專利名稱:網狀電極材料及其制造方法
技術領域:
本發明涉及一種網狀電極材料、切斷該網狀電極材料獲得的電極材料、使用該電極材料的電子元件及網狀電極材料的制造方法。
背景技術:
到目前為止,作為在基材上層疊電極層和功能層,設計電極層露出的部分、和在電極層之上設置了功能層的部分的方法,已知以下幾種方法。
一種方法是在整個表面上涂敷紫外線(UV)固化型樹脂層(光刻膠),通過掩膜進行使用UV的圖形曝光,僅在通過顯影而露出的電極層之上保留樹脂層,在其之上進行相同涂敷,從而設置功能層,最后洗掉電極層之上的樹脂層,露出電極層。
此外,作為其它方法,執行以下方法在電極層的整個表面上涂敷功能層,在該功能層上整面涂敷光刻膠后,進行圖形曝光,剝離功能層中去除的部分的抗蝕劑,露出功能層,并溶解去除此部分功能層后,剝離剩余的抗蝕劑,從而獲得已構圖的功能層。
但是,這些方法不僅需要許多工序,而且為了在電極層上的涂膜層(光刻膠層或功能層等)之上粘合掩膜并進行曝光不得不進行單片處理,難以在低成本的情況下進行大量生產。此外,在溶解從而去除功能層的情況下,在該溶解工序中,會產生或損傷作為下層的電極層、或殘留功能層的未溶解部分這樣的問題。此外,還產生不能完全剝離抗蝕劑的情況、和溶解的抗蝕劑造成表面污染等問題。這些問題導致功能劣化、品質穩定性下降、可靠性劣化。
因此,就對上述問題進行各種研究。
例如,在專利文獻l中,公開了一種通過電解淀積在電極層的表面上形成絕緣性樹脂層的方法。在專利文獻l所述的方法中,雖然通過利用電極圖形的電解淀積法能夠選擇性地僅在電極層上設置功能層,但是事實上 卻不可能使電極層的一部分露出并在此電極層上設置功能層、以及用連續 它的網進行制造。
此外,分別在專利文獻2中記載了一種使用多個印模型涂敷裝置的多 層涂敷方式,在專利文獻3中記載了一種使用擠壓型涂敷頭進行二層以上 的同時疊層涂敷的涂敷裝置,在專利文獻4中記載了一種使用多層涂敷用 印模的、進行滑動涂敷(slide coat)或幕式涂敷(curtain coat)的多層涂 敷裝置。但是,在專利文獻2 4中,沒有記載關于保留電極層中露出的 部分(通常相當于引出電極的部分)從而在電極層上設置功能層的方法, 事實上就不可能使電極的一部分露出、設置多個功能層。
此外,在專利文獻5中記載了一種電子照相感光體制造用的浸漬涂敷 裝置。該裝置雖然能夠在電極層整面上設置功能層,但使電極的一部分露 出、設置功能層極其困難,事實上也是不可能的。
在專利文獻6中記載了一種通過預壓印(stamp)在支持體上形成親/ 疏水性區域、在其上全面涂敷功能層用的涂敷液、僅在親水性區域上設置 功能層的方法。但是,為了產生壓印的效果,需要使用強堿,通常用于電 極層的導電材料ZnO、 ITO、 Al、 Ag等缺乏耐強堿性,應用困難。
并且,在連續網上層疊功能層的情況下,雖然涂敷中通常為了使突緣 部(網的端部)的膜厚變厚,而使上部的功能層比下部的功能層涂敷寬度 變窄來進行涂敷,但這樣進行層疊時,由于端部未層疊功能層,只有從己 露出的電極直至多個功能層的一部分未被涂敷的部分不具有顯示元件的 功能,因此就只能獲得圍繞邊緣厚的緣框的顯示元件。
艮P,在基材上以此順序設置電極層和功能層,具有電極層露出的部分、 和在電極層之上設置了功能層的部分的電極材料的制造中,在使用光刻膠 等的單片處理中,工序復雜、生產效率差,難以大量地大面積制造,并且 產生性能差異,導致品質穩定性、可靠性下降。
此外,在電極層之上設置功能層時,在上述的連續涂敷方法中,實質 上不能制造網狀電極材料。
除此以外,為了切斷由現有的連續涂敷方法制作的網狀電極材料用作 電極材料,需要使電極層露出的工序,并且由于電極層比功能層小,所以在電極層的周圍會產生浪費的部分,并且通過切斷的端面而使對置電極間 短路等,也產生上述的問題。
專利文獻1: JP特開2001-73193號公報 專利文獻2: JP特開2000-185254號公報 專利文獻3: JP特開2004-25002號公報 專利文獻4: JP特開2003-117463號公報 專利文獻5: JP特開平11 一 119451號公報 專利文獻6: JP特開2007-12878號公報
發明內容
本發明以連續涂敷的單純的工序制造在基材上具有電極層露出的部 分、和在電極層的表面上具有設置了至少1層功能層的部分的網狀電極材 料作為課題。
此外,以提供具有均勻的精度的網狀電極材料為課題。
并且,以提供給與不具有成為短路等電氣故障的原因的露出的電極端
面的單片的電極材料的網狀電極材料作為切斷的電極材料為課題。
根據上述課題,根據發明者進行銳意研討的結果、相關的狀況,在本
發明中提出能夠解決上述課題的下述手段。
