导电膜及其制造方法、触控面板及集积型太阳能电池的制作方法

文档序号:7253120阅读:94来源:国知局
专利名称:导电膜及其制造方法、触控面板及集积型太阳能电池的制作方法
技术领域
本发明涉及一种导电膜及导电膜的制造方法、触控面板以及太阳能电池。
背景技术
作为清洁能源的太阳能电池正受到瞩目。尤其,原材料的使用量少的薄膜太阳能电池成为今后太阳能电池的普及所不可欠缺者。另一方面,就省空间、低成本的观点而言,提高太阳能电池的转换效率亦重要,而正进行大量的研究。为了将照射至地球的太阳光的所有波长的光转换成电能,而正钻研可吸收更长的波长的光的方法。例如,正进行将具有自短波长至长波长的吸收的材料组合的所谓串联型、或者如铜铟镓硒(Copper Indium Gallium Selenium,CIGS)太阳能电池等的长波长的吸收量多的材料的研究,且已获得高效率化的进步。如此,为了提升转换效率,正研究改善长波长的光吸收。此时,承担用于将太阳能电池作为电能取出的作用的透明电极的光吸收(透光率)亦变得重要。通常,用作太阳能电池的透明电极的氧化铟锡(Indium Tin Oxide, ITO)、氧化锌为了赋予导电性而主要施加有N型掺杂剂,但若为了提升导电性而增加掺杂量,则存在长波长的透过率下降的问题点。但是,当使用长波长的吸收高的太阳能电池时,由于长波长区域的吸收的光无法通过透明电极,故而成为效率上升的障碍。因此,正尝试通过对添加至氧化物中的掺杂元素、掺杂量进行研究来改善长波长的透过率。但是,此种尝试尚不足够,而期待进一步改善透过率。另一方面,在近年来需求因可携式游戏机等的普及而急速扩大的触控面板中,广泛利用ITO作为透明导电材料。但是,与上述相同,由长波长区域的透过率低所引起的色彩及作为触控面板特有的问题的笔压耐久性成为课题。为了解决上述课题,例如提出有包含银纳米线的透明导电膜(参照专利文献I)。该提案在透明性、低电阻、使用金属量的减少方面优异,但通常是在使用有机溶剂的高温中的合成。因所生成的银纳米线直径的粗细,而存在雾值(haze)高,对比度的下降显著的情况,另外,只要不对空气最表面层实施光硬化树脂等的涂布,则无法获得实用的耐久性,且存在因该涂布而导致电阻上升,面内的电阻的均匀性下降等问题,从而期待进一步的改良。另一方面,在显示元件、太阳能电池用电极等的许多部分使用经图案化的透明导电膜。通常,根据对经图案化的透明导电膜所要求的特性,主要是导电性、透明性、图案化特性等,经图案化的透明导电膜主要通过蒸镀、溅镀等干式制程来形成氧化铟锡(ITO)、氧化锌。其后,进行等离子体等的干式蚀刻、或者并用正/负型光阻剂来制作透明导电图案(参照专利文献2及专利文献3)。但是,在该些制造方法中,为了形成透明导电图案,不可缺少光阻剂的涂布与其显影、导电材料的蚀刻等许多步骤,以及需要真空的大型设备、多阶段的药液处理,不仅就最终性能的进一步的提升的观点而言,就近来的环境 能源的观点而言,亦强烈期待制程的简略化。因此,现状是尚未提供具备导电性、高透光性、耐久性、以及可挠性的所有性能,而期待迅速地提供一种通过简单的制程而实现图案化的导电膜及导电膜的制造方法、笔压耐久性及可挠性得到提升的触控面板、以及转换效率得到提升的太阳能电池。[现有技术文献][专利文献][专利文献I]美国专利申请公开2007/0074316号说明书[专利文献2]日本专利特开2010-21137号公报[专利文献3]日本专利特开2009-503825号公报

发明内容
