FR2996358A1 - Electrode transparente et procede de fabrication associe - Google Patents
Electrode transparente et procede de fabrication associe Download PDFInfo
- Publication number
- FR2996358A1 FR2996358A1 FR1259358A FR1259358A FR2996358A1 FR 2996358 A1 FR2996358 A1 FR 2996358A1 FR 1259358 A FR1259358 A FR 1259358A FR 1259358 A FR1259358 A FR 1259358A FR 2996358 A1 FR2996358 A1 FR 2996358A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- transparent electrode
- nanofilaments
- polymer
- electrode according
- conductive
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 51
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 45
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 45
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 35
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 32
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 32
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 claims abstract description 21
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 239000002998 adhesive polymer Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 34
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 33
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 20
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 17
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 16
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 claims description 13
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 claims description 13
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 claims description 12
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 9
- 229920005570 flexible polymer Polymers 0.000 claims description 8
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 claims description 7
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 claims description 7
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 claims description 6
- 229920006222 acrylic ester polymer Polymers 0.000 claims description 6
- NTXGQCSETZTARF-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diene;prop-2-enenitrile Chemical compound C=CC=C.C=CC#N NTXGQCSETZTARF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011115 styrene butadiene Substances 0.000 claims description 6
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 5
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 claims description 5
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 5
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 claims description 4
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 claims description 4
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 description 18
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 16
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 14
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 14
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 10
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 10
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229920000144 PEDOT:PSS Polymers 0.000 description 7
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 7
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 7
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 7
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 4
- 229920012266 Poly(ether sulfone) PES Polymers 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- KQNPFQTWMSNSAP-UHFFFAOYSA-N isobutyric acid Chemical compound CC(C)C(O)=O KQNPFQTWMSNSAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 229920001643 poly(ether ketone) Polymers 0.000 description 4
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 4
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 4
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 4
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 4
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 description 4
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 229920002614 Polyether block amide Polymers 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N [(2s,3r,4s,5r,6r)-2-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-trinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-3,5-dinitrooxy-6-(nitrooxymethyl)oxan-4-yl] nitrate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O1)O[N+]([O-])=O)CO[N+](=O)[O-])[C@@H]1[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O[C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N 0.000 description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 2
- 229920003086 cellulose ether Polymers 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 2
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 2
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 2
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 2
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 2
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 2
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920001230 polyarylate Polymers 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 2
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 2
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 2
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 2
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- YMMGRPLNZPTZBS-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydrothieno[2,3-b][1,4]dioxine Chemical compound O1CCOC2=C1C=CS2 YMMGRPLNZPTZBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 241001425800 Pipa Species 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000004820 Pressure-sensitive adhesive Substances 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- CETRZFQIITUQQL-UHFFFAOYSA-N dmso dimethylsulfoxide Chemical compound CS(C)=O.CS(C)=O CETRZFQIITUQQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 1
- 239000007888 film coating Substances 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010416 ion conductor Substances 0.000 description 1
- SYJRVVFAAIUVDH-UHFFFAOYSA-N ipa isopropanol Chemical compound CC(C)O.CC(C)O SYJRVVFAAIUVDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001540 jet deposition Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 description 1
- 239000003495 polar organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000002371 ultraviolet--visible spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/80—Constructional details
- H10K30/81—Electrodes
- H10K30/82—Transparent electrodes, e.g. indium tin oxide [ITO] electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/80—Constructional details
- H10K30/81—Electrodes
- H10K30/82—Transparent electrodes, e.g. indium tin oxide [ITO] electrodes
- H10K30/821—Transparent electrodes, e.g. indium tin oxide [ITO] electrodes comprising carbon nanotubes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/805—Electrodes
- H10K50/81—Anodes
- H10K50/816—Multilayers, e.g. transparent multilayers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/805—Electrodes
- H10K50/82—Cathodes
- H10K50/828—Transparent cathodes, e.g. comprising thin metal layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/10—Organic polymers or oligomers
- H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
- H10K85/113—Heteroaromatic compounds comprising sulfur or selene, e.g. polythiophene
- H10K85/1135—Polyethylene dioxythiophene [PEDOT]; Derivatives thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/10—Organic polymers or oligomers
- H10K85/141—Organic polymers or oligomers comprising aliphatic or olefinic chains, e.g. poly N-vinylcarbazol, PVC or PTFE
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/10—Organic polymers or oligomers
- H10K85/151—Copolymers
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
-
- 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
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
- Y10T428/31533—Of polythioether
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
La présente invention concerne une électrode transparente conductrice multicouche, comportant : - une couche substrat, - une couche conductrice comprenant : ○ au moins un polymère conducteur polythiophène éventuellement substitué, et ○ un réseau percolant de nanofilaments métalliques, la couche conductrice étant en contact direct avec la couche substrat et que la couche conductrice comportant également au moins un polymère adhésif ou copolymère adhésif. L'invention concerne également le procédé de fabrication d'une telle électrode transparente conductrice multicouche.
Description
Electrode transparente et procédé de fabrication associé.
La présente invention concerne une électrode transparente conductrice ainsi que son procédé de fabrication, dans le domaine général de l'électronique organique. Les électrodes transparentes conductrices présentant à la fois une transmittance et des propriétés de conductivité électrique élevées font actuellement l'objet de développements considérables dans le domaine des équipements électroniques, ce type d'électrodes étant de plus en plus utilisé pour des dispositifs tels que les cellules photovoltaïques, les écrans à cristaux liquides, les diodes électroluminescentes organiques (OLED) ou les diodes électroluminescentes polymériques (PLED), ainsi que les écrans tactiles. Afin d'obtenir des électrodes transparentes conductrices ayant une transmittance et des propriétés de conductivité électrique élevées, il est connu d'avoir une électrode transparente conductrice multicouche comportant dans un premier temps une couche substrat sur laquelle sont déposés une couche d'adhésion, un réseau percolant de nanofilaments métalliques et une couche d'encapsulation en polymère conducteur comme par exemple un mélange poly(3,4- éthylènedioxythiophène) (PEDOT) et poly(styrène sulfonate) de sodium (PSS), formant ce que l'on appel le PEDOT:PSS. La demande US2009/129004 propose une électrode transparente multicouche permettant d'atteindre toutes les propriétés recherchées, 30 notamment en transmittance et en résistivité de surface. Néanmoins, BRT1059 une telle électrode comporte une architecture complexe, avec un substrat, une couche d'adhésion, une couche constituée de nanofilaments métalliques, une couche d'homogénéisation électrique comportant des nanotubes de carbone et un polymère conducteur. Cette addition de couches entraîne un coût important pour le procédé. De plus, la nécessité d'utiliser une couche d'adhésion entraîne une perte de transmission optique. Enfin, la couche d'homogénéisation est à base de nanotubes de carbone, qui posent des problèmes de dispersion. Il est donc désirable de développer une électrode transparente 10 conductrice comportant un minimum de couches, et ne comportant pas de nanotubes de carbone. Un des buts de l'invention est donc de remédier au moins partiellement aux inconvénients de l'art antérieur et de proposer une 15 électrode transparente conductrice multicouche ayant une transmittance et des propriétés de conductivité électrique élevées, ainsi que son procédé de fabrication. La présente invention concerne donc une électrode transparente 20 conductrice multicouche, comportant : - une couche substrat, - une couche conductrice comprenant : o au moins un polymère conducteur polythiophène éventuellement substitué, et 25 o un réseau percolant de nanofilaments métalliques, la couche conductrice étant en contact direct avec la couche substrat et la couche conductrice comportant également au moins un polymère adhésif ou copolymère adhésif. L'électrode transparente conductrice multicouche selon 30 l'invention répond aux exigences et propriétés suivantes : BRT1059 - une résistance électrique de surface R, inférieure à 100 Q/E, - une transmittance moyenne Tmoy dans le spectre du visible, supérieure ou égale à 75%, - une adhésion au substrat directe, et - une absence de défauts optiques. Selon un aspect de l'invention, la couche conductrice comporte également au moins un polymère additionnel.
Selon un autre aspect de l'invention, le polymère additionnel est du polyvinylpyrrolidone. Selon un autre aspect de l'invention, l'électrode transparente conductrice multicouche présente une transmittance moyenne sur le 15 spectre visible supérieure ou égale à 75 %. Selon un autre aspect de l'invention, l'électrode transparente conductrice multicouche présente une résistance de surface inférieure à 100 Q/E. 20 Selon un autre aspect de l'invention, le substrat est choisi parmi, le verre et les polymères flexibles transparents. Selon un autre aspect de l'invention, les nanofilaments 25 métalliques sont des nanofilaments de métaux nobles. Selon un autre aspect de l'invention, les nanofilaments métalliques sont des nanofilaments de métaux non nobles. BRT1059 Selon un autre aspect de l'invention, le polymère adhésif ou copolymère adhésif est choisit parmi les polymères polyacétate de vinyle, copolymères d'acrylonytrile - acrylique ester, copolymères styrène butadiène acrylonytrile, copolymères butadiène acrylonitrile, copolymères styrène butadiène et polymères ester acrylique. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une électrode transparente conductrice multicouche, comportant les étapes suivantes : - une étape de réalisation et d'application d'une couche conductrice directement sur une couche substrat, ladite couche conductrice comportant : o au moins un polymère conducteur polythiophène éventuellement substitué, o un réseau percolant de nanofilaments métalliques, et o au moins un polymère adhésif ou copolymère adhésif, - une étape de réticulation de la couche conductrice. Selon un aspect du procédé selon l'invention, l'étape de réalisation 20 et d'application d'une couche conductrice directement sur la couche substrat comporte les sous-étapes suivantes : - une sous-étape de réalisation d'une composition formant la couche conductrice comportant : o une dispersion ou suspension d'au moins un polymère 25 conducteur polythiophène éventuellement substitué, o au moins un polymère adhésif ou copolymère adhésif, - une sous-étape d'ajout d'une suspension de nanofilaments métalliques à la composition formant la couche conductrice, et - une sous-étape d'application du mélange directement sur la 30 couche substrat. BRT1059 Selon un autre aspect du procédé selon l'invention, l'étape de réalisation et d'application d'une couche conductrice directement sur la couche substrat comporte les sous-étapes suivantes : - une sous-étape de réalisation d'une composition formant la couche conductrice comportant : o une dispersion ou suspension d'au moins un polymère conducteur polythiophène éventuellement substitué, o au moins un polymère adhésif ou copolymère adhésif, - une sous-étape d'application d'une suspension de nanofilaments métalliques directement sur la couche substrat de sorte à former un réseau percolant de nanofilaments métalliques, - une sous-étape d'application de la composition formant la couche conductrice sur le réseau percolant de nanofilaments métalliques. Selon un autre aspect du procédé selon l'invention, la composition formant la couche conductrice comporte en outre au moins un polymère 20 additionnel. Selon un autre aspect du procédé selon l'invention, le polymère additionnel est du polyvinylpyrrolidone. 25 Selon un autre aspect du procédé selon l'invention, le substrat de la couche substrat est choisi parmi, le verre et les polymères flexibles transparents. Selon un autre aspect du procédé selon l'invention, les 30 nanofilaments métalliques sont des nanofilaments de métaux nobles. BRT1059 Selon un autre aspect du procédé selon l'invention, les nanofilaments métalliques sont des nanofilaments de métaux nobles.
Selon un autre aspect du procédé selon l'invention, le polymère adhésif ou copolymère adhésif est choisit parmi les polymères polyacétate de vinyle, copolymères d'acrylonytrile - acrylique ester, copolymères styrène butadiène acrylonytrile, copolymères butadiène acrylonitrile, copolymères styrène butadiène et polymères ester acrylique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels : la figure 1 montre une représentation schématique en coupe des différentes couches de l'électrode transparente conductrice multicouche, la figure 2 montre un organigramme des différentes étapes du procédé de fabrication selon l'invention. La présente invention concerne une électrode transparente conductrice multicouche, illustrée sur la figure 1. Ce type d'électrode ayant de préférence une épaisseur comprise entre 0.05pm et 2011m. Ladite électrode transparente conductrice multicouche comporte : - une couche substrat 1, et - une couche conductrice 2 en contact direct avec la couche substrat 1. BRT1059 30 Afin de préserver le caractère transparent de l'électrode, la couche substrat 1 doit être transparente. Elle peut être flexible ou rigide et avantageusement choisi parmi le verre dans le cas où il doit être rigide, ou alors choisi parmi les polymères flexibles transparents tels que le 5 polyéthylène téréphtalate (PET), le polyéthylène naphtalate (PEN), le polyéthersulfone (PES), le polycarbonate (PC), le polysulfone (PSU), les résines phénoliques, les résines époxys, les résines polyesters, les résines polyimides, les résines polyétheresters, les résines polyétheramides, le polyvinyl(acétate), le nitrate de cellulose, l'acétate de 10 cellulose, le polystyrène, les polyoléfines, le polyamide, les polyuréthanes aliphatiques, le polyacrylonitrile, le polytétrafluoroéthylène (PTFS), le polyméthylméthacrylate (PMMA), le polyarylate, les polyétherimides, les polyéthers cétones (PEK), les polyéthers éthers cétones (PEEK) et le polyfluorure de vinylidène (PVDF), 15 les polymères flexibles les plus préférés étant le polyéthylène téréphtalate (PET), le polyéthylène naphtalate (PEN) et le polyéthersuifone (PES). La couche conductrice 2 comporte : 20 (a) au moins un polymère conducteur polythiophène éventuellement substitué, (b) au moins un polymère adhésif ou copolymère adhésif, (c) un réseau percolant de nanofilaments métalliques 3. 25 La couche conductrice 2 peut également comporter : (d) au moins un polymère additionnel. Le polymère conducteur (a) est un polythiophène, ce dernier étant un des polymères les plus stables thermiquement et électroniquement. 30 Un polymère conducteur préféré est le poly(3,4- BRT1059 éthylènedioxythiophène)-poly(styrènesulfonate) (PEDOT: PSS), ce dernier étant stable à la lumière et à la chaleur, facile à disperser dans l'eau, et ne présentant pas d'inconvénients environnementaux.
