BE1030375A1 - METHOD FOR PRODUCING METALLIC NANOWIRE PATTERNS ON A SUBSTRATE WITH MICRO-NANO SURFACE STRUCTURE, FLEXIBLE CONDUCTIVE MATERIAL AND USE THEREOF - Google Patents

METHOD FOR PRODUCING METALLIC NANOWIRE PATTERNS ON A SUBSTRATE WITH MICRO-NANO SURFACE STRUCTURE, FLEXIBLE CONDUCTIVE MATERIAL AND USE THEREOF Download PDF

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BE1030375A1 BE20235257A BE202305257A BE1030375A1 BE 1030375 A1 BE1030375 A1 BE 1030375A1 BE 20235257 A BE20235257 A BE 20235257A BE 202305257 A BE202305257 A BE 202305257A BE 1030375 A1 BE1030375 A1 BE 1030375A1
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der flexiblen Elektroden und offenbart ein Verfahren zur Herstellung von metallischen Nanodrahtmustern auf einem Substrat mit Oberflächenmikrostruktur, ein elastisches Material für flexible Elektroden und eine Anwendung davon. Das Verfahren zur Herstellung von Mustern umfasst: Auftragen einer Metallnanodraht-Dispersion auf die Oberfläche eines Substrat mit Oberflächenmikrostrukturs und Bilden eines Metallnanodrahtfilms nach dem Trocknen; Beschichten des Metallnanodrahtfilms mit einem lichthärtenden Harz und Belichten desselben unter Verwendung einer Maske; Entfernen der Maske, so dass sich die enge Verbindung in dem belichteten Bereich von dem Substrat mit Oberflächenmikrostruktur ablöst, um ein Substrat mit Oberflächenmikrostruktur mit Metallischen Nanodrahtmustern zu erhalten. Das Verfahren kann die Bildung von feinen Metallischen Nanodrahtmustern auf Substrat mit Oberflächenmikrostrukturen wie Sandpapier realisieren, wobei das Verfahren einfach, ätzfrei, kostengünstig, grün und umweltfreundlich ist. Das mit dem Transferdruckprozess hergestellte flexible leitende Material kann im Bereich der dehnbaren Leiter, Sensoren und tragbaren elektronischen Geräte verwendet werden und weist breite Anwendungsperspektiven auf.The present invention relates to the technical field of flexible electrodes and discloses a method for producing metallic nanowire patterns on a surface microstructured substrate, an elastic material for flexible electrodes and an application thereof. The method for producing patterns includes: applying a metal nanowire dispersion to the surface of a surface microstructured substrate and forming a metal nanowire film after drying; coating the metal nanowire film with a light-curing resin and exposing it using a mask; Removing the mask so that the tight junction in the exposed area peels away from the surface microstructured substrate to obtain a surface microstructured substrate with metallic nanowire patterns. The process can realize the formation of fine metallic nanowire patterns on substrate with surface microstructures such as sandpaper, which process is simple, etching-free, low-cost, green and environmentally friendly. The flexible conductive material produced by the transfer printing process can be used in the field of stretchable conductors, sensors and wearable electronic devices, and has broad application prospects.

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON METALLISCHENMETHOD FOR PRODUCING METALLIC

NANODRAHTMUSTERN AUF EINEM SUBSTRAT MIT MIKRO-NANO-NANOWIRE PATTERNS ON A SUBSTRATE WITH MICRO-NANO

OBERFLÄCHENSTRUKTUR, FLEXIBLES LEITENDES MATERIAL UNDSURFACE STRUCTURE, FLEXIBLE CONDUCTIVE MATERIAL AND

DESSEN VERWENDUNGITS USE

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL FIELD

Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der flexiblen Elektroden, insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von metallischen Nanodrahtmustern auf einemThe present invention relates to the technical field of flexible electrodes, in particular to a method for producing metallic nanowire patterns on one

Substrat mit Oberflächenmikrostruktur, ein elastisches Material für flexible Elektroden und dessen Anwendung.Substrate with surface microstructure, an elastic material for flexible electrodes and its application.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Das Zeitalter des Internets der Dinge ist eine Welt, in der alles miteinander verbunden ist.The Internet of Things era is a world where everything is connected.

Tragbare elektronische Geräte, die flexibel, dünn, leicht und faltbar sind und sich demPortable electronic devices that are flexible, thin, lightweight and foldable and adapt to

Körper anpassen, werden die Brücke sein, um Menschen und Dinge miteinander zu verbinden. Die Drähte und Elektroden, die Geräte miteinander verbinden, sind eineAdapting bodies will be the bridge to connect people and things. The wires and electrodes that connect devices together are one

Schlüsselkomponente eines jeden elektronischen Geräts. Herkömmliche Formen vonKey component of any electronic device. Conventional forms of

Schaltkreisen und leitenden Materialien sind jedoch für flexible tragbare Anwendungen nicht geeignet. Mehrere neue Strategien für niedrigdimensionale Nanomaterialien, leitfähigeHowever, circuits and conductive materials are not suitable for flexible wearable applications. Several new strategies for low-dimensional nanomaterials, conductive

Polymere und leitfähige Filme (einschließlich Schlangen-, Wellen- und Out-of-Plane-Polymers and conductive films (including serpentine, wave and out-of-plane

Designs) wurden für die Herstellung flexibler elektronischer Produkte angewandt, um dieDesigns) have been applied to the production of flexible electronic products

Anforderungen an flexible, biegsame und dehnbare elektronische Produkte für tragbareRequirements for flexible, bendable and stretchable electronic products for wearable

Elektronik zu erfüllen. Im Vergleich zu anderen Kandidaten-Materialien geltenElectronics to meet. Compared to other candidate materials apply

Metallnanodrähte aufgrund der hervorragenden elektrischen und thermischen Leitfähigkeit, der hohen mechanischen Festigkeit, der Flexibilität und der Biokompatibilität als vielversprechender flexibler elektronischer Baustein.Metal nanowires are a promising flexible electronic building block due to excellent electrical and thermal conductivity, high mechanical strength, flexibility and biocompatibility.

Die Herstellung von metallischen Nanodrahtmustern ist ein wesentlicher Prozess, um elektrische Layouts zu erreichen, wie z.B. transparente leitfähige Muster auf Touchpanels und Serpentinenmuster zur Verbesserung der Dehnbarkeit flexibler Elektroden. DieFabrication of metallic nanowire patterns is an essential process to achieve electrical layouts, such as transparent conductive patterns on touch panels and serpentine patterns to improve the stretchability of flexible electrodes. The

Industrie und Wissenschaft haben eine Vielzahl von Methoden entwickelt, umIndustry and science have developed a variety of methods to

Metallnanodraht-Netzwerkmuster herzustellen, einschließlich = Photolithographie,to produce metal nanowire network patterns including = photolithography,

Laserablation, Druck, Vakuumfiltration, Modulation der Grenzflächenhaftung undLaser ablation, printing, vacuum filtration, interfacial adhesion modulation and

Benetzungs-Entfeuchtungs-Montagetechniken.Wetting-dehumidification assembly techniques.

Raue leitfähige Filme mit Oberflächenmikrostrukturen eignen sich hervorragend für flexible, tragbare Geräte wie dehnbare Leiter, Drucksensoren, Superkondensatoren, elektrische Nanoregeneratoren durch Reibung, Displays und Dehnungssensoren. Die imRough conductive films with surface microstructures are ideal for flexible wearable devices such as stretchable conductors, pressure sensors, supercapacitors, frictional electrical nanoregenerators, displays, and strain sensors. The in

Stand der Technik bekannten Verfahren zur Herstellung von metallischenMethods known from the prior art for producing metallic

Nanodrahtmustern werden jedoch in der Regel auf flachen und glatten Oberflächen durchgeführt, und es wurden keine Studien über ein Verfahren zur Herstellung von metallischen Nanodrahtmustern auf Substrat mit Oberflächenmikrostrukturen unterHowever, nanowire patterning is usually performed on flat and smooth surfaces, and there have been no studies on a method for fabricating metallic nanowire patterns on substrate with surface microstructures underneath

Verwendung des bekannten Verfahrens zur Herstellung von Mustern berichtet.Use of the known method for producing patterns reported.

INHALT DER VORLIEGENDEN ERFINDUNGCONTENT OF THE PRESENT INVENTION

Ein erster Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung von metallischen Nanodrahtmustern auf einem Substrat mit Oberflächenmikrostruktur zurA first purpose of the present invention is to provide a method for producing metallic nanowire patterns on a substrate with a surface microstructure

Verfügung zu stellen, das die Bildung von feinen Metallischen Nanodrahtmustern aufto provide the formation of fine metallic nanowire patterns

Substrat mit Oberflächenmikrostrukturen wie Sandpapier realisieren kann, wobei dasSubstrate with surface microstructures such as sandpaper can be realized, whereby the

Verfahren einfach, ätzfrei, kostengünstig, grün und umweltfreundlich ist.The process is simple, non-etching, cost-effective, green and environmentally friendly.

