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JP7512941B2 - Transparent conductive film manufacturing apparatus and manufacturing method - Google Patents

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JP7512941B2 JP2021062596A JP2021062596A JP7512941B2 JP 7512941 B2 JP7512941 B2 JP 7512941B2 JP 2021062596 A JP2021062596 A JP 2021062596A JP 2021062596 A JP2021062596 A JP 2021062596A JP 7512941 B2 JP7512941 B2 JP 7512941B2
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Description

本発明は、透明導電膜の製造装置および製造方法に関するものである。 The present invention relates to a manufacturing apparatus and method for transparent conductive films.

従来、カーボンナノチューブを用いた透明導電膜が知られている。透明導電膜は、例えば、カメラ、LiDAR、ミリ波などを用いた車用センサの機能またはフロントガラスの機能を確保するための透明ヒータとして使用することが可能である。具体的には、透明ヒータとして使用される透明導電膜は、車用センサまたはフロントガラスに着氷や曇り等が発生する場合、その車用センサまたはフロントガラスを温めることで、着氷や曇りを除去する役割を果たすものである。なお、以下の説明では、カーボンナノチューブを「CNT」と表記する。 Transparent conductive films using carbon nanotubes have been known in the past. The transparent conductive film can be used, for example, as a transparent heater to ensure the functionality of a vehicle sensor using a camera, LiDAR, millimeter wave, or the like, or the functionality of a windshield. Specifically, the transparent conductive film used as a transparent heater plays a role in removing icing or fogging that occurs on the vehicle sensor or windshield by heating the vehicle sensor or windshield. In the following description, carbon nanotubes are abbreviated as "CNT."

特許文献1には、CNTによる格子状の配線パターンを透明基材に設けることで構成される透明導電膜の製造方法が開示されている。この製造方法は、まず、CNTによる配線パターンを形成するための溝(特許文献1では開口部)を有する感光性レジスト膜を多孔質フィルタ上に設けることで捕集部材を形成する。次に、化学気相成長法などにより気相中で合成したCNTを、その捕集部材により捕集する。そして、捕集部材で捕集したCNTを、透明フィルムなどの透明基材に転写し、透明導電膜を形成する。 Patent Document 1 discloses a method for manufacturing a transparent conductive film that is constructed by providing a lattice-like wiring pattern made of CNTs on a transparent substrate. In this manufacturing method, a collection member is formed by first providing a photosensitive resist film having grooves (openings in Patent Document 1) for forming a wiring pattern made of CNTs on a porous filter. Next, CNTs synthesized in the gas phase by chemical vapor deposition or the like are collected by the collection member. The CNTs collected by the collection member are then transferred to a transparent substrate such as a transparent film to form a transparent conductive film.

特開2014-44839号公報JP 2014-44839 A

しかしながら、特許文献1に記載の製造方法では、配線パターンを構成するCNTが、配線パターンの延びる方向に対してランダムな方向を向くか、または、その配線パターンの延びる方向に対して垂直方向を向くことが発明者らの検討により明らかとなっている。そのため、特許文献1に記載の製造方法で製造された透明導電膜は、電気抵抗値が高く、用途が限られてしまうという問題がある。 However, the inventors' investigations have revealed that in the manufacturing method described in Patent Document 1, the CNTs that make up the wiring pattern are oriented in random directions relative to the extension direction of the wiring pattern, or are oriented perpendicular to the extension direction of the wiring pattern. Therefore, the transparent conductive film manufactured by the manufacturing method described in Patent Document 1 has a high electrical resistance, which limits its applications.

本発明は上記点に鑑みて、CNTを用いた透明導電膜の電気抵抗値を下げることを可能とした製造装置および製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above, the present invention aims to provide a manufacturing apparatus and method that make it possible to reduce the electrical resistance of a transparent conductive film that uses CNTs.

上記目的を達成するため、請求項1に係る発明は、透明導電膜の製造装置において、供給通路(10)および支持部(21)を備える。供給通路は、CNTを含むガスが供給される供給口(11)を有し、前記供給口から供給されるカーボンナノチューブを含むガスが流れる流路を構成する。支持部は、ガスに含まれるCNTを捕集する多孔質膜(22)、および、その多孔質膜のうち供給口側の面にCNTによる配線パターンを形成するための溝(24)が設けられた緻密膜(23)を有する捕集部材(20)を供給通路の下流側で支持する。供給通路は、供給口から捕集部材に向かうガスの流れ方向が、緻密膜の有する溝の長手方向に対して斜め又は平行になるように構成された傾斜部(13)を有している。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 provides a transparent conductive film manufacturing apparatus comprising a supply passage (10) and a support section (21). The supply passage has a supply port (11) through which a gas containing CNT is supplied, and constitutes a flow path through which a gas containing carbon nanotubes supplied from the supply port flows. The support section supports a capture member (20) downstream of the supply passage, the capture member having a porous film (22) that captures CNT contained in the gas, and a dense film (23) on the surface of the porous film facing the supply port that has grooves (24) for forming a wiring pattern using CNT. The supply passage has an inclined section (13) configured so that the flow direction of the gas from the supply port toward the capture member is oblique or parallel to the longitudinal direction of the grooves in the dense film.

これによれば、ガスに含まれるCNTは、その配向がガスの流れ方向に揃った状態で流れる。そのため、傾斜部を流れるガスの流れ方向を緻密膜の有する溝の長手方向に対して斜め又は平行にすることで、その溝に捕集されるCNTにおいて溝の長手方向の配向度を高くすることができる。したがって、この捕集部材に捕集されたCNTを透明基材に転写した透明導電膜は、配線パターンを構成するCNT同士の接点が少なくなり接点抵抗が小さくなるので、電気抵抗値を下げることができる。 According to this, the CNTs contained in the gas flow with their orientation aligned in the gas flow direction. Therefore, by making the flow direction of the gas flowing through the inclined portion oblique or parallel to the longitudinal direction of the grooves in the dense film, it is possible to increase the degree of orientation of the CNTs captured in the grooves in the longitudinal direction of the grooves. Therefore, the transparent conductive film in which the CNTs captured by this capture member are transferred to a transparent substrate has fewer contact points between the CNTs that make up the wiring pattern, reducing contact resistance and allowing for a lower electrical resistance value.

請求項13に係る発明は、透明導電膜の製造装置において、供給通路(10)、支持部(21)およびガイド板(14)を備える。供給通路は、CNTを含むガスが供給される供給口(11)を有し、供給口から供給されるCNTを含むガスが流れる流路を構成する。支持部は、ガスに含まれるCNTを捕集する多孔質膜(22)、および、多孔質膜のうち供給口側の面にCNTによる配線パターンを形成するための溝(24)が設けられた緻密膜(23)を有する捕集部材(20)を供給通路の下流側で支持する。ガイド板は、供給通路に設けられ、供給口から捕集部材に向かうガスの流れ方向を、緻密膜の有する溝の長手方向に対して斜め又は平行にする。 The invention according to claim 13 is a transparent conductive film manufacturing apparatus comprising a supply passage (10), a support portion (21), and a guide plate (14). The supply passage has a supply port (11) through which a gas containing CNT is supplied, and constitutes a flow path through which the gas containing CNT supplied from the supply port flows. The support portion supports a capture member (20) downstream of the supply passage, the capture member having a porous film (22) that captures CNT contained in the gas, and a dense film (23) in which grooves (24) for forming a wiring pattern by CNT are provided on the surface of the porous film facing the supply port. The guide plate is provided in the supply passage, and makes the flow direction of the gas from the supply port toward the capture member oblique or parallel to the longitudinal direction of the grooves in the dense film.

これによれば、供給通路に設けられたガイド板により、緻密膜の有する溝に捕集されるCNTにおいて溝の長手方向の配向度を高くすると共に、捕集部材の捕集面においてCNTの配向の面内均一性を向上することができる。したがって、この捕集部材に捕集されたCNTを透明基材に転写した透明導電膜は、電気抵抗値を下げることができる。
なお、請求項13に係る発明に対し、請求項1~4、6~12に記載の発明を従属させることが可能である。
According to this, the guide plate provided in the supply passage can increase the degree of orientation of the CNTs captured in the grooves of the dense film in the longitudinal direction of the grooves, and can improve the in-plane uniformity of the orientation of the CNTs on the capturing surface of the capturing member. Therefore, the transparent conductive film obtained by transferring the CNTs captured by this capturing member to a transparent substrate can have a lower electrical resistance.
It is possible to make the inventions described in claims 1 to 4 and 6 to 12 dependent on the invention described in claim 13.

請求項14に係る発明は、透明導電膜の製造装置において、供給通路(10)、支持部(21)および複数の排気通路(30)を備える。供給通路は、CNTを含むガスが供給される供給口(11)を有し、供給口から供給されるCNTを含むガスが流れる流路を構成する。支持部は、ガスに含まれるCNTを捕集する多孔質膜(22)、および、多孔質膜のうち供給口側の面にCNTによる配線パターンを形成するための溝(24)が設けられた緻密膜(23)を有する捕集部材(20)を供給通路の下流側で支持する。複数の排気通路は、捕集部材に対して供給通路とは反対側に設けられ、捕集部材を通過したガスを排出する。そして、複数の排気通路は、捕集部材を複数の領域に分割した分割領域ごとに設けられている。 The invention according to claim 14 is a transparent conductive film manufacturing apparatus comprising a supply passage (10), a support section (21), and a plurality of exhaust passages (30). The supply passage has a supply port (11) through which a gas containing CNT is supplied, and constitutes a flow path through which the gas containing CNT supplied from the supply port flows. The support section supports a capture member (20) downstream of the supply passage, the capture member having a porous film (22) that captures CNT contained in the gas, and a dense film (23) on the surface of the porous film facing the supply port that has grooves (24) for forming a wiring pattern using CNT. The plurality of exhaust passages are provided on the opposite side of the capture member to the supply passage, and exhaust gas that has passed through the capture member. The plurality of exhaust passages are provided for each of the divided regions obtained by dividing the capture member into a plurality of regions.

これによれば、捕集部材の捕集面においてCNTの捕集量の面内均一性を向上することができる。したがって、この捕集部材に捕集されたCNTを透明基材に転写した透明導電膜は、配線パターンを構成するCNTの量のばらつきが低減され、電気抵抗値を下げることができる。
なお、請求項14に係る発明に対し、請求項1~7、9~12に記載の発明を従属させることが可能である。
This can improve the in-plane uniformity of the amount of CNT captured on the capturing surface of the capturing member, and therefore the transparent conductive film formed by transferring the CNTs captured by the capturing member to a transparent substrate can have reduced variation in the amount of CNT that constitutes the wiring pattern, and can lower the electrical resistance.
It is possible to make the inventions described in claims 1 to 7 and 9 to 12 dependent on the invention described in claim 14.

請求項15に係る発明は、透明導電膜の製造方法に関する発明である。この製造方法は、次の工程を含む。ガスに含まれるCNTを捕集する多孔質膜(22)、および、CNTによる配線パターンを形成するための溝(24)が設けられた緻密膜(23)を有する捕集部材を用意すること(S10)。CNTを含むガスが供給される供給口(11)を有する供給通路(10)の下流側に設けられた支持部(21)に捕集部材を設置すること(S20)。供給口から捕集部材に向かうガスの流れ方向が緻密膜の有する溝の長手方向に対して斜め又は平行になるように構成されている傾斜部(13)に対し、供給口からCNTを含むガスを供給すること(S30)。捕集部材により捕集されたCNTを透明基材に転写し、透明導電膜を形成すること(S50)。 The invention according to claim 15 is an invention related to a method for manufacturing a transparent conductive film. This manufacturing method includes the following steps: Preparing a collection member having a porous film (22) for collecting CNTs contained in a gas and a dense film (23) having grooves (24) for forming a wiring pattern by CNTs (S10). Installing the collection member on a support part (21) provided downstream of a supply passage (10) having a supply port (11) through which a gas containing CNTs is supplied (S20). Supplying a gas containing CNTs from the supply port to an inclined part (13) configured so that the flow direction of the gas from the supply port toward the collection member is oblique or parallel to the longitudinal direction of the grooves of the dense film (S30). Transferring the CNTs collected by the collection member to a transparent substrate to form a transparent conductive film (S50).

