CN108707369A - 用于可书写的快速电子器件原型的水基导电油墨 - Google Patents

Abstract

本申请公开了组合物及其制备方法，用于利用微米尺寸的银颗粒、水、食用增稠剂、水基溶剂、水基树脂和表面活性剂制备得到低成本、环境友好且高度安全的导电油墨。导电油墨可以经由各种类型的书写设备，如中性笔、圆珠笔等写在各种基底上，如纸、塑料、金属等，以形成导电迹线。作为本申请的附加特征，该组合物包含可擦除的导电油墨，其在施用后立即快速固化并能够导电。该组合物在教育方面具有多种应用，能够帮助学生更好地理解电子器件的工作原理，甚至能够协助学生方便地设计他们自己的电子器件。

Description

用于可书写的快速电子器件原型的水基导电油墨

技术领域

本申请涉及用于柔性基底上的水基金属油墨组合物和印刷电子器件。

背景技术

印刷电子技术是当今世界上发展最快的技术之一。该技术为各行各业(例如消费品、医疗保健、航空航天、电子、媒体和交通)提供了更多的可能性，其不仅用于改进现有电子产品和电子器件，也使得电子器件能够被应用于前所未有的领域。具体而言，该技术是利用传统印刷工艺在各种基底上制造电子器件的方法，其中的印刷过程一般只需要使用能够在材料表面印制图案的普通印刷设备，这些印刷设备可以实现例如丝网印刷、柔性版印刷、凹版印刷、胶版印刷或喷墨印刷等工艺。相比传统技术，印刷电子技术具有低成本、大面积、和柔性化的优势，从而成为极具吸引力的替代工艺。现代电子技术中，具有精密结构的高导电材料应用广泛，例如用于制造太阳能电池电极、柔性显示器、射频识别标签、天线等。印刷电子技术有助于促进使用广泛、成本低廉和性能一般的电子产品在诸多方面的应用，例如用于制备柔性显示器、智能标签、装饰和动画海报、以及运动服装等对性能需求不高的产品。印刷电子器件的制造可以采用几乎任何的工业印刷方法。与传统印刷工艺相似，印刷电子工艺也可采用油墨彼此层叠的方法。因此，印刷工艺和油墨材料的协调发展是该领域的核心研究工作。

因其低成本且能够为便携式、轻便性和一次性装置提供实现平台等优势，柔性基底材料成为近期研究的焦点。上述装置所需要的导电电极，迄今为止主要通过丝网印刷、溅射涂布、喷墨印刷和喷枪喷涂等方法沉积而成。然而，这些沉积方法均需要使用油墨，但是现有油墨的固化方法复杂，而且在印刷后不能立即导电，这些都不利于制作快速原型。

使用柔性基底为印刷电子器件提供了许多优势。柔性基底不仅来源广泛、便携性更好，而且它们重量轻、可生物降解、可以被卷起或折叠成三维(3D)构型。最近，在柔性基底上制造了包括热变色显示器、一次性射频识别(RFID)标签和纤维素基电池的功能电子组件。因柔性基底材料的种类广泛(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、纸质基底等)，其可被开发用于实现特定的设备架构。使用在环境条件下书写后能够立即导电的油墨可以灵活地创造各种设备，从而使得充分开发柔性印刷电子产品的潜能成为可能。

在现有技术中，已知有多种技术能够生产可以在多种基底上书写的导电油墨，特别是银基导电油墨。但是，这些油墨面临诸多技术问题。首先，油墨或浆料通常需要印刷设备形成图案，并且需要在高温下固化以形成具有适当导电性的印刷迹线。因此，这类油墨不适合用于生产具有可书写功能和笔类外形的产品，从而不适和用于快速原型和教育玩具行业。其次，这种油墨的干燥/固化过程需时较长，并且油墨在印刷后不会立即导电。第三，这类油墨中多数含有纳米颗粒，而纳米颗粒需要较高的固化温度，这很大程度上对于产品造成了限制并降低了大规模的可用性。最后，现有技术中存在的导电油墨在印刷之后所形成的导电迹线很难再进行更改，这对于电子工程师制作快速原型多有不便。

发明内容

本部分介绍了用于生产导电油墨的组合物及其制备方法、和在多种基底上形成导电迹线的方法。然而，本部分并不旨在公开该发明创造的核心特征，也不旨在确定、限制或限定该发明创造的范围。

