專利名稱：金屬納米帶及其制造方法以及傳導(dǎo)墨水組合物和包含該傳導(dǎo)墨水組合物的傳導(dǎo)膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬納米帶及其制造方法，以及一種傳導(dǎo)墨水組合物和包含該傳 導(dǎo)墨水組合物的傳導(dǎo)膜。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體器件、顯示裝置(比如PDP或IXD)或太陽能電池等中包括多種傳導(dǎo)元 件，比如電極、布線或電磁屏蔽膜。用于形成傳導(dǎo)元件的主要使用的方法之一是將傳導(dǎo)微 粒(例如，包含傳導(dǎo)納米粒子和溶劑的傳導(dǎo)墨水組合物)印刷在襯底上，然后，熱處理(例 如，焙燒和干燥)以形成傳導(dǎo)圖案或傳導(dǎo)膜，該傳導(dǎo)圖案或傳導(dǎo)膜在襯底上形成各種傳導(dǎo) 元件。然而，為了使用迄今開發(fā)的傳導(dǎo)納米粒子形成傳導(dǎo)膜或傳導(dǎo)圖案，需要如下的工 序?qū)搨鲗?dǎo)納米粒子的傳導(dǎo)墨水組合物印刷在襯底上，然后在高溫下焙燒以除去傳 導(dǎo)墨水組合物中包含的有機(jī)物(例如，有機(jī)溶劑)，并減少或熔接(melting-connect)傳導(dǎo) 納米粒子。該工序用來減少傳導(dǎo)墨水組合物中包含的傳導(dǎo)納米粒子或熔接傳導(dǎo)納米粒子， 以得到表現(xiàn)出優(yōu)良的傳導(dǎo)性的均勻的傳導(dǎo)圖案或傳導(dǎo)膜。然而，由于必需高溫焙燒工序，導(dǎo)致能夠形成傳導(dǎo)膜或傳導(dǎo)圖案的襯底的種類受 限。為此，對于即使在較低溫度下應(yīng)用焙燒工序或熱處理也可形成具有優(yōu)良傳導(dǎo)性的傳導(dǎo) 圖案等的傳導(dǎo)納米粒子或傳導(dǎo)墨水組合物，一直存在需求。因此，已提出多種用于低溫焙燒的傳導(dǎo)納米粒子或傳導(dǎo)墨水組合物，但是存在不 可能充分降低焙燒溫度或不可能獲得足夠的傳導(dǎo)性的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種金屬納米帶，該金屬納米帶即使在需要低溫加熱的環(huán)境下也能夠 形成表現(xiàn)出優(yōu)良的傳導(dǎo)性的傳導(dǎo)圖案或傳導(dǎo)膜。此外，本發(fā)明提供一種金屬納米帶的制造方法，該方法通過簡便的過程可以制造 出金屬納米帶。本發(fā)明也提供一種包含上述金屬納米帶的傳導(dǎo)墨水組合物，如果在低溫下進(jìn)行熱 處理或干燥工序前將該傳導(dǎo)墨水組合物印刷在襯底上，則該傳導(dǎo)墨水組合物能夠形成表現(xiàn) 出優(yōu)良的傳導(dǎo)性的傳導(dǎo)圖案或傳導(dǎo)膜。此外，本發(fā)明提供一種包括上述金屬納米帶的傳導(dǎo)膜。因此，本發(fā)明提供一種金屬納米帶，其長度為500nm或大于500nm，長/寬比為10 或大于10，且寬/厚比為3或大于3。該金屬納米帶的長度可以為1 μ m 2000 μ m,寬度為 IOOnm 100 μ m,且厚度為 15nm 500nm。本發(fā)明也提供一種金屬納米帶的制造方法，該方法包括使碳納米管、導(dǎo)電聚合物 和金屬鹽反應(yīng)。
本發(fā)明還提供一種可印刷的傳導(dǎo)墨水組合物，其包含上述金屬納米帶和溶劑。本發(fā)明還提供一種包括上述金屬納米帶的傳導(dǎo)膜。


圖1和2顯示實(shí)施例1制得的銀納米帶的SEM圖像。圖3顯示實(shí)施例1制得的銀納米帶的TEM圖像和X射線衍射圖(右上部的小圖)。圖4顯示實(shí)施例1制得的銀納米帶的EDX光譜。圖5顯示實(shí)施例2制得的銀納米帶的SEM圖像。圖6顯示實(shí)施例3制得的銀納米帶的SEM圖像。圖7顯示實(shí)施例4制得的銀納米帶的SEM圖像。圖8顯示實(shí)施例5制得的銀納米帶的SEM圖像。圖9顯示實(shí)施例6制得的銀納米帶的SEM圖像。圖10顯示實(shí)施例7制得的銀納米帶的SEM圖像。圖11顯示實(shí)施例8制得的銀納米帶的SEM圖像。圖12顯示實(shí)施例9制得的銀納米帶的SEM圖像。圖13顯示實(shí)施例10制得的銀納米帶的SEM圖像。
具體實(shí)施例方式下文，將根據(jù)具體實(shí)施方案說明金屬納米帶及其制造方法，以及傳導(dǎo)墨水組合物 和包括該傳導(dǎo)墨水組合物的傳導(dǎo)膜。此處使用的一些術(shù)語定義如下，除非另有說明。術(shù)語“金屬納米帶”是指包含金屬且沿著一個(gè)方向具有長的連接形狀(比如帶)的 納米結(jié)構(gòu)。在帶的形狀中沿長度方向連接的“金屬納米帶”從一端到相對端的平均直線距 離定義為“長度”，且在平面上沿著“長度”方向的垂直方向“金屬納米帶”從一端到相對端 的平均直線距離定義為“寬度”。另外，沿著“長度”方向和“寬度”方向所形成的平面的垂 直方向，帶狀金屬納米帶的上側(cè)和下側(cè)之間的平均直線距離定義為“厚度”。所述金屬納米 帶可以具有至少一個(gè)納米尺度的長度、寬度或厚度(例如，厚度)的尺寸，且長度比寬度大 幾倍，寬度比厚度大幾倍，由此，該金屬納米帶可具有薄厚度的矩形或類似多邊形沿長度方 向連接的帶狀。此外，所述金屬納米帶“基本上不包含金屬氧化物”的描述是指在金屬納米帶中包 含的“金屬，，以非氧化態(tài)存在且該金屬納米帶完全不包含金屬氧化物，或者，是指少量金屬 (例如基于金屬納米帶，小于1重量％或小于0. 1重量％)在制造過程或應(yīng)用過程期間被氧 化，該金屬納米帶僅包含與之相應(yīng)的少量的金屬氧化物。另外，所述金屬納米帶包含單一金屬(例如“僅包含銀(Ag) ”)的描述是指它包含 一種金屬成分(例如單一金屬成分“銀(Ag)”)，且它不包含其它種類的金屬成分。然而，包 含“銀(Ag)”而不是“僅包含銀(Ag)”的描述可以解釋為不限制其它金屬成分的加入。另外，術(shù)語“傳導(dǎo)墨水組合物”是指任何可以印刷或涂布于由聚合物、玻璃或金屬 等形成的襯底上以形成傳導(dǎo)層、膜或圖案的組合物，而不管它是否是粘度相對高的“漿糊” 狀或者它是否具有低粘度(比如水)。
另外，術(shù)語“傳導(dǎo)膜”是指任何在由聚合物、玻璃或金屬等制成的襯底上形成的以 表現(xiàn)出導(dǎo)熱性或?qū)щ娦缘膶?、膜或圖案。另外，任何部分“包括”、“包含”或“具有”特定組成成分的描述是指任何其它組成 成分可以加入而不受限制，除非另有說明。同時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，提供了長度為500nm或大于500nm、長/寬比為 10或大于10、寬/厚比為3或大于3的金屬納米帶。該金屬納米帶的長度可以是1 μ m 2000μπ ，優(yōu)選為2μπ ΙΟΟΟμ ，更優(yōu)選為2μπ ΙΟΟμ 。且，該金屬納米帶的寬度可以 是IOOnm 100 μ m,優(yōu)選為IOOnm 10 μ m，更優(yōu)選為IOOnm 2 μ m。而且，該金屬納米帶 的厚度可以是15nm 500nm，優(yōu)選為20nm 300nm，更優(yōu)選為20nm 250nm。此外，所述金屬納米帶的長/寬比可以是10到20000，優(yōu)選為10到1000，更優(yōu)選 為10到200。且，該金屬納米帶的寬/厚比可以是3到6000，優(yōu)選為3到500，更優(yōu)選為3 到50。