本申請(qǐng)要求于2014年12月16日提交的歐洲專利申請(qǐng)?zhí)?4198268.6的優(yōu)先權(quán)，出于所有目的將該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)援引方式并入本申請(qǐng)。

本發(fā)明涉及一種包含導(dǎo)電金屬納米線網(wǎng)絡(luò)的透明導(dǎo)體及其形成方法。本發(fā)明還涉及一種包括此類透明導(dǎo)體的電子裝置。

背景技術(shù)：

透明導(dǎo)體是光學(xué)透明的、薄的導(dǎo)電材料。

此類材料具有各種各樣的應(yīng)用，如在顯示器(如液晶顯示器(lcd)、等離子顯示器和有機(jī)發(fā)光二極管(oled))中的透明電極、觸控面板、光伏電池、電致變色裝置、以及智能窗，作為抗靜電層以及作為電磁干擾屏蔽層。

常規(guī)的透明導(dǎo)體包括金屬氧化物膜，特別是銦錫氧化物(ito)膜(由于其在高電導(dǎo)率下較高的透明度)。然而，ito具有幾個(gè)缺點(diǎn)，如高成本，因?yàn)樵谄渲圃炱陂g需要使用涉及高溫和真空室的濺射將其進(jìn)行沉積。金屬氧化物膜甚至當(dāng)經(jīng)受小的物理應(yīng)力如彎曲時(shí)也是易碎且易于損壞的，并且因?yàn)槿绱耍谑褂萌嵝曰?該金屬氧化物膜有待沉積到其上)時(shí)通常是不適用的。

pct國(guó)際專利申請(qǐng)公開號(hào)wo2008/131304a1披露了由至少兩種類型的透明導(dǎo)電介質(zhì)形成的復(fù)合透明導(dǎo)體，特別是包括銀納米線作為主要導(dǎo)電介質(zhì)、以及耦合到該主要導(dǎo)電介質(zhì)的次要導(dǎo)電介質(zhì)構(gòu)成的復(fù)合透明導(dǎo)體，該次要導(dǎo)電介質(zhì)典型地是第二種類型的導(dǎo)電納米結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)、或者由導(dǎo)電聚合物或金屬氧化物形成的連續(xù)導(dǎo)電膜。

在本領(lǐng)域中需要滿足在迅速變化的電子應(yīng)用中、特別對(duì)于顯示器系統(tǒng)的日益增長(zhǎng)的需求的高性能的基于納米結(jié)構(gòu)的透明導(dǎo)體。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種包括金屬納米線網(wǎng)絡(luò)的高性能透明導(dǎo)體，該透明導(dǎo)體可以適當(dāng)?shù)赜米麟娮友b置應(yīng)用中的透明導(dǎo)電材料。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種包括金屬納米線網(wǎng)絡(luò)的透明導(dǎo)體，該透明導(dǎo)體展示了優(yōu)異的表面形貌。本發(fā)明的另外的目的是提供一種包括金屬納米線網(wǎng)絡(luò)的透明導(dǎo)體，該透明導(dǎo)體展示了均勻的薄層電阻。本發(fā)明的還另外的目的是提供一種包含金屬納米網(wǎng)絡(luò)的透明導(dǎo)體，該透明導(dǎo)體在至表面的豎直電流循環(huán)方面顯示了良好的傳導(dǎo)性。本發(fā)明的又另外的目的是提供一種包括金屬納米線網(wǎng)絡(luò)的透明導(dǎo)體，該透明導(dǎo)體展示了良好的橫向載流子收集。

本發(fā)明涉及透明導(dǎo)體，該透明導(dǎo)體包括基板；以及在該基板上形成的導(dǎo)電層，其中該導(dǎo)電層包括包含多個(gè)特定的金屬納米線的第一導(dǎo)電介質(zhì)和包含多個(gè)特定的導(dǎo)電納米顆粒的第二導(dǎo)電介質(zhì)。

