包含金属纳米线的透明导电性粘接剂膜及其制造方法与流程

文档序号:17289220发布日期:2019-04-03 03:49阅读:163来源:国知局
包含金属纳米线的透明导电性粘接剂膜及其制造方法与流程
本发明涉及包含金属纳米线的透明导电性粘接剂膜及其制造方法。更具体而言,本发明涉及如下包含金属纳米线的透明导电性粘接剂膜及其制造方法,即该包含金属纳米线的透明导电性粘接剂膜通过将曾经用作触摸传感器的透明电极材料的氧化铟锡(indiumtinoxide,ito)替换为金属纳米线,从而能够克服资源上的限制,能够在抑制电阻增加的同时大面积化,提高薄膜特性及柔性特性,并且通过简化制造工序,从而能够得以减少制造费用和制造时间,提高制品收率。
背景技术
:为了操作计算机系统,利用着多种多样的输入装置。比如,利用按钮(button)、键盘(key)、操作杆(joystick)以及触摸屏之类的输入装置。由于触摸传感器的操作简单方便,因而在操作计算机系统时触摸传感器的应用正在增加。触摸传感器可以构成触摸输入装置的触摸表面,该触摸输入装置包含具备触摸-感应表面(touch-sensitivesurface)的可以为透明面板的触摸传感器面板(touchsensorpanel)。这样的触摸传感器面板附着于显示屏的前面,因而触摸-感应表面可以覆盖显示屏的可看到的一面。使用者通过用手指等来触摸触摸屏,从而使得使用者能够操作计算机系统。一般而言,计算机系统通过识别触摸屏上的触摸及触摸位置,且分析这样的触摸,由此能够执行演算。近年来,触摸传感器技术脱离了单纯的二维坐标识别,发展出了识别触摸按压力水平的所谓力度(force)触摸传感器。但是,根据现有技术,由于主要使用ito(氧化铟锡)作为触摸传感器的透明电极材料,因此存在以下问题:从资源方面考虑存在局限,且因电阻增加而难以实现触摸传感器的大面积化,薄膜特性以及柔性特性降低。此外,根据现有技术,还存在与ito透明电极形成等相关的制造工序复杂从而制造费用及制造时间增加,制品收率下降的问题。现有技术文献专利文献专利文献1:韩国注册专利公报第10-1482780号(注册日期:2015年01月08日,名称:电导性纳米线膜制造方法及包含由上述制造方法制造的电导性纳米线膜的触摸面板)技术实现要素:所要解决的课题本发明的技术课题在于,提供一种能够应用于触摸传感器的透明导电性粘接剂膜及其制造方法,该透明导电性粘接剂膜通过将曾经用作触摸传感器的透明电极材料的ito(氧化铟锡)替换为金属纳米线,从而能够克服资源上的限制,且能够在抑制电阻增加的同时大面积化,提高薄膜特性及柔性特性。此外,本发明的技术课题在于,提供一种能够应用于触摸传感器的透明导电性粘接剂膜及其制造方法,该透明导电性粘接剂膜通过简化制造工序,从而能够得以减少制造费用和制造时间,提高制品收率。解决课题的方法用于解决这样的技术课题的本发明的透明导电性粘接剂膜制造方法包括:在基材上形成分离层的分离层形成步骤;在上述分离层上形成包含金属纳米线的导电性图案部的导电性图案部形成步骤;及将包含上述金属纳米线的导电性图案部转印至具有粘接力的透明介电体层的至少一面的导电性图案部转印步骤。本发明的透明导电性粘接剂膜的制造方法的特征在于,进一步包括将上述基材剥离而分离的基材分离步骤。本发明的透明导电性粘接剂膜的制造方法的特征在于,上述透明介电体层为光学透明粘合剂(opticallyclearadhesive,oca)。本发明的透明导电性粘接剂膜的制造方法的特征在于,上述透明介电体层的模量为0.10~5mpa。本发明的透明导电性粘接剂膜的制造方法的特征在于,上述透明介电体层的厚度恢复力为90~100%/sec。本发明的透明导电性粘接剂膜的制造方法的特征在于,上述透明介电体层在-40~+80度的温度范围具有0.10~5mpa的模量。