これによれば、傾斜部を流れるガスの流れ方向を緻密膜の有する溝の長手方向に対して斜め又は平行にすることで、その溝に捕集されるCNTにおいて溝の長手方向の配向度を高くすることができる。したがって、この捕集部材に捕集されたCNTを透明基材に転写した透明導電膜は、配線パターンを構成するCNT同士の接点が少なくなり接点抵抗が小さくなるので、電気抵抗値を下げることができる。 By making the flow direction of the gas flowing through the inclined portion oblique or parallel to the longitudinal direction of the grooves in the dense film, the degree of orientation of the CNTs captured in the grooves in the longitudinal direction of the grooves can be increased. Therefore, the transparent conductive film in which the CNTs captured by this capture member are transferred to a transparent substrate has fewer contact points between the CNTs that make up the wiring pattern, reducing contact resistance and allowing for a lower electrical resistance value.

請求項16に係る発明も、透明導電膜の製造方法に関する発明である。この製造方法は、次の工程を含む。ガスに含まれるCNTを捕集する多孔質膜(22)、および、CNTによる配線パターンを形成するための溝(24)が設けられた緻密膜(23)を有する捕集部材(20)を用意すること。CNTを含むガスが供給される供給口(11)を有する供給通路(10)の下流側に設けられた支持部(21)に捕集部材を設置すること(S20)。捕集部材のうち供給口側の捕集面に対するガスの入射角を、緻密膜の有する溝の長手方向に対して平行又は斜めにするように供給通路に設けられたガイド板(14)に沿って、供給口からCNTを含むガスを供給すること(S30)。捕集部材により捕集されたCNTを透明基材に転写し、透明導電膜を形成すること(S50)。 The invention according to claim 16 is also an invention relating to a method for manufacturing a transparent conductive film. This manufacturing method includes the following steps. A capture member (20) is prepared, which has a porous film (22) for capturing CNT contained in a gas, and a dense film (23) provided with grooves (24) for forming a wiring pattern using CNTs. The capture member is placed on a support (21) provided downstream of a supply passage (10) having a supply port (11) through which a gas containing CNTs is supplied (S20). A gas containing CNTs is supplied from the supply port along a guide plate (14) provided in the supply passage so that the angle of incidence of the gas on the collection surface of the capture member on the supply port side is parallel or oblique to the longitudinal direction of the grooves in the dense film (S30). The CNTs captured by the capture member are transferred to a transparent substrate to form a transparent conductive film (S50).

これによれば、供給通路に設けられたガイド板により、緻密膜の有する溝に捕集されるCNTにおいて溝の長手方向の配向度を高くすると共に、捕集部材の捕集面においてCNTの配向の面内均一性を向上することができる。したがって、この捕集部材に捕集されたCNTを透明基材に転写した透明導電膜は、電気抵抗値を下げることができる。 With this, the guide plate provided in the supply passage can increase the degree of orientation of the CNTs captured in the grooves of the dense film in the longitudinal direction of the grooves, and can improve the in-plane uniformity of the orientation of the CNTs on the capturing surface of the capturing member. Therefore, the transparent conductive film formed by transferring the CNTs captured by this capturing member to a transparent substrate can have a lower electrical resistance.

請求項17に係る発明も、透明導電膜の製造方法に関する発明である。この製造方法は、次の工程を含む。ガスに含まれるCNTを捕集する多孔質膜(22)、および、CNTによる配線パターンを形成するための溝(24)が設けられた緻密膜(23)を有する捕集部材(20)を用意すること(S10)。CNTを含むガスが供給される供給口(11)を有する供給通路(10)の下流側に設けられた支持部(21)に捕集部材を設置すること(S20)。供給口からCNTを含むガスを供給すること(S30)。捕集部材を複数の領域に分割した分割領域ごとに捕集部材に対して供給通路とは反対側に設けられた複数の排気通路(30)から、捕集部材を通過したガスを排出すること(S35)。捕集部材により捕集されたCNTを透明基材に転写し、透明導電膜を形成すること(S50)。 The invention according to claim 17 is also an invention relating to a method for manufacturing a transparent conductive film. This manufacturing method includes the following steps: Preparing a capture member (20) having a porous film (22) for capturing CNT contained in a gas and a dense film (23) provided with grooves (24) for forming a wiring pattern by CNT (S10). Installing the capture member on a support part (21) provided downstream of a supply passage (10) having a supply port (11) through which a gas containing CNT is supplied (S20). Supplying a gas containing CNT from the supply port (S30). Dividing the capture member into a plurality of regions and discharging the gas that has passed through the capture member from a plurality of exhaust passages (30) provided on the opposite side of the supply passage with respect to the capture member for each divided region (S35). Transferring the CNT captured by the capture member to a transparent substrate to form a transparent conductive film (S50).

これによれば、捕集部材の捕集面においてCNTの捕集量の面内均一性を向上することができる。したがって、この捕集部材に捕集されたCNTを透明基材に転写した透明導電膜は、配線パターンを構成するCNTの量のばらつきが低減され、電気抵抗値を下げることができる。 This makes it possible to improve the in-plane uniformity of the amount of CNT captured on the capturing surface of the capturing member. Therefore, the transparent conductive film formed by transferring the CNTs captured by this capturing member to a transparent substrate has reduced variation in the amount of CNTs that make up the wiring pattern, and can lower the electrical resistance value.

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。 The reference symbols in parentheses attached to each component indicate an example of the correspondence between the component and the specific components described in the embodiments described below.

第1実施形態に係る透明導電膜の製造装置の断面構成を示す図である。1 is a diagram showing a cross-sectional configuration of a transparent conductive film manufacturing apparatus according to a first embodiment. 図1のII―II線の断面図である。2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 1. 第1実施形態に係る透明導電膜の製造方法を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing a method for manufacturing a transparent conductive film according to the first embodiment. 比較例の透明導電膜の製造装置の断面構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional configuration of a transparent conductive film manufacturing apparatus of a comparative example. 比較例の透明導電膜の製造装置において捕集部材の溝にCNTが捕集される様子を説明するための説明図である。10 is an explanatory diagram for explaining how CNTs are captured in grooves of a capturing member in a transparent conductive film manufacturing apparatus of a comparative example. FIG. 第1実施形態の透明導電膜の製造装置において捕集部材の溝にCNTが捕集される様子を説明するための説明図である。4 is an explanatory diagram for explaining a state in which CNTs are captured in grooves of a capturing member in the transparent conductive film manufacturing apparatus of the first embodiment. FIG. 比較例の透明導電膜の製造装置により製造された透明導電膜の配線パターンを構成するCNTの模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of CNTs constituting a wiring pattern of a transparent conductive film manufactured by a transparent conductive film manufacturing apparatus of a comparative example. 第1実施形態の透明導電膜の製造装置により製造された透明導電膜の配線パターンを構成するCNTの模式図である。2 is a schematic diagram of CNTs constituting a wiring pattern of a transparent conductive film manufactured by the transparent conductive film manufacturing apparatus of the first embodiment. FIG. 溝の長手方向の一方側からCNTを含むガスを供給した場合に、捕集部材の溝にCNTが捕集される様子を説明するための説明図である。13 is an explanatory diagram for illustrating how CNTs are captured in a groove of a capture member when a gas containing CNTs is supplied from one side in the longitudinal direction of the groove. FIG. 透明導電膜の配線パターンを構成するCNTの配向度の算出方法の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a method for calculating the orientation degree of CNTs that constitute the wiring pattern of a transparent conductive film. 透明導電膜の配線パターンを構成するCNTの配向度と透明導電膜の抵抗減少率との関係に関する実験結果を示したグラフである。1 is a graph showing experimental results regarding the relationship between the degree of orientation of CNTs constituting the wiring pattern of a transparent conductive film and the resistance reduction rate of the transparent conductive film. 第2実施形態に係る透明導電膜の製造装置の断面構成を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a cross-sectional configuration of a transparent conductive film manufacturing apparatus according to a second embodiment. 図10のXI―XI線の断面図である。11 is a cross-sectional view taken along line XI-XI of FIG. 10 . 第2実施形態に係る透明導電膜の製造方法を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a method for manufacturing a transparent conductive film according to a second embodiment.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In each of the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other will be given the same reference numerals and their description will be omitted.

(第1実施形態)
第1実施形態に係る透明導電膜の製造装置および製造方法について、図面を参照しつつ説明する。第1実施形態の製造装置および製造方法により形成される透明導電膜は、薄膜状の透明基材の一方の面に、カーボンナノチューブ(以下、CNTという)により構成される所定の配線パターンを備えたものである。透明導電膜は、例えば、カメラ、LiDAR、ミリ波などを用いた車用センサの機能またはフロントガラスの機能を確保するための透明ヒータとして使用することが可能である。
First Embodiment
The transparent conductive film manufacturing apparatus and manufacturing method according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. The transparent conductive film formed by the manufacturing apparatus and manufacturing method according to the first embodiment has a predetermined wiring pattern made of carbon nanotubes (hereinafter referred to as CNTs) on one side of a thin-film transparent substrate. The transparent conductive film can be used as a transparent heater for ensuring the function of a vehicle sensor using a camera, LiDAR, millimeter wave, etc., or the function of a windshield.

図1および図2に示すように、第1実施形態の製造装置1は、CNTを含むガスが流れる流路を構成する供給通路10、および、その供給通路10の下流側で捕集部材20を支持する支持部21などを備えている。 As shown in Figures 1 and 2, the manufacturing apparatus 1 of the first embodiment includes a supply passage 10 that forms a flow path through which a gas containing CNTs flows, and a support portion 21 that supports a capture member 20 downstream of the supply passage 10.

供給通路10のうち支持部21から上方に離れた場所に供給口11が設けられている。図1の矢印Aに示すように、供給口11から供給通路10の内側に、例えば浮遊触媒法などにより気相中で合成されたCNTを含むガスが供給される。供給通路10は、供給口11から供給されるCNTを含むガスが流れる流路を構成する。供給通路10を流れるCNTを含むガスは、供給通路10の下流側に設けられた支持部21に配置される捕集部材20を通過する際、そのガスに含まれるCNTが捕集部材20により捕集される。 A supply port 11 is provided in the supply passage 10 at a position above and away from the support portion 21. As shown by arrow A in FIG. 1, a gas containing CNTs synthesized in the gas phase, for example by a floating catalyst method, is supplied from the supply port 11 to the inside of the supply passage 10. The supply passage 10 constitutes a flow path through which the gas containing CNTs supplied from the supply port 11 flows. When the gas containing CNTs flows through the supply passage 10 and passes through a capture member 20 arranged on a support portion 21 provided downstream of the supply passage 10, the CNTs contained in the gas are captured by the capture member 20.

捕集部材20は、多孔質膜22と、その多孔質膜22のうち供給口11側を向く面に設けられる緻密膜23とを有している。多孔質膜22は、ガスを通過させると共に、そのガスに含まれるCNTを捕集することが可能な多孔質フィルタである。緻密膜23は、CNTおよびガスを殆ど通過させることの無いマスクであり、例えば感光性レジストまたは金属製の薄板などで構成されている。緻密膜23には、CNTによる所定の配線パターンを形成するための複数の溝24が設けられている。複数の溝24は、緻密膜23の厚み方向に貫通している。複数の溝24の開口幅は、例えば数μm~数十μmに設定されており、複数の溝24のピッチは、例えば数十μm~数百μmに設定されている。なお、図2では、複数の溝24の延びる向き(すなわち、溝24の長手方向)をわかり易く示すため、実際のものよりも太く、且つ、広いピッチで記載している。また、本実施形態では、所定の配線パターンをストライプ状として説明するが、これに限らず、配線パターンは、複数の溝が平行に延びる部位を有していればよく、例えば、格子状、ハッチング状、クロスハッチング状など、種々の形状を採用することができる。
以下の説明では、捕集部材20の有する緻密膜23のうち供給口11側の面を「捕集部材20の捕集面25」といい、緻密膜23に設けられた複数の溝24を「捕集部材20の溝24」といい、緻密膜23のうち溝24を除く部位を「マスク部26」という。
The collection member 20 has a porous film 22 and a dense film 23 provided on the surface of the porous film 22 facing the supply port 11. The porous film 22 is a porous filter that allows gas to pass through and can capture CNT contained in the gas. The dense film 23 is a mask that allows almost no CNT and gas to pass through, and is composed of, for example, a photosensitive resist or a thin metal plate. The dense film 23 is provided with a plurality of grooves 24 for forming a predetermined wiring pattern by CNT. The plurality of grooves 24 penetrate the dense film 23 in the thickness direction. The opening width of the plurality of grooves 24 is set to, for example, several μm to several tens of μm, and the pitch of the plurality of grooves 24 is set to, for example, several tens of μm to several hundreds of μm. In FIG. 2, in order to easily show the direction in which the plurality of grooves 24 extend (i.e., the longitudinal direction of the grooves 24), the grooves 24 are drawn thicker and with a wider pitch than the actual one. In addition, in this embodiment, the specified wiring pattern is described as being striped, but this is not limited thereto, and the wiring pattern only needs to have a portion in which a plurality of grooves extend in parallel, and various shapes such as a lattice shape, a hatching shape, a cross-hatching shape, etc. can be adopted.
In the following description, the surface of the dense film 23 of the capture member 20 facing the supply port 11 is referred to as the "capture surface 25 of the capture member 20," the multiple grooves 24 provided in the dense film 23 are referred to as the "grooves 24 of the capture member 20," and the portion of the dense film 23 excluding the grooves 24 is referred to as the "mask portion 26."