作為本發(fā)明人的研究結(jié)果，意外發(fā)現(xiàn)具有適合于傳導(dǎo)納米結(jié)構(gòu)的納米尺度厚度、 有點(diǎn)寬的寬度和最小500nm到100 μ m或更大(最大2000 μ m)的長度的帶狀納米結(jié)構(gòu)(即 本發(fā)明的金屬納米帶)，可以通過使碳納米管、導(dǎo)電聚合物和金屬鹽一起反應(yīng)的方法制得。 該金屬納米帶以比現(xiàn)有傳導(dǎo)納米結(jié)構(gòu)或傳導(dǎo)納米粒子更長的長度連接，且由于其有點(diǎn)寬的 寬度而具有帶狀。此外，由于該金屬納米帶可以通過在室溫和大氣壓下的反應(yīng)工藝制得，因 此它基本上不包含金屬氧化物，且它可以僅由單一金屬成分比如銀(Ag)形成，這些下文將 詳細(xì)說明。具體而言，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，可以獲得金屬納米帶，其中具有至少納米 尺度的厚度的精細(xì)金屬顆粒以寬的寬度和足夠長的長度連接，且該金屬納米帶可以基本上 不包含金屬氧化物。因此，如果將包含上述金屬納米帶的傳導(dǎo)墨水組合物印刷在襯底上，則 由此形成的傳導(dǎo)膜比如傳導(dǎo)層或傳導(dǎo)圖案可以表現(xiàn)出充分優(yōu)良的傳導(dǎo)性，而無需進(jìn)行為了 減少或熔接傳導(dǎo)納米粒子而已經(jīng)應(yīng)用的高溫加熱工序。且，所述金屬納米帶可以僅包含單 一金屬成分比如銀(Ag)。因此，所述金屬納米帶可以由具有較低電阻的單一金屬成分比如 銀(Ag)形成，使得由此形成的傳導(dǎo)膜可以表現(xiàn)出更優(yōu)良的傳導(dǎo)性。因此，所述金屬納米帶可以非常優(yōu)選地應(yīng)用于傳導(dǎo)墨水組合物，該傳導(dǎo)墨水組合 物用于形成各種半導(dǎo)體器件、顯示裝置或太陽能電池等的傳導(dǎo)層或傳導(dǎo)圖案，特別是在需 要低溫加熱的環(huán)境下。同時(shí)，由于所述金屬納米帶通過金屬鹽、碳納米管和導(dǎo)電聚合物的反應(yīng)形成，精細(xì) 金屬顆?？赏ㄟ^導(dǎo)電聚合物或碳納米管連接，使得該金屬納米帶可以具有長的連接的帶狀 和寬的寬度。特別地，該金屬納米帶還可包括不連續(xù)包括在帶狀中同時(shí)形成帶狀的骨架的 碳納米管。具體地，由于金屬納米帶可以具有帶狀，同時(shí)碳納米管連接金屬顆粒形成骨架， 因此它可以基本上不包含金屬氧化物，并形成具有寬的寬度和長的長度的帶狀。因此，如上 所述，如果包含上述金屬納米帶的傳導(dǎo)墨水組合物印刷，則由此形成的傳導(dǎo)膜比如傳導(dǎo)層 或傳導(dǎo)圖案可以表現(xiàn)出均勻且優(yōu)良的傳導(dǎo)性，而無需進(jìn)行為了減少或熔接傳導(dǎo)納米粒子而 已經(jīng)應(yīng)用的高溫加熱工序。而且，所述金屬納米帶可以基本上不包含金屬氧化物?！盎旧喜话饘傺趸?物”的描述的含義如上所述。如下文將要說明的，由于金屬納米帶可以通過金屬鹽、碳納米
5管和導(dǎo)電聚合物在室溫和大氣壓下的反應(yīng)形成，所以可以使得用于制備傳導(dǎo)納米粒子的高 溫反應(yīng)工藝引起的金屬氧化最小化，因此該金屬納米帶可以基本上不包含金屬氧化物。從 而，即使不單獨(dú)進(jìn)行高溫加熱工藝(該高溫加熱工藝是在印刷傳導(dǎo)墨水組合物之后為了減 少傳導(dǎo)墨水組合物中包含的傳導(dǎo)納米粒子而已經(jīng)進(jìn)行的)，由此形成的傳導(dǎo)膜也可表現(xiàn)出 優(yōu)良的傳導(dǎo)性。此外，所述金屬納米帶可以包含任何具有優(yōu)良傳導(dǎo)性的金屬或合金，例如，銀 (Ag)。