[發(fā)明專利]包含金屬前體納米顆粒的油墨

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380011891.4
• 申請(qǐng)日: 2013-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN104284952A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邁克爾·格勞喬克;沙洛莫·馬格達(dá)希
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 耶路撒冷希伯來大學(xué)伊森姆研究發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): C09D11/52
• 分類號(hào): C09D11/52
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 牟靜芳;鄭霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體涉及新穎的油墨制劑和其用于產(chǎn)生導(dǎo)電圖案的用途。

背景

近年來，從科學(xué)觀點(diǎn)以及工業(yè)觀點(diǎn)看，銅(Cu)納米顆粒的合成已變得很重要；歸因于其替代昂貴的納米銀基油墨的巨大潛力。自從二十世紀(jì)九十年代，已經(jīng)做了很多嘗試來通過濕法化學(xué)工藝以及通過氣相或固相方法合成納米銅。這些當(dāng)中的是聲化學(xué)法、微乳液技術(shù)、多元醇方法、輻射法、熱還原、還原焰合成、金屬蒸氣合成、真空氣相沉積和溶液中的化學(xué)還原[1-3]。

銅納米顆粒可以主要地用在用于印刷導(dǎo)電圖案的油墨制劑中。銅納米顆粒基油墨遭受兩個(gè)主要的缺點(diǎn)：對(duì)氧化和高的燒結(jié)溫度的耐受性差。因此，銅納米顆粒的燒結(jié)典型地在特殊條件和氣氛下實(shí)施，比如N₂、H₂、羧酸蒸汽以及其他，并且加熱至高溫阻止了低成本的對(duì)溫度敏感的塑料基材的使用。迄今為止，銅納米顆粒基油墨一直在高于150℃的溫度下燒結(jié)。

近來，關(guān)于銅絡(luò)合物作為導(dǎo)電油墨的使用的幾篇報(bào)告被公布^[4-9]。

Lee等人^[4]報(bào)告了用來印刷導(dǎo)電圖案的基于銅離子絡(luò)合物的水基噴墨式油墨。這些油墨由通過電解作用合成的氨水可溶的甲酸銅或檸檬酸銅絡(luò)合物組成。由這些氨絡(luò)合物組成的銅電極圖案僅在氫氣氣氛下在250℃燒結(jié)印刷圖案持續(xù)60分鐘之后獲得。

Kim等人^[5]報(bào)告了當(dāng)己胺既作為絡(luò)合劑又作為溶劑時(shí)，通過混合甲酸銅和己胺形成的銅-絡(luò)合物油墨。所得的層用甲酸蒸汽在氮?dú)饬飨聼Y(jié)。Choi等人^[6]還開發(fā)了可在相似條件(氮?dú)怆S后還原氣氛)下燒結(jié)的用作絲網(wǎng)印刷膏的組合物。

Yabuki等人^[8]報(bào)告了由溶解在甲苯中的甲酸銅四水合物和正辛基胺的絡(luò)合物組成的溶劑型油墨。通過在氮?dú)鈿夥障略?10℃和140℃之間的溫度范圍內(nèi)在玻璃基材上用熱的方法煅燒印刷過的油墨形成銅電極。

Chung等人^[9]報(bào)告了多種絡(luò)合物基導(dǎo)電油墨(基于銀、銅和其它金屬)的形成，其可以通過用氨基甲酸銨和碳酸銨形成絡(luò)合物來配制。這些絡(luò)合物進(jìn)一步用銅或銀薄片配制并且在氮?dú)庀聼Y(jié)來產(chǎn)生低薄層電阻。

參考文獻(xiàn)

[1]Magdassi等人.Materials,2010,3,4626-4638,

[2]Woo等人.ACS?Applied?Materials&Interfaces,2011,3(7),2377-2382,

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[4]Lee等人Jpn.J.Appl.Phys.,49(2010)086501,

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[9]WO?2006/093398。

發(fā)明概述

印刷電子在電子工業(yè)中已成為主要的技術(shù)，因?yàn)槠湟缘统杀竞蜕a(chǎn)簡(jiǎn)易提供精確地寫電子元件和電路的能力。

然而，印刷電子技術(shù)需要從印刷制劑(油墨)和基材到印刷圖案的許多因素的整合和優(yōu)化。在本領(lǐng)域已知的，與基于溶解在有機(jī)溶劑中的金屬絡(luò)合物的油墨制劑的生產(chǎn)相關(guān)聯(lián)的缺點(diǎn)之一是利用大量的絡(luò)合劑(有機(jī)配體)的必要性。

類似地，金屬基油墨制劑易于氧化并且因此相對(duì)不穩(wěn)定。

因此，本發(fā)明的目的是提供用于印刷電子設(shè)備的新穎的穩(wěn)定的印刷制劑，該制劑包括穩(wěn)定的抗氧化的金屬前體。

本發(fā)明的另一目的是提供利用金屬前體在多種基材上，特別地在熱敏基材上產(chǎn)生導(dǎo)電圖案的方法。

另一目的是在熱敏基材上提供導(dǎo)電圖案。

因此，在一方面，本發(fā)明提供包括選自以下的至少一種金屬前體的印刷制劑(即油墨制劑)：

(1)以分散在介質(zhì)中的金屬鹽納米顆粒的形式的金屬前體，以及

(2)以溶解在介質(zhì)中的如本文所定義的金屬絡(luò)合物的形式的金屬前體。

金屬前體(1)的介質(zhì)可以或可以不與金屬前體(2)的介質(zhì)相同。在某些實(shí)施方案中，任一選項(xiàng)的介質(zhì)是適用于油墨制劑的介質(zhì)，即印刷相配的液體載體。