KR20110025914A

KR20110025914A - 투명 도전성 전사판의 제조 방법, 투명 도전성 전사판, 투명 도전성 전사판을 이용한 투명 도전성 기재의 제조 방법, 투명 도전성 기재, 및 투명 도전성 기재를 이용한 성형체

Info

Publication number: KR20110025914A
Application number: KR1020107028177A
Authority: KR
Inventors: 야스오 가끼하라; 미찌히사 교또; 교이찌 스즈끼
Original assignee: 도다 고교 가부시끼가이샤; 후지 코피안 가부시키가이샤
Priority date: 2008-07-04
Filing date: 2009-06-30
Publication date: 2011-03-14
Also published as: US8846182B2; TW201009853A; JPWO2010001591A1; US20110143077A1; CN102067245A; EP2302645A1; WO2010001591A1; JP5510320B2

Abstract

(과제) 저저항이고 고투과율이며 내무아레성이 우수한 투명 도전성 기재를 특별한 장치를 이용하지 않고 용이하게 제조할 수 있고, 나아가 광범위한 기재에 적용할 수 있는 투명 도전성 기재의 제조 방법, 및 충분한 광학적 투명성 및 전자파 실드성을 갖고, 또한 성형 가공이 용이한 투명 도전성 기재 및 그 제조 방법, 또한 투명 도전성 성형체를 제공한다.
(해결 수단) 자기 조직화 막을 형성 가능한 금속 미립자 분산 용액을 지지체에 도포, 건조시킨 후, 가열 처리 및/또는 화학 처리를 행하거나, 또는 금속 미립자 전구체 용액을 지지체 상에 도포, 건조시킨 후, 환원 석출시키거나 하여, 저저항이고 고투과율이며 내무아레성이 우수한 도전성 랜덤 네트워크 구조를 갖는 투명 도전성 막을 지지체 상에 미리 형성시킨 후, 기재와 지지체를 접합하고, 기재 상에 투명 도전성 막을 직접 전사하거나 또는 접착층 또는 점착층을 개재시켜 전사함으로써, 광범위한 기재에 저저항이고 고투과율이며 내무아레성이 우수한 투명 도전성 기재를 용이하게 제조할 수 있다.

Description

투명 도전성 전사판의 제조 방법, 투명 도전성 전사판, 투명 도전성 전사판을 이용한 투명 도전성 기재의 제조 방법, 투명 도전성 기재, 및 투명 도전성 기재를 이용한 성형체{TRANSPARENT ELECTRICALLY CONDUCTIVE TRANSFER PLATE AND PRODUCTION METHOD THEREFOR, TRANSPARENT ELECTRICALLY CONDUCTIVE BASE, METHOD FOR PRODUCING TRANSPARENT ELECTRICALLY CONDUCTIVE BASE USING TRANSPARENT ELECTRICALLY CONDUCTIVE TRANSFER PLATE, AND MOLDED ARTICLE USING TRANSPARENT ELECTRICALLY CONDUCTIVE BASE}

본 발명은 저저항이고 고투과율이며 내무아레성(moire resistance)이 우수한 도전성 랜덤 네트워크 구조를 갖는 투명 도전성 기재, 투명 도전성 기재의 제조 방법, 및 투명 도전성 기재의 제조에 사용하는 투명 도전성 전사판, 투명 도전성 전사판의 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 시인성을 가진 전자파 실드재로서, 투명 도전성 기재를 이용한 성형체에 관한 것이다.

투명 도전성 기재는 대전 방지막, 터치 패널이나 태양 전지의 투명 전극, 전자파 실드재 등으로서 이용되고 있다. 그 중에서도 여러 곳에서 검토가 활발하게 행해지고 있는 전자파 실드재는 가전 용품, 휴대 전화, 퍼스널 컴퓨터, 텔레비전을 비롯한 전자 기기로부터 방출된 다종 다양한 전자파를 억제하는 목적에 이용되고 있다. 특히 플라즈마 디스플레이나 액정 디스플레이 등의 플랫 패널 디스플레이로부터의 전자파는 장치의 오작동이나 장시간 피폭함으로 인한 인체에의 영향이 우려되고 있고, 이들 전자파를 억제하기 위해서 전자파 발생원으로부터의 영향을 없애는 수단을 크게 나누면 다음 2가지로 나누어진다. (1) 전자파의 발생이 억제되도록 전자 회로를 개량 설계하는 방법, 및 (2) 전자파 발생원을 전자파 실드재로 덮는 방법이 있다. (1)의 방법으로 전자파가 억제되는 것이라면, 불필요한 부재가 증가하는 일이 없어 더 바람직하지만, 전자파의 발생원을 특정하여 회로의 개량 설계를 더 행하는 번잡한 작업을 행하기보다는 (2)의 방법을 이용하는 쪽이 더 효율적이고 바람직한 경우도 많아, 전자파 실드재가 검토되고 있다.

상기 (2)에 있어서의 전자파 실드재 용도의 투명 도전성 기재의 제조 방법으로서 몇 가지 방법이 제안되어 있다. 예를 들면, 격자상의 금속 배선을 형성하는 방법이 있다. 이 방법은 구리 등의 금속박을 포토리소그래피 프로세스를 이용하여 격자상의 금속 배선으로 형성시키는 방법이다(예를 들면 특허 문헌 1 참조). 그러나, 포토리소그래피 프로세스에서는 번잡한 조작이 필요하고, 장치도 특수하여, 고 코스트로 된다. 또한, 도금 촉매인 Pd 미립자를 기재 상에 도포한 후, 도금하는 프로세스가 개시되어 있으나(예를 들면 특허 문헌 2 참조), 도금액의 관리 등이 필요해져서 역시 조작이 번잡해짐과 함께 환경 부하적으로 과제가 남는다. 또한, 금속 미립자로부터 인쇄용 잉크를 조제하고, 스크린 인쇄에 의해 기재 상에 인쇄하고, 가열 처리함으로써, 격자상의 금속 배선을 형성하여 투명 도전성 기재를 제조하는 방법도 개시되어 있다(예를 들면 특허 문헌 3 참조). 그러나, 인쇄에 의한 금속 배선 폭에서는 디스플레이의 차후의 고해상도화에 대응하기에 충분한 좁은 금속 배선 폭에 대응할 수 있을지의 여부에 과제가 남아 있다.

그런데, 플랫 패널 디스플레이 등에 상기 격자상의 금속 배선을 갖는 투명 도전성 기재를 이용한 경우에는 「내무아레 특성」이 중요해진다. 이는 점 또는 선이 기하학적으로 규칙적으로 분포된 것을 포개었을 때에 생기는 얼룩 무늬로서, 구체적으로는 디스플레이를 보았을 때에 줄무늬가 보이는 현상이다. 그 때문에, 금속 배선 부분이 상기한 바와 같은 격자상이 아니라, 예를 들면 랜덤한 네트워크 형상을 갖고 있는 쪽이 바람직한 것이 지적되고 있다. 포토리소그래피나 인쇄를 이용하지 않는, 상기한 바와 같은 금속 배선이 랜덤한 네트워크 형상을 가진 투명 도전성 기재의 제조법으로서, 금속 미립자의 분산 용액을 기재 상에 도포, 건조시키고, 금속 미립자의 자기 조직화 현상을 이용한 랜덤 네트워크 구조를 형성시키는 방법이 개시되어 있다(예를 들면 특허 문헌 4 참조). 이 제조법은 코스트면이나 환경 부하 면에서 우수한 방법이라고 말할 수 있다.

또한, 상기한 전자파 실드재로서는 알루미늄, 구리, 철 등의 금속박, 폴리에스테르 섬유를 구리나 니켈로 도금한 도전포, 스테인리스나 구리의 금속 와이어를 투명 기재 상에 격자상으로 배치한 금속 실드 스크린, 은 필러를 포함하는 도전성 페이스트를 기재 상에 격자상으로 인쇄한 투명 도전성 기재, ITO(인듐과 주석의 산화물)를 기재에 증착 적층시킨 투명 도전성 기재 등을 들 수 있다.

한편, 최근에는 전자파 실드성 외에 피차폐물의 외측으로부터의 시인성도 요구되고 있다. 이는 전자 기기를 조립한 후의 내부에 삽입된 기재나 배선을 전자 기기의 케이스의 외측으로부터 육안에 의한 확인 검사를 행하는 등의 요구가 있었기 때문이다.

상기 요구에 대하여 투명성 수지로 제조된 케이스를 이용하고, 케이스에 전술한 전자파 실드재 중 광학적 투명성이 있는 전자파 실드재를 점착하여 시인성을 확보하는 수법이 채택되고 있다.

광학적 투명성을 갖는 전자파 실드재로서는, 예를 들면 폴리에스테르 섬유를 구리나 니켈로 도금한 도전포, 스테인리스나 구리의 금속 와이어를 투명 기재 상에 격자상으로 배치한 금속 실드 스크린, 은 필러를 포함하는 도전성 페이스트를 기재 상에 격자상으로 인쇄한 투명 도전성 기재, ITO를 기재에 증착 적층시킨 투명 도전성 기재 등을 들 수 있다.

또한, 코스트 다운을 지향한 경우, 전자 기기의 케이스를 제조한 후에 전자파 실드재를 점착하기보다도, 케이스의 재료로 되는 투명 수지 기재에 전자파 실드성을 부여한 투명 수지 기재를 제조하고, 이어서 투명 수지 기재를 성형 가공함으로써 케이스를 제조하는 쪽이 공업적으로 더 바람직한 것은 명백하다.

그러나, 전술한 케이스의 재료로 되는 투명 수지 기재 대신에 전술한 전자파 실드재를 성형 가공하거나, 성형용 투명 수지에 전술한 전자파 실드재를 부착 또는 적층시키고, 이어서 케이스를 성형 가공에 의해 제조하면, 케이스의 모서리의 절곡 부분에 문제가 발생하여 곤란하였다.

금속 실드 스크린이나 은 필러를 포함하는 도전성 페이스트를 기재 상에 격자상으로 인쇄한 투명 도전성 기재를 이용한 경우에는, 절곡 부분에서 금속선이나 은 필러의 배선부에 단선이 발생한다. 단선이 발생하여 케이스 전체에 있어서의 통전이 어려워지면, 접지를 취할 경우에 각 통전 부분에 접지를 취할 필요가 있거나, 또는 전체가 통전하도록 통전 부분끼리를 연결하도록 하는 이차적 처리가 필요해진다.

또한, ITO를 기재에 증착한 투명 도전성 기재의 경우, 절곡 부분의 ITO 박막에 균열이 발생하여 케이스 전체에 있어서의 통전을 얻을 수 없게 된다.

한편, 금속 미립자로 구성되어 랜덤한 메쉬상 구조를 갖는 투명 도전성 막이 개시되어 있다(특허 문헌 5 및 6). 투명 도전성 막은 높은 광학적 투명성과 고도전성을 갖고 있기 때문에, 시인성이 우수한 전자파 실드재로서 이용하는 것을 기대할 수 있다.

특허 문헌 1:일본 특허 공개 2001-217589호 공보 특허 문헌 2:일본 특허 공개 2005-203484호 공보 특허 문헌 3:국제 공개 제2005/115070호 팸플릿 특허 문헌 4:일본 특허 공개 2006-32197호 공보 특허 문헌 5:일본 특허 공표 2005-530005호 공보 특허 문헌 6:일본 특허 공개 2007-234299호 공보

그런데, 상기한 자기 조직화 현상을 이용하는 방법에서는 건조와 함께 금속 미립자가 집합하여 랜덤 네트워크를 형성하는데, 충분히 낮은 저항을 얻기 위해서는 그 후에 가열 처리나 화학 처리가 필요해진다. 이는, 일반적으로 금속 미립자는 미립자화함으로써 저온 소결이 진행하는 것이 보고되어 있는데, 금속 미립자끼리의 합일을 방지하고 분산 용액 중에서의 분산 안정성을 유지하기 위해서 부가되어 있는 유기 분산제를 가열 처리나 화학 처리에 의해 제거할 필요가 있기 때문이다. 또한, 금속 미립자의 분산 용액에 이용되는 유기 용제는 일반적으로 수지를 잘 용해하는 것을 이용하는 경우가 많기 때문에, 투명 도전성 막을 적층시키는 기재에 내약품성이 있는 기재를 사용하지 않는 경우에는 처리 중에 열화하는 것도 우려된다. 또한, 금속 미립자와 기재의 접착성을 고려하면 기재 상에 미리 접착층이나 점착층을 도포해 둘 필요가 있는데, 도포함으로써 기재의 표면성이 변화하여 자기 조직화를 방해하는 것도 우려된다.

이와 같이 금속 미립자의 자기 조직화를 이용한 투명 도전성 기재의 제조법은, 포토리소그래피법이나 도금법, 인쇄법에 비하여 내무아레성이 우수한 투명 도전성 기재를 용이하게 제조할 수 있는 방법이기는 하지만, 사용 가능한 기재가 내열성, 내약품성이 있는 기재에 한정되고, 또한 접착제·점착제 도포 후의 표면성에 대해서도 고려할 필요가 있어 아직 과제가 남아 있다.

또한, 요즈음 시인성의 요구도가 점점 높아져서, 이 요구에 부응할 수 있는 충분한 광학적 투명성을 갖는 전자파 실드재로서는, 금속 실드 스크린, 은 필러를 포함하는 도전성 페이스트를 기재 상에 격자상으로 인쇄한 투명 도전성 기재 또는 ITO를 증착 적층한 투명 도전성 기재 등에 한정된다.

그러나, 투명성 및 도전성이 우수한 투명 도전성 막을 형성시키기 위해서 이용하는 유기 용제, 및 도전성을 향상시키기 위한 가열 및/또는 화학적 처리 중 어느 것에나 내구성이 있는 기재는 한정되어 있어서, 용이하게 성형 가공이 가능하고 저렴한 기재 상에 투명 도전성 막을 적층시켜 투명 도전성 기재를 얻기가 어려운 경우가 많아 과제가 남아 있다.

또한, 종래의 전자파 실드재나 투명 도전성 기재에서는 충분한 광학적 투명성 및 전자파 실드성을 갖고 있지만, 용이하게 성형 가공하여 케이스를 제조할 수 있는 것은 없었다.

본 발명의 목적은 저저항이고 고투과율이며 내무아레성이 우수한 투명 도전성 기재를 특별한 장치를 이용하지 않고 용이하게 제조할 수 있고, 나아가 광범위한 기재에 적용할 수 있는 투명 도전성 기재의 제조 방법, 투명 도전성 기재, 및 이들에 사용하는 투명 도전성 전사판의 제조 방법, 투명 도전성 전사판을 제공하는 것이다. 또한 내구성이 높은 투명 도전성 기재를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 충분한 광학적 투명성 및 전자파 실드성을 갖고, 성형 가공이 용이한 투명 도전성 기재와 투명 도전성 성형체를 제공하는 것이다.

본 발명은 자기 조직화 막을 형성 가능한 금속 미립자 분산 용액을, 내열성 및/또는 내약품성을 갖는 지지체에 도포하고 건조시킨 후, 가열 처리 및/또는 화학 처리를 행하여, 저저항이고 고투과율이며 내무아레성이 우수한 도전성 랜덤 네트워크 구조를 갖는 투명 도전성 막을 지지체 상에 형성시키는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 전사판의 제조 방법이다(본 발명 1).

또한, 본 발명은 자기 조직화 막을 형성 가능한 금속 미립자의 전구체인 금속염의 용액을, 내열성 및/또는 내약품성을 갖는 지지체에 도포하고 건조시킨 후, 금속 미립자의 전구체를 가열 또는 자외선 조사 또는 환원성 가스에 의해 환원 석출시켜, 저저항이고 고투과율이며 내무아레성이 우수한 도전성 랜덤 네트워크 구조를 갖는 투명 도전성 막을 지지체 상에 형성시키는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 전사판의 제조 방법이다(본 발명 2).

또한, 본 발명은 상기 지지체에 상기 금속 미립자 분산 용액 또는 상기 금속염의 용액을 도포하기에 앞서, 상기 지지체에 표면 처리를 실시하는 본 발명 1 또는 본 발명의 2에 기재된 투명 도전성 전사판의 제조 방법이다(본 발명 3).

또한, 본 발명은 본 발명 1 내지 본 발명 3 중 어느 하나에 기재된 투명 도전성 전사판의 제조 방법에 의해 얻어지는 투명 도전성 전사판이다(본 발명 4).

또한, 본 발명은 본 발명 4에 기재된 투명 도전성 전사판의 투명 도전성 막을 갖는 면과 기재의 일면을 대향시키고, 상기 투명 도전성 전사판과 상기 기재를 압착 또는 열압착시켜, 상기 투명 도전성 막을 상기 기재에 전사시킨 후, 상기 지지체를 박리하는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 기재의 제조 방법이다(본 발명 5).

또한, 본 발명은 본 발명 4에 기재된 투명 도전성 전사판의 투명 도전성 막을 갖는 면과 기재의 일면 중 적어도 어느 일면에 접착층 또는 점착층 또는 커플링제층 또는 유기물 겔층을 형성한 후, 상기 투명 도전성 전사판과 상기 기재를 압착 또는 열압착시켜, 상기 투명 도전성 막을 상기 기재에 전사시킨 후, 상기 지지체를 박리하는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 기재의 제조 방법이다(본 발명 6).

또한, 본 발명은 본 발명 5 또는 본 발명 6에 기재된 투명 도전성 기재의 제조 방법에 의해 얻어지는 투명 도전성 기재이다(본 발명 7).

또한, 본 발명은 상기 투명 도전성 막은 기재에 매몰되거나, 기재 및 접착층 중, 기재 및 점착층 중, 기재 및 커플링제층 중, 기재 및 유기물 겔층 중에 매몰되거나, 기재에는 매몰되지 않고 어느 하나의 층 중에 단독으로 매몰되어, 상기 투명 도전성 막의 표면과 상기 기재 또는 접착층 또는 점착층 또는 커플링제층 또는 유기물 겔층의 표면이 동일 평면인 본 발명 7에 기재된 투명 도전성 기재이다(본 발명 8).

또한, 본 발명은 상기 기재가 열가소성 수지 기재인 본 발명 7에 기재된 투명 도전성 기재이다(본 발명 9).

또한, 본 발명은 상기 금속 미립자가 Au, Ag, Cu, Ni, Co, Fe, Cr, Zn, Al, Sn, Pd, Ti, Ta, W, Mo, In, Pt, Ru로부터 선택되거나 또는 상기 금속을 2종 이상 포함하는 합금인 본 발명 9에 기재된 투명 도전성 기재이다(본 발명 10).

또한, 본 발명은 상기 접착층 또는 점착층이 열가소성 수지를 포함하는 접착제 또는 점착제인 본 발명 9 또는 10에 기재된 투명 도전성 기재이다(본 발명 11).

또한, 본 발명은 상기 열가소성 수지 기재가 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 비정질 폴리에틸렌테레프탈레이트, ABS, 폴리스티렌 및 이들의 적층 기재로부터 선택되는 수지 기재인 본 발명 9 내지 11 중 어느 하나에 기재된 투명 도전성 기재이다(본 발명 12).

또한, 본 발명은 본 발명 9 내지 12 중 어느 하나에 기재된 투명 도전성 기재를 성형하여 이루어지는 투명 도전성 성형체이다(본 발명 13).

본 발명의 투명 도전성 전사판의 제조 방법을 이용함으로써, 저저항이고 고투과율이며 내무아레성이 우수한 도전성 랜덤 네트워크 구조를 갖는 투명 도전성 막이 지지체 상에 형성된 투명 도전성 전사판을 특별한 장치를 이용하지 않고 용이하게 제조할 수 있다. 특히 투명 도전성 막의 형성에 적합한 지지체를 선택함으로써, 충분한 가열 처리 및 또는 화학 처리가 가능해져서 저저항이고 고투과율이며 내무아레성이 우수한 투명 도전성 막을 형성시킬 수 있다.

또한 본 발명의 투명 도전성 기재의 제조 방법은, 투명 도전성 전사판을 제조한 후, 이 투명 도전성 전사판 상의 투명 도전성 막을 기재에 전사시켜 제조하기 때문에, 기재가 특정의 기재에 한정되지 않고, 저저항이고 고투과율이며 내무아레성이 우수한 투명 도전성 기재를 특별한 장치를 이용하지 않고 용이하게 제조할 수 있다. 이들에 의해 광범위한 기재를 이용한, 성능이 우수한 투명 도전성 기재를 용이하게 제조할 수 있다.

또한 본 발명의 투명 도전성 기재는 투명 도전성 막이 기재에 매몰되거나, 기재 및 접착층 중, 기재 및 점착층 중, 기재 및 커플링제층 중, 기재 및 유기물 겔층 중에 매몰되거나, 기재에는 매몰되지 않고 어느 하나의 층 중에 단독으로 매몰되어 있기 때문에, 투명 도전성 막의 미세한 랜덤 네트워크의 강도가 유지되고, 내구성이 우수하다.

또한 본 발명에 관한 투명 도전성 기재는 충분한 광학적 투명성을 갖고, 또한 성형 가공이 용이하기 때문에, 전자파 실드성과 시인성을 가진 전자 기기 등의 케이스를 용이하게 성형 가공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 투명 도전성 기재의 투명 도전성 막과 기재의 관계를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 관한 투명 도전성 전사판 상에 기재를 압착하였을 때의 기재와 투명 도전성 막과 지지체의 관계를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 관한 투명 도전성 기재의 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 관한 투명 도전성 기재를 진공 성형기에 세팅한 도면이다.
도 5는 본 발명에 관한 투명 도전성 기재를 진공 성형기를 이용하여 성형한 도면이다.
도 6은 본 발명에 관한 성형 전후의 저항의 측정점의 도면이다.
<부호의 설명>
1, 11: 투명 도전성 막
2: 기재
3, 5, 6, 15: 투명 도전성 기재
4, 9, 13: 접착층 또는 점착층 또는 커플링제층 또는 유기물 겔층
7: 투명 도전성 막의 표면
8: 기재의 표면
10, 12: 지지체
14: 열가소성 수지 기재
16: 진공 성형기

본 발명의 투명 도전성 기재의 제조 방법은 지지체 상에 투명 도전성 막을 적층한 전사판을 제조하는 공정과, 전사판의 투명 도전성 막을 원하는 기재에 전사하여 투명 도전성 기재를 제조하는 공정을 포함한다.

본 발명에서 사용하는 지지체란 전사판에 사용하는 것으로서, 두께 1 내지 200㎛ 정도의 수지 필름 등을 말한다. 기재란 피전사 기재를 의미하고, 전사판에 있어서의 지지체와는 구별되는 두께 1㎛ 내지 10㎜ 범위의 수지 필름, 수지판, 유리 등을 말한다.

먼저 금속 미립자 분산 용액을 지지체 상에 도포, 건조시키고, 그 후에 가열 처리 및 화학 처리 또는 어느 하나의 처리를 행하거나, 또는 금속 미립자 전구체 용액을 지지체 상에 도포, 건조시킨 후, 금속 미립자 전구체를 가열 또는 자외선 조사 또는 환원성 가스에 의해 환원 석출시켜, 충분한 저저항성, 고투과율성 및 내무아레성을 갖는 투명 도전성 막을 지지체 상에 적층한 전사판을 제조한다.

그 후에 원하는 기재와 상기 전사판을 접합하고, 가열 처리 및 가압 처리 또는 어느 하나의 처리 방법에 의해 전사판으로부터 투명 도전성 막을 원하는 기재 상에 전사한 후, 전사판의 지지체를 박리함으로써, 저저항성, 고투과율성, 내무아레성을 갖는 투명 도전성 기재를 얻을 수 있다.

원하는 기재에 투명 도전성 막을 전사할 때에, 원하는 기재와 투명 도전성 막의 사이에 접착층, 점착층, 커플링제층 또는 유기물 겔층(이하, 접착층 등이라고 함)을 개재시킬 수도 있다. 원하는 기재의 표면 및/또는 전사판의 표면에 접착층 또는 점착층 또는 커플링제층 또는 점착성이 있는 유기물 겔층 등을 부여하고, 원하는 기재와 전사판을 접합하고, 가열 처리 및 가압 처리 또는 어느 하나의 처리를 행하거나, 또는 자외선 경화형의 접착층에서는 자외선 조사하는 방법에 의해, 전사판으로부터 투명 도전성 막을 원하는 기재 상에 전사한다. 그 후, 전사판의 지지체를 박리함으로써, 상기 접착층 등을 통해 기재 상에 저저항성, 고투과율성, 내무아레성을 갖는 투명 도전성 막을 적층한 투명 도전성 기재를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에서는 접착층은 상온에서는 접착력을 갖지 않지만, 가열함으로써 접착력을 일으키는 층을 말한다. 점착층은 상온에서 접착력을 갖는 층을 말한다.