從而，金屬納米帶和由包含該金屬納米帶的傳導(dǎo)墨水組合物形成的各種傳導(dǎo)圖案或 傳導(dǎo)層可以表現(xiàn)出更為優(yōu)良的傳導(dǎo)性。特別地，由于所述金屬納米帶可具有帶狀，同時(shí)碳納米管等形成骨架，因此它可以 僅由銀(Ag)組成。具體地，由于形成帶狀的金屬納米帶同時(shí)碳納米管等形成骨架，所以不 需要應(yīng)當(dāng)包括2種或更多種金屬成分以及至少一種金屬成分應(yīng)當(dāng)形成帶狀的骨架或基本 模板，且該金屬納米帶可以僅由表現(xiàn)出低電阻的單一金屬成分比如銀(Ag)組成，使得金屬 納米帶和由此形成的傳導(dǎo)膜可以表現(xiàn)出更為優(yōu)良的傳導(dǎo)性。即使將包含金屬納米帶的傳導(dǎo)墨水組合物印刷在由聚合物、玻璃或金屬等組成的 襯底上后不應(yīng)用高溫加熱工藝，該金屬納米帶也可形成表現(xiàn)出優(yōu)良傳導(dǎo)性的傳導(dǎo)膜(比如 傳導(dǎo)圖案或傳導(dǎo)層)。特別地，該金屬納米帶和包含該金屬納米帶的傳導(dǎo)墨水組合物，可以 應(yīng)用于由任何材料制成的任何襯底以形成各種傳導(dǎo)圖案或傳導(dǎo)層，而無需進(jìn)行高溫加熱工 序。因此，該金屬納米帶可以非常優(yōu)選地用于傳導(dǎo)墨水組合物，該傳導(dǎo)墨水組合物用于形成 顯示裝置(比如PDP或LCD等)、半導(dǎo)體器件或太陽能電池中包括的各種傳導(dǎo)膜，例如電極、 布線或電磁屏蔽膜等的傳導(dǎo)層或傳導(dǎo)圖案。例如，所述金屬納米帶可用于形成透明傳導(dǎo)膜， 比如在觸摸屏中包括并印刷在透明襯底上的透明傳導(dǎo)層；所述金屬納米帶可用于形成半導(dǎo) 體襯底的電極或布線圖案；或者所述金屬納米帶可用于形成各種顯示裝置的布線圖案、電 極或電磁屏蔽過濾器等。而且，由于金屬納米帶可以表現(xiàn)出優(yōu)良的導(dǎo)熱性，它也可以用于形 成各種導(dǎo)熱膜。特別地，該金屬納米帶可以更優(yōu)選在需要低溫加熱的環(huán)境下應(yīng)用。同時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方案，提供了上述納米帶的制造方法。所述金屬納米 帶的制造方法包括使碳納米管、導(dǎo)電聚合物和金屬鹽反應(yīng)。正如將被下列實(shí)施例所支持，通過上述反應(yīng)工藝而不在高溫和高壓下進(jìn)行反應(yīng)， 可以制得金屬納米帶，其中精細(xì)金屬顆粒通過導(dǎo)電聚合物和碳納米管以具有寬的寬度的帶 狀沿長度方向連接，從而表現(xiàn)出上述性質(zhì)。特別地，由于該反應(yīng)過程無需高溫高壓反應(yīng)條件 且進(jìn)行單步反應(yīng)，所以金屬納米帶的制造工藝可以簡化，且可抑制高溫高壓反應(yīng)引起的金 屬氧化，從而能夠制造基本上不包含金屬氧化物的金屬納米帶。所述金屬納米帶的制造方法可包括形成包含碳納米管的第一分散體，形成包含 導(dǎo)電聚合物的第二分散體，和將第一和第二分散體混合并使它們和金屬鹽反應(yīng)，該反應(yīng)即 使在室溫和大氣壓下也可以有效地進(jìn)行。例如，該反應(yīng)可以在1到100°C和1到htm下進(jìn) 行1到50小時(shí)，從而可以有效地制備具有上述性質(zhì)的根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的金屬納 米帶。所述導(dǎo)電聚合物可包括任何已知的導(dǎo)電聚合物，例如，聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩或 它們的共聚物。且，所述金屬鹽可包括任何表現(xiàn)出傳導(dǎo)性、通常用于形成傳導(dǎo)納米粒子的 前驅(qū)體的金屬的鹽，而沒有具體的限制。