專利名稱：導電膜的制造方法及制造裝置以及導電膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及導電膜的制造方法及制造裝置以及導電膜。
背景技術(shù)：
以往，作為被使用于透明基板的透明電極等的導電膜而廣泛使用ITOandium Tin Oxide，氧化銦錫)膜。另外，公知使作為纖維狀導電性物質(zhì)的碳納米管分散以構(gòu)成透明電極(例如，參照專利文獻1。)。并且，提出了在將作為纖維狀導電性物質(zhì)的碳納米管與微細的粒狀物混合而得的混合組成物涂覆到透明電極上之后，除去粒狀物從而形成碳納米管的網(wǎng)眼狀薄膜，來形成導電膜(例如，參照專利文獻2。)。即在該技術(shù)中，通過使粒狀物夾雜其中，來形成碳納米管被適度地分散的狀態(tài)的網(wǎng)眼狀薄膜。另外，公知以下納米壓印技術(shù)使用LIGA工藝或FIB (聚焦離子束)形成具有微細的三維構(gòu)造的模子(模)，并將該模子按壓到涂覆于基板的保護膜上以進行形狀轉(zhuǎn)印(例如，參照專利文獻3。)。該納米壓印技術(shù)代替以往進行的基于曝光、顯影的光刻法來對抗蝕劑膜進行預定圖案的轉(zhuǎn)印，考慮在信息記錄裝置的制造等上應用。然而，該技術(shù)并不是使用碳納米管等的纖維狀導電性物質(zhì)來形成透明電極等的技術(shù)。在先專利文獻專利文獻1 日本專利文獻特開2007-169120號公報；專利文獻2 日本專利文獻特開2008-177165號公報；專利文獻3 日本專利文獻特開2005-108351號公報。

發(fā)明內(nèi)容
在使用上述的粒狀物形成碳納米管的網(wǎng)眼狀薄膜來制造導電膜的技術(shù)中，由于使用了微細的粒狀物，因而需要混合該粒狀物或者除去所混合的粒狀物等的工序。因此，存在在導電膜的制造上耗費時間和成本、生產(chǎn)性變差的問題。本發(fā)明是為了解決上述以往的問題而完成的，要提供以下的導電膜的制造方法及制造裝置以及導電膜與以往相比能夠?qū)崿F(xiàn)縮短導電膜的制造所需要的時間以及降低制造成本，從而能夠?qū)崿F(xiàn)提高生產(chǎn)性。本發(fā)明的導電膜的制造方法的一個方式的特征在于，包括設(shè)為使包含纖維狀導電性物質(zhì)并具有流動性的材料夾在基板與表面被形成有預定的凹凸形狀的模子之間的狀態(tài)的工序；進行使所述材料的流動性降低的處理的工序；以及從所述材料剝離所述模子的工序。本發(fā)明的導電膜的制造方法的其他方式的特征在于，包括將包含纖維狀導電性物質(zhì)并具有流動性的材料涂覆到表面被形成有預定的凹凸形狀的模子上的工序；使所述基板與被涂覆在所述模子上的所述材料接觸，并設(shè)為使所述材料夾在所述模子與所述基板之間的狀態(tài)的工序；進行使所述材料的流動性降低的處理的工序；以及從所述材料剝離所述模子的工序。本發(fā)明的導電膜的制造方法的其他方式的特征在于，包括將包含纖維狀導電性物質(zhì)并具有流動性的材料涂覆到基板上的工序；使表面被形成有預定的凹凸形狀的模子與被涂覆在所述基板上的所述材料接觸，并設(shè)為使所述材料夾在所述模子與所述基板之間的狀態(tài)的工序；進行使所述材料的流動性降低的處理的工序；以及從所述材料剝離所述模子的工序。本發(fā)明的導電膜的制造方法的其他方式的特征在于，包括將表面被形成有預定的凹凸形狀的模子的所述凹凸形狀朝向基板側(cè)、并使所述基板與所述模子接近地配置的工序；將包含纖維狀導電性物質(zhì)并具有流動性的材料注入到所述基板與所述模子之間，并設(shè)為使所述材料夾在所述模子與所述基板之間的狀態(tài)的工序；進行使所述材料的流動性降低的處理的工序；以及從所述材料剝離所述模子的工序。