DE112015004882T5

DE112015004882T5 - Transparenter Leiter und Herstellungsverfahren für denselben

Info

Publication number: DE112015004882T5
Application number: DE112015004882.0T
Authority: DE
Inventors: Chang Woo Seo; Chang-Wan Bae
Original assignee: COSMO AM&T Co Ltd; N&B CO Ltd
Current assignee: COSMO AM&T Co Ltd; N&B CO Ltd
Priority date: 2014-10-28
Filing date: 2015-10-28
Publication date: 2017-08-17
Also published as: US20170345965A1; JP6446132B2; WO2016068602A1; KR20160050002A; JP2017536657A; CN107077910A; CN107077910B; JP6716637B2; JP2018174148A; US10535792B2; KR101802952B1

Abstract

Ein Herstellungsverfahren für einen transparenten Leiter gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die folgenden Schritte: a) Herstellen eines Laminats, bei dem eine transparente Polymerschicht und ein leitfähiges Netzwerk sequentiell auf ein Basis-Material laminiert sind; und b) Einsinken des leitfähigen Netzwerks in die transparente Polymerschicht durch Anwenden von Energie auf das Laminat.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung betrifft einen transparenten Leiter und ein Herstellungsverfahren davon, und spezieller einen transparenten Leiter mit einer außergewöhnlich hohen Bindungskraft zwischen einem isolierenden Substrat und einem leitfähige Film, einem gleichmäßig niedrigen Schichtwiderstand, und hohem Durchlassgrad, und ein Herstellungsverfahren davon.
[Hintergrund Technik]
Ein transparenter Leiter bedeutet ein auf ein isolierendes Substrat von hohem Lichtdurchlassgrad aufgetragener dünner leitfähiger Film. Der transparente Leiter weist entsprechende optische Transparenz und Oberflächen-Leitfähigkeit auf. Der transparente Leiter mit Oberflächen-Leitfähigkeit wird breit als transparente Elektrode in Bereichen eingesetzt, wo sowohl Transparenz als auch Leitfähigkeit zugleich erforderlich sind, wie flache Flüssigkristallanzeigen, interaktive Bedienfelder, Elektrolumineszenzvorrichtungen und Photovoltaikzellen, etc., und wird breit als Antistatikschichten oder als elektromagnetische Wellenabschirmschichten eingesetzt.
Metalloxide wie Indiumzinnoxid (ITO) weisen hervorragende optische Transparenz und elektrische Leitfähigkeit auf, haben aber die Nachteile, dass sie leicht durch physikalischen Schlag beschädigt werden und physikalisch nicht verformbar sind, und die Einschränkung aufweisen, dass während der Herstellung hohe Kosten und ein Hochtemperaturverfahren erforderlich sind.
Ein leitfähiges Polymer bereitet insofern Probleme als nicht nur elektrische und optische Merkmale geschmälert, sondern auch chemische Stabilität und Langzeitstabilität herabgesetzt sind.
Demnach nimmt eine Anforderung an den transparenten Leiter beständig zu, der hervorragende elektrische und optische Merkmale unter stabiler Beibehaltung der physikalischen Eigenschaften davon über einen langen Zeitraum aufzuweisen vermag und physikalisch verformbar ist.
Gemäß dieser Anforderung wurde der transparente Leiter mit einer Struktur entwickelt, in der ein Netzwerk von leitfähigen Nanodrähten, wie Silber-Nanodrähte, in eine organische Matrix auf einem isolierenden Substrat eingebettet ist, wie in der Koreanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 2013-0135186 beschrieben.
Allerdings vermag ein solcher transparenter Leiter physikalisch gekrümmt zu werden, weist aber schwache Adhäsionskraft mit dem isolierenden Substrat auf, und damit besteht im Hinblick auf die Haltbarkeit ein Problem, und es gibt die Einschränkung, dass die elektrischen Eigenschaften einer Oberfläche nicht gleichmäßig sind.
[Offenbarung]
[Technisches Problem]
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines transparenten Leiters, der in der Lage ist, eine außergewöhnlich hohe Bindungskraft zwischen einem Substrat und einer leitfähigen Film aufzuweisen, um stabile elektrisch Merkmale auch unter wiederholten physikalischen Verformungen über einen langen Zeitraum aufrechtzuerhalten, mit einem, auch großflächig, gleichmäßig niedrigen Schichtwiderstand, und mit hervorragendem Durchlassgrad, und eines Herstellungsverfahrens davon.
[Technische Lösung]
In einem allgemeinen Aspekt umfasst ein Herstellungsverfahren eines transparenten Leiters folgendes: a) Herstellen eines Laminats, in dem eine transparente Polymerschicht und ein leitfähiges Netzwerksequentiell auf ein Substrat laminiert sind; und b) Anwenden von Energie auf das Laminat, so dass das leitfähige Netzwerk in die transparente Polymerschicht einsinkt.
Die angewandte Energie kann Wärmeenergie, Lichtenergie oder Wärme und Lichtenergie sein.
Schritt b) kann Anwenden von Energie auf das Laminat zum Erwärmen eines transparenten Polymers der transparenten Polymerschicht des Laminats auf eine Glasübergangstemperatur oder höher, so dass das leitfähige Netzwerk in die transparente Polymerschicht einsinkt, umfassen.
Die angewandte Energie kann mindestens Wärmeenergie umfassen.
Die in Schritt b) angewandte Energie kann mindestens Wärmeenergie umfassen, und Schritt b) kann das Erwärmen der transparenten Polymerschicht des Laminats auf eine Glasübergangstemperatur (Tg) des transparenten Polymers oder höher umfassen.
Die in Schritt b) angewandte Energie kann mindestens Lichtenergie umfassen, und in Schritt b) kann die Lichtbestrahlung mit Infrarotstrahlung (IR), Ultraviolettstrahlung (UV), sichtbarem Licht, Mikrowelle oder einer Kombination davon durchgeführt werden.
Das leitfähige Netzwerk kann ein Netzwerk von einer oder zwei oder mehr Nanoeinheiten sein, ausgewählt aus leitfähigen Nanodrähten, leitfähigen Nanoröhrchen und leitfähigen Nanobanden.
Das leitfähige Netzwerk kann ein Netzwerk sein aus einer oder zwei oder mehr Nanoeinheiten, ausgewählt aus Silber-Nanodrähten, Silber-Nanobanden, Kohlenstoff-Nanoröhrchen, Kohlenstoff-Nanodrähten und Kohlenstoff-Nanobanden.
Das leitfähige Netzwerk kann eine poröse Struktur, in der die Nanoeinheiten physikalisch aneinander gebunden sind, oder eine poröse Struktur, in der die Nanoeinheiten in Kontakt miteinander ausgebildet oder ineinander gewirrt sind, aufweisen.
Ein transparentes Polymer der transparenten Polymerschicht kann eine Glasübergangstemperatur von 80 bis 140°C aufweisen.
Ein transparentes Polymer der transparenten Polymerschicht kann eines oder ein Gemisch aus zwei oder mehr sein, ausgewählt aus Polyester, Polyethylenterephthalat (PET), Acrylat (AC), Polybutylenterephthalat, Polymethylmethacrylat (PMMA), Acrylharz, Polycarbonat (PC), Polystyrol, Triacetat (TAC), Polyvinylalkohol, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyethylen, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, Polyvinylbutyral, Metallion-vernetzten Ethylen-Methacrylsäure-Copolymeren, Polyurethan, Cellophan und Polyolefin.
Schritt a) kann folgendes umfassen a1) Bilden eines Beschichtungsfilm durch Aufbringen einer ersten Lösung enthaltend ein transparentes Polymer oder eine Polymerisationseinheit des transparenten Polymers auf das Substrat; und a2) Trocknen des Beschichtungsfilms.
Das Polymerisieren des transparenten Polymers oder der Polymerisationseinheit des transparenten Polymers des Beschichtungsfilms kann weiterhin nach Schritt a2) oder gleichzeitig mit Schritt a2) durchgeführt werden.
Die transparente Polymerschicht kann gemustert oder nicht gemustert sein.
Schritt a) kann folgendes umfassen a3) Aufbringen einer Dispersionsflüssigkeit, in der eine oder zwei oder mehr Nanoeinheiten, ausgewählt aus leitfähigen Nanodrähten, leitfähigen Nanoröhrchen und leitfähigen Nanobanden, in einem Dispersionsmedium dispergiert sind, auf eine Oberfläche der transparenten Polymerschicht des Substrats, auf dem die transparente Polymerschicht ausgebildet ist.
Nach Schritt a3) kann weiterhin die Bestrahlung des Beschichtungsfilms, auf den die Dispersionsflüssigkeit aufgetragen ist, mit einem Licht, einschließlich Infrarotstrahlung (IR), zum Trocknen des Beschichtungsfilms durchgeführt werden.
Die Dispersionsflüssigkeit kann weiterhin ein organisches Bindemittel enthalten.
Das organische Bindemittel kann ein natürliches Polymer oder ein synthetisches Polymer sein, in dem ein Molekulargewicht (Gewichtsmittelmolekulargewicht, Mw) 5 × 10⁵ oder weniger beträgt.
Das organische Bindemittel kann eines oder zwei oder mehr sein, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polysaccharid, Polysaccharid-Derivat, Polyethylenglycol (PEG), Polyvinylpyrrolidon (PVP), und Polyvinylalkohol (PVA), wobei das Polysaccharid Glycogen, Amylose, Amylopectin, Callose, Agar, Algin, Alginat, Pektin, Carrageenan, Cellulose, Chitin, Chitosan, Curdlan, Dextran, Fructan, Collagen, Gellangummi, Gummi Arabicum, Stärke, Xanthan, Tragacanth-Gummi, Caravan, Carabean, Gucomannan, oder eine Kombination davon umfassen kann, und das Polysaccharid-Derivat Celluloseester oder Celluloseether umfassen kann.
Ein leitfähiges Material des leitfähigen Netzwerks kann eine optische Aktivität, einschließlich einer Oberflächenplasmon- oder einer photokatalytischen Fähigkeit aufweisen.
Das Herstellungsverfahren kann folgendes umfassen: einen ersten Lichtbestrahlungsschritt der Bestrahlung von auf eine Oberfläche der transparenten Polymerschicht aufgetragenen Nanoeinheiten mit einem ersten Licht, einschließlich einer ersten UV-Strahlung ((UV); und einen zweiten Lichtbestrahlungsschritt der Bestrahlung der mit der ersten UV-Strahlung bestrahlten Nanoeinheiten mit einem zweiten Licht, einschließlich eines ersten gepulsten Weißlichts.
Das zweite Licht kann weiterhin zweite UV-Strahlung, zweite Infrarotstrahlung, oder zweite ultraviolette Strahlung und zweite Infrarotstrahlung umfassen.
Das erste Licht kann weiterhin ein zweites gepulstes Weißlicht umfassen.
Im zweiten Lichtbestrahlungsschritt kann Schritt b) durchgeführt werden. D. h. das leitfähige Netzwerk kann durch den zweiten Lichtbestrahlungsschritt in die transparente Polymerschicht einsinken.
Das erste Weißlicht und das zweite Weißlicht können jeweils Licht bei einer Wellenlänge entsprechend einem Lichtabsorptionspeak der Nanoeinheit in einem UV-VIS-Lichtspektroskopiespektrum der Nanoeinheit umfassen.
Die vorliegende Erfindung umfasst einen durch das Herstellungsverfahren, wie vorstehend beschrieben, hergestellten transparenten Leiter.
In einem anderen allgemeinen Aspekt umfasst ein transparenter Leiter folgendes: ein Substrat; und eine Verbundschicht auf dem Substrat, wobei die Verbundschicht eine transparente Polymerschicht mit einer Glasübergangstemperatur (Tg) von 80°C oder mehr; und ein in die transparente Polymerschicht eingebettetes leitfähiges Netzwerk umfasst, das leitfähige Netzwerk umfasst ein Netzwerk von einer oder zwei oder mehr Nanoeinheiten, ausgewählt aus Nanodrähten, Nanoröhrchen und Nanobanden, und eine Dichte der Nanoeinheit in einem oberen Bereich mit einer Dicke von 5% von einer Oberfläche aus, die eine zu einer Unterseite der Verbundschicht entgegengesetzte Oberfläche ist, wobei die Unterseite die Oberfläche in Kontakt mit dem Substrat der Verbundschicht ist, ist relativ größer als eine Dichte der Nanoeinheit in einem unteren Bereich mit einer Dicke von 5% von der Unterseite aus, bezogen auf die Gesamtdicke der Verbundschicht.
In einem anderen allgemeinen Aspekt umfasst ein transparenter Leiter folgendes: ein Substrat; und eine Verbundschicht auf dem Substrat, wobei die Verbundschicht eine transparente Polymerschicht mit einer Glasübergangstemperatur (Tg) von 80°C oder mehr; und ein teilweise in die transparente Polymerschicht eigebettetes leitfähiges Netzwerk umfasst, und das leitfähige Netzwerk ein Netzwerk von einer oder zwei oder mehr Nanoeinheiten umfasst, ausgewählt aus Nanodrähten, Nanoröhrchen und Nanobanden.
In einem anderen allgemeinen Aspekt umfasst ein transparenter Leiter folgendes: eine Verbundschicht, in der ein leitfähiges Netzwerk in eine auf einem Substrat ausgebildete transparente Polymerschicht einsinkt, wobei das leitfähige Netzwerk ein Netzwerk von einer oder zwei oder mehr Nanoeinheiten umfasst, ausgewählt aus Nanodrähten, Nanoröhrchen und Nanobanden.
Der transparente Leiter kann einen Lichtdurchlassgrad von 90% oder mehr, und eine Trübung von 1,5% oder weniger aufweisen.
Der transparenter Leiter kann eine Schichtwiderstandsgleichförmigkeit von 90% oder mehr aufweisen, wie durch die Beziehungsgleichung 1 nachstehend definiert, bezogen auf eine Fläche von mindestens 20 mm × 20 mm:
(Beziehungsgleichung 1)

Schichtwiderstandsgleichförmigkeit (%) = [1 – (Schichtwiderstand Standardabweichung)/Schichtwiderstand Durchschnitt)] × 100.

Der transparente Leiter kann eine Schichtwiderstandszuwachsrate von 1,4 oder weniger, wie durch Beziehungsgleichung 2 nachstehend definiert, in einem Biegetest aufweisen, in dem der transparente Leiter 1.000 Mal mit einem Krümmungsradius von 1 cm gebogen wird:
(Beziehungsgleichung 2)

Schichtwiderstand Zuwachsrate = Schichtwiderstand nach Biegetest/Schichtwiderstand vor Biegetest.

Der transparente Leiter kann einen durchschnittlichen Schichtwiderstand von 100 Ohm/sq oder weniger aufweisen.
Das leitfähige Netzwerk kann eine poröse Struktur, in der die Nanoeinheiten physikalisch aneinander gebunden sind, oder eine poröse Struktur, in der die Nanoeinheiten in Kontakt miteinander ausgebildet oder ineinander gewirrt sind, aufweisen.
[Vorteilhafte Auswirkungen]
Der transparente Leiter gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine überaus hervorragende Bindungskraft mit einem Substrat, gleichmäßige und hervorragende Oberflächen-Leitfähigkeit auch großflächig, einen überaus hohen Lichtdurchlassgrad, und eine niedrige Trübungscharakteristik aufweisen.
Zusätzlich kann der transparente Leiter gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein überaus leichtes und einfaches Verfahren gemustert werden und kann weiterhin eine planare Formgebung aufweisen, in der gemusterte Oberflächen (Seitenflächen des transparenten Leiters) sehr gut definiert sind, und somit ist es möglich, sehr feine Muster und exakte Muster auszubilden.
Gemäß dem Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den transparenten Leiter mit den oben beschriebenen hervorragenden Merkmalen durch ein sehr einfaches Verfahren in Masse zu produzieren, und den transparenten Leiter mit hervorragender Transparenz und einem niedrigen Schichtwiderstand in sehr kurzer Zeit unter normalen Atmosphärenbedingungen ohne Beschädigung des Polymersubstrats herzustellen, das gegenüber Wärme besonders anfällig ist, und somit ist es leicht, den transparenten Leiter auf ein Rolle-zu-Rolle-Verfahren anzuwenden, was es möglich macht, eine flexible transparente Elektrode in Masse zu produzieren.
[Beschreibung der Zeichnungen]
1 ist ein Rasterelektronenmikroskop(SEM)-Bild und zeigt eine Oberfläche eines in Beispiel 2 der vorliegen Erfindung hergestellten transparenten Leiters.
2 ist ein Rasterelektronenmikroskop(SEM)-Bild und zeigt eine Oberfläche eines in Beispiel 2 der vorliegen Erfindung hergestellten transparenten Leiters.
[Beste Weise]
Hierin im Folgenden werden ein transparenter Leiter der vorliegenden Erfindung und ein Herstellungsverfahren davon im Detail beschrieben. Hier haben technische und wissenschaftliche Begriffe, die hier verwendet werden, wenn sie nicht anderweitig definiert sind, die Bedeutungen, die von der Fachwelt, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, allgemein verstanden werden. Die Beschreibung bekannter Funktionen und Komponenten, die den Geist der vorliegenden Erfindung verdecken können, werden in der folgenden Beschreibung und in den beigefügten Zeichnungen weggelassen.
Im Allgemeinen wird, um einen transparenten Leiter auf Basis eines leitfähigen Nanodraht-Netzwerks herzustellen, ein Verfahren zur Herstellung eines transparenten Leiters durch Aufbringen einer Lösung, in der Silber-Nanodrähte dispergiert sind, auf ein isolierendes Substrat, und anschließendes Trocknen, und dadurch Bilden eines Silbernanodraht-Netzwerkes, und dann Überdecken eines zusätzlichen polymeren Bindemittelmaterials über das Silber-Nanodraht-Netzwerk durchgeführt.
Allerdings ist dieses Verfahren insofern von Nachteil, da, wenn das polymere Bindemittelmaterial mit einer Isoliereigenschaft aufgebracht wird, die Oberflächen-Leitfähigkeit des transparenten Leiters erniedrigt werden kann, die Oberflächen-Leitfähigkeit in Abhängigkeit von den Positionen, etc. geändert werden kann, und damit die Gleichförmigkeit des Schichtwiderstands erniedrigt werden kann. Zusammen mit den geschmälerten elektrischen Merkmalen, besteht ein Hauptproblem darin, dass eine Bindungskraft zwischen dem isolierenden Substrat und einer Verbundschicht, die ein mit dem polymeren Bindemittel-Material bedecktes Silber-Nanodraht-Netzwerk ist, verschlechtert wird, und der transparente Leiter damit gegenüber wiederholten physikalischen Verformungen anfällig ist.
Um die Probleme der herkömmlichen transparenten Leiter zu lösen, führte der vorliegende Anmelder eine umfangreiche Untersuchung durch und stellte fest, dass wenn zuerst ein transparenter Leiter durch Bilden einer transparenten Polymerschicht auf einem Substrat und dann Anwenden von Energie auf das Laminat, so dass ein leitfähiges Netzwerk in die erweichte transparente Polymerschicht einsinkt, hergestellt wird, der hergestellte transparente Leiter eine deutlich verbesserte Bindungskraft zwischen dem Substrat und dem in ein transparentes Polymer eingebetteten leitfähigen Netzwerk, einen gleichmäßigen Schichtwiderstand auch großflächig, und außergewöhnliche Oberflächen-Leitfähigkeit aufweisen könnte. Zusätzlich vermag, wenn die transparente Polymerschicht erweicht ist, um in das leitfähige Netzwerk unter Herstellung der Verbundschicht des transparenten Polymers und des leitfähigen Netzwerks einzusinken, die Verbundschicht eine sehr glatte Oberfläche gleich der durch Darüberdecken hergestellten aufzuweisen, und weiterhin ist es möglich, einen hohen Lichtdurchlassgrad und niedrige Trübungsmerkmale zu implementieren.
Weiterhin ist es möglich, ein physikalisch integrales leitfähiges Netzwerk zu bilden und ein physikalisch integrales leitfähiges Netzwerk in der transparenten Polymerschicht, nicht nur durch Wärmeenergie, sondern auch durch Lichtenergie zu versenken, und somit vermag der transparente Leiter großflächig, in kurzer Zeit durch ein kontinuierliches Verfahren in Masse produziert zu werden, und kann dadurch einen sehr hohen gewerblichen Nutzen haben. Weiterhin wird ein Verfahren zur großflächigen Implementierung von gleichmäßigen und hervorragenden elektrischen Merkmalen bereitgestellt, was als technische Schwierigkeit bei der Herstellung einer transparenten Elektrode unter Verwendung von Lichtenergie angesehen wird.
Das Herstellungsverfahren eines transparenten Leiters gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: a) Herstellen eines Laminats, in dem eine transparente Polymerschicht und ein leitfähiges Netzwerk sequentiell auf ein Substrat laminiert sind; und b) Anwenden von Energie auf das Laminat, so dass das leitfähige Netzwerk in die transparente Polymerschicht einsinkt.
D. h. gemäß dem Herstellungsverfahren eines transparenten Leiters der vorliegenden Erfindung kann der transparente Leiter durch ein Verfahren hergestellt werden, in dem das leitfähige Netzwerk auf der transparenten Polymerschicht des Substrat ausgebildet wird, auf dem die transparente Polymerschicht ausgebildet wird, so dass das leitfähige Netzwerk mit der transparenten Polymerschicht in Kontakt ist, und dann Energie angewandt wird, um einen transparenten Polymerschichtbereich in Kontakt mit mindestens dem leitfähigen Netzwerk zu erweichen, und dadurch das leitfähige Netzwerk in der transparenten Polymerschicht einsinkt.
Wie vorstehend beschrieben, kann die gesamte transparente Polymerschicht durch Anwenden von Energie erweicht werden, oder alternativ kann der Bereich in der transparenten Polymerschicht in Kontakt mit dem leitfähigen Netzwerk teilweise erweicht werden. Hier kann der Begriff 'Erweichen' des transparenten Polymers bedeuten, dass das transparente Polymermaterial, das die transparente Polymerschicht ausbildet, durch die angewandte Energie auf eine Glasübergangstemperatur oder höher und eine Temperatur geringer als eine Schmelztemperatur erwärmt wird.
Wenn das leitfähige Netzwerk zuerst auf dem Substrat gebildet und dann mit dem transparenten Polymer als Bindemittel überdeckt wird, wie in der einschlägigen Technik beschrieben, werden die Bindungskraft mit dem Substrat, die elektrische Gleichförmigkeit und die Oberflächen-Leitfähigkeit verschlechtert. Speziell nehmen durch das Überdecken mit dem auf das leitfähige Netzwerk aufgebrachten transparenten Polymer leitfähige Nanoeinheiten, die das leitfähige Netzwerk aufbauen, Kraft auf, um an das Substrat gepresst zu werden. Zusätzlich variieren, bezogen auf die eine Nanoeinheit, die Bewegungsfreiheitsgrade auf Grund der durch das Überdecken angewandten Kraft, in Abhängigkeit von der Gegenwart oder der Position etc. anderer Nanoeinheiten, die in Kontakt mit einer Nanoeinheit sind oder die im oberen Teil und unteren Teil liegen. Weiterhin sind nach abgeschlossenem Überdecken (Beschichten und Aushärten des transparenten Polymers sind abgeschlossen) alle Nanoeinheiten in dem transparenten Polymer vergraben. Zusätzlich kann das transparente Polymer, da es mit dem als Bindemittel verwendeten transparenten Polymer übergedeckt wird, über einen Hohlraum zwischen dem Substrat und dem leitfähigen Netzwerk teilweise an das Substrat gebunden sein.
Allerdings umfasst das Herstellungsverfahren eines transparenten Leiters gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als erstes das Bilden der transparenten Polymerschicht auf dem Substrat und dann das Anwenden von Energie, so dass das leitfähige Netzwerk in die erweichte transparente Polymerschicht einsinkt, wie vorstehend beschrieben, und somit ist es möglich, den transparenten Leiter mit gleichmäßigen elektrischen Merkmalen und hervorragender Oberflächen-Leitfähigkeit ohne in Wesentlichen die Bindungskraft mit dem Substrat zu beeinträchtigen, herzustellen. Weiterhin kann der transparente Leiter durch ein Verfahren des Aufbringens von Energie zur Erweichung der transparenten Polymerschicht, so dass das leitfähige Netzwerk einsinkt, hergestellt werden, und somit kann die Oberfläche des transparenten Leiters (Oberfläche des transparenten Polymers) eindeutig glatt sein, so dass sie mit derjenigen des transparenten Leiters vergleichbar ist, der durch Überdecken hergestellt wurde, wodurch eine Abnahme im Lichtdurchlassgrad und Verschlechterung in der Trübungscharakteristik auf Grund feiner Oberflächen-Unregelmäßigkeiten deutlich verhindert werden.
Substrat
In einer beispielhaften Ausführungsformgemäß der vorliegenden Erfindung bedeutet Substrat ein isolierendes Substrat und kann als Träger dienen. Ein Substrat kann unter Berücksichtigung der Verwendung des transparenten Leiters entsprechend gewählt werden. Optisch kann das Substrat ein transparentes Substrat oder einen opakes Substrat sein. Das Substrat kann, im Hinblick auf die physikalischen Eigenschaften, ein starres Substrat oder ein flexibles Substrat sein. Das Substrat kann in Abhängigkeit der Verwendung des transparenten Leiters entsprechend gewählt werden. Beispiele des Substrats können das starre Substrat umfassen, wie Glas, Polycarbonat, acrylisches Polyethylenterephthalat (PET) etc. Beispiele des Substrats können das flexible Substrat umfassen, wie ein Polyester-basiertes Substrat, wie Polyesternaphthalat und Polycarbonat; ein Polyolefin-basiertes Substrat wie lineare, verzweigte, und cyclische Polyolefine; ein Polyvinyl-basiertes Substrat wie Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylacetal, Polystyrol und Polyacryl; ein Celluloseester-Basis-Substrat wie Cellulosetriacetat und Celluloseacetat; ein Polysulfon-Substrat wie Polyethersulfon; ein Polyimid-Substrat; ein Silicon-Substrat; oder dergleichen. Allerdings ist die vorliegende Erfindung durch das Substrat nicht eingeschränkt. Das Substrat kann eine Dünnfilmform, eine Folienform, etc. aufweisen, kann aber auch eine geeignete Form aufweisen, die der Verwendung des transparenten Leiters angemessen ist.
Transparente Polymerschicht
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das transparente Polymer der transparenten Polymerschicht ein Polymer sein, in dem die gleichen Wiederholungseinheiten polymerisiert sind. Hier kann das Polymer, in dem die gleichen Wiederholungseinheiten polymerisiert sind, zwei oder mehr Polymere mit voneinander unterschiedlichen Polymerisationsgraden umfassen. Alternativ kann die transparente Polymerschicht unabhängig ein oder zwei oder mehr Polymere, in denen unterschiedlichen Wiederholungseinheiten polymerisiert sind, enthalten. Alternativ kann das transparente Polymer der transparenten Polymerschicht unabhängig zwei oder mehr Polymers mit voneinander unterschiedlichen Polymerisationsgraden und/oder Wiederholungseinheiten umfassen.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das transparente Polymer der transparenten Polymerschicht eine Glasübergangstemperatur (Tg) von 80 bis 140°C, speziell 100 bis 140°C, und spezieller 110 bis 130°C aufweisen. Diese Temperatur weist einen Temperaturbereich auf, bei dem das leitfähige Netzwerk stabil und reproduzierbar auf der transparenten Polymerschicht ausgebildet und Beschädigung anderer Komponenten wie des Substrats durch die auf das transparente Polymer angewandte Energie, um danach das leitfähige Netzwerk in die transparente Polymerschicht zu versenken, verhindert werden kann. Weiterhin ist die Glasübergangstemperatur des transparenten Polymers eine Temperatur, bei der Wärmestabilität zum Zeitpunkt der Verwendung des hergestellten transparenten Leiters gesichert zu werden vermag.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das transparente Polymer der transparenten Polymerschicht durch Anwenden von Energie erwärmt werden, kann speziell auf die Glasübergangstemperatur (Tg) des transparenten Polymers oder höher und eine Temperatur niedriger als die Schmelztemperatur (Tm) des transparenten Polymers erwärmt und dadurch erweicht werden, und das leitfähige Netzwerk kann in das erweichte transparente Polymer einsinken.
Das flexible Polymer kann als Substrat verwendet werden, um flexible Eigenschaften aufzuweisen oder um bei gewerblichen Verfahren, wie ein Rolle-zu-Rolle-Verfahren, eingesetzt zu werden. In einem solchen Fall kann das transparente Polymer auf die Temperatur höher als die Glasübergangstemperatur (Tg) erwärmt werden, kann aber auch auf eine Temperatur erwärmt werden, bei der das flexible Polymer als Substrat nicht durch Wärme beschädigt wird. Als spezielles Beispiel kann das transparente Polymer der transparenten Polymerschicht auf eine Temperatur von 1 bis 1,2 Mal höher als die Glasübergangstemperatur (Tg) durch Anwenden von Energie erwärmt werden. Die Glasübergangstemperatur (Tg) beträgt 80 bis 140°C, speziell 100 bis 140°C, und spezieller 110 bis 130°C. Wenn das transparente Polymer auf die Temperatur von 1 bis 1,2 Mal höher als die Glasübergangstemperatur (Tg) erwärmt wird, kann ein transparenter Leiter auch auf einem Substrat mit einer sehr niedrigen Wärmebeständigkeitscharakteristik, wie ein Polyethylenterephthalat-Substrat, stabil hergestellt werden. Wenn weiterhin das transparente Polymer auf die Temperatur von 1 bis 1,2 Mal höher als die Glasübergangstemperatur (Tg) erwärmt wird, ist es möglich, das gemusterte Formgebung aufrechtzuerhalten, während das leitfähige Netzwerk auch dann einsinken kann, wenn die transparente Polymerschicht zur Herstellung eines fein gemusterten transparenten Leiters mikrogemustert ist.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das transparente Polymer der transparenten Polymerschicht eine einzige Glasübergangstemperatur oder zwei oder mehr Glasübergangstemperaturen (Tg) aufweisen. Als spezielles Beispiel kann das transparente Polymer ein, zwei, drei oder vier Glasübergangstemperaturen aufweisen.
In dem transparenten Leiter gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann, wenn das transparente Polymer zwei oder mehr Glasübergangstemperaturen aufweist, die niedrigste Glasübergangstemperatur unter den zwei oder mehr Glasübergangstemperaturen des transparenten Polymers 80 bis 140°C, speziell 100 bis 140°C, und spezieller 110 bis 130°C betragen.
Wenn das transparente Polymer die zwei oder mehr Glasübergangstemperaturen aufweist, kann das transparente Polymer der transparenten Polymerschicht auf die niedrigste Glasübergangstemperatur oder höher, auf weniger als die höchste Glasübergangstemperatur durch Anwenden von Energie erwärmt werden, und wird dadurch erweicht, und das leitfähige Netzwerk kann in die erweichte transparente Polymerschicht einsinken.
Hie kann eine Temperaturdifferenz des transparenten Polymers zwischen der höchsten Glasübergangstemperatur (die höchsten Glasübergangstemperatur unter den zwei oder mehr Glasübergangstemperaturen) und der niedrigsten Glasübergangstemperatur 5 bis 100°C, speziell 5 bis 50°C, und spezieller 5 bis 20°C betragen. Die niedrigste Glasübergangstemperatur und die Temperaturdifferenz zwischen der höchsten Glasübergangstemperatur und der niedrigsten Glasübergangstemperatur, die vorstehend beschrieben ist, ist ein Bereich, in dem Beschädigung am Substrat mit einer niedrigen Wärmebeständigkeitscharakteristik, wie ein Polyethylenterephthalat-Substrat, verhindert werden kann, während das stabile leitfähige Netzwerk einsinken kann, und wie vorstehend beschrieben, ein Bereich, in dem eine Formgebung stabil aufrechterhalten werden kann, wenn die transparente Polymerschicht gemustert ist.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das transparente Polymer der transparenten Polymerschicht die Beziehungsgleichung 1, nachstehend, erfüllen:
(Beziehungsgleichung 1)