发明所解决的课题本发明以解决之前的上述各种问题,达成以下的目的为课题。即,本发明的目的在于提供一种可显著改善绝缘性、透过性高、电阻低、耐久性及可挠性得到提升、可简单地实 现图案化的导电膜及导电膜的制造方法,笔压耐久性及可挠性得到提升的触控面板,以及转换效率得到提升的太阳能电池。用以解决课题的手段为了解决上述课题,本发明人等人反复进行努力研究,结果发现对至少含有导电性纤维而形成的导电膜呈图案状地赋予溶解上述导电性纤维的溶解液,藉此该被赋予的部分成为非导电部,因此可根据导电性的有无而容易地形成二维的平面状图案,从而可获得具有导电性、高透光性、耐久性、以及可挠性的所有性能的导电膜。本发明是基于本发明人等人的上述发现的发明,用于解决上述课题的方法如下。即,<1> 一种导电膜的制造方法,其是制造含有导电性纤维及聚合物的导电膜的方法,其特征在于包括将溶解上述导电性纤维的溶解液呈图案状地赋予至上述导电膜上的溶解液赋予步骤。〈2>如上述〈1>所述的导电膜的制造方法,其中溶解液含有铁(III)的有机络合物及硫酸盐。<3>如上述〈1>至〈2>中任一项所述的导电膜的制造方法,其中每IL溶解液的铁
(III)的有机络合物的含量为O. 05摩尔 3摩尔。〈4>如上述〈1>至〈3>中任一项所述的导电膜的制造方法,其中溶解液的pH为5. 7 6· 5o<5>如上述〈1>至〈4>中任一项所述的导电膜的制造方法,其中导电层的厚度为500nm OOOnm。<6>如上述〈1>至〈5>中任一项所述的导电膜的制造方法,其中被赋予呈图案状的部分成为非导电部。<7>如上述〈1>至〈6>中任一项所述的导电膜的制造方法,其中导电膜中的导电性纤维的含量(A)与导电膜中的聚合物的含量(B)的质量比(A/B)为O. 2 3. O。<8>如上述〈1>至〈7>中任一项所述的导电膜的制造方法,其中溶解导电性纤维的溶解液的黏度在25°C下为5mPa · s 300,OOOmPa · S。<9>如上述<8>所述的导电膜的制造方法,其中溶解导电性纤维的溶解液的黏度在 25°C下为 10,OOOmPa · s 300,OOOmPa · S。<10>如上述<1>至〈9>中任一项所述的导电膜的制造方法,其中在溶解液赋予步骤的后段,还包括喷淋水的水洗步骤。〈11>如上述〈1>至〈10>中任一项所述的导电膜的制造方法,其中通过网版印刷来进行溶解导电性纤维的溶解液的图案状的赋予。〈12>如上述〈1>至〈10>中任一项所述的导电膜的制造方法,其中通过喷墨印刷来进行溶解导电性纤维的溶解液的图案状的赋予。〈13>如上述〈1>至〈10>中任一项所述的导电膜的制造方法,其中通过浸溃在溶解槽内来进行溶解导电性纤维的溶解液的图案状的赋予。<14>如上述〈1>至〈13>中任一项所述的导电膜的制造方法,其中溶解导电性纤维 的溶解液具有将导电性纤维氧化的作用。<15> 一种导电膜,其含有导电性纤维,其特征在于将溶解上述导电性纤维的溶解液呈图案状地赋予至上述导电膜上,且该被赋予的部分成为非导电部。<16>如上述〈15>所述的导电膜,其中导电性纤维为金属纳米线。<17>如上述〈16>所述的导电膜,其中金属纳米线是主要含有银的金属纳米线、或者是含有银与银以外的金属的合金的金属纳米线。<18>如上述〈15>至<17〉中任一项所述的导电膜,其中导电性纤维的平均短轴长度为150nm以下。<19>如上述〈15>至〈18>中任一项所述的导电膜,其中导电性纤维的含量为
