KR102469502B1 - 광개시제를 이용하는 전도성 금속 인쇄를 위한 분자 유기 반응성 잉크 - Google Patents

광개시제를 이용하는 전도성 금속 인쇄를 위한 분자 유기 반응성 잉크 Download PDF

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Abstract

금속염; 선택적인 용매; 및 처리될 때까지 잉크 조성물에서 안정적인, 안정한 성분을 포함하되, 처리 시, 성분이 금속염을 환원시켜 금속을 형성하는 화합물을 형성하는, 잉크 조성물이 개시되어 있다. 금속염; 개시제; 및 선택적인 용매를 포함하되; 처리 시, 개시제가 금속염을 금속으로 환원시키는 화합물을 형성하는, 잉크 조성물이 개시되어 있다. 금속염, 개시제, 및 선택적인 용매를 배합하여 잉크를 형성하는 단계를 포함하되; 처리 시, 개시제가 금속염을 금속으로 환원시키는 화합물을 형성하는, 방법이 개시되어 있다. 금속염, 개시제, 및 선택적인 용매를 포함하는 잉크 조성물을 제공하는 단계; 기판 위에 잉크 조성물을 침착시켜 침착된 피쳐(deposited feature)를 형성하는 단계; 및 기판 위의 침착된 피쳐를 처리하는 단계를 포함하되, 개시제가 금속염을 금속으로 환원시켜 기판 위에 전도성 피쳐(conductive feature)를 형성하는 화합물을 형성하는, 방법이 개시되어 있다.

Description

광개시제를 이용하는 전도성 금속 인쇄를 위한 분자 유기 반응성 잉크{MOLECULAR ORGANIC REACTIVE INKS FOR CONDUCTIVE METAL PRINTING USING PHOTOINITIATORS}
본원에는, 금속염; 개시제; 및 선택적인 용매를 포함하고; 처리시, 개시제는 금속염을 금속으로 환원시키는 화합물을 형성하는, 잉크 조성물이 개시되어 있다. 또한, 금속염, 개시제, 및 선택적인 용매를 배합하여 잉크를 형성하는 단계를 포함하고; 처리시, 개시제는 금속염을 금속으로 환원시키는 화합물을 형성하는, 공정이 개시되어 있다. 또한, 금속염, 개시제, 및 선택적인 용매를 포함하는 잉크 조성물을 제공하는 단계; 기판 위에 잉크 조성물을 침착시켜, 침착된 피쳐(deposited feature)를 형성하는 단계; 및 기판 위의 침착된 피쳐를 처리하는 단계를 포함하고, 개시제는 금속염을 금속으로 환원시켜 기판 위에 전도성 피쳐(conductive feature)를 형성하는 화합물을 형성하는, 공정이 개시되어 있다.
전도성 잉크는 전자 디바이스 용도를 위한 전도성 패턴을 제조하기 위해 요구된다.
전도성 패턴을 인쇄하기 위해 현재 3개의 광범위한 방법들이 있다. 한 가지 방법은 금속성 플레이크를 인쇄하는 것이다. 두 번째 방법은 금속의 안정화된 나노 입자를 제조하고, 이어서 이들을 인쇄한 다음 소결(sintering)하는 것이다. 이 방법은, 벌크 금속이 요구하는 것보다 훨씬 더 낮은 온도에서 소결하는 것을 허용한다. 세 번째 방법은, 화학적 수단에 의해 상 기판(image substrate) 또는 물체 상의 금속으로 이후 변환되는 금속성 착물(metallic complex)을 인쇄하는 것이다.
인쇄 가능한 전자 잉크는, 예를 들어, 은 플레이크를 인쇄, 은 나노 입자를 인쇄, 또는 인쇄 전에 전도성 요소 또는 전도성 전구물질로 은 착물을 사용하는, 이들 방법 중 하나를 전형적으로 사용한다. 이들 잉크 카테고리 각각에 대해, 잉크 안정성, 제조의 용이성, 및 인쇄 후 필요 조건의 단점이 있을 수 있다. 금속성 플레이크는 잉크젯 인쇄를 통해서는 인쇄하기 어려울 수 있다. 나노 입자 잉크는 제조하고 안정하게 유지하기 어려울 수 있다. 예를 들어, 평균 입자 직경이 5 나노미터에서 10 나노미터로, 나노 입자 크기의 작은 증가조차도 소결 온도에서 30℃의 변화를 초래할 수 있다. 금속 착물 전구물질은 인쇄 위도(printing latitude) 면에서 유연성을 제공하지만, 제조 및 처리가 어려울 수 있고, 엄청난 비용이 들 수 있다.
은 나노 입자 잉크를 포함하는, 용해 처리 가능한 전도성 재료는, 전자 디바이스 집적화(integration)에서 중요한 역할을 한다. 적합한 용매에 쉽게 분산될 수 있고, 스핀 코팅, 딥 코팅, 에어로졸 인쇄, 및 잉크젯 인쇄 기술을 포함하는 저비용 용해 침착(soluton deposition)과 패터닝 기술에 의해 전극 및 전기 인터커넥터와 같은 전자 디바이스에 다양한 전도성 피쳐를 제조하는 데 사용될 수 있는 전도성 잉크가 특히 요구된다.
Xerox® Corporation은 유기 아민에 의해 안정화된 나노 은 입자를 발명하였다. 이에 의해 본원에 완전히 참조로 포함되어 있는 미국 특허 제8,765,025호는, 유기 안정화된 금속 나노 입자와 용매를 포함하고, 선택된 용매는 다음의 한센 용해도 파라미터(Hansen solubility parameter): 약 16 MPa0.5 이상의 분산 파라미터, 및 약 8.0 MPa0.5 이하의 수소 결합 파라미터와 극성 파라미터의 합을 갖는, 금속 나노 입자 조성물을 기술한다. 이에 의해 본원에 완전히 참조로 포함되어 있는 미국 특허 제7,270,694호는, 환원제, 유기 아민을 포함하는 안정화제, 및 용매를 포함하는 제1 혼합물에 은 화합물을 점증적으로 첨가하여 히드라진 화합물을 포함하는 환원제와 은 화합물을 반응시키는 단계를 포함하는, 안정화된 은 나노 입자를 제조하기 위한 공정을 기술한다.
이에 의해 본원에 완전히 참조로 포함되어 있는 미국 특허 출원 일련 번호 제13/866,704호는, 환원제, 유기 아민을 포함하는 안정화제, 및 용매를 포함하는 제1 혼합물에 은 화합물을 점증적으로 첨가하여 히드라진 화합물을 포함하는 환원제와 은 화합물을 반응시키는 단계를 포함하는 제1 방법에 의해 제조된 안정화된 금속 함유 나노 입자를 기술한다. 이에 의해 본원에 완전히 참조로 포함되어 있는 미국 특허 출원 일련 번호 14/188,284호는, 그라비어(gravure) 및 플렉소그래픽(flexographic) 인쇄를 위해 높은 은 함량을 갖는 전도성 잉크와, 이러한 전도성 잉크를 생산하는 방법을 기술한다.
이에 의해 본원에 완전히 참조로 포함되어 있는 미국 특허 출원 일련 번호 제15/061,618호는, 그 요약문에, 금속 나노 입자; 금속 나노 입자와 융화성이 있는, 적어도 하나의 방향족 탄화수소 용매; 금속 나노 입자와 융화성이 있는, 적어도 하나의 지방족 탄화수소 용매를 포함하고, 잉크 조성물은, 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 45 중량%를 초과하는 금속 함량을 갖고; 잉크 조성물은, 약 20 내지 약 30℃의 온도에서 약 5 내지 약 30 센티푸아즈(centipoise)의 점성도를 갖는, 잉크 조성물을 기술한다. 잉크 조성물을 제조하는 공정. 공압식 에어로졸 인쇄를 포함하는 잉크 조성물을 인쇄하는 공정.
이에 의해 본원에 완전히 참조로 포함되어 있는 미국 특허 출원 일련 번호 제14/630,899호는, 그 요약문에, 인쇄 시스템을 선택하는 단계; 인쇄 시스템과 일치하는 잉크 특성을 갖는 잉크 조성물을 선택하는 단계; 상을 형성하도록 기판 위에 잉크 조성물을 침착시켜, 침착된 피쳐, 또는 그 조합물을 형성하는 단계; 선택적으로, 침착된 피쳐를 가열하여 기판 위에 전도성 피쳐를 형성하는 단계; 및 잉크 조성물을 침착한 후 인쇄 후 처리를 수행하는 단계를 포함하는 공정을 기술한다.
이에 의해 본원에 완전히 참조로 포함되어 있는 미국 특허 출원 일련 번호 제14/594,746호는, 그 요약문에, 은 나노 입자; 폴리스티렌; 및 잉크 비히클(ink vehicle)을 포함하는 나노 은 잉크 조성물을 기술한다. 은 나노 입자; 폴리스티렌; 및 잉크 비히클을 배합하는 단계를 포함하는, 나노 은 잉크 조성물을 제조하는 공정. 은 나노 입자; 폴리스티렌; 및 잉크 비히클을 포함하는 나노 은 잉크 조성물을 제공하는 단계; 나노 은 잉크 조성물을 기판 위에 침착시켜 침착된 피쳐를 형성하는 단계; 및 기판 위의 침착된 피쳐를 가열하여 기판 위에 전도성 피쳐를 형성하는 단계를 포함하는, 플렉소그래픽 및 그라비어 인쇄 공정을 사용하여 기판 위에 전도성 피쳐를 형성하는 공정.
이에 의해 본원에 완전히 참조로 포함되어 있는 미국 특허 출원 일련 번호 제15/339,399호는, 그 요약문에, 금속 나노 입자; 잉크 조성물에 원하는 점성도를 부여하고 금속 나노 입자의 소결 온도에서 증발하는, 점성이 있는 열 분해 가능한 액체; 선택적인 용매를 포함하고; 잉크 조성물은, 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 25 중량% 미만의 금속 함량을 갖고; 잉크 조성물은 약 20 내지 약 30℃의 온도에서 약 50 내지 약 200 센티푸아즈의 점성도를 갖는, 잉크 조성물을 기술한다. 잉크 조성물을 제조하고, 잉크 조성물을 인쇄하기 위한 공정. 잉크 조성물을 포함하는, 플렉소그래픽 인쇄 공정 또는 그라비어 인쇄 공정.
현재 이용 가능한 전도성 잉크는 이들의 의도된 목적에 적합하지만, 전도성 잉크 용도에 적합한 개선된 잉크에 대한 필요성이 남아있다. 비용이 적게 들고, 제조하기 용이하며, 인쇄 후 복잡성이 낮은 잉크를 제조하기 위한 대안 수단에 대한 필요성이 더 남아있다. 2차원 및 3차원 인쇄 용도 모두를 위한 전도성 잉크로 적합한 이러한 개선된 잉크에 대한 필요성이 더 남아있다.
상술한 미국 특허와 특허 공보 각각의 적절한 구성 요소와 공정 양상은 이들의 실시예에서 본 개시내용을 위해 선택될 수 있다. 또한, 이 출원 전반에서, 다양한 출판물, 특허, 및 공개된 특허 출원은 식별 인용(identifying citation)으로 불린다. 이 출원에 참조된 출판물, 특허, 및 공개된 특허 출원의 개시내용은, 본 발명이 속하는 이 기술의 수준을 보다 충분히 설명하기 위해 본 개시내용에 참조로 포함된다.