本發(fā)明的導電膜的制造裝置的一個方式是用于將導電膜形成到基板上的導電膜的制造裝置，其特征在于，包括容器，容納包含纖維狀導電性物質(zhì)并具有流動性的材料，并具有用于攪拌所述材料的機構(gòu)；模子，表面被形成有預定的凹凸形狀；噴嘴，與所述容器連通，用于將所述材料涂覆到所述模子或所述基板的某一個上；保持為使所述模子與所述基板接近的狀態(tài)的機構(gòu)；以及硬化單元，進行使存在于所述模子與所述基板之間的所述材料的流動性降低的處理。本發(fā)明的導電膜的一個方式的特征在于，包括包含纖維狀導電性物質(zhì)且上表面具有預定的周期性凹凸構(gòu)造的層。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，提供以下導電膜的制造方法及制造裝置以及導電膜與以往相比能夠?qū)崿F(xiàn)縮短導電膜的制造所需要的時間以及降低制造成本，從而能夠?qū)崿F(xiàn)提高生產(chǎn)性。


圖1的(a) (d)是用于說明本發(fā)明的第1實施方式的工序的圖；圖2的(a) (e)是用于說明本發(fā)明的第2實施方式的工序的圖；圖3的(a) (c)是用于說明本發(fā)明的第3實施方式的工序的圖；圖4是用于說明本發(fā)明的第1實施方式的裝置的結(jié)構(gòu)的圖；圖5是用于說明本發(fā)明的第2實施方式的裝置的結(jié)構(gòu)的圖。標號說明1…模子Ia…凹凸形狀2…材料加…纖維狀導電性物質(zhì)2b…凹部3…基板
具體實施例方式下面，參照附圖關(guān)于實施方式對本發(fā)明進行詳細的說明。圖1的(a) (d)是用于說明本發(fā)明的第1實施方式的導電膜的制造方法的工序的圖。在該圖1的(a) (d)中，1 表示在表面上形成有預定的凹凸形狀I(lǐng)a的模子(mold)。該模子1例如由硅基板、石英基板、Ni電鑄基板等構(gòu)成，使用LIGA工藝或FIB (聚焦離子束)形成微細的凹凸形狀la。另外，模子1中的預定的凹凸形狀I(lǐng)a用于使后述的纖維狀導電性物質(zhì)加適度地分散以形成網(wǎng)眼狀薄膜，例如，能夠選擇以預定間隔(例如 IOnm 10 μ m左右)有規(guī)則地排列了預定尺寸(例如IOnm 10 μ m左右)的半球形的凸部的形狀等。在該第1實施方式中，如圖1的(b)所示，在上述的模子1的凹凸形狀I(lǐng)a上涂覆包含纖維狀導電性物質(zhì)加并具有流動性的材料2。此時，以至少模子1的凹凸形狀I(lǐng)a埋入到材料2的方式涂覆材料2。作為該纖維狀導電性物質(zhì)2a，例如能夠使用碳納米管(單層 CNT、二層 CNT、多層 CNT、繩狀 CNT 等)、微細金屬纖維(包括 Au、Ag、Pt、Pd、Cu、Ni、Co、Sn、 HKSrrfb等。)、氮化鎵(GaN)的纖維狀物、氧化鋅(ZnO)的纖維狀物等。另外，作為材料2 的涂覆方法，例如能夠使用模具式涂布(die coating)法、凹版涂布法、輥式涂布法等各種涂覆方法。另外，作為材料2，例如能夠使用使纖維狀導電性物質(zhì)加分散于溶劑中而得的材料、使纖維狀導電性物質(zhì)％分散于樹脂溶液中而得的材料等。作為所述溶劑，例如能夠使用純水、乙醇、甲醇等。另外，作為樹脂溶液，其中作為熱硬化性的溶液能夠例示聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚乳酸(PLA)等。作為光硬化性的溶液能夠例示丙烯酸類單體、丙烯酸類低聚物、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯等。另外，根據(jù)需要，可以使分散劑分散于所述材料2中。作為材料2在使用了上述那樣的溶劑的情況下，例如能夠使用具有第三級胺的氨基的表面活性劑等作為分散劑。作為使該碳納米管等分散時的分散溫度并沒有特別地限定，但優(yōu)選設(shè)為10°c 180°C左右，更優(yōu)選設(shè)為20°C 40°C左右。這是因為如果分散溫度低則難以分散，如果分散溫度過高則碳納米管等發(fā)生再次凝結(jié)。如上所述，當在模子1的凹凸形狀I(lǐng)a上涂覆了包括纖維狀導電性物質(zhì)加并具有流動性的材料2時，如圖1的(b)的右側(cè)所示，在模子1的凹凸形狀I(lǐng)a的凸部的周圍呈纖維狀導電性物質(zhì)加網(wǎng)眼狀地分散的狀態(tài)。接著，如圖1的(c)所示，配置基板3使得其與涂覆在模子1上的材料2接觸，并設(shè)為在接近并被相對配置的模子1與基板3之間夾有材料2的狀態(tài)。然后，在該狀態(tài)下進行使材料2的流動性降低的處理。另外，作為基板3例如能夠使用玻璃基板、石英基板等透明無機基板、或者塑料等的柔性透明基板等。作為柔性透明基板的材質(zhì)的示例，可例舉出如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚酯、 聚酰亞胺、聚醚醚酮、聚醚酰亞胺、丙烯酸類樹脂、烯烴-馬來酰亞胺共聚物以及降冰片烯系樹脂等。在使用了柔性透明基板作為基板3的情況下，如后述所述地能夠在輥與輥之間對薄片狀的柔性透明基板的原料進行搬運并進行加工。使材料2的流動性降低的處理具體是指，在材料2是使纖維狀導電性物質(zhì)加分散于溶劑中而得到的材料的情況下的加熱處理。另外，在材料2是在使纖維狀導電性物質(zhì)加分散于材料2的樹脂溶液而得到的材料的情況下，在熱硬化性的樹脂中是加熱處理，在光硬化性的樹脂中是紫外線照射處理。接著，如圖1的(d)所示，從材料2剝離模子1。由此，如圖1的(d)的右側(cè)所示， 在硬化的材料2的、存在模子1的凸部的部位上所形成的凹部2b的周圍，形成包含分散著纖維狀導電性物質(zhì)加的網(wǎng)眼狀的纖維狀導電性物質(zhì)加的樹脂薄膜或者纖維狀導電性物質(zhì)加的網(wǎng)眼狀薄膜。另外，在從該材料2剝離模子1的工序中，優(yōu)選例如通過施加超聲波振動等使得易于剝離模子1與材料2。在所述從材料2剝離模子1的工序中，為了順利地進行剝離，優(yōu)選預先對模子1的表面施加用于易于剝離材料2的涂層。作為這樣的涂層，例如能夠使用氟樹脂涂層。另外， 在模子1為石英制的情況下，可以進行基于全氟烷酸系的硅烷偶聯(lián)劑的防水處理。在使用使纖維狀導電性物質(zhì)加分散于溶劑中而得到的材料作為材料2的情況下， 由于形成由不包含樹脂的纖維狀導電性物質(zhì)加構(gòu)成的網(wǎng)眼狀薄膜，因而之后根據(jù)需要涂覆樹脂溶液等并使其硬化從而形成保護膜。另外，即使在使用使纖維狀導電性物質(zhì)加分散于樹脂溶液中的材料作為材料2的情況下，由于在被形成的包含纖維狀導電性物質(zhì)加的網(wǎng)眼狀的樹脂薄膜上形成凹部2b，因而根據(jù)需要涂覆樹脂溶液等并使其硬化從而使表面平坦化。在上述的第1實施方式中，由于使用在表面上形成有預定的凹凸形狀I(lǐng)a的模子1 來形成由纖維狀導電性物質(zhì)加網(wǎng)眼狀地被分散的薄膜構(gòu)成的導電膜，因而不需要在材料2 中混合微細的粒狀物，或除去混合的粒狀物等的工序。