專利名稱：聚合物基材上的耐久透明導(dǎo)體的制作方法
聚合物基材上的耐久透明導(dǎo)體
背景技術(shù)：
—般而言，本發(fā)明的領(lǐng)域涉及透明導(dǎo)體，更具體而言，
涉及聚合物基材上的耐久透明導(dǎo)體。透明導(dǎo)電氧化物通常被歸于透明導(dǎo)體組。這些透明導(dǎo)電 氧化物通常由它們的電導(dǎo)率和透明度之一或兩者來(lái)限定。這些導(dǎo)體己 經(jīng)被廣泛用于各種應(yīng)用，包括抗靜電涂層、觸摸屏、軟性顯示器 (flexible display)、場(chǎng)致發(fā)光器件、電致變色系統(tǒng)、太陽(yáng)能電池和節(jié)能 窗(energy efficient window),僅舉幾例。個(gè)別應(yīng)用通常要求某一電導(dǎo) 率和透明度的材料。有時(shí)，當(dāng)在極端環(huán)境中進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，可利用更嚴(yán) 格的要求以確保透明導(dǎo)電氧化物的結(jié)構(gòu)和功能完整性。與制備耐久透明導(dǎo)體相關(guān)的技術(shù)是開(kāi)發(fā)抗靜電涂層、觸 摸屏、軟性顯示器等的關(guān)鍵。所有這些應(yīng)用依賴于透明導(dǎo)體在電、光 和機(jī)械性能方面的優(yōu)異性能。氧化錫銦(Indium-tin-oxide (ITO))薄膜是最常見(jiàn)的透明導(dǎo) 體之一，并已經(jīng)使用濺射、化學(xué)氣相淀積(CVD)、電子束蒸發(fā)、反應(yīng) 沉淀和脈沖激光沉淀在聚合物基材例如聚酯或聚碳酸酯上制備。這樣 的方法通常需要高溫退火或紫外激光加工，它們可能損害聚合物基 材，并且引起結(jié)構(gòu)和顏色改變，特別是如果聚合物是芳族基系統(tǒng)時(shí)。 另外，壓縮內(nèi)應(yīng)力可能發(fā)展，并且可能容易在ITO薄膜上引發(fā)拉伸破 裂(tensile cracking)。發(fā)明簡(jiǎn)述在一個(gè)方面，提供導(dǎo)電材料組合物。導(dǎo)電材料組合物包 括納米導(dǎo)體，其中納米導(dǎo)體的表面包含第一官能團(tuán)；和分散劑，其至 少包含第一官能團(tuán)和第二官能團(tuán)。在另一方面，提供用于施加到聚合物基材上的透明納米 導(dǎo)體的制備方法。該方法包括將第一官能團(tuán)引入納米導(dǎo)體表面上以形 成改性的納米導(dǎo)體；和將改性的納米導(dǎo)體與至少包括第一官能團(tuán)和第 二官能團(tuán)的分散劑混合，以形成導(dǎo)電材料組合物，其中在改性的納米 導(dǎo)體上的第一官能團(tuán)與分散劑反應(yīng)。
附圖簡(jiǎn)述

圖1圖解對(duì)透明導(dǎo)電氧化物(transparent conductive oxide
(TCO))導(dǎo)體的表面改性和將羥基官能團(tuán)轉(zhuǎn)換為不同的官能團(tuán)。圖2圖解對(duì)碳導(dǎo)體的表面改性。圖3圖解用于透明導(dǎo)體制造過(guò)程中的分散劑的一些代表 性結(jié)構(gòu)。TBDMS是叔丁基二甲基甲硅垸基(tert-butyl dimethylsilyl)
的縮寫(xiě)。圖4圖解用于透明導(dǎo)體制造過(guò)程中的分散劑的一些代表 性結(jié)構(gòu)。圖5圖解通過(guò)將丙烯酸酯引入導(dǎo)體表面上對(duì)透明導(dǎo)電氧 化物(TCO)導(dǎo)體進(jìn)行表面改性。圖6是圖解用于施加到聚合物基材上的透明納米導(dǎo)體的 制備方法的流程圖。
