纳米线透明电极及其制造方法技术

本发明专利技术涉及超大面积的纳米线透明电极，本发明专利技术涉及的纳米线透明电极包括透明绝缘基材以及金属纳米线网络，具有宽度为10cm、长度为2m的大小的纳米线透明电极的平均面电阻、即Rm在55Ω/sq.以下，将具有宽度为10cm、长度为2m的大小的同一纳米线透明电极的整个区域利用2cmx2cm的面积等分来规定出的500个分割区域各自的面电阻满足0.5Rm至1.5Rm。

Nanowire Transparent Electrode and Its Manufacturing Method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纳米线透明电极及其制造方法
本专利技术涉及纳米线透明电极及其制造方法，更详细而言，涉及基于导电性纳米线具备突出的商业性的纳米线透明电极及其制造方法。
技术介绍
纳米线透明电极是指涂敷在具有高透光率的绝缘基材上的薄的导电膜。纳米线透明电极具有适当的光学透明性，并且具有表面导电性(surfaceconductivity)。具有表面导电性的纳米线透明电极在平板液晶显示装置(flatliquidcrystaldisplays)、触摸面板(touchpanel)、电致发光装置(electroluminescentdevices)、太阳能电池(photovoltaiccells)等同时要求透明性和导电性的领域被普遍用作透明电极，也广泛被用作防静电层(anti-staticlayers)或电磁波屏蔽层(electromagneticwaveshieldinglayers)。如铟锡氧化物(indiumtinoxide；ITO)这样的金属氧化物具有出色的光学透明性及导电性，但是容易因物理冲撞受损，不可避免物理变形，除了这些缺点以外，制造时费用也高，还要求高温工序。导电性聚合物的情况下，其电特性和光学特性较差，而且还存在化学稳定性及长期稳定性差的问题。针对于此，对具有出色的电特性和光学特性且可长时间稳定地维持其物性并可进行物理变形的纳米线透明电极的要求正在持续提高。针对这种需求，研发了如大韩民国公开专利第2013-0135186号这样的在绝缘基材上如银纳米线这样的金属纳米线的网络内陷至有机基质中的结构的纳米线透明电极。但是，这种基于金属纳米线的纳米线透明电极的情况下，在要求大面积化时很难获得均匀的电特性，并且还未确立适合利用连续工序的大量生产的制造工序，在商业化方面具有难逾越的限制。
技术实现思路
(专利技术要解决的课题)本专利技术提供一种纳米线透明电极，其在至少具有10cm以上的宽度和几米至几十米的长度的超大面积下也具有均匀的电特性和光学特性，从而商业性极其出色。本专利技术提供一种纳米线透明电极的制造方法，可通过极其简单的工序迅速制造具有均匀且出色的电特性和光学特性的纳米线透明电极，从而能够构筑商业制造工序。(用于解决课题的手段)本专利技术涉及的纳米线透明电极包括透明绝缘基材和金属纳米线网络，并且满足以下的关系式1和关系式2：(关系式1)Rm≤55Ω/sq，关系式1中，Rm是具有宽度为10cm、长度为2m的大小的纳米线透明电极的平均面电阻；(关系式2)0.5Rm≤Rloc(i)≤1.5Rm，关系式2中，Rm是具有宽度为10cm、长度为2m的大小的纳米线透明电极的平均面电阻，Rloc是具有宽度为10cm、长度为2m的大小的同一纳米线透明电极的平均面电阻，Rloc是将具有宽度为10cm、长度为2m的大小的同一纳米线透明电极的整个区域利用2cmx2cm的面积进行等分来规定出的500个分割区域中的一个分割区域的面电阻，Rloc(i)是对500个分割区域按顺序赋予序号后与第i个相应的分割区域的面电阻，其中i是1～500的自然数。在本专利技术的一实施例涉及的纳米线透明电极中，透明绝缘基材的折射率可以是1.45至2.00。