図1に示すように、供給通路10は、上述した供給口11と、その供給口11から下流側に向かい流路面積が次第に拡大する拡大部12と、その拡大部12の下流側に設けられた傾斜部13とを有している。傾斜部13は、供給口11から捕集部材20に向かうガスの流れ方向が、捕集部材20の溝24の長手方向に対して斜め又は平行になるように構成されている。 As shown in FIG. 1, the supply passage 10 has the above-mentioned supply port 11, an expansion section 12 in which the flow passage area gradually expands from the supply port 11 toward the downstream side, and an inclined section 13 provided downstream of the expansion section 12. The inclined section 13 is configured so that the flow direction of the gas from the supply port 11 toward the collection member 20 is oblique or parallel to the longitudinal direction of the groove 24 of the collection member 20.

図1に示すように、捕集部材20の捕集面25の中心を含み捕集面25に垂直な仮想線VLに対し、供給口11の中心111は、捕集部材20の溝24の長手方向の一方側にずれた位置にある。なお、図2は、図1のII-II線の断面図であるが、供給口11の位置を二点鎖線で示している。詳細には、供給口11の中心111は、捕集部材20の外縁27よりも、捕集部材20の溝24の長手方向の一方側にずれた位置にある。そのため、図1に示した仮想線VLに対し、傾斜部13の流路中心線CLは、捕集部材20の溝24の長手方向の一方側に傾斜している。これにより、傾斜部13のガスの流れ方向は、捕集部材20の溝24の長手方向に対して斜め又は平行となる。 As shown in FIG. 1, the center 111 of the supply port 11 is shifted to one side of the longitudinal direction of the groove 24 of the collection member 20 with respect to the imaginary line VL that includes the center of the collection surface 25 of the collection member 20 and is perpendicular to the collection surface 25. Note that FIG. 2 is a cross-sectional view of line II-II in FIG. 1, but the position of the supply port 11 is indicated by a two-dot chain line. In detail, the center 111 of the supply port 11 is shifted to one side of the longitudinal direction of the groove 24 of the collection member 20 from the outer edge 27 of the collection member 20. Therefore, the flow path center line CL of the inclined portion 13 is inclined to one side of the longitudinal direction of the groove 24 of the collection member 20 with respect to the imaginary line VL shown in FIG. 1. As a result, the flow direction of the gas in the inclined portion 13 is oblique or parallel to the longitudinal direction of the groove 24 of the collection member 20.

具体的には、図1に示すように、傾斜部13は、捕集部材20の捕集面25の直上近傍において、捕集面25に対するガスの流速ベクトルの仰角θ1が90°より小さく、0°以上の範囲になるように構成されている。なお、傾斜部13は、捕集部材20の捕集面25の直上近傍において、捕集面25に対するガスの流速ベクトルの仰角θ1が25°以下から0°以上の範囲となるように構成されていることがより好ましい。これにより、捕集部材20の溝24に捕集されるCNTにおいて溝24の長手方向に対する配向度をより大きくすることが可能となる。なお、捕集部材20の捕集面25の直上近傍とは、例えば、捕集部材20の捕集面25から供給口11側に1mm程度離れた位置に設定される。 Specifically, as shown in FIG. 1, the inclined portion 13 is configured so that the elevation angle θ1 of the gas flow velocity vector relative to the collection surface 25 is less than 90° and is in the range of 0° or more in the vicinity directly above the collection surface 25 of the collection member 20. It is more preferable that the inclined portion 13 is configured so that the elevation angle θ1 of the gas flow velocity vector relative to the collection surface 25 is in the range of 25° or less to 0° or more in the vicinity directly above the collection surface 25 of the collection member 20. This makes it possible to increase the degree of orientation of the CNTs captured in the groove 24 of the collection member 20 in the longitudinal direction of the groove 24. The vicinity directly above the collection surface 25 of the collection member 20 is set, for example, at a position about 1 mm away from the collection surface 25 of the collection member 20 toward the supply port 11.

また、図2に示すように、傾斜部13は、捕集部材20の捕集面25の直上近傍の平面視において、捕集部材20の溝24の長手方向に対するガスの流速ベクトルの入射角θ2が90°より小さく、-90°より大きい範囲になるように構成されている。なお、傾斜部13は、捕集部材20の捕集面25の直上近傍の平面視において、捕集部材20の溝24の長手方向に対するガスの流速ベクトルの入射角θ2が15°以下から-15°以上の範囲となるように構成されていることがより好ましい。これにより、捕集部材20の溝24に捕集されるCNTにおいて溝24の長手方向に対する配向度をより大きくすることが可能となる。なお、本明細書において平面視とは、捕集面25に対して垂直方向供給口11側から捕集面25を視た状態をいう。 2, the inclined portion 13 is configured so that the angle of incidence θ2 of the gas flow velocity vector with respect to the longitudinal direction of the groove 24 of the capture member 20 is in the range of less than 90° and greater than −90° in a plan view immediately above the capture surface 25 of the capture member 20. It is more preferable that the angle of incidence θ2 of the gas flow velocity vector with respect to the longitudinal direction of the groove 24 of the capture member 20 is in the range of 15° or less to −15° or more in a plan view immediately above the capture surface 25 of the capture member 20. This makes it possible to increase the degree of orientation of the CNTs captured in the groove 24 of the capture member 20 with respect to the longitudinal direction of the groove 24. In this specification, the plan view refers to the state in which the capture surface 25 is viewed from the supply port 11 side perpendicular to the capture surface 25.

具体的に、第1実施形態の製造装置1において、傾斜部13は、その流路中心線CLが、捕集部材20の捕集面25に対して仰角θ1が25°以下から0°以上の範囲となるように構成されている。また、第1実施形態の製造装置1において、傾斜部13は、その流路中心線CLが、捕集部材20の捕集面25に垂直且つ溝24の長手方向に平行な仮想平面VSに対して実質的に平行となるように構成されている。なお、実質的に平行とは、傾斜部13の流路中心線CLと仮想平面VSとが平行な状態に加え、製造公差などによる所定範囲(例えば±5°程度)の位置ずれを含むものである。 Specifically, in the manufacturing apparatus 1 of the first embodiment, the inclined portion 13 is configured so that its flow path center line CL has an elevation angle θ1 in the range of 25° or less to 0° or more with respect to the collection surface 25 of the collection member 20. Also, in the manufacturing apparatus 1 of the first embodiment, the inclined portion 13 is configured so that its flow path center line CL is substantially parallel to an imaginary plane VS that is perpendicular to the collection surface 25 of the collection member 20 and parallel to the longitudinal direction of the groove 24. Note that "substantially parallel" includes not only the state in which the flow path center line CL of the inclined portion 13 and the imaginary plane VS are parallel, but also a positional deviation of a predetermined range (e.g., about ±5°) due to manufacturing tolerances, etc.

次に、第1実施形態の製造装置1を用いた透明導電膜の製造方法について、図3のフローチャートを参照して説明する。 Next, a method for manufacturing a transparent conductive film using the manufacturing apparatus 1 of the first embodiment will be described with reference to the flowchart in FIG. 3.

まず、ステップS10で、上述した多孔質膜22および緻密膜23を有する捕集部材20を用意する。
次に、ステップS20で、製造装置1の支持部21に捕集部材20を設置する。このとき、支持部21に捕集部材20を設置する向きは、捕集部材20の溝24の長手方向の一方側に供給通路10の供給口11があるようにする。
First, in step S10, the collection member 20 having the above-mentioned porous membrane 22 and dense membrane 23 is prepared.
Next, in step S20, the capture member 20 is placed on the support part 21 of the manufacturing apparatus 1. At this time, the capture member 20 is placed on the support part 21 in an orientation such that the supply port 11 of the supply passage 10 is on one side of the groove 24 of the capture member 20 in the longitudinal direction.

続いて、ステップS30で、供給口11から供給通路10の内側にCNTを含むガスを供給する。そうすると、CNTを含むガスは、拡大部12および傾斜部13を流れて捕集部材20を通過する。CNTを含むガスが捕集部材20を通過する際、ガスに含まれるCNTが捕集部材20により捕集される。本実施形態では、傾斜部13において供給口11から捕集部材20に向かうガスの流れ方向が捕集部材20の溝24の長手方向に対して斜め又は平行となるので、捕集部材20の溝24に捕集されるCNTは、溝24の長手方向に対する配向度が大きいものとなる。 Next, in step S30, gas containing CNT is supplied from the supply port 11 to the inside of the supply passage 10. Then, the gas containing CNT flows through the enlarged portion 12 and the inclined portion 13 and passes through the capture member 20. When the gas containing CNT passes through the capture member 20, the CNT contained in the gas is captured by the capture member 20. In this embodiment, the flow direction of the gas from the supply port 11 toward the capture member 20 in the inclined portion 13 is oblique or parallel to the longitudinal direction of the groove 24 of the capture member 20, so that the CNT captured in the groove 24 of the capture member 20 has a high degree of orientation with respect to the longitudinal direction of the groove 24.

次に、ステップS40で、CNTを含むガスの供給開始から所定時間が経過した後、支持部21から捕集部材20を取り外す。
続いて、ステップS50で、捕集部材20のうちCNTが捕集された緻密膜23側の面に図示しない透明基材を配置し、透明基材を捕集部材20に押し当てる。なお、透明基材として、PET(ポリエチレンテレフタラート)などの樹脂材料または石英ガラスなどの無機材料を用いることが可能である。その後、その透明基材から捕集部材20を取り外すことで、透明基材にCNTが転写される。これにより、透明基材の一方の面にCNTによる配線パターンが形成される。
Next, in step S40, after a predetermined time has elapsed since the start of the supply of the gas containing CNTs, the capture member 20 is removed from the support portion 21.
Next, in step S50, a transparent substrate (not shown) is placed on the surface of the trapping member 20 facing the dense film 23 on which the CNTs have been trapped, and the transparent substrate is pressed against the trapping member 20. Note that the transparent substrate may be a resin material such as PET (polyethylene terephthalate) or an inorganic material such as quartz glass. Thereafter, the trapping member 20 is removed from the transparent substrate, whereby the CNTs are transferred to the transparent substrate. As a result, a wiring pattern made of CNTs is formed on one surface of the transparent substrate.

次に、ステップS60で、CNTによる配線パターンが形成された透明基材を、ドーパント物質を含む溶液にディッピングするか、或いは、その透明基材にドーパント物質を含む溶液を塗布し、その後、乾燥させることで透明導電膜が完成する。 Next, in step S60, the transparent substrate on which the CNT wiring pattern has been formed is dipped into a solution containing a dopant substance, or the transparent substrate is coated with a solution containing a dopant substance and then dried to complete the transparent conductive film.

続いて、比較例の透明導電膜の製造装置100と、第1実施形態の透明導電膜の製造装置1とを比較しつつ、透明導電膜におけるCNTの配向度と電気抵抗値との関係について説明する。 Next, the relationship between the degree of orientation of CNTs in the transparent conductive film and the electrical resistance value will be explained while comparing the transparent conductive film manufacturing apparatus 100 of the comparative example with the transparent conductive film manufacturing apparatus 1 of the first embodiment.

図4に示すように、比較例の透明導電膜の製造装置100は、供給通路10が供給口11と拡大部12を有しており、傾斜部13を有していない。供給口11の中心111は、捕集部材20の捕集面25の中心を含み捕集面25に垂直な仮想線VL上に位置している。そのため、比較例の製造装置100では、供給口11から捕集部材20に向かい拡大部12を流れるガスの流れ方向が、捕集部材20の捕集面25に対して略垂直になる。 As shown in FIG. 4, in the comparative transparent conductive film manufacturing apparatus 100, the supply passage 10 has a supply port 11 and an enlarged portion 12, but does not have an inclined portion 13. The center 111 of the supply port 11 is located on an imaginary line VL that includes the center of the collection surface 25 of the collection member 20 and is perpendicular to the collection surface 25. Therefore, in the comparative manufacturing apparatus 100, the flow direction of the gas flowing through the enlarged portion 12 from the supply port 11 toward the collection member 20 is approximately perpendicular to the collection surface 25 of the collection member 20.

図5Aは、比較例の製造装置100において、捕集部材20の捕集面25の直上近傍の平面視を示したものである。図5Aでは、マスク部26の直上近傍から溝24に流れ込む気流の方向と、その気流に追従して移動するCNTを示している。比較例の製造装置100では、マスク部26から溝24に向かう気流は、溝24の長手方向に対して垂直な方向から溝24に流れ込み、その溝24に露出する多孔質膜22を通過する。このとき、その気流に追従して移動するCNTは、気流と同様に溝24の長手方向に対して垂直な方向から溝24に入り込み、その溝24に露出する多孔質膜22に捕集される。そのため、比較例の製造装置100では、捕集部材20の溝24に露出する多孔質膜22に捕集されるCNTの配向はランダムな状態となる。 Figure 5A shows a plan view of the vicinity of the capture surface 25 of the capture member 20 in the comparative manufacturing apparatus 100. Figure 5A shows the direction of the airflow flowing into the groove 24 from the vicinity of the vicinity of the mask portion 26 and the CNTs moving along with the airflow. In the comparative manufacturing apparatus 100, the airflow from the mask portion 26 toward the groove 24 flows into the groove 24 from a direction perpendicular to the longitudinal direction of the groove 24 and passes through the porous membrane 22 exposed in the groove 24. At this time, the CNTs moving along with the airflow enter the groove 24 from a direction perpendicular to the longitudinal direction of the groove 24 like the airflow, and are captured by the porous membrane 22 exposed in the groove 24. Therefore, in the comparative manufacturing apparatus 100, the orientation of the CNTs captured by the porous membrane 22 exposed in the groove 24 of the capture member 20 is random.

それに対し、図5Bは、第1実施形態の製造装置1において、捕集部材20の捕集面25の直上近傍の平面視を示したものである。図5Bでも、マスク部26の直上近傍から溝24に流れ込む気流の方向と、その気流に追従して移動するCNTを示している。第1実施形態の製造装置1では、マスク部26から溝24に向かう気流は、溝24の長手方向に対して斜め方向から溝24に流れ込み、その溝24に露出する多孔質膜22を通過する。このとき、その気流に追従して移動するCNTは、気流と同様に溝24の長手方向に対して斜め方向から溝24に入り込み、その溝24に露出する多孔質膜22に捕集される。そのため、第1実施形態の製造装置1では、捕集部材20の溝24に露出する多孔質膜22に捕集されるCNTの配向が溝24の長手方向に比較的揃った状態(すなわち、CNTの配向度が比較例に比べて高い状態)となる。 In contrast, Figure 5B shows a plan view of the vicinity directly above the collection surface 25 of the collection member 20 in the manufacturing apparatus 1 of the first embodiment. Figure 5B also shows the direction of the airflow flowing into the groove 24 from the vicinity directly above the mask portion 26, and the CNTs moving along with the airflow. In the manufacturing apparatus 1 of the first embodiment, the airflow from the mask portion 26 toward the groove 24 flows into the groove 24 at an angle to the longitudinal direction of the groove 24 and passes through the porous membrane 22 exposed in the groove 24. At this time, the CNTs moving along with the airflow enter the groove 24 at an angle to the longitudinal direction of the groove 24, just like the airflow, and are collected by the porous membrane 22 exposed in the groove 24. Therefore, in the manufacturing device 1 of the first embodiment, the orientation of the CNTs captured in the porous membrane 22 exposed in the groove 24 of the capture member 20 is relatively aligned in the longitudinal direction of the groove 24 (i.e., the degree of orientation of the CNTs is higher than in the comparative example).

図6Aは、比較例の製造装置100により捕集されたCNTを転写した透明導電膜の配線パターンを構成するCNTを模式的に示したものである。図6Aに示すように、比較例の製造装置100を使用した場合、透明導電膜の配線パターンを構成するCNTの配向はランダムな状態となる。そのため、この透明導電膜は、配線パターンを構成するCNT同士の接点の数が多くなり、接点抵抗が大きくなるので、電気抵抗値が高くなるといった問題がある。 Figure 6A is a schematic diagram of CNTs constituting the wiring pattern of a transparent conductive film onto which CNTs collected by the comparative manufacturing apparatus 100 have been transferred. As shown in Figure 6A, when the comparative manufacturing apparatus 100 is used, the orientation of the CNTs constituting the wiring pattern of the transparent conductive film becomes random. As a result, this transparent conductive film has a problem in that the number of contact points between the CNTs constituting the wiring pattern increases, increasing the contact resistance and resulting in a high electrical resistance value.

それに対し、図6Bは、第1実施形態の製造装置1により捕集されたCNTを転写した透明導電膜の配線パターンを構成するCNTを模式的に示したものである。図6Bに示すように、第1実施形態の製造装置1を使用した場合、透明導電膜の配線パターンを構成するCNTの配向は、配線パターンの長手方向に比較的揃った状態となる。そのため、この透明導電膜は、配線パターンを構成するCNT同士の接点の数が少なく、接点抵抗が小さくなるので、電気抵抗値を下げることができる。 In contrast, FIG. 6B is a schematic diagram showing CNTs constituting the wiring pattern of a transparent conductive film onto which CNTs collected by the manufacturing apparatus 1 of the first embodiment have been transferred. As shown in FIG. 6B, when the manufacturing apparatus 1 of the first embodiment is used, the orientation of the CNTs constituting the wiring pattern of the transparent conductive film is relatively aligned in the longitudinal direction of the wiring pattern. Therefore, this transparent conductive film has a small number of contact points between the CNTs constituting the wiring pattern, which reduces the contact resistance and allows for a lower electrical resistance value.

また、図7は、第1実施形態の製造装置1のように、溝24の長手方向の一方側からCNTを含むガスを供給した場合に、捕集部材20の溝24にCNTが捕集される様子を説明するための説明図である。なお、図7も、図5Bと同じく、捕集部材20の捕集面25の直上近傍の平面視を示したものである。 Figure 7 is an explanatory diagram for explaining how CNTs are captured in the grooves 24 of the capture member 20 when a gas containing CNTs is supplied from one side of the longitudinal direction of the grooves 24, as in the manufacturing apparatus 1 of the first embodiment. Note that, like Figure 5B, Figure 7 also shows a plan view of the area directly above the capture surface 25 of the capture member 20.

図7の破線F1~F8は、マスク部26の直上近傍から溝24に流れ込む気流を示している。破線F1~F8に示すように、溝24から遠い場所から溝24に流れ込む気流の入射角は、溝24に近い場所から溝24に流れ込む気流の入射角に比べて、溝24の長手方向に対する角度が大きくなる。そのため、溝24から遠い場所から溝24に流れ込む気流に追従して移動するCNTは、溝24に近い場所から溝24に流れ込む気流に追従して移動するCNTに比べて、溝24に捕集されたときのCNTの角度が溝24の長手方向に対して大きいものとなる。その反対に、溝24に近い場所から溝24に流れ込む気流に追従して移動するCNTは、溝24から遠い場所から溝24に流れ込む気流に追従して移動するCNTに比べて、溝24に捕集されたときのCNTの角度が溝24の長手方向に対して小さいものとなる。このことから、捕集部材20の複数の溝24のピッチを出来るだけ狭くすることで、溝24に近い場所から溝24に流れ込む気流を増やし、溝24に捕集されるCNTの配向度を高くすることが可能である。 The dashed lines F1 to F8 in Fig. 7 show the airflow flowing into the groove 24 from immediately above the mask portion 26. As shown by the dashed lines F1 to F8, the angle of incidence of the airflow flowing into the groove 24 from a location far from the groove 24 is larger with respect to the longitudinal direction of the groove 24 than the angle of incidence of the airflow flowing into the groove 24 from a location close to the groove 24. Therefore, the angle of the CNTs that move following the airflow flowing into the groove 24 from a location far from the groove 24 will be larger with respect to the longitudinal direction of the groove 24 when collected in the groove 24 than the CNTs that move following the airflow flowing into the groove 24 from a location close to the groove 24. Conversely, CNTs that move following the air current flowing into the groove 24 from a location close to the groove 24 will have a smaller angle with respect to the longitudinal direction of the groove 24 when captured in the groove 24, compared to CNTs that move following the air current flowing into the groove 24 from a location far from the groove 24. For this reason, by making the pitch of the multiple grooves 24 of the capture member 20 as narrow as possible, it is possible to increase the air current flowing into the groove 24 from a location close to the groove 24 and increase the degree of orientation of the CNTs captured in the groove 24.

ここで、CNTの配向度の算出方法を、図8を参照しつつ説明する。
まず、走査電子顕微鏡を用いて、CNTにより構成された配線パターンの膜の様子を観察し、画像解析を行う。具体的には、走査電子顕微鏡により得られた画像を2値化し、フーリエ変換することで、図8に示すようなパワースペクトルのグラフをつくる。そして、そのグラフの半値幅Wを用いて下記の式(1)から配向度を算出する。

Figure 0007512941000001
Here, a method for calculating the degree of orientation of CNTs will be described with reference to FIG.
First, a scanning electron microscope is used to observe the state of the film of the wiring pattern composed of CNTs, and image analysis is performed. Specifically, the image obtained by the scanning electron microscope is binarized and Fourier transformed to create a power spectrum graph as shown in Figure 8. Then, the half-width W of the graph is used to calculate the degree of orientation from the following formula (1).
Figure 0007512941000001

図9は、透明導電膜の配線パターンを構成するCNTの配向度と、透明導電膜の電気抵抗減少率との関係に関し、発明者らが行った実験の結果を示すグラフである。
図9に示すように、配向度を約7%(すなわち無配向)から約24%に高めることで、透明導電膜の抵抗減少率が20%以上となることがわかる。したがって、第1実施形態の製造装置1を用いて製造した透明導電膜は、配線パターンを構成するCNTの配向度を高めることで、電気抵抗値を下げることが可能である。
FIG. 9 is a graph showing the results of an experiment conducted by the inventors regarding the relationship between the degree of orientation of CNTs constituting the wiring pattern of a transparent conductive film and the rate of decrease in electrical resistance of the transparent conductive film.
9, it can be seen that by increasing the degree of orientation from about 7% (i.e., non-orientation) to about 24%, the resistance reduction rate of the transparent conductive film becomes 20% or more. Therefore, the transparent conductive film manufactured using the manufacturing apparatus 1 of the first embodiment can reduce the electrical resistance value by increasing the degree of orientation of the CNTs that make up the wiring pattern.

以上説明した第1実施形態に係る透明導電膜の製造装置1および製造方法は、次の作用効果を奏するものである。 The transparent conductive film manufacturing apparatus 1 and manufacturing method according to the first embodiment described above have the following effects.

(1)透明導電膜の製造装置1において、供給通路10が有する傾斜部13は、供給口11から捕集部材20に向かうガスの流れ方向を、捕集部材20の溝24の長手方向に対して斜め又は平行にするように構成されている。
これによれば、ガスに含まれるCNTは、その配向がガスの流れ方向に揃った状態で流れる。そのため、供給通路10に傾斜部13を設けたことで、捕集部材20の溝24に捕集されるCNTの配向度を高くすることが可能となる。したがって、この捕集部材20に捕集されたCNTを透明フィルムなどの透明基材に転写した透明導電膜は、配線パターンを構成するCNT同士の接点が少なくなり、接点抵抗が小さくなるので、電気抵抗値を下げることができる。
(1) In the transparent conductive film manufacturing apparatus 1, the inclined portion 13 of the supply passage 10 is configured so that the flow direction of the gas from the supply port 11 toward the collection member 20 is oblique or parallel to the longitudinal direction of the groove 24 of the collection member 20.
According to this, the CNTs contained in the gas flow with their orientation aligned in the gas flow direction. Therefore, by providing the inclined portion 13 in the supply passage 10, it is possible to increase the degree of orientation of the CNTs captured in the grooves 24 of the capturing member 20. Therefore, in a transparent conductive film obtained by transferring the CNTs captured by the capturing member 20 to a transparent substrate such as a transparent film, the number of contact points between the CNTs constituting the wiring pattern is reduced, and the contact resistance is reduced, so that the electrical resistance value can be reduced.

