TW201544906A - 塗佈方法 - Google Patents

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silver nanowire
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Junichi Inoue
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Dexerials Corp
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Abstract

本發明提供一種可防止塗佈不良而製造使片電阻值的面內分佈變得均勻的透明導電膜的塗佈方法。本發明的塗佈方法包括:塗佈液製備步驟,其是製備包含金屬奈米線及碳奈米管的至少任一者、及含有作為主溶媒的水的溶媒的水系塗佈液;及塗佈步驟,其是使用模塗機將水系塗佈液塗佈於基材上;水系塗佈液的黏度為1 mPa·s~50 mPa·s,水系塗佈液的表面張力為20 mN/m~60 mN/m,下述式(1)表示的毛細數Ca為0.03以下。 (數1)   Ca=μU/σ …(1)   (其中,式(1)中,μ表示水系塗佈液的黏度(Pa·s),U表示水系塗佈液的塗佈速度(m/s),σ表示水系塗佈液的表面張力(N/m))

Description

塗佈方法
本發明是有關於一種塗佈方法,且是有關於一種使用模塗機(die coater) 將包含金屬奈米線(metal nanowire) 及碳奈米管( carbon nanotube)的至少任一者的水系塗佈液塗佈於基材上的塗佈方法。
設置於顯示面板( display panel) 的顯示面的透明導電膜、進而配置於顯示面板的顯示面側的資訊輸入裝置的透明導電膜等要求透光性的透明導電膜中使用如銦錫氧化物( Indium TinOxide, ITO) 之類的金屬氧化物。然而, 使用金屬氧化物的透明導電膜由於在真空環境下濺鍍( sputter)成膜,故而耗費製造成本( cost), 另外, 容易因彎曲或撓曲等變形而產生破裂或剝離。
因此,研究可利用塗佈或印刷而成膜且對彎曲或撓曲的耐性亦高的使用金屬奈米線或碳奈米管的透明導電膜來代替使用金屬氧化物的透明導電膜。使用金屬奈米線或碳奈米管的透明導電膜作為不使用作為稀有金屬(rare metal)的銦的下一代的透明導電膜亦受到關注(例如參照專利文獻1及專利文獻2)。
另外,自先前以來,藉由平盤狹縫模具塗佈(slit die coat)塗佈光阻液(photo resist liquid)等塗佈液(例如專利文獻3及專利文獻4)。
然而,例如在藉由使用平盤狹縫模具的塗佈而形成濕式塗佈厚為20 μm左右的塗膜的情況下,由於塗料液珠(bead)的體積變小,故而多數情況下塗料液珠的穩定性受損,因此有在塗膜表面產生塗佈條紋或塗佈遺漏等塗佈不良的情況。 另外,在塗佈液是主溶劑為水的水系塗佈液的情況下,相對於異丙醇(isopropyl alcohol,IPA)或乙醇(EtOH)等溶劑系的水的表面張力高,水系塗佈液與基材的潤濕性差,有產生塗佈塌凹等塗佈不良的情況。 進而,在塗佈包含金屬奈米線及/或碳奈米管的水系塗佈液的情況下,有因塗佈不良而導致片電阻值(sheet resistance value)的面內分佈變得不均勻的情況。
如上所述,在使用模塗機塗佈包含金屬奈米線及/或碳奈米管的水系塗佈液的塗佈方法中,尚未開發出可防止塗佈不良而製造使片電阻值的面內分佈變得均勻的透明導電膜的塗佈方法,因而強烈要求開發出可防止塗佈不良而製造使片電阻值的面內分佈變得均勻的透明導電膜的塗佈方法。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第4893867號公報 [專利文獻2]日本專利第5174229號公報 [專利文獻3]日本專利特開平8-243476號公報 [專利文獻4]日本專利特表2007-518558號公報
[發明所欲解決之課題]
本發明的課題在於解決先前的所述各種問題而達成以下目的。即,本發明的目的在於提供一種可防止塗佈不良而製造使片電阻值的面內分佈變得均勻的透明導電膜的塗佈方法。 [解決課題之手段]
本發明者為了達成所述目的而進行努力研究,結果發現,在使用模塗機將包含金屬奈米線及碳奈米管的至少任一者、及含有作為主溶劑的水的溶劑的水系塗佈液塗佈於基材上的塗佈步驟中,(i)所述水系塗佈液的黏度為l mPa·s~50 mPa·s,(ii)所述水系塗佈液的表面張力為20 mN/m~60 mN/m,(iii)毛細數(capillary number)Ca為0.03以下,藉此可防止塗佈不良而製造使片電阻值的面內分佈變得均勻的透明導電膜,從而完成本發明。
本發明是基於本發明者等人的所述見解,用以解決所述課題的手段如下所述。即, <1>一種塗佈方法,包括:塗佈液製備步驟,其是製備包含金屬奈米線及碳奈米管的至少任一者、及含有作為主溶劑的水的溶劑的水系塗佈液;及塗佈步驟,其是使用模塗機將所述水系塗佈液塗佈於基材上;其特徵在於:所述水系塗佈液的黏度為1 mPa·s~50 mPa·s,所述水系塗佈液的表面張力為20 mN/m~60 mN/m,下述式(1)所表示的毛細數Ca為0.03以下。 (數1)   Ca=μU/σ …(1)   (其中,所述式(1)中,μ表示所述水系塗佈液的黏度(Pa·s),U表示所述水系塗佈液的塗佈速度(m/s),σ表示所述水系塗佈液的表面張力(N/m)) 該<1>中記載的塗佈方法中,在使用模塗機將包含金屬奈米線及碳奈米管的至少任一者、及含有作為主溶劑的水的溶劑的水系塗佈液塗佈於基材上的塗佈步驟中,(i)所述水系塗佈液的黏度為1 mPa·s~50 mPa·s,(ii)所述水系塗佈液的表面張力為20 mN/m~60 mN/m,(iii)毛細數Ca為0.03以下。其結果,可防止塗佈不良而製造使片電阻值的面內分佈變得均勻的透明導電膜。 <2>如所述<1>所記載的塗佈方法,其中所述水系塗佈液的塗佈速度為100 mm/sec以下。 該<2>中記載的塗佈方法中,由於所述水系塗佈液的塗佈速度為100 mm/sec以下,故而可防止塗佈條紋及塗佈遺漏。 <3>如所述<1>或<2>所記載的塗佈方法,其中所述模塗機及所述基材之間的塗佈間隙(gap)相對於所述水系塗佈液的濕式塗佈厚的比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)為1.5~4.5。 該<3>中記載的塗佈方法中,由於所述模塗機及所述基材之間的塗佈間隙相對於所述水系塗佈液的濕式塗佈厚的比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)為1.5~4.5,故而可防止塗佈條紋及塗佈遺漏,並且可良好地進行塗佈。 <4>如所述<1>至<3>中任一項所記載的塗佈方法,其中所述水系塗佈液的濕式塗佈厚為3 μm~20 μm。 該<4>中記載的塗佈方法中,由於所述水系塗佈液的濕式塗佈厚為3 μm~20 μm,故而可良好地進行塗佈,並且可製造使片電阻值的面內分佈變得均勻的透明導電膜。 <5>如所述<1>至<4>中任一項所記載的塗佈方法,其中所述模塗機的狹縫間隙(slit gap)為30 μm~150 μm。 該<5>中記載的塗佈方法中,由於所述模塗機的狹縫間隙為30 μm~150 μm,故而可防止所述水系塗佈液堵塞於所述模塗機內,並且可防止所述水系塗佈液的滴液(dripping)。 <6>如所述<1>至<5>中任一項所記載的塗佈方法,其中所述水系塗佈液的乾式塗佈厚為30 nm~70 nm。 該<6>中記載的塗佈方法中,由於所述水系塗佈液的乾式塗佈厚為30 nm~70 nm,故而可獲得具有充分的導電性及透明性的透明導電膜。 <7>如所述<1>至<6>中任一項所記載的塗佈方法,其中所述塗佈步驟中,所述水系塗佈液的塗佈溫度為10℃~60℃。 該<7>中記載的塗佈方法中,由於所述水系塗佈液的塗佈溫度為10℃~60℃,故而可容易地調整水系塗佈液的黏度。 [發明的效果]
