TW202546151A - 經改良的導電墨水組成物 - Google Patents

Abstract

提供經改良的導電墨水組成物。該經改良的導電墨水組成物包括一銀錯合物，其係藉由混合一羧酸銀(特別是癸酸銀)、一環狀氮雜矽烷助黏劑及至少一溶解劑而形成。本案墨水組成物之羧酸銀係於250℃或更低之溫度下脫羧以形成導電結構，該脫羧係任擇地在一酸穩定劑或一非酸穩定劑存在下進行。亦提供製造該等組成物的方法、及由該等組成物形成導電結構的方法，包括所揭露之組成物藉由各種技術施加至一基體的方法。

Description

經改良的導電墨水組成物

本揭露內容大體上關於新穎的導電墨水組成物以及其製備及使用方法。更特定言之，本揭露內容係關於經改良的無粒子墨水組成物，其包含在低溫下形成導電結構的羧酸銀。

電子器件、顯示器及能源產業係仰賴導電材料之塗層及圖案的生產及使用，以在有機及無機基體上形成電路。印刷電子器件係藉由使能夠以低成本生成大面積之可撓性裝置，來提供一有吸引力的習知技術替代方案。現代電子器件，諸如太陽能電池電極、可撓性顯示器、射頻識別標籤、天線以及還有更多，對於具精細特徵的高導電材料有很大的需求。為了使這些高科技裝置逐漸負擔得起，所使用之基體通常具有相對小的溫度回彈性且需要低加工溫度來維持完整性。

絕大部分商業生產的導電墨水經特別設計用於噴墨、網版印刷或卷對卷加工方法，以便於在短時間內處理具精細特徵的大面積區域。這些墨水具有截然不同的黏度及合成參數。粒子基墨水是以導電金屬粒子為主，其通常分別地合成再併入至一墨水調配物中。接著，針對特定粒子加工來調整所產生的墨水。

通常，前驅物基墨水是以熱不穩定前驅物錯合物為主，其會因加熱而還原成導電金屬。先前的粒子基方法及前驅物基方法通常依賴於高溫來形成導電塗層，且因此可能不相容於需要低加工溫度來維持完整性的基體。舉例而言，具有胺甲酸根或其他相對低分子量配位子(相較於聚合物穩定劑)的銀化合物已被合成，其在接近150℃之溫度下分解，產出將近塊狀銀之電導率。不幸地，即使是這樣的溫度亦可能使墨水不相容於可撓性電子器件及生醫裝置中常用的許多塑膠及紙基體。

國際公開案號WO2015/160938係提供導電墨水組成物、生產及使用方法，以及使用該墨水組成物所製備之導電結構。在該等墨水組成物當中有範例包含羧酸銀、至少一溶解劑及催化劑，該催化劑使羧酸銀脫羧以形成一導電結構。該脫羧反應可在低溫下發生。

歐洲專利號EP 3597707 B1係提供用於噴墨或網版印刷製程之導電墨水組成物。該導電墨水組成物包含羧酸銀、萜烯及至少一羧酸作為另外的組分。該等墨水組成物可使用於用以在一基體上產生一圖案之方法中。

國際公開案號WO2015/192248 A1及WO2018/146617 A1係提供含有羧酸銀、溶劑及聚合物黏合劑的導電墨水組成物。

國際公開案號WO2023/168452 A2係提供導電墨水組成物、生產及使用方法，以及使用該墨水組成物所製備之導電結構。在該等墨水組成物當中有範例包含癸酸銀及至少一溶解劑，其中該至少一溶解劑包含萜烯、類萜、或其組合。一些墨水組成物包含一助黏劑，而一些墨水組成物包含一酸穩定劑。

儘管在該領域中有這些及其他進展，但仍持續需要具改良性質之無粒子的導電墨水組成物。因此，本發明之一目標為提供經改良、穩定、無粒子的導電墨水組成物以及其製備及使用方法，特別是可在低溫下且理想地在無催化劑之情況下形成導電結構的組成物。本發明之一目標亦為提供經改良、穩定、無粒子的導電墨水組成物以及其製備及使用方法，其中該組成物對用於多種目的之各種基體具有顯著的黏著力。此等目的可包括涉及環氧模製化合物(EMC)、阻焊功能性、銀奈米線基體(SNW)等物，其具有薄及厚的噴墨印刷層兩者。此等導電墨水可用於各種基體上，以形成具有優越的物理、機械及電氣性質之導電結構。

