(57)【要約】【課題】光透過性導電膜を低コストで提供すること。【解決手段】光透過性導電膜（１）は、膜厚方向に光透過性を有するように構成されている。具体的には、この光透過性導電膜は、薄膜部（２）と、メッシュ部（３）とを備えている。薄膜部は、カーボンナノチューブからなり、膜厚方向と直交する面内方向について一様に形成されている。メッシュ部は、カーボンナノチューブからなる糸（３ａ）によって、膜厚方向に貫通する多数の開口部（３ｂ）を有するメッシュ状に形成されている。薄膜部とメッシュ部とは、同一材料によって連続的に形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜厚方向に光透過性を有するように構成された、光透過性導電膜（１）であって、
カーボンナノチューブからなり、前記膜厚方向と直交する面内方向について一様に形成された、薄膜部（２）と、
カーボンナノチューブからなる糸（３ａ）によって、前記膜厚方向に貫通する多数の開口部（３ｂ）を有するメッシュ状に形成された、メッシュ部（３）と、
を備え、
前記薄膜部と前記メッシュ部とは、同一材料によって連続的に形成された、
光透過性導電膜。
【請求項２】
前記薄膜部と前記メッシュ部とは、継目なく一体に形成された、
請求項１に記載の光透過性導電膜。
【請求項３】
前記糸は、らせん構造を有する、
請求項１または２に記載の光透過性導電膜。
【請求項４】
前記メッシュ部は、前記面内方向に配列した一対の前記薄膜部の間に設けられた、
請求項１〜３のいずれか１つに記載の光透過性導電膜。
【請求項５】
前記薄膜部は、一様に成膜されたカーボンナノチューブ成膜である、
請求項１〜４のいずれか１つに記載の光透過性導電膜。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の光透過性導電膜（１）の製造方法であって、
基板（１１）上にカーボンナノチューブ膜（１２）を形成し、
前記カーボンナノチューブ膜に対して前記面内方向に力学的作用を加えることで、前記薄膜部と前記メッシュ部とを形成する、
製造方法。
【請求項７】
前記カーボンナノチューブ膜を摺擦部材（１３）で摺擦することで、前記カーボンナノチューブ膜に対して前記面内方向に力学的作用を加える、
請求項６に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光透過性導電膜およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１は、この種の導電膜およびその製造方法の一例を開示する。特許文献１に記載の導電膜は、カーボンナノチューブを含有する分散液と、メッシュパターン状マスクとを用いることで、メッシュパターン状に形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１５４４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のこの種の導電膜およびその製造方法においては、カーボンナノチューブの利用効率が悪い点、および、プロセスが多くコストが高くなってしまう点が課題であった。本発明は、上記に例示した事情等に鑑みてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の光透過性導電膜（１）は、膜厚方向に光透過性を有するように構成されている。
この光透過性導電膜は、
カーボンナノチューブからなり、前記膜厚方向と直交する面内方向について一様に形成された、薄膜部（２）と、
カーボンナノチューブからなる糸（３ａ）によって、前記膜厚方向に貫通する多数の開口部（３ｂ）を有するメッシュ状に形成された、メッシュ部（３）と、
を備え、
前記薄膜部と前記メッシュ部とは、同一材料によって連続的に形成されている。
【０００６】
請求項６に記載の製造方法は、以下の工程を少なくとも含む。
基板（１１）上にカーボンナノチューブ膜（１２）を形成し、
前記カーボンナノチューブ膜に対して前記面内方向に力学的作用を加えることで、前記薄膜部と前記メッシュ部とを形成する。
【０００７】
なお、上記および特許請求の範囲の欄における、各要素に付された括弧付きの参照符号は、同要素と後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。よって、本発明の技術的範囲は、上記の参照符号の記載によって、何ら限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る光透過性導電膜の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１に示された光透過性導電膜の製造工程を示す概略図である。
【図３】図１に示された光透過性導電膜の製造工程を示す概略図である。
【図４】図１に示された光透過性導電膜の製造工程を示す概略図である。
【図５】図２〜図４に示された製造方法によって得られた光透過性導電膜を拡大して示す光学顕微鏡写真である。
