透明导电基板的制造方法、透明导电基板及静电电容式触摸面板的制作方法

透明导电基板的制造方法、透明导电基板及静电电容式触摸面板的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种无需通过真空工艺、湿法刻蚀法而通过简便的方法制造图案识别性高的静电电容式触摸面板用透明导电基板的方法，透明导电基板及静电电容式触摸面板。在透明膜的至少一方的主面，利用导电性糊剂形成电极用引绕电极图案；在电极图案形成部，以与电极用引绕电极图案连接的方式，用含有金属纳米线或金属纳米颗粒的透明导电图案形成用墨印刷电极图案并干燥；在光照射部(18)，对干燥后的电极图案照射脉冲光，将透明导电图案形成用墨中所含有的金属纳米线或金属纳米颗粒烧结。
【专利说明】透明导电基板的制造方法、透明导电基板及静电电容式触 摸面板

【技术领域】
[0001] 本发明涉及透明导电基板的制造方法、透明导电基板和静电电容式触摸面板。更 详细而言，涉及适用于静电电容式触摸面板的透明导电基板的制造方法、静电电容式触摸 面板用透明导电基板和静电电容式触摸面板。

【背景技术】
[0002] 近年，随着便携电话、便携式终端机或个人计算机等各种电子设备的高功能化或 多样化的推进，正在使用这样的技术：在该电子设备的显示面板的前面安装透光性的触摸 面板，通过一边透过该触摸面板识别背面侧的显示面板的显示内容，一边用手指或笔等对 触摸面板的表面进行按压操作，可以进行电子设备的各功能的切换操作。
[0003] 作为这样的触摸面板，例如，已知在透明的基板沿X方向形成预定形状的透明电 极图案并且沿Y方向形成同样的透明电极图案的静电电容型触摸面板。
[0004] 图9和图10是对现有的触摸面板结构进行说明的图，图9是对静电电容型触摸面 板的电极构成进行说明的局部俯视图，图10是对静电电容型触摸面板的电极图案部分进 行说明的局部放大图。
[0005] 这样的静电电容型触摸面板100,例如是配置在电子设备的显示装置的显示面上 而使用的，使用在由透明材料制成的基板102形成有透明电极图案的触摸面板。例如，已知 这样的触摸面板：基板102由具有可透性的玻璃板等透明基板制成，在表面形成有由透明 材料形成的X电极104,另外沿着与该X电极104正交的方向形成有同样由透明材料形成的 Y电极106。另外，在该静电电容型触摸面板100中，如图9所示，X电极104与设置在基板 102的左右侧的引绕电极108、110连接，Y电极106与形成在基板102的一方侧、例如上部 侧的引绕电极112侧连接。这些X电极104和Y电极106分别由预定的电极图案形成。在 该静电电容型触摸面板100中，X电极104例如如图10中实线所示那样形成，Y电极106被 形成为图10中虚线所示的形状。另外，一般公知的是：一方的X电极104和另一方的Y电 极106,在从表面侧观察时，X电极连接区域104a和Y电极连接区域106a交差，在从表面侧 观察时，相邻的X电极104和Y电极106之间，设置有恒定的小间隔d。
[0006] 为了不给显示器、汽车导航装置等的视觉性把握带来障碍，X、Y的电极图案，分别 通过在上下两个ΙΤ0膜之间隔着硅氧化膜而得的层叠膜形成，赋予了透光性（参见专利文 献1)。
[0007] 在这样的透明导电膜形成导电图案时，在过去以来大量使用的ΙΤ0等金属氧化物 系材料的透明导电膜的情况下，通常使用对以真空工艺在基板上成膜的透明导电膜进行湿 法刻蚀的方法（参见专利文献2?4)。另外，近年来虽然提出了使用纳米线的透明导电膜 的方案，但是在这种情况下，也同样通过湿法刻蚀法来形成导电图案（参见专利文献5)。
[0008] 因此，期望在将含有银纳米颗粒的墨组合物印刷成网格状，或通过诸如喷墨印刷、 丝网印刷、凹版印刷、柔版印刷那样的印刷法将含有银纳米线的墨组合物直接形成图案。然 而，为了进行印刷，需要粘合剂树脂，为了确保透明性，需要减少银纳米颗粒、银纳米线的使 用量，所以所使用的粘合剂树脂会将银纳米颗粒、银纳米线的表面覆盖，特别是在银纳米线 的情况下存在导电性消失这样的问题。另外，在不使用粘合剂树脂的情况下，存在这样的问 题：在印刷时无法确保图案，或者即使在刚印刷后能够勉强确保图案，在对墨组合物中所含 有的溶剂进行干燥时图案也会发生崩塌。
[0009] 现有技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献1:日本特开2008 - 310550号公报
[0012] 专利文献2:日本特开2000-67762号公报
[0013] 专利文献3:日本特开2003-57673号公报
[0014] 专利文献4:日本专利第3393470号公报
[0015] 专利文献5:日本特表2009-505358号公报


【发明内容】

[0016] 发明要解决的课题
[0017] 本发明的一个目的在于，无需通过真空工艺、湿法刻蚀法，通过简便的方法提供适 用于图案识别性高的静电电容式触摸面板用的透明导电基板的制造方法、透明导电基板和 静电电容式触摸面板。
[0018] 解决课题的手段
[0019] 为了实现上述目的，本发明的一个实施方式是一种透明导电基板的制造方法，其 特征在于，具有：在透明基板的至少一方的主面通过印刷用导电性糊剂形成电极用引绕电 极图案的工序；电极图案的电极印刷工序，用含有金属纳米线或金属纳米颗粒、和形状保持 溶剂的透明导电图案形成用墨，印刷与上述电极用引绕电极图案连接；电极干燥工序，将上 述电极图案干燥；以及电极烧结工序，对上述干燥后的电极图案照射脉冲光，使金属纳米线 或金属纳米颗粒烧结。
[0020] 其特征在于，在上述透明基板的一方的主面形成第一电极用引绕电极图案和第一 电极图案，在上述透明基板的另一方的主面形成第二电极用引绕电极图案和第二电极图 案。
