DE102009053688A1 - Siebdruckfähige Zusammensetzung und Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen und transparenten Schicht - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine siebdruckfähige Zusammensetzung zur Herstellung einer leitfähigen und transparenten Schicht umfassend mindestens ein Siebdruckmedium, mindestens eine Indium-Verbindung und mindestens eine Zinn-Verbindung, wobei die Zusammensetzung mindestens eine niedermolekulare, hydrolysierbare Siliciumverbindung umfasst und die Indium-Verbindung und die Zinn-Verbindung so ausgewählt sind, dass diese zur Bildung von ITO geeignet sind. Darüber hinaus beschreibt die vorliegende Erfindung Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung, bei dem die vorliegende Zusammensetzung eingesetzt wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine siebdruckfähige Zusammensetzung und ein Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen und transparenten Schicht.
  • Transparente und leitfähige Schichten werden für viele Anwendungen benötigt, so beispielsweise zur Herstellung von Bildschirmen, insbesondere LCDs (liquid crystal displays), Plasmabildschirmen, berührungsempfindlichen Bildschirmen, Solarzellen, antistatischen Beschichtungen, Licht emittierende Dioden (LED), elektronische Tinten, zur Herstellung von EMI-Abschirmungen und von IR-reflektierende Beschichtungen, die insbesondere im Automobilbau und für Architekturglas eingesetzt werden.
  • Leitfähige Schichten können beispielsweise durch Gasphasenabscheidung, insbesondere CVD (Chemical Vapor Deposition) erhalten werden. Allerdings sind diese Verfahren sehr aufwendig.
  • Daher werden für diese Zwecke vielfach leitfähige Partikel, beispielsweise Metallpartikel oder ITO-Partikel in Beschichtungszusammensetzungen eingesetzt, die beispielsweise durch Siebdruck oder Tauchverfahren auf ein Substrat aufgetragen werden können. Allerdings können diese Partikel jedoch zu einer Verminderung der Transparenz der erhaltenen Beschichtungen führen, falls sehr hohe Leitfähigkeiten erzielt werden müssen. Derartige Beschichtungen werden beispielsweise in EP-A1-1 847 575 dargelegt.
  • Weiterhin sind Beschichtungsverfahren bekannt, bei denen eine Lösung, die Vorverbindungen zur Herstellung von ITO umfasst, durch Tauchverfahren auf das zu beschichtende Substrat aufgetragen wird. Allerdings sind derartige Verfahren sehr aufwendig, falls ein Muster auf dem Substrat hergestellt werden soll. Diese Verfahren sind unter anderem Gegenstand der Druckschrift EP-A-0 594 932 .
  • Siebdruckverfahren unter Verwendung von Precursor-Verbindungen zur Herstellung von leitfähigen ITO-Beschichtungen werden unter anderem in DE-A-24 11 872 dargelegt. Allerdings ist die Leitfähigkeit dieser Beschichtungen relativ gering, wobei diese Beschichtungen leicht zu Rissbildungen neigen. Eine Verbesserung dieser Eigenschaft kann durch Zugabe von SiO2-Partikeln erzielt werden, wie dies in EP-A-0 148 608 dargelegt ist. Allerdings ist die darin beschriebene Vorgehensweise sehr kostspielig und fehleranfällig. Gemäß dieser Lehre muss zunächst ein SiO2-Sol in Wasser hergestellt und abgetrennt werden, wonach die erhaltenen Partikel in eine siebdruckfähige Zusammensetzung überführt werden. Ein Nacharbeiten dieser Lehre führte zu keinen guten Ergebnissen.
  • In Anbetracht des Standes der Technik ist es nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine siebdruckfähige Zusammensetzungen zur Herstellung von leitfähigen und transparenten Schichten zur Verfügung zu stellen, mit denen besonders einfach und kostengünstig Substrate mit Beschichtungen, die die genannten Eigenschaften aufweisen, versehen werden können. Insbesondere sollten die Zusammensetzungen durch Druck- und Rollercoatingverfahren, beispielsweise Siebdruckverfahren auf Substrate aufgetragen und anschließend auf einfache Weise in leitfähige und transparente Schichten überführt werden können. Hierbei sollten die erhaltenen Beschichtungen eine sehr hohe Transparenz und eine ausgezeichnete Leitfähigkeit aufweisen. Eine weitere Aufgabe bestand darin Zusammensetzungen zur Herstellung von leitfähigen und transparenten Schichten bereitzustellen, die in Beschichtungen mit einer besonders hohen Haftfestigkeit und mechanischen Stabilität überführt werden können.
  • Gelöst werden diese sowie weitere nicht explizit genannte Aufgaben, die jedoch aus den hierin einleitend diskutierten Zusammenhängen ohne weiteres ableitbar oder erschließbar sind, durch eine Zusammensetzung mit allen Merkmalen des Patentanspruchs 1. Zweckmäßige Abwandlungen der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen werden in Unteransprüchen unter Schutz gestellt. Hinsichtlich der Verfahren zur Herstellung stellt der Gegenstand des Anspruchs 10 eine Lösung der zugrunde liegenden Aufgabe bereit.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist dementsprechend eine siebdruckfähige Zusammensetzung zur Herstellung einer leitfähigen und transparenten Schicht umfassend mindestens ein Siebdruckmedium, mindestens eine Indium-Verbindung und mindestens eine Zinn-Verbindung, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Zusammensetzung mindestens eine niedermolekulare, hydrolysierbare Siliciumverbindung umfasst und die Indium-Verbindung und die Zinn-Verbindung so ausgewählt sind, dass diese zur Bildung von ITO geeignet sind.
