[发明专利]包含金属前体纳米颗粒的油墨

说明书

本申请涉及包含金属前体纳米颗粒的油墨。本发明提供基于金属盐和金属络合物的新颖的油墨制剂。

本申请是申请日为2013年2月28日，申请号为201380011891.4，发明名称为“包含金属前体纳米颗粒的油墨”的申请的分案申请。

技术领域

本发明大体涉及新颖的油墨制剂和其用于产生导电图案的用途。

背景

近年来，从科学观点以及工业观点看，铜(Cu)纳米颗粒的合成已变得很重要；归因于其替代昂贵的纳米银基油墨的巨大潜力。自从二十世纪九十年代，已经做了很多尝试来通过湿法化学工艺以及通过气相或固相方法合成纳米铜。这些当中的是声化学法、微乳液技术、多元醇方法、辐射法、热还原、还原焰合成、金属蒸气合成、真空气相沉积和溶液中的化学还原[1-3]。

铜纳米颗粒可以主要地用在用于印刷导电图案的油墨制剂中。铜纳米颗粒基油墨遭受两个主要的缺点：对氧化和高的烧结温度的耐受性差。因此，铜纳米颗粒的烧结典型地在特殊条件和气氛下实施，比如N₂、H₂、羧酸蒸汽以及其他，并且加热至高温阻止了低成本的对温度敏感的塑料基材的使用。迄今为止，铜纳米颗粒基油墨一直在高于150℃的温度下烧结。

近来，关于铜络合物作为导电油墨的使用的几篇报告被公布^[4-9]。

Lee等人^[4]报告了用来印刷导电图案的基于铜离子络合物的水基喷墨式油墨。这些油墨由通过电解作用合成的氨水可溶的甲酸铜或柠檬酸铜络合物组成。由这些氨络合物组成的铜电极图案仅在氢气气氛下在250℃烧结印刷图案持续60分钟之后获得。

Kim等人^[5]报告了当己胺既作为络合剂又作为溶剂时，通过混合甲酸铜和己胺形成的铜-络合物油墨。所得的层用甲酸蒸汽在氮气流下烧结。Choi等人^[6]还开发了可在相似条件(氮气随后还原气氛)下烧结的用作丝网印刷膏的组合物。

Yabuki等人^[8]报告了由溶解在甲苯中的甲酸铜四水合物和正辛基胺的络合物组成的溶剂型油墨。通过在氮气气氛下在110℃和140℃之间的温度范围内在玻璃基材上用热的方法煅烧印刷过的油墨形成铜电极。

Chung等人^[9]报告了多种络合物基导电油墨(基于银、铜和其它金属)的形成，其可以通过用氨基甲酸铵和碳酸铵形成络合物来配制。这些络合物进一步用铜或银薄片配制并且在氮气下烧结来产生低薄层电阻。

参考文献

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

[2]Woo等人.ACS Applied MaterialsInterfaces,2011,3(7),2377-2382,

[3]Jeong等人.Langmuir,2011,27(6),3144-3149,

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

[5]Kim等人.Thin solid films,520(2012),2731-2734,

[6]Choi等人J.Mater.Chem.,22(2012),3624,

[7]Joo等人.Thin Solid Films,520(2012),2878-2883,

[8]Yabuki等人Thin Solid Films,519(2011),6530-6533,

[9]WO 2006/093398。

发明概述