金属纳米片、用于制备该金属纳米片的方法、包含该金属纳米片的导电油墨组合物以及传 ...的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及金属纳米片、用于制备该金属纳米片的方法、包含该金属纳米片的导 电油墨组合物W及包含该金属纳米片的传导性薄膜。
[0002] 本申请要求于2013年6月14日提交的韩国专利申请号10-2013-0068433的优先权， 而且通过引用将其内容并入本案中。
【背景技术】
[0003] 各种半导体装置、例如PDP或LCD的显示装置或太阳能电池等包括例如电极、电线 或电磁屏蔽膜的具有导电性的各种元件。形成此种导电元件的最常用的方法之一包括:将 例如包含导电纳米粒子和溶剂的导电油墨组合物的具有导电性的微粒印刷在衬底上，然后 对其热处理（例如烧制和干燥）W在衬底上形成组成各种导电元件的各种导电图案或导电 膜。
[0004] 但是，为了通过利用目前开发的导电纳米粒子形成导电膜或导电图案，需要W下 过程:将包含该导电纳米粒子的导电油墨组合物印刷在衬底上，然后在高溫下烧制W去除 包含在所述导电油墨组合物中的有机物质(例如有机溶剂)并减少或烙接导电纳米粒子。运 是为了减少包含在导电油墨组合物中的导电纳米粒子或烙接导电纳米粒子W形成具有优 异导电性的均匀的导电图案或导电膜。
[0005] 但是，由于高溫烧制工艺的要求，在其上可W形成导电膜或导电图案的衬底的种 类受到限制。因此，对即使应用了低溫烧制工艺或其它热处理工艺也可W形成导电图案等 具有优异导电性的导电油墨组合物或导电纳米粒子有连续的需求。
[0006] 因此，已经提出了各种用于低溫烧制的导电油墨组合物或导电纳米粒子，但是，在 烧制溫度不能充分降低或不能获得足够的导电性上有限制，而且需要开发新型的导电纳米 粒子或导电油墨组合物。
【发明内容】
[0007] 技术问题
[000引本发明提供了一种金属纳米片，该金属纳米片即使在需要低溫烧制的环境下，也 能够形成表现出优异导电性的导电图案或导电膜。
[0009] 本发明还提供了一种用于制备所述金属纳米片的方法，该方法使用比现有工艺更 简化的方法制备金属纳米片。
[0010] 本发明还提供了一种导电油墨组合物，该导电油墨组合物包含所述的金属纳米 片，而且在将该导电油墨组合物印刷在衬底上之后，即使对其应用低溫的热处理或干燥加 工也能形成表现出优异导电性的导电图案或导电膜。
[0011] 本发明还提供了一种包含所述金属纳米片的传导性薄膜。
[0012]技术方案
[0013]本发明提供了一种金属纳米片，该金属纳米片包含由传导性聚合物的介质连接的 金属且具有〇.5nm至IOOnm的厚度、200nmW上的直径，而且宽度大于厚度且等于或小于直 径，其中宽度/直径的比为大约0.6至大约1。
[0014]本发明还提供了一种用于制备所述金属纳米片的方法，包括使传导性聚合物与金 属盐反应的步骤。
[0015]本发明还提供了一种包含所述金属纳米片和第二溶剂的导电油墨组合物。
[0016]本发明还提供了一种包含所述金属纳米片的传导性薄膜。
[0017]有益效果
[0018]根据本发明，可W制备一种能够不经高溫烧制加工而形成具有优异导电性的各种 导电图案和导电膜的金属纳米片、用于制备所述金属纳米片的方法、包含所述金属纳米片 的导电油墨组合物W及传导性薄膜。此外，可W提供一种金属纳米片及其制备方法，该金属 纳米片可W提供一种具有优异活性且低贵金属含量的催化剂而具有各种适用性。
[0019] 在使用本发明的金属纳米片和包含该金属纳米片的导电油墨组合物的情况下，尤 其是在需要低溫烧制W及例如可适用的衬底受到限制的技术限制的情况下，可W理想地制 备各种半导体装置、显示装置、太阳能电池等的导电图案或导电膜。
【附图说明】
[0020] 图1是在实施例1中获得的金属纳米片的SEM图像。
[0021] 图2是在实施例2中获得的金属纳米片的沈M图像。
[0022] 图3是在实施例3中获得的金属纳米片的SEM图像。
【具体实施方式】
[0023]本发明的金属纳米片包含由传导性聚合物的介质连接的金属且具有如下形状:厚 度为0.5皿至l(K)nm，直径为200皿W上，宽度大于厚度且等于或小于直径，并且宽度/直径的 比为大约0.6至大约1。
[0024]W及，本发明的用于制备所述金属纳米片的方法包括使传导性聚合物与金属盐反 应的步骤。
[0025]W及，本发明的导电油墨组合物包含所述金属纳米片和第二溶剂。
[0026]W及，传导性金属薄膜包含所述金属纳米片。
[0027]在本发明中，使用术语"第一"和"第二"等是为了说明各种成分，而且所述术语只 用于区分一种成分与其它成分。
[0028]此外，本说明书中所使用的术语只是为了说明示例性实施例而不是为了限制本发 明。除非在上下文中明确表达不同，单数的表达形式可W包含复数的表达形式。需要理解在 本说明书中的术语例如"包括"、"包含"W及"含有"只用于指明起作用的特征、数字、步骤、 部件或它们的组合的存在，而且并不预先排除存在或加入一种或多种不同特征、数字、步 骤、部件或它们的组合的可能性。
[0029]本发明可W进行各种变型并且具有各种形式，因此，在本说明书中说明了本发明 的具体实施例。但是，运不是为了将本发明限制到运些具体实施例而且必需理解本发明包 括每种包含在本发明的想法和技术范围内的变型、等同物或替换。
[0030]除非另外描述，贯穿本说明书中使用的一些术语如下定义。
[0031]在本说明书全文中，"金属纳米片"是指包含金属并且在3维视图上具有在平面方 向具有宽面积(widearea)且厚度小于宽面积的片状(plateshape)的纳米结构。
[0032]所述片状纳米结构的宽平面的周长上的任意两点之间的最长直线距离可W定义 为"直俘'。
[0033]W及，在垂直于长度方向的方向上，所述片状的周长上的任意两点之间的最长直 线距离可W定义为"宽度"。
[0034]W及，在垂直于平面的方向上从金属纳米片的一端到相对端的平均直线距离可W 定义为"厚度"。
[0035] 由于所述直径、宽度W及厚度中的一种或多种(例如厚度)具有纳米级尺寸且所述 直径和宽度大于厚度，因此所述纳米片可W表现出多边形、圆形或楠圆形的薄片形状。
[0036]W及，纳米金属片"实际上不包含金属氧化物"的描述可W指包含在金属纳米片中 的"金属"W非氧化的状态存在，因此所述金属纳米片根本不包含金属氧化物的情况，或只 有少量的金属，例如基于金属纳米片的重量，只有少于Iwt%或少于0.Iwt%的金属在制备 或使用的过程中不可避免地被氧化，因此金属纳米片只包含与之对应的少量金属氧化物的 情况。
[0037] W及，金属纳米片包含单一金属，例如"只有银(Ag)"的描述可W指金属纳米片只 包含一种金属，例如"银(Ag)"的单一金属成分而不包含其他种类的金属成分的情况。但是， 当描述没有限制到"只有银(Ag)"而仅表达为"银(Ag)"时，可W指不排除向金属纳米片中添 加其他金属成分。
[0038]W及，所述术语"导电油墨组合物"是指可W印制或涂覆在由聚合物、玻璃或金属 等形成的衬底上W形成薄膜或图案的组合物，与其是否是具有较高粘度的"糊状物"或具有 像水一样的低粘度无关。
[0039]W及，所述术语"传导性薄膜"是指形成在由聚合物、玻璃或金属等制造的衬底上 的具有导热或导电性的任意膜、薄膜或图案。
[0040]下文中，将会更详细地说明本发明的金属纳米片、制备该金属纳米片的方法W及 包含该金属纳米片的导电油墨组合物和传导性薄膜。
[0041] 根据本发明的一个方面的金属纳米片包含由传导性聚合物的介质连接的金属且 具有如下的片的形状:厚度为0.5皿至l(K)nm，直径为200皿W上，宽度大于厚度且等于或小 于直径，W及宽度/直径的比为大约0.6至大约1。
[0042] 根据本发明的一个实施方案，所述金属纳米片可W具有大约0.5nm至大约lOOnm、 优选地大约〇.5nm至大约50nm的厚度。
[0043] 此外，所述金属纳米片可W具有大约2(K)nm至大约100皿、优选地大约200nm至大约 50皿W及更优选地大约200nm至大约20皿的直径。
[0044]此外，所述金属纳米片可W具有大约2W上、优选地大约10至大约20,000W及更优 选地大约100至大约2,000的直径/厚度比。
[0045] 此外，所述金属纳米片可W具有大约12化m至大约100皿、优选地大约120nm至大约 50皿