금속염; 선택적인 용매; 및 처리될 때까지 잉크 조성물에서 안정한, 안정한 성분을 포함하고, 처리시, 성분은 금속염을 환원시켜 금속을 형성하는 화합물을 형성하는, 잉크 조성물이 기술된다.
금속염; 개시제; 및 선택적인 용매를 포함하고; 처리시, 개시제는 금속염을 금속으로 환원시키는 화합물을 형성하는, 잉크 조성물이 기술된다.
또한, 금속염, 개시제, 및 선택적인 용매를 배합하여 잉크를 형성하는 단계를 포함하고; 처리시, 개시제는 금속염을 금속으로 환원시키는 화합물을 형성하는, 공정이 기술된다.
또한, 금속염, 개시제, 및 선택적인 용매를 포함하는 잉크 조성물을 제공하는 단계; 기판 위에 잉크 조성물을 침착시켜 침착된 피쳐를 형성하는 단계; 및 기판 위의 침착된 피쳐를 처리하는 단계를 포함하고, 개시제는 금속염을 금속으로 환원시켜 기판 위에 전도성 피쳐를 형성하는 화합물을 형성하는, 공정이 기술된다.
본원에서 분자 유기 반응성 잉크 조성물은, 금속염, 선택적인 용매, 및 처리될 때까지 잉크 조성물에서 안정한 성분을 포함하고, 처리시, 성분은 금속염을 환원시켜 금속을 형성하는 화합물을 형성한다. 특정 실시예에서, 안정한 성분은, 조사(irradiation), 실시예에서, 자외선 조사에 노출될 때까지 안정한 광개시제이다. 다른 실시예에서, 안정한 성분은, 예를 들어, 아조비스이소부티로니트릴(AIBN), 과산화물 등과 같이, 열로 트리거될 때까지 안정한 개시제이다. 특정 실시예에서, 잉크는 하나 이상의 은 염, 실시예에서, 질산은 또는 아세트산은, 및 개시제, 실시예에서, 광개시제 또는 열 개시제를 포함하고, 조사, 가열, 또는 다른 트리거링 이벤트(triggering event)시, 개시제는 은 염을 은 금속으로 환원시키는 라디칼을 형성한다. 실시예에서, 트리거는 열적 트리거와 대비해서 조사, 또는 광을 포함한다. 다른 실시예에서, 트리거는 열적 트리거를 포함한다.
실시예에서, 본원의 잉크 조성물은, 금속염; 선택적인 용매; 및 처리될 때까지 잉크 조성물에서 안정한, 안정한 성분을 포함하고, 처리시, 성분은 금속염을 환원시켜 금속을 형성하는 화합물을 형성한다.
실시예에서, 잉크 조성물은, 금속염; 개시제; 및 선택적인 용매를 포함하고; 처리시, 개시제는 금속염을 금속으로 환원시키는 화합물을 형성한다.
금속염.
본원의 실시예를 위해 선택된 금속염은 임의의 적합한 또는 원하는 금속을 포함할 수 있다. 실시예에서, 금속염은, 은, 코발트, 구리, 니켈, 금, 팔라듐, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 금속을 포함한다. 실시예에서, 금속염은, 은 염, 코발트 염, 구리 염, 니켈 염, 금 염, 팔라듐 염, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
실시예에서, 은은, 원소 은, 은 합금, 또는 이들의 조합물일 수 있다. 실시예에서, 은은, 순 은, 은 합금, 또는 은 화합물로 코팅되거나 또는 도금된 기본 재료일 수 있다. 예를 들어, 기본 재료는, 은 도금을 갖는 구리 플레이크일 수 있다. 은 합금은, Au, Cu, Ni, Co, Pd, Pt, Ti, V, Mn, Fe, Cr, Zr, Nb, Mo, W, Ru, Cd, Ta, Re, Os, Ir, Al, Ga, Ge, In, Sn, Sb, Pb, Bi, Si, As, Hg, Sm, Eu, Th, Mg, Ca, Sr, 및 Ba로부터 선택된 적어도 하나의 금속으로 형성될 수 있지만, 제한되지는 않는다.
실시예에서, 은 화합물은, (i) 하나 이상의 다른 금속, 및 (ii) 하나 이상의 비금속 중 어느 하나 또는 둘 모두를 포함할 수 있다. 적합한 다른 금속은, 예를 들어, Al, Au, Pt, Pd, Cu, Co, Cr, In, 및 Ni, 특히, 전이 금속, 예를 들어, Au, Pt, Pd, Cu, Cr, Ni, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 예시적인 금속 복합체는, Au-Ag, Ag-Cu, Au-Ag-Cu, 및 Au-Ag-Pd이다. 금속 복합체에서 적합한 비금속은, 예를 들어, Si, C, 및 Ge를 포함한다. 특정 실시예에서, 은은, 원소 은으로 이루어진다.
실시예에서, 금속은 원소 은만을 포함하거나 또는 다른 금속과의 복합체를 포함하는 은 복합체일 수 있다. 이러한 은 복합체는, (i) 하나 이상의 다른 금속 및 (ii) 하나 이상의 비금속 중 어느 하나 또는 둘 모두를 포함할 수 있다. 적합한 다른 금속은, 예를 들어, Al, Au, Pt, Pd, Cu, Co, Cr, In 및 Ni, 예를 들어, 전이 금속, 예를 들어, Au, Pt, Pd, Cu, Cr, Ni 및 이들의 혼합물을 포함한다. 예시적인 금속 복합체는, Au-Ag, Ag-Cu, Au-Ag-Cu 및 Au-Ag-Pd이다. 은 복합체에서 적합한 비금속은, 예를 들어, Si, C 및 Ge를 포함한다. 은 복합체의 다양한 은이 아닌 성분은, 예를 들어, 약 0.01 중량% 내지 약 99.9 중량%, 약 10 중량% 내지 약 90 중량%의 양으로 존재할 수 있다. 실시예에서,은 복합체는, 은과 하나, 둘 또는 그 이상의 다른 금속으로 이루어진 금속 합금이고, 은은, 예를 들어, 중량 기준으로 복합체의 적어도 약 20%, 또는 중량 기준으로 복합체의 약 50% 초과를 포함한다. 달리 기재되지 않는 한, 은 함유 복합체의 성분에 대해서 본원에 열거된 중량 퍼센트는 안정화제를 포함하지 않는다.