TS (%) ≤ 0,1

In Beziehungsgleichung 1 ist TS eine Wärmeschrumpfung bei der Glasübergangstemperatur eines transparenten Polymerfilms, der das transparente Polymer in Filmform (das transparente Polymer der transparenten Polymerschicht) ist. Speziell ist die TS eine Wärmeschrumpfung bei der Glasübergangstemperatur (°C) (d. h. die niedrigste Glasübergangstemperatur, wenn es zwei oder mehr Glasübergangstemperaturen gibt) des transparenten Polymers bezogen auf den transparenten Polymerfilm, der das transparente Polymer in Filmform ist, in der Breite × Länge × Dicke 100 mm × 100 mm × 0,188 mm beträgt. Hier kann die Wärmeschrumpfung des transparenten Polymerfilms in einer Breiterichtung oder Längsrichtung oder einer Dickerichtung die Beziehungsgleichung 1, vorstehend, erfüllen, und vorzugsweise kann die Wärmeschrumpfung die Beziehungsgleichung 1, vorstehend, überall in Breite-, Längs- und Dickerichtung erfüllen. Vorzugsweise tritt die Wärmeschrumpfung nicht auf, und somit kann die Untergrenze der Beziehungsgleichung 1 0, und im Wesentlichen 0,01 betragen.
In einer beispielhaften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung kann in der transparenten Polymerschicht eine Änderung im Gelbindex ΔYI vor und nach dem Erwärmen auf die Glasübergangstemperatur (°C) (d. h. die niedrigste Glasübergangstemperatur, wenn das transparente Polymer die zwei oder die mehreren Glasübergangstemperaturen aufweist) des transparenten Polymers 0,5 oder weniger bei einer Dicke von 0,5 μm betragen.
Die transparente Polymerschicht kann zuerst auf dem Substrat gebildet werden, und dann kann das transparente Polymer auf die Glasübergangstemperatur oder höher erwärmt werden, so dass das leitfähige Netzwerk in die erweichte transparente Polymerschicht einsinkt, und daher ist es von Vorteil, dass das transparente Polymer der transparenten Polymerschicht ein Material ist, in dem die Schrumpfung in Abhängigkeit von Erwärmen und Abkühlen und die Änderung im Gelbindex möglichst nicht bewirkt werden. Wenn allerdings Lichtsintern und Einsinken des leitfähigen Netzwerks durch Anwendung von Lichtenergie, nachstehend beschrieben, gleichzeitig durchgeführt werden, kann ein Teil der transparenten Polymerschicht (ein transparenter Polymerbereich in Kontakt mit dem leitfähigen Netzwerk des Laminats) erweicht werden, und das leitfähige Netzwerk kann einsinken. Demnach muss, wenn keine Lichtenergie angewandt wird, wie nachstehend beschrieben, das transparente Polymermaterial der transparenten Polymerschicht nicht die oben beschriebenen Bedingungen der Wärmeschrumpfung und/oder Änderung im Gelbindex erfüllen.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Kontaktwinkel des transparenten Polymers der transparenten Polymerschicht 90° oder weniger auf dem aus dem gleichen Material wie dasjenige des leitfähigen Netzwerks hergestellten leitfähigen Dünnfilm betragen. Diese Kontaktwinkelcharakteristik ist bei einem Versuch wirksamer, wobei ein aus sehr dünnen oder dünnen Nanoeinheiten bestehendes leitfähiges Netzwerk nur durch die Schwerkraft in die erweichte transparente Polymerschicht einsinkt. Dies beruht darauf, dass wenn das leitfähige Netzwerk in das transparente, auf die Glasübergangstemperatur oder höher erwärmte Polymer auf Grund der auf das leitfähige Netzwerk angewandten Schwerkraft, ohne die Anwendung einer separaten externen Kraft, einsinkt, die Kontaktwinkelcharakteristik die Sinkrate umso mehr beeinflussen kann, je kleiner die Größe der Nanoeinheit ist. Speziell kann, wenn ein Material des leitfähigen Netzwerks und das transparente Polymermaterial der transparenten Polymerschicht den Kontaktwinkel von 90° oder weniger aufweisen, auch wenn das leitfähige Netzwerk aus sehr feinen Nanoeinheiten gebildet ist, das leitfähige Netzwerk stabil und leicht und reproduzierbar in die transparente Polymerschicht durch Schwerkraft einsinken.
Das transparente Polymer der transparenten Polymerschicht kann jedes beliebige Polymer sein, so lange es optische Transparenz aufweist und die oben beschriebenen Bedingungen erfüllt.
Als praktisches Beispiel des Materials kann das transparente Polymer der transparenten Polymerschicht ein Material sein oder kann ein Gemisch aus zwei oder mehreren sein, ausgewählt aus Polyester, Polyethylenterephthalat (PET), Acrylat (AC), Polybutylenterephthalat, Polymethylmethacrylat (PMMA), Acrylharz, Polycarbonat (PC), Polystyrol, Triacetat (TAC), Polyvinylalkohol, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyethylen, Ethylenvinylacetat-Copolymeren, Polyvinylbutyral, Metallion-vernetzten Ethylen-Methacrylsäure-Copolymeren, Polyurethan, Cellophan, und Polyolefin, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Als spezielleres Beispiel kann das transparente Polymer der transparenten Polymerschicht ein oder zwei oder mehrere Materialien sein, ausgewählt aus nichtionischem Urethan und Acryl. Hier kann das transparente Polymer ein Gewichtsmittelmolekulargewicht von 100 bis 500.000.000 aufweisen, jedoch ist das Gewichtmittelmolekulargewicht nicht darauf beschränkt.
In den Beispielen der spezielles Materialien des transparenten Polymers können die physikalischen Eigenschaften, die die vorgeschlagene Glasübergangstemperatur, Wärmeschrumpfung, Änderung im Gelbindex, und/oder den Kontaktwinkel, etc. erfüllen, unter Verwendung verschiedener bekannter Verfahren, wie Arten von Materialien, Polymerisationsgrad, Molekulargewichtsverteilung, Mischungsverhältnis von unterschiedlichen Materialien, Einbringung funktioneller Gruppen, Additiven, etc. erreicht werden.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Dicke der transparenten Polymerschicht unter Berücksichtigung der Verwendung des transparenten Leiters entsprechend kontrolliert werden. Zum Beispiel kann die Dicke der transparenten Polymerschicht 50 nm bis 10 μm, und speziell 50 nm bis 2000 nm betragen, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die transparente Polymerschicht ein aus einem einzigen transparenten Polymermaterial hergestellter Einzelfilm, oder ein laminierter Film sein, in dem unterschiedliche transparente Polymere jeweils unter Bildung der Schicht gestapelt sind. Im Fall des laminierten Films kann ein Film des transparenten Polymers (hierin im Folgenden als Oberflächenfilm bezeichnet) mit einer niedrigeren Glasübergangstemperatur unter den den laminierten Film aufbauenden transparenten Polymeren in Kontakt mit dem leitfähigen Netzwerk angeordnet sein. Durch Kontrollieren der Dicke des Oberflächenfilms mit Bezug auf die Dicke des gesamten laminierten Films in dem laminierten Film kann die Position, an der das leitfähige Netzwerk einsinkt, kontrolliert werden. D. h. wenn die Energie angewandt wird, kann der Oberflächenfilm stärker erweicht werden, verglichen mit einem unteren Film des laminierten Films, so dass das leitfähige Netzwerk selektiv in den Oberflächenfilmbereich in dem laminierten Film einsinken kann. Allerdings kann, auch wenn die transparente Polymerschicht ein Einzelfilm ist, ein Grad, zu dem das leitfähige Netzwerk in die transparente Polymerschicht einsinkt, durch Kontrollieren externer Verfahrensfaktoren, wie die angewandte Energie, Zeit zum Einsinken, Abkühlen, etc. kontrolliert werden.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann Schritt a) umfassen a1) Bilden eines Beschichtungsfilms durch Beschichten einer ersten Lösung enthaltend ein transparentes Polymer oder eine Polymerisationseinheit des transparenten Polymers auf das Substrat; und a2) Trocknen des Beschichtungsfilms.
Hier kann ein Schritt des Polymerisierens des transparente Polymers oder der Polymerisationseinheit des transparenten Polymers des Beschichtungsfilms weiterhin nach Schritt a2) oder gleichzeitig mit Schritt a2) durchgeführt werden. Der Polymerisationsschritt kann durchgeführt werden, wenn die erste Lösung die Polymerisationseinheit oder ein härtbares transparentes Polymer, in dem das transparente Polymer Härtbarkeit aufweist, enthält.
Wie vorstehend beschrieben, kann, wenn die erste Lösung das transparente Polymer mit Härtbarkeit oder die Polymerisationseinheit enthält, das Härten durchgeführt werden, nachdem die erste Lösung aufgetragen und auf dem Substrat getrocknet wurde, oder in einem Schritt des Trocknens der ersten Lösung. Hier kann das Härten Lichthärten, Warmhärten oder chemisches Härten umfassen.
Allerdings kann auch ein Polymer ohne Härtbarkeit verwendet werden, und im Falle des Polymers ohne Härtbarkeit kann die transparente Polymerschicht durch Beschichten und Trocknen der ersten Lösung auf dem Substrat gebildet werden.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die auf dem Substrat gebildete transparente Polymerschicht gemustert oder nicht gemustert sein. Hier bedeutet Nichtmusterung, dass die Formgebung der transparenten Polymerschicht nicht bewusst kontrolliert wird. Speziell kann die Nichtmusterung eine transparente Polymerschicht bedeuten, die einen vorbestimmten Bereich des Substrats mit einem einfachen Film bedeckt. Musterung bedeutet, dass die Kontrolle zur gewollten Formgebung durchgeführt wird, so dass eine Formgebung vorliegt, die von der beschichteten Formgebung unterschiedlich ist. Unter Berücksichtigung der Verwendung des transparenten Leiters kann der transparente Leiter ein Muster aufweisen, das zur Verwendung geeignet ist, und kann in verschiedenen Formen gemustert sein, wie eine Gitter-, eine Fischgräten-, eine Finger-Form-, eine feine Linienform etc., jedoch wird die vorliegende Erfindung durch die Musterform der transparenten Polymerschicht nicht eingeschränkt.
Die Musterung der transparenten Polymerschicht kann durch Beschichten der ersten Lösung mit einem gemusterten Zustand unter Verwendung eines Druckverfahrens, das in der Lage ist, spezielle Muster aufzubringen, wie Tiefdruck, etc., und dann einfach Trocknen oder Trocknen und Härten des Beschichtungsfilms durchgeführt werden.
Wenn die erste Lösung ein Polymer oder polymerisierbare Einheit mit Härtbarkeit enthält, kann der Beschichtungsfilm der ersten Lösung gemäß dem konzipierten Muster teilgehärtet werden, und somit kann die Musterung der transparenten Polymerschicht erreicht werden. Zum Beispiel kann die Musterung der transparenten Polymerschicht durch Teilhärten des Beschichtungsfilms und Entfernen ungehärteter Materialien, wie eine Photomaske, in der Licht nur durch einen vorgesehenen Bereich hindurch übertragen wird, und Lichtbestrahlung unter Verwendung der Photomaske erreicht werden.
Unabhängig davon kann die Musterung durch teilweises Entfernen des transparenten Polymermaterials unter Verwendung einer Ätzmaske und Trocken- oder Naßätzen nach dem einfachen Trocknen oder Trocknen und Härten des Beschichtungsfilms durchgeführt werden.
Das Merkmal, dass die transparente Polymerschicht vor der Herstellung des gemusterten transparenten Leiters gemustert werden kann, vermag durch das technische Merkmal der vorliegenden Erfindung umgesetzt zu werden, in dem das leitfähige Netzwerk in die transparente Polymerschicht einsinkt, wodurch der transparente Leiter hergestellt wird. Wenn ein transparenter leitfähiger Film durch Überdecken nach der Bildung des leitfähigen Netzwerks auf dem Substrat, wie in der einschlägigen Technik beschrieben, hergestellt wird, wird das Überdecken durchgeführt und ein zum Überdecken verwendetes Bindemittel-Polymer wird zu einem gemusterten Zustand gehärtet, und ein ungehärteter Teil wird entfernt, oder das Bindemittel-Polymer wird insgesamt ohne Musterung gehärtet, und dann werden das Bindemittel-Polymer und das leitfähige Netzwerk durch Ätzen etc. teilweise entfernt und dadurch der transparente leitfähige Film gemustert.
Die herkömmliche Musterung ist nicht nur als Verfahren kompliziert und erhöht die Kosten, sondern ist auch insofern mit einem Problem behaftet, dass, da das leitfähige Netzwerk zur Zeit der Musterung bereits in dem Bindemittel-Polymer vorhanden ist, eine Seitenfläche des gemusterten transparenten leitfähigen Films sehr uneben und grob ist und es somit schwierig ist, eine exakte Musterung durchzuführen.
Allerdings kann die transparente Polymerschicht gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zuerst gemäß dem Verfahrensmerkmal gemustert werden, in dem die transparente Polymerschicht zuerst auf dem Substrat gebildet und dann das transparente Polymer auf die Glasübergangstemperatur (die niedrigste Glasübergangstemperatur oder die höhere von den zwei oder mehr Glasübergangstemperaturen) erwärmt wird, wodurch sie erweicht und das leitfähige Netzwerk in die erweichte transparente Polymerschicht einsinkt. Demnach ist es möglich, dass eine Ebene vorhanden ist, in der die Seitenfäche des gemusterten transparenten Leiters sehr wohldefiniert ist, und es ist weiterhin möglich, eine sehr exakte Musterung durchzuführen.
D. h. nachdem die an sich auf dem Substrat gebildete transparente Polymerschicht gemustert und dann das leitfähige Netzwerk in die gemusterte transparente Polymerschicht einsinken gelassen wird, kann somit die Musterung vorteilhaft, ohne Rücksicht auf das leitfähige Netzwerk, durchgeführt werden.
Ein Lösungsmittel der ersten Lösung kann verwendet werden, solange es das transparente Polymer oder die Polymerisationseinheiten des transparenten Polymers löst und nicht chemisch mit dem Substrat reagiert. Es ist bekannt, dass das Lösungsmittel, das das entsprechende Material löst, in Abhängigkeit des Materials des transparenten Polymers oder der Polymerisationseinheit in geeigneter Weise gewählt werden kann. Zum Beispiel kann das Lösungsmittel ein polares Lösungsmittel, ein nicht polares Lösungsmittel, ein polar aprotisches Lösungsmittel oder eine polares Quantenlösungsmittel sein. Als nicht einschränkendes Beispiel kann das Lösungsmittel gamma-Butyrolacton, Formamid, N,N-Dimethylformamid, Diformamid, Acetonitril, Tetrahydrofuran, Dimethylsulfoxid, Diethylenglycol, 1-Methyl-2-pyrrolidon, N,N-Dimethylacetamid, Aceton, α-Terpineol, β-Terpineol, Dihydroterpineol, 2-Methoxyethanol, Acetylaceton, Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, Pentanol, Hexanol, Keton, Methylisobutylketon, Pentaen, Hexen, Cyclohexen, 1,4-Dioxen, Benzol, Toluol, Triethylamin, Chlorbenzol, Ethylamin, Ethylether, Chloroform, Ethylacetat, Essigsäure, 1,2-Dichlorbenzol, tert-Butylalkohol, 2-Butanol, Isopropanol, Methylethylketon, etc. umfassen, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Allerdings ist es vorteilhafter, unter verschiedenen Lösungsmitteln, die das entsprechende transparente Polymer oder die Polymerisationseinheit des transparenten Polymers lösen, ein Lösungsmittel mit einem niedrigen Siedepunkt zu verwenden, um es nach dem Beschichten durch Verflüchtigung schneller zu entfernen.
Hier kann die erste Lösung weiterhin verschiedene Additive zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften des Polymer umfassen, wie ein Vernetzungsmittel, ein Polymerisationsstarter, ein Stabilisator, ein Polymerisationsinhibitor, ein Tensid, ein Antioxidans, ein Vergilbungshemmer, ein Antischrumpfmittel, etc., und kann weiterhin verschiedenen Additive umfassen, um die Merkmale zu erfüllen, die für ein zu verwendendes Beschichtungsverfahren erforderlich sind, wie ein Viskositätseinstellmittel zum Kontrollieren einer Viskosität der ersten Lösung.
Das Aufbringen der ersten Lösung kann durch jedes Verfahren durchgeführt werden, das bereits zum Herstellen eines Films mit einer gleichmäßigen Dicke durch Anwenden und Trocknen einer flüssigen Phase in Gebieten zur Herstellung eines Halbleiters oder einer Anzeige verwendet wurde. Zum Beispiel kann das Beschichten durch verschiedenen Verfahren, wie Beschichten, Sprühen, Drucken, etc. durchgeführt werden. Spezielle Beispiele davon können Schleuderbeschichten; Stabbeschichten; Gravurbeschichten; Rakelbeschichten; Walzenbeschichten; eine Breitschlitzdüse; etc. umfassen, jedoch ist die vorliegende Erfindung durch das Beschichtungsverfahren der ersten Lösung beschränkt.
In dem Herstellungsverfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann, wenn das transparente Polymer der ersten Lösung Härtbarkeit aufweist, das leitfähige Netzwerk auf der zuvor gehärteten transparenten Polymerschicht gebildet werden. D. h. wenn das transparente Polymer keine Härtbarkeit aufweist, kann ein Schritt des Bildens des leitfähigen Netzwerks nach Beendigung des Aufbringens und Trocknens der ersten Lösung durchgeführt werden. Wenn die erste Lösung das transparente Polymer mit Härtbarkeit oder die Polymerisationseinheit enthält, kann der Schritt des Bildens des leitfähigen Netzwerks nach Beendigung des Beschichtens, Trocknens und Härtens der ersten Lösung durchgeführt werden. Demnach kann das Laminat das leitfähige Netzwerk umfassen, das auf der transparenten Polymerschicht in einem starren Zustand durch Trocknen (wenn das transparente Polymer keine Härtbarkeit aufweist) oder Härten (wenn das transparente Polymer Härtbarkeit aufweist) gebildet wird.
Leitfähiges Netzwerk
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann sich das leitfähige Netzwerk auf eine Struktur beziehen, in der ein kontinuierlicher Ladungstransferpfad durch mindestens physikalischen Kontakt zwischen den Nanoeinheiten mit Leitfähigkeit bereitgestellt wird.
Die Nanoeinheit kann eine oder zwei oder mehr sein, ausgewählt aus leitfähigen Nanodrähten, leitfähigen Nanoröhrchen und leitfähigen Nanobanden.
Die Nanoeinheit kann aus einem einzigen Material oder zwei oder mehr unterschiedlichen Materialien bestehen. D. h. die Nanoeinheit kann ein einzelnes leitfähiges Material mit einer Nanostruktur sein. Alternativ kann, wenn die Nanoeinheit aus zwei oder mehr Materialien besteht, die Nanoeinheit durch Beschichten eines nicht leitenden Materials mit einer Nanostruktur mit einem anderen leitfähigen Material erhalten werden. Als spezielles Beispiel, in dem die Nanoeinheit aus zwei oder mehr Materialien besteht, kann eine Kern-Schalen-Struktur bestehend aus einem nicht leitenden Kern und einer leitfähigen Schale, oder eine Kern-Schalen-Struktur, bestehend aus einem leitfähigen Kern und einer leitfähigen Schale mitumfasst sein. Hier kann ein Material, das den Kern aufbaut, ein lichtübertragendes Material sein. Die Kern-Schalen-Struktur kann geeignet sein, wenn ein signifikant hoher Lichtdurchlassgrad erforderlich ist.
Das Material der Nanoeinheit kann verwendet werden, solange es Leitfähigkeit besitzt. Als Beispiel kann das Material der Nanoeinheit ein oder zwei oder mehr Materialien sein, ausgewählt aus einem Metall; einem Halbleiter, der Leitfähigkeit auf Grund von Dotieren, Defekten oder dergleichen aufweist, oder in der Lage ist, Elektronen oder Löcher auf Grund von Merkmalen des Materials an sich zu übertragen; einem leitfähigen anorganischen Material; und einem leitfähigen organischen Material.
Unter Berücksichtigung der hervorragenden Leitfähigkeit und Verhinderung der Herabsetzung in der Transparenz, können Beispiele der Nanoeinheit Silber-Nanodrähten, Silber-Nanobanden, Kohlenstoff-Nanoröhrchen, Kohlenstoff-Nanodrähten, Kohlenstoff-Nanobanden, etc., und das leitfähige Netzwerk kann ein Netzwerk von einer oder zwei oder mehr Nanoeinheiten sein, ausgewählt aus Silber-Nanodrähten, Silber-Nanobanden, Kohlenstoff-Nanoröhrchen, Kohlenstoff-Nanodrähten, und Kohlenstoff-Nanobanden umfassen. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht durch das Material der Nanoeinheit beschränkt.
In einer beispielhaften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung kann das leitfähige Netzwerk ein Netzwerk von leitfähiger Nanoeinheit mit optischer Aktivität sein. Die leitfähige Nanoeinheit mit optischer Aktivität kann eine leitfähige Nanoeinheit bedeuten, die Oberflächenplasmon erzeugt, und/oder eine leitfähige Nanoeinheit, die photokatalytische Fähigkeit besitzt, sein. Die leitfähige Nanoeinheit mit einer solchen optischen Aktivität ist mehr geeignet, als ein Fall, wobei die physikalische Integration des leitfähigen Netzwerks und das Einsinken des leitfähigen Netzwerks in die transparente Polymerschicht durch die Lichtenergie durchgeführt werden, wie nachstehend beschrieben.
Wie auf dem Plasmon-Gebiet wohlbekannt, bezieht sich das Oberflächen-Plasmon auf ein Phänomen, bei dem ein Plasmon, das eine kollektive Bewegung freier Elektronen eines Metalls ist, intensiv auf der Oberfläche einer Metalleinheit auf Grund von Wechselwirkung zwischen einem Metall mit Nanodimension und Licht gebildet wird. Die leitfähige Nanoeinheit, die Oberflächen-Plasmon erzeugt, kann Nanodrähte, Nanoröhrchen, oder Nanobanden eines beliebigen Metalls sein, von dem bekannt ist, dass es Oberflächen-Plasmon erzeugt. Als spezielles Beispiel kann die leitfähige Nanoeinheit mit Oberflächen-Plasmon Nanodrähte, Nanoröhrchen und/oder Nanobanden von einem oder zwei oder mehr Materialien sein, ausgewählt aus Gold, Silber, Kupfer, Lithium, Aluminium, und einer Legierung davon, etc., jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt.
Die photokatalytische Fähigkeit bedeutet eine Fähigkeit zur Beschleunigung von chemischer Umsetzung durch aufgenommene Lichtenergie. Die chemische Umsetzung kann eine Reaktion sein, in der organische Materialien zersetzt werden, und die photokatalytische Fähigkeit kann eine photokatalytische Fähigkeit sein, in der die organischen Materialien zersetzt werden. Die leitfähige Nanoeinheit mit photokatalytischer Fähigkeit kann einen Elektronen- oder Lochpfad bereitstellen, und kann Nanodrähte eines beliebigen Materials sein, von dem bekannt ist, dass es die chemische Reaktion durch Licht beschleunigt. Spezielle Beispiele der leitfähigen Nanoeinheit, die den Elektronpfad bereitstellt und die die photokatalytische Fähigkeit aufweist, können Nanodrähte, Nanoröhrchen und/oder Nanobanden eines oder mehrerer Metalloxid umfassen, ausgewählt aus Titanoxid, Zinkoxid und Zinnoxid, etc. Spezielle Beispiele der leitfähigen Nanoeinheit, die das Metall ist und photokatalytische Fähigkeit besitzt, können Edelmetall-Nanodrähte, Edelmetall-Nanoröhrchen, und/oder Edelmetall-Nanobanden umfassen, einschließlich Gold, Silber, Platin, etc., jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt.
Weiterhin kann die leitfähige Nanoeinheit mit Oberflächen-Plasmon als sowohl mit Oberflächen-Plasmon als auch photokatalytische Fähigkeit interpretiert werden, was mit der Tatsache im Einklang steht, dass ein strukturell anisotropes Material mit Oberflächen-Plasmon photokatalytische Fähigkeit aufweist.
In einer beispielhaften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung kann, solange die erforderlichen Merkmale erfüllt sind, das leitfähige Netzwerk weiterhin zusätzliche leitfähige Elemente, wie leitfähige Partikel oder leitfähige Plättchen, zusammen mit den Nanoeinheiten umfassen. Als spezielles Beispiel des leitfähigen Plättchens kann Graphen mitumfasst sein.
Eine Größe der Nanoeinheit kann ausreichend sein, solange elektrische Merkmale, die zur Verwendung erforderlich sind, erfüllt sind und das Netzwerk in der Lage ist, stabil gebildet zu werden. Als spezielles Beispiel kann in dem leitfähigen Nanodraht oder leitfähigen Nanoröhrchen ein Aspektverhältnis der Nanoeinheit 50 bis 20.000 betragen, und als praktischeres Beispiel können ein durchschnittlicher Durchmesser davon 5 bis 100 nm und eine durchschnittliche Länge davon 5 bis 100 μm betragen.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das leitfähige Netzwerk eine poröse Struktur, in der Nanoeinheiten physikalisch aneinander gebunden sind, oder eine poröse Struktur, in der die Nanoeinheiten in Kontakt miteinander ausgebildet oder ineinander gewirrt sind, aufweisen. D. h. das leitfähige Netzwerk kann eine poröse Netzwerkstruktur aufweisen, in der die Nanoeinheiten physikalisch unter Bildung von Integration gebunden sind, oder kann ein Nanoeinheit-Netzwerk sein, in dem die Nanoeinheiten in Kontakt miteinander ausgebildet oder ineinander gewirrt sind.
Hier kann sich die poröse Netzwerkstruktur auf eine Struktur beziehen, in der die Nanoeinheiten in Kontakt miteinander ausgebildet oder ineinander gewirrt sind, um ein Netzwerk zu bilden, wobei die Nanoeinheiten, die in Kontakt miteinander vorliegen oder ineinander gewirrt sind, unter Bildung einer physikalisch integralen Struktur gegenseitig gebunden (oder verschmolzen) werden. Zusätzlich kann sich das Nanoeinheit-Netzwerk auf eine Struktur beziehen, in der Nanoeinheiten regelmäßig oder unregelmäßig miteinander kontaktiert oder ineinander gewirrt sind, um einen kontinuierlichen Ladungspfad bereitzustellen.
Wenn das leitfähige Netzwerk eine physikalisch integrierte poröse Struktur (poröse Netzwerkstruktur) aufweist, kann ein Laminat durch Anordnen des bereits integrierten leitfähigen Netzwerks auf der transparenten Polymerschicht hergestellt werden. Unabhängig davon wird eine Dispersionsflüssigkeit, in der die Nanoeinheiten dispergiert sind, auf die transparente Polymerschicht aufgetragen und getrocknet, wodurch das Nanoeinheit-Netzwerk, in dem die Nanoeinheiten in Kontakt miteinander ausgebildet oder ineinander gewirrt sind, gebildet und anschließend integriert wird, so dass das leitfähige Netzwerk in die transparente Polymerschicht einsinkt.
In einer beispielhaften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Masse pro Flächeneinheit des leitfähigen Netzwerks 0,0001 bis 0,01 g/cm², und speziell 0,0001 bis 0,001 g/cm² betragen. Die Masse pro Flächeneinheit des leitfähigen Netzwerks kann sich auf eine Masse des leitfähigen Netzwerks beziehen, die in einem oberen Abschnitt einer entsprechenden Flächeneinheit pro Flächeneinheit angeordnet ist, bezogen auf der Oberfläche der transparenten Polymerschicht in Kontakt mit dem leitfähigen Netzwerk. Das leitfähige Netzwerk kann, in Abhängigkeit von dem Aspektverhältnis der Nanoeinheit etc., entsprechend kontrolliert werden. Allerdings ist ein stabiles leitfähiges Netzwerk mit geringem Widerstand in der Lage, durch die Nanoeinheiten erzeugt zu werden, während durch die Masse pro Flächeneinheit des vorstehend beschriebenen leitfähigen Netzwerks verhindert wird, dass der Lichtdurchlassgrad herabgesetzt wird.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Laminat 1 bis 30 Gewichtsteile, speziell 5 bis 30 Gewichtsteile und spezieller 5 bis 15 Gewichtsteile des leitfähigen Netzwerks, bezogen auf 100 Gewichtsteile des transparenten Polymers der transparenten Polymerschicht enthalten. Der Gehalt des leitfähigen Netzwerks weist einen Bereich auf, in dem ein stabiler leitfähiger Pfad durch die Nanoeinheit gebildet und der Durchlassgrad während der Herstellung des transparenten Leiters mit hervorragender physikalischer Stabilität nicht übermäßig gehemmt wird.
Der Schritt des Bildens des leitfähigen Netzwerks kann Aufbringen einer Dispersionsflüssigkeit, enthaltend die leitfähige Nanoeinheit und ein Dispersionsmedium auf die transparente Polymerschicht umfassen. Hier kann das Dispersionsmedium der aufgebrachten Dispersionsflüssigkeit verflüchtigt und entfernt werden, und das Netzwerk der leitfähigen Nanoeinheit kann auf der transparenten Polymerschicht gebildet werden. Die Dispersionsflüssigkeit kann 0,01 bis 70 Gewichtsteile der leitfähigen Nanoeinheit, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Dispersionsmedium, enthalten, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht durch den Gehalt der Nanoeinheit in der Dispersionsflüssigkeit beschränkt.
Das Dispersionsmedium kann verwendet werden, solange es ein flüssiges Material ist, das die transparente Polymerschicht nicht löst und chemisch nicht mit der transparenten Polymerschicht reagiert. D. h. das Dispersionsmedium kann ein Nichtlösungsmittel des transparenten Polymers sein. Hier kann die Beschreibung, dass das flüssige Material das transparente Polymer nicht löst, ein Lösungsmittel bedeuten, in dem eine Löslichkeit des transparenten Polymers geringer ist als 0,01 Gew.-% speziell weniger als 0,001 Gew.-% und spezieller weniger als 0,0001 Gew.-% beträgt, und im Wesentlichen Null beträgt, bei 20°C und 1 Atmosphäre. Da das Dispersionsmedium das Nichtlösungsmittel des transparenten Polymers ist, ist es möglich zu verhindern, dass die transparente Polymerschicht bei dem Verfahren des Aufbringens und Trocknens der Dispersionsflüssigkeit auf der transparenten Polymerschicht beschädigt wird. D. h. die Oberfläche der transparenten Polymerschicht kann auch dann als glatte Oberfläche aufrechterhalten werden, nachdem das leitfähige Netzwerk auf der transparenten Polymerschicht gebildet werden kann, wodurch eine Verschlechterung in der Transparenz, Verschlechterung in der Trübungscharakteristik, etc. auf Grund von Oberflächen-Unregelmäßigkeiten verhindert wird.
Die Dispersionsflüssigkeit kann weiterhin Additive, wie ein Dispergiermittel zur Verbesserung der Dispergierbarkeit, ein Korrosionshemmer, ein Bindemittel zur Verbesserung der physikalischen Stabilität des aufgebrachten leitfähigen Netzwerks, etc., zusammen mit der leitfähigen Nanoeinheit und dem Dispersionsmedium umfassen.
Das Aufbringen der Dispersionsflüssigkeit kann durch jedes beliebige Verfahren durchgeführt werden, das bereits zum Herstellen eines Films mit einer gleichmäßigen Dicke durch Aufbringen und Trocknen einer flüssigen Phase in den Bereichen zur Herstellung eines Halbleiters oder einer Anzeige verwendet wurde. Zum Beispiel kann das Beschichten durch verschiedenen Verfahren, wie Beschichten, Sprühen, Drucken, etc. durchgeführt werden. Spezielle Beispiele davon können folgendes umfassen: Schleuderbeschichten; Siebdrucken; Tintenstrahldrucken; Stabbeschichten; Gravurbeschichten; Rakelbeschichten; Walzenbeschichten; eine Breitschlitzdüse; Sprühverfahren; etc., jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht durch das Beschichtungsverfahren des leitfähigen Nanoeinheit-Dispergiermittels beschränkt.
Hier kann die Masse pro Flächeneinheit der leitfähigen Nanoeinheit, die im oberen Abschnitt der transparenten Polymerschicht angeordnet ist, durch Kontrollieren einer Menge der leitfähigen Nanoeinheit in der Dispersionsflüssigkeit und/oder einer aufgetragenen Menge der Dispersionsflüssigkeit etc. kontrolliert werden.
Nachdem die Dispersionsflüssigkeit aufgebracht wurde, kann der Beschichtungsfilm, wenn notwendig, getrocknet werden, bevor die Energie angewandt wird, so dass das leitfähige Netzwerk einsinkt. Wenn der Beschichtungsfilm getrocknet wird, ist es bevorzugt, dass das Trocknen unter der Bedingung durchgeführt wird, dass die transparente Polymerschicht bei einer Temperatur gehalten wird, die geringer ist als die Glasübergangstemperatur. Der aufgebrachte Film kann durch natürliches Trocknen, Warmlichtbestrahlung, einschließlich Infrarotstrahlen, Trocknen mit Heißluft, ein Verfahren unter Verwendung eines getrockneten Luftstroms, Erwärmen unter Verwendung eine Wärmequelle etc. getrocknet werden. Allerdings wird der Trocknungsschritt nicht getrennt durchgeführt, sondern das Trocknen kann gleichzeitig mit dem Anwenden von Energie, so dass das leitfähige Netzwerk einsinkt, durchgeführt werden.
Unabhängig kann, wenn der Trocknungsschritt durchgeführt wird, nachdem die leitende Nanoeinheit-Dispersionsflüssigkeit auf das Substrat aufgebracht wurde, ein Warmlichtbestrahlungsschritt, in dem die auf das Substrat aufgebrachte leitende Nanoeinheit mit Licht, einschließlich Infrarotstrahlen (IR) bestrahlt wird, durchgeführt werden. Das Trocknen durch Licht, einschließlich Infrarotstrahlen, kann Beschädigung am Substrat auf Grund von Trocknen auch dann verhindern, wenn das Substrat gegenüber Wärme anfällig ist, da keine Wärmeübertragung durch das Substrat erforderlich ist, und weiterhin der großflächig aufgebrachte Film in einer kurzen Zeit homogen getrocknet zu werden vermag und somit der transparente Leiter für ein kontinuierliches Verfahren, einschließlich Rolle-zu-Rolle, sehr geeignet ist. Eine Intensität der Infrarotstrahlen kann ausreichend sein, solange die transparente Polymerschicht nicht erweicht und das Dispersionsmedium zur Verflüchtigung der in der Lage ist.
Energie-Anwendung
In dem Herstellungsverfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die auf das Laminat aufgebrachte Energie verwendet werden, solange es eine Art von Energie ist, die in der Lage ist, das transparente Polymer der transparenten Polymerschicht auf die Glasübergangstemperatur oder höher zu erwärmen.
Speziell kann die auf das Laminat angewandte Energie Wärmeenergie, Lichtenergie oder Wärme und Lichtenergie sein.
Die Wärmeenergie kann Joule-Wärme umfassen. Die Wärmeenergie kann entweder direkt oder indirekt angewandt werden, wobei die direkte Anwendung bedeuten kann, dass die Wärmequelle und das Substrat, auf dem das Laminat ausgebildet ist, in einem physikalischen Kontaktzustand vorliegen. Die indirekte Anwendung kann bedeuten, dass die Wärmequelle und das Substrat, auf dem das Laminat ausgebildet ist, in einem physikalischen Nichtkontaktzustand vorhanden sind. Als nicht einschränkendes Beispiel kann die direkte Anwendung ein Verfahren umfassen, in dem ein Heizelement zur Erzeugung einer Joule-Wärme durch eine Stromfluss in einen unteren Abschnitt des Substrats angeordnet ist, wodurch die Wärmeenergie auf die transparente Polymerschicht durch das Substrat hindurch übertragen wird. Als nicht einschränkendes Beispiel kann die indirekte Anwendung ein Verfahren umfassen, in dem die Wärmequelle angeordnet ist, um von dem Substrat, auf dem das Laminat ausgebildet ist, um einen vorbestimmten Abstand beabstandet zu sein, wodurch die Wärmeenergie auf die transparente Polymerschicht durch ein zwischen der transparenten Polymerschicht und der Wärmequelle vorhandenes Fluid (einschließlich Luft) übertragen wird. Als nicht einschränkendes Beispiel kann die indirekte Anwendung ein Verfahren unter Verwendung eines allgemeinen Wärmebehandlungsofens umfassen, einschließlich eines wärmebeständigen Materials, das Wärmeverlust, durch Umgeben eines Raums, in dem Wärmebehandlungsgegenstände, wie ein Rohr, etc. angeordnet sind, verhindert, und eines im Inneren des wärmebeständigen Material angeordneten Heizelements.
Speziell kann die Lichtenergie Infrarotstrahlen (IR), ultraviolette Strahlen (UV), sichtbares Licht, Mikrowelle, oder eine Kombination davon umfassen, und die Anwendung von Lichtenergie kann Lichteinstrahlung auf die transparente Polymerschicht umfassen. Als nicht einschränkendes Beispiel kann eine Lichtquelle, die von dem Substrat, auf dem das Laminat ausgebildet ist, um einen vorbestimmten Abstand beabstandet ist, angeordnet sein, und die transparente Polymerschicht kann mit Licht bestrahlt werden.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Energieanwendung durch Anwenden entweder von Wärmeenergie oder Lichtenergie allein durchgeführt werden. Unabhängig davon kann die Energieanwendung die Anwendung von Wärmeenergie und Lichtenergie gleichzeitig oder sequentiell umfassen.
Die sequentielle Anwendung kann bedeuten, dass erneut eine andere Art von Energie (zum Beispiel Lichtenergie) angewandt wird, nachdem eine Art von Energie (zum Beispiel Wärmeenergie) angewandt wurde, oder während der Anwendung von einer Art von Energie angewandt wird. Zusätzlich kann die sequentielle Anwendung bedeuten, dass unterschiedliche Arten von Energie auf die transparente Polymerschicht kontinuierlich oder diskontinuierlich angewandt werden.
Wenn die Energie angewandt wird, kann eine Atmosphäre, die in dem Substrat eingeschlossen ist, auf dem das Laminat ausgebildet ist, ausreichend sein, solange es eine Atmosphäre ist, in der keine unerwünschten chemischen Reaktionen verursacht werden. Als praktisches Beispiel kann die Atmosphäre, wenn Energie angewandt wird, eine Luftatmosphäre sein, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht durch eine solche Atmosphäre beschränkt.
Hierin folgend werden die Anwendung der Wärmeenergie und die Anwendung der Lichtenergie detaillierter beschrieben. Allerdings können, wie vorstehend beschrieben, sowohl die Anwendung der Wärmeenergie als auch die Anwendung der Lichtenergie verwendet werden, und verschiedene Bedingungen zum Anwenden von Energie unter Verwendung Wärme und Licht, so dass das leitfähige Netzwerk in die transparente Polymerschicht einsinkt, können von der Fachwelt unter Bezugnahme auf die Beschreibung der vorliegende Erfindung abgeleitet werden. Als Beispiel kann Wärmeenergie unter der Bedingung angewandt werden, dass die transparente Polymerschicht auf eine Temperatur niedriger als die Glasübergangstemperatur durch Wärmeenergie allein erwärmt wird, und die transparente Polymerschicht, die eine konstante Temperatur durch Anwenden von Wärmeenergie aufrechterhält, kann mit Licht bestrahlt werden, und schließlich kann das transparente Polymer der transparenten Polymerschicht durch die Kombination der Lichtenergie und der abzustrahlenden Wärmeenergie auf die Glasübergangstemperatur oder höher erwärmt werden. Als anderes Beispiel kann Wärmeenergie angewandt werden, um die transparente Polymerschicht auf die Glasübergangstemperatur oder höher zu erwärmen, während gleichzeitig Lichtenergie angewandt wird, und somit kann das leitfähige Netzwerk schneller in die transparente Polymerschicht einsinken.
Anwendung von Wärmeenergie
Nachdem der Schritt des Herstellens eines Laminats durchgeführt wurde, kann ein Schritt des Erwärmens der transparenten Polymerschicht durchgeführt werden, so dass die Glasübergangstemperatur oder höher des transparenten Polymers vorliegt, so dass das leitfähige Netzwerk in die transparente Polymerschicht einsinkt (Sinkschritt).
Wenn das transparente Polymer der transparenten Polymerschicht eine einzige Glasübergangstemperatur aufweist, kann die transparente Polymerschicht des Laminats im Sinkschritt auf die Glasübergangstemperatur oder höher und eine Temperatur niedriger als eine Schmelztemperatur erwärmt werden. Speziell kann die auf dem Substrat angeordnete transparente Polymerschicht auf eine Temperatur 1 bis 1,2 Mal höher als die Glasübergangstemperatur (Tg) erwärmt werden. Das transparente Polymer der transparenten Polymerschicht kann eine einzige Glasübergangstemperatur von 80 bis 140°C, speziell 100 bis 140°C, und spezieller 110 bis 130°C aufweisen, und die transparente Polymerschicht des Laminats kann auf eine Temperatur von 1 bis 1,2 Mal höher als die Glasübergangstemperatur (Tg) erwärmt werden.
Wenn das transparente Polymer der transparenten Polymerschicht zwei oder mehr Glasübergangstemperaturen aufweist, kann die transparente Polymerschicht des Laminats auf die niedrigste Glasübergangstemperatur oder höher (Prozesstemperatur) im Sinkschritt erwärmt werden, und kann speziell auf die niedrigste Glasübergangstemperatur oder höher, auf eine Temperatur geringer als die höchste Glasübergangstemperatur erwärmt werden.
Als spezielles Beispiel kann, wenn das transparente Polymer zwei Glasübergangstemperaturen besitzt, wobei eine relativ niedrige Glasübergangstemperatur auf eine erste Glasübergangstemperatur eingestellt wird und eine relativ hohe Glasübergangstemperatur auf eine zweite Glasübergangstemperatur eingestellt wird, die transparente Polymerschicht des Laminats auf die erste Glasübergangstemperatur oder höher und eine Temperatur niedriger als die zweite Glasübergangstemperatur erwärmt werden.
Als anderes spezielles Beispiel kann, wenn das transparente Polymer drei Glasübergangstemperaturen aufweist, wobei eine erste Glasübergangstemperatur, eine zweite Glasübergangstemperatur, und eine dritte Glasübergangstemperatur in einer Richtung von einer relativ niedrigen Temperatur auf eine hohe Temperatur eingestellt werden, die transparente Polymerschicht des Laminats auf die erste Glasübergangstemperatur oder höher und eine Temperatur niedriger als die dritte Glasübergangstemperatur erwärmt werden.
Die niedrigste Glasübergangstemperatur (die niedrigste Glasübergangstemperatur unter den zwei oder mehr Glasübergangstemperaturen) des transparenten Polymers kann 80 bis 140°C, speziell 100 bis 140°C und spezieller 110 bis 130°C betragen.
Die Erwärmen der transparenten Polymerschicht kann durch indirektes Erwärmen, wobei Energie zum Erwärmen durch das Substrat hindurch übertragen wird, das in einem unteren Teil der transparenten Polymerschicht angeordnet ist, und/oder durch direktes Erwärmen, wobei Energie zum Erwärmen auf die transparente Polymerschicht ohne Passieren des Substrats übertragen wird, durchgeführt werden. Das indirekte Erwärmen kann einen Fall umfassen, wobei die Wärmequelle in einem unteren Teil des Substrats angeordnet ist, und das direkte Erwärmen kann einen Fall umfassen, wobei die Wärmequelle in einem oberen Teil des Substrats angeordnet ist.
Wenn die transparente Polymerschicht im Sinkschritt auf eine Prozesstemperatur erwärmt wird, kann das leitfähige Netzwerk auf Grund von auf das leitfähige Netzwerk wirkender Schwerkraft in die transparente Polymerschicht einsinken.
Hier kann gegebenenfalls weiterhin, mit Bezug auf das Laminat, eine äußere Kraft vom leitfähigen Netzwerk aus in Richtung der transparenten Polymerschicht zusammen mit der Schwerkraft angewandt werden. Die äußere Kraft kann einen Druck umfassen, der durch ein Druckübertragungselement übertragen wird, wie eine Platte, eine Walze, oder dergleichen, oder eine Gasphase mit einem Druck mit Atmosphärendruck oder höher.
Eine Zeit, die zum Aufrechterhalten der Prozesstemperatur erforderlich ist, kann entsprechend kontrolliert werden, in Abhängigkeit von einem Ausmaß, zu dem das Einsinken des leitfähigen Netzwerks beabsichtigt ist. Als spezielles und nicht einschränkendes Beispiel kann, wenn das stabile Einsinken aller leitfähigen Netzwerke in die transparente Polymerschicht beabsichtigt ist, das Verfahren für 10 Sekunden bis 200 Sekunden, besser noch für 30 Sekunden bis 100 Sekunden bei der Prozesstemperatur aufrechterhalten werden, jedoch kann diese Haltezeit entsprechend kontrolliert werden, in Abhängigkeit von der Dichte des leitfähigen Netzwerks oder dem Material des leitfähigen Netzwerks, dem Material der transparenten Polymerschicht, und der Prozesstemperatur.
Nachdem der Sinkschritt durchgeführt wurde, kann ein Kühlschritt zum Kühlen der transparenten Polymerschicht durchgeführt werden.
Der Kühlschritt kann durchgeführt werden, wenn das Einsinken des leitfähigen Netzwerks praktisch nicht mehr erzeugt wird.
Allerdings kann die transparente Polymerschicht gegebenenfalls während des Schritts abgekühlt werden, wobei das leitfähige Netzwerk einsinkt. Durch Kühlen der transparenten Polymerschicht während des Schritts, in dem das leitfähige Netzwerk einsinkt, kann ein Teil des leitfähigen Netzwerks entsprechend einer bestimmten Menge in die transparente Polymerschicht geladen werden, und ein verbleibender Teil des leitfähigen Netzwerks kann über die Oberfläche der transparenten Polymerschicht herausragen.
Hier kann die Menge, in der das leitfähige Netzwerk über die Oberfläche der transparenten Polymerschicht herausragt, durch einen Kühlzeitpunkt der transparenten Polymerschicht kontrolliert werden.
Das Kühlen der transparenten Polymerschicht kann natürliches Luftkühlen oder künstliches Kühlen unter Verwendung eines Kühlfluids sein. Das künstliche Kühlen kann durch Bereitstellen einer herkömmlichen Kühleinrichtung am unteren Teil des Substrats oder durch Kontaktieren der transparente Polymerschicht mit gekühlter Flüssigkeit oder gekühlten Gas durchgeführt werden.
Anwendung von Lichtenergie
Die Lichtenergie ist kommerziell mehr geeignet, da sie in der Lage ist, den transparenten Leiter ohne Beschädigung des flexiblen, gegenüber Wärme anfälligen Substrats herzustellen und Masse-Produktion leicht und schnell durchzuführen.
Nach der Herstellung des Laminats kann der Schritt des Anwendens von Lichtenergie auf die transparente Polymerschicht durchgeführt werden, so dass das leitfähige Netzwerk in die transparente Polymerschicht einsinkt. Die Lichtenergie des Sinkschritts kann Infrarotstrahlen, ultraviolette Strahlen, sichtbares Licht, Weißlicht, oder ein Verbundlicht, das eine Kombination davon ist, umfassen.
Speziell kann die Lichtenergie des Sinkschritts ein Licht sein, das in der Lage ist, die transparente Polymerschicht zu erwärmen, und/oder ein Licht, das in der Lage ist, den transparenten Polymerbereich, der in Kontakt mit einem unteren Teil des leitfähigen Netzwerks angeordnet ist, durch die durch das leitfähige Netzwerk absorbierbare Lichtenergie mindestens teilweise zu erwärmen (erweichen).
Das Licht, das in der Lage ist, die transparente Polymerschicht zu erwärmen, kann Infrarotstrahlen umfassen. Die Infrarotstrahlen bedeuten ein Licht in einem Wellenlängenband von 0,75 μm bis 1 mm, und wird Heizdraht genannt, da es eine stärkere Wärmewirkung besitzt als diejenige von sichtbarem Licht oder ultravioletter Strahlung, wie es in der Technik bekannt ist. Die Infrarotstrahlen können nahe Infrarotstrahlen mit einer Wellenlänge von 0,75 bis 3 μm, Infrarotstrahlen mit einer Wellenlänge von 3 bis 25 μm, ferne Infrarotstrahlen mit einer Wellenlänge von 25 μm bis 1 mm, oder eine Kombination davon umfassen. Die Infrarotstrahlen des Sinkschritts können bei 100 bis 1000 W/cm² für 5 Sekunden bis 5 Minuten eingestrahlt werden, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht durch die Intensität und eine Bestrahlungszeit von einzustrahlenden Infrarotstrahlen beschränkt.
Das durch das leitfähige Netzwerk absorbierbare Licht kann ein Licht, einschließlich eines Lichts bei einer Wellenlänge entsprechend einem Lichtabsorptionspeak in einem UV-VIS-Lichtspektroskopiespektrum des leitfähigen Netzwerks (leitfähige Nanoeinheit) (hier im Folgenden eine leitfähige Netzwerk-Lichtabsorptionswellenlänge) bedeuten. Als spezielles Beispiel kann, wenn die leitfähige Netzwerk-Lichtabsorptionswellenlänge einen sichtbaren Lichtbereich, speziell 430 bis 600 nm, spezieller 400 bis 800 nm, und insbesondere 350 bis 950 nm aufweist, ein durch das leitfähige Netzwerk absorbierbares Licht Weißlicht sein. Weißlicht kann in einer Art von Puls eingestrahlt werden, um zu verhindern, dass die leitfähige Nanoeinheit, die das leitfähige Netzwerk aufbaut, durch übermäßige Lichtenergie beschädigt wird. Als Beispiel kann die Intensität des Weißlichts 300 bis 1000 W/cm² betragen und eine Pulsbreite, ein Intervall zwischen Pulsen, und die Anzahl von einzustrahlenden Pulsen kann ausreichend sein, solange Beschädigung des Substrat verhindert zu werden vermag, und das transparente Polymer das an das leitfähige Netzwerk angrenzt, durch die durch das leitfähige Netzwerk absorbierte Lichtenergie erweicht werden kann. Als nicht einschränkendes Beispiel kann die Pulsbreite kann 1 msec bis 10 msec betragen, das Intervall zwischen Pulsen (Pulslücke) kann 1,5- bis 3-fache Pulsbreite sein, und die Anzahl von einzustrahlenden Pulsen kann 1 bis 30 betragen.
Wie vorstehend beschrieben, kann im Sinkschritt mit Licht, einschließlich Infrarotstrahlung, Licht, einschließlich Weißlicht, oder Licht, einschließlich Infrarotstrahlung und Weißlicht bestrahlt werden. Hier kann die Wärmeenergie direkt oder indirekt zusammen mit der Lichtenergie angewandt werden, so dass ein schnelleres und stabileres leitfähiges Netzwerk einsinkt.
Lichtsintern und leitfähiges Netzwerk sinkt durch Lichtenergie ein
Nach der Herstellung des Laminats kann mit Lichtenergie bestrahlt werden, um sowohl das Verschmelzen (Lichtsintern) zwischen den leitfähigen Nanoeinheiten, die das leitfähige Netzwerk aufbauen, als auch das Einsinken durchzuführen, wobei das leitfähige durch das Lichtsintern integrierte Netzwerk in die transparente Polymerschicht einsinkt.
Im Gegensatz zu Sintern durch Wärme, wenn das organische Material, das als Bindemittel wirkt, oder ein Dispergiermittel mit der Nanoeinheit vermischt wird, besteht eine Beschränkung als das Lichtsintern der Nanoeinheit nicht so leicht eintritt.
Um allerdings den transparenten Leiter mit gleichmäßigen elektrischen Merkmalen auch großflächig herzustellen, ist es erforderlich, das organische Material, das als Bindemittel wirkt, oder das Dispergiermittel der Dispersionsflüssigkeit der Nanoeinheit zuzusetzen.
Es wird demnach versucht, einen Aufbau bereitzustellen, in dem das Lichtsintern problemlos durchgeführt und das Einsinken durch Licht auch dann durchgeführt wird, wenn das organische Material, einschließlich eines Polymers, der Dispersionsflüssigkeit als Additiv zugesetzt wird.
Wenn die leitfähigen Nanoeinheiten dispergiert und auf dem Substrat durch das organische Bindemittel gebunden werden, weisen herkömmliche bekannte Techniken, wie Lichtsintern unter Verwendung einer Xenonlampe, etc., Probleme dahingehend auf, dass das Lichtsintern, wobei Bereiche, die die Nanoeinheiten in Kontakt miteinander einschließen, selektiv aufgeschmolzen und ohne Beschädigung der Nanoeinheiten gebunden werden, kaum erreicht wird, und wenn nur die Nanoeinheiten ohne Zugabe des organischen Materials zu der Dispersionsflüssigkeit dispergiert werden, ist es schwer die Gleichförmigkeit des Schichtwiderstands großflächig sicherzustellen, was kommerziell erforderlich ist.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegende Erfindung, ist es bevorzugt, das Bindemittel zuvor, nach Aufbringen der Dispersionsflüssigkeit und bevor das Lichtsintern durchgeführt wird, zu entfernen, wobei die Dispersionsflüssigkeit das organische Bindemittel enthält, um auch großflächig einen hervorragende Schichtwiderstandsgleichförmigkeit vorliegen zu haben und gleichzeitig das Lichtsintern und das Einsinken durch Licht durchzuführen.
Hier besteht, wenn alle Bindemittel zuvor über das Plasma, etc. entfernt werden, vor dem Lichtsintern, wobei die Bereiche, einschließlich der Nanoeinheiten, in Kontakt miteinander selektiv aufgeschmolzen und durch Licht gebunden werden, ein Risiko, dass Kontaktpunkte zwischen den Nanoeinheiten auf Grund von Wärmebelastung und Verformung, die auftritt, wenn die Bereiche, einschließlich der Nanoeinheiten, in Kontakt miteinander aufgeschmolzen und gebunden werden, verringert werden können, und dass die Bindungskraft mit dem Substrat ebenfalls verringert werden kann.
Demnach ist es in einer beispielhaften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, den transparenten Leiter mit einer hohen Schichtwiderstandsgleichförmigkeit auch großflächig, hervorragenden Bindungskraft mit dem Substrat, und hervorragenden elektrischen Leitfähigkeit durch teilweises Entfernen des Bindemittels durch Mehrstufen-Lichtbestrahlung, wobei unterschiedliches Licht zwei- oder mehrmals eingestrahlt wird, und vorzugsweise Mehrstufen-Lichtbestrahlung unter Verwendung eines Verbundlichts und Durchführen des Lichtsinterns und Sinkens herzustellen.
Wie vorstehend beschrieben, kann die Dispersionsflüssigkeit das organische Bindemittel zusammen mit dem Dispersionsmedium (Nichtlösungsmittel mit Bezug auf das transparente Polymer der transparenten Polymerschicht) und der leitfähigen Nanoeinheit enthalten.
Das organische Bindemittel ist vorzugsweise ein niedermolekulares natürliches Polymer oder ein niedermolekulares synthetisches Polymer, in dem ein Molekulargewicht (Gewichtsmittelmolekulargewicht) 5 × 10⁵ oder weniger, und vorzugsweise 2 × 10⁵ oder weniger beträgt. Wenn das organische Bindemittel ein Polymer mit hohem Molekulargewicht über dem oben vorgeschlagenen niedermolekularen Bereich vorhanden ist, kann das organische Bindemittel, das in dem Kontaktbereich vorhanden ist, nicht durch Lichtbestrahlung, einschließlich ultravioletter Strahlen, entfernt werden, und somit kann das gewünschte Lichtsintern nicht durchgeführt werden. Hier kann als praktisches Beispiel das organische Bindemittel ein Molekulargewicht von 3.000 oder mehr aufweisen, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht durch eine Molekulargewichtsuntergrenze des organischen Bindemittels beschränkt.
Das niedermolekulare organische Bindemittel kann eines oder zwei oder mehr sein, ausgewählt aus Polyethylenglycol (PEG), Polyvinylpyrrolidon (PVP), Polyvinylalkohol (PVA), Polysaccharid und Polysaccharide-Derivat.
Stärker bevorzugt kann das organische Bindemittel eins oder zwei oder mehr sein, ausgewählt aus niedermolekularem Polyethylenglycol (PEG) mit einem Molekulargewicht von 3.000 bis 50.000, vorzugsweise 3.000 bis 20.000, niedermolekularem Polyvinylpyrrolidon (PVP) mit einem Molekulargewicht von 3.000 bis 60.000, niedermolekularem Polyvinylalkohol (PVA) mit einem Molekulargewicht von 3.000 bis 50.000, und niedermolekularem Polysaccharid mit einem Molekulargewicht von 3.000 bis 200.000, vorzugsweise 3.000 bis 100.000, und niedermolekularem Polysaccharide-Derivat mit einem Molekulargewicht von 3.000 bis 200.000, vorzugsweise 3.000 bis 100.000.
Das niedermolekulare Polysaccharid kann Glycogen, Amylose, Amylopectin, Callose, Agar, Algin, Alginat, Pektin, Carrageenan, Cellulose, Chitin, Chitosan, Curdlan, Dextran, Fructan, Collagen, Gellangummi, Gummi Arabicum, Stärke, Xanthan, Tragacanth-Gummi, Caravan, Carabean, Glucomannan, oder eine Kombination davon umfassen. Das Polysaccharide-Derivat kann Celluloseester oder Celluloseether umfassen.
Stärker bevorzugt kann das organische Bindemittel ein niedermolekularer Celluloseether sein, und der Celluloseether kann Carboxy-C1-C3-alkylcellulose, Carboxy-C1-C3-alkyl-hydroxy-C1-C3-alkylcellulose, C1-C3-Alkylcellulose, C1-C3-Alkyl-hydroxy-C1-C3-alkylcellulose, Hydroxy-C1-C3-alkylcellulose, gemischte Hydroxy-C1-C3-alkylcellulose oder Gemisch davon umfassen.
Als Beispiel kann die Carboxy-C1-C3-alkylcellulose Carboxymethylcellulose, etc. umfassen, die Carboxy-C1-C3-alkyl hydroxy-C1-C3-alkylcellulose kann Carboxymethylhydroxyethylcellulose, etc. umfassen, die C1-C3-Alkylcellulose kann Methylcellulose, etc. umfassen, die C1-C3-Alkyl-hydroxy-C1-C3-alkylcellulose kann Hydroxyethylmethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Ethylhydroxyethylcellulose oder einen Kombination davon, etc. umfassen, die Hydroxy-C1-C3-alkylcellulose kann Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, oder eine Kombination davon umfassen, und die gemischte Hydroxy-C1-C3-alkylcellulose kann Hydroxyethylhydroxypropylcellulose, oder Alkoxyhydroxyethylhydroxypropylcellulose (wobei die Alkoxygruppe linear oder verzweigt ist und 2 bis 8 Kohlenstoffatome enthält) etc. umfassen.
In einer beispielhaften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Dispersionsflüssigkeit 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 1 Gew.-%, und stärker bevorzugt 0,1 bis 0,7 Gew.-% eines organischen Bindemittels enthalten. Der Gehalt des organischen Bindemittels ist ein Gehalt, wobei beim Aufbringen der Dispersionsflüssigkeit, enthaltend die leitfähigen Nanoeinheiten, das organische Bindemittel, das zwischen den leitfähigen Nanoeinheiten im Kontaktbereich vorliegt, minimiert werden kann, während die leitfähige Nanoeinheit gleichmäßig und homogen auf das Substrat aufgebracht werden kann und somit das organische Bindemittel, das mindestens im Kontaktbereich vorliegt, durch Lichtbestrahlung, einschließlich ultraviolette Strahlen, stabil entfernt zu werden vermag.
Das Aspektverhältnis und der Gehalt der in der Dispersionsflüssigkeit enthaltenen leitfähigen Nanoeinheit, das Dispersionsmedium, etc., sind ähnlich oder gleich wie vorstehend unter 'leitfähiges Netzwerk' beschrieben.
Die selektive Entfernung des organischen Bindemittels, das im Kontaktbereich zwischen den Nanoeinheiten vorhanden ist, kann durch Bestrahlung mit UV-Strahlung unter Bedingungen durchgeführt werden, wobei das organische Bindemittel nicht durch UV-Strahlung an sich entfernt zu werden vermag, wobei das organische Bindemittel schließlich durch Kombinieren der optischen Aktivität des leitfähigen Netzwerks bestehend aus den leitfähigen Nanoeinheiten, die das Oberflächen-Plasmon erzeugen oder die photokatalytische Fähigkeit mit der UV-Strahlung aufweisen, entfernt zu werden vermag.
In dieser Hinsicht besitzt das leitfähige Material des leitfähigen Netzwerks vorzugsweise die vorstehend unter dem leitfähigen Netzwerk beschriebene optische Aktivität. D. h. die Nanoeinheiten des leitfähigen Netzwerks können Nanodrähte, Nanoröhrchen und/oder Nanobanden leitfähiger Materialien sein, die Oberflächen-Plasmon erzeugen oder die photokatalytische Fähigkeit besitzen. Beispiele des leitfähigen Materials mit Oberflächen-Plasmon können ein oder zwei oder mehr Materialien umfassen, ausgewählt aus Gold, Silber, Kupfer, Lithium, Aluminium, und einer Legierung davon, etc. Beispiele des leitfähigen Materials mit photokatalytischer Fähigkeit können ein oder mehrere Metalloxide umfassen, ausgewählt aus Titanoxiden, Zinkoxiden und Zinnoxid, etc.; und Edelmetallen, einschließlich Gold, Silber, Platinum, etc. Als spezielles und nicht einschränkendes Beispiel kann die leitfähige Nanoeinheit mit optischer Aktivität die Silber-Nanodrähte umfassen.
Das Herstellungsverfahren kann umfassen: nach der Herstellung des Laminats, einen ersten Lichtbestrahlungsschritt der Bestrahlung der auf eine Oberfläche der transparenten Polymerschicht aufgebrachten Nanoeinheiten mit einem ersten Licht, einschließlich einer ersten UV-Strahlung (UV); und einen zweiten Lichtbestrahlungsschritt der Bestrahlung der mit der ersten UV-Strahlung bestrahlten Nanoeinheiten mit einen zweiten Licht, einschließlich eines ersten gepulsten Weißlichts. Speziell kann das Herstellungsverfahren umfassen: nach einer Dispersionsflüssigkeit enthaltend ein Bindemittel, werden ein organisches Bindemittel, eine Nanoeinheit und ein Dispersionsmedium auf eine transparente Polymerschicht aufgebracht, ein erster Lichtbestrahlungsschritt der Bestrahlung der auf eine Oberfläche der transparenten Polymerschicht aufgebrachten Nanoeinheiten mit einem ersten Licht, einschließlich einer ersten UV-Strahlung (UV); und einen zweiten Lichtbestrahlungsschritt der Bestrahlung der mit der ersten UV-Strahlung bestrahlten Nanoeinheiten mit einen zweiten Licht, einschließlich eines ersten gepulsten Weißlichts.
Wie vorstehend beschrieben, kann die Lichtbestrahlung durch Mehrstufen-Lichtbestrahlung durchgeführt werden, und die Mehrstufen-Lichtbestrahlung kann sequentielle Bestrahlung mit der ersten Lichtbestrahlung und der zweiten Lichtbestrahlung umfassen. Speziell kann die Mehrstufen-Lichtbestrahlung folgendes umfassen: einen Vorentfernungsschritt, wobei das organische Bindemittel, das in den Kontaktbereichen (einschließlich eines Vernetzungsbereichs der leitfähige Nanoeinheiten) vorhanden ist, wo mindestens die leitfähigen Nanoeinheiten in Kontakt miteinander sind, durch die erste Lichtbestrahlung, einschließlich der ersten UV-Strahlung, entfernt wird, und einen Verschmelzungsschritt, wobei die Kontaktbereiche, wo die leitfähigen Nanoeinheiten in Kontakt miteinander sind, durch die zweite Lichtbestrahlung, einschließlich des ersten Weißlichts, aufgeschmolzen und aneinander gebunden werden. Hier kann, wenn die erste Lichtbestrahlung und die zweite Lichtbestrahlung sequentiell unabhängig voneinander durchgeführt werden, ein Ruhezeitraum zwischen der ersten Lichtbestrahlung und der zweiten Lichtbestrahlung vorhanden sein.
Wie vorstehend beschrieben, kann in einer beispielhaften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung das erste während der ersten Lichtbestrahlung einzustrahlende Licht eine erste ultraviolette (UV) Strahlung umfassen, und das organische Bindemittel, das in der Dispersionsflüssigkeit enthalten und auf das Substrat aufgebracht ist, das das gleiche ist wie die leitfähige Nanoeinheit, kann durch die ersten UV-Strahlen entfernt werden. Im Einzelnen kann das organische Bindemittel, das in dem Kontaktbereich zwischen den auf das Substrat aufgebrachten leitfähigen Nanoeinheiten vorliegt, teilweise oder ganz zersetzt und durch das erste Licht entfernt werden.
Die ersten UV-Strahlen können ein Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 10 nm bis 400 nm bedeuten, und wie in der Technik bekannt, werden die UV-Strahlen chemische Strahlung genannt, da sie eine sehr starke chemische Wirkung hervorrufen. Die erste ultraviolette Strahlung kann UV-A im Wellenlängenband von 320 bis 400 nm, UV-B im Wellenlängenband von 280 bis 320 nm, UV-C im Wellenlängenband von 100 bis 280 nm, oder eine Kombination davon umfassen. Hier können die ersten UV-Strahlen UV-C umfassen, das zur Zersetzung der organischen Materialien wirksamer ist. Hier kann, es sei denn Lichtbestrahlungsformen des speziellen Bestrahlungslichts, wie gepulstes Licht, sind speziell erwähnt, sämtliches einzustrahlendes Licht in einer kontinuierlichen Lichtform vorliegen, in der kontinuierlich mit Licht für eine vorbestimmte Zeit bestrahlt wird. Als Beispiel kann auch mit der ersten UV-Strahlung in einer kontinuierlichen Lichtform bestrahlt werden, da die Lichtbestrahlungsform der ersten ultravioletten Strahlen nicht besonders eingeschränkt ist.
Wie vorstehend beschrieben, kann in dem Fall, wobei das aufgebrachte organische Bindemittel insgesamt zersetzt und durch das erste Licht entfernt wird, das das gleiche ist wie die leitfähige Nanoeinheit auf dem Substrat, wenn die leitfähige Nanoeinheit durch das zweite Licht verschmolzen wird, die Bindungskraft mit dem Substrat auf Grund der Verzerrung der leitfähigen Nanoeinheiten verringert werden, die Kontaktpunkte zwischen den Nanoeinheiten können verringert werden, und der Schichtwiderstand des leitfähigen Nanoeinheit-Netzwerks kann erhöht werden. Zur Verhinderung dieser Probleme ist es bevorzugt, dass das organische Bindemittel, das im Kontaktbereich vorliegt, wo die leitfähigen Nanoeinheiten in Kontakt miteinander sind, selektiv durch das erste Licht entfernt wird. Hier bedeutet die selektive Entfernung des im Kontaktbereich vorliegenden organischen Bindemittels, dass das organische Bindemittel auch nach der ersten Lichtbestrahlung auf dem Substrat verbleibt, und kann weiterhin bedeuten, dass die leitfähige Nanoeinheit in einem Bereich, der anders ist als der Kontaktbereich, durch das organische Bindemittel an das Substrat gebunden ist.
Die selektive Entfernung des im Kontaktbereich vorliegenden organischen Bindemittels kann durch Bestrahlung mit den ersten UV-Strahlen unter Bedingungen durchgeführt werden, wobei das organische Bindemittel nichtdurch das erste Licht selbst entfernt zu werden vermag, speziell durch die im ersten Licht mit eingeschlossene erste ultraviolette Strahlung selbst, wobei das organische Bindemittel schließlich in der Lage ist, durch Kombinieren der optischen Aktivität der leitfähigen Nanoeinheiten, die das Oberflächen-Plasmon erzeugen und/oder photokatalytische Fähigkeit mit der ersten UV-Strahlung besitzen, entfernt zu werden.
D. h. das organische Bindemittel, das mindestens im Kontaktbereich angeordnet ist, kann durch Kombinieren der optischen Aktivität, die durch die leitfähige Nanoeinheit bereitgestellt wird, mit den ersten UV-Strahlen selektiv entfernt werden.
Um schließlich das organische Bindemittel in Gegenwart der optischen Aktivität zu entfernen, die durch die leitfähige Nanoeinheit bereitgestellt wird, während das organische Bindemittel nicht durch das erste Licht selbst, speziell die erste ultraviolette Strahlung selbst entfernt wird, die im ersten Licht beinhaltet ist, kann die Intensität der ersten UV-Strahlung die Beziehungsgleichung 2, nachstehend, zum Zeitpunkt der Bestrahlung mit dem ersten Licht erfüllen.
(Beziehungsgleichung 2)