【図６】図５に示された光透過性導電膜を拡大して示す走査電子顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（実施形態）
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、一つの実施形態に対して適用可能な各種の変形例については、当該実施形態に関する一連の説明の途中に挿入されると当該実施形態の理解が妨げられるおそれがあるため、当該実施形態の説明の後にまとめて記載する。
【００１０】
（構成）
最初に、図１を参照しつつ、本実施形態に係る光透過性導電膜１の概略的な全体構成について説明する。なお、図１は、説明の便宜上、光透過性導電膜１の一構成例を簡略に説明するために、概略的且つ模式的な図示となっている。このため、実際に製造された光透過性導電膜１を写真撮影した場合の画像（例えば後述する図５参照）が、細部において、図１に図示された形状あるいは構造と一致しない部分が存在する可能性があることは、いうまでもない。また、説明の便宜上、図示の通りに右手系ＸＹＺ直交座標系を設定する。かかる直交座標系は、技術的に矛盾しない限り、図２以降に対しても統一的に適用されるものとする。
【００１１】
図１を参照すると、光透過性導電膜１は、図中Ｚ軸方向に膜厚方向を有していて、膜厚方向と直交する面内方向に延設されている。光透過性導電膜１は、膜厚方向に光透過性を有するとともに、膜厚方向および面内方向に導電性を有するように構成されている。
【００１２】
図１に示されているように、光透過性導電膜１は、薄膜部２とメッシュ部３とを備えている。本実施形態においては、メッシュ部３は、面内方向に配列した一対の薄膜部２の間に設けられている。
【００１３】
薄膜部２は、カーボンナノチューブからなり、面内方向について一様に形成されている。すなわち、薄膜部２は、カーボンナノチューブ成膜であって、ＣＶＤ等の周知の成膜法によって一様に成膜されている。ＣＶＤはChemical  Vapor  Depositionの略である。
【００１４】
メッシュ部３は、カーボンナノチューブからなる糸３ａによって、メッシュ状に形成されている。すなわち、メッシュ部３には、膜厚方向に貫通する多数の開口部３ｂを有している。メッシュ部３を構成する糸３ａは、らせん構造を有していて、一対の薄膜部２が対向する方向（すなわち図中Ｙ軸方向）に沿って延びるように設けられている。
【００１５】
薄膜部２とメッシュ部３とは、同一材料によって連続的に形成されている。具体的には、薄膜部２とメッシュ部３とは、継目なく一体に形成されている。より詳細には、メッシュ部３は、薄膜部２の元となるカーボンナノチューブ成膜の、面内方向における一部に対して、面内方向に力学的作用を加えることで形成されている。すなわち、メッシュ部３を構成する糸３ａは、カーボンナノチューブ成膜に対して面内方向に力学的作用を加えることで形成された、撚り線構造を有している。
【００１６】
（製造方法の概要）
上記構成を有する光透過性導電膜１は、下記の工程を有する製造方法によって製造され得る。
【００１７】
まず、図２を参照すると、基板１１上に、カーボンナノチューブ膜１２を形成する。基板１１の材料については、特段の限定はない。カーボンナノチューブ膜１２の形成方法についても、公知あるいは周知の任意の方法が採用され得る。具体的には、例えば、カーボンナノチューブ膜１２は、ＣＶＤ等の周知の成膜法によって、基板１１上に直接形成され得る。あるいは、例えば、他の支持体上にあらかじめ成膜されたカーボンナノチューブ膜１２が、基板１１上に転写され得る。
【００１８】
次に、基板１１上に形成されたカーボンナノチューブ膜１２に対して、面内方向に力学的作用を加える。具体的には、例えば、図３および図４に示されているように、カーボンナノチューブ膜１２を摺擦部材１３で摺擦する工程が用いられ得る。すると、図４に示されているように、力学的作用が加えられた部分に、多数の開口部３ｂを有するメッシュ部３が形成される。
【００１９】
（実施例）
以下、実施例により、本発明をさらに詳しく説明する。但し、本発明が、かかる実施例に何ら限定されるものではないことは、いうまでもない。
【００２０】
（実施例１）
流動床ＣＶＤにより合成したカーボンナノチューブをメンブレンフィルターにより捕集することで、一様なカーボンナノチューブ成膜（すなわち図２におけるカーボンナノチューブ膜１２）を得た。このカーボンナノチューブ成膜の表面を、ＰＥＴフィルムで摺擦した。このようにして、カーボンナノチューブ製の撚糸部によって形成されたメッシュ部を備えた光透過性導電膜１を形成した。
【００２１】
図５は、実施例１に係る光透過性導電膜１の光学顕微鏡写真である。図５における右方向が、図３および図４における摺擦部材１３の移動方向に相当する。図５に示された、メッシュ部３の幅寸法である６ｍｍは、ＰＥＴフィルムの幅に相当する。図６は、図５に示されたメッシュ部３の一部を拡大した走査電子顕微鏡写真である。
【００２２】