根據本發明,可解決先前的所述各種問題而達成所述目的,可提供一種可防止塗佈不良而製造使片電阻值的面內分佈變得均勻的透明導電膜的塗佈方法。
(塗佈方法)本發明的塗佈方法至少包括塗佈液製備步驟及塗佈步驟, 進而視需要包括適當選擇的其他步驟。
<塗佈液製備步驟> 所述塗佈液製備步驟是製備水系塗佈液的步驟。
<<水系塗佈液>> 所述水系塗佈液至少包含金屬奈米線及碳奈米管的至少任一者及溶劑,進而視需要含有透明樹脂材料(黏合劑(binder))、分散劑、其他成分。
所述水系塗佈液的分散方法並無特別限制,可根據目的而適當選擇,例如可較佳地列舉:攪拌、超音波分散、珠粒(beads)分散、混練、均質機(homogenizer)處理、加壓分散處理等。
所述水系塗佈液中的金屬奈米線及碳奈米管的合計調配量並無特別限制,可根據目的而適當選擇,在將所述水系塗佈液的質量設為100質量份的情況下,較佳為0.01質量份~10.00質量份。 若所述金屬奈米線及碳奈米管的合計的調配量小於0.01質量份,則有最終獲得的透明導電膜中金屬奈米線及/或碳奈米管無法獲得充分的單位面積重量(0.001 g/m2 ~1.000 g/m2 )的情況,若超過10.00質量份,則有金屬奈米線及/或碳奈米管的分散性劣化的情況。
-金屬奈米線- 所述金屬奈米線是使用金屬而構成且具有奈米(nm)級的直徑的微細的線(wire)。 所述金屬奈米線的構成元素只要為金屬元素,則並無特別限制,可根據目的而適當選擇,例如可列舉:Ag、Au、Ni、Cu、Pd、Pt、Rh、Ir、Ru、Os、Fe、Co、Sn、Al、Tl、Zn、Nb、Ti、In、W、Mo、Cr、Fe、V、Ta等。該些可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。 該些之中,就導電性高的方面而言,較佳為Ag或Cu。
所述金屬奈米線的平均短軸直徑並無特別限制,可根據目的而適當選擇,較佳為超過1 nm且500 nm以下,更佳為10 nm~100 nm。 若所述金屬奈米線的平均短軸直徑為1 nm以下,則有金屬奈米線的導電率劣化,包含該金屬奈米線的透明導電膜不易發揮出作為導電膜的功能,若超過500 nm,則有包含所述金屬奈米線的透明導電膜的全光線透過率或霧度(Haze)劣化的情況。另一方面,若所述金屬奈米線的平均短軸直徑為所述更佳範圍內,則就包含所述金屬奈米線的透明導電膜的導電性高且透明性高的方面而言有利。
所述金屬奈米線的平均長軸長度並無特別限制,可根據目的而適當選擇,較佳為超過1 μm且1000 μm以下,更佳為10 μm~300 μm。 若所述金屬奈米線的平均長軸長度為1 μm以下,則有金屬奈米線彼此不易連接,包含該金屬奈米線的透明導電膜不易發揮出作為導電膜的功能的情況,若超過1000 μm,則有包含所述金屬奈米線的透明導電膜的全光線透過率或霧度(Haze)劣化,或形成透明導電膜時所使用的水系塗佈液中的金屬奈米線的分散性劣化的情況。另一方面,若所述金屬奈米線的平均長軸長度為所述更佳範圍內,則就包含所述金屬奈米線的透明導電膜的導電性高且透明性高的方面而言有利。 此外,金屬奈米線的平均短軸直徑及平均長軸長度是可藉由掃描式電子顯微鏡測定的數量平均短軸直徑及數量平均長軸長度。更具體而言,對至少100根以上的金屬奈米線進行測定,根據電子顯微鏡照片,使用圖像解析裝置,算出各個奈米線(nanowire)的投影直徑及投影面積。將投影直徑設為短軸直徑。另外,基於下述式算出長軸長度。   長軸長度=投影面積/投影直徑   平均短軸直徑是設為短軸直徑的算術平均值。平均長軸長度是設為長軸長度的算術平均值。
進而,所述金屬奈米線亦可為金屬奈米粒子連結成數珠狀而具有線(wire)形狀者。該情況下,所述金屬奈米線的長度並無限定。
所述金屬奈米線的單位面積重量並無特別限制,可根據目的而適當選擇,較佳為0.001 g/m2 ~1.000 g/m2 ,更佳為0.003 g/m2 ~0.3 g/m2 。 若所述金屬奈米線的單位面積重量小於0.001 g/m2 ,則有金屬奈米線不充分地存在於金屬奈米線層中而導致透明導電膜的導電性劣化的情況,若超過1.000 g/m2 ,則有透明導電膜的全光線透過率或霧度(Haze)劣化的情況。另一方面,若所述金屬奈米線的單位面積重量為所述更佳範圍內,則就透明導電膜的導電性高且透明性高的方面而言有利。
-金屬奈米線網路- 此外,所述金屬奈米線網路(network)是指多根金屬奈米線相互連結成網狀而形成的網路結構。所述金屬奈米線網路是藉由經過後述加壓處理步驟或後述加熱硬化處理步驟而形成。
-碳奈米管- 所述碳奈米管並無特別限制,可根據目的而適當選擇,可為利用先前的合成法所合成者,另外,亦可為市售者。 所述碳奈米管的合成法並無特別限制,可根據目的而適當選擇,例如可列舉電弧放電法(arc discharge method)、雷射蒸發法(laser vaporization method)、熱化學氣相沈積(Chemical Vapor Deposition,CVD)法等。 所述碳奈米管並無特別限制,可根據目的而適當選擇,可為單層碳奈米管(SWNT),亦可為多層碳奈米管(MWNT)。其中,較佳為所述單層碳奈米管。 所述碳奈米管可為金屬性碳奈米管與半導體性碳奈米管的混合物,另外,亦可為選擇性分離的半導體性碳奈米管。
-碳奈米管網路- 所述碳奈米管網路是指多根碳奈米管相互連結成網狀而形成的網路結構。所述碳奈米管網路是藉由經過後述加壓處理步驟或後述加熱硬化處理步驟而形成。
-溶劑- 所述溶劑只要含有作為主溶劑的水則並無特別限制,可根據目的而適當選擇,可含有水以外的溶劑,亦可不含。 所述水以外的溶劑並無特別限制,可根據目的而適當選擇,例如可列舉:甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、第二丁醇、第三丁醇等醇;環己酮(cyclohexanone)、環戊酮、環己酮(anone)等酮;N,N-二甲基甲醯胺(dimethyl formamide,DMF)等醯胺;二甲基亞碸(dimethyl sulfoxide,DMSO)等硫醚等。該些可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