O.005g/m2 O. 5g/m2。<20>如上述〈15>至〈19>中任一项所述的导电膜,其还包括聚合物,导电性纤维的含量㈧与上述聚合物的含量(B)的质量比(A/B)为O. 2 3. O。<21>如上述〈15>至〈20>中任一项所述的导电膜,其还包括溶解度参数(Solubility Parameter, SP)值为 18MPa1/2 30MPa1/2 的非水溶性聚合物。<22>如上述〈21>所述的导电膜,其中非水溶性聚合物为具有乙烯性不饱和基的聚合物。〈23>如上述〈22>所述的导电膜,其中乙烯性不饱和基为(甲基)丙烯酰基。〈24> —种图案化方法,其特征在于将含有铁(III)的有机络合物及硫酸盐,且25°C下的黏度为10,OOOmPa · s 300,OOOmPa · s的溶解液呈图案状地网版印刷在含有金属纳米线的导电膜上。<25>如上述〈24>所述的图案化方法,其中溶解液的pH为5. 7 6. 5。<26> 一种触控面板或太阳能电池,其特征在于使用如上述〈15>至〈23>中任一项所述的导电膜。发明的效果根据本发明,可提供一种能够解决之前的问题,可显著改善绝缘性、透过性高、电阻低、耐久性及可挠性得到提升、可简单地实现图案化的导电膜及导电膜的制造方法,笔压耐久性及可挠性得到提升的触控面板,以及转换效率得到提升的太阳能电池。


图I是表示触控面板的一例的概略剖面图。图2是表示触控面板的另一例的概略说明图。图3是表示图2所示的触控面板中的导电膜的配置例的概略平面图。图4是表示触控面板的又一例的概略剖面图。图5是,图I是表示求出金属纳米线的锐利度的方法的图式。
具体实施例方式(导电膜)
本发明的导电膜至少含有导电性纤维而形成,较佳为含有聚合物,进而视需要含有其他成分而形成。上述导电膜如后述般,将溶解导电性纤维的溶解液呈图案状地赋予至上述导电膜上,该被赋予的部分形成非导电部,未被赋予的部分形成导电部,根据导电性的有无而形成二维的平面状图案。因此,聚合物未被去除,在导电膜的表面实质上无法观察到三维的凹凸图案。<导电性纤维>上述导电性纤维的构造并无特别限制,可根据目的而适宜选择,但较佳为中实构造及中空构造的任一个。此处,有时将中实构造的纤维称为线,有时将中空构造的纤维称为管。有时将平均短轴长度为5nm 1,OOOnm,平均长轴长度为I μ m 100 μ m的导电性纤维称为纳米线。另夕卜,有时将平均短轴长度为Inm 1,OOOnm,平均长轴长度为O. I μ m
I,000 μ m,具有中空构造的导电性纤维称为纳米管。作为上述导电性纤维的材料,只要具有导电性,则并无特别限制,可根据目的而适宜选择,但较佳为金属及碳的至少任一个,该些之中,上述导电性纤维特佳为金属纳米线、金属纳米管、以及碳纳米管的至少任一个。《金属纳米线》-金属-上述金属纳米线的材料并无特别限制,例如,较佳为选自由元素周期表(IUPAC1991)的第4周期、第5周期、及第6周期所组成的组群中的至少一种金属,更佳为选自第2族 第14族中的至少一种金属,进而更佳为选自第2族、第8族、第9族、第10族、第11族、第12族、第13族、及第14族中的至少一种金属,特佳为含有该金属作为主成分。作为上述金属,例如可列举铜、银、金、钼、钮、镍、锡、钴、错、铱、铁、钌、锇、猛、钥、钨、银、坦特、钛、秘、铺、铅、该些的合金等。该些之中,就导电性优良的观点而言,较佳为主要含有银者、或者含有银与银以外的金属的合金者。上述主要含有银是指在金属纳米线中含有50质量%以上,较佳为90质量%以上的银。作为上述与银的合金中所使用的金属,可列举钼、锇、钯及铱等。该些可单独使用一种,亦可并用两种以上。
-形状-上述金属纳米线的形状并无特别限制,可根据目的而适宜选择,例如可采用圆柱状、长方体状、剖面成为多角形的柱状等任意的形状,但在需要高透明性的用途中,较佳为圆柱状、剖面的多角形的角变圆的剖面形状。上述金属纳米线的剖面形状可通过在基材上涂布金属纳米线水分散液,并利用穿透式电子显微镜(Transmission Electron Microscope, TEM)观察剖面来查明。所谓上述金属纳米线的剖面的角,是指延长剖面的各边而与自相邻的边所降下的垂线相交的点的周边部。