KR20150052811A - 투명한 전도성 막 - Google Patents

투명한 전도성 막 Download PDF

Info

Publication number
KR20150052811A
KR20150052811A KR1020147035734A KR20147035734A KR20150052811A KR 20150052811 A KR20150052811 A KR 20150052811A KR 1020147035734 A KR1020147035734 A KR 1020147035734A KR 20147035734 A KR20147035734 A KR 20147035734A KR 20150052811 A KR20150052811 A KR 20150052811A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polymer
transparent
transparent conductive
cellulose acetate
coating
Prior art date
Application number
KR1020147035734A
Other languages
English (en)
Inventor
매튜 티 스테빈스
Original Assignee
케어스트림 헬스 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 케어스트림 헬스 인코포레이티드 filed Critical 케어스트림 헬스 인코포레이티드
Publication of KR20150052811A publication Critical patent/KR20150052811A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0274—Optical details, e.g. printed circuits comprising integral optical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B23/00—Layered products comprising a layer of cellulosic plastic substances, i.e. substances obtained by chemical modification of cellulose, e.g. cellulose ethers, cellulose esters, viscose
    • B32B23/04—Layered products comprising a layer of cellulosic plastic substances, i.e. substances obtained by chemical modification of cellulose, e.g. cellulose ethers, cellulose esters, viscose comprising such cellulosic plastic substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B23/042—Layered products comprising a layer of cellulosic plastic substances, i.e. substances obtained by chemical modification of cellulose, e.g. cellulose ethers, cellulose esters, viscose comprising such cellulosic plastic substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B23/00—Layered products comprising a layer of cellulosic plastic substances, i.e. substances obtained by chemical modification of cellulose, e.g. cellulose ethers, cellulose esters, viscose
    • B32B23/04—Layered products comprising a layer of cellulosic plastic substances, i.e. substances obtained by chemical modification of cellulose, e.g. cellulose ethers, cellulose esters, viscose comprising such cellulosic plastic substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B23/08—Layered products comprising a layer of cellulosic plastic substances, i.e. substances obtained by chemical modification of cellulose, e.g. cellulose ethers, cellulose esters, viscose comprising such cellulosic plastic substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10—Esters; Ether-esters
    • C08K5/101—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/06—Elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08L1/08—Cellulose derivatives
    • C08L1/10—Esters of organic acids, i.e. acylates
    • C08L1/14—Mixed esters, e.g. cellulose acetate-butyrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D101/00—Coating compositions based on cellulose, modified cellulose, or cellulose derivatives
    • C09D101/08—Cellulose derivatives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D101/00—Coating compositions based on cellulose, modified cellulose, or cellulose derivatives
    • C09D101/08—Cellulose derivatives
    • C09D101/10—Esters of organic acids
    • C09D101/14—Mixed esters, e.g. cellulose acetate-butyrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/22—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022466—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022466—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers
    • H01L31/022491—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers composed of a thin transparent metal layer, e.g. gold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1884—Manufacture of transparent electrodes, e.g. TCO, ITO
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/12—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
    • H05K3/1208—Pretreatment of the circuit board, e.g. modifying wetting properties; Patterning by using affinity patterns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • H05K1/092—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
    • H05K1/095—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks for polymer thick films, i.e. having a permanent organic polymeric binder
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01—Dielectrics
    • H05K2201/0104—Properties and characteristics in general
    • H05K2201/0108—Transparent
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/02—Fillers; Particles; Fibers; Reinforcement materials
    • H05K2201/0203—Fillers and particles
    • H05K2201/0242—Shape of an individual particle
    • H05K2201/026—Nanotubes or nanowires
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/12—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
    • H05K3/1275—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns by other printing techniques, e.g. letterpress printing, intaglio printing, lithographic printing, offset printing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

높은 광 투과율, 낮은 표면 저항성, 및 우수한 필-오프 부착력을 나타내는 투명한 전도성 막이 개시되고 청구된다. 그와 같은 막은 전자장치 적용에 유용하다.