發(fā)明詳述本文描述的實(shí)施方式涉及透明導(dǎo)體，更具體地涉及用于 在聚合物基材上制備透明導(dǎo)體的組合物和方法。此類導(dǎo)體的實(shí)例包括 透明導(dǎo)電氧化物例如氧化錫銦(ITO)、摻雜的氧化鋅(ZnO)、氧化鎘 (CdO)和銻摻雜的氧化錫(Sb-Sn02)。其他的導(dǎo)體實(shí)例包括石墨烯 (gmphene)片、碳納米管、銀、銅、金、鎳或它們的雜化物。將此類導(dǎo)體在表面上改性(即官能化)，并且與聚合物基材化學(xué)相連。如在本文 進(jìn)一步描述的，優(yōu)選具有納米尺寸的導(dǎo)體。具有這樣尺寸的導(dǎo)體在本
文通常稱為納米導(dǎo)體，并且其包括納米線(nanowire)、納米管、納米 棒(nanorod)、納米帶(nanobelt)、納米條(nanoribbon)和納米微粒?？梢?br> 通過(guò)旋涂、噴霧、浸涂、絲網(wǎng)印刷和噴墨印刷，將這些導(dǎo)體施加到聚 合物基材上。本文公開(kāi)的方法集中于制備用于施加到基材，特別是施 加到聚合物基材上的透明導(dǎo)體。如將要論述的，現(xiàn)有技術(shù)的至少一個(gè) 缺點(diǎn)得以解決。具體地說(shuō)，當(dāng)透明導(dǎo)體的薄膜被分配到聚合物基材上 時(shí)，由于該導(dǎo)體暴露于應(yīng)力和應(yīng)變，它們易于出現(xiàn)裂縫。在某些應(yīng)用 中，整層薄膜可能從基材上剝離。在本文描述的一個(gè)實(shí)施方式中，由于在透明導(dǎo)體和將導(dǎo) 體連接到聚合物基材的分散劑之間存在的強(qiáng)共價(jià)鍵，透明導(dǎo)體的良好 耐久性得以實(shí)現(xiàn)。該化學(xué)鍵合有效地將透明導(dǎo)體材料和聚合物基材整 合在一起，并且確保透明導(dǎo)體系統(tǒng)的良好穩(wěn)定性，即使兩個(gè)組分(透明 導(dǎo)體和聚合物基材)具有非常不同的機(jī)械、物理和化學(xué)性質(zhì)也是如此。在減少透明導(dǎo)體相關(guān)的生產(chǎn)成本方面，所描述實(shí)施方式 具有附加優(yōu)點(diǎn)。更具體地說(shuō)，本公開(kāi)內(nèi)容描述的透明導(dǎo)體可以使用簡(jiǎn) 單的化學(xué)方法而不使用高真空設(shè)備和方法進(jìn)行制備。透明導(dǎo)體也可包 括便宜的材料，例如石墨。此類材料的加入極不同于當(dāng)前的薄膜沉積 技術(shù)，并且有助于本文提到的成本節(jié)約。在一個(gè)具體的實(shí)施方式中，本公開(kāi)內(nèi)容涉及用于施加到 聚合物基材上的透明納米導(dǎo)體的制備方法。圖6是圖解該方法的流程 圖10。具體而言，通過(guò)首先引入12官能團(tuán)到納米導(dǎo)體的表面上以形 成改性的納米導(dǎo)體，制備導(dǎo)體。然后將改性的納米導(dǎo)體與分散劑混合 14，優(yōu)選在高溫下進(jìn)行，以形成導(dǎo)電材料組合物。分散劑是至少雙官 能的，并至少包括第一官能團(tuán)和第二官能團(tuán)。在混合后，改性的納米 導(dǎo)體的表面上的官能團(tuán)與分散劑反應(yīng)，特別是與分散劑上的官能團(tuán)之 一反應(yīng)。所形成的混合物是導(dǎo)電材料組合物，其可以是樹(shù)脂、漿料 (paste)或油墨。
然后，可將導(dǎo)電材料組合物施加到聚合物基材上。分散劑上的剩下未反應(yīng)的官能團(tuán)與聚合物基材進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，以形成共價(jià)鍵。該化學(xué)鍵合有效地將導(dǎo)體和聚合物基材整合，確保良好的穩(wěn)定性。在另一實(shí)施方式中，本公開(kāi)內(nèi)容涉及導(dǎo)電材料組合物。可將導(dǎo)電材料組合物施加到聚合物基材上，以形成整合產(chǎn)品。導(dǎo)電材料組合物包含導(dǎo)體、分散劑和任選地溶劑。