為了抑制使用所述水系塗佈液而形成的水系塗佈液的乾燥不均勻(drying unevenness)或裂紋(crack),亦可於水系塗佈液中進而添加高沸點溶劑。藉此,可控制溶劑自水系塗佈液中的蒸發速度。 所述高沸點溶劑並無特別限制,可根據目的而適當選擇,例如可列舉:丁基溶纖劑、二丙酮醇、三乙二醇單丁醚(buthyl triglycol)、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丙醚、乙二醇單異丙醚、二乙二醇單丁醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇二乙醚、二丙二醇單甲醚、三丙二醇單甲醚、丙二醇單丁醚、丙二醇異丙醚、二丙二醇異丙醚、三丙二醇異丙醚、甲甘醇(methyl glycol)等。該些可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
-透明樹脂材料(黏合劑)- 所述透明樹脂材料(黏合劑)是使所述金屬奈米線及/或所述碳奈米管分散者。 所述透明樹脂材料(黏合劑)並無特別限制,可根據目的而適當選擇,例如可列舉已知的透明的天然高分子樹脂、合成高分子樹脂等,可為熱塑性樹脂,另外,亦可為利用熱、光、電子束、放射線硬化的熱(光)硬化性樹脂。該些可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。 所述熱塑性樹脂並無特別限制,可根據目的而適當選擇,例如可列舉:聚氯乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、硝化纖維素(nitrocellulose)、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、偏二氟乙烯、乙基纖維素、羥基丙基甲基纖維素、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯啶酮等。 所述熱(光)硬化性樹脂並無特別限制,可根據目的而適當選擇,例如可列舉:三聚氰胺丙烯酸酯、丙烯酸胺基甲酸酯、異氰酸酯、環氧樹脂、聚醯亞胺樹脂、丙烯酸改質矽酸鹽等矽樹脂、主鏈及側鏈的至少任一者中導入有疊氮基或二氮環丙烯基(diazirine group)等感光基的聚合物(polymer)等。
-分散劑- 所述分散劑並無特別限制,可根據目的而適當選擇,例如可列舉:聚乙烯吡咯啶酮(polyvinyl pyrrolidone,PVP);聚乙烯醯亞胺等含胺基化合物;可以具有磺基(包含磺酸鹽)、磺醯基、磺醯胺基、羧酸基(包含羧酸鹽)、醯胺基、磷酸基(包含磷酸鹽、磷酸酯)、膦基、矽烷醇基、環氧基、異氰酸酯基、氰基、乙烯基、硫醇基、甲醇基(carbinol group)等官能基的化合物吸附於金屬者等。該些可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。 亦可使所述分散劑吸附於所述金屬奈米線或所述碳奈米管的表面。藉此,可使所述金屬奈米線或所述碳奈米管的分散性提高。
另外,在對所述水系塗佈液添加所述分散劑的情況下,較佳為設為最終獲得的透明導電膜的導電性不會劣化的程度的添加量。藉此,可使所述分散劑以透明導電膜的導電性不會劣化的程度的量吸附於金屬奈米線及/或碳奈米管。
-其他成分- 所述其他成分並無特別限制,可根據目的而適當選擇,例如可列舉:界面活性劑、黏度調整劑、硬化促進觸媒、塑化性、抗氧化劑或抗硫化劑等穩定劑等。
<塗佈步驟> 所述塗佈步驟是將所述製備的水系塗佈液塗佈於基材上的步驟。此處,水系塗佈液如上所述。
所述塗佈的方法只要為使用模塗機的塗佈,則並無特別限制,可根據目的而適當選擇。
<<模塗機>> 所述模塗機並無特別限制,可根據目的而適當選擇,例如可列舉如圖1所示的密閉型(closed type)(密閉系統)的平盤狹縫模具等。 圖1中,平盤狹縫模具1具備:模頭(die head)2、向模頭2供給塗佈液X的塗佈液供給泵(pump)(未圖示)、及保管塗佈液的塗佈液槽(tank)(未圖示)。供給至模頭2的塗佈液經由形成於模頭2的狹縫3而塗佈於基材4上。基材4載置於搬送台(table)5上,以規定速度搬送。該情況下,基材4的搬送速度成為塗佈速度。 此外,圖1中,W表示狹縫間隙(狹縫3的寬度),H表示塗佈間隙(模頭2的下表面與基材4的上表面之間的距離),h表示塗佈液(塗佈膜)X的濕式塗佈厚。 使用如平盤狹縫模具1的密閉型塗佈機(coater)的塗佈液供給與使用線棒(wire bar)或敷料器(applicator)等開放型塗佈機(open type coater)(開放系統)的塗佈液供給相比,容易調整塗佈液的溫度,因此容易調整塗佈液的黏度。
-塗佈間隙- 所述塗佈間隙並無特別限制,可根據目的而適當選擇,較佳為20 μm~200 μm,更佳為30 μm~150 μm。 若所述塗佈間隙小於20 μm,則有彎液面(meniscus)形成變得不充分的情況,若超過200 μm,則有產生塗佈條紋的情況。另一方面,若所述塗佈間隙為所述更佳範圍內,則就在塗佈接液部的彎液面形成的方面而言有利。
-濕式塗佈厚- 所述濕式塗佈厚並無特別限制,可根據目的而適當選擇,較佳為3 μm~20 μm,更佳為5 μm~15 μm。 若所述濕式塗佈厚小於3 μm,則有塗佈變得困難的情況,若超過20 μm,則有片電阻值的面內分佈變得不均勻的情況。另一方面,若所述濕式塗佈厚為所述更佳範圍內,則就良好的塗佈及片電阻值的面內分佈的均勻性的方面而言有利。
所述塗佈間隙相對於所述濕式塗佈厚的比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)並無特別限制,可根據目的而適當選擇,較佳為1.5~4.5,更佳為2.0~4.0。 若所述比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)小於1.5,則有產生塗佈條紋及塗佈遺漏的情況,若超過4.5,則有塗佈變得困難的情況。另一方面,若所述比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)為所述更佳範圍內,則就防止塗佈條紋及塗佈遺漏以及良好的塗佈的方面而言有利。
-狹縫間隙- 所述狹縫間隙並無特別限制,可根據目的而適當選擇,較佳為30 μm~150 μm,更佳為50 μm~100 μm。 若所述狹縫間隙小於30 μm,則有所述水系塗佈液堵塞於所述模塗機內的情況,若超過150 μm,則有產生所述水系塗佈液的滴液的情況。另一方面,若所述狹縫間隙為所述更佳範圍內,則就防止所述水系塗佈液的堵塞及滴液的方面而言有利。
使用所述模塗機的塗佈的條件只要毛細數為規定範圍內且所述水系塗佈液的黏度及表面張力為規定範圍內,則並無特別限制,可根據目的而適當選擇,較佳為所述水系塗佈液的溫度及塗佈速度為規定範圍內。
<<毛細數>> 所述毛細數Ca是以下述式(1)表示。 (數2)   Ca=μU/σ ···(1)   (其中,所述式(1)中,μ表示所述水系塗佈液的黏度(Pa·s),U表示所述水系塗佈液的塗佈速度(m/s),σ表示所述水系塗佈液的表面張力(N/m)) 所述毛細數Ca只要為0.03以下,則並無特別限制,可根據目的而適當選擇,較佳為0.005~0.03。 若所述毛細數Ca超過0.03,則會引起塗佈不良而使片電阻值的面內分佈變得不均勻。另一方面,若所述毛細數Ca為所述較佳範圍內,則就可防止塗佈不良而製造使片電阻值的面內分佈變得均勻的透明導電膜的方面而言有利。
