[发明专利]导电油墨和导体

说明书

技术领域

本发明涉及导电油墨、导体及其生产方法。

背景技术

在电子学中有很多方法制造导体。导体可以用导电油墨印在基板上， 然后使油墨在室温下固化，或在大约比如150℃的烘箱内固化，后者使得高 速制备成为可能。油墨通常是通过将银粉加入到粘结剂和溶剂的混合物中 制成的。也可以使用其他金属，如铜和金。把油墨固化成实际导体的过程 中，在溶剂蒸发之后，银颗粒可以被认为彼此之间形成物理接触从而导致 导体中良好的导电性。

尽管所使用的银和其他金属具有良好的导电性，但其功函数高。所使 用的金属的功函数为大约4.5eV且只有很小的变化。功函数是指从固体材 料中释放一个电子所需的能量。高的功函数，实际上在所使用的金属中保 持恒定，导致了低性能和低效率。这可以体现在通过这些材料的导体馈通 工作电压的电子设备的高工作电压和高能耗上。然而，由于大量的电子设 备用电池作为其能量来源，并且电子设备具有越来越多的耗能应用，效率 和性能应该不断加以改进。因此，例如有这样的需求：使工作电压降低以 便减少能耗并增加充电间隔时间。

发明内容

本发明的一个目的是提供改进的解决方案。根据本发明的一个方面， 提供用于形成导体的油墨，该油墨包含金属颗粒和粘结剂。该金属颗粒至 少包含下面的一种：不包括放射性金属和铍的碱土金属、碱金属；并且所 述的金属颗粒为未氧化的。

根据本发明的另一方面，提供由包含金属颗粒和粘结剂的油墨形成的 导体。该金属颗粒至少包含下面的一种：不包括放射性金属和铍的碱土金 属、碱金属；并且所述的金属颗粒为未氧化的。

根据本发明的另一方面，提供由包含金属颗粒和粘结剂的油墨形成的 电极。该电极的金属颗粒至少包含下面的一种：不包括放射性金属和铍的 碱土金属、碱金属；并且所述的金属颗粒为未氧化的。

根据本发明的另一方面，提供了用于形成导体的油墨的生产方法，该 油墨包含金属颗粒。所述方法包括在惰性气氛中将未氧化的金属颗粒与粘 结剂混合形成油墨，该金属颗粒至少包含下面的一种：不包括放射性金属 和铍的碱土金属、碱金属。

本发明具有几个优点。该解决方案使得使用包括碱土金属和/或碱金属 的油墨印刷导体成为可能。碱土金属和/或碱金属的使用降低了功函数并使 得可以控制和(如果需要)降低工作电压和能耗。

附图说明

下面，将结合实施例和附图来更详细地描述本发明。其中

图1显示了一个电子器件；

图2显示了一起研磨的金属颗粒的混合物，

图3显示了分别研磨然后混合的金属颗粒的混合物，

图4显示了凹版印刷方法，

图5A显示了有一保护层的导体，

图5B显示了有一带有导线的保护层的导体，

图6显示了生产油墨的方法的流程图，和

图7显示了形成导体的方法的流程图。

具体实施方式

参照图1，考察一个电子器件的实例。该器件可以是一个光电器件，如 OLED器件(有机发光器件)、OSC(有机太阳能电池)、OFET(有机场效应 晶体管)等。但是总的来说，该器件可以是可被视为包含电极间的工作部 件的任何电子器件，如天线。在这个实例中，该器件可以包含第一电极100、 至少一个活性层102和第二电极104。电极100、104是为该器件的活性层 102提供正常运行所需的电能的导体。在这一实例中，在OLED器件的活性 层102中，作为电流载流子的电子和空穴可发生再结合，并且该再结合可 以以光辐射的形式释放能量。

该器件的电极100、104的至少之一能使用适当的油墨印刷。该油墨可 以用包含碱土金属、碱金属或碱土金属和碱金属二者的金属材料制备。有 用的碱土金属有镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)和钡(Ba)。铍(Be)可 以被排除在外。碱金属有锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)和铯(Cs)。 放射性物质镭(Ra)和钫(Fr)实际上不能使用。该金属材料可以另外包 括至少一种出自元素周期表3到15族中的金属。作为这些金属的一个实例， 铝(Al)可以与例如镁或钙混合。