Ein zweiter Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein flexibles leitendes Material mit Metallischen Nanodrahtmustern und eine Anwendung davon zur Verfügung zu stellen, wobei das flexible leitende Material dadurch hergestellt wird, dass die mit dem obigenA second purpose of the present invention is to provide a flexible conductive material having metallic nanowire patterns and an application thereof, the flexible conductive material being manufactured by using the above

Verfahren erhaltenen Substrate mit Oberflächenmikrostruktur mit MetallischenProcess obtained substrates with surface microstructure with metallic

Nanodrahtmustern mittels eines Transferdruckprozesses behandelt werden, was förderlich dafür ist, tragbare Anwendungen von elektronischer Haut sowie die Herstellung von verschiedenen Sensoren zu realisieren, und breite Anwendungsperspektiven aufweist.Nanowire patterns can be treated by a transfer printing process, which is conducive to realizing wearable applications of electronic skin as well as the fabrication of various sensors, and has broad application prospects.

Die vorliegende Erfindung wird durch die folgende technische Lösung realisiert: ein Verfahren zur Herstellung von metallischen Nanodrahtmustern auf einem Substrat mitThe present invention is realized by the following technical solution: a method for producing metallic nanowire patterns on a substrate

Oberflächenmikrostruktur, umfassend:Surface microstructure comprising:

Auftragen einer Metallnanodraht-Dispersion auf die Oberfläche eines Substrats mitApplying a metal nanowire dispersion to the surface of a substrate with

Oberflächenmikrostruktur und Bilden eines Metallnanodrahtfilms nach dem Trocknen;Surface microstructure and forming metal nanowire film after drying;

Beschichten des Metallnanodrahtfilms mit einem lichthärtenden Harz und Belichten desselben unter Verwendung einer Maske, wobei das lichthärtende Harz, das sich in dem belichteten Bereich befindet, eine enge Verbindung mit den Metalnanodrähten bildet;coating the metal nanowire film with a light-curing resin and exposing it using a mask, the light-curing resin located in the exposed area forming a tight bond with the metal nanowires;

Entfernen der Maske, so dass sich die enge Verbindung in dem belichteten Bereich von demRemove the mask so that the tight connection in the exposed area is away from the

Substrat mit Oberflächenmikrostruktur ablöst, um ein Substrat mitSubstrate with surface microstructure detaches to form a substrate

Oberflächenmikrostruktur mit Metallischen Nanodrahtmustern zu erhalten.Obtaining surface microstructure with metallic nanowire patterns.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die obige Maske ein flexibles Kunststoffsubstrat, wobei die Maske eine hydrophobe Oberfläche oder eine hydrophile Oberfläche aufweist.In a preferred embodiment of the present invention, the above mask is a flexible plastic substrate, the mask having a hydrophobic surface or a hydrophilic surface.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wenn die obigeIn a preferred embodiment of the present invention, if the above

Maske eine hydrophobe Oberfläche aufweist, umfasst das Verfahren zum Ablösen der engenMask having a hydrophobic surface includes the procedure for peeling off the tight

Verbindung von dem Substrat mit Oberflächenmikrostruktur nach dem Entfernen derConnection of the substrate with surface microstructure after removal of the

Maske: Einweichen des Substrats mit Oberflächenmikrostruktur in einer Ethanollösung für 5-10 min.Mask: Soak the substrate with surface microstructure in an ethanol solution for 5-10 min.

Ferner wird in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wenn die obige Maske eine hydrophile Oberfläche aufweist, die enge Verbindung während desFurther, in a preferred embodiment of the present invention, when the above mask has a hydrophilic surface, the intimate connection is maintained during the

Prozesses des Entfernens der Maske zum Ablösen von dem Substrat mitProcess of removing the mask to detach it from the substrate

Oberflächenmikrostruktur gebracht.Surface microstructure brought.

Ferner umfasst in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dasFurthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the

Verfahren nach dem Entfernen der Maske weiterhin einen Schritt zum Waschen des lichthärtenden Harzes in dem unbelichteten Bereich mit einer Ethanollösung.After removing the mask, the method further includes a step of washing the light-curing resin in the unexposed area with an ethanol solution.

Ferner umfasst in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das obige lichthärtende Harz ein modifiziertes Harz eines Acrylatsystems und ein modifiziertesFurther, in a preferred embodiment of the present invention, the above light-curing resin includes a modified resin of an acrylate system and a modified

Harz eines Epoxidharzsystems.Resin of an epoxy resin system.

Ferner umfasst in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der obige Belichtungsprozess: Aushärten durch die Bestrahlung mit UV-Licht für 2-5 s, wobei die Wellenlänge des UV-Lichts 340-380 nm und die Leistung 39-45 Mw/cm? beträgt.Further, in a preferred embodiment of the present invention, the above exposure process includes: curing by irradiation with UV light for 2-5 s, where the wavelength of the UV light is 340-380 nm and the power is 39-45 Mw/cm? amounts.

Ferner beträgt in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dieFurthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the

Trocknungstemperatur während der Bildung des Metallnanodrahtfilms 100-130°C.Drying temperature during the formation of the metal nanowire film 100-130°C.

Ein flexibles leitendes Material mit Metallischen Nanodrahtmustern, das durch Auftragen eines elastischen Materials auf die Oberfläche des Substrats mit Oberflächenmikrostruktur mit Metallischen Nanodrahtmustern und Durchführen eines Transferdruckprozesses erhalten wird, wobei das Substrat mit Oberflächenmikrostruktur mit MetallischenA flexible conductive material with metallic nanowire patterns obtained by applying an elastic material to the surface of the surface microstructured substrate with metallic nanowire patterns and performing a transfer printing process, wherein the surface microstructured substrate with metallics

Nanodrahtmustern unter Verwendung des obigen Verfahrens zur Herstellung von Mustern hergestellt wird.Nanowire patterns are made using the above pattern making method.

Eine Anwendung des obigen flexiblen leitenden Materials im Bereich der dehnbaren Leiter,An application of the above flexible conductive material in the field of stretchable conductors,

Sensoren und tragbaren elektronischen Geräte.Sensors and portable electronic devices.

Im Vergleich zum Stand der Technik hat die vorliegende Erfindung zumindest folgende technische Effekte:Compared to the prior art, the present invention has at least the following technical effects:

Das Verfahren zur Herstellung von metallischen Nanodrahtmustern auf einem Substrat mitThe process for producing metallic nanowire patterns on a substrate using

Oberflächenmikrostruktur, das durch die vorliegende Anmeldung bereitgestellt wird, verwendet ein Substrat mit Oberflächenmikrostruktur, wie z.B. Sandpapier, Blätter usw., auf dem ein Metallnanodrahtfilm gebildet wird, da das lichthärtende Harz bei einer kurzenSurface microstructure provided by the present application uses a surface microstructure substrate such as sandpaper, sheets, etc., on which a metal nanowire film is formed because the light-curing resin is formed at a short time

Belichtungszeit keine gute Haftung auf dem Substrat mit Oberflächenmikrostruktur erreichen kann, ist es einfach, das Substrat mit Oberflächenmikrostruktur mit Hilfe einigerExposure time cannot achieve good adhesion on the substrate with surface microstructure, it is easy to achieve the substrate with surface microstructure with the help of some

Methoden, wie z.B. Einweichen in Ethanol, Abreißen der hydrophilen Maske usw., vollständig abzulösen und die Metalnanodrähte, die auf dem Substrat mitMethods such as soaking in ethanol, tearing off the hydrophilic mask, etc., to completely peel off the metal nanowires attached to the substrate

Oberflächenmikrostruktur eine enge Verbindung mit dem lichthärtenden Harz bilden, zu entfernen, während ein verbleibender Teil der Metallnanodrähte weiterhin an dem Substrat mit Oberflächenmikrostruktur anhaftet, um ein SS zu bilden. Das gebildeteSurface microstructure form a close connection with the light-curing resin, while a remaining part of the metal nanowires continues to adhere to the surface microstructure substrate to form an SS. The educated one

Metallnanodrahtmuster kann mit einem Transferdruckprozess auf andere Materialien übertragen werden, um ein flexibles leitendes Material mit Metallischen Nanodrahtmustern für weitere Anwendungen im Bereich dehnbarer Leiter, Sensoren und tragbarer elektronischer Geräte zu erhalten.Metal nanowire pattern can be transferred to other materials using a transfer printing process to obtain a flexible conductive material with metal nanowire patterns for further applications in the field of stretchable conductors, sensors and wearable electronic devices.

