CN102666747A - 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于滚筒印刷工艺以形成具有改善的传导性的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；有机银配位化合物，其中包含胺基和羟基的有机配体与脂肪族羧酸的银(Ag)盐结合；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。

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以形成具有改善的传导性的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。而且，在使用具有低初始粘度的先前开发的导电油墨组合物的情况下，导电图形的传导性不足。因此，仍旧需要能够形成精细导电图形的具有优异性能的导电油墨组合物。
发明内容
技术问题
本发明提供一种适合用于滚筒印刷工艺以形成具有改善的传导性的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；有机银配位化合物，其中包含胺基和羟基的有机配体与脂肪族羧酸的银(Ag)盐结合；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印刷铅板(printingcliché)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。
根据一个实施方式，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；有机银配位化合物，其中包含胺基和羟基的有机配体与脂肪族羧酸的银(Ag)盐结合；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。
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，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。
所述导电金属油墨组合物包含有机银配位化合物，所述有机银配位化合物是通过使包含胺基和羟基的有机配体结合到脂肪族羧酸的银(Ag)盐上而形成的。有机银配位化合物的实例为KR2008-0029826A中所公开的有机银配位化合物，并且所述有机银配位化合物在溶剂中具有高溶解性，在室温下保持液相，且在所述油墨组合物中显示出优异的稳定性而不需要另外的分散剂。也就是说，所述有机银配位化合物可以充当一类介质，并且本身包含银。在所述导电金属油墨组合物中包含有机银配位化合物可能会降低在所述油墨组合物中的非水溶剂的量，且可能会包含更大量的导电金属组分，例如银(Ag)或者其他导电粉末。因此，所述导电金属油墨组合物包含有机银配位化合物，同时也包含导电金属粉，从而致使所述导电金属油墨组合物的传导性得到改善。
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。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)中的至少一种。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。
基于除了有机银配位化合物以外组合物中其他组分的总重量，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％，其中其他组分的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会是不足的。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很差，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括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，其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、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中的至少一种或两种挥发性溶剂，在25℃下所述第一非水溶剂的蒸气压为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、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中的至少一种或两种挥发性溶剂，在25℃下所述第二非水溶剂的蒸气压高于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、甲苯和二甲苯中的至少一种或两种挥发性溶剂。
