CN106104706A - 透明导体、其制造方法和包括其的光学显示器装置 - Google Patents

透明导体、其制造方法和包括其的光学显示器装置 Download PDF

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Abstract

本文提供一种透明导体，用于制造所述透明导体的方法和包括所述透明导体的光学显示器装置，所述透明导体包括：衬底层；以及形成于所述衬底层上并且包含金属纳米线和金属粒子的透明导电层。

Description

透明导体、其制造方法和包括其的光学显示器装置
技术领域
本发明涉及一种透明导体、用于制造所述透明导体的方法和包含所述透明导体的光学显示器。
背景技术
透明导体可用于例如触摸面板、显示器、电子纸和太阳能电池的设备中。此类设备包含由透明导体形成的X通道和Y通道。X通道和Y通道必须具有均匀线路电阻。
包含金属纳米线的透明导体可以通过在基层上湿式沉积包含金属纳米线的金属纳米线分散液，通过卷轴式(roll-to-roll)涂布形成薄膜来制造。在湿式薄膜沉积中，金属纳米线的涂布方向(MD，加工方向)中的线路电阻和与MD垂直的方向(TD，横向方向)中的线路电阻之间可能存在差异。另外，由于金属纳米线的形状，此类透明导体在MD和TD中的线路电阻即使在透明导体图案化之后也可能均匀性不佳。金属纳米线溶液可以针对卷轴式涂布稀释或制备。为了去除这一方法中产生的气泡(bubble)，可以混合抗气泡剂(anti-bubbleagent)或有机溶剂。然而，添加抗气泡剂或有机溶剂具有改善通道线路电阻均匀性的限制。
发明内容
技术问题
本发明的一个方面是提供通道电阻均匀性改良的透明导体。
本发明的另一方面提供一种透明导体，其具有金属纳米线之间降低的接触电阻，由此具有低薄层电阻。
本发明的另一方面提供一种光学显示器，其包含如上文所述的透明导体。
技术解决方案
根据本发明的一个方面，透明导体可包含基层和形成于基层上的透明导电层，其中透明导电层可包含金属纳米线和金属粒子。
根据本发明的另一个方面，制造透明导体的方法可包含：在基层上涂布包含金属纳米线、粘度改良剂和金属粒子形成剂的金属纳米线分散液以形成金属纳米线分散液层；以及固化金属纳米线分散液层。
根据本发明的另一个方面，光学显示器可包含如上文所述的透明导体。
有利效果
根据本发明，可提供通道电阻均匀性改良的透明导体。
根据本发明，可提供一种透明导体，其具有金属纳米线之间降低的接触电阻，由此具有低薄层电阻。
根据本发明，可提供一种光学显示器，其包含如上文所述的透明导体。
附图说明
图1为根据本发明的一个实施例的透明导体的截面图。
图2为图1的透明导电层的放大截面图。
图3为根据本发明的另一个实施例的透明导体的截面图。
图4为根据本发明的另一个实施例的透明导体的截面图。
图5为根据本发明的另一个实施例的透明导体的截面图。
图6为根据本发明的一个实施例的光学显示器的截面图。
图7为根据本发明的另一个实施例的光学显示器的截面图。
图8为根据本发明的另一个实施例的光学显示器的截面图。
图9为根据本发明的另一个实施例的光学显示器的截面图。
图10为根据本发明的另一个实施例的光学显示器的截面图。
图11为显示通道线路电阻均匀性的测量方法的概念图。
具体实施方式
将参考附图详细描述本发明的实施例。应理解，本发明可以用不同方式体现并且不限于以下实施例。在附图中，为清楚起见将省去与描述无关的部分。在本说明书通篇中类似组件将由类似附图标记表示。
如本文所用，例如“上”和“下”的术语参考附图来定义。因此，应理解术语“上侧”可以与术语“下侧”互换使用。应理解，当例如层、膜、区域或衬底等元件被称作置于另一元件“上方(on)”/“下方”或“上(on)”/“下”时，其可直接置于另一元件上，或也可以存在插入层。相对来说，当元件称为“直接置于另一元件上方(directly on)”/“直接置于另一元件下方”/“直接置于另一元件上”/“直接置于另一元件下”时，不存在插入层。
如本文所用，术语“纵横比(aspect ratio)”指的是金属纳米线的截面图中金属纳米线的最长长度(L)比最短直径(d)的比率(L/d)。
参看图11，如本文所用的术语“通道线路电阻的均匀程度”指的是如根据等式1计算的针对透明导体测量的值：
<等式1>
通道线路电阻的均匀程度(％)＝(RTD′-RMD′)/RMD′×100
(其中在等式1中，RMD′为由透明导体制备的第一矩形样品(10)的电阻(单位：Ω)，其长边对应于第一方向，且RTD′为由透明导体制备的第二矩形样品(20)的电阻(单位：Ω)，其长边对应于第二方向，其中第一方向与第二方向正交且RTD′≥RMD′)。当制造透明导电层时涂布金属纳米线分散液的方向称为加工方向(machine direction；MD)并且与MD垂直的方向称为横向方向(transversedirection；TD)时，MD可对应于或不对应于第一方向并且TD可对应于或不对应于第二方向。图11显示MD对应于第一方向并且TD对应于第二方向的情形。
如本文所用，术语“(甲基)丙烯酸”指的是丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
下文中，将参看图1和图2描述根据本发明的一个实施例的透明导体。图1为根据本发明的一个实施例的透明导体的截面图，并且图2为图1的透明导体的透明导电层的放大截面图。
参看图1，根据这一实施例的透明导体(100)可包含基层(110)和透明导电层(120)。
基层(110)支撑透明导电层(120)并且可包含具有透明度的树脂膜。具体来说，基层(110)可包含在550纳米波长下测量具有约85％到约100％，更具体来说约88％到约99％透射率的树脂膜。在这一透射率范围内，透明导体可具有改良的光学特性。具体来说，基层(110)可以是由选自(但不限于)以下中的至少一个形成的膜：聚碳酸酯、环烯烃聚合物、包含聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等的聚酯、聚烯烃、聚砜、聚酰亚胺、硅酮(silicone)、聚苯乙烯、聚丙烯酸以及聚氯乙烯树脂。
在图1中，透明导体显示为包含基层(110)作为树脂膜的单个层。然而，应理解根据本发明的透明导体可包含具有多层结构的基层，其中至少两个树脂膜通过粘着剂等彼此连接。
基层(110)的厚度可以是约10微米到约200微米，具体来说约50微米到约150微米。在这一范围内，基层可用于透明导体中。
尽管图1中未显示，但基层(110)的一个表面或两个表面上可堆叠功能层。功能层的实例可包含(但不限于)硬涂层、抗腐蚀层、防眩涂层、粘着促进(adhesion promoting)层和寡聚物防离型层。
可以在基层(110)上形成透明导电层(120)以向透明导体(100)提供导电性。在图1中，透明导体显示为具有仅在基层(110)的一个表面上形成的透明导电层(120)。然而，应理解根据本发明的透明导体可具有在基层(110)的两个表面上形成的透明导电层(120)。
