TW201425487A - 導電的,金屬和半導體油墨組成物 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種代表性可印刷組成物,其包含以下之液體或凝膠懸浮液:複數個金屬粒子;複數個半導體粒子;及第一溶劑。該複數個粒子亦可包含金屬與半導體之合金。另一代表性可印刷組成物包含以下之液體或凝膠懸浮液:複數個導電粒子;第一溶劑,其包含多元醇或其混合物,諸如甘油;及第二溶劑,其包含羧酸或二羧酸或其混合物,諸如戊二酸。本發明提供另一種代表性可印刷組成物,其包含以下之液體或凝膠懸浮液:複數個實質上球形半導體粒子;及第一溶劑,其包含多元醇或其混合物,諸如甘油;及不同於該第一溶劑之第二溶劑,該第二溶劑包含羧酸或二羧酸或其混合物,諸如戊二酸。
Description
本發明一般而言係關於導電油墨組成物及用於製造導體之聚合物、沉積方法及所得設備。
許多導電油墨包括於黏合劑或黏合介質中之微粒金屬,諸如銀或鋁。儘管該等油墨產生實質上導電且具有相當低電阻抗(或電阻)之導體(固化時),但當該等油墨用於黏結其他第二導體時,用於該等導電油墨之固化溫度可超過該等第二導體之熔融溫度且無法使用。另外,該等導電油墨可能不適於直接與諸如矽之半導體基板形成歐姆接觸。相反,該等導電油墨典型地用於形成用以與作為積體電路封裝之一部分所產生之金屬接觸耦接之電路板跡線,其中在半導體晶圓經製造成複數個離散積體電路時,先前已在鑄造廠在無塵室條件下形成與半導體基板之任何歐姆接觸,諸如經由金屬之氣相沉積或濺鍍。
用於與半導體基板形成歐姆接觸之該等製造技術在規模上不適於大於半導體晶圓之裝置。另外,視加工技術而定,半導體基板之一些部分可能損失或變形,此在試圖保留半導體基板之特定形狀(諸如實質上球形)時可為顯著的。
因此,仍需要一種可印刷且當退火、合金化或另外固化時產生所得導體之導電油墨、聚合物或組成物,該所得導體為穩定的,固定在
適當位置且能夠在低於其他第二導體熔點之溫度下提供與該等第二導體電連接。亦需要各種方法及組成物以產生與半導體基板之直接歐姆接觸及與其他導體之黏結,且進一步提供相當低之電阻抗(或電阻)。另外,仍需要該種組成物能夠在相當較低之加工溫度下退火或固化為穩定導體,且適於多種應用,諸如用於照明設備及光伏打面板。
代表性具體實例提供一種「金屬與半導體奈米粒子油墨」及「金屬奈米粒子油墨」,亦即金屬奈米粒子或金屬奈米粒子與半導體奈米粒子(以及在所選具體實例中金屬微粒及/或半導體微粒)之液體或凝膠懸浮液,其能夠諸如經由例如且不限於網版印刷或柔版印刷來印刷以當退火時產生實質上穩定之導體。
一種代表性組成物包含:複數個金屬奈米粒子;複數個半導體奈米粒子;及第一溶劑。
在一代表性具體實例中,該複數個金屬奈米粒子在任何維度上之尺寸在約5nm與約1.0μ之間;該複數個半導體奈米粒子在任何維度上之尺寸在約5nm與約1.5μ之間。在另一代表性具體實例中,複數個金屬奈米粒子在任何維度上之尺寸在約5nm與約200nm之間且複數個半導體奈米粒子在任何維度上之尺寸在約5nm與約200nm之間。在另一代表性具體實例中,組成物進一步包含複數個在任何維度上之尺寸在約1μ與約20μ之間的金屬微粒,且亦可進一步包含複數個在任何維度上之尺寸在約1μ與約20μ之間的半導體微粒。
在一代表性具體實例中,複數個金屬奈米粒子及複數個半導體奈米粒子之每一奈米粒子均包含金屬與半導體之合金。
在另一代表性具體實例中,複數個半導體奈米粒子之每一半導體奈米粒子均進一步包含摻雜半導體。舉例而言,複數個半導體奈米粒
子之每一半導體奈米粒子均可進一步包含選自由以下組成之群的摻雜劑:硼、砷、磷、鎵及其混合物。
在一代表性具體實例中,複數個金屬奈米粒子包含至少一種選自由以下組成之群的金屬:鋁、銅、銀、金、鎳、鈀、錫、鉑、鉛、鋅、鉍、其合金及其混合物。
又在一代表性具體實例中,複數個半導體奈米粒子包含至少一種選自由以下組成之群的半導體:矽、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、GaP、InAlGaP、InAlGaP、AlInGaAs、InGaNAs、AlInGaSb及其混合物。更通常地,在一代表性具體實例中,複數個半導體奈米粒子包含至少一種選自由以下組成之群的半導體:矽、鍺及其混合物;二氧化鈦、二氧化矽、氧化鋅、氧化銦錫、氧化銻錫及其混合物;II至VI族半導體,其為至少一種二價金屬(鋅、鎘、汞及鉛)與至少一種二價非金屬(氧、硫、硒及碲)之化合物,諸如氧化鋅、硒化鎘、硫化鎘、硒化汞及其混合物;III至V族半導體,其為至少一種三價金屬(鋁、鎵、銦及鉈)與至少一種三價非金屬(氮、磷、砷及銻)之化合物,諸如砷化鎵、磷化銦及其混合物;及IV族半導體,包括氫端矽、碳、鍺及α-錫,及其組合。
在一代表性具體實例中,複數個金屬奈米粒子之至少一些奈米粒子經鈍化。舉例而言,在一代表性具體實例中,複數個金屬奈米粒子之至少一些奈米粒子經選自由以下組成之群的至少部分塗層鈍化:苯并三唑、磷酸鋅、二硫代磷酸鋅、鞣酸、六氟乙醯基丙酮及其混合物。
在另一代表性具體實例中,組成物可進一步包含抗氧化劑。舉例而言,在一代表性具體實例中,組成物可進一步包含選自由以下組成之群的抗氧化劑:N,N-二乙基羥基胺、抗壞血酸、肼、己胺、苯二胺及其混合物。
在一代表性具體實例中,第一溶劑包含至少一種選自由以下
組成之群的溶劑:水;醇,諸如甲醇、乙醇、N-丙醇(包括1-丙醇、2-丙醇(異丙醇或IPA)、1-甲氧基-2-丙醇)、丁醇(包括1-丁醇、2-丁醇(異丁醇))、戊醇(包括1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇)、己醇(包括1-己醇、2-己醇、3-己醇)、辛醇、N-辛醇(包括1-辛醇、2-辛醇、3-辛醇)、四氫糠醇(tetrahydrofurfuryl alcohol,THFA)、環己醇、環戊醇、萜品醇;內酯,諸如丁基內酯;醚,諸如甲基乙基醚、乙醚、乙基丙基醚及聚醚;酮,包括二酮類及環酮類,諸如環己酮、環戊酮、環庚酮、環辛酮、丙酮、二苯甲酮、乙醯基丙酮、苯乙酮、環丙酮、異佛爾酮、甲基乙基酮;酯,諸如乙酸乙酯、己二酸二甲酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、戊二酸二甲酯、丁二酸二甲酯、乙酸甘油酯、羧酸酯;碳酸酯,諸如碳酸伸丙酯;多元醇(或液體多元醇)、甘油及其他聚合多元醇或二醇,諸如甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇(etohexadiol)、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇;羧酸,包括烷基羧酸及較高級別羧酸(諸如二羧酸、三羧酸等),諸如甲酸、乙酸、苯六甲酸、氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、苯甲酸、三氟乙酸、丙酸、丁酸;乙二酸(ethanedioic(oxalic)acid);丙二酸(propanediol(malonic)acid)、丁二酸(butanedioic(succinic)acid)、戊二酸(pentanedioic(glutaric)acid)、己二酸(hexanedioic(adipic)acid)、庚二酸(heptanedioic(pimelic)acid)、辛二酸(octanedioic(suberic)acid)、壬二酸(nonanedioic(azelaic)acid)、癸二酸(decanedioic(sebacic)acid)、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸(tridecanedioic(brassylic)acid)、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸(hexadecanedioic(thapsic)acid)、十八烷二酸;四甲基脲、n-甲基吡咯啶酮、乙腈、四氫呋喃(tetrahydrofuran,THF)、二甲基甲醯胺(dimethyl formamide,DMF)、N-甲基甲醯胺(N-methyl formamide,NMF)、
二甲亞碸(dimethyl sulfoxide,DMSO);亞硫醯氯;硫醯氯;及其混合物;酸,包括有機酸(除羧酸、二羧酸、三羧酸、烷基羧酸等以外),諸如鹽酸、硫酸、碳酸;及鹼,諸如氫氧化銨、氫氧化鈉、氫氧化鉀;及其混合物。
在另一代表性具體實例中,第一溶劑包含多元醇或其混合物。舉例而言,在一代表性具體實例中,第一溶劑包含選自由以下組成之群的多元醇:甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇及其混合物。
在另一代表性具體實例中,第一溶劑包含任何類型之羧酸,亦即具有羧基之任何化合物(亦即R-COOH,其中「R」為任何單價有機官能基),包括(但不限於)較高級別羧酸,諸如二羧酸、三羧酸及其混合物。舉例而言,在一代表性具體實例中,第一溶劑包含選自由以下組成之群的二羧酸:乙二酸;乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物。又舉例而言,在一代表性具體實例中,第一溶劑包含選自由以下組成之群的羧酸:甲酸、乙酸、苯六甲酸、氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、苯甲酸、三氟乙酸、丙酸、丁酸;乙二酸;乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物。
在另一代表性具體實例中,組成物可進一步包含不同於第一溶劑之第二溶劑。舉例而言,在一代表性具體實例中,第一溶劑包含多元醇或其混合物,且第二溶劑包含羧酸或二羧酸或其混合物。又舉例而言,
在一代表性具體實例中,第一溶劑包含選自由以下組成之群的多元醇:甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇及其混合物;且第二溶劑包含選自由以下組成之群的二羧酸:乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物。
在另一代表性具體實例中,第一溶劑包含多元醇或其混合物,且第二溶劑包含至少一種選自由以下組成之群的有機酸:羧酸、二羧酸、三羧酸、烷基羧酸、甲酸、乙酸、苯六甲酸、氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、苯甲酸、三氟乙酸、丙酸、丁酸;乙二酸;乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物。
在另一代表性具體實例中,複數個金屬奈米粒子包含鋁;複數個半導體奈米粒子包含矽;第一溶劑包含選自由以下組成之群的多元醇:甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇;且第二溶劑包含選自由以下組成之群的二羧酸:乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混
合物。
在另一代表性具體實例中,複數個金屬奈米粒子以約3重量%至20重量%之量存在;複數個半導體奈米粒子以約10重量%至50重量%之量存在;第一溶劑以約30重量%至60重量%之量存在且包含多元醇或其混合物;第二溶劑以約10重量%至40重量%之量存在且包含羧酸或二羧酸或其混合物。
在又一代表性具體實例中,複數個金屬奈米粒子以約5重量%至10重量%之量存在;複數個半導體奈米粒子以約20重量%至40重量%之量存在;第一溶劑以約40重量%至50重量%之量存在且包含多元醇或其混合物;且第二溶劑以約15重量%至25重量%之量存在且包含羧酸或二羧酸或其混合物。
在另一代表性具體實例中,複數個金屬奈米粒子以約7重量%至9重量%之量存在;複數個半導體奈米粒子以約27.5重量%至32.5重量%之量存在;第一溶劑以約42重量%至46重量%之量存在且包含甘油;且第二溶劑以約17重量%至21重量%之量存在且包含戊二酸。
在各種代表性具體實例中,組成物在約25℃下之黏度實質上在約50cp與約25,000cp之間。在另一代表性具體實例中,組成物在約25℃下之黏度實質上在約100cp與約10,000cp之間。
亦揭示一種使用組成物之方法,其中該方法包含印刷該組成物且使其退火以形成電導體。
在另一代表性具體實例中,一種組成物包含:複數個金屬奈米粒子;複數個半導體奈米粒子;第一溶劑,其包含多元醇或其混合物;及第二溶劑,其包含羧酸或二羧酸或其混合物。
在另一代表性具體實例中,一種組成物包含:複數個金屬奈米粒子;複數個半導體奈米粒子;第一溶劑,其包含選自由以下組成之群
的多元醇:甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇及其混合物;及第二溶劑,其包含選自由以下組成之群的二羧酸:乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物。
在又一代表性具體實例中,一種組成物包含:複數個金屬粒子;複數個半導體粒子,其中該複數個金屬粒子與半導體粒子在任何維度上之尺寸在約5nm與約20μ之間;第一溶劑,其包含選自由以下組成之群的多元醇:甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇及其混合物;及第二溶劑,其包含選自由以下組成之群的二羧酸:乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物。
在另一代表性具體實例中,一種組成物包含:複數個金屬粒子;複數個半導體粒子,其中該複數個金屬粒子與半導體粒子在任何維度上之尺寸在約5nm與約1.5μ之間;第一溶劑,其包含甘油;及第二溶劑,其包含戊二酸;其中該組成物之黏度在25℃下實質上在約50cp至約25,000cp之間。
在另一代表性具體實例中,一種組成物包含:複數個導電粒
子;第一溶劑,其包含多元醇或其混合物;及第二溶劑,其包含羧酸或二羧酸或其混合物。
在另一代表性具體實例中,一種組成物包含:複數個金屬粒子;第一溶劑,其包含多元醇或其混合物;及第二溶劑,其包含羧酸或二羧酸或其混合物。
在又一代表性具體實例中,一種組成物包含:複數個半導體粒子;第一溶劑,其包含多元醇或其混合物;及第二溶劑,其包含羧酸或二羧酸或其混合物。
在另一代表性具體實例中,一種組成物包含:複數個導電奈米粒子;第一溶劑,其包含選自由以下組成之群的多元醇:甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇及其混合物;及第二溶劑,其包含選自由以下組成之群的二羧酸:乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物。
在又一代表性具體實例中,一種組成物包含:複數個導電粒子,其在任何維度上之尺寸在約5nm與約20μ之間;第一溶劑,其包含甘油;及第二溶劑,其包含戊二酸;其中該組成物之黏度在25℃下實質上在約50cp至約25,000cp之間。
另一代表性具體實例揭示一種組成物,其包含:複數個實質上球形半導體粒子;第一溶劑,其包含多元醇或其混合物;及不同於第一溶劑之第二溶劑,該第二溶劑包含羧酸或二羧酸或其混合物。
在另一代表性具體實例中,一種組成物包含:複數個實質上球形半導體粒子;及第一溶劑,其包含選自由以下組成之群的多元醇:甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇及其混合物;不同於第一溶劑之第二溶劑,該第二溶劑包含選自由以下組成之群的二羧酸:乙二酸;丙二醇、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物;及不同於第一溶劑與第二溶劑之第三溶劑。
在另一代表性具體實例中,一種組成物包含:複數個實質上球形半導體粒子,其以約55重量%至65重量%之量存在,其中該複數個實質上球形半導體粒子之每一半導體粒子包含至少一種選自由以下組成之群的半導體:矽、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、GaP、InAlGaP、InAlGaP、AlInGaAs、InGaNAs、AlInGaSb及其混合物;第一溶劑,其以約22重量%至28重量%之量存在且包含選自由以下組成之群的多元醇:甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇及其混合物;不同於第一溶劑之第二溶劑,該第二溶劑以約8重量%至14重量%之量存在且包含選自由以下組成之群的二羧酸:乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物;及不同
於第一溶劑及第二溶劑之第三溶劑,該第三溶劑以約3重量%至7重量%之量存在且包含至少一種選自由以下組成之群的溶劑:四甲基脲、丁醇、異丙醇及其混合物。
本發明之多種其他優勢及特徵將由本發明之以下實施方式及其具體實例、由申請專利範圍及隨圖變得顯而易見。
本發明之目標、特徵及優勢將在結合附圖考慮時參考以下揭示內容而更易瞭解,其中在各視圖中使用類似參考數字來識別相同組件,且其中在各視圖中使用具有字母字符之參考數字來識別所選組件具體實例之其他類型、示例或變化形式,其中:圖(Figure)(或「圖(FIG.)」)1為說明代表性裝置具體實例之透視圖。
圖2為說明代表性裝置具體實例之橫截面圖。
圖3為第一掃描電子顯微圖,其說明穿過第二導體及使用代表性具體實例之例示性金屬與半導體奈米粒子油墨組成物形成之第一導體或導電層的橫截面。
圖4為第二掃描電子顯微圖,其說明穿過第二導體及使用代表性具體實例之例示性金屬奈米粒子油墨組成物形成之第三導體或導電層的橫截面。
圖5為第三掃描電子顯微圖,其說明穿過使用代表性金屬與半導體奈米粒子油墨組成物形成之第一導體或導電層、使用代表性金屬奈米粒子油墨組成物形成之第三導體或導電層及來自代表性具體實例之沉積之實質上球形半導體粒子油墨之內嵌矽球的橫截面。
圖6為第四掃描電子顯微圖,其說明穿過第二導體及使用不為多元醇與羧酸或二羧酸或其混合物之組合的溶劑組成物形成之第一導體或導電層的橫截面。
圖7為說明用於設備製造之例示性方法具體實例的流程圖。
儘管本發明容許多種不同形式之具體實例,但圖式中展示且在本文中將詳細描述其特定例示性具體實例,其中應瞭解,本發明應視為本發明原則之例示且不欲將本發明限制於所說明之特定具體實例。就此而言,在詳細解釋與本發明一致之至少一個具體實例之前,應瞭解,本發明在其應用上不限於上下文所陳述、圖式中所說明或如實施例中所述之構造細節及組件配置。與本發明一致之方法及設備容許其他具體實例且能夠以各種方式實踐及進行。又,應瞭解,本文所採用之措辭及術語以及下文所包括之摘要係用於描述目的且不應視為限制。
代表性具體實例提供複數種不同導電油墨及其他組成物,包括使用提供出乎意料及偶然結果之高度新穎溶劑組合。第一代表性具體實例提供一種包含金屬奈米粒子及半導體奈米粒子之液體及/或凝膠懸浮液的組成物。另一代表性具體實例提供一種包含金屬奈米粒子、半導體奈米粒子與其他金屬微粒及半導體微粒之液體及/或凝膠懸浮液的組成物。任何此等各種組成物均能夠印刷,且在本文中可等效地稱作「金屬與半導體奈米粒子油墨」,應瞭解,如下文更詳細論述,「金屬與半導體奈米粒子油墨」意謂且指金屬奈米粒子及半導體奈米粒子之液體及/或凝膠懸浮液,且亦可包括較大之金屬微粒及半導體微粒。
另一代表性具體實例提供一種包含金屬奈米粒子及摻雜半導體奈米粒子(諸如n、n+、p或p+摻雜半導體粒子)之液體及/或凝膠懸浮液的組成物。另一代表性具體實例提供一種包含金屬奈米粒子、摻雜半導體奈米粒子與其他金屬微粒及摻雜半導體微粒之液體及/或凝膠懸浮液的組成物。任何此等各種組成物亦能夠印刷,且在本文中可等效地稱作「金屬與摻雜半導體奈米粒子油墨」,應瞭解,如下文更詳細論述,「金屬與摻
雜半導體奈米粒子油墨」意謂且指金屬奈米粒子及摻雜半導體奈米粒子之液體及/或凝膠懸浮液,且亦可包括較大之金屬微粒及摻雜半導體微粒。
又一代表性具體實例提供一種包含奈米粒子及/或微粒之液體及/或凝膠懸浮液的組成物,其中該等奈米粒子及/或微粒各自包含金屬與半導體之合金。任何此等各種組成物亦能夠印刷,且在本文中可等效地稱作「合金化之金屬與半導體奈米粒子油墨」,應瞭解,如下文更詳細論述,「合金化之金屬與半導體奈米粒子油墨」意謂且指包含金屬與半導體合金之粒子的液體及/或凝膠懸浮液。
又一代表性具體實例提供一種包含奈米粒子及/或微粒(諸如金屬及/或半導體粒子)於包含多元醇與羧酸之溶劑組合中之液體及/或凝膠懸浮液的組成物。又一代表性具體實例提供一種包含奈米粒子及/或微粒(諸如金屬及/或半導體粒子)於包含多元醇與二羧酸之溶劑組合中之液體及/或凝膠懸浮液的組成物。任何此等各種組成物亦能夠印刷,且在本文中可等效地稱作「基於導電多元醇羧酸之油墨」,應瞭解,如下文更詳細論述,「基於導電多元醇羧酸之油墨」意謂且指金屬及/或半導體粒子於複數種溶劑(包含多元醇及羧酸(或二羧酸或三羧酸或其混合物))中之液體及/或凝膠懸浮液。如上文所提及,在本發明之範疇內可將任何類型之羧酸用於任何油墨,亦即具有羧基之任何化合物(亦即R-COOH,其中「R」為任何單價有機官能基),包括(但不限於)較高級別羧酸,諸如二羧酸、三羧酸等及其混合物。
另一代表性具體實例提供一種包含金屬奈米粒子及半導體奈米粒子與抗氧化劑化合物之組合之液體及/或凝膠懸浮液的組成物,包括(但不限於)本文所揭示之任何可印刷組成物。另一代表性具體實例提供一種包含經鈍化金屬奈米粒子及半導體奈米粒子之液體及/或凝膠懸浮液的組成物,包括(但不限於)本文所揭示之任何可印刷組成物,其中該等金屬
奈米粒子具有防止或減少氧化之鈍化表面塗層。本文中任意提及任何組成物或油墨應理解為意謂且包括亦可具有此等額外特徵之任何該種組成物或油墨。
另一代表性具體實例提供一種包含金屬奈米粒子之液體及/或凝膠懸浮液的組成物,其中該等金屬奈米粒子包含至少兩種不同金屬,諸如鋁粒子及錫(或鉍)粒子或其混合物,諸如在基於導電多元醇羧酸之油墨中。
又一代表性具體實例提供一種包含半導體粒子(諸如實質上球形半導體粒子)於基於導電多元醇羧酸之油墨中,亦即於包含多元醇與羧酸(及/或二羧酸)之溶劑組合中之液體及/或凝膠懸浮液的組成物。任何此等各種組成物亦能夠印刷,且在本文中可等效地稱作「實質上球形半導體粒子油墨」,應瞭解,如下文更詳細論述,「實質上球形半導體粒子油墨」意謂且指實質上球形半導體粒子於複數種包含多元醇及羧酸或二羧酸之溶劑中之液體及/或凝膠懸浮液。
任何此等各種組成物亦能夠印刷,且在本文中可等效地稱作「油墨」。
各種金屬與半導體奈米粒子油墨亦能夠在相當低於第二導體之熔融溫度下退火至另一第二導體(諸如鋁薄片或鋁箔)上。亦揭示藉由印刷該等例示性金屬與半導體奈米粒子及其他油墨所形成之例示性導體、設備及系統。
本發明之例示性方法亦包含沉積各種此等不同導電油墨層,例如以產生導體(或導電)層,該導體(或導電)層可黏合至半導體粒子(諸如矽或其他半導體球)且與其產生相當低的阻抗電連接(或歐姆接觸),且另外可黏合至另一第二導體及該等半導體且在另一第二導體與該等半導體之間產生相當低的阻抗電連接,諸如用於製造例如且不限於基於
LED之裝置及光伏打裝置,且可用於下文所論述之第二相關申請案中。
本文所揭示之各種油墨可沉積、印刷或另外塗覆至任何基板、裝置上,或可沉積、印刷或另外塗覆至任何種類之任何產品上或用以形成任何種類之任何產品,包括照明設備、光伏打面板、電子顯示器(諸如電腦、電視、平板電腦(tablet)及行動裝置顯示器)、封裝、用於產品封裝之標示或標記,或作為任何其他產品或裝置之導體,諸如消費產品、個人產品、商業產品、工業產品、建築產品、建造產品等。各種導電及/或半導體油墨可印刷至基板、裝置、物件或其封裝上,作為該物件、封裝之功能性或裝飾性組件或其兩者。在一個具體實例中,各種油墨以標記形式印刷且與發光二極體組合。在另一具體實例中,金屬與半導體奈米粒子油墨及金屬油墨以層形式印刷於第二導體上以形成發光二極體或光伏打二極體之電接觸。在另一具體實例中,金屬與半導體奈米粒子油墨經印刷以形成用於任何兩種、三種或三種以上終端裝置(諸如電晶體或RFID標籤)之電接觸。
舉例而言且不限於,本文所揭示之各種金屬油墨及/或金屬與半導體奈米粒子及其他油墨可用於形成以下美國專利申請案、美國專利及PCT專利申請案中所提及且揭示之設備、方法及系統的任何非透明導體或導電層,其各自之全文內容以引用的方式併入本文中,具有如同其全文在本文中陳述般之相同全部力量及作用,及主張所有共同揭示標的物之優先權(個別地且共同稱為「第一相關專利申請案」):美國專利申請案第13/223,279號;美國專利申請案第13/223,286號;美國專利申請案第13/223,289號;美國專利申請案第13/223,293號;美國專利申請案第13/223,294號;美國專利申請案第13/223,297號;美國專利申請案第13/223,302號;美國專利申請案第12/753,888號;美國專利申請案第12/753,887號;美國專利第7,719,187號;美國專利第7,972,031號;美國專利第7,992,332號;美國專利
第8,183,772號;美國專利第8,182,303號;美國專利第8,127,477號。又舉例而言且不限於,本文所揭示之各種金屬油墨及/或金屬與半導體奈米粒子及其他油墨可用於形成以下美國專利申請案、美國專利及PCT專利申請案中所提及且揭示之設備、方法及系統的任何非透明導體或導電層,其各自之全文內容以引用的方式併入本文中,具有如同其全文在本文中陳述般之相同全部力量及作用,及主張所有共同揭示標的物之優先權(個別地且共同稱為「第二相關專利申請案」):美國專利申請案第12/560,334號;美國專利申請案第12/560,340號;美國專利申請案第12/560,355號;美國專利申請案第12/560,364號;美國專利申請案第12/560,371號;美國專利第8,133,768號;美國專利申請案第13/025,137號;美國專利申請案第13/025,138號;PCT專利申請案第PCT/US2011/50168號;PCT專利申請案第PCT/US2011/50174號;及主張上述申請案及專利之優先權的所有其他申請案。
圖1為說明代表性設備100具體實例之透視圖。圖2為說明代表性設備100具體實例之橫截面圖(穿過圖1之20-20'平面)。舉例而言且不限於,該設備100之結構或佈局可在第二相關申請案之揭示內容的範疇內,而在本文中揭示可包含設備100之各種層的新穎組成物。如圖1及2中所說明,如下文更詳細描述,已使用任何金屬與半導體奈米粒子油墨沉積於第二導體105(諸如鋁箔基板)上來形成合金化之金屬與半導體導電層(或導體)150(作為第一導體150或第一導電層150)。舉例而言,金屬與半導體奈米粒子油墨、金屬與摻雜半導體奈米粒子油墨、合金化之金屬與半導體奈米粒子油墨(具有或不具有抗氧化劑或鈍化)均可用於形成第一導電層(或導體)150。
繼續參考圖1及2,亦如下文更詳細描述,已使用基於聚合物之金屬奈米粒子油墨(如下文更詳細描述)沉積於金屬與半導體奈米粒子油墨上來形成另一視情況存在之第三導體或導電層160。亦如下文更詳細
描述,已使用實質上球形半導體粒子油墨在將複數個實質上球形半導體粒子155沉積於基於聚合物之金屬奈米粒子油墨上(當欲使用視情況存在之第三導電層160時),且另外沉積於金屬與半導體奈米粒子油墨上。亦如下文更詳細論述,隨後使包含導電基板(第二導體)105、金屬與半導體奈米粒子油墨、視情況存在之基於聚合物之金屬奈米粒子油墨及實質上球形半導體粒子油墨之層的堆疊或集合退火或合金化以形成所說明的具有內嵌實質上球形半導體粒子155之層105、150及160(其中一些如所說明亦可內嵌於層150中,且當不包括視情況存在之第三導電層160時,實際上所有或大部分實質上球形半導體粒子155將內嵌於層150中,未單獨說明)。應注意,(金屬與半導體奈米粒子油墨之)金屬與半導體奈米粒子一般組合形成用以形成導電層(或導體)150之金屬與半導體合金且一般損失任何確定之微粒性質,而用以形成導電層160之基於聚合物之金屬奈米粒子油墨一般可在適當退火溫度下燒結且維持已由金屬粒子形成之某些跡象。
如第二相關申請案中所揭示,亦應注意,電介質層135隨後沉積(且移除任何多餘物),實質上球形半導體粒子155隨後轉化為二極體,其中以虛線說明相應pn接合,繼而如第二相關申請案中所揭示,沉積其他層,諸如透明導電層180。未單獨說明,如以引用的方式併入本文中之第二相關申請案中所揭示,亦可沉積各種強化層、透鏡層或透鏡、密封層等。下文更詳細描述用於形成具有或不具有內嵌實質上球形半導體粒子155之此等各種導電層150及160之各種油墨。
具有或不具有內嵌實質上球形半導體粒子155之例示性導體或導電層150、160典型地為具有任何形狀或形狀因子之實質上導電膜、層、條、電極、電線或導線或軌跡,且所有該等形狀及形狀因子均視為等效且在本發明之範疇內。舉例而言且不限於,第一導體150及第三導體160以形成實質上平坦設備100之實質上平坦層來說明。在第一及第二相關申
請案中說明且論述導體或導電層150、160之多種其他形狀及形狀因子。
圖3為第一掃描電子顯微圖,其說明穿過第二導體105A及使用代表性具體實例之例示性金屬(鋁)與半導體(矽)奈米粒子油墨組成物形成之第一導體或導電層150的橫截面。如所說明,已使用鋁箔105A實施第一導體105,且將沉積之金屬與半導體奈米粒子油墨及第二導體105A加熱至低於鋁熔融溫度約10℃之溫度。應注意,鋁箔105A保持完整,在鋁與矽之合金上形成第一導電層150,其展現相當低之電阻,展現有限(若存在)缺陷及與第二導體105A之顯著(實際上無縫)連接。
圖4為第二掃描電子顯微圖,其說明穿過第二導體105A及使用代表性具體實例之基於聚合物之金屬奈米粒子油墨(諸如例示性金屬(鋁或鋁與錫(或鉍或其混合物))奈米粒子油墨組成物形成之第三導體或導電層160的橫截面。如所說明,已使用鋁箔105A實施第一導體105,且亦將沉積之基於聚合物之金屬奈米粒子油墨及第二導體105A加熱至低於鋁熔融溫度約10℃之溫度。應注意,鋁箔105A保持完整,此第三導電層160展現金屬粒子燒結,而仍提供與第二導體(鋁箔)105A之顯著(實際上無縫)連接,且展現相當低之電阻。
圖5為第三掃描電子顯微圖,其說明穿過代表性具體實例之使用代表性金屬與半導體奈米粒子油墨組成物形成之第一導體或導電層150、使用代表性基於聚合物之金屬奈米粒子油墨組成物形成之第三導體或導電層160及來自使用實質上球形矽粒子實施之沉積之實質上球形半導體粒子油墨之內嵌實質上球形矽粒子155A的橫截面。如所說明,沉積之實質上球形半導體粒子油墨、金屬奈米粒子油墨、金屬與半導體奈米粒子油墨及第二導體105A亦加熱至低於鋁熔融溫度約10℃之溫度(例如約600℃至650℃)。應注意,此第三導電層160亦展現金屬粒子燒結,而仍提供與第一導體150與實質上球形矽粒子155A兩者之顯著(實際上無縫)連接,鋁箔
105A保持完整,且層105A、150、160之整個堆疊展現相當低之電阻。
