經圖案化的導電層合體及其制造方法

經圖案化的導電層合體及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及經圖案化的導電層合體的制造方法(至少依次形成有基材、導電層，且 上述導電層中的導電體被除去）、利用該制造方法進行了圖案化的導電層合體及使用了上 述經圖案化的導電層合體的觸摸面板等各種用途。
【背景技術】
[0002] 含有導電層的導電層合體被大量用于平板顯示器、觸摸面板等電子顯示設備。作 為導電層中所含有的導電體，至今為止主要使用了滲雜錫的氧化銅下稱為IT0)。但是， 由于銅是稀有金屬，所W進行了代替IT0的新型導電體的開發。此外，使用了口0的導電層合 體具有下述缺點：由于在真空下進行制膜，所W耗費制造成本;經不起折彎。作為彌補上述 缺點的新型導電體，積極地進行了碳納米管、導電性高分子、金屬納米粒子、金屬納米線等 的開發。使用了運些新材料的導電層合體即使在大氣壓下也能通過涂布法進行制作，因此 預期可實現低成本化。此外，已知在折彎、拉伸等的機械耐久性方面也優異。
[0003] 例如，提出了將使用了碳納米管、銀納米線作為新型導電體的導電層合體適用于 觸摸面板的方案(例如，參見專利文獻1)。此外，提出了將導電性高分子作為導電體適用于 電子紙的方案(例如，參見專利文獻2)。此外，還提出了將IT0粉末與粘合劑樹脂一同使用的 方案(例如，參見專利文獻3)。
[0004] 一般而言，導電層合體多數是將導電層形成為線狀圖案進行使用的。另一方面，雖 然也存在沒有圖案、即在整個面上設置導電層進行使用的制品，但該制品的種類受到限制。 因此，導電層的圖案化方法是重要的。此外，導電層要求表面電阻的均勻性。此外，對于平板 顯示器、觸摸面板等部件而言，還要求光線透過率的均勻性。此外，對于經圖案化的導電層 合體而言，最初將導電體均勻地設置于基材的整個面上，然后除去不需要的部分，從而得到 具有期望的圖案形狀的導電層合體。
[0005] 提出了利用干蝕刻對含有碳納米管的導電層合體的導電層進行圖案化的方法(例 如，參見專利文獻4)。此外，提出了提高現存的使用了 IT0的導電層合體的蝕刻性的蝕刻劑 (例如，參見專利文獻5)。
[0006] 此外，作為形成細長形狀的碳納米管電極的方法之一，提出了下述方法:在使用了 碳納米管的導電層合體的導電層上，設置已被圖案化的抗蝕劑，然后進行蝕刻，從而將導電 層圖案化(例如，參見專利文獻6)。
[0007] 對于用于導電層合體的導電體而言，除了IT0、金屬薄膜W外，還有碳納米管、銀納 米線、導電性高分子等，多樣化不斷發展，但為了通過濕法工序將它們圖案化，需要隨時探 索或開發蝕刻劑。此外，現有的用于IT0、金屬薄膜的蝕刻劑大多是強酸、混合酸、氧化性或 腐蝕性大的藥劑、或強堿性的藥劑，操作困難，或操作設備需要經費。
[000引例如，專利文獻4中記載了通常的IT0的濕法工序。氯化鐵是通常的蝕刻劑。但是， 氯化鐵的腐蝕性大，必須對蝕刻設備、設置有該設備的房間、排氣管道等附帶設備采取耐腐 蝕對策等，導致設備成本提高。專利文獻5中也使用了操作困難的氨氣酸。
[0009] 此外，雖然可W采用例如如專利文獻6所記載那樣的干蝕刻工序將專利文獻1~3 中記載的導電層合體圖案化，但存在與濕法工序相比成本變高的課題。
[0010] 此外，對于現有的IT0用、薄膜金屬用的圖案化而言，存在下述課題：由于導電體被 除去，所W在導電體除去部與導電體殘留部之間產生折射率或反射率的差異，圖案容易被 目視識別。例如，對于靜電電容式觸摸面板而言，由于在屏幕上配置觸摸面板，所W優選使 圖案不能被目視識別。
[0011] 現有技術文獻 [0012]專利文獻
[0013] 專利文獻1:日本特開2011-167848號公報
[0014] 專利文獻2:日本特開2011-69993號公報
[0015] 專利文獻3:日本特開2005-78986號公報
[0016] 專利文獻4:日本特開2008-270458號公報
[0017] 專利文獻5:美國專利第7285198號說明書
[0018] 專利文獻6:日本特開2002-234000號公報

