[发明专利]透明导电性墨以及透明导电图案形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及透明导电性墨以及透明导电图案形成方法。

背景技术

透明导电膜，在液晶显示器(LCD)、等离子显示板(PDP)、有机电致发光(OLED)、太阳能电池(PV)和触摸屏(TP)的透明电极、防静电(ESD)薄膜以及电磁波屏蔽(EMI)薄膜等各种领域中被使用，要求(1)低的表面电阻、(2)高的光线透射率、(3)高的可靠性。

例如，对于LCD的透明电极，表面电阻在10～300Ω/□的范围内，光线透射率在可见光区域为85％以上。进一步优选的范围，表面电阻为20～100Ω/□，光线透射率为90％以上。对于OLED的透明电极，表面电阻在10～100Ω/□的范围内，光线透射率在可见光区域为80％以上。进一步优选的范围，表面电阻为10～50Ω/□，光线透射率为85％以上。对于PV的透明电极，表面电阻在5～100Ω/□的范围内，光线透射率在可见光区域为65％以上。进一步优选的范围，表面电阻为5～20Ω/□，光线透射率为70％以上。对于TP的电极，表面电阻在100～1000Ω/□的范围内，光线透射率在可见光区域为85％以上。进一步优选，表面电阻在150～500Ω/□的范围内，光线透射率在可见光区域为90％以上。对于ESD薄膜，表面电阻在500～10000Ω/□的范围内，光线透射率在可见光区域为90％以上。进一步优选，表面电阻在1000～5000Ω/□的范围内，光线透射率在可见光区域为95％以上。

这些透明电极所使用的透明导电膜，以往使用ITO(氧化铟锡)。但是，由于ITO中所使用的铟是稀有金属，因此近年来供给和价格的稳定化成为课题。另外，由于ITO的制膜采用了需要高真空的溅射法、蒸镀法等，因此需要真空制造装置，制造时间延长且成本也增高。而且，ITO由于弯曲等的物理应力容易产生裂纹而损坏，因此对于赋予了柔韧性的基板难以适用。因此，消除了这些问题的ITO代替材料的探索不断进展。

因此，在「ITO代替材料」之中，作为不需要使用真空制造装置的能够涂布成膜的材料，已报道了例如(i)聚(3,4-亚乙二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)(例如参照专利文献1)等的高分子系导电材料和(ii)含有金属纳米丝的导电性材料(例如参照专利文献2和非专利文献1)以及(iii)含有碳纳米管的导电性材料(例如参照专利文献3)等的含有纳米结构的导电性成分的导电性材料。

已报道了在它们之中，(ii)的含有金属纳米丝的导电性材料显示出低表面电阻且高光线透射率(例如参照专利文献2和非专利文献1)，而且由于也具有柔韧性，因此优选作为「ITO代替材料」。

在此，透明导电膜为了作为透明电极使用，需要根据用途的图案形成。ITO的图案形成，一般采用使用了抗蚀剂材料的光刻法。

作为在含有金属纳米丝的导电性材料上形成图案的方法，非专利文献1中记载了以下工序。

(1)将含有金属纳米丝的导电性墨涂布于基板上的工序。

(2)进行烧成，形成透明导电层的工序。

(3)将具有感光性的抗蚀剂形成于上述透明导电层上的工序。

(4)通过与微细图案相当的适当的遮光掩模对抗蚀剂赋予光能量的工序。

(5)将所得到的抗蚀剂的潜像，通过使用适当的显像用溶液的溶出而显像的工序。

(6)采用适当的蚀刻方法将露出的被图案化膜(透明导电层)除去的工序。

(7)采用适当的方法将残存的抗蚀剂除去的工序。

实际上可以认为，除了上述工序以外，还在各工序的前后需要适当的基板表面处理、洗涤和干燥工序等。

另外，专利文献2中记载了以下工序。

(1)将含有在水中分散的银纳米丝的导电性墨涂布于基板上的工序。

(2)进行烧成，形成银纳米丝网层的工序。

(3)将含有预聚物的光固化型的基质材料形成于上述银纳米丝网层上的工序。

(4)通过与微细图案相当的适当的遮光掩模对基质材料赋予光能量的工序。

(5)将非固化区域用溶剂(乙醇)洗涤由此除去的工序。或使用胶带、粘着性辊将非固化区域物理性地除去的工序。

另外，专利文献4中记载了以下工序。

(1)将含有分散于包含感光性树脂的溶液中的银纳米丝的导电性墨涂布于基板上的工序。

(2)通过与微细图案相当的适当的遮光掩模对感光性树脂赋予光能量的工序。

(3)将非固化区域通过显像液进行显像的工序。

而且，专利文献5中记载了以下工序。