具體地，本發(fā)明涉及一種透明導(dǎo)體，該透明導(dǎo)體包括基板；以及在該基板上形成的導(dǎo)電層，其中導(dǎo)電層包括包含多個(gè)金屬納米線的第一導(dǎo)電介質(zhì)和包含多個(gè)導(dǎo)電納米顆粒的第二導(dǎo)電介質(zhì)，該透明導(dǎo)體的特征在于，金屬納米線的平均直徑為從20nm至50nm，并且導(dǎo)電納米顆粒的平均粒徑是如用透射電子顯微鏡(tem)測(cè)量的從10nm至30nm。

確實(shí)，本發(fā)明的諸位發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)可以由根據(jù)本發(fā)明所述的導(dǎo)體獲得作為透明導(dǎo)體的優(yōu)異性能。已發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的透明導(dǎo)體可以達(dá)到一個(gè)或多個(gè)上述目的。而且，已發(fā)現(xiàn)在根據(jù)本發(fā)明的透明導(dǎo)體中形成的特定導(dǎo)電層可以滿足本領(lǐng)域所要求的一種或多種特性，包括優(yōu)異的透明度、要求的薄層電阻和優(yōu)異的霧度、或者尤其所有這些。本發(fā)明的諸位發(fā)明人的另一個(gè)出人意料的發(fā)現(xiàn)包括透明導(dǎo)體對(duì)長(zhǎng)期老化的優(yōu)異抵抗性，這經(jīng)常是其商業(yè)用途所必需的。在本發(fā)明中還已發(fā)現(xiàn)由本發(fā)明的透明導(dǎo)體可以獲得優(yōu)異的表面形貌。已發(fā)現(xiàn)在本發(fā)明的透明導(dǎo)體中可以實(shí)現(xiàn)均勻的薄層電阻。已發(fā)現(xiàn)通過(guò)本發(fā)明的透明導(dǎo)體可以獲得在至表面的豎直電流循環(huán)和/或良好的橫向載流子收集方面的良好傳導(dǎo)性。

此外，本發(fā)明提供了包含根據(jù)本發(fā)明的透明導(dǎo)體的電子裝置、特別是觸控面板。

發(fā)明詳細(xì)說(shuō)明

本發(fā)明的透明導(dǎo)體包括基板、以及導(dǎo)電層。

在本發(fā)明中，術(shù)語(yǔ)“基板”應(yīng)理解為具體地表示實(shí)體，尤其是透明實(shí)體，即根據(jù)本發(fā)明的透明導(dǎo)體層可以沉積在其上的基板的光透射率在可見光區(qū)域內(nèi)(400nm至700nm)為至少70％(優(yōu)選地至少85％、更優(yōu)選地至少90％、仍更優(yōu)選地至少95％、特別優(yōu)選地至少98％)。此類基板的實(shí)例包括玻璃基板、以及透明固體聚合物，例如聚碳酸酯(pc)，聚酯如聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(pet)，丙烯酸樹脂，聚乙烯基樹脂，如聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、和聚乙烯醇縮醛，芳香族聚酰胺樹脂，聚酰胺酰亞胺，聚萘二甲酸乙二酯，聚砜如聚醚砜(pes)，聚酰亞胺(pi)，環(huán)烯烴共聚物(coc)，苯乙烯共聚物，聚乙烯，聚丙烯，纖維素酯基質(zhì)，如三乙酸纖維素和乙酸纖維素，以及它們的任何組合。優(yōu)選地，該基板呈薄片的形式。在本發(fā)明中，該基板可以是剛性的或柔性的。柔性基板的實(shí)例包括但不限于那些透明的固體聚合物，包括聚碳酸酯、聚酯、聚烯烴、聚乙烯、纖維素酯基質(zhì)、聚砜、聚酰亞胺和其他常規(guī)的聚合物膜。

在本發(fā)明中，導(dǎo)電層至少包括包含多個(gè)金屬納米線的第一導(dǎo)電介質(zhì)。在沉積在該基板上時(shí)，通常存在這些納米線以使得彼此交叉從而形成具有多個(gè)金屬納米線交叉的導(dǎo)電金屬納米線網(wǎng)絡(luò)。因此，本發(fā)明中的導(dǎo)電層可以包括包含至少一個(gè)金屬納米線網(wǎng)絡(luò)的第一導(dǎo)電介質(zhì)。

