用于导电银印刷的分子有机反应性油墨的制作方法

文档序号:17049190发布日期:2019-03-05 19:51阅读:142来源:国知局
本文公开一种油墨组合物,所述油墨组合物包含:金属盐胺络合物,其中所述金属盐胺络合物由金属盐和胺形成;化合物,所述化合物选自由以下组成的群组:稳定自由基、光产酸剂和热产酸剂;以及可选的溶剂。还公开了一种工艺,所述工艺包括:以及形成金属盐胺络合物;将化合物添加到所述金属盐胺络合物以形成油墨,所述化合物选自由以下组成的群组:稳定自由基、光产酸剂和热产酸剂。还公开了一种工艺包括:提供油墨组合物,所述油墨组合物包含:金属盐胺络合物,其中所述金属盐胺络合物由金属盐和胺形成;化合物,所述化合物选自由以下组成的群组:稳定自由基、光产酸剂和热产酸剂;以及可选的溶剂;将所述油墨组合物沉积到衬底上以形成沉积特征;以及处理所述衬底上的所述沉积特征以在所述衬底上形成导电特征。导电油墨是制造用于电子装置应用的导电图案所需的。目前存在三种广泛方法用于印刷导电图案。一种方法是印刷金属薄片。第二种方法是制备稳定金属纳米颗粒并且随后将它们印刷出来并接着烧结。此方法允许在比本体金属需要的温度低得多的温度下烧结。第三种方法是印刷金属络合物,并且然后通过化学手段将金属络合物转换成图像衬底或物体上的金属。可印刷的电子油墨典型地使用这些方法中的一种,例如印刷银薄片、印刷银纳米颗粒或在印刷之前使用银络合物作为导电元件或导电前驱物。对于这些油墨类别中的每种,在油墨稳定性、易于制备和印刷后要求方面可能都会存在缺陷。金属薄片可能难以经由喷墨印刷进行印刷。纳米颗粒油墨可能难以制备并且保持稳定。即使纳米颗粒大小小幅增大,例如平均颗粒直径从5纳米增大到10纳米,也可能会造成烧结温度的30℃变化。金属络合物前驱物在印刷宽容度方面提供了灵活性,但是可能难以准备并且处理,并且可能成本过高。可溶解加工的导电材料(包括银纳米颗粒油墨)在电子装置集成中发挥重要作用。通过低成本的溶液沉积和图案化技术(包括旋涂、浸涂、气溶胶印刷和喷墨印刷技术),可容易地分散在合适溶剂中并用于制造电子装置中的各种导电特征(例如电极和电互连件)的导电油墨是特别所需的。公司已发明了一种纳米银颗粒,所述纳米银颗粒是由有机胺稳定。美国专利8,765,025(其全文以引用方式并入本文)描述了一种金属纳米颗粒组合物,所述金属纳米颗粒组合物包含有机稳定的金属纳米颗粒和溶剂,其中选定溶剂具有以下hansen溶解度参数:约16mpa0.5或更大的分散参数、约8.0mpa0.5或更小的的极性参数与氢键合参数的总和。美国专利7,270,694(其全文以引用方式并入本文)描述了一种用于制备稳定银纳米颗粒的工艺,所述工艺包括通过将银化合物递增地加入到包含还原剂、含有机胺的稳定剂和溶剂的第一混合物中来使银化合物与包含肼化合物的还原剂反应。美国专利申请序列第13/866,704号(其全文以引用方式并入本文)描述了通过第一方法制备的稳定含金属的纳米颗粒,所述第一方法包括通过将银化合物递增地加入到包含还原剂、含有机胺的稳定剂和溶剂的第一混合物中来使银化合物与包含肼化合物的还原剂反应。美国专利申请序列第14/188,284号(其全文以引用方式并入本文)描述了用于凹版印刷和柔版印刷的具有高银含量的导电油墨、以及用于生产此些导电油墨的方法。美国专利申请序列第15/061,618号(其全文以引用方式并入本文)在其说明书摘要中描述了一种油墨组合物,所述油墨组合物包含:金属纳米颗粒;至少一种芳族烃溶剂,其中所述至少一种芳族烃溶剂与所述金属纳米颗粒相容;至少一种脂族烃溶剂,其中所述至少一种脂族烃溶剂与所述金属纳米颗粒相容;其中基于所述油墨组合物的总重量计,所述油墨组合物具有大于约45重量%的金属含量;其中所述油墨组合物在约20℃到约30℃的温度下具有约5厘泊到约30厘泊的粘度。描述了一种用于制备油墨组合物的工艺。描述了一种用于印刷油墨组合物的工艺,所述工艺包括气动气溶胶印刷。美国专利申请序列第14/630,899号(其全文以引用方式并入本文)在其说明书摘要中描述了一种工艺,所述工艺包括:选择印刷系统;选择具有与所述印刷系统匹配的油墨性质的油墨组合物;将所述油墨组合物沉积到衬底上以形成图像、形成沉积特征或它们的组合;任选地,加热所述沉积特征以在衬底上形成导电特征;以及在所述沉积油墨组合物之后进行印刷后处理。美国专利申请序列第14/594,746号(其全文以引用方式并入本文)在其说明书摘要中描述了一种纳米银油墨组合物,所述纳米银油墨组合物包含:银纳米颗粒;聚苯乙烯;以及油墨载体。