因此，與以往相比能夠?qū)崿F(xiàn)縮短導電膜的制造所需要的時間并降低制造成本，從而能夠?qū)崿F(xiàn)提高生產(chǎn)性。另外，由于在第1實施方式被制造的導電膜的上表面是被轉(zhuǎn)印有模子1的周期性的凹凸形狀I(lǐng)a的構(gòu)造，成為纖維狀導電性物質(zhì)加適度地被分散于其整體的狀態(tài)，因而能夠在整個導電膜上取得均勻的導電性。并且，在為透明導電膜的情況下，由于通過該周期性的凹凸構(gòu)造來形成不存在纖維狀導電性物質(zhì)加的部分也被轉(zhuǎn)印周期性的凹凸形狀I(lǐng)a的構(gòu)造，因而能夠得到整體具備均勻的光透性的透明導電膜。接下來，參照圖2的(a) (e)對本發(fā)明的第2實施方式進行說明。在該第2實施方式中，如圖2的(b)所示，對圖2的(a)所示的基板3涂覆包含纖維狀導電性物質(zhì)加并具有流動性的材料2。接著，如圖2的(C)、圖2的(d)所示，以凹凸形狀I(lǐng)a朝向基板3側(cè)的方式配置具有預定的凹凸形狀I(lǐng)a的模子1，使得模子1與涂覆在基板3上的材料2接觸，從而設(shè)為在接近并被相對配置的模子1與基板3之間夾有材料2的狀態(tài)。此時，以至少模子1的凹凸形狀I(lǐng)a埋入到材料2的方式使材料2與模子1接觸。然后，在該狀態(tài)下進行使材料2的流動性降低的處理。接著，如圖2的(e)所示，從材料2剝離模子1。由此，如圖2的(e)的右側(cè)所示， 在硬化的材料2的、存在模子1的凸部的部位上所形成的凹部2b的周圍，形成包含分散著纖維狀導電性物質(zhì)加的網(wǎng)眼狀的纖維狀導電性物質(zhì)加的樹脂薄膜或者纖維狀導電性物質(zhì)加的網(wǎng)眼狀薄膜。如上所述，在第2實施方式中，不是向模子1側(cè)而是向基板3側(cè)涂覆材料2，這點與前述的第1實施方式不同，其他問題上與第1實施方式是同樣的。因此，省略重復的說明。 在該第2實施方式中，也能夠得到與前述的第1實施方式同樣的效果。
接下來，參照圖3的(a) (c)對本發(fā)明的第3實施方式進行說明。在該第3實施方式中，首先如圖3的(a)所示地設(shè)為如下狀態(tài)將模子1的凹凸形狀I(lǐng)a朝向基板3側(cè)從而模子1與基板3接近并被相對配置。然后，如圖3的(b)所示，在該狀態(tài)下向模子1與基板3之間注入包含纖維狀導電性物質(zhì)加并具有流動性的材料2。由此，設(shè)為在接近并被相對配置的模子1與基板3之間夾有材料2的狀態(tài)。然后，在該狀態(tài)下進行使材料2的流動性降低的處理。作為向模子1 與基板3之間注入材料2的方法，例如能夠使用從模子1與基板3的一側(cè)向它們之間進行注入的方法、預先在模子1上形成多個通孔并從這些通孔進行注入的方法等。接著，如圖3的(c)所示，從材料2剝離模子1。由此，如圖3的(c)的右側(cè)所示， 在硬化的材料2的、存在模子1的凸部的部位上所形成的凹部2b的周圍，形成包含分散著纖維狀導電性物質(zhì)加的網(wǎng)眼狀的纖維狀導電性物質(zhì)加的樹脂薄膜或者纖維狀導電性物質(zhì)加的網(wǎng)眼狀薄膜。如上所述，在第3實施方式中，不是向模子1涂覆材料2，而是設(shè)為使模子1與基板 3接近并被相對配置的狀態(tài)并向模子1與基板3之間注入材料2的這點與前述的第1實施方式不同，其他問題與第1實施方式是同樣的。因此，省略重復的說明。在該第3實施方式中，也能夠得到與前述的第1實施方式同樣的效果。接下來，參照圖4對本發(fā)明的導電膜的制造裝置的實施方式進行說明。