利用多级光照射的透明导电性膜的制造方法与流程

文档序号:11452067阅读:159来源:国知局
利用多级光照射的透明导电性膜的制造方法与流程

本发明涉及一种透明导电性膜的制造方法,特别涉及一种具有优异电导率和高透明度,即使在大面积下也能确保均匀的电性能,并且在反复的物理形变下仍可长期稳定工作的透明导电性膜的制造方法。



背景技术:

透明电极在诸如薄膜晶体管(tft)元件、太阳能电池、触摸屏等多种产业领域中具有广泛的应用。

目前,一般将氧化铟锡(ito)作为透明电极材料,但是存在铟的枯竭和工艺复杂性等问题。而且,ito的沉积主要通过薄膜沉积工艺进行,导致工艺成本高,并且具有结晶结构的致密薄膜的形成会产生裂纹等问题。因此,近来ito并不适合用于采用聚合物系列柔性基板的透明电极备受关注。最近,用银纳米线作为ito透明材料的替换材料备受关注。

另外,柔性透明电极的制造方法主要包括使用金属墨水来运用纳米网格的方法及使用银纳米线为主的金属纳米线的方法。其中,通过将金属纳米线安置于柔性基板上来制造透明电极的核心技术是金属纳米线的粘合方法。

例如,现有技术中,为了粘合金属纳米线,通常使用在惰性气体中施加高温(200℃~350℃)的方法、激光照射法或化学法,但是这些方法具有不仅耗时多、熔点低还无法在引起化学反应的聚合物基板上使用的缺点。另外,韩国公开专利文献第2012-0092294号提供了利用光烧结粘合银纳米线来制造透明电极的技术,但是所得透明电极的薄层电阻均匀度低,因此在商用化应用方面存在限制。

而且,在基板上涂覆金属纳米线成膜时,均匀涂覆是非常重要的。一般,包括银纳米线的金属纳米线自身具有较强的凝聚力,因此在水等溶剂中分散金属纳米线时无法获得均匀的分散性,尤其是将其涂覆在基板上进行干燥,会出现溶剂先挥发导致金属纳米线之间聚集在一起的现象,最终难以在基板上形成金属纳米线均匀形成的表面涂层,也无法提供在整个表面上具有均匀薄层电阻的透明电极薄膜。

因此,为了利用聚合物材料作为柔性透明电极,且提供整个表面上具有均匀薄层电阻的透明电极,迫切需要开发一种不会通过化学反应影响其它组分,在室温大气条件下能够在极短时间内完成粘合,且具有改善的薄层电阻均匀度的用于透明电极的薄膜。



技术实现要素:

技术问题

本发明的目的是提供一种具有优异电导率和高透明度,即使在大面积下也能确保均匀的电性能,并且在反复的物理形变下仍可长期稳定工作的透明导电性膜的制造方法。

技术方案

本发明提供了一种透明导电性膜的制造方法,包括以下步骤:a)在基板上涂覆包含具有光学活性的导电性纳米线及有机粘结剂的导电性纳米线分散液;b)在涂覆后的导电性纳米线上照射包括第一紫外光(uv)的第一光;及c)在导电性纳米线上照射包括脉冲型第一白光的第二光。

本发明一实施例提供的制造方法中,所述光学活性为表面等离子活性或光催化活性。

本发明一实施例提供的制造方法中,所述有机粘结剂为分子量(mw)在5×105以下的天然或合成聚合物。

本发明一实施例提供的制造方法中,在步骤a)之后,至少在步骤b)之前,所述制造方法还包括以下步骤:在涂覆后的导电性纳米线上照射包括红外光(ir)的第三光。

本发明一实施例提供的制造方法中,所述第二光还包括第二紫外光。

本发明一实施例提供的制造方法中,所述第一光还包括脉冲型第二白光。

本发明一实施例提供的制造方法中,通过所述第一光来分解并去除至少存在于基板上涂覆的导电性纳米线之间的接触区域上的部分或全部有机粘结剂。

本发明一实施例提供的制造方法中,照射第一光时,选择性去除存在于导电性纳米线之间的接触区域上的有机粘结剂。

本发明一实施例提供的制造方法中,所述第一紫外光的强度满足下述关系式1。

(关系式1)

i1r(exp)<i1r(0)

在关系式1中,i1r(exp)为照射第一光时的第一紫外光的强度,i1r(0)为在所述有机粘结剂的膜上照射第一紫外光1分钟,并且根据关系式2得出的重量减少率在1%以下时的最大强度。

(关系式2)

(m0-m1)/m0*100

在关系式2中,m1为照射第一紫外光后关系式1中定义的有机粘结剂的膜的重量,m0为照射第一紫外光前关系式1中定义的有机粘结剂的膜的重量。

本发明一实施例提供的制造方法中,所述第一白光及第二白光分别包括具有对应于所述导电性纳米线的紫外-可见光谱中导电性纳米线的吸收峰值的波长的光。

本发明一实施例提供的制造方法中,所述第二白光满足下述关系式3。

(关系式3)

i1pl2(exp)<i1pl2(0)

在关系式3中,i1pl2(exp)为照射第一光时的第二白光的强度,i1pl2(0)为以10mes的脉宽向所述基准基板施加第二白光的单一脉冲,以使得导电性纳米线之间的接触区域形成熔接时的最小强度,其中所述基准基板由涂覆和干燥与所述导电性纳米线分散液相同但不含有机粘结剂的基准分散液形成。

本发明一实施例提供的制造方法中,所述第二白光的照射采用多脉冲照射。

本发明一实施例提供的制造方法中,所述第一白光满足下述关系式4。

(关系式4)

i1pl1(0)≤i1pl1(exp)<i1pl1(c)

在关系式4中,i1pl1(exp)为照射第二光时的第一白光的强度,i1pl1(0)为以10mes的脉宽向所述基准基板施加第一白光的单一脉冲,以使得导电性纳米线之间的接触区域形成熔接时的最小强度,其中所述基准基板由涂覆和干燥与所述导电性纳米线分散液相同但不含有机粘结剂的基准分散液形成,i1pl1(c)为以10mes的脉宽向所述基准基板施加第一白光的单一脉冲,使得单个导电性纳米线在沿导电性纳米线的长轴方向上部分熔融而被切割成两个以上的纳米结构时的最小强度。

