透明電極及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及透明電極及其制造方法。
【背景技術】
[0002] 有機化(電致發光)顯示器、液晶顯示器之類的顯示器裝置、智能手機等平板終端 或各種輸入裝置等所使用的觸摸面板、太陽能電池等中,可透過光的透明電極為必須的構 成部件。
[0003] 運些透明電極所使用的透明導電膜目前使用IT0(氧化銅錫)。但是,用于IT0的銅 為稀有金屬,因此,近年來供給及價格的穩定化成為課題。另外,由于IT0的成膜使用瓣射法 及蒸鍛法等,所W需要真空制造裝置,且不僅制造時間長,而且成本也高。此外,IT0因彎曲 等物理應力而容易產生裂紋而破壞,所W難W對賦予柔性的基板應用。因此,進行了解決運 些問題點的IT0代替材料的探索。
[0004] 因此,"IT0代替材料"中,作為不需要使用真空制造裝置的可涂布成膜的材料,例 如報告有(i)聚(3,4-亞乙基二氧嚷吩)/聚(4-苯乙締橫酸)。6001':?55)(例如參照專利文 獻1)等高分子系導電材料、W及(ii)含有金屬納米線的導電性材料(例如參照專利文獻2和 非專利文獻1)、W及(iii)含有碳納米管的導電性材料(例如參照專利文獻3)等的含有納米 結構導電性成分的導電性材料。
[0005] 在它們之中,報道了(ii)的含有金屬納米線的導電性材料顯示出低表面電阻且高 光線透射率(例如參照專利文獻2和非專利文獻1),而且由于也具有柔性,因此適合作為 "IT0代替材料"。
[0006] 在此,例如在有機化元件的情況下,為了在電極上形成有機化合物的超薄膜,如果 使用表面平滑性低的透明電極,則會導致有機化元件的功能降低。因此,對透明電極要求優 異的表面平滑性。
[0007] 在由上述含有金屬納米線的導電性材料形成透明電極的情況下,為提高透明電極 的表面平滑性,提出了使用金屬納米線在平滑性高的支持體上形成導電層,并轉印至其它 支持體的方法(專利文獻4)。但是,用于轉印的粘接劑和支持體或導電層的粘接性、剝離性 的均衡的調整困難,難W進行完全的轉印。此外,存在粘接劑層的涂布、固化、支持體彼此的 貼合、剝離等工序多,成本高的問題。
[000引另外,專利文獻5中公開有通過如下工序制造透明電極的方法:通過涂布含有金屬 納米線及粘合劑的液體而形成第一導電層的工序、將上述粘合劑交聯或固化的工序、將含 有導電性高分子及非導電性高分子的水系分散液涂布于第一導電層上而形成第二導電層 的工序、及圖案印刷金屬納米線除去液并進行水洗的工序。但是,為確保表面平滑性而形成 2層結構,因此,制造工序增多,在生產性運一點上不利。
[0009]現有技術文獻 [0010] 專利文獻
[0011 ] 專利文獻1:(日本)專利第4077675號公報
[0012] 專利文獻2:(日本)特表2009-505358號公報
[0013] 專利文獻3:(日本)特開2003-100147號公報
[0014] 專利文獻4:W02010/106899號公報
[0015] 專利文獻5:(日本)特開2010-205532號公報
[0016] 非專利文獻
[0017] 非專利文獻 1:化ih-Hsiang Lai ,化un-Yao Ou ,化ia-Hao Tsai ,Βοι·-化uan Chuang,Ming-Ying Ma,and Shuo-Wei Liang;SID Symposium Digest of Technical 化pers,Vol.39, Issue 1,pp.1200-1202(2008)
【發明內容】
[0018] 發明所要解決的課題
[0019] 本發明的目的在于,提供一種透明電極及其制造方法,透明電極使用金屬納米線 和/或金屬納米管作為導電成分,兼備表面平滑性、導電性及透光性,并且生產性高。
[0020] 用于解決課題的技術方案