Das in der vorliegenden Anwendung bereitgestellte Verfahren zur Herstellung von Mustern vermeidet den Einsatz herkömmlicher Verfahren wie Photolithographie und Laserätzung, die oft durch teure Ausrüstung, komplexe Prozesse und hohe Kosten gekennzeichnet und nicht umweltfreundlich sind. Die vorliegende Anmeldung ermöglicht erstmals dieThe pattern fabrication method provided in the present application avoids the use of traditional methods such as photolithography and laser etching, which are often characterized by expensive equipment, complex processes and high costs and are not environmentally friendly. This application makes it possible for the first time

Herstellung von metallischen Nanodrahtmustern auf Substrat mitFabrication of metallic nanowire patterns on substrate using

Oberflächenmikrostrukturen, was die weitere Kommerzialisierung elektronischer Geräte mit rauen Metallischen Nanodrahtmustern erleichtern wird. Solche flexiblen Elektroden oder elektronischen Verbindungen mit Metallischen Nanodrahtmustern erleichtern deren 5 Spannungsdispersion in Zuständen mit großer Verformung. Die gemustertenSurface microstructures, which will facilitate further commercialization of electronic devices with rough metallic nanowire patterns. Such flexible electrodes or electronic interconnects with metallic nanowire patterns facilitate their 5 voltage dispersion in large deformation states. The patterned ones

Metallnanodrähte können mittels elastischer Harze auf andere tragbare Substrate übertragen werden, auf denen unter den Bedingungen herkömmlicher Verfahren oft kein gemusterter leitender dünner Film gebildet werden kann.Metal nanowires can be transferred using elastic resins to other wearable substrates on which a patterned conductive thin film often cannot be formed under the conditions of conventional methods.

Das in der vorliegenden Anmeldung bereitgestellte Verfahren zur Herstellung von Mustern hat die technischen Vorteile der Einfachheit, des geringen Energieverbrauchs, derThe method for producing patterns provided in the present application has the technical advantages of simplicity, low energy consumption,

Zeiteffizienz, des fehlenden Ätzens und der wenigen Schritte. Die Vorteile der einfachenTime efficiency, no etching and few steps. The advantages of the simple

Technologie und der wenigen Schritte tragen dazu bei, die Fehlerhäufigkeit in mehrstufigenTechnology and the few steps help reduce the frequency of errors in multi-stage

Prozessen zu verringern, die Produktausbeute zu verbessern und die Kosten zu senken; diereduce processes, improve product yield and reduce costs; the

Vorteile des geringen Energieverbrauchs und des Fehlens von Ätzvorgängen vermeiden dieAdvantages of low energy consumption and the absence of etching avoid the

Entflammbarkeit und Explosion und die Gefahren giftiger Substanzen, die durch den chemischen Ätzschritt in herkömmlichen Fotolithografieprozessen verursacht werden, und erreichen die Ziele der Wirtschaftlichkeit, des Umweltschutzes und des geringenFlammability and explosion and the dangers of toxic substances caused by the chemical etching step in traditional photolithography processes, and achieve the goals of economic efficiency, environmental protection and low

Kohlenstoffausstoßes.carbon emissions.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Figur 1 zeigt ein Ablaufdiagramm in einem ersten Ausführungsbeispiel.Figure 1 shows a flow chart in a first exemplary embodiment.

Figur 2 zeigt ein auf einem Sandpapier hergestelltes Metallnanodrahtmuster in einem zweiten Ausführungsbeispiel.Figure 2 shows a metal nanowire pattern produced on sandpaper in a second exemplary embodiment.

Figur 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines flexibles leitendes Material mit MetallischenFigure 3 shows a flow chart of a flexible conductive material with metallic

Nanodrahtmustern , das in einem fünften Ausführungsbeispiel bereitgestellt wird.Nanowire patterns provided in a fifth embodiment.

Figur 4 zeigt ein schematisches Diagramm eines Metallnanodrahtmusters nach demFigure 4 shows a schematic diagram of a metal nanowire pattern according to the

Transferduck, das in einem fünften Ausführungsbeispiel bereitgestellt wird.Transfer print provided in a fifth embodiment.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend imThe embodiments of the present invention are described below

Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei der Fachmann auf diesem Gebiet jedoch verstehen kann, dass die folgenden Ausführungsbeispiele nur zurConnection with the exemplary embodiments will be explained in more detail, although the person skilled in the art in this field can understand that the following exemplary embodiments are only for

Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung dienen und nicht als Einschränkung desIllustrative of the present invention and not as a limitation

Umfangs der vorliegenden Erfindung angesehen werden sollten, die in denThe scope of the present invention should be considered in the

Ausführungsbeispielen nicht angegebenen spezifischen Bedingungen gemäß den herkömmlichen oder vom Hersteller empfohlenen Bedingungen durchgeführt werden und die verwendeten Reagenzien oder Geräte, bei denen der Hersteller nicht angegeben ist, herkömmliche Produkte sind, die im Handel erhältlich sind.Specific conditions not specified in the embodiments are carried out in accordance with conventional or manufacturer-recommended conditions and the reagents or devices used, for which the manufacturer is not specified, are conventional products that are commercially available.

Die vorliegende Erfindung verwendet die folgende technische Lösung: ein Verfahren zur Herstellung von metallischen Nanodrahtmustern auf einem Substrat mitThe present invention uses the following technical solution: a method for producing metallic nanowire patterns on a substrate

Oberflächenmikrostruktur, umfassend die folgenden Schritte:Surface microstructure, comprising the following steps:

Schritt S1: Auftragen einer Metallnanodraht-Dispersion auf die Oberfläche eines Substrat mit Oberflächenmikrostrukturs und Bilden eines Metallnanodrahtfilms nach dem Trocknen.Step S1: Applying a metal nanowire dispersion to the surface of a surface microstructured substrate and forming a metal nanowire film after drying.

In der vorliegenden Ausführungsform kann das Substrat mit Oberflächenmikrostruktur ein künstlich hergestelltes Produkt sein, wie z.B. Sandpapier usw.; es kann auch ein Gegenstand mit einer rauen Oberfläche in der Natur sein, wie z.B. Pflanzenblätter, Salzpartikel usw. DieIn the present embodiment, the surface microstructure substrate may be an artificially manufactured product such as sandpaper, etc.; it can also be an object with a rough surface in nature, such as plant leaves, salt particles, etc. The

Mikrostruktur der menschlichen Epidermis ähnelt der von Sandpapier. Als größtes Organ des menschlichen Körpers spielt die Haut eine wichtige Rolle beim Schutz desMicrostructure of human epidermis is similar to that of sandpaper. As the largest organ in the human body, the skin plays an important role in protecting the

Körpergewebes und bei der Aufnahme von Informationen über äußere Reize, und die tragbare Elektronik entwickelt sich in Richtung einer elektronischen Haut, die eine ähnlichebody tissue and in receiving information about external stimuli, and wearable electronics is evolving towards an electronic skin that has a similar

Funktion wie die menschliche Haut hat. Daher trägt dieses Verfahren zur Bildung vonFunctions like human skin. Therefore, this procedure contributes to the formation of

Metallischen Nanodrahtmustern auf dem Sandpapier zur Entwicklung tragbarer elektronischer Häute bei.Metallic nanowire patterns on the sandpaper contributed to the development of wearable electronic skins.

Außerdem beträgt die Trocknungstemperatur während der Bildung desIn addition, the drying temperature during the formation of the

Metallnanodrahtfilms 100-130°C, bevorzugt 105-125°C, noch bevorzugter 110-120°C. DieMetal nanowire film 100-130°C, preferably 105-125°C, more preferably 110-120°C. The

Erfinder haben herausgefunden, dass bei einer Trocknungstemperatur von 100-130°C dieInventors have found that at a drying temperature of 100-130°C the

Metallnanodrähte besser miteinander verbunden sind und am Substrat haften, um zu verhindern, dass sich die Metallnanodrähte in den unbelichteten Bereichen im nachfolgenden Prozesses vom Substrat ablösen; unterhalb dieses Temperaturbereichs sind die Metallnanodrähte nicht ideal gemustert und oberhalb dieses Temperaturbereichs neigen die Metallnanodrähte zum Schmelzen und Oxidieren.Metal nanowires are better connected to each other and adhere to the substrate to prevent the metal nanowires in the unexposed areas from peeling off from the substrate in the subsequent process; below this temperature range, the metal nanowires are not ideally patterned and above this temperature range, the metal nanowires tend to melt and oxidize.

Ferner umfasst der obige Beschichtungsprozess die Tropfenbeschichtung, dieFurthermore, the above coating process includes drop coating, which

Schlitzbeschichtung, die Mayer-Stab-Beschichtung, die Schleuderbeschichtung und dieSlot coating, the Mayer rod coating, the spin coating and the

Tintenstrahlbeschichtung. Die Tropfenbeschichtung wird bevorzugt.Inkjet coating. Drop coating is preferred.

