[发明专利]低雾度透明导电电极

说明书

技术领域

本发明关于一种低雾度透明导电电极（以下简称“TCE”）及其制造方法。

背景技术

透明导电电极是光学度清晰的导电薄膜，其包括基板及沉积于基板上部的透明导电材料。基板可以是玻璃的或者塑料的。现在现有技术中使用的透明导电材料为铟锡氧化物（ITO）、掺铝锌氧化物（AZO）、掺氟锡氧化物（FTO）、碳纳米管、石墨烯或金属纳米线。

透明导电电极的许多商业应用，如显示应用，典型地既需要优异的光学特性，如高光学透射率及低雾度，又需要优越的电学特性，如高导电性或低表面电阻。在这个领域内的大多数研究一直朝向如何平衡光学特性及电学特性努力，因为所发现的大多数开发都是牺牲一方的特性而改善另一特性。

除了透明导电电极的电学及官学特性之外，薄膜的物理或机械特性，如膜硬度，也是很重要的。众所周知，透明导电薄膜的膜硬度与电气设备的产品收得率直接相关。例如，在规模性生产中，当使用基于金属纳米线的透明导电电极制造触摸屏设备，成品率损失的重要因素之一就是制造过程中膜的划伤或凹陷。然而，现有技术中大部分基于金属纳米线的透明导电电极，例如，如美国专利8018568中所教导的透明导电电极，具有嵌入聚合物基质中的金属纳米线，如聚氨酯聚合物或丙烯酸盐聚合物。聚合物集体通常不提供足够的抗刮伤、磨损及耐磨特性。

考虑到以上所述，需要一种基于TCE薄膜的更硬的金属纳米线。在此，我们提出一种基于导电薄膜的低雾度金属纳米线，其不仅具有优异的电学特性，也具有优化的光学及机械组合特性。

发明内容

本发明揭示的膜状低雾度透明导电电极具有卓越的电学、光学及机械特性，其适用于触摸屏设备的制造。

此处所描述的透明导电电极的雾度低于2%，更典型地低于1%，同时保持高导电性（如低于100欧姆/平方米），或更优选地低于60欧姆/平方米。

于一实施方式中，透明导电电极的雾度低于2%，更典型地低于1%，同时于可见光范围内保持高于90%的透光率。

于另一实施方式中，透明导电电极的铅笔硬度大于1H，更典型地大于3H，同时保持高导电率（如低于100欧姆/平方米），或更优选地低于60欧姆/平方米。

于另一实施方式中，透明导电电极的铅笔硬度大于1H，更典型地大于3H，同时保持高于90%的透光率。

于另一实施方式中，透明导电电极的铅笔硬度大于1H，更典型地大于3H，同时保持雾度低于2%，更典型地低于1%，及其制造方法。

于另一实施方式中，透明导电电极的表面粗糙度小于2 Ra（洛氏硬度）或50纳米，及高导电率（如低于100欧姆/平方），或更优选地低于60欧姆/平方。

于另一实施方式中，透明导电电极的表面粗糙度小于2 Ra（洛氏硬度）或50纳米，同时保持雾度低于2%，更典型地低于1%，及其制造方法。

于另一实施方式中，透明导电电极的纳米多孔表面的孔径小于25纳米，及高导电率（如低于100欧姆/平方米），或更优选地低于60欧姆/平方米。

于另一实施方式中，透明导电电极的纳米多孔表面的孔径小于25纳米，同时保持高于90%的透光率。

于另一实施方式中，透明导电电极的纳米多孔表面的孔径小于25纳米，同时保持雾度低于2%，更典型地低于1%，及其制造方法。

于进一步的实施方式中，透明导电电极的雾度低于1.5%，更典型地低于0.5%，其包括基板及折射率匹配层，其中，折射率匹配层的折射率介于1.1至1.5之间。

于进一步的实施方式中，透明导电电极透明导电电极的雾度低于1.5%，更典型地低于0.5%，其包括基板及折射率匹配层，其中，折射率匹配层的材料的厚度为约100-200纳米。

仍于本发明进一步的实施方式中，制造导电电极薄膜的方法包括：

合成及净化金属纳米线；

将净化后的金属纳米线悬浮于免粘合溶剂中以形成散布；

于基板上涂覆一薄层金属纳米线；

将基板与涂覆的纳米线层加热至55-150℃以去除溶液；

于基板上施加一层包含有折射率匹配材料的溶胶凝胶溶液；

在55-150℃之间的温度对薄膜热处理，并释放薄膜内的残余溶液及应力。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，所披露的示例性的实施方式可以被更清楚地理解：

图1概略地示出现有技术中的透明电极的剖视图；

图2概略地示出本发明示例的透明导电电极的剖视图；

图3概略地示出本发明另一示例的透明导电电极的剖视图；