CN1833474A - 透明导电结构及其产生方法 - Google Patents

Abstract

透明电导体包括高透明度的区域和透明度低但电导率高的区域。对于诸如手持设备显示屏或透明天线之类的应用，这种结构能够在保持其透明度的同时实现通过该导体的电连接。

Description

透明导电结构及其产生方法

技术领域

本发明涉及透明导电结构，具体地，涉及产生透明导电结构的方法。

背景技术

无机涂层和本征导电有机涂层，比如氧化锑锡(ATO)、ITO和聚苯胺形式的透明导电薄膜目前在用于平板显示器、电光开关和集成光电电路的包括电极的电光设备中得到了广泛采用。一般来说将选定的透明导体沉积为整个区域的涂层，然后使用传统的光刻构图技术结合液体(即，HCL等)蚀刻剂或干性蚀刻剂(即，活性离子束或活性等离子，包括He、H₂、CH₄、O₂、HBr、Cl₂等)对其进行构图。我们还知道，脉冲化激光技术既可用于减式构图又可用于加式构图，比如涂覆。在所有情况下，该构图技术的特点都是要么昂贵(这是由于考虑样品产量而使用的装备的重要特征造成的)，要么需要很多处理步骤(这些步骤劳动强度很大并且影响成品率)。众所周知，可以使用丝网印刷来产生成经构图的透明导体，但是这种技术在特征分辨能力(feature resolution)和最小厚度方面有很多限制。

发明内容

在本发明的优选形式中，本发明寻求通过考虑薄膜材料、设备结构和适于直接构图的先进的印刷工艺来解决上面描述的工艺限制。

因此，按照本发明的一个方面，提供了一种电导体，它具有包括透明导电材料的区域，该透明导电材料具有散布于其中的导电颗粒，这些导电颗粒由电导率比透明材料高的材料形成。这利用了导电颗粒低得多的电阻率和透明(但低导电)颗粒高的透光率并且将它们结合起来，提供了一种高透明、高导电的透明导体。

这种导体设计开辟了实现最佳金属导体和透明导体的可能性。

在本文的描述中，电导体或设备包括在设备或材料的整体或部分上存在电位差时能够导电的任何设备或材料。类似地，导电设备、材料或迹线(track)包括在设备、材料或迹线的整体或部分上存在电位差时能够导电的任何设备、材料或迹线。这些电导体或导电设备、材料或迹线包括具有相当大的电阻率的设备、材料或迹线。所有或部分这些设备、材料或迹线上的这种电阻率可以具有介于10^-6Ω-cm和10^-2Ω-cm之间的数量级，不过也可以大得多，例如具有10^-1Ω-cm或更大的数量级。

在本文所使用的术语“透明”指的是在一定程度上能够实现电磁射线(具体地但不限于可见光)的透射的任何材料或设备。本发明的各个方面具体应用于位于显示设备的一个或更多个像素附近并且能够实现来自这些像素的电磁射线(具体地但不限于可见光)的透射的透明材料。这些透明材料可以是半透明的，尤其是在位于显示设备的一个或多个像素附近的时候，并且本文所使用的术语“透明”的范围包含术语“半透明”。

在波长为550nm的情况下，这个导体区域的透明度较佳地是大于70％，更佳地是大于80％。对于最高性能端平板显示器市场，可能要求在550nm下有非常高的透明度。假设所有的金属毫微粒会促进对光的吸收的增加，那么随着金属颗粒加入在透明材料中，可以认为透明度将会降低。不过，倘若薄膜具有多颗粒堆置特性，则某些金属颗粒将会直接排列在其它一些金属颗粒上方，从而由于吸收俘获横截面减小，降低了有效吸收，潜在地提高了有效光透射率。

平板显示器可以用在膝上型计算机、移动电话、手持个人处理器和电子游戏机这些要求在光波段内有很高的光透射率的设备内。本文介绍的电导体可以用在这样的平板显示器或其它显示器中。这些导体的透明区域优选地与至少一个像素对齐，并且通过该导体进行的电荷迁移优选地起到激活或停用该像素或各个像素的作用。本文介绍的电导体还可用在太阳能发生源中，比如用在太阳能电池板中。

导电颗粒优选地包括毫微粒。这些导电颗粒优选地具有一致或不一致的大小，但是优选地具有小于1000nm的平均大小。导电颗粒优选地具有小于100nm的平均大小，更优选的情况是小于20nm。导电颗粒可以具有小于10nm的平均大小。

导电颗粒的大小与透明材料颗粒的大小的比例优选地可以等于或小于1∶1，优选地小于0.5∶1。这是因为金属颗粒的大小与透明导体颗粒的大小的比例是优化混合颗粒膜的电学和光学性能的重要因素。这可能因为对于相同数量的颗粒间连接，等大小的颗粒会占据更大的体积。不过，如果金属颗粒具有能够使得最近相邻的透明导体与相关金属颗粒之间发生接触的大小，那么对于同样的颗粒大小，在该区域内金属的体积会得到降低，并且直接吸收光的效果会随着体积的比例而降低。如果要接触所有的表面，则依据纯几何理论，金属颗粒的大小与透明导体之间有特定的关系，从几何和数学上的考虑表明金属颗粒直径(假设是球形颗粒)可以是透明导体直径的大约0.42倍。这表明，例如，大小为18nm的透明导电颗粒可以与大小为7.56nm的金属颗粒组合起来。

透明材料优选地从由透明导电氧化物和透明聚合物组成的组中选取，比如：

●无机透明导电氧化物[ATO、TO、ITO、FTO、ZnO、SrCu₂O₂等]

●有机物            [Pedot-PSS、聚苯胺(Polyaniline)等]

●有机化改造陶瓷    [金属醇盐等]

导电颗粒优选地包括金属颗粒，更好的是包括银、金、铜、铝、锡、锌、铅、铟、钼、镍、铂和铑颗粒中至少一种。

透明材料颗粒数量与导电颗粒数量的比例优选地是在导体各处都是基本均一的。对于各个颗粒类型的最大最接近相邻密度，这能够提供最小的体积。可以以这样的方式构造这种填充结构：提供金属与透明导体颗粒接触的机会，同时有或没有透明导体与透明导体的接触。为了实现最大的电荷迁移，可以将金属颗粒选择得足够小，以致填隙式地驻留在紧密排列的透明导体颗粒之间，同时仍然接触各个透明导体颗粒，与此同时，使得透明导体也能够彼此接触。这能够提供以这样一种方式组合金属和透明导体颗粒的手段：在单一涂层中实现无法由仅包含一种颗粒类型的涂层实现的最大电导率和透明度。

透明材料颗粒的数量与导电颗粒的数量之间的比例优选地等于或大于4∶1。如果各个颗粒具有球形形状并且直径相同，则可以预见到，一个金属颗粒会接触4个透明颗粒，这样提供了颗粒类型间更加有效的相互作用。

在这个区域内，透明材料颗粒的数量与导电颗粒的数量的比例优选地是可以局部改变的，以便提供具有不同电导率、光透射率和/或厚度的子区域。

优选地，所述导体区域具有小于800Ω每平方单位(per square)的表面电阻。混合墨水满足能够印刷表现出低于800欧姆每平方单位的表面电阻同时在550nm波长(是可见光波段的中心)下具有至少85％的透明度的全区域和图案化透明导体的要求。

优选地，所述区域包括单独一层透明材料，该透明材料具有散布于其中的所述导电颗粒。在尝试使用单独一种墨水来实现这一目的的过程中，可以考虑将高度导电的颗粒与透明导电颗粒组合起来，以在p型半导体之海中形成少量导电中心。为了实现最大电荷迁移，可能需要选择小得足以以填隙方式驻留在紧密排列的透明导体颗粒之间同时仍然接触各个透明导体颗粒并且还使得透明导体能够彼此接触的金属颗粒。这提供了一种将金属和透明导体颗粒组合起来的手段，按照这种方式，可以在单独一个涂层中实现仅仅包含一种颗粒类型的涂层无法实现的最大电导率和透射率。

优选地，在所述区域中，导电颗粒处于各层透明材料之间。多层中的透明导电材料部分可以是连续的，而多层中的金属层部分可以是以选择性的方式沉积的，以便提高透明导电材料的大片连续区域内较高电导率链路的等效值，但又使得实际的像素区域能够将光透射率保持得较高。

如果由于某种因素造成光透射率降低，则可以使用例如按需滴出喷墨印刷构成三层(不过也可以是双层或更多层的)透明电极，包括下列层序列：

●TCO/金属/TCO

●TCO/金属/TCO/金属/TCO

仅有透明导电材料的三层结构所得的电阻是大约6600欧姆，而这种三层垂直堆置结构的等效电阻是大约900欧姆。因此这种顺序的三层结构的电导率明显高于仅有透明导电材料的三层结构。

所述区域优选地还包括嵌入在透明材料中的半透明球体。

优选地，至少一条导电迹线为电荷向所述区域的迁移提供源或者为电荷从所述区域的迁移提供汇。围绕窗的迹线的连续性提供了实现非常高电导率的手段，以便为电荷向沉积在各个窗内的透明导电材料的迁移提供源或者为电荷从透明导电材料中向外的迁移提供汇。通过使用颗粒状或熔化液滴金属，相对于相同几何面积其它等价的透明导体，膜厚度可能相同或得到增加，但是采用不同厚度的金属，所得到的电阻的减小可以是约为136(相同膜厚度)和408(厚度增加)倍，提供了限制沿着导体长度的压降的手段。

在550nm波长下，迹线优选地可以具有低于所述区域的透明度，从而具有所需的电导率。用于实现导电窗接触的透明导体可以很容易地拥有较低的电导率，因为电荷在它上面所要经过的长度可以得到大大减小。作为电荷载流子密度更低的结果，这开辟了提供非常高的光学透明度的可能，因为按照电磁理论，高电导率和高光学透射率是相互排斥的，因为光子会受到提升电导率的高密度电荷载流子的强烈吸收。

迹线优选地具有等于或小于50微米的宽度。必须找到迹线的电导率与其可见性之间的平衡。3mm厚的迹线对于大面积平板显示器来说是足够的，但是对于很多应用，比如高信息容量、高分辨率的手持显示器，为了使得信息能够被有效地看到，需要50微米或更小的迹线。在用在显示器中的情况下，迹线优选地位于非透明区域内，通常是在围绕着像素的黑色材料区中，并且优选地具有小于该材料的宽度，以使用户看不到这些迹线。

优选地，给出包括至少一个如上所述的电导体的电子设备。实际上，很多的应用可以受益于采用透明导电薄膜，包括

●2维和3维周期性结构

●电致变色“智能”窗：[经构图的和全区域的]

●电子百叶窗和大面积快门

●电光微型快门：[LCD、铁电体、电致变色]

●电光开关：[有机的和无机的]

●平板显示器：[低和高分辨率，电流和场开关的主动和被动寻址]

●集成光学设备：[调制器、检测器、频谱分析仪、转换器、空间光调制器]

●发光二极管和激光器：[有机的、聚合物的、无机的]

●微传感器：[分立设备和用于气体传感的阵列]

●非线性光学设备：[有机和无机有源波导]

●光电电池和开关：[有机的和无机的]

●触敏开关：[容性的]

●透明天线

●透明加热器和除霜器：[大面积集成设备微加热器]

●透明微加热器

该电子设备可以包括p型透明导电电极和n型透明导电电极，各个电极优选地包括上面介绍的导体。n型和p型导电透明电极的产生开辟了基于p型和n型材料的印刷创建p-n结的可能性。这种p-n结既可以实现为传统的垂直堆置结构，又可以实现为包括均匀分布的非常接近的n和p型材料的单层结构，以创造新颖的电子结构。

本发明的另一方面提供了一种制造电子设备的方法，包括在基板上印刷包括透明导电材料的电导体，该透明导电材料具有分布于其中的导电颗粒，这些导电颗粒由电导率高于透明材料的材料形成。

优选地，可以在基板上印刷包括导电颗粒和透明材料二者的流体。另选地，可以在基板上印刷包括透明材料的第一流体和包括导电颗粒的第二流体。这些流体优选地是使用各自的印刷头印刷的。

至少一种并且优选地是所有的流体(第一流体和第二流体)包括表面活性剂。这种表面活性剂优选地在将流体(第一流体和/或第二流体)沉积在基板上的时候降低表面张力。优选地将表面张力降低到小于100达因/cm，更好的是小于50达因/cm并且最佳情况是减小到大约30达因/cm左右。甚至可以将表面张力减小到低于30达因/cm。

优选地该或各个流体包括水和/或溶剂，例如乙二醇醚。优选地该或各个溶剂会在该或各个流体沉积在基板上之后蒸发掉。溶剂可以因施加热和/或辐射而得以蒸发掉，优选地是因激光照射。施加这样的热和/或辐射可以额外地或另外地熔化、烧结、退火和/或回流导电颗粒和/或所述透明材料。施加这样的热和/或辐射可以额外地或另选地改变所述导电颗粒和/或所述透明材料的化学成分。

第一和第二流体可以是相继印刷的。

导电颗粒优选地是选择性地印刷的，以在基板上形成密度和/或厚度局部增大的区域，比如导电触点或迹线或增加导体效率的任何其它图案或构造。可以使用两个背对背放置或组合在适当的定位夹具中的独立的印刷头，以致从各个印刷头中喷出的液滴共同入射在所要涂敷的表面上。这意味着，可以对同一电导体的相邻段的性质进行改造，以实现电导率、光学透射率和厚度的局部改变。

可以将透明材料印刷在之前印刷的导电颗粒上。

可以将导电颗粒印刷在之前印刷的透明材料之上。这样，可以按照特定的图案将所需的金属类型以微粒或毫微粒形式直接印刷到透明材料上。

另一方面，可以将导电颗粒直接沉积在基板上。还可以将颗粒直接施加到构成设备一部分的表面上。

另选地，第一和第二流体可以是同时印刷的。

透明材料和导电颗粒的印刷可以形成印刷混合物，并且该方法还可以包括对该印刷混合物进行退火。与任何后处理(例如激光或快热退火)的性质相结合，包含在从按需滴出喷墨印刷头中喷出的墨滴中的毫微粒一起来到接收表面上的方式，对产生高迁移率设备具有很大的重要性。

可以对整个结构进行热退火，以实现两种材料之间的良好电连接性和电性能，而不会破坏非常高的光学质量。例如，可以将材料的电导率设计成仅仅在有限距离内提供良好的电荷迁移率；可以是到最近的汇流线的距离。

本发明的另一方面提供了金属毫微粒在包括透明导电材料的电导体的制造中的应用。

优选地将毫微粒散布在透明材料中，以提高其电导率。比起较大的颗粒，毫微粒更加易于分布在材料的周围，这样，只要毫微粒是导电的并且具有与其它导电物质相互作用的手段，就能够提高总体电导率。

按照本发明的另一方面，提供了一种电导体，包括嵌入在透明导电材料中的透明球体。创建透明导电设备的一种方法是，通过将提供最佳的电性能和光性能的两种无关的材料组合起来，而将电性能与光性能分离开，同时在光学材料中仍然保持适当的电导率，以便实现透明电极性能。

混合毫微粒墨水可以包括光学透明的光学微球体和次微球体，比如硅或聚乙烯结构。微球体(可以导电的、半导电的或绝缘的)增强光透射率并且还影响所发射的光的几何散射，同时还促进耐久性和耐磨性的提高。这些球体优选地具有小于10微米的平均直径。球形有助于颗粒的堆置，并且小的尺寸有助于颗粒的有效分布，并且开发出了数种将球体施加到基板上或透明材料内的方法。

该导体优选地包括，介于透明导电材料和基板之间的透明材料层，所述球体将要固着在这层透明材料上。对毫微球体或微球体，可以在印刷的透明导体干燥之前将这些球体加入到其中，以使这些球体保留在该材料中。对于毫微球体或微球体，还可以将它们加到一个表面上，实现干燥球体的分布，然后通过印刷第二透明导体墨水，比如金属醇盐溶液或本征导电聚合物，将该干燥球体嵌入其中，第二透明导体墨水会涂敷在球体周围，实现机械粘合和电传输。

优选地，这些球体和透明材料层是基本上光匹配的。内填材料可以用来提供与基板介质的光匹配，以便最小化反射损失。一旦这种填充物完全干燥，则整个区域的透明导电材料涂敷就完成了。

透明材料优选地是从由透明导电氧化物和透明聚合物构成的组中选择的，例如：

●无机透明导电氧化物[ATO、TO、ITO、FTO、ZnO、SrCu₂O₂等]

●有机物                [Pedot-PSS、聚苯胺等]

●有机化改造了的陶瓷    [金属醇盐等]

球体优选地是由导电、半导电或绝缘材料之一形成的。

本发明的另一方面提供了一种制造电子设备的方法，包括在基板上印刷包括透明导电材料和透明球体的电导体。

优选地，将包括透明材料的第一流体和包括球体的第二流体印刷在所述基板上。可以在印刷好的透明导体干燥之前将毫微球体和微球体加入到其中，从而使得球体保持在该材料之内。可以将毫微球体或微球体加到表面上，以提供干燥球体的分布，然后通过印刷第二透明导体墨水，比如金属醇盐溶液或本征导电聚合物，将干燥球体嵌入其中，第二透明导体墨水会涂敷在球体周围，实现机械粘合和电传输。