透明导电层(120)可包含金属纳米线(121)和金属粒子(122)。将参看图2更完全描述透明导电层(120)。
参看图2，透明导电层(120)可包含金属纳米线(121)和金属粒子(122)。
金属纳米线(121)可形成导电网络，由此向透明导电层(120)提供导电性。金属纳米线(121)具有纳米线形状并且因此可向透明导电层(120)提供柔韧性(flexibility)和弯曲性。
金属纳米线(121)的纵横比可以是约10到约5,000。在这一纵横比范围内，金属纳米线即使以低密度分布时也可以实现高导电性网络并且降低透明导体的薄层电阻。具体来说，金属纳米线(121)的纵横比可以是约500到约1,000，更具体来说约500到约700。金属纳米线(121)的截面直径可以大于约0纳米到约100纳米或更低，具体来说约10纳米到约100纳米，更具体来说约10纳米到约30纳米。在这一范围内，金属纳米线具有高纵横比并且因此可增加透明导体的导电性，并且降低透明导体的薄层电阻。金属纳米线(121)的最大长度可以是约20微米或更大，具体来说约20微米到约50微米。在这一最大长度范围内，金属纳米线具有高纵横比并且因此可增加透明导体的导电性并且降低透明导体的薄层电阻。
金属纳米线(121)在透明导电层(120)中的存在量可以是约40重量％或更大，具体来说约50重量％到约90重量％。在这一范围内，金属纳米线可充分形成导电网络，使得透明导体可具有高导电性。
金属纳米线(121)可以由选自以下的至少一种金属形成：银、铜、铝、镍和金。具体来说，金属纳米线(121)可以由银纳米线或包含银纳米线的混合物形成。
金属粒子(122)可以显著降低金属纳米线之间的接触电阻。另外，和单独涂布金属纳米线时相比，金属纳米线在与金属粒子(122)一起使用时具有相对低定向，使得透明导体(100)可具有高通道线路电阻均匀性和高可靠性。随着金属纳米线的定向增加，透明导体具有较低的通道线路电阻均匀性。如本文所用，术语“定向”指的是金属纳米线朝向的趋势，使得金属纳米线的纵向对应于某一方向。举例来说，当加工方向(machine dirdction；MD)是制造透明导电层时金属纳米线分散液的涂布方向并且横向方向(transverse direction；TD)与MD正交时，高定向意思是金属纳米线经定向使得金属纳米线的纵向主要对应于MD。
金属粒子(122)的颗粒直径与金属纳米线(121)的颗粒直径相同或显著小于金属纳米线(121)的颗粒直径，并且因此可降低由金属纳米线(121)形成的导电网络的接触电阻。因此，金属粒子(122)可降低透明导体(100)的接触电阻。具体来说，金属粒子(122)的平均粒径对金属纳米线(121)的直径的比率可以在约1∶4到约1∶100范围内。在这一范围内，透明导体可具有降低的接触电阻。具体来说，金属粒子(122)的平均粒径对金属纳米线(121)的直径的比率可以在约1∶20到约1∶50范围内。
金属粒子(122)的平均粒径可以是约1纳米到约5纳米。在这一范围内，金属粒子使透明导电层的导电网络高度致密，由此降低接触电阻，同时提高透明导电层的透明度。
金属粒子(122)可包含由与金属纳米线(121)的金属相同或不同的金属形成的金属粒子。具体来说，金属粒子(122)可以由与金属纳米线(121)的金属相同的金属形成，由此进一步降低金属纳米线(121)的接触电阻。具体来说，金属粒子(122)可以由选自以下的至少一种金属形成：银、铜、铝、镍和金。
金属粒子(122)可包含还原金属阳离子形成的粒子。透明导电层(120)可以由如下文所述的包含金属纳米线、粘度改良剂和金属粒子形成剂的金属纳米线分散液形成。金属粒子形成剂包含金属阳离子。金属粒子形成剂可产生金属阳离子。形成透明导电层时，可以通过固化等还原金属阳离子，由此形成金属粒子。尽管图2中未显示，但透明导电层(120)中可包含金属阳离子，具体来说由金属粒子形成剂形成的金属阳离子。
在图1中，透明导体显示为具有规律分布于透明导电层(120)中的金属粒子(122)。然而，应理解根据本发明的透明导体可具有不规则地分布于透明导电层中的金属粒子。
尽管图2中未显示，但透明导电层(120)可以还包含粘度改良剂和由粘度改良剂产生的材料中的至少一种。粘度改良剂和由粘度改良剂产生的材料可以使金属纳米线的导电网络稳定，由此降低导电网络的薄层电阻。具体来说，粘度改良剂可以包含聚(苯乙烯磺酸)(poly(styrenesulfonic acid))。具体来说，由粘度改良剂产生的材料可包含聚(苯乙烯磺酸盐)离子(PSS-)。通过在形成透明导电层时用碱或金属粒子形成剂中和聚(苯乙烯磺酸)来产生聚(苯乙烯磺酸盐)离子(PSS-)。
透明导电层(120)的厚度可以是约10纳米到约1微米，具体来说约20纳米到约500纳米，更具体来说约30纳米到约150纳米。在这一范围内，透明导电层可用于透明导体中。
透明导体(100)光学透明并且因此可用于光学显示器中。具体来说，在约400纳米到约700纳米波长下，透明导体(100)的混浊度可以是约1.5％或更低，具体来说约0.01％到约1.15％。具体来说，在约400纳米到约700纳米波长下，透明导体(100)的透射率可以是约85％到约100％，具体来说约88％到约95％。在这一范围内，透明导体具有高透明度并且因此可以用作透明导体。
透明导体(100)的厚度可以是约10微米到约130微米。在这一范围内，所述透明导体可以用作透明导体。
透明导体(100)可因为含有金属纳米线(121)和金属粒子(122)而具有低薄层电阻。具体来说，透明导体(100)的薄层电阻可以是约60Ω/□或更低，更具体来说约45Ω/□到约60Ω/□。在这一范围内，透明导体由于低薄层电阻而可用作触摸面板的电极膜并且可应用于大面积触摸面板。
随后，将描述根据本发明的一个实施例的制造透明导体的方法。
根据这一实施例的制造透明导体的方法可包含：在基层上涂布包含金属纳米线、粘度改良剂和金属粒子形成剂的金属纳米线分散液以形成金属纳米线分散液层，随后固化金属纳米线分散液层。
首先，制备金属纳米线分散液。
金属纳米线分散液可包含金属纳米线、粘度改良剂和金属粒子形成剂。
金属纳米线可以直接添加到金属纳米线分散液中或以金属纳米线分散于液体中的溶液形式添加到金属纳米线分散液中。分散有金属纳米线的溶液可以包含例如(但不限于)坎布里亚公司(Cambrios Corp.)出售的克利欧墨水(Clearohm Ink)的产品。
粘度改良剂可以通过调整金属纳米线分散液的粘度来减少金属纳米线的定向，由此提高透明导体的通道线路电阻的均匀性。具体来说，粘度改良剂允许金属纳米线分散液在25℃下具有约1厘泊(cps)到约10厘泊的粘度。在这一范围内，金属纳米线分散液可具有良好可涂布性并且透明导体可具有高通道线路电阻均匀性。
粘度改良剂的分子量或重量平均分子量可以是约200克/摩尔到约100,000克/摩尔，具体来说约10,000克/摩尔到约100,000克/摩尔，更具体来说约10,000克/摩尔到约50,000克/摩尔。在这一范围内，粘度改良剂可以调整金属纳米线分散液的粘度而不引起透明导体的薄层电阻增加。
粘度改良剂可以是酸(acid)。具体来说，粘度改良剂可以包含聚合酸(polymericacid)、寡聚酸(oligomeric acid)等。更具体来说，粘度改良剂可以包含聚(苯乙烯磺酸)和掺杂有聚亚乙基二氧基噻吩(PEDOT)的聚(苯乙烯磺酸)中的至少一个。聚(苯乙烯磺酸)和掺杂有聚亚乙基二氧基噻吩的聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT-PSS)可以提高金属纳米线分散液的反应性并且进一步提高透明导体的导电性。
粘度改良剂可按约0.1重量％到约5重量％酸水溶液形式包含在内。当粘度改良剂按照上述范围中的量包含在内时，可防止金属纳米线由于过量粘度改良剂而氧化。
就固体含量来说，粘度改良剂可按约0.1重量％到约3重量％的量存在于金属纳米线分散液中。在这一范围内，粘度改良剂可以降低金属纳米线分散液的粘度。
金属粒子形成剂可包含含有金属阳离子或可以产生金属阳离子的材料。可以通过固化等还原金属阳离子来形成金属粒子，由此降低透明导体的接触电阻。
具体来说，金属粒子形成剂可以是Ag2O、AgNO3或其混合物。Ag2O和AgNO3可以产生Ag+离子。举例来说，如在反应式1中，Ag2O与金属纳米线分散液的水反应形成Ag+离子和OH-离子，这可以中和粘度改良剂，粘度改良剂是一种酸。因此，Ag2O消除向金属纳米线分散液添加独立碱的需要并且因此可促进透明导体的制造。
<反应式1>
Ag2O+H2O→2Ag++2OH-
就固体含量来说，金属粒子形成剂可按约0.1重量％到约5重量％的量存在于金属纳米线分散液中。在这一范围内，透明导体可具有更好的导电性。
可以通过混合金属纳米线与粘度改良剂和金属粒子形成剂来制备金属纳米线分散液。在一个实施例中，可以通过同时向金属纳米线添加粘度改良剂和金属粒子形成剂来制备金属纳米线分散液。在另一实例中，可以通过混合粘度改良剂与金属粒子形成剂，随后将其与金属纳米线混合，来制备金属纳米线分散液。当较迟混合金属纳米线时，可以防止金属纳米线被粘度改良剂(是一种酸)氧化，因为粘度改良剂通过与金属粒子形成剂预反应而改良。
可以通过将粘度改良剂与金属粒子形成剂混合，随后使用碱将混合物的pH调整到约4到约9，实现粘度改良剂的改良。碱可包含(但不限于)氢氧化钠(NaOH)和氢氧化钾(KOH)中的至少一个。然而，应理解金属粒子形成剂Ag2O允许不添加碱就将混合物的pH调整到约4到约9，如反应式1中。
当粘度改良剂是聚(苯乙烯磺酸)(PSS)并且金属粒子形成剂是Ag2O时，金属纳米线分散液可以通过混合含有PSS-/Ag+盐的水溶液与金属纳米线来制备。因此，可实现粘度调整和金属粒子形成，同时防止金属纳米线被粘度改良剂氧化。此处，就固体含量来说，PSS-/Ag+盐可按约0.1重量％到约3重量％的量存在于金属纳米线分散液中。在这一范围内，可以有利地实现粘度调整和金属粒子形成，同时防止金属纳米线氧化。
金属纳米线分散液可以还包含改良可涂布性的溶剂。溶剂可包含(但不限于)水、醇和有机溶剂。
金属纳米线分散液可以还包含粘合剂、起始剂、其它添加剂等。添加剂可以是分散剂、增稠剂等。粘合剂可包含(甲基)丙烯酸酯类单官能单体和(甲基)丙烯酸酯类多官能单体中的至少一个。分散剂可以改良金属纳米线和粘合剂的分散。增稠剂可提高金属纳米线分散液的粘度。就固体含量来说，粘合剂、起始剂和添加剂在金属纳米线分散液中总体的存在量可以是约0.1重量％到约50重量％，具体来说约5重量％到约45重量％。在这一范围内，透明导体可具有改良的光学特性、防止接触电阻增加以及展现改良的耐久性和耐化学性。
金属纳米线分散液可以涂布于基层上形成金属纳米线分散液的层，随后固化金属纳米线分散液的层，由此形成透明导电层。此处，金属纳米线分散液的涂布可以通过(但不限于)棒涂、槽模涂布、凹板印刷式涂布和卷轴式(roll-to-roll)涂布来进行。金属纳米线分散液可以涂布成约10纳米到约1微米，具体来说约20纳米到约500纳米，更具体来说约30纳米到约150纳米的厚度。固化金属纳米线分散液的层允许形成透明导电层，同时提高透明导电层的强度。另外，层的固化允许还原金属阳离子，由此形成金属粒子。此处，可以通过进行热固化和光固化中的至少一个来进行固化。可以在约40℃到约180℃下进行热固化持续约1分钟到约48小时。光固化可以通过在约50毫焦/平方厘米到约1,000毫焦/平方厘米的剂量下UV照射进行。可以在固化金属纳米线分散液之前干燥金属纳米线分散液的层，由此减少固化时间。此处，可以在约40℃到约180℃下进行干燥持续约1分钟到约48小时。
此处，将参看图3描述根据本发明的另一个实施例的透明导体。
参看图3，根据这一实施例的透明导体(100′)可包含基层(110)和透明导电层(120′)。根据这一实施例的透明导体与根据上述实施例的透明导体大体上相同，但透明导电层(120′)代替透明导电层(120)包含在内。因此，下文将描述透明导电层(120′)。
透明导电层(120′)可包含金属纳米线(121)、金属粒子(122)和基质(123)。金属纳米线(121)和金属粒子(122)可包埋于基质(123)中。基质(123)可提高透明导电层(120′)的机械强度。基质(123)可以防止透明导体(100′)的薄层电阻由于金属纳米线(121)和金属粒子(122)被外部水分和/或空气氧化而提高。根据这一实施例的透明导电层与根据上述实施例的透明导电层大体上相同，但包含基质(123)并且金属纳米线(121)和金属粒子(122)包埋于基质(123)中。
基质(123)可以形成于基层(110)上以加强基层(110)与透明导电层(120′)的粘合。基质(123)具有金属纳米线(121)的导电网络和包埋于所述导电网络中的金属粒子(122)，由此支撑透明导电层(120′)，同时防止金属纳米线(121)和金属粒子(122)氧化并且提高透明导体的薄层电阻。
尽管图3中未显示，但金属纳米线(121)和金属纳米粒子(122)中的一些可从基质(123)突出，与透明导体(100′)上形成的另一导体一起形成导电网络。
基质(123)可以是光学透明的。具体来说，在400纳米到700纳米波长下，基质(123)的透射率可以是约85％或更高，具体来说约85％到约100％，更具体来说约90％到约95％。在这一范围内，基质是光学透明的并且因此可用于透明导体中。
基质(123)的厚度可以是约10纳米到约1微米，具体来说约20纳米到约500纳米，更具体来说约30纳米到约150纳米。在这一范围内，基质可用于透明导体中。
基质(123)可以由包含粘合剂、起始剂等的基质组成物形成。
