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TECHNISCHES GEBIET
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Vorliegende Erfindung betrifft eine transparente leitende Platte, die als transparente Elektrode oder dergleichen verwendet wird, und insbesondere eine transparente leitende Platte, die einen transparenten leitenden Nanodraht enthält.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Die Verwendung eines transparenten leitenden Films, der einen auf ein transparentes Basismaterial laminierten leitenden Verbund-Dünnfilm umfasst, als transparente Elektrode eines Flachbildschirms wie beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige oder ein EL-(Elektrolumineszenz)-Display oder eines Touch Panel ist bei Anwendungen auf dem Gebiet der Elektrik und Elektronik, die die leitende Eigenschaft des Films nutzen, weit verbreitet. Als transparenten leitenden Film der vorstehend beschriebenen Art kennt man einen transparenten leitenden Film, der hergestellt wird, indem Zinnoxid (SnO2), Indiumzinnoxid (ITO), Zinkoxid (ZnO) oder dergleichen durch die Anwendung eines Trockenverfahrens wie Aufdampfen, Sputtern oder Ionenplattieren auf wenigstens einer der Flächen des transparenten Basismaterials abgeschieden werden.
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Über das vorstehend genannte Trockenverfahren hinaus wird als Verfahren zum Herstellen eines transparenten leitenden Films ein Nassverfahren vorgeschlagen, bei dem ein leitfähiges Hochpolymer, eine CNT (Kohlenstoffnanoröhre) oder eine Netzwerkstruktur aus Metallfeinpartikeln wie Metallnanodraht verwendet werden.
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Von diesen Materialen wurde in den letzten Jahren der Metallnanodraht als leitendes Material untersucht, das im sichtbaren Lichtbereich transparent ist. Der Metallnanodraht ist fein und hat im sichtbaren Lichtbereich eine hohe optische Transparenz, weshalb seine Verwendung als transparenter leitender Film als Ersatz für ITO erwartet wird. Als Nanodraht der vorstehend beschriebenen Art kennt man allgemein Nanodraht aus Gold, Silber, Kupfer und dergleichen. In Patentdokument 1 zum Beispiel wird für einen transparenten leitenden Film Nanodraht aus Silber vorgeschlagen.
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Wenn Nanodraht aus Silber allerdings unter realen Bedingungen verwendet wird, entsteht das Problem, dass aufgrund der Oxidation von Silber die Leitfähigkeit herabgesetzt wird. Das Patentdokument 2 beschreibt zum Beispiel eine Struktur, bei der zur Verhinderung einer herabgesetzten Leitfähigkeit ein Antioxidans zugegeben oder eine Deckschicht aufgetragen wird. Allerdings entsteht trotz der Zugabe eines Antioxidans oder trotz Auftrags einer Deckschicht das Problem, dass der Nanodraht aus Silber oxidiert, wenn er sichtbarem Licht ausgesetzt ist, wodurch der Widerstand der transparenten leitenden Platte vergrößert wird.
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DOKUMENTE DES STANDES DER TECHNIK
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PATENTDOKUMENTE
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- Patentdokument 1: JP-A-2009-205924
- Patentdokument 2: JP-A-2004-1966923
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ÜBERSICHT
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TECHNISCHES PROBLEM
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine transparente leitende Platte bereitzustellen, bei welcher Nanodraht aus Silber oxidationsfest ist, selbst wenn der Nanodraht aus Silber sichtbarem Licht ausgesetzt ist.
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TECHNISCHE LÖSUNG
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Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die folgenden Strukturen gelöst.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine transparente leitende Platte angegeben, umfassend eine Basisplatte, eine auf die Basisplatte laminierte Silbernanodraht-Halteschicht, ein der Silbernanodraht-Halteschicht hinzugefügtes Opferreagens und einen Silbernanodraht, der auf eine Oberfläche der Silbernanodraht-Halteschicht laminiert ist.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine transparente leitende Platte angegeben, umfassend eine Basisplatte, eine auf die Basisplatte laminierte Silbernanodraht-Halteschicht, einen auf eine Oberfläche der Silbernanodraht-Halteschicht laminierten Silbernanodraht, eine auf den Silbernanodraht laminierte Deckschicht und ein der Deckschicht hinzugefügtes Opferreagens.
