相关申请的交叉引用
本申请基于并要求名称为“用于触摸传感器的可转移纳米复合材料”且于2015年7月25日提交的代理案卷号th-15002的美国临时专利申请no.62/196,930的优先权。本申请还基于并要求名称为“包含银纳米线的透明导电层的蚀刻组合物”且于2015年7月16日提交的代理案卷号th-15003的美国临时专利申请no.62/193,218的优先权。本申请是名称为“包含银纳米线的透明导电层的蚀刻组合物”且于2016年6月30日提交的代理案卷号th-16002的美国专利申请no.15/197,941的部分继续申请。这些专利申请中的每个的全部内容通过引用并入本文。
本发明一般涉及一种可转移的导电纳米复合材料和其制造方法。本发明还涉及一种适于制造在柔性基板和/或刚性基板上形成的透明导电纳米复合材料层的高通量方法。本发明一般还涉及一种系统，所述系统包含一种透明导电电极。本发明一般还涉及一种电子系统，所述电子系统包含透明导电电极。本发明一般还涉及一种包含触摸传感器的电子系统以及一种用于制造这种系统的方法。本发明一般还涉及一种光电系统，所述光电系统包含触摸屏。
背景技术：
由于触摸屏提供了用于人机交互的简单界面，人们最近在消费类电子产品中发现其得到了广泛的应用，所述消费类电子产品例如为：移动电话，平板电脑，全球定位系统(gps)，医疗设备，笔记本电脑，销售点终端，信息点亭，工业控制单元和视觉显示系统。
虽然，使用ito作为导电材料占触摸屏制造的主导地位，受到用于制备ito膜的原材料供应短缺以及不断增长的消费类电子产品的需求的驱动，寻找可以替代ito的新材料在过去几年中得到了更加显著的强化。特别是，ito基透明导电膜可能不符合新产品的要求，在这些新产品中，较轻的重量和极大的易读性是必不可少的。
在几种不同的用于制造替代的透明导电电极的方法中，基于纳米材料的透明导电电极，包括碳纳米管，石墨烯，特别是金属纳米线，被调查表明作为主要的候选材料。然而，在这种方法可以满足全部制造规范之前，仍然存在一些挑战，所述制造规范包括：光/电性能以及机械和环境稳定性。特别是，缺乏具有高生产能力的有效制造过程是一个重要的障碍。
技术实现要素：
本发明一般涉及一种可转移的导电纳米复合材料和其制造方法。本发明还涉及一种适于制造在柔性基板和/或刚性基板上形成的透明导电纳米复合材料层的高通量方法。本发明一般还涉及一种系统，所述系统包含一种透明导电电极。本发明一般还涉及一种电子系统，所述电子系统包含透明导电电极。本发明一般还涉及一种包含触摸传感器的电子系统以及一种用于制造这种系统的方法。本发明一般还涉及一种光电系统，所述光电系统包含触摸屏。
可转移的(导电)纳米复合材料可包含导电纳米复合材料层和保护膜。所述导电纳米复合材料层，以及所述保护膜均可具有前表面和后表面。导电纳米复合材料层的前表面可面向保护膜的后表面。导电纳米复合材料层可包含导电纳米材料和聚合物。
在导电纳米复合材料层的前表面处或附近(例如在靠近前表面的区域)的导电纳米材料的浓度，可高于导电纳米复合材料层的后表面处或附近的导电纳米材料的浓度。
可转移的导电纳米复合材料还可包括一个分离薄膜。所述分离薄膜可具有前表面和后表面。导电纳米复合材料层的后表面可面对所述分离薄膜。所述分离薄膜可粘附在导电纳米复合材料层的后表面。或者，所述分离薄膜可被构造成粘附到导电纳米复合材料层的后表面。所述保护膜可粘附到导电纳米复合材料层的前表面。或者，所述保护膜可被构造成粘附到导电纳米复合材料层的前表面。
保护膜和导电纳米复合材料层的前表面之间的粘附力可高于分离薄膜和导电纳米复合材料层的后表面之间的粘附力。所述分离薄膜可粘附到导电纳米复合材料层的后表面。所述保护膜可粘附到导电纳米复合材料层的前表面。导电纳米复合材料层与分离薄膜之间的粘附力，以及导电纳米复合材料层与保护膜之间的粘附力，可被控制，以使得当将分离薄膜从导电纳米复合材料层的后表面剥离时，所述保护膜可保持粘附到导电纳米复合材料层的前表面。
所述导电纳米材料可包括：纳米线，纳米带，纳米管，纳米颗粒，或其任何组合。所述导电纳米材料可包括导电材料。所述导电纳米材料可包括：金属纳米线，碳纳米管，石墨烯纳米带，或者其任何组合。所述金属纳米线包括：银纳米线，铜纳米线，金纳米线，不锈钢纳米线，或者其任何组合。所述金属纳米线可包括银纳米线。
导电纳米复合材料层的聚合物可包括：聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，聚异氰脲酸酯丙烯酸酯，聚环氧化物或其任何组合。所述保护膜可包含：聚(对苯二甲酸乙二酯)(pet)，聚(甲基丙烯酸甲酯)(pmma)，聚碳酸酯(pc)，聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)，三乙酸纤维素(tac)，聚酰亚胺(pi)，或其任何组合。所述分离薄膜可包含：pet，pmma，pc，pen，tac，pi或其任何组合。
一种透明导电电极可包含导电纳米复合材料层；层压层；以及透明基板。所述导电纳米复合材料层，所述层压层和所述透明基板都可具有前表面和后表面。层压层的前表面可面对导电纳米复合材料层的后表面。透明基板的前表面可面对层压层的后表面。所述层压层可位于导电纳米复合材料层和透明基板之间。导电纳米复合材料层可包含导电纳米材料和聚合物。
所述透明导电电极还可包含保护膜。所述保护膜可具有前表面和后表面。所述保护膜的后表面可面对导电纳米复合材料层的前表面。所述保护膜可包含pet，pmma，pc，pen，tac，pi，或其任何组合。所述透明基板可包含pmma，pc，玻璃或其任何组合。
所述层压层可包含聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，聚异氰脲酸酯丙烯酸酯，聚环氧化物，或者其任何组合。
在导电纳米复合材料层的前表面处或附近(例如在靠近前表面的区域)的导电纳米材料的浓度，可高于导电纳米复合材料层的后表面处或附近的导电纳米材料的浓度。
所述导电纳米材料可包含导电材料。所述导电纳米材料可包括：纳米线，纳米带，纳米管，纳米颗粒，或其任何组合。导电纳米材料可包括金属纳米线，碳纳米管，石墨烯纳米带，或其任何组合。金属纳米线可包括：银纳米线，铜纳米线，金纳米线，不锈钢纳米线，或其任何组合。金属纳米线可包括银纳米线。
第一导电纳米复合材料层的聚合物可包括：聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，聚异氰脲酸酯丙烯酸酯，聚环氧化物或其任何组合。
所述透明导电电极还可包含第二层压层；第二导电纳米复合材料层。所述第二层压层与所述第二导电纳米复合材料层都可具有前表面和后表面。第二层压层的前表面可面对透明基板的后表面。第二导电纳米复合材料层的后表面可面对第二层压层的后表面。所述第二层压层可位于透明基板与第二导电纳米复合材料层之间。所述第二导电纳米复合材料层可包含导电纳米材料和聚合物。
所述透明导电电极可进一步包含第一保护膜。所述第一保护膜可具有前表面和后表面。所述第一保护膜的后表面可面对所述第二导电纳米复合材料层的前表面。所述第一保护膜可包含：pet，pmma，pc，pen，tac，pi或其任何组合。
在所述第二导电纳米复合材料层的前表面处或附近的导电纳米材料层的浓度，可高于在所述第二导电纳米复合材料层的后表面处或附近的导电纳米材料的浓度。
所述导电纳米材料可包括：纳米线，纳米带，纳米管，纳米颗粒或其任何组合。导电纳米材料可包含导电材料。所述导电纳米材料可包括：金属纳米线，碳纳米管，石墨烯纳米带，或其任何组合。所述金属纳米线可包括：银纳米线，铜纳米线，金纳米线，不锈钢纳米线，或者其任何组合。所述金属纳米线可包括银纳米线。
所述第二导电纳米复合材料层的聚合物可包括：聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，聚异氰脲酸酯丙烯酸酯，聚环氧化物或其任何组合。
透明导电电极还可包含第二保护膜。所述第二保护膜可具有前表面和后表面。第二保护膜的后表面可面对所述第二导电纳米复合材料层的前表面。所述第二保护膜可包含：pet，pmma，pc，pen，tac，pi或其任何组合。
一种系统，可包括：覆盖透镜；第一层压层；第一传感器层；光学透明粘合剂层；透明基板；第二层压层；以及第二传感器层。覆盖透镜，第一层压层，第一传感器层，光学透明粘合剂层，透明基板，第二层压层和第二传感器层都具有前表面和后表面。所述第一层压层可位于覆盖透镜与第一传感器层之间。光学透明粘合剂层可位于第一传感器层与透明基板之间。第二层压层可位于透明基板与第二传感器层之间。覆盖透镜可在第一层压层的前表面上形成。第一层压层可在第一传感器层的前表面上形成。第一传感器层可在光学透明粘合剂层的前表面上形成。光学透明粘合剂层可在透明基板的前表面上形成。透明基板可在第二层压层的前表面上形成。第二层压层可在第二传感器层的前表面上形成。
第一传感器层和第二传感器层中的每个可包含使得系统可检测到触摸的图案。第一传感器层和第二传感器层中的每个可包含导电纳米材料和聚合物。在第一传感器层的前表面处或附近的导电纳米材料的浓度，可高于在第一传感器层的后表面处或附近的导电纳米材料的浓度。在第二传感器层的前表面处或附近的导电纳米材料的浓度，可高于在第二传感器层的后表面处或附近的导电纳米材料的浓度。
所述导电纳米材料可包含导电材料。导电纳米材料可包括：纳米线，纳米带，纳米管，纳米颗粒或其任何组合。导电纳米材料可包括：金属纳米线，碳纳米管，石墨烯纳米带，或其任何组合。所述金属纳米线可包括：银纳米线，铜纳米线，金纳米线，不锈钢纳米线，或者其任何组合。所述导电纳米材料可包括银纳米线。
第一传感器层和/或第二传感器层中的每个可包含：聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，聚异氰脲酸酯丙烯酸酯，聚环氧化物，或其任何组合。
导电纳米复合材料层的图案可形成触摸传感器。
所述系统可以是包含触摸传感器的显示系统。所述显示系统可以是：液晶显示器，发光显示器，发光有机显示器，等离子体显示器，电致变色显示器，电泳显示器，电润湿显示器，电流体显示器，或者其任何组合。
一种系统，可包括：覆盖透镜；光学透明粘合剂层；第一传感器层；第一层压层；透明基板；第二层压层和第二传感器层。覆盖透镜，光学透明粘合剂层，第一传感器层，第一层压层，透明基板，第二层压层和第二传感器层都具有前表面和后表面。光学透明粘合剂层可位于覆盖透镜和第一传感器层之间。第一层压层可位于第一传感器层和透明基板之间。第二层压层可位于透明基板与第二传感器层之间。覆盖透镜可在光学透明粘合剂层的前表面上形成。光学透明粘合剂层可在第一传感器层的前表面上形成。第一传感器层可在第一层压层的前表面上形成。第一层压层可在透明基板的前表面上形成。透明基板可在第二层压层的前表面上形成。第二层压层可在第二传感器层的前表面上形成。
第一传感器层和/或第二传感器层中的每个可包含：使得系统可检测到触摸的图案。
第一传感器层和/或第二传感器层中的每个可包含：导电纳米材料和聚合物。
在第一传感器层的前表面处或附近的导电纳米材料的浓度，可高于在第一传感器层的后表面处或附近的导电纳米材料的浓度。在第二传感器层的前表面处或附近的导电纳米材料的浓度，可高于在第二传感器层的后表面处或附近的导电纳米材料的浓度。
所述导电纳米材料可包括：纳米线，纳米带，纳米管，纳米颗粒或其任何组合。所述导电纳米材料可包括：金属纳米线，碳纳米管，石墨烯纳米带或其任何组合。所述金属纳米线可包括：银纳米线，铜纳米线，金纳米线，不锈钢纳米线，或者其任何组合。所述导电纳米材料可以包括银纳米线。
第一传感器层和/或第二传感器层中的每个可包含：聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，聚异氰脲酸酯丙烯酸酯，聚环氧化物，或其任何组合。
导电纳米复合材料层的图案可形成触摸传感器。
所述系统可以是包含触摸传感器的显示系统。所述显示系统可为液晶显示器，发光显示器，发光有机显示器，等离子体显示器，电致变色显示器，电泳显示器，电润湿显示器，电流体显示器，或其任何组合。
透明导电电极可包括：第一导电纳米复合材料层；第一层压层；第一耦合层以及透明基板。第一导电纳米复合材料层，第一层压层，第一耦合层与透明基板中的每个都可具有前表面和后表面。第一层压层的前表面可面对第一导电纳米复合材料层的后表面。第一耦合层的前表面可面对第一层压层的后表面。透明基板的前表面可面对第一耦合层的后表面。第一层压层可位于第一导电纳米复合材料层与第一耦合层之间。第一耦合层可位于透明基板与第一层压层之间。所述第一导电纳米复合材料层可包含导电纳米材料和聚合物。
所述透明导电电极还可包含第一保护膜。所述第一保护膜可具有前表面和后表面。所述第一保护膜的后表面可面对所述第一导电纳米复合材料层的前表面。
所述第一保护膜可包含pet，pmma，pc，pen，tac，pi或其任何组合。
所述透明基板可包含pmma，pc，玻璃或其任何组合。所述透明基板可包含玻璃。
所述第一层压层可包含：聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，聚异氰脲酸酯丙烯酸酯，聚环氧化物或其任何组合。
在所述第一导电纳米复合材料层的前表面处或附近的导电纳米材料的浓度，可高于在所述第一导电纳米复合材料层的后表面处或附近的导电纳米材料的浓度。
所述导电纳米材料包括：纳米线，纳米带，纳米管，纳米颗粒或其任何组合。所述导电纳米材料可包括金属纳米线，碳纳米管，石墨烯纳米带或其任何组合。所述金属纳米线可包括：银纳米线，铜纳米线，金纳米线，不锈钢纳米线或其任何组合。
第一导电纳米复合材料层可包含：聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，聚异氰脲酸酯丙烯酸酯，聚环氧化物或其任何组合。
所述透明导电电极还可包含：第二耦合层；第二层压层以及第二导电纳米复合材料层。第二耦合层，第二层压层，和第二导电纳米复合材料层中的每个都可具有前表面和后表面。第二耦合层的前表面可面对透明基板的后表面。第二层压层的前表面可面对第二耦合层的后表面。第二导电纳米复合材料层的后表面可面对第二层压层的后表面。所述第二耦合层可位于透明基板与第二层压层之间。所述第二层压层可位于第二耦合层和第二导电纳米复合材料层之间。所述第二导电纳米复合材料层可包含导电纳米材料和聚合物。
所述透明导电电极还可包含第一保护膜。第一保护膜可具有前表面和后表面。第一保护膜的后表面可面对第一导电纳米复合材料层的前表面。
所述第一保护膜可包含pet，pmma，pc，pen，tac，pi或其任何组合。
在所述第二导电纳米复合材料层的前表面处或附近的导电纳米材料层的浓度，可高于所述第二导电纳米复合材料层的后表面处或附近的导电纳米材料层的浓度。
所述导电纳米材料可包括：纳米线，纳米带，纳米管，纳米颗粒或其任何组合。所述导电纳米材料可包括：金属纳米线，碳纳米管，石墨烯纳米带或其任何组合。所述金属纳米线可包括：银纳米线，铜纳米线，金纳米线，不锈钢纳米线或其任何组合。所述金属纳米线可包括银纳米线。
第二导电纳米复合材料层的聚合物可包括：聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，聚异氰脲酸酯丙烯酸酯，聚环氧化物，或其任何组合。
透明导电电极还可包含第二保护膜。所述第二保护膜可具有前表面和后表面。第二保护膜的后表面可面对所述第二导电纳米复合材料层的前表面。
第二保护膜可包含pet，pmma，pc，pen，tac，pi或其任何组合。
所述第一耦合层可通过使用硅氧烷低聚物而形成。
所述硅氧烷低聚物可以通过三烷氧基硅烷的水解制备。所述三烷氧基硅烷可具有化学通式：f-r1-si(or2)3。f可以是可uv固化或可热固化官能团，包括：丙烯酰氧基，甲基丙烯酰氧基或环氧基。r1可为c3-c20亚烷基。r2可为c1-c5烷基。所述三烷氧基硅烷可以是甲基丙烯酰基丙基三甲氧基硅烷。所述硅氧烷低聚物可以具有100至20000的平均分子量。所述硅氧烷低聚物可以具有500至1000的平均分子量。
所述第一耦合层和所述第二耦合层可通过使用硅氧烷低聚物而形成。
所述硅氧烷低聚物可以通过三烷氧基硅烷的水解制备。所述三烷氧基硅烷可具有化学通式：f-r1-si(or2)3。f可以是可uv固化或可热固化官能团，包括：丙烯酰氧基，甲基丙烯酰氧基或环氧基。r1可为c3-c20亚烷基。r2可为c1-c5烷基。所述三烷氧基硅烷可以是甲基丙烯酰基丙基三甲氧基硅烷。所述硅氧烷低聚物可以具有100至20000的平均分子量。所述硅氧烷低聚物可以具有500至1000的平均分子量。
上述特征，系统，装置和方法的任何组合均在本公开的范围内。
附图说明
附图公开了说明性的实施例。它们没有列出所有的实施例。可以附加地或替代地使用其他实施例。可能是明显的或不必要的那些细节可被省略，以节省空间或更有效的说明。相反地，可以在没有披露所有细节的情况下实施一些实施例。当相同的附图标记出现在不同附图中的时候，它指的是相同或相似的部件或步骤。
在此公开文本中，以下附图标记用于所公开的特征：可转移的导电纳米复合材料100，导电纳米复合材料层101，导电纳米复合材料层的前表面101.1，导电纳米复合材料层的后表面101.2，第一导电纳米复合材料层101.3，第二导电纳米复合材料层101.4，保护膜102，第一保护膜102.1，第二保护膜102.2，分离薄膜103，液体纳米材料分散层104，干燥的纳米材料层105，第一部件106，导电纳米材料和液体单体混合层107，第二部件108，第三部件109，透明基板110，覆盖透镜111，液体层压形成层112，(固体)层压层113，第一(固体)层压层113.1，第二(固体)层压层113.2，导电纳米材料114，第四部件115，第五部件116，反应混合物117，硅氧烷低聚物118，第一传感器层119，第六部件120，第二传感器层121，第七部件122，光学透明粘合剂层123，玻璃表面改性剂124，硅氧烷耦合层125，第八部件126，第九部件127，第十部件128，第十一部件129，第十二部件130，第十三部件131，触摸传感器200，触摸传感器的前表面200.1，触摸传感器的后表面200.2，单面透明导电电极310，双面透明导电电极320，沉积步骤1a，加热步骤1b，湿涂步骤1c，层叠步骤1d，uv固化步骤1e，剥离步骤2a，沉积步骤2b，层叠步骤2c，热固化或uv固化步骤2d，剥离步骤2e，化学反应步骤3a，溶剂添加步骤3b，沉积步骤3c，热处理步骤3d，图案化步骤4a，图案化步骤4b，层叠步骤4c，图案化步骤5a，层压步骤5b，以及层叠步骤5c。
图1为可转移的导电纳米复合材料的示例图，所述可转移的导电纳米复合材料包含导电纳米复合材料层与保护膜。该系统的横截面视图中所示的特征未按比例绘制。
图2为导电纳米复合材料层的示例图。
图3为可转移的导电纳米复合材料的示例图，所述可转移的导电纳米复合材料包含导电纳米复合材料层，保护膜，以及分离薄膜。该系统的横截面视图中所示的特征未按比例绘制。
图4为单面透明导电电极的示例图，所述单面透明导电电极包含保护膜，导电纳米复合材料层，层压层，以及透明基板。该系统的横截面视图中所示的特征未按比例绘制。
图5为双面透明导电电极的示例图，所述双面透明导电电极包含第一保护膜，第一导电纳米复合材料层，第一层压层，透明基板，第二层压层，第二导电纳米复合材料层，以及第二保护膜。该系统的横截面视图中所示的特征未按比例绘制。
图6为包含触摸传感器的系统的示例图。所述触摸传感器包含覆盖透镜，第一层压层，第一传感器层，光学透明粘合剂层，透明基板，第二层压层，以及第二传感器层。该系统的横截面视图中所示的特征未按比例绘制。
图7为包含触摸传感器的系统的示例图。所述触摸传感器包含覆盖透镜，光学透明粘合剂层，第一传感器层，第一层压层，透明基板，第二层压层，以及第二传感器层。该系统的横截面视图中所示的特征未按比例绘制。
图8为生产图3中所示的示例性可转移的导电纳米复合材料的方法的示例图。该系统的横截面视图中所示的特征与其它系统部件未按比例绘制。
图9为生产图4中所示的示例性单面透明导电电极的方法的示例图。该系统的横截面视图中所示的特征与其它系统部件未按比例绘制。
图10为生产图5中所示的示例性双面透明导电电极的方法的示例图。系统的横截面视图中所示的特征与其它系统部件未按比例绘制。
图11为示例性单面透明导电电极的前表面的示例性扫描电子显微镜(sem)图像。在此图像上显示的细丝结构为银纳米线。图中的比例尺(即黑色箭头)长约5微米。
图12为示例性单面透明导电电极的前表面的示例性扫描电子显微镜(sem)图像。在此图像上显示的细丝结构为银纳米线。图中的比例尺(即黑色箭头)长约5微米。
图13为示例性单面透明导电电极的前表面的示例性扫描电子显微镜(sem)图像。在此图像上显示的细丝结构为银纳米线。图中的比例尺(即黑色箭头)长约5微米。
图14为示例性单面透明导电电极的前表面的示例性扫描电子显微镜(sem)图像。在此图像上显示的细丝结构为银纳米线。图中的比例尺(即黑色箭头)长约5微米。
图15为一幅曲线图，示出了四个示例性单面透明导电电极(“样品1-4”)的光学透明度和用于制造该系统的透明基板的聚(甲基丙烯酸甲酯)(pmma)的光学透明度。
图16为一幅曲线图，示出了四个示例性单面透明导电电极(“样品1-4”)的光学透明度和薄层电阻，以及它们的薄层电阻。
图17为形成图6中所示的触摸传感器的方法的示例图。该系统的横截面视图中所示的特征与其它系统部件未按比例绘制。
图18为形成图7中所示的触摸传感器的方法的示例图。该系统的横截面视图中所示的特征与其它系统部件未按比例绘制。
图19为一幅流程图，示出了示例性玻璃表面改性剂的制备方法。
图20为一幅流程图，示出了玻璃透明基板上的耦合层的形成方法。
图21为形成包含玻璃基板的单面透明导电电极的方法的示例图。
图22为交叉横隔线粘附试验结果的照片。该试验被实施以确定形成于玻璃片上的透明导电层的粘附性。黑色箭头的长度约为2毫米。
图23为形成玻璃基板的前表面与后表面上的耦合层的方法的示例图。
图24为形成包含玻璃基板的双面透明导电电极的方法的示例图。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以下描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
在此公开文本中，词语“形成”的意思可为“沉积”，“涂覆”，“处置”，“层压”，“施加”，“放置”，“提供”，“搁置”“制造”等等。在此公开文本中，短语“其任何组合”或者“它们的组合”的意思可为“其任何混合物”，“其任何复合物”，“其任何合金”等等。
本发明涉及到hailiangwang的美国专利no.9,207,824，其专利名称为“用于聚合物透镜上的触摸传感器的系统和方法”，于2014年3月25日提交。本发明还涉及到hailiangwang的美国专利申请no.14/667,688，其专利名称为“用于触摸传感器的系统和高通量方法”，于2015年3月25日提交。本发明还涉及到hailiangwang的美国临时专利申请no.62/193,218，其专利名称为“包含银纳米线的透明导电层的蚀刻组合物”，于2015年7月16日提交。这些专利申请中的每一个的全部内容均通过引用并入本文。
此发明一般涉及一种可转移的导电纳米复合材料及其制造方法。本发明还涉及一种适于制造在柔性基板和/或刚性基板上形成的透明导电纳米复合材料层的高通量方法。本发明一般还涉及一种系统，所述系统包含一种透明导电电极。本发明一般还涉及一种电子系统，所述电子系统包含透明导电电极。本发明一般还涉及一种包含触摸传感器的电子系统以及一种用于制造这种系统的方法。本发明一般还涉及一种光电系统，所述光电系统包含触摸屏。
本发明涉及一种可转移的导电纳米复合材料及其制造方法。
本发明涉及一种适于制造在柔性或刚性(即非柔性)基板上形成的透明导电纳米复合材料层的高通量方法。刚性基板的例子可以是厚pmma板，厚pc板，特别是玻璃板。所述玻璃可包括任何种类的玻璃。
本发明一般还涉及一种透明导电电极及其制备方法。
本发明提供了具有高的光透射率和低的电阻的触摸传感器。本发明还提供了高通量方法，所述高通量方法使用可转移的导电纳米复合材料用于制造这种触摸传感器。可以由此获得具有改善的光学和电学性能的价格更低的更好的触摸传感器。
本发明一般还涉及一种包含触摸传感器的电子系统以及一种用于制造这种系统的方法。本发明一般还涉及一种包含触摸屏的光电系统。
本发明一般还涉及光电系统，包括触摸屏和显示器，尤其涉及以下系统，如液晶显示器(lcd)，发光显示器(led)，有机发光显示器(oled)，聚合物发光显示器(pled)，等离子体显示器，电致变色显示器等等，其可包含触摸传感器和/或可转移的导电纳米复合材料。本公开的电子系统也涉及电泳显示器，电润湿显示器，电流体显示器和其他双稳态显示器，如被集成于电子书、kindle阅读器等的那些，其可包括由可转移的导电纳米复合材料制成的触摸传感器。
本发明一般还涉及一种可转移的导电纳米复合材料100。这种可转移的导电纳米复合材料100的实施例如图1-3所示。这些可转移的导电纳米复合材料可被用于制造透明导电电极。透明导电电极的实施例如图4，5，21和24所示。所述透明导电电极可被用于制造触摸传感器。所述触摸传感器的实施例如图6和7所示。这些可转移的导电纳米复合材料、透明导电电极和触摸传感器的制造方法如图8-10，17-21和23-24所示。
在一个实施例中，如图1所示，所述可转移的导电纳米复合材料100可包含导电纳米复合材料层101与保护膜102。所述导电纳米复合材料层101可具有前表面101.1与后表面101.2。在此实施例中，所述保护膜形成于导电纳米复合材料层的前表面上。
所述导电纳米复合材料层101可包含导电纳米材料和聚合物基质。所述导电纳米材料可包括：纳米线，纳米带，纳米管，纳米颗粒或其任何组合。例如，所述导电纳米材料可包括：金属纳米线，碳纳米管，石墨烯纳米带，或者其任何组合。所述金属纳米线可包括：银纳米线，铜纳米线，金纳米线，不锈钢纳米线，或者其任何组合。导电纳米复合材料层的聚合物基质可包括：聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，聚异氰脲酸酯丙烯酸酯，聚环氧化物，或者其任何组合。
在一个实施例中，所述导电纳米复合材料层101可包含在聚丙烯酸酯基质中的银纳米线。在另一实施例中，所述导电纳米复合材料层101可包含在聚甲基丙烯酸酯基质中的银纳米线。此外，在另一实施例里，所述导电纳米复合材料层101可包含在聚氨酯丙烯酸酯基质中的银纳米线。另外，在另一实施例里，所述导电纳米复合材料层101可包含在聚丙烯酸酯/聚氨酯混合物基质中的银纳米线。
所述导电纳米复合材料层101的厚度可在0.05微米至10微米的范围内；或者在0.05微米至5微米的范围内；或者在0.05微米至1微米的范围内。
导电纳米材料如果被暴露于氧化环境，那么其可被氧化。例如，银纳米线如果被暴露于存在空气的环境内，则其可被氧化。由于这种氧化或其它类似的化学反应，导电纳米复合材料层101的导电率可能劣化。保护膜102可以防止这种导电率劣化，尤其是通过隔离导电纳米复合材料层的前表面101.1，例如，与氧化环境隔离。在使用可转移的导电纳米复合材料用于制造透明导电电极和/或包含触摸传感器的系统的过程中，所述保护膜102可被剥离，随后立即在导电纳米复合材料层的前表面101.1上形成其它层。这种方法的实施例如图17-18所示。
在这样的制造过程中，可使将导电纳米复合材料层101的前表面暴露于氧化环境的时间尽量缩短，并且，其电性能的劣化可由此而被防止。
在一个实施例中，导电纳米材料114可均匀分布于导电纳米复合材料层101内。在另一实施例中，导电纳米材料可非均匀地分布于导电纳米复合材料层101内。例如，在导电纳米复合材料层的前表面101.1处或附近的导电纳米材料的(化学)浓度，可高于导电纳米复合材料层的后表面101.2处或附近的导电纳米材料的浓度。由于导电纳米材料的这种浓度梯度，导电纳米复合材料层的导电率可在其前表面处高于其后表面。在另一个实施例中，如图2所示，导电纳米材料114可以以浓缩形式存在于前表面101.1处或附近。这种导电纳米复合材料层的前表面的示例性的扫描电子显微镜(sem)图像如图11-14所示。
可转移的导电纳米复合材料100的另一个实施例如图3所示。在此实施例内，所述可转移的导电纳米复合材料100可包含：导电纳米复合材料层101，保护膜102和分离薄膜103。所述分离薄膜103可粘附到导电纳米复合材料层的后表面101.2。或者，所述分离薄膜103可被构造成粘附到导电纳米复合材料层的后表面101.2。所述保护膜102可粘附到导电纳米复合材料层的前表面101.1。或者，所述保护膜102可被构造成粘附到导电纳米复合材料层的前表面101.1。导电纳米复合材料层101与分离薄膜103之间的粘附力，以及导电纳米复合材料层101与保护膜102之间的粘附力，可被配置，以使得当将分离薄膜103从导电纳米复合材料层的后表面101.2剥离时，所述保护膜102可保持粘附到导电纳米复合材料层的前表面101.1。例如，保护膜102与导电纳米复合材料层的前表面101.1之间的粘附力要高于分离薄膜103与导电纳米复合材料层的后表面101.2之间的粘附力。这样优选的分离薄膜103的剥离超过保护膜102的剥离可能是所期望的，例如，如上所述的，为防止导电纳米复合层101的电性能的劣化。
本发明还涉及一种透明导电电极，特别涉及一种包含刚性基板的透明导电电极，所述刚性基板例如为厚pmma板，厚pc板，或玻璃板。所述玻璃可包括任何种类的玻璃。
透明导电电极可通过使用上文披露的可转移的导电纳米复合材料100而被制造。例如，单面或双面透明导电电极可通过使用本发明所述的可转移的导电纳米复合材料100而被制造。
图4显示了一种示例性的单面透明导电电极310。这种电极可包含导电纳米复合材料层101，层压层113和透明基板110。层压层可位于导电纳米复合材料层与透明基板之间。这种电极还可包含保护膜102。所述保护膜可形成于导电纳米复合材料层的前表面上。
图5显示了一种示例性的双面透明导电电极320。这种电极可包含第一导电纳米复合材料层101.3，第一层压层113.1，透明基板110，第二层压层113.2，第二导电纳米复合材料层101.4。第一层压层可位于第一导电纳米复合材料层与透明基板之间。第二层压层可位于第二导电纳米复合材料层与透明基板之间。透明基板可位于第一层压层与第二层压层之间。这种电极还可包含第一保护膜102.1和第二保护膜102.2。第一保护膜可形成于第一导电纳米复合材料层的前表面上。第二保护膜可形成于第二导电纳米复合材料层的前表面上。
在一些实施例中，所述保护膜102可包含：聚(对苯二甲酸乙二酯)(pet)，聚(甲基丙烯酸甲酯)(pmma)，聚碳酸酯(pc)，聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)，三乙酸纤维素(tac)，聚酰亚胺(pi)，或其任何组合。
在一些实施例里，所述保护膜102的厚度可在0.050mm至0.150mm的范围内。
在一些实施例里，所述保护膜102可为一种高热稳定性柔性膜。例如，所述膜可具有低的热膨胀系数。
在一实施例里，所述保护膜102可包括高热稳定性pet膜。所述pet膜可以是柔性的，以使得其可被用作载体膜，用于导电纳米复合材料层。此pet膜的线性和水平热膨胀可分别小于1.0％和小于0.5％，以使该pet保护膜能够在制造可转移的导电纳米复合材料的过程中承受热处理。
在另一实施例里，所述保护膜102可包括薄pc膜或薄pmma/pc膜。pmma的热稳定性可低于pet，并且当其为薄膜时倾向于脆性的。当一双层结构，如pmma/pc膜，被使用时，保护膜的柔韧性和热稳定性可被改进。虽然，用作保护膜的pmma/pc膜的成本会高于pet膜的成本，当制造可转移的导电纳米复合材料的过程中可能需要高温热处理时，pmma/pc膜可被使用。于是，薄pc膜和薄pmma/pc膜都在本公开的范围内。
在另一个实施例中，所述保护膜102可包括聚酰亚胺膜，其可具有可用于薄膜的最佳热稳定性和柔韧性。虽然其成本可能妨碍其大规模用作保护膜，但是，当制造可转移的纳米复合材料的过程中需要高温热处理时，其可被使用。于是，所述聚酰亚胺膜落入本公开的范围内。
在此公开文本中，分离薄膜103可为柔性膜。分离薄膜的厚度可以在0.05mm至0.15mm的范围内。该柔性膜可包括pet，pmma，pc，pen，tac，pi或其任何组合。
在此公开文本中，分离薄膜103可包含pet膜和沉积在pet膜表面上的脱模剂。脱模剂的例子可以是：硅油，聚(二甲基硅氧烷)及其类似物，或者它们任意的组合。
在此公开文本中，透明基板100可包含：pet，pmma，pc，pen，tac，pi，玻璃，或其任何组合。透明基板可以是柔性的或刚性的。所述玻璃可包括任何种类的玻璃。
在一个实施例中，透明基板可包含厚度在0.05mm至0.15mm范围内且透射率在约550nm处高于90％的柔性pet膜。所述柔性pet可包括任何种类的pet。
在另一个实施例中，透明基板可包含厚度在0.05mm至0.15mm范围内且透射率在约550nm处高于90％的柔性pc膜。所述柔性pc可包括任何种类的pc。
在另一个实施例中，透明基板可包含厚度在0.05mm至0.15mm范围内且透射率在约550nm处高于90％的柔性pmma/pc双层膜。所述pmma可包括任何种类的pmma。所述pc可包括任何种类的pc。
在另一个实施例中，透明基板可包含厚度在0.5mm至2mm范围内且透射率在约550nm处高于90％的刚性pmma板。所述刚性pmma可包括任何种类的pmma。
在另一个实施例中，透明基板可包含厚度在0.5mm至2mm范围内且透射率在约550nm处高于90％的刚性pc板。所述刚性pc可包括任何种类的pc。
在另一个实施例中，透明基板可包含厚度在0.5mm至2mm范围内且透射率在约550nm处高于90％的刚性pmma/pc双层板。所述pmma可包括任何种类的pmma。所述pc可包括任何种类的pc。
在另一实施例中，透明基板可包含厚度在0.5mm至2mm范围内且透射率在约550nm处高于90％的刚性pmma/pc/pmma三层板。所述pmma可包括任何种类的pmma。所述pc可包括任何种类的pc。
在另一实施例中，透明基板可包含厚度在0.05mm至2mm范围内且透射率在约550nm处高于90％的玻璃板。所述玻璃可包括任何种类的玻璃。
在此公开文本中，第一层压层113.1或者第二层压层113.2可包括聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，聚异氰脲酸酯丙烯酸酯，聚环氧化物或其任何组合。在一实施例里，第一层压层或第二层压层可包含厚度在0.05微米至15微米的范围内的聚丙烯酸酯。在另一实施例中，第一层压层或第二层压层可包含厚度在0.05微米至15微米的范围内的聚甲基丙烯酸酯。在另一实施例内，第一层压层或第二层压层可包含厚度在0.05微米至15微米的范围内的聚氨酯丙烯酸酯。
本发明一般还涉及一种包含触摸传感器的系统。本发明一般还涉及一种包含触摸传感器的电子系统。这种触摸传感器的实施例如图6-7所示。
图6显示了示例性触摸传感器200，其包含：覆盖透镜111，第一层压层113.1，第一传感器层119，光学透明粘合剂层123，透明基板110，第二层压层113.2，以及第二传感器层121。覆盖透镜111，第一层压层113.1，第一传感器层119，光学透明粘合剂层123，透明基板110，第二层压层113.2，以及第二传感器层121中的每个可具有前表面与后表面。所述第一层压层113.1可位于覆盖透镜111和第一传感器层119之间。所述光学透明粘合剂层123可位于第一传感器层119与透明基板110之间。所述第二层压层113.2可位于透明基板110与第二传感器层121之间。所述覆盖透镜111可形成于第一层压层113.1的前表面上。所述第一层压层113.1可形成于第一传感器层119的前表面上。所述第一传感器层119可形成于光学透明粘合剂层123的前表面上。所述光学透明粘合剂层123可形成于透明基板110的前表面上。所述透明基板110可形成于第二层压层113.2的前表面上。所述第二层压层113.2可形成于第二传感器层121的前表面上。
图7显示了一种示例性触摸传感器200，其包含：覆盖透镜111，光学透明粘合剂层123，第一传感器层119，第一层压层113.1，透明基板110，第二层压层113.2，以及第二传感器层121。覆盖透镜111，光学透明粘合剂层123，第一传感器层119，第一层压层113.1，透明基板110，第二层压层113.2，以及第二传感器层121中的每个都可具有前表面和后表面。所述光学透明粘合剂层123可位于覆盖透镜111与第一传感器层119之间。所述第一层压层113.1可位于第一传感器层119与透明基板110之间。所述第二层压层113.2可位于透明基板110与第二传感器层121之间。所述覆盖透镜111可形成于光学透明粘合剂层123的前表面上。所述光学透明粘合剂层123可形成于第一传感器层119的前表面上。所述第一传感器层119可形成于第一层压层113.1的前表面上。所述第一层压层113.1可形成于透明基板110的前表面上。所述透明基板110可形成于第二层压层113.2的前表面上。所述第二层压层113.2可形成于第二传感器层121的前表面上。
在一实施例内，触摸传感器可包含两个传感器层。第一传感器层可形成于覆盖透镜的后表面上，如图17所示。所述覆盖透镜可包含：pet，pmma，pc，玻璃或其任何组合。所述玻璃可包括任何种类的玻璃。所述覆盖透镜可以是柔性的或刚性的。第二触摸传感器层可形成于透明基板上。所述透明基板可以是柔性的或刚性的。所述透明基板可包含pet，pmma，pc，玻璃或其组合。所述玻璃可包括任何种类的玻璃。这两个传感器层可通过使用光学透明胶(oca)而被合并以形成触摸传感器。
在另一实施例内，这两个传感器层可通过图案化双面透明导电电极而被形成，并且通过使用光学透明粘合剂而组装覆盖透镜，如图18所示。
在此公开文本中，透明导电电极可通过使用辊对辊或辊对板高通量层压方法而被制造，该层压方法通过使用可转移的导电纳米复合材料和透明基板而实施。
在一个实施例中，所述透明导电电极可通过使用辊对辊高通量方法而形成于柔性基板上。液体层压配方(“层压液体”)可被施用于柔性透明基板与可转移的导电纳米复合材料的后表面之间，从而形成一部件。过量的层压液体可通过在此部件的后表面和前表面上施加压力而被去除。该部件的uv或热固化可凝固该层压液体。所述透明导电电极可以由此制备。
在另一个实施例中，所述透明导电电极可以通过使用辊对板高通量方法而在刚性基板上形成。所述液体层压配方可被施用于刚性透明基板与可转移的导电纳米复合材料的后表面之间，从而形成一部件。过量的层压液体可通过在此部件的后表面和前表面上施加压力而被去除。该部件的uv或热固化可凝固该层压液体。所述透明导电电极可以由此制备。
在此公开文本中，所述透明基板可包含刚性材料，例如，玻璃或厚聚合物片。所述玻璃可包括任何种类的玻璃。基于刚性透明基板的性质，所述刚性透明基板的表面处理对于改进导电纳米复合材料层与透明基板之间的粘附性是必要的。
在一个实施例中，所述刚性透明基板可包括厚度在0.5mm至2mm范围内的pmma板。对于此基板的表面处理可为不需要的，当辊对板的层压方法与包含聚丙烯酸酯的层压层被使用的时候。在此实施例中，所述导电纳米复合材料层和所述透明基板之间的粘附性可具有所需的强度。
在另一个实施例中，刚性透明基板可包括玻璃。所述玻璃可包括任何种类的玻璃。在此实施例中，玻璃的表面处理对于改进导电纳米复合材料层和基板之间的粘附性是必要的。
在一个实施例中，玻璃表面处理可包括，通过使用包含硅氧烷低聚物(“硅氧烷低聚物配方”)的一种配方来处理玻璃基板的表面。此实施例在图19-21和图23-24中得到了示意性地展示。所述硅氧烷低聚物可以通过水解三烷氧基硅烷来制备，所述三烷氧基硅烷具有化学通式：
f-r1-si(or2)3
其中，f是uv或热固化官能团，其可包括丙烯酰氧基，甲基丙烯酰氧基或环氧基。r1可为c3-c20亚烷基，r2可为c1-c5烷基。通过使用酸作为催化剂进行的三烷氧基硅烷的水解可以产生官能化的硅醇，其可通过以下缩聚反应形成官能化硅氧烷低聚物：
f-r1-si(or2)3+3h2o→f-r1-si(oh)3+3r2oh→低聚物+3h2o
该硅氧烷低聚物的平均分子量可在100-20000的范围内，或者可在500-1000的范围内。
所述三烷氧基硅烷的例子的实施例可为甲基丙烯酰基丙基三甲氧基硅烷。在乙酸溶液中的该三烷氧基硅烷的水解和缩聚反应可生成具有uv可固化官能团的硅氧烷低聚物。可通过相分离从反应混合物中分离出该低聚物，并溶于醇或醇混合物，以形成适于玻璃表面改性的配方。
在硅氧烷低聚物配方中的硅氧烷低聚物的(化学)浓度可在5ppm至1wt％的范围内；或者在0.001wt％至0.1wt％的范围内。表面改性配方的施用，可通过涂覆工艺进行，如喷涂工艺，槽模工艺，浸涂工艺，或meyer棒涂布工艺。喷涂工艺可以形成涂覆于玻璃基板表面上的硅氧烷低聚物的均匀薄层。
在硅氧烷低聚物被施用到玻璃基板表面上之后，所述玻璃基板可在烘箱中于800℃至1500℃的温度范围内持续热处理5分钟至20分钟，以在所述玻璃基板的表面上形成耦合层。所述耦合层的厚度在0.001nm至0.1微米范围内。
辊对板层压方法随后可通过在可转移的导电纳米复合材料的后表面与表面处理的玻璃基板之间施加液体层压配方而被实施。液体层压配方的uv固化可导致透明导电电极，其包含：导电纳米复合材料层，层压层以及在这些部件之间具有强附着力的玻璃基板。
所述触摸传感器可通过图案化可转移的导电纳米复合材料而被制造。制造示例性触摸传感器的示例性实施例如下所述。
所述传感器层可包含一图案，以使得含有本发明所述触摸传感器的电子系统可检测到触摸。传感器层的图案可通过从导电纳米复合材料层去除材料而被制造，以使得所述电子系统能够检测到触摸。导电纳米复合材料层的图案化可以提供触摸传感器。
所述导电纳米材料层可包括导电纳米材料和聚合物。导电纳米复合材料层可通过以预定量从导电纳米复合材料层去除导电纳米材料而被图案化，以使得所述电子系统可检测到触摸。
所述导电纳米材料可以包括具有任何形状的任何金属。例如，所述导电纳米材料可包括银纳米线。
所述电子系统可以是包含触摸传感器的显示系统。所述显示系统可为液晶显示器，发光显示器，发光有机显示器，等离子体显示器，电致变色显示器，电泳显示器，电润湿显示器，电流体显示器，或其组合。
实施例1
在实施例中使用了以下材料，如下所述：
pet膜，厚度约为100微米，购买自spf能量膜(中国)公司，其产品号为wcd-100μm，且被用作保护膜102。这些膜具有高的热稳定性，在水平和垂直方向分别具有约0.5％和约1.0％的线性热膨胀率。
硅油涂布的pet膜(ct1)购自alvinfilm(中国)公司，其产品号为3140709012，且被用作分离薄膜103。这些膜的厚度约为75微米。这些膜的剥离粘合力通过ftm1-finat方法1以约300mm/min的剥离速度在180°下测量。这些膜所测得的剥离粘合力为t1。
pmma基板购自深圳huiwanchuan塑料薄膜有限公司，这些pmma基板的厚度为约0.8mm。
玻璃基材为约1mm厚的显微镜载玻片。
银纳米线的平均直径为约35nm，购买自浙江科创新材料有限公司，其产品号为aw030-lp。
用于制备可转移的导电纳米复合材料层的单体购自sartomerinc.。这些单体包括：sr285，sr238ns，sr351ns，sr256，sr350ns，sr508ns，sr601ns，sr348l，cn989ns，sr368ns和cn9010ns。
催化剂和抗氧化剂，irgacure754，irgacure184和irganox1010购买自巴斯夫公司。
硅氧烷偶联剂kh-570(ofs-6030)从dowcorning那里获得。
银纳米线层可通过使用来自中国fuan企业的meyer棒拉伸机，其型号为fa-202d，而形成，且通过使用meyer棒#5，#8，#10和#13。
层的热处理在常规烘箱中进行，该烘箱型号为dgg-9070a，来自中国上海sengxing设备有限公司。通过使用由江苏ruchao公司(中国)制造的传送带系统进行uv固化，该传送带装备有fusionf300s作为uv光源。
透明导电电极的透射率通过使用一种uv-vis-nir分光仪而测得。该透明导电电极的薄层电阻通过四探针法而测得，所述四探针法通过使用一种型号为rc2175的来自edtm(electronicdesigntomarketinc.)公司的r-chek而实施。实施例2-5可转移银纳米线纳米复合材料
实施例2按照如下所述实施。pet膜wcd-100μm为保护膜102。参见图8，通过用异丙醇稀释aw030-lp而制备了银纳米线分散体，以获得一种具有约4.0mg/ml的银纳米线浓度的混合物。然后，通过使用meyer棒#5和刮涂机，液体银纳米线分散层104被形成于pet膜上(1a沉积)。在将形成的部件空气干燥约2分钟之后，其被移入常规烘箱中并在约150℃下加热约5分钟(1b加热)。包含干燥的纳米材料层105和保护膜102的第一部件106由此而制得。
在银纳米线层105上，施用包含(a)单体：sr285，sr238，sr351；和(b)催化剂：irgacure754和irganox1010的一种液体配方(1c湿涂)。从而形成了包含导电纳米材料与液体单体混合层107的第二部件108。随后，具有其面对着导电纳米材料的硅涂层表面与液体单体混合层107的分离pet膜ct1103被层叠在混合层上(1d层叠)。过量的液体配方通过在下拉机上施用meyer棒#0而被去除。从而获得了第三部件109。接着，此部件被移入一紫外输送系统并以约3ft/min的带速被固化，以获得一种可转移银纳米线纳米复合材料100(1euv固化)。
除了液态银纳米线分散层104是通过使用meyer棒#8而非meyer棒#5而形成这一点是不同的以外，实施例3以与实施例2中公开的相同方式实施。
除了液态银纳米线分散层104是通过使用meyer棒#10而非meyer棒#5而形成这一点是不同的以外，实施例4以与实施例2中公开的相同方式实施。
除了银纳米线是通过使用meyer棒#13而非meyer棒#5而形成这一点是不同的以外，实施例5以与实施例2中公开的相同方式实施。
实施例6单面透明导电电极的制备
如图9所示，此实施例按以下所述过程实施。在此实施例中，实施例2中制得的可转移银纳米线纳米复合材料100被使用。所述剥离pet膜103首先从可转移的纳米复合材料上剥离(2a剥离)。在刚性pmma基板110上，施用了含有(a)单体：sr285，sr238和sr351；和(b)催化剂：irgacure754和irganox1010的层压液体配方(2b沉积)。这就形成了一种部件，包含：液体层压配方层112和透明基板110。可转移的导电纳米复合材料100随后被层叠于液体层压配方层112上，其后表面101.2与液体层相接触(2c层叠)。过量的液体层压配方层112通过在下拉机上采用meyer棒#0而被去除。由此制得的部件随后被移至uv输送带系统，并且以约3ft/min的速度被固化，以获得单面透明导电电极310(2d热/uv固化)。在刚性透明基板上的单面透明导电电极310由此而被形成，作为样品1。最后，剥离保护膜102，以形成第四部件115(2e剥离)。
实施例7具有不同薄层电阻的单面透明导电电极
在此实施例中，除了使用了实施例3-5中制备的可转移银纳米线纳米复合材料这一点是不同的以外，该方法以与实施例6中公开的相同方式实施。三个透明导电电极由此被制备成样品2，样品3和样品4。
实施例8单面透明导电电极的sem照片
参见图9，所述pet保护膜102被剥离，暴露银纳米线纳米复合材料层的前表面101.1。由此制得包含导电纳米复合材料层，固体层压层，以及透明基板的第四部件115。图11-14分别显示了样品1至4中所述第四部件的前表面101.1的形态。这些结果表明透明导电电极的表面形态可被控制。样品1在其前表面上具有最低的银纳米线浓度。样品4在其前表面上具有最高的银纳米线浓度。也就是说，可在其表面上或周围形成具有越来越密集的纳米材料的导电纳米复合材料层。
实施例9包含pmma板的单面透明导电电极的透射率
参见图9，所述pet保护膜102首先被剥离，暴露银纳米线纳米复合材料层的前表面101.1。然后，样品1-4的uv-vis光谱被测量，且如图15所示。这些样品在约550nm处的透射率高于88.5％。透射率随着前表面101.1上的银纳米线浓度的增加而降低，也就是说，从样品1到样品4的透射率降低了。
实施例10包含pmma板的单面透明导电电极的薄层电阻和透射率
具有样品1-4的薄层电阻的透射率的变化如图16所示。不出所料，透射率随着薄层电阻的减小而减小。样品1在其表面上具有最低的银纳米线浓度，和最高的透射率，约91％，却具有最高的薄层电阻，约70欧姆/平方。样品4在其表面上具有最高的银纳米线浓度，和最低的薄层电阻，即约20欧姆/平方，却具有最低的透射率，约88.5％。这些实施例表明，透明导电电极的薄层电阻和透射率可以改变。因此，具有不同性质的电极可被用于满足显示系统制造商的不同需求。于是，所有这些电极均落入本发明的范围内。
实施例11包含pmma板的双面透明导电电极的制备
在此实施例中，包含pmma板的一种双面透明导电电极按照如图10所示的以下方法进行制备。首先，分离薄膜103从两个可转移的导电纳米复合材料100剥离(2a剥离)。(这两个可转移的导电纳米复合材料中仅有一个显示于此图中)。然后，透明基板的前表面和后表面被涂覆有第一液体层压层与第二液体层压层(2b沉积)。每个层压层包含(a)单体：sr285，sr238和sr351；以及(b)催化剂：irgacure754和irganox1010。
第一可转移导电纳米复合材料被层叠在第一液体层压层上，具有面对第一液体层压层的导电纳米复合材料层的后表面。第二可转移导电纳米复合材料被层叠在第二液体层压层上，具有面对第二液体层压层的导电纳米复合材料层的后表面(2c层叠)。
来自液体层压层112的过量的液体通过在下拉机上采用meyer棒#0而被去除。由此制得的部件随后被移至uv输送带系统，并且以约3ft/min的速度固化，以获得双面透明导电电极320(2d热/uv固化)。第五部件116通过从双面透明导电电极剥离保护膜而形成(2e剥离)。
实施例12通过图案化导电纳米复合材料层来制备触摸传感器
导电纳米复合材料层101可被图案化以形成触摸传感器，例如，图案可被形成于导电纳米复合材料层的前表面101.1上，以制备触摸传感器。
在此方法中，保护膜102可在图案化之前先从透明导电电极上被移除。此方法的实施例如图9和17所示。
例如，如图9的2e所示，保护膜102可从单面透明导电电极310剥离。这可形成包含导电纳米复合材料层、固体层压层和透明基板的第四部件，从而可以暴露导电纳米复合材料层的前表面，用于图案化步骤。
在另一个实施例中，如图10的2e所示，保护膜102可从双面透明导电电极320剥离。这可形成一第五部件，其包含：第一导电纳米复合层，第一固体层压层，透明基板，第二固体层压层，以及第二导电纳米复合材料层。所述第一导电纳米复合材料层的前表面与第二导电层的前表面从而可被暴露用于图案化步骤。
所述触摸传感器的图案可通过从导电纳米复合材料层去除材料而制造，以使得所述电子系统可检测到触摸。可通过任何合适的方法实现这种去除。图案化方法可以是干法或湿法。所述图案化方法的例子已公开于hailiangwang于2015年7月16日提交的名称为“包含银纳米线的透明导电层的蚀刻组合物”的美国临时专利申请no.62/193,218内。该专利申请的全部内容通过引用并入本文。
实施例13通过使用可转移的导电纳米复合材料制备触摸传感器
在此实施例中，通过使用可转移的导电纳米复合材料制备触摸传感器被公开。图17中所示的方法可被使用。
实施例12中制备的两个第四部件115，可被用于制备此示例性触摸传感器。在这个实施例中，第一的第四部件之一的透明基板可被用作覆盖透镜111，用于所述触摸传感器200。
这些部件的前表面可以通过实施例12中公开的方法来图案化。图17中4a图案化和4b图案化所示的图案化方法可以是相同的图案化方法，其在两个第四部件的前表面上提供相同的图案。亦或，图17中4a和4b所示的图案化方法可以是不同的图案化方法，其在两个第四部件的前表面上提供不同的图案。于是，具有不同或相同图案的各种不同触摸传感器可通过这些方法制备。所有这些传感器都落入本发明的范围内。该图案化可形成第六部件121和第七部件122。
所述第六部件121和所述第七部件122可通过使用光学透明粘合剂层123而被组装，以形成图6中所示的示例性触摸传感器200(4c层叠)。保护膜102可被层叠在触摸传感器的后表面200.2上，以将第二传感器层的暴露表面与环境隔离。
实施例14通过使用可转移的导电纳米复合材料制备触摸传感器
在此实施例中，通过使用可转移的导电纳米复合材料制备触摸传感器被公开了。图18中所示的方法可被使用。
实施例12中制备的第五部件116，可被用于制备此示例性触摸传感器。第一和第二导电纳米复合材料层的前表面可通过实施例12中公开的方法而被图案化。如图18所示，5a图案化中所示的图案化方法可以是相同的图案化方法用于两面，以在第一和第二导电纳米复合材料层的前表面上提供相同的图案。亦或，如图18所示，5a图案化中所示的图案化方法可以是不同的图案化方法用于两面，以在第一和第二导电纳米复合材料层的每个前表面上提供不同的图案。因此，具有不同或相同图案的各种不同的触摸传感器可通过这种方法制备。所有这些传感器都落入在本发明的范围内。此图案化可形成第十二部件130。
在一个单独的方法中，覆盖透镜111的表面之一可涂覆有光学透明的粘合剂123以形成第十三部件131。
第十二部件130和第十三部件131可通过层叠步骤而被组装(5c层叠)，以形成图7中所示的示例性触摸传感器200。保护膜102可层叠在触摸传感器的后表面200.2上，以将第二传感器层的暴露表面与环境隔离。
实施例15硅氧烷低聚物和玻璃表面处理
参见图19-20，约120克的乙酸水溶液(ph＝4)与约30克ofs-6030相混合，以形成反应混合物117(3a化学反应)。该混合物在室温下搅拌约100小时。反应完成后，将混合物分成两相。除去下层相作为硅氧烷低聚物118。
然后，硅氧烷低聚物118溶于甲醇和异丙醇混合物(比例约1/3)中，以制备约0.05wt％的硅氧烷低聚物的稀释溶液(3b添加溶剂)。玻璃表面改性剂124由此而被制得。通过使用喷涂工艺，玻璃基板110随后被涂覆硅氧烷玻璃表面改性剂124(3c沉积)，随后在约100℃下加热约15分钟(3d热处理)。在热处理之后，硅氧烷耦合层125被形成于玻璃板的表面上。包含玻璃基板110和耦合层125的第八部件随后被制备。
实施例16包含玻璃基板的单面透明导电电极的制备
此实施例中所使用的方法示意性地如图21所示。在这个实施例内，在实施例2中制得的可转移银纳米线纳米复合材料100被使用。首先，pet分离薄膜103被剥离，如图21中的2a剥离所示。包含玻璃基板110与在实施例15中制得的硅氧烷耦合层125的第八部件126被涂覆有液体层压配方112，其包含(a)单体：sr285，sr238和sr351；以及(b)催化剂：irgacure754和irganox1010(2b沉积)。可转移的导电纳米复合材料100随后被设置在具有与液体层压层相接触的后表面101.2的液体层压层上(2c层叠)。过量的液体层压配方通过在刮涂机上施用meyer棒#0而被去除。然后，该部件被移到uv输送机系统并以约3ft/min的带速度被固化，以获得单面透明导电玻璃板(2d热/uv固化)。从而制备了包含保护膜102，导电纳米复合层101，固体层压层113，硅氧烷耦合层125以及玻璃基板110的单面透明导电电极310。保护膜的剥离形成了第九部件127。所述第九部件被检测以根据astmd3359确定透明导电层对玻璃基板的粘附性。如图22所示，该部件通过了粘合5b。
实施例17由可转移的银纳米复合材料制成的双面透明导电玻璃板
通过图23中所示的以下步骤制得了一种双面导电玻璃板。在此实施例中，实施例2中制得的可转移银纳米线纳米复合材料100被使用。
参见图19和23，约120克的乙酸水溶液(ph＝4)与约30克ofs-6030相混合，以形成反应混合物117。该混合物在室温下搅拌约100小时。反应完成后，将混合物分成两相。除去下层相作为硅氧烷低聚物118。
然后，硅氧烷低聚物118被溶于甲醇和异丙醇混合物中(比例约1/3)，以制备约0.05wt％的硅氧烷低聚物的稀释溶液。玻璃表面改性剂124由此而被制得。通过使用喷涂工艺，玻璃基板110的前表面和后表面随后被涂覆有硅氧烷玻璃表面改性剂124(3c沉积)，随后在约100℃下加热约15分钟(3d热处理)。在热处理之后，硅氧烷耦合层125被形成于玻璃板的前表面和后表面上。包含玻璃基板110和两个耦合层125的第十部件随后被制备，如图23所示。
在此实施例中，包含玻璃基板110和耦合层125的第十部件128的前表面与后表面被涂覆有液体层压配方112，该液体层压配方112包含：(a)单体：sr285，sr238和sr351；以及(b)催化剂：irgacure754和irganox1010(图24,2b沉积)。
然后，所示pet分离薄膜103被从两个可转移的导电纳米复合材料剥离，如图24-2a剥离所示。(这两个可转移的导电纳米复合材料中仅有一个显示于此图中)。
第一可转移的导电纳米复合材料100随后被置于第一液体层压层之上，其后表面101.2与第一液体层压层相接触。类似地，第二可转移的导电纳米复合材料100随后被置于第二液体层压层之上，其后表面101.2与第二液体层压层相接触。参见图24，2c层叠。
过量的液体层压配方通过在下拉机上采用meyer棒#0而被去除。随后，该部件被移至uv输送系统，并以约3ft/min的带速度被固化，以获得双面透明导电玻璃板(2d热/uv固化)。由此制得了双面透明导电电极320，其包含：第一保护膜102，第一导电纳米复合层101，第一固体层压层113，第一硅氧烷耦合层125，玻璃基板110，第二硅氧烷耦合层125，第二固体层压层113，第二导电纳米复合材料层101，以及第二保护膜102。
所述第一和第二保护膜可从触摸传感器被剥离，以暴露出第一和第二导电纳米复合材料的前表面用于图案化方法。该方法由此形成了第十一部件129。此部件可被用于制造包含玻璃基板的触摸传感器。所述第十一部件的前表面和后表面可通过上面公开的方法而被图案化。
上述特点、系统、设备和方法的任何组合均落入本发明的范围之内。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。