(1) 一種網狀電極材料,依次設置了網狀的基材、電極層和功能層, 其特征在于,在基材的寬度方向兩端和長度方向上分別保留具有一定的規 則性的空白,并列設置多個上述電極層;設置上述功能層,以便覆蓋各電 極層的一部分,分別露出各電極層的剩余部分。
(2) 根據(1)所述的網狀電極材料,其特征在于,多個電極層為相 同類型。
(3) 根據(1)或(2)所述的網狀電極材料,其特征在于,上述電 極層形成由近似長方形部分和與此近似長方形部分連續的突出部構成的 形狀;設置功能層以使得上述突出部的至少一部分露出。
(4) 根據(3)所述的網狀電極材料,其特征在于,功能層完全覆蓋 電極層中上述突出部以外的部分。
(5) 根據(1) (4)任意一項所述的網狀電極材料,其特征在于,在基材的長度方向上以1 300mm的間隔設置電極層。
(6) 根據(1) (5)任意一項所述的網狀電極材料,其特征在于, 在基材寬度方向的兩端分別保留5mm以上的空白,設置電極層。
(7) 根據(1) (6)任意一項所述的網狀電極材料,其特征在于, 電極層由10 3000mmX5 2000mm的近似長方形和與其連續的1 300 mmX2 200mm的近似長方形的突出部構成。
(8) 根據(1) (7)任意一項所述的網狀電極材料,其特征在于, 以濕法涂敷(wet coating)方法來設置上述功能層。
(9) 根據(1) (8)任意一項所述的網狀電極材料,其特征在于, 上述功能層被設置為2層以上。
(10) 根據(9)所述的網狀電極材料,其特征在于,通過同時涂敷 來設置上述2層以上的功能層。
(11) 根據(9)或(10)所述的網狀電極材料,其特征在于,上述2 層以上的功能層的涂敷寬度基本上相同。
(12) —種電極材料,其特征在于,在各電極層之間按基材的寬度方 向切斷(1) (11)任意一項所述的網狀電極材料。
(13) —種電極,其特征在于,在(12)所述的電極材料的功能層側 表面上至少設置電極層。
(14) 一種電子元件,其特征在于,使用(12)所述的電極材料或(13)
所述的電極。
(15) 根據(14)所述的電子元件,其特征在于,上述電子元件是一 種顯示元件或太陽能電池。
(16) —種網狀電極材料的制造方法,其中該網狀電極材料依次設置 了網狀基材、電極層和功能層,其特征在于,在基材的寬度方向兩端和長 度方向上分別保留具有一定的規則性的空白,設置多個電極層;并且在基 材的長度方向上連續涂敷設置功能層,以使各電極層的一部分露出。
(17) 根據(16)所述的制造方法,其特征在于,多個電極層為相同類型。
(18) 根據(16)或(17)所述的制造方法,其特征在于,上述電極 層形成由近似長方形部分和與此近似長方形部分連續的突出部構成的形狀;設置功能層以使上述突出部的至少一部分露出。
(19) 根據(18)所述的制造方法,其特征在于,涂敷功能層以便完 全覆蓋電極層中上述突出部以外的部分。
(20) 根據(16) (19)任意一項所述的制造方法,其特征在于, 在基材的長度方向上以1 300mm的間隔設置電極層。
(21) 根據(16) (20)任意一項所述的制造方法,其特征在于, 在基材寬度方向的兩端分別保留5mm以上的空白,設置電極層。
(22) 根據(16) (21)任意一項所述的制造方法,其特征在于, 設置電極層,使其由10 3000 mmX5 2000 mm的長方形部和與其連續 的1 300mmX2 200mm的近似長方形的突出部構成。
(23) 根據(16) (22)任意一項所述的制造方法,其特征在于, 通過濕法涂敷方法來設置上述功能層。
(24) 根據(16) (23)任意一項所述的制造方法,其特征在于, 設置2層以上上述功能層。
(25) 根據(24)所述的制造方法,其特征在于,通過同時涂敷來設 置上述2層以上的功能層。
(26) 根據(24)或(25)所述的制造方法,其特征在于,使上述2 層以上的功能層的涂敷寬度基本上相同。
(27) 根據(16) (26)任意一項所述的制造方法,其特征在于, 通過與其涂敷寬度一致,具有用突緣的部分吸出多余的涂敷液的吸引裝置 的棒涂敷(barcoat)來涂敷功能層。
(28) 根據(16) (26)任意一項所述的制造方法,其特征在于, 通過使用凸起輥的棒涂敷來涂敷功能層。
(29) 根據(16) (28)任意一項所述的制造方法,其特征在于, 通過構圖來設置電極層。
(30) 根據(16) (28)任意一項所述的制造方法,其特征在于, 通過涂敷來設置電極層。
(31) 根據(16) (30)任意一項所述的制造方法,上述網狀電極 材料是上述(1) (11)任意一項所述的網狀電極材料。發明效果
根據本發明,能夠以連續涂敷的單純的工序制造在基材上具有電極層露出的部分、和在電極層的表面上具有層疊了至少1層功能層的部分的網狀電極材料。此外,本發明的網狀電極材料具有均勻精度。其結果,能夠提供廉價、性能及均勻性優良的電極材料。