도 1은 본 발명에 관한 투명 도전성 기재의 투명 도전성 막과 기재의 관계를 나타내는 단면도이다. 상기 투명 도전성 기재는 도 1(a)에 도시한 바와 같이 투명 도전성 막(1)을 기재(2) 중에 핫 프레스 등을 사용하여 완전히 매립한 투명 도전성 기재(3), 도 1(b)에 도시한 바와 같이 접착층 등(4) 및 기재(2) 중에 핫 프레스 등을 사용하여 투명 도전성 막(1)을 매립한 투명 도전성 기재(5), 도 1(c)에 도시한 바와 같이 본 발명 4의 투명 도전성 전사판을 사용하여 접착층 등(4)에 투명 도전성 막(1)을 매립한 투명 도전성 기재(6)로 할 수 있다. 어느 투명 도전성 기재(3, 5, 6)에서나, 투명 도전성 막(1)은 기재(2) 또는 접착층 등(4)에 완전히 매립되어 있고, 투명 도전성 막(1)의 표면(7)과 기재(2)의 표면(8) 또는 투명 도전성 막(1)의 표면(7)과 접착층 등(4)의 표면(9)이 동일 평면으로 되어 있기 때문에, 투명 도전성 막(1)의 미세한 랜덤 네트워크의 강도가 유지되고, 내구성이 우수하여 바람직하다.

금속 미립자 분산 용액 또는 금속 미립자 전구체 용액은 지지체 상에 도포, 건조 후에, 금속 미립자 또는 금속 미립자 전구체 용액이 자기 조직화 현상에 의해 랜덤 네트워크 구조를 형성하고, 적층 기재를 가열 처리 및 화학 처리 또는 어느 하나의 처리, 또는 금속 미립자 전구체를 열 또는 광 또는 화학적으로 환원 석출시켜, 저저항, 고투과율, 내무아레성이 우수한 투명 도전성 막을 형성하는 것이면 어느 금속 미립자 분산 용액 또는 금속 미립자 전구체 용액을 이용하여도 된다. 예를 들면, 일본 특허 공개 2007-234299호 공보, 특허 공표 2005-530005호 공보 및 특허 공개 평10-312715호 공보를 참고로 조제한 금속 미립자 분산 용액 또는 금속 미립자 전구체 용액을 이용할 수 있다.

금속 미립자 분산액 또는 금속 미립자 전구체 용액에 포함되는 금속 미립자는 Au, Ag, Cu, Ni, Co, Fe, Cr, Zn, Al, Sn, Pd, Ti, Ta, W, Mo, In, Pt, Ru 등의 금속 미립자 또는 금속 합금 미립자 또는 금속 산화물 미립자 또는 금속 황화물 미립자, 또는 탄소를 포함하는 탄소 미립자 또는 카본 나노튜브나 풀러렌, 카본 나노혼 등의 소위 나노 카본 재료, 또는 규소를 포함하는 규소 미립자 또는 규소와 타 금속의 규소 합금 미립자, 규소 산화물 미립자 또는 규소 탄화물 미립자, 규소 질화물 미립자를 이용할 수 있다(이들 탄소 및 규소 재료도 본 발명에 있어서 금속 미립자의 범주로 함). 고도전성을 얻는 관점으로부터는 바람직하게는 Au, Ag, Cu를 1종류 이상 포함하는 금속 미립자 분산 용액 또는 금속 미립자 전구체 용액을 이용하는 것이 좋다. 내산화성 및 경제적인 관점으로부터는 Ag를 이용하는 것이 더 바람직하다.

전사판의 지지체에는 내열성, 내약품성이 우수한 재료를 이용한다. 본 발명에 관한 투명 도전성 전사판의 제조 방법은 금속 미립자 분산 용액을 지지체 상에 도포, 건조시키고, 그 후에 가열 처리 및 화학 처리 또는 어느 하나의 처리를 행하거나, 또는 금속 미립자 전구체 용액을 지지체 상에 도포, 건조시킨 후, 금속 미립자 전구체를 가열 또는 자외선 조사 또는 환원성 가스에 의해 환원 석출시킴으로써, 충분한 저저항성, 고투과율성 및 내무아레성을 갖는 투명 도전성 막을 지지체 상에 형성시키기 때문에, 전사판의 지지체는 이들 조작, 처리에 견딜 수 있는 것이어야만 한다. 지지체의 재료의 선택이 부적절하여 충분한 가열 처리, 화학 처리, 자외선 조사 처리, 환원성 가스에 의한 환원 석출 처리를 행할 수 없을 때에는, 충분한 저저항성, 고투과율성 및 내무아레성 갖는 투명 도전성 막을 얻을 수는 없다. 예를 들면, 금속 미립자 분산액 또는 금속 미립자 전구체 용액이 유기 용제를 포함하는 경우에는 내용제성을 갖는 지지체로 할 필요가 있다. 금속 미립자 분산액 또는 금속 미립자 전구체 용액을 지지체에 도포하고 건조시킨 후 염산 수용액에 침지시키도록 하는 경우에는 내산성을 갖는 지지체로 할 필요가 있고, 또한 그 후 가열 처리하는 경우에는 지지체의 재료로서 내산성과 함께 내열성을 갖는 재료를 선택할 필요가 있다. 지지체의 재료로서는 구체적으로는 유리, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리페닐렌설파이드 등을 이용할 수 있다. 또한 전사시의 조작성 등을 고려하면 지지체는 유연성을 갖는 수지가 바람직하다. 지지체는 반복해서 사용할 수도 있다. 지지체의 두께는 1 내지 200㎛ 정도의 것을 사용할 수 있다. 더욱 바람직하게는 50 내지 150㎛의 범위가 좋다.

투명 도전성 막을 형성할 때 및 전사 조작시에 투명 도전성 막이 파괴되지 않고 원활하게 전사되도록, 전사판의 지지체 상에 미리 표면 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 표면 처리는 실리콘계 고분자나 불소계 고분자 등의 소위 프라이머를 도포하는 경우나, 지지체 표면을 코로나 처리나 플라즈마 처리에 의해 조화하는 방법, 산, 알칼리 처리에 의한 세정을 이용할 수 있다. 상기 표면 처리는 금속 미립자 또는 금속 미립자 전구체의 자기 조직화 현상을 방해하지 않을 정도로 처리한다. 예를 들면, 지지체에의 도포액의 습성이 나쁜 경우에는 습성을 개량하도록 지지체 표면의 개질을 행하는데, 너무 지나치게 습성을 좋게 하면 자기 조직화 현상에 의해 도전성 막이 지나치게 치밀해져서 투명성이 손상되는 경우가 있다.

금속 미립자 분산 용액 또는 금속 미립자 전구체 용액의 지지체 상에의 도포 방법은 스핀 코터나 바 코터, 다이 코터, 디핑 코터, 스프레이 코트 등 소위 일반적인 지지체 상에의 코팅 처리를 행할 때에 이용하는 일반적인 도포 방법을 이용할 수 있다.

금속 미립자 분산 용액을 지지체 상에 도포, 건조시킨 후의 가열 처리의 온도는 지지체의 재료에 따라 다르지만, 충분히 저저항인 도전성 막을 형성하기 위해서는 100 내지 300℃의 범위가 바람직하다. 더 바람직하게는 100 내지 200℃이다.

금속 미립자 분산 용액을 지지체 상에 도포, 건조시킨 후의 화학 처리로서는, 금속 미립자 중에 포함되는 분산제나 수지 등을 제거하는 성질 및 금속 미립자끼리의 소결을 촉진하는 작용이 있는 유기 용제 및 무기산 또는 유기산 중에 침지시킨다. 이에 의해 저저항성, 고투과율성, 내무아레성을 갖는 투명 도전성 막을 얻을 수 있다. 유기 용제로서는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 등의 알코올류, 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤류 등이 바람직하다. 무기산으로서는 염산, 질산 등이 바람직하고, 유기산으로서는 포름산, 아세트산 등이 바람직하다.

가열 처리 및 화학 처리는 어느 한쪽 또는 조합하여도 된다.

금속 미립자 전구체를 환원하는 경우에는 가열 또는 자외선이나 방사선 등의 광 조사 또는 환원성 가스의 방법을 조합하여 행할 수도 있다.

투명 도전성 막의 도전성 부위를 더 기능화하는 목적으로, 촉매성을 갖는 금속 또는 금속 산화물, 금속 황화물 등의 미립자를 부가할 수도 있다. 또는 내후성 또는 내약품성, 산화 환원 전위로부터 오는 열화를 방지하기 위해서 도전성부의 표면을 도금할 수도 있다.