如圖4所示，導電膜的制造裝置100包括容器101，所述容器101容納包含纖維狀導電性物質(zhì)加并具有流動性的材料2。在該容器101中設(shè)置有用于攪拌容納在內(nèi)部的材料2的攪拌機構(gòu)102。 另外，設(shè)置與容器101連通的噴嘴103，以使得能夠?qū)⑷菁{在容器101內(nèi)的材料2涂覆到表面形成有預定的凹凸形狀I(lǐng)a的模子1或基板3的任一者(在圖4中為模子1)上。并且，在導電膜的制造裝置100中設(shè)置有基板臺104和硬化單元105，所述基板臺 104用作保持基板3并用于使模子1與基板3接近的機構(gòu)，所述硬化單元105進行使被夾持在模子1與基板3之間的材料2的流動性降低的處理。該硬化單元105包括加熱機構(gòu)或紫外線照射機構(gòu)，能夠根據(jù)應用該硬化單元的導電膜的種類，能夠改變反應時間以及硬化單元105反應機構(gòu)內(nèi)的環(huán)境。另外，在導電膜的制造裝置100中設(shè)置包括傳送帶的運送機構(gòu)106，以使得能夠?qū)⒛Ｗ?以及基板3從噴嘴103的配置位置運送到硬化單元105內(nèi)。在上述結(jié)構(gòu)的導電膜的制造裝置100中，能夠通過運送機構(gòu)106運送模子1以及基板3，并且能夠形成由纖維狀導電性物質(zhì)加網(wǎng)眼狀地被分散在基板3上而得到的薄膜構(gòu)成的導電膜。圖5是示出其他實施方式的導電膜的制造裝置110的結(jié)構(gòu)的圖。另外，在圖5中， 對與圖4所示的導電膜的制造裝置100對應的部分標注相同的標號，并省略重復的說明。本實施方式的導電膜的制造裝置110使用具有可撓性的柔性基板113來代替板狀的基板3，其被構(gòu)成為，將輥狀的柔性基板113通過設(shè)有間隔而被配置的其他輥卷拉來運送。另外，設(shè)置表面形成有預定的凹凸形狀I(lǐng)lla的輥狀模子111來代替板狀的模子1，在使該輥狀模子111與被涂覆在柔性基板113上的材料2接觸的狀態(tài)下，使夾在輥狀模子111 與柔性基板113之間的材料2通過硬化單元105來硬化，能夠根據(jù)應用該硬化單元的導電膜的種類以及輥狀模子111的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，來改變反應時間以及硬化單元105機構(gòu)內(nèi)的環(huán)境。并且其被構(gòu)成為，通過與柔性基板113的運送相配合使輥狀模子111旋轉(zhuǎn)，依次形成由纖維狀導電性物質(zhì)加網(wǎng)眼狀地被分散在柔性基板113上而得到的薄膜構(gòu)成的導電膜。 在本實施方式的導電膜的制造裝置110中，也能夠起到與前述的實施方式同樣的效果，并且能夠通過使用柔性基板113連續(xù)地形成導電膜。另外，本發(fā)明并非限定于上述實施方式，其當然能夠進行各種變形。產(chǎn)業(yè)上的實用性本發(fā)明的導電膜的制造方法及制造裝置以及導電膜能夠在具有導電膜的各種電子設(shè)備的制造領(lǐng)域等使用。因此，具有產(chǎn)業(yè)上的實用性。
權(quán)利要求
1.一種導電膜的制造方法，其特征在于，包括設(shè)為使包含纖維狀導電性物質(zhì)并具有流動性的材料夾在基板與表面被形成有預定的凹凸形狀的模子之間的狀態(tài)的工序；進行使所述材料的流動性降低的處理的工序；以及從所述材料剝離所述模子的工序。
2.一種導電膜的制造方法，其特征在于，包括將包含纖維狀導電性物質(zhì)并具有流動性的材料涂覆到表面被形成有預定的凹凸形狀的模子上的工序；使所述基板與被涂覆在所述模子上的所述材料接觸，并設(shè)為使所述材料夾在所述模子與所述基板之間的狀態(tài)的工序；進行使所述材料的流動性降低的處理的工序；以及從所述材料剝離所述模子的工序。
3.一種導電膜的制造方法，其特征在于，包括將包含纖維狀導電性物質(zhì)并具有流動性的材料涂覆到基板上的工序； 使表面被形成有預定的凹凸形狀的模子與被涂覆在所述基板上的所述材料接觸，并設(shè)為使所述材料夾在所述模子與所述基板之間的狀態(tài)的工序； 進行使所述材料的流動性降低的處理的工序；以及從所述材料剝離所述模子的工序。
4.一種導電膜的制造方法，其特征在于，包括將表面被形成有預定的凹凸形狀的模子的所述凹凸形狀朝向基板側(cè)、并使所述基板與所述模子接近地配置的工序；將包含纖維狀導電性物質(zhì)并具有流動性的材料注入到所述基板與所述模子之間，并設(shè)為使所述材料夾在所述模子與所述基板之間的狀態(tài)的工序； 進行使所述材料的流動性降低的處理的工序；以及從所述材料剝離所述模子的工序。
5.如權(quán)利要求1所述的導電膜的制造方法，其特征在于， 所述材料是將纖維狀導電性物質(zhì)混合在溶劑中而得到的。
6.如權(quán)利要求5所述的導電膜的制造方法，其特征在于， 使所述材料的流動性降低的處理是加熱處理。
7.如權(quán)利要求1所述的導電膜的制造方法，其特征在于， 所述材料是將纖維狀導電性物質(zhì)混合在樹脂溶劑中而得到的。
8.如權(quán)利要求7所述的導電膜的制造方法，其特征在于， 使所述材料的流動性降低的處理是加熱處理。
9.如權(quán)利要求7所述的導電膜的制造方法，其特征在于， 使所述材料的流動性降低的處理是紫外線照射處理。
10.如權(quán)利要求1所述的導電膜的制造方法，其特征在于， 所述纖維狀導電性物質(zhì)是碳納米管。
11.一種導電膜的制造裝置，用于將導電膜形成到基板上，其特征在于，包括容器，容納包含纖維狀導電性物質(zhì)并具有流動性的材料，并具有用于攪拌所述材料的機構(gòu)；模子，表面被形成有預定的凹凸形狀；噴嘴，與所述容器連通，用于將所述材料涂覆到所述模子或所述基板的某一個上； 保持為使所述模子與所述基板接近的狀態(tài)的機構(gòu)；以及硬化單元，進行使存在于所述模子與所述基板之間的所述材料的流動性降低的處理。
12.如權(quán)利要求11所述的導電膜的制造裝置，其特征在于， 所述硬化單元加熱所述材料。
13.如權(quán)利要求11所述的導電膜的制造裝置，其特征在于， 所述硬化單元對所述材料照射紫外線。
14.一種導電膜，其特征在于，包括包含纖維狀導電性物質(zhì)且上表面具有預定的周期性凹凸構(gòu)造的層。
15.如權(quán)利要求14所述的導電膜，其特征在于， 所述纖維狀導電性物質(zhì)是碳納米管。
全文摘要
一種導電膜的制造方法，包括設(shè)為使包括纖維狀導電性物質(zhì)(2a)并具有流動性的材料(2)存在于基板(3)與表面形成有預定的凹凸形狀(1a)的模子(1)之間的狀態(tài)的工序；進行使材料(2)的流動性降低的處理的工序；以及從材料(2)剝離模子(1)的工序。
文檔編號H01B5/14GK102165537SQ20108000275
公開日2011年8月24日 申請日期2010年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月22日
發(fā)明者明日徹 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社