Description

투명한 전도성 막{TRANSPARENT CONDUCTIVE FILM}
적어도 하나의 구현예는 하나 이상의 투명 기판; 하나 이상의 투명 기판 위에 배치된 하나 이상의 투명한 프라이머 층을 포함하는 투명한 전도성 막을 포함하고, 여기서 하나 이상의 투명한 프라이머 층은 하나 이상의 하이드록시-작용성 중합체 및 하나 이상의 열경화성 단량체; 및 하나 이상의 투명한 프라이머 층 위에 배치된 하나 이상의 투명한 전도성 층을 포함하는 하나 이상의 투명한 프라이머 층 코팅 혼합물로부터 형성되고, 여기서 하나 이상의 투명한 전도성 층은 하나 이상의 제 1 셀룰로오스 에스테르 중합체 및 하나 이상의 금속 나노와이어를 포함하는 하나 이상의 투명한 전도성 층 코팅 혼합물로부터 형성된다.
적어도 일부 구현예에서, 하나 이상의 투명 기판은 하나 이상의 폴리에스테르를 포함한다.
적어도 일부 구현예에서, 하나 이상의 투명 기판은 약 70 중량% 이상의 에틸렌 테레프탈레이트 반복 단위를 포함하는 하나 이상의 제 1 폴리에스테르를 포함한다.
적어도 일부 그와 같은 구현예에서, 하나 이상의 제 1 하이드록시-작용성 중합체는 셀룰로오스 에스테르 중합체, 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 또는 폴리비닐 알코올을 포함한다.
적어도 일부의 상기 구현예에서, 하나 이상의 제 1 하이드록시-작용성 중합체는 셀룰로오스 아세테이트 중합체, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 중합체, 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 중합체를 포함한다.
적어도 일부 상기 구현예에서, 하나 이상의 제 1 하이드록시-작용성 중합체는 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 중합체를 포함한다.
적어도 일부 상기 구현예에서, 하나 이상의 제 1 하이드록시-작용성 중합체는 ASTM D817-96에 따라 약 1 중량% 이상, 또는 약 3 중량% 이상, 또는 약 4.8 중량%의 하이드록실 함량을 포함한다.
적어도 일부 상기 구현예에서, 하나 이상의 열경화성 단량체는 약 3 개 이상의 에테르 기를 포함한다.
적어도 일부 상기 구현예에서, 하나 이상의 열경화성 단량체는 하나 이상의 멜라민 단량체를 포함한다.
적어도 일부 상기 구현예에서, 하나 이상의 열경화성 단량체는 헥사메톡시메틸멜라민을 포함한다.
적어도 일부 상기 구현예에서, 하나 이상의 제 1 셀룰로오스 에스테르 중합체는 셀룰로오스 아세테이트 중합체, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 중합체, 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 중합체를 포함한다.
적어도 일부 상기 구현예에서, 하나 이상의 제 1 셀룰로오스 에스테르 중합체는 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 중합체를 포함한다.
적어도 일부 상기 구현예에서, 하나 이상의 금속 나노와이어는 하나 이상의 은 나노와이어를 포함한다.
적어도 일부 상기 구현예에서, 투명한 전도성 막은 약 100 오옴/스퀘어 미만의 4-포인트 표면 저항률을 나타낸다.
적어도 일부 상기 구현예에서, 투명한 전도성 막은 ASTM D3359-92A에 따라 5의 필-오프(peel-off) 부착력 값을 나타낸다.
이들 구현예 및 다른 변화 및 변형은 설명, 예시적인 구현예, 실시예, 및 하기 청구항으로부터 더 우수하게 이해될 수 있다. 제공된 임의의 구현예는 설명적인 예로써만 주어진다. 본질적으로 달성되는 다른 바람직한 목적 및 이점이 발생할 수 있거나 당해분야의 숙련가에게 분명할 수 있다.
본원에 참조된 모든 공보, 특허들, 및 특허 문서는, 개별적으로 참고로 편입된 것처럼, 그 전체가 참고로 편입된다.
2012년 6월 26일자로 제출된 미국 가출원 번호 61/664,268(발명의 명칭: 투명한 전도성 막(TRANSPARENT CONDUCTIVE FILM))은 본원에 그 전체가 참고로 편입된다.
은 나노와이어 및 셀룰로오스 에스테르 중합체를 포함하는 전도성 층들을 특징으로 하는 투명한 전도성 막(TCF)은 2012년 5월 3일자로 공개된 미국 특허 출원 공보 2012/0107600(발명의 명칭: 셀룰로오스 에스테르를 포함하는 투명한 전도성 막(TRANSPARENT CONDUCTIVE FILMS COMPRISING CELLULOSE ESTERS))에 개시되며, 이는 본원에 그 전체가 참고로 편입된다. 그와 같은 TCF는 높은 광 투과율 및 낮은 표면 저항성을 나타낼 수 있다. 그러나, 이들 특성을 유지하면서, 또한 우수한 필-오프 부착력을 나타내는 TCF를 개발하려고 도전하고 있다.
투명한 전도성 막
투명한 전기 전도성 막은 최근에 터치 패널 디스플레이, 액정 디스플레이, 전계발광 조명, 유기 발광 다이오드 디바이스, 광전지 태양전지의 적용에 광범위하게 사용되었다. 인듐 주석 옥사이드(ITO)계 투명한 전도성 막은 그의 고전도도, 투명도, 및 비교적 우수한 안정성으로 인해 최근까지 대부분의 적용에 선택되는 투명한 컨덕터였다. 그러나, 인듐 주석 옥사이드계 투명한 전도성 막은, 특히 인듐 주석 옥사이드가 가요성 기판 위에 침착될 때, 고가의 인듐, 복잡하고 비싼 진공 침착 장비 및 공정의 필요성, 및 그의 고유한 취성 및 균열하려는 경향으로 인해 한계를 갖는다.
투명한 전도성 막(TCF)의 특성을 측정하기 위한 2 가지 중요한 파라미터는 총 광 투과율(%T) 및 막 표면 전기전도도이다. 더 높은 광 투과율은 디스플레이 적용의 경우 깨끗한 사진 품질을 가능하게 하고, 조명 및 태양 에너지 전환 적용의 경우 더 높은 효율을 가능하게 한다. 더 낮은 저항률은 소비 전력이 최소화될 수 있는 대부분의 투명한 전도성 막 적용을 위해 가장 바람직하다.
투명 기판
일부 구현예는 하나 이상의 투명 기판을 포함하는 TCF를 제공한다. 기판은 강성 또는 가요성일 수 있다.
적합한 강성 기판은, 예를 들면, 유리, 폴리카보네이트, 아크릴, 등을 포함한다.
TCF의 다양한 층들을 위한 코팅 혼합물이 가요성 기판 위로 코팅되는 경우, 기판은 바람직하게는 임의의 원하는 두께를 갖고 하나 이상의 중합체 물질로 구성된 가요성, 투명한 중합체 막이다. 기판은 전도성 층의 코팅 및 건조 동안 치수 안정성을 나타내고, 위에 가로놓인 층들과 적합한 부착 특성을 갖는 것이 필요하다. 그와 같은 기판을 제조하는데 유용한 중합체 물질은 폴리에스테르(예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 나프탈레이트), 셀룰로오스 아세테이트 및 다른 셀룰로오스 에스테르, 폴리비닐 아세탈, 폴리올레핀, 폴리카보네이트, 및 폴리스티렌을 포함한다. 바람직한 기판은 우수한 열 안정성을 갖는 중합체, 예컨대 폴리에스테르 및 폴리카보네이트로 구성된다. 지지 물질은 또한 수축을 감소시키고 치수 안정성을 촉진하기 위하여 처리되거나 어닐링될 수 있다. 투명한 다층 기판이 또한 사용될 수 있다.
적어도 일부 구현예는 하나 이상의 폴리에스테르를 포함하는 투명 기판을 포함하는 투명한 전도성 막을 제공한다. 하나 이상의 폴리에스테르는, 예를 들면, 약 70 중량% 이상의 에틸렌 테레프탈레이트 반복 단위를 포함할 수 있다. 또는 그것은 약 75 중량% 이상, 또는 약 80 중량% 이상, 또는 약 85 중량% 이상, 또는 약 90 중량% 이상 또는 약 95 중량% 이상의 에틸렌 테레프탈레이트 반복 단위를 포함할 수 있다.
그와 같은 폴리에스테르는, 예를 들면, 산 또는 에스테르 잔기를 포함하는 하나 이상의 단량체와 알코올 잔기를 포함하는 하나 이상의 단량체의 축합 중합을 통해 제조될 수 있다. 산 또는 에스테르 잔기를 포함하는 단량체의 비-제한적인 예로는, 예를 들면, 방향족 산 또는 에스테르, 지방족 산 또는 에스테르, 및 비-방향족 사이클릭 산 또는 에스테르를 포함한다. 산 또는 에스테르 잔기를 포함하는 예시적인 단량체는, 예를 들면, 테레프탈산, 디메틸 테레프탈레이트, 이소프탈산, 디메틸 이소프탈레이트, 프탈산, 메틸 프탈레이트, 트리멜리트산, 트리메틸 트리멜리테이트, 나프탈렌 디카복실산, 디메틸 나프탈레이트, 아디프산, 디메틸 아디페이트, 아젤라산, 디메틸 아젤레이트, 세박산, 디메틸 세바케이트, 등을 포함한다. 알코올 잔기를 포함하는 예시적인 단량체는, 예를 들면, 에틸렌 글리콜, 프로판디올, 부탄디올, 헥산디올, 네오펜틸 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 사이클로헥산디메탄올, 등을 포함한다.
그와 같은 폴리에스테르는, 예를 들면, 알코올 잔기를 포함하는 단량체로부터의 제 2 잔기에 에스테르 연결에 의해 연결된 산 또는 에스테르 잔기를 포함하는 단량체로부터의 제 1 잔기를 포함하는 반복 단위를 포함할 수 있다. 예시적인 반복 단위로는, 예를 들면, 에틸렌 테레프탈레이트, 에틸렌 이소프탈레이트, 에틸렌 나프탈레이트, 디에틸렌 테레프탈레이트, 디에틸렌 이소프탈레이트, 디에틸렌 나프탈레이트, 사이클로헥실렌 테레프탈레이트, 사이클로헥실렌 이소프탈레이트, 사이클로헥실렌 나프탈레이트, 등이다. 그와 같은 폴리에스테르는 하나 초과의 반복 기 유형을 포함할 수 있고, 때때로 코폴리에스테르로서 언급될 수 있다.
투명한 프라이머 층
일부 구현예는 하나 이상의 투명 기판 위에 배치된 하나 이상의 투명한 프라이머 층을 포함하는 TCF를 제공하며, 여기서 하나 이상의 투명한 프라이머 층은 하나 이상의 하이드록실-작용성 중합체 및 하나 이상의 열경화성 단량체를 포함하는 하나 이상의 투명한 프라이머 층 코팅 혼합물로부터 형성된다. 그와 같은 프라이머 층들은, 일부 경우에, 담체 층들, 중간체 층들, 부착 프로모터 층들, 중간층, 등으로서 언급될 수 있다. 그와 같은 프라이머 층들은 하나 이상의 투명 기판에 하나 이상의 투명한 전도성 층의 부착을 촉진하게 한다.
하이드록시-작용성 중합체는 공유 결합을 형성하기 위해 열경화성 단량체, 예컨대, 에테르 기 상의 반응성 기와 반응할 수 있는 하이드록실 기를 포함하는 중합체이다. 하이드록시-작용성 중합체의 예로는, 예를 들면, 셀룰로오스 에스테르 중합체, 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 폴리비닐 알코올, 등을 포함한다.
셀룰로오스 에스테르 중합체는 셀룰로오스 아세테이트, 예컨대, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 트리아세테이트, 셀룰로오스 프로피오네이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트(CAB), 등을 포함한다.
하이드록시-작용성 중합체는, ASTM D817-96 시험 방법에 의해 결정된 바와 같이, 중량%로서 표현되는, 그의 하이드록실 함량에 의해 특징지워질 수 있다. 특히 유용한 하이드록시-작용성 중합체는 약 1 중량% 이상, 또는 약 3 중량% 이상, 또는 약 4.8 중량%의 하이드록실 함량을 포함한다. 예시적인 하이드록시-작용성 중합체는, 전형적인 평균 로트를 기반으로 하여, 4.8 중량%의 하이드록실 함량을 갖는, 이스트만 케미칼 캄파니(Eastman Chemical Company, 미국 테네시주 킹스포트 소재)로부터 이용가능한, CAB 533-0.4 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 중합체이다.
열경화성 단량체가 공지되어 있다. 이들은, 예를 들면, 하나 이상의 에테르 기, 예컨대, 1, 2, 3개, 또는 그 이상의 에테르 기를 갖는 단량체를 포함할 수 있다. 그와 같은 에테르 기는, 예를 들면, 하나 이상의 메톡시, 에톡시, 또는 다른 기를 포함할 수 있다. 그와 같은 에테르 기는 다른 작용기, 예컨대, 하이드록실 기와 반응할 수 있거나, 이들은 다른 에테르 기와 반응할 수 있다. 그와 같은 반응은 중합 또는 가교결합을 야기할 수 있다. 방향족 또는 헤테로방향족 고리를 갖는 열경화성 단량체, 예컨대, 작용화된 멜라민 단량체는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트와 같은 기판와 개선된 코팅 양립가능성을 제공할 수 있다. 헥사메톡시메틸멜라민이 예시적인 열경화성 단량체이다.
투명한 프라이머 층 코팅 혼합물은 또한 중합 및 가교결합 반응을 촉진하기 위해 열 개시제를 포함할 수 있다. 예시적인 개시제는 파라-톨루엔 설폰산이다.
투명한 프라이머 층 코팅 혼합물은 일반적으로 유기 용매를 포함할 수 있다. 이들은 용액 점도를 조절하고, 습윤 및 기판 코팅을 향상시키는 등과 같은 목적을 위해 사용될 수 있다. 유기 용매의 예로는 케톤, 에스테르, 및 알코올, 예컨대, 메틸 에틸 케톤, 부틸 아세테이트, 에탄올, 등을 포함한다.
투명한 프라이머 층들은 전선 권취 막대 코팅(wire wound rod coating), 딥 코팅, 에어 나이프 코팅, 커튼 코팅, 슬라이드 코팅, 고체-다이 코팅, 롤 코팅, 그라비야 코팅, 또는 압출 코팅과 같은 다양한 코팅 절차를 사용하여 투명 기판 위에 투명한 프라이머 층 코팅 혼합물을 코팅하여 형성될 수 있다. 그와 같은 코팅 혼합물은, 예를 들면, 실온에서 6 내지 20 중량% 고형물, 및 5 내지 30 cps 점도를 가질 수 있다.
그와 같은 코팅은, 예를 들면, 100 내지 500 nm의 두께를 갖는 코팅 층을 제공하기 위해 적용 후 건조될 수 있다. 예를 들면, 280 ℉(138 ℃) 오븐에서 2 분 건조가 실시예에서 실증된다.
투명한 전도성 층