상기 방법에 의해 전사판으로서 제조되는 투명 도전성 막의 특성은 도포하는 지지체의 종류, 처리 방법에 따라서도 변화하지만, 표면 저항은 100Ω/□ 이하, 투과율 60% 이상의 범위로 되는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는 표면 저항은 30Ω/□ 이하, 투과율 70% 이상이다. 특히 본 발명 5 또는 6에서 제조되는 투명 도전성 기재(본 발명 7)의 경우, 표면 저항은 20Ω/□ 이하, 바람직하게는 10Ω/□ 이하의 범위로 되는 것이 바람직하다. 표면 저항이 100Ω/□보다 크면 전자파 실드 특성으로서 충분하다고는 할 수 없고, 투과율이 60% 미만이면, 화상 디바이스에서는 더 강한 광원이 필요하거나, 해상도가 악화되는 등의 문제가 우려된다. 표면 저항의 하한값에 특별히 제한은 없지만, 통상은 0.01Ω/□ 정도이다.

전사판에 형성된 투명 도전성 막을 전사하는 기재는 각 용도에 따라 광범위하게 선택할 수 있다. 예를 들면 유리, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 비정질 폴리에틸렌테레프탈레이트(A-PET), 폴리에틸렌나트탈레이트, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리페닐렌설파이드 외에, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리카보네이트, 아크릴 수지, ABS, Si 기재, 다공질 세라믹스 등이 예시된다.

원하는 기재에 투명 도전성 막을 전사할 때에 투명 도전성 막을 전사하고자 하는 기재의 표면 및/또는 전사판의 표면에 도포하는 접착층 또는 점착층에 상당하는 수지 또는 커플링제층 또는 점착성이 있는 유기물 겔층으로서는 이하의 것이 예시된다.

접착층으로서는 여러 가지 열가소성 수지를 포함하는 접착제, 경화형 접착제가 사용 가능하고, 열가소성 수지로서는 폴리염화비닐, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리부틸메타크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리술폰, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐아세탈, 폴리페닐렌옥시드, 폴리부타디엔, 폴리(N-비닐카르바졸), 폴리비닐피롤리돈, 탄화수소 수지, 케톤 수지, 페녹시 수지, 폴리아미드, 염소화 폴리프로필렌, 우레아, 셀룰로오스, 아세트산비닐, ABS 수지, 폴리우레탄, 페놀 수지, 멜라민 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 알키드 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지 및 이들의 공중합체로 이루어지는 군 중 적어도 하나 및/또는 이들의 임의의 혼합물 등이 예시된다.

열경화형 접착제로서는 비스페놀 A형 에폭시 수지나 비스페놀 F형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지 등의 에폭시계 수지, 폴리이소프렌, 폴리-1,2-부타디엔, 폴리이소부텐, 폴리부텐 등의 디엔계 수지, 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, t-부틸아크릴레이트 등으로 이루어지는 폴리아크릴산에스테르 공중합체, 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐프로피오네이트 등의 폴리에스테르계 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, EVA 등의 폴리올레핀계 수지를 이용할 수 있다.

자외선 경화형 수지 접착제로서는 아크릴 수지계를 대표하는 시판품의 접착제를 널리 이용할 수 있다.

점착층으로서는 아크릴계 점착제를 비롯하여 여러 가지 점착제가 사용 가능하여, 아크릴산부틸, 아크릴산에틸, 2-에틸헥실아크릴레이트 등의 저 Tg 단량체를 주 단량체로 하여, 아크릴산, 메타크릴산, 히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시에틸아크릴레이트, 아크릴아미드, 아크릴로니트릴 등의 관능기 단량체와 공중합함으로써 얻어진 아크릴 공중합체를 이소시아네이트계, 멜라민계, 에폭시계 등 공지의 가교제로 가교함으로써 얻을 수 있다.

유기 겔층은 유기 겔로 이루어지고, 유기 겔로서는 이온성 액체, 아세토니트릴, N,N-디메틸포름아미드, 프로필렌카보네이트, γ-부티로락톤 등에 고분자 겔화제 또는 저분자 겔화제를 첨가하여 겔화한 유기 겔을 이용할 수 있다.

전사하는 방법은 열프레스기, 롤 라미네이터, 서멀 헤드를 구비한 열전사기 등을 이용하여 가열 및/또는 가압에 의해 전사한 후, 전사판의 지지체를 박리시키는 방법, 전사판과 원하는 기재를 접합한 후, 자외선을 조사하고, 수지를 경화시키고, 전사판의 지지체를 박리하는 방법 등을 이용할 수 있다.

다음에, 본 발명 9에 기재된 투명 도전성 기재에 대하여 설명한다. 기본적으로는 본 발명 1 내지 3에 기재된 방법으로 투명 도전성 전사판을 제조하고, 투명 도전성 전사판의 투명 도전성 막을 갖는 면 및 기재의 일면 중 적어도 어느 일면에 필요에 따라 접착층 등을 형성한 후, 상기 투명 도전성 전사판과 상기 기재를 접합하여, 상기 투명 도전성 막을 상기 기재에 전사하고, 그 후 상기 지지체를 박리함으로써 투명 도전성 기재가 제조된다.

구체적으로 도 3을 이용하여 투명 도전성 기재의 제조 방법의 개략을 설명한다. 도 3의 (A)에 도시한 바와 같이 본 발명 1 내지 3에 기재된 방법으로 금속 미립자로 구성되는 메쉬상 구조물로 이루어지는 투명 도전성 막(11)용 도포액을 지지체(12) 상에 도포한 후, 건조시킨다. 또는 금속 미립자로 구성되는 메쉬상 구조물로 이루어지는 투명 도전성 막(11)을 지지체 상에 인쇄한 후, 건조시키는 방법이어도 된다.

이용하는 지지체(12)는 본 발명 1 내지 3의 제조 방법에서 사용되는 전술한 재료를 사용할 수 있는데, 본 발명 9의 전사 공정을 고려한 경우에는 수지 지지체가 더 바람직하다. 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리이미드(PI) 등이 바람직하다.

전술한 방법에 의해 금속 미립자로 구성된 메쉬상 구조로 이루어지는 투명 도전성 막(11)을 기재 상에 형성시키고, 다음에 투명 도전성 막(11)을 원하는 열가소성 수지 기재(14) 상에 전사시키기 위해서, 투명 도전성 막(11)을 피복하도록 접착층 등(13)을 형성한다(도 3(B)).

본 발명 9에 있어서의 접착층 및 점착층으로서는 전술한 접착층 및 점착층을 이용할 수 있다.

또한, 접착층 등에는 첨가제로서 자외선 흡수제, 착색 안료, 대전 방지제, 산화 방지제, 실란커플링제 등도 적당히 필요에 따라 사용할 수 있다.

접착층 등의 형성 방법으로서는 상기한 접착층 등의 재료를 유기 용제 또는 물에 용해 또는 물에 분산하고 점도를 조정한 코팅제를 제조하고, 그라비어 코팅, 스핀 코팅 등 종래 공지의 코팅법에 의해 도포 건조하는 방법을 이용할 수 있다. 접착층 등의 두께는 바람직하게는 0.5 내지 50㎛, 더욱 바람직하게는 1 내지 30㎛이다. 접착층 등의 두께 0.5㎛ 미만에서는 열가소성 수지 기재(14)와의 밀착성이 낮아 바람직하지 않다. 또한, 접착층 등의 두께가 50㎛보다 두꺼우면 투명성이 저하하기 때문에 바람직하지 않다.

접착층 등은 투명 도전성 막이 형성된 기재 상에 형성하는 대신에 열가소성 수지 기재의 일면에 형성해 두어도 된다.

투명 도전성 막의 전사 방법으로서는 투명 도전성 막(11) 및 접착층 등(13)이 적층된 지지체의 접착층 등의 표면과 열가소성 수지 기재(14) 표면을 대향시켜 접합한다(도 3(C)). 필요에 따라 가열 처리, 가압 처리 등을 행하여도 된다.

본 발명 9에 있어서의 열가소성 수지 기재로서는 각종 열가소성 수지인 수지 기재가 사용 가능한데, 그 중에서도 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 비정질 폴리에틸렌테레프탈레이트, ABS, 폴리스티렌 및 이들의 적층 기재로부터 선택되는 수지 기재를 이용하는 것이 바람직하다. 열가소성 수지 기재의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 성형 가공을 실시하는 경우에는 50㎛ 내지 10㎜의 두께가 바람직하다.

이어서, 지지체(12)를 박리하여 투명 도전성 막(11)을 접착층 등(13)을 통해 기재에 가열 및/또는 가압에 의해 전사시킨다(도 3(D)).

본 발명 9의 유기 수지 기재를 이용한 투명 도전성 기재는 진공 성형법, 압공 성형법, 프레스 성형법 등의 성형법에 의해 용이하게 성형 가공이 가능해지고, 본 발명 13의 투명 도전성 성형체를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명 9의 투명 도전성 기재는 필요하면 접착층 등을 통해 미리 성형된 성형체 표면에 투명 도전성 기재를 점착하여 부여하는 것도 가능하다. 나아가 투명 도전성 전사판과 열가소성 수지 기재를 포개어 합한 것을 상기한 성형법으로 성형하고, 지지체를 박리함으로써, 투명 도전성 성형체를 얻을 수 있다.