<<水系塗佈液的黏度>> 所述水系塗佈液的黏度只要為1 mPa·s~50 mPa·s,則並無特別限制,可根據目的而適當選擇,較佳為10 mPa·s~40 mPa·s。 若所述水系塗佈液的黏度小於1 mPa·s或超過50 mPa·s,則會引起塗佈不良而使片電阻值的面內分佈變得不均勻。另一方面,若所述水系塗佈液的黏度為所述較佳範圍內,則就可防止塗佈不良而製造使片電阻值的面內分佈變得均勻的透明導電膜的方面而言有利。
<<水系塗佈液的表面張力>> 所述水系塗佈液的表面張力只要為20 mN/m~60 mN/m,則並無特別限制,可根據目的而適當選擇,較佳為25 mN/m~50 mN/m。 若所述水系塗佈液的表面張力小於20 mN/m或超過60 mN/m,則會引起塗佈不良而使片電阻值的面內分佈變得不均勻。另一方面,若所述水系塗佈液的表面張力為所述較佳範圍內,則就可防止塗佈不良而製造使片電阻值的面內分佈變得均勻的透明導電膜的方面而言有利。
<<水系塗佈液的溫度>> 所述水系塗佈液的溫度並無特別限制,可根據目的而適當選擇,較佳為10℃~60℃,更佳為20℃~40℃。 若所述水系塗佈液的溫度小於10℃或超過60℃,則有無法容易地調整水系塗佈液的黏度的情況。另一方面,若所述水系塗佈液的溫度為所述更佳範圍內,則就水系塗佈液的黏度調整的容易性的方面而言有利。
<<塗佈速度>> 所述塗佈速度通常是指塗佈時的基材的搬送速度。 所述塗佈速度(塗佈時的基材的搬送速度)並無特別限制,可根據目的而適當選擇,較佳為100 mm/sec以下,更佳為50 mm/sec以下。 若所述塗佈速度超過100 mm/sec,則有產生塗佈條紋及塗佈遺漏的情況。另一方面,若所述塗佈速度為所述更佳範圍內,則就防止塗佈條紋及塗佈遺漏的方面而言有利。
<<基材>> 所述基材並無特別限制,可根據目的而適當選擇,較佳為由無機材料、塑膠(plastic)材料等對可見光具有透過性的材料構成的透明基材。所述透明基材具有具備透明導電膜的透明電極所必需的膜厚,例如設為薄膜化至可實現可撓的彎曲性的程度的膜(film)狀(片(sheet)狀)、或具有可實現適度的彎曲性與剛性的程度的膜厚的基板狀。 所述無機材料並無特別限制,可根據目的而適當選擇,例如可列舉石英、藍寶石(sapphire)、玻璃等。 所述塑膠材料並無特別限制,可根據目的而適當選擇,例如可列舉:三乙醯纖維素(triacetyl cellulose,TAC)、聚酯(熱塑性聚醚酯彈性體(thermoplastic polyether-ester elastomer,TPEE))、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate,PEN)、聚醯亞胺(polyimide,PI)、聚醯胺(polyamide,PA)、聚芳醯胺(aramid)、聚乙烯(polyethylene,PE)、聚丙烯酸酯、聚醚碸、聚碸、聚丙烯(polyprolene,PP)、二乙醯纖維素、聚氯乙烯、丙烯酸樹脂(聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA))、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、環氧樹脂、脲樹脂、胺基甲酸酯樹脂、三聚氰胺樹脂、環烯烴聚合物(cycloolefin polymer,COP)等公知的高分子材料。在使用該塑膠材料而構成透明基材的情況下,就生產性的觀點而言,較佳為將透明基材的膜厚設為5 μm~500 μm,但並不特別限定於該範圍。
<<透明導電膜>> 所述透明導電膜例如藉由如下方式而獲得:製備包含金屬奈米線及碳奈米管的至少任一者、及溶劑的水系塗佈液(水系塗佈液製備步驟),將所述製備的水系塗佈液塗佈於基材上(塗佈步驟),將所述水系塗佈液中的溶劑乾燥去除(乾燥步驟),進行加熱硬化處理(加熱硬化處理步驟),其後,進而進行壓光處理(calender treatment)(加壓處理)。
-透明導電膜的厚度(乾式塗佈厚)- 所述透明導電膜的厚度(乾式塗佈厚)並無特別限制,可根據目的而適當選擇,較佳為30 nm~70 nm,更佳為40 nm~60 nm。 若所述透明導電膜的厚度小於30 nm,則有無法獲得充分的導電性的情況,若超過70 nm,則除無法形成充分的金屬奈米線或碳奈米管的網路以外,亦有透明性劣化的情況。另一方面,若所述透明導電膜的厚度為所述更佳範圍內,則就金屬奈米線或碳奈米管的網路形成的方面而言有利。
<乾燥步驟> 所述乾燥步驟是將所述水系塗佈液中的溶劑乾燥去除的步驟。此處,水系塗佈液、溶劑如上所述。 所述乾燥並無特別限制,可根據目的而適當選擇,例如可列舉利用乾燥機(dryer)的熱風的乾燥、加熱板(hot plate)乾燥、烘箱(oven)乾燥、紅外線(Infrared Radiation,IR)乾燥等。
<加熱硬化處理步驟> 所述加熱硬化處理步驟是進行加熱硬化處理的步驟。 所述加熱硬化處理中的加熱溫度並無特別限制,可根據目的而適當選擇,較佳為60℃~140℃,更佳為80℃~120℃,尤佳為約120℃。 若所述加熱硬化處理中的加熱溫度小於60℃,則有乾燥所需要的時間變長而作業性惡化的情況,若超過140℃,則有因兼顧基材的玻璃轉移溫度(glass transition temperature,Tg)而使基材歪曲的情況。另一方面,若所述加熱硬化處理中的加熱溫度為所述更佳範圍內或所述尤佳溫度,則就金屬奈米線的網路形成的方面而言有利。 所述加熱硬化處理中的加熱時間並無特別限制,可根據目的而適當選擇,較佳為1分鐘~30分鐘,更佳為2分鐘~10分鐘,尤佳為約5分鐘。 若所述加熱硬化處理中的加熱時間小於1分鐘,則有乾燥變得不充分的情況,若超過30分鐘,則有作業性惡化的情況。另一方面,若所述加熱硬化處理中的加熱時間為所述更佳範圍內或所述尤佳時間,則就金屬奈米線或碳奈米管的網路形成及作業性的方面而言有利。
<壓光處理步驟(加壓處理步驟)> 所述壓光處理步驟(加壓處理步驟)是對所述透明導電膜進行壓光處理(加壓處理)的步驟。 在所述壓光處理(加壓處理)中,例如,如圖2及圖3所示,包含基材10及形成於基材10上的透明導電膜20的被加壓體30被由壓輥(press roll)(第1輥)40與後輥(back roll)(第2輥)50構成的輥對60挾持而加壓。
所述加壓處理中所使用的輥並無特別限制,可根據目的而適當選擇,例如可列舉彈性輥、金屬輥等。 根據所述加壓處理中所使用的輥的種類而適當調整所述加壓處理中的面壓、線寬、加壓(荷重)及搬送速度。 另外,所述加壓處理中,為了對透明導電膜進行加壓,亦可使用「夾持輥(nip roller)」或「夾送輥(pinch roll)」。
如圖2及圖3所示,壓輥40及後輥50可在透明導電膜20的表面旋轉一次或多次。
作為所述加壓處理的後處理亦可進行加熱。透明導電膜例如在80℃~250℃下加熱10分鐘以下,更佳為在100℃~160℃下加熱10秒~2分鐘。透明導電膜亦可根據基材的種類而加熱至高於250℃的溫度,可加熱至400℃的溫度。例如,玻璃基材可在350℃~400℃的範圍的溫度下進行熱處理。然而,更高溫度(例如超過250℃的溫度)下的後處理有必需如氮氣或稀有氣體之類的非氧化性環境的存在的可能性。
