TW201247810A - Electroconductive member, method for manufacturing the same, composition, touch panel and solar cell using the same - Google Patents
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Description
201247810 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於^種導電性構件、其製造方法、觸控 面板及太陽電池。 【先前技術】 近年來,提出有一種具有包含如金屬奈米線般的導電 性纖維的導電性層的導電性構件(例如,參照日本專利特 表2009-505358號公報)。該導電性構件是於基材上具備包 含多根金屬奈米線的導電性層的導電性構件。該導電性構 件若於例如導電性層中含有作為基質的光硬化性組成物, 則可藉由圖案曝光及隨後的顯影,而容易地加工成具有包 含所期望的導電性區域與非導電性區域的導電性層的導電 性構件。該經加工的導電性構件可供於例如作為觸控面板 的用途、或作為太陽電池的電極的用途。 關於上述導電性構件的導電性層,亦記載有為了提昇 物理性質及機械性f,*設為使導電性構件分散或埋入至 基質材料中而成者。而且,作為此種基質材料,例示有如 ,膠凝縣質般的無機材料(例如,參照日本專利特表 〇〇9-p5^8號公報的段落⑻45〜段落⑻46及段胸051 )。 透明樹脂、件’其於基材上設置有含有 電性声作減目ί屬奈桃般的纖維狀的導電性物質的導 述透明樹脂,心與高導電性的導電性層。作為上 氧基欽等化合物1有Γ膠凝膠法來使院氧基石夕炫、燒 進仃熱聚合而成的樹脂(例如,參照曰本 4 201247810 41955pif 專利特開2010-121040號公報)。 若重複進行利用例如鉛筆、觸控面板操作具之類的前 知乂的用具來摩擦導電性層表面等觸控面板的操作,則上 述導電性構件的導電性層的表面會受損或磨損,因此導電 性層的膜強度及财磨損性依然存在改善的餘地。 上述導電性構件於被提供於具有可撓性的觸控面板的 情況下,長時間地反覆受到彎折操作,有時導電性層會產 生裂紋等而導致導電性下降,因此耐彎曲性存在改善的餘 地。 於具備包含金屬奈米線的導電性層的導電性構件中, 期望一種具有高導電性與高透明性,並且膜強度高、耐磨 損性優異、且耐彎曲性優異的導電性構件。 【發明内容】 本發明可提供一種導電性構件及其製造方法、以及使 用該導電性構件的觸控面板及太陽電池,該導電性構件具 有尚導電性與高透明性,並且膜強度高、耐磨損性優異、 且财·彎曲性優異。 即’本發明提供下述者。 <1> 一種導電性構件,其包括: 基材;以及 設置於上述基材上的導電性層; j導電性層含有⑴平均短軸長度為15〇伽以下 的金屬奈米線、及(ϋ)黏合劑,且 上述黏合劑包含三維交聯結構’該三維交聯結構含有 201247810 以下述通式(Ja)所矣一 或通式⑽所表示;;;!/=構、及町述通式⑽: [化υ ? (la) IO—M—R3 I o ,a R3 —o-f-R3 I ο
Zr所έ Μ及Μ分別獨立地表示選自由Si、Ti及 2)所碰的組群中的元素,r3分職立地表示氫原子或煙 上—種導電性構件,其包括:基材;以及設置於 上述基材上的導電性層,· 的金ΐΪϊί性層含有⑴平均短軸長度為150細以下 的金屬、米線、及(u)溶膠凝膠硬化物,且 院氧膠硬化物是將以下述通式⑴所表示的四 化合物、及以下述通式⑻所表示的有機 化δ物水解及聚縮合而獲得。 土 Μ ⑽心(I) (式中,Μ1表示選自由Si、Ti及Zr心丄 的元素,V表示烴基) 及&所組成的組群中 6 201247810. M2(OR2)aR34a (n) (式中,M2表示選自由Si、Ti及&所組成的組群中 的兀素,R2及R3分別獨立地表示氫原子或煙基,
或 3)。 Z <3>如上述<2>所述之導電性構件,其中導電性 詹中的上述四絲基化合物的含量對於上述有舰氧基化 合物的含量的質量比處於〇 〇1/1〜1〇〇/1的範圍内。 <4>如上述<2>或<3>所述之導電性構件,其中 導電性層巾的上述四絲基化合物及上财機炫氧基^合 物的總含量對々上述金屬奈米線的含量的質量比處於 0.5/1〜25/1的範圍内。 <5>如上述<1>至<4>中任一項所述之導電性 構件’其中上述M1及M2均為Si。 <6>如上述 <〗> 至<5>中任一項所述之導電性 構件,其中上述金屬奈米線為銀奈米線。 <7>如上述<ι>至<6>中任一項所述之導電性 構件其巾自上述導電性層的表面所測定的表面電阻率為 1,000 Ω/□以下。 <8>如上述<1>至<7>中任一項所述之導電性 構件’其中上述導電性層的平均膜厚為_5哗〜〇5卿。 <9>如上述<1>至<8>中任一項所述之導電性 構件,其中上述導電性層包含導電性區域及非導電性區 域’且至少上述導電性區域包含上述金屬奈米線。 <10>如上述<1>至<9>中任一項所述之導電性 20124781¾ 構件’其中在上述基板與上述導電性層之間,更包含至少 1層的中間層。 <11〉如上述<1>至<10>中任一項所述之導電性 構件,其中在上述基材與上述導電性層之間具有中間層, 該中間層與上述導電性層接觸、且包含具有可與上述:屬 奈米線相互作用的官能基的化合物。 <12>如上述<11>所述之導電性構件,其中上述官 能基選自由醯胺基、胺基、巯基、羧酸基、磺酸基、磷酸 基及膦酸基、以及該些基的鹽所組成的組群。 <13>如上述<1>至<12>中任一項所述之導電 性構件’其中當進行了如下的耐磨損試驗時,上述耐磨損 試驗後的導電性層的表面電阻率(Ω/口)對於上述耐磨損 試驗前的導電性層的表面電阻率(Ω/口)的比為1〇〇以下: 該耐磨損試驗是使用連續加載式抗刮試驗機,以125 g/cm2 的壓力按壓紗布(gauze)來對上述導電性層的表面往返摩 擦50次的試驗。 <14>如上述<1>至<13>中任一項所述之導電 性構件,其中供於彎曲試驗之後的上述導電性構件的上述 導電性層的表面電阻率(Ω/口)對於供於上述彎曲試驗之 前的上述導電性層的表面電阻率(Ω/[Π)的比為2〇以下, 上述彎曲試驗是使用具備直徑為1〇 mm的圓筒心軸 (mandrel)的圓筒形心轴彎曲試驗器,將上述導電性構件 供於彎曲20次的試驗。 <15〉一種如上述<2>至<4>中任一項所述之導 201247810 41955pif 電性構件的製造方法,其包括: (a)將包含平均短轴長度為15〇nm以下的上述金屬 奈米線、以及上述四烷氧基化合物及上述有機烷氧基化合 物的液狀組成物賦予至上述基材上,而於上述基材上形成 该液狀組成物的液臈;以及 (b)將上述液膜中的上述四烷氧基化合物及有機烷氧 基化合物水解及聚縮合而獲得上述溶膠凝膠硬化物。 <16>如上述<15>所述之導電性構件的製造方 法’其中於上述(a)之前,更包括於上述基材的形成上述 液膜的面上形成至少1層的中間層。 制ι<17> #上述<15>或<16>所述之導電性構件的 方法’其中於上述㈦之後,更包括⑷於上述導 電性層上形成圖錄的料f性區域,以使上述導電性層 具有非導電性區域與導電性區域。 <18> 士口上述〈15>至<17>中任一項所述之導電 製造方法’其中導紐層中的上述四絲基化合 上述有機絲基化合物的含量的質量比(四 =基化&物/有機烧氧基化合物)處於請/卜丽 範圍内。 <19>如上述<15>至<18> 方法,其中導電性層中的上二 的人氧基化合物的總含量對於上述金屬奈米線 屬太V绩二烷氧基化合物及有機烷氧基化合物的 、、悤篁/金屬奈械)處於05/1〜25/1的_内。 201247810 羼y W上^ ·▲ < 20> —種組成物,其包括:(i)平均短轴長度為 150 nm以下的金屬奈米線、(ii)以下述通式(I)所表示 的四炫氧基化合物及以下述通式(II)所表示的有機烧氧 基化合物、以及(ϋ〇使上述成分(i)及成分(ii)分散 或溶解的液體的分散媒。 M1(〇R1)4 ⑴ (式中,M1表示選自由Si、Ti及Zr所組成的組群中 的元素,R1表示烴基) M2(〇R2)aR34-a (II) (式中,Μ2表示選自由si、Ti及Zr所組成的組群中 的元素,r2及r3分別獨立地表示氫原子或烴基,a表示2 或3 ) 0 <21> —種觸控面板,其包含如上述<1>至<14> 中任一項所述之導電性構件。 <22> —種太1¼電池,其包含如上述<ι>至〈14〉 中任一項所述之導電性構件。 [發明的效果] 根據本發明,可提供一種導電性構件及其製造方法、 以及使用該導電性構件的觸控面板及太陽電池,該導電性 構件具有高導電性與高透明性,並且膜強度高、耐磨損性 201247810 41955pif 優異且耐彎曲性優異。 【實施方式】 • Γ下i基Γ本發明的具有代表性的實施形態進行記 載#但只要不超出本發明的主旨 記载的實施形態。 乃立个爪疋於所 ^本揭示中,「步驟」不僅是 法與其他步驟明確地區分 R疋無 的作用,則亦包含於其範;t只要達成 數值範圍的表示(「m以上、 指如下的範圍瓜〜η」)是 示的數值㈤作為最;範圍的下限值所表 限值所的數值(η)作為最二3作為該數值範圍的上 於言及組成物中的某—成分 :中存在多個相當於該成分的物質;二 另夕= 表示組成物中所存在的核多個物質的合計』, 用,即不僅包含可見光線,亦包念來使 線等高能量射線,電子束射線、γ射 本說明書中,為了表示丙稀酸、 或兩者,有時表述為「(曱基)丙稀酸土,=任一者 甲基丙稀_旨的任一者或兩者,有時丙烯酸醋、 酸酉旨」。 可$時表达為「(曱基)丙烯 含量只要事先無特別說明,則以質 只要事先無特別說明,則質量%表示相對==== 11 201247810 "τ 1 齡—成物中的溶劑等揮 <<<導電性構件>>> 上述實施形態的導電性構件具有基材與設置於 产2= 性層。該導電性層含有⑴平均短軸長 ΐ m 的金屬奈米線、以及(11)黏合劑。該(i i) t 交聯結構’該三維交聯結構含有以下述通 式Ua)所表示的部分結構、 ⑽)所表示的部分社構 故式(1〇或通式 具有其他構成Ϊ素述導電性構件視需要可進而 [化2] —ο— M 丨o— ,a) ——olM2—R3 la ——oim2ir3
/TV 分別獨通式(IIa)及通式(IIb)中,Μ1及Μ2 刀⑺獨立地表示選自由Si、Ti、 素。R3分卿立地表錢原子·、的組群中的元 夺平=層除包含平均短轴長度“。nm以下的金屬 上述導構定的部分結構的黏合劑,藉此, 電险構件了具有局導電性 7,性優異、且可實現優異的耐二性並且膜強度 另外,上述黏合劑的特徵在於具有三維交聯該 12 201247810 41955pif 二維父聯結構除具有以通式(la)所表示的部分結構以外, ,具有選自由以通式(Ila)所表示的部分結構及以通式 斤表示的。卩分結構(有機金屬結構)所組成的纟且群 ,至1種4分結構。如此’於黏合劑巾’除具有以通 =㈤所表示的部分結構以外,進而具有有機金屬結構, 藉此’作為黏合劑的柔軟性提再,可實現優異的彎曲性, 並且可平衡性良好地顯現優異的膜強度與耐磨損性。 上过黏&劑可為如下的黏合劑的任—種:具有以通式 (Ia)所表示的部分結構與以通式(Ha)所表示的部分結 構的黏合劑、_具有以通式(la)絲示的部分結構與以通 式(1比)所表示的部分結構的黏合劑、以及具有以通式q約 所表不的部分結構、以通式(IIa)所表示的部分結構及以 通式(lib)所表示的部分結構的黏合劑。 於某一實施形態中,若Μι&Μ2為Si,則上述導電性 構件的膜強度、耐磨損性、及耐彎曲性可更優異。 R3表示氫原子或烴基,但就膜強度、耐磨損性、及财 彎曲性的觀點而言,較佳為烴基。作為R3的各烴基,較佳 為可列舉烷基或芳基。 R表示炫基時的碳數較佳為1〜18,更佳為1〜8,進 而更佳為1〜4。另外,當表示芳基時,較佳為苯基。 R3中的燒基或芳基亦可具有取代基。作為可導入的取 代基,可列舉:鹵素原子、醯氧基、烯基、丙烯醯氧基、 甲基丙稀醯氧基、胺基、烧基胺基、疏基、環氧基等。 於包含上述黏合劑的導電性層中,就膜強度、耐磨損 13 201247810、 性、及耐f曲性的觀點而言,以通式(Ia)所表示 結構中所含有的元素Μι的含量對於以通式(iia)所= 的部分結構、及以通式(IIb)所表示的部分結構中所含: 的兀素M2的總含量的莫耳比(M1/M2)較佳為〇〇1/1〜 1〇〇/1,更佳為0.02/1〜50/1,進而更佳為0.05/1〜20/1。 上述黏合劑具有以通式(la)所表示的部分結構、以 及選自由以通式(Ila)所表示的部分結構及以通式(lib) 所表示的部分結構所組成的組群中的至少1種部分結構可 藉由如下方式來確認:測定導電性層的固體核磁共振 (Nuclear Magnetic Resonance,NMR),並檢測對應於各 個部分結構的信號。 關於導電性層中的元素M1的含量對於元素河2的含量 的莫耳比(mVm2 ),例如自基材剝取導電性層,測定導電 性層的固體NMR,並將上述莫耳比作為與Ml 相對應的信號的積分值對於與Μ2相對應的信號的積分值 的比而求出。具體而言,當Μ1及Μ2為Si時,使用Bruker 公司製造的AVANCEDSX-300分光器(商品名)測定固體 290 . 1_NMR (父叉極化魔角旋轉(Cross Polarization / Magic
Angle Spinning ’ CP/Mas)法,觀測頻率 29Si: 59.62 MHz)。 化學位移為-70 ppm〜-120 ppm的範圍的信號是與通式 (la)相對應的si的波峰,化學位移為5 ppm〜-35 ppm 的範圍的波峰是與通式(IIb)相對應的si的信號,化學 位移為-35 ppm〜-70 ppm的範圍的信號變成與通式(Ila) 相對應的Si的波峰。可根據該些信號的積分值而算出Μι 201247810 41955pif 對於M2的莫耳比。 上述黏合劑可藉由將例如以下的混合物水解及聚縮合 而作為溶膠凝膠硬化物來獲得,該混合物是可形成以上述 通式(la)所表示的部分結構的四烷氧基化合物、與可形 成以上述通式(IIa)所表示的部分結構及以通式(lib)所 表示的部分結構的有機烷氧基化合物的混合物。上述溶膠 凝膠硬化物的詳細情況將後述。 / 上述導電性層中所含有的金屬奈米線的平均短軸長度 為150 nm以下。藉此,導電性層可實現優異的導電性與 透明性。上述金屬奈米線的詳細情況將後述。 上述導電性層包含上述金屬奈米線與上述黏合劑。就 膜強度、耐磨損性及耐彎曲性的觀點而言,導電性層中的 構成黏合劑的元素Μ1及Μ2的總含量對於構成金屬奈米線 的金屬元素的含量的莫耳比((Μ^Μ2) /金屬元素)較佳 為0.10/1〜22/1 ’更佳為0.20/1〜18/1,進而更佳為〇.45/1 〜15A。 上述莫耳比((M!+M2) /金屬元素)可藉由對導電性 層進行X射線光電子分析(化學分析用電子能譜法 (Electron Spectroscopy for Chemical Analysis,ESCA))而 算出。於利用ESCA的分析方法中,測定靈敏度根據元素 而不同,故所求出的值並非直接相當於元素成分的莫耳 比。因此’事先使用元素成分的莫耳比已知的導電性層製 作校準曲線,根據該校準曲線來計算上述莫耳比((Μι+Μ2) /金屬元素)。 15 201247810. 上述導電性構件中的導電性層較佳為含有(i)平均短 軸長度為150 nm以下的金屬奈米線,以及(ii)將以下述 通式(I)所表示的四烷氧基化合物、及以下述通式(Π) 所表示的有機烷氧基化合物水解及聚縮合而獲得的溶膠凝 膠硬化物。 即,於某一較佳的形態中,上述導電性構件包含基材、 及設置於上述基材上的導電性層,該導電性層含有(i)平 均短軸長度為150 nm以下的金屬奈米線,以及(ii)作為 將以下述通式(I)所表示的四烷氧基化合物、及以下述通 式(II)所表示的有機烷氧基化合物水解及聚縮合而獲得 的溶膠凝膠硬化物的黏合劑。 M1(OR1)4 (I) (通式(I)中,Μ1表示選自由Si、Ti及Zr所組成的 組群中的元素,R1表示烴基)。 M2(OR2)aR34.a (II) (通式(II)中,Μ2表示選自由Si、Ti及Zr所組成 的組群中的元素,R2及R3分別獨立地表示氫原子或烴基, a表示2或3的整數)。 < <基材> > 作為上述基材,只要是可承載導電性層者,則並無特 16 201247810 別限制,可根據目的而使用各種基材。一般而言,使用板 狀或片狀的基材。 基材可透明,亦可不透明。作為構成基材的素材,例 如可,舉·白板玻璃、青板玻璃、塗佈有二氧化碎的青板 玻璃等,明坡璃;聚碳酸g旨、聚醚硬、㈣、丙烯賴脂、 氣烯树知芳香知聚醢胺樹脂、聚醯胺醯亞胺、聚醯亞 胺等合成樹脂;、鋼、鎳、不鏽鋼等金屬;喊、半導 體基板中所制㈣晶κ等。視需要,亦可藉由利用驗性 水溶液的清潔化處理、魏偶合_的化學品處理、電聚 處理、離子錄、雜、氣相反應法、真空級等對該些基 材的形成導電性層的表面進行前處理。 基材的异度疋根據用途而使用所期望的範圍的厚度。 一般而言,自Ιμιη〜5〇〇μιη的範圍中選擇,更佳為3μιη 〜400 μπι,進而更佳為5μιη〜3〇()μιη。 當對導電性構件要求透明性時,上述基材的全光線透 過率較佳為7G%以上,更佳為85%以上,進而更佳為9q% 以上。再者,基材的全光線透過率是依據ISO 13468-1 (1996)來測定。 <<導電性層>> 導電性層含有⑴平均短軸長度為15〇 nm以下的金 屬奈米線’以及(ii)作為將以上述通式⑴所表示的四 烧氧基化合物、及以上賴式(Π)絲福有機烧氧基 化合物水解及聚縮合而獲得的溶膠凝膠硬化物的黏合劑。 〈平均紐軸長度為l5〇nm以下的金屬奈米線> 17