例如，該金屬鹽可以是銀(Ag)的鹽，具體為硫酸銀(Ag2SO4)、乙酸銀(Ag(CH3COO))、鹵化銀(比如氟化銀(AgF)、氯化銀(AgCl)、溴化銀 (AgBr)或碘化銀(AgI))、氰化銀(AgCN)、氰酸銀(AgOCN)、乳酸銀(Ag (CH3CH0HC00))、碳酸 銀(Ag2CO3)、高氯酸銀(AgClO4)、三氟乙酸銀(Ag(CF3COO))或三氟甲烷磺酸銀(Ag(CF3SO3)) 等。除上面例舉的導(dǎo)電聚合物或金屬鹽之外，可使用任何導(dǎo)電聚合物或各種表現(xiàn)出傳導(dǎo)性 的金屬的鹽。此外，所述碳納米管可以包括任何碳納米管，比如單壁碳納米管或多壁碳納米管 等，沒有具體限制。例如，就要制備的金屬納米帶的傳導(dǎo)性而言可更優(yōu)選使用單壁碳納米 管，而就要制備的金屬納米帶的機(jī)械性質(zhì)而言可更優(yōu)選使用多壁碳納米管。此外，所述金屬鹽、碳納米管和導(dǎo)電聚合物的反應(yīng)可以在選自水、醇、丙酮、甲基乙 基甲酮(MEK)、乙二醇、甲酰胺(HCOOH)、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基 亞砜(DMSO)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)或它們的混合溶劑中的溶劑中進(jìn)行。例如，可將碳納 米管分散在水中以形成包含碳納米管的第一分散體，可將導(dǎo)電聚合物分散在醇中以形成第 二分散體，然后可將金屬鹽加入第一和第二分散體的混合物以使它們反應(yīng)。在反應(yīng)過程中， 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以容易地改變各個(gè)反應(yīng)物的加入順序、分散體形成方法或者混合 順序等。同時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方案，提供了包含上述金屬納米帶和溶劑的可印刷 的傳導(dǎo)墨水組合物。所述傳導(dǎo)墨水組合物可基本上不包含金屬氧化物，而可由單一低電阻 金屬成分比如銀(Ag)組成，且它包含上述帶狀金屬納米帶，其中納米尺度尺寸(厚度)的 精細(xì)金屬顆粒以寬的寬度沿著長度方向連接。因此，如果將該墨水組合物印刷在襯底上，則 可以形成表現(xiàn)出優(yōu)良傳導(dǎo)性的傳導(dǎo)膜，比如傳導(dǎo)層或傳導(dǎo)圖案，而不進(jìn)行為了減少或熔接 傳導(dǎo)納米粒子而已經(jīng)進(jìn)行的高溫加熱工藝。具體地，如果在為了除去溶劑在低溫下進(jìn)行熱處理或干燥之前將傳導(dǎo)墨水組合物 印刷或涂布于襯底上，則可以形成包括多個(gè)納米帶的傳導(dǎo)膜，比如傳導(dǎo)層或傳導(dǎo)圖案，其中 所述納米帶基本上不包含金屬氧化物且具有納米尺度厚度的金屬層以寬的寬度沿長度方 向連接的形狀，由此該傳導(dǎo)膜可以表現(xiàn)出非常優(yōu)良的傳導(dǎo)性。因此，所述傳導(dǎo)墨水組合物可以優(yōu)選用于形成各種導(dǎo)電膜或者傳熱膜，所述傳導(dǎo) 膜比如顯示裝置(例如PDP或LCD)、半導(dǎo)體器件或太陽能電池中包括的電極、布線或電磁屏 蔽膜的傳導(dǎo)層或傳導(dǎo)圖案。例如，該傳導(dǎo)墨水組合物可以印刷在透明襯底上以形成觸摸屏 中包括的透明傳導(dǎo)層，或可用于形成半導(dǎo)體襯底的布線圖案或電極，或可用于形成顯示裝 置的布線圖案、電極或電磁屏蔽過濾器。特別地，該傳導(dǎo)墨水組合物可以更優(yōu)選在需要低溫 加熱的環(huán)境下應(yīng)用，并且它因?yàn)闊o需高溫加熱而可以克服對可適用襯底的種類的限制。