I_IR(exp) < I_IR(0)

In Beziehungsgleichung 2 ist I_IR(exp) eine Intensität einer ersten UV-Strahlung zum Zeitpunkt der ersten Lichtbestrahlung, und I_IR(0) ist eine maximale Intensität, bei der eine Gewichtsreduktionsrate gemäß Beziehungsgleichung 3 1% oder weniger beträgt, wenn ein reiner organischer Bindemittelfilm mit einer ersten UV-Strahlung für 1 Minute bestrahlt wird. Hier kann der Film des organischen Bindemittels jeder beliebige Film sein, solange er eine Dicke aufweist, die zum Messen einer Gewichtsreduktionsrate geeignet ist, und als nicht einschränkendes Beispiel kann der Film eine Dicke von 100 bis 800 nm aufweisen.
(Beziehungsgleichung 3)

(M₀ – M₁)/M₀·100

In Beziehungsgleichung 3 ist M₁ ein Gewicht des organischen Bindemittelfilms, definiert in Beziehungsgleichung 2, nach der ersten UV-Bestrahlung, und M₀ ist ein Gewicht des organischen Bindemittelfilms, definiert in Beziehungsgleichung 2, vor der ersten UV-Bestrahlung.
D. h. wie Beziehungsgleichungen 2 und 3 nahelegen, wird, wenn das in der leitfähigen Nanoeinheit-Dispersionsflüssigkeit enthaltene organische Bindemittel nicht mit der leitfähigen Nanoeinheit vermischt wird, sondern einen reinen organischen Bindemittelfilm bildet, die Bestrahlung vorzugsweise bei einer Intensität der ersten UV-Strahlung durchgeführt, wobei das organische Bindemittel im Wesentlichen nicht zersetzt und durch die Lichtbestrahlung mit der ersten UV-Strahlung für 1 Minute entfernt wird (Gewichtsreduktionsrate gemäß Beziehungsgleichung 3 1% oder weniger). Die Intensität, die die Beziehungsgleichung 2 erfüllt, kann gewissermaßen in Abhängigkeit von der Art des organischen Bindemittels bestimmt werden. Allerdings kann, wenn das organische Bindemittel des niedermolekularen natürlichen Polymers oder des niedermolekularen synthetischen Polymers, wie vorstehend beschrieben, mit der ersten UV-Strahlung des ersten Lichts bei einer Intensität von 0,1 bis 5 mW/cm² bestrahlt werden.
Mit der ersten UV-Strahlung kann 1 bis 200 Sekunden bestrahlt werden, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht durch die Bestrahlungszeit der ersten UV-Strahlung beschränkt.
Die selektive Entfernung des organischen Bindemittels kann mit der Intensität der ersten UV-Strahlung durchgeführt werden, und weiterhin, insbesondere, wenn ein transparenter Leiter auf einem Substrat hergestellt werden soll, das thermisch oder chemisch labil ist, ist es möglich, prinzipiell zu verhindern, dass das Substrat durch ultraviolette Strahlen beschädigt wird.
Es ist bevorzugt, dass alle organischen Bindemittel, die im Kontaktbereich der leitfähigen Nanoeinheit vorliegen, speziell die organischen Bindemittel, die am Kontaktpunkt zwischen der einen leitfähigen Nanoeinheit und der anderen leitfähigen Nanoeinheit vorhanden sind, die den Kontaktpunkt bilden, so weit wie möglich durch die Bestrahlung mit dem ersten Licht, einschließlich der ersten UV-Strahlung, entfernt werden.
Allerdings kann, wenn die Bestrahlungszeit der ersten UV-Strahlung übermäßig lang ist, um alle organischen Bindemittel im Kontaktbereich zu entfernen, die Produktivität herabgesetzt werden. Unter Berücksichtigung der Produktivität des kontinuierlichen Verfahrens, im Wesentlichen, einschließlich Rolle-zu-Rolle-Verfahren, ist es bevorzugt, dass die Bestrahlungszeit der ersten UV-Strahlung ist möglichst kurz ist.
Demnach kann beim Entfernen des organischen Bindemittel, das im Kontaktbereich vorliegt, unter Verwendung der ersten UV-Strahlung und der optischen Aktivität der leitfähigen Nanoeinheit, das erste Licht weiterhin ein zweites gepulstes Weißlicht zusammen mit der ersten UV-Strahlung umfassen, um das organische Bindemittel, das im Kontaktbereich vorliegt, gründlicher zu entfernen, während kurzzeitig mit der ersten UV-Strahlung bestrahlt wird.
D. h. in einer beispielhaften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung kann das erste Licht weiterhin das zweite gepulste Weißlicht zusammen mit der ersten UV-Strahlung umfassen.
Das zweite gepulste Weißlicht kann weiterhin die Zersetzung des organischen Bindemittels durch die erste ultraviolette Strahlung beschleunigen. Es ist allgemein bekannt, dass das Bindemittel zweckmäßigerweise ein polymeres organisches Material mit einem höheren Molekulargewicht als ein monomolekulares organisches Material ist, um eine gewünschte Rolle als Bindemittel gut auszuführen. Das polymere organische Material weist im Vergleich mit Einzelmolekülen sehr umfassende physikalische Eigenschaften auf und wird auf Grund der speziellen Charakteristik des Polymers zwangsläufig langsamer zersetzt und entfernt.
Wenn vorübergehend mehrmals starke Energie durch das zweite gepulste Weißlicht während des Verfahrens zugeführt wird, wobei das organische Bindemittel durch die erste ultraviolette Strahlung in Gegenwart der durch die leitfähige Nanoeinheit bereitgestellte optische Aktivität zersetzt wird, kann eine Zersetzungsgeschwindigkeit des organischen Bindemittels verbessert werden.
Insbesondere in dem Fall, wobei die leitfähige Nanoeinheit ein Metall-Nanodraht ist, in dem Oberflächen-Plasmon erzeugt wird, wenn mit dem ersten Licht, einschließlich der ersten UV-Strahlung, und gleichzeitig dem zweiten gepulsten Weißlicht bestrahlt wird, kann das organische Bindemittel, das im Kontaktbereich zwischen den leitfähigen Nanoeinheiten vorliegt, durch einen Hotspot gründlicher entfernt werden, der der Kontaktbereich zwischen den leitfähigen Nanoeinheiten ist. Hier bezieht sich, wie es auf den Plasmongebiet wohlbekannt ist, der Hotspot auf einen Bereich, wo ein sehr starkes lokales elektrisches Feld ausgebildet ist, und kann einen Kontaktpunkt zwischen Metall-Nanoeinheiten, die Oberflächen-Plasmon, Nanolücke etc. erzeugen, bedeuten.
Das zweite Weißlicht kann ein Licht, einschließlich sichtbares Licht, einschließlich Rot-, Grün- und Blaulicht, bedeuten und kann ein Licht mit einer durchwegs kontinuierlichen Wellenlänge im gesamten Bereich von mindestens 430 bis 600 nm, speziell, ein Licht mit einer durchwegs kontinuierlichen Wellenlänge im gesamten Bereich von mindestens 400 nm bis 800 nm, und spezieller ein Licht mit einer durchwegs kontinuierlichen Wellenlänge im gesamten Bereich von mindestens 350 nm bis 950 nm bedeuten. Zum Beispiel kann die Lichtquelle des zweiten Weißlichts eine Xenonlampe sein, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht durch die Weißlichtquelle beschränkt.
In einer beispielhaften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist das zweite Weißlicht grundsätzlich ein Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von sichtbarem Licht, speziell mindestens einem Bereich von 430 bis 600 nm, spezieller mindestens einem Bereich von 400 nm bis 800 nm, und spezieller einem Bereich vom 350 nm bis 950 nm, und das zweite Weißlicht kann Licht (Nanoeinheit-Lichtabsorptionswellenlänge) bei einer Wellenlänge entsprechend dem Lichtabsorptionspeak der leitfähige Nanoeinheit im UV-VIS-Lichtspektroskopiespektrum der leitfähige Nanoeinheit umfassen. Speziell kann, wenn die Nanoeinheit-Lichtabsorptionswellenlänge einen Bereich von sichtbarem Licht, speziell 430 bis 600 nm, spezieller 400 nm bis 800 nm, und spezieller 350 nm bis 950 nm aufweist, das zweite Weißlicht, einschließlich der Nanoeinheit-Lichtabsorptionswellenlänge, nur durch die Weißlichtquelle gebildet werden, und wenn die Nanoeinheit-Lichtabsorptionswellenlänge von der Wellenlänge des Weißlichts, die vorstehend beschrieben ist, unterschiedlich ist, kann das zweite Weißlicht ein Licht sein, das durch Kombinieren anderer Lichtquellen, die die Nanoeinheit-Lichtabsorptionswellenlänge erzeugen, zusammen mit der Weißlichtquelle erzeugt wird.
Das zweite gepulste Weißlicht zur Beschleunigung der Zersetzung des organischen Bindemittels, das im Kontaktbereich angeordnet ist, kann zur wirksameren und selektiveren Entfernung des organischen Bindemittels im Kontaktbereich die Beziehungsgleichung 4, nachstehend, erfüllen:
(Beziehungsgleichung 4)

I_IPL2(exp) < I_IPL2(0)

In Beziehungsgleichung 4 ist I_IPL2(exp) eine Intensität des zweiten Weißlichts bei der ersten Lichtbestrahlung, und I_IPL2(0) ist die minimale Intensität, bei der ein Verschmelzen im Kontaktbereich zwischen den leitfähigen Nanoeinheiten erzeugt wird, wenn das zweite Weißlicht in einem Einzelpulstyp mit einer Pulsbreite von 10 msec auf einen Referenzkörper angewandt wird, wobei der Referenzkörper durch Beschichten und Trocknen einer Referenz-Dispersionsflüssigkeit, die die gleiche ist wie die leitfähige Nanoeinheit-Dispersionsflüssigkeit, aber nicht das organische Bindemittel enthält, gebildet wird. Speziell ist I_IPL2(0) die minimale Intensität, bei der ein Verschmelzen im Kontaktbereich zwischen den leitfähigen Nanoeinheiten erzeugt wird, wenn das zweite Weißlicht in einem Einzelpulstyp mit einer Pulsbreite von 10 msec auf den Referenzkörper angewandt wird, wobei der Referenzkörper durch Beschichten und Trocknen der Referenz-Dispersionsflüssigkeit, einschließlich der leitfähigen Nanoeinheit und des Dispersionsmediums, gebildet wird.
D. h. nachdem das organische Bindemittel, das im Kontaktbereich vorliegt, zuvor durch das erste Licht zersetzt und entfernt wurde, wird das Verschmelzen vorzugsweise im Kontaktbereich durch das zweite Licht unabhängig von der Zersetzung des organischen Bindemittels durchgeführt. Demnach ist es, wie in Beziehungsgleichung 4 nahegelegt, bevorzugt, dass das zweite gepulste Weißlicht, das im ersten Licht beinhaltet ist, bei einer Intensität bestrahlt wird, wobei die Zersetzung des organischen Bindemittels erleichtert, jedoch teilweises Aufschmelzen der leitfähigen Nanoeinheiten im Kontaktbereich zwischen den leitfähigen Nanoeinheiten nicht bewirkt wird.
Wie vorstehend beschrieben, kann die Intensität des zweiten Weißlichts innerhalb des Bereichs, in dem die Beziehungsgleichung 4 erfüllt ist, gemäß dem Material oder der Nanostruktur des leitfähigen Netzwerks entsprechend kontrolliert werden. Als spezielleres und praktischeres Beispiel kann die Intensität des zweiten Weißlichts 300 bis 1000 W/cm² bezogen auf ein Silbernanodraht-Netzwerk betragen, das ein typisches Material zum Bilden eines leitfähigen Netzwerks und ein Material mit typischer optischer Aktivität ist. Die Pulsbreite, das Intervall zwischen Pulsen und die Anzahl von einzustrahlenden Pulsen des zweiten Weißlichts kann innerhalb eines Bereichs, in dem es möglich ist, Beschädigung am Substrat zu verhindern und die Zersetzung und Entfernung des organischen Bindemittels zu beschleunigen, entsprechend kontrolliert werden. Als nicht einschränkendes Beispiel kann die Pulsbreite des zweiten Weißlichts von 1 msec bis 10 msec betragen, und das Intervall zwischen Pulsen (Pulslücke) kann 1,5 bis 3 Mal die Pulsbreite betragen.
Es ist bevorzugt, dass die Bestrahlung des zweiten Weißlichts eine Mehrpulsbestrahlung sein kann, da mit den Pulsen des zweiten Weißlichts, die die Beziehungsgleichung 4 erfüllen, zwei- oder mehrmals in regelmäßigen Intervallen bestrahlt wird, die Zersetzung und Entfernung des organischen Bindemittels kann schneller als die Einpulsbestrahlung durchgeführt werden. Die Mehrpulsbestrahlung kann bedeuten, dass mit zwei oder mehr Pulsen, speziell zwei bis 50 Pulsen, und spezieller zwei bis 20 Pulsen bestrahlt wird, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht durch die Anzahl von Pulsen des zweiten Weißlichts zur Bestrahlung bei der vorliegenden Erfindung beschränkt, und die Anzahl von Pulsen des zweiten Weißlichts zur Bestrahlung kann entsprechend, gemäß des Materials des organischen Bindemittels, kontrolliert werden.
Wie vorstehend beschrieben, kann das erste Licht ein zweites gepulstes Weißlicht zusammen mit der ersten UV-Strahlung umfassen. Bei der Bestrahlung mit dem ersten Licht wird mit der ersten ultravioletten Strahlung kontinuierlich bestrahlt, wobei die Bestrahlung mit dem zweiten gepulsten Weißlicht gleichzeitig mit der Bestrahlung der ersten UV-Strahlung, oder während der Bestrahlung der ersten UV-Strahlung, oder unmittelbar bevor die Bestrahlung der ersten UV-Strahlung gestoppt wird, durchgeführt werden kann. Als spezielles Beispiel kann, wenn die Gesamtzeit, bei der mit der ersten UV-Strahlung bestrahlt wird, t_uv1 ist, der Zeitpunkt, bei dem mit dem zweiten gepulsten Weißlicht bestrahlt wird, die gleiche Zeit sein, wie die erste UV-Bestrahlung, die innerhalb 0,9 t_uv1 liegt, bezogen auf den Zeitpunkt, bei dem die erste UV-Bestrahlung beginnt, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht durch den Zeitpunkt beschränkt, bei dem mit dem zweiten Weißlicht bestrahlt wird.
Wenn mit dem ersten Licht, einschließlich des zweiten gepulsten Weißlichts, zusammen mit der ersten UV-Strahlung bestrahlt wird, kann eine erste UV-Bestrahlungszeit deutlich, auf 1 bis 100 sec, speziell 1 bis 60 sec, spezieller 1 bis 20 sec (t_uv1), verringert werden, und das organische Bindemittel des Kontaktbereichs kann vollständiger entfernt werden.
Nachdem der erste Lichtbestrahlungsschritt der Bestrahlung der aufgebrachten leitfähigen Nanoeinheit mit dem ersten Licht, einschließlich der ersten UV-Strahlung (UV), durchgeführt wurde, kann der zweite Lichtbestrahlungsschritt der Bestrahlung der leitfähigen Nanoeinheit auf dem Substrat mit dem zweiten Licht, einschließlich des ersten gepulstem Weißlichts, durchgeführt werden.
Durch den zweiten Lichtbestrahlungsschritt können die leitfähigen Nanoeinheiten durch Aufschmelzen und Kombinieren des Kontaktbereichs zwischen den leitfähigen Nanoeinheiten physikalisch und integral kombiniert werden.
Das erste Weißlicht kann ein Licht, einschließlich sichtbares Licht, einschließlich Rot-, Grün- und Blaulicht bedeuten, das dem zweiten Weißlicht, wie vorstehend beschrieben, ähnlich ist, und kann ein Licht mit einer durchwegs kontinuierlichen Wellenlänge im gesamten Bereich von mindestens 430 bis 600 nm, speziell ein Licht mit einer durchwegs kontinuierlichen Wellenlänge im gesamten Bereich von mindestens 400 nm bis 800 nm, und spezieller ein Licht mit einer durchwegs kontinuierlichen Wellenlänge in gesamten Bereich von mindestens 350 nm bis 950 nm bedeuten. Zum Beispiel kann die Lichtquelle des ersten Weißlichts eine Xenonlampe sein, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht durch die Weißlichtquelle beschränkt.
Weiterhin kann das erste Weißlicht Licht (Nanoeinheit-Lichtabsorptionswellenlänge) entsprechend dem Lichtabsorptionspeak der leitfähige Nanoeinheit im UV-VIS-Lichtspektroskopiespektrum der leitfähige Nanoeinheit umfassen, das ähnlich oder gleich wie das zweite Weißlicht ist.
Das erste Weißlicht, das die Bindung (Verschmelzen) durch teilweises Aufschmelzen im Kontaktbereich zwischen den leitfähigen Nanoeinheiten erzeugt, kann die Beziehungsgleichung 5, nachstehend, erfüllen.
(Beziehungsgleichung 5)

I_IPL1(0) ≤ I_IPL1(exp) < I_IPL1(c)

In Beziehungsgleichung 5 ist I_IPL1(exp) eine Intensität des ersten Weißlichts zum Zeitpunkt der zweiten Lichtbestrahlung, I_IPL1(0) ist die minimale Intensität, die beim Verschmelzen im Kontaktbereich zwischen den leitfähigen Nanoeinheiten erzeugt wird, wenn das erste Weißlicht in einem Einpulstyp mit einer Pulsbreite von 10 msec auf einen Referenzkörper angewandt wird, wobei der Referenzkörper durch Beschichten und Trocknen einer Referenz-Dispersionsflüssigkeit gebildet wird, die die gleiche ist wie die leitfähige Nanoeinheit-Dispersionsflüssigkeit, aber nicht das organische Bindemittel enthält, und I_IPL1(c) die minimale Intensität ist, bei der eine leitfähige Nanoeinheit durch teilweises Aufschmelzen der leitfähige Nanoeinheit in Längsachsenrichtung in zwei oder mehrere Nanostrukturen gespalten wird, wenn das erste Weißlicht in einem Einpulstyp mit einer Pulsbreite von 10 msec auf den Referenzkörper angewandt wird. Spezieller ist I_IPL1(0) die minimale Intensität, bei der ein Verschmelzen im Kontaktbereich zwischen den leitfähigen Nanoeinheiten erzeugt wird, wenn das erste Weißlicht in einem Einzelpulstyp mit einer Pulsbreite von 10 msec auf einen Referenzkörper angewandt wird, wobei der Referenzkörper durch Beschichten und Trocknen einer Referenz-Dispersionsflüssigkeit, einschließlich leitfähiger Nanoeinheiten und eines Dispersionsmedium, gebildet wird, und I_IPL1(c) die minimale Intensität ist, bei der eine leitfähige Nanoeinheit durch teilweises Aufschmelzen der leitfähige Nanoeinheit in Längsachsenrichtung in zwei oder mehrere Nanostrukturen gespalten wird, wenn das erste Weißlicht in einem Einzelpulstyp mit einer Pulsbreite von 10 msec auf den Referenzkörper angewandt wird, wobei der Referenzkörper durch Beschichten und Trocknen einer Referenz-Dispersionsflüssigkeit, einschließlich leitfähiger Nanoeinheiten und eines Dispersionsmedium, gebildet wird.
D. h. wie vorstehend in Beziehungsgleichung 5 beschrieben, kann mit dem ersten Weißlicht bei einer Intensität bestrahlt werden, bei der das Verschmelzen des Kontaktbereichs durch kurze Pulsbestrahlung erzeugt wird, jedoch keine Beschädigung der leitfähige Nanoeinheit, zum Beispiel unerwünschtes Schmelzen, etc., der leitfähige Nanoeinheit in einem Bereich, der anders ist als der Kontaktbereich, hervorgerufen wird.
Beziehungsgleichung 5 kann gleich oder ähnlich sein zu Bedingungen, die bereits bei dem herkömmlichen Verfahren des Dispergierens der leitfähigen Nanoeinheiten in dem Dispersionsmedium und des Verschmelzens der leitfähige Nanoeinheiten durch Lichtsintern, ohne das organische Bindemittel zu übernehmen, entwickelt wurden. Allerdings kann, wie vorstehend beschrieben, in dem Fall, wobei das organische Bindemittel zur gleichmäßigen und homogenen Dispersion und Kontakt der leitfähigen Nanoeinheiten übernommen wird, wenn das Lichtsintern ohne Entfernen des organischen Bindemittels in Voraus mindestens im Kontaktbereich durchgeführt wird, das Lichtsintern nicht innerhalb des Bereichs durchgeführt werden, in dem die Bedingung der Beziehungsgleichung 5 erfüllt ist. D. h. wenn die leitfähige Nanoeinheit-Dispersionsflüssigkeit, die das organische Bindemittel und die leitfähige Nanoeinheit enthält, aufgebracht und getrocknet wird und dann das Lichtsintern durch Bestrahlung mit dem gepulsten Weißlicht als herkömmliches Verfahren statt als der mehrstufigen Lichtbestrahlung mit dem vorstehend beschriebenen ersten UV-Licht-ersten Weißlicht durchgeführt werden soll, auch wenn Intensität, Pulsbreite, Anzahl von Pulsen, Intervall zwischen Pulsen etc., des Weißlicht kontrolliert werden, wird die leitfähige Nanoeinheit selbst teilweise aufgeschmolzen oder verformt und die leitfähige Nanoeinheit selbst beschädigt, jedoch nicht das gewünschte leitfähige Nanoeinheit-Netzwerk hergestellt.
D. h. die Bedingung der oben beschriebenen Beziehungsgleichung 5 ist eine Bedingung, die durch den Aufbau der Mehrstufen-Lichtbestrahlung mit dem ersten UV-Licht-ersten Weißlicht möglich ist, wenn die das organische Bindemittel und die leitfähige Nanoeinheit enthaltend leitfähige Nanoeinheit-Dispersionsflüssigkeit verwendet wird.
Wie vorstehend beschrieben, wird das organische Bindemittel, das im Kontaktbereich vorliegt, zuerst durch die erste Lichtbestrahlung entfernt, und dann wird der Kontaktbereich unter Verwendung des ersten gepulstem Weißlichts verschmolzen, und somit kann die Verschmelzung zwischen den leitfähigen Nanoeinheiten unter Bedingungen erreicht werden, die die Beziehungsgleichung 5 erfüllen. Weiterhin wird das organische Bindemittel, das im Kontaktbereich vorliegt, zuerst durch die erste Lichtbestrahlung entfernt, und dann wird der Kontaktbereich unter Verwendung des ersten gepulstem Weißlichts verschmolzen, und somit kann mit dem ersten Weißlicht mit einem kurzen Puls bestrahlt werden, und auch wenn das erste Weißlicht mit einem Einzelpuls bestrahlt wird, können die Kontaktbereiche über einen großen Bereich hinweg homogen verschmolzen werden.
Wie vorstehend beschrieben, kann die Intensität des ersten Weißlichts, gemäß dem Material oder der Nanostruktur des leitfähigen Netzwerks, innerhalb des Bereichs entsprechend kontrolliert werden, in dem Beziehungsgleichung 5 erfüllt ist. Als spezielleres und praktischeres Beispiel kann die Intensität des ersten Weißlichts 2000 bis 3000 W/cm² betragen, bezogen auf ein Silbernanodraht-Netzwerk, das ein typisches Material zum Bilden eines leitfähigen Netzwerks und eine Material mit typischer optischer Aktivität ist.
Das erste gepulste Weißlicht, das die Beziehungsgleichung 5 erfüllt, kann mit einem kurzen Puls oder zwei bis fünf Mehrfachpulsen bestrahlt werden. Wie später beschrieben, wenn das erste Weißlicht zusammen mit der zweiten UV-Strahlung bestrahlt wird, ist es mehr bevorzugt, dass sehr stabiles und festes Verschmelzen auch durch die Bestrahlung mit dem einzigen ersten Weißlicht erzeugt wird. Bei der Bestrahlung mit dem kurzen Puls ist die Pulsbreite ausreichend, solange das Substrat während des Erzielens einer stabilen Verschmelzung der leitfähige Nanoeinheiten nicht beschädigt wird. Als spezielles Beispiel kann die Pulsbreite 5 msec bis 15 msec betragen, jedoch ist die vorliegende Erfindung durch die Pulsbreite des ersten Weißlichts nicht beschränkt.
Wenn mit dem ersten gepulsten Weißlicht, das die Beziehungsgleichung 5 erfüllt, bestrahlt wird, kann der Kontaktbereich der leitfähigen Nanoeinheit sofort auf eine sehr hohe Temperatur erwärmt und das Verschmelzen zwischen den leitfähigen Nanoeinheiten erreicht werden.
Bei dem Herstellungsverfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegende Erfindung kann das zweite Licht eine zweite UV-Strahlung, eine Infrarotstrahlung oder eine zweite ultraviolette Strahlung und eine Infrarotstrahlung zusammen mit dem ersten gepulstem Weißlicht umfassen.
Speziell kann das zweite Licht die zweite ultraviolette Strahlung zusammen mit dem ersten gepulsten Weißlicht umfassen. Alternativ kann das zweite Licht das erste gepulste Weißlicht, die zweite ultraviolette Strahlung und die Infrarotstrahlung umfassen.
Wenn das zweite Licht die zweite ultraviolette Strahlung umfasst, ist es bevorzugt, dass die leitfähige Nanoeinheit mit der zweiten UV-Strahlung für eine vorbestimmte Zeit mindestens gleichzeitig mit der Bestrahlung mit dem ersten Weißlicht kontinuierlich oder zuvor, vor der Bestrahlung mit dem ersten Weißlicht, bestrahlt wird. D. h. mit dem ersten gepulsten Weißlicht kann während der Bestrahlung mit der zweiten UV-Strahlung bestrahlt werden. Das Verschmelzen zwischen den leitfähige Nanoeinheiten kann durch gleichzeitiges Bestrahlung mit dem ersten Weißlicht und der zweiten UV-Strahlung durchgeführt werden, und das organische Bindemittel, das in dem Substrat (einschließlich der leitfähigen Nanoeinheit) zurückzubleiben vermag, kann auch nach der ersten Lichtbestrahlung zersetzt und entfernt werden, wodurch die Transparenz des transparenten Leiters verbessert wird und das leitfähige Netzwerk problemlos in die transparente Polymerschicht einsinken kann.
Weiterhin kann durch Bestrahlung mit dem zweiten Licht, einschließlich der zweiten UV-Strahlung und des ersten Weißlichts, auch wenn mit dem ersten Weißlicht mit niedrigerer Intensität mit einem kurzen Puls bestrahlt wird, das Verschmelzen zwischen leitfähige Nanoeinheiten im Kontaktbereich stabil und reproduzierbar erreicht werden.
Wie vorstehend beschrieben kann bei der zweiten Lichtbestrahlung das erste Weißlicht gleichzeitig mit der Bestrahlung der zweiten UV-Strahlung oder während der Bestrahlung mit der zweiten UV-Strahlung, oder unmittelbar bevor die Bestrahlung mit der zweiten UV-Strahlung gestoppt wird, bestrahlt werden.
Im Einzelnen kann die zweite Lichtbestrahlung die Beziehungsgleichung 6, nachstehend, erfüllen:
(Beziehungsgleichung 6)

0,5 t_uv2 ≤ t_p1 < t_uv2

In Beziehungsgleichung 6 ist t_uv2 die Gesamtzeit (sec), mit der mit der zweiten UV-Strahlung bestrahlt wird, und t_p1 ist ein Bestrahlungszeitpunkt des ersten Weißlichts bezogen auf den Zeitpunkt, bei dem begonnen wird, mit der zweiten UV-Strahlung zu bestrahlen. Hier ist die Bedeutung von < t_uv2 in Beziehungsgleichung 5 eine Bedingung, dass dann mit dem ersten Weißlicht bestrahlt wird, wenn die Bestrahlung mit der zweiten UV-Strahlung gestoppt wird (unmittelbar vor dem Stoppen). D. h. mit dem ersten Weißlicht kann bestrahlt werden, nachdem mit der zweiten UV-Strahlung bereits mindestens 0,5 t_uv2 bestrahlt worden ist.
Wenn Beziehungsgleichung 6 erfüllt ist, kann das organische Bindemittel, das auch nach der ersten Lichtbestrahlung zurück bleibt, zusammen mit der Verschmelzung zwischen den leitfähigen Nanoeinheiten entfernt und die Transparenz des transparenten Leiters verbessert werden.
Die zweite UV-Strahlung kann ein Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 10 nm bis 400 nm bedeuten, das von der ersten UV-Strahlung unabhängig ist. Die zweite UV-Strahlung kann UV-A im Wellenlängenband von 320 bis 400 nm, UV-B im Wellenlängenband von 280 bis 320 nm, UV-C im Wellenlängenband von 100 bis 280 nm, oder eine Kombination davon umfassen, das von der ersten UV-Strahlung unabhängig ist.
Die Intensität der zweiten UV-Strahlung ist ebenfalls vorzugsweise die Intensität, die die Beziehungsgleichung 1, wie vorstehend beschrieben, bezogen auf der ersten UV-Strahlung erfüllt. D. h. die Intensität der zweiten UV-Strahlung ist ebenfalls eine Intensität, bei der das organische Bindemittel selbst nicht durch die zweite ultraviolette Strahlung allein entfernt wird, jedoch vermag das organische Bindemittel vorzugsweise zusammen mit der Wärme, die erzeugt wird, wenn mit dem zweiten Weißlicht bestrahlt wird, oder der optischen Aktivität, die durch die leitfähige Nanoeinheit bereitgestellt wird, entfernt zu werden. In dieser Hinsicht, kann, wenn das organische Bindemittel ein natürliches Polymer oder ein synthetisches Polymer mit einem niederen Molekulargewicht ist, wie vorstehend beschrieben, die Intensität der zweiten UV-Strahlung 0,1 bis 5 mW/cm² betragen, was von der ersten UV-Strahlung unabhängig ist. Eine Bestrahlungszeit der zweiten UV-Strahlung ist ausreichend, solange das Substrat nicht beschädigt wird, wenn das Substrat, auf das keine Dispersionsflüssigkeit der leitfähigen Nanoeinheit aufgebracht ist, bestrahlt wird. Als Beispiel kann, wenn mit dem zweiten Licht, einschließlich der zweiten UV-Strahlung, zusammen mit dem ersten gepulstem Weißlicht bestrahlt wird, die Bestrahlungszeit der zweiten UV-Strahlung 1 bis 100 sec, speziell 10 bis 60 sec, und spezieller 20 bis 60 sec (t_uv1) betragen. Hier ist es bevorzugt, dass dann mit dem ersten Weißlicht bestrahlt wird, wenn für mindestens 0,5 t_uv2 oder mehr mit der zweiten UV-Strahlung kontinuierlich bestrahlt wird, wie vorstehend durch Beziehungsgleichung 6, vorstehend, beschrieben.
Damit die leitfähige Nanoeinheiten miteinander verschmelzen und dann in die transparente Polymerschicht einsinken, ist es bevorzugt, dass kein organisches Bindemittel in den leitfähigen Nanoeinheiten zurück bleibt, die, um integriert zu werden, miteinander verschmolzen werden. D. h. ist es bevorzugt, dass das organische Bindemittel, das nach dem Entfernen der ersten Lichtbestrahlung zurückbleibt, durch die zweite Lichtbestrahlung entfernt wird. Unter Berücksichtigung dieses Aspekts ist es bevorzugt, dass das zweite Licht die zweite ultraviolette Strahlung zusammen mit dem ersten Weißlicht umfasst.
In das Herstellungsverfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann mit dem ersten Licht und dem zweiten Licht unabhängig voneinander bestrahlt werden, oder alternativ kann mit dem ersten Licht und dem zweiten Licht kontinuierlich bestrahlt werden. Unabhängige Bestrahlung kann bedeuten, dass es eine Ruhezeit gibt, wobei die auf dem Substrat positionierte leitfähige Nanoeinheit nach dem Bestrahlen mit dem ersten Licht nicht mit Licht bestrahlt wird. Kontinuierliche und sequentielle Bestrahlung mit dem ersten Licht und dem zweiten Licht kann bedeuten, dass es keine absichtliche Ruhezeit zwischen der Bestrahlung mit dem ersten Licht und der Bestrahlung mit dem zweiten Licht gibt. Die individuelle oder kontinuierliche Bestrahlung kann gemäß dem Aufbau eines Herstellungsprozessablaufs geändert werden. Damit wird, wenn das zweite Licht die zweite ultraviolette Strahlung umfasst und die Intensität der zweiten UV-Strahlung die gleiche ist wie die erste ultraviolette Strahlung, die kontinuierliche Bestrahlung durch Bestrahlung mit UV-Strahlen kontinuierlich für eine Gesamtzeit von t_uv1 und t_uv2 durchgeführt, und somit können die erste ultraviolette Strahlung des ersten Lichts und die zweite ultraviolette Strahlung des zweiten Lichts realisiert werden. Wenn mit dem ersten Licht und dem zweiten Licht kontinuierlich für eine vorbestimmte Zeit (t_uv1 + t_uv2) durch eine einzige UV-Lampe bestrahlt wird, ist es leicht den Prozessablauf zu konstruieren, die Kosten vermögen verringert zu werden, und es ist leichter die Verfahrensvariablen zu manipulieren.
Wie vorstehend beschrieben, kann durch Bestrahlung mit dem zweiten Licht, einschließlich der zweiten UV-Strahlung und des ersten Weißlichts, das leitfähige Netzwerk, in dem die leitfähigen Nanoeinheiten miteinander verschmolzen und physikalisch integriert sind, gebildet werden.
Zusätzlich zu dieser Verschmelzung (Lichtsintern), pflanzt sich Wärme (Wärme, erzeugt durch Absorption von Lichtenergie), die im Kontaktbereich der leitfähigen Nanoeinheit bei der Bestrahlung mit dem ersten Weißlicht zusammen mit der zweiten UV-Strahlung erzeugt wird, durch das leitfähige Netzwerk fort, und somit kann der transparente Polymerbereich in Kontakt mit dem leitfähigen Netzwerk erwärmt werden, so dass das leitfähige Netzwerk in die transparente Polymerschicht einsinkt.
D. h. durch den zweiten Lichtbestrahlungsschritt zusammen mit dem Lichtsintern der leitfähigen Nanoeinheiten kann das leitfähige Netzwerk, in dem leitfähige Nanoeinheiten integral gebunden sind, in die transparente Polymerschicht einsinken. Demnach kann die zweite Lichtbestrahlung dem Schritt des Anwendens von Energie in Schritt b) entsprechen.
In einer beispielhaften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung kann gegebenenfalls weiterhin mit Infrarotstrahlen bei der zweiten Lichtbestrahlung bestrahlt werden. Im Einzelnen kann das zweite Licht weiterhin die Infrarotstrahlen zusammen mit der zweiten UV-Strahlung und dem ersten Weißlicht umfassen.
Wie vorstehend beschrieben, kann mit dem ersten Weißlicht während der Bestrahlung mit dem zweiten ultravioletten Licht bestrahlt werden, und mit der Infrarotstrahlung kann nach der Bestrahlung mit dem ersten Weißlicht oder zusammen mit der Bestrahlung mit dem ersten Weißlicht bestrahlt werden.
Demnach kann die transparente Polymerschicht durch die Infrarotstrahlung zusammen mit der Wärme erwärmt werden, die in den leitfähigen Nanoeinheiten zum Zeitpunkt der Bestrahlung mit der zweiten UV-Strahlung und dem ersten Weißlicht erzeugt wird, und somit kann das leitfähige Netzwerk problemloser in die transparente Polymerschicht einsinken.
Die Infrarotstrahlung bedeutet ein Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 0,75 μm bis 1 mm, und wird auch als Wärmelicht bezeichnet, da es eine stärkere Wärmewirkung besitzt als die des sichtbaren Lichts oder der UV-Strahlung, wie es auf den Fachgebiet bekannt ist. Die Infrarotstrahlung kann nahe Infrarotstrahlen mit einer Wellenlänge von 0,75 bis 3 μm, Infrarotstrahlen mit einer Wellenlänge von 3 bis 25 μm, ferne Infrarotstrahlen mit einer Wellenlänge von 25 μm bis 1 mm, oder eine Kombination davon umfassen.
Die Intensität und die Bestrahlungszeit der Infrarotstrahlung kann ausreichend sein, solange die transparente Polymerschicht durch die Bestrahlung mit der zweiten UV-Strahlung gleichzeitig oder nach der Bestrahlung mit dem ersten Weißlicht erweicht werden kann, während Beschädigung am Substrat verhindert wird. Als spezielles Beispiel kann mit der Infrarotstrahlung bei 100 bis 1000 W/cm² für 5 bis 100 Sekunden bestrahlt werden, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht durch die Intensität und die Bestrahlungszeit der einzustrahlenden Infrarotstrahlung beschränkt.
Allerdings kann, wie vorstehend beschrieben, da das leitfähige Netzwerk in die transparente Polymerschicht nur durch die zweite ultraviolette Strahlung und das erste Weißlicht einsinkt, selektiv mit der Infrarotstrahlung bestrahlt werden.
Transparenter Leiter
Die vorliegende Erfindung umfasst einen durch das Herstellungsverfahren, wie vorstehend beschrieben, hergestellten transparenten Leiter.
Die vorliegende Erfindung umfasst einen transparenten Leiter, der durch das oben beschriebene Herstellungsverfahren hergestellt wird, wobei der transparente Leiter einen Lichtdurchlassgrad von 90% oder mehr und eine Trübung von 1,5% oder weniger aufweist.
Die vorliegende Erfindung umfasst eine Anzeige-Vorrichtung, einschließlich des transparenten Leiters, der durch das Herstellungsverfahren, wie vorstehend beschrieben, hergestellt wird.
Die vorliegende Erfindung umfasst eine flache Flüssigkristallanzeige, einschließlich des transparenten Leiters, der durch das oben beschriebene Herstellungsverfahren hergestellt wird.
Die vorliegende Erfindung umfasst ein interaktives Bedienfeld, einschließlich des transparenten Leiters, der durch das oben beschriebene Herstellungsverfahren hergestellt wird.
Die vorliegende Erfindung umfasst eine Elektrolumineszenzvorrichtung, einschließlich des transparenten Leiters, der durch das oben beschriebene Herstellungsverfahren hergestellt wird.
Die vorliegende Erfindung umfasst eine Photovoltaikzelle, einschließlich des transparenten Leiters, der durch das Herstellungsverfahren, wie vorstehend beschrieben, hergestellt wird.
Die vorliegende Erfindung umfasst eine antistatische Schicht, einschließlich des transparenten Leiters, der durch das oben beschriebene Herstellungsverfahren hergestellt wird.
Die vorliegende Erfindung umfasst eine elektromagnetische Wellenabschirmschicht, einschließlich des durch das oben beschriebene Herstellungsverfahren hergestellten transparenten Leiters.
Der transparenter Leiter gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann umfassen: ein Substrat; und eine Verbundschicht auf dem Substrat, wobei die Verbundschicht eine transparente Polymerschicht mit einer Glasübergangstemperatur (Tg) von 80°C oder mehr; und ein in die transparente Polymerschicht eingebettetes leitfähiges Netzwerk umfasst, das leitfähige Netzwerk umfasst ein Netzwerk von einer oder zwei oder mehr Nanoeinheiten, ausgewählt aus leitfähigen Nanodrähten, leitfähigen Nanoröhrchen und leitfähigen Nanobanden, und eine Dichte der Nanoeinheit in einem oberen Bereich mit einer Dicke von 5% von einer Oberfläche aus, die eine entgegengesetzte Oberfläche einer Unterseite der Verbundschicht ist, wobei die Unterseite eine Oberfläche in Kontakt mit dem Substrat der Verbundschicht ist, relativ größer ist als eine Dichte der Nanoeinheit in einem unteren Bereich mit einer Dicke von 5% von der Unterseite aus, bezogen auf die Gesamtdicke der Verbundschicht.
Experimentell kann die Dichte der Nanoeinheiten in unteren Bereich einem Wert entsprechen, der durch Zählen der Anzahl von Nanoeinheiten, die im unteren Bereich angeordnet sind, und Dividieren der Anzahl durch eine Fläche einer Unterseite erhalten wird. Experimentell kann die Dichte der Nanoeinheit im oberen Bereich einem Wert entsprechen, der durch Zählen der Anzahl von Nanoeinheiten, die im oberen Bereich angeordnet sind, und Dividieren der Anzahl durch eine Fläche einer Oberseite (wie bei der Fläche der Unterseite) erhalten wird.
In einem anderen Aspekt umfasst der transparente Leiter gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung: ein Substrat; und eine Verbundschicht auf dem Substrat, wobei die Verbundschicht eine transparente Polymerschicht mit einer Glasübergangstemperatur (Tg) von 80°C oder mehr, speziell 80 bis 140°C, spezieller 100 bis 140°C und noch spezieller 110 bis 130°C; und ein teilweise in die transparente Polymerschicht eigebettetes leitfähiges Netzwerk umfasst, das leitfähige Netzwerk umfasst ein Netzwerk von einer oder zwei oder mehr Nanoeinheiten, ausgewählt aus leitfähigen Nanodrähten, leitfähigen Nanoröhrchen und leitfähigen Nanobanden, und die Anzahl von Nanoeinheiten, die auf einer Oberfläche angeordnet sind, die eine entgegengesetzte Oberfläche einer Unterseite ist, größer ist als die Anzahl von Nanoeinheiten, die auf der Unterseite angeordnet sind, die eine Oberfläche in Kontakt mit dem Substrat der Verbundschicht ist. Hier kann die Anzahl von Nanoeinheiten, die auf der Unterseite angeordnet sind, die Anzahl von Nanoeinheiten pro Flächeneinheit der Unterseite bedeuten, und die Anzahl von Nanoeinheiten, die auf der Oberseite angeordnet sind, kann die Anzahl von Nanoeinheiten pro Flächeneinheit der Oberseite bedeuten. Hier kann, wie nachstehend beschrieben, ein Fall, wobei die Nanoeinheit von der Oberseite emporragt, auch als Nanoeinheiten betrachtet werden, die auf der Oberseite angeordnet (exponiert) sind.
Die oben beschriebene Dichtedifferenz in den Nanoeinheiten zwischen dem oberen Bereich und dem unteren Bereich oder die Differenz in der Anzahl von Nanoeinheiten zwischen der Unterseite und der Oberseite sind Merkmale, die gezeigt werden können durch zuerst Ausbilden der transparenten Polymerschicht auf dem Substrat und Erwärmen der transparenten Polymerschicht auf die Glasübergangstemperatur oder höher, um erweicht zu werden, so dass das leitfähige Netzwerk in die erweichte transparente Polymerschicht einsinkt.
Der transparente Leiter gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst: ein Substrat; und eine Verbundschicht auf dem Substrat, wobei die Verbundschicht eine transparente Polymerschicht mit einer Glasübergangstemperatur (Tg) von 80°C oder mehr, speziell 80 bis 140°C, spezieller 100 bis 140°C, und noch spezieller 110 bis 130°C; und ein teilweise in die transparente Polymerschicht eigebettetes leitfähiges Netzwerk umfasst, das leitfähige Netzwerk umfasst ein Netzwerk von einer oder zwei oder mehr Nanoeinheiten, ausgewählt aus leitfähigen Nanodrähten, leitfähigen Nanoröhrchen und leitfähigen Nanobanden.
Die teilweise eingebettete Struktur kann bedeuten, dass mindestens ein Teil des leitfähigen Netzwerks eine über die transparente Polymerschicht überstehende Struktur aufweist. Ein überstehender leitfähiger Netzwerkbereich, speziell überstehende Nanoeinheiten, können mit dem transparenten Polymermaterial der transparenten Polymerschicht auf der Oberfläche davon unbeschichtet sein. Speziell kann bei dem überstehenden leitfähigen Netzwerkbereich (überstehende Nanoeinheiten) eine Oberfläche des Materials selbst das leitfähige Netzwerk aufbauen.
Wie vorstehend beschrieben, hat der transparente Leiter gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Merkmal, dass ein Teil des leitfähigen Netzwerks in die transparente Polymerschicht eingebettet ist, und dieses Merkmal zeigt sich typischerweise, indem zuerst die transparente Polymerschicht auf dem Substrat gebildet und die transparente Polymerschicht auf die Glasübergangstemperatur oder höher erwärmt wird, um erweicht zu werden, so dass das leitfähige Netzwerk in die erweichte transparente Polymerschicht einsinkt.
Der überstehende leitfähige Netzwerkbereich kann in dem Maße kontrolliert werden, in dem das leitfähige Netzwerk in die transparente Polymerschicht einsinkt, die nach dem Erwärmen der transparenten Polymerschicht auf die Glasübergangstemperatur oder höher erweicht ist.
Als ein spezielles und nicht einschränkendes Beispiel können 0,1 bis 30 Gew.-% des gesamten leitfähigen Netzwerks über Oberfläche der transparenten Polymerschicht überstehen. D. h. 0,1 bis 30 Gew.-% der Nanoeinheit im Gesamtgewicht der Nanoeinheiten, die das leitfähige Netzwerk aufbauen, können über die Oberfläche der transparenten Polymerschicht überstehen.
Methodisch umfasst der transparente Leiter gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine auf einem Substrat gebildete transparente Polymerschicht, eine durch Einsinken des leitfähigen Netzwerks gebildete Verbundschicht, wobei das leitfähige Netzwerk ein Netzwerk von einer oder zwei oder mehr Nanoeinheiten, ausgewählt aus Nanodrähten, Nanoröhrchen und Nanobanden sein kann.
Der transparenter Leiter gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das leitfähige Nanoeinheit-Netzwerk, in dem die leitfähige Nanoeinheiten aufgeschmolzen und im Kontaktbereich zwischen leitfähigen Nanoeinheiten gebunden und integral kombiniert sind, wobei der transparente Leiter eine Schichtwiderstandsgleichförmigkeit von 90% oder mehr aufweist, wie definiert durch Beziehungsgleichung 7, nachstehend, bezogen auf ein großflächiges leitfähiges Nanoeinheit-Netzwerk mit einer Fläche von mindestens 20 mm × 20 mm:
(Beziehungsgleichung 7)

Schichtwiderstandsgleichförmigkeit (%) = [1 – (Schichtwiderstand Standardabweichung)/Schichtwiderstand Durchschnitt)] × 100,

Hier können die Schichtwiderstand Standardabweichung und der Schichtwiderstand-Durchschnitt durch gleiches Aufteilen einer Fläche von mindestens 20 mm × 20 mm in 9 oder mehr Flächen, und statistisches Messen des Schichtwiderstands mindestens 10 Mal in jeden unterteilten Bereich, bezogen auf einen großflächigen transparenten Leiter mit einer Fläche von mindestens 20 mm × 20 mm, erhalten werden.
Der transparenter Leiter gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Schichtwiderstand-Zuwachsrate von 1,4 oder weniger, wie definiert durch Beziehungsgleichung 8, nachstehend, in einem Biegetest aufweisen, in dem der transparente Leiter 1.000 Mal mit einem Krümmungsradius von 1 cm Zweipunkte-Biegetest) gebogen wird, und somit kann physikalische Flexibilität gezeigt und elektrische Leitfähigkeit auch unter wiederholter Verformung stabil aufrechterhalten werden.
(Beziehungsgleichung 8)