本发明的透明导电性粘接剂膜的制造方法的特征在于,上述透明介电体层在-40~+80度的温度范围具有90~100%/sec的厚度恢复力。本发明的透明导电性粘接剂膜的制造方法的特征在于,上述透明介电体层的厚度为10~150um。本发明的透明导电性粘接剂膜的制造方法的特征在于,上述透明介电体层的介电常数为1~15。本发明的透明导电性粘接剂膜的制造方法的特征在于,上述金属纳米线包含银(ag)或铜(cu)。本发明的透明导电性粘接剂膜的制造方法的特征在于,上述金属纳米线的直径为1~100nm。本发明的透明导电性粘接剂膜的制造方法的特征在于,上述金属纳米线的长度为1~100um。本发明的透明导电性粘接剂膜的制造方法的特征在于,上述导电性图案部与上述分离层间的结合力大于上述基材与上述分离层间的结合力。本发明的透明导电性粘接剂膜包含具有粘接力的透明介电体层和粘接于上述透明介电体层的两面中的至少一面的包含金属纳米线的导电性图案部。本发明的透明导电性粘接剂膜的特征在于,上述透明介电体层为光学透明粘合剂(opticallyclearadhesive,oca)。本发明的透明导电性膜的特征在于,进一步包含形成于上述透明介电体层和上述导电性图案部之间的分离层。本发明的透明导电性膜的特征在于,在上述透明介电体层的两面中,第一面形成有第一基材。本发明的透明导电性膜的特征在于,在上述透明介电体层的两面中,作为上述第一面的相反面的第二面形成有第二基材。本发明的透明导电性膜的特征在于,上述透明介电体层的模量为0.10~5mpa。本发明的透明导电性膜的特征在于,上述透明介电体层的厚度恢复力为90~100%/sec。本发明的透明导电性膜的特征在于,上述透明介电体层在-40~+80度的温度范围具有0.10~5mpa的模量。本发明的透明导电性膜的特征在于,上述透明介电体层在-40~+80度的温度范围具有90~100%/sec的厚度恢复力。本发明的透明导电性膜的特征在于,上述透明介电体层的厚度为10~150um。本发明的透明导电性膜的特征在于,上述透明介电体层的介电常数为1~15。本发明的透明导电性膜的特征在于,上述金属纳米线包含银(ag)或铜(cu)。本发明的透明导电性膜的特征在于,上述金属纳米线的直径为1~100nm。本发明的透明导电性膜的特征在于,上述金属纳米线的长度为1~100um。发明效果根据本发明,具有提供能够应用于如下触摸传感器的透明导电性粘接剂膜及其制造方法的效果:该触摸传感器通过将曾经用作触摸传感器的透明电极材料的ito替换为金属纳米线,从而能够克服资源上的限制,且能够在抑制电阻增加的同时大面积化,提高薄膜特性及柔性特性。此外,具有提供能够应用于如下触摸传感器的透明导电性粘接剂膜及其制造方法的效果:该透明导电性粘接剂膜通过简化制造工序,从而能够得以减少制造费用和制造时间,提高制品收率。附图说明图1是本发明的一实施例的包含金属纳米线的透明导电性粘接剂膜的制造方法的工序顺序图。图2~图8是本发明的一实施例的包含金属纳米线的透明导电性粘接剂膜的制造方法的例示性的工序截面图。符号说明11:第一基材12:第二基材21:第一分离层22:第二分离层31:第一导电性图案部32:第二导电性图案部40:透明介电体层s10:分离层形成步骤s20:导电性图案部形成步骤s30:导电性图案部转印步骤s40:基材分离步骤具体实施方式对于本说明书中所记载的根据本发明的概念的实施例,特定的结构性或功能性说明仅是为了用于说明根据本发明的概念的实施例而例示的,根据本发明的概念的实施例可以按照多种多样的形态来实施,不限定于本说明书中所说明的实施例。根据本发明的概念的实施例可加以多种多样的变更,且可具有多种形态,因此将实施例例示于附图,在本说明书中详细地说明。但是,这并不是要将根据本发明的概念的实施例限定在特定的公开形态中,而是包含本发明的思想以及技术范围所包括的所有变更、等同物或替代物。