本揭露內容藉由提供下述來處理這些及其他考慮事項：

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一導電墨水組成物，其包括：一癸酸銀；一環狀氮雜矽烷助黏劑；以及至少一溶解劑。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一導電墨水組成物，其中該環狀氮雜矽烷助黏劑為一式(I)化合物： (I)；其中各R ₁獨立地為氫、C ₁-C ₈烷基或C ₁-C ₈烷氧基；R ₂為氫或一任擇地經取代之C ₁-C ₈烷基或伸烷基；且R ₃各自獨立地為氫、C ₁-C ₈烷基，或C ₁-C ₈烷氧基。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一導電墨水組成物，其中各R ₁獨立地為氫或C1-C3烷基，R2為氫或C1-C3烷基，且各R3獨立地為氫或C1-C3烷基。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一導電墨水組成物，其中各R ₁、R ₂及R ₃獨立地為氫或甲基。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一導電墨水組成物，其中該式(I)化合物為： 。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一導電墨水組成物，其中該癸酸銀包括至少一α-分支的癸酸銀異構物。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一導電墨水組成物，其中該癸酸銀包括複數個α-分支的癸酸銀異構物。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一導電墨水組成物，其中該癸酸銀係一式(IIB)化合物： (IIB)，其中R ₁'及R ₂'各自獨立地為一烷基，其中R ₃'為氫或是一烷基，且其中R ₁'、R ₂'及R ₃'共包括總計八個碳原子。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一導電墨水組成物，其中R ₁'及R ₂'各自獨立地為甲基或乙基。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一導電墨水組成物，其中該癸酸銀包括2,2-二甲基辛酸銀、2,2,3,5-四甲基己酸銀、2,4-二甲基-2-異丙基戊酸銀、2,5-二甲基-2-乙基己酸銀、2,2-二乙基己酸銀、2-丁基己酸銀、或其等之組合。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一導電墨水組成物，其中該至少一溶解劑包括一萜烯、一類萜、或其等之組合。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一導電墨水組成物，其中該萜烯為一純化的萜烯或該類萜為一純化的類萜。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一導電墨水組成物，其中該萜烯為一蒎烯或一檸檬烯。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一導電墨水組成物，其中該類萜為一萜品醇。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一導電墨水組成物，其中該至少一溶解劑包括一檸檬烯及一萜品醇。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一導電墨水組成物，其中該檸檬烯為一純化的檸檬烯，且該萜品醇為一純化的萜品醇。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一導電墨水組成物，其進一步包括一酸穩定劑或一非酸穩定劑。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一導電墨水組成物，其中該酸穩定劑為一C ₆- ₁₂α-分支的烷酸。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一導電墨水組成物，其中該酸穩定劑為一α-分支的癸酸異構物。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一導電墨水組成物，其中該酸穩定劑為2,2-二甲基己酸或2,2-二甲基壬酸。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一導電墨水組成物，其中該非酸穩定劑係一β-二酮穩定劑。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一導電墨水組成物，其中該非酸穩定劑為一式(III)化合物： (III)，其中各R ₄基團獨立地為任擇地經一芳基取代的一C ₁-C ₆直鏈或分支鏈烷基，或為一芳基，且其中各R ₅基團獨立地為-H、任擇地經一芳基取代的一C ₁-C ₆直鏈或分支鏈烷基、或其中二個R ₅基團共同形成一雙鍵，其任擇地經一C ₁-C ₆直鏈或分支鏈烷基取代並任擇地進一步經一芳基取代、或任擇地經一芳基取代。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一導電墨水組成物，其中該非酸穩定劑為2,2,6,6四甲基3,5-庚二酮。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一導電墨水組成物，其中該癸酸銀包括至少一α-分支的癸酸銀異構物，該至少一溶解劑包括一檸檬烯及一萜品醇，且該環狀氮雜矽烷助黏劑為N-甲基-氮雜-2,2,4-三甲基矽環戊烷。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一導電墨水組成物，其中該導電墨水組成物為無粒子的。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一導電墨水組成物，其中該導電墨水組成物具有約1至約50重量百分比之癸酸銀的濃度。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一導電墨水組成物，其中該導電墨水組成物具有約5厘泊至約50厘泊的黏度。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一導電墨水組成物，其中該導電墨水組成物具有約50厘泊至約1000厘泊的黏度。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一導電墨水組成物，其中該癸酸銀在250℃或更低之一溫度下脫羧，以形成一導電結構。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一導電墨水組成物，其中該導電結構具有不超過5歐姆每平方、不超過2歐姆每平方、不超過1歐姆每平方或不超過0.5歐姆每平方的片電阻。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一導電墨水組成物，其中該導電結構具有至少1%的塊材銀含量。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一製造一導電墨水組成物之方法，其包括：使一癸酸銀及一環狀氮雜矽烷助黏劑溶解於至少一溶解劑中，以形成一導電墨水組成物。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其中該環狀氮雜矽烷助黏劑為一式(I)化合物： (I)；其中各R ₁獨立地為氫、C ₁-C ₈烷基或C ₁-C ₈烷氧基；R ₂為氫或一任擇地經取代之C ₁-C ₈烷基或伸烷基；且R ₃各自獨立地為氫、C ₁-C ₈烷基、或C ₁-C ₈烷氧基。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其中各R ₁獨立地為氫或C ₁-C ₃烷基，R ₂為氫或C ₁-C ₃烷基，且各R ₃獨立地為氫或C ₁-C ₃烷基。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其中各R ₁、R ₂及R ₃獨立地為氫或甲基。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其中該式(I)化合物為： 。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其中該癸酸銀包括至少一α-分支的癸酸銀異構物。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其中該癸酸銀包括複數個α-分支的癸酸銀異構物。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其中該癸酸銀係一式(IIB)化合物： (IIB)，其中R ₁'及R ₂'各自獨立地為一烷基，其中R ₃'為氫或是一烷基，且其中R ₁'、R ₂'及R ₃'共包括總計八個碳原子。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其中R ₁'及R ₂'各自獨立地為甲基或乙基。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其中該癸酸銀包括2,2-二甲基辛酸銀、2,2,3,5-四甲基己酸銀、2,4-二甲基-2-異丙基戊酸銀、2,5-二甲基-2-乙基己酸銀、2,2-二乙基己酸銀、2-丁基己酸銀，或其等之組合。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其中該至少一溶解劑包括一萜烯、一類萜；或者其等之組合。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其中該萜烯為一純化的萜烯或該類萜為一純化的類萜。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其中該萜烯為一蒎烯或一檸檬烯。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其中該類萜為一萜品醇。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其中該至少一溶解劑包括一檸檬烯及一萜品醇。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其中該檸檬烯為一純化的檸檬烯，且該萜品醇為一純化的萜品醇。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其包括使一酸穩定劑或一非酸穩定劑溶解於該至少一溶解劑中之另外的步驟。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其中該酸穩定劑為一C ₆- ₁₂α-分支的烷酸。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其中該酸穩定劑為一α-分支的癸酸異構物。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其中該酸穩定劑為2,2-二甲基己酸或2,2-二甲基壬酸。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其中該非酸穩定劑係一β-二酮穩定劑。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其中該非酸穩定劑為一式(III)化合物： (III)，其中各R ₄基團獨立地為任擇地經一芳基取代的一C ₁-C ₆直鏈或分支鏈烷基，或為一芳基，且其中各R ₅基團獨立地為-H、任擇地經一芳基取代的一C ₁-C ₆直鏈或分支鏈烷基、或其中二個R ₅基團共同形成一雙鍵，其任擇地經一C ₁-C ₆直鏈或分支鏈烷基取代並任擇地進一步經一芳基取代、或任擇地經一芳基取代。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其中該非酸穩定劑為2,2,6,6四甲基3,5-庚二酮。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其中該癸酸銀包括至少一α-分支的癸酸銀異構物，且該至少一溶解劑包括一檸檬烯及一萜品醇，且該環狀氮雜矽烷助黏劑為N-甲基-氮雜-2,2,4-三甲基矽環戊烷。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其包括使一酸穩定劑或一非酸穩定劑溶解於該至少一溶解劑中之另外的步驟。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其中該導電墨水組成物具有約1至約50重量百分比之癸酸銀的濃度。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其中該導電墨水組成物具有約5厘泊至約50厘泊的黏度。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其中該導電墨水組成物具有約50厘泊至約1000厘泊的黏度。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其中該癸酸銀在250℃或更低之一溫度下脫羧，以形成一導電結構。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其中該導電墨水組成物為無粒子的。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一形成一導電結構之方法，其包含：將上述導電墨水組成物中之任一者施加至一基體；以及將該基體上之該導電墨水組成物加熱至約250℃或更低之一溫度，以形成該導電結構。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其中該導電墨水組成物係藉由下述來施加：狹縫式塗佈、旋塗、卷對卷印刷，包括凹版印刷、柔版印刷、滾網印刷(rotary screen printing)、網版印刷、氣溶膠噴射印刷、噴墨印刷、噴刷、麥爾桿塗佈(Mayer rod coating)、泛塗(flood coating)、3D印刷、分配器、或電流體動力印刷。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其中該導電結構具有不超過5歐姆每平方、不超過2歐姆每平方、不超過1歐姆每平方或不超過0.5歐姆每平方的片電阻。

在一些態樣中，本文所說明之技術係關於一方法，其中該導電結構具有至少1%的塊材銀含量。

源於銀金屬前驅物之墨水組成物已說明於PCT國際公開案號WO2013/096664A1中，其以引用方式全文併入本文中。另外的導電墨水組成物係說明於例如PCT國際公開案號WO2015/160938A1中，其亦以引用方式全文併入本文中。儘管這些墨水組成物有利地不含金屬粒子，但其通常需要一催化劑，例如含胺之催化劑，以促進銀錯合物之脫羧反應，且因此在低溫下形成導電金屬結構。

本文所揭露者為改良的導電墨水組成物，其藉由製造不需要高分解溫度之銀錯合物來形成。所揭露之導電墨水組成物有利地包含一癸酸銀，其包含至少一α-分支的癸酸銀異構物。在較佳實施例中，改良的導電墨水組成物不需要一催化劑來使銀錯合物脫羧。藉由運用較低的分解溫度及降低的黏結時間來形成導電結構，改良的導電墨水組成物係相容於更多不需要高處理溫度來維持完整性之基體。此外，用以製造導電墨水組成物之方法很簡單且導致高產率之導電結構。

該導電墨水組成物可具有低黏度，使得其等相容於廣泛範圍之圖案化技術，包括狹縫式塗覆、旋塗、卷對卷印刷，包括凹版印刷、柔版印刷、滾網印刷、網版印刷、氣溶膠噴射印刷、噴墨印刷、噴刷、麥爾桿塗佈、泛塗、3D印刷及電流體動力印刷。特定言之，該墨水係相容於噴墨印刷、浸塗，及噴塗。圖案化形貌體在室溫下可為高度導電的，且在溫和溫度下分解時(例如在一些小於約100℃的情況下)實現體導電率。最後，墨水組成物可在室溫下保持穩定達數個月而沒有粒子沉澱。

據此，導電墨水組成物(亦稱為「導電墨水」或「墨水」)已在低溫下生成以供印刷高導電的形貌體。此等墨水可為穩定、無粒子，且合適於一廣泛範圍之圖案化技術。在一些實施例中，一「無粒子」墨水為不包括任何直徑大於約10 nm之粒子的墨水。在一些實施例中，一「無粒子」墨水為具有小於約1%粒子、較佳小於約0.1%粒子的墨水。銀鹽被運用於墨水中作為一前驅物材料，其最終產出位於導電銀塗層、線或圖案中的銀。可使用任何合適之銀前驅物。 羧酸銀

本案導電墨水組成物之羧酸銀包括脂族羧酸之銀鹽。在一些實施例中，該羧酸銀包括長鏈脂族羧酸之銀鹽。在特定實施例中，羧酸銀包括具有5至15個碳原子、8至12個碳原子或甚至9至11個碳原子之長鏈脂族羧酸的銀鹽。

在較佳實施例中，本案組成物之羧酸銀包含一特定的癸酸銀異構物、或癸酸銀異構物之混合物。舉例而言，在一些實施例中，用以產生該導電墨水組成物之癸酸銀的至少一癸酸異構物為一式(IIA)化合物： (IIA) 其中R ₁'及R ₂'各自獨立地為一烷基，其中R ₃'為氫或是一烷基，且其中R ₁'、R ₂'及R ₃'共包含總計八個碳原子。由上述癸酸異構物形成之癸酸銀據此具有式(IIB)之結構： (IIB) 其中R ₁'、R ₂'及R ₃'基團具有上文所提供之定義。此類結構在本文中將稱為α-分支的癸酸銀異構物。