[0021] 另外，其特征在于，还具有：准备第一透明基板的工序，所述第一透明基板是在上 述透明基板的一方的主面形成有第一电极用引绕电极图案和第一电极图案的基板；准备第 二透明基板的工序，所述第二透明基板是在上述透明基板的一方的主面形成有第二电极用 引绕电极图案和第二电极图案的基板；将上述第一透明基板和第二透明基板以各自的电极 图案形成面相对的方式隔着第三透明基板而接合的工序。
[0022] 其特征在于，上述形状保持溶剂的分子量的范围为100?500,25°C下的粘度为 1. 0X103 ?2. 0X106mPa · s。
[0023] 另外，其特征在于，上述电极烧结工序为脉冲光照射与加热的组合。
[0024] 另外，其特征在于，在上述电极烧结工序之后，具有贴附保护用透明膜的保护膜贴 附工序，或印刷保护用透明外涂树脂并使该树脂固化的工序。
[0025] 另外，其特征在于，前述透明基板为透明膜，上述各工序以卷对卷的方式实施。
[0026] 另外，本发明的另一实施方式是一种透明导电基板，其特征在于，是通过前述制造 方法形成的。
[0027] 另外，其特征在于，具有第一电极图案、第二电极图案和透明绝缘层，前述透明绝 缘层介于前述第一电极图案和第二电极图案之间，前述第一电极图案和第二电极图案是用 烧结金属形成的。
[0028] 另外，其特征在于，前述透明绝缘层为透明膜，前述第一电极图案形成在前述透明 膜的第一主面，前述第二电极图案形成在前述透明膜的第二主面。第一电极图案和第二电 极图案还分别由保护用透明膜或保护用透明外涂树脂覆盖。
[0029] 另外，其特征在于，透明绝缘层为在两主面具有透明粘结剂层的第三透明膜，前述 第一电极图案形成在第一透明膜的一方的主面，前述第二电极图案形成在第二透明膜的一 方的主面，以前述第一电极图案和第二电极图案相对的方式层叠于前述第三透明膜。
[0030] 另外，本发明的另一实施方式为静电电容式触摸面板，其特征在于，在电子设备的 显示面板的前面设有前述透明导电基板。
[0031] 发明效果
[0032] 根据本发明，能够提供无需通过真空工艺、湿法刻蚀法，通过简便的方法制造适用 于图案识别性高的静电电容式触摸面板的透明导电基板的方法和透明导电基板。

【专利附图】

【附图说明】
[0033] 图1是示出实施方式所涉及的透明导电基板的制造工序的例子的图。
[0034] 图2是用于说明脉冲光的定义的图。
[0035] 图3是用于对使用了金属纳米颗粒的网格状图案进行说明的图。
[0036] 图4是示出通过图1所示的制造工序制造的静电电容式触摸面板用透明导电基板 的构成例的图。
[0037] 图5是示出实施方式所涉及的静电电容式触摸面板用透明导电基板的制造工序 的另一例的图。
[0038] 图6是示出通过图5所示的制造工序制造的静电电容式触摸面板用透明导电基板 的构成例的图。
[0039] 图7是实施例所使用的透明导电基板的图案（X电极图案）概略图。
[0040] 图8是实施例所使用的透明导电基板的图案（Y电极图案）概略图。
[0041] 图9是对现有的触摸面板结构进行说明的图。
[0042] 图10是对现有的触摸面板结构进行说明的图。

【具体实施方式】
[0043] 下面根据附图对用于实施本发明的方式（下文称为实施方式）进行说明。另外， 本说明书中的透明导电基板中的"透明"是指可见光区域（400?800nm)的光线透过率为 65%以上。
[0044](第1实施方式）
[0045] 图1示出了实施方式所涉及的静电电容式触摸面板用透明导电基板的制造工序 的例子。在图1中，一边从基板卷12将透明基板（透明膜基板）10拉出，一边用X电极（相 当于第一电极）用引绕电极图案形成部14在透明膜基板10的一方的主面形成X电极用引 绕电极图案。该X电极用引绕电极图案例如为图9所示的图案。X电极用引绕电极图案形 成部14,使用公知的导电糊剂，通过丝网印刷、凹版印刷、柔版印刷那样的印刷法来形成X 电极用引绕电极图案，并使其干燥。这里，作为干燥方法，可以举出利用烘箱加热、利用脉冲 光照射而加热等。
[0046] 在形成了上述X电极用引绕电极图案的一侧的透明膜基板10的主面，用X电极图 案形成部16形成X电极图案。该X电极图案以与上述X电极用引绕电极图案连接的方式 形成。另外，为了使X电极用引绕电极图案和X电极图案的位置对齐，优选在X电极用引绕 电极图案形成部14印刷合适的位置对齐标记。在X电极图案形成部16,可以使用将金属纳 米线或金属纳米颗粒分散在含有以下的形状保持材料的分散介质中而得的透明导电图案 形成用墨来形成X电极图案。上述形状保持材料为含有分子量范围为150?500的有机化 合物且25°C下粘度为1. OX 103?2. OX 106mPa · s的材料。这里，在有机化合物在25°C下 为上述粘度范围的液状的情况下，可以仅由上述有机化合物构成形状保持材料。另一方面， 在25°C下的粘度大于上述粘度范围的情况下，或者在25°C下为固体的情况下，可以预先与 合适的溶剂（为能够溶解有机化合物的溶剂，可以举出后述的粘度调节溶剂等）混合（稀 释、溶解）从而形成上述粘度范围的液状形状保持材料。
[0047] 如果形状保持材料的粘度低于上述范围，则不能保持所印刷的图案的形状，如果 高于上述范围，则在印刷时产生拉丝等不良影响。作为形状保持材料25°C下的粘度，更优选 在 5. 0X104 ?1. 0X106mPa · s 的范围。
[0048]另外，如果所使用的形状保持材料中所含有的有机化合物的分子量大，则在烧结 时不能高效地将形状保持材料除去，电阻不会降低。因此，作为分子量，期望在500以下，优 选在400以下，更优选在300以下。