本申请涉及用于印刷电子技术领域的低成本的水基导电油墨，其包含微米尺寸的导电金属颗粒，并能够在多种基底上形成金属迹线。

本申请公开了一种水基导电油墨，其具有至少微米尺寸的颗粒，能够在书写后立即形成导电迹线，其间只需要经过短暂的干燥时间或不需要进行干燥。该水基导电油墨在合适的溶剂和粘合剂中制备，从而使得该油墨可以通过中性笔流畅地书写。并且，该油墨的可擦除性可以进行从无到有的调整。

根据本申请的一个方面，公开了用于制备导电油墨的组合物的特征，所述组合物包含：溶剂；不含任何纳米颗粒的导电颗粒，其中所述导电颗粒还包含一种或多种金属；食用增稠剂；表面活性剂；占组合物重量30％至60％的水；和任选的分散剂，所述分散剂包含水基树脂，所述水基树脂的量大于或等于所述组合物重量的1％并且小于所述组合物重量的5％。

根据本申请的另一方面，公开了用于制备导电油墨的组合物，其中所述导电颗粒包含银、铜、金、碳或任何其他导电金属合金颗粒中的一种或多种，以及其中所述导电颗粒的尺寸在1微米至15微米的范围内，并且以所述组合物重量的15％至50％的量另外添加。

根据本申请的一个方面，公开了导电迹线的形成方法，其中所述导电迹线通过以下步骤形成：在书写设备中提供水基导电油墨，所述油墨包含溶剂、包含一种或多种金属的导电颗粒、食用增稠剂、表面活性剂、组合物重量的30％至60％的水、以及任选地包含分散剂，该分散剂包含大于或等于组合物重量的1％且小于组合物重量的5％的水基树脂；在包含一个或多个基底的表面上方移动所述书写设备；并在室温下干燥所述油墨不超过30秒的时间，从而在表面上形成导电迹线。

根据本申请的另一方面，公开了导电迹线，其中取决于不同的基底，由书写设备书写的所述导电迹线的电阻率在0.5Ω·cm至30Ω·cm的范围内，并且取决于不同的基底，所述导电迹线可以负载至少6A的电流。

根据本申请的又一个方面，公开了导电迹线，其中通过调整所述水基树脂的量可以将导电迹线从可擦除转换为不可擦除。

根据本申请的一个方面，公开了用于形成导电迹线的方法，所述方法包含在书写设备中提供水基导电油墨的第一步骤，所述油墨包含溶剂、包含一种或多种金属的导电颗粒，所述导电颗粒的尺寸在1微米至15微米的范围内并且其含量为所述油墨组合物重量的15％至50％、表面活性剂、和所述组合物重量的30％至60％的水、食用增稠剂和任选地分散剂，该分散剂包含大于或等于组合物重量的1％且小于组合物重量的5％的水基树脂；在包含一个或多个基底的表面上方移动所述书写设备的第二步骤；以及，在室温下干燥所述油墨不超过30秒的时间，从而形成导电迹线的第三步骤，其中，所述油墨在表面上书写完成后，所形成的导电迹线立即可以导电，高温固化不再是导电的必要条件。

根据本申请的另一方面，公开了形成导电迹线的方法，其中所述基底包括但不限于复印纸、相纸、PET、柔性印刷电路(FPC)、块状塑料(bulkplastic)或金属基底。

附图说明

参照附图给出了详细描述。

图1A示出了根据本申请的一个实施方式，导电银油墨填充于中性笔或任何其他可以在各种基底上平滑书写的设备。

图1B示出了根据本申请的一个实施方式，写在基底上的渗透导电迹线。

图1C示出了根据本申请的一个实施方式，在光学显微镜下观察到的纸基底上的导电迹线。

图1D示出了根据本申请的一个实施方式，纸基底上的导电迹线的扫描电子显微镜图像。

附图仅出于说明的目的描绘了本申请的实施方式。本领域技术人员根据以下描述将容易认识到，在不脱离本文所描述的公开内容的原理的情况下，可以采用本文示出的步骤的替代实施方式。