(2)透明導電膜の製造装置1において、捕集部材20の捕集面25の中心を含み捕集面25に垂直な仮想線VLに対し、供給口11の中心111は、捕集部材20の溝24の長手方向の一方側にずれた位置にある。
これによれば、供給通路10のガスの流れ方向を、捕集部材20の溝24の長手方向に対して斜め又は平行にすることが可能である。
(2) In the transparent conductive film manufacturing apparatus 1, the center 111 of the supply port 11 is shifted to one side in the longitudinal direction of the groove 24 of the collection member 20 with respect to an imaginary line VL that includes the center of the collection surface 25 of the collection member 20 and is perpendicular to the collection surface 25.
This makes it possible to make the gas flow direction in the supply passage 10 oblique or parallel to the longitudinal direction of the groove 24 of the collection member 20 .

(3)透明導電膜の製造装置1において、傾斜部13は、捕集部材20の捕集面25の直上近傍において、捕集面25に対するガスの流速ベクトルの仰角θ1が90°より小さく、0°以上の範囲になるように構成されている。
これによれば、捕集部材20の溝24に捕集されるCNTの配向度を高くすることができる。なお、捕集部材20の捕集面25の直上近傍において、捕集面25に対するガスの流速ベクトルの仰角θ1は25°以下から0°以上の範囲がより好ましい。
(3) In the transparent conductive film manufacturing apparatus 1, the inclined portion 13 is configured so that, in the vicinity of directly above the collection surface 25 of the collection member 20, the elevation angle θ1 of the gas flow velocity vector relative to the collection surface 25 is less than 90° and is greater than or equal to 0°.
This can increase the degree of orientation of CNTs captured in grooves 24 of collection member 20. In the vicinity directly above collection surface 25 of collection member 20, the elevation angle θ1 of the gas flow velocity vector with respect to collection surface 25 is more preferably in the range of 25° or less to 0° or more.

(4)透明導電膜の製造装置において、傾斜部は、捕集部材の捕集面の直上近傍の平面視において、捕集部材の溝の長手方向に対するガスの流速ベクトルの入射角が90°より小さく、-90°より大きい範囲になるように構成されている。
これによれば、捕集部材の溝に捕集されるCNTの配向度を高くすることができる。なお、捕集部材の捕集面の直上近傍の平面視において、捕集部材の溝の長手方向に対するガスの流速ベクトルの入射角は15°以下から-15°以上の範囲がより好ましい。
(4) In the transparent conductive film manufacturing apparatus, the inclined portion is configured so that, in a planar view near directly above the collection surface of the collection member, the incident angle of the gas flow velocity vector with respect to the longitudinal direction of the groove of the collection member is in a range of less than 90° and greater than −90°.
This can increase the degree of orientation of the CNTs captured in the grooves of the collection member. In a plan view of the vicinity directly above the capturing surface of the collection member, the incident angle of the gas flow velocity vector with respect to the longitudinal direction of the grooves of the collection member is more preferably in the range of 15° or less to −15° or more.

(5)第1実施形態に係る透明導電膜の製造方法によれば、傾斜部13を流れるガスの流れ方向を捕集部材20の溝24の長手方向に対して斜め又は平行にすることで、捕集部材20の溝24に捕集されるCNTの配向度を高くすることができる。したがって、この捕集部材20に捕集されたCNTを透明フィルムなどの透明基材に転写した透明導電膜は、配線パターンを構成するCNT同士の接点が少なくなり接点抵抗が小さくなるので、電気抵抗値を下げることができる。 (5) According to the method for manufacturing a transparent conductive film according to the first embodiment, the flow direction of the gas flowing through the inclined portion 13 can be made oblique or parallel to the longitudinal direction of the grooves 24 of the collection member 20, thereby increasing the degree of orientation of the CNTs captured in the grooves 24 of the collection member 20. Therefore, a transparent conductive film in which the CNTs captured by the collection member 20 are transferred to a transparent substrate such as a transparent film has fewer contact points between the CNTs that make up the wiring pattern, reducing the contact resistance, and thus reducing the electrical resistance value.

(第2実施形態)
次に、第2実施形態に係る透明導電膜の製造装置1および製造方法について、図面を参照しつつ説明する。
Second Embodiment
Next, a transparent conductive film manufacturing apparatus 1 and a manufacturing method according to a second embodiment will be described with reference to the drawings.

図10および図11に示すように、第2実施形態の製造装置1は、供給通路10、支持部21、ガイド板14、排気通路30、仕切板31、流量制御弁32、集合空間33などを備えている。
なお、図10では、断面で示された複数の仕切板31の符号の末尾にa~cのアルファベットを付している。また、図11は、図10のXI-XI線の断面図であるが、ガイド板14を省略している。また、図11では、捕集部材20の下流側に配置される複数の仕切板31のうち捕集部材20側の端部の位置を、符号31a~31dを付した破線または一点鎖線で示している。以下の説明では、説明の便宜上、複数の仕切板31の符号の末尾にa~dのアルファベット付すことがある。
As shown in FIGS. 10 and 11, the manufacturing apparatus 1 of the second embodiment includes a supply passage 10, a support portion 21, a guide plate 14, an exhaust passage 30, a partition plate 31, a flow control valve 32, a collecting space 33, and the like.
In Fig. 10, the reference numerals of the multiple partition plates 31 shown in cross section are suffixed with the letters a to c. Also, Fig. 11 is a cross section taken along line XI-XI in Fig. 10, but omits the guide plate 14. Also, in Fig. 11, the positions of the ends of the multiple partition plates 31 arranged downstream of the collection member 20 on the side of the collection member 20 are shown by dashed lines or dashed dotted lines labeled with the reference numerals 31a to 31d. In the following description, for convenience of explanation, the reference numerals of the multiple partition plates 31 may be suffixed with the letters a to d.

第2実施形態の製造装置1において、供給通路10、支持部21、およびその支持部21に支持される捕集部材20の構成は、第1実施形態で説明したものと同様であるので、説明を省略する。 In the manufacturing device 1 of the second embodiment, the configuration of the supply passage 10, the support portion 21, and the collection member 20 supported by the support portion 21 is the same as that described in the first embodiment, so the description is omitted.

図10に示すように、ガイド板14は、供給通路10の内側に複数個設けられている。ガイド板14は、供給口11から捕集部材20に向かうガスの流れ方向を、捕集部材20の溝24の長手方向に対して斜め又は平行にするように構成されている。また、ガイド板14のうち捕集部材20側の端部と、捕集部材20の捕集面25との間には、所定の隙間S1が設けられている。その所定の隙間S1は、例えば1mm以上に設定されている。 As shown in FIG. 10, a plurality of guide plates 14 are provided inside the supply passage 10. The guide plates 14 are configured to make the flow direction of gas from the supply port 11 toward the collection member 20 oblique or parallel to the longitudinal direction of the groove 24 of the collection member 20. In addition, a predetermined gap S1 is provided between the end of the guide plate 14 on the collection member 20 side and the collection surface 25 of the collection member 20. The predetermined gap S1 is set to, for example, 1 mm or more.

また、ガイド板14は、傾斜部13の流路中心線CLに対して平行を含む任意の角度に変更可能に構成されている。具体的には、図10の破線141に示したように、ガイド板14は、そのガイド板14の捕集部材20側の端部付近に設けられた図示しない回転軸を中心として、任意の角度に変更可能である。また、ガイド板14は、捕集部材20の捕集面25に垂直且つ溝24の長手方向に平行な仮想平面VS(図11参照)に対して実質的に垂直となるように設けられている。なお、実質的に垂直とは、ガイド板14と仮想平面VSとが垂直な状態に加え、製造公差などによる所定範囲(例えば±5°程度)の位置ずれを含むものである。 The guide plate 14 is also configured to be changeable to any angle, including parallel to the flow path center line CL of the inclined portion 13. Specifically, as shown by the dashed line 141 in FIG. 10, the guide plate 14 can be changed to any angle around a rotation axis (not shown) provided near the end of the guide plate 14 on the side of the collection member 20. The guide plate 14 is also provided so as to be substantially perpendicular to an imaginary plane VS (see FIG. 11) that is perpendicular to the collection surface 25 of the collection member 20 and parallel to the longitudinal direction of the groove 24. Note that "substantially perpendicular" includes not only the state in which the guide plate 14 and the imaginary plane VS are perpendicular, but also a positional deviation within a predetermined range (e.g., about ±5°) due to manufacturing tolerances, etc.

ガイド板14は、捕集部材20の捕集面25の直上近傍において、捕集面25に対するガスの流速ベクトルの仰角θ1が90°より小さく、0°以上の範囲になるように構成されている。なお、ガイド板14は、捕集部材20の捕集面25の直上近傍において、捕集面25に対するガスの流速ベクトルの仰角θ1が25°以下から0°以上の範囲となるように構成されていることがより好ましい。具体的に、第2実施形態では、ガイド板14は、捕集部材20の捕集面25に対して仰角θ1が25°以下から0°以上の範囲となるように構成されている。 The guide plate 14 is configured so that the elevation angle θ1 of the gas flow velocity vector relative to the capture surface 25 of the capture member 20 in the vicinity directly above the capture surface 25 is less than 90° and is in the range of 0° or more. It is more preferable that the guide plate 14 is configured so that the elevation angle θ1 of the gas flow velocity vector relative to the capture surface 25 in the vicinity directly above the capture surface 25 of the capture member 20 is in the range of 25° or less to 0° or more. Specifically, in the second embodiment, the guide plate 14 is configured so that the elevation angle θ1 relative to the capture surface 25 of the capture member 20 is in the range of 25° or less to 0° or more.

排気通路30は、捕集部材20に対して供給通路10とは反対側(すなわち捕集部材20の下流側)に設けられ、捕集部材20を通過したガスを排出する通路である。排気通路30には、複数の仕切板31が設けられている。そのため、捕集部材20の下流側には、複数の仕切板31で仕切られた複数の排気通路30が形成されている。 The exhaust passage 30 is provided on the opposite side of the collection member 20 from the supply passage 10 (i.e., downstream of the collection member 20), and is a passage for discharging gas that has passed through the collection member 20. A plurality of partition plates 31 are provided in the exhaust passage 30. Therefore, a plurality of exhaust passages 30 separated by the plurality of partition plates 31 are formed downstream of the collection member 20.

複数の仕切板31は、傾斜部13の流路中心線CLに対して実質的に平行に設けられている。なお、実質的に平行とは、傾斜部13の流路中心線CLと仕切板31とが平行な状態に加え、製造公差などによる所定範囲(例えば±5°程度)の位置ずれを含むものである。また、図10の断面視で示された複数の仕切板31a~31cは、捕集部材20の捕集面25に垂直且つ溝24の長手方向に平行な仮想平面VS(図11参照)に対して実質的に垂直となるように構成されている。なお、実質的に垂直とは、仕切板31a~31cと仮想平面VSとが垂直な状態に加え、製造公差などによる所定範囲(例えば±5°程度)の位置ずれを含むものである。また、複数の仕切板31は、図11に一点鎖線で示された仕切板31dのように、仮想平面VSに対して実質的に平行となるように配置されるものを含んでいてもよい。なお、図11に一点鎖線で示された仕切板31dは、図10において、その仕切板31dのうち捕集部材20側の端部に符号31dを付している。 The partitions 31 are arranged substantially parallel to the flow path center line CL of the inclined portion 13. Note that "substantially parallel" includes not only the state in which the flow path center line CL of the inclined portion 13 and the partitions 31 are parallel, but also includes a positional deviation of a predetermined range (for example, about ±5°) due to manufacturing tolerances, etc. The partitions 31a to 31c shown in the cross-sectional view of FIG. 10 are configured to be substantially perpendicular to a virtual plane VS (see FIG. 11) that is perpendicular to the collection surface 25 of the collection member 20 and parallel to the longitudinal direction of the groove 24. Note that "substantially perpendicular" includes not only the state in which the partitions 31a to 31c and the virtual plane VS are perpendicular, but also includes a positional deviation of a predetermined range (for example, about ±5°) due to manufacturing tolerances, etc. The partitions 31 may include those arranged to be substantially parallel to the virtual plane VS, such as the partition 31d shown by the dashed line in FIG. 11. In addition, the partition plate 31d shown by the dashed line in FIG. 11 is denoted by the reference symbol 31d in FIG. 10 at the end of the partition plate 31d on the side of the collection member 20.