圖6中說明使用包含第一多元醇(諸如甘油)與第二羧酸或二羧酸或其混合物(諸如戊二酸)之溶劑組合的出乎意料之作用及一般偶然之結果。圖6為第四掃描電子顯微圖,其說明穿過第二導體及使用包含金屬與半導體奈米粒子(亦即鋁及矽粒子)之導電油墨組成物在諸如聚乙烯吡咯啶酮(polyvinyl pyrrolidone,「PVP」)之聚合物中形成之第一導體或導電層的橫截面。所得第一導體或導電層不退火,且相反使金屬與半導體奈米粒子燒結,產生展現缺陷(諸如空隙181)及與第二導體105A連接不足之相當更多孔的層,且因此具有較高電阻。圖6因此用以強調由本文所揭示之組成物達成之出乎意料之作用及一般偶然之結果及該等組成物之分層以形成第一導電層150及第三導電層160。
假若得到另一出乎意料之經驗結果,則由二醇與二羧酸反應形成之酯(形成晶格結構)提供黏著功能且如上文所提及進一步使得其他組件或層在退火之前進行套印。另外,與在最終導體中保留相當一部分黏合介質之其他導電油墨不同,此酯及任何殘餘多元醇及羧酸(除痕量以外)在退火後不保留於層150中。
導體或導電層150、160可沉積為具有任何寬度及長度,其中所得深度在某種程度上視各種油墨之黏度及金屬奈米粒子及半導體奈米粒子(及任何其他金屬微粒及半導體微粒)之尺寸(在任何維度上)而定。另外,可沉積一或多層特定油墨以形成任何特定或所選第一導體或導電層150或第三導體或導電層160。參考圖1及2,在代表性具體實例中,第一導體或導電層150及第三導體或導電層160各自在乾燥之後且在退火之前一般具有實質上薄之形狀因子,一般為約2至15微米之間厚,或更特定而言約3至12微米之間厚,或更特定而言約4至10微米之間厚,或更特定而言約5至7微米之間厚。
如上文所提及,在第一代表性具體實例中,例示性金屬奈米粒子之尺寸(在任何維度上)可大約在約5nm至約1,000nm之間。更特定而言,在各種代表性具體實例中,金屬奈米粒子之尺寸(在任何維度上)可變化,例如且不限於:複數個金屬奈米粒子之尺寸(在任何維度上)可在約5nm與約500nm之間;或更特定而言,尺寸(在任何維度上)可在約8nm與約300nm之間;或更特定而言,尺寸(在任何維度上)可在約10nm與約200nm之間;或更特定而言,尺寸(在任何維度上)可在約10nm與約100nm之間;或更特定而言,尺寸(在任何維度上)可在約5nm與約50nm之間;或更特定而言,尺寸(在任何維度上)可在約10nm與約30nm之間。舉例而言且不限於,在一代表性具體實例中,金屬奈米粒子之尺寸(在任何維度上)可在約10nm與約25nm之間。
如上文所提及,在第一代表性具體實例中,例示性半導體奈米粒子之尺寸(在任何維度上)可大約在約5nm至約1.5μ之間。更特定而言,在各種代表性具體實例中,半導體奈米粒子之尺寸(在任何維度上)可變化,例如且不限於:複數個半導體奈米粒子之尺寸(在任何維度上)可在約20nm至約1.4μ之間;或更特定而言,尺寸(在任何維度上)可在約50nm與約1.3μ之間;或更特定而言,尺寸(在任何維度上)可在約100nm與約1.25μ之間;或更特定而言,尺寸(在任何維度上)可在約500nm與約1.25μ之間;或更特定而言,尺寸(在任何維度上)可在約750nm與約1.25μ之間或更特定而言,尺寸(在任何維度上)可在約800nm與約1.2μ之間。舉例而言,在一代表性具體實例中,金屬奈米粒子之尺寸(在任何維度上)可在約10nm與約25nm之間且半導體奈米粒子之尺寸(在任何維度上)可在約800nm與約1.2μ之間。
如上文所提及,在第二代表性具體實例中,例示性其他金屬微粒之尺寸(在任何維度上)可大約在約1μ至約10μ至20μ之間或可
能更大。更特定而言,在各種代表性具體實例中,金屬微粒之尺寸(在任何維度上)可變化,且在與半導體微粒及與金屬奈米粒子及半導體奈米粒子之不同組合中可變化,例如且不限於:金屬微粒之尺寸(在任何維度上)可在約1μ至約8μ之間;或更特定而言,尺寸(在任何維度上)可在約1μ至約7μ之間;或更特定而言,尺寸(在任何維度上)可在約1μ至約6μ之間;或更特定而言,尺寸(在任何維度上)可在約1μ至約5μ之間。舉例而言,在一例示性具體實例中,金屬奈米粒子之尺寸(在任何維度上)可在約10nm與約30nm之間且半導體奈米粒子及半導體微粒之尺寸(在任何維度上)總體可在約5nm與約20μ之間。又舉例而言,在另一例示性具體實例中,金屬奈米粒子之尺寸(在任何維度上)可在約10nm與約30nm之間且金屬微粒之尺寸(在任何維度上)可在約1μ至約10μ之間,且可另外包括或不包括任何半導體奈米粒子或半導體微粒。
如上文所提及,在第二代表性具體實例中,例示性其他半導體微粒之尺寸(在任何維度上)可大約在約1μ至約20μ之間或可能更大。更特定而言,在各種例示性具體實例中,半導體微粒之尺寸(在任何維度上)可變化,且在與金屬微粒及與金屬奈米粒子及半導體奈米粒子之不同組合中可變化,例如且不限於:半導體微粒之尺寸(在任何維度上)可在約1μ至約18μ之間;或更特定而言,尺寸(在任何維度上)可在約1μ至約15μ之間;或更特定而言,尺寸(在任何維度上)可在約1μ至約10μ之間;或更特定而言,尺寸(在任何維度上)可在約1μ至約5μ之間。舉例而言,在一代表性具體實例中,半導體奈米粒子之尺寸(在任何維度上)可在約800nm與約1.2μ之間,且金屬奈米粒子、金屬微粒及半導體微粒之尺寸(在任何維度上)總體可在約5nm與約10至20μ之間。又舉例而言,在另一例示性具體實例中,半導體奈米粒子之尺寸(在任何維度上)可在約800nm與約1.2μ之間且半導體微粒之尺寸(在任何
維度上)可在約1.2μ至約20μ之間,且可另外包括或不包括任何金屬奈米粒子或金屬微粒。
分別用於合金化之金屬與半導體奈米粒子油墨或金屬與摻雜半導體奈米粒子油墨中或用於任何基於導電多元醇羧酸之油墨中之金屬及半導體及/或摻雜半導體之任何各種合金的各種奈米粒子及微粒尺寸亦可具有任何上文所提及之範圍。
然而,各種金屬奈米粒子、半導體奈米粒子、金屬微粒、半導體微粒及/或合金化之金屬與半導體(或摻雜半導體)奈米粒子及微粒之此等尺寸並非絕對的;舉例而言,其他實驗可表明較小或較大之粒度為有利的或可為有利的。因此,除非特定主張尺寸,否則不應暗示尺寸限制,且另外任何及所有粒度均在本發明及申請專利範圍之範疇內。
用於任何油墨之金屬奈米粒子、半導體奈米粒子、金屬微粒、半導體微粒及/或合金化之金屬與半導體(或摻雜半導體)奈米粒子及微粒之尺寸選擇亦可視欲使用之印刷或其他沉積類型而定。舉例而言且不限於,對於網版印刷而言,可對網版或篩網之孔或洞尺寸選擇尺寸以穿過網版且不被網版捕獲。
例如可使用光學顯微鏡(其亦可包括量測軟體)來量測各種粒子之尺寸。作為其他實例,可使用例如掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope,SEM)或Horiba之LA-920來量測粒子之尺寸。Horiba LA-920儀器使用低角度Fraunhofer繞射及光散射原理來量測粒子稀溶液中之粒度及分佈。所有粒度均以其數量平均粒子直徑及長度來量測,因為在任何此等粒子之製造中可能存在顯著離群值。
另外,除非相反明確規定,否則金屬奈米粒子、半導體奈米粒子、金屬微粒、半導體微粒及/或合金化之金屬與半導體(或摻雜半導體)奈米粒子及微粒中之任一者可具有任何各種形狀,諸如不規則(例如典型
未精製或未成形粒子或粉末)、片狀、纖維、長絲、球形、長橢圓形、卵圓形或卵形、立方體、球形、實質上球形、近球形、多面體、任何有機形狀、立方體或各種稜柱形狀(例如梯形、三角形、錐形等)等等。
例示性金屬奈米粒子及金屬微粒可包含多種材料,且稱作「金屬」以指示實質上高導電性。在一例示性具體實例中,金屬奈米粒子及金屬微粒包含單獨或彼此組合(諸如(例如且不限於)合金)之一或多種金屬(例如鋁、銅、銀、金、鎳、鈀、錫、鉑、鉛、鋅、鉍、鐵、鈦等)。假若其他導體及/或導電化合物或材料在所選具體實例之各種所選加工溫度下不耗散,則亦可使用不同類型之導體及/或導電化合物或材料(例如油墨、聚合物、碳奈米管(carbon nanotube,「CNT」)、元素金屬等)之其他組合來形成金屬奈米粒子及金屬微粒。在代表性具體實例中,因為足夠高以耗散CNT及多種聚合物或黏度改質劑之所選加工溫度(例如約600℃至650℃)而使用金屬。金屬或其他導電材料之多個層及/或多種類型可組合形成金屬奈米粒子及金屬微粒。
代表性半導體奈米粒子及半導體微粒亦可包含多種材料,其中半導體材料之選擇典型地基於將與其形成電接觸之半導體類型或所需退火溫度。在代表性具體實例中,半導體奈米粒子及半導體微粒包含任何類型之半導體元素、材料或化合物,其可為單一類型之半導體或不同類型半導體之組合,諸如矽、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)或任何無機或有機半導體材料,且以任何形式,包括(亦例如且不限於)GaP、InAlGaP、InAlGaP、AlInGaAs、InGaNAs、AlInGaSb。又另外,對於欲在晶圓或晶圓材料上形成之接觸而言,半導體奈米粒子及/或半導體微粒可能可包含該種晶圓材料,諸如(亦例如且不限於)矽、GaAs、GaN、藍寶石、碳化矽、SiO2。在代表性具體實例中,例示性半導體奈米粒子及半導體微粒亦可例如且不限於使用已知或未來研發之任何摻雜劑材料(包括(但不限於)硼、砷、磷及鎵)
摻雜(諸如以形成金屬與摻雜半導體奈米粒子油墨),諸如n摻雜或p摻雜或重度摻雜,諸如n+或p+矽、n+或p+GaN。另外,代表性半導體奈米粒子及半導體微粒亦可具有任何類型之結晶晶格結構或可為非晶形的,諸如(亦例如且不限於)<111>或<110>矽晶體結構或位向或非晶形矽。亦可使用不同類型之半導體及/或半導體化合物或材料之組合來形成代表性半導體奈米粒子及半導體微粒。半導體或其他半導體材料之多個層及/或多種類型可組合形成代表性半導體奈米粒子及半導體微粒。
如上文參考圖3至6所提及且如下文更詳細論述,已使用金屬與半導體(例如矽)奈米粒子油墨以及所選之第一及第二溶劑(下文論述)達成出乎意料之結果,從而提供優越電連接及相當低之電阻。
亦應注意,儘管論述多種半導體奈米粒子及半導體微粒,其中矽及GaN可為或為所選半導體,但可等效地使用其他無機或有機半導體且在本發明之範疇內。無機半導體之實例包括(但不限於):矽、鍺及其混合物;二氧化鈦、二氧化矽、氧化鋅、氧化銦錫、氧化銻錫及其混合物;II至VI族半導體,其為至少一種二價金屬(鋅、鎘、汞及鉛)與至少一種二價非金屬(氧、硫、硒及碲)之化合物,諸如氧化鋅、硒化鎘、硫化鎘、硒化汞及其混合物;III至V族半導體,其為至少一種三價金屬(鋁、鎵、銦及鉈)與至少一種三價非金屬(氮、磷、砷及銻)之化合物,諸如砷化鎵、磷化銦及其混合物;及IV族半導體,包括氫端矽、碳、鍺及α-錫,及其組合。
在一例示性具體實例中,複數個半導體奈米粒子及/或半導體微粒包含至少一種選自由以下組成之群的無機半導體:矽、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、GaP、InAlGaP、InAlGaP、AlInGaAs、InGaNAs及AlInGaSb。在另一例示性具體實例中且視欲使用之加工溫度而定,複數個半導體奈米粒子及/或半導體微粒可能可包含至少一種選自由以下組成之群的
有機半導體:π-共軛聚合物、聚(乙炔)、聚(吡咯)、聚(噻吩)、聚苯胺、聚噻吩、聚(對伸苯基硫化物)、聚(對伸苯基伸乙烯基)(poly(para-phenylene vinylene),PPV)及PPV衍生物、聚(3-烷基噻吩)、聚吲哚、聚芘、聚咔唑、聚薁、聚氮呯、聚(茀)、聚萘、聚苯胺、聚苯胺衍生物、聚噻吩、聚噻吩衍生物、聚吡咯、聚吡咯衍生物、聚苯并噻吩、聚苯并噻吩衍生物、聚對伸苯基、聚對伸苯基衍生物、聚乙炔、聚乙炔衍生物、聚二乙炔、聚二乙炔衍生物、聚對伸苯基伸乙烯基、聚對伸苯基伸乙烯基衍生物、聚萘、聚萘衍生物、聚異苯并噻吩(polyisothianaphthene,PITN)、聚伸雜芳基伸乙烯基(polyheteroarylenvinylene,ParV)(其中該伸雜芳基為噻吩、呋喃或吡咯)、聚伸苯基硫化物(polyphenylene-sulphide,PPS)、聚周萘(polyperinaphthalene,PPN)、聚酞菁(polyphthalocyanine,PPhc)及其衍生物、其共聚物及其混合物。在代表性具體實例中,上文所提及之有機半導體因所選之加工溫度(例如約650℃)而尚未使用,此係因為其將傾向於燒掉或另外耗散。
例示性金屬奈米粒子、半導體奈米粒子、金屬微粒及半導體微粒亦可經多種化合物官能化以有助於其在液體或凝膠中分散及/或防止粒子氧化。在一代表性具體實例中,金屬奈米粒子及/或微粒中之任一者可經鈍化或官能化以藉由各種化合物(諸如(例如且不限於)苯并三唑、磷酸鋅、二硫代磷酸鋅、鞣酸及/或六氟乙醯基丙酮)之完整或完全塗層、實質上塗層或至少部分塗層而防止或減少氧化。
代表性組成物亦可包括一或多種抗氧化劑,包括(例如且不限於)N,N-二乙基羥基胺、抗壞血酸、肼、己胺及/或苯二胺。
例示性金屬奈米粒子、半導體奈米粒子、金屬微粒、半導體微粒及合金化之金屬與半導體奈米粒子及微粒可使用目前已知或將來研發之任何製造技術來製造。例示性金屬奈米粒子及金屬微粒及半導體微粒為市售的且已獲自若干供應商,包括SkySpring Nanomaterials公司及
Nanostructured & Amorphous Materials公司,兩者均位於Houston,Texas,US。例示性半導體奈米粒子及半導體微粒為市售的且已獲自若干供應商,包括Moses Lake,Washington,US之REC Silicon公司及St.Peters,Missouri,US之MEMC Electronic Materials公司。
在以下實施例中,可參考圖1及2作為如何在實踐中使用以下組成物中之任一者及每一者的代表性實施例。舉例而言且不限於,金屬與半導體奈米粒子油墨及/或基於導電多元醇羧酸之油墨實施例可沉積於第二導體105上以形成第一導體或導電層150,基於聚合物之金屬奈米粒子油墨實施例可用於形成第二導體或導電層160,且實質上球形半導體粒子油墨實施例可用於沉積實質上球形半導體粒子155。如上文所提及,在此等三層或三層以上之該沉積及乾燥之後,可使整個層堆疊退火。
金屬與半導體奈米粒子油墨實施例1:
一種組成物,其包含:複數個金屬奈米粒子;複數個半導體奈米粒子;及溶劑。
金屬與半導體(合金)奈米粒子油墨實施例2:
一種組成物,其包含:複數個奈米粒子,每一奈米粒子包含金屬與半導體之合金;及溶劑。
金屬與(摻雜)半導體奈米粒子油墨實施例3:
一種組成物,其包含:複數個金屬奈米粒子;複數個摻雜半導體奈米粒子;及溶劑。
金屬與半導體奈米粒子油墨實施例4:
一種組成物,其包含:複數個鈍化金屬奈米粒子;複數個半導體奈米粒子;及溶劑。
金屬與半導體奈米粒子油墨實施例5:
一種組成物,其包含:複數個金屬奈米粒子;複數個半導體奈米粒子;溶劑;及抗氧化劑。
金屬與半導體奈米粒子油墨實施例6:
一種組成物,其包含:複數個金屬奈米粒子;複數個金屬微粒;複數個半導體奈米粒子;及溶劑。
金屬與半導體奈米粒子油墨實施例7:
一種組成物,其包含:複數個金屬奈米粒子;複數個金屬微粒;複數個半導體奈米粒子;複數個半導體微粒;及溶劑。
金屬與半導體奈米粒子油墨實施例8:
一種組成物,其包含:複數個金屬奈米粒子;複數個半導體奈米粒子;溶劑;及黏度改質劑,其亦可為不同於第一溶劑之第二溶劑。
金屬與半導體奈米粒子油墨實施例9:
一種組成物,其包含:複數個金屬奈米粒子,其在任何維度上之尺寸在約5nm與約1,000nm之間;複數個半導體奈米粒子,其在任何維度上之尺寸在約5nm與約1.5μ之間;及溶劑。
金屬與半導體奈米粒子油墨實施例10:
一種組成物,其包含:複數個金屬奈米粒子,其在任何維度上之尺寸在約5nm與約1,000nm之間;複數個金屬微粒,其在任何維度上之尺寸在約1μ與約10μ之間;複數個半導體奈米粒子,其在任何維度上之尺寸在約5nm與約1.5μ之間;及溶劑。
金屬與半導體奈米粒子油墨實施例11:
一種組成物,其包含:複數個金屬奈米粒子,其在任何維度上之尺寸在約5nm與約1,000nm之間;複數個金屬微粒,其在任何維度上之尺寸在約1μ與約10μ之間;