具体实施方式

当结合附图阅读时可更好地理解本申请实施方式的详细描述。为了描述本申请，在本文中示出了本申请的示例性结构；然而，本申请不限于本文和附图中公开的具体设计。

现在将详细讨论示出了其所有特征的本申请的一些实施方式。词语“包含(comprising)”、“具有”、“含有(containing)”和“包括(including)”及其其他形式旨在在意思上是等同的并且是开放式的，因为这些词语中的任何一个之后的一个项或多个项不意味着是这样的一个项或多个项的详尽列举，或者不意味着仅限于列出的一个项或多个项。还必须注意的是，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数引用，除非在上下文中另有明确规定。

本文描述的以及下文中要求保护的示例性实施方式可以在存在或不存在本文所具体公开的特征、元件或步骤的情况下适当地实施。例如，本书面描述中提及“一个实施方式”，“实施方式”，“示例性实施方式”等表示所描述的实施方式可以包括特定的特征、结构或特性，但是每个实施方式可以不必然包括该特定的特征、结构或特性。所公开的实施方式仅仅是各种形式或组合的示例。而且，这样的短语并不必然是指某个实施方式。此外，当结合实施方式描述特定的特征、结构或特性时，认为结合无论是否明确描述的其他实施方式来影响这种特征、结构或特性均在本领域普通技术人员的知识范围内。

本申请中的术语不应被解释为将任何未要求保护的要素指示为必要的或关键的。除非另外说明，否则本文提供的任何和所有示例或示例性语言(例如，“诸如”)的使用仅旨在更好地说明示例性实施方式，而不是对所附权利要求的范围进行限制。

除非本文另外指出，否则本文中的数值范围的叙述仅旨在用作单独指代落入该范围内的每个单独数值的速记方法，并且每个单独的数值被并入说明书，如同其在本文中被单独地叙述。在提供特定数值范围的情况下，应该理解的是，除非上下文另有明确规定，否则在该范围的上限和下限之间的每个中间值至该下限的单位的十分之一，以及在该叙述的范围内的任何其他叙述的值或中间值包括在内。所有较小的子范围也包括在内。这些较小范围的上限和下限也包括在其中，受限于该叙述的范围内的任何特别排除的限制。例如，“约0.1％至约5％”或“约0.1％至5％”的范围可以被解释为不仅包括约0.1％至约5％，还包括单个值(例如1％、2％、3％和4％)和在所示范围内的子范围(例如，0.1％至0.5％、1.1％至2.2％、3.3％至4.4％)。

本申请涉及导电油墨的组合物和形成导电迹线的方法，所述导电油墨是水基的、环境友好的、低成本的并且包含导电微颗粒，其能够在合适的基底上形成导电迹线，可用于导电电子仪器的一种或多种应用中，尤其是用于玩具和教育行业。本申请的另一个特征是以容易书写的形式生产所述导电油墨和所述导电迹线，而不需要任何额外的固化时间和成本。

现在参考图1A-图1D，示出了用于各种书写设备(包括但不限于中性笔、圆珠笔、墨水笔和画笔)的水基导电银油墨(图1A)，该油墨用于在合适的便携式基底上书写以形成包含金属微粒的导电迹线(图1B)，该基底包括但不限于复印纸、相纸、卡片纸、PET、柔性印刷电路(FPC)、塑料或甚至一些金属合金表面。如此形成的导电迹线在书写后具有金属外观，并且可以通过光学显微镜以及扫描电子显微镜来表征，如分别在图1C和图1D中所示出的。

在一个实施方式中，本申请可涉及用以在玩具行业和教育行业所期望的基底上形成导电迹线的导电油墨的组合物。这种可书写导电油墨的基底可以优选地为纸基底。

在一个实施方式中，本申请可涉及用以在基底上形成导电迹线的导电油墨的组合物，所述基底包括但不限于便携式基底，如复印纸、相纸、卡片纸、PET、FPC、塑料或甚至一些金属合金表面或其任何组合。

在另一个实施方式中，本申请可涉及用以在纸基底上形成导电迹线的导电油墨的组合物，所述纸基底可在合适的书写设备中整合和使用，该合适的书写设备包括但不限于中性笔、圆珠笔、墨水笔和画笔。

在一个实施方式中，本申请可涉及在合适的基底上形成导电迹线的水基导电油墨的制备。该导电油墨可以包含导电油墨重量的15％至50％的导电颗粒，并且可以包含选自过渡金属、准金属和/或一些其他金属氧化物中的一种或多种金属，并且所述金属可以选自由Al、Ti、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mo、Pd、Ag、In、Sn、Sb、W、Pt、Au、和其它常用金属所组成的组；金属氧化物可以选择自由TiO₂、Fe₃O₄、Cu₂O、ZnO、SnO和InO等构成的组。