所述加熱可以線上(on-line)或離線(off-line)的任一者進行。例如,離線處理中,透明導電膜可在設定為規定溫度的烘箱中設置規定時間。若利用此種方法對透明導電膜進行加熱,則可提高透明導電膜的導電性。
在所述加壓處理中必需賦予熱的情況下,亦可對輥進行加熱(輥溫度調整)。所述輥被加熱至較佳為30℃~200℃、更佳為40℃~100℃。
<<彈性輥>> 所述彈性輥的材質並無特別限制,可根據目的而適當選擇,例如可列舉主成分為氯丁二烯聚合物的橡膠、丙烯腈丁二烯橡膠(acrylonitrile butadiene rubber,NBR)、乙烯-丙烯-二烯橡膠(ethylene propylene diene monomer,EPDM)等橡膠;樹脂等。該些可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。 該些之中,較佳為高硬度且具有耐溶劑性的橡膠。 此外,在所述加壓處理中必需輥溫度調整的情況下,較佳為將所述彈性輥的材質設為樹脂而並非橡膠。
所述彈性輥的直徑並無特別限制,可根據目的而適當選擇,較佳為30 mm~1,000 mm,更佳為40 mm~500 mm,尤佳為50 mm~300 mm。 若所述彈性輥的直徑小於30 mm,則有難以將橡膠捲繞於金屬輥而難以製作彈性輥的情況,若超過1,000 mm,則有輥的操作變得困難的情況。另一方面,若所述彈性輥的直徑為所述更佳範圍內或所述尤佳範圍內,則就輥製作及操作的方面而言有利。
<<金屬輥>> 所述金屬輥的金屬並無特別限制,可根據目的而適當選擇,例如可列舉不鏽鋼(stainless,SUS)等通常的金屬。此處,所述金屬例如亦可經硬鉻鍍敷加工。 該些之中,較佳為加工性及耐溶劑性高的金屬。
所述金屬輥的直徑並無特別限制,可根據目的而適當選擇,較佳為30 mm~1,000 mm,更佳為40 mm~500 mm,尤佳為50 mm~300 mm。 若所述金屬輥的直徑小於30 mm,則有輥的製作變得困難的情況,若超過1,000 mm,則有輥的操作變得困難的情況。另一方面,若所述金屬輥的直徑為所述更佳範圍內或所述尤佳範圍內,則就輥製作及操作的方面而言有利。
所述加壓處理步驟中,較佳為使用直徑小於200 mm的金屬輥作為壓輥(第1輥),另外,較佳為使用直徑200 mm以上的彈性輥作為後輥(第2輥)。 所述加壓處理步驟中,使用直徑小於200 mm的金屬輥作為壓輥(第1輥),且使用直徑200 mm以上的彈性輥作為後輥(第2輥),藉此可增大緩衝(cushion)作用而較佳地釋放壓力。 [實施例]
其次,列舉實施例及比較例更具體地說明本發明,但本發明並不限制於下述實施例。
(實施例1) <銀奈米線油墨(ink)(水系塗佈液)1的製作> 以下述調配製作銀奈米線油墨(水系塗佈液)1。 (1)金屬奈米線:銀奈米線(海貝科技(Seashell Technology)公司製造,AgNW-25,平均直徑25 nm,平均長度23 μm):調配量0.050質量份 (2)黏合劑:羥基丙基甲基纖維素(奧德里奇(Aldrich)公司製造,2%水溶液在20℃下的黏度為80 cP~120 cP(文獻值)):調配量0.125質量份 (3)溶劑:(i)水:調配量89.825質量份、(ii)乙醇:調配量10.000質量份
<銀奈米線透明導電膜的製作> 按照以下順序製作銀奈米線透明導電膜。 首先,利用Die-Gate股份有限公司製造的平盤模塗機將所製作的銀奈米線油墨(水系塗佈液)1塗佈於透明基材(PET:東麗(Toray)股份有限公司製造,U34,膜厚125 μm)上而形成銀奈米線塗佈膜。此處,將銀奈米線的單位面積重量設為約0.01 g/m2 。此外,此處作為塗佈條件,在下述條件下進行。 <<塗佈條件>> (1)平盤模塗機的狹縫間隙:50 μm (2)平盤模塗機與透明基材之間的塗佈間隙:30 μm (3)銀奈米線塗佈膜的濕式塗佈厚:15 μm (4)塗佈速度:15 mm/sec (5)水系塗佈液溫度:25℃ (6)水系塗佈液黏度:6 mPa·s (7)水系塗佈液表面張力:45 mN/m (8)毛細數:0.0020 此處,濕式塗佈厚是根據塗佈面積及每單位時間的塗佈液吐出液而算出。
其次,在大氣中,利用乾燥機對塗佈面施加熱風,將銀奈米線塗佈膜中的溶劑乾燥去除。 其後,在烘箱中進行120℃5分鐘的加熱硬化處理,製作銀奈米線透明導電膜。
<銀奈米線透明導電膜的加壓處理> 對所製作的銀奈米線透明導電膜,使用具備圓柱狀的壓輥(第1輥)及後輥(第2輥)的壓光處理裝置(參照圖2及圖3),進行壓光處理(加壓處理)。在壓光處理(加壓處理)時,將壓輥(第1輥)及後輥(第2輥)兩者設為鋼(steel)(製造公司名:宮川輥(MIYAKAWA ROLLER))製輥,將加壓(荷重)設為4 kN,將搬送速度設為l m/min。
<電阻值的測定> 以如下方式測定銀奈米線透明導電膜的電阻值。使手動式非破壞電阻測定器(納普森(NAPSON)股份有限公司製造,EC-80P)的測定探針(probe)接觸於銀奈米線透明導電膜的表面,在透明導電膜(銀奈米線層)表面上的任意12個部位進行電阻值測定,將其平均值設為電阻值。電阻值為118 Ω/□。將測定結果示於表1A。
<電阻分佈的評價> 使用所述電阻值的測定中所測定的任意12個部位的值,算出標準偏差σ,按照下述評價基準對銀奈米線透明導電膜的電阻分佈進行評價。標準偏差σ的值為7 Ω/口。將算出結果及評價結果示於表1。 <<評價基準>> ○:標準偏差σ小於10(σ<10) △:標準偏差σ為10以上且小於20(10≦σ<20) ×:標準偏差σ為20以上(20≦σ)
<塗膜外觀的評價> 按照下述評價基準對透明導電膜的塗膜外觀進行評價。將評價結果示於表1。 <<評價基準>> ○:無起因於塗佈的外觀不良 ×:有起因於塗佈的缺陷(塗佈條紋、塗佈遺漏、或塗佈塌凹)
(實施例2) 在實施例1中,將塗佈速度設為30 mm/sec、毛細數設為0.0040代替將塗佈速度設為15 mm/sec、毛細數設為0.0020,除此以外,以與實施例1相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表1A。
(實施例3) 在實施例1中,將塗佈速度設為50 mm/sec、毛細數設為0.0067代替將塗佈速度設為15 mm/sec、毛細數設為0.0020,除此以外,以與實施例1相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表1A。
(實施例4) 在實施例1中,按照下述調配製作銀奈米線油墨(水系塗佈液)2,並將水系塗佈液黏度設為24 mPa·s、將水系塗佈液表面張力設為43 mN/m、毛細數設為0.0084代替製作銀奈米線油墨(水系塗佈液)1,並將水系塗佈液黏度設為6 mPa·s、水系塗佈液表面張力設為45 mN/m、毛細數設為0.0020,除此以外,以與實施例1相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表1A。 <銀奈米線油墨(水系塗佈液)2的製作> 按照下述調配製作銀奈米線油墨(水系塗佈液)2。 (1)金屬奈米線:銀奈米線(海貝科技(Seashell Technology)公司製造,AgNW-25,平均直徑25 nm,平均長度23 μm):調配量0.050質量份 (2)黏合劑:羥基丙基甲基纖維素(奧德里奇公司製造,2%水溶液在20℃下的黏度為80 cP~120 cP(文獻值)):調配量0.125質量份 (3)增黏劑:增黏劑(東亞合成公司製造,A-20L):調配量0.075質量份 (4)溶劑:(i)水:調配量89.750質量份、(ii)乙醇:調配量10.000質量份
(實施例5) 在實施例4中,將塗佈速度設為30 mm/sec、毛細數設為0.0167代替將塗佈速度設為15 mm/sec、毛細數設為0.0084,除此以外,以與實施例4相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表1A。
(實施例6) 在實施例4中,將塗佈速度設為50 mm/sec、毛細數設為0.0279代替將塗佈速度設為15 mm/sec、毛細數設為0.0084,除此以外,以與實施例4相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表1A。
(比較例1) 在實施例1中,按照下述調配製作銀奈米線油墨(水系塗佈液)3,並將水系塗佈液黏度設為52 mPa·s、水系塗佈液表面張力設為46 mN/m、毛細數設為0.0170代替製作銀奈米線油墨(水系塗佈液)1,並將水系塗佈液黏度設為6 mPa·s、水系塗佈液表面張力設為45 mN/m、毛細數設為0.0020,除此以外,以與實施例1相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表1B。 <銀奈米線油墨(水系塗佈液)3的製作> 按照下述調配製作銀奈米線油墨(水系塗佈液)3。 (1)金屬奈米線:銀奈米線(海貝科技(Seashell Technology)公司製造,AgNW-25,平均直徑25 nm,平均長度23 μm):調配量0.050質量份 (2)黏合劑:羥基丙基甲基纖維素(奧德里奇公司製造,2%水溶液在20℃下的黏度為80 cP~120 cP(文獻值)):調配量0.125質量份 (3)增黏劑:增黏劑(東亞合成公司製造,A-20L):調配量0.150質量份 (4)溶劑:(i)水:調配量89.675質量份、(ii)乙醇:調配量10.000質量份
(比較例2) 在比較例1中,將塗佈速度設為30 mm/sec、毛細數設為0.0339代替將塗佈速度設為15 mm/sec、毛細數設為0.0170,除此以外,以與比較例1相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表1B。
(比較例3) 在比較例1中,將塗佈速度設為50 mm/sec、毛細數設為0.0565代替將塗佈速度設為15 mm/sec、毛細數設為0.0170,除此以外,以與比較例1相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表1B。
(比較例4) 在實施例1中,按照下述調配製作銀奈米線油墨(水系塗佈液)4,並將水系塗佈液黏度設為23 mPa·s、水系塗佈液表面張力設為68 mN/m、毛細數設為0.0051代替製作銀奈米線油墨(水系塗佈液)1,並將水系塗佈液黏度設為6 mPa·s、水系塗佈液表面張力設為45 mN/m、毛細數設為0.0020,除此以外,以與實施例1相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表1B。 <銀奈米線油墨(水系塗佈液)4的製作> 按照下述調配製作銀奈米線油墨(水系塗佈液)4。 (1)金屬奈米線:銀奈米線(海貝科技(Seashell Technology)公司製造,AgNW-25,平均直徑25 nm,平均長度23 μm):調配量0.050質量份 (2)黏合劑:羥基丙基甲基纖維素(奧德里奇公司製造,2%水溶液在20℃下的黏度為80 cP~120 cP(文獻值)):調配量0.125質量份 (3)增黏劑:增黏劑(東亞合成公司製造,A-20L):調配量0.075質量份 (4)溶劑:水:調配量99.750質量份
(比較例5) 在比較例4中,將塗佈速度設為30 mm/sec、毛細數設為0.0101代替將塗佈速度設為15 mm/sec、毛細數設為0.0051,除此以外,以與比較例4相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表1B。
(比較例6) 在比較例4中,將塗佈速度設為50 mm/sec、毛細數設為0.0169代替將塗佈速度設為15 mm/sec、毛細數設為0.0051,除此以外,以與比較例4相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表1B。
(比較例7) 在實施例4中,將塗佈速度設為200 mm/sec、水系塗佈液表面張力設為42 mN/m、毛細數設為0.1143代替將塗佈速度設為15 mm/sec、水系塗佈液表面張力設為43 mN/m、毛細數設為0.0084,除此以外,以與實施例4相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表2。
(實施例7) 在實施例4中,藉由增加溶劑添加量或添加界面活性劑(例:西格瑪奧德里奇(Sigma-Aldrich)公司製造的Triton X-100)而將水系塗佈液表面張力設為29 mN/m、毛細數設為0.0124代替將水系塗佈液表面張力設為43 mN/m、毛細數設為0.0084,除此以外,以與實施例4相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表3。
(實施例8) 在實施例4中,藉由增加溶劑添加量或添加界面活性劑(例:西格瑪奧德里奇(Sigma-Aldrich)公司製造的Triton X-100)而將水系塗佈液表面張力設為22 mN/m、毛細數設為0.0164代替將水系塗佈液表面張力設為43 mN/m、毛細數設為0.0084,除此以外,以與實施例4相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表3。
(實施例9) 在實施例1中,藉由增加黏合劑量或添加增黏劑而將水系塗佈液黏度設為37 mPa·s、水系塗佈液表面張力設為44 mN/m、毛細數設為0.0126代替將水系塗佈液黏度設為6 mPa·s、水系塗佈液表面張力設為45 mN/m、毛細數設為0.0020,除此以外,以與實施例1相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表4。
(實施例10) 在實施例1中,藉由增加黏合劑量或添加增黏劑而將水系塗佈液黏度設為46 mPa·s、水系塗佈液表面張力設為43 mN/m、毛細數設為0.0160代替將水系塗佈液黏度設為6 mPa·s、水系塗佈液表面張力設為45 mN/m、毛細數設為0.0020,除此以外,以與實施例1相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表4。
