以金属纳米线为基底的透明导电涂层的制作方法
【专利摘要】已发现聚合物粘合剂(例如交联的聚合物粘合剂)在形成包含金属纳米结构化网络的高质量透明导电涂层或膜中为有效膜组分。所述金属纳米线膜可有效地图案化且所述图案化可以不同图案化区之间具有高度光学相似性进行。金属纳米结构化网络经由熔合(fusing)所述金属纳米线以形成导电网络来形成。用于图案化的方法包括例如使用交联辐射来使所述聚合物粘合剂进行图案交联。将熔合溶液施加到所述图案化膜可产生低电阻区和电阻区。熔合之后，所述网络可提供所要的低薄片电阻，同时保持良好光学透明度和低混浊度。聚合物外涂层可进一步使导电膜稳定且提供所要的光学作用。所述图案化膜可用于如触控传感器的装置中。
【专利说明】
从金属纳米线为基底的透明导电涂层
技术领域
[0001] 本发明设及用烙合金属纳米结构化网络形成的透明导电膜。本发明进一步设及前 体墨水、处理方法和图案化技术。
【背景技术】
[0002] 功能性膜可在众多情形中提供重要功能。举例来说，当静电可能为非所要的或有 危险时，导电膜对于消除静电很重要。光学膜可用于提供各种功能，如偏振、抗反射、移相、 增亮或其它功能。高质量显示器可包含一或多个光学涂层。
[0003] 透明导体可用于若干光电应用，包括例如触摸屏、液晶显示器化CD)、平板显示器、 有机发光二极管(0LED)、太阳电池和智能窗。历史上，氧化铜锡（IT0)因其在高电导率下的 相对较高透明度而成为精选材料。然而，IT0存在若干缺点。举例来说，IT0为脆性陶瓷，其需 要使用瓣锻来沉积，瓣锻为设及高溫和高真空的制造工艺，且因此相对缓慢且不具有成本 效益。此外，已知IT0在柔性衬底上容易开裂。
【发明内容】
[0004] 在第一方面中，本发明设及一种经涂布的衬底，所述衬底在其至少一部分上包含 导电涂层。导电涂层可包含纳米结构化金属网络和经交联的聚合物粘合剂，且可具有不超 过约270欧姆/平方的薄片电阻、至少约90%的光学透射率W及不超过约1%的混浊度。在一 些实施例中，所述衬底进一步包括含绝缘涂层的衬底表面的另一部分。绝缘涂层包含聚合 物粘合剂和金属纳米线，且具有至少约20,000欧姆/平方的薄片电阻、至少约90%的光学透 射率W及不超过约1 %的混浊度。
[0005] 在另一方面中，本发明设及一种金属纳米线墨水，其包含溶剂、约0.01重量％ (wt % )到约2重量％的金属纳米线、约0.02重量％到约5重量％的可交联有机聚合物，W及 约0.05重量％到约2重量％的湿润剂、聚合物分散剂、增稠剂或其混合物。
[0006] 在其它方面中，本发明设及一种导电膜处理系统，其包含金属纳米线墨水和烙合 溶液。在一些实施例中，所述金属纳米线墨水包含溶剂、约0.01重量％到约2重量％的金属 纳米线、约0.02重量％到约5重量％的可交联有机聚合物W及约0.05重量％到约2重量％的 处理添加剂，且所述烙合溶液包含溶剂和助烙剂。
[0007] 在另一方面中，本发明设及一种形成图案化导电透明涂层的方法，所述方法包含 将金属纳米线烙合溶液施加到衬底上的图案化初始涂层W形成图案化的差异导电涂层，所 述图案化的差异导电涂层具有薄片电阻不超过约270欧姆/平方的区域和薄片电阻为至少 约20,000欧姆/平方的区域。烙合溶液可包含助烙剂，且所述图案化的初始涂层可包含具有 金属纳米线和未交联的可福射固化聚合物的区域W及具有金属纳米线和经交联聚合物的 其它区域。
[000引在其它方面中，本发明设及一种形成烙合金属纳米结构化网络的方法，所述方法 包含将烙合溶液沉积到金属纳米线层上W使金属纳米线烙合，所述烙合溶液具有氨氧根阴 离子浓度为至少约3 X 10-5Μ或pH为至少约9.5个pH单位的碱性组合物。所述烙合溶液可进一 步包含金属盐。
[0009] 另外，本发明设及一种图案化结构，其包含具有一个表面的衬底、在所述表面上图 案化的导电区与电绝缘区的图案和在导电区与分隔开图案化区域的连接区之间形成导电 路径的金属迹线，W及覆盖金属迹线的至少一部分的聚合物外涂层。在本发明的一些实施 例中，导电区和电绝缘区在衬底表面上的金属负载各自为约〇.5mg/m2到约200mg/m2,且电绝 缘区的薄片电阻为导电区的薄片电阻的至少约100倍。
【附图说明】
[0010] 图1为展示沿衬底表面W单个路径形成导电图案的烙合金属网络的示意图。
[0011] 图2为展示沿衬底表面W多个导电路径形成导电图案的烙合金属纳米结构化膜的 示意图。
[0012] 图3为沿箭头3截取的图2的衬底与烙合膜的侧视图，其中聚合物外涂层安置于导 电膜上。
[0013] 图4为衬底与烙合膜的一个替代性实施例的侧视图，其中在外涂层的下图案化形 成导电金属导线。
[0014] 图5为经构形W并入触摸屏或其它传感器装置中的具有金属迹线的图案化膜与聚 合物外涂层的俯视图。
[0015] 图6为展示使金属纳米线膜图案化的处理步骤的示意图，所述处理步骤是基于所 述膜的图案化福射固化W及随后施加烙合溶液将固化的聚合物图案转化成导电区与电阻 区的相应图案。
[0016] 图7为展示安置导电金属迹线W使其与图案化膜接触W及在金属迹线与图案化膜 上沉积聚合物外涂层的工艺流程的示意图。
[0017] 图8为展示基于电容的触控传感器的示意图。
[0018] 图9为展示基于电阻的触控传感器的示意图。
[0019] 图10为展示施加烙合溶液之后含粘合剂的银纳米线膜表面的扫描电子显微照片。
[0020] 图11为图案化膜的相片，所述膜具有沿衬底的一连串长度为约Ξ英寸且宽度不同 的烙合金属纳米结构化线且具有沿延伸穿过烙合金属纳米结构膜的所述线的两英寸宽条 带安置W在线两端留下各线的区段未覆盖的聚合物外涂层。
[0021] 图12为银纳米线膜的相片，除沿一连串约Ξ英寸长的线的银纳米线膜W外，其余 银纳米线膜已经烙合和蚀刻W去除烙合金属纳米结构化网络，且接着用聚合物外涂层覆 主 rm 〇
[0022] 图13为比较代表性平均膜值的薄片电阻与混浊度值的图式。
【具体实施方式】
[0023] 高质量透明导电涂层或膜可包含烙合金属纳米结构化网络和聚合物粘合剂(例如 经交联的聚合粘合剂）。可使用溶液沉积分散有聚合物粘合剂的金属纳米线，随后添加使金 属离子移动的烙合溶液或蒸气W形成烙合金属纳米线网络，来有效地形成涂层。在一些实 施例中，涂层可同时获得低薄片电阻、对可见光的良好光学透明度和低混浊度。因此，所述 膜特别适合于一系列需要透明电导体的商业应用。涂布方法可用于一系列便利的图案化方 法W形成具有高电导率的区域和其它高电阻区。图案化的进行可使不同图案化区域之间具 有高度光学相似性。尽管可利用若干图案化选择，但已发现使用交联福射的便利图案化方 法，其可使用遮罩对具有前体膜的表面进行照射、扫描福射等方法来进行图案化。已发现， 照射之后施加烙合溶液W沿膜形成图案化区域可使表面的未经交联/未经照射区域进行纳 米线烙合，形成具有低薄片电阻的金属纳米结构化网络，同时衬底的经交联/照射的部分仍 保留电阻性。聚合物外涂层可进一步使导电膜稳定且提供所要光学作用。
[0024] 形成导电光学透明膜的处理可包含金属纳米线墨水和后续烙合溶液或蒸气的依 序沉积。可沉积金属纳米线墨水W经由金属纳米线墨水的沉积形成具有高电阻的膜。沉积 烙合溶液或与烙合蒸气接触可将电绝缘金属纳米线膜转变成具有烙合金属纳米结构化网 络的导电膜，其可有效地形成透明导电电极或其它透明导电结构。与用不含粘合剂的类似 墨水所获得的光学特性相比，在金属纳米线墨水中包括适当聚合物粘合剂可产生同等良好 或更佳的光学特性，同时不干扰控制电导率引入的金属纳米线烙合工艺。此外，本文所述的 改进墨水中的粘合剂提供所要的可加工性和机械稳定性。另外，使用烙合溶液或蒸气的膜 处理可为图案化提供所要的电导率高对比度W及横过基于若干替代性处理方法的膜的良 好光学特性。
[0025] -般来说，对于基于烙合金属纳米结构化网络的导电膜，透明导电层的图案化可 W若干方式有效地实现。举例来说，图案化W形成具有良好电导率的区域和具有低电导率 的区域可经由使金属覆盖层图案化、使助烙剂的沉积图案化和/或在传递助烙剂之前使粘 合剂的交联图案化来实现。可选择符合图案化方法的进行金属纳米线膜烙合的时序。烙合 可基于与基于面化物的助烙剂和/或基于化学还原的助烙剂和/或基于碱性溶液的烙合溶 液和/或含金属离子的烙合溶液接触来进行。
[0026] 金属纳米线可由一系列金属形成，且金属纳米线为市售的。尽管金属纳米线本身 导电，但相信基于金属纳米线的膜的绝大部分电阻是归因于纳米线之间的接合点。取决于 处理条件和纳米线特性，沉积的相对透明纳米线膜的薄片电阻可为极大的，如在数千兆欧 姆/平方范围内或甚到在数千兆欧姆/平方W上。已提出在不破坏光学透明度的情况下降低 纳米线膜电阻的各种方法。已发现低溫化学烙合形成金属纳米结构化网络对于降低电阻同 时保持光学透明度极为有效。
[0027] 确切地说，关于基于金属纳米线获得导电膜的重要进步为发现形成烙合金属网络 的良好可控的工艺，在所述烙合金属网络中金属纳米线的相邻区段烙合。确切地说，在先前 操作中已发现，面离子可驱动金属纳米线烙合，形成烙合金属纳米结构。W各种方式引入包 含面阴离子的助烙剂可成功地实现烙合，并伴随电阻相应地显著下降。详细地说，含面阴离 子的金属纳米线的烙合已通过酸面化物的蒸气和/或溶液W及面化物盐溶液来实现。含面 化物源的金属纳米线的烙合进一步描述于维卡(Virkar)等人的题为"金属纳米线网络和透 明导电材料（Metal 化nowire Networks and Transparent Conductive Material)"的公 开的美国专利申请第2013/0341074号和维卡等人的题为"金属纳米结构化网络和透明导电 材料(Metal Nanostructured Networks and Transparent Conductive Material)"的第 2013/0342221号（'221申请案）中，二者均W引用的方式并入本文中。'221申请案描述基于 选择性传递HC1蒸气进行的有效图案化，其用于形成使普通观测者在室内照明下有效地不 可见的高电导率对比图案。
[0028] 相信沿金属纳米线表面形成的金属面化物提高金属离子的迁移率/扩散率，使纳 米线之间的接触点或几乎接触的点烙合，形成烙合网络。有证据表明，当使用面化物助烙剂 时，金属面化物外壳形成于所得烙合纳米线网络上。尽管不希望受理论限制，但相信当通过 纳米结构内金属原子的净运动形成烙合网络时，在金属纳米线上的金属面化物涂层使金属 原子/离子自纳米线移动，从而使移动的离子凝聚W形成邻近纳米线之间的接点，形成纳米 结构化网络且可能降低自由能。
[0029] 用于形成烙合金属纳米线网络的工艺的扩展是基于可提供的在不破坏所得膜的 光学特性的情况下产生烙合纳米线的还原/氧化(氧化还原)反应。不希望受理论限制，驱动 力看来同样会经由使金属迁移到接合点W形成烙合纳米结构化网络来降低自由能。在接合 点沉积的金属可作为溶解的金属盐有效地添加或可自金属纳米线本身溶解。用于将金属纳 米线烙合成纳米结构化网络的氧化还原化学反应的有效使用进一步描述于维卡等人的题 为"烙合金属纳米结构化网络、具有还原剂的烙合溶液和形成金属网络的方法（Fused Metal Nanostructured Networks，Fusing Solutions With 民educing Agents and Methods for Forming Metal Networks)，'的公开的美国专利申请第2014/0238833号（'833 申请案）中，所述申请W引用的方式并入本文中。本发明墨水的进步建立在设及基于面化物 和氧化还原的化学烙合的先前操作上。'833申请案也描述用于形成烙合金属纳米结构化网 络的单一溶液方法，但本文的焦点为使用独特烙合溶液和/或烙合蒸气的处理。
