[发明专利]图案化透明导体和相关制备方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求下列的权益：2011年8月24日提交的美国临时申请号6l/527,069、2011年9月20日提交的美国临时申请号61/536,985、2011年9月21日提交的美国临时申请号61/537,514、2011年9月26日提交的美国临时申请号61/539,415、2011年9月27日提交的美国临时申请号61/539,868、2011年9月30日提交的美国临时申请号61/541,923、2012年3月09日提交的美国临时申请号61/609,128、和2012年4月20日提交的美国临时申请号61/636,524，其全部公开内容被引入本文作为参考。

发明领域

本发明总体上涉及包含添加物的结构。更具体地，本发明涉及包含添加物的图案化透明导体，以赋予提高的功能性如导电性，和低可见性图案化。

发明背景

透明导体允许光透射，同时提供使电流流过包括透明导体的装置的传导路径。传统地，透明导体作为掺杂型金属氧化物涂层形成，如锡掺杂型氧化铟（或ITO），其被布置在玻璃或塑料基底上。ITO涂层一般通过利用干法形成，如通过利用专用物理气相沉积（例如，溅射）或专用化学气相沉积技术。所得涂层可呈现良好的导电性。但是，ITO涂层形成技术的缺点包括高成本、高工艺复杂性、密集性能源需求、高设备资本支出和不良生产力。

对于一些应用，需要透明导体的图案化，以形成传导轨迹和轨迹之间的非传导性间隙。在ITO涂层的情况下，图案化一般通过光刻法实现。但是，通过光刻法以及相关掩蔽和蚀刻方法去除材料进一步加剧了形成ITO型透明导体的工艺复杂性、能量需求、资本支出和不良生产力。而且，某些应用需要低可见性的图案化透明导体，如触摸屏。用于ITO涂层的常规图案化技术一般生成肉眼可见的图案，这对于那些应用而言可能是不期望的。

针对这样的背景，产生了研发本文描述的透明导体和相关制备方法的需求。

发明概述

本发明一方面涉及图案化透明导体。在一个实施方式中，图案化透明导体包括基底和添加物，该添加物根据图案被至少部分嵌入基底至少一个表面并定位在相邻于该表面，以形成较高薄层电导部分。较高薄层电导部分横向相邻于较低薄层电导部分。

在另一实施方式中，图案化透明导体包括基底、被布置在基底至少一侧上的涂层、和添加物，该添加物根据图案被嵌入涂层表面以形成较高薄层电导部分，其中添加物定位在距表面的一定深度内，该深度小于涂层厚度，并且较高薄层电导部分被间隙——对应于较低薄层电导部分——隔离。

在另一实施方式中，图案化透明导体包括基底、覆盖基底区域的图案化层、和添加物，该添加物嵌入图案化层表面，以形成较高薄层电导部分。添加物定位在距表面的一定深度内，该深度小于图案化层的厚度，并且基底的横向相邻区域对应于较低薄层电导部分。

还考虑本发明的其他方面和实施方式。前文概述和后文详述并不意为将本发明限制于任何具体实施方式，而仅意为描述本发明的一些实施方式。

附图简述

为了更好地理解本发明一些实施方式的实质和目标，应结合附图参考下文详细描述。

图1A和图1B示例根据本发明实施方式实施的透明导体。

图2A至图2C示例根据本发明实施方式所述的形成透明导体的制备方法。

图3A至图3B示例根据本发明实施方式所述的图案化透明导体制备方法。

图4示例根据本发明实施方式所述的图案化透明导体制备方法。

图5示例根据本发明实施方式所述的图案化透明导体制备方法。

图6示例根据本发明实施方式所述的图案化透明导体制备方法。

图7示例根据本发明实施方式所述的图案化透明导体制备方法。

图8示例根据本发明实施方式所述的图案化透明导体制备方法。

图9示例根据本发明实施方式所述的包括添加物的图案化透明导体的横截面，该添加物嵌入承载材料（主体材料，host material）的嵌入表面S至不同深度。

图10至图12示例根据本发明实施方式所述的利用电晕处理的卷对卷（roll-to-roll）技术。

图13示例根据本发明实施方式所述的图案化透明导体制备方法。

图14示例根据本发明实施方式所述的图案化透明导体制备方法。