[发明专利]带有融合金属纳米线的透明导电电极、它们的结构设计及其制造方法

说明书

本发明揭示一种图案化的透明导电膜，其包括一个基板以及位于所述基板顶部的主要导电单层。所述导电单层包括具有金属纳米线网络的第一区域以及在芯壳结构中具有金属/金属氧化物纳米线的第二区域。

相互参照的相关申请

本申请要求主张美国临时专利申请61809224、61809353、61809354、美国实用申请13906330的权利。下列美国实用专利申请中所揭示的主题均被全文并入本专利申请中作为参考：

申请号61809224，申请日2013年4月5日；

申请号61809353，申请日2013年4月6日；

申请号61809354，申请日2013年4月6日；

申请号13906330，申请日2013年5月30日。

【技术领域】

本发明涉及一种图案化的透明导电膜及其制造方法，其中所述透明导电膜具有均匀的光学特性，但是异质的电学性能。

【背景技术】

由金属纳米线制成的具有光学透明和导电的薄膜有希望替代铟锡氧化物(ITO)膜，被应用在各种电子装置中，例如液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)和太阳能电池。

应用在显示器和触摸屏装置中的透明导电膜，需要进行图案化处理以得到导电区域和非导电区域，但同时又要保持光学透明性。先前，由网状的银纳米线所组成的透明导电膜被嵌入在基板薄膜内或者通过粘接层结合在所述基板表面，当对该导电膜进行图案化处理之后，该导电膜的导电区(含银纳米线)与非导电区域在光学特性上的差异就变得可被人眼识别。

有需要提供一种方法，对薄膜中导电区与非导电区之间不可见的边缘进行图案化处理。一种解决方案是使导电膜的导电区和非导电区具有相同的光学特性。此外，对所述薄膜进行图案化处理的工序应当操作方便、可扩展性好以及有效。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种适用于任何基板，且电学性能和光学性能较好的透明导电膜，并且可以通过低成本、高通量进行制造和图案化。

在本发明的一个方面，它公开了一种具有均匀的光学特性和异质的电学性能的导电膜组分。

在一个实施例中，本发明涉及一种具有均匀的光学特性和异质的电学性能的导电膜组分。所述导电膜包括具有第一材料的第一区域以及具有第二材料的第二区域。其中所述第一材料和第二材料之间的折射率差小于0.2，雾度差小于0.2。所述第二材料是所述第一材料的氧化形式，且所述第二区域的导电性比所述第一区域的导电性弱。

在另一个实施例中，本发明涉及一种图案化的透明导电膜，其包括一个基板以及位于所述基板上的主要单层。所述主要单层包括具有金属纳米线网络的第一区域以及在芯壳结构中具有金属/金属氧化物纳米线的第二区域。其中，所述纳米线的芯包括金属元素，所述纳米线的壳包括金属氧化物。

在进一步的实施方式中，本发明涉及一种图案化的透明导电膜，其包括一个基板以及位于所述基板上的主要单层。所述主要单层包括具有金属纳米线网络的第一区域以及具有纳米线的第二区域，其中第二区域中至少一根纳米线通过一个接合点与另一根纳米线相连接，但是不导电。所述接合点包括金属氧化物。所述单层的总厚度大约或者小于150纳米，所述第二区域在一个维度上的尺寸为5微米-200微米。

在又一实施例中，本发明涉及一种具有均匀的光学特性和异质的电学性能的导电电极组分，其包括具有第一材料的第一区域以及具有第二材料的第二区域。其中所述第一材料和第二材料之间的折射率差小于0.2，雾度差不大于0.2％；所述第一区域在一个维度上的尺寸至少为10微米；所述第一材料通过紫外线及光酸产生剂被转换为所述第二材料，且所述第一区域的导电性比所述第二区域的导电性强。