【發明內容】

[0019] 鑒于上述現有技術中的問題，本發明想要解決的課題是，提供一種不使用腐蝕性 高的藥液、且操作性優異的將導電層合體圖案化的方法。
[0020] 此外，本發明的課題是提供一種圖案難W被容易地目視識別的、經圖案化的導電 層合體的制造方法。
[0021] 為了解決課題，本發明包含W下方法。
[0022] (1)經圖案化的導電層合體的制造方法，包括W下工序：
[0023] 對于依次具有基材及導電層(其含有包含碳原子的導電體)的導電層合體，在隔著 電解液而存在有對電極的狀態下，W導電層為陽極、W對電極為陰極地施加電壓，從導電層 合體中除去導電層中的導電體。
[0024] 進而，作為優選方式，本發明提供W下方式。
[0025] (2)如上所述的經圖案化的導電層合體的制造方法，其中，在施加電壓時，在導電 層合體的導電層側的表面的一部分上存在掩蔽材料，所述掩蔽材料阻擋導電層合體與電解 液的接觸，并且已被圖案化。
[0026] (3)如上所述的經圖案化的導電層合體的制造方法，其中，在施加電壓時，在對電 極的導電層合體側的表面的一部分上存在掩蔽材料，所述掩蔽材料阻擋對電極與電解液的 接觸，并且已被圖案化。
[0027] (4)如上所述的經圖案化的導電層合體的制造方法，其中，對電極具有圖案形狀。
[0028] (5)如W上任一項所述的經圖案化的導電層合體的制造方法，其中，上述包含碳原 子的導電體為選自由碳納米管、石墨締及導電性高分子組成的組中的至少1種。
[0029] (6)如W上任一項所述的經圖案化的導電層合體的制造方法，其中，導電層在施加 電壓前含有絕緣物，在除去了導電層中的導電體后，在除去了導電體的部位仍殘留有絕緣 物。
[0030] (7)如W上任一項所述的經圖案化的導電層合體的制造方法，其中，施加電壓為5V W上且15VW下。
[0031] (8)如W上任一項所述的經圖案化的導電層合體的制造方法，其中，電壓的施加時 間為2秒W上且60秒W下。
[0032] 此外，作為導電層合體，提供W下導電層合體：
[0033] (9)-種經圖案化的導電層合體，其是利用上述任一種制造方法制得的。
[0034] 本發明還提供利用了導電層合體的W下部件。
[0035] (10)-種靜電電容式觸摸開關(touch switch),其使用了上述導電層合體。
[0036] (11)-種觸摸面板，其使用了上述經圖案化的導電層合體。
[0037] 發明的效果
[0038] 本發明的經圖案化的導電層合體的制造方法是不使用強酸、強堿等腐蝕性高的藥 液即可實現的圖案化方法，因此，能夠簡便地W低成本制造導電層被圖案化的導電層合體。
[0039] 此外，通過本發明的圖案化方法得到的導電層合體可成為難W目視識別出圖案化 后的導電層與除去了導電體的部位的區別的經圖案化的導電層合體。
【附圖說明】
[0040] 圖1是說明本發明中的圖案化方法的一例的簡圖。
[0041 ]圖2是說明本發明中的圖案化方法的一例的簡圖。
[0042 ]圖3是說明本發明中的圖案化方法的一例的簡圖。
[0043] 圖4是用于判斷本發明中的間隙有無絕緣性的圖案配置的簡圖。
[0044] 圖5是用于判斷本發明中的間隙有無絕緣性及細線部有無導通的圖案配置的簡 圖。
[0045] 圖6是用于判斷本發明中的外涂層(overcoat layer)殘留的圖案配置的簡圖。
[0046] 圖7是說明本發明中的碳納米管的合成方法的簡圖。
[0047] 圖8是用于判斷本發明中的間隙有無絕緣性及細線部有無導通的圖案配置的簡 圖。
【具體實施方式】
[0048] W下，說明用于實施發明的方式。
[0049] 需要說明的是，本發明中所謂的"導電層"，是指包含導電體及根據需要設置的外 涂層和內涂層的層。此外，所謂導電層中的圖案化，是指在原本為導電層的一部分部位中， 除去導電體，其結果是，存在導電體多的部分和導電體少的部分，運些部分形成了圖案。
[0050] [導電體]
[0051] 本發明中使用的導電體包含碳原子。只要是包含碳原子的導電體，則可利用本發 明的方法進行圖案化。作為導電體，可使用碳納米管、石墨締、導電性高分子等在構成原子 中包含碳的導電物質。作為導電性高分子，可舉出聚乙烘、聚對苯撐、聚對苯撐乙烘、聚化 咯、聚嚷吩、P抓0T-PSS (聚（3，4-乙締二氧嚷吩)-聚（苯乙締橫酸））、聚苯胺等介由31電子共 輛體系導電的高分子。需要說明的是，本發明中，作為特別優異的導電體，可舉出碳納米管、 石墨締及導電性高分子。
[0052] [導電層合體]
[0053] 本發明中使用的導電層合體依次包含基材和導電層，所述基材用于保持形狀，所 述導電層含有包含碳原子的導電體。需要說明的是，導電層不需要僅由導電體構成，例如也 可W含有導電體和絕緣物運兩者。
[0054] [基材]
[0055] 作為本發明的基材，可舉出樹脂、玻璃等。作為樹脂，可使用聚對苯二甲酸乙二醇 醋(PET)、聚糞二甲酸乙二醇醋(PEN)等聚醋、聚碳酸醋(PC)、聚甲基丙締酸甲醋(PMMA)、聚 酷亞胺、聚苯硫酸、芳族聚酷胺、聚丙締、聚乙締、聚乳酸、聚氯乙締、聚甲基丙締酸甲醋、月旨 環式丙締酸樹脂、環締控樹脂、Ξ乙酸纖維素等。作為玻璃，可使用通常的鋼玻璃。此外，也 可W組合多種上述基材進行使用。例如，可W為組合樹脂和玻璃而得的基材、層合巧巾W上 樹脂而得的基材等復合層合基材。也可W是在樹脂膜上設置硬涂層而得的基材。基材的種 類并不限定于上述種類，可根據用途選擇從耐久性、成本等方面考慮最為合適的基材。基材 的厚度沒有特別限定，用于觸摸面板、液晶顯示器、有機電致發光元件、電子紙等顯示器相 關的電極時，優選在10~1，000皿之間。
[0化6][基材的表面處理]
[0057] 在基材上涂布含有碳納米管等導電體的分散液。此時，為了將分散液均勻地涂布 在基材上，優選預先使基材的表面上存在親水性的官能團，從而提高基材的表面張力。作為 親水性的官能團，可舉出簇基、幾基、徑基、橫酸基、硅烷醇基等。作為使基材的表面上存在 親水性