本发明一实施例提供的制造方法中,所述第一白光的照射采用单脉冲照射。

本发明一实施例提供的制造方法中,通过第二光在导电性纳米线之间的接触区域形成熔接。

本发明一实施例提供的制造方法中,通过第二光来去除照射第一光后残留在基板上的有机粘结剂。

本发明一实施例提供的制造方法中,照射所述第二光时,在第二紫外光照射的同时或第二紫外光照射过程中照射第一白光。

本发明一实施例提供的制造方法中,所述第一光的照射与第二光的照射相互独立或连续进行。

本发明一实施例提供的制造方法中,所述第一紫外光或第二紫外光的强度相互独立,且强度范围为0.1mw/cm2~5mw/cm2

本发明一实施例提供的制造方法中,所述第一紫外光或所述第二紫外光的照射时长相互独立,且照射时长范围为1秒~100秒。

本发明一实施例提供的制造方法中,所述第二白光的强度范围为300w/cm2~1000w/cm2

本发明一实施例提供的制造方法中,所述第一白光的强度范围为2000w/cm2~3000w/cm2

本发明一实施例提供的制造方法中,所述导电性纳米线分散液包含0.1wt%~5wt%的有机粘结剂。

本发明一实施例提供的制造方法中,所述有机粘结剂为多糖或多糖衍生物,所述多糖为糖原、直链淀粉、支链淀粉、胼胝质、琼脂、褐藻酸、藻酸盐、果胶、角叉菜胶、纤维素、甲壳素、壳聚糖、凝胶多糖、葡聚糖、果聚糖、胶原、结冷胶、阿拉伯树胶、淀粉、黄原胶、黄蓍胶、卡拉曼、卡拉豆、葡甘露聚糖或其组合;所述多糖衍生物为纤维素酯或纤维素醚。

本发明一实施例提供的制造方法中,所述有机粘结剂为羧-c1-c3-烷基纤维素、羧-c1-c3-烷基羟基-c1-c3-烷基纤维素、c1-c3-烷基纤维素、c1-c3-烷基羟基-c1-c3-烷基纤维素、羟-c1-c3-烷基纤维素、混合羟-c1-c3-烷基纤维素或其混合物的纤维素醚。

本发明一实施例提供的制造方法中,所述有机粘结剂包括聚乙二醇(peg)、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、聚乙烯醇(pva)或其混合物。

本发明一实施例提供的制造方法中,所述导电性纳米线为选自金、银、铜、锂、铝及其合金中一种或两种以上的纳米线。

本发明一实施例提供的制造方法中,所述导电性纳米线为包括钛氧化物的金属氧化物的纳米线。

本发明一实施例提供的制造方法中,所述导电性纳米线的纵横比(aspectratio)为50~20000。

本发明一实施例提供的制造方法中,所述基板为刚性基板或柔性基板。

本发明一实施例提供的制造方法中,所述基板为由彼此不同的两种或多种材料堆叠形成的多层基板。

本发明提供了一种利用所述制造方法制造得到的透明导电性膜。

本发明提供的透明导电性膜包括导电性纳米线在导电性纳米线之间的接触区域上熔融结合而成的导电性纳米线网;以具有至少20mm×20mm的面积的大面积导电性纳米线网为基准,所述透明导电性膜按下述关系式6定义的薄层电阻均匀度在90%以上。

(关系式6)

薄层电阻均匀度(%)=[1-(薄层电阻标准差)/平均薄层电阻)]×100

本发明一实施例提供的透明导电性膜以1cm曲率半径进行1000次的弯曲测试时,由下述关系式7定义的薄层电阻增加率在1.4以下。

(关系式7)

薄层电阻增加率=弯曲测试后的薄层电阻/弯曲测试前的薄层电阻。

有益效果

本发明提供的制造方法可制造得到具有90%~95%的优异薄层电阻均匀度的大面积透明导电性膜,从而在商业上有效地运用于薄膜晶体管(tft)元件、太阳能电池、触摸屏、柔性透明电极等多种电子元件领域上。

而且,本发明提供的制造方法在常温大气条件下能够在极短时间内制造出具有优异透明度和低薄层电阻的透明导电性膜,且不会损坏不耐热的聚合基板,因而易于应用到卷对卷工艺中,以批量生产柔性透明电极。

而且,本发明提供的制造方法在进行1000次的10mm半径弯曲测试时,薄层电阻可保持非常稳定,基板和导电性纳米线网之间能坚牢固结合,从而制造出寿命显著提高的透明导电性膜。

附图说明

图1为将不含粘结剂的分散液、含0.07wt%粘结剂的分散液、含0.15wt%粘结剂的分散液及含0.3wt%粘结剂的分散液经过涂覆及干燥后获得的干燥膜的平均薄层电阻及其偏差的示意图。

图2以实施例1中照射近红外线灯后的平均薄层电阻(图2中的无照射)为基准(100%),测量获得的照射第一光后的平均薄层电阻(图2中的uv照射)及照射第二光后的平均薄层电阻(图2中的ipl照射)的示意图。

图3为以实施例2中照射近红外线灯后的平均薄层电阻(图2中的无照射)为基准(100%),测量获得的照射第一光后的平均薄层电阻及照射第二光后的平均薄层电阻的示意图。

图4为实施例2中仅通过干燥及照射第一光获得的膜的弯曲测试结果(图4中用方形示出)和通过实施例2制造得到的透明导电性膜的弯曲测试结果(图4中用圆圈示出)的示意图。

图5为实施例2中仅通过干燥及照射第一光获得的膜的透光率和通过实施例2制造得到的透明导电性膜的透光率的示意图。

图6为比较例中制造得到的纳米线的扫描电子显微镜照片。

具体实施方式

以下详细说明本发明提供的透明导电性膜的制造方法及透明导电性膜。除非另有定义,本说明书中使用的技术术语和科学术语所属的含义为本领域技术人员理解的一般含义,并且在下文的描述和附图中将省略会对本发明主旨产生不必要地模糊的已知功能和已知结构的描述。

本发明的申请人在进行用导电性纳米线网替代以ito(氧化铟锡)为主的现有透明电极的研究时,注意到要将导电性纳米线网商业用于透明电极,首先需要研发一种即使在大面积下也具有均匀薄层电阻的导电性纳米线网的制造技术。在这种技术性启发的背景下,为了能够在不耐热的柔性基板上方便快速地制造出导电性纳米线网,且使制造得到的导电性纳米线网具有均匀的薄层电阻,优异的基板粘合力,进而使导电性纳米线网在反复的严重弯曲下也能稳定保持导电性,申请人进行了长时间的研究。

在此研究过程中,申请人注意到为了在不耐热的柔性基板上以低成本的方式短时间内大量生产导电性纳米线而又不使基板受损,可优选使用光烧结,并且为了保证大面积地下的薄层电阻均匀性,必须通过粘结剂来诱导导电性纳米线在基板上的均匀分散。