描述了一种用于制备纳米银油墨组合物的工艺,所述工艺包括组合银纳米颗粒、聚苯乙烯和油墨载体。描述了一种用于使用柔版印刷和凹版印刷工艺在衬底上形成导电特征的工艺,所述工艺包括:提供包含银纳米颗粒、聚苯乙烯和油墨载体的纳米银油墨组合物;将所述纳米银油墨组合物沉积到所述衬底上以形成沉积特征;以及加热所述衬底上的所述沉积特征以在所述衬底上形成导电特征。美国专利申请序列第15/339,399号(其全文以引用方式并入本文)在其说明书摘要中描述了一种油墨组合物,所述油墨组合物包含:金属纳米颗粒;粘稠可热分解液体,其中所述粘稠可热分解液体赋予所述油墨组合物所需粘度,并且在所述金属纳米颗粒的烧结温度下蒸发;任选的溶剂;其中基于所述油墨组合物的总重量计,所述油墨组合物具有小于约25重量%的金属含量;并且其中所述油墨组合物在约20℃到约30℃的温度下具有约50厘泊到约200厘泊的粘度。一种用于制备油墨组合物和用于印刷油墨组合物的工艺。一种包括油墨组合物的柔版印刷工艺或凹版印刷工艺。虽然目前可用的导电油墨适于它们的预期目的,但是仍然需要适于导电油墨应用的改进油墨。仍还需要用于制备低成本、易制备且具有低印刷后复杂度的油墨的替代手段。仍还需要适于作为用于二维印刷应用和三维印刷应用的导电油墨的此些改进油墨。前述美国专利和专利公布中的每者的适当组分和工艺方面可以经选择以用于本公开的实施例。另外,在本申请的全文中,引用各种出版物、专利和公布的专利申请作为参考。本申请中引用的出版物、专利和公布的专利申请的公开内容以引用方式并入本公开中,以更完全地描述本发明所属的领域的状态。技术实现要素:描述一种油墨组合物,所述油墨组合物包含:金属盐胺络合物,其中所述金属盐胺络合物由金属盐和胺形成;化合物,所述化合物选自由以下组成的群组:稳定自由基、光产酸剂和热产酸剂;以及可选的溶剂。还描述了一种工艺,所述工艺包括:以及形成金属盐胺络合物;将化合物添加到所述金属盐胺络合物以形成油墨,所述化合物选自由以下组成的群组:稳定自由基、光产酸剂和热产酸剂。还描述了一种工艺包括:提供油墨组合物,所述油墨组合物包含:金属盐胺络合物,其中所述金属盐胺络合物由金属盐和胺形成;化合物,所述化合物选自由以下组成的群组:稳定自由基、光产酸剂和热产酸剂;以及可选的溶剂;将所述油墨组合物沉积到衬底上以形成沉积特征;以及处理所述衬底上的所述沉积特征以在所述衬底上形成导电特征。具体实施方式本文的分子有机反应性油墨组合物包含在室温下稳定的贮存油墨。分子有机反应性油墨可以被沉积(例如印刷)并蒸发以产生导电特征。油墨组合物包含:金属盐胺络合物,其中所述金属盐胺络合物由金属盐和胺形成;稳定自由基;以及可选的溶剂。在实施例中,本文中的油墨组合物包含:金属盐胺络合物,其中所述金属盐胺络合物由金属盐和胺形成;化合物,所述化合物选自由以下组成的群组:稳定自由基、光产酸剂和热产酸剂;以及可选的溶剂。在实施例中,金属盐前驱物与胺结合以最初形成胺金属络合物。胺金属络合物与稳定自由基混合。在存在稳定自由基的情况下,胺金属络合物在室温下是稳定的。所得油墨可以使用任何合适的或所需的印刷工艺来印刷。在实施例中,然后将印刷的油墨从室温加热到适于提供导电金属路径的高温。在实施例中,胺金属络合物是胺银络合物。在实施例中,金属盐前驱物与胺结合以最初形成胺金属络合物。然后,将胺金属络合物与光产酸剂材料混合,在实施例中,在室温下通过简单混合进行混合。所得油墨可以使用任何合适的或所需的工艺来印刷。在实施例中,然后在任何合适的或所需的温度下(在实施例中,在从室温到根据本申请选择的高温下)将印刷的油墨暴露于辐照(在实施例中是紫外(uv)辐照)下,以产生酸,酸将还原金属络合物并提供导电金属路径。在实施例中,胺金属络合物是胺银络合物。金属盐为本文的实施例选择的金属盐可以包含任何合适的或所需的金属。在实施例中,金属盐包含选自由以下组成的群组的金属:银、钴、铜、镍、金、钯和它们的组合。在实施例中,银可以是元素银、银合金或它们的组合。在实施例中,银可以是涂覆或镀有纯银、银合金或银化合物的基体材料。例如,基体材料可以是镀银的铜片。银合金可以由选自以下的至少一种金属形成:au、cu、ni、co、pd、pt、ti、v、mn、fe、cr、zr、nb、mo、w、ru、cd、ta、reos、ir、al、ga、ge、in、sn、sb、pb、bi、si、as、hg、sm、eu、th、mg、ca,sr和ba,但是不限于此。