(比較例8) 在實施例1中,藉由增加黏合劑量或添加增黏劑而將水系塗佈液黏度設為58 mPa·s、水系塗佈液表面張力設為43 mN/m、毛細數設為0.0202代替將水系塗佈液黏度設為6 mPa·s、水系塗佈液表面張力設為45 mN/m、毛細數設為0.0020,除此以外,以與實施例1相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表4。
(實施例11) 在實施例4中,將塗佈間隙設為10 μm、濕式塗佈厚設為3 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為3.3代替將塗佈間隙設為30 μm、濕式塗佈厚設為15 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為2,除此以外,以與實施例4相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表5。
(實施例12) 在實施例4中,將塗佈間隙設為15 μm、濕式塗佈厚設為5 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為3代替將塗佈間隙設為30 μm、濕式塗佈厚設為15 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為2,除此以外,以與實施例4相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表5。
(實施例13) 在實施例4中,將塗佈間隙設為20 μm、濕式塗佈厚設為10 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為2代替將塗佈間隙設為30 μm、濕式塗佈厚設為15 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為2,除此以外,以與實施例4相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表5。
(實施例14) 在實施例4中,將塗佈間隙設為30 μm、濕式塗佈厚設為10 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為3代替將塗佈間隙設為30 μm、濕式塗佈厚設為15 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為2,除此以外,以與實施例4相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表5。
(實施例15) 在實施例4中,將塗佈間隙設為30 μm、濕式塗佈厚設為20 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為1.5代替將塗佈間隙設為30 μm、濕式塗佈厚設為15 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為2,除此以外,以與實施例4相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表5。
(實施例16) 在實施例4中,將塗佈間隙設為45 μm、濕式塗佈厚設為10 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為4.5代替將塗佈間隙設為30 μm、濕式塗佈厚設為15 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為2,除此以外,以與實施例4相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表5。
(實施例17) 在實施例15中,將塗佈間隙設為40 μm、濕式塗佈厚設為20 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為2代替將塗佈間隙設為30 μm、濕式塗佈厚設為20 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為1.5,除此以外,以與實施例15相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表6。
(實施例18) 在實施例15中,將塗佈間隙設為50 μm、濕式塗佈厚設為20 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為2.5代替將塗佈間隙設為30 μm、濕式塗佈厚設為20 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為1.5,除此以外,以與實施例15相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表6。
(實施例19) 在實施例15中,將塗佈間隙設為70 μm、濕式塗佈厚設為20 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為3.5代替將塗佈間隙設為30 μm、濕式塗佈厚設為20 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為1.5,除此以外,以與實施例15相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表6。
(實施例20) 在實施例15中,將塗佈間隙設為100 μm、濕式塗佈厚設為20 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為5代替將塗佈間隙設為30 μm、濕式塗佈厚設為20 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為1.5,除此以外,以與實施例15相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表6。
(實施例21) 在實施例15中,將塗佈間隙設為120 μm、濕式塗佈厚設為20 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為6代替將塗佈間隙設為30 μm、濕式塗佈厚設為20 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為1.5,除此以外,以與實施例15相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表6。
(實施例22) 在實施例15中,將塗佈間隙設為150 μm、濕式塗佈厚設為20 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為7.5代替將塗佈間隙設為30 μm、濕式塗佈厚設為20 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為1.5,除此以外,以與實施例15相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表6。