但是,申请人发现使用粘结剂在基板上分散和粘合导电性纳米线时,几乎不可能进行光烧结,因为利用氙灯等现有的光烧结技术虽然不会使纳米线受损但会使纳米线间的接触区域部分熔融而粘合在一起,也无法保证所需的薄层电阻均匀度,且在光烧结之前,必须先去除粘结剂。对此进行深化研究发现,通过等离子体或类似物先去除所有粘结剂(先去除是指在光烧结之前去除粘结剂)时,反而会由于纳米线相互接触区上熔融粘合时产生的热应力及变形,导致纳米线之间的接触减少以及纳米线与基板间的结合力降低,并且发现通过多级光照射,尤其通过利用复合光的多级光照射来依次去除粘结剂,可制造出具有所需薄层电阻均匀度、优异基板结合力及导电性的导电性纳米线网,也可在不耐热的基板上不损坏基板的前提下制造出导电性纳米线网。

本发明提供了一种透明导电性膜的制造方法,包括以下步骤:a)在基板上涂覆包含具有光学活性的导电性纳米线及有机粘结剂的导电性纳米线分散液;b)在涂覆后的导电性纳米线上照射包括第一紫外光(uv)的第一光;及c)在用第一紫外光照射后的导电性纳米线上照射包括脉冲型第一白光的第二光。

即,本发明一实施例提供的制造方法中,光照射为多级(multi-stage)光照射,多级光照射包括依次进行步骤b)的第一光照射及步骤c)的第二光照射。具体地,多级光照射包括通过照射包括第一紫外光的第一光来去除至少存在于导电性纳米线之间的接触区域(包括导电性纳米线的交叉区域)上的有机粘结剂的先去除步骤;及通过照射包括第一白光的第二光来熔融粘合导电性纳米线之间的接触区域的熔接步骤。此时,当第一光照射及第二光照射相互独立依次进行时,有可能存在第一光照射与第二光照射之间的休止期。

如上所述,本发明一实施例提供的制造方法中,照射包括第一紫外光的第一光时,通过第一紫外光去除与导电性纳米线一同包含于导电性纳米线分散液中并涂覆于基板上的有机粘结剂。详细地,通过第一光,分解并去除至少存在于导电性纳米线之间的接触区域上的部分或全部有机粘结剂。

第一紫外光是指波长范围为10nm~400nm的光,众所周知,紫外线由于引起极强的化学作用,故称之为化学线。所述第一紫外光包括波长为320nm~400nm的uv-a光、波长为280nm~320nm的uv-b光、波长为100nm~280nm的uv-c光或其组合。此时,第一紫外光包括对分解有机材料具有较佳效果的uv-c光。此时,未限定如脉冲型等照射光的照射形式时,本发明的照射光均为一定时间内连续照射的连续光形式。在本实施例中,第一紫外光可以采用连续光形式来照射,但并不具体限定第一紫外光的照射形式。

如上所述,与导电性纳米线一同涂覆到基板上的有机粘结剂被第一光全部分解并去除的情况下,通过第二光熔接导电性纳米线时,由于导电性纳米线的畸变,导致与基板的结合力下降,导电性纳米线网的薄层电阻增加。为防止此现象,需要通过第一光选择性去除存在于导电性纳米线之间的接触区域上的有机粘结剂。此时,选择性去除接触区域上的有机粘结剂表示经第一光照射后有机粘结剂仍有残留在基板上,更进一步,表示通过有机粘结剂将导电性纳米线结合到基板上除接触区域之外的区域。

无法通过第一光本身来选择性去除接触区域上的有机粘结剂,具体地,第一光包括第一紫外光,无法通过第一紫外线本身来去除有机粘结剂,而是需要在具有光催化性能的导电性纳米线上产生表面等离子体或光学活性与照射第一紫外光结合的条件下才可去除有机粘结剂。

即,具有光学活性的导电性纳米线包括产生表面等离子体的导电性纳米线和/或具有光催化性能的导电性纳米线,导电性纳米线提供的光学活性与第一紫外光结合,从而选择性去除位于接触区域上的有机粘结剂。

此时,众所周知,表面等离子体是指由于具有纳米尺寸的金属结构体和光之间的相互作用,在金属结构体的表面集中生成等离子体的现象,等离子体为金属的自由电子的集体移动。发生表面等离子体的导电性纳米线可以为任何可产生表面等离子体的金属导电性纳米线。例如,具有表面等离子体的导电性纳米线可以为金、银、铜、锂、铝及其合金中的一种或两种以上物质的导电性纳米线,但并不具体限定。

光催化性能是指获取光能来促进化学反应的能力,化学反应可为有机材料的分解反应,光催化性能可为分解有机材料的光催化性能。具有光催化性能的导电性纳米线可提供电子或精孔的移动路径,并且任何能够用光促进化学反应的物质都能用于本发明。例如,提供电子的移动路径并且具有光催化性能的导电性纳米线可以为钛氧化物、锌氧化物及锡氧化物等中的一种或多种金属氧化物的纳米线,具有光催化性能的金属导电性纳米线可包括金、银、白金等贵金属纳米线,但并不具体限定。

另外,具有表面等离子体的导电性纳米线可以解释为均具有表面等离子体及光催化性能,这是因为具有表面等离子体的各向异性(anisotropic)结构的物质具有光催化性能。

为了不使有机粘结剂被第一光本身去除,具体地,包含于第一光的第一紫外光本身无法去除有机粘结剂,但是在存在导电性纳米线提供的光学活性时可去除有机粘结剂,照射第一光时的第一紫外光的强度满足下述关系式1。

(关系式1)

i1r(exp)<i1r(0)

在关系式1中,i1r(exp)为照射第一光时的第一紫外光的强度,i1r(0)为在纯粹的所述有机粘结剂的膜上照射第一紫外光1分钟,并且根据关系式2得出的重量减少率在1%以下时的最大强度。此时,有机粘结剂的膜的厚度应当选取适合测量重量减少率的厚度,可选取厚度范围在100nm~800nm的膜,但并不具体限定。

(关系式2)

(m0-m1)/m0*100

在关系式2中,m1为照射第一紫外光后关系式1中定义的有机粘结剂的膜的重量,m0为照射第一紫外光前关系式1中定义的有机粘结剂的膜的重量。

即,如关系式1及关系式2所示,在导电性纳米线分散液所含有的有机粘结剂不混合于导电性纳米线,而纯粹生成有机粘结剂的膜时,第一紫外光以照射1分钟实质上几乎无法分解并去除有机粘结剂的膜(根据关系式2重量减少率在1%以下)的强度来进行照射。可根据有机粘结剂的种类来决定满足关系式1的强度。