第一或第二等用语可以在说明多种构成要素时使用,但上述构成要素不应受到上述用语的限定。上述用语目的是将一个构成要素与另一个构成要素区别开来,比如,在不脱离根据本发明的概念的权利要求范围内,第一构成要素可以被命名为第二构成要素,类似地,第二构成要素也可以被命名为第一构成要素。当提及某一构成要素与另一构成要素“连接”或“接触”时,应当理解成可以与另一构成要素直接连接或接触,中间也可以存在其他构成要素。另一方面,当提及某一构成要素与另一构成要素“直接连接”或“直接接触”时,应当理解成中间不存在其他构成要素。说明构成要素间的关系的其他表达、即“在~之间”和“只在~之间”、或者“与~相邻”和“与~直接相邻”等也应当进行类似的理解。本说明书中使用的用语仅是为了说明特定的实施例而使用的,并不是意图限定本发明。关于单数的表达,如果上下文中没有明确为其他意思,则包括复数的表达。本说明书中,“包含”或“具有”等用语是为了指明存在本说明书中记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、配件或它们的组合,不应当理解成预先排除一个以上的其他特征、数字、步骤、动作、构成要素、配件或它们的组合的存在或附加可能性。在未进行不同的定义的情况下,包括技术性或科学性用语在内的此处使用的所有用语与本发明所属
技术领域
的普通技术人员的一般理解具有相同的意义。与一般使用的词典中定义的用语相同的用语应当理解成与相关技术的上下文中具有的意义具有一致的意义,如果在本说明书中没有明确定义,则不应当按照理想的或过度形式化的意义来解释。以下,参照附图来详细说明本发明的优选的实施例。图1是本发明的一实施例的包含金属纳米线的透明导电性粘接剂膜的制造方法的工序顺序图,图2~图8是本发明的一实施例的包含金属纳米线的透明导电性粘接剂膜的制造方法的例示性的工序截面图。参照图1~图8,本发明的一实施例的包含金属纳米线的透明导电性粘接剂膜的制造方法包括分离层形成步骤s10、导电性图案部形成步骤s20、导电性图案部转印步骤s30以及基材分离步骤s40。下文的描述中,在透明介电体层40的两面分别转印有发挥触摸传感器的电极的功能的第一导电性图案部31和第二导电性图案部32,为了将第一导电性图案部31和第二导电性图案部32转印至透明介电体层40而实施的工序相同。因此,下文中,为了避免重复的说明,以将第一导电性图案部31转印至透明介电体层40的过程为中心,对本发明的一实施例的透明导电性粘接剂膜的制造方法进行说明。对于第一基材11、第一分离层21、第一导电性图案部31的说明也可以直接应用于第二基材12、第二分离层22、第二导电性图案部32。首先,参照图1和图2,在分离层形成步骤s10中,实施在第一基材11上形成第一分离层21的过程。第一基材11发挥作为形成透明导电性粘接剂膜的构成要素的基底(base)的功能。在最终工序步骤中,第一基材11可以被剥离而分离,也可以作为透明导电性粘接剂膜的构成要素之一而残留。在第一基材11残留的情况下,第一基材11可以用作确保透明导电性粘接剂膜的光学特性和耐久性等的机构。例如,作为第一基材11,只要是提供适当强度以便在工序中不易弯曲或扭曲而能够固定且对于热或化学处理几乎没有影响的材料,就可以没有特别限制地使用。作为具体的一个例子,作为第一基材11,可以使用玻璃、石英、硅片、不锈钢(sus)等硬性材料。作为具体的其他例子,第一基材11可以为透明光学膜,可以使用透明性、机械强度、热稳定性优异的膜。