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Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine transparente leitende Platte angegeben, umfassend eine Basisplatte, eine auf die Basisplatte laminierte Silbernanodraht-Halteschicht, einen auf eine Oberfläche der Silbernanodraht-Halteschicht laminierten Silbernanodraht, eine auf den Silbernanodraht laminierte Deckschicht und ein der Silbernanodraht-Halteschicht hinzugefügtes Opferreagens.
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Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine transparente leitende Platte angegeben, bei welcher das Opferreagens bezogen auf Harz, das die Silbernanodraht-Halteschicht bildet, in einem Verhältnis von 0,01% bis 10% zugegeben ist.
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Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine transparente leitende Platte angegeben, bei welcher das Opferreagens bezogen auf Harz, das die Deckschicht bildet, in einem Verhältnis von 0,01% bis 10% zugegeben ist.
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Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine transparente leitende Platte angegeben, bei welcher der Silbernanodraht einen Durchmesser von 5 bis 500 nm und eine Länge 500 bis 50.000 nm hat.
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Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine transparente leitende Platte angegeben, bei welcher der Silbernanodraht mit einem anderen Metall als Silber beschichtet ist.
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Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Touch Panel bereitgestellt, bei welchem die vorstehend beschriebene transparente leitende Platte verwendet wird.
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VORTEILHAFTE WIRKUNGEN
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Die transparente leitende Platte gemäß der Erfindung kann verhindern, dass sich ihr Widerstand vergrößert, selbst wenn der Nanodraht aus Silber lange Zeit sichtbarem Licht ausgesetzt ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Schnittansicht einer transparenten leitenden Platte;
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2 ist eine Schnittansicht der transparenten leitenden Platte;
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3 ist eine perspektivische Ansicht eines Touch Panel;
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4 ist eine Schnittansicht entlang des Pfeils A-A' von 2;
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5 ist eine Schnittansicht entlang des Pfeils B-B' von 3.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben, wobei auf die anliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. Dabei ist zu beachten, dass Abmessungen, Materialien, Formen und relative Positionen etc. von Bereichen und Teilen, die in Beispielen der vorliegenden Erfindung angegeben sind, wenn nicht anders vermerkt, lediglich Beschreibungszwecken dienen und nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen sind.
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Wie in 1 dargestellt ist, hat eine transparente leitende Platte 1 eine Struktur, bei welcher eine Basisplatte 2, eine Silbernanodraht-Halteschicht 3, ein Silbernanodraht 4 und eine Deckschicht 5 in dieser Reihenfolge laminiert sind. Ferner ist zumindest der Silbernanodraht-Halteschicht 3 oder zumindest der Deckschicht 5 ein Opferreagens hinzugefügt.
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Sofern nicht anders angegeben, können die Silbernanodraht-Halteschicht 3, der Silbernanodraht 4 und die Deckschicht 5 durch übliche Verfahren gebildet werden. Beispiele üblicher Verfahren sind Beschichtungsverfahren wie Gravurbeschichtung, Walzenbeschichtung und Kommabeschichtung und Druckverfahren wie Gravurdruck und Siebdruck. Die vorstehend genannten Elemente werden nachstehend beschrieben.
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[Basisplatte]
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Die Basisplatte unterliegt keinen besonderen Einschränkungen, solange sie ein plattenartiges oder filmartiges Element ist. Zu nennen sind hier Glas wie Quarzglas, Nichtalkaliglas, transparentes Kristallglas oder Pyrex (eingetragene Marke), Keramik wie Aluminiumoxid, Metall wie Eisen, Aluminium oder Kupfer, thermoplastisches Harz wie Polyethylenharz, Polyesterharz, Zelluloseharz, Vinylalkoholharz, Vinylchloridharz, Cycloolefinharz, Polycarbonatharz, Acrylharz oder ABS-Harz, lichthärtendes Harz, wärmehärtendes Harz und dergleichen. Wenn Transparenz wesentlich ist, wird eine Gesamtlichtdurchlässigkeit von 80% oder höher bevorzugt. Hier sind zum Beispiel Glas, Polyethylenharz, Polyesterharz, Polycarbonatharz, Acrylharz, Zelluloseharz und dergleichen zu nennen. Eine Dicke des vorgenannten Basismaterials beträgt 10 μm bis 10 mm.