另外,将「剖面的各边」设定为连接该些相邻的角与角的直线。在此情况下,将上述「剖面的外周长度」对在上述「剖面的各边」的合计长度的比例设定为锐利度。例如,在如图5所示的金属纳米线剖面中,以由实线所表示的剖面的外周长度与由虚线所表示的五角形的外周长度的比例来表示锐利度。将该锐利度为75%以下的剖面形状定义为角圆润的剖面形状。上述锐利度较佳为60%以下,更佳为50%以下。若上述锐利度超 过75%,则存在因在该角局部存在电子,等离子体子吸收增加,或者残留黄色等而导致透明性恶化的情况。另外,存在图案的边缘部的直线性下降,产生晃动的情况。上述锐利度的下限较佳为30%,更佳为40%。-平均短轴长度径及平均长轴长度-作为上述金属纳米线的平均短轴长度(有时称为「平均短轴直径」、「平均直径」),较佳为150nm以下,更佳为Inm 40nm,进而更佳为IOnm 40nm,特佳为15nm 35nm。若上述平均短轴长度未满lnm,则存在耐氧化性恶化,耐久性变差的情况,若超过150nm,则存在产生由金属纳米线所引起的散射,无法获得充分的透明性的情况。上述金属纳米线的平均短轴长度是利用穿透式电子显微镜(TEM ;日本电子股份有限公司制造,JEM-2000FX),观察300个金属纳米线,并根据该些的平均值求出金属纳米线的平均短轴长度。再者,上述金属纳米线的短轴并非圆形时的短轴长度是将最长者作为短轴长度。作为上述金属纳米线的平均长轴长度(有时称为「平均长度」),较佳为Iym 40 μ m,更佳为3 μ m 35 μ m,进而更佳为5 μ m 30 μ m。若上述平均长轴长度未满I μ m,则存在难以形成稠密的网络,且无法获得充分的导电性的情况,若超过40 μ m,则存在金属纳米线过长而在制造时缠绕,且在制造过程中产生凝聚物的情况。上述金属纳米线的平均长轴长度是利用例如穿透式电子显微镜(TEM ;日本电子股份有限公司制造,JEM-2000FX),观察300个金属纳米线,并根据该些的平均值求出金属纳米线的平均长轴长度。再者,当上述金属纳米线弯曲时,考虑以其为弧的圆,并将根据其半径及曲率所算出的值作为长轴长度。-制造方法-上述金属纳米线的制造方法并无特别限制,可利用任何方法制造,但较佳为如以下般通过在溶解了卤素化合物与分散添加剂的溶剂中一面进行加热一面还原金属离子来制造。作为上述溶剂,较佳为亲水性溶剂,例如可列举水、醇类、醚类、酮类等,该些可单独使用一种,亦可并用两种以上。
作为上述醇类,例如可列举甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、乙二醇等。作为上述醚类,例如可列举二恶烷、四氢呋喃等。作为上述酮类,例如可列举丙酮等。作为上述加热时的加热温度,较佳为250°C以下,更佳为20°C 200°C,更佳为30°C 180°C,进而更佳为40°C 170°C。 若上述加热温度未满20°C,则存在上述加热温度变得越低,核形成概率越降低,且金属纳米线变得过长,因此金属纳米线容易缠绕,分散稳定性变差的情况,若超过250°C,则存在金属纳米线的剖面的角变得尖锐,涂布膜评价中的透过率变低的情况。视需要,亦可在金属纳米线形成过程中变更温度,通过在中途变更温度,可控制金属纳米线的核形成,抑制核再次产生,提升由选择成长的促进所引起的单分散性提高的效果O在上述加热时,较佳为添加还原剂来进行。上述还原剂并无特别限制,可自通常所使用的还原剂中适宜选择,例如可列举硼氢化金属盐、氢化铝盐、烷醇胺、脂肪族胺、杂环式胺、芳香族胺、芳烷基胺、醇、有机酸类、还原糖类、糖醇类、亚硫酸钠、肼化合物、糊精、对苯二酚、羟胺、乙二醇、麸胱甘肽等。该些之中,特佳为还原糖类、作为其衍生物的糖醇类、乙二醇。作为上述硼氢化金属盐,例如可列举硼氢化钠、硼氢化钾等。作为上述氢化招盐,例如可列举氢化招锂、氢化招钾、氢化招铯、氢化招铍、氢化铝镁、氢化铝钙等。作为上述烷醇胺,例如可列举二乙基胺基乙醇、乙醇胺、丙醇胺、三乙醇胺、二甲