作为更具体的例子,透明光学膜可以举出由以下热塑性树脂构成的膜:二乙酰纤维素、三乙酰纤维素等纤维素系树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚间苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯系树脂;聚碳酸酯系树脂;聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸乙酯等丙烯酸系树脂;聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物等苯乙烯系树脂;聚乙烯、聚丙烯、具有环系或降冰片烯结构的聚烯烃、乙烯-丙烯共聚物等聚烯烃系树脂;氯乙烯系树脂;尼龙、芳香族聚酰胺等酰胺系树脂;酰亚胺系树脂;聚醚砜系树脂;砜系树脂;聚醚醚酮系树脂;聚苯硫醚系树脂;乙烯醇系树脂;偏二氯乙烯系树脂;乙烯缩丁醛系树脂;烯丙基化物系树脂;聚甲醛系树脂;环氧系树脂等,也可以使用由上述热塑性树脂的掺混物构成的膜。此外,还可以使用由(甲基)丙烯酸系、氨基甲酸酯系、丙烯酸氨基甲酸酯系、环氧系、有机硅系等热固性树脂或紫外线固化性树脂形成的膜。如上的透明光学膜的厚度可以适当地决定,一般而言,考虑到强度或操作性等作业性、薄层性等,可以确定为1~500μm,特别地,优选为1~300μm,更优选为5~200μm。这样的透明光学膜可以含有合适的一种以上的添加剂。作为添加剂,可以举出比如紫外线吸收剂、抗氧化剂、润滑剂、增塑剂、脱模剂、着色防止剂、阻燃剂、成核剂、抗静电剂、颜料、着色剂等。透明光学膜可以为在膜的一面或两面包含硬涂层、防反射层、气体阻挡层之类的多种功能性层的结构,功能性层不限定于上述的层,根据用途可以包含多种多样的功能性层。此外,根据需要,透明光学膜可以被表面处理。作为这样的表面处理,可以举出等离子体(plasma)处理、电晕(corona)处理、底漆(primer)处理等干式处理,包括皂化处理在内的碱处理等化学处理等。此外,透明光学膜可以为各向同性膜、相位差膜或保护膜(protectivefilm)。在为各向同性膜的情况下,面内相位差(ro,ro=[(nx-ny)ⅹd],nx、ny为膜平面内的主折射率,d为膜厚度。)为40nm以下,优选为15nm以下,厚度方向相位差(rth,rth=[(nx+ny)/2-nz]ⅹd,nx、ny为膜平面内的主折射率,nz为膜厚度方向的折射率,d为膜厚度。)为-90nm~+75nm,优选为-80nm~+60nm,特别优选为-70nm~+45nm。相位差膜是通过高分子膜的单轴拉伸、双轴拉伸、高分子涂布、液晶涂布的方法而制造的膜,一般而言,为了显示器的视角补偿、颜色改善、漏光改善、色调调节等光学特性提高以及调节而使用。相位差膜的种类包括1/2或1/4等的波长板、正c板、负c板、正a板、负a板、双轴波长板。保护膜可以为在由高分子树脂形成的膜的至少一面包含粘着层的膜或聚丙烯等本身具有粘着性的膜,可以为了保护触摸传感器表面、改善工序性而使用。第一分离层21是在制造本发明的一实施例的透明导电性粘接剂膜的工序中,为了将形成于第一分离层21上的第一导电性图案部31从第一基材11剥离而形成的层。例如,第一分离层21与第一基材11可以通过物理方法(光、热等)、化学方法(化学反应)、机械方法(力和振动)中的一种或组合了多种方法的方法进行分离。更具体而言,第一分离层21在后述的导电性图案部转印步骤s30之后实施的基材分离步骤s40中,发挥调节的功能以在成为分离的对象的构成要素间形成粘接力的差异。例如,第一导电性图案部31与第一分离层21间的结合力可以构成为大于第一基材11与第一分离层21间的结合力。如果如此构成,则可以将第一基材11从第一分离层21稳定地剥离,而不对第一导电性图案部31与第一分离层21间的结合造成影响。