Le polymère adhésif ou copolymère adhésif (b) peut être choisi parmi les polymères polyacétate de vinyle, copolymères d'acrylonytrile - acrylique ester, copolymères styrène butadiène acrylonytrile, copolymères butadiène acrylonitrile, copolymères styrène butadiène et polymères ester acrylique.
Le réseau percolant de nanofilaments métalliques 3 est préférentiellement composé de nanofilaments d'un métal noble tel que l'argent, l'or ou encore le platine. Le réseau percolant de nanofilaments métalliques 3 peut également être composé de nanofilaments d'un métal non noble tel que le cuivre. Le réseau percolant de nanofilaments métalliques 3 peut être constitué d'une ou de plusieurs couches de nanofilaments métalliques 3 superposées formant ainsi un réseau percolant conducteur et avoir une densité de nanofilaments métalliques 3 comprise entre 0.01pg/cm2 et luag/cue. Le polymère additionnel (d) est choisi parmi les alcools polyvinyliques (PVOH), les pyrrolidones polyvinyliques (PVP), les polyéthylènes glycols ou encore les éthers et esters de cellulose ou autres polysaccarides. Ce polymère additionnel (d) est un viscosifiant et aide à la formation d'un film de bonne qualité lors de l'application de la couche conductrice 2 sur la couche substrat 1. BRT1059 La couche conductrice 2 peut comprendre chacun des constituants (a), (b), (c) et (d) dans les proportions en poids (pour un total de 100% en poids) suivantes: (a) de 10 à 65% en poids d'au moins un polymère conducteur polythiophène éventuellement substitué, (b) de 20 à 85% en poids d'au moins un polymère adhésif ou copolymère adhésif, (c) de 5 à 40% en poids de nanofilaments métalliques 3, (d) et de 0 à 15% en poids d'au moins un polymère additionnel. 10 L'électrode transparente conductrice multicouche selon l'invention comporte ainsi : - une résistance électrique de surface R, inférieure à 100 Q/E, - une transmittance moyenne Tmoy dans le spectre du visible, 15 supérieure ou égale à 75%, - une adhésion au substrat directe, et - une absence de défauts optiques. La présente invention concerne également un procédé de 20 fabrication d'une électrode transparente conductrice multicouche, comportant les étapes suivantes : Les étapes du procédé de fabrication sont illustrées sur l'organigramme de la figure 2. 25 BRT1059 i) réalisation d'une couche conductrice 2 sur une couche substrat 1.
Lors de cette étape i, est réalisée une couche conductrice 2 sur une couche substrat 1. Afin de préserver le caractère transparent de l'électrode, la couche substrat 1 doit être transparente. Le substrat peut être flexible ou rigide et avantageusement choisi parmi le verre dans le cas où il doit être rigide, ou alors choisi parmi les polymères flexibles transparents tels que le polyéthylène téréphtalate (PET), le polyéthylène naphtalate (PEN), le polyéthersulfone (PES), le polycarbonate (PC), le polysulfone (PSU), les résines phénoliques, les résines époxys, les résines polyesters, les résines polyimides, les résines polyétheresters, les résines polyétheramides, le polyvinyl(acétate), le nitrate de cellulose, l'acétate de cellulose, le polystyrène, les polyoléfines, le polyamide, les polyuréthanes aliphatiques, le polyacrylonitrile, le polytétrafluoroéthylène (PTFS), le polyméthylméthacrylate (PMMA), le polyarylate, les polyétherimides, les polyéthers cétones (PEK), les polyéthers éthers cétones (PEEK) et le polyfluorure de vinylidène (PVDF), les polymères flexibles les plus préférés étant le polyéthylène téréphtalate (PET), le polyéthylène naphtalate (PEN) et le polyéthersuifone (PES).
La couche conductrice 2 comporte : (a) au moins un polymère conducteur polythiophène éventuellement substitué, (b) au moins un polymère adhésif ou copolymère adhésif, (c) un réseau percolant de nanofilaments métalliques 3. BRT1059 La couche conductrice 2 peut également comporter : (d) au moins une dissolution de polymère.
