CN102482522A - 导电金属油墨组合物和形成导电图形的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适合应用到滚筒印刷工艺中以形成导电图形的导电金属油墨组合物以及使用该导电金属油墨组合物制备导电图形的方法。所述导电金属油墨组合物包含：导电金属粉；非水溶剂，其包含在25℃下蒸气压为3托或低于3托的第一非水溶剂和在25℃下蒸气压高于3托的第二非水溶剂；和改善可涂布性的聚合物，并且所述导电金属油墨组合物被涂布以通过滚筒印刷方法形成导电图形。

Description

导电金属油墨组合物和形成导电图形的方法
技术领域
本发明提供一种导电金属油墨组合物和形成导电图形的方法。更具体而言，本发明提供适合用于滚筒印刷工艺中以形成导电图形的导电金属油墨组合物以及使用该导电金属油墨组合物制备导电图形的方法。
背景技术
近来，各种平板显示器件已得到广泛使用。为了制造平板显示器件，通常采用光刻法，在基板上形成许多导电图形，如电极、布线和EMI屏蔽滤光器。
然而，采用光刻法形成图形需要涂布感光材料、曝光、显影、蚀刻等许多步骤，从而使整个过程变得复杂和昂贵。
因此，日益迫切需要使用喷墨印刷方法、滚筒印刷方法等制备导电图形的方法。特别是，滚筒印刷方法更加引人注意，因为它具有能够制造精细导电图形的优点，而这种精细导电图形很难通过喷墨印刷方法形成。为了使用滚筒印刷方法制得优良的导电图形，被使用的导电油墨组合物必须具有如低初始粘度的适当的性能以被很好地涂布在滚筒上，并且具有令人满意地按照所需的图形转印到基板上的性能。
然而，迄今为止还未能开发出用于通过滚筒印刷方法形成精细导电图形的足够令人满意的导电油墨组合物。
发明内容
技术问题
本发明提供一种适合应用到滚筒印刷工艺中以形成导电图形的导电金属油墨组合物以及一种制备导电图形的方法。
另外，本发明还提供一种使用所述导电金属油墨组合物制备精细导电图形的方法。
技术方案
本发明提供一种导电金属油墨组合物，所述导电金属油墨组合物包含：导电金属粉；非水溶剂，其包含在25℃下蒸气压为3托或低于3托的第一非水溶剂和在25℃下蒸气压高于3托的第二非水溶剂；和改善可涂布性的聚合物。
本发明还提供一种形成导电图形的方法，所述方法包括下述步骤：
在滚筒上涂布导电金属油墨组合物；
通过使所述滚筒与具有对应导电图形的凹版图形的铅板(cliché)接触而在滚筒上形成对应导电图形的油墨组合物的图形；
将在滚筒上的所述油墨组合物的图形转印到基板上；和
烧结在所述基板上的转印的图形。
现将更加详细地描述根据本发明的导电金属油墨组合物和使用该导电金属油墨组合物制备导电图形的方法。
根据本发明的实施方式，提供一种导电金属油墨组合物，所述导电金属油墨组合物包含：导电金属粉；非水溶剂，其包含在25℃下蒸气压为3托或低于3托的第一非水溶剂和在25℃下蒸气压高于3托的第二非水溶剂；和改善可涂布性的聚合物，以及其中，所述组合物用于通过使用滚筒印刷工艺被印刷在基板上而形成导电图形。
所述导电金属油墨组合物包括作为介质的第一非水溶剂和第二非水溶剂，所述第一非水溶剂和第二非水溶剂在室温下具有不同的蒸气压。由于不同的蒸气压，第一和第二非水溶剂显示出不同的挥发性，特别是，在室温下第二非水溶剂的蒸气压和挥发性比第一非水溶剂的蒸气压和挥发性高。因此，含有第一和第二非水溶剂的导电金属油墨组合物显示出低粘度，并且在存储时间内在包括第一和第二非水溶剂的介质中保持均匀的组成，直到在滚筒印刷工艺中将其涂布在滚筒上。因此，可以容易地将所述导电金属油墨组合物均匀地涂布在滚筒上。
另外，当使所述导电金属油墨组合物暴露于空气中时，第二非水溶剂由于其高挥发性在暴露之后立即开始挥发，因此所述组合物的粘度在几分钟内急剧变大。按照所需的图形形成形状，可以容易地使在滚筒上涂布的油墨组合物形成图形。另外，甚至在形成图形后，所述油墨组合物也不能从滚筒上脱离，并且能够保持优良的图形形状。