圖1是表示本發明的網狀電極材料的示意圖。
圖2是表示本發明的網狀電極材料和截斷位置的關系的示意圖。圖3是表示本發明的電極材料和對置電極的疊層位置關系的示意圖。圖4表示本發明的實施例中在同時疊層涂敷中使用的滑動珠涂敷機的示意圖。
,符號說明
1網狀的基材,2電極層,3功能層,4電極層的突出部,10滑動珠涂敷裝置,11涂敷加壓輥,12涂敷印模,12a滑動面,13印模臺架,14減壓室,15移動臺,16 網,17涂敷液,20 30塊,31 螺栓,32岐管,33狹槽
具體實施例方式
以下詳細說明本發明的內容。再有,本申請說明書中使用" "是包含在其前后所記載的數值作為下限值及上限值的意思。
本發明的網狀電極材料依次設置了網狀的基材、電極層和功能層,其特征在于,在基材的寬度方向兩端和長度方向上分別保留具有一定的規則性的空白,設置多個電極層;在基材的長度方向上連續涂覆設置功能層,并且將其設置成能使電極層的一部分露出。
圖1示出了本發明的網狀電極材料的一例,在網狀的基材1之上設置電極層2,并且在它們之上通過連續涂敷設置功能層3。在圖1中用斜線示出功能層的部分(圖2、圖3也一樣)。此外,圖l中的箭頭標記表示功能層的涂敷方向。
在本發明的網狀電極材料中,在基材的寬度方向兩端和長度方向上分別保留具有一定的規則性的空白,設置電極層。像這樣,通過保留具有一 定的規則性的空白設置電極層,在涂敷功能層時就能完全地覆蓋電極層中
突出部4以外的部分,能夠有效地抑制短路和電流泄漏等故障的發生。并 且,能夠獲得各部分的精度和性能穩定的網狀電極材料。
此外,通過采用連續涂敷設置功能層,功能層就會均勻,其結果,可 獲得均勻的電子元件相連的網狀電極材料。即,截斷本發明的網狀電極材 料獲得的電極就具有了均勻的品質。再有,圖1中的粗線部分是截斷的一 例。像這樣僅截斷網狀電極材料,就能大量生產電極。
在此,電極層露出的部分(突出部)是指在電極層之上沒有設置功能 層等其它的層、在表面上露出的部分。
基材的寬度方向的空白,例如是基材的寬度方向的端部具有圖1所示 這樣的一定的寬度的空白,優選是寬5mm以上的空白,更優選是寬10mm 以上的空白。作為寬度的上限,例如可設為50 mm以下。由于設置了 5 mm 以上的空白,就更容易設置功能層以便完全覆蓋電極層。此外,如圖l所 示,基材的寬度方向的端部之一端,雖然通常按照電極層的突出部的形狀 來改變,但此情況下,考慮以寬度最窄的部分作為上述寬度。
另一方面,優選以1 300mm的間隔設置基材的長度方向的空白,更 優選以5 100mm的間隔設置。通常在基材上沿寬度方向平行地設置電極 層。
在此,優選寬度方向是垂直于功能層的涂敷方向的方向,優選長度方 向是功能層的涂敷方向。但是,在此所說的垂直不必是嚴格意義上的90 ° ,在不脫離本發明的主旨的范圍內也可以有誤差。
本發明中,為了提供網狀的電極材料而使用網狀的基材。本說明書中 的網狀含有膜狀和片狀,特別優選具有短邊和長邊的長方形(即使繞在輥 上也可以、優選長邊為短邊的2倍以上、例如10以上、IOO倍以上、1000 倍以上)。
本發明的基材的材質、尺寸等可根據使用的用途等適當決定。本發明 中使用的基材,可使用各種基板或薄膜。基材是樹脂基板或樹脂薄膜的時 候,作為此樹脂材料,例示有聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚丁烯對苯二酸鹽 (或酯)等的聚酯類樹脂,聚乙烯(酯)、聚丙烯等聚烯類樹脂,聚苯乙烯
ii類樹脂,聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸酯類樹脂,聚乙烯醇類樹脂,聚乙烯 醇縮丁醛類樹脂,聚砜類樹脂,聚醚砜類樹脂,聚碳酸酯類樹脂,聚酰亞 胺類樹脂,環氧類樹脂等。基材也可以由含2種以上這些樹脂的復合材料 構成。此外,也可以采用市場銷售的帶電極的基板。
不特別限制基材厚度,按用途滿足所需機械強度和輕型、薄型的厚度
即可。通常,可使用100 1500 U m左右厚度的樹脂基板或10 250 y m
左右厚度的樹脂薄膜。此外,列舉出寬度方向1 2400mm的基材。
圖1中本發明的電極層類型相同,但類型也可不必相同。但是,使用
不同的形狀的電極層的時候,必須按一定的規則性設置各個形狀的電極
層。即,進行圖形化。像這樣通過按一定的規則性設置電極,就能夠降低
經切斷用作電極材料時的成本。
作為本發明中使用的電極層的材料,優選金屬或金屬氧化物(含合
金),能夠適當使用鉑、金、銀、銅、鈀、銦、錫、鋁、鈦、鋅等金屬或 由含它們的合金構成的金屬,氧化鋅、ITO、 IGZO等金屬氧化物。此外, 還優選使用導電性聚合物,例示有聚(3、 4-乙二氧撐噻吩)-聚(4-乙烯 磺酸鹽)、聚苯胺、聚吡咯、聚氮烯、聚噻吩,優選聚(3、 4-乙二氧撐噻 吩)-聚(4-乙烯磺酸鹽)、聚苯胺。它們既可以單獨使用l種、也可以并 用2種以上。電極層的厚度優選為0.05 50 um。