  • Hierdurch gelingt es auf nicht vorhersehbare Weise, eine siebdruckfähige Zusammensetzung zur Herstellung einer leitfähigen und transparenten Schicht zur Verfügung zu stellen, welche ein hervorragendes Eigenschaftsprofil aufweist.
  • Insbesondere kann die Zusammensetzung durch Walzenauftrag oder bevorzugt durch Druckverfahren, beispielsweise Siebdruckverfahren auf ein Substrat aufgebracht werden. Druckverfahren, insbesondere Siebdruckverfahren erlauben eine besonders sichere und einfache Steuerung der Schichtdicke. Die durch die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen erhältlichen Beschichtungen zeigen eine hohe mechanische Stabilität und eine hohe Haftfestigkeit auf vielen Substraten. Des Weiteren können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen kostengünstig und umweltfreundlich hergestellt und verarbeitet werden. Die beschichteten Substrate weisen hierbei eine überraschend hohe Transparenz und Leitfähigkeit auf. Überraschend ist hierbei insbesondere die ausgezeichnete Leitfähigkeit, die bei vorgegebener Transparenz erzielt werden kann. Ferner zeigt eine erfindungsgemäße Zusammensetzung eine ausgezeichnete Lagerfähigkeit und Haltbarkeit.
  • Eine erfindungsgemäße Zusammensetzung umfasst mindestens eine Indium-Verbindung und mindestens eine Zinn-Verbindung, wobei Indium-Verbindung und die Zinn-Verbindung so ausgewählt sind, dass diese zur Bildung von ITO geeignet sind.
  • Dementsprechend umfasst eine Zusammensetzung Vorverbindungen zur Herstellung von Indiumzinnoxid (englisch indium tin oxide, ITO). Diese indiumhaltige Vorverbindung ist vorzugsweise im Siebdruckmedium löslich. Zu den bevorzugten Indium-Verbindungen, die zur Herstellung des Indiumzinnoxids eingesetzt werden können, zählen insbesondere Indiumacetylacetonat In(acac)3 (Hacac= Acetylaceton), InCl3, In(NO3)3 oder deren Komplexe. Die Liganden der Indiumkomplexe können anorganischer Natur sein, wie Wasser in InCl3·4H2O oder organischer Natur. Der Anteil an Indiumverbindungen, die zur Herstellung von Indiumzinnoxid dienen können, liegt vorzugsweise im Bereich von 3 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 4 bis 7 Gew.-%, bezogen auf Indiumoxid (In2O3) und das Gewicht der siebdruckfähigen Zusammensetzung.
  • Zu den Zinn-Verbindungen, die vorzugsweise zur Herstellung von Indiumzinnoxid dienen können und vorzugsweise im Siebdruckmedium löslich sind, zählen unter anderem SnCl2, SnCl4 oder deren Komplexe mit anorganischen oder organischen Liganden, wie SnCl2·2H2O oder SnCl2(acac)2 (Hacac= Acetylaceton). Der Anteil an Zinnverbindungen, die zur Herstellung von Indiumzinnoxid dienen können, liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 1 bis 2 Gew.-%, bezogen auf Zinnoxid (SnO2) und das Gewicht der siebdruckfähigen Zusammensetzung.
  • Das molare Verhältnis von Indium zu Zinn liegt vorzugsweise im Bereich von 20:1 bis 5:1. Bezogen auf die hieraus erhältlichen Oxide ergeben sich bevorzugte Gewichtsverhältnisse von In2O3 zu SnO2 im Bereich von 19:1 bis 4,8:1.
  • Die erfindungsgemäße Zusammensetzung umfasst mindestens eine niedermolekulare, hydrolysierbare Silicium-Verbindung. Niedermolekulare Silicium-Verbindungen haben vorzugsweise ein Molekulargewicht von höchstens 1000 g/mol, insbesondere bevorzugt höchstens 500 g/mol und besonders bevorzugt höchstens 250 g/mol. Hydrolysierbare Siliciumverbindungen können durch Zugabe von Wasser und ggf. eines Katalysators kondensiert werden. Bevorzugte niedermolekulare, hydrolysierbare Silicium-Verbindungen entsprechen vorzugsweise der allgemeinen Formel RnSiX4-n (I), in der die Reste X gleich oder verschieden sind und hydrolysierbare Gruppen oder Hydroxylgruppen bedeuten, die Reste R gleich oder verschieden sind und nicht hydrolysierbare Gruppen bedeuten und n 0, 1, 2 oder 3 ist.
  • Die Silicium-Verbindungen der allgemeinen Formel I sind über die Reste X hydrolysierbar. Dementsprechend kann aus den Verbindungen über bekannte Hydrolyse- und Kondensationsverfahren ein anorganisches Netzwerk mit Si-O-Si-Einheiten aufgebaut werden. Hierbei bezieht sich der Begriff „hydrolysierbar” auf übliche Kondensationsbedingungen. Die Reste R sind unter den üblichen Kondensationsbedingungen im Gegensatz zu den Resten X gegenüber einer Hydrolyse stabil. Neben den monomolekularen Verbindungen der Formel I können auch niedermolekulare, d. h. Verbindungen mit einer Molmasse kleiner oder gleich 1000 g/mol, vorzugsweise kleiner oder gleich 500 g/mol und ganz besonders bevorzugt kleiner oder gleich 250 g/mol eingesetzt werden, die durch partielle Hydrolyse aus Verbindungen der Formel (I) erhalten wurden.