Schritt S2: Beschichten des Metallnanodrahtfilms mit einem lichthärtenden Harz undStep S2: Coating the metal nanowire film with a light-curing resin and

Belichten desselben unter Verwendung einer Maske, wobei das lichthärtende Harz, das sich in dem belichteten Bereich befindet, eine enge Verbindung mit den Metalnanodrähten bildet.Exposing it using a mask, with the light-curing resin located in the exposed area forming a tight bond with the metal nanowires.

Das lichthärtende Harz in der vorliegenden Anmeldung, das auch als lichtempfindlichesThe light-curing resin in the present application, also called light-sensitive

Harz bezeichnet wird, ist ein Oligomer, das bei Lichteinwirkung in relativ kurzer Zeit schnelle physikalische und chemische Veränderungen erfährt und dadurch vernetzen und aushärten kann. Ein lichthärtendes Harz ist ein lichtempfindliches Harz mit einer niedrigen relativen Molekülmasse und weist reaktive Gruppen auf, die lichtgehärtet werden können, wie z.B. ungesättigte Doppelbindungen oder Epoxidgruppen. Bevorzugt umfasst das lichthärtende Harz ein modifiziertes Harz eines Acrylatsystems und ein modifiziertes Harz eines Epoxidharzsystems. Dabei hat das modifizierte Harz des Acrylatsystems die kombinierten Vorteile einer Vielzahl von Harzen.Resin is an oligomer that undergoes rapid physical and chemical changes in a relatively short time when exposed to light and can therefore crosslink and harden. A light-curing resin is a light-sensitive resin with a low molecular weight and has reactive groups that can be light-cured, such as unsaturated double bonds or epoxy groups. Preferably, the light-curing resin includes a modified resin of an acrylate system and a modified resin of an epoxy resin system. The modified resin of the acrylate system has the combined advantages of a variety of resins.

Der Prozess zur Verwendung einer Masken-Bedeckung für die Belichtung umfasst:The process for using a mask covering for exposure includes:

Bedecken des lichthärtenden Harzes mit der Maske und Herausdrücken des überschüssigen flüssigen lichthärtenden Harzes, so dass die Maske eng an dem Substrat mitCovering the light-curing resin with the mask and squeezing out the excess liquid light-curing resin so that the mask adheres closely to the substrate

Oberflächenmikrostruktur anliegt.Surface microstructure is present.

Ferner ist die Maske ein flexibles Kunststoffsubstrat, wobei die Maske eine hydrophobeFurthermore, the mask is a flexible plastic substrate, the mask being hydrophobic

Oberfläche oder eine hydrophile Oberfläche aufweist. Bevorzugt ist die Maske eineSurface or has a hydrophilic surface. The mask is preferably one

Kunststofflichtschirm mit einer hydrophoben Oberfläche und eine Kunststofffolie mit einer hydrophilen Oberfläche.Plastic light screen with a hydrophobic surface and a plastic film with a hydrophilic surface.

Ferner umfasst der obige Belichtungsprozess: Aushärten durch die Bestrahlung mit UV-Furthermore, the above exposure process includes: curing by irradiation with UV

Licht für 2-5 s (bevorzugt 3 oder 4 s), wobei die Wellenlänge des UV-Lichts 340-380 nm und die Leistung 39-45 Mw/cm® beträgt. Bevorzugt beträgt die Wellenlänge des UV-Lichts 360-370 nm und die Leistung 40-45 Mw/cm?. Die Erfinder hat herausgefunden, dass das lichthärtende Harz in einer kurzen Belichtungszeit keine gute Haftung auf dem Substrat mitLight for 2-5 s (preferably 3 or 4 s), where the wavelength of UV light is 340-380 nm and the power is 39-45 Mw/cm®. The wavelength of the UV light is preferably 360-370 nm and the power is 40-45 Mw/cm?. The inventors found that the light-curing resin did not adhere well to the substrate in a short exposure time

Oberflächenmikrostruktur erreichen kann, was förderlich für ein anschlieBendes Ablösen durch Einweichen in Ethanol, um gemusterte Metallnanodrähte auf dem Substrat mitSurface microstructure can achieve, which is conducive to subsequent peeling by soaking in ethanol to produce patterned metal nanowires on the substrate

Oberflächenmikrostruktur zu hinterlassen. Bei einer Bestrahlungszeit von mehr als 5 s haftet das lichthärtende Harz gut an dem Substrat mit Oberflächenmikrostruktur und löst sich weniger leicht ab, während bei einer Bestrahlungszeit von weniger als 2 s das Harz nur schwer aushärtet. Die Steuerung von Wellenlänge und Leistung des UV-Lichts trägt dazu bei, das von der Maske definierte Muster mit hoher Genauigkeit zu reproduzieren.Leaving surface microstructure. When the irradiation time is more than 5 s, the light-curing resin adheres well to the substrate with surface microstructure and is less easy to peel off, while when the irradiation time is less than 2 s, the resin is hard to cure. Controlling the wavelength and power of the UV light helps reproduce the pattern defined by the mask with high accuracy.

Schritt S3: Entfernen der Maske, so dass sich die enge Verbindung in dem belichtetenStep S3: Remove the mask so that the tight connection is exposed

Bereich von dem Substrat mit Oberflächenmikrostruktur ablöst, um ein Substrat mitArea detaches from the substrate with surface microstructure to form a substrate

Oberflächenmikrostruktur mit Metallischen Nanodrahtmustern zu erhalten.Obtaining surface microstructure with metallic nanowire patterns.

Ferner umfasst das Ablösen der engen Verbindung in dem belichteten Bereich von demFurther includes detaching the tight connection in the exposed area from the

Substrat mit Oberflächenmikrostruktur die folgenden zwei Implementierungen:Substrate with surface microstructure the following two implementations:

Implementierung 1: wenn die Maske ein dünner Film mit einer hydrophoben Oberfläche ist (z.B. eine Filmmaske), haftet der dünne Film während des Belichtungsprozesses nicht am lichthärtenden Harz. Die Verfahren zum Ablösen der engen Verbindung vom Substrat mitImplementation 1: if the mask is a thin film with a hydrophobic surface (e.g. a film mask), the thin film will not adhere to the light-curing resin during the exposure process. The procedures for detaching the tight bond from the substrate with

Oberflächenmikrostruktur nach dem Entfernen der Maske besteht darin, dass das Substrat mit Oberflächenmikrostruktur für 5-10 min in eine Ethanollösung eingeweicht wird, da das lichthärtende Harz bei einer kurzen Belichtungszeit keine gute Haftung auf dem Substrat mitSurface microstructure after removing the mask is that the substrate with surface microstructure is soaked in an ethanol solution for 5-10 min, because the light-curing resin does not have good adhesion to the substrate with a short exposure time

Oberflächenmikrostruktur erreichen kann, wird es während des Tauchvorgangs in Ethanol aufquellen und sich vom Substrat mit Oberflächenmikrostruktur ablösen und dieSurface microstructure can reach, it will swell during the immersion process in ethanol and peel off from the substrate with surface microstructure and the

Metallnanodrähte auf dem Substrat mit Oberflächenmikrostruktur, die eine enge Verbindung mit dem lichthärtenden Harz bilden, mitnehmen, während der verbleibende Teil derMetal nanowires on the substrate with surface microstructure, which form a tight connection with the light-curing resin, while the remaining part of the

Metallnanodrähte weiterhin an dem Substrat mit Oberflächenmikrostruktur haftet, so kann durch die Gestaltung des Musters des Blendeschutzabschnitts auf der Maske einMetal nanowires continue to adhere to the substrate with surface microstructure, so can be achieved by designing the pattern of the anti-glare section on the mask

Metallnanodrahtmuster mit einem entsprechenden Muster auf dem Substrat mitMetal nanowire pattern with a corresponding pattern on the substrate

Oberflächenmikrostruktur gebildet werden.Surface microstructure is formed.

Implementierung 2: wenn die Maske ein dünner Film mit einer hydrophilen Oberfläche ist, haftet der Film während des Belichtungsprozesses an dem lichthärtenden Harz, das in dem belichteten Bereich gehärtet wurde, und während des Entfernens der Maske treibt die Maske das lichthärtende Harz, das in dem belichteten Bereich gehärtet wurde, und dieImplementation 2: when the mask is a thin film with a hydrophilic surface, during the exposure process, the film adheres to the light-curing resin that has been cured in the exposed area, and during the removal of the mask, the mask pushes the light-curing resin that has been cured in the exposed area was hardened, and the

Metallnanodrähte zusammen vom Sandpapier ab, während der verbleibende Teil derMetal nanowires together from the sandpaper, while the remaining part of the

Metallnanodrähte weiterhin an dem Substrat mit Oberflächenmikrostruktur haftet, um dasMetal nanowires continue to adhere to the substrate with surface microstructure to ensure that

Metallnanodrahtmuster zu bilden.To form metal nanowire patterns.