在另一个实施方式中，本申请可涉及用于在合适的基底上形成导电迹线的导电油墨的组合物，所述导电油墨的组合物包含导电颗粒，该导电颗粒优选地选自一种或多种金属(包括Ag、Au、Cu、Ni、Pt和/或Pd)。导电颗粒可以包含仅含有不可避免的杂质的基本上纯的金属、金属合金和/或金属氧化物(例如锡氧化物或铟锡氧化物)。还可以设想，导电颗粒可以包括在单独的薄片和/或颗粒上的涂层(例如，导电涂层或钝化层)。涂层可以包括上述一种或多种金属。

在示例性实施方式中，本申请可涉及用于在合适基底上形成导电迹线的导电油墨的组合物，所述导电油墨的组合物包含导电颗粒(其为银薄片)。纯银薄片特别适合建立彼此渗透的网络，以在2D平台上形成导电迹线。银薄片可以按以15％至50％的重量百分浓度、优选以15％至35％的重量百分浓度、更优选以15％至30％的重量百分浓度、更优选以15％至25％的重量百分浓度存在于所述导电油墨中。当该重量百分浓度低于15％时，渗透网络太薄而不能形成导电迹线，对于书写迹线将检测到非常高的电阻率或没有响应。相反地，如果银的含量超过50重量％，较高的固体含量将导致油墨粘度显著增加，进而导致系统流动性差，并最终导致银沉淀，从而不能在相应的基底上进行平滑的迹线书写。

在又一个实施方式中，导电油墨形成过程中所使用的银薄片包含尺寸范围为1μm至15μm、优选尺寸范围为3μm至15μm、更优选尺寸范围为9μm至15μm的微粒。当微粒尺寸小于1μm时，由于渗透效果差，书写的迹线几乎不导电。当微粒尺寸大于15μm时，微粒很难从书写设备中写出，并且油墨会产生严重的沉淀。

在一个实施方式中，本申请可涉及用于在纸基底上形成导电迹线的导电油墨的组合物，所述组合物还可包含合适的溶剂以用于改善用于书写设备的油墨的质量，该溶剂可优选地为水基有机溶剂。水基溶剂可以防止油墨在笔尖处干燥、防止油墨在低温下冻结、并且防止油墨在纸基底上的干燥速度过低。水基有机溶剂的非限制性实例包括二醇，例如乙二醇、二乙二醇和三乙二醇；丙醇，例如2-丙醇和甲氧基丙醇；醚，例如乙二醇单甲醚、三乙二醇单甲醚和丙二醇单甲醚；以及乙酸酯，例如乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸丁酯。它们可以单独使用或以两种或更多种溶剂的混合物的形式使用。基于油墨的总重量，这种溶剂的量优选小于10％、更优选小于20％、尤其更优选小于30％。

在一个实施方式中，本申请可涉及用于在纸基底上形成导电迹线的导电油墨的组合物，其中所述导电油墨的组合物还可包含包括水基树脂的分散剂以帮助所述导电颗粒在所述溶剂中的分散。所使用的水基树脂可以是使所述导电油墨的可擦除性/可移除性进行从无到有的互相转换的关键组分。当需要银油墨为不可擦除时，可以增加水基树脂的浓度，并且可以降低水基树脂的浓度以使油墨为可擦除的，即可以根据需要适当调整所述水基树脂组合物。本申请可以包含一种可移除油墨或永久油墨，其可以通过增加或减少树脂的质量负载获得，并且包含在导电油墨中的树脂的量按重量计，可以优选为导电油墨重量的1％至3％、或更优选为1％至5％。

在一个实施方式中，本申请可涉及用于在纸基底上形成导电迹线的导电油墨的组合物，其中所述水基树脂可包含重量百分比例至少1％、优选至少3％、更优选至少5％的选自醛酮树脂、聚丙烯酸(PAA)、丙烯酸树脂(AA)、环氧树脂(例如Araldite 506环氧树脂)、酚醛树脂、聚乙烯醇(PVA)、聚偏二氟乙烯(PVDF)中的一种或多种。