  • Bei den Silicium-Verbindungen der Formel I sind die hydrolysierbaren Gruppen X beispielsweise Wasserstoff oder Halogen, vorzugsweise F, Cl, Br oder I; Alkoxy, vorzugsweise C1-6-Alkoxy, wie z. B. Methoxy, Ethoxy, n-Propoxy, i-Propoxy und Butoxy; Aryloxy, vorzugsweise C6-10-Aryloxy, wie z. B. Phenoxy; Acyloxy; vorzugsweise C1-6-Acyloxy, wie z. B. Acetoxy oder Propionyloxy; Alkylcarbonyl, vorzugsweise C2-7-Alkylcarbonyl, wie z. B. Acetyl; Amino, Monoalkylamino oder Dialkylamino mit vorzugsweise 1 bis 12, insbesondere 1 bis 6 Kohlenstoffatomen.
  • In Formel I bedeutet R einen nicht hydrolysierbaren organischen Rest, der gegebenenfalls eine funktionelle Gruppe tragen kann. Beispiele für R sind Alkyl, vorzugsweise C1-6-Alkyl, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, s-Butyl und t-Butyl, Pentyl, Hexyl oder Cyclohexyl; Alkenyl, vorzugsweise C2-6-Alkenyl, wie z. B. Vinyl, 1-Propenyl, 2-Propenyl und Butenyl; Alkinyl, vorzugsweise C2-6-Alkinyl, wie z. B. Acetylenyl und Propargyl; und Aryl, vorzugsweise C6-10-Aryl, wie z. B. Phenyl und Naphthyl.
  • Spezielle Beispiele funktionelle Gruppen des Restes R sind die Epoxy-, Hydroxy-, Ether-, Amino-, Monoalkylamino-, Dialkylamino-, Amid-, Carboxy-, Mercapto, Thioether-, Vinyl-, Acryloxy-, Methacryloxy-, Cyano-, Halogen-, Aldehyd-, Alkylcarbonyl-, Sulfonsäure- und Phosphorsäuregruppe. Diese funktionellen Gruppen sind über Alkylen-, Alkenylen- oder Arylen-Brückengruppen, die durch Sauerstoff- oder Schwefelatome oder NH-Gruppen unterbrochen sein können, an das Siliciumatom gebunden. Die genannten Brückengruppen leiten sich z. B. von den oben genannten Alkyl-, Alkenyl- oder Arylresten ab. Die Reste R enthalten vorzugsweise 1 bis 18, insbesondere 1 bis 8 Kohlenstoffatome. Die genannten Reste R und X können gegebenenfalls einen oder mehrere übliche Substituenten, wie z. B. Halogen, Alkyl, Hydroxyalkyl, Alkoxy, Aryl, Aryloxy, Alkylcarbonyl, Alkoxycarbonyl, Furfuryl, Tetrahydrofurfuryl, Amino, Monoalkylamino, Dialkylamino, Trialkylammonium, Amido, Hydroxy, Formyl, Carboxy, Mercapto, Cyano, Isocyanato, Nitro, Epoxy, SO3H oder PO4H2, aufweisen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform werden Silicium-Verbindungen der allgemeinen Formel SiX4, in der die Reste X gleich oder verschieden sind und hydrolysierbare Gruppen oder Hydroxylgruppen bedeuten, eingesetzt. Ohne Einschränkung der Allgemeinheit sind konkrete Beispiele für derartige Silicium-Verbindungen SiCl4, HSiCl3, Si(OCH3)4, Si(OOCCH3)4 und Si(OC2H5)4, wobei Tetraalkoxysilane, beispielsweise Si(OCH3)4 (TMOS) oder Si(OCH2CH3)4 (TEOS) besonders bevorzugt sind. Die genannten Verbindungen können einzeln oder als Mischung eingesetzt werden. Der Anteil an Silicium-Verbindungen der allgemeinen Formel SiX4 liegt vorzugsweise im Bereich von 0 Gew.-% bis 100 Gew.-% besonders bevorzugt im Bereich von 20 Gew.-% bis 80 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an niedermolekularen Silicium-Verbindungen. Hierbei sind Verbindungen mit Methyl- oder Ethylgruppen, insbesondere TMOS und TEOS besonders bevorzugt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung können vorzugsweise Silicium-Verbindungen der Formel RSiX3 eingesetzt werden, in der die Reste X gleich oder verschieden sind und hydrolysierbare Gruppen oder Hydroxylgruppen bedeuten und der Rest R eine nicht hydrolysierbare Gruppen bedeutet. Ohne Einschränkung der allgemeinen Lehre sind konkrete Beispiele für derartige Silicium-Verbindungen Cl3SiCH3, Si(CH3)(OCH3)3, Si(CH3)(OC2H5)3, Si(CH3)(OOC2H5)3, Cl3Si(C2H5), Si(C2H5)(OC2H5)3, Si(OC2H5)3(CH2-CH=CH2), Si(OOCCH3)3(CH2-CH=CH2), Cl3Si(CH=CH2), Si(CH=CH2)(OC2H5)3, Si(CH=CH2)(OC2H4OCH3)3 und Si(CH=CH2)(OOCCH3)3. Die genannten Verbindungen können einzeln oder als Mischung eingesetzt werden. Der Anteil an Silicium-Verbindungen der allgemeinen Formel RSiX3 liegt vorzugsweise im Bereich von 0 Gew.-% bis 100 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 20 bis 80 bezogen auf die Gesamtmenge an niedermolekularen Silicium-Verbindungen. Hierbei sind Verbindungen mit Methyl- oder Ethylgruppen, insbesondere Cl3SiCH3, Si(CH3)(OCH3)3, Si(CH3)(OC2H5)3, Si(CH3)(OOC2H5)3, Cl3Si(C2H5) und Si(C2H5)(OC2H5)3 besonders bevorzugt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann mindestens eine Silicium-Verbindung der Formel R2SiX2 eingesetzt werden, in der die Reste X gleich oder verschieden sind und hydrolysierbare Gruppen oder Hydroxylgruppen bedeuten und die Reste R gleich oder verschieden sind und nicht hydrolysierbare Gruppen bedeuten. Ohne Einschränkung der allgemeinen Lehre sind konkrete Beispiele für derartige Silicium-Verbindungen Cl2Si(CH3)2, Si(CH3)2(OC2H5)2, Si(C2H5)2(OC2H5)2, Cl2Si(CH=CH2)(CH3), Si(CH3)2(OCH3)2, Cl2Si(C6H5)2, und Si(C6H5)2(OC2H5)2. Die genannten Verbindungen können einzeln oder als Mischung eingesetzt werden. Der Anteil an Silicium-Verbindungen der allgemeinen Formel R2SiX2 liegt vorzugsweise im Bereich von 0 Gew.-% bis 100 Gew.-% besonders bevorzugt im Bereich von 20 Gew.-% bis 80 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an niedermolekularen Silicium-Verbindungen.