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[Silbernanodraht-Halteschicht]
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Die Silbernanodraht-Halteschicht unterliegt keinen besonderen Einschränkungen, solange sie den Silbernanodraht auf der Basisplatte halten kann. Als Material, das die Silbernanodraht-Halteschicht bildet, können Bindemittelharz und lichtempfindliches Harz genannt werden. Es ist anzumerken, dass die Verwendung von lichtempfindlichem Harz bevorzugt wird, da die Dicke der Silbernanodraht-Halteschicht hier verringert werden kann.
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Als Bindemittelharz können thermoplastisches Harz wie Acrylharz, Polyesterharz, Polyurethanharz, Nitrozelluloseharz, chloriertes Polyethylenharz, chloriertes Polypropylenharz oder Polyvinylchlorid und wärmehärtendes Harz wie Melaminacrylatharz, Urethanacrylatharz, Epoxidharz oder Polyimidharz genannt werden.
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Als lichtempfindliches Harz können thermoplastisches Harz wie Acrylharz, Polyesterharz, Polyurethanharz, Nitrozelluloseharz, chloriertes Polyethylenharz, chloriertes Polypropylenharz, Polyvinylchlorid oder dergleichen und wärmehärtendes Harz wie Melaminacrylatharz, Urethanacrylatharz, Epoxidharz, Polyimidharz oder dergleichen genannt werden.
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[Silbernanodraht]
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Der Silbernanodraht besteht aus Silber. Es ist zu beachten, dass die Silbernanodrähte verflochten sind und einander kontaktieren, so dass die Gesamtheit der Nanosilberdrähte leitend wird. Was die Form des Silbernanodrahts betrifft, wird bevorzugt, dass ein Verhältnis zwischen einer Länge der kurzen Achse und einer Länge der langen Achse (nachstehend als Seitenverhältnis bezeichnet) 10 bis 10.000 beträgt. Wenn das Seitenverhältnis 10 oder weniger beträgt, wird die Lichtdurchlässigkeit herabgesetzt. Wenn das Seitenverhältnis größer als 10.000 ist, werden die physikalische Festigkeit und die Leitfähigkeit herabgesetzt.
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Die Länge der kurzen Achse des Silbernanodrahts beträgt bevorzugt 5 bis 500 nm und weiter bevorzugt 5 bis 100 nm. Wenn die Länge der kurzen Achse größer als 500 nm ist, wird die Lichtdurchlässigkeit der transparenten leitenden Platte herabgesetzt. Ist die kurze Achse kürzer als 5 nm, können die Silbernanodrähte einander kaum kontaktieren, weshalb die Leitfähigkeit der transparenten leitenden Platte herabgesetzt wird.
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Die Länge der langen Achse beträgt bevorzugt 500 bis 50.000 nm und weiter bevorzugt 10.000 bis 40.000 nm. Wenn die Länge der langen Achse kürzer als 500 nm ist, wird die Leitfähigkeit der transparenten leitenden Platte herabgesetzt. Ist die lange Achse länger als 50.000 nm, wird die Lichtdurchlässigkeit herabgesetzt.
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Es ist zu beachten, dass der Silbernanodraht vorzugsweise mit einem anderen Metall als Silber beschichtet ist. Durch eine Beschichtung mit einem anderen Metall als Silber kann die Oxidation des Silbernanodrahts verhindert werden, wenn der Silbernanodraht sichtbarem Licht ausgesetzt ist.
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[Deckschicht]
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Die Deckschicht unterliegt keinen besonderen Einschränkungen, solange sie den Silbernanodraht vor physikalischer oder chemischer Stimulation schützen kann. Als Material, das die Deckschicht bildet, können Bindemittelharz oder lichtempfindliches Harz genannt werden. Ferner kann als Material, das die Deckschicht bildet, thermoplastisches Harz wie Polyesterharz, Zelluloseharz, Vinylalkoholharz, Vinylharz, Cycloolefinharz, Polycarbonatharz, Acrylharz, Urethanharz, Epoxidharz oder ABS-Harz, lichthärtendes Harz, wärmehärtendes Harz oder dergleichen, das ein bekanntes Beschichtungsmaterial ist, verwendet werden.