[0030] 本文所述的烙合纳米线的另一新颖方法是基于将高抑(即，碱性)烙合溶液提供到 金属纳米线膜。一般来说，为实现有效烙合，抑可大于约9.5个pH单位。相信碱性条件有效地 使金属离子沿金属纳米线表面移动。随后，金属选择性地移动到相邻金属纳米线之间的接 触点或几乎接触的点W烙合所述纳米线。因此，碱性烙合为基于面化物的烙合或基于还原 的烙合提供另一替代方案。
[0031] 在一些实施例中，由金属纳米线形成的膜可为具有良好电导率、高光学透明度和 低混浊度所要的。电导率可使用薄片电阻评估，其中低薄片电阻与良好电导率对应。混浊度 设及可使图像模糊的光散射。尽管增加金属纳米线负载可提高电导率，但较高负载一般使 光学特性降级。为提高金属纳米线膜的电导率，已提出使用机械力来驱动纳米线更紧靠在 一起W减小接合点电阻。参见例如奥尔登(Alden)等人的题为"包含金属纳米线的透明导体 (Transparent Conductors Comprising Metal Nanowires)"的美国专利8,049,333中的纳 米线接合点的平坦化，所述专利W引用的方式并入本文中。同样，在基质中嵌入金属纳米线 W降低接合点电阻进一步描述于辛瓦斯(Srinivas)等人的题为"图案化透明导体和相关制 造方法（Patterned Transparent Conductors and Related Manufacturin邑 Methods)"的 公开的美国专利申请第2013/0056244号中，所述申请W引用的方式并入本文中。相比的下， 经显示化学烙合方法提供极佳光学特性W及低薄片电阻且与具有聚合物粘合剂和其它加 工助剂的沉积墨水相一致。因此，所述墨水可用若干实用图案化选择便利地处理W提供极 高的电导率对比度和良好光学特性。在一些实施例中，经图案化的膜在图案各部分之间可 具有相应的低光学特性对比度。
[0032] 如上所指示，用于形成导电膜的处理系统可具有金属纳米线墨水和烙合溶液或蒸 气助烙剂源。在一些实施例中，金属纳米线墨水一般可包含溶剂、金属纳米线、可交联的聚 合物粘合剂、一或多种任选的墨水添加剂(如任选的湿润剂或任选的增稠剂)和其它任选的 添加剂。如下文进一步论述，纳米线浓度影响墨水特性W及在衬底表面上形成的纳米线的 负载。聚合物粘合剂可影响墨水的流变学、使墨水稳定、使沉积稳定且/或提供其它图案化 选择。W适当方式选择的粘合剂可避免显著的降解且可提供所得透明导电膜的光学特性的 至少一些改进，同时不增加薄片电阻。关于用聚合物粘合剂调配的金属纳米线墨水，所述纳 米线墨水意外地能够维持嵌入聚合物粘合剂中的未烙合金属纳米线的高电阻而不消除将 纳米线选择性地烙合成烙合金属纳米结构化网络的能力。因此，聚合物粘合剂和其它添加 剂可不干扰在沿衬底的区域之间关于电导率形成高对比度的能力。
[0033] 烙合溶液可提供用W将金属纳米线W化学方式烙合成导电网络的试剂。化学试剂 可为与金属离子源组合的面阴离子和/或还原剂。还原剂可为或可不为用于所述系统的溶 剂，如还原性醇。金属离子源可为例如氧化剂(如酸），W自金属纳米线本身或可提供与所述 纳米线中的金属元素相同元素或不同元素的金属离子的溶解金属盐产生金属离子。一般来 说，烙合溶液应对烙合提供适度驱动力W避免可倾向于对光学特性造成负面影响的过度金 属迁移率和/或金属离子浓度。干燥烙合溶液可结束进一步的反应。烙合蒸气一般包含酸面 化物蒸气，其可由气体储集器或自酸面化物溶液散发的蒸气提供。
[0034] 为处理透明导电膜，可首先将纳米线墨水沉积到所选择的衬底表面上。墨水一般 可使用任何合理方法施加，如旋涂、喷涂、槽缝式施加、刀口涂布、各种印刷方法等方法。由 所沉积的纳米线墨水形成的膜一般可具有高电阻，此对于将所沉积的膜并入装置和表面的 不导电部分中的图案化方法可为极其合乎需要的。未图案化的膜或一些用于膜的图案化方 法可不将未烙合的金属纳米线膜的区域并入最终膜中，因此未烙合膜的相应特性可能不是 特别重要的。接着，可将烙合溶液施加到纳米线膜。干燥烙合溶液之后，金属纳米线烙合成 包含嵌入聚合物粘合剂中的纳米结构化金属网络的膜。已发现聚合物粘合剂的存在并不抑 制纳米线的烙合且所得烙合膜可具有所要的薄片电阻值，如不超过约300欧姆/平方，且在 一些实施例中不超过约100欧姆/平方，其在透明导电电极的所要范围内。在一些实施例中， 在干燥烙合溶液之后的膜可具有高光学透射率（如至少约85%)和低混浊度（如不超过约 1.5% )，因此导电膜的光学特性可不因聚合物粘合剂的存在而受不利影响。所属领域的技 术人员应认识到，上述明确范围内的薄片电阻和光学特性的其它范围也涵盖在内且在本发 明的范围内。
[0035] 在一些实施例中，图案化可基于沿衬底表面的金属负载的图案化，所述图案化可 基于消减工艺或基于金属纳米线的选择性沉积。一般来说，基于在衬底表面上的金属负载 的图案化可在烙合之前或之后经由仅在所选择的位置印刷墨水和/或通过沉积材料的选择 性蚀刻来完成。针对衬底表面需要高电阻的部分可降低金属负载。举例来说，可例如使用基 于福射的微影术或在图案中印刷抗蚀剂来将抗蚀剂施加到图案中，且可经由抗蚀剂图案中 的开口在衬底的暴露部分用适当湿式蚀刻剂或干式蚀刻剂来蚀刻金属。可使用图案化抗蚀 剂等进行金属纳米线溶液的初始图案化W形成具有开口的图案，经由所述开口可印刷金属 纳米线墨水。同样，可使用一些印刷方法(如凹版印刷)直接沉积银纳米线的图案化层，W便 随后与烙合溶液/蒸气接触，产生烙合纳米结构化金属网络的图案。烙合溶液可施加到整个 表面或沿金属纳米线沉积物的图案施加。在工艺中的适当时间，可如经由与适当溶剂接触 或其它适当技术来去除抗蚀剂。去除残余光阻剂之后，在纳米线烙合之前和/或烙合之后， 衬底表面可留有经图案化的银纳米线膜。关于去除沉积金属，一般可在传递助烙剂之前或 之后进行选择性去除。
[0036] 确切地说，图案化宜基于烙合溶液/蒸气的选择性作用，且可有效地使用基于选择 性烙合的方法产生具有高电导率对比度的低可见对比度图案。详细地说，已开发出在整个 表面上总体金属负载无显著变化的两种一般形式的图案化。在运些方法中，整个膜的电导 率差异由选择性烙合产生且一般与金属负载无关。运些方法均已获得高电导率对比度和良 好光学特性(例如，折射率、混浊度和/或透射率），在一些实施例中其可匹配或近似等同于 图案的不同部分。基于所选择的图案化方法，高电导率区域与电绝缘区域之间的高对比度 使膜可有效地用于显示器应用(如触控显示器)的透明导电电极。
[0037] 烙合金属纳米线区域的图案化可经由烙合溶液传递进行的图案化和/或基于在传 递烙合溶液之前选择性地交联聚合物粘合剂进行的图案化来完成。烙合溶液/蒸气有效地 接触金属纳米线沉积物的位置形成烙合导电纳米结构化网络，而所述膜不与烙合溶液/蒸 气接触的的另一部分可保持高电阻。烙合溶液和/或蒸气的图案化沉积可经由使用遮罩(如 抗蚀剂遮罩)完成，其可如经由网板印刷等方法、经由光微影法或其它适合图案化方法在图 案中沉积。替代地，可如经由网板印刷、喷墨印刷、凹版印刷等方法W所选择的图案印刷烙 合溶液。一般来说，烙合溶液/蒸气在暴露于烙合溶液的位置且不在阻挡或避开烙合溶液/ 蒸气的位置将金属纳米线烙合成烙合纳米结构化网络。
[0038] 另外，已发现关于电导率，可仅用福射对含可福射固化的聚合物粘合剂的金属纳 米线膜直接进行图案化。确切地说，沉积含可福射固化的聚合物粘合剂的金属纳米线墨水 之后，可对表面进行图案化福射，其可由穿过福射遮罩的福射、W适当方式在表面上扫描的 聚焦射束或其它适当图案化方法提供。福射曝光之后，可将烙合溶液添加到具有金属纳米 线和粘合剂的膜。未交联粘合剂的存在并不抑制金属纳米线烙合形成低电阻膜，而含经交 联粘合剂的膜可保持高电阻。有可能烙合溶液去除一部分未交联的聚合物粘合剂和/或一 些与自其合成的纳米线结合的聚合物。也已发现沉积的具有金属纳米线和聚合物粘合剂的 膜可具有良好光学特性和极高薄片电阻，因此一旦所选择的区域烙合，即可形成具有高电 阻对比度的图案，其中所述膜的所有区域(导电区和高电阻区）均具有良好光学特性。相对 于其它处理方法，通过聚合物粘合剂的图案化交联进行膜的直接图案化的工艺可减少处理 步骤的数量，且提供简单明了且有效的方法W形成具有较小光学特性对比度的高电导率对 比度图案，所述较小光学特性对比度在一些实施例中可为可忽略或不可检测的光学特性对 比度。
[0039] 图案化完成之后，一般需要沉积聚合物外涂层W提供膜的进一步保护。此外，对于 一些实施例，已观测到聚合物外涂层可改进整个膜的光学均匀性，因此图案可为不易看见 的。所述外涂层可影响在透射穿过所述膜时的光学界面和折射率变化。可例如用基于溶剂 的涂布技术施加聚合物外涂层。本文所述的处理方法提供薄金属导电网格W提供导电膜与 外部电路的连接。在替代性设计中，薄金属电极或迹线安置于薄聚合物外涂层上，所述薄聚 合物外涂层保护纳米线膜W使电流流过导电膜与金属电极之间的外涂层。描述的有效方法 引入了与烙合金属纳米结构化网络接触的金属迹线和在金属迹线W及衬底表面的导电膜 和其它不导电部分上方的聚合物外涂层。此装置设计可尤其适用于本文所述处理方法中的 一些方法。在聚合物外涂层下安置金属集电器有助于较厚聚合物涂层的使用，所述较厚聚 合物涂层可改进膜耐久性且减少降解，例如由水或分子氧w及银迁移所引起的降解。
[0040] 由烙合纳米结构化金属网络形成的透明导电膜适用于各种应用。举例来说，一些 太阳电池经设计W具有沿光接收表面的电极，且沿此表面的透明导电电极可为所要的。此 夕h可用透明导电电极制造一些显示装置。确切地说，可用本文所述的透明导电膜有效地形 成触控输入端，且可使用烙合纳米线膜的有效图案化来形成相应的图案化触控传感器。如 下文进一步描述，触控输入端或传感器一般可在触控传感器表面时基于电容的变化或电阻 的变化操作。本文所述的处理方法可为形成透明导电膜提供重要的商业适用性。
[0041] 调配含聚合物粘合剂和其它特性调节剂的金属纳米线墨水允许形成具有所要沉 积特性的墨水且允许形成具有改进的机械稳定性的膜。已获得墨水和膜的改进而不显著降 级所得膜的光学特性。意外地，含聚合物粘合剂的膜展现沉积形成具有高电阻率的膜的持 续能力，同时不妨碍将金属纳米线选择性烙合成具有低薄片电阻的纳米结构化金属网络的 能力。此外，使用可福射固化的聚合物粘合剂可仅基于在膜上的图案化冲击福射来提供有 效地使膜的电导率特性图案化的能力。因此，在一些实施例中，膜的直接福射图案化可在获 得所要结果W及相应成本与处理节省的情况下提供沉积消除、显影和/或随后光阻剂的去 除。因此，基于本文所述的改进墨水将了解一系列所要商业产品W及形成透明导电膜的处 理。
[00创纳米线墨水和助烙剂
[0043] 对于本文中备受关注的实施例，膜处理包含使用两种依序沉积的材料，即金属纳 米线墨水和烙合溶液/蒸气。金属纳米线墨水可包含聚合物粘合剂和任选的其它特性调节 剂。聚合物粘合剂可为可固化聚合物，如可福射固化的聚合物，且可在溶液中包括福射敏感 型交联剂W促进交联工艺。经由可固化聚合物的使用，所得固化膜可具有增强的机械稳定 性W及引入其它图案化选择。独立的烙合溶液可包含助烙剂，如还原剂或面离子。适合的烙 合蒸气可包含酸面化物蒸气。