在本發(fā)明中，這些金屬納米線的平均直徑是從20nm至50nm、優(yōu)選25nm至45nm、更優(yōu)選30nm至45nm。在本發(fā)明中，這些金屬納米線的直徑可以通過(guò)透射電子顯微鏡(tem)進(jìn)行測(cè)量。在本發(fā)明中這些金屬納米線的平均長(zhǎng)度經(jīng)常是在1μm至100μm的范圍內(nèi)。這些金屬納米線的平均長(zhǎng)度是優(yōu)選至少10μm、更優(yōu)選超過(guò)10μm、還更優(yōu)選至少15μm。這些金屬納米線的平均長(zhǎng)度是優(yōu)選等于或小于50μm、更優(yōu)選等于或小于30μm、還更優(yōu)選等于或小于20μm。在本發(fā)明中，這些金屬納米線的長(zhǎng)度可以通過(guò)光學(xué)顯微鏡進(jìn)行測(cè)量。

在本發(fā)明中，這些金屬納米線可以是金屬、金屬合金、鍍金屬或金屬氧化物形成的納米線。金屬納米線的實(shí)例包括，但不限于，銀納米線、金納米線、銅納米線、鎳納米線、鍍金銀納米線、鉑納米線、和鈀納米線。銀納米線因?yàn)槠涓唠妼?dǎo)率是在本發(fā)明中最優(yōu)選的金屬納米線。

當(dāng)將具有30nm至45nm的平均直徑和15至20μm的平均長(zhǎng)度的銀納米線用作第一導(dǎo)電介質(zhì)時(shí)，可以獲得優(yōu)異的結(jié)果。

在本發(fā)明中，導(dǎo)電層包括，除了第一導(dǎo)電介質(zhì)外，包含多個(gè)導(dǎo)電納米顆粒的第二導(dǎo)電介質(zhì)。該多個(gè)導(dǎo)電納米顆粒經(jīng)常形成金屬納米線網(wǎng)絡(luò)可以嵌入其中的基質(zhì)。

在本發(fā)明中，術(shù)語(yǔ)“納米顆粒”旨在特別地表示固體顆粒，其這些固體顆粒中的大多數(shù)具有大于或等于1nm但不大于1μm的尺寸，尤其不大于500nm，并且這些固體顆粒的形狀為球形或基本上球形，特別地具有大約1.2或更低的平均長(zhǎng)徑比，更特別地具有約約1.1或更低的平均長(zhǎng)徑比。

在本發(fā)明中，這些導(dǎo)電納米顆粒的平均粒徑為從10nm至30nm、更優(yōu)選地10nm至27nm。在本發(fā)明中，這些導(dǎo)電納米顆粒的粒徑可以通過(guò)透射電子顯微鏡(tem)進(jìn)行測(cè)量。

在本發(fā)明中，導(dǎo)電納米顆粒優(yōu)選地選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成：元素周期表第13至16族金屬元素(al、ga、in、sn、tl、pb、bi以及po)、過(guò)渡金屬、至少兩種上述金屬元素的混合物、硫?qū)倩?、特別是其氧化物、以及它們的任何組合。更優(yōu)選地，本發(fā)明中的導(dǎo)電納米顆粒選自金屬氧化物納米顆粒。在本發(fā)明中銦錫氧化物(ito)是特別優(yōu)選的。可替代地，氧化鋅和氧化錫納米顆粒，比如無(wú)摻雜的或摻雜鋁的氧化鋅和無(wú)摻雜的或摻雜銻或氟的氧化錫納米顆粒，可以用于本發(fā)明中。

在本發(fā)明中，導(dǎo)電納米顆粒優(yōu)選地經(jīng)由濕法施用于基板上。換言之，導(dǎo)電納米顆粒在其施用之前優(yōu)選地以溶液形式制備。

在本發(fā)明中，導(dǎo)電納米顆粒墨特別優(yōu)選地用于形成第二導(dǎo)電介質(zhì)。導(dǎo)電納米顆粒墨經(jīng)常包含(a)導(dǎo)電納米顆粒、(b)溶劑、以及任選地(c)一種或多種添加劑。

在本發(fā)明中，導(dǎo)電納米顆粒墨優(yōu)選地包含(a)具有10nm至30nm、優(yōu)選地10nm至27nm的平均一次粒徑，以及不大于100nm、尤其不大于60nm的平均二次粒徑的導(dǎo)電納米顆粒。在本發(fā)明中，導(dǎo)電納米顆粒優(yōu)選地以相對(duì)于墨組合物的總重量等于或高于5wt％、特別地等于或高于10wt％、更具體地等于或高于15wt％的量存在于導(dǎo)電納米顆粒墨中。這些納米顆粒優(yōu)選地以相對(duì)于墨組合物的總重量不大于55wt％、特別地不大于45wt％、更具體地不大于35wt％的量存在于導(dǎo)電納米顆粒墨中。可替代地，納米顆粒可以以等于或高于10wt％且不大于50wt％的量存在于導(dǎo)電納米顆粒墨中。ito納米顆粒是特別優(yōu)選的用于本發(fā)明中的導(dǎo)電納米顆粒墨(即ito墨)中的導(dǎo)電納米顆粒。

有待用于墨組合物中的(b)溶劑可以從pct國(guó)際專利申請(qǐng)公開號(hào)wo2013/050337a中披露的那些溶劑中選擇，該申請(qǐng)以其全部?jī)?nèi)容通過(guò)援引并入申請(qǐng)。醇類，如乙醇、異丙醇、正丁醇、2-異丙氧基乙醇、2-異丙氧基乙醇、或它們的混合物，可以適當(dāng)?shù)赜米鞅景l(fā)明中的導(dǎo)電納米顆粒墨的(b)溶劑。除了其他組分如(a)和(c)外，溶劑的量通常構(gòu)成導(dǎo)電納米顆粒墨組合物的剩余部分。

(c)添加劑的特定類型包含粘合劑。因此，本發(fā)明的導(dǎo)電納米顆粒墨優(yōu)選地包含至少一種粘合劑。對(duì)于用于本發(fā)明中的導(dǎo)電納米顆粒墨的粘合劑以及其他添加劑的典型實(shí)例，可以參考上述pct國(guó)際專利申請(qǐng)公開號(hào)wo2013/050337a。

對(duì)于在基板上制造第一和第二導(dǎo)電介質(zhì)的過(guò)程，可以適當(dāng)?shù)厥褂帽绢I(lǐng)域中已知的用于導(dǎo)電層形成的任何濕法。此類濕法優(yōu)選地包括將包含金屬納米線或?qū)щ娂{米顆粒的溶液施用在基板表面上、以及干燥和任選地固化該表面上鋪展的溶液。

例如，一經(jīng)被施用在基板上，金屬納米線可以分散在選自由以下各項(xiàng)組成的組中的溶劑中：水；脂肪醇，如甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、正丙醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、1，3-戊二醇、1，4-環(huán)己烷二甲醇、二乙二醇、聚乙二醇、聚丁二醇、二羥甲基丙烷、三羥甲基丙烷、山梨醇、上述醇的酯化產(chǎn)物；脂肪酮，如溶纖劑、丙二醇甲醚、二丙酮醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮和甲基乙基酮；醚，如四氫呋喃、二丁基醚、單和聚亞烷基二醇二烷基醚；脂肪族羧酸酯；脂肪族羧酸酰胺；芳香烴；脂肪烴；乙腈；脂肪族亞砜；及其任何組合?？梢詢?yōu)選地使用醇類。在本發(fā)明中，溶液中金屬納米線的含量可以為相對(duì)于該溶液總重量從0.01wt％至1wt％、優(yōu)選0.02wt％至0.5wt％、更優(yōu)選0.05wt％至0.2wt％。

任選地，包含金屬納米線的溶液可以含有一種或多種本領(lǐng)域已知的添加劑?？梢詤⒄彰绹?guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)us2014/0203223a的披露。