基于除了有机银配位化合物以外组合物中其他组分的总重量，第一非水溶剂和第二非水溶剂的含量可各自为约5至70wt％和约10至74wt％，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％，其中，其他组分的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。
所述导电金属油墨组合物包括改善可涂布性的聚合物。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。
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、基于醇的聚合物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)和热固性酚醛酚树脂(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、基于松脂的树脂、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。
作为普遍已知的或市售的材料的任何实例材料可用作可涂布性改善剂，并且作为已经用于导电油墨组合物的各种聚合物和特定实例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对基板的优良的转印性。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。
基于除了有机银配位化合物以外组合物中其他组分的总重量，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％，其中其他组分的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。
除了上述的组分之外，所述导电金属油墨组合物包含有机银配位化合物，其中包含胺基和羟基的有机配体与脂肪族羧酸的银(Ag)盐结合。所述有机银配位化合物通过使选自由醇基取代的伯、仲、叔和季胺的有机配体与脂肪族羧酸的银盐结合而制备。另外，所述脂肪族羧酸的银盐选自具有C2至C20的伯或仲脂肪酸的银盐。在有机银配位化合物中，所述有机配体与脂肪族羧酸的当量比为2∶1。
所述有机银配位化合物由于化学络合类型和在溶剂中优异的溶解度显示出低结晶度，从而导致在室温下呈液相。因为所述有机银配位化合物本身可以充当液相介质，因此其降低了介质(即非水溶剂)的量，并且增加了导电金属组分(例如导电金属粉或包含在有机银配位化合物中的银)的量。因此，所述油墨组合物用于滚筒印刷方法以形成具有改善的传导性的精细导电图形。
此外，所述有机银配位化合物以2∶1的所述有机配体与脂肪族羧酸的银盐的当量比包含有机配体和脂肪族羧酸的银盐，这意味着在一个分子中有两个羟基，因此在室温(约25℃)下显示出高粘度，例如，50至2000cPs。所述有机银配位化合物可在所述油墨组合物中起到介质的作用，因此所述油墨组合物即使在低含量的非水溶剂中也可以保持优异的分布稳定性。
由于所述油墨组合物包含有机银配位化合物，可以获得更高密度的导电金属组分和具有良好的传导性的导电图形。
在KR2008-0029826A中所公开的有机银配位化合物的实例可以用于本发明的油墨组合物。正如在KR2008-0029826A中所公开的，所述有机银配位化合物可以通过使有机配体与脂肪族羧酸的银盐反应而制备，并且溶剂的实例包括甲醇、萜品醇、二甘醇丁醚乙酸酯(butyl carbitol acetate)等。
相对于100重量份的包含在所述油墨组合物中的导电金属粉，所述有机银配位化合物所包含的量为约0.1至5重量份，优选为约1至5重量份，或者更优选为约3至5重量份。如果所述的量变小，则由所述油墨组合物制备的导电图形的传导性不足。如果过量包含所述有机银配位化合物，则由于油墨组合物增大的粘度，工艺进行困难。
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。
基于除了有机银配位化合物以外组合物中其他组分的总重量，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％，其中其他组分的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。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20cPs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且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。
如果初始粘度过高，当所述油墨组合物涂布在滚筒上时，则难以控制泵压并获得在滚筒上的良好的可涂布性。在所述高挥发性第二非水溶剂蒸发之前，所述油墨组合物必须是平坦的且形成均匀的膜。如果初始粘度过高，则难以使油墨组合物平坦，因此难以将油墨组合物涂布在滚筒上。
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。特别是，所述油墨组合物包含了特定的有机银配位化合物，因此形成具有优异的传导性的导电图形。