因此，如果使用所述导电金属油墨组合物进行滚筒印刷，则可以在保持优良的图形形状的情况下将所需的图形转印到基板上，并且可以令人满意地形成精细导电图形。
同时，所述导电油墨组合物可以包含改善可涂布性的聚合物。如下文中更加详细描述的，所述改善可涂布性的聚合物在油墨组合物中充当粘合剂并且赋予粘合性，从而在导电图形的制备过程中得到油墨组合物的令人满意的涂布和转印。因此，在油墨组合物中包含改善可涂布性的聚合物使适当地将所述组合物应用到滚筒印刷方法中从而产生精细导电图形成为可能。
特别是，通过在油墨组合物中包含适当的改善可涂布性的聚合物(如酚树脂)，可以很好地涂布油墨组合物，并且很大程度上减少缺陷发生(如在涂布的油墨组合物上的针尖状气孔)。另外，涂布在滚筒上的油墨组合物具有某种程度上的硬膜特性和粘着粘合性，因此，可被顺利地转印到基板上。就是说，即使在相对较低压力下使滚筒与基板接触，涂布在滚筒上的全部油墨组合物也能被转印到基板上，并且所述油墨组合物可以在较短时间被干燥。另外，在通过使滚筒与铅板接触而在滚筒上形成图形的步骤中，由于可涂布性改善剂的适当作用，可以通过仅仅接触部分铅板选择性地移除所述油墨组合物，从而在滚筒上精细地形成油墨组合物的所需图形(见图1(b))。结果，在滚筒上的油墨组合物可以以更加精确的图形被转印到基板上。
相反，当油墨组合物不包含改善可涂布性的聚合物时，该油墨组合物可具有过低的粘合性或者只有硬膜特性。因此，油墨组合物的精确图形不能在滚筒上形成，或者不能被转印到基板上。
例如，在油墨组合物中不含有改善可涂布性的聚合物的情况下，该油墨组合物具有过低的粘合性，导致只有部分油墨组合物转印到基板上(见图1(c))。因此，难以令人满意地转印和在基板上形成图形，以至于减小转印的油墨组合物的厚度并且破坏部分图形。作为参考，图1(c1)显示了油墨组合物不能被完全转印并且残留在滚筒上。图1(c2)是比较油墨组合物的完全转印与不完全转印的图。
另外，在未使用适当的改善可涂布性的聚合物时，油墨组合物的过度的硬膜特性移除了在比铅板的接触部分宽的部分上的油墨组合物，或者由于滚筒和铅板之间的接触压力，在滚筒上残留的油墨组合物上会出现裂缝(见图1(a))。结果，不能在滚筒和基板上形成精确图形。作为参考，图1(a1)显示了因为在过宽的区域移除滚筒上的油墨组合物，所以不能适当地形成图形。在图1(a2)中，在残留在滚筒上的油墨组合物上的裂缝会引起在基板上的裂缝。
在下文中，将详细地描述根据本发明的实施方式的导电金属油墨组合物的各组分。
首先，导电金属粉被包含在油墨组合物中作为基本组分以赋予传导性。所述导电金属粉可为具有导电性的任何金属粉，并且例如，包括选自银(Ag)、铜(Cu)、金(Au)、铬(Cr)、铝(Al)、钨(W)、锌(Zn)、镍(Ni)、铁(Fe)、铂(Pt)和铅(Pb)的至少一种。为了使由油墨组合物制备的导电图形因金属粉的均匀分布而显示出优异的和均一的传导性，金属粉具有纳米级的平均粒径。例如，金属粉的平均直径可为约1至100nm，优选为约5至70nm，或者更优选为约10至50nm。
基于组合物的总重量，所述导电金属粉的含量可为约15至30wt％，优选为约20至30wt％，或者更优选为约23至30wt％，所述总重量是导电金属粉、第一非水溶剂、第二非水溶剂、改善可涂布性的聚合物和可选的表面活性剂的重量之和。如果导电金属粉的量过少，则由油墨组合物形成的导电图形的传导性不足。另一方面，如果其超过所述量，由于金属粉在油墨组合物中分布差，可能得到组合物的导电图形的劣质性能或不均匀涂布。
所述导电金属油墨组合物包含第一非水溶剂和第二非水溶剂。第一非水溶剂在25℃下的蒸气压为3托或低于3托，并且具有相对较低的挥发性，并且在烧结之前充当分散剂。