(實施例23) 在實施例15中,將塗佈間隙設為180 μm、濕式塗佈厚設為20 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為9代替將塗佈間隙設為30 μm、濕式塗佈厚設為20 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為1.5,除此以外,以與實施例15相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表6。
(實施例24) 在實施例15中,將塗佈間隙設為30 μm、濕式塗佈厚設為5 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為6代替將塗佈間隙設為30 μm、濕式塗佈厚設為20 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為1.5,除此以外,以與實施例15相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表7。
(實施例25) 在實施例15中,將塗佈間隙設為30 μm、濕式塗佈厚設為10 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為3代替將塗佈間隙設為30 μm、濕式塗佈厚設為20 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為1.5,除此以外,以與實施例15相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表7。
(實施例26) 在實施例15中,將塗佈間隙設為30 μm、濕式塗佈厚設為15 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為2代替將塗佈間隙設為30 μm、濕式塗佈厚設為20 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為1.5,除此以外,以與實施例15相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表7。
(實施例27) 在實施例18中,將塗佈間隙設為50 μm、濕式塗佈厚設為30 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為1.7代替將塗佈間隙設為50 μm、濕式塗佈厚設為20 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為2.5,除此以外,以與實施例18相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表8。
(實施例28) 在實施例18中,將塗佈間隙設為50 μm、濕式塗佈厚設為40 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為1.3代替將塗佈間隙設為50 μm、濕式塗佈厚設為20 μm、比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)設為2.5,除此以外,以與實施例18相同的方式製作銀奈米線透明導電膜,對所製作的銀奈米線透明導電膜進行加壓處理,測定經加壓處理的銀奈米線透明導電膜的電阻值,進行電阻分佈及塗膜外觀的評價。將結果示於表8。
根據表1~表8可知,滿足(i)水系塗佈液的黏度:1 mPa·s~50 mPa·s、(ii)水系塗佈液的表面張力:20 mN/m~60 mN/m、(iii)毛細數Ca:0.03以下的3個條件的全部的實施例1~實施例28與不滿足(i)水系塗佈液的黏度1 mPa·s~50 mPa·s、(ii)水系塗佈液的表面張力20 mN/m~60 mN/m、及(iii)毛細數Ca為0.03以下的3個條件中的至少一個的比較例1~比較例8相比,可防止塗佈不良而製造使片電阻值的面內分佈變得均勻的透明導電膜。 [產業上之可利用性]
使用本發明的塗佈方法而製造的透明導電膜可較佳地用作用於筆記型個人電腦(note personal computer)、智慧型手機(smart phone)等電子機器的使用銦錫氧化物(ITO)等金屬氧化物的透明導電膜的代替物。
1‧‧‧平盤狹縫模具
2‧‧‧模頭
3‧‧‧狹縫
4‧‧‧基材
5‧‧‧搬送台
10‧‧‧基材
20‧‧‧透明導電膜
30‧‧‧被加壓體
40‧‧‧壓輥(第1輥)
50‧‧‧後輥(第2輥)
60‧‧‧輥對
h‧‧‧濕式塗佈厚
H‧‧‧塗佈間隙
W‧‧‧狹縫間隙
X‧‧‧塗佈液
圖1 是用以說明本發明的塗佈方法中所使用的模塗機的示意圖。圖2 是用以說明本發明的塗佈方法後進行的壓光處理步驟( 加壓處理步驟) 的示意圖( 其1)。圖3 是用以說明本發明的塗佈方法後進行的壓光處理步驟( 加壓處理步驟) 的示意圖( 其2)。
1‧‧‧平盤狹縫模具
2‧‧‧模頭
3‧‧‧狹縫
4‧‧‧基材
5‧‧‧搬送台
h‧‧‧濕式塗佈厚
H‧‧‧塗佈間隙
W‧‧‧狹縫間隙
X‧‧‧塗佈液

Claims (7)

  1. 一種塗佈方法,包括: 塗佈液製備步驟,其是製備包含金屬奈米線及碳奈米管的至少任一者、及含有作為主溶媒的水的溶媒的水系塗佈液;以及 塗佈步驟,其是使用模塗機將所述水系塗佈液塗佈於基材上;所述塗佈方法的特徵在於: 所述水系塗佈液的黏度為1 mPa·s~50 mPa·s, 所述水系塗佈液的表面張力為20 mN/m~60 mN/m, 下述式(1)所表示的毛細數Ca為0.03以下,   Ca=μU/σ …(1)   (其中,所述式(1)中,μ表示所述水系塗佈液的黏度(Pa·s),U表示所述水系塗佈液的塗佈速度(m/s),σ表示所述水系塗佈液的表面張力(N/m))。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的塗佈方法,其中所述水系塗佈液的塗佈速度為100 mm/sec以下。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的塗佈方法,其中所述模塗機及所述基材之間的塗佈間隙相對於所述水系塗佈液的濕式塗佈厚的比(塗佈間隙/濕式塗佈厚)為1.5~4.5。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的塗佈方法,其中所述水系塗佈液的濕式塗佈厚為3 μm~20 μm。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的塗佈方法,其中所述模塗機的狹縫間隙為30 μm~150 μm。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的塗佈方法,其中所述水系塗佈液的乾式塗佈厚為30 nm~70 nm。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的塗佈方法,其中所述塗佈步驟中,所述水系塗佈液的塗佈溫度為10℃~60℃。
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