低雾度透明导体的制作方法
【技术领域】
[0002] 本公开设及低雾度透明导体、墨水组合物W及制造低雾度透明导体和墨水组合物 的方法。
【背景技术】
[0003] 透明导体是光学透明且导电的膜。其广泛地用在显示器、触摸板、光伏（PV)、各种 电子报、静电屏蔽、加热或防反射涂层（例如窗户）等领域。各种技术已基于例如金属纳米 结构、透明传导氧化物（例如，通过溶胶凝胶方法）、传导聚合物和/或碳纳米管的一种或多 种传导媒介来制造透明导体。通常，透明导体还包括其上沉积有或涂有传导膜的透明衬底。
[0004] 根据最终用途，透明导体可W创建有预定的电学特性和光学特性，包括例如薄层 电阻、光学透明度W及雾度。通常，制造透明导体需要电学性能与光学性能之间的权衡。作 为针对基于纳米结构的透明导体的一般规则，高透射率和低雾度通常与较少的传导纳米结 构相关联，而运转而导致较高的薄层电阻（即，较低的传导性）。 阳0化]透明导体的许多商业应用（例如触摸板和显示器）需要雾度水平保持在2%之下。 由于在获得如此低水平的雾度时不可能保持满意的传导率，所W尤其对制造低雾度透明导 体存在挑战。
【发明内容】
[0006] 本文所描述的是低雾度透明导体，其在保持高导电性（例如小于350欧姆/平方） 的同时具有小于1. 5%的雾度（更典型地，小于0. 5% )还描述了制造该低雾度透明导体的 方法。
[0007] 一个实施方案提供了一种透明导体，包括多个传导纳米结构，其中所述透明导体 具有小于1. 5%的雾度W及小于350欧姆/平方的薄层电阻。
[0008] 又一实施方案提供了一种透明导体，其中薄层电阻小于50欧姆/平方。
[0009] 又一实施方案提供了一种透明导体，其中雾度小于0. 5%。
[0010] 另一实施方案提供了一种透明导体，包括多个传导纳米结构，其中所述透明导体 具有约0. 3-0. 4%的雾度W及约170-350欧姆/平方的薄层电阻。
[0011] 另一实施方案提供了一种透明导体，包括多个传导纳米结构，其中所述透明导体 具有约0. 4-0. 5%的雾度W及约120-170欧姆/平方的薄层电阻。
[0012] 另一实施方案提供了一种透明导体，包括多个传导纳米结构，其中所述透明导体 具有约0. 5-0. 7%的雾度W及约80-120欧姆/平方的薄层电阻。
[0013] 另一实施方案提供了一种透明导体，包括多个传导纳米结构，其中所述透明导体 具有约0. 7-1. 0%的雾度W及约50-80欧姆/平方的薄层电阻。
[0014] 另一实施方案提供了一种透明导体，包括多个传导纳米结构，其中所述透明导体 具有约1. 0-1. 5%的雾度W及约30-50欧姆/平方的薄层电阻。
[0015] 另一些实施方案提供了一种具有W上膜规格的透明导体，其中具有至少为10的 长宽比的所述传导纳米结构中超过99%的传导纳米结构的长度不超过55 ym，或者其中 具有至少为10的长宽比的所述传导纳米结构中超过99%的传导纳米结构的长度不超过 45 ym，或者其中具有至少为10的长宽比的所述传导纳米结构中超过95%的传导纳米结构 的长度约为5至50 ym，或者其中具有至少为10的长宽比的所述传导纳米结构中超过95% 的传导纳米结构的长度约为5至30 ym，或者其中具有至少为10的长宽比的所述传导纳米 结构的平均长度约为10-22 ym，或者其中具有至少为10的长宽比的所述传导纳米结构的 平均长度平方约为120-400 y m2。
[0016] 另一些实施方案提供了一种具有W上膜规格的透明导体，其中具有至少为10的 长宽比的所述传导纳米结构中超过99%的传导纳米结构的直径不超过55nm，或者其中 具有至少为10的长宽比的所述传导纳米结构中超过99%的传导纳米结构的直径不超过 45nm，或者其中具有至少为10的长宽比的所述传导纳米结构中超过95%的传导纳米结构 的直径约15至50nm，或者具有至少为10的长宽比的所述传导纳米结构中超过95%的传导 纳米结构的直径约20至40nm，或其中具有至少为10的长宽比的所述传导纳米结构的平均 直径约为26-32nm且标准差在4-6nm的范围内，或其中具有至少为10的长宽比的所述传导 纳米结构的平均直径约为29皿且标准差在4-5皿的范围内。
[0017] 另一些实施方案提供了一种具有W上膜规格的透明导体，其中具有至少为10的 长宽比的所述传导纳米结构中超过99%的传导纳米结构的长度不超过55 ym，并且具有至 少为10的长宽比的所述传导纳米结构中超过99%的传导纳米结构的直径不超过55nm ;或 其中具有至少为10的长宽比的所述传导纳米结构中超过95%的传导纳米结构的长度约为 5至50 ym，并且具有至少为10的长宽比的所述传导纳米结构中超过95%的传导纳米结构 的直径约为15至50nm ;或其中具有至少为10的长宽比的所述传导纳米结构中超过95%的 传导纳米结构的长度约为5至30 ym，并且具有至少为10的长宽比的所述传导纳米结构中 超过95%的传导纳米结构的直径约为20至40nm ;或其中具有至少为10的长宽比的所述传 导纳米结构的平均长度约为10-22 ym，并且具有至少为10的长宽比的所述传导纳米结构 的平均直径约为26-32皿且标准差在4-6皿的范围内；或其中具有至少为10的长宽比的所 述传导纳米结构中超过99%的传导纳米结构的长度不超过45 y m，并且具有至少为10的长 宽比的所述传导纳米结构中超过99%的传导纳米结构的直径不超过45nm。
[0018] 另一些实施方案提供了一种方法，包括：从包括金属盐和还原剂的反应溶液中生 长金属纳米线，其中生长步骤包括：
[0019] 将所述反应溶液中的所述金属盐的第一部分与所述还原剂反应第一时间段，W及
[0020] 在第二时间段中逐渐添加所述金属盐的第二部分，并且保持所述反应溶液中的所 述金属盐小于0. 1% w/w的基本恒定浓度。
[0021] 又一些实施方案提供了一种墨水组合物，其包括：多个传导纳米结构、粘度调节 剂、表面活性剂W及分散流体，其中具有至少为10的长宽比的所述传导纳米结构中超过 99 %的传导纳米结构的长度不超过55 Ji m。
[0022] 附加的实施方案提供了一种墨水组合物，其中具有至少为10的长宽比的所述传 导纳米结构中超过99%的传导纳米结构的长度不超过45 ym ;或其中具有至少为10的长宽 比的所述传导纳米结构中超过95%的传导纳米结构的长度约为5至50 ym ;或其中具有至 少为10的长宽比的所述传导纳米结构中超过95%的传导纳米结构的长度约为5至30 ym ; 或其中具有至少为10的长宽比的所述传导纳米结构的平均长度约为10-22 ym ;或其中具 有至少为10的长宽比的所述传导纳米结构的平均长度平方约为120-400 ym2。
[0023] 又一实施方案提供了一种墨水组合物，其包括：多个传导纳米结构、粘度调节剂、 表面活性剂W及分散流体，其中具有至少为10的长宽比的所述传导纳米结构中超过99% 的传导纳米结构的直径不超过55皿。
[0024] 附加的实施方案提供了一种墨水组合物，其中具有至少为10的长宽比的所述传 导纳米结构中超过99%的传导纳米结构的直径不超过45nm;其中具有至少为10的长宽比 的所述传导纳米结构中超过95%的传导纳米结构的直径约15至50nm ;其中具有至少为10 的长宽比的所述传导纳米结构中超过95%的传导纳米结构的直径约20至40nm;其中具有 至少为10的长宽比的所述传导纳米结构的平均直径约26-32皿且标准差在4-6皿的范围 内；其中具有至少为10的长宽比的所述传导纳米结构的平均直径约为29nm且标准差在 4-5nm的范围内。
[00巧]又一实施方案提供了一种墨水组合物，其包括：多个传导纳米结构，组合物包括： 多个传导纳米结构；粘度调节剂；表面活性剂；W及分散流体，其中，具有至少为10的长宽 比的所述传导纳米结构中超过99%的传导纳米结构的长度不超过55 ym，并且具有至少为 10的长宽比的所述传导纳米结构中超过99%的传导纳米结构的直径不超过55nm。
[00%] 附加的实施方案提供了墨水组合物，其中具有至少为10的长宽比的所述传导纳 米结构中超过95%的传导纳米结构的长度约为5至50 y m，并且具有至少为10的长宽比的 所述传导纳米结构中超过95%的传导纳米结构的直径约为15至50nm;或其中具有至少为 10的长宽比的所述传导纳米结构中超过95%的传导纳米结构的长度约为5至30 ym，并且 具有至少为10的长宽比的所述传导纳米结构中超过95%的传导纳米结构的长度约为20至 40nm;或其中具有至少为10的长宽比的所述传导纳米结构的平均长度约为10-22 ym，并且 具有至少为10的长宽比的所述传导纳米结构的平均直径约为26-32皿且标准差在4-6皿 的范围内；或其中具有至少为10的长宽比的所述传导纳米结构中超过99%的传导纳米结 构的长度不超过45 y m，并且具有至少为10的长宽比的所述传导纳米结构中超过99%的传 导纳米结构的直径不超过45nm。
【附图说明】
[0027]在附图中，相同的标号表示相似的元件或动作。附图中元件的尺寸和相对位置未 必按比例画出。例如，各种元件的形状和角度并未按比例画出，并且有些元件被任意地放大 或放置W提高附图的易读性。此外，所画的元件的具体形状并非旨在传达关于该具体元件 的实际形状的任何信息，而只是为了便于在附图中的识别而选取。
[0028] 图1是显示纳米线群组根据其长度的分布图的柱状图；
[0029] 图2是显示纳米线群组根据其直径的分布图的柱状图；
[0030] 图3是用于制备符合某些粒度分布图的银纳米线的两阶段反应方案的流程图；
[0031] 图4示出了纯化对通过两阶段反应所制备的银纳米线的直径分布上的影响；
[0032] 图5示出了为对数正态分布的=批次银纳米线的长度分布图；
[0033] 图6示出了为正态或高斯分布的=批次银纳米线的直径分布图；
[0034] 图7示出了由银纳米线形成的传导薄膜的雾度与电阻的反相关；
[0035] 图8示出了由银纳米线形成的传导薄膜的透射率与电阻的正相关。
【具体实施方式】
[0036] 一般来说，本文描述的透明导体是传导纳米结构的传导薄膜。在透明导体中，通过 纳米结构之中的连续物理接触建立一条或多条导电路径。当存在足够的纳米结构W达到电 渗透阔值时，形成纳米结构的传导网络。因此，电渗透阔值是可获得大范围连接性的重要数 值。
[0037] 传导膜的电导率通常通过"膜电阻"、"电阻率"或者"薄层电阻"来测量，其用欧姆 /平方（或"〇/□")表示。膜电阻至少是表面装填密度、纳米结构的尺寸/形状化及纳米 结构成分的固有电学性质的函数。如本文所使用的，如果具有不高于1〇sQ/□的薄层电阻， 则薄膜被认为是传导性的。优选地，薄层电阻不高于IO 4 Q /□、3, 000 Q /□、1，000 Q /□、 或350 Q / □或IOOQ / □。典型地，由金属纳米结构所形成的传导网络的薄层电阻的范围 为从 10 Q / □至 1000 Q / □、从 100