Le polymère conducteur (a) est un polythiophène, ce dernier étant un des polymères les plus stables thermiquement et électroniquement. Un polymère conducteur préféré est le poly(3,4- éthylènedioxythiophène)-poly(styrènesulfonate) (PEDOT: PSS), ce dernier étant stable à la lumière et à la chaleur, facile à disperser dans l'eau, et 10 ne présentant pas d'inconvénients environnementaux. Le polymère adhésif ou copolymère adhésif (b) est choisit parmi les polymères polyacétate de vinyle, copolymères d'acrylonytrile - acrylique ester, copolymères styrène butadiène acrylonytrile, 15 copolymères butadiène acrylonitrile, copolymères styrène butadiène et polymères ester acrylique. Le polymère additionnel (d) est choisi parmi les alcools polyvinyliques (PVOH), les pyrrolidones polyvinyliques (PVP), les 20 polyéthylènes glycols ou encore les éthers et esters de cellulose ou autres polysaccarides. Une première sous-étape 101 de l'étape i) de réalisation de la couche conductrice 2 est donc la réalisation d'une composition formant 25 la couche conductrice 2. Pour cela les composants (a), (b) et éventuellement (d) sont mélangés entre eux afin de former ladite composition. Pour cela, le polymère conducteur (a) peut se présenter sous la forme d'une dispersion ou d'une suspension dans l'eau et/ou dans un 30 solvant, ledit solvant étant de préférence un solvant organique polaire BRT1059 choisi parmi le diméthylsulfoxyde (DMSO), le N-méthy1-2-pyrrolidone (NMP), l'éthylène glycol, le tétrahydrofuranne (THF), le diméthylacétate (DMAc), le diméthylformamide (DMF), le polymère conducteur (b) étant de préférence en dispersion ou en suspension dans de l'eau, du diméthylsulfoxyde (DMSO) ou de l'éthylène glycol. Le polymère additionnel (d) peut quant à lui se présenter sous la forme d'une dispersion ou d'une suspension dans l'eau et/ou dans un solvant, ledit solvant étant de préférence un solvant organique choisi parmi le diméthylsulfoxyde (DMSO), le N-méthy1-2-pyrrolidone (NMP), l'éthylène glycol, le tétrahydrofuranne (THF), le diméthylacétate (DMAc) ou le diméthylformamide (DMF). La réalisation de la composition formant la couche conductrice peut comporter des étapes successives de mélanges et d'agitation, par exemple au moyen d'agitateur magnétique comme illustré dans les exemples de composition des exemples A à D décrits plus bas dans la partie expérimentale. Selon un premier mode de réalisation du procédé de fabrication selon l'invention, les nanofilaments métalliques 3 sous forme de suspension sont ajoutés directement, lors d'une sous-étape 103 à la composition formant la couche conductrice 2. Ces nanofilaments métalliques 3, par exemple constitués de métaux nobles, comme l'argent, l'or ou encore le platine, sont préférentiellement en solution dans de l'isopropanol (IPA). La composition formant la couche conductrice 2 est ensuite déposée lors d'une sous-étape 105 sur la couche de substrat 1, selon n'importe quelle méthode connue de l'homme de l'art, les techniques les 30 plus utilisées étant le spray coating (recouvrement par pulvérisation) , le BRT1059 dépôt au jet d'encre, le dépôt au trempé, le dépôt au tire-film, le dépôt au spin-coater (tournette de dépôt), le dépôt par imprégnation, le dépôt au slot-die (fente d'enduction), le dépôt à la racle, ou la flexogravure, et ce de manière à obtenir un film comportant un réseau percolant de nanofilaments métalliques 3. Selon un second mode de réalisation du procédé de fabrication selon l'invention, les nanofilaments métalliques 3 sont déposés au préalable, lors d'une sous-étape 107, directement sur la couche substrat 10 1 afin de former un réseau percolant de nanofilaments métalliques 3. Pour cela, une suspension de nanofilaments métalliques 3 est appliquée directement sur la couche substrat 1. Afin de former la suspension de nanofilaments métalliques 3, 15 lesdits nanofilaments métalliques 3 sont préalablement dispersés dans un solvant organique facilement évaporable (par exemple l'éthanol) ou encore dispersés dans un milieu aqueux en présence d'un tensioactif (de préférence un conducteur ionique). C'est cette suspension de nanofilaments métalliques 3 dans un solvant, par exemple l'isopropanol 20 (IPA), qui est appliquée sur la couche de substrat 1. Les nanofilaments métalliques 3 peuvent être constitués de métaux nobles, comme par exemple l'argent, l'or ou encore le platine. Les nanofilaments métalliques 3 peuvent également être constitués de métaux non nobles, comme par exemple le cuivre. 25 La suspension de nanofilaments métalliques 3 peut être déposée sur la couche substrat 1, selon n'importe quelle méthode connue de l'homme de l'art, les techniques les plus utilisées étant le spray coating, le dépôt au jet d'encre, le dépôt au trempé, le dépôt au tire-film, le dépôt BRT1059 au spin-coater, le dépôt par imprégnation, le dépôt au slot-die, le dépôt à la racle, ou la flexogravure. La qualité de la dispersion des nanofilaments métalliques 3 dans la suspension conditionne la qualité du réseau percolant formé après évaporation. Par exemple, la concentration de la dispersion peut être entre 0.01wt% et lOwt%, de préférence entre 0.1wt% et 2wt%, dans le cas d'un réseau percolant effectué en un seul passage. La qualité du réseau percolant formé est également définie par la 10 densité de nanofilaments métalliques 3 présents dans le réseau percolant, cette densité étant comprise entre 0.01pg/cm2 et lmg/cm2, de préférence entre 0.01pg/cm2 et 10pg/cm2. Le réseau percolant de nanofilaments métalliques 3 final peut être 15 constitué de plusieurs couches de nanofilaments métalliques 3 superposées. Pour cela, il suffit de répéter les étapes de dépôt autant de fois que l'on désire obtenir de couches de nanofilaments métalliques 3. Par exemple, le réseau percolant de nanofilaments métalliques 3 peut comporter de 1 à 800 couches superposées, de préférence moins de 100 20 couches, avec une dispersion de nanofilaments métalliques 3 à 0.1wt%. Suite à la sous-étape 107 de dépôt du réseau percolant de nanofilaments métalliques 3 sur la couche substrat 1, la composition formant la couche conductrice 2 est appliquée sur le réseau percolant 25 de nanofilaments métalliques 3, lors d'une sous-étape 109, selon n'importe quelle méthode connue de l'homme de l'art, les techniques les plus utilisées étant le spray coating, le dépôt au jet d'encre, le dépôt au trempé, le dépôt au tire-film, le dépôt au spin-coater, le dépôt par imprégnation, le dépôt au slot-die, le dépôt à la racle, ou la flexogravure, 30 et ce de manière à obtenir un film dont l'épaisseur peut être comprises BRT1059 entre 50 nm et 15 -Rm et comportant un réseau percolant de nanofilaments métalliques 3. Par la suite est réalisé une sous étape 111 de séchage afin 5 d'évaporer les différents solvants de la couche conductrice 2. Cette étape 111 de séchage peut être réalisée à une température comprise entre 20 et 50° C sous air pendant 1 à 45 minutes. ii) Réticulation de la couche conductrice 2. 