至于包含導(dǎo)電納米線的溶液，可以適當(dāng)?shù)厥褂蒙厦嬲f(shuō)明的導(dǎo)電納米顆粒墨。

將該溶液施用到基板上的方法的實(shí)例包括潤(rùn)濕如浸漬，涂覆如旋涂、浸漬涂覆、狹縫-模頭涂覆、噴涂、流涂、棒涂、彎月面涂覆(menisguscoating)、毛細(xì)涂覆、輥涂和電沉積涂覆，以及鋪展，但本發(fā)明不限于此。在該基板上的該第一導(dǎo)電介質(zhì)的厚度優(yōu)選從25nm至100nm、更優(yōu)選從25nm至60nm。在該基板上的該第二導(dǎo)電介質(zhì)的厚度優(yōu)選從100nm至600nm、更優(yōu)選200nm至400nm?？赏ㄟ^(guò)在基板上一次或兩次或多次施用包含金屬納米線或?qū)щ娂{米顆粒的該溶液進(jìn)行該溶液的施用。干燥可以在空氣氛圍下或在惰性氛圍如氮?dú)饣驓鍤夥諊逻M(jìn)行。干燥典型地在大氣壓下或在減壓下、特別是在大氣壓下進(jìn)行。通常在允許溶劑的蒸發(fā)的足夠高的溫度下進(jìn)行干燥。取決于所選擇的溶劑，可以在10℃與200℃之間的溫度下進(jìn)行干燥。任選的固化可以通過(guò)隨后的處理，如熱處理和/或輻射處理來(lái)進(jìn)行。優(yōu)選地，可以適當(dāng)?shù)厥褂锰貏e是具有從100nm至450nm的波長(zhǎng)范圍、例如172、248或308nm的紫外(uv)輻射。一個(gè)或多個(gè)任選的處理步驟，例如清潔、干燥、加熱、等離子體處理、微波處理和臭氧處理，可以在用于制造導(dǎo)體介質(zhì)的方法期間的任何時(shí)間內(nèi)進(jìn)行。

因此，本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種用于形成本發(fā)明的透明導(dǎo)體的方法。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明形成透明導(dǎo)體的方法包括在基板表面上施用形成包含該多個(gè)金屬納米線的第一導(dǎo)電介質(zhì)的第一組合物；以及在其中形成該第一導(dǎo)電介質(zhì)的基板表面上施用形成包含該多個(gè)導(dǎo)電納米顆粒的第二導(dǎo)電介質(zhì)的第二組合物。不希望受任何理論的約束，在已形成金屬納米線網(wǎng)絡(luò)的基板上施用第二導(dǎo)電介質(zhì)可能造成導(dǎo)電納米顆粒填充被金屬納米線網(wǎng)絡(luò)的交叉包圍的空置(或絕緣)區(qū)域的效果，從而形成復(fù)合導(dǎo)電層的效果。在本發(fā)明中，透明導(dǎo)體的導(dǎo)電層的厚度優(yōu)選至少是金屬納米線平均直徑的2倍、更優(yōu)選3倍、還更優(yōu)選4倍。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，透明導(dǎo)體的導(dǎo)電層具有至少200nm及不超過(guò)400nm的厚度。

在本發(fā)明中，第二導(dǎo)電介質(zhì)優(yōu)選地與第一導(dǎo)電介質(zhì)處于直接接觸和/或電連接。包含多個(gè)金屬納米線的第一導(dǎo)電介質(zhì)經(jīng)常嵌入在由第二導(dǎo)電介質(zhì)中的多個(gè)導(dǎo)電納米顆粒形成的基質(zhì)中。

將適當(dāng)量的導(dǎo)電納米顆粒結(jié)合到導(dǎo)電金屬納米線介質(zhì)中常常被認(rèn)為由于強(qiáng)烈的等離子體效應(yīng)導(dǎo)致?lián)p失透明度的風(fēng)險(xiǎn)，因此已不是優(yōu)選的(例如，參見美國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)us2014/0203223a的段落[0046])。然而，與上述觀念相反，本發(fā)明的透明導(dǎo)體已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)雖然既包含導(dǎo)電金屬納米線又包含不同的導(dǎo)電納米顆粒，但是沒有顯著的透明度降低或者只有最小程度的透明度損失。在本發(fā)明的某個(gè)實(shí)施例中，甚至可以通過(guò)降低導(dǎo)電層中的衍射來(lái)增加透明度。因此，根據(jù)本發(fā)明的透明導(dǎo)體出人意料地能夠獲得本領(lǐng)域中需要的優(yōu)異的一種或多種光學(xué)和電學(xué)特性。