複數個半導體奈米粒子,其在任何維度上之尺寸在約5nm與約1.5μ之間;複數個半導體微粒,其在任何維度上之尺寸在約1.5μ與約20μ之間;及溶劑。
金屬與半導體奈米粒子油墨實施例12:
一種組成物,其包含:複數個金屬奈米粒子;複數個半導體奈米粒子;第一溶劑;及第二溶劑,該第二溶劑不同於該第一溶劑。
金屬與半導體奈米粒子油墨實施例13:
一種組成物,其包含:複數個金屬奈米粒子;複數個半導體奈米粒子;第一溶劑;第二溶劑,該第二溶劑不同於該第一溶劑;及第三溶劑,該第三溶劑不同於第一及第二溶劑。
金屬與半導體奈米粒子油墨實施例14:
一種組成物,其包含:複數個金屬奈米粒子;複數個半導體奈米粒子;第一溶劑,其包含多元醇或其混合物;及第二溶劑,其包含羧酸或其混合物。
金屬與半導體奈米粒子油墨實施例15:
一種組成物,其包含:複數個金屬奈米粒子;複數個半導體奈米粒子;第一溶劑,其包含多元醇或其混合物;及第二溶劑,其包含二羧酸或其混合物。
金屬與摻雜半導體奈米粒子油墨實施例16:
一種組成物,其包含:複數個金屬奈米粒子;複數個摻雜半導體奈米粒子;第一溶劑,其包含多元醇或其混合物;及第二溶劑,其包含羧酸或二羧酸或其混合物。
金屬與半導體合金奈米粒子油墨實施例17:
一種組成物,其包含:複數個粒子,每一粒子包含金屬與半導體之合金;第一溶劑,其包含多元醇或其混合物;及第二溶劑,其包含羧酸或二羧酸或其混合物。
金屬與半導體合金奈米粒子油墨實施例18:
一種組成物,其包含:複數個粒子,每一粒子包含金屬與半導體之合金;第一溶劑,其包含多元醇或其混合物;及第二溶劑,其包含選自由以下組成之群的二羧酸:乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物。
金屬與半導體合金奈米粒子油墨實施例19:
一種組成物,其包含:複數個粒子,每一粒子包含金屬與半導體之合金;第一溶劑,其包含選自由以下組成之群的多元醇:甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇;及第二溶劑,其包含羧酸或二羧酸或其混合物。
金屬與半導體奈米粒子油墨實施例20:
一種組成物,其包含:複數個金屬奈米粒子;複數個半導體奈米粒子;第一溶劑,其包含甘油;及第二溶劑,其包含戊二酸。
金屬與半導體奈米粒子油墨實施例21:
一種組成物,其包含:複數個金屬奈米粒子,其以約3重量%至20重量%之間的量存在;複數個半導體奈米粒子,其以約10重量%至50重量%之間的量存在;第一溶劑,其包含甘油且以約30重量%至60重量%之間的量存在;及第二溶劑,其包含戊二酸且以約10重量%至40重量%之間的量存在。
金屬與半導體奈米粒子油墨實施例22:
一種組成物,其包含:複數個金屬奈米粒子,其以約5重量%至10重量%之間的量存在;複數個半導體奈米粒子,其以約20重量%至40重量%之間的量存在;第一溶劑,其包含甘油且以約40重量%至50重量%之間的量存在;及
第二溶劑,其包含戊二酸且以約15重量%至25重量%之間的量存在。
金屬與半導體奈米粒子油墨實施例23:
一種組成物,其包含:複數個金屬奈米粒子,其以約7重量%至9重量%之間的量存在;複數個半導體奈米粒子,其以約27.5重量%至32.5重量%之間的量存在;第一溶劑,其包含甘油且以約42重量%至46重量%之間的量存在;及第二溶劑,其包含戊二酸且以約17重量%至21重量%之間的量存在。
金屬與半導體奈米粒子油墨實施例24:
一種組成物,其包含:複數個金屬奈米粒子與微粒及半導體奈米粒子與微粒且以約40重量%至95重量%之間的量存在;第一溶劑,其包含甘油且以約3.5重量%至35重量%之間的量存在;第二溶劑,其包含戊二酸且以約0.5重量%至15重量%之間的量存在;及第三揮發性溶劑,其以約0.5重量%至10重量%之間的量存在。
金屬與半導體奈米粒子油墨實施例25:
一種組成物,其包含:複數個金屬奈米粒子,每一金屬奈米粒子具有選自由以下組成之群的至少部分塗層:苯并三唑、磷酸鋅、二硫代磷酸鋅、鞣酸、六氟乙醯基丙酮及其混合物;複數個半導體奈米粒子;及溶劑。
金屬與半導體奈米粒子油墨實施例26:
一種組成物,其包含:複數個金屬奈米粒子;
複數個半導體奈米粒子;溶劑;及選自由以下組成之群的抗氧化劑:N,N-二乙基羥基胺、抗壞血酸、肼、己胺、苯二胺及其混合物。
基於導電多元醇羧酸之油墨實施例1:
一種組成物,其包含:複數個導電粒子;第一溶劑,其包含多元醇;及第二溶劑,其包含任何羧酸(包括二羧酸、三羧酸等)。
基於導電多元醇羧酸之油墨實施例2:
一種組成物,其包含:複數個導電粒子;第一溶劑,其包含多元醇;及第二溶劑,其包含二羧酸。
基於導電多元醇羧酸之油墨實施例3:
一種組成物,其包含:複數個導電粒子;第一溶劑,其包含甘油;及第二溶劑,其包含戊二酸。
基於導電多元醇羧酸之油墨實施例4:
一種組成物,其包含:複數個金屬粒子;第一溶劑,其包含多元醇;及第二溶劑,其包含羧酸或二羧酸或其混合物。
基於導電多元醇羧酸之油墨實施例5:
一種組成物,其包含:複數個半導體粒子;第一溶劑,其包含多元醇;及第二溶劑,其包含羧酸或二羧酸或其混合物。
基於導電多元醇羧酸之油墨實施例6:
一種組成物,其包含:複數個金屬奈米粒子;第一溶劑,其包含多元醇;及第二溶劑,其包含羧酸或二羧酸或其混合物。
基於導電多元醇羧酸之油墨實施例7:
一種組成物,其包含:複數個半導體奈米粒子;第一溶劑,其包含多元醇;及第二溶劑,其包含羧酸或二羧酸或其混合物。
基於聚合物之金屬奈米粒子油墨實施例1:
一種組成物,其包含:複數個金屬奈米粒子或微粒;溶劑;及黏度改質劑。
基於聚合物之金屬奈米粒子油墨實施例2:
一種組成物,其包含:複數個金屬奈米粒子或微粒,其包含複數種不同金屬;溶劑;及黏度改質劑。
基於聚合物之金屬奈米粒子油墨實施例3:
一種組成物,其包含:複數個金屬奈米粒子或微粒,其包含鋁及錫(或鉍或其混合物)且以30重量%至50重量%之間的量存在;溶劑,其以50重量%與80重量%之間的量存在且選自由以下組成之群:異丙醇、四甲基脲、1-丁醇、n-甲基吡咯啶酮、環己醇、環己酮、環戊酮及其混合物;及黏度改質劑,其以0.1重量%與5重量%之間的量存在。
基於聚合物之金屬奈米粒子油墨實施例4:
一種組成物,其包含:第一複數個金屬奈米粒子或微粒,其包含鋁且以30重量%至40重量%之間的量存在;第二複數個金屬奈米粒子或微粒,其包含錫(或鉍或其混合物)且以3重量%至7重量%之間的量存在;溶劑,其以55重量%與70重量%之間的量存在且選自由以下組成之群:異丙醇、四甲基脲、1-丁醇、n-甲基吡咯啶酮、環己醇、環己酮、環戊酮及其混合物;及黏度改質劑,其以0.1重量%與2重量%之間的量存在且選自由以下組成之群:聚乙烯吡咯啶酮(PVP)、聚乙烯醇、聚醯亞胺及其混合物。
實質上球形半導體粒子油墨實施例1:
一種組成物,其包含:複數個實質上球形半導體粒子;第一溶劑,其包含多元醇;及第二溶劑,其包含羧酸或二羧酸或其混合物。
實質上球形半導體粒子油墨實施例2:
一種組成物,其包含:
複數個實質上球形半導體粒子;第一溶劑,其包含甘油;及第二溶劑,其包含戊二酸。
實質上球形半導體粒子油墨實施例3:
一種組成物,其包含:複數個實質上球形半導體粒子,其以約50重量%至70重量%之間的量存在;第一溶劑,其包含甘油且以約15重量%至35重量%之間的量存在;第二溶劑,其包含戊二酸且以約5重量%至15重量%之間的量存在;及第三溶劑,其包含四甲基脲或丁醇或異丙醇或其混合物且以約1重量%至10重量%之間的量存在。
實質上球形半導體粒子油墨實施例4:
一種組成物,其包含:複數個實質上球形半導體粒子,其以約55重量%至65重量%之間的量存在;第一溶劑,其包含甘油且以約20重量%至30重量%之間的量存在;第二溶劑,其包含戊二酸且以約8重量%至13重量%之間的量存在;及第三溶劑,其包含四甲基脲或丁醇或異丙醇或其混合物且以約3重量%至7重量%之間的量存在。
實質上球形半導體粒子油墨實施例5:
一種組成物,其包含:複數個實質上球形半導體粒子,其以約57.5重量%至62.5重量%之間的量存在;
第一溶劑,其包含甘油且以約23重量%至27重量%之間的量存在;第二溶劑,其包含戊二酸且以約10重量%至12重量%之間的量存在;及第三溶劑,其包含四甲基脲或丁醇或異丙醇或其混合物且以約4重量%至6重量%之間的量存在。
實質上球形半導體粒子油墨實施例6:
一種組成物,其包含:複數個實質上球形半導體粒子,其以約55重量%至65重量%之間的量存在;一或多種溶劑,其以約35重量%至45重量%之間的量存在且選自由以下組成之群:甘油、戊二酸、萜品醇、四甲基脲、丁醇、異丙醇及其混合物。
自各種實施例顯而易見,多種組成物在本發明之範疇內。在各種例示性具體實例中,代表性金屬與半導體奈米粒子油墨包含複數個金屬奈米粒子及複數個半導體奈米粒子,其分散於一或多種溶劑(諸如甘油、另一多元醇、戊二酸、另一二羧酸),且可能亦包含其他金屬微粒及/或半導體微粒。可使用一或多種溶劑(作為第一、第二、第三、第四等溶劑)。在一代表性具體實例中,溶劑包含一或多種選自由以下組成之群的溶劑:水;醇,諸如甲醇、乙醇、N-丙醇(包括1-丙醇、2-丙醇(異丙醇或IPA)、1-甲氧基-2-丙醇)、丁醇(包括1-丁醇、2-丁醇(異丁醇))、戊醇(包括1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇)、己醇(包括1-己醇、2-己醇、3-己醇)、辛醇、N-辛醇(包括1-辛醇、2-辛醇、3-辛醇)、四氫糠醇(THFA)、環己醇、環戊醇、萜品醇;內酯,諸如丁基內酯;醚,諸如甲基乙基醚、乙醚、乙基丙基醚及聚醚;酮,包括二酮及環酮,諸如環己酮、環戊酮、環庚酮、環辛酮、丙酮、二苯甲酮、乙醯基丙酮、苯乙酮、環丙酮、異佛爾酮、甲基乙基酮;
酯,諸如乙酸乙酯、己二酸二甲酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、戊二酸二甲酯、丁二酸二甲酯、乙酸甘油酯、羧酸酯;碳酸酯,諸如碳酸伸丙酯;多元醇(或液體多元醇)、甘油及其他聚合多元醇或二醇,諸如甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇;羧酸,包括烷基羧酸及較高級別羧酸(諸如二羧酸、三羧酸等),諸如甲酸、乙酸、苯六甲酸、氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、苯甲酸、三氟乙酸、丙酸、丁酸;乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸;四甲基脲、n-甲基吡咯啶酮、乙腈、四氫呋喃(THF)、二甲基甲醯胺(DMF)、N-甲基甲醯胺(NMF)、二甲亞碸(DMSO);亞硫醯氯;硫醯氯;及其混合物;酸,包括有機酸(除羧酸、二羧酸、三羧酸、烷基羧酸等以外),諸如鹽酸、硫酸、碳酸;及鹼,諸如氫氧化銨、氫氧化鈉、氫氧化鉀;及其混合物。
另外,溶劑亦可充當黏度改質劑且反之亦然,諸如(例如且不限於)甘油、戊二酸、環己醇、萜品醇及n-甲基吡咯啶酮。舉例而言,戊二酸在室溫下為固體且可與甘油一起加熱至約70至80℃,其中溶劑組合在冷卻至室溫時保持液體,且隨後與金屬及/或半導體粒子混合。
在各種例示性具體實例中,第一(或第二或第三)溶劑之選擇一般基於至少若干種特性或特徵,諸如其蒸發速率,其應足夠慢以使得金屬與半導體奈米粒子油墨之充分網版滯留(對於網版印刷而言)或滿足其他印刷參數。在各種例示性具體實例中,例示性蒸發速率小於一(<1,作為與乙酸丁酯相比之相對速率),或更特定而言在0.0001與0.9999之間。
另一特徵為其在乾燥時容許套印之能力,諸如套印基於聚合物之金屬奈米粒子油墨及套印複數個半導體球,其任一者亦可分散於溶劑及/或黏度改質劑中。另一特徵為其對基板(諸如鋁或矽基板)之濕潤性,諸如實施例中所示之任何第三溶劑。
可使用一或多種黏度改質劑、黏合劑、樹脂或增稠劑(作為黏度改質劑)(或等效地,黏性化合物、黏性樹脂、黏性劑、黏性聚合物、黏性樹脂、黏性黏合劑、增稠劑及/或流變改質劑),例如且不限於:聚合物(或等效地,聚合前驅物或可聚合前驅物),諸如聚乙烯吡咯啶酮(PVP,亦稱作或稱為聚乙烯吡咯啶酮(polyvinyl pyrrolidinone))、聚乙烯醇、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-三氟乙烯、聚四氟乙烯、聚二甲基矽氧烷、聚乙烯、聚丙烯、聚氧乙烯、聚氧丙烯、聚乙二醇六氟丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯聚丙烯腈(polyethylene terefphtalatpolyacrylonitryle)、聚乙烯醇(polyvinylalcogel)、聚乙烯吡咯啶酮、聚氯乙烯、聚乙烯丁醛、聚乙烯己內醯胺、聚氯乙烯;聚醯亞胺聚合物、共聚物(包括脂族、芳族及半芳族聚醯亞胺)及其他聚合物與聚合前驅物,諸如聚醯胺、聚芳醯胺、聚丙烯醯胺;丙烯酸酯與(甲基)丙烯酸酯聚合物及共聚物,諸如聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、丙烯腈丁二烯苯乙烯、甲基丙烯酸烯丙酯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚碳酸酯、聚氯平、聚醚碸、耐綸(nylon)、苯乙烯-丙烯腈樹脂;二醇,諸如乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯;黏土,諸如水輝石(hectorite)黏土、膨潤土(garamite)黏土、有機改質黏土;醣及多醣,諸如瓜爾膠、三仙膠、澱粉、丁基橡膠、瓊脂糖、果膠;纖維素及改質纖維素,諸如羥甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、丙基甲基纖維素、甲氧基纖維素、甲氧基甲基纖維素、甲氧基丙基甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、纖維素醚、纖維素乙醚、甲殼素;煙
霧狀二氧化矽(諸如Cabosil)、二氧化矽粉末及改質脲(諸如BYK® 420(可購自BYK Chemie股份有限公司));及其混合物。如上文所提及,一些黏度改質劑亦可充當溶劑且反之亦然,諸如各種二醇,且因此包括於例示性溶劑及黏度改質劑之各種清單中。在一例示性具體實例中,所用PVP之分子量在約50,000至約3百萬MW之間,或更特定而言在約100,000至2百萬MW之間,或更特定而言在約500,000至1.5百萬MW之間,或更特定而言在約750,000至1.25百萬MW之間,而PVA之分子量為約133K,或更一般在約50,000至250K MW之間,且可獲自Warrington,Pennsylvania USA之Polysciences公司。在各種具體實例中,可使用購自The Dow Chemical公司(www.dow.com)及Hercules Chemical有限公司(www.herchem.com)之E-3及E-10纖維素樹脂。如Lewis等人之專利申請案公開案第US 2003/0091647號中所述,可使用其他黏度改質劑,以及添加粒子來控制黏度。亦可使用其他黏度改質劑或黏合劑。
應注意,在一例示性具體實例中,諸如基於聚合物之金屬奈米粒子油墨實施例,黏度改質劑(諸如PVP)可執行其他功能,諸如提供對於實質上球形半導體粒子155之緩衝及黏著性。
如上文所提及且如實施例中所述,例示性金屬奈米粒子、半導體奈米粒子、金屬微粒及半導體微粒亦可經多種化合物官能化以有助於其分散於液體或凝膠中及/或防止粒子氧化。在一代表性具體實例中,金屬奈米粒子及/或微粒中之任一者可經鈍化或官能化以防止或減少由各種化合物之完整或完全塗層、實質上塗層或至少部分塗層引起之氧化,該等化合物諸如(例如且不限於)苯并三唑、磷酸鋅、二硫代磷酸鋅、鞣酸及/或六氟乙醯基丙酮。
