[发明专利]基于氧化钒纳米颗粒的油墨组合物

说明书

本发明的实施例描述了油墨组合物，其包括多种氧化钒纳米颗粒和一种或多种载体溶剂。本发明的实施例进一步描述了制备油墨组合物的方法、打印油墨组合物的方法、包含该油墨组合物的RF器件和/或组件等。

背景技术

由于多频带和多功能无线设备的激增，可调谐或可重构组件变得越来越重要。目前正在探索几种调谐和切换机制，如P-I-N二极管、基于晶体管的开关、微电子机械系统(MEMS)开关、变容抗器、基于铁氧体和铁电体的器件。这些技术的每一种都有其自身的优点和缺点，但是，它们都存在一个共同问题，即它们都是基于复杂的减法光刻工艺，不仅昂贵和耗时，而且会造成大量的材料浪费。

随着增材制造技术(喷墨、丝网和3D打印)的涌现—其成本极低，完全数字化，非常适合快速成型或大规模制造—如果开关也能通过增材制造技术实现，那将会是有益的。然而，目前市场上还没有可以用作打印开关的基础材料的功能性油墨。开发功能性油墨，其可以根据外部刺激，如温度、光线、外加电场或电压来调节其电学、材料或光学特性，这将会是低成本可打印可切换和可重构器件的重大进步。

发明内容

总体来说，本发明实施例描述了油墨组合物、制备油墨组合物的方法、打印油墨组合物的方法等。

因此，本发明实施例描述了油墨组合物，其包括多种氧化钒纳米颗粒和一种或多种载体溶剂。

本发明实施例进一步描述了制备油墨组合物的方法，包括将多种氧化钒纳米颗粒和一种或多种载体溶剂接触以形成溶液；和将溶液充分混合，以将二氧化钒纳米颗粒分散在溶液中。

本发明实施例进一步描述了打印油墨组合物的方法，包括将一层或多层可切换的油墨组合物打印到基材上，其中所述可切换的油墨组合物包括多种氧化钒纳米颗粒和一种或多种载体溶剂；和将打印的可切换的油墨组合物加热至选定温度或在选定温度下加热打印的可切换的油墨组合物。

本发明实施例进一步描述了包含本发明的油墨组合物的RF器件。

下面描述了一个或多个实施例的具体细节。其他特征、客体和优点将从说明书和权利要求中变得显而易见。

附图说明

本书面公开描述了非限制性和非详尽性的示例性实施方式。在附图中，不一定按比例绘制附图，类似的数字描述了多个视图之间基本相似的组件。具有不同的字母后缀的类似数字表示基本相似的组件的不同示例。附图通过示例而非限制性的方式概括地说明了本文件中讨论的各种实施方式。

参考图中描述的示例性实施方式，其中：

图1是根据本发明的一个或多个实施方式，制备油墨组合物的方法的流程图。

图2是根据本发明的一个或多个实施方式，打印油墨组合物的方法的流程图。

图3A-3D示出了：(a)所制备的VO₂纳米颗粒的XRD光谱，(b)在真空中约300℃下退火约3h后所制备的VO₂纳米颗粒的XRD光谱，(c)DSC分析，以及(d)退火VO₂纳米颗粒的SEM图像，其中(d)中的插图示出了根据本发明的一个或多个实施方式所配制的VO₂油墨的摄像图。

图4是根据本发明的一个或多个实施方案的制造过程的示意图。

图5A-5C是根据本发明的一个或多个实施方案的打印的图像：(A)参考CPW线，(B)VO₂薄膜和(C)CPW线的放大视图。

图6是根据本发明的一个或多个实施方案，所打印的VO₂薄膜测得的直流电阻的图形视图。

图7是根据本发明的一个或多个实施方案，所打印的VO₂薄膜的电性切换的图形视图。