[0044] 确切地说，金属纳米线溶液可包含充分分散的金属纳米线、聚合物粘合剂、任选的 交联剂、任选的湿润剂(例如表面活性剂）、任选的增稠剂、任选的分散剂和其它任选的添加 剂。溶剂可包含水性溶剂、有机溶剂或其混合物。确切地说，适合溶剂包括例如水、醇、酬、 醋、酸(如二醇酸）、芳族化合物、烧控等和其混合物。具体溶剂包括例如水、乙醇、异丙醇、异 下醇、叔下醇、甲基乙基酬、乙二醇酸、甲基异下基酬、甲苯、己烧、乙酸乙醋、乙酸下醋、乳酸 乙醋、PGMEA(乙酸2-甲氧基-1-甲基乙醋）或其混合物。溶剂应基于形成金属纳米线的良好 分散液的能力选择，同时溶剂也应与其它所选择的添加剂相容W使所述添加剂可溶于所述 溶剂。
[0045] 金属纳米线墨水可包括约0.01重量％到约1重量％的金属纳米线，在其它实施例 中约0.02重量％到约0.75重量％的金属纳米线且在其它实施例中约0.04重量％到约0.5重 量％的金属纳米线。所属领域的技术人员应认识到，在上述明确范围内的金属纳米线浓度 的其它范围也涵盖在内且在本发明范围内。金属纳米线浓度影响衬底表面上的金属负载W 及墨水的物理特性。
[0046] -般来说，聚合物粘合剂和溶剂始终选择成使聚合物粘合剂可溶于或可分散于溶 剂中。在适当实施例中，金属纳米线墨水一般包含约0.02重量％到约5重量％的粘合剂，在 其它实施例中约0.05重量％到约4重量％的粘合剂且在其它实施例中约0.1重量％到约2.5 重量％的聚合物粘合剂。在一些实施例中，聚合物粘合剂包含可交联有机聚合物，如可福射 交联的有机聚合物。为促进粘合剂的交联，金属纳米线墨水可包含约0.0005重量％到约1重 量％，在其它实施例中约0.002重量％到约0.5重量％且在其它实施例中约0.005重量％到 约0.25重量％的交联剂。纳米线墨水可任选地包含流变改性剂或其组合。在一些实施例中， 墨水可包含湿润剂或表面活性剂W降低表面张力，且湿润剂可用于改进涂布特性。湿润剂 一般可溶于溶剂中。在一些实施例中，纳米线墨水可包含约0.01重量％到约1重量％的湿润 剂，在其它实施例中约0.02重量％到约0.75重量％且在其它实施例中约0.03重量％到约 0.6重量％的湿润剂。增稠剂任选地可作为流变改性剂使用W使分散液稳定且减少或消除 沉降。在一些实施例中，纳米线墨水任选地可包含约0.05重量％到约5重量％的增稠剂，在 其它实施例中约0.075重量％到约4重量％且在其它实施例中约0.1重量％到约3重量％的 增稠剂。所属领域的技术人员应认识到，在上述明确范围内的粘合剂、湿润剂和增稠剂浓度 的其它范围也涵盖在内且在本发明范围内。
[0047] -般来说，纳米线可由一系列金属形成，如银、金、铜、锡、铁、钻、销、钮、儀、钻、铁、 铜和其合金，归因于高电导率，其可为所要的。市售金属纳米线购自西格马-奥德里奇 (Sigma-Al化ich)(美国密苏里州(Missouri ,USA));沧州纳米通道材料有限公司（Cangzhou 化no-畑annel Material Co.,Ltd.)(中国）；蓝色纳米（Blue化no)(美国北卡来罗纳州 (North Carolina，U.S.A.));埃姆福特化 MFUTURK 西班牙）；海贝科技（Seashell Technologies)(美国加利福利亚州（Cal if ornia，!]. S. A.));纳诺康波西克斯公司 (化nocomposix)(美国）；ACS材料（ACS Materials)(中国）；科创高级材料化eChuang Advanced MaterialS)(中国）；和纳米特龙(化notrons)(美国）。确切地说，银提供极佳电导 率，且可利用市售银纳米线。为具有良好透明度和低混浊度，纳米线宜具有一系列较小直 径。确切地说，金属纳米线的平均直径宜不超过约250nm，在其它实施例中不超过约150nm， 且在其它实施例中为约lOnm到约120nm。关于平均长度，预期长度较长的纳米线在网络内提 供更佳电导率。一般来说，金属纳米线的平均长度可为至少一微米，在其它实施例中为至少 2.5微米且在其它实施例中为约5微米到约100微米，不过未来开发的改进的合成技术可能 制造出更长纳米线。可将纵横比规定为平均长度除W平均直径的比率，且在一些实施例中 纳米线的纵横比可为至少约25,在其它实施例中为约50到约10,000且在其它实施例中为约 100到约2000。所属领域的技术人员应认识到，在上述明确范围内的纳米线尺寸的其它范围 也涵盖在内且在本发明范围内。
[0048] -系列聚合物粘合剂可适于在用于金属纳米线的溶剂中溶解/分散，且适合的粘 合剂包括已开发用于涂层应用的聚合物。硬涂层聚合物(例如，可福射固化的涂层)为市售 的，例如可经选择W溶解于水性或非水性溶剂中的用于一系列应用的硬涂层材料。适合的 可福射固化的聚合物类别包括例如聚氨基甲酸醋、丙締酸树脂、丙締酸共聚物、纤维素酸和 醋、聚酸、聚醋、含环氧基的聚合物和其混合物。市售聚合物粘合剂的实例包括例如 NEOCRYL?商标的丙締酸树脂(DMS新树脂(DMS化oResins))、JQNCRYL愈商标的丙締酸 共聚物（己斯夫树脂(BASF Res ins))、ELVACITE@商标的丙締酸树脂(踰彩特国际(Luc i te International)) vSANCURE:狡商标的氨基甲酸醋（路博润高级材料化ubrizol Advanced Materials))、乙酸下酸纤维素聚合物(来自伊±曼化astman)?的CAB商标）、BAYHYDR0L?商 标的聚氨基甲酸醋分散液(拜耳材料科学(Bayer Material Science) )、UCECOAT?商标 的聚氨基甲酸醋分散液(氯特工业公司（Cytec Industries，Inc.))、MONWrrQL愈商标的 聚乙締醇缩下醒（美国可乐丽公司化uraray America, Inc .))、纤维素酸（例如乙基纤维 素）、聚乙酸乙締醋、其混合物等。聚合物粘合剂可在曝露于福射时自交联，且/或其可在光 引发剂或其它交联剂存在下交联。在一些实施例中，光交联剂可在曝露于福射时形成自由 基，且随后所述自由基基于自由基聚合反应机制诱导交联反应。适合的光引发剂包括例如 市售的产品，如I民G ACUR E货商标（己斯夫）、GEN0CURE?商标（美国拉恩公司（Rahn USA Corp.))和DOLBLECURiS货商标(双键化工股份有限公司(Double Bond Chemical Ind.， Co, Ltd.))、其组合等。
[0049] 湿润剂可用于改进金属纳米线墨水的可涂布性W及金属纳米线分散液的质量。确 切地说，湿润剂可降低墨水的表面能W使墨水在涂布之后在表面上充分扩散。湿润剂可为 表面活性剂和/或分散剂。表面活性剂为用W降低表面能的一类材料，且表面活性剂可改进 材料的溶解度。表面活性剂一般具有有助于其特性的亲水性分子部分和疏水性分子部分。 众多表面活性剂(如非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性离子 表面活性剂)为市售的。在一些实施例中，如果与表面活性剂相关的特性不成问题，那么非 表面活性剂的湿润剂(例如分散剂)也为所属领域中已知的且其可有效地改进墨水的湿润 能力。适合的市售湿润剂包括例如C0AT0SIL?商标的经环氧基官能化的硅烷寡聚物(莫口特 性能材料(Moment皿Performance Materials))、西尔维特（SILWET)?商标的有机娃酬表面 活性剂（莫口特性能材料）、THETAWET?商标的短链非离子型氣表面活性剂（ICT工业公司 (ICT InduStr i eS，IηC . ))、ZETASPERSE盛商标的聚合物分散剂（空气产品公司（Air Products Inc.))、SOLSPERSE?商标的聚合物分散剂(路博润）、X0AN0NS WE-D545表面活 性剂（安徽嘉智信诺化工有限公司（Anhui Xoanons Chemical Co.，Ltd))、EFKA? PU 4009 聚合物分散剂（己斯夫）、MASURF FP-815CP、MASURF FS-910(梅森化工（Mason Chemicals))、N0VEC? FC-4430氣化表面活性剂(3M)、其混合物等。
[0050] 增稠剂可通过减少或消除自金属纳米线墨水的固体沉降而用于改进分散液的稳 定性。增稠剂可或可不显著改变墨水的粘度或其它流体特性。适合的增稠剂为市售的且包 括例如CRAYVALLAC?商标的改性尿素(如LA-100)(美国克雷威利丙締酸树脂(Cray Valley 八(3巧1山3，1]54));聚丙締酷胺；^凹017?5化商标的丙締酸增稠剂；0)4?1]1?了^2025、0)4?1]尺? 830W、C0APUR? 6050、C0APUR? XS71(Coatex，Inc.);BYK嚴商标的改性尿素(毕克添加剂 (BYK Additives)) ;Acrysol DR 73、Acrysol RM-995、Acrysol RM-8W(陶氏涂布材料（Dow Coating Materials) );Aquaf low NHS-300、Aquaf low XLS-530的疏水性改性的聚酸增稠剂 (阿什兰公司（Ashland Inc.)) ;Borchi Gel L 75N、Borchi Gel PW25(0MG 博彻斯（OMG Borchers))等。
[0051] 可向金属纳米线墨水中添加的其它添加剂一般各自呈不超过约5重量％，在其它 实施例中不超过约2重量％且在其它实施例中不超过约1重量％的量。其它添加剂可包括例 如抗氧化剂、UV稳定剂、消泡剂或抗起泡剂、抗沉降剂、粘度调节剂等。
[0052] W下进一步描述形成膜和烙合金属纳米结构化网络的处理。烙合可使用酸面化物 蒸气和/或烙合溶液进行。在相关实施例中，可用可包含化学助烙剂(如面阴离子、还原剂或 其组合)的烙合溶液来使初始金属纳米线膜或涂层烙合。关于通过溶解的面阴离子诱导的 烙合，溶液可包含溶解的酸面化物、溶解的金属面化物盐或其组合。用于形成面化物溶液的 适合组合物包括例女阳(：1、册 r、HF、LiCl、CsCl、rfeF、NaCl、NaBr、rfeI、KCl、MgCl2、CaCl2、 A1C13、NH4C1、NH4F、A评或其组合。确切地说，已观测到化Cl、化化和A评在一些条件下提供特 别需要的烙合特性。用于面阴离子助烙剂的单独施加的烙合溶液一般包含浓度为至少约 O.OlmM，在一些实施例中约O.lmM到约10M，在其它实施例中约0.1M到约5M的面离子。所属领 域的技术人员应认识到，在上述明确范围内的浓度的其它范围也涵盖在内且在本发明范围 内。
[0053] 对于基于用还原剂烙合的实施例，不管溶液中的金属离子源如何，还原剂均可在 相邻金属纳米线的接合位置有效地沉积金属W烙合相邻金属纳米线，形成烙合纳米结构化 网络。此外，由于接合点处的沉积在热力学上可比沿线区段的沉积更有利，故当金属离子存 在时，其可扩散到纳米线之间的区域中且可在纳米线之间的接合点处还原，引起电化学奥 斯特瓦尔德(Ostwald)型熟化。相对于添加到网络中的初始金属纳米线，添加到烙合溶液中 的金属盐可包含相同金属元素或不同金属元素。W此方式，烙合纳米结构化网络的接点可 包含并入网络中的初始金属纳米线组件的相同或不同金属。在一些实施例中，接点宜由与 烙合形成纳米结构的金属纳米线组件不同的金属形成。
