電子導(dǎo)電的層壓供體元件的制作方法
【專利摘要】可用層壓供體元件將金屬網(wǎng)柵與導(dǎo)電聚合物的復(fù)合材料轉(zhuǎn)移到受體片上以應(yīng)用于各種器件中。層壓供體元件具有供體襯底、金屬網(wǎng)柵(該金屬網(wǎng)柵僅設(shè)置在部分供體襯底上，從而使部分襯底不被金屬網(wǎng)柵覆蓋)、以及覆蓋供體襯底的不被金屬網(wǎng)柵覆蓋的部分的電子導(dǎo)電的聚合物。金屬網(wǎng)柵與導(dǎo)電聚合物的復(fù)合材料在室溫下顯示出小于或等于40g/cm的從供體襯底分離的剝離力。
【專利說明】電子導(dǎo)電的層壓供體元件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可用于將金屬網(wǎng)柵(metal grid)和導(dǎo)電聚合物轉(zhuǎn)移到受體片(receiver sheet)的層壓供體(donor)兀件。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬氧化物(例如氧化銦錫、銻摻雜二氧化錫、錫酸鎘(鎘錫氧化物))的透明的電子導(dǎo)電層(TCL)通常被用于制造電光顯示裝置，例如液晶顯示裝置(LCD)、電場致發(fā)光顯示裝置、光電池(太陽能電池)、固態(tài)攝像傳感器、電致變色窗。裝置(例如平板顯示器)包括提供有氧化銦錫層作為透明電極的基底。由于高制造成本，此類制品的制備會是昂貴的。因此，近年來存在強(qiáng)烈的興趣制備全有機(jī)(all organic)器件，其包含塑料樹脂作為柔性基底，和有機(jī)導(dǎo)電聚合物層作為電極。此類有機(jī)器件的優(yōu)點是顯著的，并且它們已成為全世界大量研究和開發(fā)努力的目標(biāo)。
[0003]由于它們的電子導(dǎo)電性，在最近20年電子導(dǎo)電的聚合物受到各行業(yè)的大量關(guān)注。盡管這些聚合物中許多是帶色的而且較不適于TCL應(yīng)用，但至少當(dāng)以薄層涂覆在透明基底上時部分電子導(dǎo)電的聚合物是足夠透明的。對于這種電子導(dǎo)電的聚合物提供有描述，例如美國專利5, 665, 498 (Savage等人)和5，674,654 (Zumbalyadis等人)中描述了含取代和未取代吡咯的聚合物；美國專利4，987，042(Jonas等人)、4，731，408 (Jasne)、5，300，575 (Jonas 等人)、5，312，681 (Muys 等人)、5，354,613 (Quinters等人)、5，370，981 (Krafft 等人)、5，372,924 (Quinters 等人)、5，391，472 (Muys 等人)、5，403, 467 (Jonas 等人)、和 5，443，944 (Azoulay)、以及 EP 440, 957A (Jonas 等人)和 EP686,662A (Jonas)中描述了含取代或未取代噻吩的聚合物；美國專利4，070，189 (Kelley等人)、5，093, 439 (Epstein等人)、和5，716，550 (Gardner等人)中描述了含取代或未取代苯胺的聚合物。
[0004]許多電子器件和光學(xué)器件是由彼此堆疊的不同材料的層構(gòu)成。可以使這些層圖案化(patterned)來制造器件。這種器件的實例包括:光學(xué)顯示器(其中各像素在圖案化的陣列中形成)、用于電信裝置的光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)、以及基于半導(dǎo)體裝置的金屬-絕緣體-金屬堆。用于制作這種器件的一種方法包括:在受體片上形成一層或多層，并同時或相繼地使這些層圖案化以形成器件。這些方法通常需要多個沉積和圖案化步驟并且會是相當(dāng)冗長的，而且材料和制造成本高。經(jīng)常利用光刻法來進(jìn)行此類層的圖案化；所述光刻法可以包括:用光致抗蝕劑將層覆蓋、利用遮片使光致抗蝕劑圖案化、按照該圖案去除一部分的光致抗蝕劑以暴露下面的層、然后對暴露的層進(jìn)行蝕刻。
[0005]例如WO 97/18944 (Calvert等人)中描述了用濕法刻蝕顯微光刻法使電子導(dǎo)電的聚合物圖案化。美國專利5，561，030 (Holdcroft等人)中描述了類似的方法，其中使非導(dǎo)電預(yù)聚物圖案化，并且在沖洗掉遮片之后通過氧化使預(yù)聚物導(dǎo)電。采用蝕刻技術(shù)的此類方法是繁瑣的，因為它們涉及許多步驟并且需要使用危險的化學(xué)品。
[0006]例如美國專利5，738，934(Jones)中提議了在顯示相關(guān)裝置中應(yīng)用電子導(dǎo)電的聚合物，其中將聚合物用作觸摸屏保護(hù)層。電子導(dǎo)電的聚合物也被描述用于液晶顯示裝置，但透明度可能會太低。