일부 구현예는 하나 이상의 투명한 프라이머 층 위에 배치된 하나 이상의 투명한 전도성 층을 포함하는 TCF를 제공하며, 여기서 상기 하나 이상의 투명한 전도성 층은 하나 이상의 제 1 셀룰로오스 에스테르 중합체 및 하나 이상의 금속 나노와이어를 포함하는 하나 이상의 투명한 전도성 층 코팅 혼합물로부터 형성된다.
적당한 투명한 전도성 층 코팅 혼합물은 2012년 5월 3일자로 공개된 미국 특허 출원 공보 2012/0107600(발명의 명칭: 셀룰로오스 에스테르를 포함하는 투명한 전도성 막(TRANSPARENT CONDUCTIVE FILMS COMPRISING CELLULOSE ESTERS))에 개시되며, 이는 본원에 그 전체가 참고로 편입된다.
투명한 전도성 막을 위한 실제적인 제조 공정을 위해, 단일 코팅 용액에 전도성 성분, 예컨대 은 나노와이어, 및 중합체 결합제 둘 모두를 갖는 것이 바람직하고 중요하다. 중합체 결합제 용액은 은 나노와이어의 분산을 촉진하기 위한 분산제로서, 및 은 나노와이어 코팅 분산을 안정시키기 위한 증점제로서의, 이중 역할을 하여, 은 나노와이어의 침강이 코팅 공정 동안 임의의 시점에서 일어나지 않게 한다. 이것은 코팅 공정을 간소화시키고, 원-패스 코팅을 가능하게 하고, 투명한 전도성 막을 형성하기 위해 제 1 코팅 노출된 은 나노와이어가 차후에 중합체와 과-코팅되는 약하고 부서지기 쉬운 막을 형성하는 방법을 피한다.
투명한 전도성 막이 다양한 디바이스 적용에 유용하게 하기 위해서, 투명한 전도성 막의 결합제가 광학적으로 투명하고 가요성이 되어야 하며; 여전히 높은 기계적 강도, 경도, 및 우수한 열 및 광 안정성을 갖는 것이 또한 중요하다. 투명한 전도성 막을 위한 중합체 결합제가 N, O, S 또는 다른 원소를 갖는 작용기를 고립 전자쌍 전자와 함께 함유하여 은 나노와이어 및 중합체 용액의 분산 및 코팅 동안 은 나노와이어의 안정화를 위해 우수한 배위 결합을 제공하는 것이 또한 바람직하다.
따라서, 높은 산소 함량을 갖는, 예컨대 하이드록실 기 및 카복실레이트 기를 갖는 중합체 결합제를 사용하는 것이 유리하다. 이들 중합체는 은 나노와이어 표면에 대해 강한 친화성을 갖고, 코팅 용액에서 은 나노와이어의 분산 및 안정화를 촉진한다. 대부분의 산소-풍부 중합체는 또한 유기 용매-코팅된 박막을 제조하기 위해 통상적으로 사용되는 극성 유기 용매에 우수한 용해도를 갖는 부가된 이점을 갖는다.
셀룰로오스 에스테르 중합체, 예컨대 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트(CAB), 셀룰로오스 아세테이트(CA), 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(CAP)는 은 나노와이어 기반 투명한 전도성 막을 제조하는데 사용되고, 유기 용매, 예컨대 2-부타논(메틸 에틸 케톤, MEK), 메틸 이소-부틸 케톤, 아세톤, 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, 에틸 아세테이트, 또는 그의 혼합물로부터 코팅될 때 다른 산소-풍부 중합체 결합제보다 우수하다. 그의 사용은 코팅된 막의 광 투과율 및 전기전도도 둘 모두가 크게 개선된 투명한 전도성 막을 야기한다. 또한, 이들 셀룰로오스 에스테르 중합체는 100 ℃ 이상의 유리전이 온도를 갖고, 높은 기계적 강도 및 경도를 갖는 투명하고 가요성 막을 형성할 수 있고, 높은 열 및 광 안정성을 갖는다. 그에 반해서, 폴리우레탄 또는 폴리비닐 부티랄 중합체 결합제를 이용하여 유사하게 제조된 투명한 전도성 막은 덜 바람직한 투과율 및 전도도를 나타낸다.
셀룰로오스 에스테르 중합체는 건조된 투명한 전도성 막의 약 40 내지 약 90 중량%로 존재한다. 바람직하게는, 이들은 상기 건조된 막의 약 60 내지 약 85 중량%로 존재한다.
일부 구성에서, 최대 50 중량%의 셀룰로오즈 에스테르 중합체가 하나 이상의 추가의 중합체로 대체될 수 있다. 이들 중합체는 셀룰로오스 중합체와 양립가능하여야 한다. "양립가능한"은 중합체가 건조될 때 투명한, 단일상 혼합물을 형성함을 의미한다. 추가의 중합체 또는 중합체들은 추가 이점 예컨대 지지물에 대한 부착을 촉진하고 경도 및 내긁기성을 향상시키는 이점을 제공할 수 있다. 상기에서와 같이, 모든 중합체의 총 중량%는 건조된 투명한 전도성 막의 약 50 내지 약 90 중량%이다. 바람직하게는, 모든 중합체의 총 중량은 상기 건조된 막의 약 70 내지 약 85 중량%이다. 폴리에스테르 및 폴리아크릴 중합체는 유용한 추가의 중합체의 예들이다.
금속 나노와이어, 예컨대, 은 또는 구리 나노와이어는 전도성 막, 및 전도성 막을 사용하여 제조된 물품에 전기전도도를 부여하기 위해 필수적인 성분이다. 투명한 전도성 막의 전기전도도는 a) 단일 나노와이어의 전도도, b) 말단들 사이에 나노와이어의 수, 및 c) 나노와이어들 사이의 연결성에 의해 주로 조절된다. 어떤 나노와이어 농도(침루 역치로도 언급됨) 미만에서는, 나노와이어들이 너무 멀리 떨어져 배치되기 때문에 제공되는 연속적 전류 경로가 없기 때문에, 말단들 사이의 전도도는 제로이다. 이 농도를 초과하면, 하나 이상의 이용가능한 전류 경로가 존재한다. 더 많은 전류 경로가 제공됨으로써, 상기 층의 전체 저항성은 증가될 것이다. 그러나, 더 많은 전류 경로가 제공됨으로써, 전도성 막을 통해 투과되는 광의 %는 나노와이어에 의한 광 흡수 및 산란으로 인해 감소한다. 또한, 전도성 막에서 금속 나노와이어의 양이 증가함으로써, 투명한 막의 연무는 금속 나노와이어에 의한 광 산란으로 인해 증가한다. 유사한 효과가 전도성 막을 사용하여 제조된 투명한 물품에서 일어날 것이다.
일 구현예에서, 금속 나노와이어의 종횡비(길이/폭)는 약 20 내지 약 3300이다. 또 하나의 구현예에서, 금속 나노와이어의 종횡비(길이/폭)는 약 500 내지 1000이다. 약 5 μm 내지 약 100 μm(마이크로미터)의 길이 및 약 30 nm 내지 약 200 nm의 폭을 갖는 금속 나노와이어가 유용하다. 약 50 nm 내지 약 120 nm의 폭 및 약 15 μm 내지 약 100 μm의 길이를 갖는 금속 나노와이어가 또한 투명한 전도성 네트워크 막의 구성에 유용하다.
금속 나노와이어는 당해분야에 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다. 특히, 은 나노와이어는 폴리올(예를 들면, 에틸렌 글리콜 또는 프로필렌 글리콜) 및 폴리(비닐 피롤리돈)의 존재 하에서 은 염(예를 들면, 은 니트레이트)의 용액-상 감소를 통해 합성될 수 있다. 균일한 크기의 은 나노와이어의 대규모 생산은, 예를 들면, 하기 문헌에 기판된 방법에 따라 제조될 수 있다(참고: Ducamp-Sanguesa, C. et al, J. of Solid State Chemistry,(1992), 100, 272-280; Sun, Y. et al, Chem . Mater.(2002), 14, 4736-4745; 및 Sun, Y. et al, Nanoletters ,(2003), 3(7), 955-960).