这些流体优选地是使用各自的印刷头沉积的。

第一和第二流体可以是相继沉积的。如前所述，可以将毫微球体或微球体加到表面上，以提供干燥球体的分布，然后通过印刷第二透明导体墨水，比如金属醇盐溶液或本质导电聚合物，将干燥球体嵌入其中，第二透明导体墨水会涂敷在球体周围，实现机械粘合和电传输。因此需要按顺序沉积。

最开始可以将透明导电材料印刷到基板上，并且可以随后在透明材料完全干燥之前将球体沉积到该透明材料上，以致使得球体变得嵌入在透明材料内。这按照要求实现了机械粘合和电传输。

最开始可以将第二透明材料沉积在基板上，在透明材料完全干燥之前将球体沉积在透明材料上，以致使得球体由该透明材料保持住，随后将透明导电材料沉积在所保持的球体之间。出于上面所指出的原因，这可以给出确保颗粒适当嵌入在透明材料中的另一种方法。

在沉积透明导电材料之前，可以使用电磁辐射对第二透明材料进行固化。这有助于保持透明材料分离和颗粒嵌入，以便保持各个材料的期望性质。

透明材料和球体的印刷可以形成印刷混合物，该方法优选地还包括对印刷混合物进行退火。可以对整个结构进行热退火，以实现两种材料之间的良好的电连通性和电性能，同时不会破坏非常高的光学质量。

本发明的另一方面提供了透明球体在包括透明导电材料的电导体的制造中的应用。可以将这些球体嵌入在透明材料中，来提高导体的光子透射率。

可以将这些球体嵌入在透明材料内，来提高导体的持久性和/或耐磨性。

本发明的另一方面提供了一种电导体，该电导体包括透明导电材料和至少一条由导电颗粒形成并且为电荷向透明材料的迁移提供源或为电荷从透明材料的迁移提供汇的迹线。

迹线的连续性提供了实现非常高的电导率的手段，以便为电荷向透明导电材料内的迁移提供源或者为电荷从透明导电材料向外的迁移提供汇，该透明导电材料可以沉积在至少部分地由该迹线围绕的窗内。

优选地导电颗粒是毫微粒。

毫微粒优选地具有一致的或不一致的大小，并且优选地具有小于1000nm的平均大小，优选地是平均最大横截面尺寸。毫微粒更好地是具有小于100nm的平均大小，优选地是平均最大横截面尺寸，该尺寸优选地小于20nm。毫微粒的小尺寸使得它们能够例如借助墨水从印刷头施加到基板上，并且对于它们来说，比较容易分布在基板或其它表面上的薄膜内。而且，倘若使用毫微粒，可以采用聚焦激光(使得动态冲击和平衡扩散/聚结能够得以实现)来回流印刷好的金属毫微粒。这开辟了将各种各样的这种金属毫微粒印刷到温度稳定的和温度敏感的基板介质上的可能性和使用1到10nm范围的颗粒采用更为广泛的金属元素和合金的可能性。

优选地电导体是使用按需滴出印刷技术选择性地在基板上沉积透明导电材料和/或包括导电颗粒的流体而形成在基板上的。这是一种非常精确的将流体沉积在为了印刷期望图案而需要沉积到的位置上的方法。

由于导电线宽与印刷特征分辨能力相比可能较大，因此可以将微粒或毫微粒形式的所需金属类型直接印刷为特定图案，该图案包括处于连续导体内的形成该图案的阱(integral well)。然后在受控的气氛中使用激光或快速热处理对印刷好的金属迹线(具有处于其中的分立过孔或接触窗)进行热处理，以在保持原有金属颗粒的纯度的同时，产生非晶体或其它较佳的晶体状态。与可用于寻址各显示像素的导电迹线的方向平行的壁的宽度可以印刷为：在对应于所产生的显示设备的正确观看距离处人眼无法看出的宽度。围绕着各个窗的金属的连续性提供了实现非常高的电导率的手段，以为电荷向沉积在各个窗内的透明导电材料内的迁移提供源或为电荷从该透明导电材料中向外的迁移提供汇。在用在显示器中的情况下，优选地将迹线置于不透明区域内，通常是置于像素周围的黑色材料区中，并且优选地宽度小于这种材料，从而使得用户看不到这些迹线。

与任何后处理(例如，激光或快速热退火)的性质相结合，包含在从按需滴出喷墨印刷头中喷出的墨滴中的毫微粒一起来到接收表面上的方式对产生高迁移率设备具有很大的重要性。

透明导电窗可以以取决于所要产生的特征的大小的方式直接形成在经回流/退火/重结晶的金属印刷导体或特征中。例如，3mm宽和50微米宽的导体可以给出与显示像素相邻的透明导电窗，对于3mm宽导体，该透明导电窗作为大面积平板显示器中的寻址线的一部分，对于50微米宽的导体，该透明导电窗作为高信息容量高分辨率手持显示器中的寻址线的一部分。

优选地，将导电颗粒沉积在该或一个基板上，并且在沉积之后对其加以处理，以增大该至少一条迹线的电导率。

优选地，使所沉积的导电颗粒形成至少一条导电迹线，该至少一条导电迹线是连续的、分立的导电迹线。

优选地，该迹线是通过优选地对至少一部分导电颗粒的烧结、熔化和退火中的至少一种形成的。倘若使用毫微粒，可以采用处于与墨滴撞击点邻近的位置上或在离墨滴撞击点受控距离处的聚焦激光来回流印刷好的金属毫微粒，采用聚焦激光包括使用激光扫描和空间光调制器，使得冲击动态和平衡扩散/聚结能够得以实现。

该电导体可以用在显示设备中，并且所述至少一条导电迹线可以具有使得用户在显示设备工作期间看不到该迹线的大小。

优选地，所述至少一条导电迹线具有等于或小于100微米的宽度并且优选地等于或小于50微米。

所述电导体可以用在显示设备中，并且可以使透明导电材料适于与显示设备的像素对齐并且优选地使该电导体适于起到电荷的源或汇的作用，以激活或停用像素。

所述至少一条导电迹线可以限定出窗，并且优选地使用按需滴出印刷技术将透明导电材料沉积在该窗内。

围绕着各个窗的导电材料(优选地是金属)的连续性可以给出实现非常高的电导率的手段，为电荷向透明导电材料内的迁移提供源或为电荷从透明导电材料中向外的迁移提供汇。

按照另一个方面，提供了一种电导体，该电导体包括至少一条形成在基板上的导电迹线和透明导电材料，所述至少一条导电迹线为电荷向透明材料的迁移提供源或者为电荷从透明材料的迁移提供汇，其中所述至少一条导电迹线限定出至少部分地由该迹线围绕的窗，并且透明材料是使用按需滴出印刷技术沉积在所述窗中的。

优选地，所述至少一条导电迹线是使用平版印刷技术形成在基板上的。可以使用胶印平版印刷和按需滴出喷墨印刷的混用来产生所需的透明导电元件。

可以使用镀层技术将迹线形成在基板上。胶印平版印刷工艺可以使用3微米厚的非电镀绝缘种籽层。可以将印刷好的种籽层浸泡在非电镀池中，并且可以在该种籽层上镀上很薄的铜金属。铜的厚度可以改变实际的汇流线(bus bar)和外形线间隔，这是由于非电镀层可以沉积在种籽层的所有暴露表面上，因此，例如，对于1微米的非电镀铜厚度，10微米宽的种籽层迹线可以增加到12微米，并且位于不透明金属外形线之间的相邻透明窗的宽度可以减小到98微米。所得的非电镀铜膜可以拥有很低的透明窗汇流线电阻。

优选地所述至少一条导电迹线给出用于透明材料的容纳阱。两个导体可以间隔，比如，1mm，并且可以在末端相接，以形成矩形容纳阱。从电学角度来讲，这些连接节点可以是这样的：使得两个分离的导体表现为看起来它们是具有双倍宽度并且厚度相同的单独一个导体，提高了有效电导率。

优选地在窗内沉积单独一层透明材料。

可以用透明导电材料层填充矩形阱，该透明导电材料层与阱的导电壁电连接。在这种情况下，表面电阻可以与其它情况相同，因为桥接两个长导体的连接导电链路有效地短路了沉积在它们之间的材料。这可以确保在阱中央产生的电荷到达导体并且得以清除出去，从而起到了连续透明导电矩形窗的作用。

另选地，可以在窗内沉积多层透明材料。

优选地迹线是由被氧化时透明度会增加的导电材料形成的，并且透明导电材料是通过选择性地氧化该迹线的部分而形成。

这样，可以使用单独一种包括被氧化时会变成高度透明但又导电的材料的金属颗粒的印刷墨水。

这种特征是非常重要的并且是单独给出的。因此，按照另一个方面，提供了一种电导体，该电导体包括至少一条形成在基板上的导电迹线和透明导电材料，该迹线为电荷向透明材料的迁移提供源或者为电荷从透明材料的迁移提供汇，并且透明导电材料是通过选择性地氧化迹线的至少一部分而形成的。

优选地，选择性氧化包括紫外线氧化。选择性氧化可以通过施加激光照射或LED照射来进行，优选地是在氧化环境中进行的。

可以例如使用按需滴出喷墨印刷来沉积自组合不润湿单层，并且使用集成的UV灯构图或激光数字图案转印以分步重复方式对其进行构图，以在表面上创建润湿和不润湿区域。然后可以使用喷墨印刷将第二透明导体墨水递送到表面上，该墨水向润湿着陆区分流，以产生所需的透明导体布局，同时使用化学手段除掉该图形限定单层材料。

优选地透明材料包括透明导电氧化物和透明聚合物中的至少一种。

透明材料优选地是从由透明导电氧化物和透明聚合物组成的组中选择的，例如：

●无机透明导电氧化物   [ATO、TO、ITO、FTO、ZnO、SrCu₂O₂等]

●有机物               [Pedot-PSS、聚苯胺等]

●经有机改造的陶瓷     [金属醇盐等]

优选地，透明导电材料具有散布于其中的其它导电颗粒，其它导电颗粒的电导率高于透明材料。

导电颗粒(可以是毫微粒)优选地是金属的，并且更好的情况是，是银、金、铜、铝、锡、锌、铅、铟、钼、镍、铂和铑毫微粒中的至少一种。这些都是高电导率的金属，可以被考虑用于产生由无机透明导电氧化物(TCO)或有机透明导体(OTC)(不管是掺杂、缺陷感生而导电的还是本征导电的)填充的导电窗、阱和约束特征。这些导电颗粒优选地具有一致的或不一致的大小，但是优选地具有小于1000nm的平均大小。这开辟了将多种这样的金属毫微粒印刷到温度稳定型和温度敏感型的基板介质上和采用宽得多范围的使用1到10nm范围内的颗粒的金属元素及合金的可能。因此，导电颗粒优选地具有小于100nm的平均大小，更好的情况是小于20nm。

在550nm波长下，优选地该导体的至少一部分具有大于70％的透明度，优选地大于80％。对于最高性能端平板显示器市场，可能要求在550nm下有非常高的透明度。

优选地所述至少一条导电迹线至少部分地围绕着所述透明导电材料。

所述至少一条迹线和透明材料可以是部分重叠的。使迹线和透明材料重叠有助于提高电荷向透明材料内和电荷从透明材料向外的源或汇的效率。所述至少一条迹线可以直接接触透明材料。

优选地，还在至少一条迹线和透明材料之间设置导电材料。可以通过使用不同的墨水(比如金属合金、金属陶瓷或混合颗粒墨水)印刷阱的边缘，来提高围绕着各个接触窗阱的金属接触的质量，该印刷提供了受控的壁润湿性、更好的电接触匹配和更低的接触电阻，并且提供了控制金属导体、接触窗边缘和沉积于其中的透明导电材料之间的交界面处的金属间性能和机械强度的手段。

可以用透明导电材料填充矩形迹线阱，该透明导电材料与阱的导电壁电连接。这提供了低的表面电阻，因为桥接两个长导体的连接导电链路有效地短路了沉积于它们之间的材料。

所述电导体可以沉积在透明基板上。这可以使得整个结构尽可能透明，同时保持导电性。

所述导体优选地包括位于基板和透明导电材料之间的其它透明材料。

在550nm波长下，所述至少一条导电迹线可以具有低于透明材料的透明度。

透明材料可以沉积在所述至少一条导电迹线之上。

所述导电材料可以包括熔化温度低于透明材料的熔化温度的金属。金属具有低电阻率(是高度导电的)并且低熔化温度金属颗粒更加易于在纳米技术中使用。这提供了在用在刚性或柔性大面积平板显示器或光电电池/板/片时限制沿着这样的导体的压降的手段。由于在经过激光熔化或快速热处理(RTP)的喷墨构图的特征中能够达到纯金属电阻率，因此，取决于所选用的金属，当与最佳的采用传统方法沉积的透明导体的电阻率相比时，使用低熔化温度金属颗粒制造的公共导体几何结构的电阻将会降低。

优选地至少一条导电迹线和透明导电材料是使用纳米技术形成的。倘若使用纳米技术，可以采用聚焦激光(使得动态冲击和平衡扩散/聚结能够得以实现)来回流印刷好的金属毫微粒。这开辟了将各种各样的这种金属毫微粒印刷到温度稳定的和温度敏感的基板介质上的可能性和使用1到10nm范围的颗粒采用广泛得多的金属元素和合金的可能性。

优选地，将导电颗粒沉积在形成在基板上的槽内，优选地以致于部分填充了这些槽。涂敷有自组合单层(SAM)的玻璃板可以提供高度不润湿的表面。可以在该板表面上扫描激光，以在近表面和板表面内限定一系列的槽，这些槽低于眼睛的检测极限并且形成一组容纳沟槽。这些槽(也可以使用其它方法形成)可以沿着单独一个方向(x或y)或者正交方向(x和y)，在这种情况下交叉点给出两个轴之间的连接。使用流体填充所得到的槽，这可以使用精确喷镀或按需滴出喷墨印刷来实现，在这种情况下，槽壁的润湿性质会促使墨水流进蚀刻好的沟槽内，使表面没有墨水，这是由于槽内的表面能和与槽之间的暴露表面上的不润湿SAM涂层相关的表面能的不同性造成的。所得的固化金属填充物优选地并不完全填充槽，以便透明导电涂层能够流到槽中并且提供在金属汇流线上的直接连接。

优选地这些槽是在形成于基板上的涂层内形成的。例如，可以更加容易地将涂层改造成具有蚀刻于其中的槽。

这些槽可以是通过激光消融(laser ablation)而形成的。激光消融可以选择性地消除涂敷材料，从而在可以被电解镀的材料内产生所需的浅槽，以提供高电导率的铜汇流线结构，同时仍然保持非常高的没有任何不期望材料的开口面积。

所述至少一条迹线可以是在基板上形成至少一个透明导电材料的区域之后形成的。例如，可以将丝网印刷金属迹线印刷到透明导体上，以提供利用低电阻电汇流线/导体(可以是不透明的)向透明导体提供电流的手段。

优选地所述至少一条导电迹线是以交指型图案形成的。

按照另一个方面，提供了一种制造电导体的方法，包括在基板上形成透明导电材料区域和至少一条导电迹线，所述至少一条导电迹线是由导电颗粒形成的并且为电荷向透明材料的迁移提供源或为电荷从透明材料的迁移提供汇。

优选地导电颗粒是毫微粒。这些毫微粒可以具有小于1000nm的平均最大横截面大小。

优选地毫微粒具有小于100nm的平均最大横截面大小，优选地小于20nm。

该方法还包括，使用按需滴出印刷技术将透明导电材料和/或包括导电颗粒的流体选择性地沉积在基板上。

该方法还可以包括，将导电颗粒沉积在基板上，并且在沉积之后对其进行处理，以增大所述至少一条迹线的电导率。

优选地，该方法包括，使所沉积的导电颗粒形成所述至少一条导电迹线，所述至少一条导电迹线是连续的、分立的导电迹线。

所述迹线是通过烧结、熔化和退火中的至少一种形成的。

导体适于在显示设备中使用，并且所述至少一条导电迹线具有这样的大小：在显示设备工作期间对用户不可见。

优选地，所述至少一条导电迹线具有等于或小于100微米的宽度，并且优选地等于或小于50微米。

该方法还可以包括，使所述透明导电材料与显示设备的像素对齐，并且优选地将所述电导体设置成起到电荷的源或汇的作用，以便激活或停用所述像素。

该方法优选地还包括，将至少一条导电迹线形成为限定出窗，并且优选地使用按需滴出印刷技术将透明导电材料沉积在所述窗内。

按照另一个方面，提供了一种制造电导体的方法，包括在基板上选择性地形成至少一条限定出窗的导电迹线，该窗至少部分地由所述迹线围绕，并且随后使用按需滴出印刷的技术将透明材料沉积在所述窗内，该迹线为电荷向透明材料的迁移提供源或者为电荷从透明材料的迁移提供汇。

所述至少一条导电迹线是使用平版印刷技术或镀层技术形成在基板上的。

优选地所述至少一条导电迹线为透明材料提供容纳阱。

可以在所述窗内沉积单独一层透明材料。另选地，在所述窗内沉积了多层透明材料。

所述迹线可以由导电材料形成的，该导电材料在被氧化时，透明度增加，并且所述透明导电材料是通过选择性地氧化所述迹线的部分而形成的。

该特征尤其重要，所以按照另一个方面，提供了一种制造电导体的方法，包括在基板上形成至少一条导电迹线和透明导电材料区域，该迹线为电荷向透明材料的迁移提供源或者为电荷从透明材料的迁移提供汇，并且所述透明导电材料区域是通过选择性氧化所述迹线的至少一部分而形成的。

优选地所述选择性氧化包括紫外线氧化。

所述选择性氧化是通过应用激光照射或LED照射进行的，优选地是在氧化环境中进行的。

所述透明材料包括透明导电氧化物和透明聚合物中的至少一种。优选地所述透明导电材料具有散布于其中的其它的导电颗粒，所述其它的导电颗粒具有比透明材料高的电导率。

所述导电颗粒是金属颗粒，优选地是银、金、铜、铝、锡、锌、铅、铟、钼、镍、铂和铑颗粒中的至少一种。

在550nm波长下，导体的至少一部分具有高于70％的透明度，优选地大于80％。

所述至少一条导电迹线至少部分地围绕着透明导电材料。该至少一条迹线和透明材料部分重叠。

优选地所述至少一条迹线直接接触所述透明材料。

该方法优选地还包括，还在所述至少一条迹线与透明材料之间设置导电材料。

所述基板可以是透明基板，并且该方法还包括在基板与透明导电材料之间设置其它的透明材料。

在550nm波长下，所述至少一条导电迹线具有比透明材料低的透明度。

优选地，该方法还包括将所述透明材料沉积在所述至少一条导电迹线之上。

所述导电材料可以包括熔化温度比透明材料的熔化温度低的金属。

优选地导电迹线和透明导电材料中至少之一是使用纳米技术形成的。

所述导电颗粒可以沉积在形成于基板之上的槽内的，优选地是部分填充了这些槽。这些槽可以形成在形成于基板之上的涂层内。优选地这些槽是通过激光消融形成的。

优选地该方法包括将所述至少一条导电迹线形成为交指型图案。

优选地透明导电材料是半透明导电材料。

按照另一个方面，提供了用于形成电导体的设备，包括用于将透明导电材料沉积在基板上的装置，和用于将导电颗粒沉积在基板上从而形成至少一条导电迹线的装置，所述导电迹线为电荷向透明材料的迁移提供源或者为电荷从透明材料的迁移提供汇。

优选地所述用于沉积所述透明导电材料的装置和/或用于沉积导电颗粒的装置包括适于实施按需滴出印刷技术的印刷头。

该设备优选地还包括用于处理所述透明导电材料和/或所述导电颗粒的装置，优选地是在沉积之后进行处理。该处理装置包括用于熔化、烧结和退火中至少一种的装置。优选地所述处理装置包括激光器，该激光器优选地安装在所述或一印刷头上。

按照另一个方面，提供了一种显示设备，包括至少一个像素和如上所述的电导体，其中透明导电材料与所述至少一个像素对齐，并且优选地该电导体起到电荷的源或汇的作用，从而激活或停用所述至少一个像素。

还提供了一种制造电子设备的方法，包括使用按需滴出印刷技术沉积电导体，该电导体包括透明导电材料，该透明导电材料具有散布于其中的导电颗粒，这些导电颗粒由电导率高于透明材料的材料形成。

将会进一步讨论的用于涂敷和构图透明屏幕的工艺的例子是：

●连续喷墨印刷

●数字胶印平版印刷

●按需滴出喷墨印刷

●电子照相印刷

●静电印刷

●苯胺印刷

●凹版胶印平板印刷(Gravure off-set lithography)

●离子放射照相印刷

●激光静电复印印刷

●磁成像印刷

●软平板压印

●蜡印

●接触转印(墨水笔尖工艺(ink nib process))

现有的印刷透明导体在经过蚀刻和后处理(在需要的情况下)的特征的表面区内拥有均匀的透明度和电导率。这意味着透明导体的特定长度和横截面轮廓会表现出由其结构中使用的薄膜的电阻率规定的电阻。对于不需要整个面积都透明的透明导电薄膜的具体应用，比如用于平板显示像素的电接触，可以将接触迹线设计为产生一个透明的区域和一个透明度低或者不透明但是拥有较高电导率的区域。被接触的设备的功能仅由透明窗支配，同时其它区域提供引入或移走电荷的手段。

现在考虑本发明的与电子设备及其制造方法相关的其它方面。

电子设备及其制造方法。

本发明的另一个方面涉及设备，尤其是诸如微电子设备之类的电子设备，并且涉及设备的制造方法，具体涉及无机、聚合物或有机微电子设备的设计。

尤其感兴趣的是应用于比如在聚合物电子(Polytronics)和塑料电子(Plastronic)应用中使用的薄膜有机场效应晶体管(O-FET)的设备设计和/或其制造方法，或者应用于无机和混合有机-无机结构，并且尤其是应用于光电设备(比如光电电池和光电二极管)和量子线设备及连接线路(interconnection)的设备设计和/或其制造方法。

设备设计和/或其制造方法可具体应用于医疗和生物电子传感器(尤其是有源传感器)和致动器，并且可应用于关注点可置换电子分析系统。

本发明具体涉及使用印刷技术制造电子设备，尤其是喷墨印刷技术，这在例如国际(PCT)专利公开第WO97/48557号(尤其是但不限于该专利公开文本的第7到18页)、国际(PCT)专利公开第WO99/19900号(尤其是但不限于该专利公开文本的第65到68页)和英国专利申请第0313617.3号(代理人案号25456)(尤其是但不限于该专利申请的第20到48页)中进行过介绍，这些专利文献的申请人都是PatterningTechnologies Limited，这些文献都以引用的方式并入本文。

针对与当前原始设备制造商(OEM)印刷头技术相关的置位精度限制，按照一个方面，本发明提供了另一种设备设计，它克服了(至少在一定程度上)所发现的限制。

对使用容纳阱或沟槽的需要限制了进行新颖的设备设计的能力以及聚酰亚胺以外的其它替换材料的使用。可以使用成行滴下置位来填充容纳沟槽。

在一种实例中，可以利用基于例如聚酰亚胺的不亲水-亲水表面特征来形成设备，比如有机场效应晶体管，其中触点(例如金属聚合物触点)是使用喷墨印刷沉积的。

按照本发明的一个方面，提供了一种形成电子设备的方法，包括将表面设置成，使得沉积在该表面的接收部分上的沉积材料流往该表面的期望部分。

因而提供了对沉积材料分布的控制的改善。

优选地，该方法包括使用按需滴出印刷技术来沉积至少一滴沉积材料。

沉积材料可以是以这样一种方式沉积在接收部分上的：获得了期望部分由沉积材料的预定覆盖。

优选地，设置表面的步骤形成表面图案。

优选地，接收部分包括用于沉积材料的贮存区(reservoir)，并且优选地该贮存区包括具有期望润湿属性的表面部分，所述期望润湿属性设置成控制沉积材料从贮存区中的流出。

接收部分可以是与期望部分分开的，并且优选地远离期望部分。通过使得接收部分远离期望部分，期望部分由沉积材料的覆盖可以与由沉积材料冲击在接收部分上造成的任何有害效果无关。具体来说，期望部分的覆盖可以不受沉积材料冲击在接收部分上之后的沉积材料的任何飞溅或者来自冲击波的冲刷的不利影响。这样，与其它情况相比，期望部分由沉积材料的覆盖可以受到更加可靠的控制并且可以更加均匀。

期望部分可以包括所要形成的电子设备的有源区域(activeregion)，这种有源区域可以是在该设备使用的时候电流流过和/或施加了电压的区域。

该方法还可以包括将表面设置成使得沉积在该表面上的多个接收部分中的一个或各个接收部分上的沉积材料流向表面的期望部分，并且优选地是流向表面上的多个期望部分。

该方法还可以包括将表面设置成使得接收部分至少与用于实现该方法的设备可用以将沉积材料沉积在表面上的分辨能力一样大。

优选地设置表面的步骤包括将表面设置成使得沉积在表面上的沉积材料是借助表面张力和/或界面能驱动输送和/或润湿引发受迫流动和/或马拉根尼效应(Marangoni effect)而流动的。

优选地沉积在表面上的沉积材料是借助表面张力和/或界面能驱动输送和/或润湿引发受迫流动和/或Marangoni效应而流动的。

按照另一个方面，提供了一种形成电子设备的方法，包括设置表面和/或选择沉积材料，以致沉积材料在沉积在表面上的时候将会借助表面张力和/或界面能驱动输送和/或润湿引发受迫流动和/或Marangoni效应而流动。

优选地，该方法还包括使用按需滴出印刷技术来沉积至少一滴沉积材料。

优选地设置表面的步骤包括提供具有期望润湿性质的选定表面部分，优选地通过改变选定表面部分的润湿性质。

这一特征尤其重要，所以按照另一个方面，提供了一种形成电子设备的方法，包括提供具有期望润湿性质的选定表面部分并且将沉积材料沉积在表面上，以致沉积材料在表面上的分布取决于选定部分的润湿性质。

优选地，沉积材料是使用按需滴出印刷的技术沉积的。

可以提供在选定部分的至少一部分内的润湿性质的变化并且优选地这一变化是连续变化。

还可以提供选定部分的至少一部分与表面上的至少一个相邻部分之间的润湿性质的不连续变化。

优选地，表面上的选定部分和表面上的另一个部分之间的润湿性质的差异造成对沉积材料的容留，并且优选地造成沉积材料在选定部分的至少一部分内或另一个部分的至少一部分内的容留。

该方法还可以包括涂敷该表面。

优选地涂敷表面的步骤包括用润湿性质不同于表面的层来涂敷该表面，并且优选地该层包括不润湿层和/或包括单层和/或自组合层。

该方法还可以包括对该表面和/或表面上的层施加照射，优选地改变了润湿性质。

所述照射可以包括电磁辐射，优选地是紫外线照射。尤其是，该照射可以包括激光照射。

激光照射可以使用受激准分子激光器来施加。

所述表面和/或表面上的层可以通过激光消融和/或通过电晕放电来加以处理，优选地改变和润湿性质。

优选地，设置表面的步骤包括在表面的至少一部分上提供温度变化，并且优选地该温度变化造成沉积材料在该表面的至少一部分上流动。

优选地，该方法还包括加热或冷却该沉积材料和/或所述设备的至少一部分，优选地，以控制所述沉积材料的流动。

期望部分和/或表面图案和/或选定部分的至少一个尺寸可以小于一微米和/或可以具有紫外光波长的量级。

可以将流动的流体施加到沉积材料上，以帮助沉积材料在表面上流动，并且优选地该流动流体包括喷气簇射(gas jet shower)。

这样，可以获得另外还受到几何效应和/或表面张力约束的沉积材料向表面区域的流动。

可以对流动流体进行加热，并且具体来说可以进行选择性加热，例如为了影响沉积材料和/或流动流体的流变能力，尤其是在沉积材料在表面上的流动过程期间。在喷气簇射的情况下，可以对气体进行选择性加热。

可以使用喷墨印刷、OEM印刷头、高分辨率喷镀和液体连续喷射流式印刷中的至少一种来将沉积材料沉积在接收部分上，优选地是由固定持续时间致动脉冲限定的液体连续喷射流式印刷。

所述电子设备可以包括晶体管、电阻器、导体、二极管、电容器、电感器、表面线圈、约瑟夫森结(Josephson junction)、有机、无机或混合有机-无机结构、诸如光电电池和光电二极管之类的光电设备、量子线设备和连接线路中的至少一种，或者由多个这样的设备制成的组合设备，并且可以特别包括蝶形晶体管。

所述电子设备可以包括或包含于医疗或生物电子传感器，尤其是有源传感器、致动器或关注点可置换电子分析系统。

优选地对沉积材料进行重复沉积和/或沉积另一种沉积材料，以便形成分层设备。

按照另一个方面，提供了用于形成电子设备的设备，包括用于将表面设置成使得沉积在表面的接收部分上的沉积材料流向表面上的期望部分的装置，和用于将沉积材料沉积在表面上的接收部分上的装置。

沉积装置可以适于使用按需滴出印刷的技术来沉积至少一滴沉积材料。

优选地，设置装置适于选择和/或改变接收部分的性质。

沉积装置可以适于以这样一种方式将沉积材料沉积在接收部分上：获得了期望部分由沉积材料的预定覆盖。

设置装置可以适于在表面上形成表面图案。

优选地，接收部分包括用于沉积材料的贮存区，并且优选地该贮存区包括具有期望润湿属性的表面部分，所述期望润湿属性设置成控制沉积材料从贮存区中的流出。

接收部分可以是与期望部分分开的，并且优选地远离期望部分。

优选地，期望部分包括所要形成的电子设备的有源区域，并且优选地该有源区域是在该设备使用的时候电流流过和/或施加了电压的区域。

设置装置可以适于将表面设置成使得沉积在表面上的多个接收部分中的一个或各个上的沉积材料流向表面的期望部分，并且优选地是流向表面上的多个期望部分。

设置装置还可以适于将表面设置成使得接收部分至少与用于实现该方法的设备用以将沉积材料沉积在表面上的分辨能力一样大。

设置装置优选地适于将表面设置成使得沉积在表面上的沉积材料是借助表面张力和/或界面能驱动输送和/或润湿引发受迫流动而流动的。

按照另一个方面，提供了一种用于形成电子设备的设备，包括用于将表面设置成使得沉积在该表面上的沉积材料将会借助表面张力和/或界面能驱动输送和/或润湿引发受迫流动和/或Marangoni效应而流动的装置和用于将沉积材料沉积在该表面上的装置。

优选地沉积装置适于使用按需滴出印刷的技术来沉积至少一滴沉积材料。

设置装置可以适于改变选定表面部分的润湿性质。

按照本发明的另一个方面，提供了一种用于形成电子设备的设备，包括适于改变表面上的选定部分的润湿性质以使沉积在表面上的沉积材料的分布取决于选定部分的润湿性质的装置和用于将沉积材料沉积在表面上的装置。

沉积装置可以适于使用按需滴出印刷的技术沉积至少一滴沉积材料。

设置装置可以适于提供在选定部分的至少一部分内的润湿性质的变化并且优选地这一变化是连续变化。

设置装置还可以适于提供选定部分的至少一部分与表面上的至少一个相邻部分之间的润湿性质的不连续变化。

优选地设置装置适于在表面上的选定部分和表面上的另一个部分之间提供润湿性质的差异，以造成对沉积材料的容留，并且优选地造成沉积材料在选定部分的至少一部分内或另一部分的至少一部分内的容留。

该设备还可以包括用于涂敷该表面的装置。

优选地涂敷装置适于用润湿性质不同于表面的润湿性质的层来涂敷该表面，并且优选地适于用不润湿层和/或包括单层和/或自组合层来涂敷该表面。

该设备还可以包括用于对该表面和/或表面上的层施加照射的、以优选地改变润湿性质的装置。

所述照射可以包括电磁辐射，优选地是紫外线照射，并且尤其是，该照射可以包括激光照射。该设备还可以包括受激准分子激光器。

优选地该设备还包括用于通过激光消融和/或通过电晕放电来对所述表面和/或表面上的层加以处理、优选地以改变润湿性质的装置。

优选地，该设备还包括用于在该表面的至少一部分上提供温度变化的装置，并且优选地该温度变化造成沉积材料在该表面的至少一部分上流动。

优选地，该设备还包括用于加热沉积材料和/或该设备的至少一部分的装置，优选地以控制沉积材料的流动和/或以熔化沉积材料。

优选地，该设备还包括用于冷却沉积材料和/或该设备的至少一部分的装置，优选地以控制沉积材料的流动和/或以固化沉积材料。

优选地期望部分和/或表面图案和/或选定部分的至少一个尺寸小于一微米和/或具有紫外光波长的量级。

该设备还可以包括用于将流动的流体施加到沉积材料上的装置，以帮助沉积材料在表面上流动，并且优选地该流动流体包括喷气簇射。

可以将施加装置设置成获得另外还受到几何效应和/或表面张力约束的沉积材料向表面区域的流动。

该设备还可以包括用于对流动流体进行加热的装置，优选地是用于进行选择性加热该流动流体。这样的装置适于选择性加热喷气簇射中的气体。

优选地沉积装置适于使用喷墨印刷、OEM印刷头、高分辨率喷镀和液体连续喷射流式印刷中的至少一种来将沉积材料沉积在接收部分上，优选地是由固定持续时间致动脉冲限定的液体连续喷射流式印刷。

所述电子设备可以包括晶体管、电阻器、导体、二极管、电容器、电感器、表面线圈、约瑟夫森结(Josephson junction)、有机、无机或混合有机-无机结构、诸如光电电池和光电二极管之类的光电设备、量子线设备和连接线路中的至少一种，或者由多个这样的设备制成的组合设备，并且可以特别包括蝶形晶体管。

所述电子设备可以包括或包含于医疗或生物电子传感器，尤其是有源传感器、致动器或关注点可置换电子分析系统。

沉积装置可以适于对沉积材料进行重复沉积和/或沉积另一种沉积材料，以便形成分层设备。

按照本发明的另一个方面，提供了一种晶体管，包括栅极、漏极触点和源极触点，其中漏极触点和源极触点至少之一在垂直于或平行于在晶体管工作时源极触点和漏极触点之间的电流流动方向的平面中的至少一个内是锥形的。

该晶体管可以包括多个栅极(横向和/或垂直几何结构)和/或多个漏极触点和/或多个源极触点。

优选地所述漏极触点和源极触点至少之一在其末端之间的点处在所述一个或各个平面内逐渐减小到最小厚度，并且优选地在其末端之间中间的点处。

按照本发明的再另一个方面，提供了一种蝶形晶体管，尤其是蝶形有机晶体管。

由于栅漏和/或栅源电极重叠，漏极和源极电极的蝶形形状使得设备的几何结构能够被构成为泄漏电流最小。这对本文介绍的制造方法可能实现的某些其它的几何结构也成立。

例如，墨水贮存区着陆位置的优选布局促进了这些位置之间的线桥接，这得到仍然能够保证晶体管作用但具有最小栅漏和/或栅源电极触点重叠的连续触点(例如，漏极和源极)边缘。这样，提供了一种具有良好开关电流切换比特性的设备。线的极限宽度与诸如接触电阻和当前处理技术之类的问题有关。

按照本发明的另一个方面，提供了一种在形成电器设备过程中使用的表面，该表面设置成使得沉积在该表面的接收部分上的沉积材料会流向该表面的期望部分。

还提供了一种在形成电子设备过程中使用的表面，该表面设置成使得沉积在该表面上的沉积材料会借助表面张力和/或界面能驱动输送和/或润湿引发受迫流动而流向该表面的期望部分。

按照本发明的另一个方面，提供了一种在形成电子设备过程中使用的表面，包括具有期望润湿性质的选定部分并且该表面设置成使得沉积材料在该表面上的分布取决于选定部分的润湿性质。

本发明还涉及表面润湿图案的使用。

本发明在一个方面中给出预成形表面图案的创建，该表面图案可以包含墨水贮存区位置，用于借助表面张力和/或界面能驱动输送向整个或部分图案馈送墨水。

该图案可以使用激光直接消融来限定，例如特殊表面或预先涂敷有例如不润湿单层(优选地是还自组合单层)的表面的激光直接消融。

对于后一种情况，受激准分子激光器可以通过消融部分区域(例如不润湿膜的各个区域)在表面上限定出特征-如果希望，可以是次微米的(光的紫外光波长)。

这可以给出润湿和不润湿表面的突变区域，这提供了沉积在(多个)贮存区位置上的墨水的容留和/或定向流动。

该(些)墨水贮存区位置优选地位于设备的有源区域之外，但是优选地通过润湿/不润湿图案的界定而直接与该或各个有源区域相连。

可以从容地将该或各个墨水贮存区位置或地带做得大得足以满足大范围的锥角误差，从而放宽了对OEM印刷头技术的限制(包括，例如高分辨率喷镀和/或例如由固定持续时间致动脉冲限定的液体连续喷射流式印刷)。

润湿区域图案的具体设计可以考虑对从多于一个位置馈送墨水的要求，以促进覆盖该区域的液池和伴生薄膜固体涂层更加均匀。

这样，可以消除墨滴撞击和在表面上扩散时墨水的潮波状冲刷。着陆在贮存区盘(pad)上的墨水可以撞击在安全区内并且可以在例如通过润湿引发的受迫流动而被从冲击位置带走之前在该安全区内扩散。

优选地，可以通过引入喷气簇射的等效作用实现流动增强，喷气簇射可以缓和地迫使墨水流进由几何约束条件和/或表面张力约束条件在非强迫条件下限定的区域内。

可以实现三维设计，这种三维设计可以是复杂的并且包括需要封闭管道锉法(enclosed duct filing)的设计，比如芯片上实验室和微观总体分析系统的情况。

可以例如使用按需滴出喷墨印刷沉积自组合不润湿单层，并且使用集成的UV灯构图或激光数字图案转印以分步重复方式对其进行构图，以在表面上创建润湿和不润湿区域。然后可以将墨水递送到该表面上。具体来说，然后可以使用喷墨印刷将透明导体墨水递送到表面上，该墨水向润湿地带分流，产生所需的透明导体布局，并使用化学手段将图形限定单层材料除掉。

可以将流体沉积在形成在基板上的槽内，优选地部分填充了这些槽。涂敷有自组合单层(SAM)的玻璃板可以提供高度不润湿的表面。可以在该板表面上扫描激光，以在近表面和板表面内限定一系列的槽，这些槽低于眼睛的检测极限并且形成一组容纳沟槽。这些槽(也可以使用其它方法形成)可以沿着单独一个方向(x或y)或者正交方向(x和y)，在这种情况下交叉点给出两个轴之间的连接。使用流体填充所得的槽，这可以使用精确喷镀或按需滴出喷墨印刷来实现，在这种情况下，槽壁的润湿性质会促使墨水流进蚀刻好的沟槽内，而表面没有墨水，这是由于槽内的表面能和与槽之间的暴露表面上的不润湿SAM涂层相关的表面能的不同性质造成的。

可以对所使用的墨水(例如透明导体墨水)的成分加以调整，从而由于墨水粘度和表面张力的性质而促进自发局部去湿性，并且可以促进基板的表面能，基板的表面能能够借助促进或阻止自然润湿行为的Marangoni效应引发不同的润湿行为。在这方面，已知混合溶剂墨水会影响表面的润湿，并且在某些情况下，会促进从离散点的阵列到相互连接的斯班得(spinoidal)去湿和树枝状图形的表面的受控构图。

流体的流动，尤其是沉积材料的流动，也可以通过由加热装置(比如红外灯或激光组件)引入的不同热能来实现，所述热能造成局部温度(例如所要形成的设备的局部温度或沉积有沉积材料的表面的局部温度)发生改变。适当的改变可以是几摄氏度。

这样的温度改变可以提供用于促进流体流动的驱动力，而不会对流体(例如沉积材料)的流变能力造成不利影响。

可以对这种温度处理进行调整，以改变造成液体表面张力梯度的液体固体接触线处的温度，这要么促进流体向外流出，要么造成液体收回，从而提供了促进特殊性质的设备微调的可能机制。所说的液体可以是沉积材料，所说的液体一固体接触线可以是沉积材料与沉积材料所沉积于其上或所流向的表面之间的接触线。

按照另一个方面，可以使用选择性去湿机构(比如spinoidal去湿)来产生适于例如微米、纳米和分子级应用的多孔表面(例如多孔触点)，这种多孔表面可能是化学晶体管或电控屏蔽隔膜上所期望的。

沉积材料可以包括多种多样墨水中的任何一种，这些墨水包括：

●适于UV固化的墨水

●适于阳离子固化的墨水

●适合于在沉积之前、期间或之后经历相变的墨水

●固相墨水

●水基墨水(Aqueous-based ink)

●有机溶剂基墨水

●溶液

●多相墨水

●欧墨科(Ormocer)

这样的墨水含有下列一种或多种：

●有机毫微粒(即，并五苯)

●无机毫微粒(即，硅、锗)

●DNA

●碳纳米管、纤维、柱和线

●分子原子团(Molecular species)

●轮烷

●聚硅烷和噻咯(silole)

●聚合物(多种)

●硅氧烷

●生物电子化合物

●氧化锌

墨水可以包括各种改性剂中的一种或多种：

●粘性[牛顿；剪切稀化(拟塑性)；剪切增稠(dilitant)；宾厄姆(Bingham)]

●表面张力

●电导率

●光吸收率

●溶剂蒸发量[保湿剂]

●分散剂

●表面活性剂

●弹性剂

●抗真菌剂

●螯合剂

●pH调节剂

●缓蚀剂

●消沫剂

可以使用下列一种或多种来配送/沉积沉积材料，优选地建立具体设备的任何或所有层：

●针板转印(pin transfer)

●纳米移液管

●精确脉冲喷镀[包括静电和喷雾器法]

●连续喷墨

●凹版印刷

●苯胺印刷

●胶印

●浸渍(包括通过流化床滚筒传送)

●固体源消融

●固体颗粒喷墨

●半固态连续带传送(即，类似采用施压阀脉冲挤出的牙膏)

●铸造

●蒸汽传递冷凝

●电泳

可以将半固态和/或固体材料或颗粒引入/沉积在着陆地点上，在这里将它们热熔(局部或全区域处理)并且导致它们在相继出现的液体流变、表面润湿驱动力和/或具体不同的表面润湿(液体)-表面(固体接收表面)驱动能的作用下发生回流。

可以使用多种方法来实现局部性液体润湿/去湿。设置表面的步骤可以包括选择性地控制或构图该表面，或者接收表面能，并且设置表面的步骤可以包括下列一种或多种，或者使用下列一种或多种来执行：

●电润湿

●表面电荷泵

●粗糙化

●受控异质性

●选择性吸湿

●表面弯曲

●全区域灯技术[即，气体放电灯，性质接近于受激准分子激光器，但成本较低]

●具有分立或阵列形式的固态LED或激光器

●有选择区域沉积的SAM

优选地，设置表面的步骤包括通过与处于表面的邻近位置上的激光能激活原子团进行化学交换来对表面进行处理。

优选地，表面或定位在表面的基板介质包括下列中的一种或多种：

●玻璃

●塑料

●金属

●陶瓷

●纸

●晶片

●设备表面

这些表面或基板介质是平面的或者按照三维方式成型的，并且根据情况，可以选择性地沉积适当的初始调平和电调节层来辅助层粘着和设备性能。

按照另一个方面，可以借助改变沉积在表面上的着陆区位置或接收部分处的液体的化学性质来促进层性质的分级。

按照其它一些方面，单独或以任何适当的组合的方式提供了：容许液滴置位误差的系统；激光直接写入定义的润湿区域；沿着接触图案长度分级的润湿区，以帮助流体调平；双区域低分辨能力印刷地带；内建3维通路；直缘对齐；次微米图案分辨能力；用于连接多个晶体管的平面连接线路；用于多个设备电路的通用或单独晶体管设计；3维电接触微通路；留出暴露的接触盘的平面绝缘体或半导体涂层；全添加性工艺；选择性区域曝光，促成不同润湿性，该不同润湿性导致液体涂敷图案化和改变液体流动行为，例如用于构成自动对齐绝缘通路；蝶形薄膜晶体管；错置有机场效应晶体管结构；到栅极、漏极和源极触点的双连接线路；构成为3维微通路的漏极和源极触点；仅填充栅极通道沟槽的半导体；为分子排序保留的漏源触点间不润湿表面；促进流体流动和调平的连续分级润湿性；迫使流体定向的阶越分级润湿性；为用于设备区域内调平的最优流动设计的触点的横截面；混合激光-喷墨印刷工艺；激光直接写入沉积；全区域不润湿涂层的激光直接写入消融；液体调平行为；墨水贮存区接触地带上的多液滴冲击；通过在干燥的初始涂层上印刷更多墨水以便形成用于外部接触和设备互连的3维微通路的有限润湿性；包括多个要包含在润湿图案内的墨水贮存区地带的润湿地带的最优形状的确定；使用光转换工艺来影响粘弹性阻尼行为的流变能力改造；和通过除了喷墨印刷之外的方法将流体分配到贮存区地带上。

本发明实质上还提供了本文中根据需要参照附图中的附图1到23中的一个或多个介绍的电导体、方法、装置、设备、显示设备和表面中的至少一种。

上面任何地方介绍的本发明的任何一个方面中的任何特征可以以任何适当的组合方式应用于本发明的任何其它方面。

方法特征可以应用于设备特征，反之亦然。单独给出的特征也可以以从属方式给出，反之亦然。

附图说明

现在将参照附图单纯以举例的方式介绍本发明的优选特征，其中：

附图1表示印刷在基板上的墨水的激光或快速热退火；

附图2表示金属和透明导体墨水层；

附图3表示分枝导体；

附图4表示梯子状导体；

附图5表示台阶状导体；

附图6表示具有墨滴形式的金属的金属和透明导体层；

附图7表示双激光或快速热退火工艺；

附图8表示简化的容纳沟槽；

附图9表示具有非电镀铜层的容纳沟槽；

附图10表示具有光学匹配聚合物层的容纳沟槽；

附图11表示分离出来的容纳沟槽的俯视图；

附图12表示交指型容纳沟槽；

附图13表示具有重叠部分的金属和透明导体层的简单示意图；

附图14表示玻璃板上经过蚀刻和填充的槽；

附图15表示包含颗粒的三层导体；

附图16表示混合墨水导体；

附图17表示不同大小的金属和透明颗粒的堆置结构；

附图18是从上面看去的依据一种实施方式的晶体管的一部分的图解说明；

附图19是从上面看去的配送到表面上来形成附图18的晶体管的流体的图解说明；

附图20是从上面看去的并且具有中央栅极触点(表示为部分透明，以示出有机半导体)的附图18的晶体管的图解说明；

附图21是按照一种实施方式从上面看去的表面和从侧面看去的散布在该表面上的沉积材料的图解说明；

附图22是从侧面看去的依据一种实施方式的晶体管的图解说明；和

附图23是从上面看去的使用有机场效应晶体管构成的反相器(NOT电路)的图解说明。

具体实施方式

优选实施方式利用了电阻率低得多的、象锌这样的低熔化温度金属颗粒来提供低电阻导体，作为整体特征，所提供的低电阻导体具有接触窗，在这些接触窗中，可以沉积任何材料，在本发明的情况下，包括透明导体。

一旦实现了初始颗粒向连续膜的聚结，则可以使用热空气/惰性气体喷射器或喷洒器(shower)使该经快热或激光回流的材料更加平滑。

附图1示出了包含金属颗粒3的墨水2，其已经印刷到基板4上，并随后使用激光5进行了激光退火或使用大功率LED 5进行了快速热退火来促进聚结和相互扩散，以进行更好的电荷迁移。

其它可用的低熔化温度金属包括但不限于：

金属	符号	在“X”℃下的电阻率(Ω-cm)	常规熔化温度(℃)
				铟	In	20℃下是8.37×10-6	156.6
铅	Pb	20℃下是20.65×10-6	327.5
				锡	Sn	0℃下是11.0×10-6	231.97
锌	Zn	20℃下是5.92×10-6	419.58

假设在经激光熔化或快速热处理(RTP)喷墨构图的结构中能够实现纯金属电阻率(因处理条件的缘故，会存在某些实际限制，但是这可用于粗略地说明潜在的益处)，与常规沉积的透明导体的最佳电阻率(喷溅磁控管：2×10^-4Ω-cm)相比，取决于所选用的金属，预计使用低熔化温度金属颗粒制成的普通导体几何结构的电阻可以降低大约9[Pb]到33[Zn]倍。通过谨慎地使金属迹线几何结构变得更厚而可以进一步增大该比例。例如，锌膜厚度相对于透明导体增加3倍，对于相同的几何面积但具有更厚的金属而言，会造成电阻减小99倍。当这种导体用在刚性或柔性的大面积平板显示器或光电池/光电板/光电片中时，这提供了限制沿着这种导体的压降的手段。

用于提供导电窗触点的透明导体能够从容地保持较低的电导率，因为电荷必须经过的长度被大大降低。按照电磁理论，因为提高电导率的高密度电荷载流子会强烈吸收光子，所以高电导率和高光透射率是不相容的，因而由于电荷载流子密度较低，这具有了提供更高透明度的可能。应当理解，对于最高性能端平板显示器市场，在550nm下，必须要有高于90％的透明度，优选地有高于95％的透明度(即，接近完全透明，而不仅仅是半透明)。

通过考虑金属毫微粒(nanoparticle)的熔化行为，可以扩展上述导体的潜能。我们知道，由于表面张力效应(表面积与体积的比值大)，对于大约几纳米的非常小的颗粒来说，可以在远低于熔化大量同一金属所需的温度下熔化这些颗粒。这提供了使用双重按需滴出喷墨或者另选地使用混合印刷工艺来实现最佳的金属导体和透明导体的可能性。

倘若使用毫微粒，可以预见到，能够采用处于液滴冲击点相邻位置上或位于距液滴冲击点一定的受控距离处的聚焦激光(包括使用激光扫描和空间光调制)来回流已经印刷好的金属毫微粒，采用这样的聚焦激光使得动态冲击和均衡散布/聚结能够得以实现。这开辟了将多种这样的金属毫微粒印刷到温度稳定型和温度敏感型的基板介质上和采用使用1到10nm范围内的颗粒的更宽范围的金属元素及合金的可能。可以用于产生可由无机透明导电氧化物(TCO)或有机透明导体(OTC)(不管它们是因为掺杂、缺陷感生而导电的还是本征导电的)填充的导电窗、阱和约束特征的高电导率金属的例子是：

金属	符号	在“X”℃下的电阻率(Ω-cm)	常规熔化温度(℃)
				铝	Al	0℃下是2.5×10-6	660.46
铜	Cu	0℃下是1.55×10-6	1084.88
				金	Au	0℃下是2.05×10-6	1064.43
钼	Mo	0℃下是2.05×10-6	2623.00
				镍	Ni	0℃下是6.2×10-6	1455.00

铂	Pt	0℃下是9.81×10-6	1769.00
				铑	Rh	0℃下是4.3×10-6	1963.00
银	Ag	0℃下是1.47×10-6	961.93

例如，使用的是银的颗粒状或熔化的液滴，并且薄膜厚度相对于电阻率ρ为2×10^-4欧姆-cm的其它等效透明导体保持一致或增加了3倍。则对于相同几何面积以及相同或更大的金属厚度而言，所得到的电阻的降低将分别是大约136或408倍，提供了限制沿着导体长度的压降的更加有力的手段。

不管上述导体是基于低熔化温度金属的还是基于高熔化温度金属的，都可以按照取决于所要产生的导体特征的大小的方式直接在经回流/退火/再结晶的金属印刷的导体内创造透明导电窗。例如，3mm宽的导体和50微米宽的导体可以分别在大面积平板显示器或高信息容量高分辨率手持显示器中作为寻址线的一部分起到提供与显示像素相邻的透明导电窗的作用。

附图2表示单独一个基板10上的金属20(例如微粒金属24)和透明层30。重叠区域40提供了这两种类型的层之间的电接触。附图2a表示“双条导体模式”的侧视图，而附图2b表示它的俯视图，这样称呼这种导体模式是因为这两种材料各有一条。还可以创建使用这些材料的数种其它的模式，比如附图3的“分枝”导体，它有金属层20和多个分离的透明层35。这些透明层可以与附加的导体层20分隔开。附图4表示“梯子状”导体，具有位于基板10上的导体层20。从俯视图附图4a中可以看出，导电层由间断性相连的两条平行线构成，进而具有梯子的“横档”形状。横档之间的空间用透明材料30填充，如附图4b所示。附图5表示“台阶状”导体。俯视图附图5a与“梯子状”导体形状相同。“梯子状”和“台阶状”导体之间的区别在于导体层20具有台阶25(见附图5b)，该台阶25处于透明层30之中，并且提供了这两种材料之间的更大的电连接。

由于与印刷的特征分辨能力(例如为50微米)相比，导电线的宽度是大的，因此能够直接将具有微粒或毫微粒形式的所需的金属类型印刷为特定图案，这种特定图案包括处于连续导体内的构成该图案所需的阱。然后在受控的氛围中使用激光或快速热工艺对其中具有分立的过孔或接触窗的印刷金属迹线进行热处理，从而在保持原始金属颗粒的纯度的同时创造非晶体或其它优选的晶体状态。平行于用于对各个显示像素进行寻址的导电迹线的方向的壁宽度是以眼睛在对显示设备的正常观看距离处无法看清楚的宽度而印刷成的。围绕着各个窗的金属的连续性提供了实现非常高的电导率的手段，以提供用于将电荷迁移进和迁移出设置在各个接触窗阱中的透明导电材料的源或汇(sink)。

取决于金属回流条件，能够影响接触窗阱壁的几何结构，从而消除了出现不良壁润湿的可能性，尤其是在壁的底部出现的不良壁润湿，如果壁的底部不良润湿，则会导致典型的“鼠洞”效应。

由于印刷工艺对大的特征尺寸的分辨能力，因而能够通过使用不同的墨水对阱的边缘进行印刷来提高各个接触窗阱周围的金属接触的质量，这些不同的墨水比如是金属合金、金属陶瓷或混合颗粒墨水，这提供了受控的阱壁润湿、更好的触点匹配和更低的接触电阻，并且提供控制金属导体、接触窗阱边缘和设置在阱内的透明导电材料之间的交界处的金属间行为和机械强度的手段。

大的特征尺寸还使得可以考虑较宽范围的印刷方法来在干燥和激光或RTP回流/退火/再结晶时以合理的膜厚度产生所需的导体图案。适合的印刷方法的例子有：

●连续喷墨印刷

●数字无板胶印平版印刷

●数字转印板胶印平板印刷

●墨滴喷射(非喷墨)

●干色粉印刷

●电子照相印刷

●静电印刷

●苯胺印刷

●聚焦声能无镜头按需滴出喷墨印刷

●凹版印刷

●离子谱印刷

●激光静电复印印刷

●磁成像印刷

●熔化金属按需滴出喷墨印刷

●压电按需滴出喷墨印刷

●针板转印

●丝网印刷，尤其用于薄膜转印

●软接触压印

●升华印刷

●热气泡按需滴出喷墨印刷

●热声按需滴出喷墨印刷

●湿色粉印刷

可以与一种或多种墨水一起使用导体来实现大范围的电光设备和应用所需的组合电导率和透光率。

手持显示器是具有某些限制和属性的上述透明导体的应用的一个例子。

在手持显示器中，导电线的宽度受到印刷方法的分辨能力的限制，在这个例子中，印刷方法是按需滴出喷墨印刷，具有50微米的特征限度。因此，限定图案(其包括处于连续导体内的构成该图案的阱)并不现实。不过，这并不意味着不能使用金属回流工艺。仅仅表明所使用的方式必须是适用于本例的方式。适用的工艺涉及具有低熔化温度的金属，比如锌，对该金属进行激光处理，以产生回流非晶体连续金属导体。如附图7所示，使用附图1中所示的同样的激光，但是它具有的不同的辐射图案(具体来说是借助了采用空间光调制器的透镜技术的效果)，可以通过使用激光器或大功率LED 5经由固态或半液态反应过程帮助金属转换为所产生的导电氧化物18或金属陶瓷，在氧化环境16内选择性地氧化非晶体金属14来产生透明导电窗12。接触窗12的分辨能力是由激光器镜头配置并且由氧化边缘控制决定的，氧化边缘控制提供了逐渐将金属转换为氧化物的分界区域，从而提供了渐变的分界面，以致促成了良好的机械和电子特性。

这种工艺使用单独一个印刷步骤和单独一种墨水，这种墨水包括金属颗粒，在受到氧化时，这些金属颗粒变成高度透明而又导电的材料。虽然对于这个具体的例子引用了锌，但是也可以考虑诸如焊锡之类的低熔化温度金属合金，此时所得到的氧化窗表现出类金属陶瓷的属性，此时金属氧化物不是半导电的。

金属	在“X”℃下的电阻率(Ω-cm)	常规熔化温度(℃)
			50％铅-50％锡焊锡	20℃下是15.0×10-6	216
镁合金AZ31B	0℃下是9.0×10-6	627

某些合金可以包括半导电的并且在氧化物形式下绝缘的材料，造成透明窗表现出由金属陶瓷与半导电浓度的比例决定的电导率。

这两个例子表现出了透明导体在施加到基板上的时候的潜在灵活性。还可以将该导体直接施加到自身形成了设备一部分的表面上。这种灵活性的一个例子是使用硅的或有机的基于场效应晶体管进行开关的发光聚合物像素的结构，其中发光聚合物像素具有外电极，要求该外电极是导电且透明的。

可以采用两种或多种工艺来实现期望的透明导体特征。混合工艺可以是按需滴出喷墨印刷和数字胶印平版印刷的组合使用。

平板显示设备是透明导体的应用的另一个例子。在这种情况下，透光率优选地接近100％，而电阻率接近零。显然，由于因沉积和退火所致的电阻率和选定透明导电材料的光波段吸收系数所造成的实际限制，这些完美条件并不可能实现。我们知道，透明导电材料的载流子浓度的改变会通过由增加的电荷载流子造成的更强吸收来影响透射率。因此与透明导电材料相关的电荷迁移率(charge mobility)是进行改进的首要目标，因为迁移率的增加会降低电阻率但是并不会造成可见光波段(400到700nm)透射的损失。

获得高透明度和低电阻率的另一种可选方法是通过将两种对电性能和光性能呈现最佳状态的无关的材料组合起来而将电性能与光性能分离开来。可以使用与用于手持显示器的工艺相同的混合工艺(就是说，胶印平版印刷和按需滴出喷墨印刷的混合工艺，不过其它的产生方法显然也是可行的)来产生所期望的透明导电元件。

按照最简单的形式，使用胶印平版印刷工艺来沉积外形线(tramline)结构，该结构在线的两端处是连接起来的，以致创建一个矩形结构，该矩形结构是电连续的并且在外形线之间具有介于10微米(对于数字胶印平版印刷，在印刷方向上，这是当前的极限)与几个毫米之间的间隔。附图8表示基板10上具有金属迹线50的导电通道的端视图。

这种形式的工艺的一个例子在100微米的矩形结构内的外形线之间产生间隔。这些矩形结构之间的间隔是10微米，提供了130微米的印刷特征间距(或者每英寸195个迹线)。这个例子中的胶印平版印刷工艺使用3微米厚的非电镀绝缘种籽层，该层具有10微米的迹线宽度。如附图9所示，将印刷好的种籽层26浸入非电镀池中，并且在种籽层上镀上厚度介于0.1和1.0微米之间的铜金属32。附图9a示出了矩形阱的俯视图，而附图9b表示非电镀金属壁和印刷透明导体30的端视图。利用这样的事实：非电镀层沉积在种籽层的所有暴露表面上，因此对于1微米的非电镀铜层厚度，10微米宽的种籽层迹线将会增加到12微米，并且位于不透明的金属外形线之间的相接的透明窗宽度将会减小到98微米，故而铜厚度32改变了实际的汇流线和外形线间隔。对于20cm的窗长度，所得到的非电镀铜膜具有大约800欧姆的透明窗汇流线电阻。具有高透射率形式的透明导体窗拥有约为200000欧姆的电阻，同时该组合结构表现出大约415欧姆的电阻。

面积与上述外形线结构相等的低电阻率(例如，与电阻率为2×10^-4Ω-cm的磁控管喷溅薄膜相等的电阻率)透明导体应当会具有大约33000欧姆的电阻，这个电阻至少是上述外形线结构中使用的阻性材料的79倍，并且会吸收更多的可见光波段射线。

在外形线矩形(或者“约束通道”)内，可以设置绝缘或导电通道或者这二者的组合，在这个通道内限定出了具有离散或连续形式的透明导电元件。透明导体元件可以是单层结构的，或者它也可以是多层结构的，包括一种或多种离散的或混合的材料。在约束通道内限定的透明导电元件可以是由一个墨滴或多个墨滴的沉积而形成的。多个墨滴可以具有相同的化学成分，或者具有不同的化学成分和化学形成，以致在结构固化之前，所得到的液体层可以是不溶合的或者变成完全混合的。可以对(一个或相同化学成分的多个)第一液滴进行部分干燥，以形成凝胶体或半固态，然后可以用第二墨滴或多个墨滴对其进行灌注，这样就获得了更进一步的化学特性。附图10例如表示具有光匹配聚合物填料54的导电阱52，该填料54处于透明材料层30之下、介于金属迹线50之间，用于整平该结构。

目前的OEM打印头可以用于向限定了导体的通道内配给精确数量的墨水，而不需要高分辨能力的配置或每次滴下非常小的墨水体积。

下面是经构图的透明导体的例子。

假设正方形的铝硅酸盐玻璃具有10cm乘10cm的表面积和700微米的厚度，它在覆盖400nm到800nm的可见光波段范围内是高度透明的，并且电阻是很高的。使用传统的或数字的、有印板或无印板的胶印平版印刷工艺在这个表面上印刷一系列的平行线，这些线具有下述属性：

印刷线高度为3微米；

印刷线宽度为15微米；

印刷线间隔为985微米；和

印刷线间距为1000微米。

印刷线材料粘结在玻璃(可以起到基板的作用)上并且起到无电铜镀层32的受体表面的作用。

印刷线是有选择地用厚度为100nm的铜膜加以镀敷的，就是说，仅对线进行镀敷，而周围区域不进行镀敷，该铜膜表现出10^-5Ω-cm的适中电阻率。由于上述的镀层工艺，该结构的几何形状必然有21.1微米的导体宽度，并且具有2.11×10^-8cm²的横截面积。所得的单个10cm长的导体的电阻为2370欧姆，这个电阻折合1欧姆每平方单位的表面电阻。

两个导体间隔1mm并且在它们的末端处相连，形成了矩形容纳阱。该电连接节点是这样的：使得这两个分立的导体相当于双倍宽度相同厚度的单个导体。在985微米且电阻率为10^-5Ω-cm的连接长度上，连接体(或链路)电阻为46.7Ω和1欧姆每平方单位的表面电阻。与长导体相比，链路电阻是小的。连接体和导体的合成电阻提供了2390欧姆或23.9欧姆每面积单位的矩形阱总电阻(由于连接体和导体之间的长宽比的改变而不同)。不过，这假设两个导体是分立的，而实际上它们是相连的。因此，合成导体将会给出1欧姆每平方单位的表面电阻，因为电阻减半而面积加倍。必须注意，即使所关心的面积发生了改变，电阻率与膜厚度的比值也保持不变。

用透明导电材料填充矩形容纳阱，该透明导电材料与阱的导电壁电连接，会给出与此前算得的表面电阻相同的表面电阻，因为桥接着两个长导体的连接体有效地短路了设置在它们之间的材料。这种结构的目的是确保在阱中心产生的电荷能够到达导体并且被带走，从而该结构起到了连续透明导电矩形窗的作用。

我们知道，可以将薄膜金属汇流线沉积到薄膜透明导体上，来提供按照上述要求移走电荷的手段，例如用在太阳能电池板中。汇流线的使用在设计理念上与上述例子没有区别；仅仅在产生方式上和对用户的可见性上是不同的。

可以通过除掉链接连接部分来对矩形阱进行隔离，从而产生两个间隔985微米的导体20，在这种情况下，间隔用透明导电薄膜30加以填充。这种情况例如在附图11中进行了图解说明。在这种情况下，如果将两个导体20与万用表或其它形式的电阻测量器材相连，则它们将会读出大约1MΩ的总电阻。如果长宽比为101∶1，则所得到的这个隔离阱的表面电阻是9900欧姆每平方单位。

也可以创建如附图12所示的交指型电极结构，它就象两个具有相互捏合的齿72的发梳70，这提供了包含大量相互连接的阱的结构。可以将反电极与相同于对应电极的电位相连接，或者可以将它们与交变电位相连接。这提供了一种按照例如太阳能发生源(比如太阳能电池应用中)中的要求将电荷从透明导电窗材料中移走的手段。

透射面积受金属导体与导体之间间隔的比例的支配。在这个例子中，间隔与金属的比例引入了大约1.5％的传播损耗。这表明用于确定总透射率的手段可以确定金属导体的影响。

可以测量连接着透明导电材料的各区域的金属电极。这一电极可能具有非常低的表面电阻，典型地是小于1欧姆每面积单位。还可以使用4点探头来测量设置在交指型电极之间的透明导电材料的表面电阻。在这种情况下，该表面电阻很高，典型地高于1000欧姆每平方单位。下面要讨论的问题是这两份试验报告是否与杂化透明导电窗的总体表现相一致。

假设附图12的交指型电极70处于地电位，为了使所感生的电荷能够汇集到地中，需要电荷的耗散速率要超过积累速率。这需要了解介电弛豫时间τ_dr，它是之前为中性的材料上放置的电荷(电子或离子)弛豫为受到绝缘的材料中的均匀电荷密度或者在材料与电气地相连的情况下泄漏为零所花费的时间的指标。介电弛豫时间是自由空间介电常数ε₀、材料的相对介电常数ε_r和材料的电阻率ρ的乘积，由下式给出：

τ_dr＝ε_r·ε₀·ρ         [1]

假设位于两个金属导体(这两个金属导体本身处于地电位)之间的透明导体的电阻率为100Ω-cm并且介电常数为5，则所得到的介质弛豫时间τ_dr是4.42×10^-11秒(44.2皮秒)。这意味着，电荷应当会快速地泄漏到地中；实际上就是一瞬间。

为了确定对于所期望的导体应用来说，沉积在材料上的电荷是否能够足够快地移动，需要考虑自由电荷的迁移率μ_con，此处μ_con是自由电荷载流子密度n、电荷电量q和材料电阻率ρ的乘积的倒数，按照如下方式定义：

μ_con＝1/nqρ        [2]

或者，用介电弛豫时间表示就是：

μ_con＝ε₀ε_r/nqτ_dr        [3]

从等式3可知，要使介质持续时间τ_dr降低(就是说，要使弛豫更快)，传导迁移率μ_con必须要高。为了帮助实现这个目的，可以增大自由载流子的密度，但是增加自由载流子的密度也会对光透射率造成不利影响，所以，更好的方式是增大传导迁移率而不是增大自由电荷载流子密度。

传导迁移率提供了从电荷耗散源到地电位汇流线的传送速度的指标，因为材料可能不具有拥有各向同性属性的形式。这针对的是这样的事实：包含在从按需滴出喷墨打印头中喷射出来的墨滴中的毫微粒在接收表面上聚集的方式在产生高迁移率设备的过程中是非常重要的，这是任何后处理(例如，激光或快热退火)的本质。

透明导电材料可以采取很多形式，例如：

●无机透明导电氧化物    [ATO、TO、ITO、FTO、ZnO、SrCu₂O₂等]

●有机物                [Pedot-PSS、聚苯胺等]

●经有机化改造的陶瓷    [金属醇盐等]

上述例子表明，可以通过组合印刷工艺产生拥有非常高的光透射率和电导率的透明电极。这种组合产生很薄的、高度导电的线，该线形成约束沟槽的一个壁，该线在与膝上计算机、移动电话、手持个人处理器和电子游戏机相关的标准观看距离处是看不见的。该组合还提供了约束在沟槽内的透明导电材料，这种导电材料不仅提供了电荷迁移率，并且还提供了光波段内非常高的光透射率。

制作经构图的或整个区域的(下面将要讨论)透明导体的另一种方法牵涉到表面蚀刻和按需滴出喷墨打印，这是另一种混合处理方法。

我们知道，可以将丝网印刷的金属迹线印刷到透明导体上，以提供一种利用不透明的低电阻电汇流线/导体向透明导体供应电流的手段。对于显示设备，要求这种汇流线不能由用户直接看到，因为这将会有损于显示在这种设备上的信息的轻松观看，这意味着，取决于用户眼睛的观看距离和实际分辨能力，要将汇流线宽度限制为大约30-50微米。我们知道，在不付出相当大的努力和没有特别大的表面面积的情况下，丝网印刷不能产生小于大约50微米的特征宽度。

我们知道，数字胶印转印有板/无板平版印刷、凸版胶印印刷和软接触平版印刷能够产生非常小的特征，在某些情况下远小于10微米。这提供了产生基于低电阻导体的透明导电设备的手段，该低电阻导体不透明并且与本身拥有低电导率但却在可见光波段内表现出非常高的透射率的透明导体窗的连续条或阵列相接触。可以独立调整这两种相连的材料，以给出彼此无关的最优低电阻汇流线和高透明度导电窗性能。这意味着，可以将透明导电元件制作成适合给定的设备类型。

可用于产生约束沟槽的方法包括

●连续喷墨印刷

●按需滴出喷墨印刷

●离子束蚀刻

●激光消融

●激光直接写入沉积

●平板印刷

●胶印平板印刷

●胶印压印

●经构图的基板(金属薄片、薄板、纸张)层叠

●等离子活性离子蚀刻

●丝网印刷

●软接触平板印刷

●蜡印

●表面去湿

●湿法蚀刻

附图13表示包括金属导体(MC)20和透明导体(TC)30的条结构，它们设置在基板介质10上并且将它们电连接成金属导体20起到低电阻电干道的作用，该低电阻电干道提供要经由重叠连接区域40馈送到邻接的透明导体元件30内的电荷。

如附图6所示，可以将金属导体20形成为毫微粒22或微粒(附图2a中的24a)结构，该结构可以是不透明的或半透明的，并且可以具有相连的颗粒的形式或激光退火形式，取决于所采用的膜基板处理方案，包括非晶体、微晶体、多晶体和单晶体。

可以使用上面介绍的经构图透明导体的改型来给出一种产生表现出非常高的光透射率以及低表面电阻的材料的低成本手段。下面的例子同样可以使用10cm乘10cm玻璃板，或者诸如PET或任何其它透光材料的塑料片。下面将要进一步介绍的基本工艺的例子是：

1.嵌入+涂敷

2.一体化平面

该工艺的所有形式都利用了相同的基本特征，它包含不可由眼睛观测到的导电汇流线阵列，导电汇流线将电荷送入或清出覆盖着汇流线阵列并且与之电连接的全区域透明导电材料。

对于全区域结构，可以将汇流线定义为电极的正交集合，从而能够从较大的板材中切出任何大小的平板，而不会破坏总体的电性能，同时仍然沿着切好的板子的边缘提供汇流线触点阵列。

1.嵌入+涂敷

如附图14所示，可以用自组装单层(SAM)82对玻璃板80进行涂敷，该单层提供了高度不沾湿的表面。激光在板表面上进行扫描，以在近表面和板表面中限定一系列的槽84，这些槽低于眼睛的检测极限并且形成了一组容纳沟槽。这些槽(可以使用其它的方法产生)可以全部处于一个方向(x或y)或者处于正交方向(x和y)上，其中交叉点提供了两个轴线之间的连通。所得的槽用流体86填充，该填充可以使用精密喷镀或按需滴出喷墨印刷来实现，在这种情况下，槽壁的润湿特性(wetting nature)会使墨水流入蚀刻好的沟槽中，剩下的表面上没有墨水，这是由于槽中的表面能和涂敷在槽之间的暴露表面上的不沾湿SAM的表面能的不同特性而造成的。所得到的固化之后的金属填充物并不会完全填满所述槽，以致透明导电涂层88还能够流到槽中，并且提供了与金属汇流线的直接电连接。使用大气臭氧或UV灯曝光很容易就能去掉SAM层，它们采用化学方式以类似于与传统半导体工艺相关联的光刻胶残留物消除方法类似的方式蚀刻掉该单层。可以使用众多的方法来实施全区域透明导电涂敷，包括：

●刀刮(doctor blading)

●按需滴出喷墨印刷

●静电印刷

●静电喷射

●凝胶加压层叠

●加压喷射

●丝网印刷

然后对整个结构进行热退火，以实现两种材料之间的良好电连通性和电性能，而不会破坏非常高的光学质量。在这种情况下，将透明涂层的电导率设计成仅在有限的距离内提供良好的电荷迁移性；就是说，到最近的汇流线的距离。

这种经过嵌入和涂敷的全区域透明导体可以与多种多样的基板介质(包括晶体硅、染料敏化无机氧化物和有机/聚合半导体基板)结合起来用于太阳能电池结构。

2.一体化平面

制备全区域透明导体的另一种可选的方法是利用经构图透明导体头使用上面介绍的混合印刷方法，但使用喷墨印刷工艺来将透光而电绝缘的材料沉积到阱中，将深阱结构部分填充到所采用的数字胶印平版印刷工艺的当前限度，而以低于眼睛可检测的特征尺寸印刷容纳沟槽壁。填充材料可以用于提供与基板介质的光学匹配，以便最小化反射损失。一旦这种填充物完全干躁，就可以以类似于上面介绍的方式完成透明导电材料的全区域涂敷了。所完成的基板包括集成的金属汇流线和设置在光学透明绝缘体上的包封透明导电涂层，该绝缘体部分填充容纳沟槽，并且对其进行热处理以提供必须的性能和提高热稳定性。

上面例子中的印刷容纳阱深度受到印刷种籽层厚度的限制，对于胶印平版印刷工艺，该印刷种籽层厚度为大约2微米。不过，使用另外的工艺可以降低这一层厚度，比如软接触压印，这种工艺能够提供大大低于1微米的种籽层厚度。已经提供了软接触压印用来在大约30cm乘30cm的面积上由多种聚合物材料产生纳米厚度的次微米级特征，需要以分步重复工艺(step-and-repeat process)来对该大得多的面积进行构图。

另一种产生全区域透明导体的方法是用种籽材料涂敷基板介质的整个表面区域并且使用激光消融工艺来有选择地除掉种籽材料，从而在材料中产生所需的浅槽，然后对其进行电解镀，以提供高电导率铜汇流结构，同时仍然保留非常高的没有任何种籽材料或镀铜的开口面积。

对于透明导体的某些应用，不能使用上面介绍的工艺。不过还有其它的选择，下面将会这些其它选择加以介绍，包括：

1.直列式条状透明导体

2.多层透明导体，和

3.混合墨水透明导体

1.直列式条状透明导体

可以使用基于基本毫微粒透明导电氧化物的墨水来印刷透明导体。特征分辨能力为50微米的按需滴出喷墨印刷可以用于这种工艺，这种墨水一般来说含有固体含量占体积的0.1％到15％的范围内的ATO或ITO毫微粒。对于包含占体积3％的固体的墨水的具体情况，所得到的固化后的透明导体墨水，对于200微米宽度的透明线电极来说，具有大约200nm的厚度。倘若透明导电氧化物膜在热退火之后的电阻率为10^-3欧姆-cm，则所得到的表面电阻大约为50欧姆每平方单位，同时相关的透明度在550nm下超过90％。被寻址线透明导体覆盖的各个像素间距为250微米、宽度为例如200微米。对于10cm长的透明导体，所得的线电阻是20000欧姆。假设各个像素单元的几何结构使得可以用导电链路(例如基于银的毫微粒的链路)替换像素之间的透明导电氧化物。在这种情况下，由于链路具有电导率更高的特性，因此串联电阻减小了19％。结果，10cm长的透明电极的总电阻减小到了16200欧姆。

2.多层透明导体

如果光透射率能够降低，则可以使用例如按需滴出喷墨印刷构成三层(不过也可以是双层的或更多层的)透明电极。多层透明电极将会包括所示的下述层序列：

●TCO/金属/TCO

●TCO/金属/TCO/金属/TCO

可以使用上面介绍的直列式透明导体中采用的同样的10cm长和200nm厚的透明导体。金属毫微粒可以是例如银，并且颗粒大小和堆叠将产生与透明导电氧化物膜相等的厚度，即200nm。仅有透明导电氧化物的三层结构的所得电阻为大约6600欧姆。该三层垂直堆置结构的等效电阻是大约900欧姆。计算求得的透明电极电阻值结果并没有考虑任何协同效应(synergistic effect)，协同效应可能在退火/烧结期间发生并且可能使高度导电带的厚度大于实际的由印刷金属厚度造成的导电带厚度。可以对透明导电氧化物和金属毫微粒薄膜厚度加以调节，以实现期望的透光率-电导率倍率，并且可以选择组成透明电极的层的数量，以实现总体的电极电阻和光透射率。

多层中的透明导电氧化物部分可以是连续的，而多层中的金属层部分可以是按照有选择的方式设置的，从而使得在实际的像素区域能够保持较高的光透射率的同时，促成连续大面积的透明导电氧化物内的等效的较高电导率链路。

3.混合墨水透明导体

这种工艺利用了这样一种印刷工艺：沉积含有毫微粒无机透明导电氧化物(即，TO、ITO、ATO、ZnO等)和毫微粒金属(即，Ag、Au、Cu、Al等)的混合物的液体膜。该混合墨水能够实现全区域和经构图透明导体的印刷，这种透明导体会表现出低于800欧姆每平方单位的表面电阻，同时在550nm波长(是光波段的中心)下至少有85％的透明度。为了使用单独一种墨水实现这种效果，可以将高度导电的颗粒与透明导电颗粒结合起来，在P型半导电的大面积区域内引入少量的导电中心。

由于银的光吸收特性，纯银的毫微粒膜会有很低的光透射率。不过，在例如透明导电氧化物(TCO)涂层内散布的任意的低浓度金属毫微粒将会给出增强几个最近的相邻颗粒之间共享的电荷注入的手段。

金属颗粒大小与透明导体颗粒大小的比例是优化混合颗粒膜的电性能和光性能的重要因素。如附图17所示，假设颗粒是球形的，这是因为对于相同数量的颗粒间连接来说，同样大小的颗粒会占据更大的体积。较小的颗粒会实现相同的触点密度，虽然因为颗粒的曲率半径并且考虑到表面粗糙度的相对作用，接触面积会稍微减小。可以看出，在面向中心的立方体或六面体结构中，规则球形可以是紧密堆置的，这依赖于这样一种方式：将后续的球体放在前面沉积的球体的顶部上。对于同样大小的双球体系统，堆置理论仍然相同，此时忽略化学方面所要考虑的因素。不过，如果两种球形颗粒具有不同的大小，则可以想象到诸如由NaCl晶格固体球模型观测到的那样的结构，即面向中心立方体结构，这种结构为各种颗粒类型提供了对应于最大最近邻体触点密度(6个最近邻体)的最小体积。可以以这样的方式构成这样的堆置结构：使得金属与透明导体颗粒接触的同时有或没有透明导体与透明导体的接触。

为了实现最大电荷转移，必须选择小到足以以插缝方式驻留在紧密堆置的透明导体颗粒之间同时仍然接触各个透明导体并且使得透明导体能够彼此接触的金属颗粒。显然，这些颗粒的完美排列是理想化的概念，但是从实践角度看，它确实提供了一种将金属和透明导电颗粒结合起来的手段，按照这种方式可以在单独一种涂层中实现无法由仅含有一种颗粒类型的涂层实现的最大电导率和透射率。

假设各种颗粒都是球形的并且具有相同的直径，可以预见到一个金属颗粒将会接触4个TCO颗粒。这表明，按照优选实施方式，对于3％的ATO溶液，0.6％的ATO可以用Ag毫微粒替换，从而产生2.4％ATO/0.6％Ag/含水的/表面活性剂墨水。假设所有的Ag毫微粒促进了光吸收量的增加，预计大约94％的透射率会降低到约为70％的值。不过，根据薄膜的多颗粒堆置特性，部分Ag颗粒将会直接对齐在其它Ag颗粒上方，从而由于吸收捕获横截面积降低而降低了有效吸收量，表明有效光透射率可以高达88％。在其它一些实施方式中，Ag毫微粒的比例介于0.1％与10％之间，并且在某些情况下，溶液包括诸如乙二醇醚之类的溶剂，而不是水。

如果金属颗粒具有能够实现透明导体最近邻体和相关金属颗粒之间的接触的大小，则对于相同颗粒大小的面积内的金属体积将会降低并且光的直接吸收效果会按照体积的比例而降低。显然，如果所有的表面都要接触，基于纯几何理论，金属颗粒和透明导体的大小之间有特定的关系，这种关系从几何和数学角度表明，金属颗粒直径(假设是球形颗粒)必须约为透明导体直径的0.42倍。这表明直径为18nm的透明导电颗粒应当与直径为7.56nm的金属颗粒相结合，这就是优选实施方式中的情况。按照某些其它的实施方式，金属颗粒具有不同的直径，所述直径小于10nm。

双毫微粒系统表现得不同于三重毫微粒系统，这是由于颗粒的相对潜在联锁行为，因此，需要特殊的表面活性剂来帮助颗粒流动，并且从而降低了胶体/膏剂粘度。按照优选实施方式，这样的表面活性剂起到了减小表面张力的作用，典型地是减小到30达因/cm或更低。

尽管实际上很多毫微粒不是球形的，但是类似于上面提出的观点仍然可行，并且同样地，可以想象0.415到0.435：1(TCO颗粒)的金属颗粒尺寸对透明导电颗粒尺寸的比例。

在这个例子中，墨水含有金属和透明导电氧化物颗粒二者的分布，如果不对其进行过滤，会影响实现这种颗粒堆置的方式。尽管如此，金属颗粒-透明导体颗粒的混合也提供了优于基于同样的透明导电材料的纯透明导体颗粒涂层的有益效果。

上面介绍的可变大小的金属和透明导电毫微粒假设透明导电颗粒内的电荷迁移率很高并且固有缺陷并不明显限制电荷载流子的迁移，因为较小的金属颗粒实际上不会彼此接触，并且同样地，不会在透明导体内产生电荷迁移的直接导电路径。

如果电荷迁移受到透明导电毫微粒的缺陷属性的限制，则另一种代用的方法是确保金属颗粒在它们接触它们的最近相邻透明导体颗粒的同时彼此接触。在这种情况下，金属颗粒和透明导电颗粒的大小必须相同，以便产生紧密堆置的六面体结构，这种结构能够实现必须的颗粒相互连接。在这种情况下，金属的体积将会增大得超过上面介绍的两种大小颗粒的墨水，同时伴随有对光学透射率的影响。

倘若半导电毫微粒和金属毫微粒的电导率属性不同，首要问题是解决要在同一溶液中加以稳定的Ag-ATO共存成分的稳定性，以便实现最佳颗粒堆置，并且在理想情况下，是以自对齐的方式排列的。

也可以使用两个独立的印刷头，这两个印刷头是背对背放置的，或者以适当的定位夹具组合起来，以使从各个印刷头喷出的墨滴协同入射到要加以填充的约束阱中心或要加以涂敷的表面区域上(在墨滴喷射锥角和印刷头到基板表面的间隔的限制之内)。假设对于某些印刷头，可以采用灰度级(例如，8个层次的灰度级，不过其它的处理层次也是可行的)法来按照数字方式改变构成等量的单独一个大体积墨滴的墨水的总量，可以预见到，可以在局部层次上实现毫微粒混和的细微改变。这意味着可以改变同一电导体的相邻区段的属性，以致实现电导率、光学透射率和厚度的局部改变。

显然，如果需要协同入射印刷或精确背对背印刷，上面介绍的原理可以用于产生三重、四重或者更高阶次的混合毫微粒透明导电元件，包括通过调节所使用的印刷头的数量和重新设计多印刷头夹具来创建无机-有机混合物和毫微粒-聚合物混合物。在退火之前或之后使用混合毫微粒的方法来影响所得的薄膜结构的电性能，可以预期基于p型或n型材料的经构图的透明导体的沉积，这种经构图的透明导体可以用于产生用于包括全透明(透视)显示器在内的应用的透明阳极和阴极以及用于包括硅集成微设备的各种各样的平板显示器的顶部透明触点。

可以对混合透明导体进行修整，以提供影响透明导体和与其接触的材料之间的接触电阻、电子势垒高度和电荷传递效率的适当接触属性。可以预见到，这既可以通过改变构成薄膜接触的毫微粒的具体比例也可以通过在适当导电的材料(比如掺杂或本征导电聚合物(例如，聚苯胺、Pedot-PSS)或采用化学方法衍生的导电玻璃(例如，溶胶凝胶锡氧化物))中散布一种或多种毫微粒来实现。可以预期，由于由毫微粒的浓度和性质引发的负电性改变和电荷注入势垒降低，在例如导电聚合物膜中包含这样的毫微粒，将会有助于透明触点与所要接触的介质(尤其是共轭或寡聚半导体(oligomeric semiconductor))之间的电荷迁移的控制，并且在一定程度上，包含这样的毫微粒将会最小化氧离子从无机透明导电氧化物颗粒向所接触的材料内的场助迁移。氧离子向接触材料交界面的迁移的最小化还会抑制界面电荷收集效应(trapping effect)，已知氧离子在与氢发生反应形成OH离子时，该效应会造成偶极损失。关于这一点，可以基于分开的墨水供应和/或按需滴出喷墨印刷头使用两种材料类型提供多层结构，以便产生突变的和逐渐过渡的交接结构，这种结构提供了对氧敏感的材料的透明触点。

n型和p型导电透明电极二者的产生开创了基于p型和n型材料的印刷创建p-n结的可能性，既可以将该p-n结实现为传统的垂直堆置结构，又可以实现为包括均匀分布的非常接近的n和p型材料的单层结构，以创造新颖的电子结构。

为了产生拥有最低电阻的透明导电电极，需要最优化毫微粒内的电荷迁移率和颗粒间接触表面区域上的电荷转移。在这方面，依赖于这两种材料的电子带偏移的匹配，这一接触交界面表现出了很低的接触电阻和电荷转移。例如，为混合金属氧化物毫微粒墨水选择的材料必须表现出低的电荷势垒，该电荷势垒可以使用频带偏移计算来确定。对于基于颗粒的涂层，很重要的一点是，要使接触表面积尽可能地大，以最小化交界面接触电阻，在涂层包括散布在导电粘合剂中的透明导电颗粒的情况下，可以通过确保导电粘合剂的选择很容易润湿毫微粒并且在接触的时候提供最佳的电子导电带对齐来实现交界面接触电阻的最小化。

适当涂敷的透明导电颗粒可以使用选择性收回技术(selectivewithdrawal technique)来产生。这提供了用电匹配材料涂敷单个颗粒的手段，并且该匹配材料在受热的时候很容易经历回流并且与最近的相邻颗粒聚结，从而产生较大的接触面积，这是受到表面张力和表面润湿控制的。于是所得的颗粒间插接(plug)提供了在整个透明导体上电荷转移最少的手段。

混合毫微粒墨水可以包括光学微球体和次微球体，它们是光学透明的，比如可以是具有硅或聚乙烯结构的情况。微球体(可以是导电的、半导电的或者绝缘的)增强了光透射率并且还影响了所发射的光线的几何学散射，同时还促进了耐久性和耐磨性的提高。可以在印刷好的透明导体干燥之前将毫微球体和微球体加入到其中，以使这些球体保留在该材料中，如附图15所示。可以将毫微球体或微球体加到表面上，以给出干燥球体94的分布，然后通过印刷第二种透明导体墨水96来使其得以嵌入，第二种透明导体墨水96例如是金属醇盐溶胶或本征导电聚合物，涂敷在球体周围，以提供机械粘结和电传输。附图15表示透明或不透明基板90，它具有：含有透明粘接层92的第一种墨水；含有绝缘或导电微球体94的第二种墨水，这些微球体在第二种墨水干燥时粘接到第一层上；和含有透明导体层96的第三种墨水。

附图16表示透明导电氧化物纳米级颗粒97和透明绝缘次微米球体99，它们嵌入在基板100上的透明导电层(在这种情况下是ICP聚合物)98内。

混合毫微粒墨水可以包括染料(dye)和颜料(pigment)，它们提供透射、反射和发光着色。

多种应用，比如电化学或电光传感器可能需要透明电极，这种电极允许气体或液体穿过并且渗入下面的材料中，在那里，它会在由透明电极结合反电极提供的电场的辅助下经历化学反应。可以通过数种方法制作多孔电极，包括：

●通过经激光蚀刻的不润湿SAM单层或沉积涂层的受控表面润湿

●通过墨水添加剂的受控表面润湿

●通过不润湿SAM单层的光刻构图的受控表面润湿

●通过有选择的区域静电感生电位的受控表面润湿

●通过自组合单层构图的受控表面润湿

●分子级图案模板化

●毫微粒空气凝胶化(Nanoparticle aerogelation)

●毫微粒自组织

在分子级图案模板的情况下，首先沉积含有非常低浓度(处于0.001％到5％的范围之内)的自组合聚合物的墨水，并且对其进行干燥，以给出适当的相互连接的图案。然后使用例如按需滴出喷墨印刷施加含有指定透明导电材料的第二种墨水，这种透明导电材料在化学上与模板单层能够共存。该透明导电墨水填补到单层模板图案中暴露出下层的基板表面的区域中。然后将完成的结构暴露到诸如法拉第圆筒氧等离子这样的化学环境中，这提供了消除单层模板图案而不破坏除掉模板材料时所暴露出来的表面的手段。可以将所得的多孔透明导体保持为沉积得到的状态，或者，倘若允许对与多孔透明电极接触的下层材料产生的潜在破坏，可以对其进行快速热处理或脉冲激光处理，以提高透明导体性能。

在透明导体墨水设计中，可以包含诸如专用表面活性剂和表面结构可对齐液晶之类的添加剂。这些添加剂能够促进毫微粒或原地化学反应自组织。这种自组织的特性支配着在纳米或微米等级下所保持的多孔性的程度。在特定的实施方式中使用表面活性剂提供了30达因/cm左右的表面张力。

可以对透明导体墨水的成分进行改变，从而由于墨水粘度和表面张力的性质，而促成自发局部去湿，并且可以促进基板的表面能，基板的表面能能够借助促进或阻止自然的润湿行为的Marangoni效应引发不同的润湿行为。在这方面，已知混合溶剂墨水会影响表面的润湿，并且在某些情况下，会促进从离散点的阵列到相互连接的spinoidal去湿和树枝状图形的受控的表面构图。

可以例如使用按需滴出喷墨印刷来使用、沉积自组合不润湿单层，使用集成的UV灯构图或激光数字图形转印以分步重复方式对该单层构图，来创建表面上的润湿和不润湿区域。第二种透明导体墨水是使用喷墨印刷工艺递送到表面上的，这种墨水向润湿地带分流，以产生所需的透明导体布局，同时使用化学手段将图形限定单层材料除掉。

也可以应用于平板显示设备的透明电极之外的透明导电结构。

已经设想到了受益于应用经构图的透明导电薄膜的多种应用，包括：

●2维和3维周期性结构

●电致变色“智能”窗：经构图的或全区域的]

●电子百叶窗和大面积快门

●电光微型快门：[LCD、铁电体、电致变色]

●电光开关：[有机的和无机的]

●平板显示器：[低和高分辨率，电流和场开关的主动和被动寻址]

●集成光学设备：[调制器、检测器、频谱分析仪、转换器、空间光调制器]

●发光二极管和激光器：[有机的、聚合物的、无机的]

●微传感器：[分立设备和用于气体传感的阵列]

●非线性光学设备：[有机和无机有源波导]

●光电电池和开关：[有机的和无机的]

●触敏开关：[容性的]

●透明天线

●透明加热器和除霜器(ice demister)：[大面积和集成设备微加热器]

●透明微加热器

下面提供上述应用的实例，以便解释说明经印刷的和直接构图的透明导体的不同制造潜力。

2维和3维周期性结构

我们知道，胶体具有在特定条件下自组合成2维和3维周期性结构的能力。倘若对毫微粒大小、介电常数、单分散性(monodispersivity)、折射系数和入射光子的波长进行控制，可以构成光子带隙结构，包括可调带隙特性，这种结构表现为独特的电磁辐射衍射光栅、路由器、连接线路和开关。在这方面，有机系统(包括可控取向聚合物和有机晶体)中的混合毫微粒和混杂毫微粒提供了扩展潜在应用和性能差异性的手段，尤其是对于涵盖全光学集成微光子电路、全光学计算机和全光学电信系统的应用的性能差异性。

触敏开关[容性的]

基于本文介绍的一种或多种思想和原理的制造方法可以用来产生用于容性接触开关的透明触点。

光电电池和开关

基于本文介绍的一种或多种思想和原理的制造方法可以用于产生用于例如控制面板上使用的光敏接近开关的透明触点。

透明天线

基于本文介绍的一种或多种思想和原理的制造方法可以用于产生用于透明天线图案和连接线路，它们用于例如机动车屏幕或无接触射频智能卡、电子货币凭单、包括显示介质的安全设备以及电子通路(electronic passes)上。

透明加热器和除霜器

基于本文介绍的一种或多种思想和概念的制造方法可以用于产生加热透明屏幕和反射镜。基于为透明加热元件选择的电阻率、长度、宽度和厚度，阻性透明加热器(可能在飞行器风挡玻璃、机动车风挡玻璃、内/外反射镜和灯罩的加热中采用，形成为螺旋、直线或其它图案)可以拥有宽范围的电阻。例如可以通过使用双印刷工艺，利用基于透明导电氧化物毫微粒的一种墨水来印刷透明导体并采用基于可化学地改变的溶剂的金属毫微粒的第二种墨水印刷金属连接器焊盘，有意地将透明加热元件的终接制作成富含金属的或者逐渐转化到纯金属的。

透明微加热器

可能会需要透明微加热器来实现芯片上实验室(lab-on-a-chip)的试验中的化学试剂的加热，在这种情况下，通过加热处理推动的反应需要使用光学方法连续监控。该光学方法可以使用终端加粗的(end-butted)光波导传递的由在直径上相对的互补波导或发光设备提供的经传输的光来实现，这提供了照亮化学反应单元的手段。加热设备可以是简单的平面结构，它从上面或下面加热反应单元；或者可以是快速加热反应单元的平面结构，因为加热器结构会形成容纳阱。

包括接触环面的阻性腿的环形微加热器的电阻是由下式给出的：

R_加热器＝πrρ/2wd            [4]

或者

R_加热器＝(2πr-x)ρ/wd        [5]

其中，

ρ＝透明导电膜的电阻率        [Ω-cm]

d＝透明导电膜的厚度           [cm]

w＝环面的宽度                 [cm]

r＝到环面中心的半径           [cm]

x＝同一侧的接触电极之间的间隔[cm]

环面的电阻是由传输路径决定的，其环绕着从相反两侧(间隔180°)接触圆形加热器的电极的两个半环面。例如，用宽度为50微米的透明导电膜环面和长度为50微米的连接腿形成100微米直径的阱。透明导电膜具有200nm(0.2微米)的厚度并且表现出10^-1Ω-cm的适中电阻率。所得的微加热器电阻是19634欧姆，同时光透射率高于90％。

现在介绍与电子设备相关的其它实施方式及其制造方法。

电子设备及其制造方法。

使用优选制造方法来制作广泛的电子设备，包括晶体管、电阻器、导体、二极管、电容器、电感器、表面线圈、约瑟夫森结(Josephsonjunction)、诸如光电电池和光电二极管之类的光电设备、量子线设备和连接线路以及由多个这样的设备制成的组合设备，并且用来制作由这些设备形成的广泛的电路。

在附图18中示出了一种这样的设备(有机场效应晶体管(OFET))从上方看到的的一部分。该晶体管包括由栅极205隔开的漏极触点201和源极触点203。漏极触点和源极触点各自包括墨滴撞击地带或接收部分207、209。

在制作该设备的过程中，将沉积材料(在这种情况下是导体)沉积在墨滴撞击地带207、209上并且流动该沉积材料，以致覆盖目标区域，这样就形成了漏极触点201和源极触点203。在这种情况下，沉积材料是锑锡氧化物毫微粒悬浮液，不过也可以使用其它的材料，比如任何基于溶剂的墨水或其它可涂开的墨水。

在本例中，沉积材料是使用喷墨印刷技术进行沉积的。在其它一些例子中，不使用这样的喷墨印刷技术，可以使用能够将预定量的材料沉积到预定位置上的任何技术，比如按需滴出印刷技术，尤其是高分辨率喷溅或液体连续喷射流。

在优选实施方式中，在进行沉积之前，对漏极触点201和源极触点203所处的表面部分进行处理，以改变这些表面部分的润湿性质。在本例中，这种处理是通过表面的激光直接消融进行的。

按照另外一种实施方式，这种处理是通过电晕放电或通过施加其它电磁辐射来进行的。

这些表面部分的润湿性质的变化具有这样的效果：当沉积材料落在墨滴撞击地带上时，借助期望区域(在本情况下是漏极触点201和源极触点203区域)与相邻表面区域之间润湿性质的差异，使得沉积材料的流动整体或部分地被限制到期望区域。

按照这些实施方式，墨滴撞击地带或者接收部分起到了贮存区的作用，沉积材料从这个贮存区中流到由整个表面的润湿性质变化限定的期望表面部分中。按照这样的实施方式，墨滴撞击地带或接收部分具有例如约为使用该沉积材料的设备的分辨能力的大小或者更大。与此相反，沉积材料从墨滴撞击地带或接收部分所流往的期望表面部分的各个部分小于使用该分辨材料的设备的分辨能力。这样，这些实施方式能够形成具有小于传统印刷技术可能实现的大小的特征的电子设备。

而且，按照这些实施方式中特定的一些实施方式，墨滴撞击地带或接收部分远离于沉积材料所流往的期望表面部分的各个部分。这样，这些期望部分不会受到由沉积材料撞击在墨滴撞击地带或接收部分上造成的沉积材料飞溅或者沉积材料冲击波冲刷的影响。

在附图18中以简单的方式图解说明了优选实施方式的特征，在这个附图中，可以看到，墨滴撞击地带207、209具有比漏极触点201和源极触点203二者的中心部分都大的大小。墨滴撞击地带207、209还离这些中心部分相对较远，从而至少这些中心部分不会受到沉积材料飞溅或沉积材料冲击波冲刷的影响。

附图19表示附图18的实施方式的漏极触点201形成于其上的表面的一部分。还示出了一滴沉积材料210，此时是该沉积材料210刚刚落在流体贮存着陆区或者墨滴撞击地带或接收部分207之一上之后并且在沉积材料开始流过该表面之前。

如附图所示，漏极触点201要形成于其上的区域的润湿性质从较低润湿性的区域变成较高润湿性的区域。润湿性质的这种变化导致沉积材料在其流过该表面之后深度发生变化，并且能够进一步对所形成的电子设备(在这种情况下是晶体管)的性质进行控制。

附图20表示附图18的晶体管的更多特征，包括漏极触点连接220、222、源极触点连接224、226、栅极触点连接228、230、形成栅极的有机半导体232和栅极绝缘体234。在图中将栅极触点连线228表示为局部透明，以示出形成栅极的有机半导体232的位置。

按照附图18和20的实施方式，沉积材料是导体，并且将其沉积形成漏极触点201和源极触点203。不过，按照另选的实施方式，沉积材料是绝缘体、半导体或超导体，并且将其沉积形成其它设备或设备的其它部分。

现在将参照附图21对期望的表面部分内的润湿性质的特征变化加以进一步说明。

在附图21a中，提供了从上方观察的表面的沉积部分260。沉积部分260范围内表面的润湿性质的变化由阴影的变化表示。在这个例子中，沉积部分260包括期望部分261和接收部分264。

将沉积材料262沉积在该表面的接收部分264上，然后沉积材料流向期望部分261。沉积材料仅仅覆盖沉积部分260而不会覆盖该表面的相邻部分，这是由于沉积部分260和这些相邻部分之间的润湿性质的差异造成的。

附图21b表示沉积材料262在沉积部分260内流动之后从侧面看去的该表面的沉积部分260。可以看到，沉积材料262的深度在沉积部分260(包括期望部分261)上是有变化的，这取决于表面的润湿性质。

如附图22所示，加上了其它的层来形成电子设备，在附图22中，在附图21的沉积部分上加上了平面半导体涂层270和金属接触层272。可以看到，沉积材料262在其最厚点上与金属接触层272相连接，构成了电子电路互连。

按照其它一些实施方式，与多个墨滴撞击地带或接收部分一起，设置了包括具有不同润湿性质的区域的更加复杂的表面图案，并且沉积在这些着陆区或接收部分上的沉积材料流动覆盖该表面图案。通过控制表面的润湿性质和控制沉积材料的沉积，按照这些实施方式，实现了将表面图案覆盖成目标深度。按照特定的实施方式，在表面的期望部分上得到了均等深度的沉积材料。

附图23表示使用得到两个并排沉积的有机场效应晶体管的表面图案产生的电路的例子。在晶体管之间进行了连接，以形成NOT电路。各个有机场效应晶体管是采用与附图18和20的有机场效应晶体管相同的方式形成的。

按照另选的实施方式，沉积材料在期望表面图案内的容留是通过敷设诸如沟槽和阱之类的其它表面特征来帮助实现的。按照某些实施方式，沉积材料的散布是通过对沉积材料应用流动的流体来帮助沉积材料在表面上流动来加以辅助的。

按照一种实施方式，通过印刷抗蚀剂并且对其进行UV固化来创建已知宽度的沟槽或间隙。然后，印刷用于透明导体的基于溶剂的墨水，比如锑锡氧化物毫微粒悬浮液，以使其填充由抗蚀剂创建的沟槽。印刷并随后通过浸泡在丙酮或此类的溶剂中来除掉抗蚀剂之后对导体材料进行烘干，。

按照其它一些实施方式，上面介绍的各种特征可由另外一些可选的特征代替。

详细来说，沉积材料可以包括多种多样的墨水中的任何一种，包括：

●适于UV固化的墨水

●适于阳离子固化的墨水

●适合于在沉积之前、期间或之后经历相变的墨水

●固相墨水

●水基墨水

●基于有机溶剂的墨水

●溶液

●多相墨水

●欧墨科(Ormocer)

按照特定的实施方式，这样的墨水含有下列一种或多种：

●有机毫微粒(即，并五苯)

●无机毫微粒(即，硅、锗)

●DNA

●碳纳米管、纤维、柱和线

●分子原子团

●轮烷

●聚硅烷和噻咯(silole)

●聚合物(多种)

●硅氧烷

●生物电子化合物

●锌氧化物

按照某些实施方式，墨水包括各种改性剂中的一种或多种：

●粘性[牛顿；剪切稀化(拟塑性)；剪切增稠(dilitant)；宾厄姆(Bingham)]

●表面张力

●电导率

●光吸收率

●溶剂蒸发量[保湿剂]

●分散剂

●表面活性剂

●弹性剂

●抗真菌剂

●螯合剂(Chelating agent)

●pH调节剂

●缓蚀剂

●消沫剂

按照上面介绍的实施方式，使用的是喷墨印刷技术。按照另选实施方式，配送/沉积用于建立具体设备的任何或所有层的沉积材料的其它方法包括：

●缓蚀剂(corrosion inhibitor)

●消沫剂

●针板转印

●纳米移液管

●精确脉冲喷溅[包括静电和喷雾器法]

●连续喷墨

●凹版印刷

●苯胺印刷

●胶印

●浸渍(包括通过流化床滚筒传送)

●固体源消融

●固体颗粒喷墨

●半固态连续带传送(即，象采用施压阀脉冲调制的牙膏)

●铸造

●蒸汽传递冷凝

●电泳

按照其它一些实施方式，将半固态/固体材料或颗粒引入/沉积在着陆地点上，在那里将它们热熔(局部或全区域处理)并且导致它们在相继出现的液体流变、表面润湿驱动力和具体不同的表面润湿(液体)一表面(固体接收表面)驱动能的作用下发生回流。

按照上述实施方式，借助激光直接消融对表面进行处理。有多种可选方法来实现局部性液体润湿/去湿。按照另选的实施方式，可以使用一种或多种可选方法来选择性地控制或图案化接收表面能，包括：

●电润湿

●表面电荷泵

●粗糙化

●受控异质性

●选择性吸湿

●表面弯曲

●全区域灯技术[即，气体放电灯，性质接近于受激准分子激光器，但成本较低]

●具有分立或阵列形式的固态LED或激光器

●有选择的区域沉积SAM

按照某些实施方式，接收表面激光照射包括不使用激光直接处理表面，而是通过与处于所要处理表面的邻近位置上的激光能激活原子团进行化学交换。

按照不同的实施方式，在设备制造中使用的基板介质包括下列中的一种或多种：

●玻璃

●塑料

●金属

●陶瓷

●纸

●晶片

●设备表面

这些基板介质是平面的或初始校者按照三维方式成型的，并且根据情况，选择性地沉积适当的平导电层来辅助层粘着和设备性能。

本申请人主张附图中的设计权和/或版权。

应当理解，上面对本发明的介绍仅仅是作为例子，在本发明的范围之内，可以进行细节的修改。

说明书以及(根据情况)权利要求书和附图中公开的各项特征可以是独立地或者以任何适当组合的形式给出的。

出现在权利要求中的附图标记仅作解释说明之用，不应对权利要求的保护范围有限定作用。

Claims (90)

1.一种电导体，包括透明导电材料和至少一条导电迹线，该导电迹线由导电颗粒形成并且为电荷向透明材料的迁移提供源或者为电荷从透明材料的迁移提供汇。

2.按照权利要求1所述的电导体，其中导电颗粒是毫微粒。

3.按照权利要求2所述的电导体，其中所述毫微粒具有小于1000nm的平均最大横截面大小。

4.按照权利要求2或3所述的电导体，其中所述毫微粒具有小于100nm的平均最大横截面大小，优选地小于20nm。

5.按照前述任何一项权利要求所述的电导体，形成在基板上，其中透明导电材料和/或包括导电颗粒的流体是使用按需滴出印刷技术选择性地沉积在基板上的。

6.按照前述任何一项权利要求所述的电导体，其中将导电颗粒沉积在该或一个基板上，并且在沉积之后对其进行处理，以致增大所述至少一条迹线的电导率。

7.按照权利要求5所述的电导体，其中，使所沉积的导电颗粒形成所述至少一条导电迹线，所述至少一条导电迹线是连续的、分立的导电迹线。

8.按照前述任何一项权利要求所述的电导体，其中迹线是通过烧结、熔化和退火至少部分导电颗粒这三种方法中的至少一种而形成的。

9.按照前述任何一项权利要求所述的电导体，用于在显示设备中使用，其中所述至少一条导电迹线具有这样的大小：在显示设备工作期间对用户不可见。

10.按照前述任何一项权利要求所述的电导体，其中所述至少一条导电迹线具有等于或小于100微米的宽度，并且优选地等于或小于50微米。

11.按照前述任何一项权利要求所述的电导体，用于在显示设备中使用，其中使所述透明导电材料适合于与所述显示设备的像素对齐，并且优选地使所述电导体适合于起到电荷的源或汇的作用，以便激活或停用所述像素。

12.按照前述任何一项权利要求所述的电导体，其中所述至少一条导电迹线限定出窗，并且优选地使用按需滴出印刷技术将透明导电材料沉积在所述窗内。

13.一种电导体，包括至少一条形成在基板上的导电迹线和透明导电材料，所述至少一条导电迹线为电荷向透明材料的迁移提供源或者为电荷从透明材料的迁移提供汇，其中所述至少一条导电迹线限定出至少部分地由所述迹线围绕的窗，并且使用按需滴出印刷的技术将所述透明材料沉积在所述窗内。

14.按照权利要求13所述的电导体，其中所述至少一条导电迹线是使用平版印刷技术形成在基板上的。

15.按照权利要求13所述的电导体，其中所述至少一条导电迹线是使用镀层技术形成在基板上的。

16.按照权利要求12到15中任何一项所述的电导体，其中所述至少一条导电迹线为透明材料提供容纳阱。

17.按照权利要求12到16中任何一项所述的电导体，其中在所述窗内沉积了单独一层透明材料。

18.按照权利要求12到17中任何一项所述的电导体，其中在所述窗内沉积了多层透明材料。

19.按照前述任何一项权利要求所述的电导体，其中迹线是由导电材料形成的，该导电材料在被氧化时，透明度增加，并且所述透明导电材料是通过选择性地氧化所述迹线的一些部分而形成的。

20.一种电导体，包括至少一条形成在基板上的导电迹线和透明导电材料，该迹线为电荷向透明材料的迁移提供源或者为电荷从透明材料的迁移提供汇，并且所述透明导电材料是通过选择性氧化所述迹线的至少一部分而形成的。

21.按照权利要求19或20所述的电导体，其中所述选择性氧化包括紫外线氧化。

22.按照权利要求19到21中任何一项所述的电导体，其中所述选择性氧化是通过应用激光照射或LED照射进行的，优选地是在氧化环境中进行的。

23.按照前述任何一项权利要求所述的电导体，其中透明材料包括透明导电氧化物和透明聚合物中的至少一种。

24.按照前述任何一项权利要求所述的电导体，其中透明导电材料具有散布于其中的其它的导电颗粒，所述其它的导电颗粒具有比透明材料高的电导率。

25.按照前述任何一项权利要求所述的电导体，其中导电颗粒是金属颗粒，优选地是银、金、铜、铝、锡、锌、铅、铟、钼、镍、铂和铑颗粒中的至少一种。

26.按照前述任何一项权利要求所述的电导体，其中在550nm波长下，导体的至少一部分具有高于70％的透明度，优选地大于80％。

27.按照前述任何一项权利要求所述的电导体，其中所述至少一条导电迹线至少部分地围绕着透明导电材料。

28.按照前述任何一项权利要求所述的电导体，其中所述至少一条迹线和所述透明材料部分重叠。

29.按照前述任何一项权利要求所述的电导体，其中所述至少一条迹线直接接触所述透明材料。

30.按照前述任何一项权利要求所述的电导体，还包括，设置在所述至少一条迹线与透明材料之间的导电材料。

31.按照前述任何一项权利要求所述的电导体，该电导体设置在透明基板上。

32.按照权利要求30所述的电导体，还包括位于基板与透明导电材料之间的透明材料。

33.按照前述任何一项权利要求所述的电导体，其中，在550nm波长下，所述至少一条导电迹线具有比透明材料低的透明度。

34.按照前述任何一项权利要求所述的电导体，其中所述透明材料沉积在所述至少一条导电迹线之上。

35.按照前述任何一项权利要求所述的电导体，其中导电材料包括熔化温度比透明材料低的金属。

36.按照前述任何一项权利要求所述的电导体，其中所述导电迹线和所述透明导电材料中至少之一是使用纳米技术形成的。

37.按照前述任何一项权利要求所述的电导体，其中所述导电颗粒是沉积在形成于基板之上的槽内的，优选地是以致部分填充了这些槽。

38.按照权利要求36所述的电导体，其中这些槽是形成在形成于所述基板之上的涂层内的。

39.按照权利要求35或36所述的电导体，其中这些槽是通过激光消融形成的。

40.按照前述任何一项权利要求所述的电导体，其中将所述至少一条导电迹线形成为交指型图案。

41.一种制造电导体的方法，包括在基板上形成透明导电材料区域和至少一条导电迹线，所述至少一条导电迹线是由导电颗粒形成的并且为电荷向透明材料的迁移提供源或者为电荷从透明材料的迁移提供汇。

42.按照权利要求41所述的方法，其中所述导电颗粒是毫微粒。

43.按照权利要求42所述的方法，其中毫微粒具有小于1000nm的平均最大横截面大小。

44.按照权利要求42或43所述的方法，其中毫微粒具有小于100nm的平均最大横截面大小，优选地小于20nm。

45.按照权利要求41到44中任何一项所述的方法，包括，使用按需滴出印刷技术将透明导电材料和/或包括导电颗粒的流体选择性地沉积在基板上。

46.按照权利要求41到45中任何一项所述的方法，包括，将导电颗粒沉积在基板上，并且在沉积之后对其进行处理，以增大所述至少一条迹线的电导率。

47.按照权利要求45所述的方法，包括，使所沉积的导电颗粒形成所述至少一条导电迹线，所述至少一条导电迹线是连续的、分立的导电迹线。

48.按照权利要求41到47中任何一项所述的方法，包括，通过烧结、熔化和退火中的至少一种形成所述迹线。

49.按照权利要求41到48中任何一项所述的方法，其中电导体适于在显示设备中使用，并且所述至少一条导电迹线具有这样的大小：在显示设备工作期间对用户不可见。

50.按照权利要求41到49中任何一项所述的方法，其中所述至少一条导电迹线具有等于或小于100微米的宽度，并且优选地等于或小于50微米。

51.按照权利要求41到50中任何一项所述的方法，包括，使所述透明导电材料与显示设备的像素对齐，并且优选地将所述电导体设置成起到电荷的源或汇的作用，以便激活或停用所述像素。

52.按照权利要求41到51中任何一项所述的方法，包括，将所述至少一条导电迹线形成为限定出窗，并且优选地使用按需滴出印刷技术将透明导电材料沉积在所述窗内。

53.一种制造电导体的方法，包括在基板上选择性地形成至少一条限定出窗的导电迹线，该窗至少部分地由所述迹线围绕，并且随后使用按需滴出印刷技术将透明材料沉积在所述窗内，该迹线为电荷向透明材料的迁移提供源或者为电荷从透明材料的迁移提供汇。

54.按照权利要求53所述的方法，其中所述至少一条导电迹线是使用平版印刷技术形成在基板上的。

55.按照权利要求53所述的方法，其中所述至少一条导电迹线是使用镀层技术形成在基板上的。

56.按照权利要求52到55中任何一项所述的方法，其中所述至少一条导电迹线为透明材料提供容纳阱。

57.按照权利要求52到56中任何一项所述的方法，其中在所述窗内沉积了单独一层透明材料。

58.按照权利要求52到56中任何一项所述的方法，其中在所述窗内沉积了多层透明材料。

59.按照权利要求41到58中任何一项所述的方法，其中迹线是由导电材料形成的，该导电材料在被氧化时，透明度增加，并且所述透明导电材料是通过选择性地氧化所述迹线的一些部分而形成的。

60.一种制造电导体的方法，包括在基板上形成至少一条导电迹线和透明导电材料区域，该迹线为电荷向透明材料的迁移提供源或者为电荷从透明材料的迁移提供汇，并且所述透明导电材料区域是通过选择性氧化所述迹线的至少一部分而形成的。

61.按照权利要求59或60所述的方法，其中所述选择性氧化包括紫外线氧化。

62.按照权利要求59到61中任何一项所述的方法，其中所述选择性氧化是通过应用激光照射或LED照射进行的，优选地是在氧化环境中进行的。

63.按照权利要求41到62中任何一项所述的方法，其中透明材料包括透明导电氧化物和透明聚合物中的至少一种。

64.按照权利要求41到63中任何一项所述的方法，其中透明导电材料具有散布于其中的其它的导电颗粒，所述其它的导电颗粒具有比透明材料高的电导率。

65.按照权利要求41到64中任何一项所述的方法，其中导电颗粒是金属颗粒，优选地是银、金、铜、铝、锡、锌、铅、铟、钼、镍、铂和铑颗粒中的至少一种。

66.按照权利要求41到65中任何一项所述的方法，其中在550nm波长下，导体的至少一部分具有高于70％的透明度，优选地大于80％。

67.按照权利要求41到66中任何一项所述的方法，其中所述至少一条导电迹线至少部分地围绕着透明导电材料。

68.按照权利要求41到67中任何一项所述的方法，其中所述至少一条迹线和透明材料部分重叠。

69.按照权利要求41到68中任何一项所述的方法，其中所述至少一条迹线直接接触透明材料。

70.按照权利要求41到69中任何一项所述的方法，包括，还在所述至少一条迹线与透明材料之间设置导电材料。

71.按照权利要求41到70中任何一项所述的方法，其中基板是透明基板。

72.按照权利要求71所述的方法，包括还在基板与透明导电材料之间设置透明材料。

73.按照权利要求41到72中任何一项所述的方法，其中，在550nm波长下，所述至少一条导电迹线具有比透明材料低的透明度。

74.按照权利要求41到73中任何一项所述的方法，包括将所述透明材料沉积在所述至少一条导电迹线之上。

75.按照权利要求41到74中任何一项所述的方法，其中导电材料包括熔化温度比透明材料的熔化温度低的金属。

76.按照权利要求41到75中任何一项所述的方法，其中导电迹线和透明导电材料中至少之一是使用纳米技术形成的。

77.按照权利要求41到76中任何一项所述的方法，其中所述导电颗粒是沉积在形成于基板之上的槽内的，优选地是部分填充了这些槽。

78.按照权利要求77所述的方法，其中这些槽是形成在形成于基板之上的涂层内的。

79.按照权利要求77或78所述的方法，其中这些槽是通过激光消融形成的。

80.按照前述任何一项权利要求所述的方法，包括将所述至少一条导电迹线形成为交指型图案。

81.按照权利要求1到40中任何一项所述的电导体，其中透明导电材料是半透明导电材料。

82.按照权利要求41到80中任何一项所述的方法，其中透明导电材料是半透明导电材料。

83.用于形成电导体的设备，包括用于将透明导电材料沉积在基板上的装置，和用于将导电颗粒沉积在基板上从而形成至少一条导电迹线的装置，所述导电迹线为电荷向透明材料的迁移提供源或者为电荷从透明材料的迁移提供汇。

84.按照权利要求83所述的设备，其中所述用于沉积所述透明导电材料的装置和/或用于沉积导电颗粒的装置包括适于实施按需滴出印刷技术的印刷头。

85.按照权利要求83或84所述的设备，包括用于处理所述透明导电材料和/或所述导电颗粒的装置，优选地是在沉积之后进行处理。

86.按照权利要求85所述的设备，其中所述处理装置包括用于熔化、烧结和退火中至少一种的装置。

87.按照权利要求84或85所述的设备，其中所述处理装置包括激光器，该激光器优选地安装在所述或一个印刷头上。

88.一种显示设备，包括至少一个像素和按照权利要求1到40中任何一项所述的电导体，其中透明导电材料与所述至少一个像素对齐，并且优选地该电导体起到电荷的源或汇的作用，从而激活或停用所述至少一个像素。

89.一种制造电子设备的方法，包括使用按需滴出印刷技术沉积电导体，该电导体包括透明导电材料，该透明导电材料具有散布于其中的导电颗粒，这些导电颗粒由电导率高于透明材料的材料形成。

90.一种形成电子设备的方法，包括将表面设置成，使得沉积在该表面的接收部分上的沉积材料流往该表面的期望部分。

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