Bevorzugt umfasst das Waschen des lichthärtenden Harzes im unbelichteten Bereich dasPreferably, washing the light-curing resin in the unexposed area includes:

Waschen des überschüssigen lichthärtenden Harzes, indem das Substrat mitWash away the excess light-curing resin by removing the substrate

Oberflächenmikrostruktur als Ganzes in Ethanol gelegt wird, wodurch die Auswirkung auf das Metallnanodrahtmuster bei nachfolgenden Anwendungen beseitigt wird.Surface microstructure is placed as a whole in ethanol, eliminating the effect on the metal nanowire pattern in subsequent applications.

Bei dem Substrat mit Oberflächenmikrostruktur mit Metallnanodrahtmustern, das durch das obige Verfahren der vorliegenden Anmeldung erhalten wurde, kann das gebildeteIn the substrate having surface microstructure with metal nanowire patterns obtained by the above method of the present application, the formed

Metallnanodrahtmuster mit Hilfe eines Transferdruckprozesses auf andere Materialien übertragen werden, um ein flexibles leitendes Material mit Metallischen Nanodrahtmustern zu erhalten. Insbesondere wird die Oberfläche des gemusterten Substrats mitMetal nanowire patterns can be transferred to other materials using a transfer printing process to obtain a flexible conductive material with metallic nanowire patterns. In particular, the surface of the patterned substrate

Oberflächenmikrostrukturs dann mit einem anderen elastischen Material beschichtet, und nach dem Aushärten und Entfernen des elastischen Materials haften die gemustertenSurface microstructure is then coated with another elastic material, and after curing and removal of the elastic material, the patterned ones adhere

Metallnanodrähte an der unteren Oberfläche des elastischen Materials, um ein flexibles leitendes Material mit Metallischen Nanodrahtmustern zu erhalten. Das elastischeMetal nanowires on the bottom surface of the elastic material to obtain a flexible conductive material with metallic nanowire patterns. The elastic

Material kann ein lichthärtendes Harz, ein Polydimethylsiloxan, Polyurethan oderMaterial can be a light-curing resin, a polydimethylsiloxane, polyurethane or

Epoxidharz sein.Be epoxy resin.

Dieses flexible leitende Material mit Metallischen Nanodrahtmustern wird weiterhin imThis flexible conductive material with metallic nanowire patterns continues to be used

Bereich flexibler tragbarer Geräte wie dehnbarer Leiter, Drucksensoren,Area of flexible wearable devices such as stretchable conductor, pressure sensors,

Superkondensatoren, elektrischer Nanoregeneratoren durch Reibung, Sensoren undSupercapacitors, electrical nanoregenerators through friction, sensors and

Dehnungssensoren usw. weiter verwendet und weist eine hervorragende Leistung auf.Strain sensors etc. are further used and has excellent performance.

Im Folgenden werden die ausführlichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Es versteht sich, dass die hier geschilderten ausführlichenThe detailed embodiments of the present invention are explained in more detail below. It goes without saying that the detailed information described here

Ausführungsformen nur zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung dienen, statt die vorliegende Erfindung zu beschränken.Embodiments are intended to illustrate the present invention only, rather than limit the present invention.

Ausführungsbeispiel 1Example 1

Das vorliegende Ausführungsbeispiel stellt ein Verfahren zur Herstellung von metallischenThe present exemplary embodiment represents a method for producing metallic

Nanodrahtmustern auf einem Substrat mit Oberflächenmikrostruktur zur Verfügung, dessenNanowire patterns on a substrate with a surface microstructure are available

Ablaufdiagramm wie in Figur 1 dargestellt, und wobei es insbesondere die folgendenFlow chart as shown in Figure 1, and in particular the following

Schritte umfasst:Steps includes:

(1) Auftragen einer Metallnanodraht-Dispersion auf die Oberfläche eines Sandpapiers und(1) Applying a metal nanowire dispersion to the surface of a sandpaper and

Erhitzen und Trocknen bei 100°C, um einen Metallnanodrahtfilm zu bilden. (2) Beschichten des Metallnanodrahtfilms mit einem lichthärtenden Harz (Acrylatsystem),Heating and drying at 100°C to form a metal nanowire film. (2) coating the metal nanowire film with a light-curing resin (acrylate system),

Bedecken mit einer Filmmaske mit einer hydrophoben Oberfläche, Auspressen des überschüssigen flüssigen Harzes, anschließendes Aushärten durch die Bestrahlung mit LED-Covering with a film mask with a hydrophobic surface, squeezing out the excess liquid resin, then curing by irradiation with LED

UV-Licht für 3 s, nachdem die Filmmaske eng an dem Sandpapier anlag, wobei dieUV light for 3 s after the film mask was snug against the sandpaper, with the

Wellenlänge des LED-UV-Lichts 365 nm und die Leistung 42 Mw/cm? beträgt. Nach demWavelength of LED UV light 365 nm and power 42 Mw/cm? amounts. After

Belichten bildet das lichthärtende Harz im belichteten Bereich eine enge Verbindung mit dem Metallnanodrahtfilm, während das lichthärtende Harz im unbelichteten Bereich in einem flüssigen Zustand auf der Sandpapieroberfläche verbleibt. (3) Entfernen der Maske und Legen des Sandpapiers als Ganzes in Ethanol, um das nicht ausgehärtete lichthärtende Harz zu reinigen, wobei die Oberfläche des Metallnanodrahtfilms auf dem Sandpapier, der keine enge Verbindung mit dem lichthärtenden Harz gebildet hat, sauber bleibt. (4) Einweichen des Sandpapiers als Ganzes für 8 min in einer Ethanollösung, wobei die engeUpon exposure, the light-curing resin in the exposed area forms a tight bond with the metal nanowire film, while in the unexposed area, the light-curing resin remains in a liquid state on the sandpaper surface. (3) Removing the mask and placing the sandpaper as a whole in ethanol to clean the uncured light-curing resin, leaving the surface of the metal nanowire film on the sandpaper that has not formed a close bond with the light-curing resin clean. (4) Soak the sandpaper as a whole for 8 min in an ethanol solution, keeping the close

Verbindung im belichteten Bereich sich vom Substrat mit Oberflächenmikrostruktur ablöst, d.h. nach Einweichen in Ethanol für 8 min nimmt das ausgehärtete Harz das Ethanol auf und quillt auf und löst sich von dem Substrat ab, während die Metallnanodrähte auf demCompound in the exposed area detaches from the substrate with surface microstructure, i.e. after soaking in ethanol for 8 min, the cured resin absorbs the ethanol and swells and detaches from the substrate while the metal nanowires on the

Sandpapier, mit denen es fest verbunden ist, mitgenommen werden. Nach dem Einweichen und Reinigen mit Wasser wird das Metallnanodrahtmuster auf dem Sandpapier dargestellt, wie in Figur 2 dargestellt.Sandpaper with which it is firmly attached can be taken with you. After soaking and cleaning with water, the metal nanowire pattern is displayed on the sandpaper as shown in Figure 2.

Ausführungsbeispiel 2Example 2

Das vorliegende Ausführungsbeispiel stellt ein Verfahren zur Herstellung von metallischenThe present exemplary embodiment represents a method for producing metallic

Nanodrahtmustern auf einem Substrat mit Oberflächenmikrostruktur zur Verfügung, umfassend insbesondere die folgenden Schritte: (1) Auftragen einer Metallnanodraht-Dispersion auf die Oberfläche eines Sandpapiers undNanowire patterns on a substrate with a surface microstructure, comprising in particular the following steps: (1) applying a metal nanowire dispersion to the surface of a sandpaper and

Erhitzen und Trocknen bei 130°C, um einen Metallnanodrahtfilm zu bilden. (2) Beschichten des Metallnanodrahtfilms mit einem lichthärtenden Harz (Epoxidharzsystem), Bedecken mit einer Filmmaske mit einer hydrophoben Oberfläche,Heating and drying at 130°C to form a metal nanowire film. (2) coating the metal nanowire film with a light-curing resin (epoxy resin system), covering with a film mask with a hydrophobic surface,

Auspressen des überschüssigen flüssigen Harzes, anschlieBendes Aushärten durch dieSqueezing out the excess liquid resin, then curing with the

Bestrahlung mit LED-UV-Licht für 5 s, nachdem die Filmmaske eng an dem Sandpapier anlag, wobei die Wellenlänge des LED-UV-Lichts 340 nm und die Leistung 45 Mw/cm? beträgt. Nach dem Belichten bildet das lichthärtende Harz im belichteten Bereich eine engeIrradiation with LED-UV light for 5 s after the film mask was close to the sandpaper, with the wavelength of the LED-UV light being 340 nm and the power being 45 Mw/cm? amounts. After exposure, the light-curing resin forms a narrow in the exposed area

Verbindung mit dem Metallnanodrahtfilm, während das lichthärtende Harz im unbelichtetenConnection with the metal nanowire film while the light-curing resin in the unexposed

Bereich in einem flüssigen Zustand auf der Sandpapieroberfläche verbleibt. (3) Entfernen der Maske und Legen des Sandpapiers als Ganzes in Ethanol, um das nicht ausgehärtete lichthärtende Harz zu reinigen, wobei die Oberfläche des Metallnanodrahtfilms auf dem Sandpapier, der keine enge Verbindung mit dem lichthärtenden Harz gebildet hat, sauber bleibt. (4) Einweichen des Sandpapiers als Ganzes für 5 min in einer Ethanollösung, wobei die engeArea remains in a liquid state on the sandpaper surface. (3) Removing the mask and placing the sandpaper as a whole in ethanol to clean the uncured light-curing resin, leaving the surface of the metal nanowire film on the sandpaper that has not formed a close bond with the light-curing resin clean. (4) Soak the sandpaper as a whole for 5 min in an ethanol solution, keeping the close

Verbindung im belichteten Bereich sich vom Substrat mit Oberflächenmikrostruktur ablöst, d.h. nach Einweichen in Ethanol für 5 min nimmt das ausgehärtete Harz das Ethanol auf und quillt auf und löst sich von dem Substrat ab, während die Metallnanodrähte auf demCompound in the exposed area detaches from the substrate with surface microstructure, i.e. after soaking in ethanol for 5 min, the cured resin absorbs the ethanol and swells and detaches from the substrate while the metal nanowires on the

Sandpapier, mit denen es fest verbunden ist, mitgenommen werden. Nach dem Einweichen und Reinigen mit Wasser wird das Metallnanodrahtmuster auf dem Sandpapier dargestellt.Sandpaper with which it is firmly attached can be taken with you. After soaking and cleaning with water, the metal nanowire pattern is displayed on the sandpaper.

Ausführungsbeispiel 3Example 3

Das vorliegende Ausführungsbeispiel stellt ein Verfahren zur Herstellung von metallischenThe present exemplary embodiment represents a method for producing metallic

Nanodrahtmustern auf einem Substrat mit Oberflächenmikrostruktur zur Verfügung, umfassend insbesondere die folgenden Schritte: (1) Auftragen einer Metallnanodraht-Dispersion auf die Oberfläche eines Sandpapiers undNanowire patterns on a substrate with a surface microstructure, comprising in particular the following steps: (1) applying a metal nanowire dispersion to the surface of a sandpaper and

Erhitzen und Trocknen bei 110°C, um einen Metallnanodrahtfilm zu bilden. (2) Beschichten des Metallnanodrahtfilms mit einem lichthärtenden Harz (Epoxidharzsystem), Bedecken mit einer Filmmaske mit einer hydrophoben Oberfläche,Heating and drying at 110°C to form a metal nanowire film. (2) coating the metal nanowire film with a light-curing resin (epoxy resin system), covering with a film mask with a hydrophobic surface,

Auspressen des überschüssigen flüssigen Harzes, anschlieBendes Aushärten durch dieSqueezing out the excess liquid resin, then curing with the

Bestrahlung mit LED-UV-Licht für 5 s, nachdem die Filmmaske eng an dem Sandpapier anlag, wobei die Wellenlänge des LED-UV-Lichts 340 nm und die Leistung 45 Mw/em? beträgt. Nach dem Belichten bildet das lichthärtende Harz im belichteten Bereich eine engeIrradiation with LED-UV light for 5 s after the film mask was close to the sandpaper, with the wavelength of the LED-UV light being 340 nm and the power being 45 Mw/em? amounts. After exposure, the light-curing resin forms a narrow in the exposed area

Verbindung mit dem Metallnanodrahtfilm, während das lichthärtende Harz im unbelichtetenConnection with the metal nanowire film while the light-curing resin in the unexposed

Bereich in einem flüssigen Zustand auf der Sandpapieroberfläche verbleibt. (3) Entfernen der Maske und Legen des Sandpapiers als Ganzes in Ethanol, um das nicht ausgehärtete lichthärtende Harz zu reinigen, wobei die Oberfläche des Metallnanodrahtfilms auf dem Sandpapier, der keine enge Verbindung mit dem lichthärtenden Harz gebildet hat, sauber bleibt. (4) Einweichen des Sandpapiers als Ganzes für 10 min in einer Ethanollösung, wobei die enge Verbindung im belichteten Bereich sich vom Substrat mit Oberflächenmikrostruktur ablöst, d.h. nach Einweichen in Ethanol für 10 min nimmt das ausgehärtete Harz das Ethanol auf und quillt auf und löst sich von dem Substrat ab, während die Metallnanodrähte auf demArea remains in a liquid state on the sandpaper surface. (3) Removing the mask and placing the sandpaper as a whole in ethanol to clean the uncured light-curing resin, leaving the surface of the metal nanowire film on the sandpaper that has not formed a close bond with the light-curing resin clean. (4) Soaking the sandpaper as a whole in an ethanol solution for 10 min, the tight connection in the exposed area peels off from the substrate with surface microstructure, i.e. after soaking in ethanol for 10 min, the cured resin absorbs the ethanol and swells and dissolves from the substrate while the metal nanowires are on the

Sandpapier, mit denen es fest verbunden ist, mitgenommen werden. Nach dem Einweichen und Reinigen mit Wasser wird das Metallnanodrahtmuster auf dem Sandpapier dargestellt.Sandpaper with which it is firmly attached can be taken with you. After soaking and cleaning with water, the metal nanowire pattern is displayed on the sandpaper.

Ausführungsbeispiel 4Example 4

Das vorliegende Ausführungsbeispiel stellt ein Verfahren zur Herstellung von metallischenThe present exemplary embodiment represents a method for producing metallic

Nanodrahtmustern auf einem Substrat mit Oberflächenmikrostruktur zur Verfügung, umfassend die folgenden Schritte: (1) Auftragen einer Metallnanodraht-Dispersion auf die Oberfläche eines Sandpapiers undNanowire patterns on a surface microstructured substrate comprising the following steps: (1) applying a metal nanowire dispersion to the surface of a sandpaper and

Erhitzen und Trocknen bei 120°C, um einen Metallnanodrahtfilm zu bilden. (2) Beschichten des Metallnanodrahtfilms mit einem lichthärtenden Harz (Acrylatsystem),Heating and drying at 120°C to form a metal nanowire film. (2) coating the metal nanowire film with a light-curing resin (acrylate system),

Bedecken mit einer Kunststoffmaske mit einer hydrophilen Oberfläche, Auspressen des überschüssigen flüssigen Harzes, anschließendes Aushärten durch die Bestrahlung mit LED-Covering with a plastic mask with a hydrophilic surface, squeezing out the excess liquid resin, then curing by irradiation with LED

UV-Licht für 2 s, nachdem die Filmmaske eng an dem Sandpapier anlag, wobei dieUV light for 2 s after the film mask was snug against the sandpaper, with the

Wellenlänge des LED-UV-Lichts 380 nm und die Leistung 39 Mw/cm? beträgt. Nach demWavelength of LED UV light 380 nm and power 39 Mw/cm? amounts. After

Belichten bildet das lichthärtende Harz im belichteten Bereich eine enge Verbindung mit den Metalnanodrähten und der Kunststoffmaske, während das lichthärtende Harz im unbelichteten Bereich meistens an der unteren Oberfläche der Kunststoffmaske anhaftet und in einem flüssigen Zustand verbleibt. (3) Entfernen der Kunststoffmaske, der ausgehärtete Teil des Harzes wird zusammen mit den Metalnanodrähten vom Sandpapier entfernt, und das Metallnanodrahtmuster wird dann direkt auf dem Sandpapier dargestellt.Upon exposure, the light-curing resin in the exposed area forms a tight bond with the metal nanowires and the plastic mask, while in the unexposed area, the light-curing resin mostly adheres to the bottom surface of the plastic mask and remains in a liquid state. (3) Removing the plastic mask, the cured part of the resin is removed from the sandpaper along with the metal nanowires, and the metal nanowire pattern is then directly displayed on the sandpaper.