通过第一紫外光上述的强度不仅选择性地去除有机粘结剂,还可在对热和化学性敏感的基板上制造透明导电性膜,从根源上防止基板被紫外光受损的情况。

通过照射含有第一紫外光的第一光,尽可能全部去除导电性纳米线的接触区域上存在的有机粘结剂,具体地,去除位于形成相互接点的一导电性纳米线与另一导电性纳米线之间的接点上的有机粘结剂。

但是,由于无法忽视纳米线的阴影(shading),很难完全去除位于两个纳米线之间的有机粘结剂。为了全部去除接触区域的有机粘结剂,当第一紫外光的照射时长过长时,会降低生产效率,且有可能发生基板被积累的光能受损的危险。实质上,考虑到包括卷到卷工艺的连续工艺的生产效率,第一紫外光的照射时长不宜超过几分钟。

因此,利用第一紫外光和导电性纳米线的光学活性来去除位于接触区域的有机粘结剂,但是为了既保证短时间照射第一紫外光,也保证完全去除位于接触区域的有机粘结剂,第一光包括第一紫外光的同时,还包括脉冲型第二白光。

即,本发明一实施例提供的制造方法中,第一光包括第一紫外光的同时,还包括脉冲型第二白光。

脉冲型第二白光可实现进一步促进第一紫外光对有机粘结剂的分解作用。一般为充分实现粘结剂的作用,相比于单分子有机材料,粘结剂更适合选用分子量大的高分子有机材料。相比于单分子有机材料,高分子有机材料具有广泛的物性,由于高分子特有的特性,相比于单分子会更加缓慢地分解并去除。

在导电性纳米线提供的光学活性下,有机粘结剂被第一紫外光分解的过程中,通过脉冲型第二白光可瞬间提供数倍高的能量,即使是高分子有机粘结剂,也可明显提高其分解速度。

尤其是在导电性纳米线为产生表面等离子体的金属纳米线的情况下,当脉冲型第二白光与包括第一紫外光的第一光同时照射时,通过导电性纳米线之间的接触区域-热点(hotspot),完全去除存在于导电性纳米线之间的接触区域的有机粘结剂的同时防止损坏(分解)存在于接触区域以外的有机粘结剂。此时,在等离子领域众所周知,热点(hotspot)是指形成极强的局部电场的区域,且指发生表面等离子体的金属的纳米结构体之间的接点或纳米间隙等。

第二白光可为包括红色、绿色及蓝色的可见光,第二白光可为具有至少430nm~600nm范围内的连续波长的光,进一步地,可为具有至少400nm~800nm范围内的连续波长的光,更进一步地,可为具有至少350nm~950nm范围内的连续波长的光。在本实施例中,第二白光的光源为氙灯,但本发明并不具体限定第二白光的光源。

本发明一实施例提供的制造方法中,第二白光为可视光,第二白光为至少430nm~600nm的波长范围内的光,进一步地,第二白光为至少400nm~800nm的波长范围内的光,更进一步地,第二白光为至少350nm~950nm的波长范围内的光,第二白光包括具有对应于导电性纳米线的紫外-可见光谱中导电性纳米线的吸收峰值的波长的光(以下称为纳米线吸光波长)。具体地,当纳米线吸光波长为可见光波长,尤其是在430nm~600nm范围,进一步地在400nm~800nm范围,更进一步地在350nm~950nm范围时,仅通过白光光源即可生成包括纳米线吸光波长的第二白光,纳米线吸光波长不同于上述的白光的波长时,第二白光由白光源与生成纳米线吸光波长的其他光源的组合来生成。

为促进位于接触区域的有机粘结剂的分解,从而更有效且选择性地去除接触区域的有机粘结剂,脉冲型第二白光需要满足下述关系式3。

(关系式3)

i1pl2(exp)<i1pl2(0)

在关系式3中,i1pl2(exp)为照射第一光时的第二白光的强度,i1pl2(0)为以10mes的脉宽向所述基准基板施加第二白光的单一脉冲,以使得导电性纳米线之间的接触区域形成熔接时的最小强度,其中所述基准基板由涂覆和干燥与所述导电性纳米线分散液相同但不含有机粘结剂的基准分散液形成。具体地,i1pl2(0)为以10mes的脉宽向所述基准基板施加第二白光的单一脉冲,以使得导电性纳米线之间的接触区域形成熔接时的最小强度,其中所述基准基板由涂覆及干燥导电性纳米线和分散介质组成的基准分散液形成。

即,存在于接触区域的有机粘结剂被第一光先分解并去除后,接触区域上被第二光形成熔接作为独立于有机粘结剂的分解的步骤。因此如关系式3所示,包括于第一光的脉冲型第二白光需要以促进有机粘结剂的分解,但在导电性纳米线之间的接触区域上不产生导电性纳米线的部分熔融的强度来进行照射。

第二白光的照射较佳地采用多脉冲照射,原因在于,满足关系式3的第二白光的脉冲以一定的间隔照射2次以上,从而相比于单一脉冲照射可更快地实现有机粘结剂的分解并去除。多脉冲照射以2次以上,具体地,2次~50次,更具体地,2次~20次的脉冲来进行照射,但本发明并不具体限定照射第二白光的脉冲次数,还可根据有机粘结剂的物质来适当地调整照射第二白光的脉冲次数。

如上所述,第一光包括第一紫外光的同时,还包括脉冲型第二白光。照射第一光时,第一紫外光会连续照射,在第一紫外光开始照射的同时、第一紫外光照射过程中或第一紫外光照射中断前,照射脉冲型第二白光。此时,当第一紫外光的照射总时长为tuv1时,以照射第一紫外光的起点为基准,照射脉冲型第二白光的起点为第一紫外光照射的同时或0.9tuv1的范围之内。

照射包括第一紫外光及脉冲型第二白光的第一光时,将第一紫外光的照射时长控制在1sec~100sec,具体地,1sec~60sec,更具体地,1sec~20sec(tuv1),从而更完全地去除接触区域的有机粘结剂。

执行往涂覆的导电性纳米线上照射包括第一紫外光(uv)的第一光的第一光照射步骤后,执行往所述导电性纳米线上照射包括脉冲型第一白光的第二光的第二光照射步骤。

通过第二光照射步骤,导电性纳米线之间的接触区域熔融而粘合,使导电性纳米线可在物理上彼此一体结合。

第一白光与上述的第二白光相互独立,第一白光可为包括红色、绿色及蓝色的可见光,第一白光可为具有至少430nm~600nm范围内的连续波长的光,进一步地,可为具有至少400nm~800nm范围内的连续波长的光,更进一步地,可为具有至少350nm~950nm范围内的连续波长的光。在本实施例中,第一白光的光源为氙灯,但本发明并不具体限定第一白光的光源。

