專利名稱：：用于擠出的易流動(dòng)油墨的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明總體涉及用以生成電極、電池、太陽(yáng)能電池等的細(xì)微特征的油墨或漿料。更具體地說(shuō)，在實(shí)施方式中，本發(fā)明涉及易流動(dòng)油墨的組合物，其能在將油墨應(yīng)用到襯底上生成細(xì)微特征時(shí)減少堵塞。本發(fā)明還披露了應(yīng)用易流動(dòng)的油墨的方法。
背景技術(shù)：
：許多種電子裝置，如信息顯示器、電阻器、太陽(yáng)能電池和線路板，使用了需要印刷功能性材料的粘稠漿料的工序。這些漿料大量地負(fù)載了微粒形式的功能性材料，功能性材料通常是金屬、陶瓷或玻璃。為了使印刷的漿料被處理至其最終狀態(tài)時(shí)最小化收縮，上述漿料負(fù)載盡可能大體積分?jǐn)?shù)的微粒。所述的漿料通常使用絲網(wǎng)印刷法印刷。絲網(wǎng)印刷法是一種版面復(fù)制技術(shù)，其使用鏤花模板生成印刷圖像。例如，絲網(wǎng)印刷術(shù)是印刷用于太陽(yáng)能電池工業(yè)的含銀油墨的主要方法。這些油墨具有絲網(wǎng)印刷術(shù)所期望的流變性質(zhì)它們是高觸變性的(換言之，油墨被剪切時(shí)其粘度隨時(shí)間變化)。這些漿料的高觸變性的性能使得它們可以流過(guò)絲網(wǎng)，但在通過(guò)之后，可以迅速恢復(fù)他們的粘度，從而防止了印刷特征的下陷。絲網(wǎng)印刷中堵塞不是重要的問(wèn)題。尤其是，由于濾網(wǎng)中的開(kāi)口的長(zhǎng)度很短，僅發(fā)生較少的堵塞。另外，堵塞進(jìn)一步通過(guò)應(yīng)用漿料的印刷刮板緩解，因?yàn)橛∷⒐伟迥芊鬯橛湍械乃缮⒌膱F(tuán)塊，并推動(dòng)所述的團(tuán)塊通過(guò)濾網(wǎng)?！N較不常用的應(yīng)用功能性漿料的方法是通過(guò)擠出?？傮w上，擠出是推動(dòng)和/或拖拉材料的坯料通過(guò)模具以形成桿、軌、管等的方法。例如，Hanoka等人的美國(guó)專利5，151，377披露了分送一種漿料通過(guò)空心筆的方法和裝置。在該方法中，分送的漿料生成的細(xì)微特征可以比筆尖的橫截面更為細(xì)微，因?yàn)楫?dāng)分送漿料時(shí)，漿料伸展形成更細(xì)微的橫截面。然而，該方法碰到大量的堵塞，尤其是印刷過(guò)程被重復(fù)地停止和重啟時(shí)。其他用于應(yīng)用槳料至襯底上的擠出系統(tǒng)包括來(lái)自0hmcraft的MicroPen系統(tǒng)和來(lái)自Manncorp的D0TLINER系統(tǒng)。然而，常規(guī)擠出技術(shù)是有局限的。例如，常規(guī)技術(shù)不能提供成本低于1美元/平方英尺的相對(duì)高的縱橫比(例如，大于i:i，或甚至最高io:l高度/寬度)和細(xì)微特征(例如，少于50微米)結(jié)構(gòu)。因此，擠出通常不能用于制造電化學(xué)(例如，燃料的)、太陽(yáng)能和/或其他類型的電池的傳導(dǎo)接觸和/或電路，上述電池利用高縱橫比細(xì)微特征的多孔結(jié)構(gòu)來(lái)提高效能和電能生成。已經(jīng)開(kāi)發(fā)一種擠出印刷的特殊類型(稱為共擠出)，以實(shí)現(xiàn)極細(xì)微特征的印刷?？傮w上，共擠出是擠出二種或更多種不同的材料通過(guò)印刷頭模具生成共擠出結(jié)構(gòu)的方法。例如，第一和第二油墨的擠出流合并成單一的流，在單一的流中，第二油墨與第一油墨共享了至少一個(gè)共同的邊界。然后，應(yīng)用該單一的流至襯底上以生成至少一種復(fù)合材料。共擠出可以用于，例如，制造高縱橫比、微米大小的結(jié)構(gòu)以用于太陽(yáng)能電池或燃料電池。參見(jiàn)美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2007/0108229。共擠出印刷頭通常比用于常規(guī)擠出方法的印刷頭復(fù)雜。共擠出印刷頭可以存在各種各樣的彎曲、分岔、孔、集氣室和通道。這種結(jié)構(gòu)可以增加印刷頭的堵塞。另外，共擠出方法也需要停止和重啟漿料的流動(dòng)以準(zhǔn)確地形成期望的細(xì)微特征，從而導(dǎo)致進(jìn)一步的堵塞。因此，本領(lǐng)域中需要一種能減少堵塞的漿料配方。所述的漿料配方也必需能滿足一般的功能性漿料的需求，其中它們應(yīng)當(dāng)能夠大量(按體積計(jì)通常大于20%)負(fù)載功能性微粒，能在高流速(通常為100毫米/秒或更高)下分送，且能在高剪切(通常為1000s—1或更高)下被分送。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明通過(guò)提供一種改良的油墨配方解決了這些以及其他的需求，該配方包含功能性材料的微粒、長(zhǎng)鏈聚合物和溶劑；其中在切變速率少于約Is—1下該油墨具有大于約10帕*秒的動(dòng)態(tài)剪切粘度，而且在流速在恒壓下降低一半之前，通過(guò)400目篩濾器可分送每平方厘米過(guò)濾面積多于20mL的該油墨。在實(shí)施方式中，本發(fā)明還提供了一種印刷細(xì)微特征的方法，其包括通過(guò)細(xì)微涂布器將油墨擠出到襯底上；和后處理該油墨以在襯底上形成細(xì)微特征；其中在切變速率少于約Is—1下該油墨具有大于約10帕*秒的動(dòng)態(tài)剪切粘度，而且在流速在恒壓下降低一半之前，通過(guò)400目篩濾器可分送每平方厘米過(guò)濾面積多于20mL的該油墨。圖1示出了一種根據(jù)本發(fā)明的油墨的流動(dòng)性的測(cè)量，并與2種現(xiàn)有技術(shù)油墨的流動(dòng)性做比較。本發(fā)明并不限于在此描述的特定的實(shí)施方式，而且基于本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以對(duì)一些組分和方法進(jìn)行修改。在此使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述特定實(shí)施方式的目的，且并不希望進(jìn)行限制。在本說(shuō)明書和后面的權(quán)利要求中，單數(shù)形式(例如"一"、"一個(gè)"、"一種")禾口"該"包括復(fù)數(shù)形式，除非文中內(nèi)容明確地另有指定。另外，還可涉及一系列術(shù)語(yǔ)，該術(shù)語(yǔ)如下所定義在此使用的術(shù)語(yǔ)"油墨"被定義為一種組合物，其包含一種在溶劑介質(zhì)中的材料，該材料用來(lái)標(biāo)記襯底。例如，當(dāng)襯底上的標(biāo)記是一種結(jié)構(gòu)時(shí)，油墨可以充滿包含固體微粒的功能性材料。油墨也可以是未填充的，缺乏固體微粒，但是包含其他功能性材料，例如金屬有機(jī)化合物，溶解的鹽類或其他材料，這些材料通過(guò)一些方法(如干燥、熱處理、分解、升華或熱分解)形成固體。