又如上文所提及且如實施例中所述,代表性組成物亦可包括一或多種抗氧化劑,包括(例如且不限於)N,N-二乙基羥基胺、抗壞血酸、
肼、己胺及/或苯二胺。
參考實施例,在本發明之範疇內存在多種例示性金屬與半導體奈米粒子油墨及其他組成物。本文所揭示之各種油墨組成物各自在約25℃(約室溫)下之黏度可為實質上約50厘泊(centipoise,cp)至約25,000cp,且可視所用之沉積技術來調節,例如:對於網版印刷而言,組成物之黏度可為在25℃下約100厘泊(cp)與25,000cp之間,或更特定而言在25℃下約100cp與15,000cp之間,或更特定而言在25℃下約200cp與12,000cp之間,或更特定而言在25℃下約300cp與5,000cp之間,或更特定而言在25℃下約400cp與1,000cp之間,或更特定而言在25℃下約2,000cp與10,000cp之間(或在冷凍溫度(例如5至10℃)下約500cp至60,000cp之間)。其他黏度可更適於其他類型之沉積,諸如(例如且不限於)柔版印刷、凹版印刷及狹縫模具塗佈。視黏度而定,所得組成物可等效地稱作金屬與半導體奈米粒子之液體或凝膠懸浮液,且在本文中任意提及液體或凝膠均應理解為意謂且包括另一者。
另外,金屬與半導體奈米粒子油墨之所得黏度一般將視所用印刷方法之類型而變化且亦可視粒子組成物及尺寸而變化。舉例而言,對於柔版印刷而言,本文所揭示之各種油墨組成物各自的黏度為在室溫下在約100厘泊(cp)與10,000cp之間,或更特定而言在室溫下在約200厘泊(cp)與4,000cp之間,或更特定而言在室溫下在約500厘泊(cp)與3,000cp之間,或更特定而言在室溫下在約1,800厘泊(cp)與2,200cp之間,或更特定而言在室溫下在約2,000厘泊(cp)與6,000cp之間,或更特定而言在室溫下在約2,500厘泊(cp)與4,500cp之間,或更特定而言在室溫下在約2,000厘泊(cp)與4,000cp之間。
黏度可以多種方式來量測。出於比較之目的,使用布氏黏度計(Brookfield viscometer)(購自Middleboro,Massachusetts,USA之Brookfield
Engineering Laboratories),以約200帕斯卡(pascal)(或更一般在190與210帕斯卡之間)之剪切應力,在約25℃下之水夾套中,使用速度為約10rpm(或更一般在1與30rpm之間,尤其對於冷凍流體而言,之轉軸SC4-27來量測本文中之各種規定及/或主張之黏度範圍。
參考實施例,本文所揭示之各種油墨組成物各自可進一步包含一或多種其他溶劑(諸如第二或第三溶劑)。本文所揭示之各種油墨組成物之其餘任一者一般為另一第二或第三溶劑(或第四或以上溶劑),視具體實例而定,諸如二醇或多元醇、二羧酸或異丙醇、四甲基脲、1-丁醇、n-甲基吡咯啶酮、環己醇、環己酮、環戊酮、去離子水或上述其他溶劑或發現可適合之任何其他溶劑中之任一者,且本文關於百分比之任何描述應假定組成物之其餘部分為該種第二、第三或第四溶劑,(例如且不限於)諸如多元醇、二羧酸、異丙醇、四甲基脲、環己醇、環己酮、環戊酮、n-甲基吡咯啶酮、1-丁醇或水,且所有所述百分比均以重量計,而非體積或一些其他量測值。亦應注意,本文所揭示之大部分組成物均可在典型大氣設定下混合,而無需任何特定空氣組成物或其他所含或經過濾之環境,除了對於各種金屬與半導體奈米粒子油墨懸浮液而言在惰性氛圍下進行金屬粒子(諸如鋁)之添加以減少或防止氧化以外。
例如溶劑之此使用甘油與戊二酸之配方的特定優勢在於金屬粒子及半導體粒子及溶劑(諸如甘油、戊二酸及任何第三或以上溶劑)之各種百分比可彼此獨立地來調節。
用於印刷之其他界面活性劑或非起泡劑可作為選擇用於本文所揭示之任何各種油墨組成物中,但並非適當功能及例示性印刷所必需的。
圖7為說明根據本發明教示之用於形成或另外製造設備100或設備100之組件之方法具體實例的流程圖,且提供適用概述。由起始步
驟200開始,該方法諸如經由印刷將金屬與半導體奈米粒子油墨沉積於第二導體105上,步驟205。藉由在所選氛圍(諸如氬氣)下在約300℃下加熱約兩分鐘來乾燥金屬與半導體奈米粒子油墨層,步驟210。如上文所提及,金屬與半導體奈米粒子油墨之乾燥厚度一般為約5至7微米。隨後將基於聚合物之金屬奈米粒子油墨沉積於經乾燥之金屬與半導體奈米粒子油墨上,步驟215。隨後藉由亦在所選氛圍(諸如氬氣)下在約300℃下加熱約兩分鐘來乾燥基於聚合物之金屬奈米粒子油墨層及金屬與半導體奈米粒子油墨層,步驟220。如上文所提及,基於聚合物之金屬奈米粒子油墨之乾燥厚度一般亦為約5至7微米。如上文所示,步驟215及220為視情況存在的,且在實施第三導電層160時使用。接著,在步驟225中,隨後將實質上球形半導體粒子油墨沉積於基於聚合物之金屬奈米粒子油墨上(其位於經乾燥之金屬與半導體奈米粒子油墨上),或在不包括層160時沉積於經乾燥之金屬與半導體奈米粒子油墨上。隨後藉由亦在所選氛圍(諸如氬氣)下在約300℃下加熱約兩分鐘來乾燥實質上球形半導體粒子油墨層、視情況存在之基於聚合物之金屬奈米粒子油墨層及金屬與半導體奈米粒子油墨層,步驟230。隨後在惰性或其他所選氛圍(諸如氬氣)下,將實質上球形半導體粒子油墨層、基於聚合物之金屬奈米粒子油墨層、金屬與半導體奈米粒子油墨層及第二導體105層退火一般直至低於第二導體105之任何熔點約10℃,諸如對於鋁箔第二導體105A而言在約600℃至650℃下歷時約2至3分鐘,步驟235。在步驟235之後,視必要或需要沉積其他層以形成設備100,步驟240,諸如如第二相關申請案中所述之電介質層135、透明導電層180、透鏡層、密封層等,且該方法可結束,返回步驟245。
經步驟235之此退火,形成第一導體(或導電層)150及第三導體(或導電層)160。如上文所提及,第一導體(或導電層)150一般為用於金屬與半導體奈米粒子油墨中的無論何種金屬與半導體之合金,諸
如鋁與矽之合金,且另外可含有痕量(例如小於1%至2%或更低)其他化合物,諸如痕量溶劑或其他添加劑。然而,一般由於退火溫度,大部分其他化合物經耗散,諸如金屬與半導體奈米粒子油墨、基於聚合物之金屬奈米粒子油墨及實質上球形半導體粒子油墨各自中所用之溶劑,及基於聚合物之金屬奈米粒子油墨之任何聚合物或其他黏度改質劑。亦經步驟235之此退火,在第二導體105及此等套印層150、160與球形半導體粒子155之間形成實質上導電之電耦接,而包含該等球形半導體粒子155之任何基板無顯著或實質上變形或損失,從而與第二導體105形成相當低的阻抗電耦接。
作為另一結果,第一導體或導電層150、第二導體或導電層105及第三導體或導電層160無需進一步加工(諸如經軋輥壓縮)即可在保持歐姆接觸下具有充分導電性及相當低之薄片電阻。
可使用任何類型之沉積方法。因此,如本文所用,「沉積(deposition)」包括此項技術中已知之任何及所有印刷、塗佈、輥塗、噴霧、分層、濺鍍、電鍍、旋轉澆鑄(或旋塗)、氣相沉積、層壓、黏附及/或其他沉積方法(無論有無影響)。「印刷(printing)」包括此項技術中已知之任何及所有印刷、塗佈、輥塗、噴霧、分層、旋塗、層壓及/或黏附方法(無論有無影響),且特定例如包括(例如且不限於)網版印刷、噴墨印刷、電光印刷、電子油墨印刷、光阻印刷及其他抗蝕劑印刷、熱印刷、雷射噴墨印刷、磁性印刷、移印、柔版印刷、混合平版印刷、凹版及其他凹紋印刷、模縫沉積。所有該等方法在本文中均視為沉積方法且可使用。例示性沉積或印刷方法不需要顯著製造控制或限制。不需要特殊溫度或壓力。某種無塵室或過濾空氣可適用,但可能在與已知印刷或其他沉積方法標準一致之水準上。然而,一致起見,諸如對於形成各種具體實例之各種連續沉積層之適當對準(對齊)而言,可能需要相對恆定之溫度(可能存在例外,下
文論述)及濕度。
由退火之金屬及/或金屬與半導體奈米粒子油墨形成之第一導體或導電層150可用於多種應用中,亦即涉及導體或導電油墨或聚合物之應用。各種應用亦在以全文引用的方式併入本文中之第一及第二相關申請案中說明。多種其他應用將為熟習此項技術者顯而易見,包括形成第一導體或導電層150之方式的多種變化,其中所有該等變化均視為等效的且在本發明之範疇內。另外,對於其他各種具體實例而言,第一導體或導電層150可例如經由塗佈或印刷沉積為單一層或連續層。
如由本發明可顯而易見,例示性第一導體或導電層150可經設計且製造為具高度可撓性且可變形,可能甚至可摺疊、可拉伸且可能可穿著,而非剛性的。舉例而言,例示性第一導體或導電層150可包含(但不限於)可撓性、可摺疊且可穿著衣料,或可撓性燈或壁紙燈。在具有該可撓性時,例示性第一導體或導電層150可捲起(諸如海報)或如同一張紙般可摺疊,且當再次打開時功能完整。又舉例而言,在具有該可撓性時,例示性第一導體或導電層150可具有多種形狀及尺寸,且可經組態用於任何多種風格及其他美學目的。
儘管本發明已關於其特定具體實例來描述,但此等具體實例僅為說明性的且不限制本發明。在本文描述中,提供諸多具體詳情,諸如電子組件、電子及結構連接、材料及結構變化之實例,以提供對於本發明具體實例之全面瞭解。然而,熟習相關技術者將認識到,本發明之一具體實例可在無一或多個具體詳情的情況下來實踐,或由其他設備、系統、總成、組件、材料、部件等來實踐。在其他情形下,未特定展示或詳細描述熟知之結構、材料或操作以避免混淆本發明具體實例之態樣。熟習此項技術者另外將認識到,可使用其他或等效方法步驟,或可與其他步驟組合,或可以不同次序進行,其中任一者或全部均在所主張之本發明之範疇內。
另外,各圖並非按比例繪製且不應視為限制。
在整個本說明書中提及「一個具體實例(one embodiment)」、「一具體實例(an embodiment)」或一特定「具體實例」意謂與具體實例相關描述之特定特性、結構或特徵包括於至少一個具體實例中且不一定包括於所有具體實例中,且此外不一定指同一具體實例。此外,任何特定具體實例之特定特性、結構或特徵可以任何適合方式組合或與一或多個其他具體實例之任何適合組合組合,包括使用所選特性而不相應使用其他特性。另外,可進行多種修改以使特定應用、情形或材料適於本發明之基本範疇及精神。應瞭解,就本文教示而言可能存在對本文中所述及說明之本發明之具體實例的其他變化及修改,且該等變化及修改視為本發明之精神及範疇之一部分。
亦應瞭解,圖中所描繪之一或多個元件亦可以更獨立或整體之方式來實施,或甚至在某些情形下可移除或使其不可操作,如同根據特定應用可適用般。整體形成之組件組合亦在本發明之範疇內,尤其對於離散組件之分離或組合不明確或難以辨別之具體實例而言。另外,本文中使用術語「耦接(coupled)」(包括其各種形式,諸如「耦接(coupling)」或「可耦接(couplable)」意謂且包括任何直接或間接電學、結構或磁性耦接、連接或附接,或用於該種直接或間接電學、結構或磁性耦接、連接或附接之適應性或能力,包括整體形成之組件及經由或經另一組件耦接之組件。
本文所揭示之尺寸及值不應理解為嚴格限制於所引用之確切數值。相反,除非另外規定,否則每一該尺寸均欲意謂所引用值與彼值附近之功能等效範圍。舉例而言,揭示為「40mm」之尺寸欲意謂「約40mm」。
本發明【實施方式】中引用之所有文獻在相關部分中均以引用的方式併入本文中;任何文獻之引用不應理解為承認其為本發明之先前
技術。當術語在此文獻中之任何含義或定義與同一術語在以引用的方式併入之文獻中之含義或定義衝突時,將以在此文獻中賦予彼術語之含義或定義為準。
此外,除非另外特定說明,否則圖式/圖中之任何標記箭頭均應視為僅為例示性的且不限制。步驟組件之組合亦應視為在本發明之範疇內,尤其當分離或組合之能力不明確或不可預見時。除非另外指示,否則如本文及隨後整個申請專利範圍中所用之選言性術語「或(or)」一般欲意謂「及/或(and/or)」,其具有連接性與選言性含義(且不限定為「排除性或(exclusive or)」含義)。除非本文另外明確指示,否則如本文說明書及隨後整個申請專利範圍中所用之「一(a)」、「一(an)」及「該(the)」包括複數個指示物。亦除非本文另外明確指示,否則如本文說明書及隨後整個申請專利範圍中所用之「在……中(in)」含義包括「在……中」及「在……上(on)」。
本發明之所說明具體實例之以上描述(包括發明內容或摘要中所述之內容)不欲為詳盡的或將本發明限於本文所揭示之確切形式。由上文應觀察到,許多變化、修改及取代為所欲的且可在不偏離本發明新穎概念之精神及範疇的情況下實現。應瞭解,希望對本文所說明之特定方法及設備無限制或應推斷出無限制。當然,希望由隨附申請專利範圍涵蓋如申請專利範圍之範疇內之所有該等修改。
20-20'‧‧‧20-20'平面
100‧‧‧代表性設備
105‧‧‧第二導體/導電基板/層
135‧‧‧電介質層
150‧‧‧合金化之金屬與半導體導電層(或導體)/第一導體/第一導電層
160‧‧‧第三導體/第三導電層
180‧‧‧透明導電層
Claims (158)
- 一種組成物,其包含:複數個金屬奈米粒子;複數個半導體奈米粒子;及第一溶劑。
- 如申請專利範圍第1項之組成物,其中該複數個金屬奈米粒子在任何維度上之尺寸在約5nm與約1.0μ之間。
- 如申請專利範圍第1項之組成物,其中該複數個半導體奈米粒子在任何維度上之尺寸在約5nm與約1.5μ之間。
- 如申請專利範圍第1項之組成物,其中該複數個金屬奈米粒子在任何維度上之尺寸在約5nm與約200nm之間且該複數個半導體奈米粒子在任何維度上之尺寸在約5nm與約200nm之間。
- 如申請專利範圍第1項之組成物,其進一步包含:複數個金屬微粒,其在任何維度上之尺寸在約1μ與約20μ之間。
- 如申請專利範圍第1項之組成物,其進一步包含:複數個半導體微粒,其在任何維度上之尺寸在約1μ與約20μ之間。
- 如申請專利範圍第1項之組成物,其中該複數個金屬奈米粒子及該複數個半導體奈米粒子之每一奈米粒子包含金屬與半導體之合金。
- 如申請專利範圍第1項之組成物,其中該複數個半導體奈米粒子之每一半導體奈米粒子進一步包含摻雜半導體。
- 如申請專利範圍第1項之組成物,其中該複數個半導體奈米粒子之每一半導體奈米粒子進一步包含選自由以下組成之群的摻雜劑:硼、砷、磷、鎵及其混合物。
- 如申請專利範圍第1項之組成物,其中該複數個金屬奈米粒子包含至少一種選自由以下組成之群的金屬:鋁、銅、銀、金、鎳、鈀、錫、 鉑、鉛、鋅、鉍、其合金及其混合物。
- 如申請專利範圍第1項之組成物,其中該複數個半導體奈米粒子包含至少一種選自由以下組成之群的半導體:矽、砷化鎵(gallium arsenide,GaAs)、氮化鎵(gallium nitride,GaN)、GaP、InAlGaP、InAlGaP、AlInGaAs、InGaNAs、AlInGaSb及其混合物。
- 如申請專利範圍第1項之組成物,其中該複數個半導體奈米粒子包含至少一種選自由以下組成之群的半導體:矽、鍺及其混合物;二氧化鈦、二氧化矽、氧化鋅、氧化銦錫、氧化銻錫及其混合物;II至VI族半導體,其為至少一種二價金屬(鋅、鎘、汞及鉛)與至少一種二價非金屬(氧、硫、硒及碲)之化合物,諸如氧化鋅、硒化鎘、硫化鎘、硒化汞及其混合物;III至V族半導體,其為至少一種三價金屬(鋁、鎵、銦及鉈)與至少一種三價非金屬(氮、磷、砷及銻)之化合物,諸如砷化鎵、磷化銦及其混合物;及IV族半導體,包括氫端(hydrogen terminated)矽、碳、鍺及α-錫,及其組合。
- 如申請專利範圍第1項之組成物,其中該複數個金屬奈米粒子之至少一些奈米粒子經表面鈍化以減少氧化。
- 如申請專利範圍第1項之組成物,其中該複數個金屬奈米粒子之至少一些奈米粒子經選自由以下組成之群的至少部分塗層鈍化:苯并三唑、磷酸鋅、二硫代磷酸鋅、鞣酸、六氟乙醯基丙酮及其混合物。