粘合剂可包含紫外线固化树脂和紫外线固化单体中的至少一个。
紫外线固化树脂可包含(但不限于)以下中的至少一个：氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯腈、聚乙烯醇、聚酯、聚碳酸酯、酚、聚苯乙烯、聚乙烯甲苯、聚乙烯二甲苯、聚酰亚胺以及聚酰胺树脂。
紫外线固化单体可包含单官能或更高官能的(甲基)丙烯酸单体。具体来说，紫外线固化单体可包含以下中的至少一个：单官能(甲基)丙烯酸单体、双官能(甲基)丙烯酸单体、三官能(甲基)丙烯酸单体、四官能性(甲基)丙烯酸单体、五官能(甲基)丙烯酸单体以及六官能(甲基)丙烯酸单体。
更具体来说，紫外线固化单体可包含：单官能(甲基)丙烯酸酯，例如含有直链或分支的碳数1到20烷基的单(甲基)丙烯酸酯、含有羟基的碳数1到20的单(甲基)丙烯酸酯以及含有碳数3到20的环脂肪族基团的单(甲基)丙烯酸酯；双官能(甲基)丙烯酸酯，例如己二醇二(甲基)丙烯酸酯(hexanediol di(meth)acrylate)、二(甲基)丙烯酸三羟甲基丙烷酯(trimethylolpropane di(meth)acrylate)、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯(ethyleneglycoldi(meth)acrylate)、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯(neopentylglycol di(meth)acrylate)以及环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯(cyclodecanedimethanol di(meth)acrylate)；三官能(甲基)丙烯酸酯，例如三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙烷酯(trimethylolpropane tri(meth)acrylate)、丙三醇三(甲基)丙烯酸酯(glycerol tri(meth)acrylate)、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯(pentaerythritol tri(meth)acrylate)、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯(dipentaerythritol tri(meth)acrylate)以及三(2-羟乙基)异氰脲酸酯(tris(2-hydroxyethyl)isocyanurate)；四官能性(甲基)丙烯酸酯，例如四(甲基)丙烯酸二(三羟甲基丙烷酯)(di(trimethylolpropane)tetra(meth)acrylate)以及季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯(pentaerythritol tetra(meth)acrylate)；五官能(甲基)丙烯酸酯，例如二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(dipentaerythritol penta(meth)acrylate)以及己内酯改性的二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(caprolactone-modified dipentaerythritol penta(meth)acrylate)；以及六官能(甲基)丙烯酸酯，例如二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(dipentaerythritol hexa(meth)acrylate)和己内酯改性的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(caprolactone-modified dipentaerythritol hexa(meth)acrylate)。
这些粘合剂可以单独或以其混合物形式包含于基质组成物中。
就固体含量来说，粘合剂可以约50重量％到约91重量％的量存在于基质组成物中。在这一范围内，粘合剂可允许金属纳米线和金属粒子充分包埋于基质中。
起始剂用于固化粘合剂并且可包含典型光起始剂。具体来说，起始剂可包含α-羟基酮起始剂，其包含1-羟基环己基苯基酮等。
就固体含量来说，起始剂可以约1重量％到约40重量％的量存在于基质组成物中。在这一范围内，起始剂可充分固化粘合剂并且防止由于剩余残余起始剂引起基质透明度降低。
基质组成物可以还包含溶剂来提供可涂布性。溶剂可以占基质组成物的其余部分。溶剂可包含水、有机溶剂(例如丙二醇单甲醚)等。
基质组成物可以还包含添加剂来改良基质效能。添加剂可包含粘着强化剂和抗氧化剂中的至少一个。就固体含量来说，添加剂可以约0.01重量％到约10重量％的量存在于基质组成物中。
抗氧化剂可以防止透明导电层(120′)的金属纳米线网络氧化。抗氧化剂可包含以下中的至少一个：三唑(triazole)抗氧化剂、三嗪(triazine)抗氧化剂、磷抗氧化剂(例如亚磷酸盐(phosphite)抗氧化剂)、位阻胺光稳定剂(Hinder amine light stabilizer；HALS)抗氧化剂以及酚类抗氧化剂。
具体来说，磷抗氧化剂可以是(但不限于)三(2，4-二-叔丁基苯基)亚磷酸盐(tris(2，4-di-tert-butylphenyl)phosphite)；酚类抗氧化剂可以是季戊四醇四(3-(3，5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯)(Pentaerythritol tetrakis(3-(3，5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate))；以及HALS抗氧化剂可包含双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸盐(bis(2，2，6，6-tetramethyl-4-piperidyl)sebacate)、双(2，2，6，6-四甲基-4-脈啶基)癸二酸盐(bis(2，2，6，6-tetramethyl-4-piperidinyl)sebacate)、双(2，2，6，6-四甲基-5-脈啶基)癸二酸盐(bis(2，2，6，6-tetramethyl-5-piperidinyl)sebacate)、丁二酸二甲酯与4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶乙醇的共聚物(Copolymer of dimethylsuccinate and 4-hydroxy-2，2，6，6-tetramethyl-1-piperidine ethanol)，以及2，4-双[N-丁基-h-(1-环己基氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶-4-基)氨基]-6-(2-羟乙胺)-1，3，5-三嗪(2，4-bis[N-butyl-n-(1-cyclohexyloxy-2，2，6，6-tetramethylpiperidine-4-y1)amino]-6-(2-hydroxyethylamine)-1，3，5-triazine)。
就固体含量来说，抗氧化剂可以约0.01重量％到约10重量％的量存在于基质组成物中。在这一范围内，抗氧化剂可防止金属纳米线网络氧化。
粘着强化剂可提高金属纳米线(121)与基层(110)的粘着，同时提高透明导体(100′)的可靠性。
粘着强化剂可包含硅烷偶合剂和单官能到三官能单体中的至少一个。尽管硅烷偶合剂可包含任何典型已知硅烷偶合剂，但具有氮基或环氧基的硅烷偶合剂优选用于提供极佳粘着和耐化学性。具体来说，硅烷偶合剂可包含以下中的至少一个：环氧结构的硅化合物，例如3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(3-glycidoxypropyltrimethoxysilane)、3-缩水甘油氧基丙基甲基二甲氧基硅烷(3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane)以及2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷(2-(3，4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane)；含有可聚合不饱和基团的硅化合物，例如乙烯基三甲氧基硅烷(vinyltrimethoxysilane)、乙烯基三乙氧基硅烷(vinyltriethoxysilane)和(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷((meth)acryloxypropyltrimethoxysilane)；含有氨基的硅化合物，例如3-氨基丙基三甲氧基硅烷(3-aminopropyltrimethoxysilane)、3-氨基丙基三乙氧基硅烷(3-aminopropyltriethoxysilane)、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane)以及N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷(N-(2-aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane)；以及3-氯丙基三甲氧基硅烷(3-chloropropyltrimethoxysilane)。作为单官能到三官能单体，酸酯(acid ester)单体适宜用于提供极佳粘着。举例来说，单官能到三官能单体可包含单官能到三官能(甲基)丙烯酸酯单体。具体来说，单官能到三官能单体可包含(但不限于)碳数3到20多元醇的单官能到三官能单体，更具体来说以下中的至少一个：(甲基)丙烯酸甲酯(methyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸异冰片酯(isobornyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸环戊酯(cyclopentyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸环己酯(cyclohexyl(meth)acrylate)、二(甲基)丙烯酸三羟甲基丙烷酯(trimethylolpropane di(meth)acrylate)、三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙烷酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯(pentaerythritol tri(meth)acrylate)、三(2-羟乙基)异氰脲酸酯三(甲基)丙烯酸酯(tris(2-hydroxyethyl)isocyanurate tri(meth)acrylate)、丙三醇三(甲基)丙烯酸酯(glycerol tri(meth)acrylate)、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯(ethyleneglycol di(meth)acrylate)、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯(neopentylglycol di(meth)acrylate)、己二醇二(甲基)丙烯酸酯(hexanediol di(meth)acrylate)以及环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯(cyclodecanedimethanol di(meth)acrylate)。
就固体含量来说，粘着强化剂可以约0.01重量％到约10重量％的量存在于基质组成物中。在这一范围内，粘着强化剂可维持透明导体的可靠性和导电性，同时提高金属纳米线与基层的粘着。
在一个实施例中，就固体含量来说，基质组成物可包含约50重量％到91重量％粘合剂、约1重量％到约40重量％起始剂以及约0.01重量％到约10重量％添加剂。
透明导体(100′)可具有约20％以下的通道线路电阻均匀程度。在这一范围内，所述透明导体可用作透明导体，并且当在其图案化之后用于光学显示器中时，可减少X通道和Y通道的通道电阻(线路电阻)变化，由此确保光学显示器的恰当操作。较低的通道线路电阻均匀程度指示通道线路电阻均匀性较好。具体来说，透明导体(100′)可具有约0％到约20％通道线路电阻均匀程度。
透明导体(100′)光学透明并且因此可用于光学显示器中。如在约400纳米到约700纳米波长下所测量，透明导体(100′)的混浊度可以是约1.5％或更低，具体来说约0.01％到约1.15％。如在约400纳米到约700纳米波长下所测量，透明导体(100′)的透射率可以是约85％到约100％，具体来说约88％到约95％。在这一范围内，透明导体具有良好透明度并且因此可以用作透明导体。
透明导体(100′)的厚度可以是约10微米到约100微米。在这一范围内，所述透明导体可以用作透明导体。
透明导体(100′)因为含有金属纳米线(121)和金属粒子(122)而具有低薄层电阻。具体来说，透明导体(100′)的薄层电阻可以是约60Ω/□或更低，更具体来说约45Ω/□到约60Ω/□。在这一范围内，透明导体由于低薄层电阻而可用作触摸面板的电极膜并且可应用于大面积触摸面板。
随后，将描述根据本发明的另一个实施例的制造透明导体的方法。
根据这一实施例的制造透明导体的方法可包含：在基层上涂布包含金属纳米线、粘度改良剂和金属粒子形成剂的金属纳米线分散液以形成金属纳米线分散液层；以及在金属纳米线分散液层上涂布基质组成物，随后固化金属纳米线分散液的层和基质组成物。
如根据本发明的一个实施例的透明导体的制造方法中，在基层上涂布金属纳米线分散液，由此形成金属纳米线分散液层。
接着，在金属纳米线分散液层上涂布基质组成物，随后同时固化金属纳米线分散液层和基质组成物，由此形成透明导电层。涂布基质组成物允许将金属纳米线包埋于基质组成物中。此处，基质组成物的涂布可以通过(但不限于)棒涂、槽模涂布、凹板印刷式涂布和卷轴式(roll-to-roll)涂布来进行。基质组成物可以涂布成约10纳米到约1微米，具体来说约20纳米到约500纳米，更具体来说约30纳米到约150纳米的厚度。金属纳米线分散液层和基质组成物的固化允许形成透明导电层，同时提高透明导电层的强度。另外，固化处理允许还原金属阳离子，由此形成金属粒子。金属纳米线分散液和基质组成物可以通过固化处理来固化。此处，可以通过进行热固化和光固化中的至少一个来进行固化。可以在约40℃到约180℃下进行热固化持续约1分钟到约48小时。光固化可以通过在约50毫焦/平方厘米到约1,000毫焦/平方厘米的剂量下UV照射进行。可以在涂布基质组成物之前干燥金属纳米线分散液的层。此处，可以在约40℃到约180℃下进行干燥持续约1分钟到约48小时。
接着，将参看图4描述根据本发明的另一个实施例的透明导体。图4为根据本发明的另一个实施例的透明导体的截面图。
参看图4，根据这一实施例的透明导体(100″)可包含基层(110)和透明导电层(120")。根据这一实施例的透明导体与根据上述实施例的透明导体大体上相同，但形成透明导电层(120″)代替透明导电层(120′)。因此，下文将主要描述透明导电层(120″)。
透明导电层(120″)可包含金属纳米线(121)、金属粒子(122)和基质(123)。金属纳米线(121)和金属粒子(122)完全包埋于基质(123)中并且仅形成于部分的基质(123)中。在透明导电层(120")中，在透明导电层的厚度方向上在金属纳米线(121)的导电网络和金属粒子(122)上进一步形成基质。因此，基质(123)可以抑制金属纳米线(121)和金属粒子(122)被外部水分和/或空气氧化，由此防止透明导体的薄层电阻增加。根据这一实施例的透明导体与根据上述实施例的透明导体大体上相同，但金属纳米线(121)和金属粒子(122)完全包埋于基质(123)中并且因此金属纳米线(121)和金属粒子(122)都不暴露于外部。
随后，将参看图5描述根据本发明的另一个实施例的透明导体。图5为根据本发明的另一个实施例的透明导体的截面图。
参看图5，根据这一实施例的透明导体(100″′)可包含基层(110)和透明导电层(120″′)。透明导体与根据上述实施例的透明导体大体上相同，但透明导电层(120″′)代替透明导电层(120′)包含在内。因此，下文将仅描述透明导电层(120″′)。
透明导电层(120″′)可包含导电层(120a)和非导电层(120b)。透明导电层(120″′)通过导电层(120a)和非导电层(120b)图案化。导电层(120a)包含：基质(123)；以及包埋在基质(123)中的金属纳米线(121)和金属粒子(122)。非导电层(120b)仅包含基质(123)。
透明导电层(120″′)可以通过使根据本发明的另一个实施例的透明导电层(120′)图案化形成。此处，图案化可以通过任何典型方法进行。具体来说，图案化可包含形成透明导电层(120′)，在透明导电层(120′)上形成光阻层，以及将经图案化的掩模放置于光阻(photoresist)层上，随后UV曝光、显影、烘烤和蚀刻。
随后，将参看图6描述根据本发明的一个实施例的光学显示器。图6为根据本发明的一个实施例的光学显示器的截面图。
参看图6，根据这一实施例的光学显示器(200)包含显示单元(210)、偏光板(220)、透明电极模块(230)、窗膜(240)和粘着层(250)，其中透明电极模块(230)可以由根据本发明的实施例的透明导体中的任一个形成。
显示单元(210)用于驱动光学显示器(200)并且可包含衬底和形成于衬底上的光学装置，所述光学装置包含OLED、LED或LCD。在一个实施例中，显示单元(210)可包含下部衬底、薄膜晶体管、有机发光二极管、平坦化层、保护层以及介电层。在另一实施例中，显示单元(210)可包含上部衬底、下部衬底、安置于上部衬底和下部衬底之间的液晶层以及形成于上部衬底和下部衬底中的至少一个上的彩色滤光片。
可以在显示单元(210)上形成偏光板(220)以诱发内部光偏振或防止外部光反射，由此实现显示或改良显示对比度。偏光板(220)可仅由偏光器组成。或者，偏光板(220)可以包含偏光器和形成于偏光器的一个或两个表面上的保护膜。作为另一替代，偏光板(220)可包含偏光器和形成于偏光器的一个或两个表面上的保护涂层。偏光器、保护膜和保护涂层可包含所属领域技术人员已知的任何典型偏光器、保护膜和保护涂层。
尽管图6中未显示，但在显示单元(210)的上部上还可以形成偏光板以进一步提高显示对比度。此处，可以通过粘着层在显示单元(210)上形成偏光板。
可以在偏光板(220)上形成透明电极模块(230)以感应透明电极模块(230)被手指等触摸时产生的电容改变，由此产生电信号。电信号可驱动显示单元(210)。
透明电极模块(230)可包含基层(110)、形成于基层(110)的一个表面上的第一电极(231)和第二电极(232)，以及形成于基层(110)的另一个表面上的第三电极(233)和第四电极(234)。尽管图6中未显示，第一电极(231)和第二电极(232)中的每一个可以是Rx电极，并且第三电极(233)和第四电极(234)中的每一个可以是Tx电极。然而，应理解根据本发明的光学显示器可包含透明电极模块，其中第一电极和第二电极各自是Tx电极并且第三电极和第四电极各自是Rx电极。
窗膜(240)可以形成于光学显示器(200)的最外部分来保护光学显示器(200)。窗膜(240)可以由玻璃衬底或柔性塑料衬底形成。
粘着层(250)可以形成于显示单元(210)和偏光板(220)之间、偏光板(220)和透明电极模块(230)之间以及透明电极模块(230)和窗膜(240)之间，以加固显示单元(210)、偏光板(220)、透明电极模块(230)和窗膜(240)之间的粘合。粘着层(250)可以由典型光学透明粘着剂形成。具体来说，粘着层(250)可以由包含(但不限于)(甲基)丙烯酸共聚物、固化剂和硅烷偶合剂的组成物形成。然而，粘着层(250)可以忽略，只要显示单元(210)、偏光板(220)、透明电极模块(230)和窗膜(240)具有自粘特性。
随后，将参看图7描述根据本发明的另一个实施例的光学显示器。图7为根据本发明的另一个实施例的光学显示器的截面图。
参看图7，根据这一实施例的光学显示器(300)可包含显示单元(210)、偏光板(220)、透明电极模块(230′)、窗膜(240′)和粘着层(250)，其中透明电极模块(230′)可以使用根据本发明的任一实施例的透明导体形成。
根据这一实施例的光学显示器与根据上述实施例的光学显示器大体上相同，但透明电极模块(230′)包含：基层(110)；以及形成于基层(110)的一个表面上的第三电极(233)和第四电极(234)；并且窗膜(240′)上面形成有第一电极(231)和第二电极(232)。
根据这一实施例的光学显示器可以还包含如上文所述的偏光板。
随后，将参看图8描述根据本发明的另一个实施例的光学显示器。图8为根据本发明的另一个实施例的光学显示器的截面图。
参看图8，根据这一实施例的光学显示器(400)包含显示单元(210)、偏光板(220)、透明电极模块(230″)、窗膜(240)以及粘着层(250)，其中透明电极模块(230")可以使用根据本发明的任一实施例的透明导体形成。根据这一实施例的光学显示器与根据本发明的一个实施例的光学显示器大体上相同，但透明电极模块(230")包含第一透明电极模块(230a)、第二透明电极模块(230b)和粘着层(250)。因此，下文将仅描述透明电极模块(230″)。
透明电极模块(230")可包含第一透明电极模块(230a)、第二透明电极模块(230b)和形成于第一透明电极模块(230a)和第二透明电极模块(230b)之间的粘着层(250)。
第一透明电极模块(230a)形成于窗膜(240)之下并且可包含：基层(110)；以及形成于基层(110)的一个表面上的第一电极(231)和第二电极(232)。第二透明电极模块(230b)形成于偏光板(220)之上并且可包含：基层(110)；以及形成于基层(110)的一个表面上的第三电极(233)和第四电极(234)。粘着层(250)可以形成于第一透明电极模块(230a)和第二透明电极模块(230b)之间以将第一透明电极模块(230a)粘合到第二透明电极模块(230b)。
根据这一实施例的光学显示器还可以包含如上文所述的偏光板。
随后，将参看图9描述本发明的另一个实施例的光学显示器。图9为根据本发明的另一个实施例的光学显示器的截面图。
参看图9，根据这一实施例的光学显示器(500)包含显示单元(210)、透明电极模块(230)、偏光板(220)、窗膜(240)和粘着层(250)，其中透明电极模块(230)可以由根据本发明的任一实施例的透明导体形成。根据这一实施例的光学显示器与根据上述实施例的光学显示器大体上相同，但在显示单元(210)和偏光板(220)之间形成透明电极模块(230)。
在图9中，光学显示器显示为具有形成于透明电极模块(230)与显示单元(210)之间的粘着层(250)。然而，应理解光学显示器可使用透明电极模块(230)和显示单元(210)但不使用粘着层(250)形成。
根据这一实施例的光学显示器还可以包含如上文所述的偏光板。
随后，将参看图10描述根据本发明的另一个实施例的光学显示器。图10为根据本发明的另一个实施例的光学显示器的截面图。
参看图10，根据这一实施例的光学显示器(600)包含显示单元(210a)、偏光板(220)、窗膜(240)和粘着层(250)，其中显示单元(210a)可包含透明电极模块，并且透明电极模块可以使用根据本发明的任一实施例的透明导体形成。根据这一实施例的光学显示器与根据上述实施例的光学显示器大体上相同，但在显示单元(210a)内部形成透明导体。
根据这一实施例的光学显示器还可以包含如上文所述的偏光板。
发明模式
在下文中，将参考一些实例更详细地描述本发明。应理解，提供这些实例只是为了说明，并且这些实例不应以任何方式理解为限制本发明。
实例1
将5克Ag2O添加到100毫升含有1重量％聚(苯乙烯磺酸)的水溶液中，随后搅拌，由此制备包含聚(苯乙烯磺酸盐)阴离子和银阳离子的盐(PSS-/Ag+盐)的水溶液(pH 7)。将0.135克所制备的水溶液添加到10.97克含有银纳米线的溶液(克利欧墨水)中，随后搅拌，由此制备银纳米线分散液。此处，就固体含量来说，PSS-/Ag+盐以0.5重量％的量存在于银纳米线分散液中。
通过旋涂将所制备的银纳米线分散液放置于基层(聚碳酸酯膜，厚度：50微米)上，由此形成银纳米线分散液的层。在80℃下在烘箱中干燥银纳米线分散液的层2分钟或更久，随后使用UV固化设备在500毫焦/平方厘米剂量下固化，由此制造透明导体。产生的银粒子的平均粒径为约1纳米到约5纳米。
实例2
将5克Ag2O添加到100毫升含有1重量％聚(苯乙烯磺酸)的水溶液中，随后搅拌，由此制备包含聚(苯乙烯磺酸盐)阴离子和银阳离子的盐(PSS-/Ag+盐)的水溶液(pH 7)。将0.135克所制备的水溶液添加到10.97克含有银纳米线的溶液(克利欧墨水)中，随后搅拌，由此制备银纳米线分散液。此处，就固体含量来说，PSS-/Ag+盐以0.5重量％的量存在于银纳米线分散液中。
将190克丙二醇单甲醚与0.72克作为三官能(甲基)丙烯酸单体的三丙烯酸三羟甲基丙烷酯(TMPTA)、2.28克作为六官能(甲基)丙烯酸单体的二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、0.5克抗氧化剂宜加耐1010(Irganox 1010)以及1.5克起始剂艳佳固184(Irgacure 184)(汽巴公司(CIBAInc.))混合，由此制备基质组成物。
所制备的银纳米线分散液通过旋涂沉积在基层(聚碳酸酯膜，厚度：50微米)的一个表面上，由此形成银纳米线分散液的层，随后使用烘箱在80℃下干燥2分钟或更久。通过旋涂将所制备的基质组成物沉积在银纳米线分散液的干燥层上，随后使用UV固化设备以500毫焦/平方厘米剂量固化基质组成物，由此制造透明导体。此处，产生的银粒子的平均粒径为约1纳米到约5纳米。
实例3到实例6
透明导体以与实例2相同的方式制备，但就固体含量来说银纳米线分散液中PSS-/Ag+盐的量如表1中所列出一样改变，此处，产生的银粒子的平均粒径为约1纳米到约5纳米。
实例7
透明导体以与实例6相同的方式制备，但使用掺杂有聚(亚乙基二氧基噻吩)的聚(苯乙烯磺酸)代替聚(苯乙烯磺酸)。此处，产生的银粒子的平均粒径为约1纳米到约5纳米。
比较例1
将蒸馏水和丙二醇单甲醚(PGME)添加到18.98克银纳米线溶液(克利欧墨水)中，由此制备30克银纳米线分散液。