[0049] X电极图案形成部16,使用上述透明导电图案形成用墨通过如丝网印刷、凹版印 刷、柔版印刷那样的印刷法来形成X电极用引绕电极图案，并使用烘箱等进行干燥。
[0050] 对在X电极图案形成部16所形成的X电极图案，用光照射部18照射脉冲光，从而 将金属纳米线或金属纳米颗粒烧结。另外，也可以在以烧结为目的的脉冲光照射之前，通过 烘箱加热、脉冲光照射对X电极图案进行加热，从而将溶剂干燥。另外，也可以通过脉冲光 照射同时实施干燥和烧结。脉冲光照射时的气氛温度并没有特别限定，可以在室温下实施， 也可以在加热气氛下实施。
[0051] 在本说明书中，"脉冲光"是指，光照射期间（照射时间）为短时间的光，在反复进 行多次光照射的情况下，如图2所示那样，是指在第一光照射期间（on)和第二光照射期间 (on)之间具有不照射光的期间（照射间隔（off))的光照射。虽然在图2中是以脉冲光的 光强度恒定的方式示出的，但是在1次光照射期间（on)内光强度也可以发生变化。上述脉 冲光是通过具有氙闪光灯等闪光灯的光源照射的。使用这样的光源，对形成于上述透明膜 基板10的X电极图案中的金属纳米线或金属纳米颗粒照射脉冲光。在反复照射η次的情 况下，将图2中的1循环（on+off)反复进行η次。另外，在反复照射的情况下，为了在进行 下次脉冲光照射时能够将基材冷却至室温附近，优选从透明膜基板10侧进行冷却。
[0052] 另外，作为上述脉冲光，可以使用1pm?lm波长范围的电磁波，优选10nm? 1000 μ m波长范围的电磁波（从远紫外至远红外），进一步优选100nm?2000nm波长范围 的电磁波。作为这样的电磁波的例子，可以举出Y射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、 微波、与微波相比长波长侧的电波等。另外，在考虑向热能的转换的情况下，在波长过短时， 对透明膜基板10、各电极图案等的损伤大，故而不优选。另外，在波长过长时，由于不能高效 地吸收而发热，故而不优选。因此，作为波长的范围，在前述波长中特别优选从紫外到红外 的范围，更优选100?2000nm范围的波长。
[0053] 脉冲光的1次照射时间（on)，虽然也基于光强度，但是优选20微秒?50毫秒的 范围。如果小于20微秒，则金属纳米线或金属纳米颗粒的烧结没有进展，导电膜的性能提 高的效果变低。另外，如果大于50毫秒，则存在因光劣化、热劣化而对透明膜基板10产生 不良影响，另外金属纳米线或金属纳米颗粒容易吹散。更优选为40微秒?10毫秒。根据 上述理由，在本实施方式中，不使用连续光，而是使用脉冲光。对于脉冲光的照射，虽然即使 以单次实施也具有效果，但是也可以如上述那样反复实施。在反复实施的情况下，照射间隔 (off)优选为20微秒?5秒、更优选为2000微秒?2秒的范围。如果小于20微秒，则接近 于连续光，在一次照射后没有放冷的期间就进行照射，所以存在基材被加热而温度升高从 而发生劣化的可能性。另外，如果大于5秒，则工艺时间变长，所以如果考虑到生产率则不 优选。
[0054] 对于形成了 X电极用引绕电极图案和X电极图案的透明膜基板10的表面，利用X 侧保护膜贴附部20贴附从保护膜卷22拉出的保护用透明膜23。另外，也可以代替贴附保 护用透明膜23,通过印刷外涂（over coat)树脂并将该树脂固化来覆盖X电极用引绕电极 图案和X电极图案。
[0055] 作为这里所使用的外涂树脂，可以使用在多官能丙烯酸酯、环氧基丙烯酸酯、氨基 甲酸酯丙烯酸酯等中添加了光聚合引发剂的液状树脂组合物。
[0056] 作为多官能丙烯酸酯，可以举出，例如二季戊四醇、季戊四醇、二（三羟甲基丙 烷）、三羟甲基丙烷、乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、1，8-辛二醇二乙二醇、三乙 二醇、二丙二醇、1，6-己烷二甲醇等多元醇与（甲基）丙烯酸生成的酯类。
[0057] 环氧基丙烯酸酯为，例如通过在环氧树脂的环氧乙烷环上加成（甲基）丙烯酸而 获得的反应产物。作为这里所使用的环氧树脂，可以举出，双酚A环氧树脂、双酚F环氧树 月旨、酚醛清漆型环氧树脂等。
[0058] 氨基甲酸酯丙烯酸酯为，例如使用（甲基）丙烯酸羟基烷基酯与多异氰酸酯以及 根据需要使用多元醇作为原料进行反应而得的物质。作为（甲基）丙烯酸羟基烷基酯的具 体例，可以举出（甲基）丙烯酸羟基甲酯、1，4-丁二醇单（甲基）丙烯酸酯、环己烷二甲醇 单（甲基）丙烯酸酯。作为多异氰酸酯的具体例，可以举出，异佛尔酮二异氰酸酯、TDI (甲 苯二异氰酸酯）、MDI (亚甲基二苯基二异氰酸酯）、氢化MDI等。作为多元醇的具体例，可 以举出，分子量500?1000左右的聚乙二醇、聚丙二醇、聚1，4- 丁二醇、聚酯多元醇、聚碳 酸酯二醇、两端羟基化的聚丁二烯、两端羟基化的聚异戊二烯等。另外，前述聚酯多元醇是 指，例如，如丁二酸、己二酸那样的二羧酸与1，3_ 丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,6-己二 醇、环己烷二甲醇等生成的聚酯。另外，聚碳酸酯二醇是指，碳酸与1，4-丁二醇、1，6-己二 醇、环己烷二甲醇等生成的酯。
[0059] 作为光聚合引发剂，可以使用自由基聚合引发剂、阳离子聚合引发剂。作为自由基 聚合引发剂，可以举出，例如苯乙酮、2, 2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2, 2-二乙氧基苯乙酮、 4'_异丙基-2-羟基-2-甲基苯丙酮、2-羟基-2-甲基苯丙酮、4, 4'-二（二乙基氨基）二 苯甲酮、二苯甲酮、甲基（邻苯甲酰基）苯甲酸酯、1-苯基-1，2-丙二酮-2-(邻乙氧基羰 基）肟、1-苯基-1，2-丙二酮-2-(邻苯甲酰基）肟、苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、 苯偶姻异丙基醚、苯偶姻异丁基醚、苯偶姻辛基醚、二苯甲酰、苯偶酰二甲基缩酮、苯偶酰二 乙基缩酮、双乙酰等羰基化合物，甲基蒽醌、氯蒽醌、氯硫杂蒽酮、2-甲基硫杂蒽酮、2-异丙 基硫杂蒽酮等蒽醌或硫杂蒽酮衍生物，二苯基二硫醚、二硫代氨基甲酸酯等硫化合物。
