[go: up one dir, main page]

TWI500713B - 用於導電部件之噴墨沉積的方法及組合物 - Google Patents

用於導電部件之噴墨沉積的方法及組合物 Download PDF

Info

Publication number
TWI500713B
TWI500713B TW098106226A TW98106226A TWI500713B TW I500713 B TWI500713 B TW I500713B TW 098106226 A TW098106226 A TW 098106226A TW 98106226 A TW98106226 A TW 98106226A TW I500713 B TWI500713 B TW I500713B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
substrate
nanostructure
conductive
droplets
layer
Prior art date
Application number
TW098106226A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200946608A (en
Inventor
Adrian Winoto
Original Assignee
Cambrios Technologies Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cambrios Technologies Corp filed Critical Cambrios Technologies Corp
Publication of TW200946608A publication Critical patent/TW200946608A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI500713B publication Critical patent/TWI500713B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C09D11/32—Inkjet printing inks characterised by colouring agents
    • C09D11/322—Pigment inks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/52—Electrically conductive inks
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • H05K1/092—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
    • H05K1/097—Inks comprising nanoparticles and specially adapted for being sintered at low temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/12—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
    • H05K3/1241—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns by ink-jet printing or drawing by dispensing
    • H05K3/125—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns by ink-jet printing or drawing by dispensing by ink-jet printing
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/02—Fillers; Particles; Fibers; Reinforcement materials
    • H05K2201/0203—Fillers and particles
    • H05K2201/0242—Shape of an individual particle
    • H05K2201/026—Nanotubes or nanowires
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/14—Related to the order of processing steps
    • H05K2203/1476—Same or similar kind of process performed in phases, e.g. coarse patterning followed by fine patterning
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00—Nanotechnology
    • Y10S977/70—Nanostructure
    • Y10S977/762—Nanowire or quantum wire, i.e. axially elongated structure having two dimensions of 100 nm or less

