JP2019510844A - (半)導電性ナノ粒子に基づくインク調合物 - Google Patents
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Abstract
Description
−現行のインクと比較してより優れた経時安定性、例えば、周囲温度における保管中のそれらの安定性は6か月よりもはるかに長い;
−適用分野に関する多様性、好ましい例として、光電子技術、光起電技術、及びセキュリティが挙げられる;
−溶媒及びナノ粒子の無毒性;
−ナノ粒子の固有特性の維持;
−電子特性の維持;
−蛍光特性の維持;及び、特に、
−改良された特性、例えば改良された抵抗及び弾性(resilience)特性を有する厚い導電層を製造する機会。
−物理的プロセス:
・化学蒸着(「CVD」の名称でも知られる)、基板が、その表面上で反応又は分解する気化された化学前駆体に曝露される場合。このプロセスは一般に、使用される条件に依存する形態を有するナノ粒子の形成をもたらす;
・熱蒸着;
・分子ビームエピタキシ、ナノ粒子を形成することになる原子を(それらが付着する)基板上にガス流の形で高速で衝突させる場合;
−化学的又は物理化学的プロセス:
・マイクロエマルション;
・溶液中レーザーパルス、前駆体を含有する溶液にレーザービームを照射する場合。ナノ粒子は溶液中に光ビームに沿って形成される;
・マイクロ波照射による合成;
・界面活性剤に補助される指向型合成;
・超音波下での合成;
・電気化学的合成;
・有機金属合成;
・アルコール媒体中での合成。
a.アルミニウムドープ酸化亜鉛ナノ粒子からなる化合物「a」、
b.アルコール溶媒からなる化合物「b」、
c.化合物「b」とは異なるアルコール共溶媒からなる任意の化合物「c」、
d.分散剤からなる化合物「d」、及び
e.増粘剤又は安定剤からなる任意の化合物「e」。
装置:TAインスツルメント(TA Instrument)製レオメーターAR−G2
調整時間:1分
試験タイプ:連続勾配
勾配:せん断速度(1/s)
測定範囲:0.001〜40(1/s)
時間:10分
モード:線形
測定:10秒間隔
温度:20℃
曲線再処理法:ニュートン法
再処理領域:曲線全体
熱重量分析
装置:TAインスツルメント製TGA Q50
るつぼ:アルミナ
方法:勾配
測定範囲:周囲温度〜600℃
昇温:20℃/分
・0.1〜15重量%、好ましくは15重量%未満、好ましくは0.5〜8重量%、例えば0.5〜2重量%の含有量の化合物「a」、
・9〜99重量%、好ましくは9〜50重量%の含有量の化合物「b」、
・0.5〜90重量%、好ましくは5重量%超、好ましくは15重量%超、好ましくは50〜90重量%の含有量の任意の化合物「c」、
・5重量%未満、好ましくは0.05〜2重量%の含有量の化合物「d」、及び
・4重量%未満、好ましくは0.5〜2重量%の含有量の任意の化合物「e」。
a)前記ナノ粒子(化合物「a」)を前記溶媒(化合物「b」)と撹拌下で混合する工程、
b)先行する工程からの前記混合物に前記分散剤(化合物「d」)及び(任意の)化合物「c」を添加して撹拌する工程、及び
c)任意で、工程b)から得られた混合物と化合物「e」とを混合し(この混合は化合物「e」を工程b)から得られた混合物に加えることにより行われてもよいし、又は工程b)からの混合物を化合物「e」に加えることにより行われてもよい)、撹拌する工程、及び
d)インクを得る工程。
a)前記ナノ粒子(化合物「a」)を溶媒(化合物「b」)と撹拌下で混合する工程、
b)先行する工程からの前記混合物に分散剤(化合物「d」)を加えて撹拌する工程、
c)化合物「c」(任意の)及び「e」を混合する工程、
d)工程b)で得られた混合物及び工程c)で得られた混合物を混合し(この混合は工程c)で得られた混合物を工程b)で得られた混合物に加えることにより行われてもよいし、又は工程b)で得られた混合物を工程c)で得られた混合物に加えることにより行われてもよい)、撹拌する工程、及び
e)インクを得る工程。
Claims (14)
- a.酢酸リガンドを含むアルミニウムドープ酸化亜鉛ナノ粒子からなる化合物「a」と、
b.脂肪族一価アルコール又はそれらの混合物から選択されるアルコール溶媒からなる化合物「b」と、
c.化合物「b」とは異なり不飽和一価アルコール又はそれらの混合物から選択されるアルコール共溶媒からなる任意の化合物「c」と、
d.分散剤からなる化合物「d」と、
e.増粘剤又は安定剤からなる任意の化合物「e」と、
を含む、インク組成物。 - 化合物「a」が、5%以上である酢酸リガンドの重量含有量を有することを特徴とする、請求項1に記載のインク組成物。
- 化合物「a」が、7%以上である酢酸リガンドの重量含有量を有することを特徴とする、請求項2に記載のインク組成物
- 化合物「a」が、0.1〜5%、好ましくは0.5〜2.5%となるアルミニウムと亜鉛とのモル比を有することを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載のインク組成物。
- 1〜50mPa.s、例えば8〜40mPa.sの粘度によって特徴づけられる、請求項1〜4の何れか1項に記載のインク組成物。
- 化合物「b」が、10個未満の炭素原子を有する一級パラフィン系脂肪族一価アルコールから、好ましくはエタノール、イソプロパノール、及び/又はブタノールから選択され、好ましくはn−ブタノールであることを特徴とする、請求項1〜5の何れか1項に記載のインク組成物。
- 化合物「c」が存在し、及び不飽和一価アルコール又はそれらの混合物から、好ましくはテルペンアルコールから選択され、好ましくはテルピネオール、好ましくはα−テルピネオールであることを特徴とする、請求項1〜6の何れか1項に記載のインク組成物。
- 化合物「d」が、アルコールアミンの族、ポリアルコールの族、及びポリアルコールエーテルの族から、好ましくはジメタノールアミン、ジエタノールアミン、及び/又はエタノールアミン、及び/又はそれらの混合物;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、及び/又はそれらの混合物;エチレングリコールエーテル、ジエチレングリコールエーテル、プロピレングリコールエーテル、及び/又はそれらの混合物から選択されることを特徴とする、請求項1〜7の何れか1項に記載のインク組成物。
- 化合物「e」が存在し、及びアルキルセルロース、好ましくはエチルセルロース、並びに/又はポリエチレンイミン系、好ましくはポリエチレンイミン及び/又はエトキシル化ポリエチレンイミン、並びに/又は変性尿素、好ましくはポリ尿素、並びに/又はそれらの混合物から選択されることを特徴とする、請求項1〜8の何れか1項に記載のインク組成物。
- ・0.1〜15重量%、好ましくは0.5〜8重量%、例えば0.5〜2重量%の含有量の化合物「a」と、
・9〜99重量%、好ましくは9〜50重量%の含有量の化合物「b」と、
・好ましくは0.5〜90重量%、好ましくは50〜90重量%の含有量の任意の化合物「c」と、
・5重量%未満、好ましくは0.05〜2重量%の含有量の化合物「d」と、
・好ましくは4重量%未満、好ましくは0.5〜2重量%の含有量の任意の化合物「e」と、
を含む、請求項1〜9の何れか1項に記載のインク組成物。 - 化合物「a」、「b」、「c」、「d」、及び「e」が最終インクの少なくとも50重量%、好ましくは最終インクの少なくとも95重量%を構成することを特徴とする、請求項1〜10の何れか1項に記載のインク組成物。
- 20nmよりも大きな、好ましくは50nmよりも大きな、例えば80nmよりも大きな厚さを有する導電層であって、前記層が請求項1〜11の何れか1項に記載のインク組成物を含む及び/又はそれからなることを特徴とする、導電層。
- 前記アルミニウムドープ酸化亜鉛ナノ粒子(化合物「a」)が、酢酸亜鉛[Zn(CH3COO)2]と、好ましくは硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム、及び/又はアルミニウムイソプロピラート[Al[OCH(CH3)2]3]から選択されるアルミニウム前駆体とを、1〜8個の炭素原子を有する一級パラフィン系脂肪族一価アルコール及び前記アルコールの2種以上の混合物から選択される溶媒中で反応させることによる化学合成によって合成されることを特徴とする、請求項1〜11の何れか1項に記載のインク調合物を調製するための方法。
- 前記溶媒がメタノールであることを特徴とする、請求項13に記載のインク調合物を調製するための方法。
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