術(shù)語(yǔ)"漿料"與術(shù)語(yǔ)"油墨"可以交換地使用，兩者均指相同的組合物。—種改良的油墨組合物包含功能性材料的微粒，溶劑和長(zhǎng)鏈聚合物，其中油墨具有某種特定的流變學(xué)性質(zhì)。這些流變學(xué)性質(zhì)是(1)在切變速率少于約Is—1下該油墨具有大于約10帕*秒的動(dòng)態(tài)剪切粘度，而且(2)在流速在恒壓下降低一半之前，通過(guò)400目篩濾器可分送每平方厘米過(guò)濾面積多于20mL的該油墨?？傮w上，功能性材料的微?？梢允侨Q于油墨的最終用途的任何合適的功能性材料。功能性材料是固體微粒，其包含，例如，具體應(yīng)用的方法所需的金屬、金屬合金、碳、聚合物、半導(dǎo)體、玻璃、陶瓷等等?？傮w上，該微?？梢允怯糜诔Ｒ?guī)功能油墨的任何大小。然而，在特定的實(shí)施方式中，功能性材料的微粒具有大于約200納米的中位微粒大小。例如，目的是在襯底上形成傳導(dǎo)線時(shí)，油墨可以包含一種傳導(dǎo)性的油墨。在另一個(gè)實(shí)施例中，目的是在襯底上形成陶瓷線時(shí)，油墨可以包含一種陶瓷材料，由此當(dāng)功能性材料的擠出帶被燒制時(shí)得到陶瓷線的圖型。在一種相似的方法中，油墨可以包含光刻膠材料，如此當(dāng)功能性材料的擠出帶被燒制時(shí)，得到期望的高縱橫比的光刻膠線的圖型。在另一種實(shí)施方式中，油墨可以包含半導(dǎo)體摻雜劑材料，例如可以從功能性材料移動(dòng)進(jìn)入下面的半導(dǎo)體襯底中的材料。這些和其他的功能性材料的組合物，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)。特別地，當(dāng)?shù)谝挥湍莻鲗?dǎo)性的油墨時(shí)，例如，任何合適的傳導(dǎo)性的油墨都可以用于實(shí)施方式中，包括本領(lǐng)域熟知的廣范圍的傳導(dǎo)性油墨，尤其是為形成用于太陽(yáng)能電池的傳導(dǎo)線的油墨。傳導(dǎo)性油墨可以是熱傳導(dǎo)性的油墨和/或電傳導(dǎo)性的油墨。所述的傳導(dǎo)性油墨一般包含金屬微粒，包括金屬如銀、銅、鎳和合金及其混合物。功能性微粒可以按油墨的體積計(jì)以不同的量存在。例如，在實(shí)施方式中，油墨包含體積計(jì)最高達(dá)40%的功能性微粒。在其他的實(shí)施方式中，油墨包含體積計(jì)高于10%的功能性材料的微粒。油墨還包含溶劑?？梢詥我坏鼗蚪M合地使用各種已知的溶劑。上述溶劑通常在約130到約35(TC的范圍內(nèi)達(dá)到沸點(diǎn)，以確保印刷的油墨容易干燥。合適的溶劑包括煤油、礦物精、松油醇、苯二酸酯(如鄰苯二甲酸二丁酯)、二乙二醇丁醚、異己二醇、二乙二醇單丁醚、二甘醇丁醚、脂肪族二酯(如脂肪酸和癸二酸的乙基和丁基酯)和高沸醇和醇酯。也可以使用水溶性溶劑系統(tǒng)。在特定的實(shí)施方式中，2種或更多種溶劑可以組合地使用。油墨還包含長(zhǎng)鏈聚合物。本發(fā)明的發(fā)明人出乎意料地發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)鏈聚合物的存在可以使油墨實(shí)現(xiàn)期望的流變學(xué)性質(zhì)，如下所述。長(zhǎng)鏈聚合物的分子量可以從約1，000g/mo1到約300，000g/mo1。但是，具有更高分子量的長(zhǎng)鏈聚合物也是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。