透明电极形成用导电性油墨组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种透明电极形成用导电性油墨组合物。具体地讲，根据本发明专利技术的透明电极形成用导电性油墨组合物，以金属纳米线形成导电性网络，且以金属溶胶弥补网络的断线并填充空着的空间，因而具有优良的导电性和可见光透射率，由于金属溶胶作为防止金属纳米线的腐蚀和氧化的保护层起作用，因而无需另外的抗氧化剂或保护层，且能够确保所制造的透明电极的耐环境性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种透明电极形成用导电性油墨组合物。具体地讲，根据本专利技术的透明电极形成用导电性油墨组合物，以金属纳米线形成导电性网络，且以金属溶胶弥补网络的断线并填充空着的空间，因而具有优良的导电性和可见光透射率，由于金属溶胶作为防止金属纳米线的腐蚀和氧化的保护层起作用，因而无需另外的抗氧化剂或保护层，且能够确保所制造的透明电极的耐环境性。【专利说明】透明电极形成用导电性油墨组合物
本专利技术涉及透明电极形成用导电性油墨（ink)组合物。
技术介绍
透明电极是指以物理化学方法在透明的玻璃基板或较薄的高分子基板上凝结原 子、分子或离子而成，并在可见光区域（波长为380-780nm)透明，且电导率较大的电极。更 具体地讲，透明电极是指光透射率大致为80%以上且表面电阻为500 Ω/ □以下的薄膜。 为了用作透明电极的材料，需要电学、光学特性以及蚀刻特性优良的材料。作为 目前已开发的材料，在广泛使用具有最优良的物理性能的铟锡氧化物（Indium tin oxide, ITO)，然而，由于ΙΤ0以昂贵的稀有金属即铟作为主要成分，因此，要求能够代替该ΙΤ0的透 明电极材料。 为此，曾经有过溅射金、银、铜等金属并做成较薄的薄膜而作为透明电极使用的尝 试，而这种电极虽然电导率优良，但存在可见光区域的光透射率降低且与下部基板的粘接 力不良的问题。 而且，氧化锌（ΖηΟ)薄膜虽然是低廉的材料，但电导率低于ΙΤ0,在Sn02添加了少 量的Sb的锑锡氧化物（ΑΤ0)存在不被蚀刻且烘烤温度较高的问题。 而且，也有利用溶胶-凝胶（Sol-Gel)合成而制备氧化膜的方法，但存在电导率依 然较低且需要烘烤温度超过350°C的高温工艺的问题。 而且，也有将ΖηΟ、ΙΤ0、ΙΖ0 (铟锌氧化物）等氧化物制成纳米大小的微粒并利用其 制备油墨或浆料而制造透明电极的方法，但存在难以制备纳米大小的氧化物且需要250°C 以上的较高温度的工艺的问题。 为此，最近在进行在透明电极上适用金属纳米线的尝试。 在透明电极用导电性油墨中，金属纳米线在透明电极形成时形成网络而起着确保 导电性的作用。金属纳米线网络越稠密则透明电极的电导率就越提高，但存在可见光透射 率降低且需要过多费用的问题。而且，即使以金属纳米线形成导电性网络，也必然发生网络 断线，并且网络之间的空着的空间作为不具有导电性的非导体区域残留。而且，金属纳米线 是纳米构造体，其活性比现有物质强，因而在并无保护层地暴露于大气中的情况下氧化和 腐蚀倾向较强。尤其，银纳米线具有高电导特性且在可见光区域透明，但已知在大气中因氧 化和腐蚀而使电阻提高大致15% -20%，存在为了防止这种情况须使用另外的抗氧化剂或 多个保护层的问题。
技术实现思路
技术问题 为了解决如上所述的问题，本专利技术其目的在于提供一种透明电极用导电性油墨组 合物，该透明电极用导电性油墨组合物具有优良的导电性和可见光透射率，且无需防止金 属纳米线的腐蚀和氧化的另外的抗氧化剂或保护层，并能够确保所制造的透明电极的耐环 境性。 而且，本专利技术其目的在于提供一种利用上述组合物的透明电极的形成方法和由上 述方法所制造的透明电极。 问题解决方法 为了达到上述目的，本专利技术提供一种透明电极形成用导电性油墨组合物，该透明 电极形成用导电性油墨组合物，其特征在于，包含： A)金属溶胶，其含有a)金属前体、及b)溶剂；以及， B)金属线。 而且，本专利技术提供：导电性透明电极的制造方法，其特征在于将上述透明电极形成 用导电性油墨组合物涂布在基体材料上并进行干燥和烘烤；及，利用上述方法所制造的导 电性透明电极。 有利的效果 按照本专利技术包含上述金属溶胶和金属钠米线的透明电极形成用导电性油墨组合 物，以金属纳米线形成导电性网络，且以金属溶胶弥补网络的断线并填充空着的空间，因而 具有优良的导电性和可见光透射率。而且，由于金属溶胶作为防止金属纳米线的腐蚀和氧 化的保护层起作用，因而无需另外的抗氧化剂或保护层，且能够确保所制造的透明电极的 耐环境性。 【专利附图】【附图说明】 图1是表示按照本专利技术形成的透明电极的一个实施例的概念图。 图2是按照本专利技术形成的透明电极的扫描电子显微镜放大图。 图3是按照本专利技术形成的透明电极的可见光透射图。 【具体实施方式】 本专利技术的透明电极形成用导电性油墨组合物，其特征在于，包含： A)金属溶胶，其含有a)金属前体、及b)溶剂；以及， B)金属线。 根据本专利技术的金属溶胶能够在常温、常压条件下制备，且能够在金属前体溶解度 范围内调节金属溶胶的金属含量，因而不仅能够调节金属浓度，而且还能够进行粘度调节 及烘烤温度调节。而且，在与金属纳米线混合在一起而制备透明电极形成用导电性油墨组 合物时不使用强酸或强碱，因而不会损伤金属纳米线。 本专利技术中所能使用的金属溶胶不会损伤金属纳米线，弥补网络的断线，并以导电 性金属涂膜填充网络之间的空着的空间，从而起着提高整个涂膜的电导率的作用。而且，起 着防止金属纳米线的氧化、防止磨损的保护层的作用。尤其，不仅防止如湿气、氧、硫等有可 能腐蚀金属纳米线的物质渗透，而且还提高金属纳米线与下部基板的粘接力。 在上述金属溶胶所能使用的a)金属前体的金属，虽无特别限定，但优选使用选自 由金、银、铜、错、镍、锡、钮、钼、锌、铁、铟、镁等的I族、II A族、III A族、IV A族、以及W B族 金属组成的组中的一种以上的金属，更为理想的是使用选自由锌、铝、锡、铁、铜、以及银组 成的组中的一种以上。 上述金属前体可以是选自由硝酸盐、醋酸盐、乙酰丙酮盐、硅酸盐、磷酸盐、以及它 们的混合物组成的组中的一种以上无机盐，优选使用醋酸盐、乙酰丙酮盐或硅酸盐。 以金属溶胶总重量为基准时，上述金属前体的使用范围最好是3至20重量％。在 所使用的上述金属前体不足3重量％时，不能形成致密的金属涂膜，因而起不了金属纳米 线的保护层作用，且对金属纳米线网络不能弥补断线也不能填充空着的空间。而且，在上述 含量超过20重量％时，金属溶胶的稳定性降低从而金属前体析出，或者需要300°C以上高 温的烘烤温度且烘烤时间也需要30分钟以上，因而导致金属纳米线氧化。 在本专利技术中，作为溶解上述金属前体的b)溶剂能够使用选自由水、甲醇、乙醇、丙 醇、异丙醇、乙酸异丙酯、丁醇、2-丁醇、辛醇、2-乙基己醇、戊醇、苄醇、己醇、2-己醇、环己 醇、松油醇、壬醇、亚甲基二醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙 醚、乙二醇单丁醚、二甘醇单甲醚、二甘醇单乙醚、二甘醇单丁醚、三甘醇单甲醚、三甘醇单 乙醚、三甘醇单丁醚、2-丙酮、丁二酮、乙酰丙酮、1，2-二乙酰基乙烷、碳酸二甲酯、碳酸二 乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯、2-甲氧基乙基乙酸酯、丙二醇单甲醚、N-甲基-2-批咯烷酮、N-甲 基乙酰胺、以及它们的混合物组成的组中的一种以上的溶剂，理想的是，能够单独使用乙酰 丙酮或使用含有乙酰丙酮的混合溶剂，最好考虑对于金属前体的溶解力、油墨的粘度调节、 薄膜的顺利形成、与金属纳米线的混合性等来选择，更为理想的是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透明电极形成用导电性油墨组合物，其特征在于，包含：A)金属溶胶，其含有a)金属前体、及b)溶剂；以及，B)金属纳米线。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：李圣贤，金圣培，金京恩，李睃赫，
申请(专利权)人：东进世美肯株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR