[发明专利]透明电极形成用导电性油墨组合物

说明书

技术领域

本发明涉及透明电极形成用导电性油墨(ink)组合物。

背景技术

透明电极是指以物理化学方法在透明的玻璃基板或较薄的高分子基板上凝结原子、分子或离子而成，并在可见光区域(波长为380-780nm)透明，且电导率较大的电极。更具体地讲，透明电极是指光透射率大致为80％以上且表面电阻为500Ω/□以下的薄膜。

为了用作透明电极的材料，需要电学、光学特性以及蚀刻特性优良的材料。作为目前已开发的材料，在广泛使用具有最优良的物理性能的铟锡氧化物(Indium tin oxide，ITO)，然而，由于ITO以昂贵的稀有金属即铟作为主要成分，因此，要求能够代替该ITO的透明电极材料。

为此，曾经有过溅射金、银、铜等金属并做成较薄的薄膜而作为透明电极使用的尝试，而这种电极虽然电导率优良，但存在可见光区域的光透射率降低且与下部基板的粘接力不良的问题。

而且，氧化锌(ZnO)薄膜虽然是低廉的材料，但电导率低于ITO，在SnO₂添加了少量的Sb的锑锡氧化物(ATO)存在不被蚀刻且烘烤温度较高的问题。

而且，也有利用溶胶-凝胶(Sol-Gel)合成而制备氧化膜的方法，但存在电导率依然较低且需要烘烤温度超过350℃的高温工艺的问题。

而且，也有将ZnO、ITO、IZO(铟锌氧化物)等氧化物制成纳米大小的微粒并利用其制备油墨或浆料而制造透明电极的方法，但存在难以制备纳米大小的氧化物且需要250℃以上的较高温度的工艺的问题。

为此，最近在进行在透明电极上适用金属纳米线的尝试。

在透明电极用导电性油墨中，金属纳米线在透明电极形成时形成网络而起着确保导电性的作用。金属纳米线网络越稠密则透明电极的电导率就越提高，但存在可见光透射率降低且需要过多费用的问题。而且，即使以金属纳米线形成导电性网络，也必然发生网络断线，并且网络之间的空着的空间作为不具有导电性的非导体区域残留。而且，金属纳米线是纳米构造体，其活性比现有物质强，因而在并无保护层地暴露于大气中的情况下氧化和腐蚀倾向较强。尤其，银纳米线具有高电导特性且在可见光区域透明，但已知在大气中因氧化和腐蚀而使电阻提高大致15％-20％，存在为了防止这种情况须使用另外的抗氧化剂或多个保护层的问题。

发明内容

技术问题

为了解决如上所述的问题，本发明其目的在于提供一种透明电极用导电性油墨组合物，该透明电极用导电性油墨组合物具有优良的导电性和可见光透射率，且无需防止金属纳米线的腐蚀和氧化的另外的抗氧化剂或保护层，并能够确保所制造的透明电极的耐环境性。

而且，本发明其目的在于提供一种利用上述组合物的透明电极的形成方法和由上述方法所制造的透明电极。

问题解决方法

为了达到上述目的，本发明提供一种透明电极形成用导电性油墨组合物，该透明电极形成用导电性油墨组合物，其特征在于，包含：

A)金属溶胶，其含有a)金属前体、及b)溶剂；以及，

B)金属线。

而且，本发明提供：导电性透明电极的制造方法，其特征在于将上述透明电极形成用导电性油墨组合物涂布在基体材料上并进行干燥和烘烤；及，利用上述方法所制造的导电性透明电极。

有利的效果

按照本发明包含上述金属溶胶和金属钠米线的透明电极形成用导电性油墨组合物，以金属纳米线形成导电性网络，且以金属溶胶弥补网络的断线并填充空着的空间，因而具有优良的导电性和可见光透射率。而且，由于金属溶胶作为防止金属纳米线的腐蚀和氧化的保护层起作用，因而无需另外的抗氧化剂或保护层，且能够确保所制造的透明电极的耐环境性。

附图说明

图1是表示按照本发明形成的透明电极的一个实施例的概念图。

图2是按照本发明形成的透明电极的扫描电子显微镜放大图。

图3是按照本发明形成的透明电极的可见光透射图。

具体实施方式

本发明的透明电极形成用导电性油墨组合物，其特征在于，包含：

A)金属溶胶，其含有a)金属前体、及b)溶剂；以及，

B)金属线。