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Description

用於導電部件之噴墨沉積的方法及組合物
本揭示案係關於在基板上形成導電部件。
透明導體指在高透射率表面或基板上塗佈之導電薄膜。透明導體可經製造以具有表面導電性同時維持合理光學透明度。該等表面導電透明導體廣泛用作平板液晶顯示器、觸控面板、電致發光裝置及薄膜光伏特電池中之透明電極，用作抗靜電層及電磁波屏蔽層。
當前，真空沉積之金屬氧化物(諸如，氧化銦錫(ITO))為向介電表面(諸如，玻璃及聚合物薄膜)提供光學透明度及導電性之工業標準材料。然而，金屬氧化物薄膜為脆性的且在彎曲或其他物理應力期間易受損。其亦需要高沉積溫度及/或高溫退火溫度以達成高電導率水準。金屬氧化物薄膜與易吸收水份之基板(諸如，塑膠及有機基板，例如，聚碳酸酯)之黏著性亦可能存在問題。因此金屬氧化物薄膜在可撓性基板上之施加極為有限。此外，真空沉積為一種高成本方法且需要專用設備。此外，真空沉積法不利於形成圖案及電路。此情形通常導致需要昂貴之圖案化方法，諸如，光微影。
導電聚合物亦用作光學透明電導體。然而，與金屬氧化物薄膜相比，其通常具有較低電導率值及較高光學吸收(尤其在可見光波長下)，且遭受缺乏化學穩定性及長期穩定性的影響。
近來，已開發出使用導電奈米結構而形成之透明導體，且該等透明導體提供相對於上述透明導體類型之一些優點。特定言之，使用導電奈米結構而形成之透明導體相對可撓可使用濕式塗佈法製造且可展現理想電特徵及光學特徵。該等透明導體揭示於(例如)美國專利申請案第11/766,552號；第11/504,822號；第11/871,767號；及第11/871,721號中，該等專利申請案係以引用之方式全部併入本文中。此外，雖然上述許多種裝置應用可使用具有相對大的相連導電區域之透明導電薄片，但該等應用中之多者亦需要相對較小區域、圖案、迹線、線或其他該等部件具有導電性之若干層。雖然已開發出圖案化奈米結構基透明導體之方法，但該等圖案化方法可呈現出低製造效率。因此，需要能夠產生具有導電圖案或部件之奈米結構基導電薄膜。
在本發明之產品中，導電部件在基板上形成，其中該導電部件包括金屬各向異性奈米結構，且該導電部件係藉由將含有該等導電各向異性奈米結構之塗佈溶液噴射至基板上來形成。
此外，可用於在基板上藉由噴墨而產生導電部件之本發明之塗佈組合物包括第一溶劑、第二溶劑、界面活性劑及金屬各向異性奈米結構。
此外，本發明之在基板上形成導電部件之方法包括：提供含有金屬各向異性奈米結構之塗佈溶液；將複數個第一液滴噴墨至該基板上，該複數個第一液滴間具有液滴間間隔；使該複數個第一液滴乾燥；將複數個第二液滴噴墨至該基板上於該複數個第一液滴之間的液滴間間隔中；及使該複數個第二液滴乾燥以使得導電路徑在該複數個第一液滴之至少第一者與第二者之間形成。
根據本發明，可藉由噴墨印刷包括導電奈米結構之塗佈溶液而在基板上形成透明導電圖案。噴墨印刷為一種將液體塗佈溶液(或「墨水」)之液滴推進至基板上之印刷方法。通常藉由熱或壓電構件促使液滴通過噴墨頭上之噴嘴或多個噴嘴。在如此進行時，塗佈溶液及噴墨方法必須達成塗佈溶液之可噴射性及液滴及所塗佈之基板上之液滴圖案的再現性。特定言之，在本發明之噴墨製成導電圖案或迹線(包括奈米線及/或奈米管)之方法、塗佈溶液及設備中，塗佈溶液不應在噴墨噴嘴上乾燥，塗佈溶液應以最小阻塞流經該或該等噴嘴，自噴墨頭噴出之塗佈溶液液滴應與基板形成穩定相互作用且應在基板上足夠迅速地乾燥。
導電奈米結構
本發明之塗佈溶液較佳包括導電奈米結構。如本文所用之「奈米結構」通常指奈米大小之結構，其至少一個尺寸小於500nm，更佳小於250nm、100nm或25nm。本發明之塗佈溶液中所用之奈米結構較佳經各向異性成形，亦即，其具有不等於一之縱橫比(長度與直徑之比)。在產生透明導電部件時使用各向同性奈米結構可能係困難的，因為達成所要電導率水準可能需要相對高重量百分比(或表面負載水準)之該等奈米結構。該等高負載水準可能不可接受地影響光學特徵，諸如霧濁度(例如，通常導致較高霧濁度)及透明度(例如，通常導致較低透明度)。然而，在噴墨塗覆時使用各向異性奈米結構可能具有挑戰性，因為奈米結構之長度可能相對較易於阻塞噴墨噴嘴或者另外導致不可接受之噴射。本發明之方法及塗佈溶液有利地克服該等困難。
該等奈米結構可為實心或空心的。實心各向異性奈米結構包括(例如)奈米線。空心各向異性奈米結構包括(例如)奈米管。通常，各向異性奈米結構之直徑為5nm至500nm，更佳為10nm至100nm，且更佳為30nm至90nm，且長度為100nm至10μm，且更佳為500nm至1μm。
奈米結構可由任何導電材料形成。導電材料最常為金屬。半導電或不導電奈米結構通常並不與本文中所揭示之方法及設備一起良好作用以在基板上產生透明導電部件，因為可能需要使用相對高百分比之該等材料來達成可接受之電導率。且，該等相對高之量可能不利地影響所產生之部件之光學特性。金屬材料較佳可為純金屬、金屬合金或包含兩種或兩種以上類型之金屬的雙金屬材料。合適金屬包括(但不限於)銀、金、銅、鎳、鍍金之銀、鉑及鈀。亦認為由金屬之大氣氧化導致之少量氧化物亦可存在。
導電各向異性奈米結構較佳可用作本發明之塗佈溶液中之主要導電介質。較佳類型之各向異性金屬奈米結構包括金屬奈米線。金屬奈米線為由金屬、金屬合金或電鍍金屬形成之奈米線。合適金屬奈米線包括(但不限於)銀奈米線、金奈米線、銅奈米線、鎳奈米線、鍍金銀奈米線、鉑奈米線及鈀奈米線。同在申請中且共同擁有之美國申請案第11/766,552號、第11/504,822號、第11/871,767號及第11/871,721號描述製備金屬奈米線(例如銀奈米線)之方法，其描述內容係以引用的方式全部併入本文中。
主要導電介質中所用之另一較佳類型之各向異性金屬奈米結構包括金屬奈米管。2008年2月26日申請之同在申請中且共同擁有之美國專利申請案第61/031,643號描述製備金屬奈米管(例如，金奈米管)之方法，該美國專利申請案之描述內容係以引用的方式全部併入本文中。
在各種實施例中，導電奈米線之長度為約5-100μm且直徑(或橫截面)為5-100nm。在特定實施例中，奈米線之長度為約5-30μm且直徑為20-80nm。在一較佳實施例中，奈米線(例如，銀奈米線)之長度為約20μm且直徑為50nm。合適奈米管具有類似於關於奈米線所述之尺寸的尺寸。對於奈米管而言，直徑指奈米管之外徑。
導電部件
在基板上所形成之導電部件中，各向異性奈米結構經由滲透法而形成導電網路。當經由互連各向異性奈米結構而形成導電路徑時可建立滲透電導性。必須存在足量奈米結構以達到電滲透臨限值且使其變得導電。因此，電滲透臨限值為與奈米結構之負載密度或濃度相關之值，高於該值便可達成大範圍連接性。通常，負載密度指單位面積之奈米結構數目，其可由「數目/平方微米」表示。
如同在申請中之美國專利申請案第11/504,822號所述，各向異性奈米結構之縱橫比愈高，達成滲透電導性所需奈米結構愈少。對於各向異性奈米結構(諸如，奈米線或奈米管)而言，電滲透臨限值或負載密度與奈米線或奈米管之長度2 (平方長度)反相關。以引用的方式全部併入本文中之同在申請中且共同擁有之申請案11/871,053詳細描述在滲透臨限值下各向異性奈米結構之大小/形狀與表面負載密度之間的理論以及經驗關係。
圖1示意性展示基板(未展示)之表面上之導電部件5，其中由處於電滲透臨限值或高於電滲透臨限值之導電各向異性奈米結構20形成導電網路。藉由互連奈米結構20來形成導電路徑(例如，路徑可經由連接奈米結構而沿網路之一端行進至另一端)。因此可跨越各向異性奈米結構網路載運電流。
如本文所用之「導電網路」或「網路」指由高於電滲透臨限值之導電奈米結構形成之互連網路。通常，導電網路之表面電阻率不高於108 歐姆/平方(亦被稱為「Ω/□」)。表面電阻率較佳不高於104 Ω/□、3,000Ω/□、1,000Ω/□、或100Ω/□。通常，由金屬奈米線或奈米管形成之導電網路之表面電阻率在10Ω/□至1000Ω/□、100Ω/□至750Ω/□、50Ω/□至200Ω/□、100Ω/□至500Ω/□、或100Ω/□至250Ω/□、或10Ω/□至200Ω/□、10Ω/□至50Ω/□或1Ω/□至10Ω/□之範圍內。該等電阻範圍係藉由兩點電阻探針接觸導電部件兩端且將所得電阻除以構成該部件之平方數而獲得。舉例而言，長度為100μm且寬度為1μm之部件應由100個平方構成。
亦如圖1所示，各向異性奈米結構界定線間間隔30。在高於滲透臨限值時，線間間隔之大小(亦被稱為「網格大小」)與網路之電導率相關。通常，愈小之網格大小意謂愈密集分布之奈米線，其又對應於愈高之電導率。
網格大小亦可用作奈米結構表面負載水準之指示物。舉例而言，對於給定長度之各向異性奈米結構而言，較低之表面負載將產生導致較大之網格大小。當網格大小高於特定臨限值時，奈米結構可能變得相隔過遠而使得不再可能滲透且線間間隔實際上成為絕緣體。圖2展示部件5'，其中奈米結構20'係處於不足以形成完整之網路之密度。線間間隔30'變得絕緣。換言之，歸因於與圖1相比之奈米結構之較低密度，網格大小擴大且奈米結構之間的電導性被破壞。
印刷方法
圖3說明本發明之藉由用包括導電各向異性奈米結構之塗佈溶液進行噴墨來產生導電部件50之方法的一項實施例。
如所示，分配液滴52經敷設以使得鄰近液滴大體上彼此觸碰。雖然分配液滴可為任何可產生之直徑，但圖3僅展示直徑為約70μm之分配液滴。塗覆至基板之後，但在乾燥之前，分配液滴傾向於流動到一起而形成略微較大直徑之分配液滴54，分配液滴54形成分配線56。作為所得液滴54及分配線56具有如何略微大於分配液滴52之直徑的實例，所得液滴54可具有約100μm之直徑，且分配線可具有約100μm之寬度。乾燥之後，分配線56成為部件線50，其(例如)可具有約100μm之寬度。
發現可藉由在部件頂部沉積額外塗佈溶液層來改變部件(諸如，部件線50)之電導率。特定言之，敷設第一部件50之後，在一項實施例中，第二及後續噴墨頭進程可沿相同路徑來進行且使用與用於產生部件50之參數相同之參數來操作。以此方式，可在部件50上形成多個塗佈溶液層。一般而言，如上所述沉積多個層產生具有相對較低電阻率之部件，但如下所述，亦可產生具有較低光透射率及較高光學霧濁度之部件。
圖4為說明本發明之藉由用包括導電各向異性奈米結構之塗佈溶液進行噴墨來產生導電部件50'之方法的第二實施例的圖式。在圖4之方法中，分配液滴52'經敷設以使得鄰近液滴彼此不觸碰。此外，分配液滴較佳經分配以在鄰近液滴之最接近邊緣之間具有約一個液滴直徑。在圖4中所示之實例中，且在理解任何可產生之直徑及液滴間間隔係在本發明之範疇內的情況下，分配液滴52'具有約70μm之直徑且以鄰近液滴之最接近邊緣之間約70μm之間隔敷設。因而，鄰近液滴不觸碰並流動到一起而形成較大液滴，且所得液滴54'在圖4之實例中亦具有約70μm之直徑。接著使所得液滴54'乾燥以形成乾燥液滴58，其在圖4之實例中亦具有約70μm之直徑。接著沿相同路線進行噴墨頭之第二進程，且在乾燥液滴58之間的間隔中分配填充液滴60。在圖4之實例中，填充液滴60具有約70μm之直徑，且經分配以在鄰近液滴之最接近邊緣之間具有約70μm之間隔，但具有任何液滴間間隔的任何可產生之直徑之液滴係在本發明之範疇內。因為填充液滴並非彼此觸碰地敷設，所以其不會流動到一起而形成較大液滴。因此，與圖3中所示之線部件50之約100μm的寬度相比，所得線部件50'具有約70μm之寬度。
圖5為展示圖4中所說明方法之流程圖。在步驟210中，將複數個第一液滴噴墨至基板之表面上以使得液滴不彼此觸碰且其間具有液滴間間隔。在步驟220中，使第一液滴乾燥。接著，在步驟230中，將複數個第二液滴噴墨至基板上以填充由第一液滴形成之液滴間間隔。接著使第二液滴乾燥。以此方式，可如本文所述形成導電迹線。
如上所述，圖4及圖5中所說明之方法亦可用於產生具有不同於線50'之寬度的部件。此可使用不同大小之噴墨噴嘴來進行。特定言之，如下文實例中所述，可使用10pL(27μm直徑)噴嘴來產生約70μm寬度之線。然而，若使用1pL(9μm直徑)噴嘴且使用約30μm之液滴間間隔，則可產生約45nm之最終部件線寬度。
此外，可在多次進程中在基板上之相同位置上重複進行圖4及圖5中所說明之方法以在單一部件中建立多個塗佈溶液層。一般而言，如上所述沉積多個層產生具有相對較低電阻率之部件。亦發現，與使用較大直徑噴嘴時相比，當使用較小直徑噴嘴時，需要較多層來產生具有既定電阻率之部件。咸信此係因為較小直徑噴嘴導致每次進程之減少之體積的分配塗佈溶液，此導致每次進程減少之導電材料。
塗佈溶液調配物
如上所述，為產生導電之表面部件，重要的是各向異性奈米結構負載量足以形成部件中之浸透網路。因此，各向異性奈米結構在塗佈溶液中之量對於能夠產生導電表面部件係重要的。
此外，應提供足夠高之沸點以使得塗佈溶液不會在噴墨頭之噴嘴上發生乾燥。然而，一般而言，高沸點溶液在基板上可能需要較多時間來乾燥。且，在單一基板上進行多個步驟(其可能包括多個噴墨塗佈進程)之生產環境中，增加之乾燥時間可能降低產量。因此，塗佈溶液之沸點亦足夠低以使得噴出之液滴在基板上之乾燥不會過慢而降低生產產量可能係重要的。在一項實施例中，本發明之包括奈米線及/或奈米管之可噴墨塗佈溶液較佳具有高於100℃且低於180℃之沸點。
如下所述，本發明之塗佈溶液較佳包括界面活性劑。發現過低量之界面活性劑不會產生良好液滴形狀，亦即，液滴可能為細長或隨機非圓形。該等不規則形狀之液滴可能使得對基板上所形成導電部件定大小及定形相對困難。然而，若使用過多界面活性劑，則較佳大體上沿噴嘴之縱軸的噴墨噴嘴外之軌跡可能與該縱軸呈某一角度。該分配軌跡可能使得相對難以在基板上之所要位置中產生部件。在一項實施例中，本發明之導電塗佈溶液較佳包括200ppm至800ppm之界面活性劑，且更佳包括400ppm至600ppm之界面活性劑。
此外，塗佈溶液中所存在之導電奈米結構(例如，奈米線或奈米管)之重量百分比對於可噴射性係重要的。特定言之，過高體積百分比之奈米結構可能導致噴嘴阻塞且在初始分配時或在分配塗佈液時隨著時間逝去而射不出。在一項實施例中，本發明之導電塗佈溶液較佳包括在0.1重量%與5重量%之間的導電奈米結構，且更佳在0.5重量%與1.5重量%之間的導電奈米結構。
本發明之包括奈米線及/或奈米管之可噴墨塗佈溶液較佳包括以下各物中之一或多者：水、醇、酮、醚、烴或芳族溶劑(苯、甲苯、二甲苯等)及奈米線及/或奈米管。
本發明之包括奈米線及/或奈米管之可噴墨塗佈溶液更佳包括第一溶劑、第二溶劑、界面活性劑及奈米線及/或奈米管。合適界面活性劑之代表性實例包括FSA、FSN、FSO、FSH、Triton(×100、×114、×45)、Dynol(604、607)、正十二烷基β-D-麥芽糖苷及Novek。合適溶劑(第一或第二溶劑)之實例包括水、異丙醇、丙二醇及乙二醇。在本發明之塗佈溶液之一較佳實施例中包括：35重量%至75重量%之第一溶劑，其可為(例如)丙二醇；25重量%至65重量%之第二溶劑，其可為(例如)水；0.005重量%至0.5重量%之界面活性劑，其可為(例如)Zonyl FSO；及0.1重量%至5重量%之金屬奈米結構，其可為(例如)銀奈米線或金奈米管。本發明之塗佈溶液之一實施例更佳包括：50重量%至60重量%之第一溶劑，其可為(例如)丙二醇；40重量%至50重量%之第二溶劑，其可為(例如)水；0.005重量%至0.5重量%之界面活性劑，其可為(例如)Zonyl FSO；及1重量%至2重量%之金屬奈米結構，其可為(例如)銀奈米線及/或金奈米管。本發明之塗佈溶液之另一實施例中第一溶劑對金屬奈米結構之重量比可為7至750；第二溶劑對金屬奈米結構之重量比可為5至650；且界面活性劑之重量比可為0.001至5。在該實施例中，第一溶劑可為(例如)丙二醇，第二溶劑可為(例如)水，界面活性劑可為(例如)Zonyl FSO且金屬奈米結構可為(例如)銀奈米線及/或金奈米管。本發明之塗佈溶液之另一實施例中第一溶劑對金屬奈米結構之重量比可為25至60；第二溶劑對金屬奈米結構之重量比可為40至50；且界面活性劑之重量比可為.00至0.1。在該實施例中，第一溶劑可為(例如)丙二醇，第二溶劑可為(例如)水，界面活性劑可為(例如)Zonyl FSO且金屬奈米結構可為(例如)銀奈米線及/或金奈米管。
此外，本發明之塗佈溶液可含有添加劑及黏合劑以控制黏度、腐蝕性、黏著性及奈米線分散。合適添加劑及黏合劑之實例包括(但不限於)羧基甲基纖維素(CMC)、2-羥基乙基纖維素(HEC)、羥基丙基甲基纖維素(HPMC)、甲基纖維素(MC)、聚乙烯醇(PVA)、三丙二醇(TPG)及三仙膠(XG)及界面活性劑，諸如，乙氧基化物、烷氧基化物、氧化乙烯及氧化丙烯及其共聚物、磺酸鹽、硫酸鹽、二磺酸鹽、磺基丁二酸酯、磷酸酯及氟界面活性劑(例如，DuPont之)。
除塗佈溶液之組成以外，分配期間噴墨噴嘴之溫度可能對可接受之可噴射性係重要的。特定言之，若噴嘴溫度過低，則噴墨噴嘴可能阻塞且可能產生不定形狀之液滴。本發明之含有各向異性奈米結構之噴墨塗佈溶液之噴嘴溫度較佳為45℃至65℃，且更佳為50℃至60℃。
印刷條件-基板
如本文所用之「基板」或「所選基板」指將導電部件塗佈於其上之材料。基板可為剛性或可撓的。基板可透光或不透明。舉例而言，合適剛性基板包括玻璃、聚碳酸酯、丙烯酸系化合物及其類似物。合適可撓性基板包括(但不限於)聚酯(例如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸酯及聚碳酸酯)；聚烯烴(例如，線性、分支及環狀聚烯烴)；聚乙烯(例如，聚氯乙烯、聚氯亞乙烯、聚乙烯醇縮醛、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯及其類似物)；纖維素酯鹼(例如，三乙酸纖維素、乙酸纖維素)；聚碸，諸如，聚醚碸；聚醯亞胺；聚矽氧；及其他習知聚合物薄膜。合適基板之額外實例可見於(例如)美國專利第6,975,067號中。
為在基板上經由噴墨塗覆法而可再現地產生給定大小之導電部件，產生具有均一大小及形狀之噴墨液滴可能係重要的。根據本發明，在將塗佈溶液噴墨沉積於目標基板上之前用UV臭氧或O2 電漿處理該基板可有利地使噴墨液滴大小及形狀相對較均一。
基質或外塗層
在將導電部件沉積至基板上之後，在特定實施例中，在導電部件頂部沉積外塗層或基質可能較佳。外塗層或基質指將導電奈米結構分散或嵌入於其中之固態材料。各向異性奈米結構之部分可自外塗層或基質材料凸出以使得能夠接取至導電網路。外塗層或基質可充當奈米結構之主體。外塗層或基質可保護金屬奈米線免受不利環境因素(諸如，腐蝕及磨損)影響。特定言之，基質可顯著降低環境中之腐蝕成份(諸如，水份、痕量酸、氧、硫及其類似物)之滲透性。此外，外塗層或基質向導電部件提供有利之物理及機械特性。舉例而言，其可向基板提供黏著性。此外，不同於金屬氧化物薄膜，嵌入有奈米結構之聚合物基質或有機基質為穩固且可撓的。
此外，導電層之光學特性可藉由選擇適當基質材料來定製。舉例而言，可藉由使用具有所要折射率、組成及厚度之基質來有效減少反射損耗及不當眩光。
通常，基質為光學透光材料。若在可見光區(400nm-700nm)中材料之光透射率為至少80%，則認為該材料「光學透光」或「光學透明」。除非另作規定，否則本文所述之透明導體中之所有層(包括基板及各向異性奈米結構層)較佳為光學透光的。基質之光學透光度通常由大量因素決定，該等因素包括(但不限於)折射率(RI)、厚度、整個厚度中RI之一致性、表面(包括界面)反射及霧濁度(由表面粗糙度及/或嵌入之粒子導致之散射損耗)。
在特定實施例中，基質之厚度為約10nm至5μm，約20nm至1μm，或約50nm至200nm。在其他實施例中，基質具有約1.3至2.5或約1.35至1.8之折射率。在特定實施例中，基質為聚合物，其亦被稱為聚合物基質。光學透光聚合物在此項技術中係已知的。合適聚合物基質之實例包括(但不限於)：聚丙烯酸系化合物(諸如，聚甲基丙烯酸酯(例如，聚(甲基丙烯酸甲酯))、聚丙烯酸酯及聚丙烯腈)、聚乙烯醇，聚酯(例如，聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸酯及聚碳酸酯)、具有高度芳香性之聚合物，(諸如，酚系樹脂或甲酚甲醛樹脂())、聚苯乙烯、聚乙烯基甲苯、聚乙烯基二甲苯、聚醯亞胺、聚醯胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚硫、聚碸、聚苯及聚苯醚、聚胺基甲酸酯(PU)、環氧化物、聚烯烴(例如，聚丙烯、聚甲基戊烯及環狀烯烴)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、纖維素、聚矽氧及其他含矽聚合物(例如，聚倍半矽氧烷及聚矽烷)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙酸酯、聚降冰片烯、合成橡膠(例如，EPR、SBR、EPDM)、及氟聚合物(例如，聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯(TFE)或聚六氟丙烯)、氟-烯烴及烴烯烴之共聚物(例如，)、及非晶形碳氟聚合物或共聚物(例如，Asahi Glass Co.之或Du Pont之AF)。
在其他實施例中，本文所述之聚合物基質包含部分聚合或部分固化之聚合物。與全聚合或全固化基質相比，部分固化基質具有較小之交聯及/或聚合程度及較低之分子量。因此，部分聚合基質可在特定條件下蝕刻且使用習知光微影可能進行圖案化。在適當聚合條件下，部分固化基質可進一步固化，藉此進一步進行交聯及聚合以提供分子量高於部分固化基質之分子量的基質。可將部分固化基質蝕刻，繼之以另一固化步驟，以提供經圖案化且全固化之透明導體薄膜。合適部分固化聚合物之實例包括(但不限於)部分固化之丙烯酸酯、聚矽氧-環氧化物、矽氧烷、酚醛清漆、環氧化物、胺基甲酸酯、倍半矽氧烷或聚醯亞胺。
在其他實施例中，基質為無機材料。舉例而言，可使用基於二氧化矽、富鋁紅柱石、氧化鋁、SiC、MgO-Al2 O3 -SiO2 、Al2 O3 -SiO2 、MgO-Al2 O3 -SiO2 -Li2 O之溶膠-凝膠基質或其混合物。在特定實施例中，基質自身係導電的。舉例而言，基質可為導電聚合物。導電聚合物在此項技術中係熟知的，包括(但不限於)聚(3,4-伸乙基二氧基噻吩)(PEDOT)、聚苯胺、聚噻吩及聚二乙炔。
電特性及光學特性
使用方法及具有導電奈米結構之塗佈溶液而產生之透明導電部件可具有至少50%、至少60%、至少70%、至少80%、至少85%、至少90%或至少95%之光透射率(使用空氣作為參考物)。霧濁度為光散射指數。其指在透射期間與入射光分離且散射之光之量的百分比(亦即，透射霧濁度)。不同於很大程度上為介質之特性的光透射率，霧濁度通常為生產問題且通常由表面粗糙度及嵌入之粒子或介質中之組成非均質性導致。在各種實施例中，透明導電部件之霧濁度不超過10%，不超過8%，不超過5%，不超過3%，不超過2%或不超過1%。
如本文所述，本發明之導電部件包括高於電滲透臨限值之奈米結構之互連網路。通常，本發明之導電部件之電阻率不高於108 歐姆/平方(亦被稱為「Ω/□」)。電阻率較佳不高於104 Ω/□、3,000Ω/□、1,000Ω/□或100Ω/□。通常，電阻率在10Ω/□至1000Ω/□、100Ω/□至750Ω/□、50Ω/□至200Ω/□、100Ω/□至800Ω/□、或100Ω/□至250Ω/□、或10Ω/□至200Ω/□、10Ω/□至50Ω/□或1Ω/□至10Ω/□之範圍內。
如上所述，當形成單一部件時，可藉由將多個塗佈溶液塗層鋪設至基板上而在基板上形成導電部件。雖然該多層鋪設通常使部件之電阻率減小，但其亦可增加霧濁度且減少部件之透射。
此外，所塗覆塗佈溶液中所含之固體百分比(亦即，導電奈米結構占塗佈溶液總體積之百分比)可影響所得導電部件之光學特性。特定言之，塗佈溶液之固體百分比愈高，部件寬度可能愈厚。
應用
具有使用本文所揭示之噴墨法及設備產生之透明導電部件的基板可用作廣泛各種裝置中之電極，該等裝置包括當前利用透明導體(諸如，金屬氧化物薄膜)之任何裝置。合適裝置之實例包括平板顯示器(諸如，LCD)、電漿顯示面板(PDP)、彩色平板顯示器之彩色濾光器、觸控螢幕、電磁屏蔽、功能性玻璃(例如，用於電致變色窗(electrochromic window))、光電子裝置(包括EL燈及光伏特電池)及其類似物。此外，本文之透明導電部件可用於可撓性裝置(諸如，可撓性顯示器及觸控螢幕)中。
(a)　液晶顯示器
LCD為一種藉由根據外部電場控制光透射率來顯示影像之平板顯示器。通常，LCD包括液晶晶格(或「像素」)之矩陣及用於驅動該等像素之驅動電路。每一液晶晶格具備像素電極，其用於相對於共同電極而向該液晶晶格施加電場。若像素電極中之每一者均連接至薄膜電晶體(TFT)，則其一起充當開關裝置，亦即，像素電極根據經由TFT而施加之資料信號而驅動液晶晶格。
TFT LCD面板包含兩個基板，其中液晶晶格插入於其間。對於每一液晶晶格而言，在下基板上提供像素電極，而在上對置基板之整個表面上整體地形成共同電極。因此下基板(亦被稱為TFT陣列基板或TFT底板)包含連接至相應像素電極之薄膜電晶體陣列。上對置基板包含共同電極，其可塗佈於彩色濾光器上，該組合可稱為彩色濾光器基板。
以往，像素電極由高透射性ITO薄膜製成以便允許足量光透過。如上所述，ITO薄膜製造昂貴且若用於可撓性基板上則可能易於斷裂。本文所述之各向異性奈米結構基透明導體部件提供TFT像素電極製造之替代做法。
一般而言，可根據此項技術中任何已知方法來製造本文所述之薄膜電晶體。可藉由用各向異性奈米結構透明導電塗料噴墨製成TFT底板之部件來形成奈米線基像素電極。
本文所揭示之奈米結構基透明導電部件與LCD技術中當前所用之所有TFT組態相容。通常，薄膜電晶體屬於兩大類：底閘極型及頂閘極型。在底閘極TFT中，閘電極安置於作用層下，而在頂閘極TFT中，閘電極安置於作用層上。與頂閘極薄膜電晶體相比，底閘極薄膜電晶體通常具有優良可靠性。該等結構組態更詳細地描述於(例如)Modern Liquid Crystal Process Technologies'99(Press Journal，1998年，第53至59頁)及Flat Panel Display 1999(Nikkei BP，1998年，第132至139頁)中。此外，視形成作用區域之材料類型而定，薄膜電晶體亦可基於非晶矽、多晶矽及有機半導體。
圖11展示一項實施例之TFT底板的開關裝置的橫截面圖。如所示，開關裝置394包含一底閘極薄膜電晶體396及一奈米結構基像素電極398。該薄膜電晶體包括一在一基板402上形成之閘電極400。該閘電極可為由光微影界定之金屬層(例如，Mo-Al-Cd)。一閘極絕緣層406上覆在該閘電極400上。該薄膜電晶體396進一步包括一絕緣層410、一第一半導體層414(例如，非晶矽)及一第二半導體層418(例如，n+摻雜非晶矽)，上述層全部經界定以形成島狀結構。一源電極422及一汲電極426界定一通道430，繼而曝露該第一半導體層414(亦即，作用層)之一部分。另一保護層434覆蓋該島狀結構、源電極及汲電極，同時曝露一接觸孔438。該保護層434為(例如)氮化矽層。奈米結構基透明導電部件442以一圖案塗佈於薄膜電晶體396上以形成像素電極398。在TFT底板之其他部分中，亦可圖案化相同奈米結構基透明導體部件442以界定一信號線區域446。
在另一實施例中，可將上述開關裝置併入於液晶顯示器(LCD)裝置中。
圖12示意性展示一LCD裝置500，其包含一TFT底板501及一彩色濾光器基板502。一背光504經由一偏光器508及一玻璃基板512而投射光。複數個第一透明導體條帶520定位於該底玻璃基板512與一第一對準層522(例如，聚醯亞胺層)之間。每一透明導體條帶520與一資料線524交替。間隔物530提供於該第一對準層522與一第二對準層532之間，該等對準層將液晶536夾在其間。複數個第二透明導體條帶540定位於該第二對準層532上，該等第二透明導體條帶540相對於該等第一透明導體條帶520以直角定向。第二透明導體條帶540進一步塗佈有一鈍化層544、彩色基質之彩色濾光器548、一頂玻璃基板550及一偏光器554。有利地，透明導體條帶520及540可使用本文所揭示之分別噴墨至底玻璃基板及對準層上之透明導電部件而形成。不同於以往使用之金屬氧化物條帶(ITO)，無需昂貴的沉積或蝕刻製程。
圖13展示另一實施例之基於頂閘極TFT之LCD的橫截面圖。如所示，LCD 542具有一TFT基板544及一彩色濾光器基板546，其中一液晶層548插入於其間。如上所述，在該TFT基板544中，薄膜電晶體550及像素電極552以一矩陣組態配置於一底透明基板554上。一共同電極556(可向其提供共同電壓)及一彩色濾光器558安置於一頂透明基板560上。在彼此面對且其間具有液晶548之該像素電極552與該共同電極556之間所施加之電壓驅動液晶晶格(像素)。
底透明基板554上經安置以用於該等像素中之每一者之薄膜電晶體550為頂閘極型TFT，其閘電極562位於一作用層564上。TFT之作用層564根據此項技術中之已知方法而圖案化於底基板554上。一閘極絕緣層566上覆於該作用層564上並覆蓋該作用層564。作用層564之面對閘電極562之一部分為通道區564c。摻雜有雜質之一汲極區564d及一源極區564s定位於通道區564c之各別側。作用層564之汲極區564d經由覆蓋閘電極562之一層間絕緣層568中所形成之接觸孔而連接至亦充當一汲電極566之資料線。且，一絕緣層570經安置以覆蓋資料線及汲電極566。形成像素電極552之奈米結構基透明導電部件定位於絕緣層570上。像素電極552經由接觸孔而連接至作用層564之源極區564s。一第一對準層572可定位於該像素電極上。
圖13進一步展示一儲存電容元件574，其可經安置以用於每一像素。該儲存電容元件維持對應於顯示內容之電荷，當未選擇TFT時，該電荷應施加至液晶電容。因此，可維持像素電極552之電壓改變，繼而使顯示內容能夠在一序列期間保持不變。
如所示，作用層564之源極區564s亦充當儲存電容元件574之第一電極576。儲存電容元件574之第二電極578可與閘電極562同時形成且可在與閘電極562形成於同一層中。閘極絕緣層566亦充當第一電極576與第二電極578之間的介電層。閘電極566(亦即，閘極線)與第二電極578(亦即，儲存電容線)平行配置。其相對於像素電極552以直角定向以界定像素之矩陣。
應理解，對於底閘極與頂閘極TFT組態兩者而言，作用層可為任何可接受之半導體材料。通常，歸因於沉積及圖案化步驟之簡易性及經濟性而廣泛使用非晶矽。亦可使用多晶矽。因為與非晶矽相比，多晶矽具有較佳電流驅動能力，所以當用於開關裝置中時其提供優良效能。多晶矽之低溫沉積係可能的，且已作為製造多晶矽基TFT之替代做法來報導，參見(例如)美國專利第7,052,940號。此外，亦可使用有機半導體材料。在特定實施例中，有機π共軛化合物可用作形成有機TFT之作用層的有機半導體材料。π共軛化合物在此項技術中係已知的，其包括(但不限於)：聚吡咯、聚噻吩(可視情況摻雜有C60 )、聚芘、聚乙炔及聚苯并噻吩及其類似物。適合於有機TFT之有機半導體材料之更多實例描述於(例如)美國專利第7,018,872號中。
如本文所述，TFT底板與彩色濾光器基板對置而定位於LCD中(參見(例如)圖12及13)。彩色濾光器基板通常包含一透明基板、一黑色基質(或光屏蔽層)及彩色像素陣列。通常，彩色像素在透明基板上以一圖案配置。黑色基質在每一彩色像素周圍形成柵格。在特定實施例中，每一彩色像素與一種顏色相關。在其他實施例中，每一彩色像素可進一步分成更小之著色區域(被稱為子像素)，每一子像素與一種顏色相關聯。通常，使用原色，諸如，紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)。舉例而言，重複RGB三合體陣列能夠產生廣泛各種顏色之彩色影像。彩色像素或子像素並不限於原色，亦可使用諸如白色、黃色或青色之其他顏色。
視LCD之模式而定，TN(扭轉向列型)模式中之共同電極與單位彩色濾光器之相對位置可不同於IPS(共平面切換型)模式中之相對位置。
(b)電漿顯示面板
電漿顯示面板藉由用電漿放電所產生之紫外光激發螢光物質(例如，磷)來發射可見光。電漿顯示面板使用兩個絕緣基板(例如，玻璃板)，每一絕緣基板具有其上形成之電極及障壁肋以界定個別晶格(像素)。該等晶格填充有一或多種惰性氣體(例如，Xe、Ne或Kr)，其可在電場下離子化以產生電漿。更具體言之，位址電極在晶格後沿後玻璃板形成。透明顯示電極以及匯流排電極安裝於晶格前在前玻璃板上。位址電極及透明顯示電極彼此正交且在晶格處路徑交叉。在操作過程中，控制電路對電極充電，繼而在前板與後板之間產生電壓差且使惰性氣體離子化且形成電漿。
金屬氧化物透明導體(例如，ITO)以往用作上玻璃板上之透明顯示電極以允許電漿產生之可見光通過。奈米結構基透明迹線為PDP中之顯示電極之合適電極材料。其可如本文所揭示以所需部件大小(例如，100-300μm)來噴墨製成。
圖14展示一項實施例之PDP的橫截面圖。PDP 606包括：一下透明基板608；一在該下透明基板608上形成之下絕緣層610；一在該下絕緣層608上形成之位址電極612；一在該位址電極612及該下絕緣層610上形成之下介電層614；界定一放電晶格618之隔離壁616；定位於該隔離壁616上之黑色基質層620；一在該黑色基質層620及該隔離壁616之側面上及在該下絕緣層608上形成之螢光層622；一上透明基板624；一在上透明基板624上形成且相對於該位址電極612以直角定位之顯示電極626；一在該顯示電極626之一部分上形成之匯流排電極628；一在該匯流排電極628、該顯示電極626及該上透明基板624上形成之上介電層630；及一在該上介電層630上形成之保護層(例如，MgO)632。顯示電極可由根據本文所述之方法而沉積之導電奈米結構述線來形成。
應理解，該等奈米結構基透明導電部件適合於PDP之任何其他組態，其中透明電極定位於顯示面板上以使得光可以可接受之效率透射而在顯示面板上產生影像。
光伏特電池
太陽輻射提供約0.4eV至4eV之光子範圍之可用能量。諸如光伏特(PV)電池之光電子裝置可採集該範圍之特定光子能量，且將該範圍之特定光子能量轉換為電能。光伏特電池本質上為光照下之半導體接面。由半導體接面(或二極體)吸收光，且在接面兩側(亦即，在n型射極及p型基極中)產生電子-電洞對。該等電荷載流子-來自基極之電子及來自射極之電洞-接著擴散至接面且由電場掃走，因此跨越裝置而產生電流。
可在同質接面電池中藉由摻雜單一材料(例如，晶態矽)形成p型側及n型側來形成半導體接面。可使用PN結構或P-i-N結構。
可藉由使兩個不同半導體接觸來形成異質接面。通常，兩個半導體具有不同帶隙。具有較高帶隙者因其透明度而被選擇且作為頂層或窗口層而定位。具有較低帶隙者形成底層，其充當吸光材料。窗口層允許幾乎所有入射光抵達容易吸收光之底層。
已開發出多接面電池以捕獲太陽光譜之更大部分。在此組態中，將個別異質接面電池以使得太陽光首先落於具有最大帶隙之材料上的方式堆疊。第一電池中未吸收之光子透射至第二電池，第二電池接著吸收剩餘太陽輻射之較高能量部分而對較低能量光子保持透明。繼續該等選擇性吸收過程直至最後之電池，其具有最小帶隙。
在激子PV電池中，替代p摻雜及n摻雜區，使用不同能帶隙之材料以經由電荷自一半導體轉移至另一半導體來使激子分裂。電荷分離之後，該等電荷歸因於內建電位而被掃走，內建電位係歸因於用於電荷收集之接觸電極之間的功函數差異而產生。舉例而言，有機光伏特電池以此方式工作，其中一半導體可為聚噻吩且另一者為C60 。聚噻吩吸收光且產生激子。電子自聚噻吩躍遷至C60 (該電子之較低能態)。電洞如同電子一樣藉由在巴克球之間跳躍而沿聚噻吩骨架移動直至其被收集。
歐姆金屬-半導體觸點被提供給太陽電池之n型與p型側兩者。在多接面電池中，其亦插入於兩個鄰近電池之間。在n型側上產生或已由接面「收集」且掃至n型側上之電子可行進穿過線，對負載供電且繼續穿過線直至其抵達p型半導體-金屬觸點。
因為透明導體(例如，ITO)允許光通過窗口層直至下方之作用光吸收材料，且充當歐姆觸點而將光產生之電荷載流子傳送遠離此光吸收材料，所以需要其作為太陽電池之觸點材料。
圖15展示同質接面太陽電池664。該太陽電池644包括一頂觸點668、一底觸點670及一插入於其間之半導體二極體672。該半導體二極體可為(例如)PN結構，其中p摻雜矽在頂部且N摻雜矽在底部。矽通常為晶態矽。作為更經濟之替代物，可根據此項技術中已知之方法使用多晶矽。半導體二極體亦可由非晶矽形成，在該情況下，P-i-N結構係較佳的。
頂觸點通常為光學透光的且包含光入射表面，亦即光最初進入於太陽電池之表面。視情況，該底觸點670下可存在一基板674。此外，視情況，可形成匯流排條676，其上覆於頂觸點上。該等匯流排條676可藉由噴墨製成如本文所述之奈米結構基透明導電線來形成。
圖16展示另一實施例之異質接面太陽電池。如所示，該異質接面太陽電池680包括一頂觸點682、一底觸點684及一插入於其間之半導體異質接面層686。
在特定實施例中，該半導體異質接面層686包含三層結構(例如，N-i-P)。因此，其可包含一摻雜頂半導體層686a、一無摻雜中間半導體層686b及一摻雜底半導體層686c。在特定實施例中，與第三半導體層686c相比，第一半導體層686a具有較高帶隙。
第一、第二及第三半導體層可沉積為薄膜層。合適半導體材料包括(但不限於)有機半導體材料(如本文所述)、碲化鎘(CdTe)、硒化銅銦鎵(CIGS)、硒化銅銦(CIS)及其類似物。舉例而言，在典型CdTe電池中，頂層為p型硫化鎘(CdS)，中間層為本質CdTe，且底層為n型碲化鋅(ZnTe)。
半導體異質接面層686亦可能以NP結構形式僅包括頂半導體層686a及底半導體層686c。
基於薄膜半導體層之異質接面電池與矽基太陽電池相比節約了材料成本。然而，歸因於薄膜半導體層之較差效能，該等裝置與聚晶矽基電池相比在能量轉換上較低效。因此，在一項實施例中，結合圖17而描述多接面電池。如所示，多接面電池690自頂部至底部依次包括：一頂觸點692、一第一電池694、一隧道層696、一第二電池698及一底觸點700，其中該頂觸點692及該底觸點700由如本文所揭示之奈米結構基透明導電材料製成。出於簡單之目的，多接面電池690經展示以僅包括兩個電池。然而，應理解，可以類似方式製造額外電池。
第一電池692與第二電池698兩者均具有類似於圖16中所示之單接面太陽電池680之3層結構。第一電池較接近入射光，且因此應經選擇以具有大於第二電池之帶隙的帶隙。在如此進行的情況下，第一電池對於較低能量光子透明，該等光子可由第二電池698吸收。
第一及第二電池由隧道層696分開以允許電子在該等電池之間流動。隧道層696可為包含相反摻雜半導體層之PN二極體。
頂觸點692及底觸點700為奈米線基透明導體薄膜。其可藉由本文所述之方法來製備。如熟習此項技術者將認識到，太陽電池690可包括額外層，諸如，基板、匯流排條、抗反射薄膜及其類似物。此外，應理解，本文所揭示之奈米結構基透明導電材料適用作任何太陽電池組態中之一或多個觸點。
實例 實例1
銀奈米線之合成
銀奈米線係藉由在聚(乙烯基吡咯啶酮)(PVP)存在的情況下使溶解於乙二醇中之硝酸銀還原來合成。該方法描述於(例如)Y. Sun、B. Gates、B. Mayers及Y. Xia之「Crystalline silver nanowires by soft solution processing」,Nanolett ，2002年，2(2)第165-168頁中。均一銀奈米線可藉由離心或其他已知方法而選擇性地隔離。
或者，均一銀奈米線可藉由將合適離子添加劑(例如，氯化四丁基銨)添加至以上反應混合物中來直接合成。因此產生之銀奈米線可在無大小選擇之獨立步驟之情況下直接使用。該合成更詳細地描述於以本申請案之受讓人Cambrios Technologies Corporation之名義的美國臨時申請案第60/815,627號中，該申請案全部併入本文中。
實例2 導電塗佈溶液之製備
如本文所述製備銀奈米線且經由沈降及溶劑交換來純化，且接著使其在水中沈降1週。該等奈米線具有小於12μm之長度，且直徑在約30nm至50nm範圍內。將水傾析且使沈降奈米線充分乾燥。將丙二醇、水及FSO按形成具有約55重量%之丙二醇、43.5重量%之水、0.05重量%之FSO及1.5重量%之銀奈米線之最終塗佈溶液的比例混合，且將其添加至乾燥銀奈米線沈降物中。將該混合物經由11μm耐綸網過濾器過濾。接著量測銀奈米線之重量百分比，且藉由用丙二醇、水及或FSO稀釋來調整為上述百分比。
實例3 噴墨印刷導電部件、電特性及光學特性
向Fuji Film Dimatix DMP噴墨印刷機提供以上實例2中所製備之塗佈溶液。該噴墨印刷機係以具有12個10pL(27μm直徑)噴嘴之Dimatix噴墨頭來組態。將噴嘴溫度設為50℃，且用在80kHz及20.0伏特之電壓下操作之Dimatix Model Fluid 2波形產生器驅動該噴墨印刷機。目標基板為Eagle 2000玻璃且定位於設為30℃之加熱板上。
將第一列液滴塗覆至基板，其中鄰近液滴彼此觸碰。接著使該等液滴乾燥。圖6為所產生之線部件900之顯微圖。重複該方法5次以產生5個單層部件線。接著，將以相同方式塗覆之其他層上覆於剩餘線中之4者上以產生一個單層部件線、一個三層部件線、一個六層部件線、一個九層部件線及一個十二層部件線。接著使用Keithly Instruments兩探針電阻表來測試該五個部件線中之每一者之電阻。接著將該等五個部件線在180℃下烘烤90秒且如上所述再次量測表面電阻。
接著首先使用上述包括1.5重量%之銀奈米線之塗佈溶液調配物且接著使用上述但包括2.05重量%銀奈米線之塗佈溶液調配物重複上述產生單層及多層部件線之方法。然而，對於使用1.5%銀奈米線塗佈溶液及2.05%之銀奈米線塗佈溶液之部件線兩者而言，均產生具有1、6、12及18層之線。如上所述量測該八個額外產生之部件線中之每一者之電阻，且接著將該等額外部件線在180℃下烘烤90秒，且再次量測該等線之表面電阻。
如上所述而產生之部件線之電阻量測之結果如圖7曲線圖中所示，其橫軸為所量測線中之層數或印跡數，且其縱軸為所量測線之電阻。如所示，用具有較高百分比銀奈米線之塗佈溶液形成之線展示較低表面電阻。此外，在用相同百分比奈米線塗佈溶液形成之樣品中，與僅由單塗層形成之線相比，具有多塗層之線展示較低表面電阻。
除量測噴墨線之電特性以外，量測用具有1.5%銀奈米線之塗佈溶液產生之線的光學特性。特定言之，下表1展示噴墨至基板上之1.5%銀奈米線導電塗佈溶液之多個層或印跡的結果。表1之「印跡數」行列出所塗覆導電部件之層數。「%T」及「%H」行分別列出相應數目印跡之透射率及霧濁度。使用BYK Gardner Haze-gard Plus量測透射率及霧濁度。如所示，印跡數愈高，透射率愈低且霧濁度愈高。
實例4 藉由沉積非觸碰液滴而達成之導電部件
使用以上實例2中所述之塗佈溶液及以上實例3中所述之塗佈參數及基板，將第一列液滴塗覆至基板，該等液滴具有約70μm之直徑，其中液滴之最近邊緣之間的間隔為約75μm。圖8A為展示所沉積液滴之第一列800之顯微圖。如所示，第一列800中之液滴彼此不觸碰。沉積之後，使液滴乾燥歷時50秒。接著，在第一乾燥列之液滴之間沉積具有與第一列中之液滴相同之近似直徑及間隔的第二列液滴，且使其乾燥歷時至少50秒以形成單一連續部件線。圖8B為展示所得部件線810之顯微圖。如所示，部件線810之寬度自至少約69.97μm至約76.49μm而變化。
實例5 基板預處理
圖9A為以上實例2之塗佈溶液的顯微圖，該塗佈溶液包括使用以上實例3之塗佈參數而塗佈於Eagle 2000玻璃基板上的以上實例2之導電奈米結構，且該玻璃基板尚未用UV臭氧或O2 電漿處理。如所示，所沉積液滴之形狀不均一且該等液滴之直徑不均一。特定言之，液滴之直徑介於至少約55.47μm至約70.72μm的範圍內。圖9B為以上實例2之塗佈溶液的顯微圖，該塗佈溶液包括使用以上實例3之塗佈參數而塗佈於Eangle 2000玻璃基板上的導電奈米結構，且該玻璃基板在液滴之沉積之前進一步曝露於UV臭氧歷時10分鐘。如所示，所沉積之塗佈溶液液滴具有大體較均一之形狀，且該等液滴之直徑較均一，其中直徑介於至少約70.06μm至約74.63μm的範圍內。
實例6 用1pL(9μm)噴嘴印刷之部件線
向Fuji Film Dimatix DMP噴墨印刷機提供以上實例2中所製備之塗佈溶液。該噴墨印刷機係以具有12個1pL(27μm直徑)噴嘴之Dimatix噴墨頭組態。將噴嘴溫度設為50℃，且用在80kHz及20.0伏特之電壓下操作之Dimatix Model Fluid 2波形產生器來驅動該噴墨印刷機。目標基板為Eagle 2000玻璃且定位於設為30℃之加熱板上。
將第一列液滴塗覆至基板，該等液滴具有約45μm之直徑，其中該等液滴之最近邊緣之間的間隔為約30μm。因此，第一列中之液滴彼此不觸碰。沉積之後，使液滴乾燥歷時5秒。接著，在第一乾燥列之液滴之間沉積具有與第一列中之液滴相同之近似直徑及間隔的第二列液滴，且使其乾燥歷時至少5秒以形成單一連續部件線。圖10為展示所得部件線1000之顯微圖。如所示，部件線1000之寬度自至少約44.78μm至約51.31μm而變化。
實例7 噴墨部件之光學特性及電特性
如以上實例3所述在基板上製備152mm×152mm透明導電樣品。對於每一樣品僅沉積單一塗佈溶液層。分配之後，將樣品#1在室溫下風乾，將樣品#2在室溫下部分乾燥，繼之以在60℃加熱板上乾燥歷時1分鐘。第三樣品立即在60℃下乾燥歷時1分鐘。接著使用Delcom來獲取每一線之電阻。接著將所有三個樣品在80℃下在加熱板上烘烤歷時120秒，且在樣品之每一角部附近、樣品中心附近且沿樣品之每一邊緣獲取每一樣品之電阻。此外，烘烤後，使用BYK Gardner Haze-gard Plus在約400nm至約700nm之波長範圍內量測每一樣品之透明度。此外，使用Gardner Haze-gard在使用白光之情況下獲取每一樣品之霧濁度。下表2中展示量測結果。
如所示，烘烤後電阻自181歐姆/平方至625歐姆/平方而變化。霧濁度介於1.72%至2.24%之範圍內且透射率自72.36%至88.95%而變化。
本說明書中所提及及/或申請書資料表中所列之上述所有美國專利、美國專利申請公開案、美國專利申請案及國外專利、國外專利申請案及非專利公開案均以引用的方式全部併入本文中。
自上文應瞭解，雖然已出於說明之目的而在本文中描述本發明之特定實施例，但在不偏離本發明之精神及範疇的情況下可進行各種修改。因此，本發明僅受限於隨附[申請專利範圍]。
5．．．導電部件
5'．．．導電部件
20．．．奈米結構
20'．．．奈米結構
30．．．線間間隔
30'．．．線間間隔
50．．．部件/部件線
50'．．．部件/線部件/線
52．．．分配液滴
52'．．．分配液滴
54．．．略微較大直徑之分配液滴/所得液滴
54'．．．所得液滴
56．．．分配線
58．．．乾燥液滴
60．．．填充液滴
394．．．開關裝置
396．．．底閘極薄膜電晶體/薄膜電晶體
398．．．奈米結構基像素電極/像素電極
400．．．閘電極
402．．．基板
406．．．閘極絕緣層
410．．．絕緣層
414．．．第一半導體層
418．．．第二半導體層
422．．．源電極
426．．．汲電極
430．．．通道
434．．．保護層
438．．．接觸孔
442．．．奈米結構基透明導電部件
446．．．信號線區域
500．．．LCD裝置
501．．．TFT底板
502．．．彩色濾光器基板
504．．．背光
508．．．偏光器
512．．．玻璃基板
520．．．第一透明導體條帶/透明導體條帶
522．．．第一對準層
524．．．資料線
530．．．間隔物
532．．．第二對準層
536．．．液晶
540．．．第二透明導體條帶
542．．．LCD
544．．．鈍化層/TFT基板
546．．．彩色濾光器基板
548．．．彩色濾光器/液晶層/液晶
550．．．頂玻璃基板/薄膜電晶體
552．．．像素電極
554．．．偏光器/底透明基板/底基板
556．．．共同電極
558．．．彩色濾光器
560．．．頂透明基板
562．．．閘電極
564．．．作用層
564c．．．通道區
564d．．．汲極區
564s．．．源極區
566．．．汲電極/閘極絕緣層/閘電極
568．．．層間絕緣層
570．．．絕緣層
572．．．第一對準層
574．．．儲存電容元件
576．．．第一電極
578．．．第二電極
606．．．PDP
608．．．下透明基板
610．．．下絕緣層
612．．．位址電極
614．．．下介電層
616．．．隔離壁
618．．．放電晶格
620．．．黑色基質層
622．．．螢光層
624．．．上透明基板
626．．．顯示電極
628．．．匯流排電極
630．．．上介電層
632．．．保護層
664．．．同質接面太陽電池
668．．．頂觸點
670．．．底觸點
672．．．半導體二極體
674．．．基板
676．．．匯流排條
680．．．異質接面太陽電池
682．．．頂觸點
684．．．底觸點
686．．．半導體異質接面層
686a．．．摻雜頂半導體層/第一半導體層
686b．．．無摻雜中間半導體層
686c．．．摻雜底半導體層/第三半導體層
690．．．多接面電池
692．．．頂觸點
694．．．第一電池
696．．．隧道層
698．．．第二電池
700．．．底觸點
800．．．第一列
810．．．部件線
900．．．線部件
1000．．．部件線
圖1為本發明之包括高於滲透臨限值之各向異性奈米結構之導電部件的圖式。
圖2為包括低於滲透臨限值之各向異性奈米結構之部件的圖式。
圖3為說明本發明之藉由用具有導電奈米結構之塗佈溶液進行噴墨而產生導電部件之方法的一項實施例的圖式。
圖4為說明本發明之藉由用具有導電奈米結構之塗佈溶液進行噴墨而產生導電部件之方法的第二實施例的圖式。
圖5為展示圖4所說明之方法的流程圖。
圖6為本發明之包括各向異性導電奈米結構之導電部件。
圖7為說明根據本發明而產生之導電部件之電阻的曲線圖。
圖8A及8B為說明本發明之產生導電部件之方法之一實施例的顯微圖。
圖9A及9B為說明本發明之產生導電部件之方法之一實施例的顯微圖。
圖10為說明根據本發明而產生之導電部件的顯微圖。
圖11為一項實施例之TFT底板之開關裝置的橫截面圖。
圖12展示本發明之包含基於奈米結構之透明電極的顯示裝置。
圖13展示一項實施例之基於頂閘極TFT之LCD的橫截面圖。
圖14展示一項實施例之PDP的橫截面圖。
圖15展示一項實施例之同質接面太陽電池結構。
圖16展示另一實施例之異質接面太陽電池結構。
圖17展示另一實施例之多接面太陽電池結構。
50'．．．部件/線部件/線
52'．．．分配液滴
54'．．．所得液滴
58．．．乾燥液滴
60．．．填充液滴

Claims (10)

  1. 一種用於噴墨印刷之塗佈組合物，其包括：第一溶劑；第二溶劑；氟界面活性劑，其含量為該塗佈組合物之200ppm至800ppm；及0.1重量%至5重量%之金屬各向異性奈米結構；其中該第一溶劑對該等奈米結構之重量比為7至750；該第二溶劑對該等奈米結構之重量比為5至650；且該界面活性劑對該等奈米結構之重量比為0.001至5。
  2. 如請求項1之塗佈組合物，其包括400至600ppm之氟界面活性劑。
  3. 如請求項1之塗佈組合物，其具有100℃至180℃之沸點。
  4. 如請求項1之塗佈組合物，其具有1重量%至2重量%之奈米結構。
  5. 如請求項1之塗佈組合物，其中該第一溶劑為水、異丙醇、丙二醇及乙二醇中之一者。
  6. 如請求項1之塗佈組合物，其中該第二溶劑為水、異丙醇、丙二醇及乙二醇中之一者。
  7. 如請求項1之塗佈組合物，其中該氟界面活性劑包含3-[2-(全氟烷基)乙硫基]丙酸鋰(lithium 3-[2-(perfluoroalkyl)ethylthio]propionate)或(C2 H4 O)x (CF2 )y C2 H5 FO。
  8. 如請求項1之塗佈組合物，其中該等導電各向異性奈米結構為金屬奈米線及金屬奈米管中之一者。
  9. 如請求項8之塗佈組合物，其中該等導電各向異性奈米結構為銀奈米線及金奈米管中之一者。
  10. 如請求項1之塗佈組合物，其中：該第一溶劑對該等奈米結構之重量比為25至60；該第二溶劑對該等奈米結構之重量比為40至50；且該界面活性劑對該等奈米結構之重量比為0.005至0.1。
TW098106226A 2008-02-26 2009-02-25 用於導電部件之噴墨沉積的方法及組合物 TWI500713B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US3152808P 2008-02-26 2008-02-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200946608A TW200946608A (en) 2009-11-16
TWI500713B true TWI500713B (zh) 2015-09-21

Family

ID=40613077

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW098106226A TWI500713B (zh) 2008-02-26 2009-02-25 用於導電部件之噴墨沉積的方法及組合物
TW098106223A TWI500719B (zh) 2008-02-26 2009-02-25 用於導電部件之網印的方法及組合物

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW098106223A TWI500719B (zh) 2008-02-26 2009-02-25 用於導電部件之網印的方法及組合物

Country Status (8)

Country Link
US (2) US8632700B2 (zh)
EP (2) EP2252662A1 (zh)
JP (3) JP2011513534A (zh)
KR (2) KR20100125315A (zh)
CN (2) CN102015921B (zh)
SG (2) SG188159A1 (zh)
TW (2) TWI500713B (zh)
WO (2) WO2009108304A1 (zh)

Families Citing this family (84)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1965438A3 (en) 2005-08-12 2009-05-13 Cambrios Technologies Corporation Nanowires-based transparent conductors
US8018568B2 (en) * 2006-10-12 2011-09-13 Cambrios Technologies Corporation Nanowire-based transparent conductors and applications thereof
JP5409369B2 (ja) * 2006-10-12 2014-02-05 カンブリオス テクノロジーズ コーポレイション ナノワイヤベースの透明導電体およびその適用
KR100974221B1 (ko) * 2008-04-17 2010-08-06 엘지전자 주식회사 레이저 어닐링을 이용한 태양전지의 선택적 에미터형성방법 및 이를 이용한 태양전지의 제조방법
WO2010095140A2 (en) * 2009-02-23 2010-08-26 Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem Optical display device and method thereof
US8199044B2 (en) * 2009-03-31 2012-06-12 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Artificial dielectric composites by a direct-write method
US20110024159A1 (en) * 2009-05-05 2011-02-03 Cambrios Technologies Corporation Reliable and durable conductive films comprising metal nanostructures
JP5561714B2 (ja) * 2009-10-13 2014-07-30 日本写真印刷株式会社 ディスプレイ電極用透明導電膜
KR102154562B1 (ko) * 2009-12-04 2020-09-11 캄브리오스 필름 솔루션스 코포레이션 증가된 헤이즈를 갖는 나노구조체 기반의 투명 도전체 및 그것을 포함하는 장치
JP5639463B2 (ja) * 2009-12-25 2014-12-10 富士フイルム株式会社 導電性組成物、並びに、それを用いた透明導電体、タッチパネル及び太陽電池
TWI540593B (zh) 2010-01-15 2016-07-01 坎畢歐科技公司 低霧度透明導體
SG183138A1 (en) * 2010-02-05 2012-09-27 Cambrios Technologies Corp Photosensitive ink compositions and transparent conductors and method of using the same
KR20130048717A (ko) * 2010-02-24 2013-05-10 캄브리오스 테크놀로지즈 코포레이션 나노와이어 기반의 투명 도전체 및 이를 패터닝하는 방법
KR101778738B1 (ko) 2010-03-23 2017-09-14 챔프 그레이트 인터내셔널 코포레이션 나노구조 투광 전도체들의 에칭 패터닝
JP4858652B2 (ja) * 2010-03-30 2012-01-18 大日本印刷株式会社 色素増感型太陽電池
KR20110139941A (ko) * 2010-06-24 2011-12-30 삼성전기주식회사 금속 잉크 조성물 및 이를 이용한 금속 배선 형성 방법, 그리고 상기 금속 잉크 조성물로 형성된 도전성 패턴
KR20110139942A (ko) * 2010-06-24 2011-12-30 삼성전기주식회사 금속 잉크 조성물 및 이를 이용한 금속 배선 형성 방법, 그리고 상기 금속 잉크 조성물로 형성된 도전성 패턴
EP2598942A4 (en) * 2010-07-30 2014-07-23 Univ Leland Stanford Junior CONDUCTIVE FILMS
WO2012043736A1 (ja) * 2010-09-30 2012-04-05 三菱マテリアル株式会社 太陽電池の反射防止膜用組成物、太陽電池の反射防止膜、太陽電池の反射防止膜の製造方法、及び太陽電池
EP2630207A1 (en) * 2010-10-22 2013-08-28 Cambrios Technologies Corporation Nanowire ink compositions and printing of same
JP5450570B2 (ja) * 2010-12-03 2014-03-26 日本特殊陶業株式会社 導体パターンの形成方法
CA2820864A1 (en) * 2010-12-07 2012-06-14 Rhodia Operations Electrically conductive nanostructures, method for making such nanostructures, electrically conductive polymer films containing such nanostructures, and electronic devices containing such films
US9184319B2 (en) 2011-01-14 2015-11-10 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Multi-terminal multi-junction photovoltaic cells
KR20120096175A (ko) * 2011-02-22 2012-08-30 엘지전자 주식회사 태양전지 모듈용 프레임 시스템
WO2012118582A1 (en) * 2011-02-28 2012-09-07 Nthdegree Technologies Worldwide Inc. Metallic nanofiber ink, substantially transparent conductor, and fabrication method
US10494720B2 (en) 2011-02-28 2019-12-03 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Metallic nanofiber ink, substantially transparent conductor, and fabrication method
EP2682437B8 (en) * 2011-02-28 2019-10-02 SANYO COLOR WORKS, Ltd. Inkjet ink copolymer, inkjet ink pigment dispersing element using same, and inkjet ink
CN103460123B (zh) 2011-04-15 2016-02-10 3M创新有限公司 用于电子显示器的透明电极
KR20140031875A (ko) * 2011-04-28 2014-03-13 후지필름 가부시키가이샤 금속 나노와이어를 함유하는 분산액 및 도전막
KR101327069B1 (ko) * 2011-07-28 2013-11-07 엘지이노텍 주식회사 전극 구조체 및 전극 제조 방법
JP5583097B2 (ja) * 2011-09-27 2014-09-03 株式会社東芝 透明電極積層体
WO2013095971A1 (en) 2011-12-21 2013-06-27 3M Innovative Properties Company Laser patterning of silver nanowire - based transparent electrically conducting coatings
KR101991676B1 (ko) * 2012-03-08 2019-06-21 주식회사 동진쎄미켐 투명 전극 형성용 전도성 잉크 조성물
US9441117B2 (en) 2012-03-20 2016-09-13 Basf Se Mixtures, methods and compositions pertaining to conductive materials
JP5832943B2 (ja) 2012-03-23 2015-12-16 富士フイルム株式会社 導電性組成物、導電性部材、導電性部材の製造方法、タッチパネルおよび太陽電池
US9784802B1 (en) 2012-04-11 2017-10-10 Louisiana Tech Research Corporation GMR nanowire sensors
US10718636B1 (en) 2012-04-11 2020-07-21 Louisiana Tech Research Corporation Magneto-resistive sensors
US9103654B1 (en) 2012-04-11 2015-08-11 Louisiana Tech University Research Foundation, A Division Of Louisiana Tech University Foundation, Inc. GMR nanowire sensors
US20130323411A1 (en) * 2012-06-01 2013-12-05 Nuovo Film Inc. Low Haze Transparent Conductive Electrodes and Method of Making the Same
US9920207B2 (en) 2012-06-22 2018-03-20 C3Nano Inc. Metal nanostructured networks and transparent conductive material
US10029916B2 (en) 2012-06-22 2018-07-24 C3Nano Inc. Metal nanowire networks and transparent conductive material
WO2014011578A1 (en) * 2012-07-09 2014-01-16 Applied Nanotech Holdings, Inc. Photosintering of micron-sized copper particles
KR101319259B1 (ko) * 2012-07-11 2013-10-17 대한잉크 주식회사 투명 전극 형성용 은 나노와이어 수용성 잉크 조성물 및 이를 이용한 투명 전극 형성방법
TWI525643B (zh) * 2012-11-09 2016-03-11 財團法人工業技術研究院 導電油墨組成物及透明導電薄膜
KR102145157B1 (ko) 2012-12-07 2020-08-18 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니 기재 상에 투명 전도체를 제조하는 방법
US8957322B2 (en) 2012-12-07 2015-02-17 Cambrios Technologies Corporation Conductive films having low-visibility patterns and methods of producing the same
JP2016511913A (ja) 2013-01-22 2016-04-21 カンブリオス テクノロジーズ コーポレイション Ｅｓｄ保護のための高熱安定性を有するナノ構造透明導体
CN105283782B (zh) 2013-02-15 2019-09-06 英属维尔京群岛商天材创新材料科技股份有限公司 将基于银纳米线的透明导体并入电子设备中的方法
US10971277B2 (en) 2013-02-15 2021-04-06 Cambrios Film Solutions Corporation Methods to incorporate silver nanowire-based transparent conductors in electronic devices
US10720257B2 (en) 2013-02-15 2020-07-21 Cambrios Film Solutions Corporation Methods to incorporate silver nanowire-based transparent conductors in electronic devices
US10020807B2 (en) 2013-02-26 2018-07-10 C3Nano Inc. Fused metal nanostructured networks, fusing solutions with reducing agents and methods for forming metal networks
US20140262443A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Cambrios Technologies Corporation Hybrid patterned nanostructure transparent conductors
US9368248B2 (en) 2013-04-05 2016-06-14 Nuovo Film, Inc. Transparent conductive electrodes comprising metal nanowires, their structure design, and method of making such structures
JP2014224199A (ja) * 2013-05-16 2014-12-04 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 銀ナノワイヤインクの製造方法および銀ナノワイヤインク
KR102169003B1 (ko) * 2013-06-20 2020-10-22 주식회사 잉크테크 전도성 잉크 조성물, 이를 포함하는 투명 전도성 필름 및 투명 전도성 필름의 제조방법
BR112016002093A2 (pt) * 2013-07-31 2017-08-01 3M Innovative Properties Co ligação de componentes eletrônicos para condutores transparentes de nanofios dotados de um padrão
SG11201601075PA (en) 2013-08-28 2016-03-30 3M Innovative Properties Co Electronic assembly with fiducial marks for precision registration during subsequent processing steps
KR20150034993A (ko) * 2013-09-27 2015-04-06 주식회사 동진쎄미켐 금속 나노와이어를 함유하는 전도성 코팅 조성물 및 이를 이용한 전도성 필름의 형성방법
US9759846B2 (en) 2013-09-27 2017-09-12 Cam Holding Corporation Silver nanostructure-based optical stacks and touch sensors with UV protection
US11274223B2 (en) 2013-11-22 2022-03-15 C3 Nano, Inc. Transparent conductive coatings based on metal nanowires and polymer binders, solution processing thereof, and patterning approaches
JP5924609B2 (ja) * 2013-12-03 2016-05-25 国立大学法人山形大学 金属薄膜の製造方法及び導電構造の製造方法
US11343911B1 (en) 2014-04-11 2022-05-24 C3 Nano, Inc. Formable transparent conductive films with metal nanowires
CN103965683B (zh) * 2014-05-22 2016-06-29 厦门市豪尔新材料股份有限公司 一体化触控触摸屏保护用耐酸油墨及其制备方法
PL2960310T3 (pl) 2014-06-27 2017-02-28 Henkel Ag & Co. Kgaa Przezroczysta powłoka przewodząca do sztywnych i elastycznych podłoży
US9183968B1 (en) 2014-07-31 2015-11-10 C3Nano Inc. Metal nanowire inks for the formation of transparent conductive films with fused networks
JP2016058319A (ja) * 2014-09-11 2016-04-21 デクセリアルズ株式会社 電極及びその製造方法、並びに前記電極を備えるタッチパネル及び有機ｅｌ基板
US10040956B2 (en) 2014-11-05 2018-08-07 Cam Holding Corporation Short-chain fluorosurfactants with iodide additives for forming silver nanowire-based transparent conductive films
GB2535214A (en) * 2015-02-13 2016-08-17 Dst Innovation Ltd Printable conductive ink and method of forming transparent printed electrodes
CN104766646A (zh) * 2015-03-04 2015-07-08 江苏大学 一种高耐弯折透明导电膜及其制备方法
EP3118265A1 (en) * 2015-07-14 2017-01-18 Henkel AG & Co. KGaA Conductive transparent coating
CN105153813B (zh) * 2015-09-22 2018-09-14 华南理工大学 一种低渗流阈值导电油墨的制备方法
CN105086632A (zh) * 2015-10-09 2015-11-25 重庆文理学院 一种尺寸均匀的银导电墨水
CN108690404B (zh) * 2015-10-09 2021-05-25 重庆文理学院 一种高导电性及透光率的水基银纳米线导电薄膜制备方法
USRE49626E1 (en) * 2015-12-29 2023-08-29 Universidade Do Minho Piezoresistive ink, methods and uses thereof
DE102017100898A1 (de) 2017-01-18 2018-07-19 Osram Oled Gmbh Inkjetdruckbare Zusammensetzung, organisches, lichtemittierendes Bauelement und Verfahren zum Herstellen des organischen, lichtemittierenden Bauelements
CN110494283B (zh) * 2017-03-27 2022-04-05 株式会社可乐丽 夹层玻璃用的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜
TWI711058B (zh) * 2017-08-09 2020-11-21 日商新烯控股有限公司 電子部件的製造方法及裝置以及電子部件
CN110534256B (zh) * 2018-05-23 2021-04-02 睿明科技股份有限公司 导电膜的制造方法
CN108976914B (zh) * 2018-08-14 2021-06-22 重庆文理学院 一种高分散的铜纳米线导电墨水、导电薄膜及其制备方法
KR102558796B1 (ko) * 2019-04-03 2023-07-24 캄브리오스 필름 솔루션스 코포레이션 전도성 나노구조체 정제
WO2021094901A1 (en) 2019-11-15 2021-05-20 3M Innovative Properties Company Expandable microsphere, markable article, marked article, and method of making the same
JP7464378B2 (ja) * 2019-11-22 2024-04-09 住友重機械工業株式会社 インク塗布制御装置及びインク塗布方法
CN111154330B (zh) * 2020-02-28 2022-05-03 苏州世华新材料科技股份有限公司 一种导热绝缘油墨、制备方法及其在铜箔胶带上的应用
KR102901953B1 (ko) * 2020-12-30 2025-12-18 엘지디스플레이 주식회사 표시패널 및 표시장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7062848B2 (en) * 2003-09-18 2006-06-20 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Printable compositions having anisometric nanostructures for use in printed electronics
WO2007022226A2 (en) * 2005-08-12 2007-02-22 Cambrios Technologies Corporation Nanowires-based transparent conductors