투명한 전도성 층 코팅 혼합물은 일반적으로 유기 용매를 포함할 수 있다. 이들은 용액 점도를 조절하고, 습윤 및 기판 코팅을 향상시키는 등과 같은 목적을 위해 사용될 수 있다. 유기 용매의 예로는 톨루엔, 2-부타논(메틸 에틸 케톤, MEK), 메틸 이소-부틸 케톤, 아세톤, 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 에틸 락테이트, 또는 테트라하이드로푸란, 또는 그의 혼합물을 포함한다. 메틸 에틸 케톤이 특히 유용한 코팅 용매이다.
투명한 전도성 층들은 전선 권취 막대 코팅, 딥 코팅, 에어 나이프 코팅, 커튼 코팅, 슬라이드 코팅, 슬롯-다이 코팅, 롤 코팅, 그라비야 코팅, 또는 압출 코팅과 같은 다양한 코팅 절차를 사용하여 투명한 프라이머 층들 위에 투명한 전도성 층 코팅 혼합물을 코팅하여 형성될 수 있다. 계면활성제 및 다른 코팅 조제가 코팅 제형에 편입될 수 있다. 그와 같은 코팅 혼합물은, 예를 들면, 실온에서 6 내지 20 중량% 고형물, 및 5 내지 30 cps 점도를 가질 수 있다.
그와 같은 코팅은, 예를 들면, 100 내지 500 nm의 두께를 갖는 코팅 층을 제공하기 위해 적용 후 건조될 수 있다. 예를 들면, 280 ℉(138 ℃) 오븐에서 2 분 건조가 실시예에서 실증된다.
투명한 전도성 막 특성
코팅 및 건조시, 투명한 전도성 막은 일렉트로닉 디자인 투 마켓 인코포레이티드(Electronic Design to Market, Inc, 미국 오하이오주 톨레도 소재)로부터 이용가능한, R-CHEK 모델 RC2175 표면 저항률 미터를 사용하여 측정될 때, 1,000 오옴/sq 미만, 또는 500 오옴/sq 미만, 또는 100 오옴/sq 미만의 표면 저항률을 가져야 한다.
코팅, 및 건조시, 상기 투명한 전도성 막은 가능한 한 높은 투과율(%)을 가져야 한다. 70% 이상의 투과율이 유용하다. 80% 이상 및 90% 이상의 투과율이 더욱더 유용하다.
코팅 및 건조시, 상기 투명한 전도성 막은 ASTM D3359-92A에 따라 평가될 때, 이례적인 풀-오프 부착 특성, 예컨대 "5" 등급을 나타내어야 한다. 그와 같은 절차가 실시예 1에 기판된다.
예시적인 구현예
본원에 그 전체가 참고로 편입된, 2012년 6월 26일자로 제출된 미국 가출원 번호 61/664,268(발명의 명칭: 투명한 전도성 막(TRANSPARENT CONDUCTIVE FILM))은 하기 17개의 비제한적인 예시적인 구현예로 개시되었다.
A. 하나 이상의 투명 기판;
하나 이상의 투명 기판 위에 배치된 하나 이상의 투명한 프라이머 층; 및
상기 하나 이상의 투명한 프라이머 층 위에 배치된 하나 이상의 투명한 전도성 층
을 포함하는 투명한 전도성 막으로,
상기 하나 이상의 투명한 프라이머 층이 하나 이상의 하이드록시-작용성 중합체 및 하나 이상의 열경화성 단량체를 포함하는 하나 이상의 투명한 프라이머 층 코팅 혼합물로부터 형성되고;
상기 하나 이상의 투명한 전도성 층이 하나 이상의 제 1 셀룰로오스 에스테르 중합체 및 하나 이상의 금속 나노와이어를 포함하는 하나 이상의 투명한 전도성 층 코팅 혼합물로부터 형성되는, 투명한 전도성 막.
B. 구현예 A에 있어서,
상기 하나 이상의 투명 기판이 하나 이상의 폴리에스테르를 포함하는, 투명한 전도성 막.
C. 구현예 A 또는 B에 있어서,
상기 하나 이상의 투명 기판이 약 70 중량% 이상의 에틸렌 테레프탈레이트 반복 단위를 포함하는 하나 이상의 제 1 폴리에스테르를 포함하는, 투명한 전도성 막.
D. 구현예 A 또는 B에 있어서,
상기 하나 이상의 제 1 하이드록시-작용성 중합체가 셀룰로오스 에스테르 중합체, 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 또는 폴리비닐 알코올을 포함하는, 투명한 전도성 막.
E. 구현예 A 내지 D 중 어느 한 예에 있어서,
상기 하나 이상의 제 1 하이드록시-작용성 중합체가 셀룰로오스 아세테이트 중합체, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 중합체, 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 중합체를 포함하는, 투명한 전도성 막.
F. 구현예 A 내지 E 중 어느 한 예에 있어서,
상기 하나 이상의 제 1 하이드록시-작용성 중합체가 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 중합체를 포함하는, 투명한 전도성 막.
G. 구현예 A 내지 F 중 어느 한 예에 있어서,
상기 하나 이상의 제 1 하이드록시-작용성 중합체가 ASTM D817-96에 따라 약 1 중량% 이상의 하이드록실 함량을 포함하는, 투명한 전도성 막.
H. 구현예 A 내지 G 중 어느 한 예에 있어서,
상기 하나 이상의 제 1 하이드록시-작용성 중합체가 ASTM D817-96에 따라 약 3 중량% 이상의 하이드록실 함량을 포함하는, 투명한 전도성 막.
J. 구현예 A 내지 H 중 어느 한 예에 있어서,
상기 하나 이상의 제 1 하이드록시-작용성 중합체가 ASTM D817-96에 따라 약 4.8 중량%의 하이드록실 함량을 포함하는, 투명한 전도성 막.
K. 구현예 A 내지 J 중 어느 한 예에 있어서,
상기 하나 이상의 열경화성 단량체가 약 3개 이상의 에테르 기를 포함하는, 투명한 전도성 막.
L. 구현예 A 내지 K 중 어느 한 예에 있어서,
상기 하나 이상의 열경화성 단량체가 하나 이상의 멜라민 단량체를 포함하는, 투명한 전도성 막.
M. 구현예 A 내지 L 중 어느 한 예에 있어서,
상기 하나 이상의 열경화성 단량체가 헥사메톡시메틸멜라민을 포함하는, 투명한 전도성 막.
N. 구현예 A 내지 M 중 어느 한 예에 있어서,
상기 하나 이상의 제 1 셀룰로오스 에스테르 중합체가 셀룰로오스 아세테이트 중합체, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 중합체, 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 중합체를 포함하는, 투명한 전도성 막.
P. 구현예 A 내지 N 중 어느 한 예에 있어서,
상기 하나 이상의 제 1 셀룰로오스 에스테르 중합체가 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 중합체를 포함하는, 투명한 전도성 막.
Q. 구현예 A 내지 P 중 어느 한 예에 있어서,
상기 하나 이상의 금속 나노와이어가 하나 이상의 은 나노와이어를 포함하는, 투명한 전도성 막.
R. 구현예 A 내지 Q 중 어느 한 예에 있어서,
약 100 오옴/스퀘어 미만의 4-포인트 표면 저항률을 나타내는, 투명한 전도성 막.
S. 구현예 A 내지 R 중 어느 한 예에 있어서,
ASTM D3359-92A에 따라 5의 필-오프 부착력 값을 나타내는, 투명한 전도성 막.
실시예
실시예 1(비교)