另外,第一白光与上述的第二白光相似或相同,包括具有对应于导电性纳米线的紫外-可见光谱中导电性纳米线的吸收峰值的波长的光(纳米线吸光波长)。

在导电性纳米线之间的接触区域上通过部分熔融来引起结合(熔接)的第一白光满足下述关系式4。

(关系式4)

i1pl1(0)≤i1pl1(exp)<i1pl1(c)

在关系式4中,i1pl1(exp)为照射第二光时的第一白光的强度,i1pl1(0)为以10mes的脉宽向所述基准基板施加第一白光的脉冲,以使得导电性纳米线之间的接触区域形成熔接时的最小强度,其中所述基准基板由涂覆和干燥与所述导电性纳米线分散液相同但不含有机粘结剂的基准分散液形成。i1pl1(c)为以10mes的脉宽向所述基准基板施加第一白光的单一脉冲,使得单个导电性纳米线在沿导电性纳米线的长轴方向上部分熔融而被切割成两个以上的纳米结构时的最小强度。更具体地,由导电性纳米线及分散介质来形成的基准分散液经过涂覆及干燥来生成基准体,i1pl1(0)为以10mes的脉宽向所述基准基板施加第一白光的单一脉冲,以使得导电性纳米线之间的接触区域形成熔接时的最小强度,其中所述基准基板由涂覆和干燥由导电性纳米线和分散介质组成的基准分散液形成;i1pl1(c)为以10mes的脉宽向所述基准基板施加第一白光的单一脉冲,使得单个导电性纳米线在沿导电性纳米线的长轴方向的部分熔融而被切割成两个以上的纳米结构时的最小强度,其中所述基准基板由涂覆和干燥由导电性纳米线和分散介质组成的基准分散液形成。

即,如上所述通过关系式4,通过照射单脉冲的第一白光来产生接触区域的熔接,但在接触区域以外的区域上不发生导电性纳米线的意外熔融等导电性纳米线的损伤的强度来进行照射。

关系式4可以与不采用有机粘结剂,将导电性纳米线分散于分散介质后,通过光烧结来熔接导电性纳米线的现有方法中已确定的条件相同或相似。但是,如上所述,为了使导电性纳米线均匀均质分散及接触而采用有机粘结剂时,在接触区域中不先去除有机粘结剂而进行光烧结时,在满足关系式4的条件的范围内无法实现光烧结。即,含有有机粘结剂和导电性纳米线的导电性纳米线分散液经过涂覆及干燥后,不进行本发明提供的第一紫外光-第一白光的多级光照射,而是通过现有技术中的照射脉冲型白光来进行光烧结时,即使调整白光的强度、脉宽、脉冲数、脉冲间隔等,也会导致导电性纳米线部分熔融或变形,导致导电性纳米线受损,从而无法制造得到所需的导电性纳米线网络。

即,上述关系式4的条件是,利用含有有机粘结剂和导电性纳米线的导电性纳米线分散液,进行第一紫外光-第一白光的多级光照射时的条件。

如上所述,先通过照射第一光来去除存在于接触区域的有机粘结剂之后,利用脉冲型第一白光来熔接接触区域,从而实现满足关系式4的条件下的导电性纳米线之间的熔接。另外,先通过照射第一光来去除存在于接触区域的有机粘结剂之后,利用脉冲型第一白光来熔接接触区域时,照射单脉冲的第一白光,通过照射单一的脉冲的第一白光也可在大面积下实现接触区域的均质熔接。

照射满足关系式4的单脉冲的脉冲型第一白光时,应当选择既保证导电性纳米线之间的稳定熔接又不损坏基板的脉宽。在本实施例中,脉宽为5msec~15msec,但本发明并不具体限定第一白光的脉宽。

照射满足关系式4的脉冲型第一白光时,导电性纳米线的接触区域瞬间加热至极高的温度,从而实现导电性纳米线之间的熔接。照射第二光时,导电性纳米线可通过有机粘结剂物理固定到基板上,其中有机粘结剂残留在经第一光照射后的接触区域以外的区域。通过向物理固定状态的导电性纳米线上照射第二光,防止因部分不均匀产生的热应力(变形)导致导电性纳米线的弯曲及扭曲并且导电性纳米线与基板之间的结合力受损(导电性纳米线的剥落)的情况。

本发明一实施例提供的制造方法中,第二光包括脉冲型第一白光的同时,还包括第二紫外光。

一定时间内连续照射的第二紫外光至少需要在照射第一白光的同时或照射第一白光之前照射在导电性纳米线上。即,第一白光需要在第二紫外光的照射过程中进行照射。一并照射第一白光及第二紫外光,既实现导电性纳米线之间的熔接,又分解并去除照射第一光后基板上(包括导电性纳米线)残留的有机粘结剂,从而提高导电性膜的透明度。

而且,通过照射包括第二紫外光及第一白光的第二光,即使照射较低强度的单脉冲的第一白光,接触区域上的熔接也可稳定地可重复地形成。

与此同时,通过照射包括第二紫外光及第一白光的第二光,提高物理一体形成的导电性纳米线的网络与基板之间的结合力。一并照射第二紫外光及第一白光时在接触区域上产生的热量通过导电性纳米线来进行传播,从而形成导电性纳米线的网络与基板之间的粘合。

如上所述,在第二紫外光照射的同时,第二紫外光照射过程中或第二紫外光停止照射前,照射第一白光。

详细地,第二光的照射满足下述关系式5。

(关系式5)

0.5tuv2≤tp1<tuv2

在关系式5中,tuv2为照射第二紫外光的总时长(sec),tp1为以开始照射第二紫外光的起点为基准的第一白光的照射起点。此时,关系式5中<tuv2指第一白光在第二紫外光停止照射的起点前(即刚停止之前)进行照射。即,第一白光至少在第二紫外光照射0.5tuv2之后才开始进行照射。

当满足关系式5中的照射条件时,通过第一白光熔接的同时去除有机粘结剂,能够提高导电性膜的透明度,且能更加强化一体形成的导电性纳米线与基板之间的结合力。

第二紫外光与第一紫外光相互独立,第二紫外光是指波长范围为10nm~400nm的光。第二紫外光与第一紫外光相互独立,第二紫外光包括波长为320nm~400nm的uv-a光、波长为280nm~320nm的uv-b光、波长为100nm~280nm的uv-c光或其组合。