雖然能夠按照用途等適當決定電極層的形狀和尺寸,但當形成如圖1 所示的由近似長方形和與其連續的突出部構成的形狀的情況下,優選長方 形部是10 3000 mmX5 2000 mm。此外,長方形中也包括正方形。并 且,所謂近似長方形除嚴格意義上的長方形外,是指在不脫離本發明的主 旨的范圍內也可以有變形等的意思。此外,雖然優選突出部的形狀為近似 長方形,但也可以是此以外的形狀。優選突出部的尺寸為1 300 mmX2 200 mm。
本發明中,可以通過印刷、構圖或涂敷來設置電極層,此外電極層也 可以使用帶電極的基板。在通過涂敷設置電極層的情況下,優選通過國際 公開WO2005/041217號手冊中記載的棒涂敷法、印模涂敷(die coat)法 或絲網印刷(screenprinting)法來進行設置。
本發明中,雖然在基材的長度方向上連續涂覆設置功能層,并且將其
12設置成能使電極層的一部分露出,但通常如圖l所示,優選設置成能使突 出部的至少一部分露出。并且,優選設置成能夠完全覆蓋突出部以外的電 極層。即,優選設置成還覆蓋電極層的剖面等。
作為功能層的材料,在反射型顯示元件中使用電極材料的情況下,可 優選采用內含使電泳粒子分散在非極性溶劑中的分散物的微囊
(microcapsule),內含膽甾型液晶的微囊,光致變色材料,或電致變色材 料等;此外,在太陽能電池或有機EL元件中使用電極材料的情況下,可 優選采用電荷傳輸材料、電子傳輸材料、屏蔽(絕緣)材料,阻斷氧*水 分的障壁材料,P或N型半導體材料,半導體材料,色素增感氧化鈦多孔 材料等。功能層既可以僅設計為l層,也可以設計為2層以上。雖然功能 層的厚度因功能層的功能不同而不同,但優選為0.1 100 um。
優選相對于基材的寬度方向分別保留5 50mm的空白涂敷功能層。 在本發明中,優選通過濕法涂敷法設置功能層,更優選通過棒涂敷法、 印模涂敷法、照相凹版涂敷(gravurecoat)法、幕式涂敷法來設置。在設 置2層以上功能層的情況下,雖然既可以是逐次涂敷也可以同時疊層涂敷, 但優選同時疊層涂敷。通過進行同時疊層涂敷,即使在設置2層以上功能 層的情況下,也能使各功能層的涂敷寬度相同而優選。此外,優選2層以 上的功能層的涂敷寬度基本上相同。在此,所謂基本上相同例如是指各功 能層的涂敷寬度的誤差是±5%以內。
此外,作為不使功能層成為突緣厚的涂敷方法,例如可采用下述的方法。
第一、可列舉出在特開2007-061709號公報中記載的、使用在棒(bar) 表面形成的槽的深度比在對應于兩突緣部內側棒表面形成的槽的深度更 淺的涂敷用棒的涂敷方法。
第二、可列舉出在特開2007-237039號公報、同2007-260512號公報、 特開昭56-73579號公報、實開昭60-49949號公報、特開平2-99166號公 報、特開平7-299410號公報、或特開2002-66430號公報等中記載的使用 吸引裝置,通過棒涂敷等涂敷功能層,用符合此涂敷寬度的突緣的部分吸 出多余的涂敷液的涂敷方法。
第三,還能使用凸起輥進行棒涂敷。在此所謂凸起輥可列舉在棒上存在有槽部位和無槽部位的棒。這樣的棒例如記載在特開平11-596號公報中,雖然為了將條紋狀的圖形形成為網狀可以使用這樣的棒,但在本發明中能夠應用它,保留電極露出的部分設置功能層。
在本發明中,如上所述,由于能夠涂敷其涂敷膜厚均勻、即無突緣厚這樣的功能層,所以,就能夠改善對通過在本發明的電極材料上粘貼對置電極獲得的顯示元件的壓力的可靠性,就難以導致電極破損等故障。
作為本發明的更優選的形式,優選使用(1)使用常規的涂敷桿和吸引設備、保留電極層露出的部分制作功能層的反射型顯示元件(囊化(encapsulation)電泳方式),(2)利用設置了有槽部位/無槽部位的涂敷用桿,保留電極層露出的部分制作功能層的反射型顯示元件(囊化膽甾型液晶方式),(3)使用滑動珠涂敷機,保留電極層露出的部分同時制作多個功能層的反射型顯示元件(囊化膽甾型液晶方式),(4)電極層的尺寸比功能層(截斷尺寸)小的反射型顯示元件(囊化膽甾型液晶方式)的形式。
本發明的網狀電極材料,最好在網狀電極材料中,優選在每一電極層,按寬度方向切斷作為單片的電極材料使用。并且,能夠作為在該電極材料上粘貼了對置電極的電極使用。圖3示出在本發明的電極材料上粘貼了對置電極的情形。在圖3中,雖然在基板上設置了電極層、功能層的各電極材料相互粘附,變成基板、電極層、功能層、功能層、電極層、基板這樣的結構的電極材料,但按照用途等,對置電極也可以僅為電極層,此外,此電極層可以通過涂敷和印刷來設置。在此,粘合所謂引出電極部分以使它們彼此相對。