将丙二醇单甲醚与0.72克作为三官能(甲基)丙烯酸单体的三丙烯酸三羟甲基丙烷酯(TMPTA)、2.28克作为六官能(甲基)丙烯酸单体的二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、0.5克抗氧化剂宜加耐1010和1.5克起始剂艳佳固184(汽巴公司)混合，由此制备基质组成物。
所制备的银纳米线分散液通过旋涂沉积在基层(聚碳酸酯膜，厚度：50微米)的一个表面上，由此形成银纳米线分散液的层，随后使用烘箱在80℃下干燥2分钟或更久。通过旋涂将所制备的基质组成物沉积在银纳米线分散液的干燥层上，随后使用UV固化设备以500毫焦/平方厘米剂量固化基质组成物，由此制造透明导体。
比较例2
将蒸馏水添加到18.98克银纳米线溶液(克利欧墨水)中，由此制备30克银纳米线分散液。
将丙二醇单甲醚与0.72克作为三官能(甲基)丙烯酸单体的三丙烯酸三羟甲基丙烷酯(TMPTA)、2.28克作为六官能(甲基)丙烯酸单体的二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、0.5克抗氧化剂宜加耐1010和1.5克起始剂艳佳固184(汽巴公司)混合，由此制备基质组成物。
所制备的银纳米线分散液通过旋涂沉积在基层(聚碳酸酯膜，厚度：50微米)的一个表面上，由此形成银纳米线分散液的层，随后使用烘箱在80℃下干燥2分钟或更久。通过旋涂将所制备的基质组成物沉积在银纳米线分散液的干燥层上，随后使用UV固化设备以500毫焦/平方厘米剂量固化基质组成物，由此制造透明导体。
评估实例和比较例中制造的透明导体的以下特性(1)到特性(4)。结果显示于表1中。
(1)混浊度和透射率(％)：放置透明导体中的每一个使得透明导电层面向光源。在400纳米到700纳米波长下使用D65发光浊度计(NDH-2000)测量混浊度和透射率。
(2)薄层电阻(Ω/□)：使用非接触型薄层电阻计(R-CHEK RC2175，EDTM公司)测量各透明导体的表面的薄层电阻。
(3)通道线路电阻均匀程度：对于透明导体，银纳米线分散液的涂布方向将称为MD，且与MD垂直的方向称为TD。将各透明导体切割成70毫米×4毫米(长边×短边)的尺寸，由此制成第一矩形样品，样品的长边对应于MD。另外，将各透明导体切割成70毫米×4毫米(长边×短边)的尺寸，由此制成第二矩形样品，样品的长边对应于TD。对于第一样品和第二样品中的每一个，使用万用表(multimeter，三和株式会社(Sanwa Co.，Ltd.)，CD800a)在两端测量线路电阻，由此发现MD线路电阻(RMD′)和TD线路电阻(RTD′)。根据等式1计算通道线路电阻的均匀程度。较低的通道线路电阻均匀程度指示通道线路电阻均匀性较好。
(4)银粒子的存在和银粒子的平均粒径：通过高分辨率透射电子显微镜(highresolution transmission electron microscopy；HR-TEM)观测各透明导体的透明导电层中是否存在银粒子。使用薄片切片机或聚焦离子束(focused ion beam；FIB)横切各透明导体，由此制备HR-TEM样品。以100K到1000K的放大倍数观测样品以确认银粒子的存在，随后发现银粒子的平均粒径。
表1
[表1]
如表1中所示，可见根据本发明的透明导体由于低混浊度和高透射率而透明，具有低薄层电阻，并且由于显著低的通道电阻均匀程度，在对透明导体进行图案化之前和之后在MD和TD上的电阻之间都具有低差值。因此，根据本发明，可提供具有改良的通道电阻均匀性和降低的金属纳米线之间的接触电阻，由此展现低薄层电阻的透明导体。
相对来说，确认透明导体不包含PSS-/Ag+的比较例2和透明导体包含典型有机溶剂PGME而非PSS-/Ag+的比较例1在图案化之后具有高通道电阻均匀程度并且因此MD和TD中的通道电阻均匀性不佳。
应理解所属领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以作出各种修改、变化、更改以及等效实施例。

Claims (16)

1.一种透明导体，其特征在于，包括：
基层；以及
形成于所述基层上的透明导电层，
其中所述透明导电层含有金属纳米线和金属粒子。
2.根据权利要求1所述的透明导体，其中根据等式1计算，所述透明导体的通道线路电阻的均匀程度为约20％或更低：
<等式1>
线路电阻的均匀程度(％)＝(RTD′-RMD′)/RMD′×100
(其中等式1，RMD′为由所述透明导体制备的第一矩形样品的电阻(单位：Ω)，所述第一矩形样品的长边对应于第一方向，且RTD′为由所述透明导体制备的第二矩形样品的电阻(单位：Ω)，所述第二矩形样品的长边对应于第二方向，其中所述第一方向与所述第二方向正交且RTD′≥RMD′)。
3.根据权利要求1所述的透明导体，其中所述金属粒子的平均粒径对所述金属纳米线的直径的比率在约1∶4到约1∶100范围内。
4.根据权利要求1所述的透明导体，其中所述金属粒子的平均粒径为约1纳米到约5纳米。
5.根据权利要求1所述的透明导体，其中所述金属纳米线包括银纳米线。
6.根据权利要求5所述的透明导体，其中所述透明导电层还包括聚(苯乙烯磺酸盐)阴离子，且所述金属粒子为银粒子。
7.根据权利要求6所述的透明导体，其中所述聚(苯乙烯磺酸盐)阴离子掺杂有聚(亚乙基二氧基噻吩)。
8.根据权利要求1所述的透明导体，其中所述透明导电层还包括基质，且所述金属纳米线和所述金属粒子包埋于所述基质中。
9.一种制造透明导体的方法，其特征在于，包括：
在基层上涂布包括金属纳米线、粘度改良剂和金属粒子形成剂的金属纳米线分散液，以形成所述金属纳米线分散液的层；以及
固化所述金属纳米线分散液的所述层。
10.根据权利要求9所述的制造透明导体的方法，其中在25℃下所测量，所述金属纳米线分散液的粘度为约1厘泊到约10厘泊。
11.根据权利要求9所述的制造透明导体的方法，其中所述粘度改良剂包括聚(苯乙烯磺酸)和掺杂有聚(亚乙基二氧基噻吩)的聚(苯乙烯磺酸)中的至少一个。
12.根据权利要求9所述的制造透明导体的方法，其中所述金属粒子形成剂包括能够提供Ag+离子的材料。
13.根据权利要求9所述的制造透明导体的方法，其中所述金属纳米线分散液包括聚(苯乙烯磺酸盐)阴离子(PSS-)和银阳离子(Ag+)的盐。
14.根据权利要求13所述的制造透明导体的方法，其中按固体含量计，聚(苯乙烯磺酸盐)阴离子(PSS-)和银阳离子(Ag+)的所述盐以约0.1重量％到约3重量％的量存在于所述金属纳米线分散液中。
15.根据权利要求9所述的制造透明导体的方法，包括：在形成所述金属纳米线分散液的所述层之后，
在所述金属纳米线分散液的所述层上涂布基质组成物；以及
固化所述金属纳米线分散液和所述基质组成物的层。
16.一种光学显示器，其特征在于包括根据权利要求1到8中任一项所述的透明导体。
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