盡管分子量是長(zhǎng)鏈聚合物的有用的度量單位，但是商業(yè)購(gòu)買獲得的樹脂通常不是通過(guò)它們的平均分子量分級(jí)的，而是通過(guò)特定樹脂_溶劑混合物的粘度分級(jí)的。長(zhǎng)鏈聚合物可以以油墨可溶部分重量的約3到約33%的量存在于油墨中。油墨的可溶部分通常是溶劑的重量加上可溶的長(zhǎng)鏈聚合物的重量。例如，在實(shí)施方式中，長(zhǎng)鏈聚合物可以包含以重量計(jì)超過(guò)約10%的油墨可溶部分。在其他的實(shí)施方式中，長(zhǎng)鏈聚合物可以包含以重量計(jì)超過(guò)約20%的油墨可溶部分。通常，油墨中使用的長(zhǎng)鏈聚合物的量越大，實(shí)現(xiàn)期望的流變學(xué)性質(zhì)越好。在特定的實(shí)施方式中，長(zhǎng)鏈聚合物可以包含一種纖維素衍生物。例如，長(zhǎng)鏈聚合物可以是甲基纖維素或乙基纖維素。在其他的實(shí)施方式中，長(zhǎng)鏈聚合物可以是丙烯酸酯。通常，長(zhǎng)鏈聚合物僅需具有上述的分子量，且溶于使用的特定的溶劑中。然而，聚合物也可以與功能性材料的固體微粒相容，只要聚合物不與微粒反應(yīng)或者以別的方式使微粒凝聚。所述的長(zhǎng)鏈聚合物可以商業(yè)購(gòu)買獲得，例如來(lái)自DowChemical的EthOCel-45TM。與許多商業(yè)樹脂一樣，Ethocel45的聚合物分子量沒(méi)有直接標(biāo)明，但是標(biāo)明了特殊的樹脂_溶劑混合物的粘度值。Ethocel45TM表示該樹脂的5X溶液在80/20甲醇和乙醇混合物的溶劑中，其粘度約為45毫帕*秒?！N聚合物粘合劑可以被包含在某些功能性油墨中以稠化油墨并且在隨后處理該印刷油墨得到細(xì)微特征的期間保持功能性微粒集攏。聚合物粘合劑可以與本發(fā)明的長(zhǎng)鏈聚合物相同，也可以不同。該油墨還可以進(jìn)一步包含任意額外的功能性油墨領(lǐng)域已知的組分。例如，該油墨5可以進(jìn)一步包含玻璃粉、增塑劑、膠凝劑等等。所述的額外的組分對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是已知的。上述的油墨顯示出改良的流變學(xué)性質(zhì)。首先，在切變速率少于約Is—1下該油墨具有大于約10帕*秒的動(dòng)態(tài)剪切粘度。該剪切粘度值使油墨能夠在緩慢的速率下流動(dòng)，因此在通常需要后處理印刷特征期間，該印刷油墨將不會(huì)過(guò)度地下陷(即，在重力作用下失去其形狀)。此外，油墨流動(dòng)且不堵塞的程度通過(guò)如下性質(zhì)測(cè)量得到，即在流速在恒壓下降低一半之前，通過(guò)400目篩濾器可分送每平方厘米過(guò)濾面積多于20mL的該油墨。前述使得油墨易于流過(guò)細(xì)微的濾孔。如本
技術(shù)領(lǐng)域：
常知，400目篩由直徑約為25微米的纖維編織而成，具有一側(cè)約38微米的正方形開(kāi)口。不受任何特別的理論束縛，認(rèn)為該性質(zhì)估量了該油墨經(jīng)歷"壓濾"的趨向。壓濾是一種膠體處理方法，在該方法中，使用一種適用的壓力對(duì)過(guò)濾器或網(wǎng)孔推壓含有微粒的液體，使得油墨的流體部分流過(guò)網(wǎng)孔，同時(shí)留下固體(如功能性微粒)。更為普遍地，壓濾可以在沒(méi)有網(wǎng)孔或過(guò)濾器時(shí)用于含有微粒的液體，此時(shí)固體微粒網(wǎng)自身發(fā)揮著過(guò)濾器的作用。當(dāng)這種壓濾的形式存在時(shí)，油墨的固體內(nèi)含物增加直至流動(dòng)停止，結(jié)果導(dǎo)致堵塞。隨著恒壓下液體流過(guò)過(guò)濾器，流速隨時(shí)間變化的測(cè)量可以被用于檢測(cè)含微粒液體對(duì)壓濾的敏感性，這可通過(guò)檢測(cè)流動(dòng)何時(shí)停止，或者流速何時(shí)下降特定的百分?jǐn)?shù)來(lái)檢測(cè)。非常出乎意料地，通過(guò)提高流動(dòng)性可以減輕印刷頭的堵塞，因?yàn)椋惹暗臏p輕堵塞的嘗試聚焦于降低微粒大小。參見(jiàn)，例如，Hanoka等人的美國(guó)專利5，151，377。本發(fā)明是基于意外的提高流動(dòng)性將減少堵塞的發(fā)現(xiàn)，因此，不需要進(jìn)一步降低功能性微粒的顆粒大小(使得大部分微粒小于過(guò)濾器或擠壓通道或噴管中的開(kāi)口的約1/5)。該涉及對(duì)通道開(kāi)口的顆粒大小分布的"經(jīng)驗(yàn)法則"在濾網(wǎng)和模板印刷工業(yè)已被熟知，同時(shí)解釋了為什么大多數(shù)的商業(yè)油墨和漿料具有良好控制的顆粒大小分布。該增加流動(dòng)性將減少堵塞的發(fā)現(xiàn)是有意義的，因?yàn)楸景l(fā)明的發(fā)明人和他人先前檢測(cè)，當(dāng)擠出商業(yè)油墨和那些本發(fā)明的發(fā)明人和他人制備的油墨時(shí)，沒(méi)有證據(jù)表明堵塞的通道或噴口是被大的微粒阻塞的。本發(fā)明還提供了一種印刷細(xì)微特征的改良的方法，其包括通過(guò)細(xì)微涂布器將油墨到襯底上；和后處理油墨在襯底上形成細(xì)微特征；其中在切變速率少于約Is—1下該油墨具有大于約10帕*秒的動(dòng)態(tài)剪切粘度，而且在流速在恒壓下降低一半之前，通過(guò)400目篩濾器可分送每平方厘米過(guò)濾面積多于20mL的該油墨。該方法在擠出處理中通常使用上述的油墨的組合物以形成細(xì)微特征。如上述，擠出是壓和/或拉材料的坯料通過(guò)模具以形成竿、軌、管等等。擠出明顯地與絲網(wǎng)印刷或模板印刷不同，因?yàn)閿D出包括液體流過(guò)長(zhǎng)得多的射流通道(即，模具)。在印刷細(xì)微特征的方法中，第一步通過(guò)細(xì)微涂布器擠出油墨到襯底上。通常，擠出可以是擠出的2種類型的至少一種。常規(guī)的或單-擠出是擠出油墨自身而不與任何其他材料組合擠出。常規(guī)的擠出方法在本領(lǐng)域是被廣泛地知道的。替代性地，擠出方法可以是共擠出方法。共擠出是一種擠出方法，其中(第一)油墨與第二油墨被共擠出，使得2種油墨共享至少一個(gè)共同的邊界。例如，第二油墨可以環(huán)繞包圍第一油墨外周周圍。共擠出方法和裝置披露在美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)2007/0108229、2007/0110836、2007/0107773和美國(guó)專利申請(qǐng)11/336，714、11/555，479、11/555512、11/555，496和11/609，825。在共擠出方法中，第二油墨可以有與第一油墨相同的如上所述的組分，或者第二油墨可以有不同的組分，或者第二油墨甚至可以沒(méi)有功能性材料(該情況下第二油墨指的是犧牲材料)。第二油墨通?？梢杂信c如上所述的第一油墨相同的流變學(xué)性質(zhì)。根據(jù)該方法的印刷的細(xì)微特征通常大小相對(duì)較小，為微米級(jí)。在特定的實(shí)施例中，細(xì)微特征可以有不超過(guò)約200微米的寬度。