[发明专利]导电透明电极以及相关制造工艺

说明书

本发明涉及多层导电透明电极，其包括：‑基底层(1)，‑包括至少一种任选地被取代的聚噻吩导电聚合物的导电层(2)，和导电层(2)与基底层(1)直接接触并且导电层(2)还包括至少一种疏水性粘合聚合物，所述疏水性粘合聚合物具有与所述任选地被取代的聚噻吩导电聚合物的化学相容性，使得所述多层导电透明电极具有小于或等于3％的雾度系数。本发明还涉及用于制造这样的多层导电透明电极的工艺。

本发明涉及在有机电子学的总的领域中的导电透明电极以及其制造工艺(方法)。

具有高的透射率和电导率性质两者的导电透明电极目前是电子设备领域中值得考虑的发展主题，该类型的电极被越来越多地用于例如光伏电池、液晶屏、有机发光二极管(OLED)或聚合物发光二极管(PLED)和触摸屏的器件。

目前在电子学且特别是有机电子学领域中对于具有大于75％的良好的透射率和高的电导率(至少小于1000Ω/□的表面电阻)的电极存在显著需求。对于如上所述的应用，具有小于20nm的低粗糙度的表面和低的雾度系数是必要的。

为了获得具有高的透射率和电导率性质的导电透明电极，具有这样的多层导电透明电极是已知的实践：其首先包括基底层，所述基底层上沉积有粘合(adhesion)层、金属纳米丝(纳米长丝，nanofilament)的逾渗网络、以及由导电聚合物例如聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)(PEDOT)和聚(苯乙烯磺酸)钠(PSS)混合物(形成所谓的PEDOT:PSS)制成的包封层。

专利申请US 2009/129004描述了这样的多层透明电极：其可实现良好的透射率和低的表面电阻率。然而，这样的电极具有拥有基底层，粘合层，由金属纳米丝组成的层，由碳纳米管、导电聚合物和弹性体组成的导电层的复杂结构。层的该增加引起工艺的显著成本。

此外，所述材料还是多相的，这引起高的粗糙度和高的雾度系数。最后，所述导电层基于碳纳米管，其造成分散问题，并且因此引起光学缺陷的存在。

因此期望开发包括较少的层并且不包括任何碳纳米管的导电透明电极。

不太昂贵的途径存在，其由导电聚合物例如PEDOT/PSS与柔性聚合物的简单混合物组成，如Sun等，Progress in Organic Coatings,59(2007),115-121和Yin等，Journalof Materials Chemistry,2012,22,3800中描述的。然而，这些文章通过显微镜法表明，混合物不是均相的，并且在导电聚合物和柔性聚合物之间存在相分离。结果，这些复合物由在柔性聚合物基体中的导电聚合物的连续网络组成。然而，经由这些文章中描述的该方法获得的复合物具有高的雾度系数和显著的表面粗糙度。

因此，本发明的目的之一是至少部分地克服现有技术缺点并且提出具有低的粗糙度以及低的雾度系数的多层导电透明电极、以及其制造工艺。

本发明因此涉及多层导电透明电极，其包括：

-基底层,

-包括至少一种任选地被取代的聚噻吩导电聚合物的导电层，和

所述导电层与所述基底层直接接触并且所述导电层还包括至少一种疏水性粘合(adhesive)聚合物，所述疏水性粘合聚合物具有与所述任选地被取代的聚噻吩导电聚合物的化学相容性，使得所述多层导电透明电极具有小于或等于3％的雾度系数。

根据本发明的多层导电透明电极满足以下要求和性质：

-小于或等于1000Ω/□且大于或等于50Ω/□的表面电阻R，

-大于或等于75％的在可见光谱中的平均透射率T_平均，

-小于或等于3％的雾度系数，

-小于20nm的粗糙度，

-直接粘合至基底，

-在导电层的组分之间不存在相分离。