Ausführungsbeispiel 5Example 5

Das vorliegende Ausführungsbeispiel stellt ein flexibles leitendes Material mit MetallischenThe present exemplary embodiment provides a flexible conductive material with metallic elements

Nanodrahtmustern zur Verfügung, umfassend insbesondere die folgenden Schritte:Nanowire patterns are available, including in particular the following steps:

(1) Auftragen einer Metallnanodraht-Dispersion auf die Oberfläche eines Sandpapiers und(1) Applying a metal nanowire dispersion to the surface of a sandpaper and

Erhitzen und Trocknen bei 70°C, um einen Metallnanodrahtfilm zu bilden. (2) Beschichten des Metallnanodrahtfilms mit einem lichthärtenden Harz (Acrylatsystem),Heating and drying at 70°C to form a metal nanowire film. (2) coating the metal nanowire film with a light-curing resin (acrylate system),

Bedecken mit einer Filmmaske mit einer hydrophoben Oberfläche, Auspressen des überschüssigen flüssigen Harzes, anschließendes Aushärten durch die Bestrahlung mit LED-Covering with a film mask with a hydrophobic surface, squeezing out the excess liquid resin, then curing by irradiation with LED

UV-Licht für 4 s, nachdem die Filmmaske eng an dem Sandpapier anlag, wobei dieUV light for 4 s after the film mask was snug against the sandpaper, with the

Wellenlänge des LED-UV-Lichts 360 nm und die Leistung 41 Mw/cm? beträgt. Nach demWavelength of LED UV light 360 nm and power 41 Mw/cm? amounts. After

Belichten bildet das lichthärtende Harz im belichteten Bereich eine enge Verbindung mit den Metalnanodrähten und der Kunststoffmaske, während das lichthärtende Harz im unbelichteten Bereich in einem flüssigen Zustand auf der Sandpapieroberfläche verbleibt. (3) Entfernen der Maske und Legen des Sandpapiers als Ganzes in Ethanol, um das nicht ausgehärtete lichthärtende Harz zu reinigen, wobei die Oberfläche des Metallnanodrahtfilms auf dem Sandpapier, der keine enge Verbindung mit dem lichthärtenden Harz gebildet hat, sauber bleibt. (4) Einweichen des Sandpapiers als Ganzes für 10 min in einer Ethanollösung, wobei die enge Verbindung im belichteten Bereich sich vom Substrat mit Oberflächenmikrostruktur ablöst, d.h. nach Einweichen in Ethanol für 10 min nimmt das ausgehärtete Harz das Ethanol auf und quillt auf und löst sich von dem Substrat ab, während die Metallnanodrähte auf demUpon exposure, the light-curing resin in the exposed area forms a tight bond with the metal nanowires and the plastic mask, while in the unexposed area the light-curing resin remains in a liquid state on the sandpaper surface. (3) Removing the mask and placing the sandpaper as a whole in ethanol to clean the uncured light-curing resin, leaving the surface of the metal nanowire film on the sandpaper that has not formed a close bond with the light-curing resin clean. (4) Soaking the sandpaper as a whole in an ethanol solution for 10 min, the tight connection in the exposed area peels off from the substrate with surface microstructure, i.e. after soaking in ethanol for 10 min, the cured resin absorbs the ethanol and swells and dissolves from the substrate while the metal nanowires are on the

Sandpapier, mit denen es fest verbunden ist, mitgenommen werden. Nach dem Einweichen und Reinigen mit Wasser wird das Metallnanodrahtmuster auf dem Sandpapier dargestellt. (5) Beschichten des gemusterten Metallnanodrahtfilms auf dem Sandpapier mitSandpaper with which it is firmly attached can be taken with you. After soaking and cleaning with water, the metal nanowire pattern is displayed on the sandpaper. (5) Coating the patterned metal nanowire film on the sandpaper with

Polydimethylsiloxan und Abziehen nach dem Aushärten zu einem Film, so dass dasPolydimethylsiloxane and peeled off into a film after curing so that the

Metallnanodrahtmuster vom Sandpapier auf den Polydimethylsiloxanfilm übertragen wird, um ein flexibles leitendes Material mit Metallischen Nanodrahtmustern zu erhalten.Metal nanowire pattern is transferred from the sandpaper to the polydimethylsiloxane film to obtain a flexible conductive material with metallic nanowire patterns.

Ausführungsbeispiel 6Example 6

Das vorliegende Ausführungsbeispiel stellt ein flexibles leitendes Material mit MetallischenThe present exemplary embodiment provides a flexible conductive material with metallic elements

Nanodrahtmustern zur Verfügung, dessen Ablaufdiagramm wie in Figur 3 dargestellt, umfassend insbesondere die folgenden Schritte: (1) Auftragen einer Metallnanodraht-Dispersion auf die Oberfläche eines Sandpapiers undNanowire patterns are available, the flow chart of which is as shown in Figure 3, comprising in particular the following steps: (1) applying a metal nanowire dispersion to the surface of a sandpaper and

Erhitzen und Trocknen bei 70°C, um einen Metallnanodrahtfilm zu bilden.Heating and drying at 70°C to form a metal nanowire film.

(2) Beschichten des Metallnanodrahtfilms mit einem lichthärtenden Harz (Acrylatsystem),(2) coating the metal nanowire film with a light-curing resin (acrylate system),

Bedecken mit einer Filmmaske mit einer hydrophoben Oberfläche, Auspressen des überschüssigen flüssigen Harzes, anschließendes Aushärten durch die Bestrahlung mit LED-Covering with a film mask with a hydrophobic surface, squeezing out the excess liquid resin, then curing by irradiation with LED

UV-Licht für 4 s, nachdem die Filmmaske eng an dem Sandpapier anlag, wobei dieUV light for 4 s after the film mask was snug against the sandpaper, with the

Wellenlänge des LED-UV-Lichts 360 nm und die Leistung 41 Mw/cm? beträgt. Nach demWavelength of LED UV light 360 nm and power 41 Mw/cm? amounts. After

Belichten bildet das lichthärtende Harz im belichteten Bereich eine enge Verbindung mit den Metalnanodrähten und der Kunststoffmaske, während das lichthärtende Harz im unbelichteten Bereich in einem flüssigen Zustand auf der Sandpapieroberfläche verbleibt. (3) Entfernen der Kunststoffmaske, der ausgehärtete Teil des Harzes wird zusammen mit den Metalnanodrähten vom Sandpapier entfernt, und das Metallnanodrahtmuster wird dann direkt auf dem Sandpapier dargestellt. (4) erneutes Auftragen des lichthärtenden Harzes auf den gemusterten Metalnanofilm auf dem Sandpapier und Aushärten durch die Bestrahlung mit LED-UV-Licht für 4 s, wobei dieUpon exposure, the light-curing resin in the exposed area forms a tight bond with the metal nanowires and the plastic mask, while in the unexposed area the light-curing resin remains in a liquid state on the sandpaper surface. (3) Removing the plastic mask, the cured part of the resin is removed from the sandpaper along with the metal nanowires, and the metal nanowire pattern is then directly displayed on the sandpaper. (4) re-applying the light-curing resin to the patterned metal nanofilm on the sandpaper and curing by irradiating with LED-UV light for 4 s, the

Wellenlänge des LED-UV-Lichts 365 nm und die Leistung 41 Mw/cm? beträgt. Abziehen der Schicht aus lichthärtendem Harz nach dem Aushärten zu einem Film, so dass dasWavelength of LED UV light 365 nm and power 41 Mw/cm? amounts. After curing, peel off the layer of light-curing resin into a film so that the

Metallnanodrahtmuster vom Sandpapier auf das lichthärtenden Harzsubstrat übertragen wird, wie in Figur 4 dargestellt, um ein flexibles leitendes Material mit MetallischenMetal nanowire pattern is transferred from the sandpaper to the light-curing resin substrate, as shown in Figure 4, to form a flexible conductive material with metallics

Nanodrahtmustern zu erhalten.to obtain nanowire patterns.

Die Leistungsparameter der in den Ausführungsbeispielen 1 bis 6 der vorliegendenThe performance parameters in exemplary embodiments 1 to 6 of the present

Anmeldung hergestellten Metalnanomuster auf Sandpapier sind wie folgt:Metal nanopatterns produced on sandpaper are as follows:

Die Linienbreite wird durch die optische Kalibrierung bestimmt; die elektrische Leitfähigkeit wird durch ein Multimeter oder ein Quellenmessgerät bestimmt; der Biegeradius wird durch Anbringen der Probe auf einer Biegefläche mit einem bestimmten Krümmungsradius und gleichzeitiges Messen des Widerstandswertes bestimmt; die Dehnungseigenschaften werden bestimmt, indem zwei Enden der Probe auf einer dehnbaren Halterung befestigt werden, die Position der beiden Enden der Halterung einstellt wird, um die Probe zu dehnen, und gleichzeitig der Widerstand der gedehnten Probe gemessen wird.The line width is determined by the optical calibration; electrical conductivity is determined by a multimeter or a source meter; the bending radius is determined by placing the sample on a bending surface with a certain radius of curvature and simultaneously measuring the resistance value; The elongation properties are determined by attaching two ends of the sample to a stretchable holder, adjusting the position of the two ends of the holder to stretch the sample, and simultaneously measuring the resistance of the stretched sample.