나아가 사출 성형기에 투명 도전성 전사판의 접착층측을 내측으로 하여 삽입하여 열가소성 수지를 사출 성형하고, 금형으로부터 성형물을 꺼낸 후, 지지체를 박리함으로써 투명 도전성 성형체를 얻을 수 있다. 또한, 사출 성형기에 투명 도전성 기재의 접착층측을 내측으로 하여 삽입하여 열가소성 수지를 사출 성형함으로써 투명 도전성 성형체를 얻을 수 있다.

<실시예>

<은 미립자 1의 조제>

질산은 40g, 부틸아민 37.9g, 메탄올 200mL를 첨가하고, 1시간 교반하여 A액을 조제하였다. 별도로 이소아스코르브산 62.2g을 취하고, 물 400mL를 첨가하고, 교반하여 용해하고, 계속해서 메탄올 200mL를 첨가하여 B액을 조제하였다. B액을 잘 교반하며 A액을 B액에 1시간 20분에 걸쳐 적하하였다. 적하 종료 후, 3시간 30분 교반을 계속하였다. 교반 종료 후, 30분간 정치하여 고형물을 침강시켰다. 상청액을 디캔테이션에 의해 제거한 후, 새로 물 500mL를 첨가하고, 교반, 정치, 디캔테이션에 의해 상청액을 제거하였다. 이 정제 조작을 3회 반복하였다. 침강한 고형물을 40℃의 건조기 중에서 건조하여 수분을 제거하였다. 또한, 얻어진 은 미립자 20g과 DISPERBYK-106(빅케미재팬사 제조) 0.2g을 메탄올 100mL와 순수 5mL의 혼합 용액 중에 혼합하고, 1시간 혼합한 후에, 순수 100mL를 첨가하고, 슬러리를 여과한 후, 40℃의 건조기 중에서 건조시켜 은 미립자 1을 얻었다. 은 미립자는 전자 현미경에 의한 관찰로부터 일차 입자의 평균 입자 직경이 60㎚였다.

<금속 미립자 분산 용액 1의 조제>

일본 특허 공개 2007-234299호 공보를 참고로 조제를 행하였다. 즉, 불소 포함 용제(HCFC-225ca와 HCFC-225cb의 혼합물(상품명:AK-225, 아사히가라스 제조)) 6.1g과 1-부톡시-2-프로판올 0.14g과 톨루엔 0.75g과 BYK-410(빅케미재팬사 제조) 14.6㎎과 소르비탄모노올레이트 6.4㎎을 혼합하였다. 다음에 은 미립자 1을 0.38g 첨가하고, 출력 100W의 초음파 분산기로 5분간 처리하였다. 다음에, 순수 1.8g을 첨가하고, 출력 100W의 초음파 분산기로 5분간 처리하여 금속 미립자 분산 용액 1을 조제하였다.

<금속 미립자 분산 용액 2의 조제>

일본 특허 공표 2005-530005호 공보를 참고로 조제를 행하였다. 즉, 은 미립자 1을 4g, 톨루엔 30g, BYK-410(빅케미재팬사 제조) 0.2g을 혼합하고, 출력 180W의 초음파 분산기로 1.5분간 분산화 처리를 행하고, 순수 15g을 첨가하고, 얻어진 유탁액을 출력 180W의 초음파 분산기로 30초간 분산 처리를 행하여 금속 미립자 분산 용액 2를 조제하였다.

<금속 미립자 전구체 용액 1의 조제>

일본 특허 공개 평10-312715호 공보를 참고로 조제를 행하였다. 즉, 순수 25g, 아세토니트릴 25g, 이소프로판올 변성 에탄올 50g, 프레온계 음이온 계면활성제(스미토모 3M사 제조, FC-93) 0.01g, 락트산은 5g을 잘 혼합하여 금속 미립자 전구체 용액 1을 조제하였다.

실시예 1:

표면에 코로나 처리를 실시하여 표면성을 최적화한 PET 수지 지지체 상에, 금속 미립자 분산 용액 1을 스핀 코터에 의해 도포한 후, 건조시킴으로써, 지지체 상에 금속 미립자가 랜덤 네트워크상으로 연결된 투명 도전성 전사판(이하 전사판이라고 함)을 제조하였다. 또한, 도전성 부위의 도전성을 향상시키기 위해서, 대기 중 70℃에서 30초간 열처리를 실시하고, 또한 포름산 증기를 포함하는 분위기 중에서 70℃에서 30분 열처리하여, 투명 도전성 기재를 제조하기 위한 전사판을 제조하였다. 전사판의 표면 저항은 2Ω/□, 투과율은 80%였다. 표면 저항은 미츠비시카가쿠가부시키가이샤 제조 「로레스타 GP」(형번:MCP-T600)를 이용하여 시료의 3점을 측정하고, 그 평균값을 표면 저항으로 하였다. 투과율은 닛폰덴쇼쿠고교가부시키가이샤 제조 「헤이즈 미터 NDH2000」을 이용하여 시료의 전 광선 투과율을 3점 측정하고, 그 평균값을 투과율로 하였다.

전사판과 아크릴계 수지 접착층을 도포한 시판의 아크릴 수지 기재를, 열프레스기(110℃, 20kgf/㎠)를 이용하여 열압착하여, 전사판으로부터 투명 도전성 막을 기재에 전사하고, 지지체를 박리하여 투명 도전성 기재를 얻었다. 표면 저항은 2Ω/□, 투과율은 80%였다.

실시예 2:

표면에 코로나 처리를 실시한 PET 수지 지지체 상에, 금속 미립자 분산 용액 2를 바 코터에 의해 도포한 후, 건조시킴으로써, 지지체 상에 금속 미립자가 랜덤 네트워크상으로 연결된 전사판을 제조하였다. 또한, 도전성 부위의 도전성을 향상시키기 위해서, 전사판을 아세톤 및 1%의 염산 수용액에 각각 5분간 침지하고, 건조 후, 대기 중 150℃에서 30초간 열처리를 실시하여, 투명 도전성 기재를 제조하기 위한 전사판을 제조하였다. 전사판의 표면 저항은 10Ω/□, 투과율은 86%였다.

전사판과 아크릴계 수지 접착층을 도포한 폴리카보네이트 수지 기재를, 열프레스기(110℃, 20kgf/㎠)를 이용하여 열압착하여, 전사판으로부터 투명 도전성 막을 기재에 전사하고, 지지체를 박리하여 투명 도전성 기재를 얻었다. 표면 저항은 10Ω/□, 투과율은 86%였다.

실시예 3:

표면에 코로나 처리를 실시한 폴리이미드 수지 지지체 상에, 금속 미립자 전구체 용액 1을 스프레이 분사에 의해 도포한 후, 건조시켰다. 다음에 자외선을 조사하여 금속 미립자를 환원 석출시킨 후, 수세 및 아세톤 세정을 행하여, 지지체 상에 금속 미립자가 랜덤 네트워크상으로 연결된 전사판을 제조하였다. 또한, 도전성 부위의 도전성을 향상시키기 위해서, 대기 중 200℃에서 1시간 가열 처리를 실시하여, 투명 도전성 기재를 제조하기 위한 전사판을 제조하였다. 전사판의 표면 저항은 40Ω/□였다.

전사판과 아크릴계 수지 접착층을 도포한 시판의 폴리카보네이트 수지 기재를, 롤 라미네이터(110℃, 20kgf/㎠)를 이용하여 열압착하여, 전사판으로부터 투명 도전성 막을 기재에 전사하고, 지지체를 박리하여 투명 도전성 기재를 얻었다. 표면 저항은 40Ω/□, 투과율은 75%였다.

실시예 4:

폴리이미드 수지 지지체를 이용하여 실시예 1의 방법으로 전사판을 제조하였다. 전사판의 표면 저항은 2Ω/□, 투과율은 80%였다.

전사판과 아크릴계 단량체 접착제를 도포한 폴리프로필렌 수지 기재를, 롤 라미네이터(110℃, 20kgf/㎠)를 이용하여 열압착하여, 전사판으로부터 투명 도전성 막을 기재에 전사하고, 지지체를 박리하여 투명 도전성 기재를 얻었다. 표면 저항은 2Ω/□, 투과율은 80%였다.

실시예 5:

실시예 2의 방법으로 전사판을 제조하였다. 전사판의 표면 저항은 2Ω/□, 투과율은 80%였다.