所述第一非水溶剂可为在25℃下蒸气压为3托或低于3托的任何溶剂，并且第一非水溶剂的实例为选自基于醇的溶剂、基于二醇的溶剂、多元醇、基于二醇醚的溶剂、基于二醇醚酯的溶剂、基于酮的溶剂、基于烃的溶剂、基于乳酸酯的溶剂、基于酯的溶剂、基于疏质子亚砜的溶剂和基于腈的溶剂的至少一种或两种挥发性溶剂，所述第一非水溶剂在25℃下的蒸气压为3托或低于3托。所述第一非水溶剂的具体实例为乙二醇、丙二醇、丙三醇、丙二醇丙醚、乙二醇单苯醚、乙二醇单异丙醚、乙二醇单丁醚、丙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚乙酸酯、二乙二醇乙醚、N-甲基吡咯烷酮、十六烷、十五烷、十四烷、十三烷、十二烷、十一烷、癸烷、DMSO、乙腈和丁基溶纤剂。
所述第二非水溶剂为在25℃下蒸气压高于3托的高挥发性溶剂。如上所述，在油墨组合物涂布之前，连同第一非水溶剂一起，第二非水溶剂保持低粘度并且在滚筒上具有优良的可涂布性，通过蒸发将其去除以增加油墨组合物的粘度，并且使图形形成并且保持在滚筒上。
所述第二非水溶剂可为蒸气压高于3托的任何溶剂，并且实例为选自基于醇的溶剂、基于二醇醚的溶剂、基于二醇醚酯的溶剂、基于酮的溶剂、基于烃的溶剂、基于乳酸酯的溶剂、基于酯的溶剂、基于疏质子亚砜的溶剂和基于腈的溶剂的至少一种或两种挥发性溶剂，所述第二非水溶剂在25℃下的蒸气压高于3托。具体实例为选自甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、戊醇、己醇、壬烷、辛烷、庚烷、己烷、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇甲醚乙酸酯、氯仿、二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、1，1，1-三氯乙烷、1，1，2-三氯乙烷、1，1，2-三氯乙烯、环己烷、四氢呋喃、苯、甲苯和二甲苯的至少一种或两种挥发性溶剂。
基于组合物的总重量，第一非水溶剂和第二非水溶剂的含量可各为约5至70wt％和约10至75wt％，优选为约20至50wt％和约25至55wt％，以及更优选为约25至48wt％和约30至53wt％，所述总重量是导电金属粉、第一非水溶剂、第二非水溶剂、改善可涂布性的聚合物和可选的表面活性剂的重量之和。
当第一非水溶剂的量小时，或者当第二非水溶剂的量过大时，在涂布在滚筒上之后，油墨组合物的干燥速率变高，由此转印变得困难。另一方面，当第一非水溶剂的量比所述范围大时，或者当第二非水溶剂的量过少时，低干燥速率使整个过程延迟并且使油墨组合物的涂布变得困难。另一方面，当第一非水溶剂和第二非水溶剂以最佳用量被包含时，工艺时间变得更短，并且可以在油墨组合物的滚筒印刷中获得令人满意的导电图形。
所述导电金属油墨组合物包括改善可涂布性的聚合物。如上所述，所述可涂布性改善剂在油墨组合物中充当粘合剂并且赋予粘合性，从而在导电图形的制备过程中得到油墨组合物的令人满意的涂布和转印。就是说，由于导电油墨组合物包含可涂布性改善剂，其可被很好地涂布在滚筒上以及转印到基板上以通过滚筒印刷方法制成优良的导电图形。相反，如果组合物不含有可涂布性改善剂，则导电图形不能适当地形成并且图形的线性可能劣化。