—般而言，導(dǎo)體包括一種或多種不同的材料類型，例如透明導(dǎo)電氧化物、碳導(dǎo)體、金屬和它們的組合。透明導(dǎo)電氧化物(TCO)包括例如氧化錫銦(ITO)、摻雜的氧化鋅(ZnO)、氧化鎘(CdO)、銻摻雜的氧化錫(Sb-Sn02)和它們的組合。碳導(dǎo)體的實(shí)例包括石墨烯片和碳納米管中的一種或多種。金屬導(dǎo)體包括銀、銅、鎳、金和它們的組合。TCO和碳導(dǎo)體的導(dǎo)電率一般為大約IO"歐姆，厘米的量級(jí)。典型地，銀、銅和金是最好的金屬導(dǎo)體，而且可以比TCO和碳導(dǎo)體導(dǎo)電好100-1000倍。在本公開(kāi)內(nèi)容的組合物和方法中，上述導(dǎo)體可以單獨(dú)使用或與其他導(dǎo)體結(jié)合使用。在導(dǎo)電率和透明度方面，與僅僅包括一種上述列出的導(dǎo)電材料的導(dǎo)體相比，上述的導(dǎo)電材料的雜化物(即兩種或多種的結(jié)合)可提供改進(jìn)的性質(zhì)。所有導(dǎo)電材料可以在納米尺度上使用。具有這樣尺寸的導(dǎo)體在本文通常稱為納米導(dǎo)體，并且包括但不限于納米線、納米管、納米棒、納米帶、納米條和納米微粒。因此，如本文使用的，術(shù)語(yǔ)"導(dǎo)體"旨在包括納米導(dǎo)體。如上所述，對(duì)導(dǎo)體改性以將官能團(tuán)引入導(dǎo)體表面。合適的官能團(tuán)包括但不限于羥基(OH)、胺(NH2)、巰基(SH)、羧基(COOH)、磺酰氯(S02C1)、乙烯基(-CK:)、丙烯酸酯(CKMX))、環(huán)氧基、酯和它們的組合。任何適當(dāng)?shù)姆椒捎脕?lái)將官能團(tuán)引入導(dǎo)體的表面。用于引入官能團(tuán)的方法可根據(jù)導(dǎo)體的類型而改變。例如，在一個(gè)具體的實(shí)施方式中，導(dǎo)體是透明導(dǎo)電氧化物(TCO)，官能團(tuán)是羥基基團(tuán)?？赏ㄟ^(guò)使導(dǎo)體表面進(jìn)行清潔過(guò)程，例如在圖1中圖解的，將羥基基團(tuán)引入TCO導(dǎo)體表面上。
具體而言，如在圖1中可見(jiàn)，通過(guò)在去離子水、甲醇、異丙醇和丙酮中連續(xù)的超聲清洗，對(duì)包含導(dǎo)電材料例如氧化錫銦(ITO)的納米線導(dǎo)體100進(jìn)行清潔。在一個(gè)具體的實(shí)施方式中，連續(xù)超聲清洗的每個(gè)步驟進(jìn)行大約十分鐘。在超聲清洗之后，在空氣中干燥導(dǎo)體，然后在室溫下暴露于氧等離子體102大約五分鐘。在具體的實(shí)施方式中，在大約200 mtorr的氧壓和大約30W的等離子體功率下，進(jìn)行氧等離子體暴露。然后，將導(dǎo)體100浸入0.05M氫氧化鈉(NaOH)溶液中大約五分鐘，用大量的去離子水徹底地洗滌，并在空氣中干燥。在該處理完成后，ITO納米線100的表面104應(yīng)包含羥基基團(tuán)106。在另一實(shí)施方式中，導(dǎo)體IOO是透明導(dǎo)電氧化物，官能團(tuán)是丙烯酸酯154。在該實(shí)施方式中，如圖5中所示，可以通過(guò)在大約80。C的溫度下，將導(dǎo)體IOO暴露于丙烯酸酯試劑144過(guò)夜，將丙烯酸酯官能團(tuán)154引入導(dǎo)體表面104上。使用相似的技術(shù)，也可將其他官能團(tuán)引入導(dǎo)體的表面上。在通過(guò)將第一官能團(tuán)引入表面上而對(duì)TCO導(dǎo)體表面改性后，任選地，該改性的表面可通過(guò)將官能團(tuán)轉(zhuǎn)換為一種或多種不同的官能團(tuán)而進(jìn)一步改性。此類不同的官能團(tuán)的實(shí)例包括但不限于丙烯酸酯、環(huán)氧基、酯、胺、巰基、磺酰氯、乙烯基和羧基。