[0060] 另外，作为阳离子光聚合引发剂，可以举出路易斯酸的重氮盐、路易斯酸的碘礙言 盐、路易斯酸的锍盐、路易斯酸的鱗盐等。作为具体例，可以举出三苯基锍六氟膦酸盐、三 苯基锍六氟锑酸盐、二苯基碘，榻'六氟膦酸盐、二苯基碘每t六氟锑酸盐、N，N-二乙基氨基苯 基六氟膦酸重氮盐、对甲氧基苯基氟膦酸重氮盐等。
[0061] 通过利用丝网印刷、凹版印刷、柔版印刷等公知的印刷方法在X电极用引绕电极 图案和X电极图案印刷外涂树脂后，使其固化，来形成保护层。对于固化，可以通过前述的 脉冲光照射以短时间进行固化。
[0062] 然后，将形成了上述X电极用引绕电极图案和X电极图案的透明膜基板10移动至 Y电极（相当于第二电极）用引绕电极图案形成部24的位置，在与形成有X电极用引绕电 极图案和X电极图案的主面不同的主面，利用Y电极用引绕电极图案形成部24形成Y电极 用引绕电极图案。Y电极用引绕电极图案例如为图9所示的图案。Y电极用引绕电极图案 形成部24,使用公知的导电糊剂通过如丝网印刷、凹版印刷、柔版印刷那样的印刷法来形成 Y电极用引绕电极图案，并进行干燥。
[0063] 在形成了上述Y电极用引绕电极图案的一侧的透明膜基板10的主面，利用Y电极 图案形成部26形成Y电极图案。该Y电极图案是以与上述Y电极用引绕电极图案连接的方 式形成的。另外，为了进行Y电极用引绕电极图案与Y电极图案的位置对齐，优选Y电极用 引绕电极图案形成部24印刷合适的位置对齐标记。Y电极图案形成部26也使用含有金属 纳米线或金属纳米颗粒、和形状保持溶剂的透明导电图案形成用墨来形成Y电极图案。这 里，形状保持溶剂为具有上述分子量和粘度的溶剂。Y电极图案形成部26,使用上述透明导 电图案形成用墨通过如丝网印刷、凹版印刷、柔版印刷那样的印刷法来形成Y电极用引绕 电极图案，并进行干燥。
[0064] 对于Y电极图案形成部26所形成的Y电极图案，利用光照射部28照射脉冲光，从 而将金属纳米线或金属纳米颗粒烧结。另外，也可以在脉冲光照射之前或同时通过合适的 方法对Y电极图案进行加热。
[0065] 对于形成有Y电极用引绕电极图案和Y电极图案的透明膜基板10的表面，利用Y 侧保护膜贴附部30,贴附从保护膜卷32拉出的保护用透明膜33。另外，也可以代替贴附保 护用透明膜33,通过印刷外涂树脂并将该树脂固化，来覆盖Y电极用引绕电极图案和Y电极 图案。在这里能够使用的外涂树脂为与前述的能够应用于X电极用引绕电极图案和X电极 图案的外涂树脂等同的树脂。
[0066] 通过以上方式操作而在两面形成了 X和Y电极用引绕电极图案、以及X和Y电极 图案的透明膜基板10,被卷取于卷取辊34,从而一系列的卷对卷工序结束。
[0067] 另外，X电极用引绕电极图案形成部14和X电极图案形成部16的顺序、以及Y电 极用引绕电极图案形成部24和Y电极图案形成部26的顺序也可以颠倒。在这种情况下， 上述位置对齐标记分别在X电极图案形成部16和Υ电极图案形成部26中进行印刷。此 夕卜，在透明导电图案形成用墨中使用金属纳米颗粒的情况下，与使用金属纳米线的情况相 t匕，能够配合进墨组合物中的含量多，所以能够获得高导电性，因此也可以在形成电极图案 以及形成电极用引绕电极图案这两方的工序中，采用使用了金属纳米颗粒的透明导电图案 形成用墨，同时进行这两个工序。另外，也可以将X侧保护膜贴附部20配置在光照射部28 之后（例如Y侧保护膜贴附部30之前）。
[0068] 另外，在图1的例子中，透明膜基板10和保护用透明膜23、33,通过合适数量的方 向改变辊36而行进方向变更，但是这是用于说明的例示，并不限定于此。可以根据各构成 要素的排列情况，来适当确定透明膜基板10和保护用透明膜23、33的行进方向。
[0069] 作为上述形状保持材料所含有的有机化合物，优选带有羟基的化合物，例如单糖 类、多元醇，优选具有带季烷基和/或桥环骨架的烷基、和羟基的化合物，例如可以举出，双 甘油、2, 2, 4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯、2, 2, 4-三甲基-1，3-戊二醇二异丁酸酯、木 酮糖、核酮糖、冰片基环己醇、冰片基苯酚、异冰片基环己醇、异冰片基苯酚等。
[0070] 上述列举的化合物中，特别优选具有异冰片基和羟基的化合物。这是因为通过具 有异冰片基的复杂立体结构以及羟基的氢键，赋予透明导电图案形成用墨适度的粘着性。 另外，这是因为，具有异冰片基和羟基的化合物虽然挥发温度并不太高，但是由于具有高粘 性，所以能够实现透明导电图案形成用墨的高粘度化。作为具有异冰片基和羟基的化合物， 可以举出，异冰片基环己醇或异冰片基苯酚中的一方或其两方。上述列举的化合物，由于具 有适度的粘着性，所以赋予透明导电图案形成用墨适度的粘着性。另外，作为墨溶剂，具有 适当的沸点，所以在印刷、干燥完成后，通过适当的加热、光烧结等，能够减少残渣。墨中的 形状保持材料的含量相对于分散介质总质量，优选为10?90质量％，更优选为30?80质 量％。如果形状保持材料的含量小于10质量％，则透明导电图案形成用墨不能具有适度的 粘度，从而不能印刷。另外，如果形状保持材料的含量超过90质量％，则透明导电图案形成 用墨的粘度变得过高，印刷时的拉丝性变得严重，也存在不能印刷的情况。