図５に示されているように、実施例１に係る光透過性導電膜１においては、メッシュ部３に、比較的大きな開口面積を有する開口部３ｂが、多数形成された。薄膜部２の光透過率が７３％であったのに対し、メッシュ部３の平均光透過率は９５％であった。また、実施例１に係る光透過性導電膜１によれば、図５における少なくとも上下方向について、良好な導電性が得られた。また、メッシュ部３を構成する糸３ａは、図６に示されているように、撚り線構造、すなわち、らせん構造に形成された。
【００２３】
（実施例２）
ポリカーボネート板等の基板上に、あらかじめ成膜したカーボンナノチューブ成膜を転写した。なお、転写先の基板としては、ポリカーボネート板に限らず、ＰＥＴ等の合成樹脂、石英等のガラス板、等も利用可能である。
【００２４】
次に、基板上に転写したカーボンナノチューブ成膜の表面を、多数の櫛歯を有する金属板における櫛歯部分で摺擦した。金属板の移動方向は、櫛歯の延設方向に沿った方向とした。このとき、櫛歯の位置、櫛歯同士の間隔、カーボンナノチューブ成膜と金属板との相対移動態様、等を適宜調整することで、メッシュ部３の形成位置および形状を制御することが可能である。調整可能な相対移動態様は、例えば、圧接力、相対移動速度、相対移動方向、等である。
【００２５】
（実施例３）
実施例１の通りに形成された光透過性導電膜からメッシュ部のみを切り出し、カーボンナノチューブ撚り線両端へ電極を配置することでも光透過性導電膜を作製した。この光透過性導電膜は光透過性・導電性共に切り出し前と同様の性能を有した。また、メッシュ部を切り出す手法は実施例２のように櫛歯を使用して形状を制御した光透過性導電膜においても実施可能である。
【００２６】
（効果）
上記実施形態によれば、カーボンナノチューブ膜１２に対して面内方向に力学的作用を加えるという、極めて簡単な工程により、光透過性と導電性とが良好な光透過性導電膜１が得られる。また、カーボンナノチューブ膜１２に対して面内方向に力学的作用を加えてメッシュ部３を形成する際における、カーボンナノチューブの利用効率が高くなる。したがって、上記実施形態によれば、光透過性と導電性とが良好な光透過性導電膜１を、低コストで提供することが可能となる。
【００２７】
また、一対の薄膜部２は、光透過性導電膜１に通電するための電極形成に利用され得る。したがって、かかる構成によれば、光透過性導電膜１を有する電気デバイスの製造工程を良好に簡略化することが可能となる。
【００２８】
（変形例）
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。故に、上記実施形態に対しては、適宜変更が可能である。以下、代表的な変形例について説明する。以下の変形例の説明においては、上記実施形態との相違点を主として説明する。また、上記実施形態と変形例とにおいて、互いに同一または均等である部分には、同一符号が付されている。したがって、以下の変形例の説明において、上記実施形態と同一の符号を有する構成要素に関しては、技術的矛盾または特段の追加説明なき限り、上記実施形態における説明が適宜援用され得る。
【００２９】
本発明は、上記実施形態にて示された具体的構成に限定されない。すなわち、例えば、一対の薄膜部２のうちの、少なくともいずれか一方は、省略され得る。
【００３０】
また、メッシュ部３を構成する糸３ａは、一対の薄膜部２が対向する方向と直交する方向（すなわち図１におけるＸ軸方向）に沿って延びるように設けられていてもよい。すなわち、糸３ａは、薄膜部２に沿って延びるように設けられていてもよい。
【００３１】
本発明は、上記実施形態にて示された具体的な製造方法に限定されない。すなわち、例えば、力学的作用の印加は、摺擦以外の方法によるものであってもよい。
【００３２】
上記実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に本発明が限定されることはない。同様に、構成要素等の形状、方向、位置関係等が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に特定の形状、方向、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、方向、位置関係等に本発明が限定されることはない。使用される材料についても、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の材料に限定される場合等を除き、特段の限定はない。
【００３３】
変形例も、上記の例示に限定されない。また、複数の変形例が、互いに組み合わされ得る。更に、上記実施形態の全部または一部と、変形例の全部または一部とが、互いに組み合わされ得る。
【符号の説明】
【００３４】
１      光透過性導電膜
２      薄膜部
３      メッシュ部
３ａ    糸
４      開口部
１１    基板
１２    カーボンナノチューブ膜
１３    摺擦部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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