[0021] 為實現上述目的,本發明一實施方式提供一種透明電極,其特征在于,含有金屬納 米線和/或金屬納米管、和在5~40°C的范圍不具有流動性的熱固性或熱塑性的粘合劑樹 月旨,所述電極的表面電阻為0.1~500 Ω /□,所述電極表面的算術平均粗糖度Ra ^ 5nm,所述 電極由單一的導電層構成。
[0022] 優選所述表面的算術平均粗糖度Ra ^ 4nm。
[0023] 優選所述透明電極中的金屬納米線和/或金屬納米管的含量為4~50質量%。
[0024] 優選所述金屬納米線和/或金屬納米管的金屬含有銀。
[0025] 優選所述粘合劑樹脂為選自聚N-乙締基化咯燒酬、聚N-乙締基己內酷胺、聚N-乙 締基乙酷胺、聚N-乙締基甲酯胺中的至少一種。
[0026] 另外,本發明另一實施方式提供一種透明電極的制造方法,其特征在于,具有W下 工序:
[0027] 利用透明導電性墨在基板上印刷所期望形狀的電極圖案的工序,所述透明導電性 墨是如下得到的:使在5~40°C的范圍不具有流動性的熱固性或熱塑性粘合劑樹脂溶解于 溶劑而得到溶液,使金屬納米線和/或金屬納米管分散于所述溶液,在所述透明導電性墨 中,相對于所述金屬納米線和/或金屬納米管100質量份,含有100~2500質量份的所述粘合 劑樹脂;W及
[00%]對印刷的所述電極圖案照射脈沖光的工序。
[0029] 另外,本發明另一實施方式提供一種透明電極形成用透明導電性墨,其特征在于, 含有金屬納米線和/或金屬納米管、溶劑、溶解于溶劑的在5~40°C的范圍不具有流動性的 熱固性或熱塑性的絕緣性粘合劑樹脂,相對于所述金屬納米線和/或金屬納米管100質量 份,含有所述粘合劑樹脂100~2500質量份。
[0030] 發明效果
[0031] 根據本發明,可高的生產性得到使用金屬納米線和/或金屬納米管作為導電 成分,且兼備表面平滑性、導電性及透光性的透明電極。
【附圖說明】
[0032] 圖1是用于說明脈沖光的定義的圖。
[0033] 圖2是表示實施例中制作的銀納米線的SEM像的圖。
【具體實施方式】
[0034] W下,根據【附圖說明】用于實施本發明的方式下稱作實施方式)。
[0035] 實施方式的透明電極,利用含有在5~40°C的范圍不具有流動性的熱固性或熱塑 性的粘合劑樹脂的溶液(分散介質)中分散有金屬納米線和/或金屬納米管的透明導電性墨 在基板上印刷所希望形狀的電極圖案,通過對印刷后的圖案照射脈沖光,賦予導電性。在 此,5~40°C是指進行通常印刷的室溫。
[0036] 作為上述在5~40°C的范圍不具有流動性的熱固性或熱塑性的粘合劑樹脂,只要 是透明的樹脂,其自身在室溫下沒有流動性且可溶解于溶劑中,就可W沒有特別限制地使 用,但更優選耐熱性高且吸濕性低。在此,熱固性樹脂是指在未固化的狀態下可溶解于溶劑 中的熱固性樹脂。熱固性樹脂優選通過后述的光照射而熱固化。作為運些粘合劑樹脂,例如 可舉出丙締酸系樹脂、環氧樹脂、環氧丙締酸醋樹脂、氨醋丙締酸醋樹脂、不飽和聚醋樹脂、 締丙基醋樹脂、苯二甲酸二締丙醋(DAP)樹脂、聚氨醋樹脂、娃酬樹脂、聚醋樹脂、聚碳酸醋 樹脂、聚酷胺樹脂(尼龍)、非晶聚締控樹脂、聚苯乙締、聚醋酸乙締醋、聚N-乙締基酷胺、聚 4-甲基-1-戊締等。其中,特別是可舉出與銀的親和性優異的聚N-乙締基化咯燒酬、聚N-乙 締基己內酷胺、聚N-乙締基乙酷胺、聚N-乙締基甲酯胺等聚N-乙締基酷胺或透明性優異的 環締控聚合物(COP)、環締控共聚物(C0C)、環氧樹脂、氨醋丙締酸醋樹脂、聚氨醋樹脂等絕 緣性樹脂,但根據需要也可W使用公知的導電性樹脂。
[0037] 特別是,聚N-乙締基化咯燒酬、聚N-乙締基己內酷胺、聚N-乙締基乙酷胺、聚N-乙 締基甲酯胺等聚N-乙締基酷胺類也可W在合成納米線時使用,另外,可W在合成后作為也 兼備防凝集的保護膜材料而添加,所W通過在納米線的制造階段過剩使用,不僅制造也容 易