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[Opferreagens]
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Das Opferreagens ist ein Material zum Unterdrücken der Oxidation des Silbernanodrahts infolge der Einwirkung von sichtbarem Licht. Es ist zu beachten, dass das Opferreagens zumindest einer der Schichten, die an den Silbernanodraht angrenzen (die Silbernanodraht-Halteschicht und die Deckschicht) zugegeben wird. Wird das Opferreagens der Schicht zugegeben, so wird das Opferreagens durch das sichtbare Licht erregt, und das erregte Opferreagens liefert Elektroden an den Silbernanodraht. Dann kann die Oxidation des Silbernanodrahts durch die Einwirkung von sichtbarem Licht, nämlich die Oxidation des Silbernanodrahts aufgrund einer Plasmonresonanz, unterdrückt werden. Das Ergebnis ist, dass sich eine Vergrößerung des Widerstands der transparenten leitenden Platte auch dann verhindern lässt, wenn die transparente leitende Platte lange Zeit sichtbarem Licht ausgesetzt ist.
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Als Opferreagens können Moleküle genannt werden, die eine Aldehydgruppe aufweisen, ein Saccharid, das eine Aldehydgruppe aufweist, ein Alkohol und dergleichen.
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Als Moleküle, die eine Aldehydgruppe aufweisen, können Formaldehyd, Acetaldehyd, Paraformaldehyd, Propionaldehyd, n-Butyraldehyd, Caproaldehyd, Allylaldehyd, Benzaldehyd, Crotonaldehyd, Acrolein, Penylacetaldehyd, Cinnamaldehyd, o-Tolualdehyd und Salicylaldehyd genannt werden.
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Als Saccharid, das eine Aldehydgruppe aufweist, kann Aldose wie Glucose, Xylose, Galactose, Fructose, Maltose und Lactose genannt werden.
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Als Alkohol können Methanol, Ethanol, 1-Propanol, 2-Propanol und Butanol genannt werden.
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Es ist zu beachten, dass ein Verhältnis des hinzugefügten Opferreagens bezogen auf das Harz, das die Silbernanodraht-Halteschicht oder die Deckschicht bildet, 0,01% bis 10% beträgt. Ist das Verhältnis größer als 10%, wird der Silbernanodraht durch den Hochtemperaturtest oder den Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeitstest gegebenenfalls beschädigt. Ist das Verhältnis kleiner als 0,01%, lässt sich ein wirksames Ergebnis nicht erzielen.
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Im Folgenden wird eine transparente leitende Platte einer zweiten Ausführungsform beschrieben.
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Wie 2 zeigt, hat die transparente leitende Platte eine Struktur, bei welcher die Basisplatte 2, die Silbernanodraht-Halteschicht 3, der Silbernanodraht 4, eine Klebeschicht 6 und ein Basismaterial 7 in dieser Reihenfolge laminiert sind. Die Strukturen der Basisplatte 2, der Silbernanodraht-Halteschicht 3, des Silbernanodrahts 4 und des Opferreagens sowie das Verfahren zum Bilden der transparenten leitenden Platte 1 sind die gleichen bzw. das gleiche wie in der ersten Ausführungsform, so dass die diesbezügliche Beschreibung an dieser Stelle entfällt.
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[Klebeschicht]
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Das Material der Klebeschicht unterliegt keinen besonderen Einschränkungen, solange sie den Silbernanodraht vor Sauerstoff in der Luft schützt und für die Haftung des Basismaterials an dem Silbernanodraht sorgt. Als Material, das die Klebeschicht bildet, können thermoplastisches Harz wie Acrylharz, Polyesterharz, Polyurethanharz, Nitrozelluloseharz, chloriertes Polyethylenharz, chloriertes Polypropylenharz, Polyvinylchloridharz und dergleichen und wärmehärtendes Harz wie Melaminacrylatharz, Urethanacrylatharz, Epoxidharz und dergleichen genannt werden.
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Es ist zu beachten, dass der Klebeschicht ein Opferreagens in einem Verhältnis von 0,01% bis 10% bezogen auf das Harz, das die Klebeschicht bildet, hinzugefügt werden kann.
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[Basismaterial]
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Das Basismaterial unterliegt keinen besonderen Einschränkungen, solange dieses die transparente leitende Platte vor Beschädigung von außen oder dergleichen schützt. Als Material, welches das Basismaterial bildet, können Glas wie Quarzglas, Nichtalkaliglas, transparentes Kristallglas, Pyrexglas (Pyrex ist eine eingetragene Marke) oder Saphirglas, Acrylharz wie Polycarbonat oder Polymethylmethacrylat, Vinylchloridharz wie Polyvinylchlorid, Vinylchloridcopolymer und thermoplastisches Harz wie Polyacrylat, Polysulfon, Polyethersulfon, Polyimid, PET, PEN, Fluorkohlenstoffpolymer, Phenoxyharz, Polyolefinharz, Nylon, Styrolharz, ABS-Harz oder Zelluloseharz genannt werden.
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[Touch Panel]
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Nachstehend wird ein Touch Panel beschrieben, dessen Herstellung unter Verwendung der vorstehend genannten transparenten leitenden Platte erfolgt.
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Wie 3 zeigt, hat das Touch Panel 100 ein Struktur, bei welcher zwei transparente leitende Platten 10 und 20 aneinandergeklebt sind, wobei zu beachten ist, dass auf die transparente leitende Platte 20 eine Deckschicht 32 laminiert ist.
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Wie 4 zeigt, hat die transparente leitende Platte 10 ein Struktur, bei welcher einen Silbernanodraht-Halteschicht 12, ein Silbernanodraht 13 und eine Klebeschicht 14 in dieser Reihenfolge auf eine Basisplatte 11 laminiert sind. Es ist zu beachten, dass zumindest der Silbernanodraht-Halteschicht 12 oder zumindest der Klebeschicht 14 ein Opferreagens in einem Verhältnis von 0,01% bis 10% bezogen auf das Harz, das die Schicht bildet, zugegeben ist.
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Wie in 3 dargestellt ist, ist ferner eine Vielzahl von Silbernanodrähten 13 in einer Y-Achsenrichtung angeordnet, um Y-Elektroden in dem Touch Panel 100 zu bilden.
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Wie in 5 gezeigt ist, hat die transparente leitende Platte 20 eine Struktur, bei welcher eine Silbernanodraht-Halteschicht 22, ein Silbernanodraht 23 und eine Klebeschicht 24 in dieser Reihenfolge auf die Basisplatte 21 laminiert sind. Das Opferreagens ist zumindest der Silbernanodraht-Halteschicht 22 oder zumindest der Klebeschicht 24 in einem Verhältnis hinzugefügt, das bezogen auf das Harz, das die Schicht bildet, 0,01% bis 10% beträgt. Wie weiterhin in 3 dargestellt ist, ist eine Vielzahl von Silbernanodrähten 23 in einer X-Achsenrichtung angeordnet, um X-Elektroden in dem Touch Panel 100 zu bilden.
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Auf diese Weise sind die Silbernanodrähte 13, die die Y-Elektroden bilden, zwischen der Silbernanodraht-Halteschicht 12 und der Klebeschicht 14 aufgenommen, und das Opferreagens ist zumindest der Silbernanodraht-Halteschicht 12 oder zumindest der Klebeschicht 14 hinzugefügt. Dies gilt ebenso für die Silbernanodrähte 13, die die X-Elektroden bilden. Somit sind die Silbernanodrähte 23 und 24 oxidationsbeständig, selbst wenn das Touch Panel 100 lange Zeit sichtbarem Licht ausgesetzt ist. Das Ergebnis ist, dass der Widerstand des Touch Panel 100 auch dann nicht ohne Weiteres vergrößert wird, wenn das Touch Panel 100 lange Zeit sichtbarem Licht ausgesetzt ist.
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BEZUGSZEICHEN
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Bezugszeichenliste
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- 1
- transparente leitende Platte
- 2
- Basisplatte
- 3
- Silbernanodraht-Halteschicht
- 4
- Silbernanodraht
- 5
- Deckschicht
- 6
- Klebeschicht
- 7
- Basismaterial
- 10
- transparente leitende Platte
- 11
- Basisplatte
- 12
- Silbernanodraht-Halteschicht
- 13
- Silbernanodraht
- 14
- Klebeschicht
- 20
- transparente leitende Platte
- 21
- Basisplatte
- 22
- Silbernanodraht-Halteschicht
- 23
- Silbernanodraht
- 24
- Klebeschicht
- 100
- Touch Panel