은 복합체로 이루어진 은은, 예를 들어, (i) 은 화합물 {또는 은(I) 이온 함유 화합물과 같은 화합물); 및 (ii) 환원 단계 동안 다른 금속염(또는 염들) 또는 다른 비금속(또는 비금속들)의 혼합물을 사용하여, 만들어질 수 있다.
금속염은 임의의 적합한 또는 원하는 양으로 잉크 조성물에 존재할 수 있다. 실시예에서, 금속염은, 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 5 내지 약 75 중량%, 또는 약 10 내지 약 50 중량%, 또는 약 15 내지 약 40 중량%의 양으로 잉크 조성물에 존재한다.
임의의 적합한 또는 원하는 금속염이 선택될 수 있다. 임의의 적합한 또는 원하는 금속이 본원에서 상술된 금속을 포함하는 금속염을 위해 사용될 수 있다. 실시예에서, 금속염은, 코발트, 은, 구리, 니켈, 금, 팔라듐, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 금속을 포함한다. 실시예에서, 금속염은, 금속 벤조산염, 금속 할로겐화물, 금속 탄산염, 금속 시트르산염, 금속 요오드산염, 금속 요오드화물, 금속 아질산염, 금속 질산염, 금속 아세트산염, 금속 인산염, 금속 황산염, 금속 황화물, 금속 트리플루오로아세트산염, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
실시예에서, 금속염은, 질산은, 아세트산은, 플루오르화은, 은 트리플레이트(silver triflate), 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 요소를 포함한다.
안정한 성분/개시제.
잉크 조성물은 처리될 때까지 잉크 조성물에서 안정한, 안정한 성분을 포함하고, 처리시, 성분은 금속염을 환원시켜 금속을 형성하는 화합물을 형성한다.
실시예에서, 안정한 성분은 개시제이고, 처리시, 개시제는 금속염을 금속으로 환원시키는 화합물, 예를 들어, 라디칼을 형성한다. 임의의 적합한 또는 원하는 개시제가 본원의 실시예를 위해 선택될 수 있다. 특정 실시예에서, 개시제는 열적으로 활성화되지 않은 개시제이고, 처리는 비열적 트리거(non-thermal trigger), 실시예에서, 조사, 실시예에서, 자외선광 조사이다. 다른 실시예에서, 개시제는 열적 개시제이고, 처리는 열적 (열) 트리거이다.
실시예에서, 안정한 성분은, 광개시제, 열 트리거 개시제, 방사선 개시 광개시제, 실시예에서, 자외선 개시 광개시제, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 개시제이다.
따라서, 실시예에서, 안정한 성분은 광개시제이고, 처리시, 광개시제는 금속염을 금속으로 환원시키는 라디칼을 형성한다.
실시예에서, 안정한 성분은 광개시제이고, 조사시, 광개시제는 금속염을 금속으로 환원시키는 라디칼을 형성한다.
실시예에서, 안정한 성분은 열 트리거 개시제 또는 열 개시제(또는 열적으로 활성화된 개시제)이고, 가열시, 열적으로 활성화된 개시제는 금속염을 금속으로 환원시키는 라디칼을 형성한다.
임의의 적합한 또는 원하는 개시제가 본원의 잉크 조성물을 위해 선택될 수 있다. 실시예에서, 개시제는, 과산화수소, 2,2'-아조비스-[2-메틸-프로판이미드아미드] 디하이드로클로라이드, 아조비스이소부티로니트릴, 과산화 벤조일, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
안정한 성분, 실시예에서, 광개시제는 임의의 적합한 또는 원하는 양으로 잉크 조성물에 존재할 수 있다. 실시예에서, 안정한 성분은, 잉크 조성물에 약 0.5 내지 약 2, 또는 약 0.8 내지 약 1.5, 또는 약 1 내지 약 1.2 몰농도(molarity)의 금속염 또는, 실시예에서, 은 염의 양으로 존재한다.
용매.
잉크 조성물은 용매를 포함할 수 있다. 임의의 적합한 또는 원하는 용매가 선택될 수 있다. 실시예에서, 용매는 물 또는 물과 추가 용매의 조합물이다. 추가 용매는, 추가 용매가 물과 혼화될 수 있으면, 임의의 적합한 또는 원하는 용매일 수 있다.
실시예에서, 용매는, 물, 유기 용매, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 특정 실시예에서, 용매는, 물, 알코올, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
적합한 물 혼화성 용매(water-miscible solvent)는, 부탄올, 아세트알데히드, 아세톤, 아세토니트릴, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 2-부톡시에탄올, 디에탄올아민, 디에틸렌트리아민, 디메틸포름아미드, 디메톡시에탄, 디메틸 술폭시드, 1,4-디옥산, 에탄올, 에틸아민, 에틸렌 글리콜, 포름산, 푸르푸릴 알코올, 글리세롤, 메탄올, 메틸 디에탄올아민, 1-프로판올, 1,3-프로판디올, 1,5-펜탄디올, 2-프로판올, 프로필렌 글리콜, 피리딘, 테트라하이드로퓨란, 트리에틸렌 글리콜, 테트라하이드로퓨란, 및 이들의 조합물을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
용매는 임의의 적합한 또는 원하는 양으로 잉크 조성물에 존재할 수 있다. 실시예에서, 용매는, 잉크 조성물 복합체에 잉크의 총 중량을 기준으로, 약 10 내지 약 90 중량%, 또는 약 20 내지 약 60 중량%, 또는 약 25 내지 약 40 중량%의 양으로 존재한다.