[0007]美國專利申請公開2003/008135 (Kawamura等人)中提議使用原位聚合的聚噻吩和聚吡咯作為電子導(dǎo)電的膜，以代替氧化銦錫。然而，這種方法在導(dǎo)電涂層的輥對輥式制造中難以實施。
[0008]美國專利7，781, 047 (Majumdar 等人)和 7，414, 313 (Majumdar 等人)中描述了可用于將電子導(dǎo)電的聚合物轉(zhuǎn)移到合適受體片的供體元件，然后可在各種器件中所述接收片可用作組件。通過施加熱、壓力、或兩者實現(xiàn)聚合物的轉(zhuǎn)移，也可以圖案化的方式實現(xiàn)。盡管對于轉(zhuǎn)移很有效，但經(jīng)轉(zhuǎn)移的層的電導(dǎo)率則受到電子導(dǎo)電的聚合物電導(dǎo)率的限制，所述電子導(dǎo)電的聚合物的電導(dǎo)率常常小于金屬(例如金或銀)的電導(dǎo)率。該受限的電導(dǎo)率會減少用途的數(shù)量，因為許多用途中需要高得多的電導(dǎo)率。
[0009]美國專利7，410，825 (Majumdar等人)中描述了供體層壓物，其可用于將包含電子導(dǎo)電的聚合物和金屬的多層轉(zhuǎn)移到接收片上。供體層壓物包含基底，和按順序的電子導(dǎo)電的聚合物和金屬層。在轉(zhuǎn)移后，受體片則以相反的順序包含經(jīng)轉(zhuǎn)移的材料。即，金屬層緊靠受體片載體并將電子導(dǎo)電的聚合物設(shè)置在金屬層上。
[0010]雖然這些供體層壓物和轉(zhuǎn)移方法代表了本領(lǐng)域的進(jìn)展，因為它們在所得制品中提供更大的電導(dǎo)率，但位于經(jīng)轉(zhuǎn)移的電子導(dǎo)電的層上的經(jīng)轉(zhuǎn)移的金屬層可能具有不足的透明度。此外，在轉(zhuǎn)移后埋在電子導(dǎo)電的聚合物下面的金屬層或網(wǎng)柵，可能不能如暴露的金屬層或網(wǎng)柵那樣是有效的電導(dǎo)體。這些問題限制了具有轉(zhuǎn)移層的制品的用途數(shù)。
[0011]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明提供層壓供體元件，其按順序包含:
供體基底，
金屬網(wǎng)柵，其包含2條或更多條金屬線，所述金屬線僅設(shè)置在部分供體基底上，從而使部分供體基底不被金屬網(wǎng)柵覆蓋，和
電子導(dǎo)電的聚合物層，其直接地覆蓋供體基底中不被金屬網(wǎng)柵覆蓋的部分，并且任選地直接覆蓋至少部分的金屬網(wǎng)柵，由此形成金屬網(wǎng)柵與電子導(dǎo)電的聚合物的復(fù)合材料，
其中金屬網(wǎng)柵與電子導(dǎo)電的聚合物的復(fù)合材料在室溫下顯示小于或等于40g/cm的從供體基底分離的剝離力。
[0013]本發(fā)明可用于以預(yù)定或隨機(jī)圖案將金屬網(wǎng)柵和電子導(dǎo)電的聚合物轉(zhuǎn)移到接收片或其它制品基底上，任選地轉(zhuǎn)移到受體片上的粘合劑上，并且由于層之間改進(jìn)的接觸而具有改善的平面性(表面形狀)和更均勻的電導(dǎo)率。本發(fā)明提供用于此轉(zhuǎn)移的層壓供體元件、用于該轉(zhuǎn)移的層壓供體元件與受體片的組件、轉(zhuǎn)移所得的制品、以及用于轉(zhuǎn)移的方法。
[0014]本發(fā)明提供層壓供體元件，其可用于轉(zhuǎn)移高度且連續(xù)導(dǎo)電并高度透明的導(dǎo)電復(fù)合材料。本發(fā)明還提供一種方法和組件，用于將導(dǎo)電復(fù)合材料從一個基底轉(zhuǎn)移到另一個以形成可用于下文定義的許多目的的不同制品。此外，本發(fā)明提供包含導(dǎo)電復(fù)合材料的受體制品，并且可將該受體制品加入電子或光學(xué)器件中，如下所述。
[0015]【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1、圖2、圖3a、圖3b、圖4、圖5和圖6是本發(fā)明層壓供體元件的若干實施方式的橫截面圖。
[0017]圖7是彼此靠近的本發(fā)明供體層壓元件和受體片的橫截面圖。
[0018]圖7A是通過使本發(fā)明供體層壓元件與如圖7中所示的受體片放在一起形成的組件的橫截面圖。
[0019]圖8是將供體基底從其中剝離的圖7A的組件的橫截面圖。
[0020]圖9是在將金屬網(wǎng)柵與電子導(dǎo)電的聚合物從層壓供體元件中轉(zhuǎn)移后、由受體片和反向復(fù)合材料(reverse composite)構(gòu)成的制品的橫截面圖。
[0021]發(fā)明詳述
本發(fā)明提供層壓供體元件，其可用于形成金屬網(wǎng)柵和改善的電子導(dǎo)電的層(特別是包含在接收片或其它制品基底上的電子導(dǎo)電的聚合物的那些)的轉(zhuǎn)移方法。這種受體片可加入各種電子或光學(xué)器件中。
