[发明专利]用于光电和电子装置的透明导电涂层

说明书

发明领域

本发明总体上涉及一种用于生产导电透明薄膜的方法并且涉及包括它们的光电和电子装置。

发明背景

透明的导电涂层被用于广阔范围的应用中，诸如显示器（LCD、等离子体、触摸屏、电子纸，等等）、发光装置（电致发光，OLED）以及太阳能电池。这些应用的市场正在向柔性的和可印刷的产品（“塑料电子设备”）移动，对于这点，基于透明导电氧化物（TCO）的现有技术具有众多的、必须要处理的缺点，例如制造过程的复杂性、高成本、前体的丰富性、以及相对低的导电性。因此，投入了很多的努力来寻找用于最广泛使用的锡掺杂的氧化铟ITO的替代物，锡掺杂的氧化铟往往提供了高的导电性以及还有高的透明度。

已经披露了获得透明导电涂层的替代方案。Wu等人[1]证明了应用纳米碳管作为透明电极，显示出了在IR范围内优于ITO的透光度特性。Jiang等人[2]将Al-掺杂的ZnO薄膜用于OLED装置，而Wang等人[3]将超薄的石墨烯薄膜用于太阳能电池。

另一个替代方案包括一种网格图形，如银线网格。然而，即使这样一种安排也具有几个缺陷，如印刷方法（分辨率、基底厚度）的局限性。Garbar等人披露了通过使用仿真（emulations）[4]来形成一个透明导电涂层。

Deegan等人发现，一旦将含固体颗粒的毫米级液滴压到一个基底上，在该液滴干燥时，这些固体颗粒就组成一个环[5]。Hu和Larson证明了在多种液体的混合物的情况下，这种Marangoni效应也是非常显著的[6]。Sommer[7]建议了一种用于对作用在这些液滴上的这些颗粒上的五个力进行分析的模型，并且推断这些造成了该环的形成的主要的力是在这些颗粒与该基底的相互作用以及将这些颗粒带到周边的流动作用。Perelaer等人[8]和Kamyshny等人[9]展示了，多个测微的单独的环可以通过将硅石微粒或微乳液滴分散的喷墨印刷来获得。

应该强调的是，工业上的喷墨印刷通常要求一种均一的图案，并且这种“咖啡振铃效应”是不希望的现象[11,12]。

以前报道了一个环在另一个环顶上的沉积导致了该第一环的破坏，这是由于其再分散性[5]。Perelear等人使用了在相同的印刷参数中的这种喷墨印刷方法，并且获得了均匀尺寸的液滴以及因此均匀的环[10]。Magdassi等人已经披露了[13,14]在分散银纳米颗粒的情况下，这种效应将会导致毫米级圈环的导电层的形成而不需要在高温下进行烧结，这是由于在该环的边缘处这些银纳米颗粒的自发的紧密堆积。

参考文献

[1]Z.C.Wu,Z.Chen,X.Du,J.M.Logan,J.Sippel,M.Nikolou,K.Kamaras,J.R.Reynolds,D.B.Tanner,A.F.Hebard,and A.G.Rinzler,Science 2004,305,1273-1276.

[2]X.Jiang,F.L.Wong,M.K.Fung,and S.T.Lee,Applied Physics Letters2003,83,1875-1877.

[3]X.Wang,L.J.Zhi,and K.Mullen,Nano Letters 2008,8,323-327.

[4]A.Garber,F.De La Vega,E.Matzner,C.S okolinsky，V.Rosenband,A.Kiselev，D.Lekhtman,US7601406(B2)

[5]R.D.Deegan,O.Bakajin,T.F.Dupont,G.Huber,S.R.Nagel,T.A.Witten,Nature 1997,389,827-829.

[6]H.Hu,R.G.Larson,J.Phys Chem B 2006,110,7090-4.

[7]A.P.Sommer,N.Rozlosnik,Crystal Growth & Design 2005,5,551-557.

[8]J.Perelear,P.J.Smith,C.E.Hendriks,A.M.J.van der Berg,U.S.Schubert,Soft Matter 2008,4,1072-1078.

[9]A.Kamyshny,M.Ben-Moshe,S.Aviezer,S.Magdassi,Molecular Rapid Communications 2005,26,281-288.