在一个实施方式中，本申请可涉及用于在纸基底上形成导电迹线的导电油墨的组合物，其中导电油墨的组合物还可包含用于有效配制所述导电油墨的组合物的表面活性剂。由于市售银薄片不能直接溶解在水中，故表面活性剂可用于溶解导电银微粒。本申请可包含选自月桂基磺基琥珀酸单酯二钠(DLS)、月桂醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠(MES)、椰油基单乙醇酰胺磺基琥珀酸酯二钠(DMSSDCMS)、十二烷基硫酸钠(SDS)或月桂基硫酸钠(SLS)、脂肪酸钾皂(SFP)、BYK系列和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中的一种或多种表面活性剂。

在一个实施方式中，本申请可涉及用于在纸基底上形成导电迹线的导电油墨的组合物，其中优选以小于导电油墨的组合物重量的5％的量加入所述表面活性剂，更优选以小于导电油墨组合物重量的3％的量加入所述表面活性剂。

在一个实施方式中，本申请可涉及用于在纸基底上形成导电迹线的导电油墨的组合物，其中所述组合物还可以包含油墨增稠剂，所述增稠剂可以帮助防止银颗粒沉降并且可以有助于达到适合圆珠笔书写的粘度。优选地增稠剂可以增加油墨的触变性。由于银薄片的质量负载较高，预期油墨在静态条件下显示出高粘性，相反，当油墨在使用中时，将预期油墨显示良好的流动性，这将使用户具有更好的关于书写设备的体验。本申请的一个特征可以是选择合适的增稠剂，该增稠剂即使与水性油墨中的银微粒或银薄片共同使用也不会影响油墨的导电性。本申请可以包含使用特定的增稠剂，该增稠剂包括但不限于生物胶，例如瓜尔豆(Cyamopsistetragonoloba)胶、黄单胞菌多糖和角叉菜胶；海藻酸钠；纤维素，例如羧甲基纤维素(CMC)、羟乙基纤维素(HEC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)或羧甲基纤维素。

在一个实施方式中，本申请可涉及用于在纸基底上形成导电迹线的导电油墨的组合物，其中，生物胶是优选的增稠剂，这是由于生物胶在静态下呈稳定的流变性，并且在动态下具有良好的流动性(这被称为剪切稀化行为)。用这些增稠剂配制的油墨可以通过书写设备顺滑地输送到纸基底上。本申请中，增稠剂在导电油墨的组合物中的量可以低于油墨组合物重量的5％、优选低于油墨组合物重量的3％、更优选低于油墨组合物重量的1％。

在一个实施方式中，本申请可涉及用于在纸基底上形成导电迹线的导电油墨的组合物，其中水用作可书写导电油墨的主要溶剂。油墨中所含的所述导电油墨的组合物的量可以控制为油墨总重量的30％至60％，从而促进油墨的安全性，并且特别确保该油墨对于使用它的儿童是安全和无毒的。

在优选的实施方式中，本申请可包含用于在合适的纸基底上产生导电迹线的导电油墨的组合物，其中所述导电油墨的组合物具有以下性能：

参数	性能
		固体(％)-导电金属微粒的量	15～50％w/w
粘度(cP)	100～10000(@20rpm)
		主溶剂	水
保质期(月)	至少12个月、优选24个月
		合适的基底	复印纸、相纸、PET、FPC、塑料表面
电阻率(Ω·cm)	1～3/用中性笔书写；(可调节的)
		附着性	可调节的
固化温度(℃)	25
		干燥时间(s)	小于30秒

在一个实施方式中，本申请涉及用于导电油墨的组合物，其中所述油墨可以是水基导电油墨，并且可以包含无毒的导电颗粒、水、食用增稠剂、表面活性剂和任选的树脂分散剂，使得所述组合物是高度安全的导电油墨。

在另一个实施方式中，本申请涉及用于导电油墨的组合物，其中所述油墨可以是水基导电油墨，其可以包含具有成本效益的、尺寸在1μm至15μm范围内的微米尺寸的银颗粒或银薄片，从而能够容易实现市场准入和大规模可用性。

在另一个实施方式中，本申请涉及用于导电油墨的组合物，其中所述油墨可以是水基导电油墨，其可以包含食用生物胶或纤维素作为增稠剂以改善导电迹线的流变性能以及其可进一步包含树脂分散剂，所述树脂分散剂的量可适当地调节以使所述导电油墨组合物在基底的光滑表面上可擦除或不可擦除，以利于多种应用。