因此，按照滚筒印刷方法，可以将所述导电金属油墨组合物印刷在基板上，例如，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。
根据本发明的一个实施方式，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印刷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1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300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。
与本领域中所使用的光刻蚀法相比，根据使用滚筒印刷方法制备导电图形的方法可以快速且简单地在基板上形成导电图形。由于所述油墨组合物适用于滚筒印刷方法，因此容易形成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。
有益效果
如上所述，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。此外，通过使用所述导电金属油墨组合物可以制备具有优异的传导性的导电图形。
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为显示根据滚筒印刷方法制备导电图形的方法的示意图。
图2为在实施例1中得到的导电图形的显微镜图像。
图3是在实施例1中得到的导电图形的精细结构的SEM图像。
图4是在对比实施例1中得到的导电图形的精细结构的SEM图像。
具体实施方式
参照如下实施例，将更为详细地描述本发明。但是，这些实施例不应理解为以任何形式对于本申请的范围的限制。
实施例1
导电金属油墨组合物和导电图形的形成
将8.57g具有50nm的平均直径的银纳米粒子、2.3g甲基溶纤剂(6.2托蒸气压，25℃)、7g乙醇(59.3托蒸气压，25℃)、10g丁基溶纤剂(0.76托蒸气压，25℃)、0.2g聚二甲基硅氧烷表面活性剂和0.7g作为酚聚合物的线型酚醛清漆树脂(phenol aldehyde novolac resin)混合，并搅拌12小时。将基于银纳米粒子的重量的5wt％的(己酸)银(Ag)(二乙醇胺)2加入到生成的溶液中，搅拌12小时，并且用具有1μm孔径大小的滤纸过滤以制备所述油墨组合物。根据以下方法测量所述油墨组合物的初始粘度为4.02cPs。
用所述油墨组合物涂布滚筒的PDMS橡皮布，并和具有与所需导电图形对应的凹版图形的铅板相接触以在滚筒上形成油墨组合物的图形。然后，通过使所述滚筒与玻璃基板接触，将在滚筒上的图形转印到玻璃基板上，并且在加热炉中于450℃烧结30分钟以获得所述导电图形。
实施例2
导电金属油墨组合物和导电图形的形成
将6.67g具有50nm的平均直径的银纳米粒子、2.3g甲基溶纤剂(6.2托蒸气压，25℃)、7g乙醇(59.3托蒸气压，25℃)、10g丁基溶纤剂(0.76托蒸气压，25℃)、0.2g聚二甲基硅氧烷表面活性剂和0.7g作为酚聚合物的线型酚醛清漆树脂混合，并搅拌12小时。将基于银纳米粒子的重量的5wt％的(己酸)银(Ag)(二乙醇胺)2加入到生成的溶液中，搅拌12小时，并且用具有1μm孔径大小的滤纸过滤以制备所述油墨组合物。根据以下方法测量所述油墨组合物的初始粘度为3.63cPs。
用所述油墨组合物涂布滚筒的PDMS橡皮布，并和具有与所需导电图形对应的凹版图形的铅板相接触以在滚筒上形成油墨组合物的图形。然后，通过使所述滚筒与玻璃基板接触，将在滚筒上的图形转印到玻璃基板上，并且在加热炉中于450℃烧结30分钟以获得所述导电图形。
实施例3
导电金属油墨组合物和导电图形的形成
将6.67g具有50nm的平均直径的银纳米粒子、2.3g甲基溶纤剂(6.2托蒸气压，25℃)、7g乙醇(59.3托蒸气压，25℃)、10g丁基溶纤剂(0.76托蒸气压，25℃)、0.2g聚二甲基硅氧烷表面活性剂和0.7g酚聚合物的线型酚醛清漆树脂混合，并搅拌12小时。将基于银纳米粒子的重量的5wt％的(丙酸)银(Ag)(二乙醇胺)2加入到生成的溶液中，搅拌12小时，并且用具有1μm孔径大小的滤纸过滤以制备所述油墨组合物。根据以下方法测量所述油墨组合物的初始粘度为2.97cPs。
用所述油墨组合物涂布滚筒的PDMS橡皮布，并和具有与所需导电图形对应的凹版图形的铅板相接触以在滚筒上形成油墨组合物的图形。然后，通过使所述滚筒与玻璃基板接触，将在滚筒上的图形转印到玻璃基板上，并且在加热炉中于450℃烧结30分钟以获得所述导电图形。
实施例4
导电金属油墨组合物和导电图形的形成
将6.67g具有50nm的平均直径的银纳米粒子、2.3g甲基溶纤剂(6.2托蒸气压，25℃)、7g乙醇(59.3托蒸气压，25℃)、10g丁基溶纤剂(0.76托蒸气压，25℃)、0.2g聚二甲基硅氧烷表面活性剂和0.7g酚聚合物的线型酚醛清漆树脂混合，并搅拌12小时。将基于银纳米粒子的重量的5wt％的(硬脂酸)银(Ag)(二乙醇胺)2加入到生成的溶液中，搅拌12小时，并且用具有1μm孔径大小的滤纸过滤以制备所述油墨组合物。根据以下方法测量所述油墨组合物的初始粘度为3.29cPs。