図10に示すように、仕切板31a~31cのうち傾斜部13の流路中心線CLに対して実質的に平行に設けられている部位の長さL1は、例えば150mm以上に設定されている。また、仕切板31a~31dのうち捕集部材20側の端部と、捕集部材20の下流側の面との間には、所定の隙間S2が設けられている。その所定の隙間S2は、例えば1mm以上に設定される。 As shown in FIG. 10, the length L1 of the portion of the partition plates 31a to 31c that is substantially parallel to the flow path center line CL of the inclined portion 13 is set to, for example, 150 mm or more. In addition, a predetermined gap S2 is provided between the end of the partition plates 31a to 31d that is on the collection member 20 side and the downstream surface of the collection member 20. The predetermined gap S2 is set to, for example, 1 mm or more.

上述したように、図11では、捕集部材20の下流側に配置される仕切板31のうち捕集部材20側の端部の位置を、符号31a~31dを付した破線または一点鎖線で示している。この破線および一点鎖線で分割された領域を、分割領域と呼ぶこととする。なお、第2実施形態では8個の分割領域が形成されている。図10に示す複数の排気通路30は、捕集部材20を複数の領域に分割した分割領域ごとに設けられている。 As described above, in FIG. 11, the positions of the ends of the partition plate 31 arranged downstream of the collection member 20 on the side of the collection member 20 are indicated by dashed or dashed lines marked with the reference characters 31a to 31d. The areas divided by these dashed and dashed lines are referred to as divided areas. In the second embodiment, eight divided areas are formed. The multiple exhaust passages 30 shown in FIG. 10 are provided for each of the divided areas obtained by dividing the collection member 20 into multiple areas.

複数の排気通路30の下流側には、複数の排気通路30をそれぞれ流れたガスを集合させる集合空間33が設けられている。なお、集合空間33の下流側には、図示しないファンを設けてもよい。その場合、ファンの駆動により集合空間33および複数の排気通路30に負圧が発生する。その際、集合空間33は、複数の排気通路30の負圧を均一化することが可能である。 A collection space 33 is provided downstream of the multiple exhaust passages 30 to collect the gas that has flowed through each of the multiple exhaust passages 30. A fan (not shown) may be provided downstream of the collection space 33. In this case, negative pressure is generated in the collection space 33 and the multiple exhaust passages 30 by driving the fan. At that time, the collection space 33 can equalize the negative pressure in the multiple exhaust passages 30.

また、複数の排気通路30の途中には、各排気通路30を流れるガスの流量を制御するための複数の流量制御弁32が設けられている。複数の流量制御弁32の開弁度を調整することで、複数の排気通路30を流れるガスの流量を制御できる。 In addition, multiple flow control valves 32 are provided in the multiple exhaust passages 30 to control the flow rate of gas flowing through each exhaust passage 30. The flow rate of gas flowing through the multiple exhaust passages 30 can be controlled by adjusting the opening degree of the multiple flow control valves 32.

次に、第2実施形態の製造装置1を用いた透明導電膜の製造方法について、図12のフローチャートを参照して説明する。 Next, a method for manufacturing a transparent conductive film using the manufacturing apparatus 1 of the second embodiment will be described with reference to the flowchart in FIG. 12.

まず、ステップS10で、多孔質膜22および緻密膜23を有する捕集部材20を用意する。
次に、ステップS20で、製造装置1の支持部21に捕集部材20を設置する。このとき、支持部21に捕集部材20を設置する向きは、捕集部材20の溝24の長手方向の一方側に供給通路10の供給口11があるようにする。
First, in step S10, the collection member 20 having the porous membrane 22 and the dense membrane 23 is prepared.
Next, in step S20, the capture member 20 is placed on the support part 21 of the manufacturing apparatus 1. At this time, the capture member 20 is placed on the support part 21 in an orientation such that the supply port 11 of the supply passage 10 is on one side of the groove 24 of the capture member 20 in the longitudinal direction.

続いて、ステップS25で、供給通路10の内側に設けられたガイド板14の角度を調整する。ガイド板14は、傾斜部13から捕集部材20に流れるガスの流速ベクトルの仰角θ1が適切な角度となるように調整される。また、このとき、各排気通路30に設けられた流量制御弁32の開弁度を調整してもよい。 Next, in step S25, the angle of the guide plate 14 provided inside the supply passage 10 is adjusted. The guide plate 14 is adjusted so that the elevation angle θ1 of the flow velocity vector of the gas flowing from the inclined portion 13 to the collection member 20 becomes an appropriate angle. At this time, the opening degree of the flow control valve 32 provided in each exhaust passage 30 may also be adjusted.

次に、ステップS30で、供給口11から供給通路10の内側にCNTを含むガスを供給する。そうすると、CNTを含むガスは、傾斜部13をガイド板14に沿って流れて捕集部材20を通過する。そして、CNTを含むガスが捕集部材20を通過する際、ガスに含まれるCNTが捕集部材20により捕集される。 Next, in step S30, gas containing CNT is supplied from the supply port 11 to the inside of the supply passage 10. The gas containing CNT then flows along the guide plate 14 at the inclined portion 13 and passes through the capture member 20. As the gas containing CNT passes through the capture member 20, the CNT contained in the gas is captured by the capture member 20.

続いて、ステップS35で、捕集部材20を通過したガスを複数の排気通路30を経由して排出する。なお、上記ステップS30とステップS35は、同時に実行される。第2実施形態では、捕集部材20を通過したガスを複数の排気通路30を経由して排出することで、捕集部材20の捕集面25においてCNTの捕集量の面内均一性を向上することができる。 Next, in step S35, the gas that has passed through the capture member 20 is discharged via multiple exhaust passages 30. Note that steps S30 and S35 are performed simultaneously. In the second embodiment, by discharging the gas that has passed through the capture member 20 via multiple exhaust passages 30, it is possible to improve the in-plane uniformity of the amount of CNT captured on the capture surface 25 of the capture member 20.

次に、ステップS40で、CNTを含むガスの供給開始から所定時間が経過した後、支持部21から捕集部材20を取り外す。
続いて、ステップS50で、捕集部材20のうちCNTが捕集された緻密膜23側の面に図示しない透明基材を配置し、透明基材を捕集部材20に押し当てる。その後、その透明基材から捕集部材20を取り外すことで、透明基材にCNTが転写される。これにより、透明基材の一方の面にCNTによる配線パターンが形成される。
Next, in step S40, after a predetermined time has elapsed since the start of the supply of the gas containing CNTs, the capture member 20 is removed from the support portion 21.
Next, in step S50, a transparent substrate (not shown) is placed on the surface of the capturing member 20 facing the dense film 23 on which the CNTs have been captured, and the transparent substrate is pressed against the capturing member 20. Thereafter, the capturing member 20 is removed from the transparent substrate, whereby the CNTs are transferred to the transparent substrate. As a result, a wiring pattern made of CNTs is formed on one surface of the transparent substrate.

次に、ステップS60で、CNTによる配線パターンが形成された透明基材を、ドーパント物質を含む溶液にディッピングするか、或いは、その透明基材にドーパント物質を含む溶液を塗布し、その後、乾燥させることで透明導電膜が完成する。 Next, in step S60, the transparent substrate on which the CNT wiring pattern has been formed is dipped into a solution containing a dopant substance, or the transparent substrate is coated with a solution containing a dopant substance and then dried to complete the transparent conductive film.

以上説明した第2実施形態に係る透明導電膜の製造装置1および製造方法は、次の作用効果を奏するものである。 The transparent conductive film manufacturing apparatus 1 and manufacturing method according to the second embodiment described above have the following effects.

(1)透明導電膜の製造装置1は、傾斜部13の内側にガイド板14を備えている。ガイド板14は、供給口11から捕集部材20に向かうガスの流れ方向を、緻密膜23の有する溝24の長手方向に対して斜め又は平行にすることが可能である。
これによれば、ガスの流れ方向をガイド板14により制御し、捕集部材20の溝24に捕集されるCNTの配向度を高くすると共に、捕集部材20の捕集面25においてCNTの配向の面内均一性を向上することができる。したがって、この捕集部材20に捕集されたCNTを透明フィルムなどの透明基材に転写した透明導電膜は、電気抵抗値を下げることができる。
(1) The transparent conductive film manufacturing apparatus 1 is provided with a guide plate 14 on the inside of the inclined portion 13. The guide plate 14 can make the flow direction of the gas from the supply port 11 toward the collection member 20 oblique or parallel to the longitudinal direction of the grooves 24 of the dense film 23.
This allows the gas flow direction to be controlled by guide plate 14, increasing the degree of orientation of CNTs captured in grooves 24 of capturing member 20, and improving the in-plane uniformity of the orientation of CNTs on capturing surface 25 of capturing member 20. Therefore, a transparent conductive film formed by transferring CNTs captured by this capturing member 20 to a transparent substrate such as a transparent film can have a reduced electrical resistance.

(2)透明導電膜の製造装置1において、ガイド板14は、捕集部材20の捕集面25に対する仰角θ1が90°より小さく、0°以上の範囲となるように設けられており、且つ、捕集部材20の捕集面25から1mm以上の距離をあけて設けられている。
これによれば、捕集部材20の溝24に捕集されるCNTの配向度を高くすることができる。なお、捕集部材20の捕集面25の直上近傍において、捕集面25に対するガスの流速ベクトルの仰角θ1は25°以下から0°以上の範囲がより好ましい。
また、ガイド板14と捕集面25との距離を1mm以上あけることで、捕集面25のうち、ガイド板14の下端に対応する箇所にもガスを流してCNTを捕集することができる。
(2) In the transparent conductive film manufacturing apparatus 1, the guide plate 14 is arranged so that the elevation angle θ1 with respect to the capturing surface 25 of the capturing member 20 is in the range of less than 90° and greater than or equal to 0°, and is arranged at a distance of 1 mm or more from the capturing surface 25 of the capturing member 20.
This can increase the degree of orientation of CNTs captured in grooves 24 of collection member 20. In the vicinity directly above collection surface 25 of collection member 20, the elevation angle θ1 of the gas flow velocity vector with respect to collection surface 25 is more preferably in the range of 25° or less to 0° or more.
Furthermore, by setting the distance between guide plate 14 and collection surface 25 to 1 mm or more, gas can also be caused to flow through the portion of collection surface 25 that corresponds to the lower end of guide plate 14, allowing CNTs to be collected.

(3)透明導電膜の製造装置1において、ガイド板14は、傾斜部13の流路中心線CLに対して平行を含む任意の角度に変更可能に構成されている。
これによれば、傾斜部13を流れるガスの向きを調整することが可能である。そのため、捕集部材20の溝24に捕集されるCNTの配向度を高くすると共に、捕集部材20の捕集面25においてCNTの配向の面内均一性を向上することができる。
(3) In the transparent conductive film manufacturing apparatus 1, the guide plate 14 is configured so as to be changeable to any angle, including parallel, with respect to the flow channel center line CL of the inclined portion 13.
This makes it possible to adjust the direction of the gas flowing through inclined portion 13. As a result, it is possible to increase the degree of orientation of CNTs captured in grooves 24 of capturing member 20 and improve the in-plane uniformity of the orientation of CNTs on capturing surface 25 of capturing member 20.