다공질의 산화 티탄의 기재의 표면에 티탄계 커플링제를 도포한 기재를 제조하였다. 산화 티탄 기재와 전사판을, 티탄계 커플링제를 사이에 두는 위치로 접합한 후, 100℃에서 30분 가열하고, 지지체를 박리하여 투명 도전성 기재를 얻었다. 표면 저항은 2Ω/□였다.

실시예 6:

실시예 2의 방법으로 전사판을 제조하였다. 전사판의 표면 저항은 10Ω/□, 투과율은 86%였다.

다공질의 산화 티탄의 기재의 표면에 겔화제를 첨가하여 겔화한 이온성 액체(이미다졸륨계)를 도포한 기재를 제조하였다. 기재와 전사판을 접합하고 80℃에서 30분간 가열한 후, 지지체를 박리하여, 이온성 액체를 내포하는 투명 도전성 기재를 얻었다. 표면 저항은 10Ω/□였다.

실시예 7:

표면에 코로나 처리를 실시한 PET 지지체 상에, 금속 미립자 분산 용액 2를 바 코터에 의해 도포한 후, 건조시킴으로써, 지지체 상에 금속 미립자가 랜덤 네트워크상으로 연결된 전사판을 제조하였다.

또한, 도전성 부위의 도전성을 향상시키기 위해서, 전사판을 아세톤 및 1%의 염산 수용액에 각각 5분간 침지하고, 건조 후, 대기 중 150℃에서 30초간 가열 처리를 실시하였다.

전사판의 투명 도전성 막측에 하기의 접착층 코팅액 1을 건조 막 두께가 3㎛로 되도록 도포하고, 100℃의 온도에서 5분 건조시켜, 접착층이 적층된 전사판을 제조하였다.

또한, 두께 1㎜의 유리 기재 표면에 전사판의 접착층이 형성된 면을 대향시키고, 핫 라미네이터(타이세이라미네이터 제조, 타이세이퍼스트라미네이터 VAII-700)를 이용하여 180℃에서 열압착하고, 실온으로 내려갈 때까지 방치한 후, 지지체를 박리하여 투명 도전성 기재를 얻었다. 투명 도전성 기재의 표면 저항은 10Ω/□, 투과율은 81%였다.

<접착층 코팅액 1>

폴리비닐부티랄 수지(시미즈카가쿠 제조, 에스렉 BL-2) 15g을 이소프로판올 85g에 용해시켜 접착층 코팅액 1을 제조하였다.

실시예 8:

실시예 7과 마찬가지로 투명 도전성 기재를 제조하기 위해서 접착층을 도포하기 전의 전사판을 제조하였다. 전사판의 투명 도전성 막측에 하기의 접착층 코팅액 2를 막 두께가 4㎛로 되도록 도포하여, 접착층이 적층된 전사판을 제조하였다.

또한, 두께 1㎜의 유리 기재 표면에 전사판의 접착층이 형성된 면을 대향시키고, 라미네이터(후지플라 제조, 라미패커 LPV6507)를 이용하여 실온에서 압접하고, 고압 수은 램프를 이용하여 200mJ/㎠의 자외광을 조사한 후, 지지체를 박리하여 투명 도전성 기재를 얻었다. 투명 도전성 기재의 표면 저항은 10Ω/□, 투과율은 80%였다.

<접착층 코팅액 2>

우레탄아크릴레이트 50g과 히드록시부틸아크릴레이트 48g과 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 2g을 혼합 교반하여 접착층 코팅액 2를 제조하였다.

실시예 9:

접착층 코팅액으로서 접착층 코팅액 3을 사용한 것 이외에는 실시예 7과 마찬가지로 접착층이 적층된 전사판을 제조하였다.

또한, 두께 125㎛의 PET 기재 표면에 전사판의 접착층이 형성된 면을 대향시키고, 상기 핫 라미네이터를 이용하여 180℃에서 열압착하고, 실온으로 내려갈 때까지 방치한 후, 지지체를 박리하여 투명 도전성 기재를 얻었다. 투명 도전성 기재의 표면 저항은 10Ω/□, 투과율은 81%였다.

<접착층 코팅액 3>

아크릴 수지(미츠비시레이온 제조, 다이아날 BR-83) 8.5g과 폴리에스테르 수지(토요보 제조, 바이론 200) 1.5g을 톨루엔 75g과 메틸에틸케톤 15g에 용해시켜 접착층 코팅액 3을 제조하였다.

실시예 10:

또한, 두께 125㎛의 폴리에틸렌나프탈레이트 수지 기재 표면에 전사판의 접착층이 형성된 면을 대향시키고, 상기한 핫 라미네이터를 이용하여 180℃에서 열압착하고, 실온으로 내려갈 때까지 방치한 후, 지지체를 박리하여 투명 도전성 기재를 얻었다. 투명 도전성 기재의 표면 저항은 10Ω/□, 투과율은 72%였다.

실시예 11:

표면에 실리콘 이형 처리를 실시한 PET 지지체 상에, 금속 미립자 분산 용액 2를 바 코터에 의해 도포한 후, 건조시킴으로써, 지지체 상에 금속 미립자가 랜덤 네트워크상으로 연결된 전사판을 제조하였다.

전사판의 투명 도전성 막측에 하기의 점착층 코팅액 1을 건조 막 두께가 15㎛로 되도록 도포하고, 100℃의 온도에서 5분 건조시켜, 점착층이 적층된 전사판을 제조하였다.

또한, 두께 1㎜의 유리 기재 표면에 전사판의 점착층이 형성된 면을 대향시키고, 라미네이터(후지플라 제조, 라미패커 LPV6507)를 이용하여 실온에서 압접한 후, 지지체를 박리하여 투명 도전성 기재를 얻었다. 투명 도전성 기재의 표면 저항은 10Ω/□, 투과율은 81%였다.

<점착층 코팅액 1>

부틸아크릴레이트와 히드록시부틸아크릴레이트의 공중합체 30g과 톨릴렌디이소시아네이트의 이소시아누레이트체 1g을 아세트산에틸 69g에 용해시켜 점착층 코팅액 1을 제조하였다.

비교예 1:

폴리카보네이트 수지 지지체 상에 금속 미립자 분산 용액 1을 스핀 코터로 도포한 후, 건조시킨 결과, 금속 미립자 분산 용액 1에 포함되어 있는 유기 용제에 의해 지지체의 일부가 용해하여 불충분한 네트워크 구조가 생성되었다. 계속해서 지지체를 아세톤욕에 침지한 결과, 도전성 부위가 지지체 상으로부터 벗겨져서 전사판을 제조할 수 없었다.

비교예 2:

아크릴 수지 지지체 상에 금속 미립자 분산 용액 2를 바 코터로 도포한 후, 건조시켰다. 계속해서 지지체를 아세톤욕에 침지한 결과, 지지체가 일부 용해하고, 도전성 부위가 지지체 상으로부터 벗겨져서 전사판을 제조할 수 없었다.

비교예 3:

다공질 산화 티탄 지지체 상에 금속 미립자 분산 용액 1을 스핀 코터로 도포한 후, 건조시킨 결과, 다공질 중에 금속 미립자 분산 용액 1의 일부가 침투하여 충분한 도전성 네트워크가 형성되지 않았다.

지지체를 200℃에서 1시간 가열한 후에 저항을 측정한 결과 측정할 수 없을 정도로 고저항이었다.

<투명 도전성 막의 형성법>

두께 100㎛의 PET 지지체 상에 상기 은 미립자 분산 용액 2를 바 코터를 이용하여 코팅하였다. 계속해서 대기 중에서 자연 건조시킴으로써, 은 미립자가 자기 조직화 현상에 의해 메쉬상 구조물을 형성하였다. 다음에 150℃에서 2분간 가열한 후, 아세톤 및 1N 염산에 각각 침지한 후, 150℃에서 5분간 가열 건조시켜, 은 미립자를 포함하는 메쉬상 구조물을 형성하였다. 은 미립자를 포함하는 메쉬상 구조물로 이루어지는 투명 도전성 막을 지지체 상에 형성하여 전사판을 제조하였다. 투명 도전성 막의 표면의 전 광선 투과율은 85%, 표면 저항은 4.5Ω/□였다.

<접착층 코팅액 4의 조제법>

염화비닐-아세트산비닐 공중합체 수지(유니온카바이드사 제조, VAGH) 20g을 톨루엔 40g과 메틸에틸케톤 40g에 용해시켜 접착층 코팅액 1을 제조하였다.