基胺基丙醇等。作为上述脂肪族胺,例如可列举丙胺、丁胺、二丙胺、乙二胺、三乙五胺等。作为上述杂环式胺,例如可列举哌唆、吡咯唆、N-甲基吡咯唆、吗啉(morpholine)等。作为上述芳香族胺,例如可列举苯胺、N-甲基苯胺、甲苯胺、甲氧苯胺、乙氧苯胺
坐寸ο作为上述芳烷基胺,例如可列举苄胺、二甲苯二胺、N-甲基苄胺等。作为上述醇,例如可列举甲醇、乙醇、2-丙醇等。作为上述有机酸类,例如可列举柠檬酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、琥珀酸、抗坏血酸或该些的盐等。作为上述还原糖类,例如可列举葡萄糖、半乳糖、甘露糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、棉子糖、水苏糖等。作为上述糖醇类,例如可列举山梨糖醇等。根据上述还原剂,作为功能,存在亦作为分散添加剂、溶剂发挥作用的情况,可同样较佳地使用。在制造上述金属纳米线时,较佳为添加分散添加剂与卤素化合物或卤化金属微粒子来进行。作为上述分散添加剂与卤素化合物的添加的时间点,可为添加还原剂之前,亦可为添加还原剂之后,可为添加金属离子或卤化金属微粒子之前,亦可为添加金属离子或卤化金属微粒子之后,但为了获得单分散性更佳的金属纳米线,较佳为将卤素化合物的添加分成2个阶段以上。上述分散添加剂并无特别限制,可根据目的而适宜选择,例如可列举含有胺基的化合物、含有硫醇基的化合物、含有硫基的化合物、胺基酸或其衍生物、肽化合物、多糖类、合成高分子、源自该些的凝胶等。该些之中,较佳为明胶、聚乙烯醇、甲基纤维素、羟丙基纤维素、聚亚烷基胺、聚丙烯酸的部分烷基酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯吡咯烷酮共聚物。关于可用作上述分散添加剂的构造,例如可参照「颜料百科词典」(伊藤征司郎编,朝仓书店股份有限公司发行,2000年)的记载。另外,亦可根据所使用的分散添加剂的种类,使所获得的金属纳米线的形状变化。作为上述卤素化合物,若为含有溴、氯、碘的化合物,则并无特别限制,可根据目的而适宜选择,例如较佳为溴化钠、氯化钠、碘化钠、碘化钾、溴化钾、氯化钾、碘化钾等碱金属卤化物,可与下述分散添加剂并用的化合物。 根据上述卤素化合物,可能存在作为分散添加剂发挥功能者,但可同样较佳地使用。可使用卤化银微粒子代替上述卤素化合物,亦可一同使用卤素化合物与卤化银微粒子。上述分散添加剂与卤素化合物或卤化银微粒子亦可在同一物质内并用。作为并用上述分散添加剂与卤素化合物的化合物,例如可列举含有胺基与溴化物离子的溴化十六烧基三甲基铵(Hexadecyl Trimethyl Ammonium Bromide, HTAB)、含有胺基与氯化物离子的氯化十六烧基三甲基铵(Hexadecyl Trimethyl Ammonium Chloride, HTAC)等。上述脱盐处理可在形成金属纳米线后,通过超滤、透析、凝胶过滤、倾析、离心分离等方法来进行。《金属纳米管》-金属-上述金属纳米管的材料并无特别限制,可为任何金属,例如可使用上述金属纳米线的材料等。-形状-作为上述金属纳米管的形状,可为单层,亦可为多层,但就导电性及导热性优良的观点而言,较佳为单层。-平均短轴长度、平均长轴长度、厚度_作为上述金属纳米管的厚度(外径与内径的差),较佳为3nm 80nm,更佳为3nm 30nmo若上述厚度未满3nm,则存在耐氧化性恶化,耐久性变差的情况,若超过80nm,则存在产生由金属纳米管所引起的散射的情况。上述金属纳米管的平均长轴长度较佳为Ιμ 40μ ,更佳为3μπ 35μ ,进而更佳为5 μ m 30 μ m。_制造方法_上述金属纳米管的制造方法并无特别限制,可通过任何方法制造,例如可使用美国申请公开2005/0056118号说明书等中所记载的公知的方法等。