(4)透明導電膜の製造装置1は、捕集部材20の下流側に複数の排気通路30を備えている。複数の排気通路30は、捕集部材20の捕集面25を複数の領域に分割した分割領域ごとに設けられている。
これによれば、捕集部材20の捕集面25においてCNTの捕集量の面内均一性を向上することができる。したがって、この捕集部材20に捕集されたCNTを透明フィルムなどの透明基材に転写した透明導電膜は、配線パターンを構成するCNTの量のばらつきが低減され、電気抵抗値を下げることができる。
(4) The transparent conductive film manufacturing apparatus 1 includes a plurality of exhaust passages 30 downstream of the collection member 20. The plurality of exhaust passages 30 are provided for each of the divided regions obtained by dividing the collection surface 25 of the collection member 20 into a plurality of regions.
This makes it possible to improve the in-plane uniformity of the amount of CNT captured on capturing surface 25 of capturing member 20. Therefore, a transparent conductive film obtained by transferring CNTs captured by capturing member 20 to a transparent substrate such as a transparent film has reduced variation in the amount of CNT that constitutes the wiring pattern, and can reduce the electrical resistance value.

(5)透明導電膜の製造装置1は、各排気通路30の途中に流量制御弁32を備えている。
これによれば、流量制御弁32により各排気通路30を流れるガスの流量を制御することで、捕集部材20の捕集面25においてCNTの捕集量の面内均一性を向上することができる。
(5) The transparent conductive film manufacturing apparatus 1 includes a flow control valve 32 in each exhaust passage 30 .
According to this, by controlling the flow rate of gas flowing through each exhaust passage 30 with the flow control valve 32, it is possible to improve the in-plane uniformity of the amount of CNTs captured on the capturing surface 25 of the capturing member 20.

(6)透明導電膜の製造装置1は、複数の排気通路30の下流側に、複数の排気通路30をそれぞれ流れたガスを集合させる集合空間33を備えている。
これによれば、集合空間33の下流側にファンを設けた場合、複数の排気通路30の負圧を均一化することが可能となり、捕集部材20の捕集面25においてCNTの捕集量の面内均一性を向上することができる。
(6) The transparent conductive film manufacturing apparatus 1 includes a collection space 33 downstream of the exhaust passages 30 for collecting the gases that have flowed through the exhaust passages 30 .
According to this, when a fan is provided downstream of the collection space 33, it becomes possible to equalize the negative pressure in the multiple exhaust passages 30, and the in-plane uniformity of the amount of CNT captured on the capturing surface 25 of the capturing member 20 can be improved.

(7)透明導電膜の製造装置1は、複数の排気通路30同士の間に設けられる仕切板31を備える。仕切板31は、傾斜部13の流路中心線CLに対して実質的に平行に設けられており、且つ、捕集部材20から1mm以上の距離をあけて設けられている。
これによれば、供給通路10から捕集部材20を通過して複数の排気通路30を流れるガスの流れ方向を、捕集部材20の溝24の長手方向に対して斜め又は平行にすることが可能となる。そのため、捕集部材20の溝24に捕集されるCNTの配向度を高くすると共に、捕集部材20の捕集面25においてCNTの配向の面内均一性を向上することができる。
また、捕集部材20と仕切板31との距離を1mm以上あけることで、捕集面25のうち、仕切板31の上端に対応する箇所にもガスを流してCNTを捕集することができる。
(7) The transparent conductive film manufacturing apparatus 1 includes a partition plate 31 provided between the plurality of exhaust passages 30. The partition plate 31 is provided substantially parallel to the flow path center line CL of the inclined portion 13 and is provided at a distance of 1 mm or more from the collection member 20.
This makes it possible to make the flow direction of gas passing from supply passage 10 through collection member 20 and flowing through multiple exhaust passages 30 oblique or parallel to the longitudinal direction of grooves 24 of collection member 20. As a result, it is possible to increase the degree of orientation of CNTs captured in grooves 24 of collection member 20 and improve the in-plane uniformity of the orientation of CNTs on collection surface 25 of collection member 20.
Furthermore, by providing a distance of 1 mm or more between the collection member 20 and the partition plate 31, it is possible to cause gas to flow also at a portion of the collection surface 25 that corresponds to the upper end of the partition plate 31, thereby allowing CNTs to be collected.

(8)透明導電膜の製造装置1において、仕切板31のうち傾斜部13の流路中心線CLに対して実質的に平行に設けられている部位の長さL1は、例えば150mm以上に設定されている。
これによれば、供給通路10から捕集部材20を通過して複数の排気通路30を流れるガスの流れ方向を、捕集部材20の溝24の長手方向に対して斜め又は平行にすることが可能となる。そのため、捕集部材20の溝24に捕集されるCNTの配向度を高くすると共に、捕集部材20の捕集面25においてCNTの配向の面内均一性を向上することができる。
(8) In the transparent conductive film manufacturing apparatus 1, the length L1 of the portion of the partition plate 31 that is provided substantially parallel to the flow path center line CL of the inclined portion 13 is set to, for example, 150 mm or more.
This makes it possible to make the flow direction of gas passing from supply passage 10 through collection member 20 and flowing through multiple exhaust passages 30 oblique or parallel to the longitudinal direction of grooves 24 of collection member 20. As a result, it is possible to increase the degree of orientation of CNTs captured in grooves 24 of collection member 20 and improve the in-plane uniformity of the orientation of CNTs on collection surface 25 of collection member 20.

(9)第2実施形態に係る透明導電膜の製造方法によれば、CNTを含むガスをガイド板14に沿って捕集部材20へ流すことで、捕集部材20の溝24に捕集されるCNTの配向度を高くすると共に、捕集部材20の捕集面25においてCNTの配向の面内均一性を向上することができる。したがって、この捕集部材20に捕集されたCNTを透明フィルムなどの透明基材に転写した透明導電膜は、電気抵抗値を下げることができる。 (9) According to the method for manufacturing a transparent conductive film according to the second embodiment, by flowing a gas containing CNTs along the guide plate 14 toward the collection member 20, it is possible to increase the degree of orientation of the CNTs captured in the grooves 24 of the collection member 20 and improve the in-plane uniformity of the orientation of the CNTs on the collection surface 25 of the collection member 20. Therefore, the transparent conductive film in which the CNTs captured by the collection member 20 are transferred to a transparent substrate such as a transparent film can have a reduced electrical resistance.

(10)また、第2実施形態に係る透明導電膜の製造方法によれば、捕集部材20を通過したガスを複数の排気通路30から排出することで、捕集部材20の捕集面25においてCNTの捕集量の面内均一性を向上することができる。したがって、この捕集部材20に捕集されたCNTを透明フィルムなどの透明基材に転写した透明導電膜は、配線パターンを構成するCNTの量のばらつきが低減され、電気抵抗値を下げることができる。 (10) Furthermore, according to the method for manufacturing a transparent conductive film according to the second embodiment, the gas that has passed through the collection member 20 is exhausted from a plurality of exhaust passages 30, thereby improving the in-plane uniformity of the amount of CNTs captured on the collection surface 25 of the collection member 20. Therefore, a transparent conductive film in which the CNTs captured by the collection member 20 are transferred to a transparent substrate such as a transparent film has reduced variation in the amount of CNTs that make up the wiring pattern, and can have a lower electrical resistance value.

(他の実施形態)
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態および比較例は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。
Other Embodiments
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified as appropriate within the scope of the claims. Furthermore, the above-described embodiments and comparative examples are not unrelated to each other, and can be appropriately combined, except in cases where the combination is clearly impossible.

また、上記各実施形態において、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。 It goes without saying that in each of the above embodiments, the elements constituting the embodiment are not necessarily essential, except in cases where it is specifically stated that they are essential or where they are clearly considered essential in principle.

また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、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、その特定の数に限定されるものではない。 In addition, in each of the above embodiments, when the numbers, values, quantities, ranges, etc. of the components of the embodiment are mentioned, they are not limited to the specific numbers, except when it is expressly stated that they are essential or when they are clearly limited in principle to a specific number.

また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。 In addition, in each of the above embodiments, when referring to the shape, positional relationship, etc. of components, etc., they are not limited to those shapes, positional relationships, etc., unless specifically stated otherwise or in principle limited to a specific shape, positional relationship, etc.

例えば、上記第2実施形態では、供給通路10の内側に複数のガイド板14を配置したが、これに限らず、ガイド板14は1個でもよい。或いは、上記第1実施形態または比較例で説明した製造装置1の供給通路10にガイド板14を設けてもよい。或いは、上記第2実施形態で説明した製造装置1からガイド板14を除いてもよい。 For example, in the second embodiment, multiple guide plates 14 are arranged inside the supply passage 10, but this is not limiting, and there may be only one guide plate 14. Alternatively, a guide plate 14 may be provided in the supply passage 10 of the manufacturing device 1 described in the first embodiment or comparative example. Alternatively, the guide plate 14 may be removed from the manufacturing device 1 described in the second embodiment.

また、例えば、上記第2実施形態では、捕集部材20の下流側に複数の排気通路30を設けたが、これに限らず、排気通路30は一つの通路としてもよい。或いは、上記第1実施形態または比較例で説明した製造装置1に一つまたは複数の排気通路30を設けてもよい。或いは、上記第2実施形態で説明した製造装置1から排気通路30を除いてもよい。 For example, in the second embodiment, multiple exhaust passages 30 are provided downstream of the collection member 20, but this is not limiting, and the exhaust passage 30 may be a single passage. Alternatively, one or multiple exhaust passages 30 may be provided in the manufacturing apparatus 1 described in the first embodiment or comparative example. Alternatively, the exhaust passage 30 may be removed from the manufacturing apparatus 1 described in the second embodiment.

1 透明導電膜の製造装置
10 供給通路
11 供給口
13 傾斜部
20 捕集部材
21 支持部
22 多孔質膜
23 緻密膜
24 溝
Reference Signs List 1 Transparent conductive film manufacturing apparatus 10 Supply passage 11 Supply port 13 Inclined portion 20 Collection member 21 Support portion 22 Porous film 23 Dense film 24 Groove

Claims (17)