[0022]更具體地，本發(fā)明涉及用于轉(zhuǎn)移電子導(dǎo)電的聚合物的層壓供體元件，其中層壓供體元件包含供體基底，所述供體基底上具有包括多條(2條或更多條)金屬線的金屬網(wǎng)柵，將所述金屬線僅設(shè)置在部分基底上從而使部分基底不被金屬網(wǎng)柵覆蓋。金屬網(wǎng)柵線也可以與供體基底直接接觸。層壓供體元件還包含電子導(dǎo)電的聚合物，其直接地覆蓋基底中不被金屬網(wǎng)柵覆蓋的部分。這些金屬網(wǎng)柵和電子導(dǎo)電的聚合物是形成金屬網(wǎng)柵與電子導(dǎo)電的聚合物層復(fù)合材料的兩種基本組件。
[0023]電子導(dǎo)電的層可以任選地且直接地覆蓋至少部分的金屬網(wǎng)柵。例如，在一些實施方式中，電子導(dǎo)電的聚合物至少部分地覆蓋金屬網(wǎng)柵。例如，電子導(dǎo)電的聚合物可以完全地覆蓋部分金屬網(wǎng)柵線，或者部分地覆蓋部分的金屬網(wǎng)柵線，或二者完全地覆蓋部分的金屬網(wǎng)柵線和部分地覆蓋一些其余金屬網(wǎng)柵線。對各金屬線的覆蓋率無需是相同的。在一些實施方式中，電子導(dǎo)電的層覆蓋金屬網(wǎng)柵的最小的表面積(小于20%)。在其它實施方式中，電子導(dǎo)電的層覆蓋金屬網(wǎng)柵的基本上全部(至少90%)表面積。
[0024]可利用方法將金屬網(wǎng)柵與電子導(dǎo)電的聚合物復(fù)合材料轉(zhuǎn)移到受體片以形成裝置。可以利用各種轉(zhuǎn)移機(jī)制和層壓供體元件構(gòu)造來實現(xiàn)完全的或部分的轉(zhuǎn)移，以形成合適的器件和其它物件。
[0025]例如，本發(fā)明的層壓供體元件可用于形成例如:電子電路、電阻器、電容器、電極、電荷注入層、二極管、整流器、電場致發(fā)光燈、存儲元件、場效應(yīng)晶體管、雙極型晶體管、單結(jié)晶體管、MOS晶體管、金屬-絕緣體-半導(dǎo)體晶體管、電荷耦合器件、絕緣體-金屬-絕緣體堆、有機(jī)導(dǎo)體-金屬-有機(jī)導(dǎo)體堆、集成電路、光電探測器、激光、透鏡、波導(dǎo)、格柵、全息元件、濾波器(例如，插分濾波器(add drop filter)、增益平坦濾波器(gain flatteningfilter)、截止濾波器)、鏡子、分流器、耦合器、合并器、調(diào)制器、傳感器(例如，倐逝波傳感器、相位調(diào)制傳感器、干涉型傳感器)、光學(xué)諧振腔、壓電器件、鐵電器件、薄膜電池、無線射頻識別(RFID)標(biāo)記、電磁干擾(EMI)屏蔽、印刷電路板(PCB)、或者其組合。例如，場效應(yīng)晶體管與有機(jī)電場致發(fā)光燈的組合可以構(gòu)成光學(xué)顯示器的主動矩陣陣列。一些有用的實施方式是供體層壓元件以形成聚合物分散的LC顯示器、基于OLED的顯示器或照明裝置、或者觸摸屏(包括電阻式或電容式觸摸屏)、RFID標(biāo)簽、電磁干擾屏蔽、印刷電路板(PCB)、柔性或剛性的光電器件。
[0026]層壓供體元件包含:供體基底、僅在部分供體基底表面上設(shè)置的包含2條或更多條金屬線(通常是多條金屬線)的金屬網(wǎng)柵。因此，供體基底表面的其它部分不被包含金屬線的金屬網(wǎng)柵所覆蓋。通常，至少0.01%并且高達(dá)并包括99.99%、或者通常至少10%和高達(dá)并包括99.99%的供體基底表面積不被金屬網(wǎng)柵覆蓋。因此，至少0.01%和高達(dá)并包括99.99%的供體基底表面積被金屬網(wǎng)柵覆蓋。
[0027]將電子導(dǎo)電的聚合物層構(gòu)造成直接地覆蓋供體基底中不被金屬網(wǎng)柵覆蓋的部分，從而形成金屬網(wǎng)柵與電子導(dǎo)電的聚合物的復(fù)合材料。當(dāng)實現(xiàn)從層壓供體元件向受體片的轉(zhuǎn)移時，金屬網(wǎng)柵與電子導(dǎo)電的聚合物的復(fù)合材料被反轉(zhuǎn)，形成反向復(fù)合材料，其中金屬網(wǎng)柵通常被暴露并且被布置在受體片的最外，例如在粘合劑層的最外的部分。如下所述，受體片或其它制品可以包含覆蓋至少一部分的(通常全部)受體基底表面積的粘合劑層，可將反向復(fù)合材料設(shè)置在粘合劑層上，例如以隨機(jī)或預(yù)定的圖案。
[0028]雖然本發(fā)明具有各種改進(jìn)和替代形式，但在附圖中圖示說明了其【具體實施方式】。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是并非意在將本發(fā)明局限于本文中描述的【具體實施方式】。相反，本發(fā)明意在涵蓋落在本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的所有改進(jìn)、等同物和替代。