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,導電性層含有平均短軸長度為U0 nm以下的金屬A 米線。若平均短軸長度超過ISO mn,則有可能產生導電= =降或由光散射等所引起的光學特性的惡化,故不佳。 金屬奈米線較佳為實心結構。 ,容易形成更透明的導電性層這一觀點而言,例如, ,,米線較佳為平均短軸長度為lnm〜15〇nm、 軸長,為Ιμιη〜刚帅的金屬奈米線。 _ 短站時的處理容易性而言’上述金屬奈米線的平均 :二進而更佳為5。-以下,特佳為3一 Γ下:; 得於霧度方面更優異者。藉由將上述平均忒 φ 4i· 1 λ —又更隹為5 nm以上,造而 更料1Gnm以上,特佳為2Gnm以上。 進而 就霧度值、耐氧化性、及二 屬奈米線的平均短轴長度較佳為/ ^^而吕金 I,進一一二為= 平均長轴長度較佳為1,4。 金屬奈米線的二 物來合成金屬奈米線變得^ t以下,則不產生凝聚 ,,則獲得充分Γ導易電 这金屬奈米線的平均短轴長度(平均直徑)及平均 201247810 41955pif ^軸長度可藉由使關如穿透式電子顯微鏡( =,rosc〇pe ’ TEM)與光學顯微鏡,觀察像 二鏡像來求出。具體而言,關於金屬奈米線的平 電子顯^(平均直控)及平均長軸長度’可使用穿透式 本電子股份有限公MUM : 測ΪΪΓΓ1) ’針對隨機選擇的300根金屬奈米線,分別 與妹長度’絲據其平均值來求出金屬奈 ί線的平均短軸長度與平均長軸長度。再者,上述金屬夺 軸方向剖面並非圓形時的短軸長度是於短軸方尚 中將最長的部㈣長度作為_長度。另外。當金 率所為為弧的圓,將根據其半徑及曲 長===有: 以為5 μιη以上、μιη以下的金屬奈米線的含量 較佳為50質量%以上,更佳為6〇 進而更佳為75質量%以上。 藉由上述短軸長度(直徑)為15〇nm以下, Γ二5=以下的金屬奈米線的比例為5〇心, 凡仔充/刀的導電性,並且不易產生電壓集中 中所引起的耐久性的下降,故較佳。於導電性二 =^不包含纖維狀以外的導電性粒子的構成中,即^於 電聚子吸收㈣情況下’亦可避免透明度的下降^ 、 上述導電性層中所含有的金屬奈米線的短轴長 201247810 徑)的變動係數較佳為4〇%以下,更佳為35%以下,進而 更佳為30%以下。 上若上述變動係數為40%以下,則可防止耐久性惡化。 可認為其原因在於:例如可避免電壓集中於短軸長度 徑)短的線上。 & 上述金屬奈米線的短軸長度(直徑)的變動係數可藉 ^下方式求A .根據例如穿透式電子顯微鏡 笪選擇ϋ 300根奈米線的短軸長度(直徑),並計 均值ΓΜ差與讀平均值’錢使標準偏差除以算術平 (金屬奈米線的縱橫比) 縱』述米線的縱橫比較佳為10以上。此處,所謂 長^長度m長度對於平均_長度的比(平均 平均ϋ長;^〇°可根據藉由上述方法所算出的 干均平均短轴長度而算出縱橫比。 限制,爾ι〇以上,則並無特別 更佳! 右上述縱4頁比為1 〇以卜,目,丨a β
It : I:::::基:= 塗佈液’因此導電性構件的製造變;=情況得到抑制的 20 201247810 4iy55pif 相對於導電性層中所含有的所有金 縱橫比為1G以上的金屬奈米線的 二、相質I的 =,’更佳為75質量%::= 剖圓柱狀、長方體狀、 的用途中,較佳為圓但於需要高透明性 形且不存在銳角的剖面形狀者。剖面為五邊形以上的多邊 於面形狀可藉由如下方式來探知: 顯微鏡二驗,輸㈣透式電子 金屬形==的特職制,可為任何 化合:=屬更隹;由==單體或金屬 的第4週期S、月較佳為選自由長週期表(_991) 進而更佳為選自第2:^^ 11族、第12族、笛二第第9族、第10族、第 特佳為包含上述金第屬族中的一^ 纪、:為=屬錢具Γ言’可列舉··銅、銀、金、始、 鈕、鈦、鉍、銻、金二鐵:釕、餓、錳、鉬、鎢、鈮、 、°、及含有該些金屬中的任一者的合金 21 201247810 等。該些之中,較佳為鋼、銀、 鍵、銀或該些的合金,更佳為銳、、錫、錄 或含有該些金屬中的任—者的鋼'銀、金、始、锡、 合金。此處,較佳為含有μ^ 寺佳為銀或含有銀的 金的總量為5Q莫耳^的賴含量相對於合 更佳為8〇莫耳%以上。 為莫耳%以上,進而 就高導電性的觀點而言, 有的金屬奈米線包含銀奈米線,更伟^導電性層中所含 為1 nm〜150 nm、平均長軸長产為匕含平均短軸長度 米線,進而更佳為包含平均短車:長為;二〜1〇〇=的銀奈 均長轴長度為5师〜3〇帅的夺^為5⑽〜30咖、平 *所包含的所有金屬奈米線的質夺=口 ==::效果,則並無特別限制:: 電性層中所包含的所有金屬夺乎卞於導 奈米線實質上為銀奈米:二二 質上疋指容許不可戦地“的銀料的金屬原子。 金屬奈線的含量較佳為對應於 人,“ 為如導電性構件的表面電阻率、 圍的量。例如於銀 米線的含量⑽為=母丄=性r的繼 佳為0.002 g/m2〜。.050g/m2的範園,更伟8二的範圍’产 0.040 g/m2的範圍。 圍更佳為0.003 g/m〜 22 201247810 41955pif 咖c二2觀點而言,上述導電性層較佳為於_ 咖〜〇遍g/m2的範圍内包含平均短轴長了 〇顧 脳的金屬奈米線,更佳為於議2咖2〜心為,〜6〇 圍内包含平均短轴長度為1〇 nm〜6〇 g =範 進而更佳為於_3 g/m2〜〇._ g/m2的範線, 短抽長度為20 nm〜5〇 nm的金屬奈米線。匕3平均 (金屬奈米線的製造方法) 上述金屬奈米線的製造方法並無特 方法製作。較佳為如以下般藉 Γ=Γ咖溶劑中將金屬離子還原來=另 線後,利用常規方法進行除鹽處理。 為屬奈料㈣造枝,可制日本專利特Η 日太|5594號公報、日本專利制2GG9_24288G號公報汗 曰本專利㈣2__299162號 ^報、 --Β4Π3 a 2〇:,;14^^ 所記載的方法。 贶Α報4中 劑。金屬奈米線的溶劑,較佳為親水性溶 該些可單獨使;=:用=:酮系溶劑等’ 醇、二醇=:等例如可列舉甲醇、一醇、異丙 t峻系溶劑’例如可列舉二魏、四氫咳喃等。 乍為酉同系溶劑,例如可列舉丙綱等。 23 201247810 執溫米線的過程’進行加熱處理時,其加 熱狐度較佳為250 C以下,更佳為2(rc以上、 進而更佳為3(TC以上、!8(rc以下,特佳為贼以上、! ’ 以下。藉㈣上述溫度設為肌以上 線的長度變成可綠保分散穩定性的較佳的範f 由將上述溫度設為^代以下,金屬奈米線的剖面: ^具有銳角的平滑的形狀,因此就翻性的觀點而= 再者,視需要亦可於粒子形成過程中 上述加熱處理較佳為添加還原劑來進行。 ^述還原劑並無特別限制,可自通常使用的還 適宜選擇’例如可列舉:删氫化金屬鹽、氫化!呂鹽、貌醇 ^脂肪族胺、雜環式胺、芳香族胺、芳絲胺、醇、^ ^類、㈣糖等還原麵、糖醇類 '亞硫酸納、耕化1 ::精:對苯二酚、經基胺、乙二醇、麩胱甘肽等‘ =中,特佳為還原糖類、作為其衍生物的糖醇類、乙二 ,些之中,特佳_原_、作為其街生物的糖醇類、 乙一醇。 if ^述還原劑’而存在亦作為分散劑或溶劑發揮功 旎的化合物,可同樣較佳地使用。 早刀 於製造上述金屬奈米線時,較佳為添加分散劑、及齒 24 201247810 41955pif 素化合物或i化金屬微粒子來進行。 义添加分散劑與齒素化合物的時間點可為添加還原劑之 ί屬還原劑之後’且可為添加金屬離子或:化 屬械拉子之則’亦可為添加金屬離子或鹵化金屬微粒子 之後。較佳為將自素化合物的添加分成2個階段以上。藉 此’可獲付單分散性更優異的金屬奈米線。可認為其原因 在於:例如可控制核形成與成長。 八 、,添加士述分散劑的階段並無特別限制。可於製備金屬 奈米線之前添加,並於分散劑存在下形成金屬 可於製備金屬奈米線之後為了控制分散狀線作: 上述分散劑,例如可列舉:含有胺基的化合物、含有硫醇 基的化合物、含有硫基的化合物、胺基酸或其衍生物^肽 化合物、多糖類、源自多糖類的天然高分子、合成高分子、 或源自該些的凝膠等高分子化合物類等。該些之中,用作 分散劑的各種高分子化合物類是包含於後述的聚合 化合物。 作為適合用作分散劑的聚合物,例如可較佳地列舉: 作為具有保護膠體性的聚合物的明膠、聚乙烯醇、曱基纖 維素、羥基·/々1£瓜纖維素、聚伸烷基胺、聚丙烯酸的部 刀烧基S曰、聚乙烯Π比略咬酮、含有聚乙烯。比洛。定_結構的 共聚物、具有胺基或硫醇基的聚丙烯酸衍生物等具有親水 性基的聚合物。 用作分散劑的聚合物藉由凝膠滲透層析法(Gel
Permeation Chromatography,GPC)所測定的重量平均分 25 201247810 201247810 更佳為5000 子量(Mw)較佳為3000以上、3〇〇〇〇〇以下 以上、100000以下。 關於可⑽上4分散綱化合物_構,修 顏料的百科詞典」(伊藤征司郎編,朝 >"、、 司發行,2_年)的記載。 心A股份有限公 可藉由所使用的分散劑的種類來使 線的形狀變化。 請旳鱼屬奈未 ^軸素化合物只要是含有漠、氣、峨的化合物,則 並‘,,、特別限制’可根據目的而適宜選擇如 納、氣化鈉、破化納、蛾化鉀、漠化鉀、氯化鉀、is 等鹵化鹼,或可與下述的分散添加劑併用的化合物。 上述齒素化合物可能有作為分散添加劑發揮功能者, 可同樣較佳地使用。 可使用函化銀微粒子來代替上述南素化合物,亦可將 鹵素化合物與函化銀微粒子併用。 亦可使用具有分散劑的功能與南素化合物的功能兩者 的單一的物質。即,藉由使用具有作為分散劑的功能的鹵 素化合物,而以1種化合物來顯現分散劑與函素化合物兩 者的功能。 作為具有分散劑的功能的齒素化合物,例如可列舉: 含有胺基與溴化物離子的十六烷基三甲基溴化銨 (Hexadecyl Trimethyl Ammonium Bromide,HTAB )、含有 胺基與氣化物離子的十六烧基三甲基氣化敍(Hexadecyl Trimethyl Ammonium Chloride,HTAC)、含有胺基與溴化 26 201247810 41955pif 物離子或氣化物離子的十二烧基三曱基溴化銨、十二尸茂 三曱基氯化銨、硬脂基三甲基溴化銨、硬脂基三甲基氣& 叙、癸基二甲基'/臭化錢、癸基三曱基氣化録、二甲基二石更 脂基溴化銨、二曱基二硬脂基氣化銨、二月桂基二曱基溴 化錢、二月桂基二曱基氣化銨、二曱基二棕櫚基溴化錢、 二曱基二棕櫊基氣化錢等。 於金屬奈米線的製造方法中,較佳為於形成金屬奈米 線後進行除鹽處理。形成金屬奈米線後的除鹽處理可藉 >由 超過濾、透析、凝膠過濾、傾析、離心分離等方法來進&。 上述金屬奈米線較佳為儘可能不包含鹼金屬離子^驗 土金屬離子、鹵化物離子等無機離子。使上述金屬奈米線 分散於水性溶劑中而成的分散物的導電度較佳為丨化瓜 以下’更佳為0.1mS/cm以下,進而更佳為〇 〇5mS/cm 下。 、上述金屬奈米線的水性分散物於20t下的黏度較佳 為 0·5 mPa.s〜100 mpa.s,更佳為 j mPa.s〜5〇 _ s。 上述導電度及黏度是將上述水性分散物中的金屬夺米 線的濃度設為0.45質量%來測定。#水性分散物中的金屬 奈米線的濃度高於上述濃度時,利用蒸财轉水 物後逸粁測玄。 & 只要無損本發明的效果,則上述導電性層除金屬奈米 線以外’亦可併用其他導電性材料,例如導電性粒子等。 =的觀點而言’相對於包含金屬奈米線的導電性材料 的總置’金屬奈米線(較佳為縱横比為10以上的金屬奈米 27 201247810· jpn 線)的含有比率以體積基準計較佳為50體積%以上,更佳 為60體積%以上,特佳為75體積%以上。藉由將上述金 屬奈米線的含有比率設為50體積°/。以上,可形成金屬齐卡 線彼此的緊密的網路,從而容易地獲得具有▲導電性二^ 電性層。 金屬奈米線以外的形狀的導電性粒子不僅對導電性層 的導電性的貢獻不大’而且有時於可見光區域中且有: 收。尤其於導電性粒子為金屬,且為球形等子吸收強 的形狀的情況下,有時導電性層的透明度會惡化。 此處,上述金屬奈米線的含有比率可如:^述 例如當金屬奈米線為銀奈雜’導電性粒 可對銀奈祕水錄液進行顧、,⑽奈魏的 導電性粒子分離,並使用感應輕人 乂外的 上的銀的量、及透過分別測;殘_ 線的比率。金屬奈米線的縱橫比曰^士然後异出金屬奈米 用ΤΕΜ觀察殘留於據紙上的金疋太藉由如下方式算出:利 根金屬奈米線的短軸長度及長車τ米線並分別測定300 短軸長度及平均長軸長度的挪^度。金屬奈米線的平均 〈溶膠凝膠硬化物法如上所述。 其次,對上述導電性層+ 凝膠硬化物進行說明。 3有的成刀(ii)的溶膠 上述溶膠凝膠硬化物是將以、 燒氧基化合物、及以下述通4下述通式(I)所表示的四 x (11)所表示的有機烷氧基 28 201247810 41955pif 化合物水解及聚縮合而獲得。 M1(OR1)4 (I) (通式(I)中,Μ1表示選自由Si、Ti及Zr所組成的 組群中的元素,R1表示烴基。) M2(OR2)aR34.a (π) (通式(II)中,Μ2表示選自由Si、Ti及Zr所組成 的組群中的元素,R2及r3分別獨立地表示氫原子或烴基, a表示2或3的整數)。 作為上述通式d)中的Ri的烴基,較佳為可列舉烷 基或芳基。 心 表示烧基時的碳數較佳為1〜18 ’更佳為1〜8,進而 更佳為1〜4。另外,當表示芳基時,較佳為苯基。 烷基或芳基可具有取代基,亦可不具有取代基。作為 可導入的取代基’可列舉㈣原子、胺基、縣等 ㈣曝嫩㈣合物、且分 舉』=⑻中的0R3的各烴基,較佳為可列 基時的碳數較佳為)〜18,更佳為卜8,進而 '”、。另外,當表示芳基時,較佳為苯基。 29 201247810, 烷基或芳基可具有取代基,亦可不具有取代基。作為 可導入的取代基’可列舉:函素原子、醯氧基、烯基、丙 稀酿氧基、甲基丙稀酿氧基、胺基、烷基胺基、巯基、環 氧基等。 較佳為通式(11)中的R2及R3分別為烴基。 以下,列舉以通式(1)所表示的四烷氧基化合物的具 體例,但本發明並不限定於此。 作為M1為si時的化合物,即四官能的四烷氧基矽烷, 例如可列舉.四曱氧基⑦烧、四乙氧基叾找、四丙氧基石夕 院、丁卜7、'卜+ '甲氧基三乙氧基魏、乙氧基 三甲氧基魏、f氧基三丙氧基魏、乙氧基三丙氧基石夕 烷、丙氧基三甲氧基矽烷、丙氧基三乙氧基矽烷、二甲氧 基二乙氧基魏等。該些之巾,作為特佳的化合物,可列 舉四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷等。 作為M1為Τι時的化合物,即四官能的四烷氧基鈦酸 醋’例如可列舉:四f氧基鈦酸醋、四乙氧基鈦酸醋、四 丙氧基鈦_、四異喊基鈦咖、四丁氧基鈦酸醋等。 作為M1為Zr時的化合物,即,即四官能的四烧氧基 錯’例如可列舉與上述作為喊氧基鈦酸醋所 人 物相對應的鍅酸酯。 σ 其次’列舉以通式(II)所表示的有機烧氧基化合物 的具體例,但本發明並不限定於此。 一作為Μ2為Si且a為2時的化合物,即二官能的有機 炫氧基妙燒’例如可列舉:二甲基二甲氧基魏、二乙基 201247810 41955pif 二曱氧基矽烧、丙基曱基二曱氧基矽院、二曱基二乙氧基 矽烷、二乙基二乙氧基矽烷、二丙基二乙氧基矽烧、γ氣 丙基曱基二乙氧基矽烷、氣丙基二曱基二曱氧基矽烷、 氯二曱基二乙氧基矽烷、(對氯甲基)苯基曱基二曱氧基矽 烧、γ-溴丙基甲基二曱氧基石夕烧、乙醯氧基曱基曱基二乙 氧基矽烷、乙醯氧基甲基甲基二曱氧基矽烷、乙醯氧基丙 基曱基一曱氧基石夕烧、笨曱醯氧基丙基曱基二甲氧基石夕 烷、2-(甲氧曱醯基)乙基曱基二曱氧基矽烷、苯基曱基二 曱氧基矽烷、苯基乙基二乙氧基矽烷、苯基甲基二丙氧基 矽烷、羥甲基曱基二乙氧基矽烷、Ν-(曱基二乙氧基矽基丙 基)-〇-聚環氧乙烷胺基曱酸酯、Ν-(3-甲基二乙氧基矽基丙 基)-4-羥基丁基醯胺、Ν·(3-曱基二乙氧基矽基丙基)葡糖醯 胺、乙烯基甲基二曱氧基矽烷、乙烯基甲基二乙氧基矽烷、 乙烯基甲基二丁氧基矽烷、異丙烯基曱基二甲氧基矽烷、 異丙烯基甲基二乙氧基矽烷、異丙烯基曱基二丁氧基矽 烷、乙烯基曱基雙(2-甲氧基乙氧基)矽烷、烯丙基甲基二 曱氧基矽烷、乙,基癸基甲基二甲氧基矽烷、乙烯基辛基 曱基一曱氧基石夕烧、乙烯基苯基曱基二曱氧基矽烷、異丙 稀基本基曱基一甲氧基石夕烧、2-(曱基)丙烯醯氧基乙基甲 基一曱氧基矽烧、2-(曱基)丙烯醯氧基乙基曱基二乙氧基 石夕烧、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基甲基二曱氧基矽烷、3 (甲 基)丙烯醯氧基丙基曱基二曱氧基矽烷、3_(曱基)丙烯醯氧 基丙基曱基雙(2-曱氧基乙氧基)矽烷、3_[2-(烯丙氧基羰基) 苯基羰氧基]丙基甲基二曱氧基矽烷、3-(乙烯基苯胺基)丙 31 201247810 ^fiyDopir 基甲基 r虱巷矽烷、3·(乙烯基苯胺基)丙基甲美二 基石夕烧、3-(乙烯基节胺基)丙基甲基二乙氧基石夕^― 烯鮮胺基)丙基甲基二乙氧基石夕烧、3[2供乙 ,基)乙胺基]丙基甲基二甲氧基石夕燒、3_[2*異二^ 基)乙胺基]丙基甲基二曱氧基石H(乙稀氧^ 土甲土 —甲氧基石夕燒、3_(乙稀氧基)丙基甲基二其 石夕烧、4-(乙稀氧基)丁基甲基二乙氧基石夕烧、2 (異^ 基)乙基甲基二曱氧基魏、3_(稀丙氧基)丙基甲基 基石夕烧、10-(稀丙氧基)癸基甲基二甲氧基石夕燒 丙稀基甲氧基)丙基甲基二甲氧基石夕烧、1〇_(異丙婦基、 基幾基)癸基甲基二甲氧基石夕烧、3_[(甲基)^ 口二丙 甲基二曱氧基矽烷、3-[(甲基)丙烯醢氧基丙基]甲基二乙^ 基矽烷、3_[(甲基口丰甲基]甲基二甲氧上夕垸、 Η(曱基)丙烯醯氧基甲基]甲基二乙氧基矽烷、γ縮水甘油 氧基丙基甲基二甲氧基石夕烧、N-〇(甲基)丙稀醯氧基_2經 丙基]-3-胺基丙基甲基二乙氧基魏、〇_「(f基)丙稀‘ 基乙基」-N-(甲基二乙氧基矽基丙基)胺基曱酸酯、γ縮水 甘油氧基丙基曱基二乙氧基矽烷、β·(3 4_環氧環己基)乙基 曱基二甲氧基矽烷、γ-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ•胺 基丙基甲基二甲氧基矽烷、4-胺基丁基甲基二乙氧基石夕 烷、11-胺基十一基甲基二乙氧基矽烷、間胺基苯基甲基二 甲氧基矽烧、對胺基苯基甲基二甲氧基矽烧、3-胺基丙基 甲基雙(甲氧基乙氧基乙氧基)矽烷、2-(4-吡啶基乙基)曱基 二乙氧基矽烷' 2-(甲基二甲氧基矽基乙基)吡啶、N-(3-甲 32 201247810 41955pif 基二曱氧基矽基丙基)吡咯、3-(間胺基苯氧基)丙基甲基二 曱氧基矽烷、N-(2-胺基乙基>3-胺基丙基甲基二曱氧基矽 烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基曱基二乙氧基矽烷、N-(6-胺基己基)胺基曱基曱基二乙氧基矽烷、N-(6-胺基己基)胺 基丙基曱基二甲氧基碎烧、N-(2-胺基乙基)-11-胺基十一基 曱基二甲氧基矽烷、(胺基乙胺基曱基)苯乙基曱基二曱氧 基矽烷、N-3-[(胺基(聚伸丙氧基))]胺基丙基甲基二曱氧基 矽烷、正丁胺基丙基曱基二曱氧基矽烷、N-乙胺基異丁基 曱基二曱氧基矽烷、N-曱胺基丙基甲基二曱氧基矽烷、N-苯基-γ-胺基丙基曱基二甲氧基矽烷、N-苯基-γ-胺基甲基甲 基二乙氧基矽烷、(環己胺基曱基)曱基二乙氧基矽烷、队 環己胺基丙基甲基二曱氧基矽烷、雙(2-羥乙基)-3-胺基丙 基曱基二乙氧基矽烷、二乙胺基曱基曱基二乙氧基石夕统、 二乙胺基丙基曱基二曱氧基矽烷、二甲胺基丙基曱基二甲 氧基石夕烧' N-3-曱基二曱氧基石夕基丙基-間苯二胺、 雙[3-(曱基二曱氧基矽基)丙基]乙二胺、雙(曱基二乙氧基 矽基丙基)胺、雙(曱基二曱氧基矽基丙基)胺、雙[(3_曱基 二曱氧基石夕基)丙基]-乙二胺、雙[3_(曱基二乙氧基石夕基)丙 基]脲、雙(曱基二曱氧基矽基丙基)脲、N-(3-曱基二乙氧基 石夕基丙基)-4,5-二氫咪唾、脲基丙基甲基二乙氧基石夕貌、腺 基丙基曱基二曱氧基矽烷、乙醯胺丙基曱基二曱氧基矽 烧、2-(2-吼啶基乙基)硫丙基曱基二曱氧基矽烷、2_(44咬 基乙基)硫丙基曱基二曱氧基矽烷、雙[3·(曱基二乙氧基矽 基)丙基]二硫化物、3-(曱基二乙氧基矽基)丙基丁二酸酐、 33 201247810 γ-酼基丙基曱基二曱氧基矽烷、γ-巯基丙基曱基二乙氧基 矽烷、異氰酸基丙基曱基二曱氧基矽烷、異氰酸基丙基甲 基二乙氧基矽烷、異氰酸基乙基曱基二乙氧基矽烷、異氰 酸基甲基甲基二乙氧基矽烷、羧基乙基甲基矽烷二醇鈉 鹽、Ν-(曱基二曱氧基矽基丙基)乙二胺三乙酸三鈉鹽、3_(曱 基二羥基矽基)-1-丙磺酸、磷酸二乙酯乙基曱基二乙氧基 矽烷、3-曱基二羥基矽基丙基曱基膦酸酯鈉鹽、雙(曱基二 乙氧基矽基)乙烷、雙(曱基二曱氧基矽基)乙烷、雙(曱基二 乙氧基矽基)甲烷、1,6-雙(曱基二乙氧基矽基)己烷、 雙(曱基二乙氧基矽基)辛烷、對雙(甲基二甲氧基矽基乙基) 苯、對雙(曱基二曱氧基矽基曱基)苯、3_曱氧基丙基甲基 二曱氧基矽烷、2-[曱氧基(聚伸乙氧基)丙基]曱基二曱氧基 石夕烧、甲氧基二伸乙氧基丙基曱基二甲氧基石夕烧、三(3_ 曱基一曱氧基石夕基丙基)異三聚氰酸g旨、[經基(聚伸乙氧基) 丙基]曱基一乙氧基石夕烧、Ν,Ν’-雙(經乙基)_ν,]ΝΓ-雙(曱基二 甲氧基矽基丙基)乙二胺、雙-[3_(甲基二乙氧基矽^丙 基)-2-羥基丙氧基]聚環氧乙烷、雙[N,N,_(曱基二乙氧基矽 基丙基)胺基羰基]聚環氧乙烷、雙(曱基二乙氧基矽基丙基) 聚裱氧乙烷。