所述可涂布性改善剂可为选自基于环氧的聚合物、基于酚的聚合物或基于醇的聚合物中的至少一种粘合性聚合物。所述基于环氧的聚合物的实例包括双酚A环氧聚合物、双酚F环氧聚合物、酚醛环氧树脂、阻燃环氧树脂(如溴环氧树脂)、脂环族环氧聚合物、橡胶改性的环氧树脂、脂肪族多缩水甘油基环氧树脂和缩水甘油胺环氧聚合物。所述基于酚的聚合物的实例为酚醛清漆酚树脂(novolac phenol resin)和可熔性酚醛酚树脂(resole phenol resin)，以及所述基于醇的聚合物的实例为纤维质聚合物、聚乙烯醇和乙烯乙烯醇。此外，改善可涂布性的聚合物的实例为乙烯醋酸乙烯酯、基于松脂的聚合物、基于氨基甲酸酯的聚合物、丙烯酸系聚合物、基于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯的聚合物、基于聚酯的聚合物等等。
作为市售材料的任何实例材料可用作可涂布性改善剂。
因为所述油墨组合物包含可涂布性改善剂，所以组合物显示出优异的在滚筒上的可涂布性以及优良的对基板的转印性。因此，可以将所述油墨组合物应用于滚筒印刷方法以形成精细导电图形。
基于组合物的总重量，包含在油墨组合物中的可涂布性改善剂的含量可为约0.1至5wt％，优选为约1至4wt％，或者更优选为约2至3wt％，所述总重量是导电金属粉、第一非水溶剂、第二非水溶剂、改善可涂布性的聚合物和可选的表面活性剂的重量之和。如果所述量过小，则油墨组合物的可涂布性和转印性不足。如果所述量过大，则油墨组合物的导电图形不能显示出充足的传导性。
除油墨组合物中的组分之外，所述组合物可进一步包含表面活性剂。当在滚筒上涂布油墨组合物时，在所述油墨组合物中含有的表面活性剂防止反润湿现象和针尖状气孔出现。结果，所述油墨组合物可被顺利地涂布在滚筒上，从而形成精细导电图形。
通常用于导电金属油墨组合物中的基于硅的表面活性剂(例如，聚二甲基硅氧烷)可用作表面活性剂，并且其他种类的表面活性剂可用于本发明而没有任何限制。
基于组合物的总重量，所述表面活性剂的用量可为约0.01至4wt％，优选为约1至4wt％，或者更优选为约2至3wt％，所述总重量是导电金属粉、第一非水溶剂、第二非水溶剂、改善可涂布性的聚合物和可选的表面活性剂的重量之和的情况下，。因为表面活性剂在油墨组合物中的含量在所述范围内，所以油墨组合物可以容易地涂布在滚筒上。
本发明的导电金属油墨组合物的初始粘度为约10cPs以下，优选为约7cPs以下，或者更优选为约5cPs以下。在下文中，术语“初始粘度”指的是当油墨组合物被最初制备并且涂布在滚筒上时的粘度。更具体而言，术语“初始粘度”可指在制备后到油墨组合物被涂布为止储存的油墨组合物的粘度。也就是，所述粘度指的是在使油墨组合物暴露于空气中或者被涂布在滚筒上之前，油墨组合物的粘度。所述导电金属油墨组合物因包含第一非水溶剂和第二非水溶剂而具有如此低的粘度，致使在滚筒上优异的可涂布性。在将所述油墨组合物涂布在滚筒上之后，由于具有高挥发性的第二非水溶剂的蒸发，粘度变高，由此在滚筒上形成和保持优良的图形以及转印到基板上。
因此，通过将所述导电金属油墨组合物应用到滚筒印刷方法中，能够容易地在基板上形成精细导电图形。当将所述油墨组合物应用到滚筒印刷方法中时，可以形成采用喷墨印刷方法不能达到的线宽为约3-80μm或者优选为3-40μm的精细导电图形。例如，通过使用所述油墨组合物和滚筒印刷方法，可以令人满意地获得采用喷墨印刷方法不能达到的线宽为约3-10μm且间隙宽度为约3-10μm的非常精细的导电图形。
因此，可以将所述导电金属油墨组合物印刷在基板上，例如，按照滚筒印刷方法的玻璃基板，从而形成导电图形，或者优选平板显示器元件的电极元件。特别是，由于通过使用所述导电金属油墨组合物和滚筒印刷方法可以令人满意地得到精细导电图形，该精细图形可能有助于制造具有提高的可见度和大面积的平板显示器。
根据本发明的实施方式，提供一种制备导电图形的方法。形成导电图形的方法包括下述步骤：在滚筒上涂布所述导电金属油墨组合物；通过使所述滚筒与具有对应导电图形的凹版图形的铅板接触而在滚筒上形成对应导电图形的油墨组合物的图形；将滚筒上的所述油墨组合物的图形转印到基板上；和烧结在所述基板上的转印的图形。