作为第一分离层21的例示性的材料,可以由以下高分子来制造:聚酰亚胺(polyimide)系高分子、聚乙烯醇(polyvinylalcohol)系高分子、聚酰胺酸(polyamicacid)系高分子、聚酰胺(polyamide)系高分子、聚乙烯(polyethylene)系高分子、聚苯乙烯(polystylene)系高分子、聚降冰片烯(polynorbornene)系高分子、苯基马来酰亚胺共聚物(phenylmaleimidecopolymer)系高分子、聚偶氮苯(polyazobenzene)系高分子、聚邻苯二甲酰苯二胺(polyphenylenephthalamide)系高分子、聚酯(polyester)系高分子、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)系高分子、聚丙烯酸酯(polyarylate)系高分子、肉硅酸酯(cinnamate)系高分子、香豆素(coumarin)系高分子、苯并吡咯酮(phthalimidine)系高分子、查耳酮(chalcone)系高分子、芳香族乙炔(aromaticacetylene)高分子等,它们可以单独或将两种以上混合使用。第一分离层21的剥离力没有特别限定,例如,可以为0.01n/25mm以上1n/25mm以下,优选可以为0.01n/25mm以上0.1n/25mm以下。在满足上述范围的情况下,在透明导电性粘接剂膜的制造工序中,能够容易地将第一导电性图案部31或形成有第一导电性图案部31的第一分离层21从第一基材11无残留地剥离,能够减少剥离时所发生的由张力导致的卷曲(curl)以及裂纹。第一分离层21的厚度没有特别限定,例如,可以为10~1,000nm,优选可以为50~500nm。在满足上述范围的情况下,剥离力稳定,能够形成均匀的图案。虽未在附图上图示,在第一分离层21上可以形成第一保护层。第一保护层是根据需要可被省略的选择性的构成要素,防止在制造透明导电性粘接剂膜的工序中,第一分离层21暴露于在形成包含金属纳米线的第一导电性图案部31时可能使用到的工艺化学品或显影液、工序间产生的清洗液等而受到损伤。作为第一保护层的材料,可以没有限制地使用本
技术领域
中公知的高分子,例如,可以应用有机绝缘膜,其中,可以为由包含多元醇(polyol)和三聚氰胺(melamine)固化剂的固化性组合物形成的有机绝缘膜,但不限定于此。作为多元醇的具体的种类,可以举出聚醚二醇(polyetherglycol)衍生物、聚酯二醇(polyesterglycol)衍生物、聚己内酯二醇(polycaprolactoneglycol)衍生物等,但不限定于此。作为三聚氰胺固化剂的具体的种类,可以举出甲氧基甲基三聚氰胺(methoxymethylmelamine)衍生物、甲基三聚氰胺(methylmelamine)衍生物、丁基三聚氰胺(butylmelamine)衍生物、异丁氧基三聚氰胺(isobutoxymelamine)衍生物和丁氧基三聚氰胺(butoxymelamine)衍生物等,但不限定于此。作为其他例子,第一保护层可以由有机无机共混固化性组合物形成,在同时使用有机化合物和无机化合物的情况下,从可以减少剥离时产生的裂纹(crack)的方面考虑是优选的。作为有机化合物,可以使用上述的成分,作为无机物,可以举出二氧化硅系纳米粒子、硅系纳米粒子、玻璃纳米纤维等,但不限定于此。接下来,参照图1和图3,在导电性图案部形成步骤s20中,实施在第一分离层21上形成包含金属纳米线的第一导电性图案部31的过程。例如,金属纳米线可以包含银(ag)或铜(cu),金属纳米线的直径可以为1~100nm,金属纳米线的长度可以为1~100um。如果如此构成金属纳米线,则能够获得可以在抑制电阻上升的同时应用于大面积的触摸传感器的透明导电性粘接剂膜。接下来,参照图1、图4、图5,在导电性图案部转印步骤s30中,实施将包含金属纳米线的第一导电性图案部31转印至具有粘接力的透明介电体层40的一面的过程。