[發明專利]用于提高由金屬納米結構制成的透明導體霧度的金屬納米結構的純化

有效

• 申請號: 201080037991.0
• 申請日: 2010-08-24
• 公開（公告）號: CN102575117A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 皮埃爾-馬克·阿萊曼德
• 申請（專利權）人: 凱博瑞奧斯技術公司
• 主分類號: C09D11/00
• 分類號: C09D11/00;B22F9/24;B22F1/00
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 王達佐;陰亮

相關申請的引用

本申請根據35?U.S.C.§119(e)要求2009年8月24日提交的第61/274,974號美國臨時專利申請的權益，其中該臨時申請以其整體內容通過引用并入本文。

背景

技術領域

本公開涉及金屬納米結構的純化和由所述金屬納米結構制成的低霧度透明導體。

相關技術的描述

透明導體為光學透明且導電的膜。它們廣泛用于顯示器、觸摸屏、光伏(PV)、各種類型的電子紙、靜電屏蔽、加熱或抗反射涂層(例如，窗口)等領域。基于一種或多種諸如導電納米結構的導電介質，多種技術已經制備透明導體。通常，導電納米結構通過遠程互聯形成導電網絡。

取決于最終用途，能使用包括例如薄膜電阻、光學透明度和霧度的預設性能參數建立透明導體。通常，這些性能參數與導電納米結構的形態學和單分散性直接相關。

目前可使用的用于制備金屬納米結構的合成方法通常產生一系列納米結構形態學并且它們不全都是期望的。因此，本領域亟需分離和富集某些期望形態學的金屬納米結構。

簡述

提供了從包含相對高的長寬比的納米結構以及低長寬比形狀的納米結構的粗混合物和復雜反應混合物中分離和純化金屬納米線的方法，以及由所述純化的納米結構制成的導電膜。

一個實施方案提供了分離金屬納米線的方法，所述方法包括：

(a)提供納米結構的粗混合物，所述粗混合物包含長寬比為10或更高的納米結構和長寬比不大于10的納米結構，所述粗混合物懸浮于多元醇溶劑中；

(b)通過將水與所述粗混合物合并來提供第一稀釋的粗混合物；

(c)通過將所述稀釋的粗混合物與酮合并來提供合并的酮混合物；

(d)提供包含長寬比為10或更高的納米結構的沉淀物以及包含長寬比不大于10的至少部分的納米結構的上清液，提供所述沉淀物包括允許所述合并的酮混合物沉淀；以及

(e)從所述沉淀物去除所述包含所述長寬比不大于10的至少部分的納米結構的上清液。

在其它具體的實施方案中，所述方法還可包括

(f)在水中將(d)的沉淀物再懸浮以提供第二稀釋的粗混合物；以及

(g)重復步驟(c)-(f)。

在多種實施方案中，長寬比為10或更高的納米結構為銀納米線。

在多種實施方案中，酮為丙酮。

其它實施方案提供了墨組合物，其包含：

多個長寬比為10或更高的納米結構；

液體載體；其中通過下列步驟純化所述長寬比為10或更高的納米結構：

(a)提供納米結構的粗混合物，所述粗混合物包含長寬比為10或更高的納米結構和長寬比不大于10的納米結構，所述粗混合物懸浮于多元醇溶劑中；

(b)通過將水與所述粗混合物合并來提供第一稀釋的粗混合物；

(c)通過將所述稀釋的粗混合物與酮合并來提供合并的酮混合物；

(d)提供包含長寬比為10或更高的納米結構的沉淀物以及包含長寬比不大于10的至少部分的納米結構的上清液，提供所述沉淀物包括允許所述合并的酮混合物沉淀；以及

(e)從所述沉淀物去除所述包含所述長寬比不大于10的至少部分的納米結構的上清液；

(f)在水中將所述(d)的沉淀物再懸浮以提供第二稀釋的粗混合物；以及

(g)重復步驟(c)-(f)。

另一實施方案提供了導電膜，其包含：電阻為至少200ohm/sq的多個銀納米線的導電網絡；以及每平方毫米面積的所述導電膜的不大于1500個長寬比小于10的納米結構。

在其它實施方案中，這類導電膜的霧度不大于0.5％。

其它實施方案提供了電阻為至少600ohm/sq的導電膜；且每平方毫米面積的所述導電膜的長寬比小于10的納米結構不大于500個。

在其它實施方案中，這類導電膜的霧度不大于0.25％。

若干視圖簡述

圖1顯示了根據本公開的實施方案通過丙酮洗滌純化金屬納米線的方法。

圖2闡述了單位面積的透明導體中納米結構計數，其中長寬比小于10的納米結構在視覺上可確定并可計算。

發明詳述

本文提供了用于從各種形態的納米結構的混合物中分離和純化某些形態的納米結構的方法。特別地，基本上所有純化的金屬納米結構的長寬比為10或更高。