잉크 조성물은 실온에서 안정하다. 실온은, 예를 들어, 약 20 내지 약 25℃일 수 있다. 실시예에서, 잉크 조성물은, 상승된 온도, 실시예에서, 약 30 내지 약 130℃, 또는 약 40 내지 약 100℃, 또는 약 60 내지 약 80℃의 상승된 온도에서 안정하다. 따라서, 잉크는 실온 또는 상승된 온도에서 저장될 수 있고, 은 염을 환원시키는 화합물을 형성하도록 안정한 성분을 트리거하기 위해 처리될 때까지 안정한 상태로 유지될 수 있다. 실시예에서, 처리는 비열적 처리, 실시예에서, 조사, 특정 실시예에서는, 자외선 조사이다.
잉크 조성물은 임의의 적합한 공정, 예를 들어, 성분들의 간단한 혼합에 의해 제조될 수 있다. 하나의 공정은, 모든 잉크 성분을 함께 혼합하고, 혼합물을 여과하여 잉크를 얻는 단계를 수반한다. 잉크는 성분들을 혼합하고, 요망되면 가열하며, 여과시킨 다음, 혼합물에 임의의 원하는 추가 첨가제를 첨가하고, 실온에서 균질한 혼합물이 수득될 때까지 적당히 교반하면서, 실시예에서, 약 5 내지 약 10분, 최대 약 24시간 혼합하여 제조될 수 있다. 대안적으로, 선택적인 잉크 첨가제는, 잉크 제조 공정 동안 다른 잉크 성분들과 혼합될 수 있고, 이 공정은, 모든 성분들을 혼합하고, 요망되면 가열하며, 여과하는 것과 같은, 임의의 원하는 절차에 따라 일어난다.
실시예에서, 잉크 조성물은, 금속염, 개시제, 및 선택적인 용매를 배합하여 잉크를 형성하는 단계를 포함하고; 처리시, 개시제는 금속염을 금속으로 환원시키는 화합물을 형성하는, 공정에 의해 제조된다.
잉크 조성물은 임의의 적합한 또는 원하는 인쇄 공정에 사용될 수 있다. 분자 유기 반응성 잉크 조성물은 임의의 적합한 또는 원하는 방법에 의해 침착될 수 있다. 실시예에서, 분자 유기 반응성 잉크 조성물은, 분자 유기 반응성 잉크 조성물을 기판, 실시예에서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름 위에 코팅하는 단계, 처리시, 금속염이 금속으로 환원되는, 코팅된 잉크를 처리하는 단계, 및 선택적으로, 생성된 층의 저항률(resistivity)을 측정하는 단계를 포함하는 방법에 의해 침착될 수 있다.
실시예에서, 본원에서 기판 위에 전도성 피쳐를 형성하는 공정은, 본 발명의 잉크 조성물을 제공하는 단계; 기판 위에 잉크 조성물을 침착시켜 침착된 피쳐를 형성하는 단계; 및 기판 위의 침착된 피쳐를 처리, 실시예에서, 조사, 실시예에서, 자외선광을 조사하여, 기판 위에 전도성 피쳐를 형성하는 단계를 포함한다. 실시예에서, 기판 위에 전도성 피쳐를 형성하는 공정은, 잉크젯 인쇄 공정, 2차원 인쇄 공정, 3차원 인쇄 공정, 플렉소그래픽 인쇄 공정, 그라비어 인쇄 공정, 또는 이들의 조합을 포함한다.
실시예에서, 본원의 공정은, 본 발명의 잉크 조성물을 제공하는 단계; 기판 위에 잉크 조성물을 침착시켜 침착된 피쳐, 잉크 상, 또는 이들의 조합물을 형성하는 단계를 포함한다. 실시예에서, 공정은, 기판 위의 침착된 피쳐를 조사 또는 이와 달리 처리하여, 기판 위에 전도성 피쳐를 형성하는 단계를 더 포함한다. 특정 실시예에서, 공정은, 실온 또는 실온보다 높은 상승된 온도에서, 침착된 피쳐를 조사, 실시예에서, 자외선 조사에 노출시키는 단계를 포함한다.
따라서, 짧은 잉크 형성 단계에서 잉크 성분의 간단한 혼합 및 금속 구조를 제공하기 위한 침착된 잉크의 간단한 처리로, 본원의 잉크 조성물로부터, 금속 구조, 실시예에서, 은 구조를 형성하기 위한 잉크 조성물과 방법이 제공된다. 실시예에서, 잉크 성분은 상업적으로 입수 가능한 재료로부터 선택될 수 있다.
실시예에서, 본원의 공정은, 금속염, 개시제, 및 선택적인 용매를 포함하는 잉크 조성물을 제공하는 단계; 기판 위에 잉크 조성물을 침착시켜 침착된 피쳐를 형성하는 단계; 및 기판 위의 침착된 피쳐를 처리하는 단계를 포함하고, 개시제는, 금속염을 금속으로 환원시켜 기판 위에 전도성 피쳐를 형성하는 화합물을 형성한다.
실시예에서, 본원의 공정은, 금속염; 선택적인 용매; 및 처리될 때까지 잉크 조성물에서 안정한, 안정한 성분을 포함하고, 처리시, 성분은 금속염을 환원시켜 금속을 형성하는 화합물을 형성하는, 잉크 조성물을 제공하는 단계; 잉크 조성물을 기판 위에 침착시켜 침착된 피쳐를 형성하는 단계; 및 기판 위의 침착된 피쳐를 처리하여 기판 위에 전도성 피쳐를 형성하는 단계를 포함한다.
