[發(fā)明專利]導電性油墨及其制備方法和透明導電膜的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110333623.7
• 申請日: 2011-10-28
• 公開（公告）號: CN102464914A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發(fā)明（設計）人: 角野宏治
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: C09D11/02
• 分類號: C09D11/02;H01B5/14;H01B13/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 賈靜環(huán)

技術領域

本發(fā)明涉及導電性油墨(conductive?ink)及其制備方法以及透明導電膜的制備方法。本發(fā)明適用于制備透明導電膜，其用于例如觸控面板(touch?panel)、顯示器(display)和太陽能電池。

背景技術

透明導電膜是多種電子設備和電子元件例如觸控面板、顯示器和太陽能電池的必要構成材料。目前，通過在真空設備中濺射以氧化銦錫(ITO)為代表的金屬氧化物的靶材(target)來大量生產(chǎn)透明導電膜(參見，例如，“NIKKEI?ELECTRONICS”，2009年11月30日，以及2010年3月25日搜索的網(wǎng)頁)。然而，在需要高度密封的真空設備中濺射包含稀有金屬銦的靶材的問題是成本高且產(chǎn)量低。

因此，近幾年來，為了取代濺射方法，已經(jīng)開發(fā)了通過使用銀油墨的印刷方法制備透明導電膜的技術(參見日本未審查的專利申請公開No.2003-151361且2010年3月25日的網(wǎng)頁搜索)。該方法不需要真空設備，在膜形成過程中膜直接圖案化(pattern)，引入材料的利用率較高。因此，該方法有望減少膜形成過程的成本和提高產(chǎn)量。然而，作為金屬的銀不僅顯示了高反射系數(shù)且較易引起電遷移；因此，銀存在可靠性的問題。結果是，當使用銀油墨制備透明導電膜時必須制備厚度大的膜，而這將引起透明性的惡化，因此在當前階段不能實現(xiàn)透明導電膜的大量生產(chǎn)。為了解決上述問題，已進一步研發(fā)了通過使用銀納米顆粒制備高度分散的油墨，但是還未獲得充分滿足可靠性、透明性等要求的油墨。

近年來，已提出了通過使用碳納米管制備導電薄膜的技術，該碳納米管為具有高導電性的納米材料(參見國際公開No.WO?2006/126604)。還有涉及通過將碳納米管分散在合適溶劑中制備油墨的技術的報道。然而，如果在所述相關領域中使用碳納米管油墨進行印刷，會由于印刷過程中發(fā)生的滲出(bleeding)和干燥，而難以獲得充分的圖案特性。

同時，近年來，有報道提及碳納米管和離子液體的混合物形成為膠狀組合物(參見日本未審查專利申請公開No.2004-142972)。這種類型的凝膠具有非常高的粘度和不揮發(fā)性，且有望用于通過注塑成型等方法制備導電材料。另一方面，處于膠狀狀態(tài)的該組合物不是能夠應用于使用噴墨器(ink?jet)和板(plate)的印刷和轉印方法的油墨。

另外，已提出了包含導電性微粒、離子液體和有機樹脂的透明導電性材料(參見日本未審查專利申請公開No.2008-269963)。然而，該透明導電性材料中的離子液體和有機樹脂本身不具有導電性，其將引起透明導電特性的惡化。另外，未有關于該透明導電性材料改進印刷方法的適合性的報道，依然存在的問題是該材料具有類似于上述組合物的高粘度和不揮發(fā)性。

發(fā)明內容

基于上述原因，在印刷方法適合性和導電性方面皆出色的導電性油墨是期望得到的，但是未提出過這樣的導電性油墨。

期望提供導電性油墨，其具有高的印刷方法適合性和可以通過印刷方法容易地制備高導電性的透明導電膜。

期望提供導電性油墨的制備方法，該導電性油墨具有高的印刷方法適合性和可以通過印刷過程容易地制備高導電性的透明導電膜。

還期望提供透明導電膜的制備方法，該方法通過使用上述出色的導電性油墨可以容易地制備具有高導電性的透明導電膜。

上述方面將通過本說明書的說明進行闡明。

根據(jù)本發(fā)明的一實施方案，提供了一種導電性油墨，其包含碳納米管、離子液體(ionic?liquid)和溶劑，所述油墨的粘度為0.01Pa·s至10000Pa·s。

根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案，提供了導電性油墨的制備方法，其包括：制備分散體，所述分散體通過將碳納米管分散在溶劑中獲得；以及通過向該分散體中至少加入離子液體并攪拌該分散體將粘度調節(jié)為0.01Pa·s至10000Pa·s。

根據(jù)本發(fā)明的又一實施方案，提供了導電性油墨的制備方法，其包括：向離子液體中加入碳納米管；通過研磨其中已加入碳納米管的離子液體獲得糊狀物；通過對所述糊狀物進行離心將該糊狀物分離成由包含碳納米管的離子液體形成的膠狀組合物和離子液體；以及通過向所述膠狀物質中加入溶劑并攪拌所述物質將粘度調節(jié)成0.01Pa·s至10000Pa·s。

根據(jù)本發(fā)明的又一實施方案，提供了透明導電膜的制備方法，其包括在基材上印刷導電性油墨，該導電性油墨包含碳納米管、離子液體和溶劑，并且該導電性油墨具有的粘度為0.01Pa·s至10000Pa·s。