本专利技术的一实施例涉及的纳米线透明电极还可以满足下述的关系式3：(关系式3)(R500000-R0)/R0x100≤3.0(％)，关系式3中，R0是纳米线透明电极的平均面电阻，R500000是以5cmx5cm大小的纳米线透明电极为对象执行1mm曲率半径下的500000次的弯曲试验后的平均面电阻。本专利技术的一实施例涉及的纳米线透明电极可具有90％以上的透光率(Transmittance)和1.5％以下的雾度(Haze)。在本专利技术的一实施例涉及的纳米线透明电极中，金属纳米线网络可通过以下方式取得，即，在所述透明绝缘基材上涂敷包括金属纳米线、有机粘合剂以及使所述有机粘合剂溶解的溶剂的线分散液后，对白色光进行滤波使得去除下述第三光谱的吸光峰值中与作为强度相对最大的吸光峰值的第一峰值的中心波长相应的光，然后照射滤波后的光，其中，第一光谱：所述透明绝缘基材的紫外线-可见光的吸光光谱；第二光谱：在所述透明绝缘基材上涂敷包括金属纳米线、有机粘合剂和使所述有机粘合剂溶解的溶剂的线分散液后溶剂挥发而被消除后的状态下的基准体的紫外线-可见光的吸光光谱；第三光谱：从所述第二光谱中去除第一光谱而取得的光谱。本专利技术的一实施例涉及的纳米线透明电极通过上述的线分散液的涂敷以及照射滤波后的光的光子烧结来取得，还可满足下述的关系式4和关系式5：(关系式4)0.95≤HTCF/HREF≤1.05,关系式4中，HTCF是纳米线透明电极的雾度(％)，HREF是对所述透明绝缘基材已涂敷所述线分散液但光子烧结前的状态的基准体的雾度(％)；(关系式5)0.95≤TTCF/TREF≤1.05，关系式5中，TTCF是纳米线透明电极的透光率(％)，TREF是对所述透明绝缘基材已涂敷所述线分散液但光子烧结前的状态的基准体的透光率(％)。在本专利技术的一实施例涉及的纳米线透明电极中，金属纳米线网络包括两个以上的金属纳米线相互交叉的交叉区域，交叉区域的高度可满足下述的关系式6：(关系式6)0.5≤hc/(d1+d2)≤0.7，关系式6中，d1是指以透明绝缘基材的表面为基准构成交叉区域的两个以上的金属纳米线之中的一个金属纳米线的高度，d2是指以透明绝缘基材的表面为基准构成同一交叉区域的两个以上的金属纳米线之中的另一个金属纳米线的高度，hc是指以透明绝缘基材的表面为基准的交叉区域的高度。在本专利技术的一实施例涉及的纳米线透明电极中，金属纳米线网络包括两个以上的金属纳米线相互交叉的交叉区域，在交叉区域中位于上部的金属纳米线可满足下述的关系式7：(关系式7)0.6do≤dnc≤1do，关系式7中，do是在交叉区域位于上部的金属纳米线中，以在纳米线的长度方向上与其他金属纳米线不相接至少100nm以上的部位处的透明绝缘基材的表面为基准的金属纳米线的高度，dnc是在交叉区域位于上部的同一金属纳米线中，在交叉区域的边缘位置沿着金属纳米线的长度方向延伸的50nm以内的区域中以透明绝缘基材的表面为基准的金属纳米线的高度。本专利技术涉及的纳米线透明电极的制造方法包括以下的步骤：基于透明绝缘基材的作为紫外线-可见光的吸光光谱的第一光谱、第二光谱以及从第二光谱中去除第一光谱而得到的第三光谱，在透明绝缘基材上涂敷线分散液后，对白色光进行滤波，使得去除与作为在第三光谱的吸光峰值中强度相对最大的吸光峰值的第一峰值的中心波长相应的光，照射滤波后的光来进行光子烧结，其中，第二光谱是在所述透明绝缘基材上涂敷包括发生表面等离子化的金属纳米线、有机粘合剂以及使有机粘合剂溶解的溶剂的线分散液之后溶剂挥发而被去除的状态下的基准体的紫外线-可见光的吸光光谱。在本专利技术的一实施例涉及的纳米线透明电极的制造方法中，进行滤波时，可执行滤波以使与作为第三光谱的吸光峰值中强度相对第二大的吸光峰值的第二峰值的中心波长相应的光通过。在本专利技术的一实施例涉及的纳米线透明电极的制造方法中，进行滤波时，可执行滤波以去除超过第二峰值的中心波长的1.3倍的波长的光。