[0029]術(shù)語“器件”包括電子或光學(xué)組件，這些部組件可單獨使用或者與其它組件共同使用以形成較大的系統(tǒng)(例如電子電路)。
[0030]術(shù)語“主動器件”包括具有動態(tài)功能(例如放大、振蕩、或信號控制)并且需要電力供給以操作的電子或光學(xué)組件。
[0031]術(shù)語“被動器件”包括在操作上基本上是靜止的(即，通常不能放大或振蕩)并且不需要電力供給用于特征性操作的電子或光學(xué)元件。
[0032]術(shù)語“操作層”包括用于器件(例如多層主動或被動器件)的操作的層。操作層的實例包括在裝置中用作絕緣層、導(dǎo)電層、半導(dǎo)電層、超導(dǎo)層、波導(dǎo)層、頻率擴(kuò)增層、發(fā)光層(例如，發(fā)光、發(fā)光、突光或磷光)、電子產(chǎn)生層、電洞產(chǎn)生層、磁性層、光吸收層、反射層、衍射層、位相延遲層、散射層、分散層、折射層、偏振層、或者擴(kuò)散層的層，或者在器件中產(chǎn)生光學(xué)增益或電子增益的層。
[0033]術(shù)語“輔助層”包括在器件運(yùn)轉(zhuǎn)中不執(zhí)行功能但僅提供以例如促進(jìn)將層轉(zhuǎn)移至接收片以防止器件的層受損或與外部元件接觸或者將金屬網(wǎng)柵與電子導(dǎo)電的聚合物的復(fù)合材料粘附至受體片上的層?？蓪⒄澈蟿┗蛘澈蟿涌醋鬏o助層。
[0034]除非本文中另有說明，當(dāng)用以定義各種組件、化學(xué)品或材料時，冠詞“一個(a)”、“一個(an)”和“該”是指那些組件、化學(xué)品或材料中的一個(或多個)。
[0035]層壓供體元件
下面提供對層壓供體元件的進(jìn)一步細(xì)節(jié)，并在圖1、圖2、圖3a、圖3b、圖4、圖5和圖6中示出了層壓供體元件的一些實施方式。
[0036]參照圖1，層壓供體元件10具有供體基底12，在該基底12上設(shè)置有具有多條金屬線14的金屬網(wǎng)柵和電子導(dǎo)電的聚合物16，將所述金屬線設(shè)置在供體基底12上，所述電子導(dǎo)電的聚合物16直接地覆蓋供體基底12中不被金屬網(wǎng)柵的多條金屬線14覆蓋的部分。因此，多條金屬線14與電子導(dǎo)電的聚合物16形成在下面更詳細(xì)說明的金屬網(wǎng)柵與電子導(dǎo)電的聚合物的復(fù)合材料。在圖1中，將多條金屬線14圖示為具有相當(dāng)?shù)拇_定角的相同的正方形橫截面形狀，但正如本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解的，金屬網(wǎng)柵中的金屬線并非始終以這種均勻限定的形狀而堆放。因此，所述金屬線也可以具有不規(guī)則的橫截面形狀、或者不同的規(guī)則形狀(例如，矩形、或梯形或圓形橫截面形狀，分別如圖4和圖5中所示)的橫截面形狀。因此，金屬網(wǎng)柵中的多條金屬線可以具有相同或不同的橫截面形狀、厚度(寬度)、高度、或構(gòu)成，如下文中更詳細(xì)地描述。
[0037]在圖2中，電子導(dǎo)電的聚合物16被圖示為覆蓋供體基底12中不被金屬網(wǎng)柵的多條金屬線14覆蓋的部分、以及多條金屬線14中的一條或多條的一些部分。如圖示的，電子導(dǎo)電的聚合物可以覆蓋一條或多條金屬線的一側(cè)或多側(cè)、頂部、或者一側(cè)或多側(cè)或頂部的部分。
[0038]圖3A不出了又一個實施方式,其中電子導(dǎo)電的聚合物16完全地覆蓋供體基底12不被金屬網(wǎng)柵的多條金屬線14覆蓋的部分，并且完全地覆蓋多條金屬線14。在這個實施方式中，在多條金屬線14之間在電子導(dǎo)電的聚合物16的涂層中存在“谷”。然而，在圖3B中，電子導(dǎo)電的聚合物16的存在在多條金屬線14上提供均勻的外表面。
[0039]參照圖6，層壓供體元件10還包含設(shè)置在供體基底12上的多條金屬線14和電子導(dǎo)電的聚合物16之上的粘合劑18。雖然粘合劑18被圖示為均勻的連續(xù)層，但在其它實施方式中它無需具有均勻的外表面，并且其厚度無需是均勻的。在一些實施方式中，可以使粘合劑圖案化從而與金屬網(wǎng)柵的圖案相符，或者可以將粘合劑設(shè)置成具有非均勻厚度的層。
[0040]用于層壓供體元件中的供體基底可以是透明的、半透明的、或不透明的，剛性或柔性的，并且可以是帶色或無色的。對于許多應(yīng)用而言，供體基底是“透明的”，這意味著它可傳導(dǎo)至少40%、至少60%、或者更可能地至少70%的波長為至少450 nm并且高達(dá)并包括700nm的入射可見光。例如，有用的供體基底對激光輻射也是透明的，以促進(jìn)金屬網(wǎng)柵與電子導(dǎo)電的聚合物復(fù)合材料轉(zhuǎn)移至受體片。剛性基底可以包括但不限于:玻璃、金屬、陶瓷和半導(dǎo)電材料。柔性基底，特別是包含柔性且透明的玻璃或塑料材料的柔性基底，對于它們的多功能性以及制造、涂覆和最后加工的容易性是有用的。柔性塑料基底可以是支撐金屬網(wǎng)柵與電子導(dǎo)電的聚合物復(fù)合材料的任何柔性自支撐塑料膜。術(shù)語“塑料”是指通常由聚合性合成樹脂制成的高聚物，其可以與其它成分(例如固化劑、填充劑、增強(qiáng)劑、著色劑、和增塑齊IJ)混合。塑料還包括熱塑性材料和熱固性材料。