在一些實施例中，該α-分支的癸酸銀異構物之R ₁'及R ₂'基團各自獨立地為甲基或乙基。

在具體實施例中，用以產生本案導電墨水組成物之癸酸銀的至少一癸酸異構物可為例如，2,2-二甲基辛酸、2,2,3,5-四甲基己酸、2,4-二甲基-2-異丙基戊酸、2,5-二甲基-2-乙基己酸、2,2-二乙基己酸、2-丁基己酸、或這些α-分支的癸酸異構物的任何組合。

對應的羧酸銀可由這些癸酸異構物中之每一者形成，如在PCT國際公開案號WO2023/168452 A2中所說明，且如習於此藝者所會理解。特定言之，該癸酸銀異構物可據此為例如一α-分支的癸酸銀異構物，諸如2,2-二甲基辛酸銀、2,2,3,5-四甲基己酸銀、2,4-二甲基-2-異丙基戊酸銀、2,5-二甲基-2-乙基己酸銀、2,2-二乙基己酸銀、2-丁基己酸銀、或這些化合物之任何組合。

羧酸銀較佳為不由線性烷酸形成。舉例而言，羧酸銀較佳係不包含n-癸酸銀。 助黏劑

在另一態樣中，提供導電墨水組成物，其進一步包含一助黏劑以增加墨水對其要印刷之基體的黏著性。可設想的是，任何會改良墨水之黏著性質且不會顯著降低墨水組成物之流體或其他物理性質(包括墨水組成物之穩定性、或使用墨水所產生之導電結構之電氣或其他物理特性)的製劑，係可利用作為本案墨水組成物中之一助黏劑。

應理解，一或多個助黏劑及一或多個酸或非酸穩定劑可一起抑或是分開地以任何組合被包括於本案揭露內容之導電墨水組成物中。

該助黏劑的選擇較佳地與要在其上印刷該墨水的基體的選擇相協調。

在一些實施例中，該助黏劑為環狀氮雜矽烷助黏劑。

在更具體的實施例中，該助黏劑為一式(I)化合物： (I)； 其中各R ₁獨立地為氫、C ₁-C ₈烷基、或C ₁-C ₈烷氧基； R ₂為氫或一任擇地經取代之C ₁-C ₈烷基或伸烷基；以及 各R ₃獨立地為氫、C ₁-C ₈烷基、或C ₁-C ₈烷氧基。

在一些實施例中，該助黏劑為一式(I)化合物，其中各R ₁獨立地為氫或C ₁-C ₃烷基，R ₂為氫或C ₁-C ₃烷基，且各R ₃獨立地為氫或C ₁-C ₃烷基。

在更具體的實施例中，該助黏劑為一式(I)化合物，其中各R ₁、R ₂及R ₃獨立地為氫或甲基。

在又更具體的實施例中，該助黏劑具有結構： 。 此結構可替代地稱為N-甲基-氮雜-2,2,4-三甲基矽環戊烷或1,2,2,4-四甲基-1,2-氮雜矽咯啶(azasilolidine)。

在一些實施例中，該助黏劑具有結構： 、 、 。 溶解劑

如上文所提及，本案導電墨水組成物包含至少一溶解劑，其能夠溶解所揭露之羧酸銀，較佳完全地溶解該羧酸銀，以產生一無粒子的導電墨水組成物。特定言之，該溶解劑充當穩定劑及溶劑，但不意欲充當羧酸銀之還原劑。在一些實施例中，該溶解劑具有約250℃或更低的沸點。在一些實施例中，該溶解劑具有約200℃或更低的沸點。在一些實施例中，該溶解劑具有約100℃或更低的沸點。在一些實施例中，該溶解劑具有約220 °C或更低、約210 °C或更低、約190 °C或更低、約180 °C或更低、約170 °C或更低、約160 °C或更低、約150 °C或更低、約140 °C或更低、約130 °C或更低、約120 °C或更低、約110 °C或更低、約90 °C或更低、約80 °C或更低、約70 °C或更低、約60 °C或更低、或約50 °C或更低的沸點。

在一些實施例中，可根據用以製造墨水組成物之羧酸銀的類型來選擇溶解劑。在一些實施例中，可根據用於一特定應用之沸點/黏結時間來選擇溶解劑。在一些實施例中，針對相容性及濕潤性問題，可根據該墨水組成物所要施加之基體的類型來選擇溶解劑。舉例而言，對於諸如噴墨印刷或e-噴射之沉積方法，較高的穩定性通常較佳，因此最好使用具有較高沸點之溶解劑。

在一些實施例中，該溶解劑包含烷烴、胺甲酸酯、烯、環狀烴、芳香烴、胺、多胺、醯胺、醚、酯、醇、硫醇、硫醚、膦或其組合。

在一些實施例中，該溶解劑包含一有機溶劑。在一些實施例中，該溶解劑包含一或多個長度C _5-20之線性或分支的烷烴。舉例而言，該溶解劑可包含戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷、十八烷、十九烷、或二十烷。

在一些實施例中，該溶解劑包含一或多個長度C _6-10的環狀烴。舉例而言，該溶解劑可包含環己烷、環庚烷、環辛烯、環壬烷、環癸烷、或十氫萘。在一些實施例中，該溶解劑包含一芳香烴。舉例而言，該溶解劑可包含苯、甲苯、二甲苯、或四氫萘。在一些實施例中，該溶解劑包含二甲苯。

在一些實施例中，該溶解劑包含線性醚、分支醚、或環狀醚。在一些實施例中，該溶解劑包含線性或分支醚。舉例而言，該溶解劑可包含二甲基醚、二乙基醚、二丙基醚、二丁基醚、或甲基t-丁基醚。在一些實施例中，該溶解劑包含一或多個環狀醚。舉例而言，該溶解劑可包含四氫呋喃、四氫哌喃、二氫哌喃、或1,4-二㗁烷。

在一些實施例中，該溶解劑包含醇。在一些實施例中，該溶解劑包含一級醇、二級醇或三級醇。在一些實施例中，該醇包含丙醇、丁醇、戊醇、己醇、辛醇、或其組合。在一些實施例中，該醇包含1-丙醇、2-丙醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、1-己醇、2-己醇、3-己醇、1-辛醇、2-辛醇、3-辛醇、四氫糠基醇、環戊醇、萜品醇、或其組合。

在一些實施例中，該溶解劑包含酮。更具體而言，在一些實施例中，該溶解劑包含乙醯丙酮。

本案導電墨水組成物中所用之溶解劑係理想地適用於工業規模的大量生產。在一些實施例中，該溶解劑無毒及/或對環境的損害比許多常用有機溶劑之情況低是有利的。在一些實施例中，該溶解劑具有比許多常用有機溶劑更高的閃點是有利的。在一些實施例中，該溶解劑受到比許多常用有機溶劑更少的管制是有利的。舉例而言，諸如二甲苯、甲苯、三甲苯及類似者之芳香烴在大多數工業國家被高度管制。對這些溶劑使用替代品因而為有利的。另外，由芳香烴調配的導電墨水可具有低於60℃之閃點，因而在大量生產環境中通常是不可接受的。據此，在一些實施例中，本案導電墨水組成物之溶解劑不包含芳香烴。

在較佳實施例中，該溶解劑包含萜烯、類萜、或其組合。舉例而言，在一些實施例中，該溶解劑包含蒎烯、檸檬烯(特別是D-檸檬烯)、萜品醇、或其組合。在較佳實施例中，該溶解劑包含檸檬烯。在其他較佳實施例中，該溶解劑包含萜品醇。在又其他較佳實施例中，該溶解劑包含檸檬烯與萜品醇之組合。

並非所有萜烯及類萜皆適用於本案揭露內容之導電墨水組成物中。舉例而言，在一些實施例中，本案溶解劑不包含α-萜品烯、γ-萜品烯、萜品油烯、或萜烯-4-醇。替代地或額外地，在一些實施例中，該溶解劑呈溶解劑之純化形式是有利的。舉例而言，在一些實施例中，溶解劑為純化之萜品醇、純化之檸檬烯、或純化之萜品醇與純化之檸檬烯的組合。純化之溶解劑係理解為至少95%純、至少97%純、至少98%純、至少99%純、或甚至更純。

在一些實施例中，添加一溶解劑量，使得羧酸銀實質上溶解或完全溶解於該溶解劑中。在一些實施例中，「實質上溶解」意謂羧酸銀在25℃下於溶解劑中之溶解度為至少約200 g/L、至少約300 g/L、至少約400 g/L、或甚至更高。在羧酸銀實質上溶解或完全溶解於溶解劑中之實施例中，導電墨水組成物可視為無粒子的。