在本专利技术的一实施例涉及的纳米线透明电极的制造方法中，滤波是带通滤波，滤波后的光的最小波长可位于第一峰值的中心波长与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米线透明电极，包括：透明绝缘基材和金属纳米线网络，并且满足以下的关系式1和关系式2：关系式1：Rm≤55Ω/sq，关系式1中，Rm是具有宽度为10cm、长度为2m的大小的纳米线透明电极的平均面电阻；关系式2：0.5Rm≤Rloc(i)≤1.5Rm，关系式2中，Rloc是将具有宽度为10cm、长度为2m的大小的纳米线透明电极的整个区域利用2cmx2cm的面积进行等分来规定出的500个分割区域中的一个分割区域的面电阻，Rloc(i)是对500个分割区域按顺序赋予序号后与第i个相应的分割区域的面电阻，其中i是1～500的自然数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.05.29 KR 10-2017-0066414;2017.05.29 KR 10-2011.一种纳米线透明电极，包括：透明绝缘基材和金属纳米线网络，并且满足以下的关系式1和关系式2：关系式1：Rm≤55Ω/sq，关系式1中，Rm是具有宽度为10cm、长度为2m的大小的纳米线透明电极的平均面电阻；关系式2：0.5Rm≤Rloc(i)≤1.5Rm，关系式2中，Rloc是将具有宽度为10cm、长度为2m的大小的纳米线透明电极的整个区域利用2cmx2cm的面积进行等分来规定出的500个分割区域中的一个分割区域的面电阻，Rloc(i)是对500个分割区域按顺序赋予序号后与第i个相应的分割区域的面电阻，其中i是1～500的自然数。2.根据权利要求1所述的纳米线透明电极，其中，还满足下述的关系式3，关系式3：(R500000-R0)/R0x100≤3.0(％)，关系式3中，R0是纳米线透明电极的平均面电阻，R500000是以5cmx5cm大小的纳米线透明电极为对象执行1mm曲率半径下的500000次的弯曲试验后的平均面电阻。3.根据权利要求1所述的纳米线透明电极，其中，所述纳米线透明电极具有90％以上的透光率(Transmittance)以及1.5％以下的雾度(Haze)。4.根据权利要求1所述的纳米线透明电极，其中，所述金属纳米线网络是通过以下方式取得的，即，在所述透明绝缘基材上涂敷包括金属纳米线、有机粘合剂以及使所述有机粘合剂溶解的溶剂的线分散液后，对白色光进行滤波使得去除下述第三光谱的吸光峰值中与作为强度相对最大的吸光峰值的第一峰值的中心波长相应的光，照射滤波后的光，其中，第一光谱：所述透明绝缘基材的紫外线-可见光的吸光光谱；第二光谱：在所述透明绝缘基材上涂敷包括金属纳米线、有机粘合剂和使所述有机粘合剂溶解的溶剂的线分散液后溶剂挥发而被去除后的状态下的基准体的紫外线-可见光的吸光光谱；第三光谱：从所述第二光谱中去除第一光谱而取得的光谱。5.根据权利要求4所述的纳米线透明电极，其中，还满足关系式4以及关系式5，关系式4：0.95≤HTCF/HREF≤1.05，关系式4中，HTCF是纳米线透明电极的雾度(％)，HREF是对所述透明绝缘基材已涂敷所述线分散液但光子烧结前的状态的基准体的雾度(％)；关系式5：0.95≤TTCF/TREF≤1.05，关系式5中，TTCF是纳米线透明电极的透光率(％)，TREF是对所述透明绝缘基材已涂敷所述线分散液但光子烧结前的状态的基准体的透光率(％)。6.根据权利要求1所述的纳米线透明电极，其中，所述金属纳米线网络包括两个以上的金属纳米线相互交叉的交叉区域，交叉区域的高度满足下述的关系式6：关系式6：0.5≤hc/(d1+d2)≤0.7，关系式6中，d1是指以透明绝缘基材的表面为基准构成交叉区域的两个以上的金属纳米线之中的一个金属纳米线的高度，d2是指以透明绝缘基材的表面为基准构...

【专利技术属性】
技术研发人员：金相澔，徐昌雨，李珍伊，
申请(专利权)人：奈越股份有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR