[發(fā)明專利]經(jīng)分散的經(jīng)碳涂覆的金屬顆粒、物品和用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580054980.6
• 申請(qǐng)日: 2015-10-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106795384B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 凱倫·M·柯西達(dá);蓋瑞·L·史雷特;瑪莉·克里斯廷·布理克;克里斯廷·喬安·藍(lán)卓-考特蘭;詹姆斯·阿爾貝特·雷切克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 柯達(dá)公司
• 主分類號(hào): C09D11/03
• 分類號(hào): C09D11/03;C09D11/38;C09D11/037;C09D179/02;C09D133/14;C09D179/04;C09D179/08;C09D4/02;C08F222/10;H05K1/00
• 代理公司: 北京律盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 齊楊

本發(fā)明涉及一種非水性組合物，其含有至少10重量％的量的于有機(jī)稀釋劑中的經(jīng)分散的經(jīng)碳涂覆的金屬顆粒。所述經(jīng)分散的經(jīng)碳涂覆的金屬顆粒具有等于或小于0.6μm的中值直徑，且使用具有至少2,000且至多且含100,000的重均分子量(M_w)且包含含氮單元的顆粒分散劑分散。所述經(jīng)分散的顆粒的中值直徑是使用動(dòng)態(tài)光散射法測(cè)得。此外，當(dāng)所述非水性組合物含有至多且包括25重量％的所述經(jīng)分散的經(jīng)碳涂覆的金屬顆粒時(shí)，其在20℃進(jìn)行至少24小時(shí)的沉降測(cè)試時(shí)未呈現(xiàn)視覺(jué)上的沉降。此類非水性組合物可包括可光固化組分且適用于制備各種物品(包括具有觸摸屏幕顯示器的觸摸屏幕裝置)中的可光固化及經(jīng)光固化的導(dǎo)電圖案和層。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及含有經(jīng)分散的經(jīng)碳涂覆的金屬顆粒和經(jīng)獨(dú)特選用的顆粒分散劑的非水性組合物。本發(fā)明還關(guān)于含有這些經(jīng)分散的經(jīng)碳涂覆的金屬顆粒和顆粒分散劑的非水性可光固化組合物。可使用這些非水性可光固化組合物以提供用于經(jīng)設(shè)計(jì)以提供導(dǎo)電材料的圖案的無(wú)電電鍍方法的晶種金屬催化劑。

背景技術(shù)

在各種電子裝置(特別是用于各種通訊、財(cái)務(wù)和檔案目的的顯示器裝置)上取得快速進(jìn)步。就例如觸摸屏幕面板、電致變色裝置、發(fā)光二極管、場(chǎng)效晶體管和液晶顯示器的用途來(lái)說(shuō)，導(dǎo)電膜是必需的，且在工業(yè)上正努力改良這些導(dǎo)電膜的性質(zhì)。

尤其需要提供裝納經(jīng)改良的導(dǎo)電膜組件的觸摸屏幕顯示器和裝置。目前，觸摸屏幕顯示器使用氧化銦錫(ITO)涂層以建立用于區(qū)分多點(diǎn)接觸的電容區(qū)陣列。ITO涂層具有許多缺點(diǎn)。銦為昂貴稀土金屬及從全世界極少來(lái)源的供應(yīng)量有限。ITO導(dǎo)電性相對(duì)地低及需要短線長(zhǎng)度以實(shí)現(xiàn)足夠的反應(yīng)速率。用于大型顯示器的觸摸屏幕分解成更小的片段以減小導(dǎo)線長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)可接受的電阻。這些更小的片段需要額外的驅(qū)動(dòng)及感測(cè)電子裝置。此外，ITO為陶瓷材料，不易彎曲或撓曲，及需要使用高處理溫度的真空沉積以制造導(dǎo)電層。

銀是一種具有比ITO大50到100倍的電導(dǎo)率的理想導(dǎo)體。銀用于多種商業(yè)應(yīng)用中及可從許多來(lái)源得到。極度希望使用銀作為導(dǎo)電源來(lái)制造導(dǎo)電膜組件，但需要相當(dāng)多發(fā)展以得到最優(yōu)特性。

依卷繞式生產(chǎn)方法使用沉積提供傳感器的功能性的導(dǎo)電圖案的“加法工藝”在柔性且透明的襯底上生產(chǎn)觸摸屏幕傳感器和其它透明導(dǎo)電物品已成為此工業(yè)中最新發(fā)展的目標(biāo)。生產(chǎn)在觸摸屏幕傳感器的可見(jiàn)部分(觸摸區(qū))中同時(shí)具有所需電性能和適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)性質(zhì)(透射率)的觸摸屏幕傳感器的能力尤其重要。為實(shí)現(xiàn)所需導(dǎo)電和光學(xué)性質(zhì)，強(qiáng)烈要求導(dǎo)電網(wǎng)格中導(dǎo)電線的平均線寬度小于10μm。

用于這些工藝中的柔性且透明的襯底應(yīng)光學(xué)清透(高綜合透射率)且無(wú)色并展現(xiàn)低濁度。使用加法工藝(如導(dǎo)電材料或晶種金屬組合物的柔版印刷)施加導(dǎo)電圖案需要柔性且透明的襯底具有適當(dāng)?shù)谋砻婺芎团c意欲施加的精細(xì)特征(例如，精細(xì)線)的尺度一致的粗糙度。在電子裝置工業(yè)中作出相當(dāng)大的努力以得到這些所需特征。

WO 2013/063188(彼特拉克(Petcavich)等人)描述一種通過(guò)使用用至少第一主板和第一油墨(“可印刷組合物”)的柔版印刷工藝印刷電介質(zhì)襯底第一側(cè)上的第一圖案；和固化經(jīng)印刷的電介質(zhì)物品生產(chǎn)包含電介質(zhì)襯底的互電容型觸摸傳感器的方法。可類似地施加第二油墨且固化以在襯底的第二表面上形成第二圖案。兩圖案可含有可接著用導(dǎo)電材料進(jìn)行無(wú)電電鍍的晶種金屬催化劑。描述所得電介質(zhì)物品具有1μm到1mm的厚度和20達(dá)因/cm到90達(dá)因/cm的優(yōu)選表面能。用于這些方法中的油墨一般為非水性且含有各種可光固化組分和經(jīng)分散的金屬顆粒。

已知使用各種材料以使金屬顆粒分散于水性或非水性組合物中。例如，美國(guó)專利8,506,849(李(Li)等人)描述包含金屬納米顆粒和不同聚合物分散劑的可固化導(dǎo)電油墨。美國(guó)專利8,597,420(伊夫坦(Iftime)等人)中描述包含經(jīng)分散的磁性納米顆粒和聚合物分散劑的磁性噴墨印刷油墨。在其它技術(shù)中，金屬納米顆粒的外表面經(jīng)改性以并入有疏水性尾來(lái)增進(jìn)在有機(jī)溶劑中的可分散性以用于噴墨印刷，如例如美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)案2008/0090082(沈(Shim)等人)中所述。