同時(shí)，除了上述金屬納米帶和溶劑外，所述傳導(dǎo)墨水組合物還可包含碳納米管，且 如果必要，則它還可包含任何常用于傳導(dǎo)墨水組合物中的成分，比如分散劑、粘合劑或顏料寸。此外，所述溶劑可包括任何常用于傳導(dǎo)墨水組合物中的溶劑，且其具體實(shí)例可包 括基于醇的溶劑(比如乙醇)、基于醇烷基醚的溶劑、基于醇芳基醚的溶劑、基于酯的溶劑、 基于酰胺的溶劑、基于胺的溶劑、基于脂肪烴的溶劑、基于芳烴的溶劑和它們的組合物。此外，所述傳導(dǎo)墨水組合物基于該組合物的總重量可以包含0. 1到30重量％含量 的金屬納米帶。從而，該金屬納米帶在傳導(dǎo)墨水組合物中的可分散性會(huì)變好，且以后可以容
7易地除去溶劑以形成傳導(dǎo)層或傳導(dǎo)圖案。同時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施方案，提供了包括上述金屬納米帶的傳導(dǎo)膜，例如， 傳導(dǎo)層或傳導(dǎo)圖案。該傳導(dǎo)膜可以表現(xiàn)出優(yōu)良的傳導(dǎo)性，且同時(shí)在其形成過程中不要求高 溫加熱工藝，因此，該傳導(dǎo)膜可以克服技術(shù)的局限性，比如對可適用襯底的限制，且它可以 用于較為廣泛的襯底和電子、電氣裝置。所述傳導(dǎo)膜可以按如下方法形成將上述傳導(dǎo)墨水組合物印刷或涂布于襯底上， 然后在例如50到200°C的低溫下將它干燥或熱處理以除去傳導(dǎo)墨水組合物中包含的溶劑。在所述傳導(dǎo)膜中，金屬納米帶(例如，銀納米帶)彼此連接以形成導(dǎo)電溝道。在該 導(dǎo)電溝道中，很可能金屬納米帶的寬側(cè)彼此接觸，窄側(cè)彼此接觸，或者寬側(cè)和窄側(cè)在金屬納 米帶的接觸點(diǎn)彼此接觸。然而，由于金屬納米帶具有寬的寬度且在涂布傳導(dǎo)膜時(shí)施加剪切， 因此該金屬納米帶很可能分布成寬側(cè)處于底層的形狀，且更可能金屬納米帶的寬側(cè)接觸并 連接。另一方面，在傳導(dǎo)膜由包含另一形狀的納米結(jié)構(gòu)(比如納米線)的墨水組合物形成 的情況下，更可能窄線或點(diǎn)在納米結(jié)構(gòu)的接觸點(diǎn)接觸，因此導(dǎo)電溝道的電阻可能變得較高 且傳導(dǎo)性可能變得相對較低。相反，在根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的傳導(dǎo)膜中，更可能寬側(cè)在 金屬納米帶的接觸點(diǎn)接觸，從而表現(xiàn)出更優(yōu)良的傳導(dǎo)性。因此，所述傳導(dǎo)膜可以是顯示裝置、半導(dǎo)體器件或太陽能電池中包括的電極、布線 或電磁屏蔽膜的傳導(dǎo)層或傳導(dǎo)圖案，或者傳導(dǎo)膜可以是形成于透明襯底上并在觸摸屏等中 包括的透明傳導(dǎo)膜(比如透明傳導(dǎo)層)。特別是，由于涂覆了傳導(dǎo)膜的觸摸屏、太陽能電池、顯示裝置或半導(dǎo)體器件包括不 在高溫加熱條件下形成并仍表現(xiàn)出優(yōu)良傳導(dǎo)性的傳導(dǎo)元件，因此它可以克服技術(shù)的局限 性，比如在可適用襯底方面的限制，且表現(xiàn)出優(yōu)良的性質(zhì)。同時(shí)，所述觸摸屏、太陽能電池、顯示裝置或半導(dǎo)體器件可通過常用方法制造，除 了包括由上述傳導(dǎo)墨水組合物形成的傳導(dǎo)膜。下面將參考下列實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明。然而，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，本 發(fā)明的范圍不局限于此。A.試劑的制備用于制備下述銀納米帶的試劑如下，且它們?nèi)缳徺I的原樣使用，不特別提純。鹽酸苯胺(Aldrich，97 % )、2_氨基苯甲酸(Aldrich，99 % )、2_氨基苯酚 (Aldrich,97% )、1，3-苯二胺(Aldrich,99+% )、過硫酸銨(Acros,98% )、HCl (Duksan)、 HNO3(Duksan)、AgNO3 (Aeros，99% )作為多壁碳納米管(MWNT)，使用由CCVD生產(chǎn)且不經(jīng)過提純工藝的平均直徑為 IOnm且純度為90 %的Nanocyl (Nanocyl-7000)的產(chǎn)品。將2g MWNT加入燒瓶中，加入IOOml 濃硝酸，然后該混合物回流4小時(shí)，而后冷卻至室溫，過濾以分離出碳納米管(CNT)。用蒸餾 水洗滌該混合物直到PH變成中性，然后，在室溫下干燥并用于制造銀納米帶。B.導(dǎo)電聚合物的合成合成實(shí)施例1. PANi (聚苯胺)-酸(翠綠亞胺鹽)的合成在IL的燒瓶中，將5. 18g鹽酸苯胺溶于250ml 0. 2M鹽酸溶液中，并在攪拌下將溶 于250ml 0. 2M鹽酸溶液中的14. 26g過硫酸銨滴加到上述苯胺溶液中。該混合物在室溫下 聚合3 4小時(shí)，然后，離心分離，用0. 2M鹽酸溶液洗滌兩次并用丙酮洗滌一次，在室溫下干燥，從而得到4. 5g深藍(lán)綠色粉末。所得到的PANi-酸由下面化學(xué)結(jié)構(gòu)式a)表示。a) PANi-酸
權(quán)利要求
1.一種金屬納米帶，其長度為500nm或大于500nm，長/寬比為10或大于10，且寬/厚 比為3或大于3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬納米帶，其中，所述金屬納米帶的長度為Iym 2000 μ Hio
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬納米帶，其中，所述金屬納米帶的寬度為IOOnm 100 μ m0
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬納米帶，其中，所述金屬納米帶的厚度為15nm 500nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬納米帶，還包括碳納米管，該碳納米管不連續(xù)地包括在 所述的帶中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬納米帶，其中，所述金屬納米帶基本上不包含金屬氧化物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬納米帶，其中，所述金屬納米帶包含銀(Ag)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬納米帶，其中，所述金屬納米帶僅包含銀(Ag)作為金屬 成分。
9.一種金屬納米帶的制造方法，包括使碳納米管、導(dǎo)電聚合物和金屬鹽反應(yīng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，該方法包括形成包含所述碳納米管的第一分散體，形成包含所述導(dǎo)電聚合物的第二分散體，和將第一和第二分散體混合，并使該混合物和所述金屬鹽反應(yīng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述導(dǎo)電聚合物選自聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩和 它們的共聚物中。