  • Darüber hinaus kann mindestens eine Silicium-Verbindung der Formel R3SiX verwendet werden, in der der Rest X eine hydrolysierbare Gruppe oder eine Hydroxylgruppe bedeutet und die Reste R gleich oder verschieden sind und nicht hydrolysierbare Gruppen bedeuten. Ohne Einschränkung der allgemeinen Lehre sind konkrete Beispiele für derartige Silicium-Verbindungen (C6H5)3SiOH, Si(CH3)3(OC2H5) und Si(CH2CH3)3(OC2H5). Die genannten Verbindungen können einzeln oder als Mischung eingesetzt werden. Der Anteil an Silicium-Verbindungen der allgemeinen Formel R3SiX liegt vorzugsweise im Bereich von 0 Gew.-% bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 10 Gew.-% bis 20 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge an niedermolekularen Silicium-Verbindungen.
  • Von den zuvor dargelegten Silanen sind Verbindungen der allgemeinen Formel RSiX3 gegenüber denjenigen der Formel SiX4 bevorzugt, wobei Mischungen umfassend Verbindungen der Formel RSiX3 und der Formel SiX4 besonders bevorzugt sind. Durch den Einsatz von Silicium-Verbindungen der Formel RSiX3 kann eine überraschend hohe Leitfähigkeit erzielt werden, die sich bei einer kombinierten Verwendung von Silicium-Verbindungen der Formeln RSiX3 und SiX4 unerwartet steigern lässt.
  • Vorzugsweise liegt das molare Verhältnis der Silicium-Verbindungen der allgemeinen Formeln SiX4 zu den Silicium-Verbindungen der allgemeinen Formeln RSiX3 im Bereich von 10:1 bis 1:10 besonders bevorzugt im Bereich von 3 zu 1 bis 1 zu 3.
  • Der Anteil an niedermolekularen, hydrolysierbaren Silicium-Verbindungen in einer erfindungsgemäßen siebdruckfähigen Zusammensetzung kann vorzugsweise zwischen 0,2 und 4%, besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 2% betragen, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
  • Darüber hinaus umfasst eine erfindungsgemäße Zusammensetzung mindestens ein Siebdruckmedium. Siebdruckmedien sind an sich bekannt, wobei diese vielfach durch eine Mischung eines Lösemittels, eines Filmbildners oder Bindemittels und eines organischen Verdickers oder eines Rheologie-Steuerungsmittels gebildet werden.
  • Vorzugsweise enthalten Siebdruckmedien mindestens ein polymeres Rheologie-Steuerungsmittel und/oder mindestens ein Lösungsmittel, das einen Siedepunkt von mindestens 150°C aufweist. Rheologie-Steuerungsmittel im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Verbindungen, die zu einer Strukturviskosität oder einem thixotropen Verhalten einer Zusammensetzung führen. Diese Verbindungen sind allgemein übliche Zusätze in Siebdruckpasten. Vorzugsweise haben diese Polymere eine dispersions- und kolloidstabilisierende Wirkung. Bevorzugte Rheologie-Steuerungsmittel können ab einer Temperatur von ca. 500°C vollständig verbrannt werden.
  • Bevorzugte Rheologie-Steuerungsmittel umfassen Hydroxygruppen.
  • Vorzugsweise liegt das Molekulargewicht des Rheologie-Steuerungsmittels im Bereich von 500 g/mol bis 500000 g/mol, besonders bevorzugt im Bereich von 2000 g/mol bis 400000 g/mol. Das Molekulargewicht bezieht sich hierbei auf das Gewichtsmittel und kann beispielsweise über Gel-Permeations-Chromatographie (GPC) bestimmt werden.
  • Gemäß einem besonderen Aspekt können als Rheologie-Steuerungsmittel insbesondere Cellulose, Cellulosederivate, besonders bevorzugt Celluloseether und/oder Celluloseester eingesetzt werden. Hierzu gehört insbesondere Hydroxypropylmethylcellulose, welche ein bevorzugtes Rheologie-Steuerungsmittel ist.