由于本發明的電極材料除了電極層中一部分露出的部分即相當于引出電極的部分以外,全部被功能層覆蓋,所以僅粘合對置電極層就能夠簡單地制作電極,能夠成為不引起短路等問題的電極材料。
本發明的電極材料廣泛用于電子元件。具體地,雖然可列舉顯示元件和太陽能電池,但并不限于這些電子元件。
實施例以下列舉實施例更具體地說明本發明。以下實施例所示的材料、使用 量、比例、處理內容、處理順序等只要不脫離本發明的宗旨,就能夠適當 地進行變更。因此,本發明的范圍不限于以下所示的具體例。
合成例1
(聚甲基丙烯酸月桂酯(Pl)的合成)
在包括攪拌裝置、冷卻管、氮氣體引入管的100 ml的三口燒瓶中添加 51g甲基丙烯酸月桂酯、50 ml甲苯, 一面使氮氣流過一面用水浴(water bath)加熱到7(TC,添加0.26g偶氮二異丁腈,持續7小時的攪拌*加熱, 獲得粘稠的聚合物溶液。將此聚合物溶液冷卻到室溫后, 一面慢慢攪拌一 面添加到600 ml的甲醇中。通過傾析(decantation)去除粘粘的聚合物的 上層澄清液,再次加入100ml的甲醇,通過傾析去除上層澄清液,在真空 下以4(TC干燥剩余的聚合物,獲得46g的聚甲基丙烯酸月桂酯(Pl)。
合成例2
(聚甲基丙烯酸月桂酯-共聚-N, N, N-三甲基-N-乙烯基苯甲基氯化 銨(P2)的合成)
在包括攪拌裝置、冷卻管、氮氣體引入管的100 ml的三口燒瓶中添加 51g甲基丙烯酸月桂酯,4.2g N, N, N-三甲基-N-乙烯基苯甲基氯化銨 (Qbm:七4 S少S力A株式會社制),30 ml甲苯,20 ml乙醇, 一面使氮 氣流過一面用水浴加熱到60'C,添加0.50g自由基聚合開始劑(V-65、和 光純藥株式會社制),持續6小時的攪拌,加熱,獲得56%的粘稠的聚甲 基丙烯酸月桂酯-共聚-N, N, N-三甲基-N-乙烯基苯甲基氯化銨(P2)溶 液。
在合成例3及合成例4中記載了采用這些聚合物覆蓋表面的白、黑粒 子的合成法。
合成例3 (白粒子(Wl)的制作)
在100 ml的燒瓶中加入9.7g由合成例1合成的Pl ,使其溶解在45 ml 甲苯中后,加入30g氧化鈦(R960、于'-水^株式會社制),進行20分 鐘的超聲波處理,使氧化鈦分散后,在室溫下放置一夜,使聚合物Pl吸 附在氧化鈦上。將此分散液導入離心管,以3000rpm進行20分鐘離心分 離,通過傾析去除上層澄清液,在真空下以4(TC干燥剩余的沉淀,獲得19g白粒子(Wl)。
合成例4 (黑粒子(Kl)的制作)
在100 ml的燒瓶中加入5.5g由合成例2合成的P2溶液,用47ml甲苯稀釋后,加入l0g碳黑(carbon black) (PrintexA、 7、夕、、寸^亇八°乂株式會社制),照射20分鐘超聲波,使碳黑分散后,在室溫下放置一夜,使聚合物P2吸附在碳黑上。將此分散液導入離心管,以3000rpm進行20分鐘離心分離,通過傾析去除上層澄清液,在真空下以4(TC干燥剩余的沉淀,獲得10g黑粒子(Kl)。
接著,制作使用這些聚合物覆蓋粒子的分散物、囊(capsule)、顯示元件。順序記載為實施例l、實施例2、實施例3。
實施例1 (聚合物覆蓋粒子分散物的調整)
使O.Olg界面活性劑(Span85、和光純藥株式會社制)溶解在2.89g非極性溶劑(IsoparG、 -夕^ ^社制)中,在其中加入由上述合成例3制作的2.0g白粒子(Wl)、由合成例4制作的0.1g黑粒子(Kl), 一面加溫到4(TC一面照射20分鐘超聲波,制作出分散物(Bl)。
實施例2 (內含白黑粒子分散物的囊(Cl)的制作)
在包括攪拌裝置、滴液漏斗、PH計的100 ml的容器中加入1.7g凝膠,加入31.7g去離子水,使凝膠溶解, 一面加溫到4(TC一面慢慢進行攪拌以便不混進氣泡,用15分鐘從滴液漏斗中滴下13.3g實施例1的分散物,完了后再持續30分鐘攪拌。
此后,加入在8.2g去離子水中溶解了 1.7g阿拉伯樹膠的物質,用10%的乙酸水溶液將PH值調整到4, 一直冷卻到l(TC,加入0.8ml的25%戊二醛水溶液,慢慢地將溫度恢復到室溫,持續3小時攪拌。
此后,靜置一夜,通過傾析去除上層澄清液,再次加入30g去離子水,慢慢攪拌后靜置,再次通過傾析去除上層澄清液,加入10g的5%聚乙烯醇溶液(PVA217、夕,^株式會社制),用1。/。的氨水溶液將PH值調整到7.5,制作出囊(Cl)溶液。
實施例3 (顯示裝置(Hl)的制作及顯示特性評價)
使用按圖2所示構圖的帶ITO電極的PET膜(電阻值10Q/口、特別定制品厚100um、寬度方向140 mm)。在此,在PET膜的長度方向上空出5 mm的間隔設置ITO電極,在PET膜的寬度方向一端保留20 mm 的空白、在另一端保留0 20mm寬度的空白部分像這樣設置ITO電極。 此外,ITO電極,除相當于引出電極的部分之外,是100X55 mm的近似 長方形,引出電極部分是20X5mm的近似長方形。
在此基礎上,為了使涂敷量為98cc/nf使用金屬絲棒(wire bar) (#56 金屬絲棒,特別定制品)連續涂敷由實施例2制作出的囊(Cl)溶液,接 著,使用噴嘴(nozzle)(特開平7-299410號公報記載的噴嘴)吸收去除 支持體兩端約5 mm的涂敷膜。此后,在8(TC下干燥5分鐘,獲得在帶ITO 電極的PET膜上連續涂敷了囊層的顯示層部件。此時,如圖2所示,ITO
電極,除相當于引出電極的部分以外,全都被囊層所覆蓋。囊層的涂敷寬 度是130mm,在PET膜的寬度方向上分別保留5mm的空白加以設置。
按圖2的粗線所示的范圍截斷此網狀涂敷物,如圖3所示按照相當于 顯示層部件的引出的部分不相互重合的方式,在其上層疊涂敷了 3 u m厚 的粘合劑的帶ITO電極的PET膜(電阻值10Q/口、特別定制品厚100 y m),制作出本發明的顯示裝置(Hl)。
在對置的ITO電極面間一面通過1Hz的矩形波施加10V的電壓,一 面對PET膜表面從45度方向照射白色光,測量相對于PET膜表面90度 方向的反射濃度。
反射濃度隨施加的矩形波而變化,施加電壓為負15V的反射率是2M 以下,使施加電壓反轉,為正15V時的反射率是38。/。,表現出對比度比為 19的優良的顯示特性。
盡管此后使施加電壓上升到200V,也不會引起電極間的短路、放電 等,能夠進行驅動。
實施例4
雖然實施例3中能夠確保引出電極的電極露出部分為5土2mm,但在 上述實施例3中進行無剩余涂敷液的吸引去除裝置的棒涂敷時,就會按 3/20的比例產生引出電極的電極露出部分變為1 mm以下的部位,雖然為 了獲得導通,必須剝離囊層,但顯示特性、耐壓特性等與實施例3基本上 相等。
實施例5囊化膽甾型液晶方式
(具有紅色的選擇反射的囊(RC1)的調整)
加熱溶解66.0重量%向列液晶E48 (BDH社制)、17.0重量%手征 性(chiral)劑CB15 (力"社制)、以及17.0重量。/oCE2 (力"社制), 返回室溫,獲得選擇反射紅色光的膽甾型液晶。
在包括攪拌裝置、滴液漏斗、PH計的200 ml的容器中加入3.2g凝膠, 加入60g去離子水,使凝膠溶解, 一面加溫到4(TC一面慢慢進行攪拌以 便不混進氣泡,用5分鐘從滴液漏斗中滴下6.0g上述膽甾型液晶,完了后 再持續30分鐘攪拌。
此后,加入在16g去離子水中溶解了 3.2g阿拉伯樹膠的物質,用10% 的乙酸水溶液將PH值調整到4, 一直冷卻到1(TC,加入1.6ml的25。/。戊 二醛水溶液,慢慢地將溫度恢復到室溫,持續3小時攪拌。
此后,靜置一夜,通過傾析去除上層澄清液后,加入48g去離子水, 慢慢攪拌后靜置,再次通過傾析去除上層澄清液,加入20g的5%凝膠溶 液,用1。/。的氨水溶液將pH值調整到7.5,制作出具有紅色選擇反射的囊 (RC1)溶液。
(具有綠色的選擇反射的囊(GC1)的調整)
加熱溶解62.0重量%向列液晶E48 (BDH社制)、19.0重量%手征 性劑CB15 ( 乂 ^夕社制)、以及19.0重量Q/oCE2 ( 乂 ^夕社制),返回室 溫,獲得選擇反射綠色光的膽甾型液晶。
除使用此膽甾型液晶以外,使用與上述相同的方法,制作具有綠色的 選擇反射的囊(GC1)溶液。
(具有藍色的選擇反射的囊(BC1)的調整)
加熱溶解58.0重量%向列液晶E48 (BDH社制)、21.0重量%手征 性劑CB15 ( 乂 ^ 7社制)、以及21.0重量o/oCE2 ( 乂 &夕社制),返回室 溫,獲得選擇反射藍色光的膽甾型液晶。
除使用此膽甾型液晶以外,使用與上述相同的方法,制作出具有藍色 的選擇反射的囊(BC1)溶液。
(顯示元件(H2)的制作及顯示特性評價)
使用圖4所示的可以3層同時疊層涂敷的滑動珠涂敷機,分別以上述
18紅色囊(RC1)溶液、用離子交換水將上述綠色囊(GC1)溶液稀釋為1.05倍的溶液、以及用離子交換水將上述藍色囊(BC1)溶液稀釋為1.1倍的溶液作為最下層、中間層、最上層涂敷液,在構圖了的帶ITO電極的PET膜(TORAY制、八一匕、一厶NX01、厚125 y m、寬18cm)上保留距支持體的兩端5 mm的未涂敷部分,進行同時疊層涂敷,以使各膜厚為35 um。
3層的涂敷寬度基本上相同,突緣部的涂敷膜厚也不變厚,涂敷的整個寬度可作為顯示元件使用。
涂敷后在5匸的狀態下放置干燥,此后在6(TC下干燥10分鐘,制作在帶ITO電極的PET膜上連續涂敷了 3層BGR的囊層的顯示部件。
此時,構圖了的ITO電極,與實施例3相同,除相當于引出電極的部分以外,全部被囊層覆蓋。
與實施例3相同,以包含相當于引出電極的部分之外的部分的方式,截斷此網狀涂敷物。并且,如圖3所示,在將黑聚酰亞胺BKR-105 (日本化藥社制)涂敷在ITO電極的相反側的帶ITO電極的PET膜(厚125 ym)的ITO電極上層疊涂敷了 5 "m厚的粘合劑的對置電極膜,以使ITO電極彼此相對,并且使相當于引出電極的部分不重合地進行層疊,制作本發明的彩色顯示元件(H2)。
在對置的ITO電極面間邊從250V提高電壓邊施加50Hz、 200 ms周期的矩形波,自45度方向對PET膜表面照射白色光,測量相對于PET膜表面90度方向的反射濃度。
反射濃度、色相隨施加電壓而變化,達到300V為黑顯示、430V下為紅顯示、530V下為黃顯示、780V下為白顯示,550 nm中的反射率,黑顯示時為5%、白顯示下為22%,表現出對比度比為4.4的優良的顯示特性。
盡管此后使施加電壓上升到850V,也不會引起電極間的短路、放電等,能夠進行白顯示。
在此,參照圖4說明實施本發明的滑動珠涂敷裝置。實施本發明的滑動珠涂敷裝置10由涂敷加壓輥(backup roll) 11、涂敷印模12、印模臺架13、兼作收集液體的減壓室14、和移動臺15構成。移動臺15,在距涂敷加壓輥11的退避位置(二點劃線顯示)和接近的涂敷位置(實線表示) 之間水平移動。而且,在涂敷時使移動臺15處于涂敷位置。在涂敷加壓
輥ll上纏掛上網(web) 16進行搬運,相對于此搬運的網16,自涂敷印 模12的滑動面12a起涂敷涂敷液17。
通過使多個塊20 30豎立將它們排列在橫方向上并用螺栓31連接來 構成涂敷印模12。在本實施例中,通過使用3個塊20 22在它們的重合 面上分別形成岐管32和狹槽33,就能夠進行3層的同時涂敷。
實施例6
在實施例3中,以低于lmm的間隔在PET膜的長度方向上設置ITO 電極,除此之外同樣進行后,在截斷的階段按7/20的比例產生在端面露出 電極層的情形,雖然與對置電極貼合制作顯示器件,但其中2個短路,雖 然不能顯示,但剩余的18個的顯示特性、耐壓特性與實施例3基本上相 同。
比較例1
在實施例3中,在PET膜的長度方向上不空出間隔設置ITO電極, 除此之外同樣進行后,在截斷獲得的網狀涂敷物時,在電極層的端面等露 出、與對置電極貼合制作的顯示元件中,4/5比例的短路,不能顯示。
實施例7
在實施例5中,雖然分別逐次涂敷最下層、中間層、最上層時,通過 使各層的涂敷位置偏離1 mm左右,使得距兩端8 mm的部分(未涂敷部 分距兩端5 mm),三層未完全層疊,僅能不完全的顯示,但此之外的部 分的顯示特性、耐壓特性等與實施例5基本上相等。
實施例8
在實施例3中,代替構圖了的帶ITO電極的PET膜,使用再表 2004-035665號公報記載的、通過絲網印刷在ITO微粒層上設置了由銀微 粒子構成的網孔(mesh)的透明導電層,除此以外同樣進行后,獲得的顯 示元件,盡管施加電壓變高到30V,也與實施例3—樣良好。
工業上的可利用性
根據本發明, 一種電極材料,具有電極層,并具有該電極層的一部分
20露出(例如為了布線而取出)的部分,和層疊至少l層功能層的部分;大 面積的電極材料能夠以向網狀的基材的連續涂敷的單純的工序簡易地進 行制造。其結果,就能夠制造大量的電子紙(電泳方式、粉流體方式、調 色顯示器、膽甾型液晶方式、雙穩定化向列液晶方式等)。即,就能以低 價大量地制造電極材料。
此外,由于通過截斷本發明的網狀電極材料,獲得單個的電極材料, 所以該各個電極材料為沒有差異的固定品質的材料,其結果,獲得的電子 元件也沒有差異。
特別地,通過以比電極大的尺寸截斷本發明的網狀電極材料,就能夠 使其成為無電極的突出部,即除成為引出電極的部分以外,露出的電極材 料。而且,通過在這樣的電極材料上粘貼對置電極,就能夠低成本、大量 地提供短路、電流泄漏等故障少的電極和顯示元件。
此外,本發明中,能夠使涂敷膜厚均勻即無突緣厚,所以進一步改善 對粘貼對置電極獲得的顯示元件的壓力的可靠性,難以引起電極破壞等的 事故。
并且,在本發明的制造方法中,能夠制造用于在制造時難以引起組裝 的電子器件的短路、漏電的器件的電極材料。
除此以外,本發明的電極材料,由于切出的部分的涂敷膜厚均勻(無 突緣厚),所以難以引起對通過粘貼組裝的部件的壓力的可靠性(電極破 損)。此外,本發明的電子元件由于電極層及功能層的膜厚各自是均勻的, 所以即使在作為薄層設備使用的情況下,也能夠制作外觀優良(由部件端 部的突緣厚引起的設備表面的凹凸少)的設備。
權利要求
1、一種網狀電極材料,依次設置有網狀的基材、電極層和功能層,在基材的寬度方向兩端和長度方向上分別保留具有一定的規則性的空白,并列設置多個上述電極層;設置上述功能層,以便覆蓋各電極層的一部分,分別露出各電極層的剩余部分。
2、 根據權利要求l所述的網狀電極材料,其特征在于, 多個電極層為相同類型。
3、 根據權利要求1或2所述的網狀電極材料,其特征在于, 上述電極層形成由近似長方形部分和與此近似長方形部分連續的突出部構成的形狀;設置功能層以使得上述突出部的至少一部分露出。
4、 根據權利要求3所述的網狀電極材料,其特征在于,功能層完全覆蓋電極層中上述突出部以外的部分。
5、 根據權利要求1或2所述的網狀電極材料,其特征在于, 在基材的長度方向上以1 300mm的間隔設置電極層。
6、 根據權利要求1或2所述的網狀電極材料,其特征在于, 在基材的寬度方向的兩端分別保留5mm以上的空白,設置電極層。
7、 根據權利要求1或2所述的網狀電極材料,其特征在于, 電極層由10 3000 mmX5 2000 mm的近似長方形和與其連續的1 300 mmX 2 200 mm的近似長方形的突出部構成。
8、 根據權利要求1或2所述的網狀電極材料,其特征在于, 以濕法涂敷方法來設置上述功能層。
9、 根據權利要求1或2所述的網狀電極材料,其特征在于, 上述功能層被設置為2層以上。
10、 根據權利要求9所述的網狀電極材料,其特征在于, 通過同時涂敷來設置上述2層以上的功能層。
11、 根據權利要求9所述的網狀電極材料,其特征在于, 上述2層以上的功能層的涂敷寬度基本上相同。
12、 一種電極材料,其特征在于,在各電極層之間按基材的寬度方向切斷權利要求1或2中所述的網狀 電極材料。
13、 一種電極,其特征在于,在權利要求12所述的電極材料的功能層側表面上,至少設置電極層。
14、 一種電子元件,其特征在于, 使用權利要求12所述的電極材料。
15、 根據權利要求14所述的電子元件,其特征在于, 上述電子元件是一種顯示元件或太陽能電池。
16、 一種網狀電極材料的制造方法,其中該網狀電極材料依次設置有 網狀基材、電極層和功能層,在基材的寬度方向兩端和長度方向上分別保留具有一定的規則性的 空白,設置多個電極層;并且在基材的長度方向上連續涂敷,設置功能層, 以使各電極層的一部分露出。
17、 根據權利要求16所述的制造方法,其特征在于,多個電極層為相同類型。
18、 根據權利要求16或17所述的制造方法,其特征在于, 上述電極層形成為由近似長方形部分和與此近似長方形部分連續的突出部構成的形狀;設置功能層以使上述突出部的至少一部分露出。
19、 根據權利要求18所述的制造方法,其特征在于, 涂敷功能層以便完全覆蓋電極層中上述突出部以外的部分。
20、 根據權利要求16或17所述的制造方法,其特征在于, 在基材的長度方向上以1 300mm的間隔設置電極層。
21、 根據權利要求16或17所述的制造方法,其特征在于, 在基材的寬度方向的兩端分別保留5 mm以上的空白,設置電極層。
22、 根據權利要求16或17所述的制造方法,其特征在于, 設置電極層,使其由10 3000 mmX5 2000 mm的長方形部和與其連續的1 300mmX2 200mm的近似長方形的突出部構成。
23、 根據權利要求16或17所述的制造方法,其特征在于, 通過濕法涂敷方法來設置上述功能層。
24、 根據權利要求16或17所述的制造方法,其特征在于, 設置2層以上上述功能層。
25、 根據權利要求24所述的制造方法,其特征在于, 通過同時涂敷來設置上述2層以上的功能層。
26、 根據權利要求24所述的制造方法,其特征在于, 使上述2層以上的功能層的涂敷寬度基本上相同。
27、 根據權利要求16或17所述的制造方法,其特征在于, 通過與其涂敷寬度一致,具有用突緣的部分吸出多余的涂敷液的吸引裝置的棒涂敷來涂敷功能層。
28、 根據權利要求16或17所述的制造方法,其特征在于, 通過使用凸起輥的棒涂敷來涂敷功能層。
29、 根據權利要求16或17所述的制造方法,其特征在于, 通過構圖來設置電極層。
30、 根據權利要求16或17所述的制造方法,其特征在于, 通過涂敷來設置電極層。
31、 根據權利要求16或17所述的制造方法, 上述網狀電極材料,依次設置網狀的基材、電極層和功能層, 在基材的寬度方向兩端和長度方向上分別保留具有一定的規則性的空白,并列設置多個上述電極層;在基材的長度方向上連續涂覆設置上述 功能層,并且將其設置成能使各電極層的一部分分別露出。
全文摘要
一種網狀電極材料,依次設置了網狀的基材、電極層和功能層,其特征在于,在基材的寬度方向兩端和長度方向上分別保留具有一定的規則性的空白,并列設置多個上述電極層;設置上述功能層,以便覆蓋各電極層的一部分,分別露出各電極層的剩余部分。此網狀電極材料能夠用連續涂敷的單純的工序制造。
文檔編號G02F1/167GK101458432SQ20081018551
公開日2009年6月17日 申請日期2008年12月12日 優先權日2007年12月12日
發明者中村卓, 立石朋美, 荒勝浩 申請人:富士膠片株式會社