[0054] 适合的还原剂应能够驱动金属离子还原成其元素形式:13+^1<\其中1为所选择的 金属，"曰"为金属阳离子的氧化态且1*^表示金属的元素形式。已发现溫和还原剂（如某些有 机化合物)可足W驱动烙合工艺。举例来说，醇溶剂（如乙醇)可驱动至少一些金属的烙合。 本文的结果表明，经还原的金属往往会优先在相邻金属纳米线的接合点处沉积W促进烙合 金属纳米结构化网络的形成。所选择的还原剂可W高浓度，例如作为溶剂或溶剂混合物的 组分，或W所选择的浓度作为溶质。各种醇可用作银、钮和铜的适合还原剂。确切地说，已发 现乙醇和丙二醇对于还原金属W形成烙合金属网络为有效的。醇可氧化成醒/酬或氧化成 簇酸，同时相应地还原金属阳离子。或者，可向烙合溶液中添加适当浓度的其它还原剂，如 有机或无机还原剂。
[0055] 组合的系统可设及包含金属面化物和还原剂的烙合溶液。观测到运些系统在烙合 金属纳米结构网络的上形成金属面化物壳。据推测，运些系统可使穿过一个或两个机构的 接合点烙合。
[0056] 在用于金属网络烙合的金属离子由金属纳米线组件提供的情形中，烙合溶液一般 同时包含氧化剂和还原剂。关于金属阳离子的就地产生，可使用氧化酸（如硝酸)蚀刻（即， 氧化)金属纳米线W产生金属阳离子。所述溶液内的氧化剂和还原剂的存在在某种意义上 可缓冲所述系统的氧化还原(还原-氧化）电位且可平衡氧化还原剂W实现所要结果。过量 氧化剂可蚀刻超过所要的金属，且氧化剂过强可能泽灭金属的还原，因此在无独立金属离 子源的情况下可能不发生烙合。如果合理地平衡氧化剂和还原剂，那么可蚀刻金属W将金 属离子供应到溶液中，且还原剂还原金属离子W形成明显优先在相邻金属纳米线的接合点 处积聚的元素金属。在熟化工艺期间，金属逐渐自金属线迁移W形成烙合的接合点。因此， 已观测到在一些实施例中存在自网格的金属纳米线区段到网络的接点的净金属迁移。尽管 不希望受理论限制，但此观测结果有力地表明金属自连接区段迁移到接点过程中自由能降 低。烙合速率可能受氧化剂与还原剂的平衡影响。获得所要程度的烙合金属网络接点的烙 合之后，可W适当方式泽灭工艺。泽灭可例如经由干燥、漂洗、稀释或其它合理方法完成。
[0057] 在一些实施例中，关于基于还原/氧化化学反应进行的金属纳米线烙合，烙合溶液 一般包含还原剂、金属离子源，和一般来说酸，其可为氧化酸。尽管酸可能对烙合工艺无显 著贡献，但已发现酸使烙合溶液稳定。尽管烙合溶液可与金属纳米线组合形成单一溶液用 于形成透明导电膜，但在本文备受关注的实施例中，烙合溶液可单独地施加到沉积的金属 纳米线膜，其可包含所选择的聚合物粘合剂。各种溶剂和溶剂的组合可用于本文所述的烙 合溶液。下表提供溶剂清单，其中详细概述了溶剂的特性，且其它溶剂包括例如甲醇、下二 醇、径基丙酬、其混合物，与下表中的溶剂的混合物W及表中所列溶剂的混合物。
[0化引
[0059] 在一些实施例中，烙合溶液可包含金属盐或其组合。一般来说，盐中的金属离子可 为与纳米线的金属元素相同的金属元素或不同的金属元素。一般来说，金属元素可按需要 选择且与具有良好电导率的金属对应。适合的金属离子包括例如银离子(Ag+)、铜离子(Cu ")、金离子(Au")、钮离子(Pd")、铅离子(Pb")、侣离子(ΑΓ3)、儀离子(Ni"或Ni")、钻离子 (Co"或Co")、锋离子向"）、铁离子(Fe"或Fe")、锡离子(Sn"或Sn+4)或其混合物。一般来 说，盐可包含面阴离子(例如(A评)）和/或具有提供所要溶解度和/或反应性的阴离子。适合 的阴离子可包含簇酸碱(例如醋酸根）、Ξ氣甲烧横酸根(TMS)、屯氣下酸根(F皿)和六氣錬 酸根化FA)、其组合等阴离子。阴离子可对应于氧化酸，例如硝酸、过氯酸和/或硫酸，W为烙 合溶液提供所要功能。关于包含金属离子的烙合溶液，烙合溶液可包含一般约0.000001Μ到 约1Μ，在其它实施例中约0.00001Μ到约0.1Μ且在其它实施例中约0.0001Μ到约0.01Μ的金属 离子。在一些实施例中，金属离子可经由金属纳米线的氧化就地产生。所属领域的技术人员 应认识到，在上述明确范围内的金属离子浓度的其它范围也涵盖在内且在本发明范围内。
[0060] 对于基于还原/氧化的烙合的系统，烙合溶液可包含酸W调节酸浓度或pH。酸浓 度/抑可影响还原电位、反应物的溶解性、溶液稳定性和其它特性。一般来说，烙合溶液的抑 经由添加酸来调节，且抑值可为约0.5到约6,在其它实施例中为约巧Ij约5.5且在其它实施 例中为约1 .5到约5。关于酸浓度，一般可W至少约0.00000 1M，在其它实施例中约 ο . 0000025M到约ο . 05M且在其它实施例中约ο . 000005M到约ο . OIM的浓度添加酸（例如强 酸）。尽管不希望受理论限制，但酸也可去除至少一些表面涂层聚合物，如可作为市售纳米 线的涂层的聚乙締化咯烧酬(PVP)。适合酸可包括弱氧化酸（即，来自r离子的中等氧化活 性），如HC1、憐酸、簇酸、RS0抽(横酸）、聚横酸或其组合。适合强氧化酸一般降低pH，同时基 于阴离子而提供有效氧化剂，其可影响烙合溶液中的电位且可用于蚀刻金属纳米线作为金 属离子源。适合强氧化酸包括例如硝酸化M)3)、硫酸化2S化）、过氯酸化C1化）、其混合物等。 所属领域的技术人员应认识到，在上述明确范围内的pH值和酸浓度的其它范围也涵盖在内 且在本发明范围内。
[0061] 还原剂可作为溶剂和/或添加剂提供到溶剂中。举例来说，一些醇可用作还原剂。 对于本文所述的烙合溶液，适合醇包括例如甲醇、乙醇、异丙醇、异下醇、2-下醇、丙二醇、糖 和其混合物。乙醇可经氧化W形成乙醒或乙酸，同时将金属离子还原成元素金属，且其它醇 在充当还原剂时同样可经氧化。当将还原剂作为添加剂提供到溶剂中时，可使用众多有机 与无机化合物。一般来说，基于所要的稳定烙合溶液，化合物的还原力可不必极强。另一方 面，可选择强到足W在烙合步骤的条件下将银和/或其它金属离子还原成元素金属的还原 剂。当无机与有机金属化合物(通常为金属盐和络合物)可溶于烙合溶液溶剂中时，其可被 使用。适用的盐包括例如硝酸盐或硫酸盐和金属离子(如V2+、Fe2\Cr2+、Sn 2+、Ti3+等）的络合 物。可用于烙合溶液的其它无机还原剂为可氧化阴离子的碱金属盐、锭盐或其它盐，如亚硫 酸盐、亚硫酸氨盐、硫代硫酸盐、亚憐酸盐、亚憐酸氨盐、草酸盐、甲酸盐等盐或其组合。另 夕h可使用适量的例如锋、铁、侣、儀等金属的还原金属的纳米粒子悬浮液作为还原剂。
[0062] 除也充当溶剂的那些还原剂W外，一些实施例中也可使用有机还原剂。适合的有 机还原剂包括(但不限于)酪化合物，如苯酪、氨基苯酪、对苯二酪、连苯Ξ酪、儿茶酪、菲尼 酬(phenidone)、4-氨基-3-径基-1-糞横酸等；多元醇，包括糖醇;糖，如单糖和双糖;径胺和 衍生物;醒;α-径基幾基化合物，如径基酬，如安息香、慷偶姻(furoin)、径基丙酬;酷阱衍生 物，如邻苯酷阱、己二酸二酷阱、菲尼酬等;经还原的芳族化合物，如1-甲基-1,4-环己二締、 二氨二嗦等；W及其组合。一般来说，还原剂可W约O.OOlmM到约lOOOmM，在其它实施例中约 0.0 lmM到约lOOmM且在其它实施例中约0.1 mM到约lOmM的浓度并入烙合溶液中，且所要浓度 一般受所选择的试剂或试剂组合的化学性质影响，且所属领域的技术人员可基于本文中的 教示凭经验评估运些问题。所属领域的技术人员应认识到，在上述明确范围内的还原剂浓 度的其它范围也涵盖在内且在本发明范围内。如果有机添加剂作为还原剂供应，那么各种 溶剂可为适合的，如异丙醇、异下醇、甲醒、丙酬、其它酬、其它醒、其混合物等。
[0063] 基于碱性化学物质的烙合溶液一般包含在溶解于溶剂之后具有碱性抑的化合物。 适合溶剂可为水性溶剂，如水或水与可溶于水的溶剂的混合物，或如醇的极性有机液体。适 合碱性组合物可包含氨氧化物组合物，如氨氧化锭、金属氨氧化物或其混合物。一般来说， 碱组合物是W使pH为至少约9.5个抑单位，在其它实施例中至少约10个pH单位且在其它实 施例中约10.5个pH单位到约13个pH单位的量添加。关于碱浓度，碱性组合物（例如氨氧化 物)一般可W至少约0.00003M，在其它实施例中约0.00005M到约0.5M且在其它实施例中约 0.0001M到约1M的浓度添加。碱性烙合溶液也可有利地包含金属盐。烙合溶液也可包含特性 调节组合物，其可用于提供适用于所选传递方法的溶液。
[0064] 形成透明导电膜和膜结构的处理
[0065] 在备受关注的实施例中，使用的工艺中首先分散稀疏纳米线膜且后续处理将金属 纳米线烙合成导电金属纳米结构化网络。烙合工艺可在经控制暴露于烙合蒸气的情况下 和/或经由烙合溶液的沉积进行。烙合纳米结构化金属膜一般形成于所选择的衬底表面上。 一般来说，经烙合的膜和烙合之前的膜均具有良好光特性，包括透明度和低混浊度。如下文 进一步描述，处理可适合于膜的图案化。可在导电膜上施加经图案化或未经图案化的聚合 物外涂层，W提供保护性覆盖且可选择所述聚合物W维持光学透明度。
[0066] -般来说，可基于特定应用按需要选择适合衬底。衬底表面可包含例如聚合物、玻 璃、无机半导体材料、无机介电材料、聚合物玻璃层制品、其复合物等的薄片。适合聚合物包 括例如聚对苯二甲酸乙二醋(PET)、聚糞二甲酸乙二醋(PEN)、聚丙締酸醋、聚（甲基丙締酸 甲醋）、聚締控、聚氯乙締、含氣聚合物、聚酷胺、聚酷亚胺、聚讽、聚硅氧烷、聚酸酸酬、聚降 冰片締、聚醋、聚苯乙締、聚氨基甲酸醋、聚乙締醇、聚乙酸乙締醋、丙締腊-下二締-苯乙締 共聚物、聚碳酸醋、其共聚物或其渗合物等。另外，所述材料可具有位于烙合金属纳米线网 络上的聚合物外涂层，且外涂层聚合物可包含W上关于衬底所列的聚合物。此外，可在导电 膜与衬底顶部上或此两者之间添加其它层W减少反射损失且改进堆叠的整体透射。
[0067] 对于金属纳米线墨水的沉积，可使用任何合理沉积方法，如浸涂、喷涂、刀口涂布、 棒涂、梅尔杆(Meyer-rod)涂布、狭缝型挤压式涂布、凹版印刷、旋涂等方法。所述墨水可具 有由添加剂针对所要沉积方法W适当方式调节的特性(如粘度）。同样，沉积方法指导沉积 液体的量，且可调节墨水的浓度W提供金属纳米线在表面上的所要负载。用分散液形成涂 层之后，可干燥纳米线网络W去除液体。干燥可在或可不在进行烙合工艺之前进行。
[0068] 可用酸面化物蒸气，如来自HC1、皿r、HI或其混合物的蒸气进行第一种烙合方法。 也可使用HF，但HF对一些衬底材料可能具有腐蚀性且毒性较高。详细地说，干燥的涂层可暴 露于酸面化物蒸气持续短暂时段。面化氨化合物为气态且可溶于水和其它极性溶剂（如 醇）。一般来说，用于烙合金属纳米线膜的蒸气可由气体储集器、由面化氨化合物溶液释放 的蒸气和/或另一来源产生。可使酸性蒸气快速越过涂层表面，例如持续约10秒，W形成纳 米线网络。一般来说，含纳米线的涂层可用酸蒸气处理不超过约4分钟，在其它实施例中约2 秒到约3.5分钟且在其它实施例中约5秒到约3分钟。此外，可并入产酸化合物(例如光酸或 光酸产生剂）。运些化学物质可在曝露于照射之后产生所要酸(例如HC1)。因此，此类化学反 应可用于图案化。聚合HC1光产生剂包括聚氯甲基苯乙締、共聚(氯甲基苯乙締-苯乙締）（例 如，来自西格马-奥德里奇）、共聚(氯甲基苯乙締-丙締酸化甲基苯乙締）、共聚(氯甲基苯乙 締-二甲基氨基乙基丙締酸化甲基苯乙締)或共聚（氯甲基苯乙締-Ξ甲基氨基乙基丙締酸 化甲基苯乙締）等，其可在曝露于福射之后W光化学方式产生HC1。此外，小分子HC1光释放 性化合物也适用，如2-(4-甲氧基苯乙締基)-4,6-双(立氯甲基)-1，3,5-立嗦（西格马-奥德 里奇）。所属领域的技术人员应认识到，处理时间的其它范围也涵盖在内且在本发明范围 内。