실시예 12:

접착층 코팅액으로서 접착층 코팅액 4를 사용하고, 전술한 방법에 의해 제조한 지지체 상에 투명 도전성 막측에 접착층 코팅액 4를 건조 막 두께가 3㎛로 되도록 도포하고, 100℃의 온도에서 5분 건조시켜, 접착층이 적층된 전사판을 제조하였다.

이어서, 두께 300㎛의 A-PET 수지 기재 표면에 상기 전사판의 접착층이 형성된 면을 대향시키고, 상기 핫 라미네이터를 이용하여 180℃에서 열압접하고, 실온으로 내려갈 때까지 방치한 후, 지지체를 박리하여 투명 도전성 기재를 제조하였다.

투명 도전성 기재를 진공 성형 장치에 의해 진공 성형함으로써, 상자형 형상으로 성형된 투명 도전성 성형물을 얻었다. 성형체의 A-B 간의 표면 저항은 4.6Ω/□, 투과율은 80%였다. 성형 후의 AA-BB 간의 표면 저항은 5.2Ω/□이고, 성형체의 굴곡진 부분에서도 도통이 현저하게 악화되는 현상은 보이지 않았다.

실시예 13:

진공 성형을 프레스 성형으로 변경한 것 이외에는 실시예 12와 마찬가지의 방법에 의해 상자형 형상으로 성형된 투명 도전성 성형체를 얻었다. 성형체의 A-B 간의 표면 저항은 4.6Ω/□, 투과율은 80%였다. 성형 후의 AA-BB 간의 표면 저항은 5.4Ω/□이고, 성형체의 굴곡진 부분에서도 도통이 현저하게 악화되는 현상은 보이지 않았다.

실시예 14:

A-PET 수지 기재를 두께 300㎛의 폴리카보네이트 수지 기재로 변경한 것 이외에는 실시예 12와 마찬가지의 방법에 의해 상자형 형상으로 성형된 투명 도전성 성형체를 얻었다. 성형체의 A-B 간의 표면 저항은 4.6Ω/□, 투과율은 81%였다. 성형 후의 AA-BB 간의 저항은 5.4Ω/□이고, 성형체의 굴곡진 부분에서도 도통이 현저하게 악화되는 현상은 보이지 않았다.

실시예 15:

A-PET 수지 기재를 두께 1㎜의 ABS 수지 기재로 변경한 것 이외에는 실시예 12와 마찬가지의 방법에 의해 상자형 형상으로 성형된 투명 도전성 성형체를 얻었다. 성형체의 A-B 간의 표면 저항은 4.6Ω/□, 투과율은 78%였다. 성형 후의 AA-BB 간의 표면 저항은 5.3Ω/□이고, 성형체의 굴곡진 부분에서도 도통이 현저하게 악화되는 현상은 보이지 않았다.

실시예 16:

A-PET 수지 기재를 두께 125㎛의 아크릴 수지 기재로 변경한 것 이외에는 실시예 12와 마찬가지의 방법에 의해 상자형 형상으로 성형된 투명 도전성 성형체를 얻었다. 성형체의 A-B 간의 표면 저항은 4.6Ω/□, 투과율은 81%였다. 성형 후의 AA-BB 간의 표면 저항은 5.2Ω/□이고, 성형체의 굴곡진 부분에서도 도통이 현저하게 악화되는 현상은 보이지 않았다.

비교예 4:

시판의 투명 도전성 PET 필름(ITO의 막 두께:140㎚, 표면 저항:45Ω/□)을 프레스 성형 장치에 의해 프레스 성형하여 상자형 형상의 성형체를 얻었다. 성형 전의 A-B 간의 표면 저항은 32Ω/□였으나, 성형 후의 AA-BB 간의 표면 저항은 측정할 수 없을 정도로 높아져서 도통이 현저하게 악화되었다.

비교예 5:

시판의 금속 세선이 메시상으로 형성된 투명 도전성 PET 필름을 프레스 성형 장치에 의해 프레스 성형하여 상자형 형상의 성형체를 얻었다. 성형 전의 A-B 간의 표면 저항은 0.1Ω/□였으나, 성형 후의 AA-BB 간의 표면 저항은 측정할 수 없을 정도로 높아져서 도통이 현저하게 악화되었다. AA-BB 간의 능선부를 관찰하면 금속 세선의 단선이 확인되었다.

<산업상 이용가능성>

본 발명에 관한 투명 도전성 기재는 저저항이고 고투과율이며 내무아레성이 우수하고, 본 발명에 관한 투명 도전성 기재의 제조 방법은 특별한 장치를 이용하지 않고 용이하게 제조하는 것이 가능하고, 나아가 광범위한 기재에 적용할 수 있기 때문에, 본 발명에 관한 투명 도전성 기재를 전자파 실드재 등으로서 적합하게 사용할 수 있다.

본 발명에 관한 투명 도전성 기재와 그 제조 방법, 또한 투명 도전성 성형체는 시인성 및 전자파 실드성이 우수하고, 성형 가공하여 사용하는 전자파 실드재로서 적합하다.

Claims

자기 조직화 막을 형성 가능한 금속 미립자 분산 용액을, 내열성 및/또는 내약품성을 갖는 지지체에 도포하고 건조시킨 후, 가열 처리 및/또는 화학 처리를 행하여, 저저항이고 고투과율이며 내무아레성(moire resistance)이 우수한 도전성 랜덤 네트워크 구조를 갖는 투명 도전성 막을 지지체 상에 형성시키는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 전사판의 제조 방법.
자기 조직화 막을 형성 가능한 금속 미립자의 전구체인 금속염의 용액을, 내열성 및/또는 내약품성을 갖는 지지체에 도포하고 건조시킨 후, 금속 미립자의 전구체를 가열 또는 자외선 조사 또는 환원성 가스에 의해 환원 석출시켜, 저저항이고 고투과율이며 내무아레성이 우수한 도전성 랜덤 네트워크 구조를 갖는 투명 도전성 막을 지지체 상에 형성시키는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 전사판의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지지체에 상기 금속 미립자 분산 용액 또는 상기 금속염의 용액을 도포하기에 앞서, 상기 지지체에 표면 처리를 실시하는 투명 도전성 전사판의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 투명 도전성 전사판의 제조 방법에 의해 얻어지는 투명 도전성 전사판.
제4항에 기재된 투명 도전성 전사판의 투명 도전성 막을 갖는 면과 기재의 일면을 대향시키고, 상기 투명 도전성 전사판과 상기 기재를 압착 또는 열압착시켜, 상기 투명 도전성 막을 상기 기재에 전사시킨 후, 상기 지지체를 박리하는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 기재의 제조 방법.
제4항에 기재된 투명 도전성 전사판의 투명 도전성 막을 갖는 면과 기재의 일면 중 적어도 어느 일면에 접착층 또는 점착층 또는 커플링제층 또는 유기물 겔층을 형성한 후, 상기 투명 도전성 전사판과 상기 기재를 압착 또는 열압착시켜, 상기 투명 도전성 막을 상기 기재에 전사시킨 후, 상기 지지체를 박리하는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 기재의 제조 방법.
제5항 또는 제6항에 기재된 투명 도전성 기재의 제조 방법에 의해 얻어지는 투명 도전성 기재.
제7항에 있어서, 상기 투명 도전성 막은 기재에 매몰되거나, 기재 및 접착층 중, 기재 및 점착층 중, 기재 및 커플링제층 중, 기재 및 유기물 겔층 중에 매몰되거나, 기재에는 매몰되지 않고 어느 하나의 층 중에 단독으로 매몰되어, 상기 투명 도전성 막의 표면과 상기 기재 또는 접착층 또는 점착층 또는 커플링제층 또는 유기물 겔층의 표면이 동일 평면인 투명 도전성 기재.
제7항에 있어서, 상기 기재가 열가소성 수지 기재인 투명 도전성 기재.
제9항에 있어서, 상기 금속 미립자가 Au, Ag, Cu, Ni, Co, Fe, Cr, Zn, Al, Sn, Pd, Ti, Ta, W, Mo, In, Pt, Ru로부터 선택되거나 또는 상기 금속을 2종 이상 포함하는 합금인 투명 도전성 기재.
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 접착층 또는 점착층이 열가소성 수지를 포함하는 접착제 또는 점착제인 투명 도전성 기재.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열가소성 수지 기재가 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 비정질 폴리에틸렌테레프탈레이트, ABS, 폴리스티렌 및 이들의 적층 기재로부터 선택되는 수지 기재인 투명 도전성 기재.
제9항 내지 제12항 중 어느 한 항의 투명 도전성 기재를 성형하여 이루어지는 투명 도전성 성형체.