- 如申請專利範圍第1項之組成物,其進一步包含:抗氧化劑。
- 如申請專利範圍第1項之組成物,其進一步包含:選自由以下組成之群的抗氧化劑:N,N-二乙基羥基胺、抗壞血酸、肼、己胺、苯二胺及其混合物。
- 如申請專利範圍第1項之組成物,其中該第一溶劑包含至少一種選自 由以下組成之群的溶劑:水;醇,諸如甲醇、乙醇、N-丙醇(包括1-丙醇、2-丙醇(異丙醇或IPA)、1-甲氧基-2-丙醇)、丁醇(包括1-丁醇、2-丁醇(異丁醇))、戊醇(包括1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇)、己醇(包括1-己醇、2-己醇、3-己醇)、辛醇、N-辛醇(包括1-辛醇、2-辛醇、3-辛醇)、四氫糠醇(tetrahydrofurfuryl alcohol,THFA)、環己醇、環戊醇、萜品醇;內酯,諸如丁基內酯;醚,諸如甲基乙基醚、乙醚、乙基丙基醚及聚醚;酮,包括二酮及環酮,諸如環己酮、環戊酮、環庚酮、環辛酮、丙酮、二苯甲酮、乙醯基丙酮、苯乙酮、環丙酮、異佛爾酮、甲基乙基酮;酯,諸如乙酸乙酯、己二酸二甲酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、戊二酸二甲酯、丁二酸二甲酯、乙酸甘油酯、羧酸酯;碳酸酯,諸如碳酸伸丙酯;多元醇(或液體多元醇)、甘油及其他聚合多元醇或二醇,諸如甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇;羧酸,包括烷基羧酸及較高級別羧酸(諸如二羧酸、三羧酸),諸如甲酸、乙酸、苯六甲酸、氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、苯甲酸、三氟乙酸、丙酸、丁酸;乙二酸(ethanedioic(oxalic)acid);丙二酸(propanediol(malonic)acid)、丁二酸(butanedioic(succinic)acid)、戊二酸(pentanedioic(glutaric)acid)、己二酸(hexanedioic(adipic)acid)、庚二酸(heptanedioic(pimelic)acid)、辛二酸(octanedioic(suberic)acid)、壬二酸(nonanedioic(azelaic)acid)、癸二酸(decanedioic(sebacic)acid)、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸(tridecanedioic(brassylic)acid)、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸(hexadecanedioic(thapsic)acid)、十八烷二酸;四甲基脲、n-甲基吡咯啶酮、乙腈、四氫呋喃 (tetrahydrofuran,THF)、二甲基甲醯胺(dimethyl formamide,DMF)、N-甲基甲醯胺(N-methyl formamide,NMF)、二甲亞碸(dimethyl sulfoxide,DMSO);亞硫醯氯;硫醯氯;及其混合物;酸,包括有機酸(除羧酸、二羧酸、三羧酸、烷基羧酸以外),諸如鹽酸、硫酸、碳酸;及鹼,諸如氫氧化銨、氫氧化鈉、氫氧化鉀;及其混合物。
- 如申請專利範圍第1項之組成物,其中該第一溶劑包含多元醇或其混合物。
- 如申請專利範圍第1項之組成物,其中該第一溶劑包含選自由以下組成之群的多元醇:甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇及其混合物。
- 如申請專利範圍第1項之組成物,其中該第一溶劑包含羧酸或二羧酸或其混合物。
- 如申請專利範圍第1項之組成物,其中該第一溶劑包含選自由以下組成之群的羧酸:甲酸、乙酸、苯六甲酸、氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、苯甲酸、三氟乙酸、丙酸、丁酸;乙二酸;乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物。
- 如申請專利範圍第1項之組成物,其中該第一溶劑包含選自由以下組成之群的二羧酸:乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物。
- 如申請專利範圍第1項之組成物,其進一步包含:不同於該第一溶劑之第二溶劑。
- 如申請專利範圍第23項之組成物,其中該第一溶劑包含多元醇或其混合物,且該第二溶劑包含羧酸或二羧酸或其混合物。
- 如申請專利範圍第23項之組成物,其中:該第一溶劑包含選自由以下組成之群的多元醇:甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇及其混合物;且該第二溶劑包含選自由以下組成之群的二羧酸:乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物。
- 如申請專利範圍第23項之組成物,其中該第一溶劑包含多元醇或其混合物,且其中該第二溶劑包含至少一種選自由以下組成之群的有機酸:羧酸、二羧酸、三羧酸、烷基羧酸、乙酸、草酸、苯六甲酸、甲酸、氯乙酸、苯甲酸、三氟乙酸、丙酸、丁酸及其混合物。
- 如申請專利範圍第23項之組成物,其中該第二溶劑包含至少一種選自由以下組成之群的溶劑:水;醇,諸如甲醇、乙醇、N-丙醇(包括1-丙醇、2-丙醇(異丙醇或IPA)、1-甲氧基-2-丙醇)、丁醇(包括1-丁醇、2-丁醇(異丁醇))、戊醇(包括1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇)、己醇(包括1-己醇、2-己醇、3-己醇)、辛醇、N-辛醇(包括1-辛醇、2-辛醇、3-辛醇)、四氫糠醇(THFA)、環己醇、環戊醇、萜品醇;內酯,諸如丁基內酯;醚,諸如甲基乙基醚、乙醚、乙基丙基醚及聚醚;酮,包 括二酮及環酮,諸如環己酮、環戊酮、環庚酮、環辛酮、丙酮、二苯甲酮、乙醯基丙酮、苯乙酮、環丙酮、異佛爾酮、甲基乙基酮;酯,諸如乙酸乙酯、己二酸二甲酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、戊二酸二甲酯、丁二酸二甲酯、乙酸甘油酯、羧酸酯;碳酸酯,諸如碳酸伸丙酯;多元醇(或液體多元醇)、甘油及其他聚合多元醇或二醇,諸如甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇;羧酸,包括烷基羧酸及較高級別羧酸(諸如二羧酸、三羧酸),諸如甲酸、乙酸、苯六甲酸、氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、苯甲酸、三氟乙酸、丙酸、丁酸;乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸;四甲基脲、n-甲基吡咯啶酮、乙腈、四氫呋喃(THF)、二甲基甲醯胺(DMF)、N-甲基甲醯胺(NMF)、二甲亞碸(DMSO);亞硫醯氯;硫醯氯;及其混合物;酸,包括有機酸(除羧酸、二羧酸、三羧酸、烷基羧酸以外),諸如鹽酸、硫酸、碳酸;及鹼,諸如氫氧化銨、氫氧化鈉、氫氧化鉀;及其混合物。
- 如申請專利範圍第23項之組成物,其中:該複數個金屬奈米粒子包含鋁;該複數個半導體奈米粒子包含矽;該第一溶劑包含選自由以下組成之群的多元醇:甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二 醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇;且該第二溶劑包含選自由以下組成之群的二羧酸:乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物。
- 如申請專利範圍第23項之組成物,其中:該複數個金屬奈米粒子以約3重量%至20重量%之量存在;該複數個半導體奈米粒子以約10重量%至50重量%之量存在;該第一溶劑以約30重量%至60重量%之量存在且包含多元醇或其混合物;且該第二溶劑以約10重量%至40重量%之量存在且包含羧酸或二羧酸或其混合物。
- 如申請專利範圍第23項之組成物,其中:該複數個金屬奈米粒子以約5重量%至10重量%之量存在;該複數個半導體奈米粒子以約20重量%至40重量%之量存在;該第一溶劑以約40重量%至50重量%之量存在且包含多元醇或其混合物;且該第二溶劑以約15重量%至25重量%之量存在且包含羧酸或二羧酸或其混合物。
- 如申請專利範圍第23項之組成物,其中:該複數個金屬奈米粒子以約7重量%至9重量%之量存在;該複數個半導體奈米粒子以約27.5重量%至32.5重量%之量存在;該第一溶劑以約42重量%至46重量%之量存在且包含甘油;且該第二溶劑以約17重量%至21重量%之量存在且包含戊二酸。
- 如申請專利範圍第1項之組成物,其中該組成物在約25℃下之黏度實質上在約50cp與約25,000cp之間。
- 如申請專利範圍第1項之組成物,其中該組成物在約25℃下之黏度實質上在約100cp與約10,000cp之間。
- 一種使用如申請專利範圍第1項之組成物之方法,該方法包含:印刷該組成物且使其退火以形成電導體。
- 一種組成物,其包含:複數個金屬奈米粒子;複數個半導體奈米粒子;第一溶劑,其包含多元醇或其混合物;及第二溶劑,其包含羧酸或二羧酸或其混合物。
- 如申請專利範圍第35項之組成物,其中該複數個金屬奈米粒子在任何維度上之尺寸在約5nm與約1.0μ之間且該複數個半導體奈米粒子在任何維度上之尺寸在約5nm與約1.5μ之間。
- 如申請專利範圍第35項之組成物,其進一步包含:複數個金屬微粒,其在任何維度上之尺寸在約1μ與約20μ之間;及複數個半導體微粒,其在任何維度上之尺寸在約1μ與約20μ之間。
- 如申請專利範圍第35項之組成物,其中該複數個金屬奈米粒子及該複數個半導體奈米粒子之每一奈米粒子包含金屬與半導體之合金。
- 如申請專利範圍第35項之組成物,其中該複數個半導體奈米粒子之每一半導體奈米粒子進一步包含選自由以下組成之群的摻雜劑:硼、砷、磷、鎵及其混合物。
- 如申請專利範圍第35項之組成物,其中該複數個金屬奈米粒子包含至少一種選自由以下組成之群的金屬:鋁、銅、銀、金、鎳、鈀、錫、 鉑、鉛、鋅、鉍、其合金及其混合物。
- 如申請專利範圍第35項之組成物,其中該複數個半導體奈米粒子包含至少一種選自由以下組成之群的半導體:矽、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、GaP、InAlGaP、InAlGaP、AlInGaAs、InGaNAs、AlInGaSb及其混合物。
- 如申請專利範圍第35項之組成物,其中該複數個半導體奈米粒子包含至少一種選自由以下組成之群的半導體:矽、鍺及其混合物;二氧化鈦、二氧化矽、氧化鋅、氧化銦錫、氧化銻錫及其混合物;II至VI族半導體,其為至少一種二價金屬(鋅、鎘、汞及鉛)與至少一種二價非金屬(氧、硫、硒及碲)之化合物,諸如氧化鋅、硒化鎘、硫化鎘、硒化汞及其混合物;III至V族半導體,其為至少一種三價金屬(鋁、鎵、銦及鉈)與至少一種三價非金屬(氮、磷、砷及銻)之化合物,諸如砷化鎵、磷化銦及其混合物;及IV族半導體,其包括氫端矽、碳、鍺及α-錫,及其組合。
- 如申請專利範圍第35項之組成物,其中該複數個金屬奈米粒子之至少一些奈米粒子經選自由以下組成之群的至少部分塗層鈍化:苯并三唑、磷酸鋅、二硫代磷酸鋅、鞣酸、六氟乙醯基丙酮及其混合物。
- 如申請專利範圍第35項之組成物,其進一步包含:選自由以下組成之群的抗氧化劑:N,N-二乙基羥基胺、抗壞血酸、肼、己胺、苯二胺及其混合物。
- 如申請專利範圍第35項之組成物,其中該第一溶劑包含選自由以下組成之群的多元醇:甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、 2-甲基-2,4-戊二醇及其混合物。
- 如申請專利範圍第35項之組成物,其中該第二溶劑包含選自由以下組成之群的二羧酸:乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物。
- 如申請專利範圍第35項之組成物,其中:該複數個金屬奈米粒子包含鋁;該複數個半導體奈米粒子包含矽;該第一溶劑包含選自由以下組成之群的多元醇:甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇;且該第二溶劑包含選自由以下組成之群的二羧酸:乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物。
- 如申請專利範圍第35項之組成物,其中:該複數個金屬奈米粒子以約7重量%至9重量%之量存在;該複數個半導體奈米粒子以約27.5重量%至32.5重量%之量存在;該第一溶劑以約42重量%至46重量%之量存在且包含甘油;且該第二溶劑以約17重量%至21重量%之量存在且包含戊二酸。
- 一種組成物,其包含:複數個金屬奈米粒子;複數個半導體奈米粒子; 第一溶劑,其包含選自由以下組成之群的多元醇:甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇及其混合物;及第二溶劑,其包含選自由以下組成之群的二羧酸:乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物。
- 如申請專利範圍第49項之組成物,其中該複數個金屬奈米粒子在任何維度上之尺寸在約5nm與約1.0μ之間且該複數個半導體奈米粒子在任何維度上之尺寸在約5nm與約1.5μ之間。
- 如申請專利範圍第49項之組成物,其進一步包含:複數個金屬微粒,其在任何維度上之尺寸在約1μ與約20μ之間;及複數個半導體微粒,其在任何維度上之尺寸在約1μ與約20μ之間。
- 如申請專利範圍第49項之組成物,其中該複數個金屬奈米粒子及該複數個半導體奈米粒子之每一奈米粒子包含金屬與半導體之合金。
- 如申請專利範圍第49項之組成物,其中該複數個半導體奈米粒子之每一半導體奈米粒子進一步包含選自由以下組成之群的摻雜劑:硼、砷、磷、鎵及其混合物。
- 如申請專利範圍第49項之組成物,其中該複數個金屬奈米粒子包含至少一種選自由以下組成之群的金屬:鋁、銅、銀、金、鎳、鈀、錫、鉑、鉛、鋅、鉍、其合金及其混合物。
- 如申請專利範圍第49項之組成物,其中該複數個半導體奈米粒子包含 至少一種選自由以下組成之群的半導體:矽、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、GaP、InAlGaP、InAlGaP、AlInGaAs、InGaNAs、AlInGaSb及其混合物。
- 如申請專利範圍第49項之組成物,其中該複數個金屬奈米粒子之至少一些奈米粒子經選自由以下組成之群的至少部分塗層鈍化:苯并三唑、磷酸鋅、二硫代磷酸鋅、鞣酸、六氟乙醯基丙酮及其混合物。
- 如申請專利範圍第49項之組成物,其進一步包含:選自由以下組成之群的抗氧化劑:N,N-二乙基羥基胺、抗壞血酸、肼、己胺、苯二胺及其混合物。
- 如申請專利範圍第49項之組成物,其中:該複數個金屬奈米粒子包含鋁且以約7重量%至9重量%之量存在;該複數個半導體奈米粒子包含矽且以約27.5重量%至32.5重量%之量存在;該第一溶劑以約42重量%至46重量%之量存在且包含甘油;且該第二溶劑以約17重量%至21重量%之量存在且包含戊二酸。