[0069] 关于一或多种烙合溶液的使用，烙合溶液同样可使用任何合理沉积方法施加，但 不同沉积方法可较易于用于不同溶液。烙合溶液可例如使用喷涂、浸涂、旋涂、刮涂、凹版印 巧IJ、喷墨印刷等方法沉积。在一些实施例中，相信烙合在干燥烙合溶液期间发生，其中干燥 工艺增加金属离子浓度。材料干燥时，相信液体可汇集到纳米结构之间的膜中的较低化学 势区域。膜可例如用空气加热枪、烘箱、热灯等干燥，但在一些实施例中可经空气干燥的膜 可为所要的。在一些实施例中，膜可在干燥期间加热到约50°C到约100°C的溫度。干燥之后， 可例如用醇或其它溶剂或溶剂渗合物(如乙醇或异丙醇)将膜洗涂一或多次，W去除过量固 体来降低混浊度。一般来说，相信烙合为低溫工艺，且促进干燥的任何热施加对于烙合为附 带的。可在图案化结果中发现清楚证据，热施加并不提高不含烙合溶液的区域的电导率。
[0070] 在将金属纳米线烙合成网络之后，单独纳米线一般不再存在，但用于形成网络的 纳米线的物理特性可在烙合金属纳米结构化网络的特性中得到反映。相信金属烙合有助于 所观测的电导率的增大且有助于可在低电阻量下获得的良好光学特性。相信烙合在处理期 间在相邻纳米线的几乎接触的点处发生。因此，烙合可设及端与端烙合、侧壁与侧壁烙合和 端与侧壁烙合。烙合程度可与处理条件有关。调节处理条件可用于在不降解纳米线网络的 情况下实现良好烙合，从而可获得所要膜特性。
[0071] 传递到衬底上的纳米线的量可设及获得所要量的透明度和电导率的各因素平衡。 尽管纳米线网络的厚度原则上可使用扫描电子显微法评估，但网络可相对稀疏W提供光学 透明度，此可使测量复杂化。一般来说，烙合金属纳米线网络的平均厚度将不超过约5微米， 在其它实施例中不超过约2微米且在其它实施例中为约lOnm到约500nm。然而，烙合纳米线 网络一般为具有次微米级显著表面纹理的相对开放的结构，且一般仅仅可使用间接方法来 估计厚度。纳米线的负载量可提供易于评估的有用网络参数，且负载值提供与厚度相关的 替代参数。因此，如本文所用，在衬底上纳米线的负载量一般呈现为一平方公尺衬底上纳米 线的毫克数。一般来说，纳米线网络的负载可为约O.lmg(毫克)/m2到约300mg/m2,在其它实 施例中为约0.5mg/m2到约200mg/m2且在其它实施例中为约Img/m2到约150mg/m 2。所属领域 的技术人员应认识到，在上述明确范围内的厚度和负载的其它范围也涵盖在内且在本发明 范围内。
[0072] 聚合物外涂层或聚合物层宜置放于金属层上，其可经或可不经图案化。一般来说， 聚合物粘合剂可适于用作聚合物外涂层，但也可使用其它聚合物。此外，关于处理，聚合物 外涂层可使用溶液涂布技术或其它处理方法，如挤压、层合、压延、烙融涂布技术等方法来 施加。对于经溶液处理的外涂层，上述各种涂布方法可同等地应用于运些层。然而，聚合物 外涂层的溶液处理可有关于未必与形成良好金属纳米线分散液相容的溶剂。
[0073] -般来说，聚合物外涂层的平均厚度可为约50纳米(nm)到约25微米，在其它实施 例中为约75nm到约15微米且在其它实施例中为约10化m到约10微米。所属领域的技术人员 应认识到，在上述明确范围内的外涂层厚度的其它范围也涵盖在内且在本发明范围内。在 一些实施例中，有可能通过折射率与厚度选择来选择外涂层，W使导电区和绝缘区的图案 在施加外涂层之后不易看见。外涂层可含有导电粒子，其平均粒径可在约3纳米到20微米范 围内。所述粒子（即，导电成分)可在涂布溶液的0.0001重量％到1.〇重量％范围内，所述涂 布溶液一般具有在约0.1重量％与80重量％之间的固体。运些粒子可由金属或金属涂层、金 属氧化物、导电有机材料、和碳的导电同素异形体(碳纳米管、富勒締、石墨締、碳纤维、碳黑 等)和前述材料的混合物组成。尽管外涂层不应达到高电导率水准，但运些导电粒子可允许 沉积较厚外涂层且也允许迹线电极的电导率。另外，外涂层可在沉积迹线电极之后沉积于 导电或图案化膜上。此允许使用较厚外涂层而具有相应稳定优势，同时仍允许保持在透明 导电层与银(或其它)汇流排之间的电导率。
[0074] 外涂层可覆盖或可不覆盖整个衬底表面。一般来说，选择用于外涂层的聚合物可 具有良好光学透明度。在一些实施例中，具有聚合物外涂层的膜的光学特性与上述导电膜 的光学特性无显著不同。此外，已发现，对于通过粘合剂交联的图案化来烙合金属纳米线的 图案化，沉积聚合物外涂层可有助于在处理结束时形成不易看见的图案，且所得具有外涂 层的图案在正常室内照明下可为近似于透明的。
[00对膜的电特性和光学特性
[0076] 烙合金属纳米结构化网络可提供低电阻，同时提供良好光学特性。因此，所述膜可 用作透明导电电极等。透明导电电极可适用于一系列应用，如沿太阳电池的光接收表面的 电极。对于显示器且确切地说对于触摸屏，所述膜可图案化W提供由膜形成的导电图案。相 对应的未烙合金属纳米线膜可具有极高电阻和良好光学特性，同时提供适合膜W烙合形成 具有低电阻值的膜。下文就若干不同图案化方法的细节进一步描述图案化，但对于不同图 案区段，图案化膜可关于电阻差异具有高对比度。具有图案化膜的衬底一般在图案的相应 部分具有良好光学特性。然而，图案的可见性可取决于图案化方法而变化。
[0077] 薄膜的电阻可W薄片电阻表示，其W欧姆每平方（Ω/□或欧姆/平方)为单位报告 W根据与测量方法相关的参数区分薄片电阻值与块体电阻值。膜的薄片电阻一般使用四点 探针测量法或等效方法来测量。在W下实例中，膜的薄片电阻使用四点探针法，或通过使用 快速干燥银浆料制成正方形W定义一平方来测量。烙合金属纳米线网络的薄片电阻可不超 过约300欧姆/平方，在其它实施例中不超过约200欧姆/平方，在其它实施例中不超过约100 欧姆/平方且在其它实施例中不超过约60欧姆/平方。所属领域的技术人员应认识到，在上 述明确范围内的薄片电阻的其它范围也涵盖在内且在本发明范围内。取决于特定应用，用 于装置中的薄片电阻的商业规格可能未必设及薄片电阻的较低值(如当可能设及额外成本 时），且作为不同质量触摸屏的目标限值，目前商业上的相关值可为例如270欧姆/平方，对 比150欧姆/平方，对比100欧姆/平方，对比50欧姆/平方，对比40欧姆/平方，对比30欧姆/平 方或小于30欧姆/平方。因此，对于某些应用，W较低成本的膜换取稍高薄片电阻值可为适 合的。一般来说，可通过增加纳米线负载来降低薄片电阻，但自其它方面看，增加负载可能 并非所要的，且金属负载仅为获得低薄片电阻值的诸多因素中的一种因素。
[0078] 对于作为透明导电膜的应用，需要烙合金属纳米线网络维持良好光学透明度。原 则上，光学透明度与负载呈反相关，因为较高负载导致透明度降低，但网络处理也可显著影 响透明度。此外，可选择聚合物粘合剂和其它添加剂W维持良好光学透明度。可相对于穿过 衬底的透射光评估光学透明度。举例来说，本文所述导电膜的透明度可通过使用UV-可见光 分光光度计且测量穿过导电膜和支撑衬底的总透射率来测量。透射率为透射光强度（I)与 入射光强度（I。）的比率。穿过膜的透射率(Τιι)可通过用所测量的总透射(T)除W穿过支撑 衬底的透射率(Tsub )来估算。（Τ = 1/1。且T/Tsub 二（1/1。)/( Isub//I。）二 I/Isub 二 Τ膜)因此，可松 正所报道的总透射率W去除穿过衬底的透射率，从而仅获得膜的透射率。尽管一般需要在 整个可见光谱内具有良好光学透明度，但为方便起见，光学透射率可W550nm波长的光报 告。或者或另外，透射率可W400皿到700nm波长的光的总透射率报告，且此类结果报告于W 下实例中。一般来说，对于烙合金属纳米线膜，550nm透射率和400nm到700nm的总透射率(或 为方便起见仅用"总透射率"）的测量无质的差别。在一些实施例中，由烙合网络形成的膜的 总透射率为至少80%，在其它实施例中为至少约85%，在其它实施例中为至少约90%，在其 它实施例中为至少约94%且在一些实施例中为约95%到约99%。透明聚合物衬底上的膜的 透明度可使用标准ASTM D1003("用于透明塑料的混浊度和光透射率的标准测试方法 (Standard Test Method for Haze and Luminous Transmittance of Transparent Plastics)")来评估，所述标准W引用的方式并入本文中。所属领域的技术人员应认识到， 在上述明确范围内的透射率的其它范围也涵盖在内且在本发明范围内。
[0079] 此外，良好光学透明度与低电阻的相关性可为尤其需要的。在薄片电阻为10欧姆/ 平方到约150欧姆/平方的一些实施例中，膜的总透射率可为至少约86%，在其它实施例中 为至少约88%且在其它实施例中为约90%到约99%。在其它实施例中，膜的薄片电阻可为 约40欧姆/平方到约125欧姆/平方且总透射率为约91 %到约98.5%。在另一实施例中，膜的 薄片电阻可不超过约175欧姆/平方且总透射率为至少约90%。所属领域的技术人员应认识 到，在上述明确范围内的光学透射率的其它范围也涵盖在内且在本发明范围内。
[0080] 烙合金属网络也可具有低混浊度和可见光的高透射率，同时具有所要的低薄片电 阻。混浊度可使用浊度仪基于上文提及的ASTM D1003来测量，且可去除衬底的混浊度贡献 W得到透明导电膜的混浊度值。在一些实施例中，经烧结的网络膜的混浊度值可不超过约 1.2%，在其它实施例中不超过约1.1%，在其它实施例中不超过约1.0%且在其它实施例中 为约0.9%到约0.5%。所属领域的技术人员应认识到，在上述明确范围内的混浊度的其它 范围也涵盖在内且在本发明范围内。
[0081] 膜光学特性的另一特征设及图案化膜，详细地说係经图案化W具有良好电导率 (即，低电阻）的区域和其它高电阻区的膜。尽管某些图案化方法提供在所有膜区均具有良 好光学透明度的膜，但图案本身可通过标准人类观测者在正常室内光观察下于透明衬底上 经充分照明的膜处目测检测。确切地说，如果图案化主要基于或仅基于衬底不同区域上金 属负载的变化，那么图案一般易于通过观测看见。然而，如下文进一步描述，基于选择性烙 合的图案化产生的图案可对于人类观测者在正常白色室内光下进行的检测基本上不可见。 可获得不可见图案对于某些应用可为所要的。
[00剧图案化
[0083] 经由将金属纳米线烙合成导电纳米结构化网络来引入电导率已使得发现一系列 灵活的有效图案化方法。含可福射交联的聚合物粘合剂的膜调配物已意外地在膜与烙合溶 液接触之前产生经由聚合物的选择性交联进行图案化的能力。因此，整体图案化可分Ξ种 一般类别描述:基于金属负载的图案化、基于助烙剂的图案化传递进行的图案化和基于在 传递烙合溶液之前使聚合物粘合剂固化进行的图案化。可选择特定图案化方法W使所得图 案化膜达到所要的处理目标和特性。
[0084] 沿衬底表面的烙合导电金属纳米结构化网络的特定图案一般取决于所要产品。换 句话说，导电图案一般引入如用于触摸屏等的领域的功能。当然，对于一些产品，整个表面 可导电，且对于运些应用，一般不进行图案化。对于设及图案化的实施例，一般可基于所选 择的设计来选择包含导电烙合金属纳米结构化网络的表面的比例。在一些实施例中，烙合 网络占表面约0.5 %到约99%，在其它实施例中占约5 %到约85 %且在其它实施例中占衬底 表面约10%到约70%。所属领域的技术人员应认识到，在上述明确范围内的表面覆盖率的 其它范围也涵盖在内且在本发明范围内。
[0085] 作为示意性实例，烙合金属纳米结构化网络可沿衬底表面100W由电阻区104、106 包围的单一导电路径102形成导电图案(如图1中所示），或沿衬底表面120W由电阻区128、 130、132、134包围的多个导电路径122、124和126形成图案(如图2中所示）。如图2中所示，烙 合区域与对应于导电路径122、124和126的Ξ个不同导电区相对应。图3中展示位于具有聚 合物外涂层142的聚合物衬底140上的具有图2的图案化膜的结构的侧视图。尽管图1-3中已 说明单一连接导电区和Ξ个独立连接的导电区，但应理解，可按需要形成具有两个、四个或 四个W上独立导电路径或区域的图案。对于诸多商业应用，可形成具有大量要素的相当复 杂的图案。确切地说，通过适合于本文所述膜的图案化的可用图案化技术，可形成具有高分 辨特征的极精细图案。同样，可按需要选择特定导电区的形状。
[0086] 图4中展示一个替代性实施例，其中金属电极位于外涂层下，与导电烙合金属网络 相接触。参看图4,烙合金属纳米结构化网络150、152由电阻区154、156、158隔开。由网络 150、152表示的膜负载于衬底160上。金属电极162、164提供导电网络150、152与适当电路的 电连接。聚合物外涂层166覆盖且保护导电网络150、152W及金属电极162、164。由于金属电 极162、164在外涂层下方，故必要时可使用较厚外涂层，而不会因外涂层的电绝缘作用不利 地改变效能。图5中展示整合到传感器设计中的薄导电膜的俯视示意图。传感器170包含由 绝缘区174隔开的导电金属纳米结构化膜区段172(W翻转的方形展示），其可包含或可不包 含未烙合的金属纳米线。金属迹线176、178、180、182各自连接一列导电膜172。金属迹线 176、178、180、182包含在相邻导电膜区段172之间的连接区段184，^及引导到传感器边缘 处的连接区186的导电区段，在所述连接区中金属迹线可连接到电路。聚合物外涂层190安 置于导电膜上。
[0087] 表面的烙合金属网络区与未烙合纳米线区的电导率之间的差异可提供所要功能。 一般来说，如实例中所述，烙合区与未烙合区之间的电导率的变化或对比度可为极大的。一 般来说，未烙合金属纳米线区的薄片电阻为烙合金属网络的薄片电阻的至少约10倍，在其 它实施例中为至少约100倍，在其它实施例中为至少约1000倍，且在其它实施例中为烙合金 属网络的薄片电阻的至少约1，〇〇〇,〇〇〇倍或1，〇〇〇,〇〇〇倍W上(例如，高达至少1〇9欧姆/平 方或109欧姆/平方W上）。可例如在未烙合网络或裸露的聚合物衬底上通过首先将银浆料 涂敷到样品表面上W界定一个正方形来进行高电阻测量。随后，可在大约120°c下使样品退 火20分钟W便使银浆料固化且干燥。将鳄鱼夹连接到银浆料，且导线可连接到适合的高电 阻测量装置，如在电屏蔽状态下的A1曲aLabs高电阻低电导率计。所述仪器可测量高达1999 千兆欧姆。所属领域的技术人员应认识到，在上述明确范围内的其它范围也涵盖在内且在 本发明范围内。
[0088] 基于金属负载的图案化可设及金属纳米线墨水在衬底表面的所选部分上的选择 性沉积和/或经沉积金属纳米线或纳米结构化膜的选择性去除。沉积期间的图案化已在W 上沉积金属纳米线墨水的上下文中描述。如果金属纳米线墨水仅在所选择的位置上沉积， 那么烙合溶液/蒸气可接触整个表面，因为不含金属纳米线的位置即使与烙合溶液/蒸气接 触，也不会变为导电的。如果金属纳米线墨水在衬底表面上沉积，那么可在烙合之前或之后 W及在固化聚合物粘合剂之前或之后显影所选择的区域W自所述区域去除金属。金属可经 由适当蚀刻或洗涂或其它适合方法去除。举例来说，金属纳米线的激光切除描述于日本写 真印刷有限公司(Nissha Printing Co丄td.)的题为"制造导电图案覆盖体的方法，和导电 图案覆盖体（Method of Manufacturing Conductive Pattern-Covered Body , and Conductive Pattern Covered Body)，'的日本专利5289859B中，所述专利W引用的方式并 入本文中。如果纳米线未烙合，那么洗涂步骤可适合于去除纳米线。如果纳米线已烙合，那 么可使用酸性蚀刻剂或其它适合湿式蚀刻剂。也可进行干式蚀刻。蚀刻/显影的图案化可使 用抗蚀剂组合物等进行。众多抗蚀剂(如光阻剂)可用于图案化且其为市售的。使用光(例如 UV光)或电子束的光微影法可用于形成高解析度图案，且金属纳米线或纳米结构化膜的图 案化可通过经窗口蚀刻使抗蚀剂成形来完成。正型和负型光阻剂均可使用。使用抗蚀剂进 行的图案化可使用光微影法进行，其中再进行福射曝光和显影W使抗蚀剂图案化。或者或 另外，可如通过网板印刷或凹版印刷来印刷抗蚀剂W使抗蚀剂图案化，从而完成本文所述 的图案化处理。一般来说，对于电绝缘区的金属负载比导电区低的实施例，相对于导电区， 电绝缘区可具有低至少1.5倍的金属负载，在一些实施例中低至少5倍的金属负载，在其它 实施例中低至少10倍的金属负载且在其它实施例中低至少20倍的金属负载。在一些实施例 中，电绝缘区可近似于不含金属。所属领域的技术人员应认识到，在上述明确范围内的降低 的金属负载的其它范围也涵盖在内且在本发明范围内。
[0089] 关于基于烙合溶液/蒸气的图案化传递进行的图案化，在整个衬底表面的金属负 载一般可为近似均匀的。在烙合溶液/蒸气接触金属纳米线的位置处，纳米线烙合形成的纳 米结构化网络可具有低电阻，且在烙合溶液/蒸气不接触金属纳米线膜的位置处，纳米线保 持未烙合并具有高电阻。烙合蒸气可使用蒸气阻挡遮罩，如W适当方式选择的抗蚀剂来图 案化。烙合溶液可经由选择性印刷(如网板印刷、凹版印刷或喷墨印刷)或经由在遮罩(如抗 蚀剂)存在下涂布来图案化。光阻剂可用于图案化，其中烙合溶液/蒸气在光阻剂福射图像 显现之后经由光阻剂中的窗口传递。烙合完成之后，可去除任何遮罩。可使用常见正型光阻 剂，如富±胶片巧1^1。11111)0〔6825、1'01(1'丽1?-1斗5680等；和负型光阻剂微抗蚀剂技术 (Micro Resist Technology)MR-N 415等。在直接印刷(如喷墨印刷)烙合溶液的情况下，可 避免使用抗蚀剂遮罩且减少处理步骤的数量。使用烙合溶液的选择性作用来形成图案的添 加剂图案化方法使膜的导电区与电阻区之间具有高度可见相似性且提供因烙合方法而可 用的潜在便利处理选择。
[0090] 可组合基于金属纳米线膜的图案化方法和基于烙合溶液的图案化方法。确切地 说，W金属纳米线墨水进行较粗糖的图案化，如仅覆盖衬底的一个较大区段，且接着用烙合 溶液进行较精制的图案化可为有用的。
[0091] 在第Ξ种图案化方法中，已发现在适当方式选择的可固化粘合剂存在下，粘合剂 的交联可抑制金属纳米线的烙合，而未交联粘合剂的存在则不阻止纳米线烙合。因此，可用 所述交联的适当图案化来进行图案化。交联可例如由福射(如紫外福射、电子束福射或设有 红外福射的加热)诱导。可用福射遮罩阻挡所选择区域上的福射或通过在整个表面上扫描 福射W选择性地交联粘合剂来进行图案化。图6中示意性地展示此工艺。在第一视图中，展 示具有金属纳米线涂层或膜202的衬底200。在第二视图中，福射204在遮罩206存在下进行 图案化W形成由未交联膜210的区域隔开的交联膜208。在第Ξ连续视图中，使用W适当方 式选择的涂布设备220自烙合溶液储集器222沉积烙合溶液，W形成由经烙合且未交联的区 域226的区域隔开的未烙合且经交联的区域224的图案。完成烙合工艺之后，膜可经由在整 个表面上的进一步照射或经由适合的平缓加热(如加热到l〇〇°C持续20秒到30分钟)来进一 步交联。
[0092] 在一些实施例中，金属纳米结构化膜可用作其它材料的替代物，所述材料如导电 金属氧化物(如氧化铜锡)薄膜。举例来说，可将具有烙合金属纳米结构化膜的聚合物漉并 入工艺流程中。可在图案化之前安置聚合物外涂层。可使用如用激光蚀刻或用湿式或干式 蚀刻掩蔽进行的图案化来形成由去除至少一些金属的区域隔开的导电膜的所要图案。可替 代或完成聚合物外涂层。可将金属迹线或集电器安置在外涂层上。向聚合物外涂层添加一 些导电稀释剂可降低外涂层的电阻，而不会使导电图案短路。
[0093] 基于使用烙合金属纳米结构化网络的图案化选择表明替代性工艺流程。在替代性 工艺流程中，图案化在安置聚合物外涂层之前进行。原则上，此工艺顺序可用上述图案化方 法中的任一者进行，但为方便起见，此工艺流程描述于具有未烙合金属纳米线的电绝缘区 和具有烙合金属纳米结构化网络的导电区的图案化层情形中。如上所指示，此类图案化可 通过在具有金属纳米线的膜中使助烙剂的传递图案化和/或通过使聚合物粘合剂的交联图 案化来进行。
[0094] 参看图7,描绘了工艺流程，其中流程箭头指示工艺流程，其一般与时间流对应，但 可与或可不与物理运动对应。在第一视图中，展示具有图案化膜的衬底250,所述膜具有导 电区252和不导电区254。尽管所述图指示特定衬底材料，即，具有额外聚合物硬涂层的经热 稳定的PET聚合物，但工艺一般可用任何合理衬底进行。在一些实施例中，导电区252包含烙 合金属纳米结构化网络且不导电区254包含未烙合金属纳米线。参看图7的中间视图，沉积 金属集电器或迹线256,使其与导电区252接触。尽管金属迹线256可使用任何合理工艺沉积 和/或图案化，但在一些实施例中，可网版印刷且加热导电银或铜浆料W形成金属迹线。在 一些实施例中，可通过电锻、热分解、蒸发、瓣锻或其它合理的薄膜沉积技术来沉积银、铜或 其它金属迹线。在图7的最后一个视图中，将聚合物外涂层260安置在经涂布的衬底250上W 覆盖金属迹线256。
[00巧]触控传感器
[0096] 本文所述的透明导电膜可有效地并入可适用于诸多电子装置的触摸屏中的触控 传感器中。本文大体上描述一些代表性实施例，但透明导电膜可适用于其它所要设计。触控 传感器的常见特征一般为自然状态下（即，当未进行触控或W其它方式外部接触时)在间隔 分开的结构中存在两个透明导电电极结构。对于在电容上操作的传感器，介电层一般在两 个电极结构之间。参看图8,代表性基于电容的触控传感器302包含显示器组件304、任选的 底部衬底306、第一透明导电电极结构307、介电层308 (如聚合物或玻璃片）、第二透明导电 电极结构310、任选的顶部覆盖层312W及测量与传感器的触控相关的电容变化的测量电路 314。参看图9,代表性基于电阻的触控传感器340包含显示器组件342;任选的底部衬底344; 第一透明导电电极结构346;第二透明导电电极结构348;支撑电极结构在其自然结构下之 间隔分开结构的支撑结构350、352;顶部覆盖层354; W及电阻测量电路356。
[0097] 显示器组件304、342可为例如基于L抓的显示器、LCD显示器或其它所要显示器组 件。衬底306、344W及覆盖层312、354可独立地为透明聚合物薄片或其它透明薄片。支撑结 构可由介电材料形成，且传感器结构可包含额外支撑件W提供所要的稳定装置。测量电路 314、356为所属领域中已知的。透明导电电极307、310、346和348可使用烙合金属网络有效 地形成，其可W适当方式图案化W形成不同传感器，但在一些实施例中，烙合金属网络形成 一些透明电极结构，而所述装置中的其它透明电极结构可包含如氧化铜锡、经侣渗杂的氧 化锋等的材料。如本文所述，烙合金属网络可有效地图案化，且其对于形成传感器的一或多 个电极结构中的图案化膜可为所要的，w使得透明导电结构中的多个电极可用于提供与触 控工艺相关的位置信息。使用图案化透明导电电极形成图案化触控传感器描述于例如宫本 (Miyamoto)等人的题为"触控传感器、具有触控传感器的显示器W及产生位置数据的方法 (Touch Sensor.Display With Touch Sensor,and Method for Generating Position 化ta)"的美国专利8,031，180和坂田（Sakata)等人的题为"窄框触摸输入薄片、其制造方法 W及用于窄框触摸输入薄片中的导电薄片（Narrow Frame Touch Input化eet, Manufacturing Method of Same,and Conductive Sheet Used in Narrow Frame Touch Input Sheet)"的公开的美国专利申请2012/0073947中，此二者均W引用的方式并入本文 中。
[009引 实例
[0099] W下实例使用平均直径在25nm与50nm之间且平均长度为10微米到30微米的市售 银纳米线。使用W下程序形成银纳米线(AgNW)膜。将市售银纳米线(AgNW)分散于溶剂中，形 成AgNW分散液。AgNW分散液通常在醇溶剂的0.1重量％到1.0重量％的范围中。随后，在玻璃 或聚对苯二甲酸乙二醋（PET)表面上使用喷涂或手拉杆法或通过刮涂，将分散液沉积为 AgNW膜。随后，用所选择的助烙剂进一步处理AgNW膜，形成烙合金属纳米结构化网络。
[0100] 用肥1蒸气或烙合溶液进行烙合。在HC1蒸气的情况下，使用浓酸溶液作为HC1蒸气 源。通过使经涂布的膜暴露于蒸气数秒来将HC1蒸气施加于AgNW膜。当用烙合溶液进行烙合 时，用含AgN〇3 (或AgF)的HN化和乙醇对膜进行洗涂或刮刀处理，其中对应地Ag+浓度为约 0.0 OlmM 到 50mM 且 HN03 浓度为约0.0 OlmM 到 50mM。
[0101 ]使用浊度仪通过聚合物衬底上的膜测量AgNW膜样品的总透射率(TT)和混浊度。为 调节W下样品的混浊度测量，可自测量值中减去衬底混浊度值，仅得到透明导电膜的近似 混浊度测量值。所述仪器经设计成基于ASTM D 1003标准（"用于透明塑料的混浊度和光透 射率的标准测试方法"）来评估光学特性，所述标准W引用的方式并入本文中。运些膜的总 透射率和混浊度包括阳T衬底，其基础总透射率和混浊度分别为约92.9%和0.1 %到0.4%。 除非另外指示，否则用4点探针法测量薄片电阻。在W下实例中，呈现若干不同助烙剂溶液。 提供烙合之前和之后(尤其是之后)的透明导体特性和膜的薄片电阻。图13中展示代表性平 均膜值的薄片电阻和混浊度值的比较。纳米线网络可由银和可充当墨水分散剂或粘合剂的 一些聚合物组成。在运些实例形成的未烙合金属纳米线膜上进行代表性高电阻的测量。为 进行测量，将一平方银浆料涂敷到样品表面上W定义一平方，随后使其在大约120°C下退火 20分钟W便使银浆料固化且干燥。将鳄鱼夹连接到银浆料，且将导线连接到市售的高电阻 测量装置。
[。…。实例1去离子水作为AgNW墨水溶剂
[0103] 此实例测试去离子水充当AgNW墨水溶剂的能力。
[0104] 在去离子水中形成AgNW墨水。所述墨水包含0.4重量％到0.7重量％浓度的 ELmCITE啜2669 (踰彩特国际）粘合剂或0.4重量％到0.6重量％浓度的SANCUR巨咳843 (路博润)粘合剂。将湿润剂和增稠剂各自W0.1重量％到〇.45重量％的浓度添加到一些样 品中。AgNW墨水具有大约0.2重量％银纳米线。随后，使用梅尔杆或刮涂法将墨水涂布于PET 衬底上。用空气加热枪或IR灯快速干燥膜数秒W使其闪蒸掉溶剂，同时不显著改变金属纳 米线。
[0105] 随后，通过烙合工艺用肥1蒸气或者如上所述的AgN〇3或A评于HN03和乙醇中的溶液 来处理膜。表1中比较施加助烙剂之前和之后的膜特性。用助烙剂处理的膜均显示显著降低 的电阻，表明运些膜样品中已发生烙合或烙合。
[0106] 表1
[0107]
[0109]总体来说，蒸气烙合结果与溶液烙合结果在性质上类似。
[0"0] 实例2粘合剂在去离子水与有机溶剂的AgNW墨水中的作用
[0111] 此实例测试添加到用去离子水与有机溶剂的混合物作为溶剂的AgNW墨水中的不 同聚合物粘合剂的使用。
[0112] 在去离子水与乙醇、下基赛路苏(butyl cellosolve，BC)或丙二醇单甲酸(PGME) 的混合物中形成AgNW墨水。墨水包含在0.3重量％到1.5重量％范围内的W下粘合剂:来自 路博润的 CARBOS巨ΤΚ:Γ) I 711、CARBOSET某 CR 7<S I、CARBOSET^5PC-27(丙締酸树脂）； 来自空/ (产im的HYBRIDU民寬-870、 HYB民IDUR及-570 ( P U I));来自己斯夫的 JONCRYL嚴 1915、JONC民YL思 1919、JONCRYL某%~)、JONC民YL货 1987、、ION〔RYL货8383 (丙締酸树脂）；来自盖尔纳工业有限责任公司（Gellner Industrial化C)的01'1'0?011(- 633、0TT0P0L S-75、0TT0P0L 522(丙締酸树脂）；来自Henkel的QW 200、QW 93、QW18-1 (PUD)、SF 18(PUD);来自 Resinate Materials Group, Inc.的 R-162、R-170(PUD);来自路博 淮]的 SANCURE运 Η 1 5、SANCU艮E愈 8 4 3、SANCURE篡 8 1 :; C、SANCURE震.8 7 8、 SANCU艮E⑥ 898、SANCU民E? OM-933 ;来自拜耳材料科学的BAYHYDROL⑧ U XP 2239 (PUD)、BAYHYDROI屈册 2952(PUD);或来自 DMS新树脂公司的 NEOCRYL?XK-98。将经 环氧基官能化的硅烷寡聚物巧po巧functionalized silane oligomer,EFSO)或非离子表 面活性剂(non-ionic surfactant，NIS)作为湿润剂W约0.05重量％到约0.2重量％的浓度 添加到一些样品中。将0.2重量％到0.45重量％浓度的改性尿素(MU)、0.2重量％到0.45重 量％浓度的丙締酸增稠剂(AT)或0.1重量％浓度的聚丙締酷胺(PAM)作为增稠剂添加到一 些样品中。一些样品包括约0.02重量％到约0.05重量％浓度的聚合物分散剂。下表2中列出 AgNW墨水的组成。随后使用梅尔杆或刮涂法涂布墨水。用空气加热枪或IR灯快速干燥膜数 秒W使其闪蒸掉溶剂。
[011引随后，用如上所述的AgNO巧HN03和乙醇中的烙合溶液处理膜。表2中比较施加助烙 剂之前和之后的膜特性。
[0114] 表2
[0115]
[0116]
[0117]
[0118] 对于所有聚合物粘合剂，薄片电阻结果大致类似。
[0119] 实例3有机溶剂作为AgNW溶剂
[0120] 此实例测试有机溶剂充当AgNW墨水溶剂的能力。
[0121 ] 在甲基乙基酬(MEK)、异下醇（IBA)、甲基异下基酬(MIBK)、叔下醇(TBA)、丙二醇单 甲酸(PGME)、丙二醇单甲酸乙酸醋(PGMEA)、乙酸正下醋(BA)、乙酸乙醋化A)、乙醇化tOH)、 乳酸乙醋化LA)或下基纤维素(BC)的溶剂混合物中，或在甲苯/甲醇/环戊酬(TMC)混合物中 形成AgNW墨水。墨水包含W下粘合剂:来自伊:t曼化学化astman Chemical)的CAB 171-15; 来自西格马-奥德里奇的乙基纤维素化C)、聚乙酸乙締醋（PVAc);来自踰彩特国际的 ELVACITE及 2 0 4 1、ELmClTE愚 2 0 1 0、ELVACITE驳 2 0 4 2、丘LVACTTE嚴 2 0 4 5、 ELVAC打E⑥2669;来自DMS新树脂的NEOCRYL⑧XK-98;来自己斯夫的JONCRYL·狼611、 JONCRYL? 690;来自美国可乐丽公司的MOW灯OL? B60HH(聚（乙締 T缩醒)）。一些样品 包括相对于聚合物粘合剂1重量％到3重量％的浓度的交联剂（来自DMS新树脂的 化osslinker CX-100)。一些样品包括0.1重量％浓度的表面活性剂作为湿润剂。一些样品 包括0.4重量％到0.5重量％浓度的增稠剂。一些样品包括约0.02重量％到约0.05重量％浓 度的聚合物分散剂。下表3中列出AgNW墨水的组成。随后使用梅尔杆或刮涂法涂布墨水。用 空气加热枪或IR灯快速干燥膜数秒W使其闪蒸掉溶剂。
[01随后，用烙合工艺，用HC1蒸气或者如上所述的AgN03或A评于HN化和乙醇中的烙合 溶液通过洗涂或刮涂(B)来处理膜。表3中比较施加助烙剂之前和之后的膜特性。
[0123]表3
[0124]
[0125]
[0126]
[0127]某些溶剂组合使沉积而不经烙合的膜较一致地具有高薄片电阻。
[01巧]实例4分散剂对用基于乙酸正下醋和异下醇溶剂的AgNW墨水形成的膜的电阻率的 影响
[0129] 此实例测试分散剂对乙酸正下醋和异下醇溶剂AgNW墨水的电阻率的影响。
[0130] 在乙酸正下醋与异下醇的混合物（1: Iv/v)中形成AgNW浓度为约0.145重量％的 AgNW墨水。墨水包含0.70重量％浓度的来自踰彩特国际的ELVACn'E篡2669粘合剂和 0.021重量％浓度的交联剂（来自DMS新树脂的CX-100)。墨水也包含0.25重量％到0.3重 量％浓度的聚合物分散剂或表面活性剂。下表4中列出AgNW墨水的组成。随后使用梅尔杆涂 布墨水。用空气加热枪或IR灯快速干燥膜数秒W使其闪蒸掉溶剂。
[0131] 随后，如上所述用含AgNO巧HN03和乙醇中的烙合溶液漂洗膜。表4中比较施加助烙 剂之前和之后的膜特性。
[0132] 表4
[0133]
[0134] 膜一般具有性质上类似的特性。
[0。引实例5 UV诱导的粘合剂交联对AgNW烙合的影响
[0136] 此实例测试含UV可固化树脂的银纳米线膜用于银纳米线图案化。
[0137] 如表5中所示，在AgNW墨水中使用0.60重量％UV可固化树脂。将含1重量％浓度的 光交联剂的出〇/化細W不同比例引入AgNW墨水中。使用UV传送系统在约1 OOmW/cm2和约5m/ min下使经涂布的膜样品固化。随后，膜经历乙醇漂洗，或施加如上所述由AgN〇3溶于HN化和 乙醇中组成的烙合溶液。测量膜的电阻、总透射率和混浊度值(包括来自PET的贡献)且结果 列于下表5中。随着固化增加，电阻大幅增加。在UV下通过Ξ次或Ξ次W上的样品超出手持 式4点探针的范围。
[013引 表5 [0139]
[0141]结果表明，固化膜可抑制AgNW烙合成导电膜。因此，结果表明交联的图案化可使纳 米线的烙合有效地图案化。
[01创实例6用于选择性烙合的强化基底涂层
[0143]此实例测试含UV可交联材料的银纳米线膜用于银纳米线膜图案化。
[0144] 如表6中所示，将来自加州硬涂层公司（California化rdcoating Company)的加 州硬涂层溶液PermaNew 6000(V2)(CHC)引入AgNW墨水中。墨水在水-醇混合溶剂中包含 0.165重量％ AgNW、0.45重量％增稠剂、0.6重量％ PU粘合剂和0.1重量％湿润剂。使用UV传 送系统在约lOOmW/cm2和约5m/min下使某些区域或样品固化。随后，对膜施加如上所述的由 AgM)3溶于HN化和乙醇中组成的烙合溶液。测量膜的电阻、总透射率和混浊度值(包括来自 阳T的贡献)且结果列于下表6中。样品5A和5B中的最佳化条件展示，如与固化(曝光)区中超 出范围的电阻相对，施加烙合溶液之后非固化区域中具有约80欧姆/平方或约65欧姆/平方 的电阻。在较低CHC浓度下，烙合溶液使所有区域导电。在中等CHC浓度下，固化区中的电阻 极高且未固化区中的电阻<100欧姆/平方。在较高CHC浓度下，尽管施加烙合溶液，但电阻极 高，表明其干扰烙合工艺。
[0145] 表6
[0146]
[0147] 此实例证实W适当方式形成的膜基于聚合物粘合剂的交联图案化使薄片电阻图 案化的能力。
[014引实例7使用UV可固化Ag纳米线墨水的图案化
[0149] 此实例测试含UV可交联材料的基底涂层用于银纳米线的不可见图案化。
[0150] 如表7中所示，在AgNW墨水中引入0.30重量％浓度的UV树脂，即来自拜耳材料科学 的BAYHYDROL⑥UV 2689(UV 2689)、目AYHYDR〇L?UV 2317(UV 2317);来自氯特的 UCECOAT 7674.K(UC 7674)、UCECOAT某7655(UC 7655)、U广ECOAT嚴7699(UC 7699) 和UCECOAT愈7890(UC 7890); W及0.015重量％浓度的光交联剂(光引发剂）。随后，使样 品在约lOOmW/cm2和约5m/min下通过UV传送系统W交联曝光区。UV固化之后，随后对膜施加 如上所述的由AgN〇3溶于HN03和乙醇中组成的烙合溶液。ii量经图案化膜的电阻、总透射率 和混浊度值(包括来自PET的贡献)且结果列于下表7中。
[0151] 表7
[0152]
[0153] 图10中呈现施加烙合溶液和漂洗之后膜的代表性扫描电子显微照片。可沿膜观测 到聚合物粘合剂的部分去除。尚不了解粘合剂的去除是否与纳米线的烙合和/或与膜的烙 合区段与未烙合区段之间所观测的一些可视差异相关。然而，如W下实例中所述，施加聚合 物外涂层可显著降低或消除膜的未烙合区段与烙合区段之间的可视差异。
[0154] 实例8用于不可见图案化的外涂层
[0155] 此实例证实外涂层降低经选择性烙合的AgNW膜中图案的可见度的能力。
[0156] 用UV可固化的聚合物外涂层溶液涂布实例7的经选择性烙合的AgNW膜。确切地说， 根据实例7的方法，沿长约Ξ英寸且宽度不同的线烙合银纳米线。通过上述方法测试经涂布 样品的总透射率和混浊度。在图案化膜中间沿两英寸条带安置聚合物外涂层，保留约半英 寸烙合导电线沿外涂层的每一端伸出。参看图11，展示在聚合物衬底上的膜，且外涂层施加 到衬底表面的中屯、条带。在外涂层任一侧上的图案化线为可见的，但在存在外涂层的位置 处图案化基本上不可见。因此，用聚合物外涂层涂布的图案化样品显示显著降低的图案可 见度。
[0157] 出于比较，将银纳米线墨水沉积到衬底上且用烙合溶液烙合。随后，用光微影法和 蚀刻使导电膜图案化，移去除沿一连串约Ξ英寸的长线W外的烙合金属纳米结构化网络。 蚀刻且去除光阻剂之后，W与用于形成图11中所展示的膜相同的聚合物外涂层覆盖膜。参 看图12,通过蚀刻形成的图案在施加聚合物外涂层之后仍为可见的，因此通过去除金属形 成的导电区段和电阻区段的可见图案看来未经由添加聚合物外涂层而显著降低可见性。 [015引实例9碱性烙合溶液
[0159] 此实例证实碱性烙合溶液烙合AgNW膜的能力。
[0160] 在乙酸下醋-异下醇溶剂混合物中形成AgNW墨水。墨水包含0.7重量％浓度的来自 踰彩特国际的ELm网TE避2669粘合剂W及0.014重量％至化.035重量％浓度的来自DMS新 树脂的交联剂CX-100。随后使用梅尔杆或刮涂法涂布墨水。用空气加热枪或IR灯快速干燥 膜数秒W使其闪蒸掉溶剂且在65Γ下加热1分钟。
[0161] 随后，用烙合工艺处理膜，所述膜的一部分用碱性烙合溶液(0.1N NaOH水溶液)进 行1分钟处理，且使所述涂层的另一部分暴露于使用如上所述的AgN〇3于HN03和乙醇中的酸 性烙合溶液进行的喷雾洗涂。表8中比较施加助烙剂之前和之后的膜特性。用助烙剂处理的 膜均显示显著降低的电阻，表明运些膜样品中已发生烙合或烙合。
[0162] 表8
[0163]
[0164] 此实例证实碱性溶液作为助烙剂降低含粘合剂的AgNW涂层的薄片电阻的能力。
[0165] W上实施例意图为说明性而非限制性的。其它实施例也在权利要求书内。此外，尽 管已参照特定实施例描述本发明，但所属领域的技术人员应认识到，在不脱离本发明的精 神和范围的情况下，可对形式和细节作出改变。对W上文献W引用的方式进行的任何并入 是有限的，因此并未并入违背本文的明确公开内容的主题内容。
【主权项】
1. 一种经涂布的衬底，其包含衬底与在所述衬底的至少一部分上的导电涂层，所述导 电涂层包含纳米结构化金属网络和经交联的聚合物粘合剂，且具有不超过约270欧姆/平方 的薄片电阻、至少约90%的光学透射率和不超过约1%的混浊度。2. 根据权利要求1所述的经涂布的衬底，其中所述导电涂层覆盖所述衬底表面的一部 分，且其中所述衬底表面的另一部分包含电绝缘涂层，所述电绝缘涂层包含聚合物粘合剂 和金属纳米线，且具有至少约20,000欧姆/平方的薄片电阻、至少约90%的光学透射率和不 超过约1 %的混浊度。3. 根据权利要求2所述的经涂布的衬底，其中所述衬底包含聚合物薄片，其中所述纳米 结构化金属网络包含银且其中所述图案在普通室内照明下近似于不可见。4. 根据权利要求1到3中任一权利要求所述的经涂布的衬底，其中所述聚合物粘合剂包 含聚氨基甲酸酯、丙烯酸树脂、丙烯酸共聚物、纤维素或其混合物。5. 根据权利要求1到4中任一权利要求所述的经涂布的衬底，其中所述纳米结构化金属 网络包含银且所述表面上的负载为约〇.5mg/m 2到约200mg/m2。6. 根据权利要求1到5中任一权利要求所述的经涂布的衬底，其中所述涂层的薄片电阻 不超过约150欧姆/平方。7. 根据权利要求1到6中任一权利要求所述的经涂布的衬底，其中所述涂层的薄片电阻 不超过约95欧姆/平方。8. 根据权利要求1到7中任一权利要求所述的经涂布的衬底，其中所述涂层具有至少约 94%的光学透射率和不超过约0.9%的混浊度。9. 一种金属纳米线墨水，其包含溶剂、约0.01重量％ (wt% )到约2重量％的金属纳米 线、约0.02重量％到约5重量％的可交联有机聚合物以及约0.05重量％到约2重量％的增稠 剂。10. -种导电膜处理系统，其包含金属纳米线墨水和熔合溶液(fusing solution)，其 中 所述金属纳米线墨水包含溶剂、约0.01重量％ (wt% )到约2重量％的金属纳米线、约 0.02重量％到约5重量％的可交联有机聚合物以及约0.05重量％到约2重量％的处理添加 剂，且 所述熔合溶液包含溶剂和助熔剂。11. 根据权利要求10所述的金属纳米线墨水，其中所述处理添加剂包含湿润剂、聚合物 分散剂、增稠剂或其混合物。12. 根据权利要求10或权利要求11所述的金属纳米线墨水，其中所述处理添加剂包含 增稠剂。13. 根据权利要求10到12中任一权利要求所述的金属纳米线墨水，其中所述可交联有 机聚合物包含聚氨基甲酸酯、丙烯酸树脂、丙烯酸共聚物、纤维素或其混合物。14. 根据权利要求10到13中任一权利要求所述的金属纳米线墨水，其进一步包含约 0.0005重量％到约1重量％的交联剂。15. 根据权利要求10到14中任一权利要求所述的金属纳米线墨水，其中所述溶剂为水 性溶剂（aqueous solvent)。16. 根据权利要求10到15中任一权利要求所述的金属纳米线墨水，其中所述助熔剂包 含卤阴离子、还原剂、碱或其适合组合。17. 根据权利要求10到16中任一权利要求所述的金属纳米线墨水，其包含约0.05重 量％到约1重量％的金属纳米线、约0.05重量％到约2重量％的可交联有机聚合物以及约 0.1重量％到约1.5重量％的处理添加剂。18. -种用于形成图案化导电透明涂层的方法，所述方法包含： 将金属纳米线熔合溶液施加到衬底上的图案化初始涂层，以形成图案化差异导电涂 层，所述图案化差异导电涂层具有薄片电阻不超过约270欧姆/平方的区域和薄片电阻为至 少约20，000欧姆/平方的区域，其中所述熔合溶液包含助熔剂，且其中所述图案化初始涂层 包含具有金属纳米线和未交联的可辐射固化聚合物的区域以及具有金属纳米线和经交联 聚合物的其它区域，其中所述熔合溶液将所述金属纳米线和所述未交联聚合物中的至少一 部分转变成熔合金属纳米结构化层，其薄片电阻不超过约270欧姆/平方。19. 根据权利要求18所述的方法，其中所述金属纳米线烧结溶液的施加包含将所述熔 合溶液涂布于整个衬底表面上。20. 根据权利要求18或权利要求19所述的方法，其中所述衬底包含且所述图案化差异 导电涂层具有横过所述涂层至少约90%的光学透射率、横过所述涂层不超过约1%的混浊 度和在普通室内照明下近似于不可见的图案。21. 根据权利要求18到20中任一权利要求所述的方法，其进一步包含在施加所述熔合 溶液之后，在所要时间之后漂洗所述涂层。22. 根据权利要求18到21中任一权利要求所述的方法，其进一步包含施加聚合物外涂 层。23. 根据权利要求18到22中任一权利要求所述的方法，其中所述助熔剂选自有效量的 卤阴离子、与金属离子源组合的还原剂、和碱性剂。24. -种用于形成熔合金属纳米结构化网络的方法，所述方法包含： 将具有氢氧根阴离子浓度为至少约3 Χ10-5Μ或pH为至少约9.5个pH单位的碱性组合物 的恪合溶液沉积到金属奈米线的层上以恪合所述金属奈米线。25. 根据权利要求24所述的方法，其中所述熔合溶液进一步包含金属盐。26. 根据权利要求24或权利要求25所述的方法，其中所述氢氧根阴离子浓度为至少约1 X 10、或pH为至少约10个pH单位。27. 根据权利要求24到26中任一权利要求所述的方法，其中所述熔合溶液包含水性溶 剂。28. 根据权利要求24到27中任一权利要求所述的方法，其中所述熔合溶液包含醇溶剂。29. 根据权利要求24到28中任一权利要求所述的方法，其中所述金属纳米线层在衬底 表面上的负载为约0.5mg/m2到约200mg/m 2。30. 根据权利要求24到29中任一权利要求所述的方法，其中所述所得熔合金属纳米结 构化网络具有不超过约300欧姆/平方的电导率、至少约90%的透射率和不超过约1.1%的 混浊度。31. -种图案化结构，其包含具有表面的衬底、在所述表面上图案化的导电区和电绝缘 区的图案和在导电区与同所述图案化区域分隔开的连接区之间形成导电路径的金属迹线， 以及覆盖所述金属迹线的至少一部分的聚合物外涂层。32. 根据权利要求31所述的图案化结构，其中所述导电区与所述电绝缘区在所述衬底 表面上的金属负载各自为约0.5mg/m2到约2 OOmg/m2，且其中所述电绝缘区的薄片电阻为所 述导电区的薄片电阻的至少约100倍。33. 根据权利要求31或权利要求32所述的图案化结构，其中所述电绝缘区的金属负载 比所述导电区低至少5倍。34. 根据权利要求31到33中任一权利要求所述的图案化结构，其中所述金属迹线包含 银和/或铜。35. 根据权利要求31到34中任一权利要求所述的图案化结构，其中所述聚合物外涂层 的厚度为约500nm到约10微米。36. 根据权利要求31到35中任一权利要求所述的图案化衬底，其中所述连接区位于或 接近所述衬底的边缘。
【文档编号】H05K1/02GK105874889SQ201480071606
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2014年11月14日
【发明人】杨希强, 李英熙, 黄永裕, 克里斯托弗·S·斯库利, 克利福德·M·莫里斯, 阿加依·维尔卡
【申请人】C3奈米有限公司