[发明专利]基于银纳米粒子的油墨

说明书

本发明涉及基于银纳米粒子的油墨配制物。特别地，本发明涉及基于银纳米粒子的油墨配制物，所述油墨稳定且具有改进的导电性。

更具体地，本发明涉及基于导电纳米粒子的油墨领域，所述油墨适于丝网印刷。

根据本发明所述的基于导电纳米粒子的油墨可以印刷在任何类型的载体上。例如，提及如下载体：聚合物及聚合物的衍生物、复合材料、有机材料、无机材料。

根据本发明所述的基于导电纳米粒子的油墨具有许多优点，其中我们将作为非限制性实例提及的有：

-优于目前油墨的随时间过去的稳定性；

-溶剂和纳米粒子的无毒性；

-纳米粒子的固有性质的保留；特别是

-对于通常为200℃～300℃的退火温度的改进的导电性。

本发明还涉及一种用于制备所述油墨的改进方法；最后，本发明还涉及所述油墨在丝网印刷领域中的用途。

查看近年来的文献，导电胶体纳米晶体因其新的光电子、光伏及催化性能而受到大量关注。这使得它们特别有益于未来在纳米电子产品、太阳能电池、传感器的领域以及生物医药领域中的应用。

导电纳米粒子的发展使得能够使用新的实现方式以及预见许多新应用。纳米粒子具有非常高的表面/体积比，并且用表面活性剂取代它们的表面导致某些性质的改变，特别是光学性质的改变以及使它们分散的可能性。

它们的小尺寸在某些情况下能够造成量子局限效应。术语纳米粒子在该粒子的至少一个维度小于100nm时使用。当纳米粒子没有预定的形状时，它们可以是珠状物(1～100nm)、棒状物(L<200～300nm)、线状物(数百纳米，甚至数微米)、盘状物、星状物、锥状物、四脚锥体、立方体或晶体。

已精心设计了数种合成导电纳米粒子的方法。其中，可以以非穷举的方式提及：

-物理方法：

■化学气相沉积(CVD)，当将基板暴露于在其表面上反应或分解的挥发性化学前体时。该方法通常导致其形成形态依赖于所使用的条件的纳米粒子；

■热蒸发；

■分子束外延，当将构成纳米粒子的原子以气体流的形式高速撞击基板(这些原子将附着于该基板上)时；

-化学或物理化学方法：

■微乳化作用；

■溶液中激光脉冲，当用激光束照射含有前体的溶液时。纳米粒子在溶液中沿光束形成；

■微波辐射合成；

■表面活性剂辅助的定向合成；

■在超声下合成；

■电化学合成；

■有机金属合成；

■在醇基介质中合成。

物理合成法消耗更多的原料，伴有重大损失。一般而言，物理合成法需要大量时间和高温，因此它们不是转变成工业规模生产的具有吸引力的候选方案。这使得物理合成法不适合某些基板，例如，柔性基板。此外，物理合成法直接在具有减小尺寸的框架中的基板上进行。这些生产方法的结果是相对刚性的，且它们不允许在大尺寸基板上生产。

对于化学合成法，它们具有许多优点。首先是操作在溶液中进行；由此得到的导电纳米粒子容易分散于溶剂中，这有利于它们的储存和使用。在大多数情况下，合成结束时纳米粒子不附着于基板上，这导致在它们的使用中更自由。这为使用不同尺寸和不同性质的基板开辟了道路。这些方法还使得能够更好地控制所利用的原料，因而它们限制了损失。很好地调节合成参数导致很好地控制导电纳米粒子的合成和生长动力学。这使得能够保证批次之间良好的再现性以及很好地控制最终纳米粒子的形态。在通过化学途径快速且大量制造纳米粒子而同时保证产品具有一定柔性的能力使得能够想到以工业规模生产。获得分散的导电纳米粒子为它们的定制开辟了许多机会。因此，能够根据预期的应用调节纳米粒子的表面上存在的稳定剂的性质。事实上，存在不同的湿法途径的沉积方法。在每种情况下，应特别关注油墨的物理性质，如表面张力或粘度。基于纳米粒子的油墨的配制物中使用的佐剂将使得能够严格符合沉淀方法的要求。然而，表面配体也将影响这些参数，因而它们的选择变得至关重要。因此，纵观油墨以结合所有参与者—纳米粒子、溶剂、配体和佐剂—以及以获得与预期应用相容的产品是重要的。

本发明的目的在于通过提供适于丝网印刷并且优选包含稳定和高浓度的纳米粒子的分散液的油墨来克服现有技术的一个或多个缺点。

因此，本发明涉及一种油墨，其组成至少包含：

1.化合物“a”，其由银纳米粒子组成，

2.化合物“e”，其由溶剂组成，以及

3.至少一种选自如下的化合物“f”和/或化合物“g”：