  • Die Menge an Rheologie-Steuerungsmittel liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
  • Darüber hinaus umfasst die erfindungsgemäße Zusammensetzung vorzugsweise mindestens 40 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 70 Gew.-% Lösungsmittel, das einen Siedepunkt von mindestens 150°C, besonders bevorzugt mindestens 200°C aufweist. Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Lösungsmittelmenge im Bereich von 60 bis 99,5 Gew.-% und besonders bevorzugt im Bereich von 80 bis 95 Gew.-% liegen. Bevorzugte Beispiele für geeignete hochsiedende organische Lösungsmittel sind Di-, Tri-, Tetra-, Penta- oder Hexamere von Monoglycolen, wie z. B. die Di-, Tri-, Tetra-, Penta- oder Hexameren von Ethylen-, Propylen- oder Butylenglycol, und deren Mono- oder Diether, wobei eine oder beide Hydroxylgruppen durch z. B. eine Methoxy-, Ethoxy-, Propoxy- oder Butoxygruppe ersetzt sein können; Terpene, z. B. Terpineol; und Polyole, z. B. 2-Methyl-2,4-pentandiol. Spezielle hochsiedende Lösungsmittel sind Polyethylenglycole und deren Ether, wie Diethylenglycol, Triethylenglycol und Tetraethylenglycol, Diethylenglycoldiethylether, Tetraethylenglycoldimethylether oder Diethylenglycolmonobutylether. Hiervon sind Diethylenglycol, Tetraethylenglycol und Diethylenglycolmonobutylether besonders bevorzugt. Selbstverständlich können auch Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Lösungsmittel eingesetzt werden.
  • Die Menge des eingesetzten Lösungsmittels richtet sich nach Menge und Löslichkeit der Indium-, Zinn- und Silicium-Verbindungen.
  • Die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann vorteilhaft mit Druckverfahren, beispielsweise mit Siebdruckverfahren, und Walzenauftrag auf ein Substrat aufgetragen werden. Dementsprechend weist die erfindungsgemäße Zusammensetzung vorzugsweise eine Strukturviskosität oder ein thixotropes Verhalten auf. Bei einer Scherung von 20 s–1 und einer Temperatur von 25°C weisen bevorzugte Zusammensetzungen eine Viskosität im Bereich von 1,0 Pa·s bis 10 Pa·s, besonders bevorzugt 2,0 bis 8 Pa·s auf. Die Viskosität bei einer Scherung von 200 s–1 und einer Temperatur von 25°C bevorzugter Zusammensetzungen liegt vorzugsweise im Bereich von 0,6 Pa·s bis 7 Pa·s, besonders bevorzugt im Bereich von 0,8 Pa·s bis 6 Pa·s. Bei einer Scherung von 1000 s–1 und einer Temperatur von 25°C weisen bevorzugte Zusammensetzungen eine Viskosität im Bereich von 0,2 Pa·s bis 6 Pa·s, besonders bevorzugt 0,5 bis 4 Pa·s auf.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung einen Farbstoff umfassen. Überraschend kann hierdurch auf einfache und kostengünstige Weise überprüft werden, ob das Substrat gleichmäßig und vollständig an den vorgesehnen Stellen mit der vorliegenden Zusammensetzung versehen wurde. Durch diese Ausführungsform können Fehler leicht und einfach beseitigt oder vermieden werden. Der Anteil an Farbstoff kann vorzugsweise im Bereich von 0,2 bis 2%, besonders bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 1%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung liegen. Bevorzugte Farbstoffe können bei erhöhten Temperaturen, die zur Herstellung einer leitfähigen und transparenten Schicht aus der Beschichtungszusammensetzung eingesetzt werden, rückstandsfrei zersetzt werden. Zu den bevorzugt einzusetzenden Farbstoffen gehören insbesondere schwarze Azo-Farbstoffe, wie Sudanschwarz, oder Anthrachinon-Farbstoffe.
  • Weiterhin kann eine erfindungsgemäße Zusammensetzung Wasser umfassen. Durch diese Ausgestaltung kann die Haltbarkeit derselben überraschend gesteigert werden. Vorzugsweise kann der Wasseranteil zwischen 0,5 und 10%, besonders bevorzugt zwischen 1 und 5% betragen, bezogen auf Gesamtgewicht der Zusammensetzung. Durch diese Maßnahme kann aus der Zusammensetzung nach längerer Lagerung eine trübungsfreie Beschichtung erhalten werden.
  • Ferner kann eine erfindungsgemäße Zusammensetzung übliche Additive und Zusatzstoffe enthalten, wie zum Beispiel Filmbildner, Bindemittel oder organische Verdicker.
  • Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung durch Walzen- oder Rollenauftrag, besonders bevorzugt durch Siebdruck auf ein Substrat aufgetragen werden. Dies kann unter üblichen Druck- und Temperaturbedingungen erfolgen.
  • Je nach Art der eingesetzten Komponenten kann eine Trocknung nach der Applikation der erfindungsgemäßen Zusammensetzung auf dem Substrat zweckmäßig sein, wobei diese Trocknung vorzugsweise bei Temperaturen im Bereich von 40°C bis 200°C, besonders bevorzugt im Bereich von 80°C bis 150°C erfolgen kann. Durch diese Ausgestaltung kann vielfach eine Bildung von Flecken beim Ausbrand vermieden werden.
  • Nach dem Auftragen der Zusammensetzung können die organischen Bestandteile, d. h. das Rheologie-Steuerungsmittel, die Lösungsmittel und die gegebenenfalls in der Beschichtung vorhandenen Reste R, durch Erhitzen entfernt werden. Die dabei angewandten Temperaturen richten sich selbstverständlich nach der thermischen Stabilität der beschichteten Substrate und der zu entfernenden organischen Bestandteile. Es resultiert eine anorganische Beschichtung mit einer hohen Leitfähigkeit.