第二紫外光的强度可参考第一紫外光,应当满足关系式1的强度。即,第二紫外光的强度应当满足仅通过第二紫外光无法去除有机粘结剂本身,但是通过照射第二白光时散发的热量及导电性纳米线提供的光学活性来去除有机粘结剂时的强度。当照射在未涂覆导电性纳米线分散液的基板时,照射时长控制在不损坏基板的程度。在本实施例中,照射包括脉冲型第一白光及第二紫外光的第二光时,将第二紫外光的照射时长控制在1sec~100sec,具体地,10sec~60sec,更具体地,20sec~60sec(tuv1)。此时,如上所述通过关系式5,第一白光从第二紫外光持续照射0.5tuv2以上的起点开始进行照射。

本发明一实施例提供的制造方法中,第一光与第二光的照射相互独立,但是,第一光及第二光可连续进行照射。相互独立照射是指,照射第一光后位于基板的导电性纳米线上会存在未照射到光的休止期。第一光及第二光连续并依次进行照射是指,第一光照射与第二光照射之间不存在休止期的情况。这样的独立或连续性照射可在构建制造工艺线时通过设计来调整。此时,第二光包括第二紫外光,并且第二紫外光的强度与第一紫外光相同的情况下,通过tuv1加tuv2的时长内连续照射紫外光来进行连续性照射,紫外光为第一光的第一紫外光及第二光的第二紫外光。照射第一光及第二光时,在预设时长(tuv1+tuv2)内通过单一的紫外光灯来连续照射紫外光,具有容易构建工艺线、减少成本及容易调整工艺参数等优点。

本发明一实施例提供的制造方法中,将导电性纳米线分散液涂覆于基板上后(步骤a)之后,至少在照射第一光的步骤b)之前),所述制造方法还包括以下步骤:向基板上涂覆的导电性纳米线上照射包括红外光(ir)的第三光。红外光是指波长范围为0.75μm~1mm的光,红外线相比于可见光及紫外光具有更强的热作用,因此也称作热射线。第三光的红外光包括0.75μm~3μm波长的近红外光、3μm~25μm波长的红外光、25μm~1mm波长的远红外光或其组合。

第三光用于挥发并去除涂覆导电性纳米线后涂膜上存在的液相(溶剂)。因此,第三光的照射步骤为干燥步骤。

通过包括红外线的第一光来进行干燥时,无需通过基板来传达热量,因此可防止干燥导致不耐热基板受损的情况,进一步地,即使是对于大面积的涂膜也可在短时间内进行均质的干燥,因此非常适用于包括卷到卷的连续工艺。红外线的强度及照射时间控制在既防止基板受损又挥发并去除存在于涂膜上的液相的程度。在本实施例中,红外光以100w/cm2~1000w/cm2的强度照射5sec~50sec,但并不具体限定红外光的强度及照射时间。

本发明一实施例提供的制造方法中,导电性纳米线分散液包括导电性纳米线、有机粘结剂和溶剂。

如上所述,本发明一实施例提供的制造方法中,通过多级光照射,利用无法完全去除有机粘结剂的具有极弱的能量的紫外光来部分去除有机粘结剂之后,通过第一白光来相互熔接导电性纳米线。

因此,导电性纳米线分散液中的有机粘结剂为分子量(重均分子量)在5×105以下、较佳地在2×105以下的低分子量的天然聚合物或低分子量的合成聚合物。若有机粘结剂为超出所示的低分子量范围的高分子量聚合物时,无法去除存在于通过第一光照射的接触区域上的有机粘结剂,导致后续第二光照射时无法形成相互熔接而成的导电性纳米线网,无法得到所需要的光烧结。在本实施例中,有机粘结剂的分子量为3000以上,但并不具体限定有机粘结剂的分子量的下限。

低分子量的有机粘结剂为聚乙二醇(peg)、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、聚乙烯醇(pva)、多糖及多糖衍生物中的一种或多种。

较佳地,有机粘结剂为分子量为3000~50000、较佳地为3000~20000的低分子量的聚乙二醇(peg);分子量为3000~60000的低分子量的聚乙烯吡咯烷酮(pvp);分子量为3000~50000的低分子量的聚乙烯醇(pva);分子量为3000~200000、较佳地为3000~100000的低分子量的多糖及分子量为3000~200000、较佳地为3000~100000的低分子量的多糖衍生物中的一种或多种。

低分子量的多糖包括糖原、直链淀粉、支链淀粉、胼胝质、琼脂、褐藻酸、藻酸盐、果胶、角叉菜胶、纤维素、甲壳素、壳聚糖、凝胶多糖、葡聚糖、果聚糖、胶原、结冷胶、阿拉伯树胶、淀粉、黄原胶、黄蓍胶、卡拉曼、卡拉豆、葡甘露聚糖或其组合。多糖衍生物包括纤维素酯或纤维素醚。

较佳地,有机粘结剂为低分子量的纤维素醚,纤维素醚包括羧-c1-c3-烷基纤维素、羧-c1-c3-烷基羟基-c1-c3-烷基纤维素、c1-c3-烷基纤维素、c1-c3-烷基羟基-c1-c3-烷基纤维素、羟-c1-c3-烷基纤维素、混合羟-c1-c3-烷基纤维素或其混合物。

在本实施例中,羧-c1-c3-烷基纤维素包括羧甲基纤维素等,羧-c1-c3-烷基羟基-c1-c3-烷基纤维素包括羧甲基羟乙基纤维素等,c1-c3-烷基纤维素包括甲基纤维素等,c1-c3-烷基羟基-c1-c3-烷基纤维素包括羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、乙基羟乙基纤维素或其组合等,羟-c1-c3-烷基纤维素包括羟乙基纤维素、羟丙基纤维素或其组合,混合羟-c1-c3-烷基纤维素包括羟乙基羟丙基纤维素或烷氧基羟乙基羟丙基纤维素(所述烷氧基为直链或支链,并且含有2~8个碳原子)等。

本发明一实施例提供的导电性纳米线分散液包括0.1~5wt%、较佳地为0.1~1wt%、更佳地为0.1~0.7wt%的有机粘结剂。涂覆上述有机粘结剂含量的导电性纳米线分散液时,导电性纳米线可均匀且均质地涂覆在基板上,并且使存在于接触区域上的导电性纳米线之间的有机粘结剂最小化,因此上述有机粘结剂的含量为通过上述第一光照射来稳定地去除存在于接触区域上的有机粘结剂时的含量。

导电性纳米线分散液中的导电性纳米线的纵横比及含量,应当满足不破坏透明度的前提下导电性纳米线相互而形成提供稳定的电流移动路径的网的程度。具体地,导电性纳米线的纵横比为50~20000。更具体地,导电性纳米线的短轴平均直径为5nm~100nm,平均长度为5μm~100μm。在本实施例中,以导电性纳米线分散液中的100重量份溶剂为基准,含有0.01~70重量份的导电性纳米线。

导电性纳米线分散液中的溶剂采用可溶解有机粘结剂,可作为导电性纳米线的分散介质,并且容易挥发并去除的溶剂。具体地,溶剂可为2-丁氧基乙酸乙酯、丙二醇甲醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯、乙二醇丁醚、环己酮、环己醇、2-乙氧基乙酸乙酯、乙二醇二乙酸酯、松油醇(terpineol)、异丁醇、水或其混合溶液,但本发明并不具体限定导电性纳米线分散液中的溶剂的种类。

导电性纳米线分散液的涂覆可采用在半导体或显示器制造领域中通过涂覆并干燥分散有固体的液相(包括墨水或浆体)来制造均匀厚度的膜时使用的任何方法。例如,涂、喷(喷射)、印刷等多种方法,具体地,可采用旋涂法(spincoating)、丝网印刷法(screenprinting)、墨喷印刷法(ink-jetprinting)、棒涂法(barcoating)、凹板涂布法(gravurecoating)、刮涂法(bladecoating)、辊涂法(rollcoating)、狭缝挤出涂布法(slotdie)或者喷(spray)涂法等方法,但本发明并不具体限定导电性纳米线分散液的涂覆方法。

本发明一实施例提供的制造方法中,基板为绝缘性基板,为刚性基板或柔性基板。基板可根据透明导电性膜的用途来进行选择,例如,玻璃、聚碳酸酯、丙烯酸类聚对苯二甲酸乙酯(acrylicpolyethyleneterephthalate)等的刚性基板或例如聚萘二甲酸乙二醇酯及聚碳酸酯等聚酯系基板,线形、分支型(branched)及环形聚烯烃等聚烯烃类基板,聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇缩醛、聚苯乙烯及聚丙烯等聚烯类基板,三乙酸纤维素(cellulosetriacetate)、醋酸纤维素(celluloseacetate)等纤维素酯基板,聚醚砜等聚砜基板,聚酰亚胺基板或有机硅基板基板等的柔性基板。

本发明一实施例提供的制造方法中,基板可为由单一材料形成的单层基板或由彼此不同的两种或多种材料堆叠形成的多层基板。多层基板包括主基板及主基板表面形成的涂层。

下面通过关系式1~5来提供关于所述多级光照射的一实施例。以下示出的实施例基于本发明的技术方案,本领域技术人员基于本发明的技术方案可通过反复的实验来得到与示出的实施例的相同或相应的技术效果。

有机粘结剂为上述示出分子量的天然或合成高分子,较佳地为低分子量的聚乙二醇(peg)、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、聚乙烯醇(pva)、多糖及多糖衍生物中的一种或多种时,第一光的第一紫外光以0.1mw/cm2~5mw/cm2的强度进行照射,并且第一紫外光照射1sec~100sec,较佳地为1sec~60sec,更佳地为1sec~20sec。

有机粘结剂为上述示出分子量的天然或合成高分子,较佳地为低分子量的聚乙二醇(peg)、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、聚乙烯醇(pva)、多糖及多糖衍生物中的一种或多种,导电性纳米线为具有表面等离子体的金属纳米线时,第二白光的强度为300w/cm2~1000w/cm2。第二白光的脉宽、脉冲的间隔及照射的脉冲次数均可根据防止损坏基板的同时分解并去除有机粘结剂的范围来进行适当地调整。在本实施例中,第二白光的脉宽为1msec~10msec,脉冲的间隔(pulsegap)为脉宽的1.5倍~3倍,照射的脉冲次数为2次~30次。

导电性纳米线为具有表面等离子体的金属纳米线时,第二光的脉冲型第一白光的强度为2000w/cm2~3000w/cm2,以5msec~15msec脉宽照射单脉冲。

有机粘结剂为上述示出分子量的天然或合成高分子,较佳地为低分子量的聚乙二醇(peg)、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、聚乙烯醇(pva)、多糖及多糖衍生物中的一种或多种时,第二光的第二紫外光与第一紫外光相互独立,并且第二紫外光以0.1mw/cm2~5mw/cm2的强度进行照射,并且第二紫外光照射1sec~100sec,较佳地为1sec~60sec,更佳地为1sec~20sec。

本发明提供了一种利用所述制造方法制造得到的透明导电性膜。

本发明提供的透明导电性膜包括导电性纳米线在导电性纳米线之间的接触区域上熔融结合而成的导电性纳米线网,以具有至少20mm×20mm的面积的大面积导电性纳米线网为基准,所述透明导电性膜按下述关系式6定义的薄层电阻均匀度在90%以上。

(关系式6)

薄层电阻均匀度(%)=[1-(薄层电阻标准差)/平均薄层电阻)]×100

此时,薄层电阻标准差及平均薄层电阻以具有至少20mm×20mm的面积的大面积导电性纳米线网为基准,将其面积均等分割为9个以上的区域后,每一个分割区域分别随机测量10次以上的薄层电阻来计算。

本发明一实施例提供的透明导电性膜以1cm曲率半径进行1000次的弯曲测试(两点弯曲测试)时,由下述关系式7定义的薄层电阻增加率在1.4以下,并且具有物理柔韧性,在反复形变下也可维持稳定的导电性。

(关系式7)

薄层电阻增加率=弯曲测试后的薄层电阻/弯曲测试前的薄层电阻

另外,本发明一实施例提供的透明导电性膜不但具有极其均匀的电特性,还具有70ohm/sq~100ohm/sq的低薄层电阻及90%以上的优异透光率。

(实施例1)

导电性纳米线使用银纳米线(平均直径为20nm,平均长度为25μm)。紫外-可见光谱中银纳米线的吸收峰值为355.2nm。粘结剂使用重均分子量为86000的羟丙基甲基纤维素(hpmc),溶剂使用去离子水。为了使分散液含有0.15wt%的银纳米线及0.15wt%的羟丙基甲基纤维素,将银纳米线及羟丙基甲基纤维素加到溶剂中并进行混合。基板选择聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)基板,利用旋涂法将制得的分散液涂覆至基板上。之后,利用近红外光灯(asphosl40),向涂覆膜上以350w的强度照射10sec的红外线,从而干燥涂膜。