该些之中,就容易獲得的觀點及與親水性層 的密接性的觀點而言,作為特佳的化合物,可列舉二甲^ 二曱氧基魏、二乙基二甲氧基魏、二甲基二乙氧基石夕 烷、二乙基二乙氧基矽烷等。 作為Μ2為Si、且a為3時的化合物,即三官能的 機烷氧基矽烷,例如可列舉:曱基三曱氧基矽烷、乙基三 34 201247810 41955pif 曱氧基石夕院、丙基三曱氧基石夕⑥、曱基三乙氧基石夕烧、乙 基二乙氧基矽烷、丙基三乙氧基矽烷、γ-氣丙基三乙氧基 矽烷、γ-氯丙基三甲氧基矽烷、氯曱基三乙氧基矽烷、(對 ,曱基)苯基三甲氧基石夕烧、γ_漠丙基三曱氧基石夕烧、乙醯 氧基曱基二乙氧基矽烷、乙醯氧基曱基三曱氧基矽烷、乙 酿氧基丙基三甲氧基矽烷、苯曱醯氧基丙基三曱氧基矽烷、 2- (曱氧曱醯基)乙基三曱氧基石夕烧、苯基三甲氧基石夕烧、 苯基三乙氧基矽烷、苯基三丙氧基矽烷、羥甲基三乙氧基 矽烷、Ν-(二乙氧基矽基丙基)_〇_聚環氧乙烷胺基曱酸酯、 Ν-(3-二工千4->矽基丙基)羥基丁基醯胺、Ν_(3•三乙氧 基矽基丙基)葡糖醯胺、乙烯基三曱氧基矽烷、乙烯基三乙 氧基矽烷、乙烯基三丁氧基矽烷、異丙烯基三甲氧基矽烷、 異丙稀基三乙氧基矽烷、異丙烯基三丁氧基矽烷、乙烯基 二(2-甲氧基乙氧基)矽烷、烯丙基三甲氧基矽烷、乙烯基 癸基三曱氧基矽烷、乙烯基辛基三甲氧基矽烷、乙烯基苯 基二甲氧基矽烷、異丙烯基苯基三曱氧基矽烷、2 (甲基) 丙烯醯氧基乙基三甲氧基矽烷、2_(甲基)丙烯醯氧基乙基 二乙氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、 3- (甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3_(甲基)丙烯醯氧 ,,基二(2-甲氧基乙氧基)石夕烷、3识烯丙氧基羰基)苯基 碳氧基]丙基三甲氧基魏、3仏烯絲絲)丙基三甲氧 ,矽烧、3-(乙烯基苯胺基)丙墓三乙氧基石夕烧、3_(乙稀基 节胺基)丙基二乙氧基《找、3_(乙稀基?胺基)丙基三乙氧 基矽烷、3-[2供乙稀基苯基甲胺基)乙胺基]丙基三甲氧基 35 201247810 τι 々if 矽烷、3-[2-(N-異丙烯基苯基甲胺基)乙胺基]丙基三甲氧基 矽烷、2-(乙烯氧基)乙基三甲氧基矽烷、3_(乙烯氧基)丙基 三曱氧基矽烷、4-(乙烯氧基)丁基三乙氧基矽烷、2_(異丙 烯氧基)乙基三曱氧基矽烷、3-(烯丙氧基)丙基三曱氧基矽 烷、1〇-(烯丙氧基羰基)癸基三甲氧基矽烷、3_(異丙烯基曱 氧基)丙基三曱氧基矽烷、1〇-(異丙烯基曱氧基羰基)癸基三 曱氧基矽烷、3-[(曱基)7y 口牛丙基]三曱氧基矽烷、 3-[(甲基)丙浠醯氧基丙基]三乙氧基石夕烧、3_[(曱基)7" 口丰甲基]二曱氧基石夕烧、3-[(曱基)丙烯醯氧基曱基]三乙 氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、N_[3_(甲基) 丙稀醯氧基-2-羥丙基]-3-胺基丙基三乙氧基石夕烧、〇·「(曱 基)丙烯醯氧基乙基」(三乙氧基矽基丙基)胺基曱酸酯、 γ-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、β_(3 4_環氧環己基)乙 基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、丫_胺基丙基 二曱氧基矽烷、4-胺基丁基三乙氧基矽烷、u_胺基十一基 三乙氧基矽烷、間胺基苯基三曱氧基矽烷、對胺基苯基三 曱氧基矽烷、3-胺基丙基三(甲氧基乙氧基乙氧基)矽烷、 2-(4-咐咬基乙基)三乙氧基矽烷、2·(三甲氧基矽基乙基)吡 。定、N-(3-三甲氧基矽基丙基比咯、3_(間胺基苯氧基)丙基 三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三曱氧基矽烷、 N-(2-胺基乙基)_3_胺基丙基三乙氧基矽烷、N普胺基己基) 胺基曱基三乙氧基矽烷、Ν_(6·胺基己基)胺基丙基三甲氧 基矽烷、Ν-(2-胺基乙基)_η_胺基十一基三甲氧基矽烷、(胺 基乙胺基甲基)苯乙基三曱氧基矽烷、Ν_3_[(胺基(聚伸丙氧 36 201247810 41955pif 基))]胺基丙基三甲氧基石夕烧、正丁胺基丙基三曱氧基石夕烧、 N-乙胺基異丁基三曱氧基矽烷、N-曱胺基丙基三曱氧基矽 烷、N-苯基个胺基丙基三曱氧基矽烷、N-苯基个胺基曱基 三乙氧基矽烷、(環己胺基曱基)三乙氧基矽烷、Ν-環己胺 基丙基三曱氧基石夕烧、雙(2-羥乙基)-3-胺基丙基三乙氧基 矽烷、二乙胺基甲基三乙氧基矽烷、二乙胺基丙基三曱氧 基矽烷、二甲胺基丙基三曱氧基矽烷、Ν_3·三曱氧基矽基 丙基-間苯二胺、Ν,Ν-雙[3-(三曱氧基矽基)丙基]乙二胺、 雙(三乙氧基矽基丙基)胺、雙(三曱氧基矽基丙基)胺、雙[(3-三曱氧基矽基)丙基]-乙二胺、雙[3-(三乙氧基矽基)丙基] 脲、雙(三曱氧基矽基丙基)脲、Ν-(3-三乙氧基矽基丙 基)-4,5-二氫咪唑、脲基丙基三乙氧基矽烷、脲基丙基三曱 氧基矽烷、乙醯胺丙基三曱氧基矽烷、2-(2-吡啶基乙基) 硫丙基三曱氧基矽烷、2-(4-吡啶基乙基)硫丙基三曱氧基矽 烷、雙[3-(三乙氧基矽基)丙基]二硫化物、3_(三乙氧基矽基) 丙基丁一酸酐、γ-酼基丙基三曱氧基石夕烧、γ-疏基丙基三 乙氧基矽烷、異氰酸基丙基三甲氧基矽烷、異氰酸基丙基 三乙氧基矽烷、異氰酸基乙基三乙氧基矽烷、異氰酸基曱 基三乙氧基矽烷、羧基乙基矽烷三醇(triol)鈉鹽、Ν-(三 曱氧基矽基丙基)乙二胺三乙酸三鈉鹽、3-(三羥基矽基)-1-丙磺酸、磷酸二乙酯乙基三乙氧基矽烷、3-三羥基矽基丙 基曱基膦酸酯鈉鹽、雙(三乙氧基矽基)乙烷、雙(三曱氧基 矽基)乙烷、雙(三乙氧基矽基)曱烷、1,6-雙(三乙氧基矽基) 己烷、1,8-雙(三乙氧基矽基)辛烷、對雙(三曱氧基矽基乙 37 201247810 _ ▲' 一一 籲艾 基)苯、對雙(三甲氧基石夕基曱基)苯、3_甲氧基丙基三 基石夕烧、2-[甲氧基(聚伸乙氧基)丙基]三甲氧基魏、 基三伸乙氧基丙基三甲氧基魏、三(3_三甲氧基石夕基两 基)異二聚氰酸醋、[祕(聚伸乙氧基)丙基]三乙氧基魏、 N,N,-雙(經乙基)_Ν,Ν’κ三甲氧基石夕基丙基)乙二胺、雙 -[3-(二乙氧基石夕基丙基)_2_經基丙氧基]聚環氧乙烷、雙 [耶’-(三乙氧基魏丙基)胺基幾基]聚環氧乙烧、雙(三= 氧基石夕基丙基)聚環氧乙烧。該些之中,就容易獲得的^ 及與親水性層的密接性的觀點而言,作為特佳的化合物‘, 可列舉甲基二甲氧基石夕燒、乙基三甲氧基石夕烧、甲基三乙 氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、3_縮水甘油氧基丙基三 氧基矽烷等。 作為Μ為Ti且a為2時的化合物,即二官能的有機 烷氧基鈦酸酯,例如可列舉:二甲基二甲氧基鈦酸酯、二 乙基二甲氧基鈦酸酯、丙基甲基二曱氧基鈦酸酯、二甲^ 二乙氧基鈦酸酯、二乙基二乙氧基鈦酸酯、二丙基二乙氧 基鈦酸酯、苯基乙基二乙氧基鈦酸酯、苯基曱基二丙氧基 鈦酸酯、二甲基二丙氧基鈦酸酯等。 作為M2為Τι且a為3時的化合物,即三官能的有機 烷氧基鈦酸酯,例如可列舉:曱基三甲氧基鈦酸酯、乙基 二甲氧基鈦酸酯、丙基三甲氧基鈦酸酯 '甲基三乙氧基鈦 酸酯、乙基三乙氧基鈦酸酯、丙基三乙氧基鈦酸酯、氣甲 基三乙氧基鈦酸酯、苯基三甲氧基鈦酸酯、苯基三乙氧基 鈦酸酯、苯基三丙氧基鈦酸酯等。 38 201247810 41955pif 作為M2為Zr時的化合物’即二官能及三官能的有機 烷氧基鍅酸酯,例如可列舉於上述作為二官能及三官能的 有機烷氧基鈦酸酯所例示的化合物中將Ti變成Zr而成的 有機烧氧基錯酸醋。. 該些四烷氧基化合物及有機烷氧基化合物可作為市售 品而容易地獲得,另外,亦可藉由公知的合成方法,例如 各金屬_化物與醇的反應而獲得。 四烷氧基化合物及有機烷氧基化合物分別可單獨使用 1種化合物,亦可將2種以上的化合物組合使用。 作為特佳的四烷氧基化合物,可列舉:四甲氧基石夕燒、 四乙氧基矽烧、四丙氧基鈦酸酯、四異丙氧基鈦酸酯、四 乙氧基鍅酸酯、四丙氧基锆酸酯等。另外,作為特佳的有 機烧氧基化合物,可列舉:3-/小シ卜’丰シ丙基三甲氧義 石夕院、2-(3,4-環氧環己基)乙基三曱氧基矽烧、脲基丙基三 乙氧基矽烷、二乙基二曱氧基矽烷、丙基三乙氧基鈦酸酯、 乙基三乙氧基鍅酸酯等。 如上所述,作為構成上述導電性層的成分(ii)的溶 膠凝膠硬化物是將以上述通式⑴所表示的四烧氧基化合 物、及以上述通式(n)所表示的有姐氧基化合物加以 組合並進行7jC解及聚縮合而成者。藉此,與具有如下 電性層的導電⑽件相比,可獲得具有高導·與高透明 性’並且膜強度高、耐磨損性優異、且处彎曲性優異的 電性構件,上料紐層包含紅述四錄基化合物 機烧氧基化合物單獨進行水解及輯合而成的溶膠凝膠硬 39 201247810 41955pif 化物、及金屬奈米線。其理由推測如下:作為構成上述導 電性層的成分(ii)的溶膠凝膠硬化物於包含 (此處,Μ表示選自由Si、Ti及Zr所組成的組群中的元 素)所表示的部分結構的三維交聯結構中,含有源自上述 通式(II)中的R3的基,故導電性層的柔軟性提昇,藉^ 可獲得耐彎曲性與耐磨損性優異這一特性。 曰 就可容易地獲得膜強度、耐磨損性及耐彎曲性優異的 導電性構件的觀點而言,有利的是導電性層中的上述四烷 氧基化合物的含量對於上述有機烷氧基化合物的含量的^ 1比(四烧氧基化合物/有機烧氧基化合物)為自ool/i〜 100/1的範圍,更佳為0.02/1〜50/1的範圍,進而更佳 0.05/1〜20/1的範圍中選擇。 較佳為導電性層中的上述溶膠凝膠硬化物的含量對於 金屬奈米線的含量的質量比(即,作為溶膠凝膠硬化物的 原料的上述四絲基化合物及有舰氧基化合物的總含量 對於上述金屬奈米線的含量的質量比)為處於㈣〜咖 的範圍’更佳為1/1〜20/1的範圍,最佳為2/1〜15/1的範 圍内,其在於.·可容易地獲得具有高導電性與高透明 性’並且㈣度高,咖,損性、稍性 性優異的導電性層。 …、,、考曲 < < <導電性構件的製造方法> > > 於某一實施形態中,上述導電性構件可藉由至少包括 °下步驟的方法來製造··將包含上述平触軸長度為⑼ mn以下的金屬奈米雜±述四絲基化合物及有機烧氧 201247810 41955pif 基化合物(以下’亦將包含上述^化合物者稱為「特定烧 氧化合物」)的液狀組成物(以下,亦稱為「溶膠凝膠塗佈 液」)賦予至基材上,而形成液膜;以及藉由使該液膜中產 生特定烷氧化合物的水解與聚縮合的反應(以下,亦將該 水解與聚縮合的反應稱為「溶膠凝膠反應」)來形成導電^ 層。進而視需要,該方法可包括藉由加熱來使可作為溶劑 而包含於液狀組成物中的水蒸發(乾燥)的步驟,亦 包括該步驟。 於某-實施形態中,可製備金屬来米線的水分散液, 並將其與特找氧化合物混合來製備上述轉凝谬塗佈 =、、。於某-實_態巾’可製備包讀定絲化合物的水 浴液’並對該水溶錢行加絲使特找氧化合物的至少 解及聚縮合而形成溶膠狀態,然後將該處於溶膠 膜Ϊ佈L'錢與金屬奈米線的水分散減合來製備溶膠凝 ㈣進溶膠凝膠反應,於實用上較佳為併用酸性觸 縮1媒,其原因在於可提高反應效率。以下,對該 觸媒進行說明。 ,A/ [觸媒] 溶膠液=成物較佳為包含至少1種促進 A化人你》:的觸媒。作為觸媒,只要是促進上述四烧氧 ί並:特別::烷氧基化合物的水解及聚縮合的反應者, ^別限制’可自通常使用的觸媒中適宜選擇來使用。 ·、、、此種觸媒’可列舉酸性化合物及驗性化合物。該 201247810 些觸媒可直接使用,亦可使用使該些觸媒溶解於水或醇 溶劑中的狀態者(以下’包括該些在内而亦分別稱^酸 觸媒、鹼性觸媒)。 ” 使酸性化合物或鹼性化合物溶解於溶劑時的渡产並無 特別限定,只要根據所使用的酸性化合物或鹼性化二物^ 特性、觸媒的所期望的含量等而適宜選擇即可。此_,a 構成觸媒的酸或鹼性化合物的濃度高時,存在水解处^ 合速度變㈣傾向。但是,若使用濃度過高的驗性觸媒、’、, 則有時會生成沈殿物且其於導電性層中成為缺陷而顯現, 因此當使祕性觸媒時,其濃度以於液狀 · 換算計,理想的是1Ν^Τ。 農度 酸性觸媒或驗性觸媒的種類並無特別限定。 的:媒時,較佳為選擇包含如幾乎不殘: =:ΓΤί。具體而言,作為酸性觸媒,可列舉 :專鹵氣、雜、硫酸、亞硫酸、硫化氫、過氣酸、 =化氮、碳酸等無機酸,甲酸或乙酸等賴,由rcooh 酸具有取代基的取代賴,苯確酸等磺 式(it)處^irf基。由R所表示的煙基具有與上述通 作為上、㈣的定義,較佳的形態亦相同。 較佳地使用^3 ’包含金屬錯合物的路易斯酸觸媒亦可 金屬錯物觸媒,且為如下的 、匕3選自週期表的2A族、3B族、4A族 42 201247810 4iy55pif 及5A族中的金屬元素,以及作為選自由β_二酮、酮酯、 經基繞酸或其酯、胺基醇、及烯醇性活性氫化合物所組成 的組群中的含有側氧基或羥基氧的化合物的配位子。 於構成金屬元素之中,較佳為Mg、Ca、St、Ba等2Α 族元素,A1、Ga等3B族元素’ Ti、Zr等4A族元素,以 及V、Nb及Ta等5A族元素,且分別形成觸媒效果優異 的錯合物。其中,包含選自由Zr、A1及Ti所組成的組群 中的金屬元素的錯合物優異,而較佳。 作為構成上述金屬錯合物的配位子的含有侧氧基或經 基氧的化合物的具體例,可列舉:乙醯丙酮(2,4-戊二S同)、 2,4-庚—_等β_二酮、乙酿乙酸曱酯、乙醯乙酸乙酯、乙 醯乙酸丁酯等酮酯類,乳酸、乳酸曱酯、水揚酸、水揚酸 乙酉曰、水揚酸苯酯、蘋果酸、酒石酸、酒石酸曱酯等經基 羧酸及其酯,4-羥基-4-甲基-2-戊酮、4-羥基-2-戊酮、4-羥 基-4-甲基庚酮、4-羥基-2-庚酮等酮醇類,單乙醇胺、 Ν,Ν-二甲基乙醇胺、Ν_甲基單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇 胺等胺基醇類,羥甲基三聚氰胺、羥曱基脲、羥甲基丙烯 醯胺、丙二酸二乙酯等稀醇性活性化合物,乙醯丙酮(2,4~ 戊二酮)的甲基、亞曱基或羰基碳上具有取代基的乙醯丙酮 衍生物等。 較佳的配位子為乙醯丙酮衍生物。此處,乙醯丙酮衍 生物是指乙醯丙酮的曱基、亞曱基或羰基碳上具有取代基 的化合物。取代在乙醯丙酮的曱基上的取代基是碳數均為 1〜3的直鏈或分支的烷基、醯基、羥烷基、羧基烷基、烷 43 201247810 氧基、院氧基炫•基’取代在乙酿丙s同的亞曱基上的取代基 是叛基、碳數均為1〜3的直鍵或分支的叛基院基及經烧 基,取代在乙醯丙_的数基碳上的取代基是碳數為1〜3 的烷基’於此情況下’在羰基氧中加成氫原子而變成羥基。 作為較佳的乙醯丙酮衍生物的具體例,可列舉:乙基 羰基丙酮、正丙基羰基丙酮、異丙基羰基丙酮、二乙醯丙 酮、1-乙醯基-1-丙醯基-乙醯丙酮、羥乙基羰基丙酮、羥丙 基綠基丙酮、乙酿乙酸、乙酿丙酸、二乙醯乙酸、33-二 乙醯丙酸、4,4-二乙醯丁酸、羧基乙基羰基丙酮、羧基丙 基羰基丙酮、二丙酮醇。其中,特佳為乙醯丙酮及二乙醯 丙酮。上述乙醯丙酮衍生物與上述金屬元素的錯合物是於 母1個金屬元素上配位1分子〜4分子的乙醯丙酮衍生物 的單核錯合物,當金屬元素的可配位的鍵比乙醯丙酮衍生 物的可配位的鍵結鍵(bonding hand)的數量的總和多時, 亦可配位水分子、鹵素離子、硝基、銨基等在通常的錯合 物中通用的配位子。 作為較佳的金屬錯合物的例子,可列舉:三(乙醯丙_ 根)鋁錯鹽、二(乙醯丙酮根)鋁•含水錯鹽、單(乙醯丙酮根) 鋁·氯錯鹽、二(二乙醯丙酮根)鋁錯鹽、乙醯乙酸乙酯二 異丙氧化紹、三(乙醯乙酸乙师呂、異丙氧化環狀氧化紹、 三(乙醯丙酮根)鋇錯鹽、二(乙醯丙酮根)鈦錯鹽、三(乙醯 丙酮根)鈦錯鹽、二·異丙氧基•雙(乙酿丙嗣根)欽錯鹽、三 (乙醯乙酸乙S旨)鍅、三(苯曱酸)結錯鹽等。