  • Das Erhitzen erfolgt vorzugsweise bei Temperaturen im Bereich von 500°C bis 1000°C, besonders bevorzugt im Bereich von 550 bis 700°C. Der Brand kann in üblichen Flachglasbrenn- oder Härteöfen erfolgen. Vorzugsweise erfolgt dieser Brand unter oxidierenden Bedingungen, d. h. in Gegenwart von Sauerstoff.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann ein zweiter Brand unter reduzierenden Bedingungen erfolgen, um den Flächenwiderstand zu verringern. Hierbei kann der Brand bei Temperaturen im Bereich von 500 bis 700°C, besonders bevorzugt im Bereich von 550 bis 650°C unter reduzierenden Bedingungen erfolgen. Reduzierende Bedingungen können beispielsweise durch ein reduzierendes Gas erhalten werden. Vorzugsweise kann das reduzierende Gas Wasserstoff umfassen, wobei bevorzugt so genannte Formiergase eingesetzt werden. Formiergase sind Schutzgase, die im Wesentlichen aus Stickstoff (N2) und Wasserstoff (H2) bestehen.
  • Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann vorzugsweise auf mineralische Gläser aufgetragen werden. Die erfindungsgemäß erhältliche transparente und leitfähige Beschichtung kann für vielfältige Zwecke eingesetzt werden, so z. B. zur Herstellung von Bildschirmen, insbesondere von LCDs (liquid crystal displays), Plasmabildschirmen oder berührungsempfindlichen Bildschirmen, und von Solarzellen sowie zur Erzeugung von antistatischen Beschichtungen, Licht emittierende Dioden (LED), elektronische Tinten, EMI-Abschirmungen und IR-reflektierende Beschichtungen, die insbesondere im Automobilbau und für Architekturglas etc. eingesetzt werden können.
  • Bevorzugte mit einer leitfähigen Beschichtung versehene Substrate können beispielsweise eine Transmission von mindestens 80%, bevorzugt mindestens 90% aufweisen, gemessen mit einem Densiometer, wobei diese beispielsweise von der Fa. Gretag erhältlich sind. Hierbei kann die Beschichtung sowohl einseitig als auch beidseitig aufgetragen werden.
  • Die Leitfähigkeit der Beschichtung ist unter anderem von der Dicke der leitfähigen Schicht nach dem Brand abhängig, wobei ein reduzierender Brand bei den zuvor dargelegten Bedingungen die Leitfähigkeit in überraschendem Umfang verbessert. Bevorzugte Beschichtungen zeigen einen Flächenwiderstand gemessen gemäß der 4-Punkt-Methode nach Van-der-Pauw von höchstens 800 Ohm, besonders bevorzugt höchstens 600 Ohm, ohne dass ein reduzierender Brand erfolgt. Nach einem reduzierenden Brand beträgt der Flächenwiderstand höchstens 500 Ohm, besonders bevorzugt höchstens 300 Ohm.
  • Die Dicke der gebrannten Beschichtung liegt vorzugsweise im Bereich von 80 bis 200 nm, besonders bevorzugt im Bereich von 100 bis 150 nm. Größere Dicken der Beschichtungen zeigen häufig eine relativ geringe Haftfestigkeit, welche sich vielfach durch ein Abplatzen manifestiert. Geringere Schichtdicken führen häufig zu einer relativ geringen Leitfähigkeit.
  • Diese Beschichtungsdicken können aus den vorliegenden Zusammensetzungen vorzugsweise durch das Aufbringen von Filmen mit einer Dicke des Nassfilms im Bereich von 5 bis 50 μm, besonders bevorzugt 10 bis 25 μm erhalten werden.
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert, ohne dass hierdurch eine Begrenzung der Erfindung erfolgen soll.
  • Herstellung von InCl3
  • 2,50 g In2O3 wurden in konzentrierter Salzsäure (38%) gelöst. Die Lösung wurde bei 120°C getrocknet. Der erhaltene Feststoff bestand aus hydratisiertem Indiumchlorid mit einer Zusammensetzung von näherungsweise InCl3·1,5 H2O. Der hygroskopische Feststoff wurde über einem Trockenmittel in einem Exsikkator gelagert.
  • Herstellung von SnCl2 (acac)2
  • 4,5 g SnCl2·2H2O wurden in 10 ml Ethanol gelöst. Nach der Zugabe von 4,5 g Acetylaceton (Pentan-2,4-dion; Hacac) wurde ein Luftstrom durch die Lösung geleitet. Nach einer Stunde war die Oxidation vollständig, wonach ein weißer Feststoff abgetrennt und mit Diethylether gewaschen wurde. Das Produkt wurde unter Vakuum in einem Exsikkator 3 Tage getrocknet.
  • Beispiel 1
  • 4,58 g InCl3·1,5H2O, erhalten gemäß obigem Verfahren, und 0,776 g SnCl2 (acac)2 wurden in 20 g Glycolether (Dowanol TPM) bei 90°C gelöst. Nach Abkühlung der Lösung wurden 0,40 g Methyltriethoxysilan und eine entsprechende Menge an Glycolether (Dowanol TPM) zugegeben, so dass 25 g Lösung erhalten wurden. Schließlich wurden 25 g einer zehnprozentigen Lösung an Hydroxypropylmethylcellulose (Klucel E von Hercules) zugegeben, wodurch eine siebdruckfähige Paste mit einem Indiumkonzentrationsäquivalent von 5,0% Indiumoxid erhalten wurde.
  • Die Zugabe eines organischen Farbstoffs (0,5% Sudanschwarz) war hilfreich, um die Qualität des Siebdrucks zu beurteilen. Die Zusammensetzung wurde auf Flachglas (Luftseite) unter Verwendung eines 120-31 Siebs gedruckt, wodurch eine 12 um dicke Beschichtung (feucht) erhalten wurde. Nach einer Trocknung bei 120°C wurde das Glas 20 Minuten bei 600°C in einem elektrischen Ofen gebrannt.
  • Es wurde eine gleichmäßige Beschichtung erhalten, die eine Dicke von etwa 135 nm aufwies. Dieses Ergebnis wurde durch hochauflösende Elektronenmikroskopie erhalten. Der Flächenwiderstand betrug 650 Ω (gemessen gemäß der 4 Punkt Methode; Van-de-Pauw).