在一些實施例中，導電墨水組成物包含二或更多溶解劑。在一些實施例中，該導電墨水中之二個溶解劑的體積比為第一溶解劑比第二個溶解劑，約1比約1。在一些實施例中，該導電墨水中之二個溶解劑的體積比為第一溶解劑比第二個溶解劑，約2比約1。在一些實施例中，二個溶解劑的體積比為第一溶解劑比第二個溶解劑，約3比約1。在一些實施例中，二個溶解劑的體積比為第一溶解劑比第二個溶解劑，約4比約1。

在一些實施例中，導電墨水組成物之閃點可藉由改變導電墨水中的二或更多溶解劑之體積比來變化。舉例而言，在一些實施例中，該導電墨水組成物之閃點係藉由增加具有較高閃點的溶解劑之相對量而增加，與具有較低閃點的溶解劑比較。更特定言之，在一些實施例中，導電墨水組成物之閃點係藉由變化該導電墨水組成物中之檸檬烯比萜品醇的比率來調變。甚至更具體而言，導電墨水組成物之閃點可藉由增加該導電墨水組成物中之檸檬烯比萜品醇之比率而降低。 酸穩定劑

在另一態樣中，提供導電墨水組成物，其進一步包含一有機酸以穩定化該墨水組成物。儘管應理解，即便沒有添加額外的有機酸至組成物中，殘餘有機酸仍可以低濃度存在於本案導電墨水組成物的羧酸銀中(例如，在下文所說明之癸酸銀製劑中)，但在一些情況下，添加一酸穩定劑至本案揭露內容之導電墨水組成物中仍可為有利的。舉例而言，導電墨水組成物中存在一酸穩定劑可增加組成物之穩定性，特別是在升高之溫度下(例如在30℃或40℃下)的儲存期間。在不意欲受理論束縛之情況下，咸信在這些組成物中酸穩定劑的存在係抑制金屬銀在儲存期間形成。

在一些實施例中，所添加之酸穩定劑為一C _6-12α-分支的烷酸。在較佳實施例中，所添加之酸穩定劑為用以產生本案導電墨水組成物之癸酸銀的一或多個癸酸異構物。舉例而言，所添加之酸穩定劑可為一α-分支的癸酸異構物。在其他較佳實施例中，所添加之酸穩定劑為2,2-二甲基己酸或2,2-二甲基壬酸。

所添加之酸穩定劑較佳係並非一線性烷酸。舉例而言，所添加之酸穩定劑較佳係並非n-庚酸、n-辛酸或n-癸酸。所添加之酸穩定劑亦較佳係並非二級烷酸，諸如2-丁基己酸。

所添加之酸穩定劑較佳以0至15重量%範圍內之量被納入一導電墨水組成物中。在一些實施例中，所添加之酸穩定劑係以約0.5重量%、約1.5重量%、約3重量%、約5重量%、約10重量%或甚至約15重量%被納入。 非酸穩定劑

在另一態樣中，提供導電墨水組成物，其進一步包含一非酸劑以穩定該墨水組成物。導電墨水調配物中存在一非酸穩定劑係藉由例如抑制金屬銀在儲存期間的形成而可增加調配物之穩定性，特別是在儲存期間於升高之溫度下(例如，在30℃或40℃下)。非酸穩定劑可作為上述任何酸穩定劑的補充或替代。

在一些實施例中，該非酸穩定劑為β-二酮穩定劑。

更具體而言，該β-二酮為一式(III)化合物： (III) 其中各R ₄基團獨立地為任擇地經一芳基取代的一C ₁-C ₆直鏈或分支鏈烷基，或為一芳基，且其中各R ₅基團獨立地為-H、任擇地經一芳基取代的一C ₁-C ₆直鏈或分支鏈烷基、或其中二個R ₅基團共同形成一雙鍵，其任擇地經一C ₁-C ₆直鏈或分支鏈烷基取代並任擇地進一步經一芳基取代、或任擇地經一芳基取代。

在一些實施例中，式(III)化合物中之R ₄及R ₅基團獨立地經烷氧基、羥基、硫基、胺基、鹵基、氰基或硝基取代。

在更具體之實施例中，各R ₄基團獨立地為一任擇地經苯基取代之C ₁-C ₄直鏈或分支鏈烷基，或為苯基，且各R ₅基團獨立地為-H、一任擇地經苯基取代之C ₁-C ₄直鏈或分支鏈烷基，或二個R ₅基團共同形成一雙鍵，其任擇地經C ₁-C ₄直鏈或分支鏈烷基取代並任擇地進一步經苯基取代、或任擇地經苯基取代。

在甚至更具體之實施例中，各R ₄基團獨立地為甲基、乙基或苯基，且各R ₅基團獨立地為氫、甲基、乙基或苯甲基，或二個R ₅基團共同形成一雙鍵，其任擇地經甲基、乙基或苯基取代。

在又更具體的實施例中，該β-二酮是下列化合物之一：

在一些實施例中，導電墨水調配物包含多於一個上文所說明之非酸穩定劑。 無粒子的導電墨水組成物

本文提供包含上述羧酸銀中之任一者(特別是癸酸銀)的導電墨水組成物。舉例而言，在一些實施例中，該癸酸銀包含至少一α-分支的癸酸銀異構物，如上文所說明。在一些實施例中，該至少一α-分支的癸酸銀異構物為下述之銀鹽：2,2-二甲基辛酸、2,2,3,5-四甲基己酸、2,4-二甲基-2-異丙基戊酸、2,5-二甲基-2-乙基己酸、2,2-二乙基己酸、2-丁基己酸或這些α-分支癸酸異構物之任何組合。

本案揭露內容之導電墨水組成物進一步包含一環狀氮雜矽烷助黏劑。更具體而言，該環狀氮雜矽烷助黏劑為上述環狀氮雜矽烷中之任一者。在一些實施例中，該導電墨水組成物可包含多於一個環狀氮雜矽烷助黏劑或可進一步包含一不同的助黏劑。

本案揭露內容之導電墨水組成物又進一步包含至少一溶解劑，其中該至少一溶解劑係選自上文所說明的溶解劑中之任一者。在較佳實施例中，該癸酸銀及該環狀氮雜矽烷助黏劑兩者皆可溶於該溶解劑中。如習於此藝者所知，溶解度是一物質(諸如羧酸銀，特別是癸酸銀)溶解於一溶劑(諸如一溶解劑)的性質。本案揭露內容之導電墨水組成物較佳為無粒子。

在一些實施例中，該導電墨水組成物進一步包含上文所說明的酸穩定劑及/或非酸穩定劑中之一或多者，以任何組合方式。

在一些實施例中，該導電墨水組成物不包含一催化劑。特定言之，當組成物之羧酸銀為癸酸銀時，可不需要在組成物中包括催化劑，遑論一含胺催化劑。

在一些實施例中，每公克溶解劑係溶解自約0.4公克至約1.0公克的量之羧酸銀，具體而言是癸酸銀。在一些實施例中，每公克溶解劑係溶解約0.4公克、約0.5公克、約0.6公克、約0.7公克、約0.8公克、約0.9公克、或甚至約1.0公克的羧酸銀。

在一些實施例中，該導電墨水組成物具有佔該導電墨水組成物約1至約50重量百分比的銀濃度。在一些實施例中，該導電墨水組成物具有佔該導電墨水組成物約1至約40重量百分比的銀濃度。在一些實施例中，該導電墨水組成物具有佔該導電墨水組成物約1至約30重量百分比的銀濃度。在一些實施例中，該導電墨水組成物具有佔該導電墨水組成物約1至約20重量百分比的銀濃度。在一些實施例中，該導電墨水組成物具有佔該導電墨水組成物約1至約10重量百分比的銀濃度。在一些實施例中，該導電墨水組成物具有佔該導電墨水組成物約5至約15重量百分比的銀濃度。在一些實施例中，該導電墨水組成物具有下列濃度的銀於該導電墨水組成物中：約1重量百分比、約2重量百分比、約3重量百分比、約4重量百分比)、約5重量百分比、約6重量百分比、約7重量百分比、約8重量百分比、約9重量百分比、約10重量百分比)、約11重量百分比)、約12重量百分比、約13重量百分比、約14重量百分比、約15重量百分比、約16重量百分比)、約17重量百分比)、約18重量百分比、約19重量百分比、約20重量百分比、約21重量百分比、約22重量百分比)、約23重量百分比、約24重量百分比、約25重量百分比、約26重量百分比、約27重量百分比、約28重量百分比)、約29重量百分比、約30重量百分比、約31重量百分比、約32重量百分比、約33重量百分比、約34重量百分比)、約35重量百分比、約36重量百分比、約37重量百分比、約38重量百分比、約39重量百分比、約40重量百分比、約41重量百分比、約42重量百分比、約43重量百分比、約44重量百分比、約45重量百分比、約46重量百分比、約47重量百分比、約48重量百分比、約49重量百分比、約50重量百分比、或甚至更高重量百分比。

