含有金属纳米线的导电性涂布组合物及利用其的导电性膜的形成方法_2

文档序号:9829418阅读:来源:国知局
,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-^嗦(2-[4-[(2-而壯0巧-3- (2'-ethyl)hexyl)oxy]-2-hydroxypheny1]4,6-bis(2,4-dimethyIphenyl)-1,3,5- triazine)、2-[4-[ (2-?基-3-十^烷基氧基丙基)氧基]-2-?基苯基]-4,6-双(2,4-^甲 基苯基)-1,3,5-Ξ嗦(2-[4-[ (2-Hy化oxy-3-dode巧lox;yp;ropyl)o:xy]-2-hy化oxy地enyl] 4,6-bis (2,4-dimethy Ipheny 1 )-1,3,S-triazine)等不包含面族元素的紫外线吸收剂。
[0043] 本发明的导电性涂布组合物中,上述倍半硅氧烷优选W0.01-1.0重量%的量使 用。在上述含量小于0.01重量%的情况下,无法实现通过上述倍半硅氧烷赋予耐久性运样 的本来目的;在上述含量超过1.0重量%的情况下,阻碍金属纳米线的接触,发挥使透明导 电膜的接触电阻急剧增加的绝缘体的作用,因此无法实现所希望的电导率。
[0044] 3)有机粘合剂树脂
[0045] 本发明的导电性涂布组合物包含有机粘合剂树脂。上述有机粘合剂树脂调节本发 明的导电性涂布组合物的粘度、提高组合物的涂布性、增加与基板的附着力、且增加薄膜的 柔性。
[0046] 作为本发明中可使用的上述有机粘合剂树脂,可W使用聚酷亚胺、丙締酸聚合物、 环氧树脂、聚乙二醇、聚醋、聚甲基丙締酸甲醋、聚乙締化咯烧酬、纤维素、聚乙締醇、聚氨 醋、聚丙締腊等,优选为纤维素树脂,在纤维素树脂中,特别可W使用Ξ乙酷基纤维素、二乙 酷基纤维素、乙酷基径丙基甲基纤维素(>}勺1却叫丘号乂 1里豆智刮皂€ 蹇是义么)、径乙基纤维素、径丙基纤维素、甲基纤维素、簇甲基纤维素、乙酸下酸纤维 素、乙酸丙酸纤维素等。
[0047] 上述有机粘合剂树脂优选在本发明的导电性涂布组合物中W0.02-10重量%的量 使用。在上述含量小于0.02重量%的情况下,无法实现通过上述有机粘合剂树脂而调节粘 度、提高涂布性、增加与基板的附着力及赋予柔性运样的本来目的,当所形成的导电性膜弯 曲一定程度W上时,金属纳米线从基板脱离或者导电性涂布组合物未均匀地涂布于基板整 个表面,导致无法形成导电性优异的膜的结果。此外,在上述含量为10重量% ^上的情况 下,有机粘合剂树脂阻碍与金属纳米线的接触,发挥使透明导电膜的接触电阻急剧增加的 绝缘体的作用,并且粘度急剧上升,使膜的厚度变厚,从而有可能发生使光学特性变差的问 题。如果膜的厚度过厚,则整个膜呈黄色,对可见性带来不良影响。
[0048] 4)分散液
[0049] 本发明的导电性涂布组合物除了上述1)金属纳米线、2)倍半硅氧烷高分子、及3) 有机粘合剂树脂之外还包含剩余量的分散液,上述分散液可W考虑金属纳米线分散液的粘 度调节、膜的顺利形成、金属纳米线的分散性等来适当选择。
[0050] 作为上述分散液的具体例子,可W使用选自水、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、乙酸异 丙醋、下醇、2-下醇、辛醇、2-乙基己醇、戊醇、节醇、己醇、2-己醇、环己醇、松油醇、壬醇、甲 二醇、乙二醇、二乙二醇、Ξ乙二醇、四乙二醇、乙二醇单甲酸、乙二醇单乙酸、乙二醇单下 酸、二乙二醇单甲酸、二乙二醇单乙酸、二乙二醇单下酸、Ξ乙二醇单甲酸、Ξ乙二醇单乙 酸、Ξ乙二醇单下酸、2-丙酬、下二酬、乙酷丙酬、1,2-二乙酷乙烧、碳酸二甲醋、碳酸二乙 醋、丙二醇甲酸乙酸醋、2-甲氧基乙基乙酸醋、丙二醇单甲酸、N-甲基-2-化咯烧酬、N-甲基 乙酷胺、二甲基甲酯胺、单甲基甲酯胺、二甲基乙酷胺、二氯甲烧、甲基乙基酬、甲基异下基 酬、甲基异丙基酬、双丙酬醇及它们的混合物中的巧巾W上的溶剂,可W优选单独使用乙醇、 异丙醇或者使用包含它们的混合溶剂。
[0051] 此外,本发明的导电性涂布组合物可W根据需要在通常范围内进一步包含固化 剂、增塑剂、紫外线阻断剂或导电性膜形成用涂布组合物中通常可包含的功能性添加剂。
[0052] 本发明还提供导电性膜形成方法,其特征在于,将上述导电性涂布组合物涂布于 基材上并干燥。
[0053] 根据本发明的导电性涂布组合物可W利用本领域中通常使用的各种印刷工艺,例 如凹版胶版(Gravure of f-set)印刷、凹版直接(Gravure direct)印刷、微凹版 (Microgravure)印巧Ij、网版(Screen)印巧Ij、印迹方法、反向胶版(Reverse off-set)印巧Ij、旋 涂(spin coating)、狭缝涂布(slit coating)、狭缝式模具涂布(slot die coating)等,印 刷于通常使用的透明基板,例如聚酷亚胺(PI)基板、聚对苯二甲酸乙二醇醋(PET)基板、聚 碳酸醋(PC)基板、环締控聚合物(COP)基板、聚糞二甲酸乙二醇醋(PEN)基板等。此外,理所 当然地,涂布厚度可W根据用途来适当调节,为了形成膜,可W应用通常的干燥工序和根据 需要的低溫热处理工序。