  • Das beschichtete Glas wurde in einer reduzierten Atmosphäre (Formiergas mit ca. 5% H2 und 95% N2) 30 Minuten auf 400°C erwärmt, wodurch der Flächenwiderstand der Beschichtung auf 330 Ω gesenkt werden konnte.
  • Beispiel 2
  • 2,75 g InCl3·1,5H2O, erhalten gemäß obigem Verfahren, und 0,271 g SnCl2·2H2O wurden in 22 g Glycolether (Dowanol TPM) gelöst. Anschließend wurden 0,25 g Tetraethoxysilan und 25 g einer zehnprozentigen Lösung an Hydroxypropylmethylcellulose (Klucel E von Hercules) zugegeben, wodurch eine siebdruckfähige Paste mit einem Indiumkonzentrationsäquivalent von 3,0% Indiumoxid erhalten wurde.
  • Die Zusammensetzung wurde auf Flachglas (Luftseite) unter Verwendung eines 61–70 Siebs gedruckt, wodurch eine 22 μm dicke Beschichtung (feucht) erhalten wurde. Nach einer Trocknung bei 120°C wurde das Glas 20 Minuten bei 600°C in einem elektrischen Ofen gebrannt.
  • Es wurde eine gleichmäßige Beschichtung erhalten, deren Flächenwiderstand 580 Ω (gemessen gemäß der 4 Punkt Methode; Van-de-Pauw) betrug.
  • Das beschichtete Glas wurde in einer reduzierten Atmosphäre (Formiergas mit ca. 5% H2 und 95% N2) 30 Minuten auf 400°C erwärmt, wodurch der Flächenwiderstand der Beschichtung auf 350 Ω gesenkt werden konnte.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Das Beispiel 1 wurde im Wesentlichen wiederholt, wobei jedoch kein Methyltriethoxysilan eingesetzt wurde. Nach dem Brand bei 600°C in einem elektrischen Ofen wurde der Flächenwiderstand zu 5000 Ω bestimmt. Die Beschichtung wies sehr viele Risse und eine geringe Haftung auf dem Substrat auf.
  • Beispiel 3
  • 4,78 g InCl3·1,5H2O, erhalten gemäß obigem Verfahren, 0,776 g SnCl2 (acac)2 und 1,0 g Wasser wurden in 17 g Glycolether (Dowanol TPM) gelöst. Anschließend wurden 0,5% Sudanschwarz, 0,40 g Methyltriethoxysilan und 25 g einer zehnprozentigen Lösung an Hydroxypropylmethylcellulose (Klucel E von Hercules) zugegeben, wodurch eine siebdruckfähige Paste mit einem Indiumkonzentrationsäquivalent von 5,0% Indiumoxid erhalten wurde.
  • Die Zusammensetzung wurde auf Flachglas (Luftseite) unter Verwendung eines 120-31 Siebs gedruckt, wodurch eine 12 μm dicke Beschichtung (feucht) erhalten wurde, die keine weiße Trübung aufwies.
  • Nach einer Lagerzeit von etwa 3 Wochen wurde die Zusammensetzung nochmals unter Verwendung eines 120-31 Siebs auf Flachglas (Luftseite) gedruckt. Hierbei wurde ebenfalls eine 12 μm dicke Beschichtung (feucht) erhalten, die keine weiße Trübung aufwies.
  • Beispiel 4
  • Das Beispiel 3 wurde im Wesentlichen wiederholt, wobei jedoch kein Wasser zur Herstellung der Zusammensetzung eingesetzt wurde.
  • Unmittelbar nach der Herstellung wurde die Zusammensetzung unter Verwendung eines 120-31 Siebs auf Flachglas (Luftseite) gedruckt. Hierbei wurde eine 12 μm dicke Beschichtung (feucht) erhalten, die keine Trübung aufwies.
  • Nach einer Lagerzeit von etwa 3 Wochen wurde die Zusammensetzung nochmals unter Verwendung eines 120-31 Siebs auf Flachglas (Luftseite) gedruckt. Hierbei wurde ebenfalls eine 12 μm dicke Beschichtung (feucht) erhalten, die jedoch eine geringfügige weiße Trübung aufwies.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1847575 A1 [0004]
    • EP 0594932 A [0005]
    • DE 2411872 A [0006]
    • EP 0148608 A [0006]

Claims (10)

  1. Siebdruckfähige Zusammensetzung zur Herstellung einer leitfähigen und transparenten Schicht umfassend mindestens ein Siebdruckmedium, mindestens eine Indium-Verbindung und mindestens eine Zinn-Verbindung, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung mindestens eine niedermolekulare, hydrolysierbare Siliciumverbindung umfasst und die Indium-Verbindung und die Zinn-Verbindung so ausgewählt sind, dass diese zur Bildung von ITO geeignet sind.
  2. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Indium-Verbindung ausgewählt ist aus In(acac)3 (Hacac= Acetylaceton), InCl3, In(NO3)3 oder deren Komplexen.
  3. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Zinn-Verbindung ausgewählt ist aus SnCl2, SnCl4 oder deren Komplexen, insbesondere SnCl2(acac)2.
  4. Zusammensetzung gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung mindestens eine Silicium-Verbindung der Formel SiX4 umfasst, in der die Reste X gleich oder verschieden sind und hydrolysierbare Gruppen oder Hydroxylgruppen bedeuten.
  5. Zusammensetzung gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung mindestens eine Silicium-Verbindung der Formel RSiX3 umfasst, in der die Reste X gleich oder verschieden sind und hydrolysierbare Gruppen oder Hydroxylgruppen bedeuten und der Rest R eine nicht hydrolysierbare Gruppen bedeutet.
  6. Zusammensetzung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Zusammensetzung mindestens ein Alkyltrialkoxysilan, insbesondere Methyltrimethoxysilan (Si(CH3)(OCH3)3), Methyltriethoxysilan (Si(CH3)(OC2H5)3), Vinyltriethoxysilan (Si(OOCCH3)3(CH2-CH=CH2)) oder Methyltriacethoxysilan Si(CH3)(OOC2H5)3 oder Methyltrichlorosilan (Cl3SiCH3) umfasst.
  7. Zusammensetzung gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung mindestens eine Silicium-Verbindung der Formel SiX4, in der die Reste X gleich oder verschieden sind und hydrolysierbare Gruppen oder Hydroxylgruppen bedeuten, und mindestens eine Silicium-Verbindung der Formel RSiX3 umfasst, in der die Reste X gleich oder verschieden sind und hydrolysierbare Gruppen oder Hydroxylgruppen bedeuten und der Rest R eine nicht hydrolysierbare Gruppen bedeutet.
  8. Zusammensetzung gemäß Anspruch mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebdruckmedium eine Mischung eines Lösemittels, eines Filmbildners oder Bindemittels und eines organischen Verdickers oder eines Rheologie-Steuerungsmittels ist.
  9. Zusammensetzung gemäß Anspruch mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung 0,5 bis 10 Gew.-% Wasser umfasst.
  10. Verfahren zur Herstellung einer transparenten, leitfähigen Schicht, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zusammensetzung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9 auf ein Substrat aufgebracht und eine leitfähige ITO-Schicht gebildet wird.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013000560A1 (de) * 2011-06-27 2013-01-03 Entertainment Distribution Company GmbH Schaltungsanordjungskörper, insbesondere bauteilplatine
EP2860162A1 (de) 2013-10-11 2015-04-15 Schott AG Temperaturbeständiger transparenter elektrischer Leiter, Verfahren zur Herstellung und Verwendung

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2411872A1 (de) 1973-03-15 1974-09-19 Era Patents Ltd Verfahren zur herstellung einer transparenten elektrode
US4450100A (en) * 1981-11-25 1984-05-22 Alps Electric Co., Ltd. Paste for forming transparent conductive coating film
US4456549A (en) * 1981-11-25 1984-06-26 Alps Electric Co., Ltd. Paste for formation of transparent electroconductive coating film and process for preparation of said paste
EP0148608A2 (de) 1983-12-22 1985-07-17 Sumitomo Chemical Company, Limited Filmbildende, Indium- und Zinnverbindungen enthaltende Zusammensetzung
JPS60245780A (ja) * 1984-05-18 1985-12-05 Alps Electric Co Ltd 透明導電膜形成用塗布液
JPS60245779A (ja) * 1984-05-18 1985-12-05 Alps Electric Co Ltd 透明導電膜形成用塗布液
EP0594932A1 (de) 1992-10-27 1994-05-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Verfahren zur Herstellung eines transparenten Musters aus leitendem Film
US5706064A (en) * 1995-03-31 1998-01-06 Kabushiki Kaisha Toshiba LCD having an organic-inorganic hybrid glass functional layer
EP1847575A1 (de) 2004-12-27 2007-10-24 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Leitfähige farbe
US20080286448A1 (en) * 2007-05-16 2008-11-20 Elam Jeffrey W Synthesis of transparent conducting oxide coatings

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2411872A1 (de) 1973-03-15 1974-09-19 Era Patents Ltd Verfahren zur herstellung einer transparenten elektrode
US4450100A (en) * 1981-11-25 1984-05-22 Alps Electric Co., Ltd. Paste for forming transparent conductive coating film
US4456549A (en) * 1981-11-25 1984-06-26 Alps Electric Co., Ltd. Paste for formation of transparent electroconductive coating film and process for preparation of said paste
EP0148608A2 (de) 1983-12-22 1985-07-17 Sumitomo Chemical Company, Limited Filmbildende, Indium- und Zinnverbindungen enthaltende Zusammensetzung
JPS60245780A (ja) * 1984-05-18 1985-12-05 Alps Electric Co Ltd 透明導電膜形成用塗布液
JPS60245779A (ja) * 1984-05-18 1985-12-05 Alps Electric Co Ltd 透明導電膜形成用塗布液
EP0594932A1 (de) 1992-10-27 1994-05-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Verfahren zur Herstellung eines transparenten Musters aus leitendem Film
US5706064A (en) * 1995-03-31 1998-01-06 Kabushiki Kaisha Toshiba LCD having an organic-inorganic hybrid glass functional layer
EP1847575A1 (de) 2004-12-27 2007-10-24 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Leitfähige farbe
US20080286448A1 (en) * 2007-05-16 2008-11-20 Elam Jeffrey W Synthesis of transparent conducting oxide coatings

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013000560A1 (de) * 2011-06-27 2013-01-03 Entertainment Distribution Company GmbH Schaltungsanordjungskörper, insbesondere bauteilplatine
EP2860162A1 (de) 2013-10-11 2015-04-15 Schott AG Temperaturbeständiger transparenter elektrischer Leiter, Verfahren zur Herstellung und Verwendung
DE102013111267A1 (de) 2013-10-11 2015-04-16 Schott Ag Temperaturbeständiger transparenter elektrischer Leiter, Verfahren zur Herstellung und Verwendung
DE102013111267B4 (de) 2013-10-11 2019-10-24 Schott Ag Kochfeld mit einem transparenten elektrischen Leiter und Verfahren zur Herstellung

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