在实施例中,银化合物可以包含(i)一种或多种其它金属和(ii)一种或多种非金属中的任一者或两者。合适的其它金属包括例如al、au、pt、pd、cu、co、cr、in和ni,特别是过渡金属,例如au、pt、pd、cu、cr、ni和它们的混合物。示例性金属复合物是au-ag、ag-cu、au-ag-cu和au-ag-pd。金属复合物中的合适的非金属包括例如si、c和ge。在某些实施例中,银由元素银组成。在实施例中,金属可以仅包含元素银或可以是银复合物,包括与其它金属的复合物。此些银复合物可以包含(i)一种或多种其它金属和(ii)一种或多种非金属中的任一者或两者。合适的其它金属包括例如al、au、pt、pd、cu、co、cr、in和ni,例如过渡金属,例如au、pt、pd、cu、cr、ni和它们的混合物。示例性金属复合物是au-ag、ag-cu、au-ag-cu和au-ag-pd。银复合物中的合适的非金属包括例如si、c和ge。银复合物的各种非银组分可以以范围为例如约0.01重量%到约99.9重量%、约10重量%到约90重量%的量存在。在实施例中,银复合物是由银和一种、两种或更多种其它金属组成的金属合金,其中银包含例如至少约20重量%的复合物或大于约50重量%的复合物。除非另外指出,否则含银复合物的组分的本文所述的重量百分比不包括稳定剂。由银复合物组成的银可以例如通过使用以下的混合物制成:(i)银化合物(或多种银化合物,例如含银(i)离子的化合物);以及(ii)在还原步骤期间的另一种金属盐(或多种金属盐)或另一种非金属(或多种非金属)。金属盐可以以任何合适的或所需的量存在于金属盐胺络合物中。在实施例中,金属盐以约15摩尔%到约50摩尔%、或约25摩尔%到约40摩尔%、或约33摩尔%到约35摩尔%的量存在于金属盐胺络合物中。在实施例中,金属盐胺络合物包含银盐胺络合物或银盐氨络合物。在本文的油墨组合物中,金属盐在存在胺的情况下形成金属盐胺络合物。在实施例中,在存在稳定游离氮氧化物的情况下,油墨组合物在室温下是稳定的。室温可以是例如从约20℃到约25℃。可以选择任何合适的或所需的金属盐。任何合适的或所需的金属都可用于包含上述金属的金属盐。在实施例中,金属盐包含选自由以下组成的群组的金属:钴、银、铜、镍、金、钯和它们的组合。在实施例中,金属盐选自由以下组成的群组:金属苯甲酸盐、金属卤化物、金属碳酸盐、金属柠檬酸盐、金属碘酸盐、金属碘化物、金属亚硝酸盐、金属硝酸在具体实施例中,金属盐包含选自由以下组成的群组中的成员:硝酸银,、乙酸银、氟化银和它们的组合。胺金属盐胺络合物可以选择任何合适的或所需的胺。在实施例中,使用包括由以下组成的群组中的成员的胺来形成金属盐胺络合物:氨、甲胺、乙胺、丙胺、丁胺和异构体和它们的组合、二胺(例如乙二胺)、三胺、多胺和它们的组合。胺可以以任何合适的或所需的量存在于金属盐胺络合物中。在实施例中,胺以约50摩尔%到约500摩尔%、或约200摩尔%到约400摩尔%、或约200摩尔%到约300摩尔%的量存在于金属盐胺络合物中。金属盐胺络合物可以以任何合适的或所需的量存在于油墨组合物中。在实施例中,基于油墨组合物的总重量计,金属盐胺络合物以约5重量%到约80重量%、或约10重量%到约50重量%、或约15重量%到约35重量%的量存在于油墨组合物中。稳定自由基油墨组合物包含化合物,一旦银离子脱保护,化合物就可将银离子还原为银金属。在实施例中,油墨组合物包含稳定自由基。如本文所用的稳定自由基是指具有不成对电子的分子,其作为固体或在溶液中是稳定的。可以选择任何合适的或所需的稳定自由基。在实施例中,稳定自由基是选自由以下组成的群组的化合物:氨氧基自由基(也被称为氮氧自由基)、肼基和三苯甲基自由基和它们的组合。在某些实施例中,稳定自由基是选自由以下组成的群组的氮氧化物:羟基tempo、tempo、氧代tempo和它们的组合。在一些实施例中,羟基tempo(也被称为4-羟基-tempo或tempol,从形式上为4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基)是下式/下式的化合物在一些实施例中,tempo(也被称为(2,2,6,6-四甲基-哌啶-1-基)氧基)是下式的化合物:在实施例中,氧代tempo(也被称为4-氧代-tempo)是下式的化合物稳定自由基可以以任何合适的或所需的量存在于油墨组合物中。