Die Ergebnisse sind wie folgt:The results are as follows:

Tabelle 1: Leistungsparameter der in den Ausführungsbeispielen 1 bis 6 hergestelltenTable 1: Performance parameters of those produced in exemplary embodiments 1 to 6

Metalnanomuster sbeispiel Leitfähigkeit chaften (%) (Q) sbeispiel 1 sbeispiel 2 sbeispiel 3 sbeispiel 4 sbeispiel 5 sbeispiel 6Metal nanopatterns example conductivity properties (%) (Q) example 1 example 2 example 3 example 4 example 5 example 6

Aus Tabelle 1 ist es ersichtlich, dass bei dem Verfahren zur Herstellung von metallischenFrom Table 1 it can be seen that in the process of producing metallic

Nanodrahtmustern auf einem Substrat mit Oberflächenmikrostruktur die minimaleNanowire patterns on a substrate with a surface microstructure are the minimum

Linienbreite des Musters 20 um und der Widerstand der gemusterten leitenden dünnen Films 2-100 Ohm beträgt, wobei der genaue Wert des Widerstands vom gewählten Material, derLine width of the pattern is 20 µm and the resistance of the patterned conductive thin film is 2-100 ohms, the exact value of the resistance depends on the material chosen

Dicke des abgeschiedenen Materials und dem Design der Struktur abhängt. Der leitende dünne Film weist im gedehnten Zustand mit der doppelten Ausgangslänge (d.h. 50%Thickness of the deposited material and the design of the structure depends. The conductive thin film, when stretched with twice the initial length (i.e. 50%

Dehnungseigenschaft) eine 500%ige Widerstandsänderung gegenüber dem ursprünglichenStretch property) a 500% change in resistance compared to the original

Widerstandswert auf und kann in Dehnungssensoren usw. eingesetzt werden.Resistance value and can be used in strain sensors etc.

Es sollte drauf hingewiesen werden, dass der vorstehende Inhalt nur bevorzugteIt should be noted that the above content is only preferred

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung darstellt und nicht dazu dient, denrepresents embodiments of the present invention and is not intended to serve the purpose

Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu beschränken. Alle unter Gedanken undLimit the scope of the present invention. All under thoughts and

Grundsätzen der vorliegenden Erfindung durchgeführten Änderungen, äquivalentenChanges made to the principles of the present invention are equivalent

Ersetzungen und Verbesserungen sollten als vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung gedeckt angesehen werden.Substitutions and improvements should be considered within the scope of the present invention.

Claims (10)

AnsprücheExpectations 1. Verfahren zur Herstellung von metallischen Nanodrahtmustern auf einem Substrat mit Oberflächenmikrostruktur, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: Auftragen einer Metallnanodraht-Dispersion auf die Oberfläche eines Substrat mit Oberflächenmikrostrukturs und Bilden eines Metallnanodrahtfilms nach dem Trocknen; Beschichten des Metallnanodrahtfilms mit einem lichthärtenden Harz und Belichten desselben unter Verwendung einer Maske, wobei das lichthärtende Harz, das sich in dem belichteten Bereich befindet, eine enge Verbindung mit den Metalnanodrähten bildet; Entfernen der Maske, so dass sich die enge Verbindung in dem belichteten Bereich von dem Substrat mit Oberflächenmikrostruktur ablöst, um ein Substrat mit Oberflächenmikrostruktur mit Metallischen Nanodrahtmustern zu erhalten.1. A method for producing metallic nanowire patterns on a surface microstructured substrate, characterized in that it comprises: applying a metal nanowire dispersion to the surface of a surface microstructured substrate and forming a metal nanowire film after drying; coating the metal nanowire film with a light-curing resin and exposing it using a mask, the light-curing resin located in the exposed area forming a tight bond with the metal nanowires; Removing the mask so that the tight junction in the exposed area peels away from the surface microstructured substrate to obtain a surface microstructured substrate with metallic nanowire patterns. 2. Verfahren zur Herstellung von metallischen Nanodrahtmustern auf einem Substrat mit Oberflächenmikrostruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Maske ein flexibles Kunststoffsubstrat ist, wobei die Maske eine hydrophobe Oberfläche oder eine hydrophile Oberfläche aufweist.2. A method for producing metallic nanowire patterns on a substrate with a surface microstructure according to claim 1, characterized in that the mask is a flexible plastic substrate, the mask having a hydrophobic surface or a hydrophilic surface. 3. Verfahren zur Herstellung von metallischen Nanodrahtmustern auf einem Substrat mit Oberflächenmikrostruktur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die Maske eine hydrophobe Oberfläche aufweist, das Verfahren zum Ablösen der engen Verbindung von dem Substrat mit Oberflächenmikrostruktur nach dem Entfernen der Maske umfasst: Einweichen des Substrat mit Oberflächenmikrostrukturs in einer Ethanollösung für 5-10 min.3. A method for producing metallic nanowire patterns on a surface microstructured substrate according to claim 2, characterized in that when the mask has a hydrophobic surface, the method for detaching the tight connection from the surface microstructured substrate after removing the mask comprises: soaking the substrate with surface microstructure in an ethanol solution for 5-10 min. 4. Verfahren zur Herstellung von metallischen Nanodrahtmustern auf einem Substrat mit Oberflächenmikrostruktur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die Maske eine hydrophile Oberfläche aufweist, die enge Verbindung während des Prozesses des Entfernens der Maske zum Ablösen von dem Substrat mit Oberflächenmikrostruktur gebracht wird.4. A method for producing metallic nanowire patterns on a surface microstructure substrate according to claim 2, characterized in that when the mask has a hydrophilic surface, the tight connection is caused to detach from the surface microstructure substrate during the process of removing the mask. 5. Verfahren zur Herstellung von metallischen Nanodrahtmustern auf einem Substrat mit Oberflächenmikrostruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren nach dem Entfernen der Maske weiterhin einen Schritt zum Waschen des lichthärtenden Harzes in dem unbelichteten Bereich mit einer Ethanollösung umfasst.5. A method for producing metallic nanowire patterns on a substrate having a surface microstructure according to claim 1, characterized in that the method further comprises a step of washing the light-curing resin in the unexposed area with an ethanol solution after removing the mask. 6. Verfahren zur Herstellung von metallischen Nanodrahtmustern auf einem Substrat mit Oberflächenmikrostruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das lichthärtende Harz ein modifiziertes Harz eines Acrylatsystems und ein modifiziertes Harz eines Epoxidharzsystems umfasst.6. A method for producing metallic nanowire patterns on a substrate having a surface microstructure according to claim 1, characterized in that the light-curing resin comprises a modified resin of an acrylate system and a modified resin of an epoxy resin system. 7. Verfahren zur Herstellung von metallischen Nanodrahtmustern auf einem Substrat mit Oberflächenmikrostruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Belichtungsprozess umfasst: Aushärten durch die Bestrahlung mit UV-Licht für 2-5 s, wobei die Wellenlänge des UV-Lichts 340-380 nm und die Leistung 39-45 Mw/cm? beträgt.7. A method for producing metallic nanowire patterns on a substrate with a surface microstructure according to claim 1, characterized in that the exposure process comprises: curing by irradiation with UV light for 2-5 s, the wavelength of the UV light being 340-380 nm and the power 39-45 Mw/cm? amounts. 8. Verfahren zur Herstellung von metallischen Nanodrahtmustern auf einem Substrat mit Oberflächenmikrostruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungstemperatur während der Bildung des Metallnanodrahtfilms 100-130°C beträgt.8. A method for producing metallic nanowire patterns on a substrate with a surface microstructure according to claim 1, characterized in that the drying temperature during the formation of the metal nanowire film is 100-130 ° C. 9. Flexibles leitendes Material mit Metallischen Nanodrahtmustern, dadurch gekennzeichnet, dass es durch Auftragen eines elastischen Materials auf die Oberfläche des Substrat mit Oberflächenmikrostrukturs mit Metallischen Nanodrahtmustern und Durchführen eines Transferdruckprozesses erhalten wird, wobei das Substrat mit Oberflächenmikrostruktur mit Metallischen Nanodrahtmustern unter Verwendung eines Verfahrens zur Herstellung von Mustern nach einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellt wird.9. Flexible conductive material with metallic nanowire patterns, characterized in that it is obtained by applying an elastic material to the surface of the substrate with surface microstructure with metallic nanowire patterns and performing a transfer printing process, wherein the substrate with surface microstructure with metallic nanowire patterns using a method for manufacturing of patterns according to one of claims 1 to 8 is produced. 10. Anwendung eines flexiblen leitenden Materials nach Anspruch 9 im Bereich der dehnbaren Leiter, Sensoren und tragbaren elektronischen Geräte.10. Application of a flexible conductive material according to claim 9 in the field of stretchable conductors, sensors and portable electronic devices.
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