[0071] 另外，作为形状保持材料，虽然期望其自身为上述粘度范围的粘稠液体，但是也可 以以满足上述粘度范围的方式混合其它粘度调节溶剂从而调制具有上述范围的粘度的分 散介质，使金属纳米线或金属纳米颗粒作为导电成分而分散于分散介质中，形成透明导电 图案形成用墨。
[0072] 作为粘度调节溶剂的例子，可以举出水、醇、酮、酯、醚、烃系溶剂和芳香族系溶剂。 从使墨组合物中的各成分良好地分散的角度考虑，优选水、乙醇、异丙醇、1-甲氧基-2-丙 醇（PGME)、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单 丙醚、二丙酮醇、乙二醇单丁醚、丙二醇、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二丙二醇单丙 醚、二乙二醇单丁醚、三丙二醇、三乙二醇单乙醚、松油醇、二氢松油醇、二氢松油基单乙酸 酯、甲基乙基酮、环己酮、乳酸乙酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、二乙二醇单甲醚乙酸酯、二乙二 醇单丁醚乙酸酯、乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、二丁基醚、辛烷、甲苯，特别 优选松油醇。这些溶剂可以单独使用，也可以混合2种以上使用。
[0073] 金属纳米线和金属纳米颗粒是指，线直径的粗细或颗粒的外径具有纳米级的尺寸 的金属，金属纳米线为具有线状（包括中空的管状）形状的导电性材料，金属纳米颗粒为具 有粒状形状的导电性材料。至于性状，可以是柔软的，也可以是刚性的。金属纳米线和金属 纳米颗粒的金属，也可以在至少一部分中含有金属氧化物。
[0074] 作为金属的种类，可以举出，选自金、银、钼、铜、镍、铁、钴、锌、钌、铭、钮、镉、锇、铱 中的至少1种、以及将这些金属组合的合金等。为了获得具有低表面电阻且高全光线透过 率的涂膜，优选含有金、银和铜中的至少1种。由于这些金属导电性高，所以在获得预定的 表面电阻时，能够降低在面中所占的金属的密度，因此能够实现高的全光线透过率。
[0075] 这些金属当中，更优选含有金或银中的至少1种。作为最合适的实施方式，可以举 出银的纳米线。
[0076] 优选，透明导电图案形成用墨中的金属纳米线直径的粗细、长轴的长度和长径比 具有恒定的分布。对于该分布，以由本实施方式的透明导电图案形成用墨获得的涂膜成为 全光线透过率高且表面电阻低的涂膜的方式进行选择。具体而言，金属纳米线直径的粗细 的平均值优选在lnm以上且500nm以下，更优选在5nm以上且200nm以下，进一步优选在 5nm以上且100nm以下，特别优选在10nm以上且100nm以下。另外，第1成分的长轴长度的 平均值优选在1 μ m以上且100 μ m以下，更优选在1 μ m以上且50 μ m以下，进一步优选在 2 μ m以上且50 μ m以下，特别优选在5 μ m以上且30 μ m以下。对于金属纳米线，在直径粗 细的平均值和长轴长度的平均值满足上述范围的同时，长径比的平均值优选在10以上，更 优选在100以上，进一步优选在200以上。这里，长径比是指，在将第1成分的直径的平均 粗细近似为b、长轴的平均长度近似为a的情况下，通过a/b求得的值。a和b可以使用扫 描电子显微镜来测定。通过控制透明导电图案形成用墨中上述金属纳米线的浓度，利用线 相互缠绕确保导电性，能够形成透明导电图案。
[0077] 对于含有金属纳米线的透明导电图案形成用墨中金属纳米线的含量，从各成分良 好的分散性、以及由透明导电图案形成用墨获得的涂膜的良好的图案形成性、高导电性和 良好的光学特性的角度考虑，相对于透明导电图案形成用墨总质量，金属纳米线为〇. 01? 10质量％的量，更优选为〇. 05?2质量％的量。如果金属纳米线小于0. 01质量％，则为了 确保期望的导电性，需要非常厚地印刷透明导电图案，除了印刷的难易度升高之外，在干燥 时图案变得难以维持。另外，如果超过10质量％，则为了确保期望的透明度，需要非常薄地 进行印刷，这种情况下印刷也变得困难。在使用金属纳米线的情况下，为了确保透明性，与 后述的使用金属纳米颗粒的情况相比，需要降低配合量。
[0078] 在使用金属纳米颗粒的情况下，优选使用球状的颗粒。在使用金属纳米颗粒的情 况下，为了显现导电性，需要使颗粒相互接触，但在印刷成整面膜的情况下，不能成为透明 的。因此，在使用金属纳米颗粒的情况下，如图3所示的那样，将X电极104和其连接区域 104a印刷成网格（mesh)状，从而确保透明性。另外，对于Y电极106和其连接区域106a也 是同样的。
[0079] 这种情况下的网格的线宽优选在lOym以下，对于其线间的间隔，需要空出宽度 的至少3倍，优选空出宽度的10倍以上。为了印刷这样的线宽低的网格，作为纳米颗粒的 粒径，为至少3μ m以下，优选为1 μ m以下，更优选为500nm以下。这里，粒径是指，通过利 用动态光散射法的粒度分布测定装置，具体而言，通过日机装株式会社生产的于7卜7 〃 夕粒度分布测定装置UPA-150进行测定，通过球近似求粒径而得的中值粒径（D50)。
[0080] 在含有金属纳米颗粒的透明导电图案形成用墨中，相对于金属纳米颗粒100质量 份，使用1?50质量份分散介质，更优选3?20质量份。与上述使用金属纳米线的情况相 t匕，金属纳米颗粒的配合量高，所以获得更低电阻的膜，因此，即使像上述那样以细网格状 印刷电极图案，也能够获得与整面地印刷含有金属纳米线的透明导电图案形成用墨的情况 等同的特性。
[0081] 在使用金属纳米颗粒的情况下，在分散介质中也可以使用粘合剂树脂来代替前述 的形状保持材料。作为粘合剂树脂，可以使用如聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基己内酯那样的 聚-N-乙烯基化合物，如聚乙二醇、聚丙二醇、聚THF那样的聚亚烷基二醇化合物，如聚氨 酯、纤维素化合物及其衍生物、环氧化合物、聚酯化合物、氯化聚烯烃、聚丙烯酸系化合物那 样的热塑性树脂、热固性树脂。其中，如果考虑粘结剂效果，则优选聚乙烯基吡咯烷酮。 [0082] 在透明导电图案形成用墨中，根据需要也可以含有还原剂等其它成分。在使用铜 等容易氧化的金属或金属氧化物的情况下，优选配合进还原剂。作为还原剂，可以使用如甲 醇、乙醇、异丙基醇、丁醇、环己醇、松油醇（T ?=才一>)那样的醇化合物，乙二醇、丙 二醇、甘油等多元醇，如甲酸、乙酸、草酸、丁二酸那样的羧酸，如丙酮、甲基乙基酮、苯甲醛、 辛醛那样的羰基化合物，如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸苯酯那样的酯化合物，如己烷、辛烷、 环己烷、甲苯、萘、萘烷那样的烃化合物。其中，如果考虑还原剂的效率，则优选乙二醇、丙二 醇、甘油等多元醇，如甲酸、乙酸、草酸那样的羧酸。另外，对于归入多元醇分类的聚乙二醇、 聚丙二醇，由于也作为粘合剂树脂发挥作用，所以优选。
[0083] 另外，上述透明膜基板10可以是坚硬的，也可以是容易弯曲的。另外，虽然也可以 被着色，但是优选具有高的光线透过率和低雾度（haze)值。因此，作为透明膜基板10的材 料，可以举出，例如无机玻璃、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚醚砜、丙烯酰基系、聚酯（聚对苯二甲 酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等）、聚烯烃、聚氯乙烯、脂环式烃等。更优选为如聚对苯 二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯那样的聚酯膜，聚碳酸酯膜，如聚甲基丙烯酸甲酯那 样的丙烯酰基系膜，使用了脂环式原料的透明聚酰亚胺膜，无机玻璃。特别是如果考虑以卷 对卷方式实施，则优选使用聚酯膜。
[0084] 作为透明膜基板10的厚度，如果厚度过薄，则在涂敷工序时的强度、干燥时的 尺寸稳定性方面产生问题，如果变得过厚，则变得难以进行卷对卷工序，所以为12 μ m? 500 μ m，更优选为25 μ m?188 μ m。为了改善表面的粘结性，当然可以在不损害透明性的范 围内进行易粘结处理、电晕处理、等离子体处理。
[0085] 另外，作为保护用透明膜23、33,可以使用在上述透明膜基板10的材料涂敷了粘 结剂层的透明膜。
[0086] 图4中示出了通过图1所示的制造工序制造的静电电容式触摸面板用透明导电基 板的构成例。在图4中，在透明膜基板10 (相当于透明绝缘层）的不同主面（在图4的例中 为上下的主面），形成有X电极图案38和Y电极图案40。另外，对于X电极用引绕电极图案 和Y电极用引绕电极图案，省略了记载。另外，保护用透明膜23、33分别通过粘结剂层42、 44,贴附（粘结）并覆盖于形成有上述X电极图案38和Y电极图案40的透明膜基板10的表 面。这里所称的保护用透明膜，例如可以应用パナ7 σ T々卜（注册商标）PX50T01A15(パ 于7々（株式会社）生产的、在单面设置有15 μπι粘着层的PET膜（厚度50 μ--))。
[0087] (第2实施方式）
[0088] 图5中示出了实施方式所涉及的静电电容式触摸面板用透明导电基板的制造工 序的另一例子，对于与图1相同的要素标记了相同的附图标记。在图5的例子中，一边从第 一基板卷12a拉出第一透明膜基板10a，一边利用X电极（相当于第一电极）用引绕电极 图案形成部14在第一透明膜基板10a的一方的主面形成X电极用引绕电极图案，并进行干 燥。
[0089] 在形成有上述X电极用引绕电极图案的一侧的第一透明膜基板10a的主面，X电 极图案形成部16使用上述透明导电图案形成用墨形成X电极图案。该X电极图案以与上 述X电极用引绕电极图案连接的方式形成。另外，为了进行X电极用引绕电极图案和X电 极图案的位置对齐，优选X电极用引绕电极图案形成部14印刷合适的位置对齐标记。
[0090] 对在X电极图案形成部16中形成的X电极图案，利用光照射部18照射上述脉冲 光，将金属纳米线或金属纳米颗粒烧结。另外，也可以在以烧结为目的的脉冲光照射之前， 使用脉冲光对X电极图案进行加热从而将溶剂干燥。另外，也可以通过脉冲光照射同时实 施干燥和烧结。脉冲光照射时的气氛温度并没有特别限定，可以在室温下实施，也可以在加 热气氛中实施。
[0091] 另外，一边从第二基板卷12b拉出第2透明膜基板10b，一边利用Y电极（相当于 第二电极）用引绕电极图案形成部24在第二透明膜基板10b的一方的主面形成Y电极用 引绕电极图案，并进行干燥。
[0092] 在形成有上述Y电极用引绕电极图案的一侧的第二透明膜基板10b的主面，Y电极 图案形成部26使用上述透明导电图案形成用墨形成Y电极图案。该Y电极图案也以与上 述Y电极用引绕电极图案连接的方式形成。另外，为了进行Y电极用引绕电极图案和Y电 极图案的位置对齐，优选Y电极用引绕电极图案形成部24印刷合适的位置对齐标记。
[0093] 对在Y电极图案形成部26中形成的Y电极图案，利用光照射部28照射上述脉冲 光，将金属纳米线或金属纳米颗粒烧结。另外，也可以在以烧结为目的的脉冲光照射之前， 使用脉冲光对Y电极图案进行加热，从而干燥溶剂。另外，也可以通过脉冲光照射同时实施 干燥和烧结。
[0094] 对于形成有Y电极用引绕电极图案和Y电极图案的第二透明膜基板l〇b的表面， 利用Y侧保护膜贴附部30贴附从保护膜卷46拉出的保护用透明膜48。
[0095] 另外，对于形成有X电极用引绕电极图案和X电极图案的第一透明膜基板l〇a的 表面，利用X侧保护膜贴附部20贴附保护用透明膜48。在这种情况下，保护用透明膜48在 与贴附于第二透明膜基板l〇b的面相反侧的面贴附于第一透明膜基板10a。其结果是，成为 如下构成：第一透明膜基板l〇a和第二透明膜基板10b夹着保护用透明膜48 (相当于第三 透明膜）以X电极图案和Y电极图案相对的方式配置（层叠）。
[0096] 通过以上方式夹着保护用透明膜48配置的第一透明膜基板10a和第二透明膜基 板l〇b，被卷取棍34卷取，一系列的卷对卷的工序结束。
[0097] 图6中示出了通过图5所示的制造工序制造的静电电容式触摸面板用透明导电基 板的其他构成例。在第一透明膜基板l〇a和第二透明膜基板10b的各自的单面，即在图6 的例子中第一透明膜基板l〇a的下面和第二透明膜基板10b的上面，分别形成有X电极图 案38和Y电极图案40。另外，对于X电极用引绕电极图案和Y电极用引绕电极图案，省略 记载。另外，上述保护用透明膜48通过粘结剂层50、52贴附于上述形成有X电极图案38 的第一透明膜基板l〇a的面和形成有Y电极图案40的第二透明膜基板10b的面，形成由第 一透明膜基板l〇a和第二透明膜基板10b以X电极图案38和Y电极图案40相对的方式夹 着保护用透明膜48的构成。在本实施方式中，具有粘结剂层50、52的保护用透明膜48相 当于透明绝缘层。
[0098] 通过将作为上述第一和第二实施方式例示的透明导电基板设置于电子设备的显 示面板的前面，可以获得静电电容式触摸面板。
[0099] 实施例
[0100] 下面对本发明的实施例进行具体说明。另外，以下实施例是为了容易理解本发明， 本发明并不受这些实施例的制限。
[0101] 参考例
[0102] 1.银纳米线墨的调制
[0103] 〈银纳米线的制作〉
[0104] 将聚乙烯基吡咯烷酮Κ-90((株式会社）日本催化剂公司生产）（0.049g)、 AgN0 3(0 . 0 5 2g)和FeCl3(0. 04mg)溶解于乙二醇（12. 5ml)，在150°C下加热反应1小时。通 过离心分离对获得的析出物进行分离，干燥析出物，获得目的银纳米线。
[0105] 上述乙二醇、AgN03、FeCl3为和光纯药工业株式会社生产。
[0106] 〈透明导电图案形成用墨的制作〉
[0107] 在上述150°C下加热反应1小时而得的银纳米线的反应液中添加6倍容量的二丁 基醚并搅拌，然后静置，使纳米线沉降。在纳米线的沉降之后，通过倾析法分离上层清液，从 而获得含有约20质量％银线的分散于二丁基醚中的银纳米线的悬浊液。
[0108] 对于该银纳米线的悬浊液，加入大致等容积的L-α -松油醇，使其良好地分散，然 后作为形状保持材料以L- α -松油醇的2. 33倍容量加入亍> 乂 > MTPH(日本亍 > ?> 化学（株式会社）生产，异冰片基环己醇），使用（株式会社）* >々一公司生产的ARV-310 使其良好分散，得到透明导电图案形成用墨。
[0109] 根据Tg-DTA分析，银纳米线的浓度为2质量％。Tg-DTA分析将使用力一 ?工 4 77株式会社生产的差动型超高温热天秤TG-DTA galaxy(S)加热500°C后的残渣作 为银线的质量。
[0110] 〈透明导电基板的制作〉
[0111] 实施例1
[0112] 按照以下顺序制作具有图7、图8所不的图案的透明导电基板。另外，图7的图案 如下：25个菱形（将正方形倾斜45°C而得）在连接区域中沿图的横方向连接成行，在行的 两端连接着将菱形去掉了一半而得的三角形，将这样的行沿图的上下方向排列45行，上下 的行不进行电连接。另外，图8的图案如下：45个菱形在连接区域沿图的纵（上下）方向 连接成列，在列的一端（在图8中为下端）连接着将菱形去掉了一半而得的三角形，将这样 的列沿图的横方向排列25列，左右的列不进行电连接。
[0113] 首先，使用银糊剂CA_T30(购自大研化学制造贩卖（株式会社））在;L $ 7-（注 册商标）U48 (东_ (株式会社）生产的双轴拉伸聚酯膜，厚度125 μ m)表面印刷X电极的 引绕图案，在120°C下干燥。然后，使用参考例中调制的含有银纳米线的透明导电图案形成 用墨印刷图7所示的X电极图案，在50°C下干燥30分钟，在80°C下干燥30分钟，然后使用 NovaCentrix 社生产的 PulseForge3300 以 600V-50 μ sec 照射 5 脉冲（照射间隔（off)为 30秒）。然后，贴附パナ7 σ T々卜（注册商标）PX50T01A15(购自パナ7々（株式会社）， 在单面设置有15 μ m粘着层的PET膜（厚度50 μ m))作为保护用透明膜。
[0114] 接着，在前述;L $ 9-膜的背侧，使用相同的墨，以同样的条件和处理方法印刷Y 电极引绕图案、图8所示的Y电极图案，并贴附保护用透明膜。另外，Y电极图案以菱形与 上述X电极图案不重叠的方式配置在X电极图案的菱形之间。
[0115] 对于制作的透明导电基板，利用三和电气计器生产的数字万用表PC500a测定电 阻值，结果确认了：图7所示的X电极图案的X轴方向（图7的左右方向）的电阻值在 4k Ω?6k Ω的范围，图8所示的Y电极图案的Y轴方向（图8的上下方向）为6?8k Ω， 电极间（在图7中为上下的图案之间，在图8中为左右的图案之间）的电阻为无限大（电 极间没有短路）。另外，使用日本分光株式会社生产的紫外可见光近红外分光光度计Jasco V-570,作为透明度的尺度测定的可见光区域（400?800nm)的光线透过率为82%。
[0116] 实施例2
[0117] 利用实施例1的方法，首先印刷X电极的引绕图案，并将其干燥，然后使用含有银 纳米线的透明导电图案形成用墨进行X电极图案的印刷，并使其干燥、进行光照射。然后， 在其上印刷十条^ s力> (株式会社）生产的GA4100RL-A厚盛^ A作为保护用透明 外涂树脂，使用NovaCentrix公司生产的PulseForge3300照射15〇ν-500μ sec的光，使其 固化。
[0118] 接着，在前述;L $ 9-膜的背侧，使用相同的墨，以同样的条件和处理方法印刷Y 电极引绕图案、图8所示的Y电极图案，在其上印刷上述使用的保护用透明外涂树脂，并使 其固化。另外，Y电极图案以菱形与上述X电极图案不重叠的方式配置在X电极图案的菱 形之间。
[0119] 对于所制作的透明导电基板，使用三和电气计器生产的数字万用表PC500a测定 电阻值，结果确认了：图7所示的X电极图案的X轴方向（图7的左右方向）的电阻值在 4k Ω?6k Ω的范围，图8所示的Y电极图案的Y轴方向（图8的上下方向）为6?8k Ω， 电极间（在图7中为上下的图案之间，在图8中为左右的图案之间）的电阻为无限大（电 极间没有短路）。另外，使用日本分光株式会社生产的紫外可见光近红外分光光度计Jasco V-570,作为透明度的尺度测定的可见光区域（400?800nm)的光线透过率为85%。
[0120] 如上所述，本发明的透明导电基板及其制造方法适用于静电电容式触摸面板，但 是对于通过印刷制造触摸开关、RFID天线，透明配线、透明电极的各种技术也可以适用。
[0121] 附图标记说明
[0122] 10透明膜基板，10a第1透明膜基板，10b第2透明膜基板，12基板卷，12a第1基 板卷，12b第2基板卷，14X电极用引绕电极图案形成部，16X电极图案形成部，18光照射部， 20X侧保护膜贴附部，22、32、46保护膜卷，23、33、48保护用透明膜，24Y电极用引绕电极图 案形成部，26Y电极图案形成部，28光照射部，30Y侧保护膜贴附部，34卷取辊，36方向改变 辊，38X电极图案，40Y电极图案，42、44、50、52粘结剂层，100静电电容型触摸面板，102基 板，104X电极，104a X电极连接区域，106Y电极，106a Y电极连接区域，108、110、112引绕电 极。
【权利要求】
1. 一种透明导电基板的制造方法，其特征在于，具有： 在透明基板的至少一方的主面，通过印刷用导电性糊剂形成电极用引绕电极图案的工 序； 电极印刷工序，用含有金属纳米线或金属纳米颗粒、和形状保持溶剂的透明导电图案 用墨，印刷与所述电极用引绕电极图案连接的电极图案； 电极干燥工序，将所述电极图案干燥；以及 电极烧结工序，对所述干燥后的电极图案照射脉冲光，使金属纳米线或金属纳米颗粒 烧结。
2. 根据权利要求1所述的透明导电基板的制造方法，其特征在于， 在所述透明基板的一方的主面形成第一电极用引绕电极图案和第一电极图案，在所述 透明基板的另一方的主面形成第二电极用引绕电极图案和第二电极图案。
3. 根据权利要求1所述的透明导电基板的制造方法，其特征在于，还具有： 准备第一透明基板的工序，所述第一透明基板是在所述透明基板的一方的主面形成有 第一电极用引绕电极图案和第一电极图案的基板； 准备第二透明基板的工序，所述第二透明基板是在所述透明基板的一方的主面形成有 第二电极用引绕电极图案和第二电极图案的基板；以及 将所述第一透明基板和第二透明基板以各自的电极图案形成面相对的方式隔着第三 透明基板而接合的工序。
4. 根据权利要求1?3中任一项所述的透明导电基板的制造方法，其特征在于， 所述形状保持溶剂的分子量的范围为100?500,25 °C下的粘度为1. 0X103? 2. 0X 106mPa · s。
5. 根据权利要求1?4中任一项所述的透明导电基板的制造方法，其特征在于， 所述电极烧结工序为脉冲光照射和加热的组合。
6. 根据权利要求1?5中任一项所述的透明导电基板的制造方法，其特征在于， 在所述电极烧结工序之后，具有贴附保护用透明膜的保护膜贴附工序、或印刷保护用 透明外涂树脂并使该树脂固化的工序。
7. 根据权利要求1?6中任一项所述的透明导电基板的制造方法，其特征在于， 所述透明基板为透明膜，所述各工序以卷对卷的方式实施。
8. -种透明导电基板，其特征在于，是通过权利要求1?7中任一项所述的透明导电基 板的制造方法形成的。
9. 一种透明导电基板，其特征在于， 具有第一电极图案、第二电极图案和透明绝缘层，所述透明绝缘层介于所述第一电极 图案和第二电极图案之间，所述第一电极图案和第二电极图案是用烧结金属形成的。
10. 根据权利要求9所述的透明导电基板，其特征在于， 所述透明绝缘层为透明膜，所述第一电极图案形成在所述透明膜的第一主面，所述第 二电极图案形成在所述透明膜的第二主面，所述第一电极图案和第二电极图案还分别由保 护用透明膜或保护用透明外涂树脂覆盖。
11. 根据权利要求9所述的透明导电基板，其特征在于， 所述透明绝缘层为在两个主面具有透明的粘结剂层的第三透明膜，所述第一电极图案 形成在第一透明膜的一方的主面，所述第二电极图案形成在第二透明膜的一方的主面，以 所述第一电极图案和第二电极图案相对的方式层叠于所述第三透明膜。
12. -种静电电容式触摸面板，其特征在于， 在电子设备的显示面板的前面设有权利要求8?11中任一项所述的透明导电基板。
【文档编号】H01B13/00GK104254823SQ201380021954
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2013年4月26日 优先权日:2012年4月26日
【发明者】菅沼克昭, 内田博, 篠崎研二 申请人:国立大学法人大阪大学, 昭和电工株式会社