在又一个实施方式中，本申请涉及用于导电油墨的组合物，其中所述油墨可以是水基导电油墨，其可以包含用于导电油墨的高度稳定的、无毒的、环境友好的水基组合物以在合适表面上形成导电迹线，其中所述组合物可以不含纳米颗粒，可以包含大尺寸银微粒，该银微粒的尺寸优选大于9微米且其含量优选为组合物重量的15％至50％。所述组合物中可以包含总导电油墨组合物重量的至少30％至60％的水，并且所述组合物可以通过改变所述水基树脂的量而使其可擦除性能进行从无到有的转换。

用于在合适的基底上形成导电迹线的所述用于导电油墨的组合物的一些示例性实施方式及其结果在下文中呈现：

实施例1：

以重量百分浓度计，使用0.5重量％的羟乙基纤维素(HEC)作为增稠剂、25重量％的乙二醇作为溶剂，并保持水最终的浓度为46.5重量％，将25重量％的银微粒(平均尺寸9微米至15微米)分散于上述材料中，制备得到水基导电油墨制剂。此外，再添加3重量％的BYK190作为表面活性剂。将得到的导电银油墨充分混合，使其在1rpm和10rpm转速下的粘度比约为3.1。将得到的油墨置于基底(纸)上，其在室温下快速干燥而形成银迹线。在干燥后，测得银迹线的电阻率为3Ω·cm，并且观察到其外表显现金属外观。

实施例2：

以重量百分浓度计，使用3.5重量％的萜品醇作为增稠剂，23重量％的2-丙醇作为溶剂，并保持水的最终浓度为43.5重量％，将25重量％的银微粒(平均尺寸9微米至15微米)分散于上述材料中，制备得到水基导电油墨制剂。此外，再添加5重量％的聚丙烯酸。将导电银油墨充分混合，使其在1rpm和10rpm转速下的粘度比约为2.9。将得到的油墨置于基底(纸)上，其在室温下快速干燥而形成银迹线。在干燥后，测得银迹线的电阻率为3.1Ω·cm，并且观察到其外表显现金属外观。

实施例3：

以重量百分浓度计，使用0.5重量％的羧甲基纤维素(CMC)作为增稠剂、25重量％的2-丙醇作为溶剂，并保持水的最终浓度为54.5重量％，将18重量％的银微粒(平均尺寸9微米至15微米)分散于上述材料中，制备得到水基导电油墨制剂。此外，再添加2重量％的十二烷基硫酸钠(SDS)作为表面活性剂。将导电银油墨充分混合，使其在1rpm和10rpm转速下的粘度比约为3.5。将得到的油墨置于基底(纸)上，其在室温下快速干燥而形成银迹线。在干燥后，测得银迹线的电阻率为3.5Ω·cm，并且观察到其外表显现金属外观。

Claims (20)

1.一种用于导电油墨的组合物，包含：

溶剂；

不含任何纳米颗粒的导电颗粒，其中，所述导电颗粒包含一种或多种金属；

食用增稠剂；

表面活性剂；以及

占所述组合物重量的30％至60％的水；

其中，所述组合物任选地包含分散剂，所述分散剂包含水基树脂，所述水基树脂的量大于或等于所述组合物重量的1％并且小于所述组合物重量的5％。

2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述导电颗粒包含选自由银、铜、金、碳和任何其他导电金属合金颗粒所组成的组中的一种或多种颗粒。

3.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述导电颗粒的尺寸在1微米至15微米的范围内，并且所述导电颗粒以所述组合物重量的15％至50％的量添加。

4.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述溶剂是水基的且无毒的，并且其中，所述溶剂包含选自乙二醇、二乙二醇和三乙二醇中的一者的二醇；或选自2-丙醇和甲氧基丙醇中的一者的丙醇；或选自乙二醇单甲醚、三乙二醇单甲醚和丙二醇单甲醚中的一者的醚；或选自乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸丁酯中的一者的乙酸酯；或其任何组合。

5.根据权利要求4所述的组合物，其中，所述溶剂的量小于所述组合物的重量的30％。

6.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述食用增稠剂是水基的，并且其中，所述食用增稠剂包含生物胶、海藻酸钠和纤维素中的一种或多种，其中，所述生物胶包含选自由瓜尔豆胶、黄单胞菌多糖和角叉菜胶所组成的组的一种或多种；并且其中，所述纤维素包含选自由羧甲基纤维素(CMC)、羟乙基纤维素(HEC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)和羧甲基纤维素所组成的组中的一种或多种，并且其中，所述增稠剂起增稠剂、促粘剂和触变剂的作用，并且其中，所述增稠剂的量处于低于所述组合物的重量的1％至低于所述组合物的重量的5％的范围内。

7.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述分散剂包含水基的、促进粘合的树脂，其中，所述分散剂包含一种或多种选自包含聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、醛酮树脂、聚丙烯酸(PAA)、丙烯酸树脂(AA)、环氧树脂、酚醛树脂、聚乙烯醇(PVA)和聚偏二氟乙烯(PVDF)的组中的化合物，并且其中，调节所述组合物中的所述树脂的量以使得所述导电油墨能够擦除或不能够擦除。

8.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述表面活性剂包含一种或多种选自由月桂基磺基琥珀酸单酯二钠(DLS)、月桂醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠(MES)、椰油基单乙醇酰胺磺基琥珀酸酯二钠(DCMS)、十二烷基硫酸钠(SDS)或月桂基硫酸钠(SLS)和脂肪酸钾皂(SFP)所组成的组中的化合物，其中，所述表面活性剂的量小于所述组合物的重量的5％。

9.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述组合物的保质期为至少24个月，并且其中，所述组合物的粘度为100cP至10000cP，在1rpm时的粘度与在10rpm时的粘度的比率在2至6的范围内。

10.根据权利要求3所述的组合物，其中，所述组合物用于书写设备，所述书写设备包括用于在基底上书写的中性笔、圆珠笔、墨水笔或画笔，并且其中，在室温且不经过任何固化过程的情况下，所述书写形成包含均匀渗透网络的一个或多个导电迹线。

11.一种导电迹线制剂，包含：

水基导电油墨，所述油墨包含溶剂、包含一种或多种金属的导电颗粒、食用增稠剂、表面活性剂、占所述组合物重量的30％至60％范围内的水、以及任选地包含范围在大于或等于所述组合物重量的1％且小于所述组合物重量5％的水基树脂的分散剂，其中，所述油墨用在书写设备中，所述书写设备在包含一个或多个柔性基底的表面上方移动以形成所述导电迹线。

12.根据权利要求11所述的导电迹线制剂，其中，所述导电颗粒包含银、铜、金、碳和任何其他导电金属合金颗粒中的一种或多种，并且其中，所述导电颗粒的尺寸在1微米至15微米的范围内，并且所述导电颗粒的量为所述油墨重量的15％至50％。

13.根据权利要求11所述的导电迹线制剂，其中，所述溶剂的量小于所述组合物重量的30％。

14.根据权利要求11所述的导电迹线制剂，其中，所述柔性基底为复印纸、相纸、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、柔性印刷电路(FPC)、塑料和金属基底中的一种。

15.根据权利要求11所述的导电迹线制剂，其中，取决于不同的基底，由所述书写设备书写的所述导电迹线的电阻率在0.5Ω·cm到30Ω·cm的范围内，并且其中，取决于不同的基底，所述导电迹线能够负载至少6A的电流。

16.根据权利要求11所述的导电迹线制剂，其中，通过调整所述水基树脂的量能够将所述导电迹线从能够擦除转换为不能够擦除。

17.根据权利要求11所述的导电迹线制剂，其中，所述导电迹线在室温下固化而不需要另外加热或外部加热。

18.一种用于形成导电迹线的方法，包含：

在书写设备中提供水基导电油墨，所述油墨包含：溶剂；一种或多种金属的导电颗粒，所述导电颗粒的尺寸在1微米至15微米的范围内并且其量为所述油墨重量的15％至50％；食用增稠剂；表面活性剂；所述组合物的重量的30％至60％的水；和任选地包含浓度为所述组合物的重量的1％至小于5％的水基树脂的分散剂；

在包含一个或多个基底的表面上方移动所述书写设备；以及，

在室温下干燥所述油墨不超过30秒的时间，从而形成导电迹线，所述导电迹线在干燥时间结束时立即导电。

19.根据权利要求18所述的用于形成导电迹线的方法，其中，所述导电颗粒包含银、铜、金、碳或任何其他导电金属合金颗粒中的一种或多种。

20.根据权利要求18所述的用于形成导电迹线的方法，其中，所述基底为复印纸、相纸、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、柔性印刷电路(FPC)、塑料和金属基底中的一种。