[发明专利]包含至少一种有机酸的用于透明导电膜的抗腐蚀剂

说明书

发明背景

透明导电膜(TCF)在近些年已被广泛用于多种应用，例如触摸面板显示器、液晶显示器、电致发光照明、有机发光二极管装置和光伏太阳能电池。由于高导电性、透明度和相对良好的稳定性，对于大多数应用来说，基于氧化铟锡(ITO)的透明导电膜一直是作为透明导体的上佳选择。然而，基于氧化铟锡的透明导电膜具有局限性，因为铟的成本高、需要复杂且昂贵的真空沉积设备和方法，以及氧化铟锡固有的脆性且易于断裂，特别是当其在柔性基底上沉积时。

用于测量透明导电膜的性质的两个最重要的参数是总光透射率(％T)和膜表面电导率。较高的光透射率使得显示器应用中画面质量清晰，照明和太阳能转化应用中效率较高。对于其中功率消耗可最小化的大多数透明导电膜应用，最期望较低的电阻率。因此，透明导电膜的T/R比率越高，透明导电膜越好。

美国专利申请公开2006/0257638A1描述了包含碳纳米管(CNT)和氯乙烯树脂聚合物粘合剂的透明导电膜。

美国专利8,049,333和美国专利申请公开2008/0286447A1描述了这样的透明导电膜，其中将银纳米线沉积到基底上以形成裸露的纳米线网络，随后用聚合物基质材料在外涂布所述银纳米线网络以形成透明导电膜。提出例如聚丙烯酸酯和羧基烷基纤维素醚聚合物的聚合物材料作为基质的可用材料。

美国专利申请公开2008/0286447A1提出使用芳族三唑和其它含氮化合物作为基于银纳米线的透明导体的腐蚀抑制剂。还提出长链烷基硫代化合物作为可用的腐蚀抑制剂。

美国专利申请公开2008/0292979A1公开了包含银纳米线或者银纳米线与碳纳米管的混合物的透明导电膜。不用聚合物粘合剂或在可光成像组合物中形成透明导电网络。在玻璃和聚对苯二甲酸乙二酯(PET)支持体上涂布所述透明且导电的膜。

美国专利8,052,773公开了通过以下方式形成的透明导电膜：涂布银纳米线以形成网络，随后在外涂布一层聚氨酯丙烯酸酯聚合物。

美国专利申请公开2011/0024159A1公开了在透明导电膜的外涂层中使用腐蚀抑制剂。

PCT专利公开WO 2011/115603A1公开了将1,2-二嗪化合物掺入基于银纳米线(AgNW)的薄导电膜(TCF)中的方法。

美国专利申请公开2010/0307792A1公开了向银纳米线的水性分散体中加入配位配体以形成沉淀物，随后将此类沉淀物与含有卤离子的上清液分离，然后在TCF的涂布和形成中施加此类银纳米线分散体。

欧洲专利公开EP2251389A1公开了基于AgNW的油墨配制物，其中将各种水性银络合离子以不超过1:64(w:w)的络合离子与AgNW的比率加入基于银纳米线的油墨中。

发明概要

某些有机酸可作为抗腐蚀剂用于稳定基于银纳米线的透明导电膜。

已发现，此类有机酸的效力可通过将其引入至少一种涂料混合物中来增强，所述至少一种涂料混合物用于至少一个布置为邻近至少一个包含银纳米线的层的层。如果布置在所述至少一个包含银纳米线的层上，则此类层可以是外涂层或顶涂层。此类外涂层或顶涂层可以例如热固化或UV固化的。或者，如果布置在所述至少一个包含银纳米线的层与透明支持体之间，则此类层可以是底漆或底涂层。或者，有机酸可包含在位于所述至少一个包含银纳米线的层上方和下方的层中。在任何这些情况下，也可将有机酸任选地加入至少一个包含银纳米线的层中。

至少第一实施方案提供透明导电制品，其包含：透明支持体；至少一个布置在所述透明支持体上的第一层，所述至少一个第一层包含分散在聚合物粘合剂内的银纳米线的网络；以及至少一个布置在所述至少一个第一层上的第二层，所述至少一个第二层包含一种或多种有机酸。

有机酸的一些非限制性实例是马来酸(MA)、四氯邻苯二甲酸(TCPA)、三氯乙酸(TCAA)、苯基膦酸(PPOA)、对甲苯磺酸(PTSA)和邻苯二甲酸(PA)。在至少一些实施方案中，有机酸包含约-3.5到约3.0的pKa值。

在至少一些此类实施方案中，所述至少一个第一层还可包含一种或多种如上所述的有机酸。

至少第二实施方案提供透明导电制品，其包含：透明支持体；至少一个布置在所述透明支持体上的第一层，所述至少一个第一层包含一种或多种有机酸；以及至少一个布置在所述至少一个第一层上的第二层，所述至少一个第二层包含分散在聚合物粘合剂内的银纳米线的网络。

在至少一些此类实施方案中，所述至少一个第二层还可包含一种或多种如上所述的有机酸。