任何適當(dāng)?shù)姆椒捎脕?lái)將第一官能團(tuán)轉(zhuǎn)換為一種或多種另外的官能團(tuán)。例如，這可以通過(guò)將導(dǎo)體表面上的第一官能團(tuán)與一種或多種反應(yīng)物反應(yīng)而進(jìn)行。此類反應(yīng)的一些具體實(shí)例在圖1中圖解。具體而言，如從圖1可見(jiàn)，如果第一官能團(tuán)是羥基基團(tuán)106，那么在表面104上包含羥基基團(tuán)106的導(dǎo)體IOO可以與反應(yīng)物例如鄰苯二酰胺120或氮丙啶122或其他的酰胺或聚酰亞胺(沒(méi)有示出)結(jié)合。所形成的反應(yīng)將導(dǎo)體100表面104上的羥基基團(tuán)106轉(zhuǎn)換為胺(NH2)基130?？蛇x地，導(dǎo)體100表面104上的羥基基團(tuán)106可以與反應(yīng)物例如酯140或酰胺、
聚碳酸酯或聚酰亞胺(沒(méi)有示出)在稍高的溫度下進(jìn)行反應(yīng)，將羥基基團(tuán)106轉(zhuǎn)換為羧基基團(tuán)150。在另一種選擇中，導(dǎo)體100表面104上的羥基基團(tuán)106可以與反應(yīng)物如環(huán)氧化物142在稍高的溫度下進(jìn)行反應(yīng)，將羥基基團(tuán)106轉(zhuǎn)換為丙烯酸酯基團(tuán)152。也可使用其他適合的反應(yīng)物。這些反應(yīng)是普通的化學(xué)轉(zhuǎn)化，并且可由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員
容易地完成。反應(yīng)提供了將TCO導(dǎo)體IOO表面104改性為期望官能團(tuán)的便利方法。在另一實(shí)施方式中，導(dǎo)體可以是碳導(dǎo)體，例如石墨烯。通過(guò)使用高錳酸鉀(KMn04)和硫酸(H2S04)氧化石墨，可以將官能團(tuán)引入此類導(dǎo)體上。該氧化之后為清潔過(guò)程，在石墨烯表面上產(chǎn)生羥基基團(tuán)、環(huán)氧化物和羧基官能團(tuán)。這在圖2中圖解。在通過(guò)將第一官能團(tuán)引入表面上對(duì)碳導(dǎo)體表面改性后，任選地，該改性的表面可通過(guò)將官能團(tuán)轉(zhuǎn)換為一種或多種不同的官能團(tuán)而進(jìn)一步改性。此類另外的官能團(tuán)的實(shí)例包括但不限于丙烯酸酯、環(huán)氧基、酉旨、胺、氫硫基、磺酰氯、乙烯基和羧基。任何適當(dāng)?shù)姆椒捎脕?lái)將第一官能團(tuán)轉(zhuǎn)換為一種或多種另外的官能團(tuán)。這可以例如通過(guò)將導(dǎo)體表面上的第一官能團(tuán)與一種或多種反應(yīng)物反應(yīng)而進(jìn)行，如上對(duì)TCO導(dǎo)體所述。在通過(guò)將官能團(tuán)引入導(dǎo)體的表面上將導(dǎo)體表面改性后，改性的導(dǎo)體與分散劑并且任選地與溶劑混合，以形成導(dǎo)電材料組合物。典型地，導(dǎo)電材料組合物包含大約0.5%(按組合物的重量計(jì))到大約90%(按組合物的重量計(jì))的量的導(dǎo)體，和大約10%(按組合物的重量計(jì))到大約卯％(按組合物的重量計(jì))的量的分散劑。存在于導(dǎo)電材料組合物中的導(dǎo)體和分散劑的精確量，將根據(jù)生產(chǎn)的產(chǎn)品的導(dǎo)電率和透射比的具體應(yīng)用或要求而改變。在本公開(kāi)內(nèi)容的組合物和方法中使用的分散劑幫助分散導(dǎo)體遍及導(dǎo)電材料組合物。另外，如上所提到的，分散劑也作為連接物(linker)，以將導(dǎo)體化學(xué)鍵合到聚合物基材，以使導(dǎo)體和聚合物基材充分整合。該化學(xué)鍵合通過(guò)分散劑上存在的官能團(tuán)來(lái)完成。