[0041]供體基底可以具有充分的厚度和機(jī)械完整性以自支撐，而且它們無需具有變成剛性的厚度。柔性基底材料(特別是聚合物膜)的另一個顯著特征是它們的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度定義為聚合物材料從玻璃態(tài)變?yōu)橄鹉z態(tài)的的溫度。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可以包括在材料實際流動之前的一系列溫度。用于柔性供體基底的合適材料包括:具有相對較低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(例如高達(dá)150°c )的熱塑性膜以及具有較高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(例如150°C之上)的材料。對用于柔性聚合物供體基底的材料的選擇將取決于下列因素:例如制造工藝條件(例如沉積溫度、和退火溫度)、以及后加工條件(例如在顯示器制造商的生產(chǎn)線中的條件)。某些下列討論的聚合物供體基底可以無損傷地經(jīng)受高達(dá)至少200°C和高達(dá)并包括350°C的較高加工溫度。
[0042]盡管聚合物供體基底的各種實例在下文中討論，但應(yīng)該認(rèn)知柔性供體基底也可由其它材料(例如柔性玻璃和陶瓷)構(gòu)成。[0043]通常，有用的聚合物供體基底可以是聚酯，包括但不限于:聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯、聚酯離子聚合物、非晶形的聚酯(例如非晶形的乙二醇改性的PET(PETG))、聚醚砜(PES)、聚碳酸酯(PC)、聚砜、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酯、聚酰亞胺、聚醚酯、聚醚酰胺、硝酸纖維素、醋酸纖維素、聚醋酸乙烯酯、聚苯乙烯、聚烯烴類(包括聚烯烴離子聚合物)、聚酰胺、脂肪族聚氨酯類、聚丙烯腈、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚(甲基(X-甲基丙烯酸酯類)、脂肪族或環(huán)狀聚烯烴、聚丙烯酸酯(PAR)、聚醚亞胺(PEI)、聚醚砜(PES)、聚酰亞胺(PI)、特氟龍聚(全氟烷氧基)氟聚物(PFA)、聚(醚醚酮)(PEEK)、聚(醚酮)(PEK)、聚(乙烯四氟乙烯)氟聚物(PETFE)、聚(甲基丙烯酸甲酯)和各種丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯共聚物(PMMA)、天然和合成紙、涂覆樹脂的紙或?qū)訅杭垺⒖紫痘?void)聚合物(包括聚合物泡沫、微孔型聚合物、微孔材料)、織物、及其任意組合。脂肪族聚烯烴類可以包括高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(包括取向聚丙烯(OPP))。
[0044]特別有用的柔性供體基底是由聚酯類或乙酸纖維素構(gòu)成，因為它們優(yōu)越的機(jī)械性能和熱性能并且可以合適的價格大量地獲得。也可以使用纖維素，例如三乙酸纖維素酯(也稱為三醋酸纖維素(或TAC))。利用澆鑄法制造TAC膜是眾所周知的，包括將溶解于有機(jī)溶劑(摻入物)的TAC溶液澆鑄在圓筒或帶上，然后蒸發(fā)溶劑而形成膜。在澆鑄摻入物之前，通常以例如美國專利7，781，047 (Majumdar等人，列7，和行32ff)中描述的方法調(diào)整摻入物的濃度。
[0045]可以將增塑劑添加到乙酸纖維素膜中，以提高膜的機(jī)械強(qiáng)度。有用的增塑劑包括但不限于:磷酸酯類和羧酸酯類(例如鄰苯二甲酸酯類和檸檬酸酯類)，例如磷酸三苯酯(TPP)、磷酸三甲苯酯(TCP));和苯二甲酸酯類，例如鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)、鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)、鄰苯二甲酸二苯酯(DPP)和鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP));檸檬酸酯類例如ο-檸檬酸乙?；阴?OACTE)和ο-檸檬酸乙?；□?OACTB))。增塑劑的量可以是至少0.1重量％和高達(dá)并包括25重量％。