在实施例中,稳定自由基以约10摩尔%到约200摩尔%、或约30摩尔%到约150摩尔%、或约50摩尔%到约100摩尔%的银盐浓度的量存在于油墨组合物中。在具体实施例中,银盐前驱物和胺结合以形成胺银络合物。然后将胺银络合物与稳定自由基混合,在实施例中,稳定游离氮氧化物在室温下简单混合以形成油墨组合物。然后,可以使用任何合适的或所需的印刷工艺(在实施例中,使用二维印刷工艺、三维印刷工艺或它们的组合)来印刷油墨组合物,然后将其从室温加热到足以去除胺并形成导电银图像的合适的温度。在一些实施例中,胺可以在室温下蒸发。在实施例中,导电银图像可以用于任何合适的或所需的应用,以为电路或三维物体提供导电银路径。制备银的极好方式是通过使用tollen试剂,其中硝酸银与氨混合以根据以下反应方案制备银氨络合物。银氨络合物(tollen试剂)然后可以通过不同的手段还原成纯银。银需要将电子还原为纯金属。可以采用任何合适的或所需的方法来提供电子。在实施例中,可以选择稳定自由基。在具体实施例中,可以通过使用氮氧化物作为稳定自由基电子源来提供电子源。将稳定自由基与金属盐溶液混合使得瞬间地形成纯金属。因此,将稳定自由基与硝酸银溶液混合使得瞬间地形成纯银。在实施例中,本文中的方法包括将tollen试剂与稳定自由基(在实施例中是氮氧化物)混合以提供稳定的油墨组合物,直到胺被蒸发,这使络合物不稳定并且金属硝酸盐被稳定自由基还原。胺的蒸发可以通过任何合适的或所需的方法来完成。在实施例中,蒸发可以在室温下或在高温下进行。在实施例中,高温可以是从约40℃到约150℃、或从约50℃到约130℃、或从约60℃到约120℃。光产酸剂在实施例中,使用光产酸剂来提供用于导电金属印刷的分子有机反应性油墨。在实施例中,本文中的方法包括将tollen试剂与光产酸剂材料混合,以提供稳定的油墨组合物,直到油墨组合物被辐照以产生酸并将络合物还原成金属为止。在实施例中,金属盐前驱物与胺结合以最初形成胺金属络合物。然后,将胺金属络合物与光产酸剂材料混合。因此,类似于本文所述的包括稳定自由基的实施例,所述稳定自由基是稳定的,直到被处理以使金属被还原为止,酸可以完成此还原。所述概念是使用光产酸,光产酸可容易地与tollen试剂混合而不会导致与碱发生即时反应,并且在用uv光辐照时将原位产生酸并因此将络合物还原成金属银。还可同时进行使用热来增加胺的蒸发。本文的实施例可以选择任何合适的或所述的光产酸剂。光产酸剂在光刻胶领域是熟知的,并且通常在所述行业中使用。因此,常见的光产酸剂例如由basf出售的那些,并且可作为离子(对于水性)和非离子体系提供。实例包括250、cgi725、pag103等。其它合适的光产酸剂包括易于获得的二苯基碘鎓盐,例如硝酸盐和三氟甲磺酸盐。吸收辐射(例如,uv光辐射)以引发油墨的可固化组分固化的光引发剂可以用作光产酸剂。作为用于通过自由基聚合固化的油墨(例如,含有丙烯酸酯基团的油墨或由聚酰胺构成的油墨)的光引发剂,可以提及的光引发剂是例如二苯甲酮、苯偶姻醚、苯偶酰缩酮、α-羟基烷基苯基酮、α-氨基烷基苯基酮、α-氨基烷基苯基酮和由ciba以商标名irgacure和darocur售出的酰基膦光引发剂。具体实例包括:2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(以商品名basflucirintpo);2,4,6-三甲基苯甲酰基乙氧基苯基氧化膦(以商品名basflucirintpo-l);双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基-氧化膦(以商品名cibairgacure819)和其它酰基膦;2-甲基-1-(4-甲硫基)苯基-2-(4-吗啉基)-1-丙酮(以商品名cibairgacure907)和1-(4-(2-羟基乙氧基)苯基)-2-羟基-2(以商品名cibairgacure2959获得);2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁酮-1(以商品名cibairgacure369);2-羟基-1-(4-(4-(2-羟基-2-甲基丙酰基)苄基)苯基)-2-甲基丙烷-1-酮(以商品名cibairgacure127);2-二甲基氨基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-吗啉-4-基苯基)-丁酮(以商品名cibairgacure379);二茂钛;异丙基;1-羟基-环己基苯基酮;二苯甲酮;2,4,6-三甲基二苯甲酮;4-甲基二苯甲酮;二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦;2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基次膦酸酯;低聚(2-羟基-2-甲基-1-(4-(1-甲基乙烯基)苯基)丙酮);2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮;苄基二甲基缩酮;和它们的混合物。还可提及胺增效剂,即,将氢原子给予光引发剂并由此形成引发聚合的自由基物种的共引发剂(胺增效剂也可消耗溶解在油墨中的氧(因为氧抑制自由基聚合),其消耗增加了聚合速度),例如像4-乙基-4-二甲基氨基苯甲酸酯和2-乙基己基-4-二甲基氨基苯甲酸酯。此列表不是详尽的,并且可以使用在暴露于所需波长的辐射(例如uv光)时引发自由基反应的任何已知的光引发剂,而无限制。如本文使用的辐射旨在覆盖在暴露于辐射源(包括光源和热源并且并包括在存在或不存在引发剂的情况下)时的所有形式的固化。示例辐射固化途径包括但不限于使用紫外(uv)光(例如,具有200nm到400nm或更少的波长的可见光)的固化(优选地在存在光引发剂和/或敏化剂的情况下),使用e束辐射的固化(优选地在不存在光引发剂的情况下)、使用热固化的固化(在存在或不存在高温热引发剂(并且高温热引发剂优选地在喷射温度下在很大程度上失活的)的情况下)、以及它们的适当组合。在实施例中,辐照包括紫外辐照。辐照可以达任何合适的或所需的时间。在实施例中,印刷油墨可以被辐照达从约0.1秒到约10分钟、或从约5秒到约1分钟、或从约10秒到约30秒的时间。在实施例中,印刷油墨可以被uv辐照达从约0.1秒到约10分钟、或从约5秒到约1分钟、或从约10秒到约30秒的时间。金属盐胺络合物可以以任何合适的或所需的量存在于油墨组合物中,如上所述。光产酸剂可以以任何合适的或所需的量存在于油墨组合物中。在实施例中,光产酸剂以约10摩尔%到约200摩尔%、或约30摩尔%到约150摩尔%、或约50摩尔%到约100摩尔%的金属盐浓度(在实施例中是银盐浓度)的量存在于油墨组合物中。热产酸剂在实施例中,使用热产酸剂来提供用于导电金属印刷的分子有机反应性油墨。在实施例中,将本文所述的胺金属络合物与热产酸剂材料在室温下简单混合。然后,可以使用适当工艺将所得油墨进行2d或3d印刷,并且然后从室温加热到一定高温,例如高达约130℃(这取决于应用)以产生酸,酸将还原金属络合物并且为电路或3d物体提供导电金属路径。在实施例中,本文中的方法包括将tollen试剂与热产酸剂材料混合,以提供稳定的油墨组合物,直到油墨组合物被加热以产生酸并将络合物还原成金属为止。在实施例中,金属盐前驱物与胺结合以最初形成胺金属络合物。然后,将胺金属络合物与热产酸剂材料混合。在实施例中,酸可以完成还原。所述概念是使用封端酸,封端酸可容易地与tollen试剂混合而不会导致与碱发生即时反应,并且在加热时将原位产生酸并因此将络合物还原成金属银。使用热量也有利于碱的蒸发并有助于银金属的形成。因此,通过明智地选择将胺与封端酸络合,热产生的酸将在100℃以下将银盐还原成银金属。本文的实施例可以选择任何合适的或所需的热产酸剂。市售的封端酸可提供为胺封端或共价封端的。市售材料可以从例如kingindustries获得。不同温度产酸剂参见表1。表1封端酸催化剂分钟固化(℃)nacure892425nacure250080nacure250180nacure253080nacurex49-11090nacure210790nacure254790nacure255890nacure3327107加热可以包括加热到任何合适的或所需的温度。在实施例中,可以将印刷油墨加热到约40℃到约150℃、或约60℃到约120℃、或约80℃到约100℃的温度。加热可以达任何合适的或所需的时间。在实施例中,印刷油墨可以加热达约1分钟到约180分钟、或约20分钟到约120分钟、或约30分钟到约60分钟的时间。金属盐胺络合物可以以任何合适的或所需的量存在于油墨组合物中,如上所述。热产酸剂可以以任何合适的或所需的量存在于油墨组合物中。在实施例中,热产酸剂以约10摩尔%到约200摩尔%、或约30摩尔%到约150摩尔%、或约50摩尔%到约100摩尔%的金属盐浓度(在实施例中是银盐浓度)的量存在于油墨组合物中。溶剂油墨组合物可以包含溶剂。可以选择任何合适的或所需的溶剂。在实施例中,选定溶剂可与银胺络合物/氮氧化物体系混溶。在胺是水溶性的情况下,可以选择水或水与附加的溶剂的组合。附加的溶剂可以是任何合适的或所需的溶剂,包括可与水混溶的溶剂。如果不希望包含水,那么溶剂可以是有机溶剂,只要选定胺溶于有机溶剂即可。在实施例中,溶剂选自由以下组成的群组:水、有机溶剂和它们的组合。在某些实施例中,溶剂选自由以下组成的群组:水,醇和它们的组合。合适的可与水混溶的溶剂包括但不限于丁醇、乙醛、丙酮、乙腈、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2-丁氧基乙醇、二乙醇胺、二亚乙基三胺、二甲基甲酰胺、二甲氧基乙烷、二甲亚砜、1,4-二恶烷、乙醇、乙胺、乙二醇、甲酸、糠醇、甘油、甲醇、甲基二乙醇胺、1-丙醇、1,3-丙二醇、1,5-戊二醇、2-丙醇、丙二醇、吡啶、四氢呋喃、三甘醇、四氢呋喃和它们的组合。溶剂可以以任何合适的或所需的量存在于油墨组合物中。在实施例中,基于油墨组合物的总重量计,溶剂以约5重量%到约95重量%、或约10重量%到约70重量%、或约15重量%到约50重量%的量存在于油墨组合物络合物中。在实施例中,金属胺络合物的胺除了与金属盐形成金属胺络合物之外,还发挥溶剂的作用。在这种情况下,油墨组合物可任选地包含水或其它溶剂,或可以包含金属胺络合物的胺作为唯一溶剂。在此些情况下,胺将会占重量的大部分。在此些实施例中,基于油墨组合物的总重量计,胺以约5重量%到约95重量%、或约10重量%到约70重量%、或约15重量%到约50重量%的量存在于油墨组合物中。油墨组合物可以通过任何合适的方法制备,例如通过简单混合成分。一个工艺需要将所有油墨成分混合在一起并过滤混合物以获得油墨。油墨可以通过以下方式制备:混合成分,在需要时加热,并且过滤,接着向混合物中加入任何所需的附加的添加剂,并且在室温下通过缓慢摇动混合,直到获得均匀的混合物,在实施例中,从约5分钟到约10分钟,至多约24小时。或者,任选的油墨添加剂可以在油墨制备工艺期间与其它油墨成分混合,油墨制备工艺根据任何所需的过程进行,例如通过混合所有成分、在需要时加热,并且进行过滤。在实施例中,一种本文中的工艺包括:以及形成金属盐胺络合物;将化合物添加到所述金属盐胺络合物以形成油墨,所述化合物选自由以下组成的群组:稳定自由基、光产酸剂和热产酸剂。在实施例中,油墨组合物可以通过一种工艺制备,所述工艺包括:形成金属盐胺络合物;以及向所述金属盐胺络合物中加入稳定自由基以形成油墨。在实施例中,油墨组合物可以通过以下方式制备:形成金属盐胺络合物;以及向所述金属盐胺络合物中加入稳定自由基以形成油墨,其中形成所述金属盐胺络合物包括:组合金属盐和水;以及加入胺以形成金属盐胺络合物。在实施例中,油墨组合物可以通过以下方式制备:形成金属盐胺络合物;以及向所述金属盐胺络合物中加入稳定自由基以形成油墨,其中形成所述金属盐胺络合物包括:提供金属盐;加入胺以形成金属盐胺络合物;其中所述胺除了与所述金属盐形成所述金属胺络合物之外,还发挥所述溶剂的作用。油墨组合物可以用于任何合适的或所需的印刷工艺中。分子有机反应性油墨组合物可以通过任何合适的或所需的方法来沉积。在实施例中,分子有机反应性油墨组合物可以通过一种方法来沉积,所述方法包括:将分子有机反应性油墨组合物涂覆到衬底上,在实施例中是聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)膜;使胺蒸发;以及任选地,测量所得的层的电阻率。在实施例中,本文中的一种用于在衬底上形成导电特征的工艺包括:提供本发明油墨组合物;将所述银油墨组合物沉积到衬底上以形成沉积特征;以及加热所述衬底上的沉积特征以在衬底上形成导电特征。在实施例中,一种用于在衬底上形成导电特征的工艺包括喷墨印刷工艺、二维印刷工艺、三维印刷工艺、柔版印刷工艺、凹版印刷工艺或它们的组合。在实施例中,本文中的一种工艺包括:提供本发明油墨组合物;将所述油墨组合物沉积到衬底上以形成沉积特征、油墨图像或它们的组合。在实施例中,所述工艺进一步包括加热或以其它方式处理所述衬底上的所述沉积特征以在所述衬底上形成导电特征。在实施例中,本文中的一种工艺包括:提供油墨组合物,所述油墨组合物包含:金属盐胺络合物,其中所述金属盐胺络合物由金属盐和胺形成;化合物,所述化合物选自由以下组成的群组:稳定自由基、光产酸剂和热产酸剂;以及可选的溶剂;将所述油墨组合物沉积到衬底上以形成沉积特征;以及处理所述衬底上的所述沉积特征以在所述衬底上形成导电特征。在实施例中,本文中的一种工艺包括:提供油墨组合物,所述油墨组合物包含:金属盐胺络合物,其中所述金属盐胺络合物由金属盐和胺形成;稳定自由基;将所述油墨组合物沉积到衬底上以形成沉积特征;以及处理所述衬底上的所述沉积特征以在所述衬底上形成导电特征。处理沉积特征可以包括任何合适的或所需的方法,在实施例中是造成从印刷图像形成导电特征的方法。在实施例中,处理沉积特征包括蒸发或允许蒸发胺,从而允许金属盐胺络合物的金属盐在衬底上减少以形成导电特征。处理可以通过任何合适的或所需的方法在任何合适的或所需的温度或其它条件下进行。在实施例中,处理沉积特征包括蒸发胺。在实施例中,处理沉积特征包括在室温下蒸发胺,从而允许金属盐胺络合物的金属盐在衬底上减少以形成导电特征。在实施例中,处理沉积特征包括在从约30℃到约140℃、或从约45℃到约125℃、或从约60℃到约90℃的高温下蒸发胺。因此,可以在任何合适的或所需的温度下干燥涂覆衬底。在实施例中,在从约25℃到约150℃、或从约40℃到约120℃、或从约60℃到约90℃的温度下干燥涂覆衬底。在某些实施例中,在室温(50℃和130℃)下干燥涂覆的膜,例如pet膜。可以测量膜的重量以确定干燥度以及在所述点处得到的最终电阻率。可以通过在衬底上形成其它任选的层之前或之后的任何合适的时间上使用任何合适的沉积技术(包括二维印刷工艺、三维印刷工艺、柔版印刷和凹版印刷工艺等等)将组合物沉积在衬底上来从油墨组合物制造导电部件,例如导电元件。因此,油墨组合物在衬底上的沉积可以发生在衬底上或已经包含分层材料(例如,半导体层和/或绝缘层)的衬底上。在其上沉积金属特征的衬底可以是任何合适的衬底,包括硅、玻璃板、塑料膜、片材、织物或纸。对于结构上柔性的装置,可以使用塑料衬底,例如聚酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺片材等等。印刷尺寸可以是任何合适的或所需的印刷尺寸。衬底厚度可以是任何合适的或所需的厚度。在实施例中,衬底厚度可以例如为从约10微米到10毫米以上,或从约50微米到约2毫米,尤其对于柔性塑料衬底来说如此,或对于刚性衬底(例如玻璃或硅)来说是从约0.4毫米到约10毫米。加热沉积的油墨组合物可以达任何合适的或所需的温度,例如从约30℃到约200℃,或足以引起胺蒸发并允许金属盐还原以形成适于用作电子装置中的导电元件的导电层的任何温度。加热温度是不导致先前沉积的层或衬底的性质的不利变化的温度。在实施例中,使用低加热温度允许使用退火温度低于200℃的低成本塑料衬底。如本文所述,加热温度也是粘稠可热分解液体分解或蒸发的温度。加热可以达任何合适的或所需的时间,例如从约0.01秒到约10小时。加热可以在空气中、在惰性气氛下(例如在氮或氩下)或在还原气氛中(例如,在含有约1体积%到约20体积%氢的氮下)进行。加热也可以在正常大气压下或在例如从约1000毫巴到约0.01毫巴的减小的压力下进行。加热涵盖可以将足够的能量施加于受热的材料或衬底以1)进行胺的蒸发和/或(2)去除任何任选的稳定剂和/或(3)退火金属的任何技术。加热技术的实例包括热加热(例如,在热板、烤箱和燃烧器处)、红外(“ir”)辐射、激光束、闪光、微波辐射或紫外(“uv”)辐射或它们的组合。在实施例中,在加热之后,所得导电线具有从约0.025微米到约10微米、或从约0.03微米到约5微米的厚度。在某些实施例中,在加热之后,所得导电线具有从约0.04微米到约2.5微米的厚度。在实施例中,油墨组合物提供在从约0.05微米到约1微米的印刷图像线厚度下进行从约75,000s/cm到约250,000s/cm的加热之后具有本体电导率的印刷图像。在实施例中,本文的油墨组合物具有大于约50,000s/cm的本体电导率。通过加热沉积的纳米银油墨组合物产生的所得金属元素的电导率例如超过约100西门子/厘米(s/cm)、超过约1,000s/cm、超过约2,000s/cm、超过约5,000s/cm、超过约10,000s/cm或超过约50,000s/cm。所得元件可以用于,在电子装置(例如薄膜晶体管、有机发光二极管、rfid标签、光伏器件、显示器、印刷天线和需要导电元件或部件的其它电子装置)中的任何合适的或所需的应用,例如用于电极、导电垫、互连间、导电线、导电轨道等等。实例提交以下实例以进一步限定本公开的各种物种。这些实例仅旨在是说明性的,而不旨在限制本公开的范围。另外,除非另有指出,否则份数和百分比按重量计。实例1对照例向小瓶中加入硝酸银(1.69克,0.01摩尔),并且然后加入甲胺溶液(3克,0.04摩尔),并且搅拌约5分钟,直到完全溶解(放热)。称出少量等份试样,并且然后将其涂覆到3片聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)膜上。将每个涂覆的膜在烘箱中加热到130℃。不时地,将膜取出,并且使用2点探针测量重量损失以及电阻率。结果显示在表2中。表2实例2以甲胺为碱的硝酸银。向容纳硝酸银(1.69克,0.01摩尔)的小瓶中加入甲胺溶液(在水中的40重量%,3.1克,0.04摩尔)。将其搅拌约5分钟,直到完全溶解,并且然后加入羟基tempo(0.86克,0.005摩尔)。搅拌5分钟,得到橙色油墨。然后将少量等分试样涂覆到3个pet膜上,并且然后将其各自在室温下(50℃和130℃)在烘箱中单独地测试和加热。不时地,将膜取出,并且使用2点探针测量重量损失以及电阻率。在一定温度(室温和50℃)下达到设定时间之后,将膜加热到130℃。结果见于表3。表2中用下划线标出的时间表示膜升高到130℃所用的时间。通常,使这些膜具有恒定重量损失。表3用实例2的油墨在pet膜上形成图像。实例2的油墨在室温(60℃和130℃)下进行印刷。在所有三种温度下都形成了固体银。温度越高,印刷油墨转换成银的速度越快。实例3具有甲胺、羟基tempo和乙醇的乙酸银。向容纳乙酸银(1.66克,0.01摩尔)的小瓶中加入甲胺溶液(在水中的40重量%,3克,0.04摩尔)和乙醇(1克)。将其搅拌,直到完全溶解,并且然后加入羟基tempo(0.86克,0.005摩尔)。搅拌5分钟,得到橙色油墨。然后将少量等分试样(1摩尔乙酸银、4摩尔甲胺、0.5摩尔羟基tempo、1克乙醇)涂覆到3个pet膜上,并且然后将每个涂覆的膜在室温下(50℃和130℃)在烘箱中单独地测试和加热。不时地,将膜取出,并且使用2点探针测量重量损失以及电阻率。在一定温度(室温和50℃)下达到设定时间之后,将膜加热到130℃。结果见于表4。表3中用下划线标出的时间表示膜升高到130℃所用的时间。通常,使这些膜具有恒定重量损失。表4由于乙酸银在水中的溶解度要低得多,因此醇能够在加热过程中使乙酸银具有一定的溶解度(因为它会与胺一起蒸发)。要注意,在没有醇和快速加热的情况下,乙酸银将会从溶液中沉淀出来,然后可能发生氮氧化物还原并且产生非导电层。用实例3的油墨在pet膜上形成图像。实例3的油墨在室温(60℃和130℃)下进行印刷。温度越高,印刷油墨转换成银的速度越快。因此,由分子有机反应性油墨(在实施例中为银前驱物油墨)来形成银结构保护,其中在短油墨形成步骤中简单混合材料并且在不同温度下简单加热以提供银结构。实例4预示实例4向小瓶中加入硝酸银(1.69克,0.01摩尔),并且然后加入丁胺(2.8克,0.04摩尔),并且搅拌,直到完全溶解(需要约5分钟的放热反应)。向此溶液中加入250(4.9克)。然后,可以用此油墨进行油墨喷射、气溶胶喷射或作为凹版印刷油墨或柔版印刷油墨施加,并且然后暴露于紫外光下以产生银金属。实例5预示实例5向小瓶中加入硝酸银(1.69克,0.01摩尔),并且然后加入丁胺(2.8克,0.04摩尔),并且搅拌,直到完全溶解(放热并且约5分钟)。向此溶液中加入nacurex49-110(5克)。然后,可以用此油墨进行油墨喷射、气溶胶喷射或作为凹版印刷油墨或柔版印刷油墨施加,并且然后加热到100℃以产生银金属。因此,在实施例中,可以由金属前驱物油墨来形成金属结构(在实施例中为银结构),其中在短的油墨形成步骤中简单混合市售材料并且在室温下或高温下简单暴露于紫外辐照下或进行加热,以提供金属结构。将了解,上文公开的特征和功能以及其它特征和功能中的各种特征和功能或其替代可按需要来组合成许多其它不同的系统或应用。另外,本领域的技术人员后续可以做出本文中的各种目前无法预料或无法预期的替代、修改、变化或改进,这些也旨在被涵盖在随附权利要求中。除非在权利要求中具体表述,否则不应从说明书或任何其它权利要求中隐含或引入权利要求的步骤或组分的任何特定顺序、数量、位置、大小、形状、角度、颜色或材料。当前第1页12
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