在所述形成导电图形的方法中，术语“铅板”指的是用于通过将油墨组合物施加到滚筒上而以所需形状形成导电图形的凹凸板。可以在铅板上形成所述对应导电图形的凹版图形。
参照附图，将逐步地描述根据本发明的实施方式的形成导电图形的方法。图2是简要说明按照滚筒印刷方法制备导电图形的步骤的示意图。
首先，均质的油墨组合物可以通过将组分混合并搅拌而制备。为了除去不纯物质，以及为了形成均匀的导电图形，可以进一步过滤所述油墨组合物。
继续地，将导电油墨组合物(22)涂布在滚筒(20)上。可以用包含聚二甲基硅氧烷(PDMS)的橡皮布(21)覆盖滚筒(20)的外表面。因为与其他聚合物相比，PDMS具有更好的粘合性和弹性、转化性和转印性，所以PDMS适合用作橡皮布(21)。可以用能够使用提供油墨组合物的设备的流入口(10)提供的导电油墨组合物涂布橡皮布(21)。此时，由于第二非水溶剂开始蒸发，油墨组合物(22)的粘度急剧增大。
在将油墨组合物(22)涂布在橡皮布(21)上之后，通过使滚筒与具有对应导电图形的凹版图形的铅板接触而在滚筒上形成对应导电图形的油墨组合物的图形。
就是说，铅板(30)通过接触用油墨组合物(22)涂布的橡皮布(21)而选择性地移除了图形形成所不需要的油墨(32)，致使在滚筒上制备对应导电图形的所需图形。为了这样做，铅板(30)在其与橡皮布(21)接触的表面上具有对应导电图形的凹版图形。只有铅板(30)的凸出部(31)接触橡皮布(21)上的油墨组合物(22)，并且将油墨(32)转印到凸出部(31)，从而移除了形成导电图形所不需要的油墨。
在于滚筒上形成油墨组合物的图形后，将该图形转印到基板上。通过使其上形成了油墨组合物的图形的橡皮布(21)与基板(40)接触而将油墨组合物的图形转印到基板(40)，从而在基板(40)上形成所需图形(41)。
转印步骤后，可以通过烧结在基板上形成导电图形。烧结步骤可以在适当的条件下进行，该条件取决于所需的导电图形的种类。例如，在导电图形用于平板显示器件的电极图形的情况下，所述烧结步骤可以在约400至600℃进行约5至50分钟，特别是在约400至480℃进行10至40分钟。
与现有技术中使用的光刻法相比，根据使用滚筒印刷方法制备导电图形的方法，导电图形可以在基板上快速和简单地形成。另外，当将所述油墨组合物应用到滚筒印刷方法中时，可以形成采用喷墨印刷方法不能达到的线宽为约3-80μm或者优选为3-40μm的精细导电图形。特别是，通过使用所述油墨组合物和滚筒印刷方法，可以令人满意地获得采用喷墨印刷方法不能达到的线宽为约3-10μm且间隙宽度为约3-10μm的非常精细的导电图形。
因此，通过根据本发明的实施方式将所述油墨组合物应用到滚筒印刷方法中，具有优异的传导性的精细导电图形，例如，平板显示器的电极图形，可以令人满意地形成，并且所得到的精细图形可以有助于制造具有提高的可见度和大面积的平板显示器。
有益效果
如上所述，本发明提供一种可以适合应用到滚筒印刷中形成导电图形的导电金属油墨组合物。
因此，通过将所述导电金属油墨组合物应用到滚筒印刷方法中，可以制备精细导电图形，例如，平板显示器元件的精细电极图形。
附图说明
图1显示了将根据本发明的实施方式的油墨组合物的优良图形(b)与由未含有改善可涂布性的聚合物的油墨组合物制备的图形上的裂缝(a)以及图形不适当的转印到基板上(c)作比较的示意图和SEM图像。
图2是显示按照滚筒印刷方法制备导电图形的方法的示意图。
图3是在实施例1中得到的导电图形的SEM图像。
具体实施方式
实施例
将参照下列实施例更加详细地进一步解释本发明。然而，这些实施例不应以任何方式解释成对本发明的范围的限制。
实施例1：
导电金属油墨组合物以及导电图形的形成