《碳纳米管》上述碳纳米管(Carbon nanotube, CNT)是石墨状碳原子面(石墨片)成为单层或多层的同轴管状的物质。单层的碳纳米管被称为单壁纳米管(Single-wall nanotube,SWNT),多层的碳纳米管被称为多壁纳米管(Multi-wall nanotube,MWNT),尤其,2层的碳纳米管亦被称为双壁纳米管(Double-wall nano tub e, DWNT)。在上述导电性纤维中,上述碳纳米管可为单层,亦可为多层,但就导电性及导热性优良的观点而言,较佳为单层。_制造方法_上述碳纳米管的制造方法并无特别限制,可通过任何方法制造,例如可使用二氧化碳的催化氢还原、电弧放电法、雷射蒸发法、热化学气相沉积(C hemical VaporDeposition, CVD)法、等离子体CVD法、气相成长法、通过高温高压化而使一氧化碳与铁触媒一同反应并以气相成长的高压一氧化碳转换(high-pressure CO conversion,HiPco)法等公知的方法。另外,利用该些方法所获得的碳纳米管通过清洗、离心分离、过滤、氧化、层析法等方法来去除副产物、触媒金属等残留物就可获得经高纯度化的碳纳米管的观点而言较佳。《纵横比》作为上述导电性纤维的纵横比,较佳为10以上。上述纵横比通常是指纤维状物质的长边与短边的比(长轴长度/短轴长度的比)。上述纵横比的测定方法并无特别限制,可根据目的而适宜选择,例如可列举利用电子显微镜等进行测定的方法等。当利用电子显微镜测定上述导电性纤维的纵横比时,上述导电性纤维的纵横比是否为10以上只要以电子显微镜的I个视场来确认即可。另外,通过分别测定上述导电性纤维的长轴长度与短轴长度,可估计上述导电性纤维整体的纵横比。再者,当上述导电性纤维为管状时,使用该管的外径作为用于算出上述纵横比的直径。作为上述导电性纤维的纵横比,若为10以上,则并无特别限制,可根据目的而适宜选择,较佳为50 1,000,000,更佳为100 1,000,000。若上述纵横比未满10,则存在未通过上述导电性纤维形成网络,无法充分地取得导电性的情况,若超过1,000,000,则存在如下的情况在导电性纤维形成时及其后的操作中,因成膜前导电性纤维缠绕凝聚,故而无法获得稳定的溶液。《纵横比为10以上的导电性纤维的比率》作为上述纵横比为10以上的导电性纤维的比率,在所有导电性纤维中以体积比计较佳为50%以上,更佳为60%以上,特佳为75%以上。以下,有时将该些导电性纤维的比例称为「导电性纤维的比率」。若上述导电性纤维的比率未满50 %,则存在对导电性作出贡献的导电性物质减少,而导致导电性下降的情况,同时因无法形成稠密的网络,故存在产生电压集中,耐久性下降的情况。另外,导电性纤维以外的形状的粒子不对导电性作出较大的贡献,而且具有吸收,故不佳。尤其,当该粒子为金属时,在球形等的等离子体子吸收较强的情况下,有时透明