Der transparente Leiter gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann einen durchschnittlichen Schichtwiderstand von 100 Ohm/sq oder weniger aufweisen.
Der transparente Leiter gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann einen Lichtdurchlassgrad von 90% oder mehr und eine Trübung von 1,5% oder weniger aufweisen. Der Lichtdurchlassgrad kann gemäß ASTM D 1003 gemessen werden, und die Trübung kann gemäß ASTM D 1003 gemessen werden.
In dem transparenten Leiter gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind das Substrat, das Material der transparenten Polymerschicht, das Material und die Struktur des leitfähigen Netzwerks, etc. ähnlich oder gleich den vorstehend beschriebenen, und umfassen alle vorstehend beschriebenen Inhalte in Substrat, transparenter Polymerschicht, leitfähigem Netzwerk, und Energie-Anwendung.
Allerdings kann eine Dicke der transparenten Polymerschicht 50 nm bis 10 μm, speziell 50 nm bis 2000 nm betragen, und somit kann eine Dicke der Verbundschicht 50 nm bis 10 μm, speziell 50 nm bis 2000 nm betragen, jedoch sind diese Dicken nicht darauf beschränkt.
Allerdings kann die Verbundschicht 1 bis 30 Gewichtsteile, speziell 5 bis 30 Gewichtsteile, spezieller 5 bis 15 Gewichtsteile des leitfähigen Netzwerks, bezogen auf 100 Gewichtsteile des transparenten Polymers, enthalten, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Die vorliegende Erfindung umfasst eine Anzeige-Vorrichtung, einschließlich des transparenten Leiters, wie vorstehend beschrieben.
Die vorliegende Erfindung umfasst eine flache Flüssigkristallanzeige, einschließlich des transparenten Leiters, wie vorstehend beschrieben.
Die vorliegende Erfindung umfasst ein interaktives Bedienfeld, einschließlich des transparenten Leiters, wie vorstehend beschrieben.
Die vorliegende Erfindung umfasst eine Elektrolumineszenzvorrichtung, einschließlich des transparenten Leiters, wie vorstehend beschrieben.
Die vorliegende Erfindung umfasst eine Photovoltaikzelle, einschließlich des transparenten Leiters, wie vorstehend beschrieben.
Die vorliegende Erfindung umfasst eine Antistatikschicht, einschließlich des transparenten Leiters, wie vorstehend beschrieben.
Die vorliegende Erfindung umfasst eine elektromagnetische Wellenabschirmschicht, einschließlich des transparenten Leiters, wie vorstehend beschrieben.
Als Beispiel, um die Überlegenheit der vorliegenden Erfindung experimentell zu zeigen, wird ein Beispiel zum Anwenden von Wärmeenergie gezeigt.
Beispiel 1
Eine transparente Polymerschicht mit einer Dicke von 1000 nm wurde auf einem Polyethylenterephthalat(PET)-Substrat unter Verwendung einer transparenten Polymerschicht mit einer Glasübergangstemperatur von 118,39°C gebildet. Eine wässrige Dispersionsflüssigkeit, in der Silber-Nanodrähten in deionisiertem Wasser dispergiert sind, das ein Nichtlösungsmittel für das transparente Polymer ist, als Dispersionsmedium, wurde auf die transparente Polymerschicht aufgebracht und unter Bildung eines Silbernanodraht-Netzwerks getrocknet.
Die Silber-Nanodrähte hatten einen durchschnittlichen Durchmesser von 25 nm und ein Aspektverhältnis von 1000, und die Silber-Nanodraht-Dispersionsflüssigkeit wurde aufgebracht, so dass 15 Gewichtsteile des Silbernanodraht-Netzwerks, bezogen auf 100 Gewichtsteile transparenten Polymerschicht, gebildet wurden.
Hier wurde im Folgenden die transparente Polymerschicht auf 120°C erwärmt, bei 120°C für 90 Sekunden gehalten, und abgekühlt, um einen transparenten Leiter herzustellen.
Ein Lichtdurchlassgrad bzw. eine Trübung des Substrats betrugen 92,57% (Lichtdurchlassgrad) bzw. 0,78% (Trübung), und der Lichtdurchlassgrad und die Trübung des Substrats, auf dem die transparente Polymerschicht ausgebildet wurde, betrugen 92,25% und 0,54%. Der hergestellte transparente Leiter besaß einen Lichtdurchlassgrad von 91,31%, eine Trübung von 1,2%, und einen Schichtwiderstand von 70 bis 100 Ohm/sq.
Aus der rasterelektronenmikroskopischen Beobachtung wurde bestätigt, dass alle Silber-Nanodraht-Netzwerke in die transparente Polymerschicht eingesunken waren.
Als Beispiel, um experimentell die Überlegenheit der vorliegenden Erfindung zu zeigen, wird ein Beispiel zum Zuführen von Lichtenergie bereitgestellt.
Beispiel 2
Ein PET-Substrat mit der gleichen Polymerschicht wie die von Beispiel 1, auf die Wärmeenergie angewandt wurde, wurde verwendet.
Silber-Nanodrähte mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 20 nm und einer durchschnittlichen Länge von 25 μm wurden als leitfähige Nanoeinheiten verwendet. Als Ergebnis des UV-VIS-Lichtspektroskopiespektrums betrug ein Lichtabsorptionspeak des Silber-Nanodrahts 355,2 nm. Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) mit einem Gewichtsmittelmolekulargewicht von 86.000 wurde als Bindemittel zur Herstellung der Dispersionsflüssigkeit verwendet, und deionisiertes Wasser wurde als Dispersionsmedium verwendet. 0,15 Gew.-% Silber-Nanodrähte und 0,15 Gew.-% Hydroxypropylmethylcellulose wurden dem Dispersionsmedium zugesetzt und gemischt, so dass die Dispersionsflüssigkeit die Silber-Nanodrähte und die Hydroxypropylmethylcellulose enthielt. Dann wurde die Dispersionsflüssigkeit auf das Substrat mit der darauf ausgebildeten transparenten Polymerschicht durch Schleuderbeschichten aufgebracht und die Dispersionsflüssigkeit wurde so aufgebracht, dass 15 Gewichtsteile Silbernanodraht-Netzwerk, bezogen auf 100 Gewichtsteile der transparenten Polymerschicht, gebildet wurden.
Dann wurde der aufgebrachte Film mit nahen Infrarotstrahlen 10 Sekunden bei einer Intensität von 350 W unter Verwendung einer nahen Infrarotbestrahlungslampe (Adphos L40) zum Trocknen des aufgebrachten Films bestrahlt.
Nach dem Trocknen wurde 20 Sekunden bei einer Intensität von 0,31 mW/cm², 0,69 mW/cm² oder 2,78 mW/cm² mit UV-Strahlen (ersten UV-Strahlen) unter Verwendung einer UV-Lampe (LUMATEC SUV-DC, UV-C) bestrahlt. Dann wurde der transparente Leiter durch Bestrahlung mit 3,13 mW/cm² UV-Strahlen (zweite UV-Strahlen) 50 Sekunden, und einmal Bestrahlung mit gepulstem Weißlicht mit einer Pulsbreite von 15 msec und bei einer Intensität von 2800 W/cm² unter Verwendung einer Xenonlampe (erstes Licht, Wellenlänge 350 bis 950 nm) unmittelbar vor dem Stoppen der Bestrahlung mit UV-Strahlen (zweite UV-Strahlen) hergestellt.
Aus weiteren Experimenten wurde bestätigt, dass wenn ein reiner HPMC Film mit einer Dicke von 500 nm bei einer Intensität von 2,78 mW/cm² 20 Minuten mit den UV-Strahlen bestrahlt wurde, im Wesentlichen kein Gewichtverlust eintrat. Weiterhin wurde auf die gleiche Weise wie bei der Dispersionsflüssigkeit bestätigt, dass wenn ein Verbundfilm von Silber-Nanodrähten und Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) mit einem Gewichtverhältnis von 1:1 auf einer Glasplatte gebildet und mit UV-Strahlen von 0,31 mW/cm² 20 Minuten bestrahlt wurde, als Ergebnis des Messens eines Gewichtverlusts 0,173% Masse-Verminderung auftrat, bezogen auf die Gesamtmasse, einschließlich Glasplatte. Es wurde bestätigt, dass wenn C 1 s unter Verwendung von Röntgenstrahlphotoelektronenspektroskopie (XPS) gemessen wurde, eine Masse an reinem C, d. h. C 1 s, welche 61,3 Masse-% vor der UV-Bestrahlung betrug, auf 47,36 Masse-% vermindert wurde.
Beispiel 3
Beispiel 3 wurde auf die gleiche Weise durchgeführt wie in Beispiel 2, außer dass der getrocknete Beschichtungsfilm mit 2,78 mW/cm² UV-Strahlung (erste UV-Strahlung) 5 Sekunden unter Verwendung einer UV-Lampe und einer Xenonlampe bestrahlt wurde, und mit gepulstem Weißlicht (zweites Weißlicht) 15 Mal mit einer Pulsbreite von 5 msec, einem Intervall zwischen Pulsen von 10 msec, und einer Intensität von 666 W/cm² gleichzeitig mit der Bestrahlung mit UV-Licht bestrahlt wurde. Dann wurde der transparente Leiter durch Bestrahlung mit UV-Strahlen (zweite UV-Strahlen) von 3,13 mW/cm² 50 Sekunden und Bestrahlung mit gepulstem Weißlicht (erstes Weißlicht) einmal mit einer Pulsbreite von 15 msec und einer Intensität von 2800 W/cm² unmittelbar vor dem Stoppen der Bestrahlung mit UV-Strahlen (zweite UV-Strahlen) hergestellt.
Hier wurde bestätigt, dass wenn reine Silber-Nanodrähte ohne Einschluss eines Bindemittels auf eine Glasplatte aufgebracht und dann mit einem gepulstem Weißlicht 15 Mal bei einer Pulslücke von 10 msec und einer Intensität von 666 W/cm² bestrahlt wurden, kein Lichtsintern auftrat.
Aus der rasterelektronenmikroskopischen Beobachtung wurde bestätigt, dass in sämtlichen in Beispiel 2 und Beispiel 3 hergestellten transparenten Leitern das Verschmelzen zwischen den Silber-Nanodrähten problemlos erzeugt wurde, um das Lichtsintern zu erreichen, und wie in 1 (geringe Vergrößerung) und 2 (hohe Vergrößerung) gezeigt, wobei der in Beispiel 2 hergestellte transparente Leiter durch ein Rasterelektronenmikroskop beobachtet wurde, wurde bestätigt, dass das Silbernanodraht-Netzwerk in der transparenten Polymerschicht nur durch die UV-Bestrahlung (zweite UV-Strahlung) und die Bestrahlung mit dem gepulsten Weißlicht unter Verwendung der Xenonlampe versank.
Der hergestellte transparente Leiter besaß eine Fläche von 20 mm × 20 mm. Diese Fläche wurde gleichmäßig in 9 Bereiche unterteilt und jeder Schichtwiderstand wurde statistisch 10 Mal für jeden unterteilten Bereich unter Verwendung einer 4-Punktesonde gemessen, und die Schichtwiderstand-Durchschnitte und Schichtwiderstand-Abweichungen wurden durch Integrieren der Messergebnisse sämtlicher unterteilter Bereiche erhalten.
Es wurde bestätigt, dass die Schichtwiderstandsgleichförmigkeit des hergestellten transparenten Leiters 98% oder mehr betrug, ohne Rücksicht auf die Intensität zum Zeitpunkt der ersten UV-Bestrahlung, und es wurde bestätigt, dass die Leitfähigkeit des Silbernanodraht-Netzwerks durch das Verschmelzen zwischen den Silber-Nanodrähten verbessert wurde, und somit ein durchschnittlicher Schichtwiderstand des transparenten Leiters auf 83 Ohm/sq stärker verbessert wurde.
Die in den Beispielen hergestellten transparenten Leiter besaßen einen Lichtdurchlassgrad von 91,07% (Beispiel 2) und 91,25% (Beispiel 3), und die Trübung von 1,22% (Beispiel 2) und 1,23% (Beispiel 3).
Mit den hergestellten transparenten Leitern wurde ein Biegetest durchgeführt. Im Einzelnen wurde der Biegetest 1000 Mal unter einem Biegeradius von 10 mm durch einen Zweipunkte-Biegetest durchgeführt. Sämtliche in Beispiel 2 und Beispiel 3 hergestellte transparente Leiter besaßen eine Schichtwiderstand-Zuwachsrate von 1,4 oder weniger in dem Biegetest, in dem der transparente Leiter 1.000 Mal mit einem Krümmungsradius von 10 mm gebogen wurde, und es somit abgeschätzt werden konnte, dass ein konstant niedriger Schichtwiderstand auch unter wiederholter physikalischer Verformung aufrechterhalten wurde.
Es wurde bestätigt, dass als Ergebnis der Beobachtung der nach Entfernen das Substrat exponierten Silber-Nanodrähte und Ätz-Entfernen der transparenten Polymerschicht bis auf eine Dicke von bis zu 50 nm von der Grenzfläche, bezogen auf die Grenzfläche zwischen dem Substrat und der transparente Polymerschicht, in dem in den Beispielen 1 bis 3 hergestellten transparenten Leiter die Silber-Nanodrähte im Wesentlichen nicht im unteren Bereich vorhanden waren. Eine Probe wurde auf die gleiche Weise hergestellt, und die transparente Polymerschicht wurde durch Ätzen bis auf eine Dicke von 50 nm von der Oberfläche der transparenten Polymerschicht entfernt, und als Ergebnis wurde bestätigt, dass die im oberen Bereich vorhandenen Silber-Nanodrähte durch Ätzen entfernt wurden.
Obwohl die vorliegende Erfindung hierin vorstehend durch spezielle Beispiele, beschränkte beispielhafte Ausführungsformen und Zeichnungen beschrieben wurde, sind diese nur zur Unterstützung des Gesamtverständnisses der vorliegenden Erfindung bereitgestellt. Daher ist die vorliegende Erfindung nicht auf die beispielhaften Ausführungsformen beschränkt. Verschiedene Modifikationen und Änderungen können in der Fachwelt, auf die sich die vorliegende Erfindung in der Beschreibung bezieht, vorgenommen werden.
Daher sollte die vorliegende Erfindung nicht beschränkt auf die oben beschrieben beispielhaften Ausführungsformen beschränkt werden, und nicht nur die im Folgenden zu beschreibenden Ansprüche sondern auch alle gleich oder gleichwertig modifizierten Ansprüche sollten in den Umfang und Geist der vorliegenden Erfindung fallen.

Claims

Herstellungsverfahren eines transparenten Leiters, folgendes umfassend: a) Herstellen eines Laminats, in dem eine transparente Polymerschicht und ein leitfähiges Netzwerk sequentiell auf ein Substrat laminiert sind; und b) Anwenden von Energie auf das Laminat, so dass das leitfähige Netzwerk in die transparente Polymerschicht einsinkt.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, wobei die Energie Wärmeenergie, Lichtenergie, oder Wärme und Lichtenergie ist.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt b) das Anwenden von Energie unter Erwärmen eines transparenten Polymers der transparenten Polymerschicht des Laminats auf eine Glasübergangstemperatur oder höher, so dass das leitfähige Netzwerk in die transparente Polymerschicht einsinkt, umfasst.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, wobei in Schritt b) die Energie mindestens Lichtenergie umfasst, und in Schritt b) Lichtbestrahlung mit Infrarotstrahlung (IR), ultravioletter (UV) Strahlung, sichtbarem Licht, Mikrowelle oder einer Kombination davon durchgeführt wird.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, wobei das leitfähige Netzwerk ein Netzwerk von einer oder zwei oder mehr Nanoeinheiten ist, ausgewählt aus leitfähigen Nanodrähten, leitfähigen Nanoröhrchen und leitfähigen Nanobanden.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, wobei das leitfähige Netzwerk ein Netzwerk von einer oder zwei oder mehr Nanoeinheiten ist, ausgewählt aus Silber-Nanodrähten, Silber-Nanobanden, Kohlenstoff-Nanoröhrchen, Kohlenstoff-Nanodrähten, und Kohlenstoff-Nanobanden.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 5, wobei das leitfähige Netzwerk eine poröse Struktur, in der die Nanoeinheiten physikalisch aneinander gebunden sind, oder eine poröse Struktur, in der die Nanoeinheiten in Kontakt miteinander ausgebildet oder ineinander gewirrt sind, aufweist.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, wobei ein transparentes Polymer der transparenten Polymerschicht eine Glasübergangstemperatur von 80 bis 140°C aufweist.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, wobei ein transparentes Polymer der transparenten Polymerschicht ein Polymer oder eine Gemisch aus zwei oder mehr ist, ausgewählt aus Polyester, Polyethylenterephthalat (PET), Acrylat (AC), Polybutylenterephthalat, Polymethylmethacrylat (PMMA), Acrylharz, Polycarbonat (PC), Polystyrol, Triacetat (TAC), Polyvinylalkohol, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyethylen, Ethylenvinylacetat-Copolymeren, Polyvinylbutyral, Metallion-vernetzten Ethylen-Methacrylsäure-Copolymeren, Polyurethan, Cellophan, und Polyolefin.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt a) umfasst: a1) Bilden eines Beschichtungsfilm durch Aufbringen einer ersten Lösung, enthaltend ein transparentes Polymer oder eine Polymerisationseinheit des transparenten Polymers auf das Substrat; und a2) Trocknen des Beschichtungsfilms.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 10, wobei das Polymerisieren des transparenten Polymers oder der Polymerisationseinheit des transparenten Polymers des Beschichtungsfilms weiterhin nach Schritt a2) oder gleichzeitig mit Schritt a2) durchgeführt wird.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, wobei die transparente Polymerschicht gemustert oder nicht gemustert ist.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt a) umfasst: a3) Aufbringen einer Dispersionsflüssigkeit, in der eine oder zwei oder mehr Nanoeinheiten, ausgewählt aus leitfähigen Nanodrähten, leitfähigen Nanoröhrchen und leitfähigen Nanobanden in einem Dispersionsmedium dispergiert sind, auf eine Oberfläche der transparenten Polymerschicht des Substrats, auf dem die transparente Polymerschicht ausgebildet ist.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 13, wobei die Dispersionsflüssigkeit weiterhin ein organisches Bindemittel enthält.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 14, wobei das organische Bindemittel ein natürliches Polymer oder ein synthetisches Polymer ist, in dem ein Molekulargewicht 5 × 10⁵ oder weniger beträgt.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 14, wobei das organische Bindemittel ein oder zwei oder mehr ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polysaccharid, einschließlich Glycogen, Amylose, Amylopectin, Callose, Agar, Algin, Alginat, Pektin, Carrageenan, Cellulose, Chitin, Chitosan, Curdlan, Dextran, Fructan, Collagen, Gellangummi, Gummi Arabicum, Stärke, Xanthan, Tragacanth-Gummi, Caravan, Carabean, Glucomannan, oder eine Kombination davon; Polysaccharide-Derivat, einschließlich Celluloseester oder Celluloseether; Polyethylenglycol (PEG); Polyvinylpyrrolidon (PVP); und Polyvinylalkohol (PVA).
Herstellungsverfahren nach Anspruch 13, wobei nach Schritt a3) weiterhin Bestrahlen des Beschichtungsfilms, auf den die Dispersionsflüssigkeit aufgebracht ist, mit einem Licht, einschließlich Infrarotstrahlung (IR) zum Trocknen des Beschichtungsfilms durchgeführt wird.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 14, wobei ein leitfähiges Material des leitfähigen Netzwerks eine optische Aktivität, einschließlich eines Oberflächen-Plasmons oder einer photokatalytischen Fähigkeit, aufweist.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 18, wobei das Herstellungsverfahren umfasst: einen ersten Lichtbestrahlungsschritt der Bestrahlung der auf eine Oberfläche der transparenten Polymerschicht aufgebrachten Nanoeinheiten mit einem ersten Licht, einschließlich einer ersten UV-Strahlung (UV); und einen zweiten Lichtbestrahlungsschritt der Bestrahlung der mit der ersten UV-Strahlung bestrahlten Nanoeinheiten mit einen zweiten Licht, einschließlich eines ersten gepulsten Weißlichts.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 19, wobei das zweite Licht weiterhin zweite UV-Strahlung, zweite Infrarotstrahlung, oder zweite UV-Strahlung und zweite Infrarotstrahlung umfasst.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 19, wobei das erste Licht weiterhin ein zweites gepulstes Weißlicht umfasst.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 19, wobei im zweiten Lichtbestrahlungsschritt Schritt b) durchgeführt wird.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 21, wobei das erste Weißlicht und das zweite Weißlicht Licht bei einer Wellenlänge entsprechend jeweils einem Lichtabsorptionspeak der Nanoeinheit in einem UV-VIS-Lichtspektroskopiespektrum der Nanoeinheit umfasst.
Transparenter Leiter folgendes umfassend: ein Substrat; und eine Verbundschicht auf dem Substrat, wobei die Verbundschicht eine transparente Polymerschicht mit einer Glasübergangstemperatur (Tg) von 80°C oder mehr; und ein in die transparente Polymerschicht eingebettetes leitfähiges Netzwerk umfasst, das leitfähige Netzwerk umfasst ein Netzwerk von einer oder zwei oder mehr Nanoeinheiten, ausgewählt aus Nanodrähten, Nanoröhrchen und Nanobanden, und eine Dichte der Nanoeinheit in einem oberen Bereich mit einer Dicke von 5% von einer Oberfläche aus, die eine entgegengesetzte Oberfläche einer Unterseite der Verbundschicht ist, wobei die Unterseite eine Oberfläche in Kontakt mit dem Substrat der Verbundschicht ist, ist relativ größer als eine Dichte der Nanoeinheit in einem unteren Bereich mit einer Dicke von 5% von der Unterseite aus, bezogen auf die Gesamtdicke der Verbundschicht.
Transparenter Leiter folgendes umfassend: ein Substrat; und eine Verbundschicht auf dem Substrat, wobei die Verbundschicht eine transparente Polymerschicht mit einer Glasübergangstemperatur (Tg) von 80°C oder mehr; und ein teilweise in die transparente Polymerschicht eigebettetes leitfähiges Netzwerk umfasst, und das leitfähige Netzwerk ein Netzwerk von einer oder zwei oder mehr Nanoeinheiten umfasst, ausgewählt aus Nanodrähten, Nanoröhrchen und Nanobanden.
Transparenter Leiter folgendes umfassend: eine Verbundschicht, in der ein leitfähiges Netzwerk in eine auf einem Substrat ausgebildete transparente Polymerschicht einsinkt, wobei das leitfähige Netzwerk ein Netzwerk von einer oder zwei oder mehr Nanoeinheiten, ausgewählt aus Nanodrähten, Nanoröhrchen und Nanobanden umfasst.
Transparenter Leiter nach einem der Ansprüche 24 bis 26, wobei der transparente Leiter einen Lichtdurchlassgrad von 90% oder mehr und eine Trübung von 1,5% oder weniger aufweist.
Transparenter Leiter nach einem der Ansprüche 24 bis 26, wobei der transparente Leiter eine Schichtwiderstandsgleichförmigkeit von 90% oder mehr, wie definiert durch Beziehungsgleichung 1 nachstehend, bezogen auf eine Fläche von mindestens 20 mm × 20 mm aufweist: (Beziehungsgleichung 1) Schichtwiderstandsgleichförmigkeit (%) = [1 – (Schichtwiderstand Standardabweichung)/Schichtwiderstand Durchschnitt)] × 100,
Transparenter Leiter nach einem der Ansprüche 24 bis 26, wobei der transparente Leiter eine Schichtwiderstand-Zuwachsrate von 1,4 oder weniger aufweist, wie definiert durch Beziehungsgleichung 2, nachstehend, in einem Biegetest, in dem der transparente Leiter 1.000 Mal mit einem Krümmungsradius von 1 cm gebogen wird: (Beziehungsgleichung 2) Schichtwiderstand Zuwachsrate = Schichtwiderstand nach Biegetest/Schichtwiderstand vor Biegetest.
Transparenter Leiter nach einem der Ansprüche 24 bis 26, wobei der transparente Leiter einen durchschnittlichen Schichtwiderstand von 100 Ohm/sq oder weniger aufweist.
Transparenter Leiter nach einem der Ansprüche 24 bis 26, wobei das leitfähige Netzwerk eine poröse Struktur, in der die Nanoeinheiten physikalisch aneinander gebunden sind, oder eine poröse Struktur, in der die Nanoeinheiten in Kontakt miteinander ausgebildet oder ineinander gewirrt sind, aufweist.