은 층 코팅 혼합물을 54 중량부의 이소프로판올 중 은 나노와이어의 1.85 중량% 분산액, 3 중량부의 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 중합체(CAB 381-20, 이스트만 케미칼), 33 중량부의 프로필 아세테이트, 및 10 중량부의 에틸 락테이트를 블렌딩하여 제조했다. 상기 혼합물은 실온에서 3 내지 8 중량% 고형물 및 30 내지 150 cps 점도를 가졌다.
그 다음 코팅된 샘플을 제조하였다. 수 밀리리터의 은 층 코팅 혼합물을 크롬 그라비야 인쇄 플레이트의 윗 단면에 적용하고, 이것을 200 내지 500 라인 스크린으로 새겼다. 5 내지 7 밀 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 막을 에틸렌 프로필렌 디엔 단량체(EPDM)계 고무 인상 롤러 위에 랩핑하고, 그 다음 이것을 인쇄 플레이트의 윗 단면에서 아랫 단면 쪽으로 압연하여, 잉크를 그라비야 리세스(recess)에서 PET 막으로 전사했다. 그 다음 코팅된 막을 2 분 동안 280 ℉(138 ℃) 오븐에 두었다. 건조 은 층 두께는 100 내지 500 nm였다.
코팅된 막의 표면 저항성을 오븐에서 냉각시킨 후 평가했다. 막의 코팅된 면의 4-포인트 표면 저항성을 R-CHEK 디바이스를 사용하여 측정했다. 샘플은 48 오옴/sq의 표면 저항성을 나타냈다.
그 다음 코팅된 막의 필-오프 부착력을 ASTM D3359-92A에 따라 평가했다. 각 막의 코팅된 면은 면도날로 선을 긋고, 보풀이 없는 면 패드로 잔해를 부드럽게 제거했다. 그 다음 부착 테이프(쓰리엠 캄파니(3M Company, 미국 미네소타주 세인트폴 소재)로부터의 #610 반투명한 압력-민감성 테이프)를 망상면에 적용하고, 테이프와 코팅된 막 사이에 기포가 사라질 때까지 고무 롤러로 표면을 매끄럽게 했다. 그 다음 테이프를 빠르게 벗겨냈다. 코팅된 막의 외관은 0 내지 5 척도의 스코어가 주어졌다: 5 = 그어진 자국의 모서리가 완전히 부드러움; 4 = 약 5% 미만의 시험 면적이 침범되면서, 그어진 선의 일부 교차점에서 떼어낸 코팅 플레이크; 3 = 약 5 내지 15%의 시험 면적이 침범되면서, 일부 모서리를 따라서 그리고 그어진 선의 일부 교차점에서 떼어낸 코팅 플레이크; 2 = 약 15 내지 35%의 시험 면적이 침범되면서, 그어진 선의 일부 가장자리를 따라서 그리고 정사각형의 일부에서 떼어낸 코팅 플레이크; 1 = 약 35% 초과의 시험 면적이 침범되면서, 큰 리본으로 그어진 선의 가장자리를 따라서 떼어낸 코팅; 0 = 완전히 제거된 코팅. 5의 스코어를 달성하는 막은 "통과"의 등급이 주어졌으며, 반면 5 미만의 스코어를 달성하는 막은 "실패"의 등급이 주어졌다. 이 샘플의 외관은 "실패"로 등급화되었다.
실시예 2(비교)
프라이머 층 코팅 혼합물을 12 중량부의 선형 포화된 열가소성 폴리에스테르 중합체(비텔(VITEL: 등록상표) 2200, 보스티크(Bostik)) 및 88 중량부의 메틸 에틸 케톤을 블렌딩하여 제조했다. 상기 혼합물은 실온에서 6 내지 20 중량% 고형물 및 5 내지 30 cps 점도를 가졌다.
은 층 코팅 혼합물을 54 중량부의 이소프로판올 중 은 나노와이어의 1.85 중량% 분산액, 3 중량부의 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 중합체(CAB 381-20, Eastman Chemical), 33 중량부의 프로필 아세테이트, 및 10 중량부의 에틸 락테이트를 블렌딩하여 제조했다. 상기 혼합물은 실온에서 3 내지 8 중량% 고형물 및 30 내지 150 cps 점도를 가졌다.
그 다음 코팅된 샘플을 제조하였다. 프라이머 층 코팅 혼합물을 그라비야 벤치톱 프루퍼를 사용하여 5 내지 7 밀 PET 필에 적용했다. 그 다음 코팅된 막을 2 분 동안 280 ℉(138 ℃) 오븐에 두었다. 건조 프라이머 층 두께는 100 내지 500 nm였다.
그 다음, 은 층 코팅 혼합물을 실시예 1의 방법을 사용하여 코팅된 PET 막의 프라이머 층에 적용했다. 건조 은 층 두께는 100 내지 500 nm였다.
코팅된 막의 표면 저항성을 오븐에서 냉각시킨 후 평가했다. 막의 코팅된 면의 4-포인트 표면 저항성을 R-CHEK 디바이스를 사용하여 측정했다. 샘플은 무한한 표면 저항성을 나타냈다.
그 다음 코팅된 막의 필-오프 부착력을 실시예 1의 방법을 사용하여 평가했다. 이 샘플의 외관은 "통과"로 등급화되었다.
실시예 3(본 발명)
프라이머 층 코팅 혼합물을 6 중량부의 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 중합체(CAB 553-0.4, 이스트만 케미칼), 6 중량부의 헥사메톡시메틸멜라민(사이멜(CYMEL: 등록상표) 303, 사이테크(Cytec)), 77.4 중량부의 메틸 에틸 케톤, 10 중량부의 부탄올, 및 0.6 중량부의 파라-톨루엔 설폰산을 블렌딩하여 제조했다. 상기 혼합물은 실온에서 6 내지 20 중량% 고형물 및 5 내지 30 cps 점도를 가졌다.
은 층 코팅 혼합물을 54 중량부의 이소프로판올 중 은 나노와이어의 1.85 중량% 분산액, 3 중량부의 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 중합체(CAB 381-20, 이스트만 케미칼), 33 중량부의 프로필 아세테이트, 및 10 중량부의 에틸 락테이트를 블렌딩하여 제조했다. 상기 혼합물은 실온에서 3 내지 8 중량% 고형물 및 30 내지 150 cps 점도를 가졌다.
그 다음 코팅된 샘플을 제조하였다. 프라이머 층 코팅 혼합물을 그라비야 벤치톱 프루퍼를 사용하여 5 내지 7 밀 PET 필에 적용했다. 그 다음 코팅된 막을 2 분 동안 280 ℉(138 ℃) 오븐에 두었다. 건조 프라이머 층 두께는 100 내지 500 nm였다.
그 다음, 은 층 코팅 혼합물을 실시예 1의 방법을 사용하여 코팅된 PET 막의 프라이머 층에 적용했다. 건조 은 층 두께는 100 내지 500 nm였다.
코팅된 막의 표면 저항성을 오븐에서 냉각시킨 후 평가했다. 막의 코팅된 면의 4-포인트 표면 저항성을 R-CHEK 디바이스를 사용하여 측정했다. 샘플은 48 오옴/sq의 표면 저항성을 나타냈다.
그 다음 코팅된 막의 필-오프 부착력을 실시예 1의 방법을 사용하여 평가했다. 이 샘플의 외관은 "통과"로 등급화되었다.
본 발명은 특정한 구현예를 참조하여 상세히 기판되었지만, 변화 및 변형이 본 발명의 사상 및 범위 내에서 수행될 수 있음이 이해될 것이다. 따라서 현재 개시된 구현예는 모든 점에 있어서 설명적이지만 제한되지 않는 것으로 여겨진다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들에 의해 명시되며, 그의 등가물의 의미 및 범위 내에서 유래하는 모든 변화는 본원에 포괄되는 것으로 의도된다.

Claims (10)

  1. 하나 이상의 투명 기판;
    하나 이상의 투명 기판 위에 배치된 하나 이상의 투명한 프라이머 층; 및
    상기 하나 이상의 투명한 프라이머 층 위에 배치된 하나 이상의 투명한 전도성 층
    을 포함하는 투명한 전도성 막으로,
    상기 하나 이상의 투명한 프라이머 층이 하나 이상의 하이드록시-작용성 중합체 및 하나 이상의 열경화성 단량체를 포함하는 하나 이상의 투명한 프라이머 층 코팅 혼합물로부터 형성되고;
    상기 하나 이상의 투명한 전도성 층이 하나 이상의 제 1 셀룰로오스 에스테르 중합체 및 하나 이상의 금속 나노와이어를 포함하는 하나 이상의 투명한 전도성 층 코팅 혼합물로부터 형성되는, 투명한 전도성 막.
  2. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 투명 기판이 약 70 중량% 이상의 에틸렌 테레프탈레이트 반복 단위를 포함하는 하나 이상의 폴리에스테르를 포함하는, 투명한 전도성 막.
  3. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 제 1 하이드록시-작용성 중합체가 셀룰로오스 아세테이트 중합체, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 중합체, 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 중합체를 포함하는, 투명한 전도성 막.
  4. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 제 1 하이드록시-작용성 중합체가 ASTM D817-96에 따라 약 3 중량% 이상의 하이드록실 함량을 포함하는, 투명한 전도성 막.
  5. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 제 1 하이드록시-작용성 중합체가 ASTM D817-96에 따라 약 4.8 중량%의 하이드록실 함량을 포함하는, 투명한 전도성 막.
  6. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 열경화성 단량체가 약 3 개 이상의 에테르 기를 포함하는, 투명한 전도성 막.
  7. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 열경화성 단량체가 하나 이상의 멜라민 단량체를 포함하는, 투명한 전도성 막.
  8. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 열경화성 단량체가 헥사메톡시메틸멜라민을 포함하는, 투명한 전도성 막.
  9. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 제 1 셀룰로오스 에스테르 중합체가 셀룰로오스 아세테이트 중합체, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 중합체, 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 중합체를 포함하는, 투명한 전도성 막.
  10. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 금속 나노와이어가 하나 이상의 은 나노와이어를 포함하는, 투명한 전도성 막.
KR1020147035734A 2012-06-26 2013-06-19 투명한 전도성 막 KR20150052811A (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261664268P 2012-06-26 2012-06-26
US61/664,268 2012-06-26
US13/905,380 US20130341071A1 (en) 2012-06-26 2013-05-30 Transparent conductive film
US13/905,380 2013-05-30
PCT/US2013/046490 WO2014004194A2 (en) 2012-06-26 2013-06-19 Transport conductive film

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150052811A true KR20150052811A (ko) 2015-05-14

Family

ID=49773460

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147035734A KR20150052811A (ko) 2012-06-26 2013-06-19 투명한 전도성 막

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20130341071A1 (ko)
EP (1) EP2864116A2 (ko)
JP (1) JP2015530279A (ko)
KR (1) KR20150052811A (ko)
CN (1) CN104640696A (ko)
TW (1) TW201415496A (ko)
WO (1) WO2014004194A2 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190066042A (ko) * 2016-11-28 2019-06-12 쇼와 덴코 가부시키가이샤 도전성 필름, 및 도전성 필름의 제조 방법

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8974900B2 (en) * 2011-05-23 2015-03-10 Carestream Health, Inc. Transparent conductive film with hardcoat layer
US9175183B2 (en) * 2011-05-23 2015-11-03 Carestream Health, Inc. Transparent conductive films, methods, and articles
JP2015133250A (ja) * 2014-01-14 2015-07-23 デクセリアルズ株式会社 分散液、透明導電膜、情報入力装置、電子機器、及び透明導電膜の製造方法
EP3187322A1 (en) 2015-12-31 2017-07-05 Arjo Wiggins Fine Papers Limited Use of printed electronics on paper to embed a circuit into plastic moulded objects
US20170233541A1 (en) * 2016-02-12 2017-08-17 Tyco Electronics Corporation Method of Enhancing Adhesion of Silver Nanoparticle Inks on Plastic Substrates Using a Crosslinked Poly(vinyl butyral) Primer Layer
CN107154283B (zh) * 2017-04-11 2020-10-16 复旦大学 耐电迁移银纳米线复合薄膜及其制备方法
KR102393615B1 (ko) * 2017-08-02 2022-05-03 쇼와 덴코 가부시키가이샤 도전 필름의 제조 방법, 도전 필름, 및 금속 나노 와이어 잉크

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2555783C3 (de) * 1975-12-11 1979-05-31 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt Haftmasse
US4417025A (en) * 1981-01-13 1983-11-22 Daicel Chemical Industries, Ltd. Resin composition emulsion
US4977013A (en) * 1988-06-03 1990-12-11 Andus Corporation Tranparent conductive coatings
US5774164A (en) * 1994-10-27 1998-06-30 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Thermal transfer image-receiving sheet
US5610233A (en) * 1995-08-03 1997-03-11 Eastman Chemical Company Aqueous coating compositions containing cellulose esters
KR100223888B1 (ko) * 1996-11-20 1999-10-15 구본준 정전기 보호회로
US6146753A (en) * 1997-05-26 2000-11-14 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Antistatic hard coat film
EP3595016A1 (en) * 2006-10-12 2020-01-15 Cambrios Film Solutions Corporation Nanowire-based transparent conductors and method of making them
WO2008077060A1 (en) * 2006-12-19 2008-06-26 Dow Global Technologies, Inc. Improved composites and methods for conductive transparent substrates
US7727578B2 (en) * 2007-12-27 2010-06-01 Honeywell International Inc. Transparent conductors and methods for fabricating transparent conductors
US7642463B2 (en) * 2008-01-28 2010-01-05 Honeywell International Inc. Transparent conductors and methods for fabricating transparent conductors
US7960027B2 (en) * 2008-01-28 2011-06-14 Honeywell International Inc. Transparent conductors and methods for fabricating transparent conductors
US20120107600A1 (en) * 2009-07-17 2012-05-03 Chaofeng Zou Transparent conductive film comprising cellulose esters
JP2011090878A (ja) * 2009-10-22 2011-05-06 Fujifilm Corp 透明導電体の製造方法
US8974900B2 (en) * 2011-05-23 2015-03-10 Carestream Health, Inc. Transparent conductive film with hardcoat layer
US9175183B2 (en) * 2011-05-23 2015-11-03 Carestream Health, Inc. Transparent conductive films, methods, and articles
JP2015531959A (ja) * 2012-07-02 2015-11-05 ケアストリーム ヘルス インク 透明導電膜
US20140255707A1 (en) * 2013-03-06 2014-09-11 Carestream Health, Inc. Stabilization agents for silver nanowire based transparent conductive films

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190066042A (ko) * 2016-11-28 2019-06-12 쇼와 덴코 가부시키가이샤 도전성 필름, 및 도전성 필름의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
TW201415496A (zh) 2014-04-16
EP2864116A2 (en) 2015-04-29
WO2014004194A3 (en) 2014-03-06
CN104640696A (zh) 2015-05-20
JP2015530279A (ja) 2015-10-15
WO2014004194A2 (en) 2014-01-03
WO2014004194A8 (en) 2015-01-08
US20130341071A1 (en) 2013-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20150052811A (ko) 투명한 전도성 막
JP5599461B2 (ja) セルロースエスエルを含む透明導電物品
KR20150036304A (ko) 투명한 전도성 막
WO2014137541A1 (en) Stabilization agents for silver nanowire based transparent conductive films
EP2454089A1 (en) Transparent conductive film comprising water soluble binders
WO2014158466A1 (en) Stabilization agents for silver nanowire based transparent conductive films
WO2014093005A1 (en) Anticorrosion agents for transparent conductive film
EP2945990A2 (en) Stabilization agents for transparent conductive films
US9343195B2 (en) Stabilization agents for silver nanowire based transparent conductive films
EP2931523A1 (en) Anticorrosion agents for transparent conductive film comprising at least one organic acid
WO2014113308A1 (en) Anticorrosion agents for transparent conductive film

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid