[发明专利]制造图案化导体的方法

说明书

提供了一种制造图案化导体的方法，所述方法包含：提供衬底，所述衬底包含：上面沉积有导电层的基材；提供导电层蚀刻剂；提供纺纱材料，所述纺纱材料包含：载体；以及光敏掩模材料；提供显影剂；形成多个掩模纤维，并将它们沉积到所述导电层上，形成多个沉积的纤维；使所述多个沉积的纤维图案化，以提供处理的纤维部分和未处理的纤维部分；显影所述多个沉积的纤维，其中去除所述处理的纤维部分或所述未处理的纤维部分，留下图案化的纤维阵列；使所述导电层接触所述导电层蚀刻剂，其中去除未被所述图案化的纤维阵列覆盖的所述导电层，在所述衬底上留下图案化的导电网络。

本发明总体涉及制造图案化的导体的领域。具体地，本发明涉及制造图案化的透明导体的领域。

呈现高度透明及高传导性的膜在广泛的电子应用中用作电极或涂层具有重要的价值，所述电子应用包括例如触屏显示器和光电池。当前用于这些应用的技术涉及使用通过物理气相沉积法沉积的含有掺杂锡的氧化铟(ITO)的膜。物理气相沉积法的高成本费用导致期望发现替代的透明导电材料和涂布方法。银纳米线分散为渗透网络的用途有希望成为含ITO膜的替代物。银纳米线的使用潜在地提供了可使用卷绕对位技术加工的优点。因此，银纳米线提供了如下优点：低制造成本，有潜力提供比常规含ITO的膜高的透明度和传导性。

在电容式触摸屏的应用中，需要导电图案。此类应用的一个关键挑战是人眼必须看不到(或者几乎看不到)形成的图案。

一种方法是Allemand等在美国专利No.8,018,568中公开的提供基于纳米线的图案化的透明导体。Allemand等公开了光学均匀的透明导体，包含：衬底；衬底上的导电膜，所述导电膜包括多个相互连接的纳米结构，其中导电膜上的图案限定了(1)具有第一电阻率、第一透射率和第一雾度的未蚀刻的区域以及(2)具有第二电阻率、第二透射率和第二雾度的蚀刻的区域；并且，其中，所述蚀刻的区域的传导性小于未蚀刻的区域，第一电阻率与第二电阻率的比为至少1000；第一透射率与第二透射率差异小于5％；并且第一雾度与第二雾度的差异小于0.5％。

Joo等在美国专利No.9,066,425中公开了生产图案化的透明导体的另一种方法。Joo等公开了提供制造图案化的导体的方法，包含：提供导电化衬底，其中所述导电化衬底包含衬底和导电层；提供导电层蚀刻剂；提供纺织材料；提供掩模纤维溶剂；形成多个掩模纤维，并且将多个掩模纤维沉积到导电层上；暴露所述导电层于导电层蚀刻剂，其中从所述衬底上去除未被所述多个掩模纤维覆盖的导电层，从而在多个掩模纤维覆盖的衬底上留下相互连接的导电网络；以及暴露多个掩模纤维于掩模纤维溶剂，其中去除多个掩模纤维，以在衬底上暴露互相连接的导电网络。

尽管如此，仍需要制造图案化的导体的替代方法。具体地，仍需要制造具有导电区和非导电区的图案化的透明导体的替代方法，其中，人眼基本上不能辨别导电区和非导电区，并且其中，使需要的工艺步骤的数目最少。

本发明提供了制造图案化的导体的方法，包含：提供衬底，其中，所述衬底包含：基材；以及导电层，其中所述导电层沉积在所述衬底上；提供导电层蚀刻剂；提供纺织材料，其中，所述纺织材料包含：载体；以及掩模材料，其中，所述掩模纤维为光敏材料；提供显影剂；通过选自由以下组成的群组中的工艺加工所述纺织材料而形成多个掩模纤维：电纺、喷气电纺、无针电纺和熔体电纺；在所述导电层上沉积所述多个掩模纤维，从而形成多个沉积的纤维；任选地，在所述导电层上压紧所述多个沉积的纤维；使所述多个沉积的纤维图案化，以改变所述多个沉积的纤维的选择部分的性质，从而提供处理的纤维部分和未处理的纤维部分；通过使所述多个沉积的纤维接触所述显影剂而显影所述多个沉积的纤维，其中，去除所述(i)处理的纤维部分或(ii)所述未处理的纤维部分；留下图案化的纤维阵列；使所述导电层接触所述导电层蚀刻剂，其中，从所述衬底上去除未被所述图案化的纤维阵列覆盖的所述导电层，在所述衬底上留下被所述图案化的纤维阵列覆盖的图案化的导电网络，以提供所述图案化的导体；任选地，提供剥离剂；以及，任选地，用所述剥离剂处理所述图案化纤维阵列，其中去除所述图案化的纤维阵列，以在所述衬底上暴露所述图案化的导电网络。