Family Cites Families (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19503281A1 (de) * 1995-02-02 1996-08-08 Bayer Ag Als Verdickungsmittel für wäßrige Systeme geeignete Polyurethane
KR970073821A (ko) 1995-09-27 1997-12-10 아키모토 유미 다공질 소결금속판의 제조방법 및 제조장치
US7098163B2 (en) * 1998-08-27 2006-08-29 Cabot Corporation Method of producing membrane electrode assemblies for use in proton exchange membrane and direct methanol fuel cells
EP1104791A1 (en) 1999-11-25 2001-06-06 Sicpa Holding S.A. Printing ink, use of micro-wires as antennas in security documents, method for producing a security document and methods for authentication of security documents
US6436180B1 (en) 2000-03-31 2002-08-20 Hewlett-Packard Company Color ink composition for graphic art ink jet image printers
JP2003043238A (ja) 2001-07-27 2003-02-13 Canon Inc カラーフィルタとその製造方法、該カラーフィルタを用いた液晶素子
EP1361619A3 (en) * 2002-05-09 2007-08-15 Konica Corporation Organic thin-film transistor, organic thin-film transistor sheet and manufacturing method thereof
ES2336779T3 (es) * 2002-06-13 2010-04-16 Cima Nano Tech Israel Ltd. Un metodo para la produccion de nano revestimientos y revestimientos de nano polvo conductores y transparentes.
US7566360B2 (en) * 2002-06-13 2009-07-28 Cima Nanotech Israel Ltd. Nano-powder-based coating and ink compositions
CN1403516A (zh) * 2002-07-02 2003-03-19 田桂英 耐腐蚀复合涂料及其制备方法与应用
CN1671805B (zh) 2002-07-03 2010-05-26 耐诺泡德斯工业有限公司 烧结温度低的导电纳米油墨及其制备方法
JP3842177B2 (ja) 2002-07-03 2006-11-08 独立行政法人科学技術振興機構 貴金属ナノチューブ及びその製造方法
KR20040021758A (ko) * 2002-09-04 2004-03-11 엘지.필립스 엘시디 주식회사 다결정 실리콘 박막트랜지스터 제조방법
JP2004127676A (ja) 2002-10-01 2004-04-22 Seiko Epson Corp 配線パターン用インク、配線パターンの形成方法、導電膜配線、電気光学装置、並びに電子機器
JP2004196912A (ja) * 2002-12-17 2004-07-15 Toyobo Co Ltd 導電性塗料
JP4341005B2 (ja) 2002-12-17 2009-10-07 三菱マテリアル株式会社 金属ナノワイヤー含有組成物および電磁波遮蔽フィルター
US6975067B2 (en) * 2002-12-19 2005-12-13 3M Innovative Properties Company Organic electroluminescent device and encapsulation method
JP3994156B2 (ja) 2003-01-27 2007-10-17 独立行政法人産業技術総合研究所 金属ナノワイヤ製造法及び金属ナノワイヤ製造用前駆体
US7211205B2 (en) * 2003-01-29 2007-05-01 Parelec, Inc. High conductivity inks with improved adhesion
US7097788B2 (en) * 2003-06-30 2006-08-29 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Conducting inks
US7618704B2 (en) * 2003-09-29 2009-11-17 E.I. Du Pont De Nemours And Company Spin-printing of electronic and display components
JP2005126664A (ja) 2003-09-30 2005-05-19 Mitsuboshi Belting Ltd 薄膜形成用処理剤および薄膜形成方法
JP4800609B2 (ja) 2003-12-12 2011-10-26 藤倉化成株式会社 導電性ペーストおよび導電性シートならびにその製造方法
US20050173680A1 (en) * 2004-02-10 2005-08-11 Haixin Yang Ink jet printable thick film ink compositions and processes
US20050197419A1 (en) 2004-03-03 2005-09-08 Graziano Louis C. Radiation curable aqueous binders for ink jet inks
US7211135B2 (en) * 2004-03-16 2007-05-01 Nanogate Coating Systems Gmbh Writable and printable colloidal gold solution
WO2005099941A1 (ja) * 2004-04-16 2005-10-27 National Institute For Materials Science 金属微粒子コロイド溶液、導電ペースト材料、導電性インク材料とそれらの製造方法
WO2006006462A1 (ja) * 2004-07-08 2006-01-19 Mitsubishi Materials Corporation 金属微粒子の製造方法、およびそれにより製造された金属微粒子、並びにそれを含有してなる組成物、光吸収材、応用品
JP4529160B2 (ja) 2004-07-08 2010-08-25 三菱マテリアル株式会社 金属微粒子とその製造方法とその含有組成物ならびにその用途
US20060130700A1 (en) * 2004-12-16 2006-06-22 Reinartz Nicole M Silver-containing inkjet ink
KR20070097500A (ko) 2005-01-14 2007-10-04 캐보트 코포레이션 보안 형상부, 이의 이용 및 이의 제조 방법
US20060189113A1 (en) * 2005-01-14 2006-08-24 Cabot Corporation Metal nanoparticle compositions
JP2006219625A (ja) * 2005-02-14 2006-08-24 Ricoh Printing Systems Ltd インクジェット記録用インク、インクジェット記録装置、インクジェット記録方法及びインクジェット記録物
JP4821951B2 (ja) 2005-02-23 2011-11-24 三菱マテリアル株式会社 ワイヤー状の金微粒子と、その製造方法および含有組成物ならびに用途
US20060199877A1 (en) 2005-03-01 2006-09-07 Sivapackia Ganapathiappan Shear stable latex particles
JP2006294550A (ja) 2005-04-14 2006-10-26 Osaka Prefecture Univ プリント基板配線用導電性インキおよびプリント基板配線方法
JP2006307046A (ja) 2005-04-28 2006-11-09 Toppan Forms Co Ltd Ｘ線で検知可能なインクジェットインクおよびそれを用いたシート
JP2007230021A (ja) 2006-02-28 2007-09-13 Ricoh Co Ltd 記録用インク及び記録用メディアセット、並びにインクカートリッジ、及びインクジェット記録方法
JP2007194174A (ja) 2006-01-23 2007-08-02 Seiko Epson Corp 導体パターン用インク、導体パターン、配線基板及び電気光学装置並びに電子機器
JP2007291239A (ja) 2006-04-25 2007-11-08 Konica Minolta Medical & Graphic Inc 偽造防止用インク
TWI397446B (zh) * 2006-06-21 2013-06-01 Cambrios Technologies Corp 控制奈米結構形成及形狀之方法
US7630041B2 (en) * 2006-06-23 2009-12-08 Tsinghua University Liquid crystal cell assembly for liquid crystal display
US8481161B2 (en) * 2006-06-28 2013-07-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Functionalized metal nanoparticle and method for formation of conductive pattern using the same
JP5409369B2 (ja) 2006-10-12 2014-02-05 カンブリオス テクノロジーズ コーポレイション ナノワイヤベースの透明導電体およびその適用
TWI397925B (zh) * 2006-10-12 2013-06-01 Cambrios Technologies Corp 用於控制透明導體之電氣和光學性質之系統、裝置及方法
TW200837403A (en) * 2006-10-12 2008-09-16 Cambrios Technologies Corp Functional films formed by highly oriented deposition of nanowires
JP2008198595A (ja) 2007-01-16 2008-08-28 Mitsubishi Chemicals Corp 金属微粒子インクペースト及び有機酸処理金属微粒子
JP5085372B2 (ja) 2007-03-13 2012-11-28 東海ゴム工業株式会社 ペースト材料
CN101689568B (zh) 2007-04-20 2014-02-26 凯博瑞奥斯技术公司 复合透明导体及其形成方法
US20090035707A1 (en) * 2007-08-01 2009-02-05 Yubing Wang Rheology-controlled conductive materials, methods of production and uses thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7062848B2 (en) * 2003-09-18 2006-06-20 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Printable compositions having anisometric nanostructures for use in printed electronics
WO2007022226A2 (en) * 2005-08-12 2007-02-22 Cambrios Technologies Corporation Nanowires-based transparent conductors

Also Published As

Publication number Publication date
TWI500719B (zh) 2015-09-21
SG188159A1 (en) 2013-03-28
WO2009108306A1 (en) 2009-09-03
TW200946608A (en) 2009-11-16
CN102015922A (zh) 2011-04-13
US8632700B2 (en) 2014-01-21
JP2015045006A (ja) 2015-03-12
EP2252662A1 (en) 2010-11-24
WO2009108304A1 (en) 2009-09-03
JP2011513534A (ja) 2011-04-28
SG188158A1 (en) 2013-03-28
TW200946617A (en) 2009-11-16
EP2252663A1 (en) 2010-11-24
US20090223703A1 (en) 2009-09-10
CN102015921A (zh) 2011-04-13
US20090283304A1 (en) 2009-11-19
US8815126B2 (en) 2014-08-26
KR20100125315A (ko) 2010-11-30
CN102015921B (zh) 2014-08-27
KR20100116680A (ko) 2010-11-01
JP2011515510A (ja) 2011-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI500713B (zh) 用於導電部件之噴墨沉積的方法及組合物
US10636970B2 (en) Opto-electrical devices incorporating metal nanowires
KR102154562B1 (ko) 증가된 헤이즈를 갖는 나노구조체 기반의 투명 도전체 및 그것을 포함하는 장치
KR101545219B1 (ko) 나노와이어 기반의 투명 도전체 및 그의 응용
JP2011515510A5 (zh)
JP2018092937A (ja) 透明導電体
US20170179198A1 (en) Tandem organic photovoltaic devices that include a metallic nanostructure recombination layer
KR20170132567A (ko) 유무기 복합 태양전지의 광흡수층 제조방법 및 이를 이용한 유무기 복합 태양전지의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees