包括具有可調(diào)節(jié)粘度的金屬絡(luò)合物的印刷油墨組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及印刷油墨組合物、印刷油墨組合物的用途、調(diào)節(jié)金屬絡(luò)合物的粘度的 方法和具有可調(diào)節(jié)粘度的金屬絡(luò)合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 導電圖案和軌道被用于多種電子設(shè)備，例如，如電路。此類導電軌通過將導電金屬 絡(luò)合物沉積在各種基板或載體介質(zhì)上來產(chǎn)生。首先，將前體金屬絡(luò)合物施加于基板上。通 過固化或還原步驟，將金屬絡(luò)合物轉(zhuǎn)化成純的導電金屬。所述圖案可通過印刷法例如噴墨 印刷來容易地應(yīng)用。被用作油墨的金屬絡(luò)合物需要具有一定的粘度才可印刷。
[0003] 用于印刷導電圖案的金屬絡(luò)合物是已知的。
[0004] US2007/0096064聲稱用于形成太陽能電池的導電特性的方法。用于獲得所述特性 的前體組合物具有不大于約1000 Cp的低粘度，并且還可具有低轉(zhuǎn)化溫度。低粘度前體組合 物可包括結(jié)合于金屬鹽的有機配體。 陽0化]US2010/0021704描述了其中含有胺基和徑基的有機配體與脂肪族簇酸銀W2:1 的當量比鍵合W形成絡(luò)合物的有機銀絡(luò)合物。所述絡(luò)合物W糊劑的形式出現(xiàn)。
[0006] US2011/0023658設(shè)及用于從包括至少一種多元醇、至少一種銀化合物和至少一種 有機保護劑的溶液產(chǎn)生銀納米立方塊的方法。所述銀化合物為銀鹽，而有機保護劑為不與 所述多元醇反應(yīng)的化合物。所述多元醇具有至少2個徑基并且能夠在高溫下將銀化合物還 原成銀。所述化合物的反應(yīng)產(chǎn)物為包括銀納米立方塊的溶液。運些立方塊不用于印刷，而 是用于納米級鐵磁體應(yīng)用。本文獻未透露可如何調(diào)節(jié)金屬絡(luò)合物溶液的粘度。 陽007] JPHl1315241公開了包括含有有機金屬絡(luò)合物金屬組分的液體和樹脂的噴墨油墨 組合物。為了調(diào)整粘度，所述油墨W含有水溶性樹脂諸如聚乙締醇、聚氧化乙締和甲基纖維 素的水溶液的形式使用。
[0008] JPS6473082公開了含有金屬離子、金屬離子的還原劑、金屬離子的溶劑和粘度賦 予劑的電鍛漆，后者（粘度賦予劑）由聚乙二醇、酪蛋白和膠（glue)例示。所述電鍛漆的 粘度被設(shè)置在約0. 3-0. 4Pas。
[0009] KR20070058816公開了包括作為有機溶劑的反應(yīng)性有機溶劑（據(jù)認為與銀形成馨 合劑或絡(luò)合物）和用于控制粘度的極性或非極性稀釋溶劑的銀有機溶膠油墨。
[0010] CN102863845公開了包括飽和簇酸銀化合物、胺基化合物、溶劑和增稠劑的銀-有 機導電油墨。增稠劑用于調(diào)節(jié)粘度。
[0011] CN101523508公開了其中含有胺基和徑基的有機配體與脂肪族簇酸銀W2:1的當 量比鍵合W形成絡(luò)合物的有機銀絡(luò)合物。
[0012] 現(xiàn)有技術(shù)文獻都未教導一般可如何調(diào)節(jié)和細調(diào)此類金屬絡(luò)合物的粘度和可如何 獲得包括具有特別需要的粘度的金屬絡(luò)合物的印刷油墨。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 因此本發(fā)明的目的是提供基于金屬絡(luò)合物的印刷油墨組合物，特別地允許根據(jù)待 使用的印刷技術(shù)設(shè)置粘度。還有另一個目的是提供調(diào)節(jié)金屬絡(luò)合物的粘度的方法和提供具 有穩(wěn)定的粘度的金屬絡(luò)合物。此外，本發(fā)明的一個實施方式設(shè)及具有拓寬的吸收光譜的金 屬絡(luò)合物。
[0014] 從包括根據(jù)本發(fā)明的金屬絡(luò)合物的印刷油墨組合物產(chǎn)生的導電圖案和軌道可展 現(xiàn)高導電率并且可WW高精密度印刷。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供印刷油墨組合物，其包括金屬離子與抗衡離子的金 屬鹽和粘度調(diào)節(jié)劑，其中所述金屬離子W金屬離子與粘度調(diào)節(jié)劑的金屬絡(luò)合物的形式存 在，其中所述粘度調(diào)節(jié)劑包括至少一種官能化配體，其中所述官能化配體選自由W下組成 的組中：單官能化配體，單官能化配體為具有一個官能團的配體；和多官能化配體，多官能 化配體為具有多于一個官能團的配體。
[0016] 根據(jù)第二方面，提供調(diào)節(jié)包括金屬離子和一種官能化配體或多種官能化配體的組 合的金屬絡(luò)合物的粘度的方法，其中多種官能化配體的組合包括一種具有一個官能團的配 體一-單官能化配體，和至少一種具有多于一個官能團的配體一-多官能化配體，所述官 能化配體選自單官能化或多官能化配體，并且通過將金屬離子與一種官能化配體或多種官 能化配體的組合W-定的比例混合來調(diào)節(jié)所述金屬絡(luò)合物的粘度。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的第=方面，提供金屬絡(luò)合物，其中所述金屬絡(luò)合物包括金屬離子和 一種官能化配體或多種官能化配體的組合，其中多種官能化配體的組合包括一種具有一個 官能團的配體一-單官能化配體，和至少一種具有多于一個官能團的配體一-多官能化配 體，所述官能化配體選自單官能化或多官能化配體，并且金屬離子與一種官能化配體或多 種官能化配體的組合W-定的比例存在。
[0018] 另一個方面還設(shè)及根據(jù)本發(fā)明的金屬絡(luò)合物作為印刷介質(zhì)的用途，特別地作為用 于印刷導電圖案、半導電圖案、發(fā)射圖案和吸收圖案的油墨的用途。
【具體實施方式】
[0019] 下文中提供的解釋、實例W及有利的和優(yōu)選的實施方式適用于本發(fā)明的所有方 面。
[0020] 為了本申請的目的，"官能化配體"為包括至少一個官能團的有機化合物。官能化 配體可W為單官能化配體或多官能化配體。單官能化配體包括一個官能團并且多官能化配 體包括至少兩個官能團。
[0021] "官能團"描述了能夠與金屬離子相互作用的配體化合物的部分。官能團可通過共 價鍵、配價鍵或配位鍵合來相互作用。例如，配體具有自由電子對并且可被定義為提供電子 的路易斯堿。金屬鹽在該情況下為路易斯酸并且接受配體的電子W形成酸-堿加合物。官 能團還可與金屬離子形成離子鍵。
[0022] 官能團的實例為徑基、幾基、氨基、芳族基、酸基、醋基和硫醋基、不飽和碳鍵和官 能化自由基。官能化能配體有利地包括胺部分、化晚部分、簇酸基部分、硫化物、麟化氨、 (環(huán)）（八）二締或菲咯嘟部分。
[0023] 官能化配體的實例為烘類、胺類（氨、乙基胺、丙基胺）、酷胺類、醇類、氨基醇類、 醒類、簇酸類、氨基甲酸類、二締類、麟化氨類、亞憐酸醋類、硫代酷胺類、更具體地為挫類和 硫代酸。運些官能化配體包括多官能化配體，其中配體包括另外的官能團，例如二胺類。優(yōu) 選的官能化配體為胺類。
[0024] 在一個實施方式中，金屬絡(luò)合物中包括的單官能化配體和多官能化配體的官能團 是相同的，在另一個實施方式中所述官能團是不同的。 陽0巧]在一個實施方式中，多官能化配體內(nèi)的官能化配體是相同的。在另一個實施方式 中，一種多官能化配體內(nèi)的官能化配體是不同的。
[00%] 金屬離子來源于金屬鹽，即金屬離子與各自抗衡離子的化合物。該鹽可W為有機 或無機金屬鹽。有機金屬鹽的非限定性實例為金屬簇酸鹽、金屬氨基甲酸鹽、金屬3-二酬 酸鹽、金屬P-酬亞胺酸鹽、金屬硫代酷胺或金屬硫代酸。有利地，金屬鹽選自金屬簇酸鹽、 金屬氨基甲酸鹽和金屬碳酸鹽，優(yōu)選地為金屬簇酸鹽，更優(yōu)選地為金屬立甲基乙酸鹽。
[0027] 有利地，金屬離子的金屬選自Ag、化、PtAu、Pt、Ni、In、Sn、Al和化，優(yōu)選地所述 金屬為Ag或化。優(yōu)選的有機金屬鹽為簇酸銀、氨基甲酸銀、簇酸銅和氨基甲酸銅。優(yōu)選地， 簇酸銀，更具體地=甲基乙酸銀用作金屬鹽。
[0028] 無機鹽的非限定性實例為金屬硝酸鹽、金屬硫酸鹽和金屬氯化物。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的油墨組合物包括與金屬鹽的金屬離子絡(luò)合的粘度調(diào)節(jié)劑。因此，在 油墨組合物中，金屬離子W金屬離子與粘度調(diào)節(jié)劑的金屬絡(luò)合物的形式存在。粘度調(diào)節(jié)劑 包括至少一種官能化配體，其選自由W下組成的組中：單官能化配體，其中單官能化配體為 具有一個官能團的配體，和多官能化配體，其中多官能化配體為具有多于一個官能團的配 體。
[0030] 為了例如在制備根據(jù)本發(fā)明的油墨組合物中調(diào)節(jié)根據(jù)本發(fā)明的金屬絡(luò)合物的粘 度，W-定的比例混合金屬離子和一種官能化配體或多種官能化配體的組合。金屬離子對 官能化配體的比例為摩爾比l:y，其中y表示存在于官能化配體中的官能團的總摩爾量，并 且其中y在1與4之間，優(yōu)選地在1與3之間，更優(yōu)選地在1與2之間，且甚至更優(yōu)選地在 1與1. 5之間。例如，將IM的金屬離子與IM當量的官能團混合。在一個實施方式中，金屬 離子與配體的官能團之間的摩爾比在1與1. 3之間，優(yōu)選地在1. 2與1. 25之間。在運些比 例范圍內(nèi)可能獲得液體金屬絡(luò)合物。
[0031] 所選擇的比例取決于金屬離子的尺寸或膨松度、與其形成金屬鹽的抗衡離子W及 官能化配體的尺寸。具有大的膨松結(jié)構(gòu)的配體將需要較低的比例，即意指將向金屬離