用所述油墨组合物涂布滚筒的PDMS橡皮布，并和具有与所需导电图形对应的凹版图形的铅板相接触以在滚筒上形成油墨组合物的图形。然后，通过使所述滚筒与玻璃基板接触，将在滚筒上的图形转印到玻璃基板上，并且在加热炉中于450℃烧结30分钟以获得所述导电图形。
实施例5
导电金属油墨组合物和导电图形的形成
将6.67g具有50nm的平均直径的银纳米粒子、2.3g甲基溶纤剂(6.2托蒸气压，25℃)、7g乙醇(59.3托蒸气压，25℃)、10g丁基溶纤剂(0.76托蒸气压，25℃)、0.2g聚二甲基硅氧烷表面活性剂和0.7g酚聚合物的线型酚醛清漆树脂混合，并搅拌12小时。将基于银纳米粒子的重量的5wt％的(己酸)银(Ag)(2-甲氧基乙基胺)2加入到生成的溶液中，搅拌12小时，并且用具有1μm孔径大小的滤纸过滤以制备所述油墨组合物。根据以下方法测量所述油墨组合物的初始粘度为2.68cPs。
用所述油墨组合物涂布滚筒的PDMS橡皮布，并和具有与所需导电图形对应的凹版图形的铅板相接触以在滚筒上形成油墨组合物的图形。然后，通过使所述滚筒与玻璃基板接触，将在滚筒上的图形转印到玻璃基板上，并且在加热炉中于450℃烧结30分钟以获得所述导电图形。
实施例6
导电金属油墨组合物和导电图形的形成
将6.67g具有50nm的平均直径的银纳米粒子、2.3g甲基溶纤剂(6.2托蒸气压，25℃)、7g乙醇(59.3托蒸气压，25℃)、10g丁基溶纤剂(0.76托蒸气压，25℃)、0.2g聚二甲基硅氧烷表面活性剂和0.7g酚聚合物的线型酚醛清漆树脂混合，并搅拌12小时。将基于银纳米粒子的重量的5wt％的(己酸)银(Ag)(2-甲基氨基乙醇)2加入到生成的溶液中，搅拌12小时，并且用具有1μm孔径大小的滤纸过滤以制备所述油墨组合物。根据以下方法测量所述油墨组合物的初始粘度为2.83cPs。
用所述油墨组合物涂布滚筒的PDMS橡皮布，并和具有与所需导电图形对应的凹版图形的铅板相接触以在滚筒上形成油墨组合物的图形。然后，通过使所述滚筒与玻璃基板接触，将在滚筒上的图形转印到玻璃基板上，并且在加热炉中于450℃烧结30分钟以获得所述导电图形。
实施例7
导电金属油墨组合物和导电图形的形成
将6.67g具有50nm的平均直径的银纳米粒子、2.3g甲基溶纤剂(6.2托蒸气压，25℃)、7g乙醇(59.3托蒸气压，25℃)、10g丁基溶纤剂(0.76托蒸气压，25℃)、0.2g聚二甲基硅氧烷表面活性剂和0.7g酚聚合物的线型酚醛清漆树脂混合，并搅拌12小时。将基于银纳米粒子的重量的5wt％的(己酸)银(Ag)(三乙醇胺)2加入到生成的溶液中，搅拌12小时，并且用具有1μm孔径大小的滤纸过滤以制备所述油墨组合物。根据以下方法测量所述油墨组合物的初始粘度为4.05cPs。
用所述油墨组合物涂布滚筒的PDMS橡皮布，并和具有与所需导电图形对应的凹版图形的铅板相接触以在滚筒上形成油墨组合物的图形。然后，通过使所述滚筒与玻璃基板接触，将在滚筒上的图形转印到玻璃基板上，并且在加热炉中于450℃烧结30分钟以获得所述导电图形。
对比实施例1
导电金属油墨组合物和导电图形的形成
将6.67g具有50nm的平均直径的银纳米粒子、2.3g甲基溶纤剂(6.2托蒸气压，25℃)、7g乙醇(59.3托蒸气压，25℃)、10g丁基溶纤剂(0.76托蒸气压，25℃)、0.2g聚二甲基硅氧烷表面活性剂和0.7g酚聚合物的线型酚醛清漆树脂混合，并搅拌12小时。用具有1μm孔径大小的滤纸过滤生成的溶液以制备所述油墨组合物。根据以下方法测量所述油墨组合物的初始粘度为2.93cPs。
用所述油墨组合物涂布滚筒的PDMS橡皮布，并和具有与所需导电图形对应的凹版图形的铅板相接触以在滚筒上形成油墨组合物的图形。然后，通过使所述滚筒与玻璃基板接触，将在滚筒上的图形转印到玻璃基板上，并且在加热炉中于450℃烧结30分钟以获得所述导电图形。
对照例1
具有高粘度的油墨组合物的制备
将7.5g具有16nm的平均直径的银纳米粒子、2.6g甲基溶纤剂(6.2托蒸气压，25℃)、7.7g乙醇(59.3托蒸气压，25℃)、9.9g丙基溶纤剂(0.975托蒸气压，25℃)、0.8gN-甲基吡咯烷酮(0.375托蒸气压，25℃)、0.2聚二甲基硅氧烷表面活性剂和0.7g酚醛聚合物的线型酚醛清漆树脂混合，并搅拌12小时。用具有1μm孔径大小的滤纸过滤生成的溶液以制备所述油墨组合物。根据以下方法测量所述油墨组合物的初始粘度为128cPs。
对照例2
具有高粘度的油墨组合物的制备
将6.0g具有16nm的平均直径的银纳米粒子、6.1g甲基溶纤剂(6.2托蒸气压，25℃)、11.4g丙基溶纤剂(0.975托蒸气压，25℃)、0.5gN-甲基吡咯烷酮(0.375托蒸气压，25℃)、0.2聚二甲基硅氧烷表面活性剂和0.7g酚聚合物的线型酚醛清漆树脂混合，并搅拌60分钟。用具有1μm孔径大小的滤纸过滤生成的溶液以制备所述油墨组合物。根据以下方法测量所述油墨组合物的初始粘度为34cPs。
测试实施例1
所述导电油墨组合物的初始粘度的测量
通过使用布鲁克费尔德粘度计(Brookfield viscometer)测量实施例1至7、对比实施例1和对照例1及2所得的油墨组合物的初始粘度，并且所得初始粘度如上所示。
测试实施例2
导电图形性能的测试
用光学显微镜(Nikon，Eclipse 90i)观察实施例1所得的导电图形，并且显微镜图像示于图2中。图2证实了，通过使用实施例1的油墨组合物令人满意地形成了线宽大约为10μm的导电图形。另一方面，对照例1所得的初始粘度高于10cPs的油墨组合物无法均匀地涂布在滚筒上。
在烧结由实施例1和对比实施例1的油墨组合物制备的导电图形之前和之后，用电子显微镜(HITACHI，S-4800)观察烧结的图形，并且显于图3和图4中。图3和图4证实了，与对比实施例1相比，实施例1的导电图形包含了较高密度的导电金属组分(银)。
通过测量导电图形的电阻率，测试了在实施例1、2、5至7和对比实施例1中所得的各导电图形的传导性。通过将4点探(Mitsubishi chemical，MCP-T600)测定的表面电阻与使用α步骤(alpha step)测定的厚度相乘计算电阻率。将所得的电阻率示于表1中。
表1
  电阻率(μΩ·cm)
  实施例1   9.80
  实施例2   4.50
  实施例5   17.29
  实施例6   13.31
  实施例7   15.92
  对比实施例1   79.60
参照表1，由于包含有机银配位化合物，实施例1、2、5、6和7的导电图形显示出非常低的电阻率和优异的传导性。但是，可以确定，对比实施例1的导电图形具有高电阻率和低传导性。

Claims (15)

1.一种导电金属油墨组合物，其包含：
导电金属粉；
有机银配位化合物，其中包含胺基和羟基的有机配体与脂肪族羧酸的银(Ag)盐结合；
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。
2.权利要求1所述的导电金属油墨组合物，其中，所述组合物通过采用滚筒印刷工艺印刷在基板上而用于形成导电图形。
3.权利要求2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。
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)中的至少一种金属粉。
5.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。
6.权利要求1所述的导电金属油墨组合物，其中，所述脂肪族羧酸的银盐选自C2-C20伯脂肪酸和C2-C20仲脂肪酸的银盐，并且所述有机配体选自由醇基取代的伯、仲、叔和季胺。
7.权利要求1所述的导电金属油墨组合物，其中，在所述有机银配位化合物中，所述有机配体与脂肪族羧酸的银(Ag)盐以2∶1的有机配体与脂肪族羧酸的银盐的当量比结合。
8.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中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。
9.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中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。
10.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、乙烯醋酸乙烯酯、基于松脂的聚合物、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。
11.权利要求2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20cPs以下。
12.权利要求1所述的导电金属油墨组合物，其中，所述组合物包含：
基于除了所述有机银配位化合物以外组合物中其他组分的总重量，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74wt％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；和
基于100重量份的所述导电金属粉，0.1至5重量份的有机银配位化合物。
13.权利要求12所述的导电金属油墨组合物，其中，基于除了所述有机银配位化合物以外组合物中其他组分的总重量，所述组合物进一步包含0.01至4wt％的表面活性剂。
14.一种用于形成导电图形的方法，其包括下述步骤：
在滚筒上涂布权利要求1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。
15.权利要求14所述的用于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。
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