- 一種組成物,其包含:複數個金屬粒子;複數個半導體粒子,其中該複數個金屬粒子及半導體粒子在任何維度上之尺寸在約5nm與約20μ之間;第一溶劑,其包含選自由以下組成之群的多元醇:甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇及其混合物;及第二溶劑,其包含選自由以下組成之群的二羧酸:乙二酸;丙二酸、 丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物。
- 如申請專利範圍第59項之組成物,其中該複數個金屬粒子及該複數個半導體粒子之每一粒子包含金屬與半導體之合金。
- 如申請專利範圍第59項之組成物,其中該複數個半導體粒子之每一半導體粒子進一步包含選自由以下組成之群的摻雜劑:硼、砷、磷、鎵及其混合物。
- 如申請專利範圍第59項之組成物,其中該複數個金屬粒子包含至少一種選自由以下組成之群的金屬:鋁、銅、銀、金、鎳、鈀、錫、鉑、鉛、鋅、鉍、其合金及其混合物。
- 如申請專利範圍第59項之組成物,其中該複數個半導體粒子包含至少一種選自由以下組成之群的半導體:矽、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、GaP、InAlGaP、InAlGaP、AlInGaAs、InGaNAs、AlInGaSb及其混合物。
- 如申請專利範圍第59項之組成物,其中該複數個金屬粒子之至少一些粒子經選自由以下組成之群的至少部分塗層鈍化:苯并三唑、磷酸鋅、二硫代磷酸鋅、鞣酸、六氟乙醯基丙酮及其混合物。
- 如申請專利範圍第59項之組成物,其進一步包含:選自由以下組成之群的抗氧化劑:N,N-二乙基羥基胺、抗壞血酸、肼、己胺、苯二胺及其混合物。
- 如申請專利範圍第59項之組成物,其中:該複數個金屬粒子包含鋁且以約7重量%至9重量%之量存在;該複數個半導體粒子包含矽且以約27.5重量%至32.5重量%之量存在;該第一溶劑以約42重量%至46重量%之量存在且包含甘油;且 該第二溶劑以約17重量%至21重量%之量存在且包含戊二酸。
- 一種組成物,其包含:複數個金屬粒子;複數個半導體粒子,其中該複數個金屬粒子及半導體粒子在任何維度上之尺寸在約5nm與約1.5μ之間;第一溶劑,其包含甘油;及第二溶劑,其包含戊二酸;其中該組成物之黏度在25℃下實質上在約50cp至約25,000cp之間。
- 一種組成物,其包含:複數個導電粒子;第一溶劑,其包含多元醇或其混合物;及第二溶劑,其包含羧酸或二羧酸或其混合物。
- 如申請專利範圍第68項之組成物,其中該複數個導電粒子在任何維度上之尺寸在約5nm與約1.0μ之間且包含金屬。
- 如申請專利範圍第68項之組成物,其中該複數個導電粒子之每一粒子包含至少一種選自由以下組成之群的金屬:鋁、銅、銀、金、鎳、鈀、錫、鉑、鉛、鋅、鉍、其合金及其混合物。
- 如申請專利範圍第70項之組成物,其中該複數個導電粒子之至少一些粒子經表面鈍化以減少氧化。
- 如申請專利範圍第70項之組成物,其中該複數個導電粒子之至少一些粒子經選自由以下組成之群的至少部分塗層鈍化:苯并三唑、磷酸鋅、二硫代磷酸鋅、鞣酸、六氟乙醯基丙酮及其混合物。
- 如申請專利範圍第70項之組成物,其進一步包含:抗氧化劑。
- 如申請專利範圍第70項之組成物,其進一步包含: 選自由以下組成之群的抗氧化劑:N,N-二乙基羥基胺、抗壞血酸、肼、己胺、苯二胺及其混合物。
- 如申請專利範圍第68項之組成物,其中該複數個導電粒子在任何維度上之尺寸在約5nm與約1.5μ之間且包含半導體。
- 如申請專利範圍第75項之組成物,其中該複數個導電粒子之每一粒子進一步包含摻雜半導體。
- 如申請專利範圍第75項之組成物,其中該複數個導電粒子之每一粒子進一步包含選自由以下組成之群的摻雜劑:硼、砷、磷、鎵及其混合物。
- 如申請專利範圍第75項之組成物,其中該複數個導電粒子之每一粒子包含至少一種選自由以下組成之群的半導體:矽、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、GaP、InAlGaP、InAlGaP、AlInGaAs、InGaNAs、AlInGASb及其混合物。
- 如申請專利範圍第75項之組成物,其中該複數個導電粒子之每一粒子包含至少一種選自由以下組成之群的半導體:矽、鍺及其混合物;二氧化鈦、二氧化矽、氧化鋅、氧化銦錫、氧化銻錫及其混合物;II至VI族半導體,其為至少一種二價金屬(鋅、鎘、汞及鉛)與至少一種二價非金屬(氧、硫、硒及碲)之化合物,諸如氧化鋅、硒化鎘、硫化鎘、硒化汞及其混合物;III至V族半導體,其為至少一種三價金屬(鋁、鎵、銦及鉈)與至少一種三價非金屬(氮、磷、砷及銻)之化合物,諸如砷化鎵、磷化銦及其混合物;及IV族半導體,包括氫端矽、碳、鍺及α-錫,及其組合。
- 如申請專利範圍第68項之組成物,其中該複數個導電粒子包含金屬粒子及半導體粒子,其各自在任何維度上之尺寸在約5nm與約200nm之間。
- 如申請專利範圍第68項之組成物,其中該複數個導電粒子包含金屬粒子及半導體粒子,其各自在任何維度上之尺寸在約1μ與約20μ之間。
- 如申請專利範圍第68項之組成物,其中該複數個導電粒子之每一粒子包含金屬與半導體之合金。
- 如申請專利範圍第82項之組成物,該金屬包含至少一種選自由以下組成之群的金屬:鋁、銅、銀、金、鎳、鈀、錫、鉑、鉛、鋅、鉍、其合金及其混合物;且其中該半導體包含至少一種選自由以下組成之群的半導體:矽、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、GaP、InAlGaP、InAlGaP、AlInGaAs、InGaNAs、AlInGASb及其混合物。
- 如申請專利範圍第68項之組成物,其中該第一溶劑包含選自由以下組成之群的多元醇:甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇及其混合物。
- 如申請專利範圍第68項之組成物,其中該第二溶劑包含選自由以下組成之群的二羧酸:乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物。
- 如申請專利範圍第68項之組成物,其中:該複數個導電粒子之每一粒子包含鋁或矽;該第一溶劑包含選自由以下組成之群的多元醇:甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二 醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇;且該第二溶劑包含選自由以下組成之群的二羧酸:乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物。
- 如申請專利範圍第68項之組成物,其中該組成物在約25℃下之黏度實質上在約50cp與約25,000cp之間。
- 如申請專利範圍第68項之組成物,其中該組成物在約25℃下之黏度實質上在約100cp與約10,000cp之間。
- 一種使用如申請專利範圍第68項之組成物之方法,該方法包含:印刷該組成物且使其退火以形成電導體。
- 一種組成物,其包含:複數個金屬粒子;第一溶劑,其包含多元醇或其混合物;及第二溶劑,其包含羧酸或二羧酸或其混合物。
- 如申請專利範圍第90項之組成物,其中該複數個金屬粒子在任何維度上之尺寸在約5nm與約1.0μ之間。
- 如申請專利範圍第90項之組成物,其中該複數個金屬粒子之每一粒子進一步包含金屬與半導體之合金。
- 如申請專利範圍第92項之組成物,其中該半導體包含至少一種選自由以下組成之群的半導體:矽、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、GaP、InAlGaP、InAlGaP、AlInGaAs、InGaNAs、AlInGASb及其混合物。
- 如申請專利範圍第93項之組成物,其中該半導體進一步包含選自由以下組成之群的摻雜劑:硼、砷、磷、鎵及其混合物。
- 如申請專利範圍第90項之組成物,其中該複數個金屬粒子之每一粒子包含至少一種選自由以下組成之群的金屬:鋁、銅、銀、金、鎳、鈀、錫、鉑、鉛、鋅、鉍、其合金及其混合物。
- 如申請專利範圍第90項之組成物,其中該複數個金屬粒子之至少一些粒子經選自由以下組成之群的至少部分塗層鈍化:苯并三唑、磷酸鋅、二硫代磷酸鋅、鞣酸、六氟乙醯基丙酮及其混合物。
- 如申請專利範圍第90項之組成物,其進一步包含:選自由以下組成之群的抗氧化劑:N,N-二乙基羥基胺、抗壞血酸、肼、己胺、苯二胺及其混合物。
- 如申請專利範圍第90項之組成物,其中該第一溶劑包含選自由以下組成之群的多元醇:甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇及其混合物。
- 如申請專利範圍第90項之組成物,其中該第二溶劑包含選自由以下組成之群的二羧酸:乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物。
- 如申請專利範圍第90項之組成物,其中:該複數個金屬粒子包含鋁;該第一溶劑包含選自由以下組成之群的多元醇:甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2- 戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇;且該第二溶劑包含選自由以下組成之群的二羧酸:乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物。
- 如申請專利範圍第90項之組成物,其中:該複數個金屬粒子以約7重量%至50重量%之量存在;該第一溶劑以約42重量%至46重量%之量存在且包含甘油;且該第二溶劑以約17重量%至21重量%之量存在且包含戊二酸。
- 一種組成物,其包含:複數個半導體粒子;第一溶劑,其包含多元醇或其混合物;及第二溶劑,其包含羧酸或二羧酸或其混合物。
- 如申請專利範圍第102項之組成物,其中該複數個半導體粒子在任何維度上之尺寸在約5nm與約1.5μ之間。
- 如申請專利範圍第102項之組成物,其中該複數個半導體粒子之每一粒子進一步包含金屬與半導體之合金。
- 如申請專利範圍第104項之組成物,其中該金屬包含至少一種選自由以下組成之群的金屬:鋁、銅、銀、金、鎳、鈀、錫、鉑、鉛、鋅、鉍、其合金及其混合物。
- 如申請專利範圍第102項之組成物,其中該複數個半導體粒子之每一半導體粒子進一步包含選自由以下組成之群的摻雜劑:硼、砷、磷、鎵及其混合物。
- 如申請專利範圍第102項之組成物,其中該複數個半導體粒子之每一半導體粒子包含至少一種選自由以下組成之群的半導體:矽、砷化鎵 (GaAs)、氮化鎵(GaN)、GaP、InAlGaP、InAlGaP、AlInGaAs、InGaNAs、AlInGASb及其混合物。
- 如申請專利範圍第102項之組成物,其中該複數個半導體粒子之每一半導體粒子包含至少一種選自由以下組成之群的半導體:矽、鍺及其混合物;二氧化鈦、二氧化矽、氧化鋅、氧化銦錫、氧化銻錫及其混合物;II至VI族半導體,其為至少一種二價金屬(鋅、鎘、汞及鉛)與至少一種二價非金屬(氧、硫、硒及碲)之化合物,諸如氧化鋅、硒化鎘、硫化鎘、硒化汞及其混合物;III至V族半導體,其為至少一種三價金屬(鋁、鎵、銦及鉈)與至少一種三價非金屬(氮、磷、砷及銻)之化合物,諸如砷化鎵、磷化銦及其混合物;及IV族半導體,其包括氫端矽、碳、鍺及α-錫,及其組合。
- 如申請專利範圍第102項之組成物,其中該第一溶劑包含選自由以下組成之群的多元醇:甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇及其混合物。
- 如申請專利範圍第102項之組成物,其中該第二溶劑包含選自由以下組成之群的二羧酸:乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物。
- 如申請專利範圍第102項之組成物,其中:該複數個半導體粒子包含矽;該第一溶劑包含選自由以下組成之群的多元醇:甘油、二醇、三醇、 四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇;且該第二溶劑包含選自由以下組成之群的二羧酸:乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物。
- 如申請專利範圍第102項之組成物,其中:該複數個半導體粒子以約7.0重量%至50重量%之量存在;該第一溶劑以約42重量%至46重量%之量存在且包含甘油;且該第二溶劑以約17重量%至21重量%之量存在且包含戊二酸。
- 一種組成物,其包含:複數個導電奈米粒子;第一溶劑,其包含選自由以下組成之群的多元醇:甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇及其混合物;及第二溶劑,其包含選自由以下組成之群的二羧酸:乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物。
- 如申請專利範圍第113項之組成物,其中該複數個導電粒子之每一粒子在任何維度上之尺寸在約5nm與約1.5μ之間。
- 如申請專利範圍第113項之組成物,其中該複數個導電粒子之每一粒子包含金屬或半導體。
- 如申請專利範圍第113項之組成物,其中該複數個導電粒子之每一粒子包含金屬與半導體之合金。
- 如申請專利範圍第113項之組成物,其中該複數個導電粒子之每一粒子包含金屬或半導體,且其中每一半導體粒子進一步包含選自由以下組成之群的摻雜劑:硼、砷、磷、鎵及其混合物。
- 如申請專利範圍第113項之組成物,其中該複數個導電粒子之每一粒子包含金屬或半導體,且其中該金屬包含至少一種選自由以下組成之群的金屬:鋁、銅、銀、金、鎳、鈀、錫、鉑、鉛、鋅、鉍、其合金及其混合物。
- 如申請專利範圍第113項之組成物,其中該複數個導電粒子之每一粒子包含金屬或半導體,且其中該半導體包含至少一種選自由以下組成之群的半導體:矽、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、GaP、InAlGaP、InAlGaP、AlInGaAs、InGaNAs、AlInGASb及其混合物。
- 如申請專利範圍第113項之組成物,其中該複數個導電粒子之每一粒子包含金屬或半導體,且其中該複數個粒子之至少一些金屬粒子經選自由以下組成之群的至少部分塗層鈍化:苯并三唑、磷酸鋅、二硫代磷酸鋅、鞣酸、六氟乙醯基丙酮及其混合物。
- 如申請專利範圍第113項之組成物,其進一步包含:選自由以下組成之群的抗氧化劑:N,N-二乙基羥基胺、抗壞血酸、肼、己胺、苯二胺及其混合物。
- 如申請專利範圍第113項之組成物,其中:該複數個粒子之至少一些粒子包含鋁且以約7重量%至9重量%之量存在; 該複數個粒子之至少一些粒子包含矽且以約27.5重量%至32.5重量%之量存在;該第一溶劑以約42重量%至46重量%之量存在且包含甘油;且該第二溶劑以約17重量%至21重量%之量存在且包含戊二酸。
- 一種組成物,其包含:複數個導電粒子,其在任何維度上之尺寸在約5nm與約20μ之間;第一溶劑,其包含甘油;及第二溶劑,其包含戊二酸;其中該組成物之黏度在25℃下實質上在約50cp至約25,000cp之間。
- 一種組成物,其包含:複數個實質上球形半導體粒子;第一溶劑,其包含多元醇或其混合物;及不同於該第一溶劑之第二溶劑,該第二溶劑包含羧酸或二羧酸或其混合物。
- 如申請專利範圍第124項之組成物,其中該複數個實質上球形半導體粒子在任何維度上之尺寸在約5nm與約100μ之間。
- 如申請專利範圍第124項之組成物,其中該複數個實質上球形半導體粒子在任何維度上之尺寸在約5nm與約50μ之間。
- 如申請專利範圍第124項之組成物,其中該複數個實質上球形半導體粒子在任何維度上之尺寸在約5nm與約20μ之間。
- 如申請專利範圍第124項之組成物,其中該複數個實質上球形半導體粒子之每一半導體粒子進一步包含摻雜半導體。
- 如申請專利範圍第124項之組成物,其中該複數個實質上球形半導體粒子之每一半導體粒子進一步包含選自由以下組成之群的摻雜劑:硼、砷、磷、鎵及其混合物。
- 如申請專利範圍第124項之組成物,其中該複數個實質上球形半導體粒子之每一半導體粒子包含至少一種選自由以下組成之群的半導體:矽、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、GaP、InAlGaP、InAlGaP、AlInGaAs、InGaNAs、AlInGaSb及其混合物。
- 如申請專利範圍第124項之組成物,其中該複數個實質上球形半導體粒子之每一半導體粒子包含至少一種選自由以下組成之群的半導體:矽、鍺及其混合物;二氧化鈦、二氧化矽、氧化鋅、氧化銦錫、氧化銻錫及其混合物;II至VI族半導體,其為至少一種二價金屬(鋅、鎘、汞及鉛)與至少一種二價非金屬(氧、硫、硒及碲)之化合物,諸如氧化鋅、硒化鎘、硫化鎘、硒化汞及其混合物;III至V族半導體,其為至少一種三價金屬(鋁、鎵、銦及鉈)與至少一種三價非金屬(氮、磷、砷及銻)之化合物,諸如砷化鎵、磷化銦及其混合物;及IV族半導體,其包括氫端矽、碳、鍺及α-錫,及其組合。
- 如申請專利範圍第124項之組成物,其中該第一溶劑包含選自由以下組成之群的多元醇:甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇及其混合物。
- 如申請專利範圍第124項之組成物,其中該第二溶劑包含選自由以下組成之群的二羧酸:乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物。
- 如申請專利範圍第124項之組成物,其中: 該複數個實質上球形半導體粒子之每一半導體粒子包含至少一種選自由以下組成之群的半導體:矽、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、GaP、InAlGaP、InAlGaP、AlInGaAs、InGaNAs、AlInGaSb及其混合物;該第一溶劑包含選自由以下組成之群的多元醇:甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇;且該第二溶劑包含選自由以下組成之群的二羧酸:乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物。
- 如申請專利範圍第124項之組成物,其進一步包含:不同於該第一溶劑與該第二溶劑之第三溶劑。
- 如申請專利範圍第135項之組成物,其中該第三溶劑包含至少一種選自由以下組成之群的溶劑:水;醇,諸如甲醇、乙醇、N-丙醇(包括1-丙醇、2-丙醇(異丙醇或IPA)、1-甲氧基-2-丙醇)、丁醇(包括1-丁醇、2-丁醇(異丁醇))、戊醇(包括1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇)、己醇(包括1-己醇、2-己醇、3-己醇)、辛醇、N-辛醇(包括1-辛醇、2-辛醇、3-辛醇)、四氫糠醇(THFA)、環己醇、環戊醇、萜品醇;內酯,諸如丁基內酯;醚,諸如甲基乙基醚、乙醚、乙基丙基醚及聚醚;酮,包括二酮及環酮,諸如環己酮、環戊酮、環庚酮、環辛酮、丙酮、二苯甲酮、乙醯基丙酮、苯乙酮、環丙酮、異佛爾酮、甲基乙基酮;酯,諸如乙酸乙酯、己二酸二甲酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、戊二酸二甲酯、丁二酸二甲酯、乙酸甘油酯、羧酸酯;碳酸酯,諸如碳酸伸丙酯; 多元醇(或液體多元醇)、甘油及其他聚合多元醇或二醇,諸如甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇;羧酸,二羧酸、三羧酸、烷基羧酸,諸如乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸;四甲基脲、n-甲基吡咯啶酮、乙腈、四氫呋喃(THF)、二甲基甲醯胺(DMF)、N-甲基甲醯胺(NMF)、二甲亞碸(DMSO);亞硫醯氯;硫醯氯;及其混合物,酸,包括有機酸(除羧酸、二羧酸、三羧酸、烷基羧酸等以外),諸如乙酸、草酸、苯六甲酸、甲酸、氯乙酸、苯甲酸、三氟乙酸、丙酸、丁酸;鹽酸;硫酸;碳酸;及鹼,諸如氫氧化銨、氫氧化鈉、氫氧化鉀;及其混合物。
- 如申請專利範圍第135項之組成物,其中該第三溶劑包含至少一種選自由以下組成之群的溶劑:四甲基脲、丁醇、異丙醇及其混合物。
- 如申請專利範圍第124項之組成物,其中:該複數個實質上球形半導體粒子以約30重量%至80重量%之量存在;該第一溶劑以約10重量%至40重量%之量存在且包含選自由以下組成之群的多元醇:甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇;且該第二溶劑以約1重量%至20重量%之量存在且包含選自由以下組成 之群的二羧酸:乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物。
- 如申請專利範圍第124項之組成物,其中:該複數個實質上球形半導體粒子以約50重量%至70重量%之量存在;該第一溶劑以約20重量%至30重量%之量存在且包含選自由以下組成之群的多元醇:甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇;且該第二溶劑以約5重量%至15重量%之量存在且包含選自由以下組成之群的二羧酸:乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物。
- 如申請專利範圍第124項之組成物,其進一步包含:不同於該第一溶劑與該第二溶劑之第三溶劑;且其中:該複數個實質上球形半導體粒子以約55重量%至65重量%之量存在,其中該複數個實質上球形半導體粒子之每一半導體粒子包含至少一種選自由以下組成之群的半導體:矽、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、GaP、InAlGaP、InAlGaP、AlInGaAs、InGaNAs、AlInGaSb及其混合物;該第一溶劑以約22重量%至28重量%之量存在且包含選自由以下組成之群的多元醇:甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛 二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇;該第二溶劑以約8重量%至14重量%之量存在且包含選自由以下組成之群的二羧酸:乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物;且該第三溶劑以約3重量%至7重量%之量存在且包含至少一種選自由以下組成之群的溶劑:四甲基脲、丁醇、異丙醇及其混合物。
- 如申請專利範圍第124項之組成物,其中該第一溶劑包含甘油且該第二溶劑包含戊二酸。
- 如申請專利範圍第124項之組成物,其中:該複數個實質上球形半導體粒子以約55重量%至65重量%之量存在,其中該複數個實質上球形半導體粒子之每一半導體粒子包含至少一種選自由以下組成之群的半導體:矽、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、GaP、InAlGaP、InAlGaP、AlInGaAs、InGaNAs、AlInGaSb及其混合物;該第一溶劑以約22重量%至28重量%之量存在且包含甘油;且該第二溶劑以約8重量%至14重量%之量存在且包含戊二酸。
- 如申請專利範圍第124項之組成物,其進一步包含:不同於該第一溶劑與該第二溶劑之第三溶劑;且其中:該複數個實質上球形半導體粒子以約55重量%至65重量%之量存在且其中該複數個實質上球形半導體粒子之每一半導體粒子包含矽;該第一溶劑以約22重量%至28重量%之量存在且包含甘油;該第二溶劑以約8重量%至14重量%之量存在且包含戊二酸;且該第三溶劑以約3重量%至7重量%之量存在且包含至少一種選自由以下組成之群的溶劑:四甲基脲、丁醇、異丙醇及其混合物。
- 如申請專利範圍第124項之組成物,其中該組成物在約25℃下之黏度實質上在約50cp與約25,000cp之間。
- 如申請專利範圍第124項之組成物,其中該組成物在約25℃下之黏度實質上在約100cp與約10,000cp之間。
- 一種使用如申請專利範圍第124項之組成物之方法,該方法包含:印刷該組成物且使其退火以形成複數個與電導體耦接之實質上球形半導體粒子。
- 一種組成物,其包含:複數個實質上球形半導體粒子;第一溶劑,其包含選自由以下組成之群的多元醇:甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇及其混合物;不同於該第一溶劑之第二溶劑,該第二溶劑包含選自由以下組成之群的二羧酸:乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物;及不同於該第一溶劑與該第二溶劑之第三溶劑。
- 如申請專利範圍第147項之組成物,其中該複數個實質上球形半導體粒子在任何維度上之尺寸在約5nm與約100μ之間。
- 如申請專利範圍第147項之組成物,其中該複數個實質上球形半導體粒子在任何維度上之尺寸在約5nm與約50μ之間。
- 如申請專利範圍第147項之組成物,其中該複數個實質上球形半導體粒子在任何維度上之尺寸在約5nm與約20μ之間。
- 如申請專利範圍第147項之組成物,其中該複數個實質上球形半導體粒子之每一半導體粒子進一步包含選自由以下組成之群的摻雜劑:硼、砷、磷、鎵及其混合物。
- 如申請專利範圍第147項之組成物,其中該複數個實質上球形半導體粒子之每一半導體粒子包含至少一種選自由以下組成之群的半導體:矽、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、GaP、InAlGaP、InAlGaP、AlInGaAs、InGaNAs、AlInGaSb及其混合物。
- 如申請專利範圍第147項之組成物,其中該複數個實質上球形半導體粒子之每一半導體粒子包含至少一種選自由以下組成之群的半導體:矽、鍺及其混合物;二氧化鈦、二氧化矽、氧化鋅、氧化銦錫、氧化銻錫及其混合物;II至VI族半導體,其為至少一種二價金屬(鋅、鎘、汞及鉛)與至少一種二價非金屬(氧、硫、硒及碲)之化合物,諸如氧化鋅、硒化鎘、硫化鎘、硒化汞及其混合物;III至V族半導體,其為至少一種三價金屬(鋁、鎵、銦及鉈)與至少一種三價非金屬(氮、磷、砷及銻)之化合物,諸如砷化鎵、磷化銦及其混合物;及IV族半導體,其包括氫端矽、碳、鍺及α-錫,及其組合。
- 如申請專利範圍第147項之組成物,其中該第三溶劑包含至少一種選自由以下組成之群的溶劑:水;醇,諸如甲醇、乙醇、N-丙醇(包括1-丙醇、2-丙醇(異丙醇或IPA)、1-甲氧基-2-丙醇)、丁醇(包括1-丁醇、2-丁醇(異丁醇))、戊醇(包括1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇)、己醇(包括1-己醇、2-己醇、3-己醇)、辛醇、N-辛醇(包括1-辛醇、2-辛醇、3-辛醇)、四氫糠醇(THFA)、環己醇、環戊醇、萜品醇;內酯,諸如丁基內酯;醚,諸如甲基乙基醚、乙醚、乙基丙基醚及聚醚;酮,包括二酮及環酮,諸如環己酮、環戊酮、環庚酮、環辛酮、丙酮、二苯甲酮、乙醯基丙酮、苯乙酮、環丙酮、異佛爾酮、甲基乙基酮;酯, 諸如乙酸乙酯、己二酸二甲酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、戊二酸二甲酯、丁二酸二甲酯、乙酸甘油酯、羧酸酯;碳酸酯,諸如碳酸伸丙酯;多元醇(或液體多元醇)、甘油及其他聚合多元醇或二醇,諸如甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇;羧酸,包括烷基羧酸及較高級別羧酸(諸如二羧酸、三羧酸),諸如甲酸、乙酸、苯六甲酸、氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、苯甲酸、三氟乙酸、丙酸、丁酸;乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸;四甲基脲、n-甲基吡咯啶酮、乙腈、四氫呋喃(THF)、二甲基甲醯胺(DMF)、N-甲基甲醯胺(NMF)、二甲亞碸(DMSO);亞硫醯氯;硫醯氯;及其混合物,酸,包括有機酸(除羧酸、二羧酸、三羧酸、烷基羧酸以外),諸如鹽酸、硫酸、碳酸;及鹼,諸如氫氧化銨、氫氧化鈉、氫氧化鉀;及其混合物。
- 如申請專利範圍第147項之組成物,其中該第三溶劑包含至少一種選自由以下組成之群的溶劑:四甲基脲、丁醇、異丙醇及其混合物。
- 如申請專利範圍第147項之組成物,其中:該複數個實質上球形半導體粒子以約55重量%至65重量%之量存在,其中該複數個實質上球形半導體粒子之每一半導體粒子包含至少一種選自由以下組成之群的半導體:矽、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、GaP、InAlGaP、InAlGaP、AlInGaAs、InGaNAs、AlInGaSb及其混合物;該第一溶劑以約22重量%至28重量%之量存在; 該第二溶劑以約8重量%至14重量%之量存在;且該第三溶劑以約3重量%至7重量%之量存在且包含至少一種選自由以下組成之群的溶劑:四甲基脲、丁醇、異丙醇及其混合物。
- 如申請專利範圍第147項之組成物,其中:該複數個實質上球形半導體粒子以約55重量%至65重量%之量存在,其中該複數個實質上球形半導體粒子之每一半導體粒子包含至少一種選自由以下組成之群的半導體:矽、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、GaP、InAlGaP、InAlGaP、AlInGaAs、InGaNAs、AlInGaSb及其混合物;該第一溶劑以約22重量%至28重量%之量存在且包含甘油;該第二溶劑以約8重量%至14重量%之量存在且包含戊二酸;且該第三溶劑以約3重量%至7重量%之量存在且包含至少一種選自由以下組成之群的溶劑:四甲基脲、丁醇、異丙醇及其混合物。
- 一種組成物,其包含:複數個實質上球形半導體粒子,其以約55重量%至65重量%之量存在,其中該複數個實質上球形半導體粒子之每一半導體粒子包含至少一種選自由以下組成之群的半導體:矽、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、GaP、InAlGaP、InAlGaP、AlInGaAs、InGaNAs、AlInGaSb及其混合物;第一溶劑,其以約22重量%至28重量%之量存在且包含選自由以下組成之群的多元醇:甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇及其混合物;不同於該第一溶劑之第二溶劑,該第二溶劑以約8重量%至14重量% 之量存在且包含選自由以下組成之群的二羧酸:乙二酸;丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及其混合物;及不同於該第一溶劑與該第二溶劑之第三溶劑,該第三溶劑以約3重量%至7重量%之量存在且包含至少一種選自由以下組成之群的溶劑:四甲基脲、丁醇、異丙醇及其混合物。
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