[0046]被選擇用作供體基底的具體聚酯可以是均聚合酯或共聚合酯、或者其混合物(若需要)，該聚酯可以是結(jié)晶的或非晶形的或者其混合物(若需要)。
[0047]供體基底可以是平面的或者是彎曲的(特征是具有預(yù)定曲率半徑)?？蛇x地，供體基底可以彎曲從而形成0°至360°的角度。供體基底可以具有任意厚度，例如至少10_8 cm和高達(dá)并包括lcm，或者至少0.001 mm和高達(dá)并包括10 mm，特別是聚酯基底，以便優(yōu)化物理性質(zhì)和成本。供體基底無需具有均一的厚度。其平面形狀可以是正方形、矩形、圓形，或者任何其它規(guī)則或不規(guī)則的形狀。在將配方、組合物或金屬網(wǎng)柵施加到供體基底之前，為各種目的可以對其進(jìn)行處理(見下文)。
[0048]供體基底可以包含一層或多層，和金屬網(wǎng)柵與下述的電子導(dǎo)電的復(fù)合材料。此類層可以在金屬網(wǎng)柵與電子導(dǎo)電的聚合物復(fù)合材料的相同側(cè)或相反側(cè)，并且可以包括但不限于:抗靜電層、耐磨損層、卷曲控制層、傳輸層、阻隔層、提供結(jié)合的層(splice providinglayer)、紫外或可見光或紅外光吸收層、光學(xué)效果提供層(例如抗反射層和防眩層)、防水層、粘合劑層、釋放層、磁性層、中間層、可成像層(例如可以包含光調(diào)解材料的電可成像層)。在一些實施方式中，直接地施加在供體基底上的粘合劑層是有用的，并且施加在金屬網(wǎng)柵與電子導(dǎo)電的聚合物復(fù)合材料上的粘合劑(完全或部分層)也是有用的。
[0049]在一些實施方式中，供體基底包含在供體基底表面上的釋放材料或?qū)樱渑c金屬網(wǎng)柵與電子導(dǎo)電的聚合物復(fù)合材料接觸。在轉(zhuǎn)移過程(下述)后此釋放層促進(jìn)金屬網(wǎng)柵與電子導(dǎo)電的層復(fù)合材料從供體基底上分離。用于釋放層的合適材料包括但不限于:聚合材料，例如硅酮類或聚硅氧烷類、聚乙烯醇縮丁醛類、纖維素類、聚(甲基)丙烯酸酯類、聚碳酸酯類、(丙烯腈-偏二氯乙烯-丙烯酸)共聚物。
[0050]供體基底可以利用本領(lǐng)域中已知的任何方法形成，例如擠出、共擠出、淬滅、定向、熱定形、層壓、涂覆、和溶劑澆鑄法。供體基底可以是利用本領(lǐng)域中已知的任何合適方法(例如平片法(擠出)或者氣泡或管狀法)獲得的定向片?？蛇x地，可以通過將片材的溶液澆鑄到圓筒或帶上并從溶液中蒸發(fā)溶劑而形成片。
[0051]然后將如此形成的片定向:使用已知的方法在高于聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下進(jìn)行單向拉伸或者在相互垂直的方向上進(jìn)行雙向拉伸。在任意方向上的拉伸比可以是至少3:1。在片被拉伸后，可以通過加熱到足以使聚合物結(jié)晶的溫度而使其熱成形，同時在拉伸的兩個方向上以限制某種程度的片收縮。
[0052]可以在澆鑄、擠出、共擠出、或定向之后或者在澆鑄和全定向之間，對供體基底聚合物片進(jìn)行任意次數(shù)的涂覆和處理，以改善或優(yōu)化其性質(zhì)(例如印刷適性、阻隔性、熱密封性、接合性、對其它基底或成像層的粘合性)。這種處理的實例可以是:火焰或等離子體或電暈放電處理、紫外輻射處理、臭氧處理、電子束處理、酸處理、堿處理、皂化處理，以改善或優(yōu)化任何性質(zhì)(例如涂覆性和粘合性)。處理的進(jìn)一步實例可以是:壓延、壓花和圖案化，以在網(wǎng)格表面上獲得具體的效果。
[0053]存在于層壓供體元件中的金屬網(wǎng)柵包含任何合適的金屬或金屬合金。特別有用的是導(dǎo)電金屬和合金，包括鋰、鈹、鎂、銀、鋇、乾、鑭、鈦、錯、鋪、銀、銀、鉭、鉻、鑰、鶴、釹、鐵、釕、鈷、錯、銥、鎳、鈕、鉬、禮、銅、銀、金、鋪、鋅、鎘、招、鎵、銦、娃、鍺、錫、鉛、鋪、締，以及本領(lǐng)域技術(shù)人員將會容易地想到的其它金屬。特別有用的金屬網(wǎng)柵包含選自銀、金、銅、鉬，鈀、銦、錫、鋁、及其混合物的至少一種金屬。特別有用的金屬網(wǎng)柵基本上是由2條或更多條銀線組成。
[0054]有用的金屬層可以利用任何濺射技術(shù)(例如磁控濺射、直流(DC)濺射、射頻(RF)濺射、RF-DC濺射)或者通過利用熱能或電子束的蒸發(fā)而形成。金屬的電化學(xué)沉積也是有用的。
[0055]可選地，可以通過將包含金屬顆粒(例如，薄片、針狀物、纖維、納米線、膠體、和分散體)的濕組合物涂覆或印刷并干燥在供體基底上，接著進(jìn)行適當(dāng)?shù)母稍?，形成金屬網(wǎng)柵?？梢允褂媒饘偌{米顆粒的分散體，由于它們具有相對較低的燒結(jié)溫度(低于350°C )，由此促進(jìn)金屬網(wǎng)柵沉積在聚合物(塑料)供體基底上?？梢砸源朔绞绞褂肅abot PED的銀顆粒(球形，直徑為50 nm)。還適于使用的是:例如從PChem Associates購得的各種銀墨，例如從CIMA Nanotech購得的銀顆粒或墨、或者例如從Seashell或Bluenano購得的銀納米線。