盡管其作為導(dǎo)電介質(zhì)具有許多優(yōu)點(diǎn)，單獨(dú)的金屬納米網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常造成不利的表面形貌，特別是由重疊線產(chǎn)生的多個(gè)突起。此類突起的高度可能為金屬納米線直徑的2至3倍。此類表面形貌經(jīng)常使金屬納米網(wǎng)絡(luò)的使用困難，特別是在裝置中的透明導(dǎo)體層必須非常薄(經(jīng)常小于數(shù)百納米)的應(yīng)用中。這些厚的突出經(jīng)常穿透到相鄰的活性層內(nèi)，從而造成裝置中的短路。而且，單獨(dú)的金屬納米線網(wǎng)絡(luò)在納米線之間有多個(gè)橫向的孔，這經(jīng)常造成橫向載流子收集問(wèn)題。此外，單獨(dú)的金屬納米線網(wǎng)絡(luò)的薄層電阻在表面上并不總是均勻的。根據(jù)本發(fā)明的透明導(dǎo)體可以解決上述問(wèn)題中的一個(gè)或多個(gè)。

具體地，通過(guò)本發(fā)明的透明導(dǎo)體可獲得優(yōu)異的低表面粗糙度。在本發(fā)明中，表面粗糙度可通過(guò)原子力顯微鏡(afm)分析進(jìn)行測(cè)量。由于該多個(gè)金屬納米線可以基本上嵌入在由多個(gè)導(dǎo)電納米顆粒形成的基質(zhì)中，可以在根據(jù)本發(fā)明的透明導(dǎo)電中獲得基本上類似于導(dǎo)電納米顆?；|(zhì)的表面粗度的表面粗度。因此，根據(jù)本發(fā)明的透明導(dǎo)體優(yōu)選地具有如由afm分析測(cè)量的不大于金屬納米線直徑2倍、優(yōu)選地不大于金屬納米線直徑、更優(yōu)選地不大于納米線直徑一半的均方根(rms)粗糙度。特別地，已經(jīng)出人意料地發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)在根據(jù)本發(fā)明的透明導(dǎo)體系統(tǒng)中選擇20nm至50nm的金屬納米線的平均直徑獲得如由afm分析測(cè)量的不大于10nm的優(yōu)異的表面粗糙度、具體地rms粗糙度。

wo2008/131304a1披露了包含首先沉積在基板上的ito膜、以及濺射在納米線膜頂部上的ito膜的復(fù)合透明導(dǎo)體(例如，圖6b)。然而，濺射ito不能解決由重疊的金屬納米線中的突出造成的表面粗糙度問(wèn)題。相反，在納米線膜上進(jìn)行ito濺射后，基本上保持與金屬納米線網(wǎng)絡(luò)相同的或類似的表面輪廓，因?yàn)閕to濺射是一種基本上豎直的沉積技術(shù)。

us2013/0126796a1提出包括導(dǎo)電金屬主體層作為第一層以及含有導(dǎo)電聚合物和透明導(dǎo)電氧化物的層作為第二層的透明導(dǎo)電層([0064]段)。與本發(fā)明中采用的球形或者基本上球形的納米顆粒相反，具有20nm厚度和1μm直徑的ito薄片被用于該參考文獻(xiàn)(實(shí)例3)中。由于ito薄片將進(jìn)而在表面上造成其他突出，通過(guò)使用具有1μm直徑的ito薄片不能獲得在本發(fā)明中可獲得的基本上光滑的表面形貌。

根據(jù)本發(fā)明如此形成的導(dǎo)電層可以獲得在透明導(dǎo)體的應(yīng)用中經(jīng)常要求的優(yōu)異的光學(xué)和電學(xué)特性。因此，本發(fā)明中的導(dǎo)電層具有至少一種、優(yōu)選兩種、更優(yōu)選所有以下特征：

-對(duì)于可見光至少80％、優(yōu)選地至少85％、更優(yōu)選地至少90％的透明度

-不超過(guò)1,000ω/平方、優(yōu)選地不超過(guò)500ω/平方、更優(yōu)選地不超過(guò)100ω/平方的薄層電阻

-不超過(guò)5％、優(yōu)選地不超過(guò)2％、更優(yōu)選地不超過(guò)1.5％的霧度

更優(yōu)選地，在包含嵌入在由金屬氧化物納米顆粒形成的基質(zhì)中的金屬納米線網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)電層中可以滿足至少一種、優(yōu)選兩種、更優(yōu)選所有的所述特征。

在本發(fā)明中，對(duì)可見光的透明度(透射)可以通過(guò)使用uv-vis分光計(jì)在從400nm至800nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)測(cè)量。例如，可以使用從byk-gardner(astmd1003)可獲得的haze-gardplus儀器(透明功能)。

在本發(fā)明中，可以使用4點(diǎn)探針使用從edtminc.可獲得的r-chek表面電阻率儀(型號(hào)#rc3175)測(cè)量薄層電阻?！?/p>

在本發(fā)明中，霧度可以使用霧度計(jì)測(cè)量，例如從byk-gardner(astmd1003)可獲得的haze-gardplus儀器(霧度功能)。

本發(fā)明可以提供一種具有異常優(yōu)異的且平衡的光學(xué)和電學(xué)特性的基于金屬納米線的透明導(dǎo)體。因此，本發(fā)明的另一方面涉及包括基板和在基板上形成的導(dǎo)電層的透明導(dǎo)體，該導(dǎo)電層至少包含多個(gè)金屬納米線，該透明導(dǎo)體的特征在于，該導(dǎo)電層具有所有下列特征：

-對(duì)可見光至少90％的透明度

-不超過(guò)100ω/平方的薄層電阻

-不超過(guò)1.5％的霧度

可經(jīng)由本發(fā)明的透明導(dǎo)體獲得的另一個(gè)優(yōu)異的效果是導(dǎo)電層具有良好的對(duì)隨時(shí)間推移的變化(即老化)的耐受性。換言之，與使用基于裸金屬納米線的導(dǎo)電層的情況相比，可在本發(fā)明中獲得的優(yōu)異的光學(xué)和電學(xué)特性、特別是優(yōu)異的導(dǎo)電性，不會(huì)顯著地劣化(或者其劣化程度可以被顯著降低)。

因此，本發(fā)明的再另一方面涉及一種包括基板和在該基板上形成的導(dǎo)電層的透明導(dǎo)體，導(dǎo)電層至少包含多個(gè)金屬納米線并具有薄層電阻值r，該透明導(dǎo)體的特征在于，在將該導(dǎo)電層在周圍環(huán)境中暴露16周后薄層電阻值r的變化不超過(guò)±15％。

根據(jù)本發(fā)明的透明導(dǎo)體還可以獲得與單一金屬納米線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相比增加的平均電流密度(在豎直電流傳導(dǎo)方面)和/或橫向載流子收集。

根據(jù)本發(fā)明的透明導(dǎo)體可以經(jīng)受一個(gè)或多個(gè)隨后的制造過(guò)程。例如，透明導(dǎo)體可以被圖案化。對(duì)于圖案化的方法，可以參照美國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)us2014/0203223a的披露，將其以其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本申請(qǐng)。

本發(fā)明的透明導(dǎo)體和/或其制造的結(jié)構(gòu)、尤其其圖案化的結(jié)構(gòu)，可以在適當(dāng)?shù)厥褂猛该鲗?dǎo)體的各種電子裝置中使用。該應(yīng)用的實(shí)例包括觸控面板，用于顯示裝置(如液晶顯示器(lcd)和有機(jī)發(fā)光裝置(oled))的各種電極，抗靜電層，電磁干擾(emi)屏蔽，嵌入觸控面板的顯示裝置，以及光伏(pv)電池，但本發(fā)明不限于此。本發(fā)明的透明導(dǎo)體在用于觸控面板應(yīng)用中時(shí)是特別有用的。