[0054] 此外,本发明的导电性膜形成方法可W在上述干燥工序后,在所形成的膜上进一 步形成保护层。
[0055] 用于形成上述保护层的组合物可W使用包含上述导电性涂布组合物的2)倍半娃 氧烧高分子、3)有机粘合剂树脂、及4)分散液的组合物。
[0056] 用于形成上述保护层的组合物中,有机粘合剂树脂优选W组合物的0.05-4重量% 的量使用。在上述含量小于0.05重量%的情况下,无法实现通过上述有机粘合剂树脂而调 节粘度、提高涂布性、增加附着力及赋予柔性运样的本来目的,从而难W期待增强效应及光 学增强效应;在上述含量超过4重量%的情况下,使膜的接触电阻急剧增加,并且粘度急剧 上升,使膜的厚度变厚,发生使光学特性变差的问题。如果膜的厚度过厚,则无法实现光学 增强效应。
[0057] 此外,用于形成上述保护层的组合物中,优选倍半硅氧烷在组合物中W0.1-1.0重 量%的量使用。在上述含量小于0.1重量%的情况下,有可能难W期待耐久性提高;在上述 含量超过1.0重量%的情况下,有可能难W实现所希望的电导率。
[0058] 本发明的导电性膜形成方法中,形成上述保护层时,可W应用利用导电性涂布组 合物形成导电性膜时所应用的通常的印刷方法、干燥方法和根据需要的低溫处理方法,在 形成上述保护层的情况下,能够进一步提高电阻增强效应、光学增强效应、耐久性增强效 应,且能够进行湿式蚀刻等,从而也能够实现后续工序中的便利性。
[0059] 本发明还提供根据上述方法形成的透明导电性膜。关于利用本发明的组合物及方 法来制造的透明导电性膜,透光率为90% W上,表面电阻为200 Ω/ΠΚ下,不仅表面电阻、 耐环境性、总透射率及雾度特性优异,而且在湿式蚀刻工艺中也能够容易进行蚀刻,通过浓 度调节能够实现宽范围的透明导电膜,从而能够有效应用于液晶显示装置、等离子体显示 装置、触摸板、电致发光装置、薄膜太阳能电池、染料敏化太阳能电池、无机物晶体太阳能电 池(早乃春召巧召謂巧巧句)等的电极。
[0060] W下,为了有助于理解本发明,公开了优选的实施例,但下述实施例只不过例示本 发明,本发明的范围并不限于下述实施例。
[0061 ]合成例1:纤维素溶液的制造
[0062] 将Ξ乙酷基纤维素(西格玛奥德里奇,FhikaH重量份与二氯甲烧、甲基乙基酬、双 丙酬醇、二甲基甲酯胺、二甲基亚讽、甲基异下基酬中的一种W上溶剂混合,并混合24小时 来制造。
[0063] 合成例2:倍半硅氧烷高分子的制造
[0064] 在具备冷却管和揽拌器的干燥的烧瓶中,混合蒸馈水15重量%、甲醇(纯度 99.86%)4重量%及四甲基氨氧化锭(在水中为25% )1重量%,预先制造包含催化剂的混合 反应溶剂,然后将80重量%的硅烷单体加入所准备的混合反应溶剂。此时,关于硅烷单体的 混合比例,加入Ξ甲氧基苯基硅烷(道康宁公司,商品名DOW C0RNING(R)Z-6124SILA肥)10 摩尔%和丫-甲基丙締酷氧基丙基Ξ甲氧基硅烷(道康宁公司,商品名DOW C0RNING(R)Z- 6030SILANE)90摩尔%进行调节。之后,在氮气气氛下,缓慢揽拌8小时,然后停止反应溶液 的揽拌,在常溫静置24小时后,将包含沉淀物的上述反应溶液真空过滤,分离沉淀物。将分 离的沉淀物用蒸馈水和甲醇的混合液进行多次洗涂及过滤,去除杂质,用甲醇进行最终洗 涂,然后在常溫真空干燥20小时,向所得到的生成物1重量份中,滴加将二氯甲烧与甲醇W 9:1 (重量比)混合而成的混合溶剂9重量份,制造作为目标的聚脂肪族芳香族倍半硅氧烷高 分子树脂。取得的聚脂肪族芳香族倍半硅氧烷高分子树脂的重均分子量为40000。重均分子 量是使用凝胶渗透色谱来测定的聚苯乙締换算平均分子量。
[0065] 合成例3至9:倍半硅氧烷高分子的制造
[0066] 向蒸馈水15重量%、甲醇(纯度99.86% )4重量%、四甲基氨氧化锭(在水中为 25% )1重量%中,W下述表1所示的摩尔比滴加硅烷单体80重量%,除此之外,与上述合成 例2相同的方法,制造高分子倍半硅氧烷树脂。
[0067] 表 1 [006 引[表1]
[0069]
[0070] [实施例1-4]
[00川读施例。
[0072]作为导电性涂布组合物,将纵横比为600W上的银纳米线2重量%的乙醇分散液 〇.5g加入到将径丙基纤维素与合成例2中合成的聚倍半硅氧烷W3:7的重量比混合的1重 量%的异丙醇分散液1. 〇6g中,轻轻地分散1小时W上。向其中,进一步加入乙醇8.44g,W便 调节银纳米线的含量,从而制备了导电性涂布组合物。
[0073] 作为2次保护层,将Ξ乙酷基纤维素
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