[0056]涂覆或印刷方法會涉及任何已知技術(shù)，例如氣刀涂覆、凹版涂覆、料斗或狹縫型(slot die)擠壓涂覆、簾涂、輥涂、噴涂、電化學(xué)涂覆、柔性版印刷、輪轉(zhuǎn)凹版印刷、平版印刷、凹版印刷、凸版印刷、絲網(wǎng)印刷、噴墨印刷、激光印刷、沖壓、以及本領(lǐng)域技術(shù)人員將會容易地想出的其它技術(shù)。
[0057]在其它方法中，通過包含有機(jī)金屬或反應(yīng)性有機(jī)介質(zhì)的涂層的低溫分解形成金屬網(wǎng)柵，例如美國專利7，410，825 (Majumdar等人，列14，行27ff)中所描述。
[0058]在一個特別有用的實施方式中，可以利用柔性版印刷方法將包含銀納米顆粒(例如可從PChem Associates公司購得的一種)的銀墨以互連的網(wǎng)柵或網(wǎng)格形式印刷在合適的供體基底(例如經(jīng)電暈放電處理的PET或TAC)上并干燥。在其它實施方式中，印刷方法可以包括噴墨印刷、絲網(wǎng)印刷、或者沖壓技術(shù)。
[0059]在仍另一個特別有用的實施方式中，可以將包含多于一種溶劑的銀墨(例如從CIMA Nanotech購得的銀墨，用于其SANTE納米顆粒涂覆)均勻地涂覆在合適的供體基底(例如經(jīng)電暈放電處理的PET或TAC)上并干燥，由于干燥期間銀顆粒的自組織形成互連的網(wǎng)格(例如在Garbar等人的美國專利7，566，360中所描述)。
[0060]在本發(fā)明中，金屬網(wǎng)柵包含2條或更多條的金屬線，并且在大多數(shù)情況下，是多條金屬線，其可以以隨機(jī)的布置或圖案或者以預(yù)定圖案僅設(shè)置在部分供體基底上，例如其中平行金屬線的平均間距為至少10 nm。金屬線的其它預(yù)定圖案可以包括圓形、橢圓形、正方形、矩形、或者其它規(guī)則或不規(guī)則的幾何形狀。多條金屬線的連接處可以具有與相鄰金屬線相同或不同的寬度和厚度。為了獲得隨機(jī)的或者圖案化的線，通過柔性版印刷、輪轉(zhuǎn)凹版印刷、平版印刷、凹版印刷、凸版印刷、絲網(wǎng)印刷、噴墨印刷、激光印刷、沖壓或者涂覆在一種或多種溶劑中的自對準(zhǔn)金屬顆粒，干燥，可以從墨中將金屬施加到供體基底上。金屬網(wǎng)柵被設(shè)置在(或者直接接觸)僅部分供體基底上，從而使供體基底的其它部分不被金屬網(wǎng)柵覆蓋,如上所述。
[0061]金屬網(wǎng)柵的各金屬線通常具有至少0.01 Mm和高達(dá)并包括500 Mm和典型地至少I Mffl和高達(dá)并包括50 Mffl的平均寬度。金屬網(wǎng)柵的各金屬線通常具有至少0.01 Mffl和高達(dá)并包括10 Mm和典型地至少0.1 Mm和高達(dá)并包括I Mm的平均高度。這些“平均”值由已知的干涉技術(shù)測定。因此，在一些實施方式中，金屬網(wǎng)柵的各金屬線具有至少0.01 Mffl和高達(dá)并包括500 Mm的平均寬度、以及至少0.01 Mm和高達(dá)并包括10 Mm的平均高度。因此，在許多實施方式中，這些金屬線具有矩形橫截面形狀。
[0062]金屬網(wǎng)柵線基本上是由上述金屬或金屬混合物構(gòu)成。它們?nèi)芜x地包含非必需的附加物，例如下面為電子導(dǎo)電的聚合物層描述的。
[0063]本發(fā)明的層壓供體元件包含一種或多種電子導(dǎo)電的聚合物，其可以選自含取代或未取代吡咯的聚合物(例如均在上文指出的美國專利5，665，498和5，674，654中提及)、含取代或未取代噻吩的聚合物(例如，均在上文指出的美國專利5，300，575、5，312，681、5，354，613,5, 370，981,5, 372，924,5, 391，472,5, 403，467、5，443，944,4, 987，042 和4，731，408中提及)以及含取代或未取代苯胺的聚合物(例如，均在上文指出的美國專利5，716，550、5，093，439和4，070，189中提及)中的一種或多種。特別合適的電子導(dǎo)電的聚合物是以其陽離子形式存在并包含聚陰離子的那些。此類聚合物的例子:美國專利5，665，498 (上述)和5，674，654 (上述)中公開了含取代或未取代吡咯的聚合物，美國專利5，300，575(上述)公開了含取代或未取代噻吩的聚合物。在這些中，含取代或未取代噻吩的聚合物是有用的，因為它們的光穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性、分散穩(wěn)定性以及保存和處理的容易性。例如一種或多種此類含取代或未取代噻吩的聚合物可以與基本上由銀金屬線組成的金屬網(wǎng)柵(上述)結(jié)合使用。