利用紫外光灯(lumatecsuv-dc,uv-c),以0.31mw/cm2、0.69mw/cm2或2.78mw/cm2的强度照射60秒钟的紫外线(第一紫外光)。之后,利用氙灯(firstlight,350nm~950nm的波长)以10msec的脉宽、2600w/cm2的强度照射1次脉冲型白光(第一白光),从而制造得到透明导电性膜。此时,向厚度为500nm的纯hpmc膜上以2.78mw/cm2的强度照射1分钟的紫外光时,已发现实质上重量不会减少。

(实施例2)

与实施例1相同,但向干燥后的涂膜上利用紫外光灯及氙灯以2.78mw/cm2的强度照射10秒钟的紫外线(第一紫外光),照射紫外光的同时,以5msec的脉宽、10msec的脉冲的间隔、666w/cm2的强度照射15次脉冲型白光(第二白光)。之后,以2.78mw/cm2的强度照射50秒钟的紫外线(第二紫外光),在紫外线(第二紫外光)停止照射前,以10msec的脉宽、2600w/cm2的强度照射1次脉冲型白光(第一白光),从而制造得到透明导电性膜。

(实施例3)

与实施例2相同,但以2.78mw/cm2的强度连续照射60秒钟的紫外线,照射紫外线的同时,以5msec的脉宽、10msec的脉冲的间隔、666w/cm2的强度照射15次脉冲型白光(第二白光)之后,在紫外线停止照射前,以10msec的脉宽、2600w/cm2的强度照射1次脉冲型白光(第一白光),从而制造得到透明导电性膜。

在本实施例中,透明导电性膜的面积为20mm×20mm,将其面积均等分割成9个区域后,每一个分割区域利用四探针分别随机测量10次薄层电阻,并根据所有分割区域的测量结果来计算出平均薄层电阻及薄层电阻偏差。

与实施例1相同的方式涂覆并干燥银纳米线分散液时,图1为通过涂覆并干燥不含有粘结剂的银纳米线分散液获得的干燥膜(0wt%hpmc)、通过涂覆并干燥含有0.07wt%的羟丙基甲基纤维素的银纳米线分散液获得的干燥膜、通过涂覆并干燥含有0.15wt%的羟丙基甲基纤维素的银纳米线分散液获得的干燥膜和通过涂覆并干燥含有0.3wt%的羟丙基甲基纤维素的银纳米线分散液获得的干燥膜的平均薄层电阻及薄层电阻偏差的示意图。

如图1所示,不含有有机粘结剂的分散液具有极高的平均薄层电阻及薄层电阻标准差,因此明显降低了薄层电阻均匀度。

图2为以实施例1中照射近红外线灯后的平均薄层电阻(图2中的无照射)为基准(100%),获得的照射第一光后的平均薄层电阻(图2中的uv照射)及照射第二光后的平均薄层电阻(图2中的ipl照射)的示意图。

如图2所示,涂覆含有有机粘结剂的银纳米线分散液后,随着通过第一光照射去除接触区域的有机粘结剂来减少薄层电阻,通过第二光照射来形成银纳米线之间稳定的光接合,并且进一步减少薄层电阻。

实施例1中制造得到的透明导电性膜的薄层电阻均匀度为98.2%(照射强度为0.31mw/cm2的第一紫外光)、98.3%(照射强度为0.69mw/cm2的第一紫外光)或98.5%(照射强度为2.78mw/cm2的第一紫外光),并且平均薄层电阻为88.2ohm/sq(照射强度为0.31mw/cm2的第一紫外光)、87.3ohm/sq(照射强度为0.69mw/cm2的第一紫外光)或84.6ohm/sq(照射强度为2.78mw/cm2的第一紫外光),因此在20mm×20mm的大面积下可制造得到具有极其均匀且低的薄层电阻的透明导电性膜。

图3为以实施例2中制造得到的透明导电性膜照射近红外光灯后的膜的平均薄层电阻(图3中的无照射)为基准(100%),测量获得的照射第一光后的膜的平均薄层电阻(图3总的uv-ipl(多脉冲照射))及照射第二光后的膜的平均薄层电阻(图3中的uv-ipl(单脉冲照射))的示意图。如图3中的照射第一光后的膜的平均薄层电阻所示,照射紫外光及脉冲型白光时,可在很短的时间内去除存在于银纳米线的接触区域上的有机粘结剂,并且具有更低的薄层电阻,照射第二光时在银纳米线的接触区域上形成更加稳定的熔接,并且同样降低薄层电阻。另外,实施例2中制造得到的透明导电性膜相比于实施例1中制造得到的透明导电性膜具有更优异薄层电阻特性的同时,还具有与实施例1中制造得到的透明导电性膜相等的薄层电阻均匀度。

在实施例1及实施例2中,通过扫描电子显微镜发现照射第一光时未发生基板受损及纳米线粘合的情况,还发现通过照射第二光使银纳米线相互粘合并形成一体式银纳米线网。另外,利用包括x射线光电子能谱(xps;x-rayphotoelectronspectroscopy)的表面分析法发现照射第一光后有机粘结剂依然残留在基板上。

为测试制造得到的透明导电性膜的界面特性及电导率衰减程度,进行了弯曲测试。具体地,弯曲测试通过2点弯曲试验在10mm的曲率半径下执行1000次。图4为实施例2中仅通过干燥及照射第一光获得的膜的弯曲测试结果(图4中用方形示出)和通过实施例2制造得到的透明导电性膜的弯曲测试结果(图4中用圆圈示出)的示意图。如图4所示,即使在10mm的曲率半径下进行1000次弯曲测试,透明导电性膜的薄层电阻增加率保持在1.4以下,因此在反复的物理形变下,也可维持稳定的低薄层电阻。但是,未通过照射第二光来形成银纳米线之间的熔接时,反复的弯曲将会破坏银纳米线之间的接触,导致薄层电阻急剧增加。

图5为实施例2中仅通过干燥及照射第一光获得的膜的透光率(图5中用虚线示出)和通过实施例2制造得到的透明导电性膜的透光率(图5中用实线示出)的示意图。如图5所示,通过照射第二光可去除在照射第一光后残留的有机粘结剂,从而提高透光率。

除了连续照射紫外光外,与实施例2相同方式制造得到的实施例3的透明导电性膜,同样具有与实施例2的透明导电性膜相同或相似的电特性、弯曲测试结果及透光率特性。

作为比较例,与实施例2相同,但照射第一光时仅照射第二白光,照射第二光时仅照射第一白光时,发现未发生光烧结,即使将第二白光的强度增加至933w/cm2并照射15次后,再照射第一白光时,如图6中的扫描电子显微镜照片所示,依然未发现发生光烧结。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这仅是举例说明,本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。

本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

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