10 Lors de cette étape ii, une réticulation de la couche conductrice 2 est par exemple réalisée par vulcanisation à une température de 150°c pendant une durée de 5 minutes. 15 La couche conductrice 2 peut comprendre chacun des constituants (a), (b), (c) et (d) dans les proportions en poids (pour un total de 100% en poids) suivantes: (e) de 10 à 65% en poids d'au moins un polymère conducteur polythiophène éventuellement substitué, 20 (f) de 20 à 85% en poids d'au moins un polymère adhésif ou copolymère adhésif, (g) de 5 à 40% en poids de nanofilaments métalliques 3, et (h) de 0 à 15% en poids d'au moins une dissolution de polymère additionnel. 25 BRT1059 Les résultats expérimentaux suivants, montrent des valeurs obtenues par une électrode transparente conductrice multicouche selon l'invention, pour des paramètres essentiels tels que la transmittance à la 5 longueur d'onde de 550nm T55o, la transmittance moyenne Tmoy, la résistance électrique de surface R, l'adhésion de la couche conductrice 2 à la couche substrat 1 ainsi que la présence ou non de défauts optiques. Ces résultats sont mis en relation avec des valeurs obtenues pour des électrodes transparentes conductrices multicouche issues d'un 10 contre exemple selon l'art antérieur détaillé plus loin. 1) Méthodologie des mesures: Mesure de la transmittance totale. 15 La transmittance totale, c'est-à-dire l'intensité lumineuse traversant le film sur le spectre du visible, est mesurée sur des éprouvettes 50 x 50 mm à l'aide d'un spectrophotomètre Perkin Elmer Lambda 35 CD muni d'une sphère d'intégration sur un spectre UV-visible 20 [300 nm - 900 nm]. Deux valeurs de transmittance sont relevées: - la valeur de transmittance à 550 nm T550, et - la valeur moyenne de transmittance Tmoy sur tout le spectre 25 du visible, cette valeur correspondant à la valeur moyenne des transmittances sur le spectre du visible. Cette valeur est mesurée tous les 10 nui. BRT1059 Mesure de la résistance électrique de surface. La résistance électrique de surface (en Q/E) peut être définie par 5 la formule suivante: R= - = - e : épaisseur de la couche conductrice (en cm), : conductivité de la couche (en S/cm) (a = 1/p), p : résistivité de la couche (en S). cm). 10 La résistance électrique de surface est mesurée sur des éprouvettes 20 x 20 mm à l'aide d'un ohmètre Keithley 2400 SourceMeter CD et des deux pointes pour faires les mesures. Des contacts en or sont préalablement déposés sur l'électrode par CVD, afin de 15 faciliter les mesures. Evaluation de présence de défauts. L'évaluation de la présence de défauts dans l'électrode 20 transparente est réalisée sur des éprouvettes 50x50 mm à l'aide d'un microscope optique Olympus BX51 CD au grossissement (x100, x200, x400). Chaque éprouvette est observée au microscope aux différents grossissements dans son intégralité. Toutes les éprouvettes ne présentant pas de défauts supérieurs à 5 -Rm sont considérées comme 25 valides. BRT1059 Evaluation de l'adhésion de l'électrode au substrat. L'évaluation de l'adhésion de l'électrode au substrat est réalisée 5 sur des éprouvettes 50x50 mm grâce à un test d'adhésion ASTMD3359 CD. Le principe de ce test consiste à effectuer un quadrillage en réalisant des incisions parallèles et perpendiculaires dans le revêtement à l'aide d'un peigne de quadrillage à molette. Les incisions doivent pénétrer jusqu'au substrat. Puis, on applique sur le quadrillage du ruban adhésif 10 sensible à la pression. Le ruban est alors retiré rapidement. Toutes les éprouvettes ne présentant par d'arrachement sont considérées comme valides. 2) Composition des exemples : 15 Légendes : DMSO Diméthylsulfoxyde PEDOT : PSS poly(3,4-éthylènedioxythiophène)-poly(styrènesulfonate) Emultex 378 CD Polyacétate de vinyle Revacryl 272 CD Copolymère d'acrylonitrile - acrylique ester Synthomer 5130 CD Copolymère acrylonitrile - butadiène PVP Polyvinylpyrrolidone IPA Isopropanol BRT1059 Exemple A: 0.8 g d'une dispersion de nanofilaments d'argent à une 5 concentration de 0.19% en poids dans l'isopropanol (IPA) sont déposés à la racle sur un substrat en verre pour former un réseau percolant de nanofilaments d'argent. 10 g de DMSO sont ajoutés à 5g de PEDOT : PSS Clevios PH1000 CD 10 à 1.2% d'extrait sec. Le mélange est agité à l'aide d'un agitateur magnétique à 600 rpm. Après 10 minutes agitation, 0.6g d'Emultex 378 CD (extrait sec 45%, Tg = 40 °C) sont ajoutés à la solution et agités pendant 30 minutes. 15 Le mélange obtenu est alors déposé à l'aide d'une racle sur le réseau percolant de nanofilaments d'argent. Ce dernier est vulcanisé à 150 °C pendant une durée de 5 minutes. Exemple B: 0.8 g d'une dispersion de nanofilaments d'argent à une concentration de 0.19% en poids dans PIPA sont déposés à la racle sur un substrat souple (PET, PEN) pour former un réseau percolant de nanofilaments d'argent. 10 g de DMSO sont ajoutés à 30 mg de PVP (dilué à 20% dans de l'eau déionizée) puis agités 10 minutes à l'aide d'un agitateur magnétique à 600 rpm. 5g de PEDOT : PSS Clevios PH1000 CD à 1.2% d'extrait sec sont ensuite additionnés au mélange précédent. Après 10 BRT1059 20 25 minutes agitation supplémentaire, 0.6g de Revacryl 272 CD (extrait sec 45%, Tg = -30 °C) sont ajoutés à la solution et agités pendant 30 minutes. Le mélange obtenu est alors déposé à l'aide d'une racle sur le 5 réseau percolant de nanofilaments d'argent. Ce dernier est vulcanisé à 150 °C pendant une durée de 5 minutes. Exemple C: 10 20 g de DMSO sont ajoutés à 20 mg de PVP (dilué à 20% dans de l'eau déionizée) puis agités 10 minutes à l'aide d'un agitateur magnétique à 600 rpm. 5 g de PEDOT : PSS Clevios PH1000 CD à 1.2% d'extrait sec sont ensuite additionnés au mélange précédent. Après 10 minutes agitation supplémentaire, 0.6 g d'Emultex 378 CD (extrait sec 15 45%, Tg = 40 °C) et 4 g d'une dispersion de nanofilaments d'argent à une concentration de 2.48% en poids dans IPA sont ajoutés à la solution et agités pendant 30 minutes. Le mélange obtenu est alors déposé à l'aide d'une racle sur un substrat en verre. Le dépôt est ensuite vulcanisé à 150 °C pendant une 20 durée de 5 minutes. Exemple D: 0.6 g d'une dispersion de nanofilaments d'argent à une 25 concentration de 0.19% en poids dans IPA sont déposés à la racle sur un substrat en verre pour former un réseau percolant de nanofilaments d'argent. BRT1059 10 g de DMSO sont ajoutés à 30 mg de PVP (dilué à 20% dans de l'eau déionizée) puis agités 10 minutes à l'aide d'un agitateur magnétique à 600 rpm. 5g de PEDOT : PSS Clevios PH1000 CD à 1.2% d'extrait sec sont ensuite additionnés au mélange précédent. Après 10 minutes agitation supplémentaire, 0.6g de Revacryl 272 CD (extrait sec 45%, Tg = -30 °C) sont ajoutés à la solution et agités pendant 30 minutes. Le mélange obtenu est alors déposé à l'aide d'une racle sur le réseau percolant de nanofilaments d'argent. Ce dernier est vulcanisé à 10 150 °C pendant une durée de 5 minutes. Contre-exemple selon l'art antérieur: 2 g de caoutchouc nitrile (NBR) Synthomer 5130 CD auto-réticulant 15 et préalablement dilué à 15% avec de l'eau distillée, sont déposés sur un substrat souple (PET, PEN) à l'aide d'un spin coater suivant les paramètres suivants : accélération 200 rpm/s, vitesse 2000 rpm pendant 100s. Le film de latex est ensuite vulcanisé à 150°C pendant 5 minutes dans une étuve. 