包括具有可調節粘度的金屬絡合物的印刷油墨組合物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及印刷油墨組合物、印刷油墨組合物的用途、調節金屬絡合物的粘度的 方法和具有可調節粘度的金屬絡合物。
【背景技術】
[0002] 導電圖案和軌道被用于多種電子設備，例如，如電路。此類導電軌通過將導電金屬 絡合物沉積在各種基板或載體介質上來產生。首先，將前體金屬絡合物施加于基板上。通 過固化或還原步驟，將金屬絡合物轉化成純的導電金屬。所述圖案可通過印刷法例如噴墨 印刷來容易地應用。被用作油墨的金屬絡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，并且還可具有低轉化溫度。低粘度前體組合 物可包括結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形成絡合物的有機銀絡合物。所述絡合物W糊劑的形式出現。
[0006] US2011/0023658設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。所述化合物的反應產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用。本文獻未透露可如何調節金屬絡合物溶液的粘度。 陽007] JPHl1315241公開了包括含有有機金屬絡合物金屬組分的液體和樹脂的噴墨油墨 組合物。為了調整粘度，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 粘度被設置在約0. 3-0. 4Pas。
[0009] KR20070058816公開了包括作為有機溶劑的反應性有機溶劑（據認為與銀形成馨 合劑或絡合物）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。增稠劑用于調節粘度。
[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形成絡合物的有機銀絡合物。
[0012] 現有技術文獻都未教導一般可如何調節和細調此類金屬絡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合物的印刷油墨。
【發明內容】
[0013] 因此本發明的目的是提供基于金屬絡合物的印刷油墨組合物，特別地允許根據待 使用的印刷技術設置粘度。還有另一個目的是提供調節金屬絡合物的粘度的方法和提供具 有穩定的粘度的金屬絡合物。此外，本發明的一個實施方式設及具有拓寬的吸收光譜的金 屬絡合物。
[0014] 從包括根據本發明的金屬絡合物的印刷油墨組合物產生的導電圖案和軌道可展 現高導電率并且可WW高精密度印刷。
[0015] 根據本發明的第一方面，提供印刷油墨組合物，其包括金屬離子與抗衡離子的金 屬鹽和粘度調節劑，其中所述金屬離子W金屬離子與粘度調節劑的金屬絡合物的形式存 在，其中所述粘度調節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] 根據第二方面，提供調節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-定的比例混合來調節所述金屬絡合物的粘度。
[0017] 根據本發明的第=方面，提供金屬絡合物，其中所述金屬絡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] 另一個方面還設及根據本發明的金屬絡合物作為印刷介質的用途，特別地作為用 于印刷導電圖案、半導電圖案、發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及有利的和優選的實施方式適用于本發明的所有方 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）（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 選的官能化配體為胺類。
[0024] 在一個實施方式中，金屬絡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，優選地為金屬簇酸鹽，更優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，優選地所述 金屬為Ag或化。優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] 根據本發明的油墨組合物包括與金屬鹽的金屬離子絡合的粘度調節劑。因此，在 油墨組合物中，金屬離子W金屬離子與粘度調節劑的金屬絡合物的形式存在。粘度調節劑 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本發明的油墨組合物中調節根據本發明的金屬絡合物的粘 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，優選地在1與3之間，更優選地在1與2之間，且甚至更優選地在 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，優選地在1. 2與1. 25之間。在運些比 例范圍內可能獲得液體金屬絡合物。
[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。具有大的膨松結構的配體將需要較低的比例，即意指將向金屬離