如果实施导电性图案部转印步骤s30,则会具有在透明介电体层40的一面粘接了包含金属纳米线的第一导电性图案部31的结构。例如,透明介电体层40可以为oca(光学透明粘合剂)。另一方面,如图5中公开的那样,在透明介电体层40的另一面可以转印并粘接第二导电性图案部32。该情况下,粘接并转印至透明介电体的两面的第一导电性图案部31和第二导电性图案部32发挥触摸传感器的上部和下部电极的功能。例如,透明介电体层40的模量(modulus)可以构成为0.10~5mpa,更具体而言,透明介电体层40可以构成为在-40~80度的温度具有0.10~5mpa的模量。下表1是关于透明介电体层40的随温度变化的模量变化量的实验数据。[表1]温度(℃)模量(mpa)-402.3400.30250.19600.14800.131000.11参照表1,透明介电体层40的模量具有与温度成反比例的特性,如果透明介电体层40不构成为在-40~80度的温度具有0.10~5mpa的模量,则透明介电体层40的恢复力下降,为了维持模量特性,需要变更厚度,因此应用透明导电性粘接剂膜的触摸传感器的薄膜化以及柔性特性维持变难。例如,为了维持包括因使用者而输入的触摸识别等的应用了触摸传感器的电子装置的性能,透明介电体层40的厚度恢复力可以为90~100%/sec,更具体而言,透明介电体层40可以构成为在-40~+80度的温度范围具有90~100%/sec的厚度恢复力。如果对其进行更加具体的说明,则如以下所示。透明介电体层40中所应用的oca(光学透明粘合剂)是透光度为90%以上的光学用粘接剂,在以粘接的方式将金属纳米线直接转印于oca的情况下,为了防止金属纳米线导致的oca表面被按压以及金属纳米线的电特性损伤,厚度恢复力满足90~100%/sec的oca是合适的。厚度恢复力,换言之,深度恢复力(depthrecovery,dr)可以通过以下数学式来表示。[数学式1]dr=((hmax-hp)/hmax)*100数学式1中,hmax为最大载荷时的深度,hp为去掉载荷后的常规深度。例如,透明介电体层40的厚度可以为10~150um,透明介电体层40的介电常数可以为1~15。如果如此构成,则能够感知与透明介电体层40的多种厚度变化水平对应的电容变化水平,通过将该电容变化水平用作输入值,能够感知使用者的触摸力的大小,因此能够跨越二维坐标识别,通过感知触摸力的水平来实现力度触摸传感器。在透明介电体层40的厚度小于10um的情况下,由于可感知的电容变化水平的数变少,因而使用者的触摸力的大小水平的数降低,在透明介电体层40的厚度超过150um的情况下,恢复至触摸之前的厚度所需要的时间增加,且薄膜化困难,因而透光性等光学特性以及柔性特性降低。接下来,参照图1、图6~图8,在基材分离步骤s40中,实施将第一基材11剥离而分离的过程。图8中公开了仅将第一基材11剥离而分离的结构,根据需要,可以如6中公开的那样,将第一基材11和第二基材12全部剥离而分离,也可以如7中公开的那样,仅将第二基材12剥离而分离。例如,可以构成为第一导电性图案部31与第一分离层21间的结合力大于第一基材11与第一分离层21间的结合力。如果如此构成,则可以将第一基材11从第一分离层21稳定地剥离,而不对第一导电性图案部31与第一分离层21间的结合造成影响。图6~图8示出了本发明的一实施例的透明导电性粘接剂膜的制造方法的最终结果物,该结果物是本发明的一实施例的透明导电性粘接剂膜。对于本发明的一实施例的透明导电性粘接剂膜的构成要素的说明由于在说明制造方法的过程中已进行了详细的说明,因此省略重复的说明。当前第1页12
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