[0064]有用的含取代或未取代噻吩的聚合物的制備在L.B.Groenendaal、F.Jonas、D.Freitag、H.Pielartzik 和 J.R.Reynolds 在 Advanced Materiails, (2000)，12, N0.7，第481-494頁的出版物中以標(biāo)題“聚(3，4-亞乙基二氧噻吩)及其衍生物:過去、現(xiàn)在和將來(Poly (3，4-ethylenedioxythiophene) and Its Derivatives: Past, Present, andFuture ) ”的出版物及其中引用的參考文獻(xiàn)中詳細(xì)討論。
[0065]在一些實施方式中，通過施加混合物制備電子導(dǎo)電的聚合物，所述混合物包含:
(a)陽離子形式的式I的聚噻吩:
【權(quán)利要求】
1.層壓供體元件，其按順序包含: 供體基底， 金屬網(wǎng)柵，其包含2條或更多條的金屬線，所述金屬線僅與部分所述供體基底直接接觸，從而使部分所述供體基底不被金屬網(wǎng)柵覆蓋，和 電子導(dǎo)電的聚合物層，其直接地覆蓋所述供體基底未被所述金屬網(wǎng)柵覆蓋的所述部分，并且任選地直接覆蓋至少一些所述金屬網(wǎng)柵，由此形成金屬網(wǎng)柵金屬與電子導(dǎo)電的聚合物的復(fù)合材料， 其中所述金屬網(wǎng)柵與電子導(dǎo)電的聚合物的復(fù)合材料在室溫下顯示出小于或等于40g/cm的從所述供體基底分離的剝離力。
2.權(quán)利要求1所述的層壓供體元件，其中所述金屬網(wǎng)柵與電子導(dǎo)電的聚合物層的復(fù)合材料在室溫下顯示出至少0.1 g/cm和高達(dá)并包括40 g/cm的從所述供體基底分離的剝離力。
3.權(quán)利要求1或2所述的層壓供體元件，其中所述金屬網(wǎng)柵包含銀。
4.權(quán)利要求1至3中任意項所述的層壓供體元件，其中將所述金屬網(wǎng)柵僅設(shè)置在部分的所述供體基底上。
5.權(quán)利要求1至4中任意項所述的層壓供體元件，其中將所述金屬網(wǎng)柵以預(yù)定的圖案僅設(shè)置在部分所述供體基底上，其中平行的金屬線平均以至少IOnm分開。
6.權(quán)利要求1至5中任意項所述的層壓供體元件，其中所述金屬網(wǎng)柵與電子導(dǎo)電的聚合物的復(fù)合材料包含含取代或未取代的噻吩的聚合物和基本上由銀金屬線組成的金屬網(wǎng)柵。
7.權(quán)利要求1至6中任意項所述的層壓供體元件，其中所述供體基底是透明的并包含柔性材料。
8.權(quán)利要求1至7中任意項所述的層壓供體元件，其中所述金屬網(wǎng)柵覆蓋至少0.01%和高達(dá)并包括90%的所述供體基底表面積。
9.權(quán)利要求1至8中任意項所述的層壓供體元件，其中所述金屬網(wǎng)柵的各金屬線具有至少0.0lMm和高達(dá)并包括500Mm的平均寬度、和至少0.0lMm和高達(dá)并包括IOMm的平均高度。
10.權(quán)利要求1、2、4、5以及7至9中任意項所述的層壓供體元件，其中所述金屬網(wǎng)柵是由選自銀、金、銅、鉬、鈀、錫、銦、鋁、及其混合物的至少一種金屬構(gòu)成。
11.權(quán)利要求1至10中任意項所述的層壓供體元件，其中在其上設(shè)置有所述金屬網(wǎng)柵與導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料的所述供體基底的所述表面是釋放表面。
12.權(quán)利要求1至11中任意項所述的層壓供體元件，其中所述金屬網(wǎng)柵與導(dǎo)電聚合物的復(fù)合材料中的所述電子導(dǎo)電的聚合物具有至少0.0lMm和高達(dá)并包括IOMm的平均厚度。
13.權(quán)利要求1至12中任意項所述的層壓供體元件，其還包含在所述金屬網(wǎng)柵與導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料上的粘合劑。
14.權(quán)利要求1至13中任意項所述的層壓供體元件，其中所述電子導(dǎo)電聚合物至少部分地覆蓋所述金屬網(wǎng)柵。
15.權(quán)利要求1至13中任意項所述的層壓供體元件，其中所述電子導(dǎo)電的聚合物完全地覆蓋所述金屬網(wǎng)柵。
【文檔編號】H01L51/00GK103828083SQ201280032238
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月29日
【發(fā)明者】D.馬朱姆達(dá), R.L.克勞斯, M.J.科里根 申請人:伊斯曼柯達(dá)公司