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使用納米級著色劑控制光色調的透明膜的制作方法

文檔序號:11528546閱讀:474來源:國知局
對相關申請案的交叉參考本申請案要求2015年2月20日申請的楊(yang)等人的名為“使用納米級著色劑控制光色調的透明膜(transparentfilmswithcontroloflighthueusingnanoscalecolorants)”的美國專利申請案第14/627,400號及2014年10月17日申請的楊(yang)等人的名為“光色調受控制的透明導電膜(transparentconductivefilmswithcontroloflighthue)”的美國臨時申請案第62/065,314號的優(yōu)先權,兩案均以引用的方式并入本文中。本發(fā)明涉及并入到透明膜中以影響所述膜的色調的納米級著色劑。本發(fā)明進一步涉及具有用以改進白度或引入所要著色的納米級著色劑的透明導電膜。本發(fā)明進一步涉及用以形成具有納米級著色劑的透明膜及用于形成具有納米級著色劑的透明層的涂布調配物的加工。
背景技術
::透明聚合物膜用于廣泛范圍的產品,例如電子顯示器。官能性透明膜可提供所要官能性,例如透明導電膜。舉例來說,當靜電可為非所要或危險的時,導電膜對于耗散靜電可為重要的。光學膜可用于提供各種功能,例如偏振、抗反射、相移、增亮或其它功能。高質量顯示器可包括一或多種光學涂層。透明導體可用于若干光電應用,包含(例如)觸摸屏、液晶顯示器(lcd)、平板顯示器、有機發(fā)光二極管(oled)、太陽能電池及智能窗。歷史上,氧化銦錫(ito)歸因于其在合理電導率下的相對高透明度已成為首選材料。然而,ito存在若干缺點。舉例來說,ito為脆性陶瓷,其通常使用濺射沉積,濺射為涉及高溫及真空且因此可相對緩慢的制造過程。另外,已知ito在柔性襯底上易于開裂。技術實現要素:在第一方面中,本發(fā)明涉及一種透明導電膜,其包括襯底、由所述襯底支撐的透明導電層、涂層及納米級顏料。在一些實施例中,相對于不含所述納米級顏料的對應膜,所述膜的b*的值可減小至少約0.1個單位且可見光的總透射百分率降低的量不超過約2。在另一方面中,本發(fā)明涉及一種透明導電膜,其包括襯底、由所述襯底支撐的透明導電層及包括納米級金屬元件及聚合物粘合劑的涂層。在另一方面中,本發(fā)明涉及一種透明導電膜,其包括襯底及包括稀疏金屬導電元件的透明導電層,其中所述透明導電層包括納米結構金屬特征,所述納米結構金屬特征在580nm時的吸收為在475nm時的吸收的至少約2倍。在額外方面中,本發(fā)明涉及一種涂布溶液,其包括從約0.02wt%到約80wt%的非易失性聚合物粘合劑前驅物化合物、從約0.001wt%到約2.5wt%的納米級金屬元件及溶劑。附圖說明圖1為具有稀疏金屬導電層及在稀疏金屬導電層的任一側上的各種額外透明層的膜的片段側視圖。圖2為具有用稀疏金屬導電層形成的三個導電路徑的代表性示意性經圖案化結構的俯視圖。圖3為展示基于電容的觸摸傳感器的示意圖。圖4為展示基于電阻的觸摸傳感器的示意圖。圖5為展示在具有或不具有銀納米板時三個不同襯底上的外涂層的b*值的改變的直方圖。圖6為在兩種不同濕涂層厚度下隨著導電熔融金屬納米結構網絡上方的聚合物外涂層中銀納米板的濃度而改變的b*的曲線。圖7為隨著具有兩種不同吸收最大值的銀納米板以及兩種類型的納米板的混合物在導電熔融金屬納米結構網絡上方的聚合物外涂層中的濃度而變的b*連同不含納米板的涂層的參考值的曲線。圖8為隨著具有兩種不同吸收最大值的銀納米板以及兩種類型的納米板的混合物在導電熔融金屬納米結構網絡上方的聚合物外涂層中的濃度而變的a*連同不含納米板的涂層的參考值的曲線。圖9為具有用來自兩個不同供應商的銀納米線形成的熔融金屬納米結構網絡的樣品(其中外涂層不含納米板(對照物)或在外涂層中含有具有550nm吸收最大值的硅石涂布的納米板)的光學參數a*、b*及以百分比為單位的濁度(h)的直方圖。圖10為具有用來自兩個不同供應商的銀納米線形成的熔融金屬納米結構網絡的樣品(其中外涂層不含納米板、在外涂層中含有具有550nm吸收最大值的硅石涂布的納米板,或在聚合物外涂層與具有熔融金屬納米結構網絡的導電層中均含有硅石涂布的納米板)的光學參數a*、b*及以百分比為單位的濁度(h)的直方圖。圖11為具有熔融金屬納米結構網絡的樣品(其中聚合物外涂層不含金納米殼層或含有處于三種不同濃度中的一者的金納米殼層)的光學參數a*、b*及以百分比為單位的濁度(h)的直方圖。圖12為具有熔融金屬導電網絡上方的聚合物外涂層的樣品(三個樣品,一個不含金屬納米帶,且兩個具有聚合物外涂層中的不同濃度的金屬納米帶)的光學參數b*及以百分比為單位的濁度(h)的直方圖。圖13為具有熔融金屬納米結構網絡及聚合物外涂層的四個樣品(其中一個對照物不含納米顏料且三個樣品具有不同濃度的納米顏料)的光學參數a*、b*及以百分比為單位的濁度(h)的直方圖。具體實施方式已發(fā)現納米級著色劑可用于控制經由透明導電膜的光透射的色調而不明顯更改所述膜的總體光透射率、濁度或電導率。具體來說,金屬納米板已經工程設計以基于表面等離子共振產生特定色彩,且所述金屬納米板為可商購的。還可使用其它具有各種形狀的金屬納米結構(包含(例如)納米棱柱、納米殼層、納米立方體、納米帶、納米圓柱體/盤、納米“杠鈴”或其它納米形狀),或顏料,例如無機納米粒子或有機顏料。充當著色劑的納米級填料可與聚合物粘合劑一起并入到導電層及/或涂層中。納米級著色劑可至少部分地補償歸因于導電元件的經由透明導電膜透射時的色彩及/或可將所要色調引入到所述膜。具體來說,透明導電膜可有效地由金屬納米線及/或熔融金屬納米結構網絡形成,但在額外或替代實施例中,可使用其它透明導電材料,例如適當的金屬氧化物。在一些實施例中,納米級著色劑可改進經由基于納米線的導電層的光透射的白度而不明顯提高濁度或降低光透射率??山缍ㄉ士臻g以使光譜波長與人對色彩的感知相關。cielab為由國際照明委員會(cie)確定的色彩空間。cielab色彩空間使用三維坐標系:l*、a*及b*,其中l(wèi)*涉及色彩的亮度;a*涉及色彩在紅色與綠色之間的位置;且b*涉及色彩在黃色與藍色之間的位置?!?”值表示相對于標準白點的正規(guī)化值。如下文所描述,這些cielab參數可根據在分光光度計中進行的測量使用商業(yè)軟件確定。透明導電膜可由各種納米材料形成,例如碳納米管、金屬納米線及其類似物。此外,導電金屬氧化物可用于形成導電膜,例如氧化銦錫(ito)、摻雜鋁的氧化鋅(azo)及其類似物。導電金屬氧化物可形成為導電層或可能形成為具有聚合物粘合劑的層中的微粒。關于用于透明導電膜的銀納米線,通常對于給定光學透明度,使用較長及較薄納米線會導致更好的電導率。然而,已觀察到用較薄銀納米線形成的一些膜可看上去發(fā)黃。已發(fā)現經由并入有金屬納米板、金屬納米殼層、納米帶或其它納米級著色劑(例如,顏料),可使得透明導電膜的色彩發(fā)黃的程度較少,即b*的較小絕對值??苫诒砻娴入x子共振調諧納米板以獲得特定色彩性質,且可基于納米級著色劑的色彩及對總透射減少的低貢獻而選擇其它納米級著色劑。金屬納米結構可涂布有聚合物、不同金屬及/或非金屬組合物,例如硅石。少量納米級著色劑可并入到膜中以修改總體色彩性質而不在一些實施例中明顯降低總透射及/或提高濁度。已發(fā)現某些大小范圍及類型的納米板及納米殼層可甚至降低濁度。具體來說,銀納米板、納米殼層或其它納米級元件可補償由膜中的導電元件引入的色彩失真以產生較白透射光。在其它實施例中,如果需要,可相應地使用所選擇的納米級元件將所要色調引入到透射光。本文中的論述集中在產生較白光上,但所屬領域的一般技術人員將理解,在一些實施例中,可經由引入所選擇的納米級著色劑而引入透射光的所要色調同時形成通常具有至少約85%的可見光的總透射率的透明膜。在適當的實施例中,納米級微??捎行У夭⑷氲綄щ妼?、涂層或兩者中,且在實例中呈現了所有三個變體的結果。如本文中所描述,可形成色彩經調整的涂層,其中可見光的總體透射適度下降。各種聚合物可被引入作為具有相對良好機械強度的粘合劑以提供良好的高透明度基質。一般來說,涂層可經形成而具有小厚度,同時提供所要色彩調整。在一些實施例中,由于可經由薄外涂層維持電導率,因此對于相鄰于透明導電層的使用來說,小厚度可為合乎需要的。因此,通過具有不超過約100微米且在一些實施例中不超過1微米的平均厚度的涂層,可獲得所需水準的色彩調整。良好涂層性質通常涉及形成納米級著色劑在基質聚合物的溶液內的良好分散液,以使得所得涂層具有減小的微粒凝集效應。納米級著色劑通常可并入到相對光滑的薄涂層中且因此粒子并未超過期望地更改光學性質。一般來說,涂層具有不超過約30重量%的納米級著色劑裝載。在涂布溶液中的聚合物粘合劑及納米級著色劑的濃度可經調整以產生溶液的所要涂層性質,例如粘度及最終涂層的厚度。在涂布溶液中的固體的濃度比率可經調整以在涂層經干燥時產生所要的涂層濃度。涂層的聚合物組分通常可通過uv輻射或適合于聚合物粘合劑的其它方法交聯以進一步加強所述涂層。一般來說,納米級著色劑可引入到鈍態(tài)保護涂層中及/或直接引入到透明導電層中。鈍態(tài)透明保護涂層可或可不用于覆蓋透明導電層。這些涂層的共用特征為涂布溶液以及所得復合材料中組分的相容性。相容性是指有效地分散成相對均一的材料而無組分的不可接受的程度的聚合(例如,凝集)的能力。具體來說,相容性可允許材料在涂層溶液內的良好分布以允許形成形成涂層的合理均一的復合材料。相信較均一的復合材料會促成涂層的所要光學性質,例如良好透明度及低濁度。對于鈍態(tài)涂層,涂布溶液可包括溶劑、經溶解的基質聚合物、納米級著色劑、其可能的組合及可選的額外組分??墒褂眠m合于透明膜的一系列基質聚合物,如下文所描述。可使用濕潤劑(例如,界面活性劑)以及其它加工助劑。一般來說,溶劑可包括水、有機溶劑或其適合的混合物。對于活性涂層,涂布溶液大體上進一步包括促成活性官能性的組分,例如,用于促成電導率的金屬納米線。兩種類型的涂層的實例描述于以下實例中。納米級著色劑可為納米級金屬結構或納米級顏料。納米級金屬結構通常具有不超過約100nm的至少一種平均尺寸。舉例來說,納米板具有不超過100nm的平均厚度;納米帶可具有不超過約100nm的厚度及可能不超過100nm的寬度。金屬納米板可使用基于溶液的技術合成且其光學性質已經檢測。參見(例如)埃亨(ahern)等人的名為“銀納米板(silvernanoplates)”的經公開的美國專利申請案2012/0101007及奧登伯格(oldenburg)等人的名為“銀納米板組合物及方法(silvernanoplatecompositionsandmethods)”的美國專利申請案2014/0105982,兩者均以引用的方式并入本文中。具有基于表面等離子共振的經調諧吸收性質的銀納米板可購自nanocomposix有限公司(美國加州圣地亞哥);北京nanomeet技術有限公司(中國);及蘇州冷石技術有限公司(中國)。下文中呈現經調諧以用于550nm及/或650nm峰值光吸收及/或散射的銀納米板的實例。類似地,納米板可被直接合成,例如使用已知合成技術,如舉例來說:凱莉(kelly)、j.m.等人,actaphysicapolonicaa,(2012),122,337到345,“三角形銀納米粒子:其制備、官能化及性質(triangularsilvernanoparticles:theirpreparation,functionalisationandproperties)”;江(jiang)、李平(li-ping)等人,inorg.chem.,(2004),43,5877到5885,“單分散單晶銀納米板及金納米環(huán)的超聲波輔助的合成(ultrasonic-assistedsynthesisofmonodispersesingle-crystallinesilvernanoplatesandgoldnanorings)”;及熊(xiong)、y.等人,langmuir2006(20):8563到8570,“聚乙烯吡咯烷酮:用于水性溶液中的貴金屬納米板的簡易合成的雙功能還原劑及穩(wěn)定劑(poly(vinylpyrrolidone):adualfunctionalreductantandstabilizerforthefacilesynthesisofnoblemetalnanoplatesinaqueoussolutions)”,所有三文檔均以引用的方式并入本文中。如nanocomposix所報告,納米板具有約10nm的厚度且分別為40到60nm的(等效圓形)直徑(550nm納米板)或60到80nm的(等效圓形)直徑(650nm納米板)。可獲得一些具有聚乙烯吡咯烷酮(pvp)涂層或硅石(氧化硅)涂層的商業(yè)納米板。一般來說,觀察到具有任一涂層的銀納米板皆產生所要結果,但硅石涂布的550nm吸收納米板的結果似乎提供b*的量值的所要降低以及a*的量值的合乎需要的小幅提高。在下文中呈現并入有550nm納米板、650nm納米板或其組合的膜的實例。金屬納米殼層可形成在硅石或類似的陶瓷納米粒子核心上。硅石上方的商業(yè)金納米殼層可購自nanocomposix、西格瑪奧瑞奇及納米光譜生物科技有限公司(美國德克薩斯州休斯頓)。金納米殼層形成等離子可調諧的材料以引入所要光譜性質。這些材料可提供色調調整,其中光透射適度減少及濁度幾乎不提高及濁度可能降低。固體金納米粒子為可商購的,例如購自nanohybrids(德克薩斯州奧斯汀)、nanopartz有限公司(科羅拉多州洛弗蘭德)、plasmachem有限公司(德國)。可被稱作納米條帶的銀納米帶也可購自nanocomposix。一般來說,可根據各種不同方法形成特殊形狀的金屬納米結構,例如可根據公開程序(例如哈(hah)等人,goldbulletin(2008),41/1,23到36,“基于沉積沉淀過程的金納米殼層的合成(synthesisofgoldnanoshellsbasedonthedepositionprecipitationprocess)”)制備金納米殼層。廣泛范圍的額外金屬納米結構可供用作著色劑,如下文進一步概述,但到目前為止作為透明膜中的著色劑經測試的額外納米級材料通常相對于納米板或納米殼層引發(fā)濁度的較大提高,且對于各種應用,濁度可或可不為問題。廣泛范圍的顏料為已知的且用于廣泛范圍的商業(yè)應用,且新顏料的開發(fā)在繼續(xù)。顏料的特征在于在至少一些合理溶劑中的明顯不可溶性以使得顏料可作為微粒分散。顏料可為無機的、有機的或有機金屬的。一些顏料可經加工以形成納米級微?;蚩缮藤従哂羞m當的粒子大小的顏料。在一些實施例中,納米顏料為結晶化合物,其類似于常規(guī)顏料賦予色彩,但在納米級(例如,10到50nm)直接合成。納米顏料的實例已經描述于以下兩者中:卡瓦爾坎泰(cavalcante)等人,dyesandpigments,(2009),80,226到232,名為“陶瓷納米顏料的色彩性能(colourperformanceofceramicnano-pigments)”;及甘迪尼(gardini)等人,journalofnanoscienceandnanotechnology,(2008),8,1979到1988,名為“用于按需滴落四色噴墨印刷的納米大小陶瓷墨水(nano-sizedceramicinksfordrop-on-demandink-jetprintinginquadrichromy)”,兩文檔均以引用的方式并入本文中。已經用具有低表面電阻的銀納米線或熔融金屬納米結構網絡形成透明導電膜,具有良好光學透明度及低濁度。但在一些實施例中,這些膜可被觀察到具有輕微黃色色調,其在cielab標度中對應于b*的正值。已發(fā)現包含少量納米級著色劑可改進色調到更為中性的灰色色彩,其中b*減小。參數l*提供沿著中性灰度的從黑色到白色的范圍。納米級著色劑盡管可導致透明度輕微降低及a*的絕對值輕微增大,但這些不利影響通??蔀檩^小且在可接受水準內。關于使用納米級著色劑以改進經由透明導電膜的透射光的白度,顏料經選擇以具有與導電材料的吸收/散射互補的小的補償性吸收及/或散射?;赾ielab參數,原則上,所述膜可經工程設計以得到所要程度的白度(通?;赾ielab標度中b*及a*的小絕對值)。然而,鑒于實用局限性,所述膜的設計可使結果在某些所要范圍內產生較白光(b*及a*的絕對值低于目標截止值),如通過本文中所例示的納米級著色劑已經達成。如下文進一步解釋,可獲得合理的白度值,同時具有可見光的總透射的可接受的減少。類似地,可選擇納米級著色劑以引入所要色調或色彩而非白光。對于適當的實施例,在顏料的選擇及顏料的裝載中可考慮基于透明導電膜的導電層的對色彩的固有貢獻,以達成所要色彩,其在cielab系統中可由b*及a*值表達。所選擇的色調可適當地經圖案化以用于特定應用,例如顯示器或其類似物。一般來說,金屬納米板、納米殼層或其它納米級著色劑可并入到可固化聚合物基質涂布材料中及/或直接并入到稀疏金屬導電膜中,所述稀疏金屬導電膜可包括聚合物粘合劑(例如,下文所概述的可固化聚合物)連同金屬納米線及可選的熔融劑。導電層中的金屬納米級元件可或可不與熔融金屬納米結構網絡熔融且可或可不并入到熔融金屬納米結構網絡中。然而,在任一情況下,仍可在導電層中有效地使用(例如)金屬納米板的吸收性質以更改膜的色調。涂布溶液可被溶液涂布、干燥且在一些實施例中經固化(例如,通過uv光、熱固化、其它輻射固化或其它適當的交聯方法)。涂層的厚度可經選擇以用于特定應用。適合于溶液涂布的涂層/粘合劑聚合物為可商購的或可經調配以供使用。聚合物可經選擇以用于溶解在水性或非水性溶劑中。適合的類別的輻射可固化聚合物及/或熱可固化聚合物進一步描述于下文中。聚合物粘合劑可在曝露于輻射之后自交聯,及/或其可與光引發(fā)劑或其它交聯劑交聯。為了加工,納米級著色劑可分散于涂布溶液中,例如以形成涂層或形成透明導電層。在一些實施例中,納米板的分散液或其它納米級著色劑可首先經分散,且接著添加到其它組分(例如,聚合物粘合劑、金屬納米線、其它添加劑或其類似物)的溶液中??蛇x擇納米級著色劑的濃度以產生由涂布溶液形成的最終所得層中的所要裝載?;谕坎既芤旱臐舛龋苫谠诟稍锛斑M一步加工之后涂層厚度的經驗減小選擇濕涂層厚度以產生所要干燥涂層厚度。對于透明導電層的形成,各種稀疏金屬導電層可由金屬納米線形成。金屬納米線可由一系列金屬形成,且金屬納米線為可商購的或可經合成。盡管金屬納米線固有地導電,但相信基于金屬納米線的膜中的絕大部分電阻是歸因于納米線之間的接合點。取決于加工條件及納米線性質,沉積成的相對透明納米線膜的薄層電阻可為極大的,例如在數十億歐姆/平方范圍中或甚至更高。已提出在不破壞光學透明度的情況下降低納米線膜的電阻的各種方法。經加工以平化在接合點處的納米線以改進電導率的用金屬納米線形成的膜描述于艾登(alden)等人的名為“包括金屬納米線的透明導體(transparentconductorscomprisingmetalnanowires)”的美國專利8,049,333中,所述美國專利以引用的方式并入本文中。包括表面內嵌的金屬納米線以提高金屬電導率的結構描述于史里尼瓦(srinivas)等人的名為“經圖案化透明導體及相關制造方法(patternedtransparentconductorsandrelatedmanufacturingmethods)”的美國專利8,748,749中,所述美國專利以引用的方式并入本文中。然而,已發(fā)現熔融金屬納米結構網絡在高電導率方面的所要性質及在透明度及低濁度方面的所要光學性質??苫谠谏虡I(yè)上適當的加工條件下在低溫下的化學工藝執(zhí)行相鄰金屬納米線的熔融。具體來說,關于達成基于金屬納米線的導電膜的顯著進步為已發(fā)現形成熔融金屬網絡的非常可控工藝,所述熔融金屬網絡中的金屬納米線的相鄰部分熔融。通過各種熔融源對金屬納米線的熔融進一步描述于以下各者中:威爾卡(virkar)等人的名為“金屬納米線網絡及透明導電材料(metalnanowirenetworksandtransparentconductivematerial)”的經公開的美國專利申請案2013/0341074及威爾卡(virkar)等人的名為“金屬納米結構網絡及透明導電材料(metalnanostructurednetworksandtransparentconductivematerial)”的美國專利申請案2013/0342221('221申請案);威爾卡(virkar)等人的名為“熔融金屬納米結構網絡、具有還原劑的熔融溶液及用于形成金屬網絡的方法(fusedmetalnanostructurednetworks,fusingsolutionswithreducingagentsandmethodsforformingmetalnetworks)”的美國專利申請案2014/0238833('833申請案)及楊(yang)等人的名為“基于金屬納米線的透明導電涂層、其溶液加工及圖案化方法(transparentconductivecoatingsbasedonmetalnanowires,solutionprocessingthereof,andpatterningapproaches)”的同在申請中的美國專利申請案14/087,669('669申請案);李(li)等人的名為“用于形成具有熔融網絡的透明導電膜的金屬納米線墨水(metalnanowireinksfortheformationoftransparentconductivefilmswithfusednetworks)”的同在申請中的美國專利申請案14/448,504,所有美國專利申請案均以引用的方式并入本文中。透明導電膜大體上可包括促成結構的可加工性及/或機械性質而不會不利地更改光學性質的若干組分或層。稀疏金屬導電層可經設計以當并入到透明導電膜中時具有所要光學性質。稀疏金屬導電層可或可不進一步包括聚合物粘合劑。除非另外指示,否則對厚度的引用是指在所提及的層或膜內的平均厚度,且相鄰層可取決于特定材料而在其邊界處交錯。在一些實施例中,總體膜結構可具有至少約85%的可見光的總透射、不超過約2%的濁度及不超過約250歐姆/平方的薄層電阻,但明顯更好的性能描述于本文中。關于納米級著色劑(例如,銀納米板及/或金納米球),已發(fā)現著色劑可以可有效地明顯降低黃度而不明顯犧牲涂層的其它光學性質的量添加到透明涂層組合物及/或添加到稀疏金屬導電層中。為了并入到用于透明導電膜的透明涂層中或直接并入到用于形成稀疏金屬導電層的墨水中,外涂層及/或透明導電層中的適合量的納米級著色劑通常并不明顯提高薄層電阻。在一些實施例中,相對于對應未裝載膜的薄層電阻,在具有納米級著色劑的膜中薄層電阻提高不超過約20%;且類似地,相對于未裝載膜,在具有納米級著色劑的膜中以百分比為單位的可見光的總透射可降低不超過約5。歸因于納米級著色劑的存在,濁度可或可不明顯改變,且適合的納米級著色劑可略微降低濁度。所引用的未裝載膜是通過具有溶劑中的其它組分的相同濃度的涂布溶液產生且以相同方式加工以使得最終厚度可稍微不同。透明導電膜具有重要應用,例如用于太陽能電池及觸摸屏中。由金屬納米線組分形成的透明導電膜相對于傳統材料提供較低加工成本及更具適應性的物理性質的前景。在具有各種結構聚合物層的多層膜中,已發(fā)現所得膜結構在加工方面為穩(wěn)固的,同時維持所要電導率,且并入有如本文中所描述的所要組分可另外提供穩(wěn)定而不降低所述膜的官能性性質,以使得并入有所述膜的裝置在正常使用情況下可具有適合的壽命。透明涂層及膜如本文中所描述的具有裝載納米級著色劑的聚合物的透明涂層通常可涂布到透明襯底上以用于并入到所要結構中。描述了一般結構,且在以下部分中可找到透明導電膜的特定應用。一般來說,用于透明經填充涂層的前驅物溶液可使用適當的涂層方法沉積到透明襯底上以形成透明結構。在一些實施例中,透明襯底可為用于并入到最終裝置或替代或另外地一體式光學組件(例如,光發(fā)射裝置或光接收裝置)中的膜。在此部分中的論述集中在簡單鈍態(tài)透明襯底上,且其它結構論述于隨后部分中。一般來說,任何合理的透明襯底可為適合的。因此,可(例如)由無機玻璃(例如,硅酸鹽玻璃)、透明聚合物膜、無機晶體或其類似物形成適合的襯底。在一些實施例中,襯底為聚合物膜。用于襯底的適合的聚合物包含(例如)聚對苯二甲酸伸乙酯(pet)、聚萘二甲酸伸乙酯(pen)、聚丙烯酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚烯烴、聚氯乙烯、氟聚合物、聚酰胺、聚酰亞胺、聚砜、聚硅氧烷、聚醚醚酮、聚降冰片烯、聚酯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、環(huán)狀烯烴聚合物、環(huán)狀烯烴共聚物、聚碳酸酯、其共聚物或其摻合物或其類似物。用于一些實施例的聚合物膜可具有從約5微米到約5mm的厚度;在另外的實施例中,為從約10微米到約2mm;且在額外實施例中,為從約15微米到約1mm。所屬領域的一般技術人員將認識到,涵蓋在上述明確范圍內的厚度的額外范圍,且所述范圍在本發(fā)明范圍內。襯底可包括按組成及/或其它性質區(qū)分的多個層。一些商業(yè)透明薄片可包括涂層,例如硬耐磨涂層。透明涂層(例如,具有納米級著色劑填料)通??删哂胁怀^約100微米的厚度;在另外的實施例中,為從約15納米(nm)到約50微米;且在額外實施例中,為從約50nm到約20微米。透明導電層上的涂層性質描述于下文中。透明的色調經調整的涂層可包括從約0.001重量%(wt%)到約10wt%的納米級著色劑;在另外的實施例中,為從約0.005wt%到約6wt%;在其它實施例中,為從約0.01wt%到約5wt%;且在額外實施例中,為從約0.02wt%到約2.5wt%的納米級著色劑。透明涂層可進一步包括用于透明導電膜及任選地稀疏金屬導電層的聚合物粘合劑、可選的性質改質劑(例如,交聯劑、濕潤劑、粘度改質劑)及/或穩(wěn)定劑。所屬領域的一般技術人員將認識到,涵蓋在上述明確范圍內的經裝載聚合物的厚度及納米粒子濃度的額外范圍,且所述范圍在本發(fā)明范圍內。關于納米級著色劑,微粒著色劑的納米級本質可提供在聚合物基質中的良好分布,使得可針對給定色彩貢獻維持所要程度的透明度。對于一些實施例,各種金屬納米結構可提供所要色彩性質。具體來說,已經發(fā)現金屬納米板及金屬納米殼層提供所要色彩貢獻,同時極少或無濁度貢獻及少量的透明度降低。然而,其它金屬納米結構,例如金屬納米帶、納米棱柱、納米立方體、納米籠狀物/納米盒狀物、納米圓柱體/盤、納米“杠鈴”、納米棒、類似花的納米結構、納米粒子或其它納米形狀,例如納米四面體及納米十二面體,以及顏料納米粒子也可有效地用作透明膜中的著色劑。在金屬納米結構的色彩調諧情況下,參見(例如)孫(sun)等人,“金及銀納米粒子:具有可在從400到750nm范圍內調諧的色彩的類別的生色團(goldandsilvernanoparticles:aclassofchromophoreswithcolorstunableintherangefrom400to750nm)”,analyst(2003),128,686到691,其以引用的方式并入本文中。合成條件可經調整以選擇金屬納米級元件的特定形狀,如夏(xia)等人的名為“納米結構形成及形狀選擇的方法(methodofnanostructureformationandshapeselection)”的美國專利7,585,349中所描述,所述美國專利以引用的方式并入本文中。金屬納米結構著色劑可包括任何合理的金屬、其合金或其組合,例如銀、金、銦、錫、鐵、鈷、鉑、鈀、鎳、鈷、鈦、銅及其合金。納米級顏料可為不可溶的無機組合物、有機組合物或有機金屬組合物。為了降低基于銀的稀疏金屬導電元件的b*標度,已經發(fā)現銀納米板及金納米殼層尤其有效且所述元件為可商購的。廣泛范圍的顏料為已知的且在商業(yè)上廣泛使用??杉庸せ颢@得納米級形式的代表性顏料。一般來說,納米級是指微粒的至少一種尺寸的平均值(尺寸截止)不超過約100nm;在另外的實施例中;為不超過約75nm;且在額外實施例中,為不超過約50nm。因此,適合的納米級微??砂?例如):一維(平均厚度)不超過尺寸截止的納米板;一維或可能二維(平均厚度及/或平均寬度)不超過尺寸截止的納米帶;三維(例如沿著粒子主軸的平均直徑)不超過尺寸截止的納米粒子;及具有不超過尺寸截止的二維的各種其它可能的結構。金屬納米板、金屬納米殼層及其它金屬納米結構可基于大小經由假設的表面等離子共振提供經調諧色彩貢獻,但申請人并不希望受理論限制。納米級金屬元件可具有各種涂層,且商業(yè)版本可具有涂層選項。如實例中所述,可商購具有聚乙烯吡咯烷酮涂層或氧化硅(硅石)涂層的銀納米板。作為實例,以下呈現經金涂布的銀納米粒子,其中通過公開程序涂覆金涂層。歸因于金的惰性,經金涂布的銀納米板相對于腐蝕及其它環(huán)境侵襲可為穩(wěn)定的。透明經裝載涂層可通過使用適當的涂布方法涂布前驅物溶液而形成。納米級著色劑可并入到經選擇以沉積涂層的具有適當相容性的適合溶劑中。適合的溶劑通常包含(例如)水、醇、酮、酯、醚(例如,二醇醚)、芳族化合物、烷烴及其類似物及其混合物。特定溶劑包含(例如)水、乙醇、異丙醇、異丁醇、叔丁醇、甲基乙基酮、二醇醚、甲基異丁基酮、甲苯、己烷、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、pgmea(乙酸2-甲氧基-1-甲基乙基酯)、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、乙腈、甲酸、碳酸二甲酯或其混合物。一般來說,用于涂層的聚合物(通常為可交聯聚合物)可作為商業(yè)涂層組合物供應或通過所選擇的聚合物組合物調配,以用于添加納米級著色劑及/或其它添加劑。遵循常見慣例,在粘合劑情況下,術語聚合物是指寡聚物,其可經衍生以引入額外官能性。交聯劑以及其它粘合劑前驅物組分可為多官能的(例如,三個或多于三個官能團)以用于在適當的交聯條件下形成高度交聯的聚合物產物,其可取決于特定結構被視為官能化單體或官能化寡聚物。用于涂層的適合的聚合物可包含(例如)輻射可固化聚合物及/或熱可固化聚合物。適合的類別的輻射可固化聚合物及/或熱可固化聚合物包含(例如)聚硅氧烷、聚倍半硅氧烷、聚氨酯、丙烯酸系樹脂、丙烯酸系共聚物、纖維素醚及纖維素酯、硝化纖維素、其它結構多糖、聚醚、聚酯、聚苯乙烯、聚酰亞胺、氟聚合物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物、聚硫化物、含有環(huán)氧基的聚合物、其共聚物及其混合物。適合的商業(yè)涂層組合物包含(例如)來自迪睿合株式會社(dexerialscorporation)(日本)的涂布溶液;來自復合塑料有限公司(hybridplastics,inc.)(美國密西西比州)的涂層;來自加州硬涂料公司(californiahardcoatingcompany)(美國加利福尼亞州)的硅石填充的硅氧烷涂層;來自sdc技術有限公司(sdctechnologies,inc.)(美國加利福尼亞州)的crystalcoatuv可固化涂層。在一些實施例中,可交聯粘合劑前驅物組合物可在調配物中包括非易失性相對高分子單體,所述調配物具有或不具有除所述單體之外的寡聚物或低分子量聚合物??傮w來說,可為單體、寡聚物或低分子量聚合物的非易失性可聚合化合物可被稱作非易失性聚合物粘合劑前驅物化合物。聚合物濃度及相對應地其它非易失性劑的濃度可經選擇以達成涂布溶液的所要流變,例如用于所選擇的涂布工藝的適當的粘度??商砑踊蛉コ軇┮哉{整總體非易失性濃度,其區(qū)分易失性溶劑。可選擇非易失性的相對量以調整最終涂層組合物的組成,且可調整固體的總量以達成經干燥涂層的所要厚度。一般來說,涂布溶液可具有從約0.1wt%到約80wt%的非易失性組分的濃度;在另外的實施例中;為從約0.5wt%到約60wt%;且在額外實施例中,為從約0.75wt%到約55wt%。所屬領域的一般技術人員應認識到,涵蓋上述特定范圍內的聚合物濃度的額外范圍,且所述范圍在本發(fā)明范圍內。納米級著色劑可并入到用于形成涂層的涂布溶液中。涂層前驅物溶液可包括從約0.0001wt%到約2wt%的納米級著色劑;在另外的實施例中,為從約0.00025wt%到約0.2wt%;且在額外實施例中,為從約0.0005wt%到約0.02wt%的納米級著色劑。所屬領域的一般技術人員將認識到,涵蓋在上述明確范圍內的涂布溶液中的穩(wěn)定化合物的額外范圍,且所述范圍在本發(fā)明范圍內。額外添加劑(例如,交聯劑、濕潤劑、粘度改質劑、分散助劑、穩(wěn)定劑及其類似物)可按需要添加,且適合的組合物描述于下文中。在一些實施例中,相對于不含納米級著色劑的對應涂層,具有納米級著色劑的透明涂層可導致可見光的總透射率降低不超過約5個百分點;在另外的實施例中,不超過約3個百分點;且在額外實施例中,不超過約1.5個百分點。此外,在一些實施例中,相對于對應未裝載涂層,具有納米級著色劑的透明涂層可導致濁度提高不超過約1.5個百分點;在另外的實施例中,不超過約1個百分點;且在額外實施例中,不超過約0.6個百分點。所屬領域的一般技術人員將認識到,涵蓋在上述明確范圍內的歸因于經裝載聚合物涂層的光學性質的改質的額外范圍,且所述范圍在本發(fā)明范圍內。對應未裝載涂層具有除不存在的納米粒子以外的組分的溶劑中的相同濃度且以相同方式經加工,以使得涂層的最終厚度對于對應涂層可稍微不同。為了沉積涂層前驅物溶液,可使用任一合理的沉積方法,例如浸涂、噴涂、刀口涂布、棒涂、梅爾桿(meyer-rod)涂布、狹縫模具涂布、凹版印刷、噴墨印刷、絲網印刷、旋涂或其類似方法。沉積方法控制所沉積的液體的量,且溶液的濃度可經調整以在表面上提供所要厚度的產物涂層。在通過分散液形成涂層之后,涂層可經干燥以去除液體且適當地交聯。透明導電膜透明導電結構或膜大體上可包括提供電導率而不會明顯不利地更改光學性質的稀疏金屬導電層及提供機械支撐以及對導電元件的保護的各種額外層。聚合物外涂層可置于稀疏金屬導電層上方。如本文中所描述的納米級著色劑可置于外涂層、底涂層中及/或直接置于稀疏金屬導電層中。在額外實施例中,導電層可包括作為膜或作為微粒的導電金屬氧化物??蛇x擇納米級著色劑以降低透明膜的b*值,此通常改進所觀察到的白度或將所要色調提供到所述膜。在一些實施例中,透明導電元件(例如,膜)可包括稀疏金屬導電層。導電層通常為稀疏的以提供所要量的光學透明度,因此在導電元件的層內,金屬的覆蓋具有極明顯間隙。舉例來說,透明導電膜可包括沿著可提供用于電子滲濾的足夠接觸的層沉積的金屬納米線以提供適合的導電路徑。在其它實施例中,透明導電膜可包括熔融金屬納米結構網絡,已發(fā)現其展現所要電性質及光學性質。一般來說,納米線可由一系列金屬形成,例如銀、金、銦、錫、鐵、鈷、鉑、鈀、鎳、鈷、鈦、銅、及其合金,所述金屬歸因于高電導率可為合乎需要的。商業(yè)金屬納米線可購自西格瑪奧瑞奇(美國密蘇里州)、滄州納米通道材料有限公司(cangzhounano-channelmaterial)(中國)、bluenano(美國北卡羅來納州)、emfutur(西班牙)、海貝殼技術(seashelltechnologies)(美國加利福尼亞州)、艾登(aiden)(韓國)、nanocomposix(美國)、nanopyxis(韓國)、k&b(韓國)、acs材料(acsmaterials)(中國)、科創(chuàng)先進材料(kechuangadvancedmaterials)(中國)及nanotrons(美國)?;蛘?,還可使用各種已知合成途徑或其變化形式合成銀納米線。對于適當的實施例,稀疏金屬導電層可形成在襯底(在所述襯底的結構中可具有一或多個層)上。襯底通常可經識別為自支撐膜或薄片結構。被稱作底涂層的薄的溶液加工層可任選地沿著襯底膜的頂部表面且緊鄰稀疏金屬導電層下方放置。此外,稀疏金屬導電層可涂布有一或多個額外層,其在稀疏金屬導電層的與襯底相反的側上提供某種保護。一般來說,導電結構在最終產品中可置于任一定向中,即襯底面朝外或襯底抵靠著產品的支撐導電結構的表面。在一些實施例中,可涂覆多個涂層(例如,底涂層及/或外涂層),且每一層可或可不具有所選擇的納米級著色劑。參考圖1,代表性透明導電膜100包括襯底102、底涂層104、稀疏金屬導電層106、外涂層108、光學清澈粘接層110及保護性表面層112,但并非所有實施例均包含所有層。透明導電膜大體上包括稀疏金屬導電層及在稀疏金屬導電層的每一側上的至少一個層。透明導電膜的總厚度通??删哂袕?0微米到約3毫米(mm)的厚度;在另外的實施例中,為從約15微米到約2.5mm;且在其它實施例中,為從約25微米到約1.5mm。所屬領域的一般技術人員將認識到,涵蓋在上述明確范圍內的厚度的額外范圍,且所述范圍在本發(fā)明范圍內。在一些實施例中,可選擇如所產生的膜的長度及寬度以適合于特定應用,以使得所述膜可被直接引入以用于進一步加工成產品。在額外或替代實施例中,可選擇膜的寬度以用于特定應用,而膜的長度可為長的(其中期望所述膜可經切分成用于使用的所要長度)。舉例來說,所述膜可呈長薄片或卷形式。類似地,在一些實施例中,膜可成卷或呈另一大型標準格式,且所述膜的元件可根據用于使用的所要長度及寬度而切分。襯底102大體上包括由適當的聚合物形成的耐久支撐層。在一些實施例中,襯底可具有從約10微米到約1.5mm的厚度;在另外的實施例中,為從約15微米到約1.25mm;且在額外實施例中,為從約25微米到約1mm。所屬領域的一般技術人員將認識到,涵蓋在上述明確范圍內的襯底的厚度的額外范圍,且所述范圍在本發(fā)明范圍內。具有極好透明度、低濁度及良好保護能力的適合的光學清澈聚合物可用于襯底。適合的聚合物包含(例如)聚對苯二甲酸伸乙酯(pet)、聚萘二甲酸伸乙酯(pen)、聚丙烯酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚烯烴、聚氯乙烯、氟聚合物、聚酰胺、聚酰亞胺、聚砜、聚硅氧烷、聚醚醚酮、聚降冰片烯、聚酯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物、環(huán)狀烯烴聚合物、環(huán)狀烯烴共聚物、聚碳酸酯、其共聚物或其摻合物或其類似物。適合的商業(yè)聚碳酸酯襯底包含(例如)makrofolsr2431-1cg,可購自拜耳材料科技公司;塑料,可購自tap塑料公司(tapplastics);及l(fā)exantm8010cde,可購自沙伯基礎創(chuàng)新塑料公司。保護性表面層112可獨立地具有覆蓋與上文此段中所描述的襯底相同的厚度范圍及組成范圍的厚度及組成??瑟毩⒌剡x擇以包含的可選底涂層104及/或可選外涂層108可分別置于稀疏金屬導電層106下方或上方??蛇x涂層104、108可包括可固化聚合物,例如熱可固化或輻射可固化聚合物。用于涂層104、108的適合的聚合物描述于下文中,作為用于包含于金屬納米線墨水中的粘合劑;且聚合物、對應交聯劑及添加劑的列表同樣適用于可選涂層104、108而無須在此明確地重復論述。涂層104、108可具有從約25nm到約2微米的厚度;在另外的實施例中,為從約40nm到約1.5微米;且在額外實施例中,為從約50nm到約1微米。所屬領域的一般技術人員將認識到,涵蓋在上述明確范圍內的外涂層厚度的額外范圍,且所述范圍在本發(fā)明范圍內。一般來說,外涂層108的小厚度允許經由外涂層108導電,以使得可電連接到稀疏金屬導電層106,但在一些實施例中,外涂層可包括子層,其中經由一些子層但不一定經由所有子層提供電導率??蛇x光學清澈粘接層110可具有從約10微米到約300微米的厚度;在另外的實施例中,為從約15微米到約250微米;且在其它實施例中,為從約20微米到約200微米。所屬領域的一般技術人員將認識到,涵蓋在上述明確范圍內的光學清澈粘接層的厚度的額外范圍,且所述范圍在本發(fā)明范圍內。適合的光學清澈粘著劑可為接觸粘著劑。光學清澈粘著劑包含(例如)可涂布組合物及膠帶。可獲得基于丙烯酸系或聚硅氧烷化學性質的uv可固化液體光學清澈粘著劑。適合的膠帶為可商購的,例如購自日本琳得科公司(mo系列);圣戈班高功能塑料公司(df713系列);美國日東(日東電工)(luciacscs9621t及l(fā)uciascs9622t);dic公司(daitaclt系列oca、daitacws系列oca及daitaczb系列);泛納克塑料膜公司(panaclean系列);明尼蘇達礦業(yè)及制造公司(3m,美國明尼蘇達州-產品編號8146、8171、8172、8173及類似產品);及粘合劑研究(例如,產品8932)。遞送到稀疏金屬導電層106的襯底上的納米線的量可涉及因素的平衡以達成所要量的透明度及電導率。雖然納米線網絡的厚度原則上可使用掃描電子顯微法評估,但網絡可相對稀疏以提供光學透明度,其可使測量復雜化。一般來說,稀疏金屬導電結構(例如,熔融金屬納米線網絡)將具有不超過約5微米的平均厚度;在另外的實施例中,不超過約2微米;且在其它實施例中,為從約10nm到約500nm。然而,稀疏金屬導電結構通常為相對敞開結構,其具有亞微米尺度的大量表面紋理。納米線的裝載量可提供可易于評估的有用網絡參數,且裝載值提供與厚度相關的替代參數。因此,如本文中所使用,納米線在襯底上的裝載量一般呈現為一平方米襯底中納米線的毫克量。一般來說,金屬導電網絡(不管是否熔融)可具有從約0.1毫克(mg)/m2到約300mg/m2的裝載;在另外的實施例中,為從約0.5mg/m2到約200mg/m2;且在其它實施例中,為從約1mg/m2到約150mg/m2。透明導電層可包括導電網絡中從約0.05wt%到約70wt%的金屬;在其它實施例中,為從約0.075wt%到約60wt%;且在另外的實施例中,為從約0.1wt%到約50wt%的金屬。所屬領域的一般技術人員應認識到,涵蓋在上述明確范圍內的厚度、金屬裝載量及濃度的額外范圍,且所述范圍在本發(fā)明范圍內。如果稀疏金屬導電層經圖案化,那么厚度及裝載論述僅適用于金屬未由于圖案化工藝被排除或顯著減少的區(qū)域。除聚合物粘合劑及其它加工助劑及其類似物之外,稀疏金屬導電層還可包括納米級著色劑。上文針對透明聚合物層中的裝載所描述的納米級著色劑的濃度的范圍通常還適用于稀疏金屬導電層。以另一方式表達,用于形成稀疏金屬導電元件的金屬納米線與納米級著色劑的重量比可為從約250:1到約5:1;且在另外的實施例中,為從約100:1到約10:1。有可能在相關實施例中,并入到稀疏金屬導電層中的金屬納米結構可或可不熔融或部分熔融到熔融金屬納米結構網絡中,但除非明確陳述,否則對具有熔融金屬納米結構網絡的層中的金屬納米結構的引用通常是指不管金屬納米結構是否熔融到網絡中的結構。在稀疏金屬導電層中引入金屬納米板的情況下,未觀察到電導率或色彩預期的明顯改變。相對應地,對作為納米級著色劑的金屬納米結構的引用并非是指并入到熔融金屬納米結構網絡中的金屬納米線。一般來說,在上文對于膜100的特定組分的總體厚度范圍內,層102、104、106、108、110、112可再分成子層,例如具有不同于其它子層的組成。舉例來說,外涂層可包括具有不同性質增強組分的子層。因此,可形成更為復雜的層堆棧??深愃朴谔囟▽觾鹊钠渌訉踊蚩刹活愃朴谔囟▽觾鹊钠渌訉拥丶庸ぷ訉樱缫粋€子層可經層壓而另一子層可經涂布及固化。舉例來說,可為涂層供應納米級著色劑,且可為在此層上方的另一層供應性質增強納米粒子,例如納米金剛石,以提供保護性硬度。具有性質增強納米粒子(例如,納米金剛石)的聚合物涂層描述于威爾卡(virkar)等人的名為“用于透明涂層及透明導電膜的性質增強填料(propertyenhancingfillersfortransparentcoatingsandtransparentconductivefilms)”的同在申請中的美國專利申請案14/577,669中,所述案以引用的方式并入本文中。對于一些應用,需要使膜的導電部分圖案化以引入所要官能性,例如觸摸傳感器的不同區(qū)域??赏ㄟ^改變襯底表面上的金屬裝載(通過在所選擇的位置處印刷金屬納米線(而其它位置實際上沒有金屬),或在熔融納米線(如果在特定實施例中熔融納米線)之前及/或之后從所選擇的位置蝕刻或以其它方式剝蝕金屬)來執(zhí)行圖案化。對于適當的實施例,已發(fā)現可在具有基本上等效的金屬裝載的情況下在層的熔融與不熔融部分之間達成電導率的高對比度,以使得可通過選擇性地熔融金屬納米線執(zhí)行圖案化。此基于熔融而進行圖案化的能力提供基于納米線的選擇性熔融(例如,經由選擇性遞送熔融溶液或蒸氣)的重要額外圖案化選項?;诮饘偌{米線的選擇性熔融的圖案化描述于上述'833申請案及'669申請案中。作為示意性實例,熔融金屬納米結構網絡可沿著襯底表面120形成導電圖案,其中多個導電路徑122、124及126由電阻性區(qū)域128、130、132、134環(huán)繞,如圖2中所示。如圖2中所展示,熔融區(qū)與對應于導電路徑122、124及126的三個不同導電區(qū)域相對應。盡管已經在圖2中說明三個獨立連接的導電區(qū)域,但應理解,可按需要形成具有兩個、四個或多于四個導電獨立導電路徑或區(qū)域的圖案。對于許多商業(yè)應用,可形成具有大量元件的相當錯綜的圖案。具體來說,通過適用于圖案化本文中所描述的膜的可用的圖案化技術,可形成具有高分辨率特征的極精細圖案。類似地,可按需要選擇特定導電區(qū)域的形狀。透明導電膜通常建立在稀疏金屬導電元件(其經沉積以形成膜的官能性特征)周圍。使用適當的膜加工方法將各種層涂布、層壓或以其它方式添加到結構。進一步在下文熔融金屬納米結構層情況下描述稀疏金屬導電層的沉積,但未熔融金屬納米線涂層可類似地經沉積(不過不存在熔融組分)。稀疏金屬導電層通常經溶液涂布于襯底上,在所述襯底的頂部上可或可不具有接著形成相鄰于稀疏金屬導電層的底涂層的涂層。在一些實施例中,外涂層可經溶液涂布于稀疏金屬導電層上??蓤?zhí)行通過應用uv光、熱或其它輻射的交聯以使涂層及/或稀疏金屬導電層中的聚合物粘合劑交聯,此可以一個步驟或多個步驟執(zhí)行。稀疏金屬導電層稀疏金屬導電層通常由金屬納米線形成。通過足夠的裝載及所選擇的納米線性質,可通過具有對應適當的光學性質的納米線達成合理的電導率。預期本文中所描述的穩(wěn)定膜結構可對于具有各種稀疏金屬導電結構的膜產生所要性能。然而,已通過熔融金屬納米結構網絡達成尤其所要的性質。如上文所概述,已經開發(fā)若干實用方法以實現金屬納米線熔融??善胶饨饘傺b載以達成所要電平的電導率以及良好光學性質。一般來說,金屬納米線加工可經由沉積兩種墨水(其中第一墨水包括金屬納米線且第二墨水包括熔融組合物),或經由沉積將熔融元件組合到金屬納米線分散液中的墨水而實現。墨水可或可不進一步包括額外加工助劑、粘合劑或其類似物??蛇x擇適合的圖案化方法以適用于特定墨水系統。一般來說,用于形成金屬納米結構網絡的一或多種溶液或墨水可共同地包括良好地分散的金屬納米線、熔融劑及可選額外組分,例如,聚合物粘合劑、交聯劑、濕潤劑(例如,界面活性劑)、增稠劑、分散劑、其它可選添加劑或其組合。用于金屬納米線墨水及/或熔融溶液(如果不同于納米線墨水)的溶劑可包括水性溶劑、有機溶劑或其混合物。具體來說,適合的溶劑包含(例如)水、醇、酮、酯、醚(例如,二醇醚)、芳族化合物、烷烴及其類似物及其混合物。特定溶劑包含(例如)水、乙醇、異丙醇、異丁醇、叔丁醇、甲基乙基酮、二醇醚、甲基異丁基酮、甲苯、己烷、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、pgmea(乙酸2-甲氧基-1-甲基乙基酯)、碳酸二甲酯或其混合物。盡管應基于形成金屬納米線的良好分散液的能力選擇溶劑,但溶劑還應與其它所選擇的添加劑相容以使添加劑可溶于溶劑。對于熔融劑以及金屬納米線包含于單一溶液中的實施例,溶劑或其組分可或可不為熔融溶液的明顯組分(例如,醇)且如果需要那么可相應地選擇。呈單墨水或雙墨水配置的金屬納米線墨水可包含從約0.01到約1重量%的金屬納米線;在另外的實施例中,為從約0.02到約0.75重量%的金屬納米線;且在額外實施例中,為從約0.04到約0.5重量%的金屬納米線。所屬領域的一般技術人員應認識到,涵蓋在上述明確范圍內的金屬納米線濃度的額外范圍,且所述范圍在本發(fā)明范圍內。金屬納米線濃度影響襯底表面上的金屬的裝載以及墨水的物理性質。一般來說,納米線可由一系列金屬形成,例如銀、金、銦、錫、鐵、鈷、鉑、鈀、鎳、鈷、鈦、銅、及其合金,其歸因于高電導率可為合乎需要的。商業(yè)金屬納米線可購自西格瑪奧瑞奇(sigma-aldrich)(美國密蘇里州)、滄州納米通道材料有限公司(中國)、bluenano(美國北卡羅來納州)、emfutur(西班牙)、海貝殼技術(美國加利福尼亞州)、艾登(韓國)、nanocomposix(美國)、nanopyxis(韓國)、k&b(韓國)、acs材料(中國)、科創(chuàng)先進材料(中國)及nanotrons(美國)。銀尤其提供極佳電導率,且商業(yè)銀納米線為可獲得的?;蛘?,銀納米線還可使用各種已知合成途徑或其變化形式合成。為了具有良好透明度及低濁度,納米線需要具有一系列小直徑。具體來說,金屬納米線需要具有不超過約250nm的平均直徑;在另外的實施例中,為不超過約150nm;且在其它實施例中,為從約10nm到約120nm。關于平均長度,預期具有較長長度的納米線在網絡內提供較佳電導率。一般來說,金屬納米線可具有至少1微米的平均長度;在另外的實施例中,為至少2.5微米;且在其它實施例中,為從約5微米到約100微米,但未來開發(fā)的改進合成技術可使得較長納米線成為可能??芍付v橫比為平均長度除以平均直徑的比率,且在一些實施例中,納米線可具有至少約25的縱橫比;在另外的實施例中,為從約50到約10,000;且在額外實施例中,為從約100到約2000。所屬領域的一般技術人員將認識到,涵蓋在上述明確范圍內的納米線尺寸的額外范圍,且所述范圍在本發(fā)明范圍內。聚合物粘合劑及溶劑通常經一致地選擇使得聚合物粘合劑可溶于或可分散于溶劑中。在適當的實施例中,金屬納米線墨水大體上包括從約0.02到約5重量%的粘合劑;在另外的實施例中,為從約0.05到約4重量%的粘合劑;且在額外實施例中,為從約0.1到約2.5重量%的聚合物粘合劑。在一些實施例中,聚合物粘合劑包括可交聯有機聚合物,例如輻射可交聯有機聚合物及/或熱可固化有機粘合劑。為了促進粘合劑的交聯,在一些實施例中,金屬納米線墨水可包括從約0.0005wt%到約1wt%的交聯劑;在另外的實施例中,為從約0.002wt%到約0.5wt%;且在額外實施例中,為從約0.005wt%到約0.25wt%。納米線墨水可任選地包括流變改質劑或其組合。在一些實施例中,墨水可包括濕潤劑或界面活性劑以降低表面張力,且濕潤劑可用于改進涂層性質。濕潤劑通??扇苡谌軇?。在一些實施例中,納米線墨水可包括從約0.01重量%到約1重量%的濕潤劑;在另外的實施例中,為從約0.02到約0.75重量%;且在其它實施例中,為從約0.03到約0.6重量%的濕潤劑。增稠劑可任選地作為流變改質劑使用以穩(wěn)定分散液且減少或消除沉降。在一些實施例中,納米線墨水可任選地包括從約0.05到約5重量%的增稠劑;在另外的實施例中,為從約0.075到約4重量%;且在其它實施例中,為從約0.1到約3重量%的增稠劑。所屬領域的一般技術人員將認識到,涵蓋在上述明確范圍內的粘合劑、濕潤劑及增稠劑濃度的額外范圍,且所述范圍在本發(fā)明范圍內。一系列聚合物粘合劑可適于溶解/分散于金屬納米線的溶劑中,且適合的粘合劑包含已為涂層應用開發(fā)的聚合物。硬涂層聚合物(例如,輻射可固化涂層)為可商購的,例如作為可經選擇以用于溶解于水性或非水性溶劑中的用于一系列應用的硬涂層材料。適合的類別的輻射可固化聚合物及/或熱可固化聚合物包含(例如)聚氨酯、丙烯酸系樹脂、丙烯酸系共聚物、纖維素醚及纖維素酯、其它不可溶于水的結構多糖、聚醚、聚酯、含有環(huán)氧基的聚合物及其混合物。商業(yè)聚合物粘合劑的實例包含(例如)品牌丙烯酸系樹脂(dmsneoresins)、品牌丙烯酸系共聚物(巴斯夫樹脂)、品牌丙烯酸系樹脂(璐彩特國際)、品牌聚氨酯(路博潤先進材料公司)、乙酸丁酸纖維素聚合物(來自eastmantmchemical之cab品牌)、bayhydroltm品牌聚氨酯分散液(拜耳材料科技公司)、品牌聚氨酯分散液(氰特工業(yè)有限公司)、品牌聚乙烯醇縮丁醛(可樂麗美國有限公司)、纖維素醚(例如,乙基纖維素或羥丙基甲基纖維素)、其它基于多糖的聚合物(例如,聚葡萄胺糖及果膠)、類似聚乙酸乙烯酯的合成聚合物及其類似物。聚合物粘合劑可在曝露于輻射之后自交聯,及/或其可與光引發(fā)劑或其它交聯劑交聯。在一些實施例中,光交聯劑可在曝露于輻射之后形成自由基,且隨后自由基基于自由基聚合機制而引發(fā)交聯反應。適合的光引發(fā)劑包含(例如)可商購的產品,例如品牌(巴斯夫)、genocuretm品牌(銳昂美國公司)及品牌(雙鍵化工有限公司)、其組合或其類似物。濕潤劑可用于改進金屬納米線墨水的可涂布性以及金屬納米線分散液的質量。具體來說,濕潤劑可降低墨水的表面能以使得墨水在涂布之后很好地擴散到表面上。濕潤劑可為界面活性劑及/或分散劑。界面活性劑為起到降低表面能作用的一類材料,且界面活性劑可改進材料的溶解性。界面活性劑通常具有有助于其性質的親水性分子部分及疏水性分子部分。廣泛范圍的界面活性劑,例如非離子界面活性劑、陽離子界面活性劑、陰離子界面活性劑、兩性離子界面活性劑,為可商購的。在一些實施例中,如果與界面活性劑相關聯的性質不成問題,那么非界面活性劑的濕潤劑(例如,分散劑)也為所屬領域中已知的且可有效地改進墨水的濕潤能力。適合的商業(yè)濕潤劑包含(例如)coatosiltm品牌經環(huán)氧基官能化的硅烷寡聚物(momentumperformancematerials)、silwettm品牌有機硅酮界面活性劑(momentumperformancematerials)、thetawettm品牌短鏈非離子氟界面活性劑(ict工業(yè)有限公司)、品牌聚合分散劑(空氣產品有限公司)、品牌聚合分散劑(路博潤)、xoanonswe-d545界面活性劑(安徽嘉智信諾化工有限公司)、efkatmpu4009聚合分散劑(巴斯夫)、masurffp-815cp、masurffs-910(梅森化學)、novectmfc-4430氟化界面活性劑(3m),其混合物及其類似物。增稠劑可用于通過減少或消除從金屬納米線墨水的固體沉降來改進分散液的穩(wěn)定性。增稠劑可或可不明顯改變墨水的粘度或其它流體性質。適合的增稠劑為可商購的且包含(例如)crayvallactm品牌改質尿素(例如la-100)(crayvalleyacrylics,美國)、聚丙烯酰胺、thixoltm53l品牌丙烯酸系增稠劑、coapurtm2025、coapurtm830w、coapurtm6050、coapurtmxs71(高帝斯有限公司)、品牌改質尿素(bykadditives)、acrysoldr73、acrysolrm-995、acrysolrm-8w(陶氏涂料)、aquaflownhs-300、aquaflowxls-530疏水性改質聚醚增稠劑(亞什蘭有限公司)、borchigell75n、borchigelpw25(omgborchers)及其類似物。如上文所示,用于沉積稀疏金屬導電層的墨水可進一步包括納米級著色劑。適合的納米級著色劑包含(例如)金屬納米結構著色劑以及上文所呈現的其它納米級顏料(其特定地并入到本論述中)。此外,上文在涂層情況下概述納米級著色劑大小的范圍且所述范圍類似地并入在此。形成稀疏金屬導電層的溶液可包括從約0.0001wt%到約2.5wt%的納米級著色劑;在另外的實施例中,為從約0.0002wt%到約2wt%;且在額外實施例中,為從約0.0005wt%到約1.5wt%的納米級著色劑。所屬領域的一般技術人員應認識到,涵蓋在上述明確范圍內的納米粒子濃度的額外范圍,且所述范圍在本發(fā)明范圍內。額外添加劑可添加到金屬納米線墨水,所述添加劑通常各自呈不超過約5重量%的量;在另外的實施例中,為不超過約2重量%;且在另外的實施例中,為不超過約1重量%。其它添加劑可包含(例如)抗氧化劑、uv穩(wěn)定劑、消泡劑或抗起泡劑、抗沉降劑、粘度改質劑或其類似物。如上文所示,金屬納米線的熔融可經由各種劑實現。在不希望受理論限制的情況下,相信熔融劑使金屬離子活動,且自由能似乎在熔融過程中降低。在一些實施例中,過度的金屬遷移或生長可導致光學性質的退化,因此可經由以合理受控方式使平衡偏移(通常持續(xù)短時間段)以產生足夠的熔融來達成所要結果,以獲得所要電導率同時維持所要光學性質。在一些實施例中,可經由溶液的局部干燥以提高組分的濃度來控制熔融過程的起始,且可(例如)經由對金屬層的沖洗或更為完全的干燥實現熔融過程的淬滅。熔融劑可連同金屬納米線一起并入到單一墨水中。單一墨水溶液可提供對熔融過程的適當控制。在一些實施例中,使用起初沉積稀疏納米線膜的工藝,且沉積或不沉積另一墨水的后續(xù)加工為將金屬納米線熔融到導電的金屬納米結構網絡中作準備。熔融過程可通過受控的曝露于熔融蒸氣及/或經由溶液中熔融劑的沉積執(zhí)行。稀疏金屬導電層通常形成在所選擇的襯底表面上。所沉積的納米線膜通常經干燥以去除溶劑。加工可被調適用于膜的圖案化。對于金屬納米線墨水的沉積,可使用任一合理的沉積方法,例如浸涂、噴涂、刀口涂布、棒涂、梅爾桿涂布、狹縫模具涂布、凹版印刷、旋涂或其類似方法。墨水可具有針對所要沉積方法的通過添加劑適當調整的性質,例如粘度。類似地,沉積方法控制所沉積的液體的量,且墨水的濃度可經調整以提供金屬納米線在表面上的所要裝載。在通過分散液形成涂層之后,稀疏金屬導電層可經干燥以去除液體。可(例如)通過空氣加熱槍、烘箱、熱燈或其類似物干燥膜,但在一些實施例中,可經空氣干燥的膜可為合乎需要的。在一些實施例中,在干燥期間膜可加熱到從約50℃到約150℃的溫度。在干燥之后,膜可(例如)通過醇或其它溶劑或溶劑摻合物(例如,乙醇或異丙醇)洗滌一或多次以去除過量固體來降低濁度。圖案化可以若干方便的方式達成。舉例來說,金屬納米線的印刷可直接導致圖案化。另外或替代地,微影技術及/或剝蝕方法可用于在熔融之前或之后去除金屬納米線的部分以形成圖案。一或多個外涂層可涂覆于稀疏金屬導電層上方,如上文所描述。覆蓋稀疏金屬導電層的光學清澈粘接層及較厚保護膜可經形成而在適當的位置中具有孔或其類似物,以提供到導電層的電連接。一般來說,各種聚合物膜加工技術及設備可用于這些聚合物薄片的加工,且在所屬領域中所述設備及技術十分完備,且未來開發(fā)的加工技術及設備可相應地經調適用于本文中的材料。色調調整的膜的性質通常選擇納米級著色劑以提供對透明膜的所要色彩調整而不減少總透明度超過可接受的量。可接受量的透明度降低可為應用特定的。在一些實施例中,進一步需要具有納米級著色劑的膜具有持續(xù)的低濁度。具體來說,已經發(fā)現納米板及納米殼層提供良好色彩調整以及對濁度的低貢獻。一般來說,透明膜進一步包括透明導電層,例如稀疏金屬導電層。在稀疏金屬導電層情況下,可選擇著色劑以降低cie色彩標度中的b*的總體值。可發(fā)現高度導電的稀疏金屬導電層具有黃色色調,且b*的降低可導致膜的較白外觀。如實例中所表明,已經發(fā)現若干特定納米級著色劑成功地降低膜的b*值。另外或替代地,可經由并入有所選擇的納米級著色劑而引入所選擇的色彩或色彩圖案。舉例來說,可引入著色面板的圖案。在一些實施例中,相對于不含納米級著色劑的對應膜,納米級著色劑可導致b*降低至少約0.2;在另外的實施例中;為至少約0.25;且在額外實施例中,為至少約0.3。此外,可能需要透明膜的b*的絕對值不超過1.2;在另外的實施例中,為不超過1.1;且在額外實施例中,為不超過1.0的值。對于具有所要的較白透射的實施例,具有納米級著色劑的膜中a*的絕對值可不超過約1;在額外實施例中,為不超過約0.65;在其它實施例中,為不超過約0.6;且在另外的實施例中,為不超過約0.5。所屬領域的一般技術人員應認識到,涵蓋在上述明確范圍內的光學參數的額外范圍,且所述范圍在本發(fā)明范圍內。b*及a*的值可使用標準ciede2000,中心國際照明委員會(國際照明委員會)中的方程式評估,參見色度學(colorimetry),第3版,cie,2004,其以引用的方式并入本文中??墒褂蒙虡I(yè)分光光度計及軟件(例如,konicaminolta分光光度計cm-3700a以及spectramagictmnx軟件)執(zhí)行這些計算。透明導電膜的一般電性質及光學性質在以下部分中呈現,且在下文中論述納米級著色劑對這些性質的一系列影響。為了并入到透明導電膜的透明涂層中或直接并入到用于形成稀疏金屬導電層的墨水中,相對于不含納米級著色劑的等效膜,經裝載的外涂層通常并不明顯提高具有薄外涂層的稀疏金屬導電層的薄層電阻,且在一些實施例中,薄層電阻提高不超過約20%;在另外的實施例中,為不超過約15%;且在額外實施例中,為不超過約10%(相對于不含納米級著色劑的對應膜的薄層電阻)。在達成b*的所要降低的同時,相對于不含納米級著色劑的對應膜,在一些實施例中,納米級著色劑可將相對于入射可見光的以透射百分比為單位的總透射降低小于約3;且在另外的實施例中,為小于約2;且在一些實施例中,為不超過約1.5。此外,可能需要濁度不會由于膜中的納米級著色劑而大量提高。在一些實施例中,相對于不含納米級著色劑的對應膜,以百分比為單位的濁度的測量值的增加不超過約0.5;在另外的實施例中,為不超過約0.4;在額外實施例中,為不超過約0.3;在其它實施例中,為不超過約0.25;在一些實施例中,為不超過約0.2;且在額外實施例中,為不超過約0.15。盡管到目前為止所測試的納米級顏料會明顯提高濁度,但在具有銀納米板及銀納米殼層的一些實施例中,實際上觀察到濁度降低,因此處于適當濃度的一些納米級著色劑除可用于改進透射光的白度之外,還可用于降低濁度。所屬領域的一般技術人員將認識到,涵蓋在上述明確范圍內的薄層電阻提高、總透射率改變及濁度改變的額外范圍,且所述范圍在本發(fā)明范圍內。在一些實施例中,相對于對應未裝載膜的濁度值(呈通常報告為百分比的濁度單位),濁度值可提高。透明導電膜-電性質及光學性質稀疏金屬導電層(例如,熔融金屬納米結構網絡)可提供低電阻同時提供良好光學性質。因此,膜可用作透明導電電極或其類似物。透明導電電極可適合于一系列應用,例如沿太陽能電池的光接收表面的電極。對于顯示器且尤其觸摸屏,膜可經圖案化以提供由所述膜形成的導電圖案。具有經圖案化膜的襯底通常在圖案的相應部分具有良好光學性質。薄膜的電阻可表達為薄層電阻,其以歐姆每平方的單位(ω/□或歐姆/平方)報告以區(qū)分薄層電阻值與根據與測量過程相關的參數的塊體電阻值。膜的薄層電阻通常使用四點探針測量或另一適合的過程測量。在一些實施例中,熔融金屬納米線網絡可具有不超過約300歐姆/平方的薄層電阻;在另外的實施例中,為不超過約200歐姆/平方;在額外實施例中,為不超過約100歐姆/平方;且在其它實施例中,為不超過約60歐姆/平方。所屬領域的一般技術人員將認識到,涵蓋在上述明確范圍內的薄層電阻的額外范圍,且所述范圍在本發(fā)明范圍內。視特定應用而定,用于裝置的薄層電阻的商業(yè)規(guī)范可不一定是針對較低薄層電阻值(例如當可涉及額外成本時),且當前商業(yè)上相關值可為作為不同質量及/或大小的觸摸屏的目標值的(例如)270歐姆/平方,對比150歐姆/平方、對比100歐姆/平方、對比50歐姆/平方、對比40歐姆/平方、對比30歐姆/平方或30歐姆/平方以下,且這些值中的每一者界定作為范圍的端點的特定值之間的范圍,例如270歐姆/平方到150歐姆/平方、270歐姆/平方到100歐姆/平方、150歐姆/平方到100歐姆/平方及其類似者,其中界定15個特定范圍。因此,較低成本的膜可適合于某些應用,代價是適當較高的薄層電阻值。一般來說,可通過增加納米線的裝載來降低薄層電阻,但出于其它角度,增加的裝載可能并非為合乎需要的,且金屬裝載僅為達成低薄層電阻值的許多因素中的一個因素。對于作為透明導電膜的應用,需要熔融金屬納米線網絡或其它稀疏金屬導電層維持良好光學透明度。原則上,光學透明度與裝載反向相關,較高裝載導致透明度降低,但對網絡的加工還可明顯影響透明度。此外,可選擇聚合物粘合劑及其它添加劑以維持良好光學透明度??上鄬τ诖┻^襯底的透射光評估光學透明度。舉例來說,可通過使用uv-可見光分光光度計及測量穿過導電膜及支撐襯底的總透射來測量本文中所描述的導電膜的透明度。透射率為透射光強度(i)與入射光強度(io)的比率。可通過將所測量的總透射率(t)除以穿過支撐襯底的透射率(tsub)來估計穿過膜的透射率(t膜)。(t=i/io且t/tsub=(i/io)/(isub/io)=i/isub=t膜)。因此,可校正所報告的總透射以去除穿過襯底的透射,從而獲得僅導電層、外涂層或其它組分的透射。雖然通常需要具有跨越可見光譜的良好光學透明度,但為方便起見,可報告550nm波長的光的光學透射。替代或另外地,透射可被報告為400nm到700nm波長的光的總透射率,且此類結果報告于以下實例中。一般來說,對于熔融金屬納米線膜,對550nm透射率及400nm到700nm的總透射率(或為方便起見僅用“總透射率”)的測量無質的差別。在一些實施例中,由熔融網絡形成的膜具有至少80%的總透射率(tt%);在另外的實施例中,為至少約85%;在額外實施例中,為至少約90%;在其它實施例中,為至少約94%;且在一些實施例中,為從約95%到約99%。透明聚合物襯底上的膜的透明度可使用標準astmd1003(“透明塑料的濁度及發(fā)光透射率的標準測試方法”)評估,所述標準以引用的方式并入本文中。所屬領域的一般技術人員將認識到,涵蓋在上述明確范圍內的透射率的額外范圍,且所述范圍在本發(fā)明范圍內。當在以下襯底的實例中調整膜的所測量的光學性質時,膜具有極好透射與濁度值,這些性質連同所觀測到的低薄層電阻一起達成。熔融金屬網絡還可具有低濁度以及可見光的高透射,同時具有合乎需要的低薄層電阻??苫谏衔乃玫腶stmd1003使用濁度計來測量濁度,且可去除襯底的濁度貢獻以提供透明導電膜的濁度值。在一些實施例中,經燒結的網絡膜可具有不超過約1.2%的濁度值;在另外的實施例中,為不超過約1.1%;在額外實施例中,為不超過約1.0%;且在其它實施例中,為從約0.9%到約0.2%。如實例中所描述,通過適當選擇的銀納米線,已同時實現極低的濁度與薄層電阻的值??烧{整裝載來平衡薄層電阻值與濁度值,具有極低濁度值同時可能仍具有良好薄層電阻值。具體來說,可在薄層電阻值為至少約45歐姆/平方的情況下達成不超過0.8%且在另外的實施例中從約0.4%到約0.7%的濁度值。此外,可在薄層電阻值為約30歐姆/平方到約45歐姆/平方的情況下實現0.7%到約1.2%且在一些實施例中約0.75%到約1.05%的濁度值。所有這些膜均維持良好光學透明度。所屬領域的一般技術人員將認識到,涵蓋在上述明確范圍內的濁度的額外范圍,且所述范圍在本發(fā)明范圍內。關于多層膜的對應性質,通常選擇額外組分以對光學性質具有小影響,且各種涂層及襯底為可商購的以用于透明元件中。適合的光學涂層、襯底及相關聯的材料概述于上文中。結構材料中的一些可為電絕緣的,且如果使用較厚絕緣層,那么可圖案化膜以提供若干位置,在所述位置處穿過絕緣層的間隙或空隙可提供對原本內嵌的導電元件的存取及電接觸。觸摸傳感器本文中所描述的透明導電膜可有效并入到可經調適用于供許多電子裝置使用的觸摸屏的觸摸傳感器中。此處大體上描述一些代表性實施例,但透明導電膜可經調適用于其它所要設計。觸摸傳感器的常見特征通常為存在在自然狀態(tài)下(即,當未經觸碰或未以其它方式經外部接觸時)處于間隔配置的兩個透明導電電極結構。對于基于電容操作的傳感器,介電層通常在兩個電極結構之間。參考圖3,代表性的基于電容的觸摸傳感器202包括顯示組件204、可選底部襯底206、第一透明導電電極結構208、介電層210(例如,聚合物或玻璃薄片)、第二透明導電電極結構212、可選頂部蓋214及測量與對傳感器的觸摸相關聯的電容改變的測量電路216。參考圖4,代表性的基于電阻的觸摸傳感器240包括顯示組件242、可選下部襯底244、第一透明導電電極結構246、第二透明導電電極結構248、支撐處于自然配置的電極結構的間隔配置的支撐結構250、252,上部覆蓋層254及電阻測量電路256。顯示組件204、242可為(例如)基于led的顯示器、lcd顯示器或其它所要顯示器組件。襯底206、244及覆蓋層214、254可為獨立透明聚合物薄片或其它透明薄片。支撐結構可由介電材料形成,且傳感器結構可包括額外支撐件以提供所要穩(wěn)定裝置。測量電路216、256在所屬領域中已知。透明導電電極208、212、246及248可使用熔融金屬網絡或其它稀疏金屬導電層有效地形成,稀疏金屬導電層可適當地經圖案化以形成不同傳感器,但在一些實施例中,稀疏金屬導電層形成一些透明電極結構,而裝置中的其它透明電極結構可包括例如氧化銦錫、摻雜鋁的氧化鋅或其類似物的材料??赡苄枰闺姌O結構中的一或多者中的經圖案化的膜形成傳感器,使得透明導電結構中的多個電極可用于提供與觸摸過程相關的位置信息。用于形成圖案化觸摸傳感器的圖案化透明導電電極的使用是描述于(例如)宮本(miyamoto)等人的名為“觸摸傳感器、具有觸摸傳感器的顯示器及用于產生位置數據的方法(touchsensor,displaywithtouchsensor,andmethodforgeneratingpositiondata)”的美國專利8,031,180及坂田(sakata)等人的名為“窄框觸摸輸入薄片、其制造方法及窄框觸摸輸入薄片中所使用的導電薄片(narrowframetouchinputsheet,manufacturingmethodofsame,andconductivesheetusedinnarrowframetouchinputsheet)”的公開美國專利申請案2012/0073947中,此二案均以引用的方式并入本文中。實例以下實例涉及將裝載納米級著色劑的聚合物前驅物溶液涂布到適當的襯底上。通過銀納米板、納米顏料、銀納米帶、金殼層/硅石納米球及金包封的銀納米板呈現表明納米級著色劑對色調的影響的實例。實例涉及與導致形成透明導電膜的熔融金屬導電網絡相關聯的納米級著色劑。通過在具有熔融金屬納米結構網絡的導電層或置于具有熔融金屬納米結構網絡的層上方的涂層中的納米級著色劑呈現實例。使用來自兩個不同商業(yè)來源的銀納米線形成熔融金屬納米結構網絡。一般來說,包含納米級著色劑中的一些明顯降低b*而不會不可接受地降低其它性質。本文中所描述的測試涉及在pet聚酯襯底上形成熔融金屬納米結構網絡以及對其它材料(例如,氧化銦錫(ito)膜)的某種測試。熔融金屬納米結構網絡是用具有熔融組合物的包括銀納米線的單一墨水形成。在熔融金屬納米結構網絡或ito膜上方涂覆聚合物硬涂層。在整體結構中,對色彩參數b*的貢獻可由膜的各種組分產生,因此呈現僅有pet襯底且無透明導電層時的一組實驗結果以僅展示襯底的影響。以下實例中使用平均直徑在25nm與50nm之間且平均長度為10微米到30微米的商業(yè)銀納米線。銀納米線墨水基本上如李(li)等人的名為“用于形成具有熔融網絡的透明導電膜的金屬納米線墨水(metalnanowireinksfortheformationoftransparentconductivefilmswithfusednetworks)”的同在申請中的美國專利申請案14/448,504的實例5中所描述,所述專利申請案以引用的方式并入本文中。金屬納米線墨水包括0.1wt%到1.0wt%之間的量的銀納米線;0.05mg/ml與2.5mg/ml之間的銀離子;及濃度為約0.01wt%到1wt%的基于纖維素的粘合劑。銀納米線墨水為具有少量醇的水性溶液。墨水被狹縫涂布到pet聚酯膜上。在涂布納米線墨水之后,膜接著在烘箱中在100℃下加熱10分鐘以干燥所述膜。ito膜是由從西格瑪奧瑞奇獲得的材料形成,所述膜經設計以具有近似100歐姆/平方的薄層電阻。在以下特定實例中描述外涂層的形成程序。使用濁度儀測量膜樣品的總透射(tt)及濁度。為了調整以下樣品的濁度測量,可從測量中減去襯底濁度值,從而僅得到透明導電膜的大致濁度測量。儀器經設計以基于astmd1003標準(“透明塑料的濁度及發(fā)光透射率的標準測試方法”)評估光學性質,所述標準以引用的方式并入本文中。這些膜的總透射及濁度包含pet襯底,pet襯底的基礎總透射及濁度分別為約92.9%及0.1%到0.4%。在以下實例中,呈現熔融金屬納米線墨水的兩個不同調配物以及光學與薄層電阻測量結果。cielab值b*及a*是使用商業(yè)軟件根據通過具有spectramagictmnx軟件的konicaminolta分光光度計cm-3700a進行的測量確定。通過4點探針法、非接觸式電阻計或通過測量膜的電阻(通過使用由銀漿料形成的兩個固體(不透明)的銀線所界定的正方形)測量薄層電阻,在一些實施例中,為了進行薄層電阻測量,有時使用一對平行的銀漿料條帶,其是通過將漿料涂刷到樣品的表面上以界定正方形或矩形形狀,接著在大致120℃下將樣品退火20分鐘以便固化及干燥銀漿料而形成。將鱷魚夾連接到銀漿料條帶,且將導線連接到商業(yè)電阻測量裝置。實例1在具有導電層的透明襯底上方的商業(yè)外涂層中的銀納米板的影響此實例測試并入有商業(yè)外涂層(其并入有銀納米板)的透明導電膜的光學性質,用非導電襯底上的兩個樣品進行比較。通過形成具有銀納米板的外涂層而不形成稀疏金屬導電層來制備第一組的三個樣品。用商業(yè)硬涂層聚合物及商業(yè)銀納米板(其具有接近550nm的光學吸收最大值)的溶液形成外涂層。銀納米板具有聚乙烯吡咯烷酮(pvp)涂層。狹縫涂布涂布溶液達到1密耳(約25微米)的濕厚度。干燥且通過uv光交聯涂層。襯底包含兩個商業(yè)雙硬涂布的pet,一個為50微米厚的透明膜且另一個為125微米厚的透明膜,且一個透明膜涂布有經設計以產生約100歐姆/平方的氧化銦錫(ito)。結果呈現在表1及圖5中。納米板可有效地適度減小b*,但涂布ito的襯底的b*較高。表1襯底納米板(npl)(wt%)b*wo/nplb*w/npl涂布ito0.004%3.2302.995pet-1(50微米)0.004%0.4550.330pet-2(125微米)0.004%0.6500.460通過涂布到具有熔融金屬納米結構網絡的襯底上的涂層獲得額外結果。通過將銀納米線墨水涂布到透明襯底上且加以干燥來制備襯底。在干燥之后,層包括熔融金屬納米結構網絡,其中導電層的薄層電阻在50歐姆/平方與60歐姆/平方之間。通過商業(yè)硬涂層聚合物及銀納米板涂覆外涂層。干燥且通過uv光交聯涂層。在涂覆及固化外涂層之后,具有銀納米板的薄外涂層并未明顯改變膜的薄層電阻。測試具有從兩個不同供應商獲得的銀納米線的兩個不同金屬納米線墨水系統。用來自供應商2的納米線(agnw-2)形成的透明導電膜起初在無任何補償納米級著色劑的情況下具有b*的較低值。涂層是用兩種不同大小的納米板中的一種或其組合形成。在涂覆外涂層之前,具有熔融金屬納米結構網絡的襯底具有1.12%的初始濁度(具有來自第一供應商的銀納米線的第一納米線墨水系統)及1.28%的初始濁度(具有由第二供應商供應的納米線的第二納米線墨水系統)。通過狹縫涂布將涂布溶液以1密耳或2密耳的濕厚度沉積到襯底上。比較用具有納米板的涂層形成的膜與用不含納米板的涂層形成的膜的光學性質。通過第一銀納米線墨水系統(供應商1,agnw-1)制備第一組樣品。將來自迪睿合株式會社的商業(yè)涂層聚合物溶解于具有0.5wt%的聚合物濃度的丙二醇單乙醚(pgme)溶液中。形成呈各種聚合物濃度及兩種濕厚度(1密耳(25.4微米)或2密耳)中的一者的十二種溶液,其中七種溶液具有吸收峰值接近650nm的涂布pvp的銀納米板,且其中五種溶液具有吸收峰值接近550nm的涂布pvp的銀納米板。制備不含納米板的另一樣品以作為對照物。兩種納米板均以分散液形式從商業(yè)供應商獲得。在涂覆外涂層之后,在使用空氣加熱槍干燥之后,接著在氮氣氛中使用處于60%功率的heraeusdrs10/12qnfusionuv系統以25ft/min的速度在0.8j/cm2固化膜。在固化膜上獲得色彩測量,且結果呈現在表2中。表1中以百分比為單位的濁度值是整個膜的平均值。如表2中所示,包含銀納米板明顯降低了b*而不會不可接受地降低其它性質,且隨著銀納米板的濃度提高,b*進一步降低。此外,在銀納米板濃度相同時,較厚外涂層使b*降低更多。參見圖6。表2通過第二銀納米線墨水系統(供應商2,agnw-2)制備第二組樣品。通過pgme溶劑及來自迪睿合株式會社的硬涂層聚合物制備涂布溶液。涂布溶液具有0.5wt%的聚合物濃度且是以1密耳的濕厚度沉積。連同不含納米板的對照樣品一起,以五種聚合物濃度中的一者形成十種溶液,且其中五種溶液具有650nm吸收的涂布pvp的銀納米板,且五種溶液具有550nm及650nm吸收的涂布pvp的銀納米板的組合。在用第二銀納米線墨水系統形成的熔融金屬納米結構網絡上方涂布溶液。在干燥及固化之后獲得色彩測量,且結果呈現在表3中。包含銀納米板明顯降低了b*而不會不可接受地降低其它性質。可分別在圖7及圖8中找到650nm納米板及混合(500nm及650nm)納米板的濃度對b*及a*的影響的比較。表3樣品納米板(wt%)納米板吸收最大值%tt濁度%b*a*對照物0不適用91.91.101.34-0.1810.0010650nm91.50.981.12-0.2920.0020650nm90.61.061.09-0.4530.0030650nm90.71.051.14-0.4940.0040650nm90.51.190.79-0.0550.0080650nm89.60.970.55-0.7960.0010550nm+650nm91.61.031.20-0.2570.0020550nm+650nm91.11.081.15-0.1880.0030550nm+650nm91.30.981.10-0.2490.0040550nm+650nm91.01.000.96-0.18100.0080550nm+650nm90.31.030.83-0.61制備四個額外樣品,其中兩個樣品用第一銀納米線墨水系統(供應商1,agnw-1)形成且兩個樣品用第二銀納米線墨水系統(供應商2,agnw-2)形成。通過pgme溶劑、來自迪睿合株式會社的涂層聚合物及納米板制備涂布溶液。涂布溶液具有0.5wt%的聚合物濃度。通過狹縫涂布將涂布溶液以1密耳(25.4微米)濕厚度沉積到襯底上。兩種溶液包括以分散液形式來自商業(yè)供應商的0.004wt%的550nm吸收的涂布硅石的銀納米板,且兩種涂布溶液不包含任何納米板。在用第一銀納米線墨水系統或第二銀納米線墨水系統形成的熔融金屬納米結構網絡上方涂布溶液。在干燥及固化之后獲得色彩測量,且結果呈現在表4中。包含550nm吸收的涂布硅石的銀納米板明顯降低b*且適度提高a*的絕對值而不會不可接受地降低其它性質。參見圖9。表4實例2導電墨水中的銀納米板的影響此實例測試具有熔融金屬納米結構層的具有并入到導電層中的銀納米板的膜的光學性質。如上文所描述制備銀納米線墨水(agnw-2),但將0.1ml的0.1wt%的納米板分散液添加到銀納米線墨水中。在混合到5ml的銀納米線墨水中之前,納米板分散液起初分散于水中。還使用不含納米板的對照樣品。將納米線墨水以1.5密耳(43微米)的濕厚度狹縫涂布到pet膜襯底上,且經干燥以將納米線熔融到形成導電層的熔融金屬納米結構網絡中。測試兩個不同金屬納米線墨水系統,且這些墨水系統依賴于如實例1中所述的兩個不同納米線供應商。對于每一墨水系統,制得五個樣品:一個對照物及具有不同銀納米板、兩種不同納米板大小(650nm峰值吸收或550nm峰值吸收)及在納米板上的兩種不同涂層材料(pvp或硅石)的四個樣品。在涂覆外涂層之前,具有熔融金屬納米結構網絡的襯底具有1.12%(第一墨水系統)及1.28%(第二墨水系統)的初始濁度。在所述膜之間比較色彩測量、透射及濁度。第一銀納米線系統的結果呈現在表5中且第二銀納米線系統的結果呈現在表6中。表5及6中以百分比為單位的濁度值為整個膜的平均值。如表5中所示,包含銀納米板降低了b*而不會不可接受地降低其它性質。具體來說,包含550nm吸收納米板(具有pvp及硅石涂層兩種情況)并不明顯提高a*的絕對值,但包含650nm吸收納米板(包封pvp及硅石兩種情況)展示a*的絕對值的略多但通??山邮艿奶岣摺τ赽*,包含650nm涂布pvp的銀納米板或550nm涂布硅石的銀納米板適度降低了b*,而550nm吸收涂布pvp的銀納米板或650nm吸收涂布硅石的銀納米板展示了b*的較少降低。表5樣品%tt濁度%b*a*對照物91.30.861.22-0.30650nm涂布pvp的銀納米板90.50.840.87-0.66550nm涂布pvp的銀納米板91.00.901.16-0.30650nm涂布硅石的銀納米板91.00.851.06-0.67550nm涂布硅石的銀納米板90.70.850.78-0.39如表6中所示,包含銀納米板降低了b*及a*而不會不可接受地降低其它性質。具體來說,在熔融金屬納米結構網絡上包含650nm吸收納米板(涂布有pvp或硅石)適度降低b*的量值而不會不可接受地提高a*的量值且略微降低濁度。在此墨水系統中包含550nm吸收涂布pvp的銀納米板展示對色彩的輕微影響,但包含550nm吸收涂布硅石的銀納米板展現b*的量值的明顯下降、a*的小提高及濁度的降低。表6另一組兩個樣品是用550nm吸收涂布硅石的銀納米板形成,其中在外涂層中均有納米板,如實例1中所描述,且在稀疏金屬導電層中也有納米板,如此實例中上文所描述。制備這些雙層結構樣品,其中一個樣品用于第一墨水系統且一個樣品用于第二墨水系統。在表7及圖10中呈現濁度、b*及a*的值的結果,以及與不含納米板的對照物及僅在外涂層中具有納米板的對應樣品的比較。雙層結構樣品展現b*的某種額外降低以及a*的量值的適度額外增加。在雙層結構樣品中,濁度略微降低。表7樣品%tt薄層電阻(ohm/sq)濁度%b*a*墨水1+外涂層(無納米板)91.9780.711.49-0.22墨水1雙層結構89.7640.720.49-0.47墨水2+外涂層(無納米板)91.9700.951.35-0.21墨水2雙層結構89.6710.960.38-0.48實例3具有金納米殼層的外涂層此實例表明在熔融金屬納米結構網絡上方的涂層中的金納米殼層降低b*的值的有效性。襯底涂布有第一銀納米線墨水且經干燥以在所述襯底上形成熔融金屬納米結構網絡。如實例1中所描述通過pgme溶劑中的呈0.5重量%的商業(yè)硬涂層聚合物形成外涂布溶液,但是將金納米殼層添加到涂布溶液。制備四個樣品,其中一個為對照物且三個具有不同納米殼層濃度。納米殼層具有在sio2核心上的金殼層,核心具有約100nm的總體平均初始粒徑。如上文所描述,以1密耳的濕厚度涂覆外涂布溶液,干燥及固化。經涂布的膜的光學結果呈現在表8及圖11中。金納米殼層達成b*的降低而不提高a*的量值,同時濁度僅小幅提高且總透射率適度下降。表8涂布溶液的濃度%tt濁度%b*a*091.40.861.68-0.230.002wt%的金納米殼層91.30.931.61-0.220.003wt%的金納米殼層91.30.881.55-0.230.004wt%的金納米殼層91.10.901.52-0.22實例4具有金屬納米帶的外涂層此實例表明銀納米帶降低透明導電膜的b*的有效性。襯底涂布有第一銀納米線墨水且經干燥以在所述襯底上形成熔融金屬納米結構網絡。如實例1中所描述,通過pgme溶劑中的呈0.5重量%的商業(yè)硬涂層聚合物形成外涂布溶液,但是將商購的銀納米帶添加到涂布溶液。銀納米帶具有約100微米的平均長度、約20nm的平均寬度及約10nm的平均厚度。制備三個樣品,其中一個為對照物且兩個具有不同納米帶濃度。如上文所描述,以1密耳的濕厚度涂覆外涂層,干燥及固化。經涂布的膜的光學結果呈現在表9及圖12中。銀納米帶達成b*的降低而無總透射率的適度下降。濁度尤其在較高濃度下展現出提高。表9納米帶濃度%tt濁度%b*091.40.911.630.001wt%的納米帶91.30.991.500.0025wt%的納米帶90.61.221.40實例5具有納米顏料的外涂層此實例探索納米顏料粒子降低透明導電膜的b*值的有效性。襯底涂布有第一銀納米線墨水且經干燥以在所述襯底上形成熔融金屬納米結構網絡。如實例1中所描述,通過pgme溶劑中的呈0.5重量%的商業(yè)硬涂層聚合物形成外涂層溶液,但是將納米顏料粒子添加到涂布溶液。納米顏料分散液是根據高多(gotoh)等人,nanotechnology,(2007),18,345609,名為“為普魯士藍及其類似者的三原色納米粒子墨水的簡單合成(simplesynthesisofthreeprimarycolournanoparticleinksofprussianblueanditsanalogues)”的文檔程序制備,所述文檔以引用的方式并入本文中。在水中以0.1wt%濃度制備納米顏料分散液。制備四個樣品,其中一個為對照物且三個具有不同納米顏料濃度。如上文所描述,以1密耳的濕厚度涂覆外涂層,干燥及固化。經涂布的膜的光學結果呈現在表10及圖13中。外涂層中的納米顏料達成b*的良好降低。然而,a*展現出適度改變?yōu)榻^對值較大的負值且總透射展現適度降低。此外,濁度明顯提高,此對于一些應用并不造成問題。此外,已知大范圍的商業(yè)顏料,有可能選擇具有所要性質的納米顏料以用于某些應用。表8納米顏料濃度%tt濁度%b*a*091.30.821.39-0.200.01wt%的納米顏料90.51.501.16-0.360.02wt%的納米顏料89.92.460.79-0.580.04wt%的納米顏料88.63.830.48-0.81實例6具有涂布金的銀納米板的外涂層根據高(gao)等人,angew.chem.,int.ed.,(2012),51,5620到5633,名為“用于表面等離子共振生物感測的高度穩(wěn)定的銀納米板(highlystablesilvernanoplatesforsurfaceplasmonresonancebiosensing)”的程序對展示接近570nm的吸收峰值的銀納米板涂布金殼層的薄層,所述文檔以引用的方式并入本文中。接著在涂布到pet襯底上的透明導電層上的外涂布溶液中使用涂布金的銀納米板。在此實例中,襯底是涂布有第一銀納米線墨水且經干燥以在所述襯底上形成熔融金屬納米結構網絡。如實例1中所描述,通過pgme溶劑中的呈0.5重量%的兩種不同商業(yè)硬涂層聚合物形成外涂布溶液,但是將涂布金的銀納米板添加到涂布溶液。制備四個樣品,其中針對每一種商業(yè)硬涂層聚合物,一個樣品為對照物且一個樣品為在涂布溶液中有約0.0025wt%的涂布金的銀納米板。納米板在溶液中展現接近530nm的吸收峰值。如上文所描述,以1密耳的濕厚度涂覆外涂布溶液,干燥及固化。經涂布的膜的光學結果呈現在表9中。涂布金的銀納米板達成b*的降低而不提高a*的量值,同時透射僅小幅降低且濁度無提高。表9ops%tt%hb*a*僅oc-154.791.10.841.56-0.20oc-1+涂布金的銀納米板60.090.10.821.04-0.18僅oc-258.391.40.841.64-0.18oc-2+涂布金的銀納米板54.390.30.821.21-0.09以上實施例意圖為說明性的,而非限制性的。額外實施例在權利要求書內。另外,盡管已參考特定實施例描述了本發(fā)明,但所屬領域的技術人員應認識到,可在不背離本發(fā)明的精神及范圍的情況下在形式及細節(jié)方面作出改變。上述任何以引用方式對文檔進行的并入受到限制,使得不會并入與本文中明確揭示的內容矛盾的標的物。當前第1頁12當前第1頁12
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