20 2 g de dispersion de nanofilaments d'argent à une concentration de 0.16% en poids dans l'éthanol sont ensuite déposés sur la couche de latex vulcanisé par spin coating (accélération 500 rpm.s, vitesse : 5000 rpm, temps : 100s). Cette opération est répétée 6 fois (6 couches de 25 nanofilaments d'argent) pour former un réseau percolant de nanofilaments d'agent. 8.5 mg de nanotubes de carbone MWNTs Graphistrenght C100 CD sont dispersés dans 14.17 g d'une dispersion de PEDOT : PSS Clevios BRT1059 PH1000 CD et dans 17 g de DMSO, à l'aide d'un mélangeur à haut cisaillement (Silverson L5M CD) à une vitesse de 800 tour/minute pendant 2 heures.
Dans 3.76 g de Synthomer CD en suspension aqueuse, 31.1 g de la dispersion de nanotubes de carbone précédemment préparée sont ajoutés. Le mélange est ensuite agité à l'aide d'un agitateur magnétique pendant 30 minutes.
Le mélange obtenu est ensuite filtré à l'aide d'une grille en inox (0 = 50 pin), ceci afin d'éliminer les poussières et les gros agrégats de nanotubes de carbone mal dispersés. Le mélange est ensuite appliqué sur le réseau percolant de nanofilaments d'argent à l'aide d'un spin coater (accélération 500 15 rpm.s, vitesse : 5000 rpm, temps : 100s). Ce dernier est vulcanisé à 150°C pendant 5 minutes. BRT1059 Résultats : Exemple Exemple Exemple Exemple Contre- A B C D exemple Transmittance 82.6 83.2 81.8 88.5 82.1 à 550 nm (%) Transmittance moyenne (%) 81.3 82.0 80.0 86 80.2 Résistance de 12 16 22 30 38 surface (S2/o) Adhésion au Validé Validé Validé Validé Validé substrat Absence de Validé Validé Validé Validé Non validé défauts optiques La présence d'un polymère adhésif ou copolymère adhésif (b) directement dans la couche conductrice 2 permet un contact direct et une adhésion directe de cette dernière sur la couche substrat 1 sans qu'il soit nécessaire d'appliquer au préalable une couche d'adhésion supplémentaire sur ladite couche substrat 1. Cela permet alors une transmittance élevée. De plus la composition de le couche conductrice 2 permet une résistance de surface faible et ce sans présence d'éléments « dopant » la conductivité comme par exemple des nanotubes de carbone utilisés dans l'art antérieur. Cette électrode transparente conductrice multicouche, présente 15 ainsi une transmittance élevée, une résistance électrique de surface BRT1059 faible et ce pour un coût réduit car de composition plus simple et nécessitant moins d'étapes de fabrication. BRT1059
Claims (18)
- REVENDICATIONS1) Electrode transparente conductrice multicouche, comportant : - une couche substrat (1), - une couche conductrice (2) comprenant : o au moins un polymère conducteur polythiophène éventuellement substitué, et o un réseau percolant de nanofilaments métalliques (3), caractérisé en ce que la couche conductrice (2) est en contact direct avec 10 la couche substrat (1) et que la couche conductrice (2) comporte également au moins un polymère adhésif ou copolymère adhésif.
- 2) Electrode transparente conductrice multicouche selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la couche conductrice 15 (2) comporte également au moins un polymère additionnel.
- 3) Electrode transparente conductrice multicouche selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le polymère additionnel est du polyvinylpyrrolidone. 20
- 4) Electrode transparente conductrice multicouche selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle présente une transmittance moyenne sur le spectre visible supérieure ou égale à 75 %. 25
- 5) Electrode transparente conductrice multicouche selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'elle présente une résistance de surface inférieure à 100 n/u.
- 6) Electrode transparente conductrice multicouche selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le substrat (1) est choisi parmi, le verre et les polymères flexibles transparents.
- 7) Electrode transparente conductrice multicouche selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les nanofilaments métalliques (3) sont des nanofilaments de métaux nobles.
- 8) Electrode transparente conductrice multicouche selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les nanofilaments métalliques (3) sont des nanofilaments de métaux non nobles.
- 9) Electrode transparente conductrice multicouche selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le polymère adhésif ou copolymère adhésif est choisit parmi les polymères polyacétate de vinyle, copolymères d'acrylonytrile - acrylique ester, copolymères styrène butadiène acrylonytrile, copolymères butadiène acrylonitrile, copolymères styrène butadiène et polymères ester acrylique.
- 10) Procédé de fabrication d'une électrode transparente conductrice multicouche, comportant les étapes suivantes : une étape (i) de réalisation et d'application d'une couche conductrice (2) directement sur une couche substrat (1), ladite couche conductrice (2) comportant : o au moins un polymère conducteur polythiophène éventuellement substitué, o un réseau percolant de nanofilaments métalliques (3), et o au moins un polymère adhésif ou copolymère adhésif, une étape (ii) de réticulation de la couche conductrice (2).30
- 11) Procédé de fabrication d'une électrode transparente conductrice multicouche selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'étape (i) de réalisation et d'application d'une couche conductrice (2) directement sur la couche substrat (1) comporte les sous-étapes suivantes : une sous-étape (101) de réalisation d'une composition formant la couche conductrice (2) comportant : o une dispersion ou suspension d'au moins un polymère conducteur polythiophène éventuellement substitué, o au moins un polymère adhésif ou copolymère adhésif, une sous-étape (103) d'ajout d'une suspension de nanofilaments métalliques (3) à la composition formant la couche conductrice (2), une sous-étape (105) d'application du mélange directement sur la couche substrat (1), et une sous-étape (111) de séchage.