該些金屬錯合物 於水系塗佈液中的穩定性、及於加熱乾燥時的溶膠凝膠反 201247810 41955pif 應中的膠化促進效果優異,其t,特佳為乙紅酸乙醋二 異丙氧化!呂、二(乙醢乙酸乙酿、二(乙酿丙嗣根)欽錯 鹽、三(乙醯乙酸乙酯)锆。 此處省略上述金屬錯合物的對鹽的詳細的記載。對鹽 的種類只要是作為錯化合物的保持電荷的中性的水溶性 鹽,則為任意者’例如可使用硝酸鹽、氫鹵酸鹽、硫酸鹽、 麟酸鹽等癌保化學計量中性的鹽的形態。 關於金屬錯合物於二氧化矽溶膠凝膠反應中的舉動, 於J.Sol-Gel.Sci.and Tec.(溶膠_凝膠科學與技術雜誌)第 16卷’第209頁〜第220頁(1999年)中有詳細的記载。 作為反應機制,推測以下的流程。即,可認為於液狀組成 物中,金屬錯合物取得配位結構而穩定。於在賦予至基材 $的自然乾燥或加熱乾燥過程中開始的脫水縮合反應中, 藉由類似酸觸媒的機構來促進交聯。總之,藉由使用該金 屬錯合物,可實現液狀組成物的經時穩定性、以及導電性 層的皮膜面質及高耐久性優異。 上述金屬錯合物觸媒可作為市售品而容易地獲得,另 外,亦可藉由公知的合成方法,例如各金屬氣化物與醇的 反應而獲得。 當上述液狀組成物包含觸媒時’相對於液狀組成物的 固,成分,以較佳為50質量%以下,更佳為5質量%〜25 質量%的範ϋ來使用上賴媒。卿可單獨使用,亦可將 2種以上組合使用。 [溶劑] 45 201247810 上述液狀組成物視需要亦可含有水及/或有機溶劑。藉 由含有有機溶劑’可於基材上形成更均勻的液膜。 作為此種有機溶劑,例如可列舉:丙酮、甲基乙基酮、 二乙基酮等_系溶劑,曱醇、乙醇、2-丙醇、1-丙醇、1-丁醇、第三丁醇等醇系溶劑,氣仿、二氯曱烷等氯系溶劑, 苯、曱苯等芳香族系溶劑,乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸異 丙s曰4酯系溶劑,二乙峻、四氫吱喃、二β惡烧等謎系溶劑, 乙二醇單曱醚、乙二醇二曱醚等二醇醚系溶劑等。 當液狀組成物包含有機溶劑時,相對於液狀組成物的 總質量,較佳為50質量%以下的範圍,更佳為3〇質量〇/〇 以下的範圍。 於形成在基材上的溶膠凝膠塗佈液的塗佈液膜中,產 生特疋烧氧化合物的水解及縮合的反應,為了促進該反 應’較佳為對上述塗佈液膜進行加熱、乾燥。用以促進溶 膠凝膠反應的加熱溫度合適的是3〇°C〜200°C的範圍,更 佳為50°C〜180°C的範圍。加熱、乾燥時間較佳為1〇秒〜 300分鐘,更佳為1分鐘〜120分鐘。 導電性層的平均膜厚較佳為0.005 gm〜〇.5 ,更佳 為 0.007 μπι〜0·3 μιη,進而更佳為 0 〇〇8 μπι〜〇 2 μιη,特 佳為0.01 μιη〜0.1 μιη。藉由將平均膜厚設為〇 〇〇5μιη以 上、0.5 μιη以下,可獲得充分的耐久性、膜強度。進而, 當將導電性層圖案化成導電性區域與非導電性^域時,可 充分地去除非導電性區域中所含有的金屬奈米線。進而, 若設為0.01 μιη〜0.1 μιη的範圍,則可確保製造上的容許 46 201247810 41955pif 範圍,故特佳。 關於上述導電性層的平均臈厚,藉由_電子顯 直接觀察導電性層舶,_定5處的導·層的 並將上述導電性層的平均膜厚作為其算術平均值而算 :均膜厚是僅測定轉在金屬線的基#成分的厚度而算 〜再者例如亦可使用觸針式表面形狀測定ϋ (Dektak 2冊商標)150,BmkefAXS製造),將導紐層的膜厚 =為形成有導電㈣的部分與去除了導電性層的部分的階 f來測^。但是,當絲導電性層時有可能甚至將基材的 部分去除,另外,因所形成的導電性層為薄膜故容易 產生誤差。因此’於後述的實财,制_電子顯微鏡 所測定的平均膜厚。 上述導電性層較佳為與基材相向之面的相反侧的面 (以下,亦稱為「表面」)的水滴接觸角為3。以上、7〇0以 下。更佳為5。以上、60。,進而更佳為5。以上、5〇。以下, 最佳為5以上、40以下。若導電性層表面的水滴接觸角 為該範圍,則存在於使用後述的蝕刻液的圖案化方法中蝕 刻速度提昇的傾向。可認為其原因在於:例如钱刻液變得 容易導入至導電性層内。另外,存在經圖案化時的細線的 線寬的精度提昇的傾向。進而,當於導電性層上形成利用 銀膠的配線時,存在導電性層與銀膠的密接性提昇的傾向。 再者’上述導電性層的表面的水滴接觸角是使用接觸 角計(例如,協和界面科學公司製造的全自動接觸角計, 商品名:DM-701)於25°C下進行測定。 201247810. 水滴接觸角可藉由適宜選擇例如 物中舰氧化合物種類、絲化合物的縮合度、 導電性層的讀性等來設為所魅的範圍。 上^4導電性層較佳為其表面電阻率為◦◦餘以 ^此處,當導電性層具有料電㈣域及㈣性區域時, 曰的表Φ電阻率是導電性區域的表面 電阻率。 M:爲沾Γ 3率是利用四探針法測定導電性構件中的導電 ^的^基材側相反之側的表面所得的值。則四探針法 的表面電阻率的測定方法可依據例如瓜κ 7194:蘭(導 的:用四探針法的電阻率試驗方法)等進行測 ^ :使用市㈣表面電阻率計簡便地敎。當要使表面 □以下時’只要調整導電性層中所含有 3 類及含有比率的至少—者即可。更具體 氧/b心^=5二3()/1的質量比的範_製備特定炫 範圍:表面電阻;二=比率’可形成具有所期望的 圍。導電性層的表面電阻率更佳為G a _〜9_□的範 亦可為包含非導電性區域的導電性声。 〜、、及導電性層包含導電性區域與非導電性丄:下r 48 201247810 41955pif 亦將》亥導電性層稱為「圖案化導電性層」)的第二形態的任 了種。於第二形態的情況下,非導電性區域中可包含金屬 奈米線,亦可不包含金屬奈米線。當於非導電性區域中包 含金屬奈米非導概區域巾所含有齡屬奈米線被 斷線。 第一形態的導電性構件可用作例如太陽電池的透明電 才昼0 第二形態的導電性構件可於例如構成觸控面板的情況 下使用。於此情況下’形成具有所淑_狀的導電性區 域與非導電性區域。 上述非導電性區域的表面電阻率並無特別限制。其 中’較佳為1.〇Χΐ〇7 Ω/口以上,更佳為i 〇χ1〇8 Ω/□以上。 上述導電性區域的表面電阻率較佳為1()χ1()3Ω/□以下,更 佳為9.〇xl〇2 Q/口以下。 圖案化導電性層是藉由例如下述圖案化方法來製造。 (1) 事先形成非圖案化導電性層,對該非圖案化導電 性層的所期望的區域中所含有的金屬奈米線照射二氧化碳 雷射紀銘石榴石(YttriumAiumjniumGarnet,YAG)雷 射等向能量的雷射光線’使金屬奈米線的—部分斷線或消 失而使s亥所期望的區域變成非導電性區域的圖案化方法。 該方法於例如日本專利特開2〇1〇_44968號公報中有記載。 (2) 於事先形成的非圖案化導電性層上設置可形成抗 钮劑層的感光性喊物(光阻)|,雜感紐組成物層 進行所期望的圖案曝光及顯影,於將抗蝕劑層形成為該^ 49 201247810 案狀後,藉由利用可溶解金屬奈米線的姓刻液進行處理的 濕式製程、或如反應性離子蝕刻般的乾式製程,將未受到 抗姓劑層保護的區域的導電性層中的金屬奈米祕刻:除 的圖案化方法。該方法於例如日本專利特表2〇1〇5〇7199 號公報(特別是段落0212〜段落0217)中有記載。 (3)於事先形成的非圖案化導電性層上,將可溶解金 屬奈米線的蝕刻液賦予成所期望的圖案狀,然後將賦予了 蝕刻液的區域的導電性層中的金屬奈米線蝕刻去除的圖案 化方法。 ~ 用於上述感光性組成物層的圖案曝光的光源是以與上 述感光性組成物的感光波段的關聯來選定,一般而言,可 較佳地使用g射線、h射線、i射線、j射線等紫外線。另 外’亦可使用藍色發光一極體(Light Emitting Diode, LED) 〇 圖案曝光的方法亦無特別限制,可藉由利用光罩的面 曝光來進行,亦可藉由利用雷射光束等的掃描曝光來進 行。此時’可為利用透鏡的折射式曝光,亦可為利用反射 鏡的反射式曝光’可採用接觸曝光、近接式曝光、縮小投 影曝光、反射投影曝光等曝光方式。 可溶解上述金屬奈米線的蝕刻液的賦予方法並無特別 限制,可根據目的而適宜選擇。例如可列舉:網版印刷、 喷墨法、塗佈機塗佈、輥塗、浸潰(dip)塗佈、喷塗的方 法等。該些之中’特佳為網版印刷、喷墨法、塗佈機塗佈、 浸塗。 50 201247810 41955pif 限制將= 所期望的圖案狀的方法並無特別 墨法等。 、、且選擇。例如可列舉網版印刷、噴 的任^^述0*墨法’例如可使賴電方式及熱感應方式 擇4=:==,,可根據目的而適宜選 i#U、花紋、圖形、配線圖案等。 擇6二的大小並無特別限制’可根據目的而適宜選 2 蚊寸至毫米級尺相任—種尺寸。 _ ☆解上4金屬奈米線的㈣液可職於金屬奈米線 2類而適宜選擇。例如當金屬奈米線為銀奈米線時,可 昭^於照相科學領域中,主要用於i化銀彩色感光材料的 ^目紙的漂白、定影步驟的漂白定影液、強酸、氧化劑、 „氫1該些之中,特佳為漂白定影液、稀硝酸、過 氧化氫。當利祕難轉金屬奈米料,可不完全溶解 賦予了溶解液的部分的金屬奈米線,只要導電性消失,則 亦可殘存一部分金屬奈米線。 上述希硝酸的濃度較佳為i質量。/〇〜2〇質量%。 上述過氧化氫的濃度較佳為3質量%〜3〇質量%。 作為上述漂白定影液,可較佳地應用例如日本專利特 開平2-207250號公報的第26頁右下欄第丨行〜第34頁右 上攔第9行、及日本專利特開平4-97355號公報的第5頁 左上欄第17行〜第18頁右下欄第20行中所記載的處理素 材或處理方法。 51 201247810 4iy:opii 漂白定影時間較佳為180秒以下,更佳為12〇秒以下、 1秒以上,進而更佳為9〇秒以下、5秒以上。另外,水洗 或穩定化時間較佳為180秒以下,更佳為12〇秒以下、i 秒以上。 上述漂白定影液只要是照相用漂白定影液,則並無特 別限制,可根據目的而適宜選擇,例如可列舉:富士軟片 股份有限公司製造的CP_48S、CP-49E (彩色紙用难白定 影劑),柯達公司製造的Ektacolor RA漂白定 冰 本印刷⑽錢公”祕如找 D-30P2R-(H、D_22P2R_〇1 (均為商品名)等。該些之中, 特佳為 CP-48S、CP-49E。 了/谷解上述金屬奈米線的餘刻液的黏度於25«^下! 佳為 5 mPa.s〜300,_ mPa.s,更佳為 1〇 mpas〜i5〇〇( 。藉由將上述黏度設為5 mPa.s,易於將姓刻液私 散控制在所期望的範m柯確料電性 :==可 二:=奈米線的溶解所需二理== 導電性構件中的導電性相_特性優異, =====輸; 工電性區域藉由溶解上述金屬奈米線的姓:液二二也 52 201247810 :為 名產性的觀點而言’較佳為利用網版印刷 蝕刻液賦予成圖案狀的方法。 、土法#將 <基質> 属太;^述導電性層亦可包含基質。此處,「基質」是包含金 來形成1ί物質的總稱。藉由包含基質,存在如 、β •不僅穩疋地維持導電性層中 不經由黏著層而在基材表上= ^兄下,亦喊保基材與導電性層的牢固的黏著。導電性 :所,有的上述溶膠凝膠硬化物亦具有作為基質的功 ^但¥紐層亦可進—步包含轉轉硬化物 「其他基質」)°包含其他基質的導電性層 麦將八(例如’错由塗佈)賦予至基材上來形成即可。 曾,質可為如有機高分子聚合物般的非感光性的基 ,亦可為如光阻組成物般的感光性的基質。 思士田^電陡層包含其他基質時’有利的是相對於導電性 二旦所含有的源自特定烧氧基化合物的溶膠凝膠硬化物的 :置,其他基質的含量為自0·10質量%〜20質量%,較佳 質量% ’更佳為_質量%〜5質量% 、巳圍内選擇’其原因在於可獲得導電性、透明性、膜強 53 201247810. 度、耐磨損性及耐彎曲性優異的導電性構件。 其他基質如上所述,可為非感光性的基質, 光性的基質》 马感 合適的非感光性基質包括有機高分子聚合物。有機言 分子聚合物的具體例可列舉:聚曱基丙烯酸、聚甲基丙g 酸,(例如聚(曱基丙婦酸曱醋))、聚丙稀酸醋、及聚丙烯 腈等丙烯酸系樹脂,聚乙烯醇、聚酯(例如聚對苯二曱酸 乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)、示。y 工 X 于小 十7夕k—卜、及聚碳酸酯)、苯酚或曱酚_甲醛(N〇v〇lacs (註冊商標))、聚苯乙烯、聚乙烯基曱苯、聚乙烯基二曱 苯、聚醯亞胺、聚醯胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚醯亞胺、多 硫化物、聚砜、聚伸苯基、及聚苯醚等具有芳香族性的高 分子’聚胺基曱酸酯(Polyurethane,PU),環氧樹脂,聚 烯煙(例如聚丙烯、聚曱基戊烯、及環狀聚烯烴),丙烯腈 -丁 一 稀-苯乙烤共聚物(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene, ABS)’纖維素,聚矽氧及其他含有矽的高分子(例如聚倍 半矽氧烷及聚矽烷),聚氣乙烯(?(^¥^^1(:111〇0(16,?¥(:), 聚乙酸乙烯酯,聚降莰烯,合成橡膠(例如乙烯-丙烯橡膠 (Ethylene-Propylene Rubber,EPR)、苯乙稀-丁二稀橡膠 (Styrene-Butadiene Rubber,SBR )、三元乙丙橡膠 (Ethylene Propylene Diene Monomer,EPDM )),及氟化碳 聚合物(例如聚偏二氟乙烯,聚四氟乙烯 (Polytetrafluoroethene,TFE),或聚六氟丙稀),氟-烯烴 的共聚物,及烴稀烴(hydrocarbon olefin)(例如,旭硝子 54 201247810 41955pif 股份有限公司製造的「LUMIFL〇n」(註冊商標)),以及 非晶質氟碳聚合物或共聚物(例如,旭硝子股份有限公司 製造的「CYTOP」(註冊商標)或杜邦公司製造的 r Teflon j (註冊商標)AF) ’但並不僅限定於該些。 於感光性的基質中,可包含適合於平版印刷法的光阻 組成物。當包含光阻組成物作為基質時,可藉由平版印刷 法來形成具有圖案上的導電性區域與非導電性區域的導電 性層。此種光阻組成物之中,就可獲得透明性及柔軟性優 異、且與基材的黏著性優異的導電性層的觀點而言,作為 特佳的光阻組成物,可列舉光聚合性組成物。以下,對該 光聚合性組成物進行說明。 <光聚合性組成物> 光聚合性組成物包含(a)加成聚合性不飽和化合物、 及(b)若受到光照射則產生自由基的光聚合起始劑作為基 本成分。進而視需要,光聚合性組成物可包含黏合劑、 及/或(d)上述成分(a)〜成分(c)以外的添加劑,亦 可不包含(c)黏合劑、及/或(d)上述成分(a)〜成分 (c)以外的添加劑。 以下’對該些成分進行說明。 [(a)加成聚合性不飽和化合物] 成分(a)的加成聚合性不飽和化合物(以下,亦稱為 「聚合性化合物」)是於自由基的存在下產生加成聚合反應 而高分子化的化合物,通常使用分子末端具有至少一個乙 烯性不飽和雙鍵,較佳為兩個以上的乙烯性不飽和雙鍵, 55 201247810 更佳為四個以上的乙烯性不飽和雙鍵,進而更佳為六個以 上的乙稀性不飽和雙鍵的化合物。
該些化合物具有例如單體、預聚物,即二聚物、三令 物及寡聚物、或該些的混合物等化學形態。 A 作為此種聚合性化合物,已知有各種聚合性化合物, 該些聚合性化合物可用作成分(a)。 其中,作為特佳的聚合性化合物,就膜強度的觀點而 言,可列舉三羥曱基丙烷三(曱基)丙烯酸酯、季戊四醇四 (曱基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(曱基)丙稀酸酯、二季戊四 醇五(曱基)丙烯酸酯。 導電性層中的成分(a)的含量以包含上述金屬奈卡線 的光聚合性組成物的固體成分的總質量為基準,較佳為2 6 質量%以上、37.5質量%以下,更佳為5.0質量%以上、2〇〇 質量%以下。 [(b)光聚合起始劑] 成分(b)的光聚合起始劑是若受到光照射則產生自由 基的化合物。作為此種光聚合起始劑,可列舉藉由光照射 而產生最終成為酸的酸自由基的化合物、及產生其他自由 基的化合物等。以下,將前者稱為「光酸產生劑」,將後者 稱為「光自由基產生劑」。 -光酸產生劑- 作為光酸產生劑,可適宜地選擇使用光陽離子聚合的 光起始劑、光自由基聚合的光起始劑、色素類的光消色劑、 光變色劑、或微抗钮劑等中所使用的藉由光化射線或放射 56 201247810. 線的照射而產生酸自由基的公知的化合物、及該些的混入 物。 此種光酸產生剤並無特別限制,可根據目的而適宜選 擇,丫1如可列舉:具有至少一個二_或三_鹵甲基的三嗪或 1,3,4_噁二唑、萘醌-1,2-二疊氮-4-磺醯鹵化物、重氮鹽、鱗 鹽、銃鹽、鐄鹽、醯亞胺磺酸鹽、肟磺酸鹽、重氮二砜、 鄰硝基苄基磺酸鹽等。該些之中,特佳為作為產生 的化&物的醯亞胺績酸鹽、肪續酸鹽、鄰確基苄基續 酸鹽。 、 另外關於將藉由光化射線或放射線的照射而產生酸 自由基的基、或化合物導人至樹脂的主鏈或側鏈而成的化 ^物’例如可使用美國專㈣3,849,137號說明書、德國 利第3914407號說明書、日本專利特開昭63_26653號、 二本專利特開昭55—164824號、日本專利特開昭62-69263 =日本專利特_ 63_146G38號日本專利特開昭 163452號、日本專利制昭62七3853號、日本專利特 開昭63_146G29號的各公報等巾所記_化合物。 進而’美國專利第3,779,778號、歐州專利第i26,7i2 =荨的各說明書中所記載的化合物亦可用作酸自由基產生 劑。 作為上述三嗪系化合物,例如可列舉:2普甲氧基苯 ΐ #m(4·曱氧基蔡基)·4,6-雙(三 氯曱基)-均二唤、♦乙氧基萘基) 噪傅乙氧基縣萘基M,6省三氣 57 201247810 三(單氣甲基)_均三嗪、2 4, 三(三氣甲基)-均三嗪、2_甲基妨譬甲H二嗓、2,4,6- 2-正丙基_4,6-雙(三氣甲基均—、土 )_均三·、 基M,6-雙(三氣甲基)_均0—秦4 2如斗三氣乙 三嗪、2-(掛甲童其-1、一秦基,6·雙(三氯甲基)_均 環氧A苯4 = 雙(三氣?基)_均三H(3,4- %氧基本基)-4、6-雙(三氣甲基>均三 ^, ^三氣_•均4、2仆㈣氧基苯^ =Μς 基>均三嗪、2·(對甲氧基苯乙烯 f = 唤、2-(編氧絲乙職 2-(對甲苯基”,6,三氣甲基>均三嗪、2;_二 均二嗪、24硫基_4,6_雙(三氣甲基)均三 Ν,Ν-雙(乙氧基《胺基)_苯基邮二(三氣甲基)均三十 ♦、2,4,6·二(一>臭甲基)_均三^秦、2,4,6三(三漠甲基)均三 。秦、2-甲基-4,6·雙(三漠甲基)_均三嗪、2甲氧基_4,6•雙(三 漠曱基)-均三唤等。該些可單獨使用i種,亦可併用2種 以上。 上述(1)光酸產生劑之中’較佳為產生績酸的化合物, 就向感光度的觀點而言,特佳為如下所述的肟磺酸鹽化合 物。 [化3] 58 201247810 41955pif
(z70) -光自由基產生劑_ 光自由基產生劑是具有如下功能的化合物:直接吸收 光’或者經光增感而產生分解反應或奪氫反應,並產生自 由基。光自由基產生劑較佳為於波長為300 nm〜500 rnn 的區域内具有吸收者。 作為此種光自由基產生劑,已知有許多化合物,例如 可列舉:如日本專利特開2008-268884號公報中所記載的 羰基化合物、縮酮化合物、安息香化合物、吖啶化合物、 有機過氧化物、偶氮化合物、香豆素化合物、疊氮化合物、 茂金屬化合物、六芳基聯咪唑化合物、有機硼酸化合物、 59 201247810 一碩酸化合物、肟酯化合物、醯基膦(氧化物)化合物。 該些化合物可根據目的而適宜選擇。·之巾,就曝光靈 敏度t觀點而言,特佳為二苯甲酮(benzc>phenone) 化合 物、苯乙酮(acetophenone)化合物、六芳基聯咪唑化合 物、肟酯化合物、及醯基膦(氣化物)化合物。 作為上述二苯曱酮化合物,例如可列舉:二苯甲酮、 米其勒酮、2·曱基二苯曱酮、3_甲基二苯曱酮、N,N_二乙 胺基一本曱_、4-曱基一本甲酮、2·氣二苯甲酮(2_ chl〇r〇benzophenone ) 、 4-溴二苯曱酮(4_ bromobenzophenone )、2-綾基二苯曱酮等(2· carboxybenzophenone)。該些可單獨使用i種,亦可併用2 種以上。 作為上述苯乙酮化合物’例如可列舉:2,2_二曱氧美_2 苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、2_(二曱胺基)_2_[(4甲 基本基)曱基]-l-[4-(4-嗎基)苯基]小丁酮、1經基環己其 苯基酮、α-經基-2-甲基苯基丙酮、1_經基小甲基乙基(對異 丙基苯基)酮、1-羥基-1-(對十二基苯基)酮、2_曱基小(心 曱硫基苯基)-2-嗎啉基丙院-1-酮、i 氣曱基_(對丁基 苯基)酮、2-苄基-2-二甲胺基-1-(4-嗎啉基苯基)_丁酮等= 作為市售品的具體例,較佳為BASF公司製造的
Irgacure369 (註冊商標)、lrgacure379 (註冊商標)、
Irgacure907 (註冊商標)等。該些可單獨使用i種,亦可 併用2種以上。 作為上述六芳基聯°米唾化合物,例如可列舉日本專利 201247810 41955pif 特,平6-29285號公報、美國專利第3,479,185號、美國專 利第4,311,783號、美國專利第4,622,286號等的各說明書 中所汜载的各種化合物,具體而言,可列舉:2,2’-雙(鄰氯 笨基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'_雙(鄰溴苯基)-4,4,,5,5'- 四苯基聯咪唾、2,2,_雙(鄰,對二氣苯基)_4,4,,5,5,·四苯基聯 咪唑、2,2’-雙(鄰氣苯基)_4,4,,5,5,-四(間甲氧基苯基)匕彳夕 夕V —小、2,2’-雙(鄰,鄰,_二氣苯基)_4,4,,5,5,_四苯基聯咪 唑、2,2'-雙(鄰硝基苯基)_4,4,,5,5,_四苯基聯咪唑、2,2'-雙(鄰 甲基苯基)-4,4’,5,5'-四苯基聯咪唑、2,2,-雙(鄰三氟笨 基)_4,4,5,5’-四苯基聯咪唑等。該些可單獨使用1種,亦可 併用2種以上。 作為上述肟酯化合物,例如可列舉:j c s Perkin π(英 國化學會志’普爾金會刊π ) ( 1979 ) 1653 166〇、 J.C.S.Perkin II (英國化學會志,普爾金會刊η) ( 1979) 156-162 ^ Journal of Photopolymer Science and Technology (光聚合物科學與技術雜誌)( 1995) 2〇2_232、日本專利 特開2000-66385號公報中記載的化合物、日本專利特開 2000-80068號公報、日本專利特表2〇〇4_534797號公報中 記載的化合物等。作為具體例,較佳為BASF公司製造的 Irgacure(註冊商標)OXE_〇 Wrgacure(註冊商標)〇χΕ 〇2 等。該些可單獨使用1種,亦可併用2種以上。 作為上述醯基膦(氧化物)化合物,例如可列舉· Basf 公司製造的Irgacure (註冊商標)819、Darocur(註冊商標) 4265、Darocur (註冊商標)TPO 等。
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作為光自由基產生劑,就曝光靈敏度與透明性的觀點 而言’特佳為2-(二曱胺基)-2-[(4-曱基苯基)曱基]小[4_(4_ 嗎啉基)苯基]-1-丁酮、2-苄基-2-二甲胺基-1-(4-嗎啉基苯 基)-丁酮-卜2_曱基小(4-曱硫基苯基)-2·嗎啉基丙烷+_、 2,2 -雙(2-氣苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯味β坐、Ν,Ν-二乙胺基二 苯曱酮、1-[4-(苯硫基)苯基;μ,辛二酮_2_(0_苯曱醯基肪)。 成分(b)的光聚合起始劑可單獨使用1種,亦可併用 2種以上,其於導電性層中的含量以包含金屬奈米線的光 聚合性組成物的固體成分的總質量為基準,較佳為〇1質 量%〜50質量%,更佳為〇5質量%〜3〇質量%,進而更 佳為1質量%〜2〇質量%。當於此種數值範圍内,將後述 的包含導電性區域與非導電性區域的圖案形成於導電性層 上時,可獲得良好的感光度與圖案形成性。 [(c )黏合劑] 黏合劑可自如下的鹼可溶性樹脂中適宜選擇,該鹼可 線狀有機高分子聚合物、且分子(較佳為將丙 稀酸系共聚物、苯乙烯系共聚物作為主鏈的分子)中且有 =1個促進驗可溶性的基(例如祕、磷酸基、續ς 等)。 之中’較佳為可溶於有機溶劑、^•可溶於鹼性水 可溶性樹脂’另外’特佳為具有酸解離性基、且 性5脂。性基藉由_作用轉離時變成驗可溶的驗可溶 此處’上骑解離性基表示可於酸的存在下解離的官 62 201247810 41955pif 能基。 於製造上述黏合劑時,可應用例如利用公知 二二方L利用上述自由基聚合法製造鹼可溶性樹:旨 類等Ϊ二Si自由基起始劑的種類及其量、溶劑的種 類荨^条件可由本領域從業人員容易地設定,且可實驗 性地規定條件β I驗: 魏!線狀有機高分子聚合物,較佳為側鏈上具有 作為上述側鍵上具有緩酸的聚合物,例如可 本專利特開昭59-44615號、日本專利特公昭54-34327號、 日本專利特公昭58·12577號、日本專利特公昭54-25Μ7 號、曰本專利特開昭外53836號、曰本專利特開昭 59-7=48 #u的各公報中所記載的甲基丙嫦酸共聚物、 酸共聚物、衣康酸共聚物、巴豆酸共聚物、順丁婦二酸共 聚物、部錢化順谓二酸共聚鱗、以及側鏈上^ ==纖衍生物、於具有經基的聚合物中加成酸野 而成者專,進而,亦可列舉側鍵上具 高分子聚合㈣_麵聚合物。 基的 該=中’特佳為(甲基)丙稀酸㈣/(甲基)丙稀酸共 聚物、甲基)丙稀酸节醋/(甲基)丙稀酸/其他單體多 元共聚物。 7 進而,'亦可列舉側鍵上具有(甲基)丙_基的高分子 聚合物、^包含(甲基)丙馳(甲基)丙烯酸縮水甘油醋/其 他早體的Μ共聚物作為有用的聚合物。該聚合物能夠^ 63 201247810 4iy3^pif 任意的量混合使用。 除上述㈣’亦可卿日本專與叫Μ嶋號公 報中所記載的(甲基)丙婦酸2-羥基丙@旨/聚苯乙 、〇〇 體/甲基丙烯酸¥酯/甲基丙烯酸共聚物、^ 苯氧基丙酯/聚甲基丙烯酸甲酯大分子單體/甲 醋/曱基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸W基 大分子單體/甲基丙烯酸甲醋/甲基丙_共聚物匕: 烯酸2-羥基乙酯/聚苯乙烯大分子單體^小〆少夕k —卜/甲基丙烯酸共聚物等。 作為上述驗可溶性·旨中的具體的構成單元,較佳為 (甲基)丙烯酸、及可與該(甲基)丙烯酸共聚的其他單體。 作為上述可與(甲基)丙烯酸共聚的其他單體,例如可 列舉、甲基}丙烯酸院基醋、(甲基〉丙烯酸芳基醋、乙稀基化 θ物荨4些的烧基及芳基的氫原子亦可由取代基取代。 作為上述(甲基)丙烯酸烷基酯或(甲基)丙烯酸芳基 醋,例如可列舉:(甲基)丙烯酸甲醋、(甲基)丙稀酸乙酯、 (:基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁 酉曰(甲基)丙稀酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸 ^酯三(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯 酉文甲苯g曰、(甲基)丙烯酸萘酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲 基烯酸二環戊酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙 稀酸一環戊烯氧基乙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙 ,酸四氫糠酯、聚甲基丙烯酸甲酯大分子單體等。該些可 單獨使用1種’亦可併用2種以上。 64 201247810 作為上述乙烯基化合物,例如可列舉:苯乙烯、 基苯乙烯、乙烯基曱苯、丙烯腈、乙酸乙烯酯、队乙烯〇比 咯啶酮、聚苯乙烯大分子單體、CH2=CRURl2[其中,Rll 表示氫原子或碳數為1〜5的烧基,R12表示碳數為6〜1〇 . 的芳香族烴環]等。該些可單獨使用1種,亦可併用2種以 上。 就鹼溶解速度、膜物性等的觀點而言,上述黏合劑的 重量平均分子量較佳為1,000〜500,000,更佳為3〇〇〇〜 300,_’進而更佳為5,00〇〜200,000。 此處,上述重量平均分子量可藉由凝膠滲透層析法來 測定’並利用標準聚苯乙烯校準曲線來求出。 以包含上述金屬奈米線的光聚合性組成物的固體成分 的總質量為基準’導電性層中的成分(c)的黏合劑的含量 較佳為5質量%〜9〇質量%,更佳為1〇質量%〜85質量%, 進而更佳為2〇質量%〜80質量%。若為上述較佳的含量範 圍’則可謀求顯影性與金屬奈米線的導電性的並存。 [(d)上述成分(a)〜成分(c)以外的其他添加劑] 作為上述成分(a)〜成分(c)以外的其他添加劑, • 例如可列舉:鏈轉移劑、交聯劑、分散劑、溶劑、界面活 . 性劑、抗氧化劑、抗硫化劑、抗金屬腐蝕劑、黏度調整劑、 防腐劑荨各種添加劑等。 (d-Ι)鏈轉移劑 、鍵轉移劑用於提昇光聚合性組成物的曝光靈敏度。作 為此種鏈轉移劑,例如可列舉:N,N-二曱胺基苯甲酸乙酯 65 201247810 • 1 等N,N-二烷基胺基苯曱酸烷基酯,2_酼基苯并噻唑、2-酼 基苯并噁唑、2-酼基苯并味唑、N-苯基酼基苯并味唑、1,3,5-三(3-毓基丁氧基乙基)-1,3,5_三嗪-2,4,6(111,311,511)-三酮等 具有雜環的巯基化合物’季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、季 戊四醇四(3-酼基丁酸酯)、i,4_雙(3-酼基丁醯氧基)丁烷等 脂肪族多官能酼基化合物等。該些可單獨使用1種,亦可 併用2種以上。 以包含上述金屬奈米線的光聚合性組成物的固體成分 的總質量為基準’導電性層中的鏈轉移劑的含量較佳為 0.01質量%〜15質量%,更佳為〇.1質量%〜10質量%, 進而更佳為〇·5質量%〜5質量%。 (d-2)交聯劑 交聯劑是藉由自由基或酸及熱來形成化學鍵,並使導 電層硬化的化合物’例如可列舉:由選自經曱基、院氧基 曱基、醯氧基曱基中的至少1種基取代的三聚氰胺系化合 物、胍胺系化合物、甘脲系化合物、脲系化合物、盼系化 合物或苯酿的醚化合物、環氧系化合物、氧雜環丁烧系化 合物、硫私·氧糸化合物、異娘!酸|旨系化合物、或疊氣系化 合物、具有包含曱基丙烯醯基或丙烯醯基等的乙烯性不飽 和基的化合物等。該些之中’就膜物性、耐熱性、溶劑耐 受性的觀點而言,特佳為環氧系化合物、氧雜環丁烧系化 合物、具有乙烯性不飽和基的化合物。 另外’上述氧雜環丁烧糸化合物可單獨使用1種或 與環氧系化合物混合使用。尤其,當與環氧系化合物併用 66 201247810 41955pif 時,就反應性高、提昇膜物性的觀㈣言較佳。 再者,當使用具有乙烯性不飽和雙鍵基的化合物 交聯劑時’該交聯劑亦包含於上述U)聚合性化合物中, 其含量應考慮包含於(e)聚合性化合物的含量中。 以包含上述金屬奈米線的光聚合性組成物的固體成分 =總質量為基準,導電性層中的交聯劑的含量較佳為1質 $%〜25G質量% ’更佳為3質量%〜2⑻質量%。 (d-3)分散劑 、/刀散劑驗防止光聚合性組成物巾的上述金屬奈米線 ,聚’並使其分散。作為分散劑,只要可使上述金屬奈米 各刀政,則並無特別限制,可根據目的而適否選擇 。例如, 可利用作為賴分散#丨所市f的分㈣,特佳為具有吸附 f金屬奈米_性質的高分子分散劑。作為此種高分子分 月^貨丨例如可列舉聚乙烯°比咯咬酮' BYK系列(註冊商 ‘ ΒΥΚ公司製造)、“㈣订叱系列(註冊商標,曰本 Lubnzol公司製造等)、如啊系列(註冊商標味之素股 份有限公司製造)等。 ^進而另行添加用於製造上述金屬奈米線的分散劑以 外的面分子分散劑作為分散請,該高分子分散劑亦包含 於上述成分(c)的黏合劑中,其含量包含於上述成分(c) 的含量中。 八相對於成分(c)的黏合劑1〇〇質量份,導電性層中的 分散劑的含量較佳為〇 a質量份〜5G質量份更佳為〇5 質量份〜40質量份’特佳為1質量份〜30質量份。 67 201247810 藉由將分散劑的含量設為〇·1質量份以上’有效地抑 制金屬奈米線於分散液中的凝聚,藉由設為50質量份以 下’於賦予步驟中形成穩定的液膜,而抑制賦予不均的產 生’故較佳。
(d-4 )溶劑 溶劑是用於製成如下的塗佈液的成分,該塗佈液用以 將包含上述(i)金屬奈米線與(ii)四烧氧基化合物及有 機烧氧基化合物、以及光聚合性組成物的組成物於基材表 面成為膜狀’可根據目的而適宜選擇,例如可列舉:丙 二醇單曱醚、丙二醇單曱醚乙酸酯、3_乙氧基丙酸乙醋、 3-曱氧基丙酸甲酯、乳酸乙酯、3_甲氧基丁醇、水、〗_甲 氧基-2·丙醇、乙酸異丙酯、乳酸曱酯、N_曱基吡咯啶酮 (N-Methylpyrr〇lid〇ne ,ΝΜΡ ) 、γ_ 丁内酯 (Gamma_Butyr〇lact〇ne,GBL)、碳酸丙烯酯等。該溶劑 亦可兼作上述金屬奈米線的分散液的溶劑的至少一部分。 5玄些可單獨使用1種,亦可併用2種以上。 包含此種溶劑的塗佈液的固體成分濃度較佳為〇丨 量%〜20質量%的範圍。 (d-5)抗金屬腐蝕劑 性純佳為含有金屬奈雜眺金屬舰劑。此 種f金屬舰舰無__,可㈣目_適^擇 較佳為例如硫醇類、唾(azole)類等。 、 ^藉由合有抗金屬腐可發揮喊效果,並可抑制 時間經過的導電性構件的導電性及透雜的下降。抗金 68 201247810 41955pif 屬腐钱劑可藉由如下方式來 + 的狀態或粉末狀添加至導電:二:解於合適的溶劑中 製作後述的利用導電形成用組成物中,或者於 浸潰於抗金屬_^ ’使該導電膜 劑的含量為0.5質量%, 含量當Ϊ = ,較佳為相對於金屬奈米線的 3里導電性層中的抗金屬腐蝕 10質量%。 一部分。 的!為分散義㈣ < <中間層> > 上述導電性構件較佳為在基材與導電性層之間具有至 層層。藉由在基材與導電性層之間設置中間層, :謀求提幵基材與導電性層的密接性、導電性層的全光線 、過率、導電性層的霧度、及導電性層的膜強度中的至少 一者。 作為中間層’可列舉用以提昇基材與導電性層的黏著 力的黏,劑層、藉由與導電性層中所含有的成分的相互作 用來提昇功能性的功能性層等,可根據目的而適宜設置。 一面參照圖式一面對進而具有中間層的導電性構件的 構成進行說明。 一,圖1是表不作為第一實施形態的導電性構件的第一例 示形態的導電性構件i的概略剖面圖。導電性構件J中, 於在基材上具有中間層而成的基板1〇1上設置有導電性層 69 201247810 2〇°在基材l〇與導電性層2〇之間具備中間層3〇,該中間 層30包含與基材1〇的親和性優異的第1黏著層31、及與 導電性層20的親和性優異的第2黏著層32。 一圖2是表示作為第一實施形態的導電性構件的第二例 示形癌的導電性構件2的概略剖面圖。導電性構件2中, 於在基材上具有中間層而成的基板102上設置有導電性層 2〇°在基材10與導電性層2〇之間具有中間層3〇,該中間 層30除包含與上述第1實施形態相同的第1黏著層31及 第2黏著層32以外,亦包含鄰接於導電性層2〇的功能性 層33。 用於中間層30的素材並無特別限定,只要可提昇上述 特性中的至少任一者即可。( 例如,當具備黏著層作為中間層時,於黏著層中包含 選自用作黏著劑的聚合物、♦烧偶合劑、鈦偶合劑、將si 的烷氧化合物水解及聚縮合而獲得的溶膠凝膠膜等中的素 材。 ’、 •就可獲得全光線透過率、霧度、及膜強度優異的導電 1生層而言,較佳為與導電性層接觸的中間層(即,當中間 =30為單層時是指該中間層,而當中間層30包含多個子 間層時,疋才曰其中與導電性層接觸的子中間層)為包含 如下的化合物的功能性層33,該化合物具有可盥該導電性 中所含有的金屬奈米線靜電式地相互侧的官能基 下稱為「可相互作用的官能基」)。當具有此種中間層 時,即便導電性層20包含金屬奈米線與有機高分子,亦可 201247810 41955pif 獲付膜強度優異的導電性居。 導電確,但可認為因設置包含具有可與 含有的金屬奈米線相互作用的官能基的 ,〇 . , 4曰,故稭由導電性層中所含有的金屬卉米 I 層中所含有的具有上述官能基的化合物之相^ 作用 散性提:電性材料的凝聚得到抑制’均勻分 明Μ I 1層中的導電性材料的凝聚所引起的透 =霧2下:得到抑制,並且因密接性而達成膜強度 ^ η 時將可顯現此種相互作用性的中間層稱 。功能性層因藉由與金屬奈米線的相互作用來 七揮其效果,故只要導層包含金屬奈米線,則其效果 不依存於導電性層所包含的基質而顯現。 作為可與上述金屬奈米線相互作用的官能基,例如當 金屬奈米線為銀奈米線時,可列舉醯胺基、胺基、疏基、 叛酸基、賴基、磷酸基、膦酸基或該些的鹽,較佳二上 =匕合物具有選自由該些基所組成的組群中的—個或多個 官能基。該官能基更佳為胺基、巯基、磷酸基、膦酸基或 該些的鹽,進而更佳為胺基。 作為具有如上所述的官能基的化合物,可列舉:例如 脲基丙基三乙氧基矽烷、聚丙烯醯胺、聚,基丙烯醯胺等 般的具有醯胺基的化合物,例如Ν-β(胺基乙基)γ_胺基丙基 二甲氧基梦燒、3-胺基丙基三乙氧基梦院、雙(六亞甲基) 二胺、Ν,Ν’-雙(3-胺基丙基)-1,4-丁二胺四鹽酸鹽、精胺、 二伸乙三胺(diethylenetriamine)、間二甲苯二胺、間苯二 71 201247810, 胺等般的具有胺基的化合物’例如3_疏基丙基三曱氧基石夕 烷、2-酼基苯并噻唑、曱苯-3,4-二硫醇等般的具有酼基的 化合物,例如聚(對苯乙烯磺酸鈉)、聚(2-丙烯醯胺-2-曱基 丙磺酸)等般的具有磺酸或其鹽的基的化合物,例如聚丙烯 酸、聚曱基丙烯酸、聚天冬胺酸、對苯二曱酸、桂皮酸、 反丁烯二酸、丁二酸等般的具有羧酸基的化合物,例如 Phosmer PE、Phosmer CL、Phosmer Μ、Phosmer ΜΗ (商 品名,Uni-Chemical股份有限公司製造)、及該些的聚合 物、Polyphosmer M-101、Polyphosmer PE-201、Polyphosmer MH-301 (商品名,DAP股份有限公司製造)等般的具有 磷酸基的化合物,例如苯基膦酸、癸基膦酸、亞曱基二膦 酸、乙烯基膦酸、烯丙基膦酸等般的具有膦酸基的化合物。 藉由選擇該些官能基,於塗佈用以形成導電性層的塗 佈液後,金屬奈米線與中間層中所含有的官能基產生相互 作用,可抑制金屬奈米線於進行乾燥時凝聚,從而形成均 勻地分散有金屬奈米線的導電性層。 中間層可藉由將液體塗佈於基材上,並進行乾燥而形 成上述液體為使構成中間層的化合物溶解、分散(懸濁 而成的液體。塗佈方法可使用—般的方法。其方 射涂::特別限制,可根據目的而適宜選擇。例如可列舉: 、棒、塗法、浸塗法、旋塗法、錢法、模塗法刀 凹版塗佈法、簾塗法、喷塗法、刮刀塗佈法等。 上述中間層的與基材相向之面的相反側的面 間層表面)的水滴接觸角為3。以上、50。以下。更佳 72 201247810 41955pif =5。以^、4()。’進而更佳為5。以上、%。以下 历rah勺4缺 進—步抑制的導電性層。可切、減 潤濕擴展變;Γ:卜用3成導電性層的液狀卿 的密接性進-步:昇的故存在與導電性層 進行2層表面的水滴接觸肢使用接觸角計,於坑下 上述導電性構件具有優異的耐磨概。該耐磨損性 糟由例如1下的⑴丨(2)的方絲評價。、 (1)當進行了如下的耐磨損試驗時,上述耐磨損試驗 ^的導電性層的表面電阻率(Ω/ϋ) /上述耐磨損試驗前的 ,,的表面電阻率(Ω/α)的比為刚以下,該耐磨 損試驗是使用連續加載式抗刮試驗機(例如,新東科學股 份有限公司製造的連續加载式抗刮試驗機,商品名: Typel8s) ’以125 g/cm2的壓力按壓紗布(例如,]pc紗布 (商品名,白十字股份有限公司製造))來對導電性層 面往返摩擦50次的試驗。 當於低電阻區域(〇·1 Ω/□〜1000 Ω/口)中使用利用了 先前的金屬奈米線的導電性層時,為了增加金屬奈米線彼 此的接觸點而減少使用基質量,故膜強度非常弱。因此, 於製作觸控面板等情況下的操作時,導電性層受損且斷 線。此為將利用了金屬奈米線的導電性層用於製品時需要 改善的事項。本發明的一實施形態的導電性構件如上所述 73 201247810 4iy^pif ^有優異的耐磨損性’故可減少如上所述的操作時的故 IV ’因此具有長時間用作觸控面板用的電極的適應性。 (2)备使用具備直徑為10mm的圓筒心軸的圓筒形 j彎曲試驗器(例如,C0tec(股份)公司製造的試驗器), =電性構件供於料2()次的試驗時,上述試驗後的導電 ^的表面電阻率㈤口)/上述試驗前的導電性層的表面 電阻率(Ω/口)的比為2 0以下。 艇k田將利用了金屬奈米線的先前的導電性構件用於3D ^面板顯示H或球狀顯示輯, =耐的一實施形態的導電性構件如上所述具有優
觸批而4 _故具有立體加工適應性,因此可用作3D 觸控面板顯示H或球狀顯示㈣電極。 優異由設為如下的構成,而取得可實現 而憎曲性這-特別的效果耐磨損性、耐熱性、耐濕熱性及 平均短軸長产A lsn ,上述構成是導電性層含有(〇 以:以下的金屬奈米線,以及⑻將 ⑻I 的^氧基化合物、及以上述通式 溶膠凝膠 氧基二•解== 雖然其理由未必明確,但_ ;Ιΐί:^ 用銀奈米線作為金屬奈米線時二刀推測當使 用的分散劑的具有親水性基的聚合物至少 201247810 41955pif ,彼此的接觸,但於本發明的導電性構件中,當在上述溶 朦凝膠硬化物的形成過財,覆蓋銀奈米線的上述分散劑 被剝離,進而特定烧氧化合物進行賴合時,作為結果, 以包覆銀奈米線表面的狀態存在的聚合物層收縮,因此大 量的銀奈米線彼此的接觸點增加,作為其結果,可獲得表 面電阻率低的導紐構件。進而,包含僅將上述四烧氧基 化^物水解及聚縮合而獲得的溶膠凝膠硬化物的導電性層 的父聯雄、度過高’而變成如玻璃般的脆弱的膜,且因彎曲 而產生裂痕,藉此導線斷線的可能性變高。相對於此,包 含將上述四絲基化合物及±财舰氧統合物水解及 聚縮^而獲得的溶膠凝膠硬化物的導電性層的交聯密度得 到^節’而變成適度的範圍’因此推測其成為膜強度與财 磨損性優異,並且具有適度的柔軟性者,作為其結果,成 為耐彎曲性更優異者^且,推測氧、魏、水分^ W 物質的透過性成為取得了平衡的範_透過性,且耐孰性 及耐濕熱性亦優異。作為其結果,當將上述導電性制;用 於例如觸控面板時,可減少操作時的故障,可提曰?率 而3=曲,可賦予3D觸控面板顯示器或顯 不态4的立體的(i加工適應性。 上述導電性構件因導電性層具有高導電性與透明性, 並且膜強度南、财磨損性優異、且彎曲性優異 應用於例如觸控面板、顯示器用電極、油 電致發光(Electroluminescence,ELhs •遮罩、有機 機:EL顯示器用電極、電子紙、可撓示器用電極、無 j規式顯示器用電極、積 75 201247810. 體型太陽電池、液晶顯示裝置、帶有觸控面板功能的顯示 裝置、其他各種元件等。該些之巾’縣為應用於觸控面 板及太陽電池。 < <觸控面板> > 上述導電性構件應用於例如表面型電容式觸控面板、 投射型電容式觸控面板、電阻膜式觸控面板等。此處,觸 控面板包括所謂的觸控感測器(touch sensor)及觸控板 (touch pad) ° 上述觸控面板中的觸控面板感測器電極部的層構成較 佳為如下方式巾的任—種:將2片透明電極貼合的貼合方 式、於1片基材的兩面具備透明電_方式、單面跳線 (jumper)或通孔方式、或者單面積層方式。 關於上述表面型電容式觸控面板,於例如曰本專利特 表2007-533044號公報中有記载。 < <太陽電池> > 上述導電性構件作為積體型太陽電池(以下,有時; 稱為太陽電池元件)中的透明電極有用。 積體型太陽電池並無特別限制,可使用通常用作太f 者。例如可列舉:單晶衫太陽電池元件,多^ :曰:件土以單接合型或串聯結構型等構成的; 曰曰'、 兀4,鎵石申(GaAs)或銦磷(inp)等自 物半導體太陽電池科,糾(cdTe)^ ϋ族化合财導體柄電池元件,銅所謂白 '、、銅/姻/錄/砸系(所謂的CIGS系)、銅/銦/鎵/石西 76 201247810 41955pif 硫系(所謂的cigss系)等的i-m-vi族化合物半導體太 陽電池^件,色素增感型太陽電池元件、有機太陽電池元 件專5亥些之中,上述太陽電池元件較佳為以串聯結構型 等構成的非晶矽系太陽電池元件,及銅/銦/硒系(所謂的 . CIS系)、銅/銦/鎵/硝系(所謂的CIGS系)、銅/銦/鎵/硒/ • 硫系(所謂的CIGSS系)等的wn-v;[族化合物半導體太 陽電池元件。 於以串聯結構型等構成的非晶矽系太陽電池元件的情 況下,將非晶矽、微晶矽薄膜層、於該些中含有的薄 膜:以及該些的2層以上的串聯結構用作光電轉換層。成 膜是利用電毅化學氣相沈積(Chemical v 〇 CVD)等。 ‘上述導電性構件可應用於上述所有太陽電池元件。導 電性構件可包含於太陽電池元件的任何部分但較佳為鄰 接於光電轉換層而配置有導電性層。關於與光電轉換層的 位置關係,較佳為下述的構成,但並不限定於此。另外, I述所€載的構成並未記載構成太陽電池元件的所有部 $,其是作為明白上述透明導電層的位置關係的範圍的記 • 載。此處’由方括號括起來的構成相當於上述導電性構件。 , ⑷[基材-導電性朴光電轉歸 ⑻[基材-導電性層]_光電轉換層_[導紐層 (C) 基板電極_光電轉換層導電性層_基材] (D) 背面電極-光電轉換層_[導電性層-基材] 關於此種太陽電池的詳細情況,於例如日本專利特開 201247810 2010-87105號公報中有記載。 [實例] 以下,對本發明的實例進行說明 些實例任何限定。再者,實例中的作騎 「份」均為基於質量基準者。 3有旱的%」、及 徑二纖米線的平均短軸長度(平均直 =及十均長轴長度、短軸長度的變動係數、 奈米線的比率是以如下方式測定,頁 及平均長 軸長度>屬不米線的平均短抽長度(平均直徑) 奈米線中,隨進行擴大觀察的金屬 子線:巧度(直徑)的變動二 奈米線的短轴ΤΕΜ)像中隨機選擇的300根 米線的標準偏差,測定’並計算該3⑽根奈 度(直徑)的變動,错此求出金屬奈米線的短轴長 <縱橫比為10以上的 料的比率> 獅根銀奈米線的短車=(麵侧FX··上述),觀察 的量,將短軸長;^ sn度’並分別測定透過了濾'紙的銀 又,'、以下、且長軸長度為5认取以 78 201247810 41955pif 上的銀奈米線作為縱橫比為 (%)而求出。 10以上的銀奈米線的比率 —再者,求出銀奈米線的比率時的銀奈米線的分離是使 用 >專膜過渡器(Millipore公司製造,商品名:FALp 〇25〇〇, 孔徑:1.0 μιη)來進行。 (製備例1) -銀奈米線水分散液(1)的製備_ 事先製備下述的添加液Α、添加液G及添加液Η。 [添加液Α] 將确酸銀粉末0.51 g溶解於純水5〇 mL中。其後,添 加1N的氨水直至變成透明為止。然後,以使總量成為1〇〇 mL的方式添加純水。 [添加液G] 利用140 mL的純水溶解葡萄糖粉末〇 5 g來製備添加 液G 〇 [添加液H] 利用27·5 mL的純水溶解HTAB (十六烷基三曱基溴 化銨)粉末0.5 g來製備添加液η。 繼而’以如下方式製備銀奈米線水分散液(1)。 將純水410 mL加入至三口燒瓶内’於2〇。〇下一面進 行攪拌,一面利用漏斗加入添加液Η 82.5 mL、及添加液G 206 mL(第一 #又)。以流量 2 〇 mL/min、授拌轉速 800 i:pm 將添加液A206 mL添加至該溶液中(第二階段1〇分鐘 後’加入添加液別之^姐^^第三階段^其後’以;^:/!^!! 79 201247810 將内溫昇溫至73°C為止。其後,使攪拌轉速下降至2⑻ rpm ’並加熱5 · 5小時。 將所獲得的水分散液冷卻後,利用聚矽氧製管將超過 濾模組SIP1013 (商品名,旭化成股份有限公司製造,截 留分子量:6,000)、磁力泵及不鏽鋼杯加以連接來作為超 過遽裝置。 ,將銀奈米線分散液(水溶液)加入至不鏽鋼杯中,使 泵運轉來進行超過濾。於來自模組的濾液變成5〇mL的時 間,,向不鏽鋼杯中加入950 mL的蒸餾水,並進行清洗。 f複上述清洗直至傳導度變成5〇 pS/cm以下為止,然後進 打濃縮,從而獲得〇.84%銀奈米線水分散液。 針對所獲得的製備例i的銀奈米線,以上述方式測定 二均短轴長度、平均長軸長度、縱橫比為以上的銀 Λ的比率、及銀奈米_短純度__數。…、 長产了平均_長度為17.2細、平均長轴 鉬二Ϊ广 良動係數為17·8%的銀奈米線。所獲得的 * - r + 表述為銀奈米線水分散液(1)」時, 獲得的銀奈米線水分散液。 -玻璃基板的前處理_ 溶二厚^?7音波清洗機’對浸潰於氫氧化鈉1%水 照射,胸时離進彳㈣分鐘超音波 丁乂換水進行60秒水洗,然後於2〇〇ΐ 201247810 41955pif 7進行60分知加熱處理。其後,藉由喷淋來吹附作為梦烧 焉合劑的KBM_603 (商品名,Ν_β(胺基乙基)γ_胺基丙基三 曱氣基矽烷,信越化學工業(股份)製造)的〇.3%水溶液 =秒,然後進行純水噴淋清洗。以後,當表述為「玻璃基 反」時,表示藉由上述前處理所獲得的無鹼玻璃基板。 (製備例3) ,具有圖1所示的構成的中間層的ΡΕΤ基板101的製 作- ^ 藉由下述的調配來製備黏著用溶液1。 [黏著用溶液1] • Takelac (註冊商標)WS-4000 5 〇份 (塗佈用聚胺基甲酸酯,固體成分濃度為3〇%,三井 <匕學(股份)製造) •界面活性劑 0.3份 (商品名:NaroactyHN-100,三洋化成工業(股份) 製造) 〃 •界面活性劑 〇,3份 、(Sandet (註冊商標)Bl,固體成分濃度為43%,三 洋化成工業(股份)製造) 二水 94.4份 對厚度為125 μιη的PET膜10的一側的表面實施電暈 ,電處理,然後於實施了該電暈放電處理的表面上塗佈上 ^著液1 ’並於12(TC下乾燥2分鐘,而形成厚度為 μιη的第1黏著層31。 201247810. 藉由以下的調配來製備黏著用溶液2。
[黏著用溶液2J •四乙氧基魏 5.0份 (商品名:KBE-04,信越化學工業(股份)制造) •3-縮水甘油氧基丙基三f氧基魏( (商品名:KBM-403,信越化學工業(股份)製造) _2-(3,4-環氧環己基)乙基三曱氧基矽烷丨讀 (商品名:KBM-303 ’信越化學工業(股份)製造) •乙酸水溶液(乙酸濃度=0.05%,pH=5 2) 1〇 〇份 •硬化劑 ,^ 0.8 份 (硼I,和光純藥工業(股份)製造) •膠體二氧化矽 份 60.0 田辨i HI註冊商標)〇,平均粒獲為10 —m, 固體成分濃度為20%,ph=2 6,a洋儿组^ 造) P 曰產化學工業(股份)製 •界面活性劑 (NaroactyHN-l〇〇 (上述)) 〇·2 伤 •界面活性劑 洋化標)BL,固體成分濃度為^^三 洋化成工業(股份)製造) 心液2是藉由以下的方法來製備。-面激烈攪 ί ’ 一面歷時3分鐘將3'缩水甘油氧基丙基三 甲氧基雜滴加至該乙酸水溶液中。職,-面於乙酸水 82 201247810 41955pif 溶液中強烈,-面歷時3分鐘添加2_(3,4環 乙基三曱氧基石夕烧。繼而’—面於乙酸水溶液中強列擅二 -面歷時5分鐘添加四甲驗魏,錢持續_ 2 繼而,依次添加膠體二氧切、硬化劑、以及界面 從而製成黏著用溶液2。 m 於對上述第i黏著層31的表面進行了電晕放電處理 後,藉由棒塗法將上述黏制溶液2塗佈於其表面,於 170C下加熱1分鐘並進行乾燥,形成厚度為〇 5 _的第 2黏者層32 ’從而獲得具有圖1所示的構成的PET基板 (導電性構件1的製作) 、於60C下將下述組成的烧氧化合物的溶液擾掉i小時 並確認其魏均自。將哺得的轉郷錢3 Μ份应上 述調整例1巾賴得的銀奈鱗水分餘⑴16 56份混 合進而利用蒸餾水進行稀釋而獲得轉凝膠塗佈液。對 士述PET基板1G1的第2黏著層32的表面實施電晕放電 處理,利用棒塗法,以使銀量變成〇〇2〇咖2,總固體成 /刀塗佈買㈣G.15G g/m2的方式將上述溶膠凝膠塗佈液塗 ^於其表©後,於175 C下乾燥丨分鐘來使溶膠凝膠反應 生1而形成導電性層20。如此,獲得具有由圖i的剖面 圖所示的構成的非圖案化導電性構件i。導電性層中的四 乙氧基石戌及3·縮水甘油氧基㊅基三曱氧基⑦烧的總量/ 銀奈米線的質量比變成6.5Λ。 <烧氧化合物的溶液> 83 201247810 •四乙氧基矽烷 2 5份 (KBE-04 (上述)) • 3-縮水甘油氧基丙基三曱氧基矽烷 25份 (KBM-403 (上述)) • 1%乙酸水溶液 10.0份 •蒸船X 4〇份 另外,使用觸針式表面形狀測定器(Dektak (註冊商 標)150,Brukei: AXS製造)所測定的導電性層的平均膜 厚為 0.085 μπι。 進而,以如下方式使用電子顯微鏡所測定的導電性層 的平均臈厚為0.036 μιη。 ,於導電性構件上形成碳及鉑的保護層後,在日立公司 製造的聚焦離子束裝置(商品名:fb-2ioo)内製作約10μιη 寬、約100 nm厚的切片,然後利用日立製造的掃描穿透 式電子顯微鏡(商品名:HD_23()(),施加電壓:_⑺ 觀察導f性層㈣©,測定5處的導紐層的厚度 =均膜厚作為其算鮮均㈣算出。平辦厚^測定不 存在金屬線的基質成分的厚度而算出。 =’僅於平_厚_定巾,將騎上述保護層的 導電性構件供於測定,當評價其他性能時 層的導電性構件供於測b 將未具備保禮 使用DM-7〇1 (上述)於坑下測定 水滴接觸角,結果為30。。 性層表面的 < <圖案化>> 84 201247810 41955pif 方法來獲相非圖案化導電性構件,藉由以下的 乃沽木進仃圖案化處理。 股份有限公司f造的侧以版ρ刷中,使用Mino GrouP 品名V。闲 與刮板他.4(黃色)(均為商 CP A /以形成圖案化的銀奈米線的蝕刻液是將 =^、㈣8S·6液(均输小富士軟片公司 ^成、1 : 1 : 1的方式混合,並·經乙基 m、邮你日^而形成,將該蝕刻液作為網版印刷用的油 ‘土。、斤使用的圖案網眼為條紋圖案(線/空間=50 μιη/50 μιη)。 於形成非導電性區域的部分區域中,以使賦予量成為 0.01 g/cm2的方式賦予飯刻賴,於25ΐ:下放置2分鐘。 其後,藉由水洗來進行圖案化處理,從而獲得包含具有導 電性區域與非導電性區域的導電性層的導電性構件j。 進行上述圖案化處理,而獲得包含具有導電性區域與 非導電性區域的導電性層的圖案化導電性構件1。 (導電性構件2〜導電性構件10的製作) 於製作導電性構件1時所使用的烷氧化合物的溶液 中,以下述所記載的量使用下述的表1中所記載的四烷氧 基化合物、有機烷氧基化合物、或上述兩種化合物,代替 四乙氧基矽烷及3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷,除此 以外,以與導電性構件1的製作相同的方式獲得導電性構 件2〜導電性構件21、以及導電性構件C-3及導電性構件 C-4。再者,表1中的平均膜厚是使用電子顯微鏡所測定的 數值。 85 201247810
Ju»ns6l 寸
【II 平均膜厚 (μπι) 0.036 0.032 0.033 0.033 0.034 0.035 0.035 0.036 0.037 ! 0.037 0.038 i 0.038 0.039 0.039 0.027 0.023 1 0.018 0.030 0.031 0.038 0.037 0.032 0.040 四烷氧基化合物/有機烷氧基化合物的 質量比 1.000/1 0.004/1 0.012/1 0.031/1 0.064/1 CS 〇 0.423/1 1.50/1 CO 4.00/1 15.7/1 32.3/1 82.3/1 1 249/1 0.423/1 m CS 寸 ο ' 0.423/1 0.423/1 0.423/1 1 1.000/1 1.000/1 1.00/0 ί 0.000/1 f 5 ί需 3-縮水甘油氧基丙基三曱氧基矽烷(2.5) 3-缩水甘油氧基丙基三曱氧基妙烷(4.98) 3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷(4.94) 3-縮水甘油氧基丙基三曱氧基矽烷(4.85) 3-縮水甘油氧基丙基三曱氧基矽烷(4.70) 3-縮水甘油氧基丙基三曱氧基矽烷(4.00) 3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷(3.50) 3-縮水甘油氧基丙基三曱氧基妙烷(2.00) 3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷(1.50) 3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷(1.00) 3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷(0_30) 3-縮水甘油氧基丙基三曱氧基矽烷(0.15) 3-縮水甘油氧基丙基三曱氧基矽烷(0.06) 3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基石夕烷(0.02) 二乙基二乙氧基矽烷(2.50) 脲基丙基三乙氧基石夕烷(2.50) 3-縮水甘油氧基丙基三曱氧基矽烷(2.50) 3-縮水甘油氧基丙基三曱氧基石夕烷(2.50) 3-縮水甘油氧基丙基三曱氧基石夕烷(2.50) 二乙基二乙氧基矽烷(2_50) 脲基丙基三乙氧基石夕烷(2.50) 1 3-縮水甘油氧基丙基三曱氧基矽烷(5.00) 蓉S φ| 一 .· 0赵 S—/ 四乙氧基矽烷(2.50) 四乙氧基矽烷(0.02) 四乙氧基矽烷(〇.〇6) 四乙氧基妙烷(0.15) 四乙氧基矽烷(0.30) 四乙氧基破烷(1.00) 四乙氧基矽烷(1.50) 四乙氧基矽烷(3.00) 四乙氧基矽烷(3.50) 四乙氧基矽烷(4.00) 四乙氧基妙烷(4.70) 四乙氧基石夕烷(4.85) 四乙氧基石夕烷(4.94) 四乙氧基矽烷(4.98) 四乙氧基矽烷(2_50) 四乙氧基矽烷(2.50) 四乙氧基矽烷(2.50) 四丙氧基鈦酸酯(2.50) 四乙氧基锆酸酯(2.50) 四乙氧基矽烷(2.50) 四乙氧基矽烷(2.50) 四乙氧基石夕烷(5.00) 1 導電性構件 1 (N 寸 VO 卜 00 σ\ 〇 CN CO 二 〇〇 Os G 寸 υ
9S 201247810 41955pif (導電性構件Cl) 於製作導電性構件1時,未添加溶膠凝膠溶液,除此 以外,以與導電性構件1的製作相同的方式獲得導電性構 件C1。導電性層的平均膜厚為0.002 μιη。 (導電性構件C2) 於製作導電性構件1時,將溶膠凝膠溶液變更為下述 溶液A,除此以外,以與實例1相同的方式獲得導電性構 件C2。導電性層的平均膜厚為0.150 μιη。 <溶液Α> •聚乙稀°比0各°定酮 5.0份 •蒸餾水 14.0份 (導電性構件C5的製作) 於製作導電性構件1時,將溶膠凝膠溶液變更為下述 溶液Β,且於氮氣環境下,利用超高壓水銀燈i射線(365 nm ),以40 mJ/cm2的曝光量對導電性層20進行曝光,除 上述兩點以外,以與導電性構件1的製作相同的方式獲得 導電性構件C5。導電性層的平均膜厚為0.230 μιη。 <溶液Β> •二季戊四醇六丙烯酸酯 10·0份 •光聚合起始劑:2,4-雙-(三氯甲基)-6-[4-{Ν,Ν-雙(乙 氧基羰基曱基)胺基}-3-溴苯基]-均三嗪 0.4份 •曱基乙基酮 13.6份 (導電性構件22〜導電性構件41的製作) 於製作導電性構件1時,如下述表2所示般變更為了
87 S 201247810 製備溶膠凝膠塗佈液而混合的烷氧化合物溶液及銀奈米線 水分散液(1)的量、形成於基板上的銀量及總固體成分塗 佈量,除此以外,以與導電性構件1的情況相同的方式獲 得導電性構件22〜導電性構件41。表2中的膜厚是使用觸 針式表面形狀測定器所測定的數值,平均膜厚是使用電子 顯微鏡所測定的數值。 [表2] 導電性層
導電 性構 件 溶膠凝膠 溶液混合 量(份) 金屬奈米 線水分散 液混合量 (份) 四烧氧基化合物 與有機烧氧基化 合物的總量/銀奈 米線的質量比 銀量 (g/m2) 總固體 成分塗 佈量 (g/m2)
(導電性構件42) 板,除此以外,_電性 88 201247810 4iy^pif 導電性構件42。 (導電性構件1R) 再—人進行導電性構件1的製作,獲得導電性構件1R。 <<:評價>> =對所獲得的各導電性構件,以後述的方法評價表面 • 浐、光學特性(全光線透過率及霧度)、膜強度、耐磨 貝、、耐熱性、耐濕熱性、彎曲性、蝕刻性、及導電性層 的表滴接觸角’將其結果示於表3及表4。再者,評價中 使用非圖案化導電性構件。 <表面電阻率> 使用二菱化學股份有限公司製造的Loresta (註冊商 標)-GP MCP-T600測定導電性層的導電性區域的表面電 阻率。對l〇Cmxl〇Cm的樣品的導電性區域的中央部的隨 機選擇的5處測定表面電阻率,將其平均值作為該樣品的 表面電阻率。根據下述的基準對測定結果進行評等。 •等級5 :表面電阻率未滿10〇Ω/□,極其優秀的級別 •等級4:表面電阻率為100Ω/□以上、未滿ι5〇Ω/[=1, 優秀的級別 •等級3 :表面電阻率為150 Ω/□以上、未滿200 Ω/口, - 容許級別 •等級2:表面電阻率為200 Ω/□以上、未滿1〇〇〇 Ω/口, 略有問題的級別 •等級1 :表面電阻率為1000 Ω/□以上,有問題的級 別 89 201247810 <光學特性(全光線透過率)> 使用Guardner公司製造的HaZe-gard Plus (商品名) 測疋相‘於導電性構件的導電性區域的部分的全光線透過 率(%)、及形成導電性層20前的PET基板101 (導電性 構件1〜導電性構件41)或玻璃基板(導電性構件42)的 全光線透過率(%)’根據其比來換算透明導電膜的透過 率。針對C光源下的CIE能見度函數y,以測定角〇。進行 測定,對10 cmx 10 cm的樣品的導電性區域的中央部的隨 機選擇的5處測定上述全光線透過率並算出透過率,將其 平均值作為該樣品的透過率。根據下述的基準對測定結果 進行評等。 •等級A :透過率為90%以上,良好的級別 •等級B :透過率為85%以上、未滿90%,略有問題 的級別 <光學特性(霧度)> 使用Haze-gard Plus (上述)測定所獲得的導電膜的矩 形β曝光區域的霧度值。對1〇 cmxl〇 cm的樣品的導電性 區域的中央部的隨機選擇的5處測定上述霧度值,將其平 均值作為該樣品的霧度值。根據下述的基準對測定結果進 行評等。 •等級A :霧度值未滿15%,優秀的級別 •等級B :霧度值為1.5%以上、未滿2.0% ’良好的 級別。 •等級C :霧度值為2.0〇/。以上、未滿2.5%,略有問 201247810 41955pif 題的級別° •等級D .霧度值為2·5%以上,有問題的級別。 <膜強度> 利用依據ISO/DIS 15184: 1996設置日本塗料檢査協 會檢定错筆劃痕用錯筆(硬度HB及硬度B)的錯筆劃痕 塗膜硬度試驗機(東洋精機製作所股份有限公司製造,商 品名:型號NP) ’於負荷500 g的條件下遍及長度丨〇 mm 進行劃痕後,以下述條件實施曝光及顯影,然後利用數位 顯微鏡(VHX-600 (註冊商標),基恩斯(Keyence)股份 有限公司製造,倍率:2,〇〇〇倍)觀察經劃痕的部分,並 進行下述的評等。再者,等級3以上是於實用上未看到導 電膜的斷線’可確保導電性的無問題的級別。 [評價基準] •等級5 .於硬度2H的鉛筆劃痕中未看到劃痕痕跡, 極其優秀的級別。 •等級4 ·於硬度2H的鉛筆劃痕中導電性纖維被削 去,且看到劃痕痕跡,但導電性纖維殘存,未觀察到基材 表面的露出,優秀的級別。 •等級3 .於硬度Μ的錯筆劃痕中觀察到基材表面的 露出,但於硬度ΗΒ的鉛筆劃痕中導電性纖維殘存,未觀 察到基材表面的露出,良好的級別。 .等級2 :藉由硬度ΗΒ的錯筆而削去導電膜,部分 地觀察到基材表面的露出,有問題的級別。 •等級1 .藉由硬度ΗΒ的錯筆而削去導電膜,基材 201247810 表面的大部分露出,極有問題的級別。 <耐磨損性> 的5〇Γ用少布(上述),於具備2〇mmx20mm的尺寸 g負何下對所獲得的導電性層的表面往返摩捧5〇次 二^2的壓力按壓紗布來對導電性層的表面 人),觀察其前後的表面電阻率的變化(磨損 =電:率/磨損前表面電阻率)。於磨損試驗中,“ t,?司製造的連續加載式—^ ;Γ 表面電阻率是使用L〇resta-GP MCP-T600 (上 電阻率的變化越少者(越接近1),耐磨 、、’、再者’表中的「OL」表示表面電阻率為1〇χ1〇8 Ω/□以上而無導電性。 <耐熱性> ▲將所獲得的導電性構件於15叱下加熱6G分鐘,觀察 其剛後的表面電阻率的變化(耐熱性試驗後表面電阻率/ 财熱性試驗前表面電阻率,亦稱為「電阻變化」)、及霧度 值的變化(耐熱性試驗後霧度值—耐齡試驗前霧度值^ 亦稱為「霧度變化」)。表面電阻率是使L〇restaGp MCP-T600 (上述)來測定,霧度值是使用Haze gardpius (上述)來測定。表面電阻率的變化、霧度值的變化越少 者(電阻變化越接近卜霧度變化越接近G),耐熱性越優 異。 <耐濕熱性> 將所獲得的導電性構件於6〇它、9〇RH%的環境下靜置 92 201247810 41955pif 240 ^時,觀察其前後的表面電阻率的變化 驗後表面電時/耐濕触試驗前表面電阻率,亦稱為 阻變化」)、及霧度值的變化(耐濕熱性試驗後霧度值—财 濕熱性試驗前霧度值,亦稱為「霧度變化」)。表面電阻率 是使用 Loresta-GP MCP-T600 Γ μ、+、、+ . 心,(述)來測定,霧度值是 使用HaZe-gard Plus (上述)來測定。表面電阻率的變化、 霧度值的變化越少者(電阻變化越接近卜 近〇),耐濕熱性越優異。 <彎曲性> 使用具備直徑為10 mm的圓筒心轴的圓筒形心㈣ 曲試驗器(Cotec (股份)公司製造),將所獲得的導電性 構件供於彎曲20次的試驗中’觀察其前後的裂痕的有無及 電阻率的變化(磨損後表面電阻率/磨損前表面電阻率)。 裂痕的有無疋利用目視及光學顯微鏡來測定,表面電阻率 是使用Loresta-GP MCP-T600 (上述)來測定。無裂痕且 表面電阻率的變化越少者(越接近1),彎曲性越優異。再 者’未對使用玻璃基板的導電性構件進行彎曲性的評價。 <蝕刻性> 於25°C下’將所獲得的導電性構件浸潰於如下的溶液 (餘刻液)中’該溶液(触刻液)是將用於形成圖案的 CP-48S-A液、CP-48S-B液(均為商品名,富士軟片公司 製造)與純水以變成1 ·· 1 . 1的方式混合而成者,其後利 用流水進行清洗’並加以乾燥。表面電阻率是使用 Loresta-GP MCP-T600 (上述)來測定,霧度值是使用 93 20124781¾
Haze-gardPlus (上述)來測定。 於钱刻液中浸潰後,表面電阻率越高、△霧度值(浸 潰前後的霧度差)越大,蝕刻性越優異。因此,求出表面 電阻率變成Ι.ΟχΙΟ8 Ω/□以上、及△霧度值變成0.4%以上 為止的餘刻液浸潰時間,並進行下述的評等。 等級5 :表面電阻率變成1〇χ1〇8Ω/□以上、及△霧度 值變成0.4%以上為止的蝕刻液浸潰時間未滿3〇秒,極其 優秀的級別 等級4 :上述蝕刻液浸潰時間為30秒以上〜未滿60 秒,優秀的級別 等級3 :上述蝕刻液浸潰時間為6〇秒以上〜未滿12〇 秒’良好的級別 等級2:上述蝕刻液浸潰時間為12〇秒以上〜未滿18〇 秒’實用上有問題的級別 等級1 :上述蝕刻液浸潰時間為18〇秒以上, 極有問題的級別 <水滴接觸角> DM-701 (上述) 導電性層的表面的水滴接觸角是使用 於25。(:下進行測定。 94 201247810 J-aSI 寸 鬥e<】 評價結果 ifeeD 被 r*H οο CO cn CN cn OO <N v〇 (N <N CN OO 卜 in (S ο (N CN OO (N <s m CN o o § ϋ刻性 in in in in in ^T) CN W-l ·—H 电d 〇 1.04 1.04 1.07 1.08 g g 1.16 OO vo rn _ < 1 1-39 | 1-52 1 1 1.64 1_ 1-78 1 1·11 1 i.io 1 OO 1.11 m cn 2.63 1.25 2.05 1.02 2.88 耐濕熱性 霧度變化 0.28 0.29 0.33 0.31 0.28 0.26 0.30 | 0.28 I 0.25 | 0.26 0.34 0.31 1 0.32 0.29 0.28 0.29 I 0.35 0.33 0.35 0.28 0.26 0.95 0.59 0.21 0.28 0.09 電阻變化 1.31 1.29 1.38 1.39 ΓΛ fO 1.31 | 1.30 ON CN cn OO <N c〇 ro __LM_ 1.29 OO fO 1.41 1.36 a\ CN 1.31 10.5 5.23 1.21 1.23 1.09 时熱性 霧度變化 0.27 0.28 0.30 0.29 0.21 0.31 0.32 , 0.27 0.26 0.24 0.29 0.25 ! 0.29 i 0.25 0.28 0.24 0.21 0.28 0.24 0.28 0.21 0.68 0.52 0.20 0.28 0.15 電阻變化 〇〇 cn 1.43 1.32 1.53 9 1.41 1.52 1.43 1.55 ! 1.41 m tr> σ\ 1.48 OO ΓΛ 1.34 1.64 1.29 1.31 6.25 4.89 On rn 1.42 S 对磨損性 1.19 2.98 1 2.53 1 2.01 1.85 1_L591 OO cn r-H 1.22 1.17 »ri 1.15 1.13 | 1.12 (S 1.22 L18 1.26 1.25 1.17 1.17 h-1 o 300 1.10 4.90 q 膜強度 寸 CO m ΓΟ cn 寸 寸 寸 寸 寸 寸 寸 寸 寸 寸 寸 寸 寸 寸 寸 寸 cn 霧度 PQ PQ (¾ PQ PQ CQ QQ PQ PQ QQ CQ OQ m fD PQ PQ CQ CO PQ u CQ CQ 133 全光線 透過率 < < < < < < C < < < < < < < < < < < C < < C u < c PQ 表面電 阻率 寸 寸 寸 寸 寸 寸 寸 寸 寸 寸 寸 寸 寸 寸 寸 寸 寸 寸 寸 寸 寸 »Τϊ CN 寸 寸 導電性 構件 CN 寸 ^r\ 卜 OO σ\ o <N m 寸 v〇 OO 〇\ ?5 <N u 0 u 201247810 J-agg6I 寸 評價結果 彎曲性 〇 v〇 1.10 1.08 1.04 s 1.02 1.01 1.08 1.12 1.15 1.17 1.04 1.05 s 1 1.07 1.04 1.03 1.02 1 1.06 1 对濕熱性 霧度變化 0.45 0.42 0.39 0.35 0.31 1 0.28 0.28 0.21 0.17 0.13 o 0.09 0.05 0.31 0.30 0.26 0.38 0.31 0.32 0.37 0.36 0.30 電阻變化 3.80 3.24 2.85 2.24 , 2.08 s 1.37 CO yn 1.24 〇〇 1.11 1.07 1.02 〇〇 CO 1.35 cn T-H Ό 1.32 1.34 1.30 〇〇 <N 1.29 耐熱性 霧度變化 0.48 0.45 0.40 0.36 , 0.37 0.32 0.28 0.28 0.22 0.18 I 0.15 ! 0.10 0.05 0.31 0.28 1 0.29 0.30 0.33 0.35 0.39 0.37 0.21 電阻變化 3.90 3.25 2.80 2.53 1 2.20 ON 1.45 cs 1.18 cs 1.10 1.08 1.70 1.53 00 νη cs 1.49 ! 1.48 i 1.48 耐磨損性 50.2 46.2 28.7 18.6 , 10.2 5.62 1.22 o 1.06 1.04 1.04 S «•H 1.00 1.25 1.23 1.32 1.41 1.40 1.68 1.20 膜強度 CN CN ΓΛ 寸 寸 寸 寸 in yn 寸 π 寸 寸 寸 m cn TT 霧度 CQ CQ 0Q P0 ω CQ CQ m Φ CQ PQ 〇 u U < < < < c < 全光線透 過率 < < < < < < < < < < < < CQ < < < < < c < < 表面電阻 率_> ^r\ 寸 寸 寸 寸 寸 寸 ro CO (N (N CN 寸 寸 m m CN CS (N 寸 導電性 構件 ___1 (N (N CN CN ν〇 CN Pi 00 cs On CS CS m cn CO CO ν〇 m Ρ: 00 m σ\ m o 96 201247810 41955pif 導電性構件C-3及導電性構件c_4分別具有如下的導 该導,層包含將四烷氧基化合物或有機烷氧基 化合物早卿於導電性層而形成的溶膠凝膠硬化物。根據 表3所不的結果’可知導電性構件c_3的彎曲性欠佳 電性構件C_4的耐磨損性欠佳。相對於此,可知本發明的 一實施形態的導電性構件1〜導電性構件21的彎曲性及耐 磨損性優異,同時表面電阻率、全光線透過率、霧度、膜 強度、耐熱性及耐濕熱性均具有優異的性 .能 進而,根據表4所示的結果而理解如下者。 根據導電性層中所包含的銀奈米線的塗佈量相同、且 使=烧氧基化合物及有狀氧基化合物的總量/銀奈米線 的負量比變化的導電性構件22〜導電性構件33及導電性 構件1R的賴結果’可知當吨氧基化合物及有機院氧 基化合物_量/絲米_質量比處於2/1〜8/1的 内時,可獲得表面_率、全光線透過率、霧度、耐磨損 性、耐熱性、耐濕熱性及彎曲性均顯示良好的性能,且最 能保持平衡的導電性構件。 另外,根據四烧氧基化合物及有機烧氧基化合物的她 量/銀奈錄的質量比相同、錢銀奈米線的塗佈量變化二 導電性構件34〜導電性構件42及導電性構件1R的評價结 果,可知當銀奈米線的塗佈量處於〇.〇15 g/m2〜Q Q2 的範圍内時,可獲得表面電阻率、全光線透過率、霧度、 耐磨損性、耐熱性、耐濕熱性及彎曲性均顯示良好的性=, 且最能保持平衡的導電性構件。 & 97 201247810 41955pif 構件__ 示的銀奈轉轉^⑺;述表5所 =ΓΤ 性構件電="的_ [表5] 導電Έ 構件 ----------銀奈米始火公勘访 ~----- 43 〜· 44 編號 平 iil 且紅 e fie / \ (2) —軸長度(μηι) 22 Ω 平峋短軸^~^3^ 45 ~~ --(^2__ (Τ) —25·5 — 18.5 3Ζ5 ~-- 4^9~~~- ~6Ζ7 46~ ~~ J (<:Λ ~ 47 ~~ — 16)-- 一115_ 8.0 __2〇4~ ~~~ Τδ?7 48" 49~~' 50 '~~ _ U ) (8) (9) __10.8 9.2 「 8·8 28^9 厂 47^8 61.2 ~ (導電性構件51的製作) 對製備例3中所製作的PET基板101的第2黏著層32 的表面進行電暈放電處理後,利用棒塗法,以使固體成分 塗佈量成為0.007 g/m2的方式塗佈Ν-β(胺基乙基)γ>胺基丙 基二曱氧基石夕烧(ΚΒΜ-603 (上述))的0.1%水溶液,於 175°C下乾燥1分鐘而形成功能層33。如此,製成具有圖2 所示的構成的PET基板102,該PET基板102具有包含黏 著層3卜黏著層32及功能層33的三層構成的中間層30。 於PET基板102上形成與導電性構件1的導電性層相 同的導電性層20,而製成由圖2的剖面圖所示的非圖案化 98 201247810 41955pif 生,件51 °以與導電性構件1的情況相同的方式對其 只細*圖案化,從而獲得導電性構件51。 (導電性構件52〜導電性構件59的製作) 於形成導電性構件51中所使用的PET基板102中的 功能層33時,將KBM6〇3 (上述)變更為下述化合物,除 此以外,以與導電性構件51的製作相同的方式獲得導電性 構件52〜導電性構件59。 導電性構件52 :脲基丙基三乙氧基矽烷 導電性構件53 : 3-胺基丙基三乙氧基矽烷 導電性構件54 : 3-髄基丙基三曱氧基矽烷 導電性構件55 :聚丙烯酸(重量平均分子量:50,000) 導電性構件56 : Phosmer Μ (上述)的均聚物(重量 平均分子量為2〇,〇〇〇) 導電性構件57 :聚丙烯醯胺(重量平均分子量為 100,000) 導電性構件58 :聚(對笨乙烯磺酸鈉)(重量平均分子 量為 50,〇〇〇) 導電性構件59 :雙(六亞曱基)三胺 (導電性構件C6〜導電性構件C13的製作) 使用上述銀奈米線水分散液(2)〜銀奈米線水分散液 及(?)來代替製作f電性構件C2時所使用的銀奈米線水分 放液:除此以外,以與導電性構件C2的製作相同的 方式獲得導電性構件C6〜導電性構件C13。 <<評價:>> 99 201247810 ^iyDDpif =所獲得的各導電性構件,以與上述相 料性(全光線透過率、霧度)、膜強度 耐熱性、耐濕熱性1曲性。將結果示於表6。
根據表6所示的結果可理解如下者。 根據導電性構件43〜導電性構件50的評價結果、 上述導電性構件1的評價結果,可知使用銀奈切 < 的平均短軸長度為3〇 nm以下的範圍毛毛◦的導電性^件 尤其於全光線透過率、霧度、膜強度及耐磨損性方面具 100 201247810 41955pif 優異的性能。 另外,根據導電性構件51〜導電性構件59的結果, 可知藉由設置包含具有醯胺基、胺基、巯基、羧酸基、磺 酸基、磷酸基或膦酸基的化合物的功能層作為與導電性層 接觸的中間層,可無問題地對基板塗佈導電性膜。 (導電性構件60的製作) 使用如下的銀奈米線水分散液(1〇)來代替銀奈米線 水分散液(1) ’該銀奈米線水分散液(1〇)是利用蒸餾水 將美國專利申請公開2011/0174190A1號公報的例1及例2 中所記載(第8項段落0151〜第9項段落〇16〇)的銀奈米 線分散液稀釋成0.45%而成者,除此以外,以與導電性構 件1相同的方式獲得導電性構件6〇。 (導電性構件61〜導電性構件7〇的製作) 如以下所示般將銀奈米線水分散液⑴變更為上述銀 奈米線水分散液(10),除此以外,以與導電性構件6 電性構件H)、導電性構件27、導電性構件29、導電 件30、導電性構件36、導電性構件37、導電性 冓 ^電性構件52或導電性構件53相同的方式分別雷 性構件61〜導電性構件70。 于等電 的黏合劑構成+銀奈米 的黏合劑構成+銀奈米 的黏合劑構成+銀奈米 導電性構件61 :導電性構件6 線水分散液(10) 導電性構件62:導電性構件 線水分散液(10) 導電性構件63 :導電性構件27 101 201247810, 線水分散液(10) 導電性構件64:導電性構件29的黏合劑構成+銀奈米 線水分散液(10) 導電性構件65 :導電性構件30的黏合劑構成+銀奈米 線水分散液(10) 導電性構件66:導電性構件36的黏合劑構成+銀奈米 線水分散液(10) 導電性構件67:導電性構件37的黏合劑構成+銀奈米 線水分散液(10) 導電性構件68:導電性構件51的黏合劑構成+銀奈米 線水分散液(10) 導電性構件69:導電性構件52的黏合劑構成+銀奈米 線水分散液(10) 導電性構件70:導電性構件53的黏合劑構成+銀奈米 線水分散液(10) < <評價> > 針對所獲得的各導電性構件,以與上述相同的方法評 價表面電阻率、光學特性(全光線透過率、霧度)、膜強度、 而于磨損性、财熱性、耐濕熱性、彎曲性。將結果示於表7。 102 201247810 41955pif [表Π Ίί價結果^ —- Μ 表面 全光 霧度 膜強 耐磨 損性 耐熱性 耐濕熱性 彎曲 性 Ί王 構件 電阻 率 線透 過率 度 電阻變 化 霧度變 化 電阻變 化 霧度變 化 60 4 A B 4 1.18 1.37 0.26 1.30 0.27 1.1「 61 4 A B 3 1.57 1.44 0.30 1.32 0.25 1.07~~ 62 4 A B 4 1.16 1.53 0.25 1.28 0.24 1.35 63 4 A B 4 5.32 1.94 0.34 1.83 0.27 1.03 64 3 A B 5 Ϊ.05 1.17 0.24 1.25 0.18 1.02 65 3 A B 5 1.02 1.11 0.19 1.19 0.12 1.07 66 4 A A 4 1.33 1,55 0.27 1.34 0.25 1.03 67 3 A A 4 1.36 1.60 0.31 1.34 0.36 1.06 68 4 A B 5 1.14 1.21 0.13 1.29 0.18 1.03 69 4 A B 5 1.22 1 1.24 0.22 1.08 0.21 1.04 70 4 A B 5 1.14 1.22 0.19 1.26 0.15 1.08 — 根據表7所示的結果可理解如下者。 根據導電性構件60〜導電性構件70的評價結果,可 知即便使用美國專利申請公開2011/0174190Α1號公報中 所記載的銀奈米線,只要是本發明的一實施形態的導電性 構件,則全光線透過率、霧度、膜強度及耐磨損性亦具有 優異的性能。 <積體型太陽電池的製作> 非日日太%電池(超直(SUper straight)型)的製作_ 以與導電性構件1相同的方式於玻璃基板上形成導電 =層’從而形錢明導電膜。但是,不進行®案化處理而 ,為整個面均勻的透明導電膜。錢CVD法於其上 部形成膜厚約為15 nm的P型非晶梦、膜厚約為350 nm 的i里^非阳矽、膜厚約為3〇 nm的n型非晶矽並形成添 力有鎵的氧化鋅層2〇 nm、銀層2⑻作為背面反射電 103 201247810 極,從而製成光電轉換元件(積體型太陽電池)。 -CIGS太陽電池(次直(substraight)型)的製作_ 於鈉鈣玻璃基板上,藉由直流磁控濺鍍法來形成膜厚 為500 nm左右的鉬電極,藉由真空蒸鍍法來形成膜厚二 為2.5 μιη的作為黃銅礦系半導體材料的Cu〇:n()6Ga()'4)sl 薄膜,且藉由溶液析出法而於其上形成膜厚約為5〇nm 2 硫化鎮薄膜。 於其上形成與導電性構件1的導電性層相同的導電性 層,並於玻璃基板上形成透明導電膜,從而製成光電轉換 元件(CIGS太陽電池)。 針對所製作的各太陽電池,如以下般評價轉換效率。 <太陽電池特性(轉換效率)的評價> 針對各太陽電池,照射空氣質量(AirMass,AM)為 1.5、照射強度為1〇〇 mW/cm2的模擬太陽光,藉此測定效 率。其結果,任何元件均顯示9%的轉換效率。 根據該結果,可知藉由將本發明的一實施形態的導電 膜形成用積層_於透料__成,於任何積體型太 陽電池方式中均可獲得高轉換效率。 -觸控面板的製作· 以與實例1的導電性層的形成相同的方式,於玻璃基 ,上形成透明導電膜。使用所獲得的透明導電膜,並藉由 最新觸控©板_』(2_年7月6日發行,Techno 丁画股份有限公司)、三谷雄二主編,「觸控面板的技術 與開發」、CMC出版(2004年12月發行),「FpD internati〇nal 104 201247810 41955pif 2009 Forum (平板顯示器國際論壇2009) 嘈演教 材」’「Cypress Semiconductor Corporation (賽普拉斯半導 體公司)應用指南AN2292」等中所記載的方二來作 控面板。 个衣丨F碉 可知當使用所製作的觸控面板時,可製作如下的觸控 面板:視認性因透光率的提昇而優異,且因導電性的提曰二 對於由空手、戴上手套的手、指示器具中的至少_者^進 行的文字等的輸入或畫面操作的應答性優異。 [產業上之可利用性] 本發明的-實施形態的導電膜形成用積層體 使用、或用作轉印材料’因湘顯影關案化性優異 明^、導電性及耐久性(㈣度)優異,故亦可較佳地用 =製作例如圖綠透明導電膜、觸控面板、顯示器用抗靜 電材料、電磁波遮罩、有機El顯千哭南雷托 ° Γ電極、電子紙、可撓式顯示器用電極、可撓式顯干 器用抗靜電膜、顯示糾、積體型太陽電池。繞式顯不 曰本專利申請案2〇1Μ〇2135、日本專 、及日本專利申請案2〇12_〇6827〇專^ ^ 所有内容如參㈣被編人至本說明"。+所揭不的 中所記_所有文獻、專利、專利申請案、 入至與的程度,藉由參照而被編 而編入各個文獻、真r具體地且個別地記载藉由參照 【圖式簡單說明】 利中請案、及技術規格的情況。 105 201247810 圖1是表示本發明的第一實施形態的導電性構件的第 一例示形態的概略剖面圖。 圖2是表示本發明的第一實施形態的導電性構件的第 二例示形態的概略剖面圖。 【主要元件符號說明】 1、2 :導電性構件 10 :基材 20 :導電性層 30 :中間層 31 :第1黏著層 32 :第2黏著層 33 :功能性層 101、102 :基板 106
Claims (1)
- 201247810 41955pif 七、申請專利範圍: L 一種導電性構件,其包括: 基材;以及 設置於上述基材上的導電性層; 的人ΐί^性層含有⑴平均短轴長度為15G⑽以下 勺至屬不未線、及(ii)黏合劑,且 有以下述通式(la)所表示的部分結 或通式(lib)所表示的部分結構, [化1] 士述黏合劑包含三維交赌構,上述三_聯⑽含 構、及以下述通式(IIa) (la) Ο I —Ο—M1~〇—- Ο ο I Ο—M2-〇- R3 〇la) R3 ——0-M2IR3 (式中,M1及M2分別獨立地表示選自由81、刃 t所組成的組群中的元素,Rs分職立地表示氮原子或j 基)。 2. —種導電性構件,其包括: 基材;以及 設置於上述基材上的導電性層; 上述導電性層含有⑴平均短軸長度為15〇 nm以_ 的金屬奈米線、及(ii)溶膠凝膠硬化物,且 上述溶膠凝膠硬化物是將以下述通式(1)所表示的^ 107 201247810 ,氣基化合物、及以下述通式(II)所表示的有機烷氧基 合物水解及聚縮合而獲得, "(OR、 (I) _ (式中,Μ1表示選自由Si、Ti及Zr所組成的組群中 的元素,R1表示煙基) M2(OR2)aR34.a (II} (式中2, M23表示選自由Si、Ti及Zr所組成的組群中 二元素R及R刀別揭立地表示氫原子或烴基,a 或 3)。 L 3.如申請專利範圍第2項所述之導電性構件,其中上 j電性料的上述四燒氧基化合物的含量·上述 =氣基化合物的含量的質量比處於0.01/1〜100/1的範圍 述導4電二=,所述之導綱 合物的^合物及上财舰氧基化 吻〜撕的範圍内u線的含量的f量比處於 件,申請專,彳範㈣1項或第2項所述之導電性構 其中上述%及上述M2均為Si。 構 6·如申請專利範圍第1項或第2項所述之導電性構 108 201247810 41955pif 件,其中上述金屬奈米線為銀奈米線。 7.如申請翻翻第丨韻第2項所述 =下上述導電性層的表面所測定的表面電阻率為 杜8使Γ中請專利範圍第1項或第2項所述之導電性構 件,其中上述導電性層的平均膜厚為0 005卿〜0 5帅。 件,1項或帛2摘狀導電性構 件〃中上述導电性層包含導電性區域及 且至少上述導電性區域包含上述金屬奈米線。111戍 件二==圍第1項或第2項所述之導電性構 層的=材與上述導電性層之間,更包含至少1 η.如”專利範圍第!項或第2項所述之導電 件’其中在上述基材與上述導電性層之間具有中間層,上 層與上述導電性層接觸、且包含具有可與上述金屬 不米、,表相互作用的官能基的化合物。 12. 如申請專利範圍第u項所述之導電性構件,其中 t述官能基選自由醯胺基、胺基、巯基、羧酸基、磺酸/基、 磷酸基及膦縣、以及±述基的鹽所組成的組群。、 13. 如申睛專利範圍第1項或第2項所述之導電性構 1 2其中當進行了使用連續加載式抗刮試驗機,以125 g/二的壓力按壓紗布來對上述導電性層絲面往返摩擦 〇人的耐磨損試驗時,上述财磨損試驗後的導電性層的表 面電阻率(Ω/口)對於上述耐磨損試驗前的導電性層的表 109 201247810 面電阻率(Ω/ο)的比為 100以下。 杜1如中睛專利範15帛1項或第2項所述之導電性構 二二:=\的上述導電性構件的上述導電 =面電阻率(Ω/ϋ)對於供於上述f曲試驗之前的 K電性層的表面電阻率⑽口)的比為2 0以下,的圓曲試驗是使用具備直徑為1G mm的圓筒心轴 ,圓Λ形心軸f曲試㈣’將上述導電性 次的試驗。 $叫α 15>種導電性構件的製造方法,上述導電性構件為 如申請專利範圍第2項至第4項中任—項所述之導電性構 件’上述導電性構件的製造方法包括: (a)將包含金屬奈米線、以及四烷氧基化合物及上述 有機烧氧基彳b合物的綠組成輯η上述基材上,而於 基材上形成液狀組成物的液膜;以及 (b)將上述液膜中的上述四烷氧基化合物及上述有機 烷氧基化合物水解及聚縮合而獲得溶膠凝膠硬化物。 16. 如申請專利範圍第15項所述之導電性構件的製造 方法,其中於上述(a)之前,更包括於上述基材的形成上 述液膜的面上形成至少1層的中間層。 17. 如申請專利範圍第15項或第16項所述之導電性 構件的製造方法,其中於上述(b)之後,更包括(c)於 上述導電性層上形成圖案狀的非導電性區域,以使上述導 電性層具有非導電性區域與導電性區域。 18. 如申請專利範圍第15項或第16項所述之導電性 110 201247810 41955pif 構件的製造方法,其中上述導電性層中的上述四烷氧基化 合物的含量對於上述有機烷氧基化合物的含量的質量比處 於0.01A〜100/1的範圍内。 19. 如申請專利範圍第15項或第16項所述之導電性 構件的製造方法,其+上述導電性層中的域四烧氧基化 合物及上述有機烧氧基化合物的總含量對於上述金屬奈米 線的含量的質量比處於〇.5/1〜25/1的範圍内。 丁 20. —種組成物,其包括: (Ο平均短軸長度為15〇nm以下的金屬奈米線; (11)以下述通式⑴所表示的四烧氡基化合物及以 下述通式(II)所表示的有機烷氧基化合物;以及 (m)使上述成分⑴及上述成分(u)分散或溶解 的液體的分散媒, M'OR、 (I) (式中,Μ1表示選自由Si、Ti及&所組成的組群中 的元素,R1表示烴基) M2(OR2)aR34.a (π) (式中,Μ2表示選自由Si、Ti及Zr所組成的組群中 的元素,R2及R3分別獨立地表示氫原子或烴基,a表示2 或 3)。 ’、 111 201247810 -τ 1 21. —種觸控面板,其包含如申請專利範圍第1項至 第14項中任一項所述之導電性構件。 22. —種太陽電池,其包含如申請專利範圍第1項至 第14項中任一項所述之導電性構件。 112
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2013
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