在一些實施例中，本揭露內容之導電墨水組成物具有一所欲黏度。在一些實施例中，該所欲黏度係使用一微型VISC黏度計獲得。在一些實施例中，該導電墨水組成物具有自約50厘泊至約1000厘泊的黏度。在一些實施例中，該導電墨水組成物具有自約5厘泊至約50厘泊的黏度。在一些實施例中，該導電墨水組成物具有自約10厘泊至約40厘泊的黏度。在一些實施例中，該導電墨水組成物具有自約20厘泊至約30厘泊的黏度。在一些實施例中，該導電墨水組成物具有自約18厘泊至約20厘泊的黏度。在一些實施例中，該導電墨水組成物具有約18、約19或約20厘泊的黏度。在一些實施例中，該導電墨水組成物具有下列一黏度：至少約5厘泊、約10厘泊、約20厘泊、約30厘泊、約40厘泊、約50厘泊、約60厘泊、約70厘泊、約80厘泊、約90厘泊、約100厘泊、約200厘泊、約300厘泊、約400厘泊、約500厘泊、約600厘泊、約700厘泊、約800厘泊或約900厘泊。在一些實施例中，該導電墨水組成物具有下列一黏度：至多約1000厘泊、約900厘泊、約800厘泊、約700厘泊、約600厘泊、約500厘泊、約400厘泊、約300厘泊、約200厘泊、約100厘泊、約90厘泊、約80厘泊、約70厘泊、約60厘泊、約50厘泊、約40厘泊、約30厘泊、約20厘泊或約10厘泊。

在一些實施例中，該導電墨水組成物之黏度係根據所用溶解劑之量來調整。在一些實施例中，該錯合物之黏度係根據所用溶解劑之類型來調整。舉例而言，在溶解劑包含檸檬烯及萜品醇之實施例中，該導電墨水組成物中萜品醇百分比的增加可使該墨水之黏度增加。在一些實施例中，銀錯合物之黏度可自含高比例檸檬烯的小於5厘泊至含高比例萜品醇的50厘泊間調控。除非另有指明，否則所有黏度值皆就處於室溫的樣本而言。

如上文已說明，本案揭露內容之導電墨水組成物可藉由下述來使用：在低溫下加熱該組成物以形成導電結構。在一些實施例中，該墨水組成物係在加熱之前施加至一合適的基體。在一些實施例中，羧酸銀在約250℃或更低的溫度下轉化成一導電銀結構。在一些實施例中，羧酸銀在約100℃或更低的溫度下轉化成一導電銀結構。在一些實施例中，羧酸銀在下列一溫度下轉化成一導電銀結構：約220℃、約210℃或更低、約190℃或更低、約180℃或更低、約170℃或更低、約160℃或更低、約150℃或更低、約140℃或更低、約130℃或更低、約120℃或更低、約110℃或更低、約90℃或更低、約80℃或更低、約70℃或更低、約60℃或更低、或約50℃或更低。

在一些實施例中，量測該導電墨水組成物所形成之導電結構的電導率。在一些實施例中，該導電結構之電導率為自約2x10 ^-6Ω-cm至約lx10 ^-5Ω-cm。在一些實施例中，該導電結構之電導率為自約3x10 ^-6Ω-cm至約6x10 ^-6Ω-cm。在一些實施例中，該導電結構之電導率為至少約2×10 ^-6Ω-cm、約3×10 ^-6Ω-cm、約4×10 ^-6Ω-cm、約5×10 ^-6Ω-cm、約6×10 ^-6Ω-cm、約7×10 ^-6Ω-cm、約8×10 ^-6Ω-cm、或約9×10 ^-6Ω-cm。在一些實施例中，該導電結構之電導率為至多約lx10 ^-5Ω-cm、約9x10 ^-6Ω-cm、約8x10 ^-6Ω-cm、約7x10 ^-6Ω-cm、約6x10 ^-6Ω-cm、約5x10 ^-6Ω-cm、約4x10 ^-6Ω-cm、或約3x10 ^-6Ω-cm。

在一些實施例中，該導電結構之電導率可根據片電阻(亦即，體電阻率除以厚度)，以歐姆每平方或毫歐姆每平方(亦稱為OPS)的單位來表示。舉例而言，在一些實施例中，該導電結構之片電阻為不超過5歐姆每平方、2歐姆每平方、1歐姆每平方、0.5歐姆每平方、或甚至更低。較佳地，導電結構之片電阻為不超過1歐姆每平方(或1,000毫歐姆每平方)。

本案揭露內容之導電墨水組成物可用以形成具有高位準之塊材銀的導電結構。具體而言，在一些實施例中，該導電結構具有至少1%之塊材銀含量。在更具體的實施例中，該導電結構具有至少2%、至少5%、至少10%、至少15%、至少20%或甚至更高之塊材銀含量。 用於製造導電墨水組成物之方法

根據另一態樣，本揭露內容提供用以製造一導電墨水組成物、特別是如上文所說明之一導電墨水組成物的方法。這些方法包含下述步驟：使一羧酸銀(特定言之是癸酸銀)及一環狀氮雜矽烷助黏劑溶解於至少一溶解劑中，以形成一導電墨水組成物。合適的癸酸銀、環狀氮雜矽烷助黏劑以及溶解劑係如上文所說明。

在一些實施例中，該等方法包含另外的步驟：使一穩定劑(包括任何上述酸或非酸穩定劑中之一或多者)溶解於該至少一溶解劑中。 形成導電結構之方法

在另一態樣中，揭露形成導電結構之方法。在一些實施例中，該等方法包括以下步驟：將任何上述導電墨水組成物施加至一基體，及在約250℃或更低之分解溫度下加熱在該基體上之該導電墨水組成物，以形成導電結構。在一些實施例中，該等方法包括以下步驟：在約100℃或更低之分解溫度下加熱在該基體上之該導電墨水組成物，以形成導電結構。在一些實施例中，該等方法包括在下列一分解溫度下加熱在該基體上之該導電墨水組成物以形成導電結構的步驟：約210 °C或更低、約200 °C或更低、約190 °C、約180 °C或更低、約170 °C或更低、約160 °C、約150 °C或更低、約140 °C或更低、約130 °C或更低、約120 °C或更低、約110 °C或更低、約90 °C或更低、約80 °C或更低、約70 °C或更低、約60 °C或更低、或約50 °C或更低。在一些實施例中，該導電墨水組成物係用一熱源來加熱。該熱源之範例包括IR燈、烘箱或一經加熱的基體。 導電墨水組成物之應用

本案揭露內容之導電墨水組成物可用於各種印刷應用，包括狹縫式塗覆、旋塗、卷對卷印刷，包括凹版印刷、柔版印刷、滾網印刷、網版印刷、氣溶膠噴射印刷、噴墨印刷、噴刷、麥爾桿塗佈、泛塗、3D印刷、分配器、及電流體動力印刷。特定言之，該墨水可用於噴墨印刷、浸塗，及噴塗。

此外，可使用光微影製作圖案以製作一遮罩來蝕刻某些區域的銀，藉此製作高保真度形貌體。正型及負型圖案化製程均可用以製作該圖案。

在一些實施例中，羧酸銀之銀鹽係完全溶解於至少一溶解劑中。完全溶解之銀鹽係相容於極性錯合物無法很好地潤濕的許多非極性聚合物基體、玻璃及陶瓷基體。在一些實施例中，將包含銀錯合物之導電墨水組成物施加至一聚合物基體，例如一可撓性聚合物基體，諸如聚醯亞胺(PI)基體，例如Kapton。在一些實施例中，包含銀錯合物之導電墨水組成物係施加至一非極性聚合物基體。在一些實施例中，包含銀錯合物之導電墨水組成物係施加至一玻璃基體。在一些實施例中，包含銀錯合物之導電墨水組成物係施加至一陶瓷基體。

此外，具有特定非平面拓樸型態的彈性體及3D基體可與導電結構結合使用。在一些實施例中，包含銀錯合物之導電墨水組成物係施加至一彈性體。在一些實施例中，包含銀錯合物之導電墨水組成物係施加至一3D基體。

在一些實施例中，本案揭露內容之導電墨水組成物可施加至環氧樹脂基體，諸如例如環氧模製化合物(EMC)基體或類似者。在一些實施例中，該環氧樹脂基體在基體表面上具有殘餘脫模劑。

在一些實施例中，本案揭露內容之導電墨水組成物可施加至銀奈米線(SNW)基體、阻焊基體(亦稱為焊料遮罩基體)，或任何其他合適之基體材料。

在一些實施例中，本案方法之墨水組成物具有佔該墨水組成物約0.1-50重量百分比之金屬鹽濃度。在一些實施例中，本案方法之墨水組成物具有佔該墨水組成物約0.1-40重量百分比之金屬鹽濃度。在一些實施例中，該墨水組成物具有佔該墨水組成物約1-30重量百分比之金屬鹽濃度。在一些實施例中，該墨水組成物具有佔該墨水組成物約1-20重量百分比之金屬鹽濃度。在一些實施例中，該墨水組成物具有佔該墨水組成物約1-10重量百分比之金屬鹽濃度。在一些實施例中，該墨水組成物具有佔該墨水組成物約5-15重量百分比之金屬鹽濃度。在一些實施例中，該墨水組成物具有佔該墨水組成物下列重量百分比之金屬濃度：約0.1重量百分比)、約0.2重量百分比)、約0.3重量百分比＞、約0.4重量百分比＞、約0.5重量百分比＞、約0.6重量百分比＞、約0.7重量百分比、約0.8重量百分比、約0.9重量百分比、約1重量百分比、約2重量百分比、約3重量百分比、約4重量百分比)、約5重量百分比)、約6重量百分比、約7重量百分比、約8重量百分比、約9重量百分比、約10重量百分比、約11重量百分比)、約12重量百分比、約13重量百分比、約14重量百分比、約15重量百分比、約16重量百分比、約17重量百分比)、約18重量百分比、約19重量百分比、或約20重量百分比。

在一些實施例中，本案方法之墨水組成物具有佔該墨水組成物下列重量百分比之金屬鹽濃度：至少約0.1重量百分比、約0.2重量百分比、約0.3重量百分比、約0.4重量百分比、約0.5重量百分比、約0.6重量百分比、約0.7重量百分比、約0.8重量百分比、約0.9重量百分比、1重量百分比、約2重量百分比、約3重量百分比、約4重量百分比)、約5重量百分比)、約6重量百分比、約7重量百分比、約8重量百分比、約9重量百分比、約10重量百分比、約11重量百分比)、約12重量百分比、約13重量百分比、約14重量百分比、約15重量百分比、約16重量百分比、約17重量百分比)、約18重量百分比、約19重量百分比、或約20重量百分比。在一些實施例中，該墨水組成物具有佔該墨水組成物下列重量百分比之金屬鹽濃度：至多約40重量百分比)、約39重量百分比、約38重量百分比、約37重量百分比、約36重量百分比、約35重量百分比、約34重量百分比、約33重量百分比、約32重量百分比、31重量百分比、約30重量百分比、約29重量百分比、約28重量百分比、約27重量百分比)、約26重量百分比、約25重量百分比、約24重量百分比、約23重量百分比、約22重量百分比、約21重量百分比)、約20重量百分比、約19重量百分比、約18重量百分比、約17重量百分比、約16重量百分比、約15重量百分比、約14重量百分比、約13重量百分比、或約12重量百分比。

在一些實施例中，本案方法之墨水組成物具有佔該墨水組成物約0.1-50重量百分比之金屬錯合物濃度。在一些實施例中，本案方法之墨水組成物具有佔該墨水組成物約0.1-40重量百分比之金屬錯合物濃度。在一些實施例中，該墨水組成物具有佔該墨水組成物約1-30重量百分比之金屬錯合物濃度。在一些實施例中，該墨水組成物具有佔該墨水組成物約1-20重量百分比之金屬錯合物濃度。在一些實施例中，該墨水組成物具有佔該墨水組成物約1-10重量百分比之金屬錯合物濃度。在一些實施例中，該墨水組成物具有佔該墨水組成物約5-15重量百分比之金屬錯合物濃度。在一些實施例中，該墨水組成物具有佔該墨水組成物下列重量百分比之金屬錯合物濃度：約0.1重量百分比、約0.2重量百分比、約0.3重量百分比、約0.4重量百分比、約0.5重量百分比、約0.6重量百分比、約0.7重量百分比、約0.8重量百分比、約0.9重量百分比)、1重量百分比)、約2重量百分比、約3重量百分比、約4重量百分比、約5重量百分比、約6重量百分比、約7重量百分比)、約8重量百分比)、約9重量百分比、約10重量百分比、約11重量百分比、約12重量百分比、約13重量百分比)、約14重量百分比)、約15重量百分比、約16重量百分比、約17重量百分比、約18重量百分比、約19重量百分比或約20重量百分比。 分解

在另一態樣中，本揭露內容之導電墨水組成物係在一基體上分解，以在該基體上形成一導電結構。在一些實施例中，該導電墨水組成物係藉由在約250 °C或更低之溫度下加熱該可還原的金屬錯合物而分解。在一些實施例中，該導電墨水組成物係藉由在下列一溫度下加熱該導電墨水組成物而分解：約240℃或更低、約230℃或更低、約220℃或更低、約210℃或更低、約200℃或更低、約190℃或更低、約180℃或更低、約170℃或更低、約160℃或更低、約150℃或更低、約140℃或更低、約130℃或更低、約120℃或更低、約110℃或更低、約100℃或更低、約90℃或更低、約80℃或更低，或約70℃或更低。在一些實施例中，該導電墨水組成物係藉由一熱源來加熱。該熱源之範例包括IR燈、烘箱或一經加熱的基體。

在一些實施例中，該導電墨水組成物係藉由將該組成物暴露於約100 nm至約1500 nm之波長的一光源來分解。在一些實施例中，該導電墨水組成物係藉由將該組成物暴露於約100 nm至約1000 nm之波長的諸如氙燈或IR燈之一光源來分解。在一些實施例中，該導電墨水組成物係藉由將該組成物暴露於約100 nm至約700 nm之波長的一光源來分解。在一些實施例中，該導電墨水組成物係藉由將該組成物暴露於約100 nm至約500 nm之波長的一光源來分解。在一些實施例中，該導電墨水組成物係藉由將該組成物暴露於約100 nm至約300 nm之波長的一光源來分解。在一些實施例中，該導電墨水組成物係藉由將該組成物暴露於約100 nm、約200 nm、約300 nm、約400 nm、約500 nm、約600 nm、約700 nm、約800 nm、約900 nm或約1000 nm之波長的一光源來分解。

在一些實施例中，導電墨水組成物係藉由以下一組合來分解：加熱可還原金屬錯合物，例如在上文所列舉溫度中之任何者下，以及使該組成物暴露於一光源，例如在上文所列舉波長中之任何者下。

在一些實施例中，量測該等導電結構之電導率。在一些實施例中，該等導電結構之電導率為約lx10 ^-6Ω-cm或更大。在一些實施例中，該等導電結構之電導率為自約lxl0 ^-6Ω-cm至約8x10 ^-4Ω-cm。在一些實施例中，該等導電結構之電導率為自約3x10 ^-6Ω-cm至約6x10 ^-6Ω-cm。在一些實施例中，該等導電結構之電導率為至少lxl0 ^-6Ω-cm、約2x10 ^-6Ω-cm、約3x10 ^-6Ω-cm、約4x10 ^-6Ω- cm、約5xl0 ^-6Ω-cm、約6x10 ^-6Ω-cm、約7x10 ^-6Ω-cm、約8x10 ^-6Ω-cm、約9x10 ^-6Ω-cm、約1x10 ^-5Ω-cm、約2x10 ^-5Ω-cm、約3x10 ^-5Ω-cm、約4x10 ^-5Ω-cm、約5x10 ^-5Ω-cm、約6x10 ^-5Ω-cm、約7x10 ^-5Ω-cm、約8x10 ^-5Ω-cm、約9x10 ^-5Ω-cm、約lxl0 ^-4Ω-cm、約2x10 ^-4Ω-cm、約3x10 ^-4Ω-cm、約4x10 ^-4Ω-cm、約5x10 ^-4Ω-cm、約6x10 ^-4Ω-cm、或約7x10 ^-4Ω-cm。在一些實施例中，該等導電結構之電導率為至多約8x10 ^-4Ω-cm、7xl0 ^-4Ω -cm、約6x10 ^-4Ω-cm、約5x10 ^-4Ω-cm、約4x10 ^-4Ω-cm、約3x10 ^-4Ω-cm、約2x10 ^-4Ω-cm, or 約lxl0 ^-4Ω-cm、約9x10 ^-5Ω-cm、約8x10 ^-5Ω-cm、約7x10 ^-5Ω-cm、約6x10 ^-5Ω-cm、約5x10 ^-5Ω-cm、約4x10 ^-5Ω-cm、約3x10 ^-5Ω-cm、約2x10 ^-5Ω-cm、約lxl0 ^-5Ω-cm、約9xl0 ^-6Ω-cm、約8xl0 ^-6Ω-cm、約7x10 ^-6Ω-cm、約6xl0 ^-6Ω-cm、約5xl0 ^-6Ω-cm、約4x10 ^-6Ω -cm、約3x10 ^-6Ω-cm、或約2xl0 ^-6Ω-cm。

對習於此藝者將輕易顯見的是，可對本文所說明之組成物及方法作出其他合適的修改及調適，而沒有脫離本發明或其任何實施例之範疇。現在已詳細說明本發明，同樣地參照以下範例將更清楚地理解本發明，該等範例僅出於例示之目的而包括在此，且不意欲限制本發明。 範例 癸酸銀異構物混合物的製備

用以形成本案經改良的導電墨水組成物之羧酸銀的癸酸、及這些組成物中所包括之酸穩定劑，係較佳地包含至少一α-分支的癸酸異構物，如PCT國際公開案號WO2023/168452 A2中所詳述，其出於所有目的以引用方式併入本文中。可藉由與Ag ₂O反應將α-分支的癸酸異構物、或α-分支的癸酸異構物之混合物轉化為一癸酸銀異構物、或癸酸銀異構物之混合物，以供用於本案揭露內容之導電墨水組成物中，舉例而言，亦如PCT國際公開案號WO2023/168452 A2中所詳述。 包含癸酸銀及氮雜矽烷助黏劑的範例性墨水調配物 調配物1

在一範例性墨水製備中，將一癸酸銀異構物混合物(36 wt%)溶解於α-萜品醇(32 wt%)與檸檬烯(32 wt%)的混合物中。對此混合物添加作為酸穩定劑的癸酸異構物混合物(3 wt%)以及作為助黏劑的N-甲基-氮雜-2,2,4-三甲基矽環戊烷(0.5 wt%)。 調配物2

除了添加N-甲基-氮雜-2,2,4-三甲基矽環戊烷助黏劑至0.25 wt%之外，此墨水製備與調配物1相同。 調配物3

除了添加N-甲基-氮雜-2,2,4-三甲基矽環戊烷助黏劑至0.3 wt%之外，此墨水製備與調配物1及2相同。 調配物4

除了添加N-甲基-氮雜-2,2,4-三甲基矽環戊烷助黏劑至0.4 wt%之外，此墨水製備與調配物1、2、3相同。 調配物5

除了添加2,2,6,6四甲基3,5-庚二酮至1 wt%作為非酸穩定劑之外，此墨水製備係與調配物1相同。 範例性墨水調配物之性質及使用其等形成導電銀結構

所有上述墨水調配物係產出包含近13.5%銀之清澈無色的墨水組成物。該等調配物可皆使用標準噴墨技術印刷於合適基體上以在相對低溫下形成導電銀層。舉例而言，如圖1所示，調配物1於所指示條件下印刷在兩個不同基體上(標準環氧模製化合物(「標準EMC」)與「夢魘環氧樹脂」(或「夢魘環氧」)，其表面上含殘餘脫模劑)，其中在所有情況下平台溫度為50℃，且其中固化條件及每液滴間距(DS)之印刷遍數有所不同。在所指示(「Ar-5 min」)下，使用氬電漿來預處理基體，其中樣本在300瓦特下於電漿環境中保持5分鐘。

固化條件如圖中所指示，其中「UV-90%」表示使用一在405 nm下遞送8.1 W/cm ²之系統進行一印刷後紫外線固化。在一些情況下，墨水在印刷層之間固化，如所指示。舉例而言，「每2層180C-10+最終固化20 min」表示樣本在每2層印刷後於180℃下固化10分鐘，並在180℃下接受最終固化20分鐘。

在固化之後，所得銀膜具有所指示之厚度、片電阻及電阻率。該等銀膜亦經歷一黏著力測試，結果顯示於圖右欄中，所呈形式皆為黏著力測試後已固化銀膜之影像、及各測試膜之ASTM分類(0B-5B)。

圖2顯示調配物1所製備之銀膜在兩個基體上的額外可靠性測試結果，其係使用一壓力鍋測試(12 psi)及一在125℃烘箱之高溫儲存(HTS)測試進行。當在180℃下固化1小時，在一經電漿處理之標準EMC基體上的調配物1通過一96小時壓力鍋測試及一700小時HTS測試。

圖3顯示調配物2所製備之銀膜在兩個不同基體上的測試結果。此調配物包括一半濃度之如調配物1中的氮雜矽烷助黏劑。

比較調配物1或調配物2所製備之銀膜的黏度力及可靠性，如圖4所示。

圖5A及5B顯示一噴墨印刷機噴嘴板在印刷調配物1(圖5A)或調配物2(圖5B)之新鮮製品的製程中於第0天的的照片影像。這些影像證實這些墨水組成物能夠穩定印刷而沒有噴嘴堵塞亦沒有板潤濕。

調配物1的經時穩定性係示於圖6中，其中各小瓶於40℃(A欄)、40℃且摻水(B欄)或60℃(C欄)儲存所指示的天數。該調配物在40℃下保持穩定達至少20天，且在60℃下穩定達至少3天。其他的上述調配物同樣在60℃下穩定至少3天。

本文所提及之所有專利、專利公開案及其他公開的參考文獻係以引用方式全部併入本文中，如同各單獨地且特定地以引用方式併入本文中。

雖然已提供具體範例，但上述說明為例示性而非限制性的。先前所說明之實施例之特徵中之任何一或多者能以任何方式與本發明中之任何其他實施例之一或多個特徵組合。此外，本發明之許多變化對習於此藝者而言，在審閱本說明書後將變得顯易可見。因此，本發明之範疇應參照隨附申請專利範圍連同其等效物之全部範疇來判定。

無

圖1顯示在夢魘環氧樹脂(nightmare epoxy)上及在標準EMC基體上之印刷調配物1的結果。

圖2顯示在夢魘環氧樹脂上及在標準EMC基體上之印刷調配物1的可靠性測試。

圖3顯示在夢魘環氧樹脂上及在標準EMC基體上之印刷調配物2的結果。

圖4比較印刷在夢魘環氧樹脂上及在標準EMC基體上之調配物1與調配物2的可靠性測試。

圖5A及5B提供一噴墨印刷機噴嘴板在印刷本揭露內容之兩個墨水調配物之新鮮製品的程序中在第0天的影像。

圖6顯示調配物1在升高之溫度下的經時穩定性。

Claims (65)

1. 一種導電墨水組成物，其包含： 一癸酸銀； 一環狀氮雜矽烷助黏劑；以及 至少一溶解劑。
2. 如請求項1之導電墨水組成物，其中該環狀氮雜矽烷助黏劑為一式(I)化合物： (I)； 其中各R ₁獨立地為氫、C ₁-C ₈烷基、或C ₁-C ₈烷氧基； R ₂為氫或一任擇地經取代之C ₁-C ₈烷基或伸烷基；以及 R ₃各自獨立地為氫、C ₁-C ₈烷基、或C ₁-C ₈烷氧基。
3. 如請求項2之導電墨水組成物，其中各R ₁獨立地為氫或C ₁-C ₃烷基，R ₂為氫或C ₁-C ₃烷基，且各R ₃獨立地為氫或C ₁-C ₃烷基。
4. 如請求項3之導電墨水組成物，其中各R ₁、R ₂及R ₃獨立地為氫或甲基。
5. 如請求項4之導電墨水組成物，其中該式(I)化合物為： 。
6. 如請求項1之導電墨水組成物，其中該癸酸銀包含至少一α-分支的癸酸銀異構物。
7. 如請求項1之導電墨水組成物，其中該癸酸銀包含複數個α-分支的癸酸銀異構物。
8. 如請求項1之導電墨水組成物，其中該癸酸銀為一式(IIB)化合物： (IIB) 其中R ₁'及R ₂'各自獨立地為一烷基，其中R ₃'為氫抑或是一烷基，且其中R ₁'、R ₂'及R ₃'共包含總計八個碳原子。
9. 如請求項8之導電墨水組成物，其中R ₁'及R ₂'各自獨立地為甲基或乙基。
10. 如請求項8之導電墨水組成物，其中該癸酸銀包含2,2-二甲基辛酸銀、2,2,3,5-四甲基己酸銀、2,4-二甲基-2-異丙基戊酸銀、2,5-二甲基-2-乙基己酸銀、2,2-二乙基己酸銀、2-丁基己酸銀、或其組合。
11. 如請求項1之導電墨水組成物，其中該至少一溶解劑包含一萜烯、一類萜、或其組合。
12. 如請求項11之導電墨水組成物，其中該萜烯為一純化的萜烯、或該類萜為一純化的類萜。
13. 如請求項11之導電墨水組成物，其中該萜烯為一蒎烯或一檸檬烯。
14. 如請求項11之導電墨水組成物，其中該類萜為一萜品醇。
15. 如請求項1之導電墨水組成物，其中該至少一溶解劑包含一檸檬烯及一萜品醇。
16. 如請求項15之導電墨水組成物，其中該檸檬烯為一純化的檸檬烯，且該萜品醇為一純化的萜品醇。
17. 如請求項1之導電墨水組成物，其進一步包含一酸穩定劑或一非酸穩定劑。
18. 如請求項17之導電墨水組成物，其中該酸穩定劑為一C _6-12α-分支的烷酸。
19. 如請求項18之導電墨水組成物，其中該酸穩定劑為一α-分支的癸酸異構物。
20. 如請求項19之導電墨水組成物，其中該酸穩定劑為2,2-二甲基己酸或2,2-二甲基壬酸。
21. 如請求項17之導電墨水組成物，其中該非酸穩定劑為一β-二酮穩定劑。
22. 如請求項21之導電墨水組成物，其中該非酸穩定劑為一式(III)化合物： (III) 其中各R ₄基團獨立地為一任擇地經芳基取代之C ₁-C ₆直鏈或分支鏈烷基、或為一芳基，且其中各R ₅基團獨立地為-H、一任擇地經芳基取代之C ₁-C ₆直鏈或分支鏈烷基、或其中二個R ₅基團共同形成一雙鍵，其係任擇地經一C ₁-C ₆直鏈或分支鏈烷基取代並任擇地進一步經一芳基取代、或係任擇地經一芳基取代。
23. 如請求項22之導電墨水組成物，其中該非酸穩定劑為2,2,6,6四甲基3,5-庚二酮。
24. 如請求項1之導電墨水組成物，其中該癸酸銀包含至少一α-分支的癸酸銀異構物，該至少一溶解劑包含一檸檬烯及一萜品醇，且該環狀氮雜矽烷助黏劑為N-甲基-氮雜-2,2,4-三甲基矽環戊烷。
25. 如請求項1之導電墨水組成物，其中該導電墨水組成物為無粒子的。
26. 如請求項1之導電墨水組成物，其中該導電墨水組成物具有約1至約50重量百分比之癸酸銀濃度。
27. 如請求項1之導電墨水組成物，其中該導電墨水組成物具有自約5厘泊至約50厘泊的黏度。
28. 如請求項1之導電墨水組成物，其中該導電墨水組成物具有自約50厘泊至約1000厘泊的黏度。
29. 如請求項1之導電墨水組成物，其中該癸酸銀係於250℃或更低之溫度下脫羧，以形成一導電結構。
30. 如請求項29之導電墨水組成物，其中該導電結構具有不超過5歐姆每平方、不超過2歐姆每平方、不超過1歐姆每平方或不超過0.5歐姆每平方的片電阻。
31. 如請求項29之導電墨水組成物，其中該導電結構具有至少1%的塊材銀含量。
32. 一種製造一導電墨水組成物之方法，其包含： 使一癸酸銀及一環狀氮雜矽烷助黏劑溶解於至少一溶解劑中，以形成一導電墨水組成物。
33. 如請求項32之方法，其中該環狀氮雜矽烷助黏劑為一式(I)化合物： (I)； 其中各R ₁獨立地為氫、C ₁-C ₈烷基、或C ₁-C ₈烷氧基； R ₂為氫或一任擇地經取代之C ₁-C ₈烷基或伸烷基；以及 R ₃各自獨立地為氫、C ₁-C ₈烷基、或C ₁-C ₈烷氧基。
34. 如請求項33之方法，其中各R ₁獨立地為氫或C ₁-C ₃烷基，R ₂為氫或C ₁-C ₃烷基，且各R ₃獨立地為氫或C ₁-C ₃烷基。
35. 如請求項34之方法，其中各R ₁、R ₂及R ₃獨立地為氫或甲基。
36. 如請求項35之方法，其中該式(I)化合物為： 。
37. 如請求項32之方法，其中該癸酸銀包含至少一α-分支的癸酸銀異構物。
38. 如請求項37之方法，其中該癸酸銀包含複數個α-分支的癸酸銀異構物。
39. 如請求項32之方法，其中該癸酸銀為一式(IIB)化合物： (IIB) 其中R ₁'及R ₂'各自獨立地為一烷基，其中R ₃'為氫抑或是一烷基，且其中R ₁'、R ₂'及R ₃'共包含總計八個碳原子。
40. 如請求項39之方法，其中R ₁'及R ₂'各自獨立地為甲基或乙基。
41. 如請求項39之方法，其中該癸酸銀包含2,2-二甲基辛酸銀、2,2,3,5-四甲基己酸銀、2,4-二甲基-2-異丙基戊酸銀、2,5-二甲基-2-乙基己酸銀、2,2-二乙基己酸銀、2-丁基己酸銀、或其組合。
42. 如請求項32之方法，其中該至少一溶解劑包含一萜烯、一類萜；或其組合。
43. 如請求項42之方法，其中該萜烯為一純化的萜烯、或該類萜為一純化的類萜。
44. 如請求項42之方法，其中該萜烯為一蒎烯或一檸檬烯。
45. 如請求項42之方法，其中該類萜為一萜品醇。
46. 如請求項32之方法，其中該至少一溶解劑包含一檸檬烯及一萜品醇。
47. 如請求項46之方法，其中該檸檬烯為一純化的檸檬烯，且該萜品醇為一純化的萜品醇。
48. 如請求項32之方法，其包含另外的步驟：使一酸穩定劑或一非酸穩定劑溶解於該至少一溶解劑中。
49. 如請求項48之方法，其中該酸穩定劑為一C _6-12α-分支的烷酸。
50. 如請求項49之方法，其中該酸穩定劑為一α-分支的癸酸異構物。
51. 如請求項50之方法，其中該酸穩定劑為2,2-二甲基己酸或2,2-二甲基壬酸。
52. 如請求項48之方法，其中該非酸穩定劑為一β-二酮穩定劑。
53. 如請求項52之方法，其中該非酸穩定劑為一式(III)化合物： (III) 其中各R ₄基團獨立地為一任擇地經芳基取代之C ₁-C ₆直鏈或分支鏈烷基、或為一芳基，且其中各R ₅基團獨立地為-H、一任擇地經芳基取代之C ₁-C ₆直鏈或分支鏈烷基、或其中二個R ₅基團共同形成一雙鍵，其係任擇地經一C ₁-C ₆直鏈或分支鏈烷基取代並任擇地進一步經一芳基取代、或係任擇地經一芳基取代。
54. 如請求項53之方法，其中該非酸穩定劑為2,2,6,6四甲基3,5-庚二酮。
55. 如請求項32之方法，其中該癸酸銀包含至少一α-分支的癸酸銀異構物，且該至少一溶解劑包含一檸檬烯及一萜品醇，且該環狀氮雜矽烷助黏劑為N-甲基-氮雜-2,2,4-三甲基矽環戊烷。
56. 如請求項55之方法，其包含另外的步驟：使一酸穩定劑或一非酸穩定劑溶解於該至少一溶解劑中。
57. 如請求項32之方法，其中該導電墨水組成物具有約1至約50重量百分比之癸酸銀濃度。
58. 如請求項32之方法，其中該導電墨水組成物具有自約5厘泊至約50厘泊的黏度。
59. 如請求項32之方法，其中該導電墨水組成物具有自約50厘泊至約1000厘泊的黏度。
60. 如請求項32之方法，其中該癸酸銀係於250℃或更低之溫度下脫羧，以形成一導電結構。
61. 如請求項32之方法，其中該導電墨水組成物為無粒子的。
62. 一種形成一導電結構之方法，其包含： 將如請求項1至31中任一項之導電墨水組成物施加至一基體；以及 將該基體上之該導電墨水組成物加熱至約250℃或更低之溫度，以形成該導電結構。
63. 如請求項62之方法，其中該導電墨水組成物係藉由下述來施加：狹縫式塗覆、旋塗、卷對卷印刷，包括凹版印刷、柔版印刷、滾網印刷、網版印刷、氣溶膠噴射印刷、噴墨印刷、噴刷、麥爾桿塗佈、泛塗、3D印刷、分配器、或電流體動力印刷。
64. 如請求項62之方法，其中該導電結構具有不超過5歐姆每平方、不超過2歐姆每平方、不超過1歐姆每平方、或不超過0.5歐姆每平方的片電阻。
65. 如請求項62之方法，其中該導電結構具有至少1%的塊材銀含量。