- 12) Procédé de fabrication d'une électrode transparente conductrice multicouche selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'étape (i) de réalisation et d'application d'une couche conductrice (2) directement 20 sur la couche substrat (1) comporte les sous-étapes suivantes : une sous-étape (101) de réalisation d'une composition formant la couche conductrice (2) comportant : o une dispersion ou suspension d'au moins un polymère conducteur polythiophène éventuellement substitué, 25 o au moins un polymère adhésif ou copolymère adhésif, une sous-étape (107) d'application d'une suspension de nanofilaments métalliques (3) directement sur la couche substrat (1) de sorte à former un réseau percolant de nanofilaments métalliques (3),une sous-étape (109) d'application de la composition formant la couche conductrice (2) sur le réseau percolant de nanofilaments métalliques (3), et une sous-étape (111) de séchage.
- 13) Procédé de fabrication d'une électrode transparente conductrice multicouche selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce que la composition formant la couche conductrice (2) comporte en outre au moins un polymère additionnel.
- 14) Procédé de fabrication d'une électrode transparente conductrice multicouche selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le polymère additionnel est du polyvinylpyrrolidone. 15
- 15) Procédé de fabrication d'une électrode transparente conductrice multicouche selon l'une des revendications 10 à 14, caractérisée en ce que le substrat de la couche substrat (1) est choisi parmi, le verre et les polymères flexibles transparents. 20
- 16) Procédé de fabrication d'une électrode transparente conductrice multicouche selon l'une des revendications 10 à 15, caractérisée en ce que les nanofilaments métalliques (3) sont des nanofilaments de métaux nobles. 25
- 17) Procédé de fabrication d'une électrode transparente conductrice multicouche selon l'une des revendications 10 à 15, caractérisée en ce que les nanofilaments métalliques (3) sont des nanofilaments de métaux non nobles. 10
- 18) Procédé de fabrication d'une électrode transparente conductrice multicouche selon l'une des revendications 10 à 17, caractérisée en ce que le polymère adhésif ou copolymère adhésif est choisit parmi les polymères polyacétate de vinyle, copolymères d'acrylonytrile - acrylique ester, copolymères styrène butadiène acrylonytrile, copolymères butadiène acrylonitrile, copolymères styrène butadiène et polymères ester acrylique.
Priority Applications (10)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1259358A FR2996358B1 (fr) | 2012-10-03 | 2012-10-03 | Electrode transparente et procede de fabrication associe |
EP13783868.6A EP2904650A2 (fr) | 2012-10-03 | 2013-10-02 | Electrode transparente et procede de fabrication associe |
JP2015535013A JP6371769B2 (ja) | 2012-10-03 | 2013-10-02 | 透明電極およびその製造方法 |
KR1020157011162A KR20150066552A (ko) | 2012-10-03 | 2013-10-02 | 투명 전극 및 관련 제조 방법 |
PCT/EP2013/070593 WO2014053574A2 (fr) | 2012-10-03 | 2013-10-02 | Electrode transparente et procede de fabrication associe |
MX2015004299A MX2015004299A (es) | 2012-10-03 | 2013-10-02 | Electrodo transparente y metodo de produccion asociado. |
CN201380061804.6A CN104813498A (zh) | 2012-10-03 | 2013-10-02 | 透明电极以及相关制造工艺 |
CA 2887641 CA2887641A1 (fr) | 2012-10-03 | 2013-10-02 | Electrode transparente et procede de fabrication associe |
US14/433,313 US20150280156A1 (en) | 2012-10-03 | 2013-10-02 | Transparent electrode and associated production method |
TW102135842A TWI620359B (zh) | 2012-10-03 | 2013-10-03 | 透明電極及相關製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1259358A FR2996358B1 (fr) | 2012-10-03 | 2012-10-03 | Electrode transparente et procede de fabrication associe |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2996358A1 true FR2996358A1 (fr) | 2014-04-04 |
FR2996358B1 FR2996358B1 (fr) | 2016-01-08 |
Family
ID=48521030
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR1259358A Expired - Fee Related FR2996358B1 (fr) | 2012-10-03 | 2012-10-03 | Electrode transparente et procede de fabrication associe |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20150280156A1 (fr) |
EP (1) | EP2904650A2 (fr) |
JP (1) | JP6371769B2 (fr) |
KR (1) | KR20150066552A (fr) |
CN (1) | CN104813498A (fr) |
CA (1) | CA2887641A1 (fr) |
FR (1) | FR2996358B1 (fr) |
MX (1) | MX2015004299A (fr) |
TW (1) | TWI620359B (fr) |
WO (1) | WO2014053574A2 (fr) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2977364B1 (fr) | 2011-07-01 | 2015-02-06 | Hutchinson | Collecteur de courant et procede de fabrication correspondant |
FR2996359B1 (fr) | 2012-10-03 | 2015-12-11 | Hutchinson | Electrode transparente conductrice et procede de fabrication associe |
CN104393194A (zh) | 2014-12-10 | 2015-03-04 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种柔性电极、其制作方法、电子皮肤及柔性显示装置 |
KR102433790B1 (ko) * | 2015-07-07 | 2022-08-18 | 삼성디스플레이 주식회사 | 전극, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치 |
KR20180044618A (ko) * | 2016-10-24 | 2018-05-03 | 현대자동차주식회사 | 투명 전극 필름 및 이를 포함하는 터치 패널 |
CN114694877A (zh) * | 2020-12-28 | 2022-07-01 | 乐凯华光印刷科技有限公司 | 一种纳米银线复合透明导电膜 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100255323A1 (en) * | 2009-04-02 | 2010-10-07 | Konica Minolta Holdings, Inc., | Transparent electrode, manufacturing method of the same and organic electroluminescence element |
US20110018424A1 (en) * | 2008-07-25 | 2011-01-27 | Hiroshi Takada | Transparent electrode and production method of same |
US20110052926A1 (en) * | 2009-08-31 | 2011-03-03 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Transparent electrode, manufacturing method of the same and organic electroluminescence element |
WO2011105148A1 (fr) * | 2010-02-24 | 2011-09-01 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | Film conducteur transparent et élément électroluminescent organique |
US20120098419A1 (en) * | 2009-06-24 | 2012-04-26 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Transparent electrode, purifying method of conductive fibers employed in transparent electrode and organic electroluminescence element |
EP2461649A1 (fr) * | 2009-07-30 | 2012-06-06 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Elément électroluminescent organique |
US20120138913A1 (en) * | 2010-12-07 | 2012-06-07 | Rhodia Operations | Electrically conductive nanostructures, method for making such nanostructures, electrically conductive polumer films containing such nanostructures, and electronic devices containing such films |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW200602376A (en) * | 2004-05-21 | 2006-01-16 | Showa Denko Kk | Electroconductive composition and application thereof |
US8338546B2 (en) * | 2006-02-21 | 2012-12-25 | Skc Co., Ltd. | Composition of polythiophene-based conductive polymers having high conductivity, transparency, waterproof property and a membrane prepared using the same |
WO2008127313A2 (fr) | 2006-11-17 | 2008-10-23 | The Regents Of The University Of California | Réseaux de nanofils électriquement conducteurs et optiquement transparents |
JP2009205924A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Kuraray Co Ltd | 透明導電膜、透明導電部材、銀ナノワイヤ分散液および透明導電膜の製造方法 |
WO2010112680A1 (fr) * | 2009-03-31 | 2010-10-07 | Hutchinson | Films ou revetements transparents conducteurs |
CN102087886A (zh) * | 2009-12-08 | 2011-06-08 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 基于银纳米线的透明导电薄膜及其制备方法 |
JP2012009359A (ja) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
JP5798804B2 (ja) * | 2011-06-03 | 2015-10-21 | 株式会社ブリヂストン | 熱線遮蔽フィルム、これを用いた熱線遮蔽ウィンドウ |
FR2977712A1 (fr) * | 2011-07-05 | 2013-01-11 | Hutchinson | Electrode transparente conductrice multicouche et procede de fabrication associe |
-
2012
- 2012-10-03 FR FR1259358A patent/FR2996358B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2013
- 2013-10-02 CA CA 2887641 patent/CA2887641A1/fr not_active Abandoned
- 2013-10-02 JP JP2015535013A patent/JP6371769B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2013-10-02 KR KR1020157011162A patent/KR20150066552A/ko not_active Application Discontinuation
- 2013-10-02 US US14/433,313 patent/US20150280156A1/en not_active Abandoned
- 2013-10-02 CN CN201380061804.6A patent/CN104813498A/zh active Pending
- 2013-10-02 WO PCT/EP2013/070593 patent/WO2014053574A2/fr active Application Filing
- 2013-10-02 MX MX2015004299A patent/MX2015004299A/es unknown
- 2013-10-02 EP EP13783868.6A patent/EP2904650A2/fr not_active Withdrawn
- 2013-10-03 TW TW102135842A patent/TWI620359B/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110018424A1 (en) * | 2008-07-25 | 2011-01-27 | Hiroshi Takada | Transparent electrode and production method of same |
US20100255323A1 (en) * | 2009-04-02 | 2010-10-07 | Konica Minolta Holdings, Inc., | Transparent electrode, manufacturing method of the same and organic electroluminescence element |
US20120098419A1 (en) * | 2009-06-24 | 2012-04-26 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Transparent electrode, purifying method of conductive fibers employed in transparent electrode and organic electroluminescence element |
EP2461649A1 (fr) * | 2009-07-30 | 2012-06-06 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Elément électroluminescent organique |
US20110052926A1 (en) * | 2009-08-31 | 2011-03-03 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Transparent electrode, manufacturing method of the same and organic electroluminescence element |
WO2011105148A1 (fr) * | 2010-02-24 | 2011-09-01 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | Film conducteur transparent et élément électroluminescent organique |
US20120138913A1 (en) * | 2010-12-07 | 2012-06-07 | Rhodia Operations | Electrically conductive nanostructures, method for making such nanostructures, electrically conductive polumer films containing such nanostructures, and electronic devices containing such films |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2996358B1 (fr) | 2016-01-08 |
TW201440276A (zh) | 2014-10-16 |
WO2014053574A3 (fr) | 2014-07-24 |
CA2887641A1 (fr) | 2014-04-10 |
CN104813498A (zh) | 2015-07-29 |
WO2014053574A2 (fr) | 2014-04-10 |
TWI620359B (zh) | 2018-04-01 |
JP2016502230A (ja) | 2016-01-21 |
KR20150066552A (ko) | 2015-06-16 |
MX2015004299A (es) | 2016-03-01 |
JP6371769B2 (ja) | 2018-08-08 |
US20150280156A1 (en) | 2015-10-01 |
EP2904650A2 (fr) | 2015-08-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FR2977713A1 (fr) | Electrode transparente conductrice multicouche et procede de fabrication associe | |
Lu et al. | Pure pedot: Pss hydrogels | |
CN106782769B (zh) | 低粗糙度低方阻的柔性透明导电复合薄膜及其制备方法 | |
FR2996358A1 (fr) | Electrode transparente et procede de fabrication associe | |
FR2965268A1 (fr) | Nouvelle composition pour film transparent conducteur | |
TWI274424B (en) | Electrode, photoelectric conversion element, and dye-sensitized solar cell | |
EP2904651B1 (fr) | Electrode transparente conductrice et procédé de fabrication associé | |
CN106661354A (zh) | 用于制备导电透明层的包含银纳米线及结晶纤维素的纤维的组合物 | |
Li et al. | Superhydrophobic flexible conductive PFDT/CB/MXene@ Paper for high-efficiency EMI shielding and Joule heating applications | |
CA2717375C (fr) | Procede de preparation de films de polyaniline et films hautement auto-orientes obtenus | |
CN102952423B (zh) | 有机导电膜 | |
FR3066499A1 (fr) | Dispositif electriquement conducteur, transparent ou semi-transparent, a base de polymeres poly(thio- ou seleno-)pheniques et de nanoparticules de silice poreuse | |
TWI651345B (zh) | 可撓式透明導電膜之製造方法及使用此方法所製造之可撓式透明導電膜、透明電極及有機發光二極體 | |
KR20220007602A (ko) | 전도성 필름 형성 | |
FR3011973A1 (fr) | Materiau multicouches comprenant des nanofils metalliques et un polymere non conducteur electriquement | |
WO2011157946A1 (fr) | Procede de preparation de films transparents conducteurs a base de nanotubes de carbone |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 6 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 7 |
|
ST | Notification of lapse |
Effective date: 20200905 |