[發(fā)明專利]以金屬納米線為基底的透明導(dǎo)電涂層

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910542227.1
• 申請日: 2014-11-14
• 公開（公告）號: CN110204950A
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊希強(qiáng);李英熙;黃永裕;克里斯托弗·S·斯庫利;克利福德·M·莫里斯;阿加依·維爾卡
• 申請（專利權(quán)）人: C3奈米有限公司
• 主分類號: C09D11/08
• 分類號: C09D11/08;C09D11/10;C09D11/38;C09D11/52;C09D11/101;H05K1/09;H05K3/10;H05K3/12
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 劉鋒

本申請涉及以金屬納米線為基底的透明導(dǎo)電涂層。已發(fā)現(xiàn)聚合物粘合劑(例如交聯(lián)的聚合物粘合劑)在形成包含金屬納米結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)的高質(zhì)量透明導(dǎo)電涂層或膜中為有效膜組分。所述金屬納米線膜可有效地圖案化且所述圖案化可以不同圖案化區(qū)之間具有高度光學(xué)相似性進(jìn)行。金屬納米結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由熔合(fusing)所述金屬納米線以形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)來形成。用于圖案化的方法包括例如使用交聯(lián)輻射來使所述聚合物粘合劑進(jìn)行圖案交聯(lián)。將熔合溶液施加到所述圖案化膜可產(chǎn)生低電阻區(qū)和電阻區(qū)。熔合之后，所述網(wǎng)絡(luò)可提供所要的低薄片電阻，同時保持良好光學(xué)透明度和低混濁度。聚合物外涂層可進(jìn)一步使導(dǎo)電膜穩(wěn)定且提供所要的光學(xué)作用。

本申請是申請日為2014年11月14日、申請?zhí)枮?01480071606.2、發(fā)明名稱為“以金屬納米線為基底的透明導(dǎo)電涂層”的發(fā)明專利申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用熔合金屬納米結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)形成的透明導(dǎo)電膜。本發(fā)明進(jìn)一步涉及前體墨水、處理方法和圖案化技術(shù)。

背景技術(shù)

功能性膜可在眾多情形中提供重要功能。舉例來說，當(dāng)靜電可能為非所要的或有危險時，導(dǎo)電膜對于消除靜電很重要。光學(xué)膜可用于提供各種功能，如偏振、抗反射、移相、增亮或其它功能。高質(zhì)量顯示器可包含一或多個光學(xué)涂層。

透明導(dǎo)體可用于若干光電應(yīng)用，包括例如觸摸屏、液晶顯示器(LCD)、平板顯示器、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、太陽電池和智能窗。歷史上，氧化銦錫(ITO)因其在高電導(dǎo)率下的相對較高透明度而成為精選材料。然而，ITO存在若干缺點(diǎn)。舉例來說，ITO為脆性陶瓷，其需要使用濺鍍來沉積，濺鍍?yōu)樯婕案邷睾透哒婵盏闹圃旃に嚕乙虼讼鄬徛也痪哂谐杀拘б妗４送猓阎狪TO在柔性襯底上容易開裂。

發(fā)明內(nèi)容

在第一方面中，本發(fā)明涉及一種經(jīng)涂布的襯底，所述襯底在其至少一部分上包含導(dǎo)電涂層。導(dǎo)電涂層可包含納米結(jié)構(gòu)化金屬網(wǎng)絡(luò)和經(jīng)交聯(lián)的聚合物粘合劑，且可具有不超過約270歐姆/平方的薄片電阻、至少約90％的光學(xué)透射率以及不超過約1％的混濁度。在一些實(shí)施例中，所述襯底進(jìn)一步包括含絕緣涂層的襯底表面的另一部分。絕緣涂層包含聚合物粘合劑和金屬納米線，且具有至少約20,000歐姆/平方的薄片電阻、至少約90％的光學(xué)透射率以及不超過約1％的混濁度。

在另一方面中，本發(fā)明涉及一種金屬納米線墨水，其包含溶劑、約0.01重量％(wt％)到約2重量％的金屬納米線、約0.02重量％到約5重量％的可交聯(lián)有機(jī)聚合物，以及約0.05重量％到約2重量％的濕潤劑、聚合物分散劑、增稠劑或其混合物。

在其它方面中，本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電膜處理系統(tǒng)，其包含金屬納米線墨水和熔合溶液。在一些實(shí)施例中，所述金屬納米線墨水包含溶劑、約0.01重量％到約2重量％的金屬納米線、約0.02重量％到約5重量％的可交聯(lián)有機(jī)聚合物以及約0.05重量％到約2重量％的處理添加劑，且所述熔合溶液包含溶劑和助熔劑。

在另一方面中，本發(fā)明涉及一種形成圖案化導(dǎo)電透明涂層的方法，所述方法包含將金屬納米線熔合溶液施加到襯底上的圖案化初始涂層以形成圖案化的差異導(dǎo)電涂層，所述圖案化的差異導(dǎo)電涂層具有薄片電阻不超過約270歐姆/平方的區(qū)域和薄片電阻為至少約20,000歐姆/平方的區(qū)域。熔合溶液可包含助熔劑，且所述圖案化的初始涂層可包含具有金屬納米線和未交聯(lián)的可輻射固化聚合物的區(qū)域以及具有金屬納米線和經(jīng)交聯(lián)聚合物的其它區(qū)域。

在其它方面中，本發(fā)明涉及一種形成熔合金屬納米結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)的方法，所述方法包含將熔合溶液沉積到金屬納米線層上以使金屬納米線熔合，所述熔合溶液具有氫氧根陰離子濃度為至少約3×10^-5M或pH為至少約9.5個pH單位的堿性組合物。所述熔合溶液可進(jìn)一步包含金屬鹽。