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述金屬鹽是銀(Ag)的鹽。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述銀(Ag)的鹽選自硫酸銀(Ag2S04)、乙酸銀 (Ag(CH3COO))、氟化銀(AgF)、氯化銀(AgCl)、溴化銀(AgBr)、碘化銀(AgI)、氰化銀(AgCN)、 氰酸銀(AgOCN)、乳酸銀(Ag(CH3CHOHCOO))、碳酸銀(Ag2CO3)、高氯酸銀(AgClO4)和三氟乙 酸銀(Ag(CF3COO))、三氟甲烷磺酸銀(Ag(CF3SO3))和它們的混合物中。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述金屬鹽、碳納米管和導(dǎo)電聚合物的反應(yīng)在 選自水、醇、丙酮、甲基乙基甲酮(MEK)、乙二醇、甲酰胺(HCOOH)、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲 基乙酰胺(DMAc)、二甲亞砜(DMSO)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)或它們的混合溶劑中的溶劑中 進(jìn)行。
15.一種可印刷的傳導(dǎo)墨水組合物，包含權(quán)利要求1所述的金屬納米帶和溶劑。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的傳導(dǎo)墨水組合物，還包含碳納米管。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的傳導(dǎo)墨水組合物，其中，所述溶劑選自水、基于醇的溶劑、 基于醇烷基醚的溶劑、基于醇芳基醚的溶劑、基于酯的溶劑、基于酰胺的溶劑、基于胺的溶 齊U、基于脂肪烴的溶劑、基于芳烴的溶劑和它們的混合物中。
18.一種傳導(dǎo)膜，包括權(quán)利要求1所述的金屬納米帶。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的傳導(dǎo)膜，其中，所述傳導(dǎo)膜是顯示裝置、半導(dǎo)體器件或太陽 能電池的傳導(dǎo)膜或傳導(dǎo)圖案。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的傳導(dǎo)膜，其中，所述傳導(dǎo)膜是觸摸屏的透明傳導(dǎo)膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬納米帶及其制造方法，以及一種傳導(dǎo)墨水組合物和包含該傳導(dǎo)墨水組合物的傳導(dǎo)膜。所述金屬納米帶無需施加高溫和高壓便可容易地在常溫和常壓下制造，且如果在低溫下進(jìn)行熱處理或干燥工序前將包含所述金屬納米帶的傳導(dǎo)墨水組合物印刷在襯底上，則所述金屬納米帶還可用于形成表現(xiàn)出優(yōu)異傳導(dǎo)性的傳導(dǎo)膜或傳導(dǎo)圖案。因此，所述金屬納米帶和傳導(dǎo)墨水組合物可以非常適宜地用于在需要低溫加熱的環(huán)境下形成半導(dǎo)體器件、顯示器、太陽能電池的傳導(dǎo)圖案或傳導(dǎo)膜。所述金屬納米帶的長度為500nm或大于500nm，長/寬比為10或大于10，且寬/厚比為3或大于3。
文檔編號(hào)B82B3/00GK102149629SQ200980135844
公開日2011年8月10日 申請日期2009年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月12日
發(fā)明者權(quán)元鐘, 李常旭, 林泳秀, 金載洪, 陳善美 申請人:Lg化學(xué)株式會(huì)社