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

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?，在使用柔性基?該金屬氧化物膜有待沉積到其上)時(shí)通常是不適用的。

pct國際專利申請公開號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、特別對于顯示器系統(tǒng)的日益增長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)電層包括包含多個特定的金屬納米線的第一導(dǎo)電介質(zhì)和包含多個特定的導(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)電層包括包含多個金屬納米線的第一導(dǎo)電介質(zhì)和包含多個導(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)到一個或多個上述目的。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)明人的另一個出人意料的發(fā)現(xiàn)包括透明導(dǎo)體對長期老化的優(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“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透射電子顯微鏡(tem)進(jìn)行測量。在本發(fā)明中這些金屬納米線的平均長度經(jīng)常是在1μm至100μm的范圍內(nèi)。這些金屬納米線的平均長度是優(yōu)選至少10μm、更優(yōu)選超過10μm、還更優(yōu)選至少15μm。這些金屬納米線的平均長度是優(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度可以通過光學(xué)顯微鏡進(jìn)行測量。

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，包含多個導(dǎo)電納米顆粒的第二導(dǎo)電介質(zhì)。該多個導(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“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或更低的平均長徑比，更特別地具有約約1.1或更低的平均長徑比。

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透射電子顯微鏡(tem)進(jìn)行測量。

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?？商娲?，氧化鋅和氧化錫納米顆粒，比如無摻雜的或摻雜鋁的氧化鋅和無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?？商娲?，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國際專利申請公開號wo2013/050337a中披露的那些溶劑中選擇，該申請以其全部內(nèi)容通過援引并入申請。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國際專利申請公開號wo2013/050337a。

對于在基板上制造第一和第二導(dǎo)電介質(zhì)的過程，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。可以參照美國專利申請公開號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。可通過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隨后的處理，如熱處理和/或輻射處理來進(jìn)行。優(yōu)選地，可以適當(dāng)?shù)厥褂锰貏e是具有從100nm至450nm的波長范圍、例如172、248或308nm的紫外(uv)輻射。一個或多個任選的處理步驟，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)明的一個實(shí)施例中，透明導(dǎo)體的導(dǎo)電層具有至少200nm及不超過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，參見美國專利申請公開號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)明的某個實(shí)施例中，甚至可以通過降低導(dǎo)電層中的衍射來增加透明度。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橫向的孔，這經(jīng)常造成橫向載流子收集問題。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)體可以解決上述問題中的一個或多個。

具體地，通過本發(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，表面粗糙度可通過原子力顯微鏡(afm)分析進(jìn)行測量。由于該多個金屬納米線可以基本上嵌入在由多個導(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)電納米顆粒基質(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1,000ω/平方、優(yōu)選地不超過500ω/平方、更優(yōu)選地不超過100ω/平方的薄層電阻

-不超過5％、優(yōu)選地不超過2％、更優(yōu)選地不超過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，對可見光的透明度(透射)可以通過使用uv-vis分光計(jì)在從400nm至800nm的波長范圍內(nèi)測量。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#rc3175)測量薄層電阻。·

在本發(fā)明中，霧度可以使用霧度計(jì)測量，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：

-對可見光至少90％的透明度

-不超過100ω/平方的薄層電阻

-不超過1.5％的霧度

可經(jīng)由本發(fā)明的透明導(dǎo)體獲得的另一個優(yōu)異的效果是導(dǎo)電層具有良好的對隨時(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±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)受一個或多個隨后的制造過程。例如，透明導(dǎo)體可以被圖案化。對于圖案化的方法，可以參照美國專利申請公開號us2014/0203223a的披露，將其以其全部內(nèi)容通過引用并入本申請。

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。

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

以下實(shí)例旨在更詳細(xì)地說明本發(fā)明而無意限制本發(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的初級粒徑和大約60nm的次級(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，來自肖特公司(schott)(50mm×50mm×2mm)，先前經(jīng)拋光(ceo2)和清洗。

基板通過旋涂進(jìn)行涂覆。

第一個步驟是經(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。

為了測量對老化的作用，將單層銀納米線和雙層銀納米線和ito在周圍環(huán)境中存儲持續(xù)16周存儲。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15％。

對比實(shí)例1：透明導(dǎo)體2的制備

這個實(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的初級粒徑和大約60nm的次級(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，來自肖特公司(schott)(50mm×50mm×2mm)，先前經(jīng)拋光(ceo2)和清洗。

基板通過旋涂進(jìn)行涂覆。

第一個步驟是經(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)。