因此，本發(fā)明的還另一個(gè)方面涉及一種觸控面板，該觸控面板包括根據(jù)本發(fā)明的透明導(dǎo)體。

可替代地，根據(jù)本發(fā)明的透明導(dǎo)體可以有利地用于形成適用于構(gòu)造oled裝置、尤其oled照明的透明電極，因?yàn)閛led應(yīng)用經(jīng)常需要形成具有光滑表面輪廓、以及任選的良好電流密度和/或橫向載流子收集的薄膜透明電極。因此，本發(fā)明的又另一個(gè)方面涉及一種oled，該oled包括根據(jù)本發(fā)明的透明導(dǎo)體。

如果通過(guò)援引方式并入本申請(qǐng)的任何專利、專利申請(qǐng)、以及公開物的披露內(nèi)容與本申請(qǐng)的說(shuō)明相沖突到了可能導(dǎo)致術(shù)語(yǔ)不清楚的程度，則本說(shuō)明應(yīng)該優(yōu)先。

以下實(shí)例旨在更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明而無(wú)意限制本發(fā)明。

實(shí)例

實(shí)例1：透明導(dǎo)體1的制備

這個(gè)實(shí)例使用銀納米線分散體進(jìn)行，該分散體中的銀納米線的特征為38±5nm的平均直徑和17±8μm的平均長(zhǎng)度。該配制品的濃度為0.17％wt(在銀上)。

所使用的ito墨是由蘇威公司(solvay)生產(chǎn)的，具有大約23nm的初級(jí)粒徑和大約60nm的次級(jí)(在懸浮液中)粒徑。所使用的濃度是20wt％(在ito上)。溶劑是異丙氧基乙醇。

基板：borofloat玻璃33，來(lái)自肖特公司(schott)(50mm×50mm×2mm)，先前經(jīng)拋光(ceo2)和清洗。

基板通過(guò)旋涂進(jìn)行涂覆。

第一個(gè)步驟是經(jīng)由旋涂(200至1000rpm持續(xù)大約75秒)用銀納米線配制品進(jìn)行涂覆。將涂覆的樣品在120℃下干燥30分鐘。

玻璃上的單層銀納米線示出下列光學(xué)和電學(xué)特性：

在這些層的頂部，通過(guò)旋涂(100至1000rpm持續(xù)大約35秒)涂覆ito層(使用具有20％濃度的配制品)。然后對(duì)最終的雙涂層進(jìn)行uv硬化(ito墨含有可uv固化的粘合劑)。該步驟后，將樣品在150℃下退火1小時(shí)，從而形成透明導(dǎo)體1。

為了測(cè)量對(duì)老化的作用，將單層銀納米線和雙層銀納米線和ito在周圍環(huán)境中存儲(chǔ)持續(xù)16周存儲(chǔ)。透射率和霧度值未發(fā)生改變。單層的薄層電阻增加了24％，而在雙層的情況下變化的程度不超過(guò)15％。

對(duì)比實(shí)例1：透明導(dǎo)體2的制備

這個(gè)實(shí)例使用銀納米線分散體進(jìn)行，該分散體中的銀納米線的特征為70±6nm的平均直徑和8±2μm的平均長(zhǎng)度。本配制品在2-丙醇中的濃度為0.5％wt(在銀上)。

所使用的ito墨是由蘇威公司(solvay)生產(chǎn)的，具有大約23nm的初級(jí)粒徑和大約60nm的次級(jí)(在懸浮液中)粒徑。所使用的濃度是20wt％(在ito上)。溶劑是異丙氧基乙醇。

基板：borofloat玻璃33，來(lái)自肖特公司(schott)(50mm×50mm×2mm)，先前經(jīng)拋光(ceo2)和清洗。

基板通過(guò)旋涂進(jìn)行涂覆。

第一個(gè)步驟是經(jīng)由旋涂(200至1000rpm持續(xù)大約75秒)用銀納米線配制品進(jìn)行涂覆。將涂覆的樣品在120℃下干燥30分鐘。

玻璃上的單層銀納米線示出下列光學(xué)和電學(xué)特性：

在這些層的頂部，通過(guò)旋涂(100至1000rpm持續(xù)大約35秒)涂覆ito層(使用具有20％濃度的配制品)。然后對(duì)最終的雙涂層進(jìn)行uv硬化(ito墨含有可uv固化的粘合劑)。該步驟后，將樣品在150℃下退火1小時(shí)。