具體而言，分散劑是至少雙官能的，其至少包含第一官能團(tuán)和第二官能團(tuán)。當(dāng)分散劑與改性的導(dǎo)體例如在稍微升高的溫度下混合過(guò)夜時(shí)，導(dǎo)體表面上的官能團(tuán)(一個(gè)或多個(gè))與分散劑反應(yīng)，特別是與分散劑的官能團(tuán)之一反應(yīng)。該反應(yīng)產(chǎn)生穩(wěn)定的、充分分散的導(dǎo)電材料組合物，其可以是樹(shù)脂、漿料或油墨。在改性的導(dǎo)體上另外的低聚作用將提高導(dǎo)體在分散劑中的分散性。然后，可將導(dǎo)電材料組合物施加到基材上，例如聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚酰亞胺(PI)、聚苯并咪唑(PBI)、
聚苯并噻唑(PBT)、聚苯并嗯唑(PBX)、聚砜、環(huán)氧化物或相關(guān)系統(tǒng)。在將組合物施加到基材之后，在分散劑上的剩余未反應(yīng)的官能團(tuán)與聚合物基材進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，以形成共價(jià)鍵。該化學(xué)鍵合有效地整合導(dǎo)體和聚合物基材，確保良好的穩(wěn)定性。在某些情況中，如果官能團(tuán)與聚合物基材是相容的，那么導(dǎo)體上的官能團(tuán)也可直接鍵合到聚合物基材上。分散劑可以是任何適合的取代或未取代的脂族或芳族化合物，它們至少是雙官能的，即至少包含第一官能團(tuán)和第二官能團(tuán)。分散劑上的第一和第二官能團(tuán)可以是相同的官能團(tuán)，或者可選地可以是不同的官能團(tuán)。如果分散劑上的第一和第二官能團(tuán)是相同的，那么優(yōu)選地在與導(dǎo)體反應(yīng)期間，基團(tuán)之一被保護(hù)。然后，在將導(dǎo)電材料組合物施加到聚合物基材上之前，可以除去該保護(hù)。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，分散劑具有結(jié)構(gòu)
R2—R1—R3其中Ri是取代或未取代的脂族或芳族烴基部分；以及R2和W是獨(dú)立選自乙酰氯、羧基、酯、異氰酸酯、乙烯基、丙烯酸酯、胺、醛和羥基的官能團(tuán)。適合的分散劑的具體非限定性實(shí)例在圖3和4中圖解。應(yīng)該理解，本文圖解的分散劑的具體實(shí)例旨在為非限定性的，并且因此可被改變，而不背離本公開(kāi)內(nèi)容的范圍。如上所述，任選地，導(dǎo)電材料組合物可進(jìn)一步包含溶劑。當(dāng)存在時(shí)，導(dǎo)電材料組合物將包含大約0.1%(按組合物的重量計(jì))到大約95%(按組合物的重量計(jì))的量的溶劑。使用的溶劑的具體量取決于組合物的形式(例如油墨、漿料、樹(shù)脂)?？梢允褂枚喾N溶劑，其包括甲醇、乙醇、異丙醇、N-二甲基甲酰胺、2-異丙氧基乙醇、四氫呋喃、乙腈、丙酮、乙二醇、2-甲氧基乙醇、甲苯、二甲苯、苯、三乙胺和它們的組合。溶劑一般與導(dǎo)體和分散劑組合，然后將導(dǎo)體和分散劑在稍微升高的溫度下反應(yīng)，以形成導(dǎo)電材料組合物。
如上所提到的，導(dǎo)電材料組合物可以以樹(shù)脂、漿料和油墨的形式生產(chǎn)?？梢酝ㄟ^(guò)任何適合的方法例如旋涂、噴霧、浸涂、絲網(wǎng)印刷和噴墨印刷將組合物施加到聚合物基材上。由上述加工方法所形成的是用于在聚合物基材上制備透明導(dǎo)體的導(dǎo)電材料組合物。導(dǎo)電材料組合物包括導(dǎo)體、分散劑和任選地溶劑。關(guān)于導(dǎo)體，導(dǎo)電材料組合物通常包括透明導(dǎo)電氧化物導(dǎo)體，其包括但不限于氧化錫銦(ITO)、摻雜的氧化鋅(ZnO)、氧化鎘(CdO)、銻摻雜氧化錫(Sb-Sn02)中的一種或多種；碳導(dǎo)體例如石墨烯片和碳納米管；和金屬導(dǎo)體例如銀、銅、鎳和金。導(dǎo)體可以是納米導(dǎo)體，并且可以是納米管、納米線、納米棒、納米帶、納米條、納米微粒或具有納米級(jí)尺寸的其他形式。上述實(shí)施方式是對(duì)下一代透明導(dǎo)體的說(shuō)明。本文描述的材料和方法可以迅速地加入到多種生產(chǎn)線和制造過(guò)程中，同時(shí)也使包括所述實(shí)施方式的最終系統(tǒng)更堅(jiān)固和耐用。所述的材料和方法利用納米級(jí)尺寸的透明導(dǎo)體。結(jié)果，內(nèi)應(yīng)力不發(fā)展，并且一般而言裂化不會(huì)在導(dǎo)體組合物內(nèi)部引發(fā)。如所述，方法改性了納米導(dǎo)體(例如透明導(dǎo)體)的表面，并且通過(guò)共價(jià)鍵合，將導(dǎo)體并入聚合物基體中。通過(guò)使用這樣的方法，導(dǎo)體被完全整合到基體結(jié)構(gòu)中。通過(guò)本文描述的過(guò)程和方法的不同結(jié)合，使得所形成的導(dǎo)電層成為非常耐久和堅(jiān)固的系統(tǒng)。盡管已經(jīng)就不同的具體實(shí)施方式
描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，可以在權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)進(jìn)行修改而實(shí)施本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.導(dǎo)電材料組合物，其包括納米導(dǎo)體(100)，其中所述納米導(dǎo)體的表面(104)包含第一官能團(tuán)；和分散劑，其至少包含第一官能團(tuán)和第二官能團(tuán)。
2. 權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電材料組合物，其中所述納米 導(dǎo)體(100)選自透明導(dǎo)電氧化物、碳導(dǎo)體、金屬和它們的組合。
3. 權(quán)利要求2所述的導(dǎo)電材料組合物，其中所述透明 導(dǎo)電氧化物選自氧化錫銦、摻雜的氧化鋅、氧化鎘、銻摻雜氧化錫和 它們的組合。
4. 權(quán)利要求2所述的導(dǎo)電材料組合物，其中所述碳導(dǎo) 體(100)選自石墨烯、碳納米管和它們的組合。
5. 權(quán)利要求2所述的導(dǎo)電材料組合物，其中所述金屬 選自銀、銅、鎳、金和它們的組合。
6. 權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電材料組合物，其中所述組合 物包含大約0.5%(按組合物的重量計(jì))到大約90%(按組合物的重量計(jì)) 的量的所述納米導(dǎo)體(IOO)。
7. 權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電材料組合物，進(jìn)一步包括溶劑。
8. 權(quán)利要求7所述的導(dǎo)電材料組合物，其中所述溶劑 選自甲醇、乙醇、異丙醇、N-二甲基甲酰胺、2-異丙氧基乙醇、四氫 呋喃、乙腈、丙酮、乙二醇、2-甲氧基乙醇、甲苯、二甲苯、苯、三 乙胺和它們的組合。
9. 權(quán)利要求7所述的導(dǎo)電材料組合物，其中所述組合 物包含大約0.1%(按組合物的重量計(jì))到大約95%(按組合物的重量計(jì)) 的量的所述溶劑。
10. 權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電材料組合物，其中所述組合 物包含大約10%(按組合物的重量計(jì))到大約卯％(按組合物的重量計(jì)) 的量的所述分散劑。
11. 權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電材料組合物，其中所述納米 導(dǎo)體(100)的所述表面(104)上的所述第一官能團(tuán)選自羥基(106)、丙烯 酸酯(154)、環(huán)氧基(142)、酯(140)、胺、巰基、磺酰氯、乙烯基和羧基。
12. 權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電材料組合物，其中所述分散 劑上的所述第一官能團(tuán)和所述分散劑上的所述第二官能團(tuán)獨(dú)立選自乙 酰氯、羧基、酯(140)、異氰酸酯、乙烯基、丙烯酸酯(154)、胺、醛和 羥基(106)。
13. 權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電材料組合物，其中所述組合 物是樹(shù)脂、漿料或油墨。
14. 一種制備用于施加到聚合物基材上的透明納米導(dǎo)體 (IOO)的方法，所述方法包括(12)將第一官能團(tuán)引入所述納米導(dǎo)體的表面(104)上，以形成改性的納米導(dǎo)體；和(14)將所述改性的納米導(dǎo)體與至少包含第一官能團(tuán)和第二 官能團(tuán)的分散劑混合，以形成導(dǎo)電材料組合物，其中所述改性的納米 導(dǎo)體的所述表面上的所述第一官能團(tuán)與所述分散劑反應(yīng)。
15. 權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)一步包括將所述導(dǎo)電材 料組合物施加到所述聚合物基材上。
16. 權(quán)利要求15所述的方法，其中通過(guò)旋涂、噴霧、浸涂、絲網(wǎng)印刷和噴墨印刷，將所述導(dǎo)電材料組合物施加到所述聚合物 基材上。
17. 權(quán)利要求14所述的方法，其中所述改性的納米導(dǎo)體 (100)的所述表面(104)上的所述第一官能團(tuán)是羥基基團(tuán)(106)。
18. 權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括將所述改性的 納米導(dǎo)體(100)的所述表面(104)上的所述羥基基團(tuán)(106)轉(zhuǎn)化為第二官 能團(tuán)，所述第二官能團(tuán)選自丙烯酸酯(154)、環(huán)氧基(142)、酯(140)、 胺、巰基、磺酰氯、乙烯基、羧基和它們的組合。
19. 權(quán)利要求14所述的方法，其中所述分散劑上的所述 第一官能團(tuán)和所述分散劑上的第二官能團(tuán)獨(dú)立選自乙酰氯、羧基、酯 (140)、異氰酸酯、乙烯基、丙烯酸酯(154)、胺、酸和羥基。
20. 權(quán)利要求14所述的方法，其中所述納米導(dǎo)體(100)選 自透明導(dǎo)電氧化物、碳導(dǎo)體、金屬和它們的組合。
全文摘要
描述了用于施加在聚合物基材上的透明導(dǎo)體(100)的制備方法。所述方法包括(12)將官能團(tuán)引入導(dǎo)體的表面(104)上，以形成改性的導(dǎo)體，和(14)將改性的導(dǎo)體與分散劑在稍微升高的溫度下混合以形成導(dǎo)電材料組合物。分散劑是至少雙官能的。然后，可將導(dǎo)電材料組合物施加到聚合物基材上。分散劑作為連接物，將透明導(dǎo)體和聚合物基材相鍵合，以使它們充分整合。
文檔編號(hào)H01B1/00GK101650981SQ20091014244
公開(kāi)日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2009年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月12日
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