침착된 피쳐를 처리하는 단계는, 임의의 적합한 또는 원하는 방법, 실시예에서, 인쇄된 상으로부터 전도성 피쳐가 형성되도록 하는 방법을 포함할 수 있다. 실시예에서, 침착된 피쳐를 처리하는 단계는, 조사, 실시예에서 자외선 조사로, 안정한 성분, 실시예에서 광개시제가, 환원성 화합물, 실시예에서 라디칼을 형성하도록 허용하여, 기판 위의 금속염을 금속으로 환원시켜 전도성 피쳐를 형성하는, 단계를 포함한다. 실시예에서, 처리 단계는, 비열적 처리, 예를 들어, 광 처리, 실시예에서는, 자외선 조사를 이용한 처리를 포함한다. 다른 실시예에서, 처리는 가열을 포함한다.
잉크의 처리는, 임의의 원하는 또는 유효 파장에서, 일 실시예에서 적어도 약 200 나노미터, 그리고 일 실시예에서는 약 480 나노미터 이하의 파장에서, 파장은 이들 범위를 벗어날 수 있지만, 화학 방사선(actinic radiation)에 잉크 상을 노출시켜 실행될 수 있다. 실시예에서, 잉크의 처리는, 임의의 또는 유효 파장에서, 예를 들어, 약 100 나노미터 내지 약 600 나노미터, 예를 들어, 약 150 나노미터 내지 약 550 나노미터 또는 약 200 나노미터 내지 약 480 나노미터에서, 파장은 이들 범위를 벗어날 수 있지만, 화학 방사선에 잉크를 노출시켜 실행될 수 있다. 화학 방사선에 대한 노출은, 임의의 원하는 또는 유효 기간 동안, 일 실시예에서 적어도 약 0.2초 동안, 다른 실시예에서는 적어도 약 1초 동안, 또 다른 실시예에서는 적어도 약 5초 동안, 그리고 일 실시예에서는 약 30초 이하 동안, 다른 실시예에서는 약 15초 이하 동안일 수 있고, 노출 기간은 이들 범위를 벗어날 수 있다.
실시예에서, 처리는 비열적 조사, 실시예에서는 광 조사, 추가 실시예에서는 자외선 조사를 포함한다.
잉크 조성물로부터 전기적으로 전도성인 요소와 같은 전도성 피쳐의 제조는, 2차원 인쇄 공정, 3차원 인쇄 공정, 플렉소그래픽 및 그라비어 인쇄 공정을 포함하는 임의의 적합한 침착 기술을 사용하여 기판 위에 조성물을 침착시켜 수행될 수 있고, 그 중에서도 특히, 기판 위에 다른 선택적인 층 또는 층들의 형성 전 또는 형성 이후에 임의의 적절한 시간에, 수행될 수 있다. 따라서, 기판 위 잉크 조성물의 침착은, 기판 위에 또는 층상 재료, 예를 들어, 반도체 층 및/또는 절연 층을 이미 함유하고 있는 기판 위에서 일어날 수 있다.
금속 피쳐가 침착되는 기판은, 실리콘, 유리판, 플라스틱 필름, 시트, 직물, 또는 종이를 포함하는 임의의 적합한 기판일 수 있다. 구조적으로 유연성이 있는 디바이스에 대해서, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리이미드 시트 등과 같은 플라스틱 기판이 사용될 수 있다. 기판의 두께는, 약 10 마이크로미터 내지 10 밀리미터 남짓(over)과 같은, 임의의 적절한 두께일 수 있지만, 이에 제한되지 않고, 예시적인 두께는, 특히 유연한 플라스틱 기판에 대해서, 약 50 마이크로미터 내지 약 2 밀리미터이고, 유리 또는 실리콘과 같은 강성 기판에 대해서는 약 0.4 내지 약 10 밀리미터이다.
침착된 잉크 조성물은, 임의의 적합한 또는 원하는 온도, 예를 들어, 약 70℃ 내지 약 200℃, 또는 예를 들어, 용매 증발을 보조하는 데 충분한 임의의 온도로 선택적으로 가열될 수 있다. 가열 온도는 이전에 침착된 층들 또는 기판의 특성에 불리한 변화를 일으키지 않는 온도이다. 실시예에서, 낮은 가열 온도의 사용은 200℃ 이하의 어닐링 온도를 갖는 저비용 플라스틱 기판의 사용을 허용한다. 본원에 상술된 바와 같이, 가열 온도는 또한 점성 열 분해 가능한 액체가 분해 또는 증발하는 온도이다. 실시예에서, 본원의 잉크 조성물은, 금속염이 열적 처리에 대한 필요 없이, 안정한 성분의 비가열 조사(non-heat irradiation)에 의해 환원되어 라디칼과 같은 환원성 화합물을 형성하기 때문에, 가열 단계를 필요로 하지 않는다.
가열 단계가 선택되면, 가열은, 약 0.01초 내지 약 10시간과 같은, 임의의 적절한 또는 원하는 시간 동안일 수 있다. 가열은 공기, 불활성 대기, 예를 들어, 질소 또는 아르곤 하에서, 또는 환원성 대기에서, 예를 들어, 약 1 내지 약 20 부피%의 수소를 함유하는 질소 하에서 수행될 수 있다. 가열은, 정상 대기압 하에서 또는 예를 들어, 약 1000 mbar 내지 약 0.01 mbar의 감압에서 또한 수행될 수 있다.
가열은, 1) 용매의 증발 및/또는 (2) 임의의 선택적인 안정화제의 제거, 및/또는 (3) 금속의 어닐링을 위해 가열된 재료 또는 기판에 충분한 에너지를 부여할 수 있는 임의의 기술을 포함한다. 가열 기술의 예는, 열적 가열(예를 들어, 핫 플레이트, 오븐, 및 버너), 적외선("IR"), 레이저 광선, 플래시 광, 마이크로파 방사선, 또는 자외선("UV"), 또는 이들의 조합을 포함한다.