透明導電膜の製造装置において、
カーボンナノチューブを含むガスが供給される供給口(11)を有し、前記供給口から供給されるカーボンナノチューブを含むガスが流れる流路を構成する供給通路(10)と、
ガスに含まれるカーボンナノチューブを捕集する多孔質膜(22)、および、前記多孔質膜のうち前記供給口側の面にカーボンナノチューブによる配線パターンを形成するための溝(24)が設けられた緻密膜(23)を有する捕集部材(20)を前記供給通路の下流側で支持する支持部(21)と、を備え、
前記供給通路は、前記供給口から前記捕集部材に向かうガスの流れ方向が、前記緻密膜の有する溝の長手方向に対して斜め又は平行になるように構成された傾斜部(13)を有している、透明導電膜の製造装置。
In a transparent conductive film manufacturing device,
a supply passage (10) having a supply port (11) through which a gas containing carbon nanotubes is supplied and constituting a flow path through which the gas containing carbon nanotubes supplied from the supply port flows;
a support part (21) that supports, on the downstream side of the supply passage, a collection member (20) having a porous membrane (22) that collects carbon nanotubes contained in the gas, and a dense membrane (23) in which grooves (24) for forming a wiring pattern made of carbon nanotubes are provided on the surface of the porous membrane on the supply port side,
The supply passage has an inclined portion (13) configured so that the flow direction of gas from the supply port toward the collection member is oblique or parallel to the longitudinal direction of the grooves of the dense film.
前記捕集部材のうち前記供給口側の捕集面(25)の中心を含み前記捕集面に垂直な仮想線(VL)に対し、前記供給口の中心(111)は、前記緻密膜の有する前記溝の長手方向の一方側にずれた位置にある、請求項1に記載の透明導電膜の製造装置。 The transparent conductive film manufacturing device according to claim 1, wherein the center (111) of the supply port is shifted to one side in the longitudinal direction of the groove of the dense film with respect to an imaginary line (VL) that includes the center of the collection surface (25) on the supply port side of the collection member and is perpendicular to the collection surface. 前記傾斜部は、前記捕集部材のうち前記供給口側の捕集面の直上近傍において、前記捕集面に対するガスの流速ベクトルの仰角(θ1)が90°より小さく、0°以上の範囲になるように構成されている、請求項1または2に記載の透明導電膜の製造装置。 The transparent conductive film manufacturing device according to claim 1 or 2, wherein the inclined portion is configured such that the elevation angle (θ1) of the gas flow velocity vector with respect to the collection surface is less than 90° and is in the range of 0° or more in the vicinity directly above the collection surface on the supply port side of the collection member. 前記傾斜部は、前記捕集部材のうち前記供給口側の捕集面の直上近傍の平面視において、前記緻密膜の有する前記溝の長手方向に対するガスの流速ベクトルの入射角(θ2)が90°より小さく、-90°より大きい範囲になるように構成されている、請求項1ないし3のいずれか1つに記載の透明導電膜の製造装置。 The transparent conductive film manufacturing device according to any one of claims 1 to 3, wherein the inclined portion is configured such that the angle of incidence (θ2) of the gas flow velocity vector with respect to the longitudinal direction of the grooves of the dense film is in the range of less than 90° and greater than -90° in a plan view of the vicinity directly above the collection surface of the collection member on the supply port side. 前記傾斜部に設けられ、前記供給口から前記捕集部材に向かうガスの流れ方向を、前記緻密膜の有する前記溝の長手方向に対して斜め又は平行にするガイド板(14)を備える、請求項1ないし4のいずれか1つに記載の透明導電膜の製造装置。 The transparent conductive film manufacturing device according to any one of claims 1 to 4, further comprising a guide plate (14) provided on the inclined portion, which makes the flow direction of the gas from the supply port toward the collection member oblique or parallel to the longitudinal direction of the grooves of the dense film. 前記ガイド板は、前記捕集部材のうち前記供給口側の捕集面に対する仰角が90°より小さく、0°以上の範囲となるように設けられており、且つ、前記ガイド板のうち前記捕集部材側の端部と前記捕集部材との間には1mm以上の隙間が設けられている、請求項5に記載の透明導電膜の製造装置。 The transparent conductive film manufacturing apparatus according to claim 5, wherein the guide plate is arranged so that the elevation angle with respect to the collection surface of the collection member on the supply port side is less than 90° and is in the range of 0° or more, and a gap of 1 mm or more is provided between the end of the guide plate on the collection member side and the collection member. 前記ガイド板は、前記傾斜部の流路中心線(CL)に対して平行を含む任意の角度に変更可能に構成されている、請求項5または6に記載の透明導電膜の製造装置。 The transparent conductive film manufacturing device according to claim 5 or 6, wherein the guide plate is configured to be changeable to any angle, including parallel, with respect to the flow channel center line (CL) of the inclined portion. 前記捕集部材に対して前記供給通路とは反対側に設けられ、前記捕集部材を通過したガスを排出する複数の排気通路(30)を備え、
複数の前記排気通路は、前記捕集部材を複数の領域に分割した分割領域ごとに設けられている、請求項1ないし7のいずれか1つに記載の透明導電膜の製造装置。
a plurality of exhaust passages (30) provided on the opposite side of the collection member from the supply passage and discharging gas that has passed through the collection member;
8. The transparent conductive film manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the exhaust passages are provided for each of a plurality of divided regions obtained by dividing the collection member into a plurality of regions.
複数の前記排気通路の途中に、各排気通路を流れるガスの流量を調整可能な流量制御弁(32)を備える、請求項8に記載の透明導電膜の製造装置。 The transparent conductive film manufacturing apparatus according to claim 8, further comprising a flow control valve (32) in each of the exhaust passages that can adjust the flow rate of the gas flowing through each of the exhaust passages. 複数の前記排気通路の下流側に、複数の前記排気通路をそれぞれ流れたガスを集合させる集合空間(33)を備える、請求項8または9に記載の透明導電膜の製造装置。 The transparent conductive film manufacturing apparatus according to claim 8 or 9, further comprising a collection space (33) downstream of the exhaust passages for collecting gases that have flowed through the exhaust passages. 複数の前記排気通路同士の間に設けられる仕切板(31)を備え、
前記仕切板は、前記傾斜部の流路中心線に対して実質的に平行に設けられており、且つ、前記仕切板のうち前記捕集部材側の端部と前記捕集部材との間には1mm以上の隙間が設けられている、請求項8ないし10のいずれか1つに記載の透明導電膜の製造装置。
A partition plate (31) is provided between the plurality of exhaust passages,
11. The transparent conductive film manufacturing apparatus according to claim 8, wherein the partition plate is disposed substantially parallel to a center line of the flow path of the inclined portion, and a gap of 1 mm or more is provided between the end of the partition plate facing the collection member and the collection member.
前記仕切板のうち前記傾斜部の流路中心線に対して実質的に平行に設けられている部位は、150mm以上の長さを有している、請求項11に記載の透明導電膜の製造装置。 The transparent conductive film manufacturing apparatus according to claim 11, wherein the portion of the partition plate that is substantially parallel to the center line of the flow channel of the inclined portion has a length of 150 mm or more. 透明導電膜の製造装置において、
カーボンナノチューブを含むガスが供給される供給口(11)を有し、前記供給口から供給されるカーボンナノチューブを含むガスが流れる流路を構成する供給通路(10)と、
ガスに含まれるカーボンナノチューブを捕集する多孔質膜(22)、および、前記多孔質膜のうち前記供給口側の面にカーボンナノチューブによる配線パターンを形成するための溝(24)が設けられた緻密膜(23)を有する捕集部材(20)を前記供給通路の下流側で支持する支持部(21)と、
前記供給通路の内側に設けられ、前記供給口から前記捕集部材に向かうガスの流れ方向を、前記緻密膜の有する前記溝の長手方向に対して斜め又は平行にするガイド板(14)と、を備える透明導電膜の製造装置。
In a transparent conductive film manufacturing device,
a supply passage (10) having a supply port (11) through which a gas containing carbon nanotubes is supplied and constituting a flow path through which the gas containing carbon nanotubes supplied from the supply port flows;
a support section (21) for supporting, on the downstream side of the supply passage, a collection member (20) having a porous membrane (22) for collecting carbon nanotubes contained in the gas, and a dense membrane (23) having grooves (24) for forming a wiring pattern made of carbon nanotubes on the surface of the porous membrane facing the supply port;
a guide plate (14) provided inside the supply passage for making the flow direction of gas from the supply port toward the collection member oblique or parallel to the longitudinal direction of the grooves in the dense film.
透明導電膜の製造装置において、
カーボンナノチューブを含むガスが供給される供給口を有し、前記供給口から供給されるカーボンナノチューブを含むガスが流れる流路を構成する供給通路(10)と、
ガスに含まれるカーボンナノチューブを捕集する多孔質膜(22)、および、前記多孔質膜のうち前記供給口側の面にカーボンナノチューブによる配線パターンを形成するための溝(24)が設けられた緻密膜(23)を有する捕集部材(20)を前記供給通路の下流側で支持する支持部(21)と、
前記捕集部材に対して前記供給通路とは反対側に設けられ、前記捕集部材を通過したガスを排出する複数の排気通路(30)と、を備え、
複数の前記排気通路は、前記捕集部材を複数の領域に分割した分割領域ごとに設けられている、透明導電膜の製造装置。
In a transparent conductive film manufacturing device,
a supply passage (10) having a supply port through which a gas containing carbon nanotubes is supplied and constituting a flow path through which the gas containing carbon nanotubes supplied from the supply port flows;
a support section (21) for supporting, on the downstream side of the supply passage, a collection member (20) having a porous membrane (22) for collecting carbon nanotubes contained in the gas, and a dense membrane (23) having grooves (24) for forming a wiring pattern made of carbon nanotubes on the surface of the porous membrane facing the supply port;
a plurality of exhaust passages (30) provided on the opposite side of the collection member from the supply passage and configured to discharge gas that has passed through the collection member;
The apparatus for manufacturing a transparent conductive film, wherein the exhaust passages are provided for each of a plurality of divided regions obtained by dividing the collection member into a plurality of regions.
透明導電膜の製造方法において、
ガスに含まれるカーボンナノチューブを捕集する多孔質膜(22)、および、カーボンナノチューブによる配線パターンを形成するための溝(24)が設けられた緻密膜(23)を有する捕集部材(20)を用意すること(S10)と、
カーボンナノチューブを含むガスが供給される供給口(11)を有する供給通路(10)の下流側に設けられた支持部(21)に前記捕集部材を設置すること(S20)と、
前記供給口から前記捕集部材に向かうガスの流れ方向が前記緻密膜の有する前記溝の長手方向に対して斜め又は平行になるように構成されている傾斜部(13)に対し、前記供給口からカーボンナノチューブを含むガスを供給すること(S30)と、
前記捕集部材により捕集されたカーボンナノチューブを透明基材に転写し、透明導電膜を形成すること(S50)を含む透明導電膜の製造方法。
In the method for producing a transparent conductive film,
A collection member (20) is prepared (S10) having a porous film (22) for collecting carbon nanotubes contained in a gas and a dense film (23) provided with grooves (24) for forming a wiring pattern using carbon nanotubes;
The collection member is placed (S20) on a support (21) provided downstream of a supply passage (10) having a supply port (11) through which a gas containing carbon nanotubes is supplied;
supplying a gas containing carbon nanotubes from the supply port to an inclined portion (13) configured such that a flow direction of the gas from the supply port toward the collection member is oblique or parallel to a longitudinal direction of the groove of the dense film (S30);
The method for producing a transparent conductive film includes transferring the carbon nanotubes collected by the collecting member onto a transparent substrate to form a transparent conductive film (S50).
透明導電膜の製造方法において、
ガスに含まれるカーボンナノチューブを捕集する多孔質膜(22)、および、カーボンナノチューブによる配線パターンを形成するための溝(24)が設けられた緻密膜(23)を有する捕集部材(20)を用意すること(S10)と、
カーボンナノチューブを含むガスが供給される供給口(11)を有する供給通路(10)の下流側に設けられた支持部(21)に前記捕集部材を設置すること(S20)と、
前記捕集部材のうち前記供給口側の捕集面に対するガスの入射角を、前記緻密膜の有する前記溝の長手方向に対して平行又は斜めにするように前記供給通路に設けられたガイド板(14)に沿って、前記供給口からカーボンナノチューブを含むガスを供給すること(S30)と、
前記捕集部材により捕集されたカーボンナノチューブを透明基材に転写し、透明導電膜を形成すること(S50)を含む透明導電膜の製造方法。
In the method for producing a transparent conductive film,
A collection member (20) is prepared (S10) having a porous film (22) for collecting carbon nanotubes contained in a gas and a dense film (23) provided with grooves (24) for forming a wiring pattern using carbon nanotubes;
The collection member is placed (S20) on a support (21) provided downstream of a supply passage (10) having a supply port (11) through which a gas containing carbon nanotubes is supplied;
supplying a gas containing carbon nanotubes from the supply port along a guide plate (14) provided in the supply passage so that an incident angle of the gas on the collection surface of the collection member on the supply port side is parallel or oblique with respect to a longitudinal direction of the groove of the dense film (S30);
The method for producing a transparent conductive film includes transferring the carbon nanotubes collected by the collecting member onto a transparent substrate to form a transparent conductive film (S50).
透明導電膜の製造方法において、
ガスに含まれるカーボンナノチューブを捕集する多孔質膜(22)、および、カーボンナノチューブによる配線パターンを形成するための溝(24)が設けられた緻密膜(23)を有する捕集部材(20)を用意すること(S10)と、
カーボンナノチューブを含むガスが供給される供給口(11)を有する供給通路(10)の下流側に設けられた支持部(21)に前記捕集部材を設置すること(S20)と、
前記供給口からカーボンナノチューブを含むガスを供給すること(S30)と、
前記捕集部材を複数の領域に分割した分割領域ごとに前記捕集部材に対して前記供給通路とは反対側に設けられた複数の排気通路(30)から、前記捕集部材を通過したガスを排出すること(S35)と、
前記捕集部材により捕集されたカーボンナノチューブを透明基材に転写し、透明導電膜を形成すること(S50)を含む透明導電膜の製造方法。
In the method for producing a transparent conductive film,
A collection member (20) is prepared (S10) having a porous film (22) for collecting carbon nanotubes contained in a gas and a dense film (23) provided with grooves (24) for forming a wiring pattern using carbon nanotubes;
The collection member is placed (S20) on a support (21) provided downstream of a supply passage (10) having a supply port (11) through which a gas containing carbon nanotubes is supplied;
Supplying a gas containing carbon nanotubes from the supply port (S30);
discharging the gas that has passed through the trapping member from a plurality of exhaust passages (30) provided on the opposite side of the trapping member to the supply passage for each of the divided regions obtained by dividing the trapping member into a plurality of regions (S35);
The method for producing a transparent conductive film includes transferring the carbon nanotubes collected by the collecting member onto a transparent substrate to form a transparent conductive film (S50).
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