将5g的平均直径为50nm的银纳米颗粒、10g的丙二醇甲醚乙酸酯(在25℃下蒸气压为3.8托)、5g的乙醇(在25℃下蒸气压为59.3托)、4.84g的乙二醇单丁醚(在25℃下蒸气压为0.80托)、0.15g的聚二甲基硅氧烷表面活性剂、1g的作为酚聚合物的丁基酚醛线型酚醛清漆树脂(butylphenol aldehydenovolac resin)和0.06g的作为氨基甲酸酯聚合物的聚氨酯二醇混合，搅拌12小时并且用孔径大小为1μm的过滤器过滤，以制备油墨组合物。按照下列方法测量所述油墨组合物的初始粘度，并且为2.8cPs。
将滚筒的PDMS橡皮布用所述油墨组合物涂布，并且接触具有对应所需导电图形的凹版图形的铅板，以在滚筒上形成油墨组合物的图形。然后，通过使滚筒与玻璃基板接触而将滚筒上的图形转印到玻璃基板上，并且在热炉中于400℃下烧结30分钟得到导电图形。
实施例2：
导电金属油墨组合物以及导电图形的形成
将5g的平均直径为50nm的银纳米颗粒、2g的丙二醇甲醚乙酸酯(在25℃下蒸气压为3.8托)、5g的乙醇(在25℃下蒸气压为59.3托)、12.5g的乙二醇单丁醚(在25℃下蒸气压为0.80托)、0.15g的聚二甲基硅氧烷表面活性剂和0.5g的作为酚聚合物的丁基酚醛线型酚醛清漆树脂混合，搅拌12小时并且用孔径大小为1μm的过滤器过滤，以制备油墨组合物。按照下列方法测量所述油墨组合物的初始粘度，并且为3.06cPs。
按照与实施例1相同的方法使用所述油墨组合物形成导电图形。
实施例3：
导电金属油墨组合物以及导电图形的形成
将5g的平均直径为50nm的银纳米颗粒、2g的丙二醇甲醚乙酸酯(在25℃下蒸气压为3.8托)、8g的乙醇(在25℃下蒸气压为59.3托)、9.9g的乙二醇单丁醚(在25℃下蒸气压为0.80托)、0.15g的聚二甲基硅氧烷表面活性剂和0.1g的作为氨基甲酸酯聚合物的聚氨酯二醇混合，搅拌12小时并且用孔径大小为1μm的过滤器过滤，以制备油墨组合物。按照下列方法测量所述油墨组合物的初始粘度，并且为2.33cPs。
按照与实施例1相同的方法使用所述油墨组合物形成导电图形。
实施例4：
导电金属油墨组合物以及导电图形的形成
将6g的平均直径为50nm的银纳米颗粒、1.2g的丙二醇甲醚乙酸酯(在25℃下蒸气压为3.8托)、3.0g的乙醇(在25℃下蒸气压为59.3托)、9.3g的乙二醇单丁醚(在25℃下蒸气压为0.80托)、0.15g的聚二甲基硅氧烷表面活性剂和0.5g的作为酚聚合物的丁基酚醛线型酚醛清漆树脂混合，搅拌12小时并且用孔径大小为1μm的过滤器过滤，以制备油墨组合物。按照下列方法测量所述油墨组合物的初始粘度，并且为3.78cPs。
按照与实施例1相同的方法使用所述油墨组合物形成导电图形。
实施例5：
导电金属油墨组合物以及导电图形的形成
将7.6g的平均直径为70nm的银纳米颗粒、11.4g的乙二醇单异丙醚(在25℃下蒸气压为4.26托)、10.2g的乙醇(在25℃下蒸气压为59.3托)、2.0g的二乙二醇单丁醚(在25℃下蒸气压为0.02托)、0.2g的聚二甲基硅氧烷表面活性剂和0.3g的作为基于松脂的树脂的氢化松脂的丙三醇酯(分子量700)混合，搅拌12小时并且用孔径大小为1μm的过滤器过滤，以制备油墨组合物。按照下列方法测量所述油墨组合物的初始粘度，并且为2.65cPs。
将滚筒的PDMS橡皮布用油墨组合物涂布，并且接触具有对应所需导电图形的凹版图形的铅板以在滚筒上形成油墨组合物的图形。然后，通过使滚筒与玻璃基板接触而将在滚筒上的图形转印到玻璃基板上，并且在热炉中于450℃下烧结10分钟得到导电图形。
实施例6：
导电金属油墨组合物以及导电图形的形成
将6.8g的平均直径为30nm的银纳米颗粒、0.5g的丙二醇甲醚乙酸酯(在25℃下蒸气压为3.8托)、10.3g的乙二醇单丙醚(在25℃下蒸气压为1.30托)、10.3g的乙醇(在25℃下蒸气压为59.3托)、1.1g的二乙二醇单丁醚(在25℃下蒸气压为0.02托)、0.2g的聚二甲基硅氧烷表面活性剂和0.2g的作为丙烯酸系聚合物的甲基丙烯酸苄酯-苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-甲基丙烯酸丁酯共聚物混合，搅拌12小时并且用孔径大小为1μm的过滤器过滤，以制备油墨组合物。按照下列方法测量所述油墨组合物的初始粘度，并且为3.72cPs。
将滚筒的PDMS橡皮布用油墨组合物涂布，并且接触具有对应所需导电图形的凹版图形的铅板以在滚筒上形成油墨组合物的图形。然后，通过使滚筒与玻璃基板接触而将在滚筒上的图形转印到玻璃基板上，并且在热炉中于450℃下烧结10分钟得到导电图形。
比较实施例1
导电金属油墨组合物以及导电图形的形成
将5g的平均直径为50nm的银纳米颗粒、10g的丙二醇甲醚乙酸酯(在25℃下蒸气压为3.8托)、5g的乙醇(在25℃下蒸气压为59.3托)、4.84g的乙二醇单丁醚(在25℃下蒸气压为0.80托)和0.15g的聚二甲基硅氧烷表面活性剂混合，搅拌12小时并且用孔径大小为1μm的过滤器过滤，以制备油墨组合物。按照下列方法测量所述油墨组合物的初始粘度，并且为2.9cPs。
将滚筒的PDMS橡皮布用油墨组合物涂布，并且接触具有对应所需导电图形的凹版图形的铅板以在滚筒上形成油墨组合物的图形。然后，通过使滚筒与玻璃基板接触而将在滚筒上的图形转印到玻璃基板上，并且在热炉中于450℃下烧结10分钟得到导电图形。
试验实施例1：
导电油墨组合物的初始粘度的测量
使用布鲁克菲尔德粘度计测量在实施例1至6、比较实施例1中得到的油墨组合物的初始粘度并且所得初始粘度如上所示。
试验实施例2：
导电图形性能的测试
通过测量导电图形的比电阻来测试在实施例1至6、比较实施例1中得到的导电图形各自的传导性。
用由4点探(三菱化学制品(Mitsubishi chemical)，MCP-T600)测量的表面电阻乘以使用α步骤测量的厚度来计算比电阻。所得的比电阻示于表1中。
用光学显微镜(尼康(Nikon)，Eclipse 90i)观察在实施例1中得到的导电图形，并且显微图像示于图3中。图3证实了使用实施例1的油墨组合物令人满意地形成了线宽为约10μm的导电图形。另一方面，如图1(c)所示，当使用比较实施例1的油墨组合物(未含有改善可涂布性的聚合物)形成线宽为约10μm的图形时，在滚筒上的油墨组合物的图形不能被顺利地转印到基板，因此不能测试比电阻、传导性和图形的高度(线高)。
用光学显微镜测量在实施例1至6和比较实施例1中得到的导电图形的线高，并且结果示于表1中。
表1
  比电阻(μΩ·cm)   线高(nm)
  实施例1   67.05   187
  实施例2   150.24   153
  实施例3   17.04   212
  实施例4   66.61   298
  实施例5   6.10   423
  实施例6   5.63   375
  比较实施   未测   未测
  例1
参照表1，比电阻和线高证实了使用实施例1至6的油墨组合物可以形成优良的具有小线宽和优异的传导性的精细图形。

Claims (15)

1.一种导电金属油墨组合物，所述导电金属油墨组合物包含：
导电金属粉；
非水溶剂，其包含在25℃下蒸气压为3托或低于3托的第一非水溶剂和在25℃下蒸气压高于3托的第二非水溶剂；和
改善可涂布性的聚合物，并且
所述导电金属油墨组合物用于通过使用滚筒印刷工艺被印刷在基板上而形成导电图形。
2.权利要求1所述的导电金属油墨组合物，其中，所述组合物用于形成平板显示器件的电极。