실시예에서, 생성된 전기적으로 전도성인 라인은, 약 0.025 내지 약 10 마이크로미터, 또는 약 0.03 내지 약 5 마이크로미터 범위의 두께를 갖는다. 특정 실시예에서, 생성된 전기적으로 전도성인 라인은 약 0.04 내지 약 2.5 마이크로미터의 두께를 갖는다. 실시예에서, 잉크 조성물은, 약 0.05 내지 약 1 마이크로미터의 인쇄된 상 라인 두께에서 약 2,500 내지 약 250,000 S/cm의 가열 후 벌크 전도도를 갖는 인쇄된 상을 제공한다.
실시예에서, 본원의 잉크 조성물은, 약 10,000 S/cm를 초과하는 벌크 전도도를 갖는다. 침착된 잉크 조성물을 가열하여 생산된 결과적인 금속 소자(metal element)의 전도도는, 예를 들어, 약 100 지멘스/센티미터 (S/cm) 초과, 약 1,000 S/cm 초과, 약 2,000 S/cm 초과, 약 5,000 S/cm 초과, 약 10,000 S/cm 초과, 또는 약 50,000 S/cm 초과이다.
생성된 소자(element)는, 박막 트랜지스터, 유기 발광 다이오드, RFID 태그, 광전지, 디스플레이, 인쇄된 안테나, 및 전도성 소자 또는 부품들을 요구한 기타 전자 디바이스와 같은 전자 디바이스에서, 전극, 전도성 패드, 인터커넥트, 전도성 라인, 전도성 트랙 등과 같은 임의의 적합한 또는 원하는 용도를 위해 사용될 수 있다.
실시예
다음 예는 본 개시내용의 다양한 종을 추가로 정의하기 위해 제출된다. 이들 예는 단지 예시적일 것으로 의도되고 본 개시내용의 범위를 제한하려고 의도되지 않는다. 또한, 달리 명시되지 않는 한, 부(part)와 백분율(percentage)은 중량을 기준으로 한다.
예 1
예언 예 1. 바이알에, 질산은(1.69 그램, 0.01 몰)이 첨가된 다음, 물(2 밀리리터)이 첨가된다. 여기에, 과산화수소 용액(2 밀리리터, 30 %w/w)이 첨가된 다음, 5분 동안 교반된다. 생성된 잉크는 임의의 적합한 또는 원하는 수단에 의해 도포될 수 있다. 실시예에서, 생성된 잉크는 그라비어/플렉소그래픽 잉크로 잉크 분사, 에어로졸 분사, 또는 도포될 수 있고, 다음으로, 자외선 조사와 같은 조사에 노출되어 은 금속을 제공할 수 있다.
예 2
예언 예 2. 바이알에, 질산은(1.69 그램, 0.01 몰)이 첨가된 다음, 물(1 밀리리터)와 메탄올(1 밀리리터)가 첨가된다. 여기에, 2,2'-아조비스-[2-메틸-프로판이미드아미드] 디하이드로클로라이드(AIBN56 WSP)(1.62 그램, 0.01 몰)이 첨가된 다음, 5분 동안 교반된다. 생성된 잉크는 임의의 적합한 또는 원하는 수단에 의해 도포될 수 있다. 실시예에서, 생성된 잉크는 그라비어/플렉소그래픽 잉크로 잉크 분사, 에어로졸 분사, 또는 도포될 수 있고, 다음으로, 자외선 조사와 같은 조사에 노출되어 은 금속을 제공할 수 있다.
상기 개시되고 이와 다른 다양한 특징과 기능, 또는 그 대안들은, 바람직하게는 많은 기타 다른 시스템 또는 애플리케이션으로 결합될 수 있는 것으로 이해될 것이다. 또한, 다양한 현재 예견되지 못하거나 예상되지 못한 대안, 수정, 변형 또는 개선은, 이후에 당업자에 의해 이루어질 수 있고, 이들은 또한 다음 청구항에 의해 포함될 것으로 의도된다. 청구항에 구체적으로 기재되어 있지 않는 한, 청구항의 단계 또는 구성요소는, 임의의 특별한 순서, 번호, 위치, 크기, 모양, 각도, 색, 또는 재료에 관해서, 명세서 또는 임의의 다른 청구항으로부터 암시되거나 또는 나타나지 않아야 한다.

Claims (20)

  1. 금속염;
    선택적인 용매; 및
    처리될 때까지 잉크 조성물에서 안정적인 안정한 성분;으로 이루어진 잉크 조성물로서,
    처리 시, 상기 성분은 상기 금속염을 환원시켜 금속을 형성하는 화합물을 형성하고,
    상기 안정한 성분은 열적 개시제인 잉크 조성물.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속염은 은염, 코발트염, 구리염, 니켈염, 금염, 팔라듐염, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 잉크 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속염은 금속 벤조산염, 금속 할로겐화물, 금속 탄산염, 금속 시트르산염, 금속 요오드산염, 금속 요오드화물, 금속 아질산염, 금속 질산염, 금속 아세트산염, 금속 인산염, 금속 황산염, 금속 황화물, 금속 트리플루오로아세트산염, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 잉크 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속염은 질산은, 아세트산은, 플루오르화은, 은 트리플레이트(silver triflate), 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 요소를 포함하는 잉크 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    가열 시, 상기 열적 개시제는 상기 금속염을 금속으로 환원시키는 라디칼을 형성하는 잉크 조성물.
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 안정한 성분은 과산화수소, 2,2'-아조비스-[2-메틸-프로판이미드아미드]디하이드로클로라이드, 아조비스이소부티로니트릴, 과산화 벤조일, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 개시제인 잉크 조성물.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 용매는 물, 유기 용매, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 잉크 조성물.
  10. 금속염, 열적 개시제, 및 선택적인 용매로 이루어진 성분을 배합하여 잉크를 형성하는 단계를 포함하는 잉크의 형성 방법으로서,
    처리 시, 상기 열적 개시제는 상기 금속염을 금속으로 환원시키는 화합물을 형성하는 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 금속염은 은염, 코발트염, 구리염, 니켈염, 금염, 팔라듐염, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 금속염은 금속 벤조산염, 금속 할로겐화물, 금속 탄산염, 금속 시트르산염, 금속 요오드산염, 금속 요오드화물, 금속 아질산염, 금속 질산염, 금속 아세트산염, 금속 인산염, 금속 황산염, 금속 황화물, 금속 트리플루오로아세트산염, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 금속염은 질산은, 아세트산은, 플루오르화은, 은 트리플레이트, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 요소를 포함하는 방법.
  14. 청구항 10에 있어서,
    가열 시, 상기 열적 개시제는 상기 금속염을 금속으로 환원시키는 라디칼을 형성하는 방법.
  15. 금속염, 열적 개시제, 및 선택적인 용매로 이루어진 잉크 조성물을 제공하는 단계;
    기판 위에 상기 잉크 조성물을 침착시켜 침착된 피쳐(deposited feature)를 형성하는 단계; 및
    상기 기판 위의 상기 침착된 피쳐를 처리하는 단계;를 포함하는 기판 위에 침착된 피쳐를 형성하는 방법으로서,
    상기 열적 개시제는 상기 금속염을 금속으로 환원시켜 상기 기판 위에 전도성 피쳐(conductive feature)를 형성하는 화합물을 형성하는 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 침착된 피쳐를 처리하는 단계는 가열을 포함하며, 상기 열적 개시제는 상기 금속염을 금속으로 환원시키는 라디칼을 형성하는 방법.
  17. 삭제
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 금속염은 은염, 코발트염, 구리염, 니켈염, 금염, 팔라듐염, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
  19. 청구항 15에 있어서,
    상기 금속염은 금속 벤조산염, 금속 할로겐화물, 금속 탄산염, 금속 시트르산염, 금속 요오드산염, 금속 요오드화물, 금속 아질산염, 금속 질산염, 금속 아세트산염, 금속 인산염, 금속 황산염, 금속 황화물, 금속 트리플루오로아세트산염, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
  20. 청구항 15에 있어서,
    상기 개시제는 과산화수소, 2,2'-아조비스-[2-메틸-프로판이미드아미드]디하이드로클로라이드, 아조비스이소부티로니트릴, 과산화 벤조일, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10814659B2 (en) 2018-06-28 2020-10-27 Xerox Corporation Methods for printing conductive objects
WO2023287385A2 (en) * 2021-07-14 2023-01-19 Yildiz Teknik Üniversitesi A method for producing conductive ink
CN114774892A (zh) * 2022-03-03 2022-07-22 华中科技大学 一种紫外激光诱导高分子薄膜局部图案化和金属化的方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160057866A1 (en) * 2014-08-19 2016-02-25 Jsr Corporation Metal film forming method and conductive ink used in said method

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7270694B2 (en) 2004-10-05 2007-09-18 Xerox Corporation Stabilized silver nanoparticles and their use
US7691294B2 (en) 2005-03-04 2010-04-06 Inktec Co., Ltd. Conductive inks and manufacturing method thereof
JP4993869B2 (ja) * 2005-03-18 2012-08-08 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 金属微粒子分散体の製造方法
US7498117B2 (en) * 2005-10-31 2009-03-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. System and method for radiation imaging by in-situ particle formation
ATE484532T1 (de) * 2007-03-30 2010-10-15 M Real Oyj Gepfropfter interpolymerlatex und herstellungsverfahren dafür
US7789935B2 (en) 2008-05-23 2010-09-07 Xerox Corporation Photochemical synthesis of metallic nanoparticles for ink applications
US8765025B2 (en) 2010-06-09 2014-07-01 Xerox Corporation Silver nanoparticle composition comprising solvents with specific hansen solubility parameters
WO2013036519A1 (en) 2011-09-06 2013-03-14 Henkel Corporation Conductive material and process
CN102675963B (zh) * 2011-10-25 2014-07-09 无锡尚宝生物科技有限公司 一种纳米颗粒导电墨水的连续制备方法
US9725614B2 (en) 2013-04-19 2017-08-08 Xerox Corporation Conductive ink compositions and methods for preparation of stabilized metal-containing nanoparticles
WO2015010198A1 (en) 2013-07-24 2015-01-29 National Research Council Of Canada Process for depositing metal on a substrate
DE112015000622B4 (de) 2014-02-03 2023-09-28 Du Pont China Ltd. Zusammensetzungen zum Hochgeschwindigkeitsdrucken leitfähiger Materialien für elektrische Schaltungsanwendungen und diese betreffende Verfahren
US20150240101A1 (en) 2014-02-24 2015-08-27 Xerox Corporation High silver content nanosilver ink for gravure and flexographic printing applications
US9752040B2 (en) 2015-01-12 2017-09-05 Xerox Corporation Nanosilver ink compositions comprising polystyrene additives
US9486996B2 (en) 2015-02-25 2016-11-08 Xerox Corporation Gravure printing process using silver nanoparticle inks for high quality conductive features
US10563079B2 (en) 2016-03-04 2020-02-18 Xerox Corporation Silver nanoparticle ink
US10539875B2 (en) * 2016-06-24 2020-01-21 Case Western Reserve University Ketyl radical induced photoreduction of graphene oxide; grafting of metal nanoparticles on graphene by photoreduction
EP3354629A1 (en) 2017-01-31 2018-08-01 Centre National De La Recherche Scientifique Material having a metal layer and a process for preparing this material

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160057866A1 (en) * 2014-08-19 2016-02-25 Jsr Corporation Metal film forming method and conductive ink used in said method

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