/ 又石心VL O此处,上述导电性纤维的比率例如在导电性纤维为银纳米线的情况下,可通过如下方式求出导电性纤维的比率对银纳米线水分散液进行过滤,使银纳米线与其以外的粒子分离,然后使用感应稱合等离子体(Inductively Coupled Plasma, ICP)发光分析装置分别测定残留在滤纸上的银的量、及已透过滤纸的银的量。利用TEM观察残留在滤纸上的导电性纤维,对300个导电性纤维的平均短轴长度进行观察,并调查其分布,藉此确认该导电性纤维是平均短轴长度为200nm以下,且平均长轴长度为I μ m以上的导电性纤维。再者,滤纸较佳为使用如下的滤纸,该滤纸的长度是通过TEM像所测定的平均短轴长度为200nm以下,且平均长轴长度为I μ m以上的导电性纤维以外的粒子的最长轴的2倍以上,且为导电性纤维的长轴的最短长度以下。此处,上述导电性纤维的平均短轴长度及平均长轴长度例如可通过利用穿透式电子显微镜(TEM)或光学显微镜观察TEM像或光学显微镜像而求出,在本发明中,导电性纤维的平均短轴长度及平均长轴长度是利用穿透式电子显微镜(TEM)观察300个导电性纤维,并根据该些的平均值而求出的。〈聚合物〉
作为上述聚合物,可较佳地使用水溶性聚合物、及非水溶性聚合物的任一个,该些之中,就湿度耐久性的观点而言,特佳为非水溶性聚合物。《水溶性聚合物》上述水溶性聚合物并无特别限制,可根据目的而适宜选择,例如可列举明胶、明胶衍生物、酪蛋白、琼脂、淀粉、聚乙烯醇、聚丙烯酸共聚物、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、葡聚糖等。该些可单独使用一种,亦可并用两种以上。作为上述水溶性聚合物的含量,上述导电性纤维的含量(A)与水溶性聚合物的含量(B)的质量比(A/B)较佳为O. 2 3. 0,更佳为O. 5 2. 5。若上述质量比(A/B)未满O. 2,则存在相对在导电性纤维,聚合物较多,电阻因略微的涂布量变动而上升的担忧,若超过3. 0,则因聚合物较少,故存在膜强度在实用上变得不充分的情况。〈非水溶性聚合物〉上述非水溶性聚合物是具有作为黏合剂的功能,且实质上不溶解于中性附近的水的聚合物。具体而言,上述非水溶性聚合物是指SP值(通过冲津法而算出)为18MPa1/2 30MPa1/2的聚合物。作为上述SP值,较佳为18MPa1/2 30MPa1/2,更佳为19MPa1/2 28MPa1/2,特佳为19. 5MPa1/2 27MPa1/2。若上述SP值未满18MPa1/2,则存在难以清洗所附着的有机污染的情况,若超过30MPa1/2,则与水的亲和性变高,因涂布膜的含水率上升而导致红外线区域的吸收变高,因此存在例如在制作太阳能电池时转换效率减少的情况。此处,上述SP值是根据冲津法(冲津俊直著「日本接着学会志(Journal oftheAdhesion Society of Japan) J 29(3) (1993))所算出的值。具体而言,SP值是通过以下的式所计算的值。再者,AF为文献记载的值。SP 值(δ ) = Σ AF(克分子吸引常数(Molar Attraction Constants))/V (摩尔容积)使用多种非水溶性聚合物时的SP值(σ )及SP值的氢键项(σ h)是通过下式而算出。[数I]
权利要求
1.一种导电膜的制造方法,其是制造含有导电性纤维及聚合物的导电膜的方法,其特征在于包括 将溶解所述导电性纤维的溶解液呈图案状地赋予至所述导电膜上的溶解液赋予步骤。
2.根据权利要求I所述的导电膜的制造方法,其中所述溶解液含有铁(III)的有机络合物及硫酸盐。
3.根据权利要求I或2所述的导电膜的制造方法,其中每IL所述溶解液的铁(III)的有机络合物的含量为O. 05摩尔 3摩尔。
4.根据权利要求I 3中任一项所述的导电膜的制造方法,其中所述溶解液的pH为5.7 6. 5o
5.根据权利要求I 4中任一项所述的导电膜的制造方法,其中所述导电层的厚度为500nm OOOnm。
6.根据权利要求I 5中任一项所述的导电膜的制造方法,其中被赋予呈图案状的部分成为非导电部。
7.根据权利要求I 6中任一项所述的导电膜的制造方法,其中所述导电膜中的所述导电性纤维的含量(A)与所述导电膜中的所述聚合物的含量(B)的质量比(A/B)为O. 2 3.O。
8.根据权利要求I 7中任一项所述的导电膜的制造方法,其中溶解所述导电性纤维的所述溶解液的黏度在25°C下为5mPa · s 300,OOOmPa · S。
9.根据权利要求8所述的导电膜的制造方法,其中溶解导电性纤维的溶解液的黏度在25。。下为 10,OOOmPa · s 300,OOOmPa · S。
10.根据权利要求I 9中任一项所述的导电膜的制造方法,其中在所述溶解液赋予步骤的后段,还包括喷淋水的水洗步骤。
11.根据权利要求I 10中任一项所述的导电膜的制造方法,其中通过网版印刷来进行溶解所述导电性纤维的所述溶解液的图案状的赋予。
12.根据权利要求I 10中任一项所述的导电膜的制造方法,其中通过喷墨印刷来进行溶解所述导电性纤维的所述溶解液的图案状的赋予。
13.根据权利要求I 10中任一项所述的导电膜的制造方法,其中通过浸溃在溶解槽内来进行溶解所述导电性纤维的所述溶解液的图案状的赋予。
14.根据权利要求I 13中任一项所述的导电膜的制造方法,其中溶解所述导电性纤维的所述溶解液具有将所述导电性纤维氧化的作用。
15.一种导电膜,其含有导电性纤维,其特征在于 将溶解所述导电性纤维的溶解液呈图案状地赋予至所述导电膜上,且所述被赋予的部分成为非导电部。
16.根据权利要求15所述的导电膜,其中所述导电性纤维为金属纳米线。
17.根据权利要求16所述的导电膜,其中所述金属纳米线是主要含有银的金属纳米线、或者是含有银与银以外的金属的合金的金属纳米线。
18.根据权利要求15 17中任一项所述的导电膜,其中所述导电性纤维的平均短轴长度为150nm以下。
19.根据权利要求15 18中任一项所述的导电膜,其中所述导电性纤维的含量为.O.005g/m2 0. 5g/m2。
20.根据权利要求15 19中任一项所述的导电膜,其还包括聚合物,所述导电性纤维的含量㈧与所述聚合物的含量⑶的质量比(A/B)为O. 2 3. O。
21.根据权利要求15 20中任一项所述的导电膜,其还包括SP值为18MPa1/2 30MPa1/2的非水溶性聚合物。
22.根据权利要求21所述的导电膜,其中所述非水溶性聚合物为具有乙烯性不饱和基的聚合物。
23.根据权利要求22所述的导电膜,其中所述乙烯性不饱和基为(甲基)丙烯酰基。
24.一种图案化方法,其特征在于将含有铁(III)的有机络合物及硫酸盐,且25°C下的黏度为10,OOOmPa · s 300,OOOmPa · s的溶解液呈图案状地网版印刷在含有金属纳米线的导电膜上。
25.根据权利要求24所述的图案化方法,其中所述溶解液的pH为5.7 6. 5。
26.一种触控面板或太阳能电池,其特征在于使用根据权利要求15 23中任一项所述的导电膜。
全文摘要
本发明提供一种可显著改善绝缘性、透过性高、电阻低、耐久性及可挠性得到提升、可简单地实现图案化的导电膜及导电膜的制造方法,笔压耐久性及可挠性得到提升的触控面板,以及转换效率得到提升的太阳能电池。本发明的导电膜的制造方法是制造含有导电性纤维及聚合物的导电膜的方法,其包括将溶解液呈图案状地赋予至导电膜上的溶解液赋予步骤。
文档编号H01B13/00GK102834880SQ201180017899
公开日2012年12月19日 申请日期2011年4月4日 优先权日2010年4月9日
发明者直井宪次, 冈崎贤太郎 申请人:富士胶片株式会社
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