3.权利要求1所述的导电金属油墨组合物，其中，所述导电金属粉包括选自银(Ag)、铜(Cu)、金(Au)、铬(Cr)、铝(Al)、钨(W)、锌(Zn)、镍(Ni)、铁(Fe)、铂(Pt)和铅(Pb)的至少一种金属粉。
4.权利要求1所述的导电金属油墨组合物，其中，所述导电金属粉的平均粒径为1至100nm。
5.权利要求1所述的导电金属油墨组合物，其中，所述第一非水溶剂包括选自基于醇的溶剂、基于二醇的溶剂、基于多元醇的溶剂、基于二醇醚的溶剂、基于二醇醚酯的溶剂、基于酮的溶剂、基于烃的溶剂、基于乳酸酯的溶剂、基于酯的溶剂、基于疏质子亚砜的溶剂和基于腈的溶剂的至少一种不挥发性溶剂，所述第一非水溶剂在25℃下的蒸气压为3托或低于3托。
6.权利要求1所述的导电金属油墨组合物，其中，所述第一非水溶剂包括选自乙二醇、丙二醇、丙三醇、丙二醇丙醚、乙二醇单苯醚、乙二醇单异丙醚、乙二醇单丁醚、丙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚乙酸酯、二乙二醇乙醚、N-甲基吡咯烷酮、十六烷、十五烷、十四烷、十三烷、十二烷、十一烷、癸烷、DMSO、乙腈和丁基溶纤剂的至少一种不挥发性溶剂。
7.权利要求1所述的导电金属油墨组合物，其中，所述第二非水溶剂包括选自基于醇的溶剂、基于二醇醚的溶剂、基于二醇醚酯的溶剂、基于酮的溶剂、基于烃的溶剂、基于乳酸酯的溶剂、基于酯的溶剂、基于疏质子亚砜的溶剂和基于腈的溶剂的至少一种挥发性溶剂，所述第二非水溶剂在25℃下的蒸气压高于3托。
8.权利要求1所述的导电金属油墨组合物，其中，所述第二非水溶剂包括选自甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、戊醇、己醇、壬烷、辛烷、庚烷、己烷、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇甲醚乙酸酯、氯仿、二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、1，1，1-三氯乙烷、1，1，2-三氯乙烷、1，1，2-三氯乙烯、环己烷、四氢呋喃、苯、甲苯和二甲苯的至少一种挥发性溶剂。
9.权利要求1所述的导电金属油墨组合物，其中，所述改善可涂布性的聚合物包括选自基于环氧的聚合物、基于酚的聚合物、基于醇的聚合物、基于氨基甲酸酯的聚合物、乙烯醋酸乙烯酯、基于松脂的树脂、丙烯酸系聚合物、基于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯的聚合物和基于聚酯的聚合物的至少一种粘合性聚合物。
10.权利要求1所述的导电金属油墨组合物，其中，所述组合物的初始粘度为10cPs以下。
11.权利要求1所述的导电金属油墨组合物，其中，基于组合物的总重量，所述组合物包含：15至30wt％的所述导电金属粉；5至70wt％的所述第一非水溶剂；10至75wt％的所述第二非水溶剂；和0.1至5wt％的所述改善可涂布性的聚合物。
12.权利要求11所述的导电金属油墨组合物，其中，所述组合物进一步包含0.01至4wt％的表面活性剂。
13.一种形成导电图形的方法，其包括下述步骤：
在滚筒上涂布根据权利要求1至12中任一项所述的导电金属油墨组合物；
通过使所述滚筒与具有对应导电图形的凹版图形的铅板接触而在滚筒上形成对应导电图形的油墨组合物的图形；
将滚筒上的所述油墨组合物的图形转印到基板上；和
烧结在所述基板上的转印的图形。
14.权利要求13所述的形成导电图形的方法，其中，所述导电图形是平板显示器件的电极图形。
15.权利要求13或14所述的形成导电图形的方法，其中，所述导电图形的线宽为3至10μm。
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