在其他實(shí)施方式中，細(xì)微特征可以有不超過(guò)約100微米的寬度。此外，細(xì)微特征也可以有高縱橫比。如本領(lǐng)域所常知，縱橫比估量高度與寬度的比值。高縱橫比細(xì)微特征在多種商業(yè)應(yīng)用中是令人想要的。在實(shí)施方式中，根據(jù)該方法的印刷的細(xì)微特征縱橫比大于約0.3。細(xì)微涂布器可以是任何已知的模具、印刷頭等以與擠出方法同時(shí)使用。細(xì)微涂布器通常由至少一個(gè)微量流體通道(油墨通過(guò)其流動(dòng))組成。在特定的實(shí)施方式中，細(xì)微涂布器包含一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口，開(kāi)口具有最小50微米的開(kāi)口尺寸。通常，細(xì)微涂布器可以包含任何適合的開(kāi)口以形成細(xì)微特征。通常，非常出乎意料地是，本發(fā)明披露的油墨可以有利地用于擠出方法以印刷細(xì)微特征。如本領(lǐng)域中所常知，增加流動(dòng)性將導(dǎo)致印刷油墨在其被印刷后在重力下下陷和變形。由于這個(gè)原因，常規(guī)印刷技術(shù)(如絲網(wǎng)印刷)使用高觸變性的油墨以減少印刷后下陷，但是所述的油墨在印刷細(xì)微特征時(shí)具有差的流動(dòng)性，尤其是具有高縱橫比的細(xì)微特征。然而，所述的油墨由于上述的堵塞不能有效地用于共擠出印刷技術(shù)中。相應(yīng)地，本發(fā)明披露的油墨和方法實(shí)現(xiàn)了改良的擠出印刷同時(shí)減少了堵塞。特別地是，使用了本發(fā)明的油墨的共擠出方法能印刷具有高縱橫比的細(xì)微特征(不管油墨的流動(dòng)性)，因?yàn)樵诠矓D出中下陷主要扭曲了圍繞功能性油墨的第二油墨(如犧牲材料)，因此將形成細(xì)微特征的功能性油墨相對(duì)地很少地發(fā)生下陷。油墨通過(guò)細(xì)微涂布器擠出到襯底上后，印刷油墨經(jīng)歷后處理以形成細(xì)微特征。后處理可以通過(guò)本領(lǐng)域中已知的任何不同的方法完成。例如，后處理步驟可以包括燒制、干燥、固化、燒結(jié)等等。根據(jù)方法的目的的需要，襯底可以是任何已知的襯底。例如，在實(shí)施方式中，襯底可以是半導(dǎo)體以制備電子儀器。在特定的實(shí)施方式中，襯底可以是太陽(yáng)能電池、燃料電池或一種電化學(xué)電池。例如，特定的應(yīng)用包括用于形成傳導(dǎo)線以制備太陽(yáng)能電池，用于形成等離子顯示板中的障壁(像素分離器)，形成厚膜加熱器的組分、形成燃料電池應(yīng)用中的組分等等。應(yīng)能理解上面披露的和其他的各種特征及功能，或者其替代方式，可以期望地與許多其他不同的系統(tǒng)或應(yīng)用組合。并且，本領(lǐng)域技術(shù)人員可隨后制備各種本發(fā)明的無(wú)法預(yù)料的或無(wú)法預(yù)期的替代方式、修改、變更或改進(jìn)，這些也被包含在權(quán)利要求內(nèi)。具體實(shí)施例方式本發(fā)明引用下面的實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明不應(yīng)被理解為限于實(shí)施例。在下面實(shí)施例中，所有的"份"均為按重量計(jì)份，除非另有指明。各種油墨的流動(dòng)性通過(guò)使它們通過(guò)不銹鋼400目篩濾器并測(cè)量流速的變化來(lái)測(cè)試。圖l示出了該測(cè)試的結(jié)果。發(fā)現(xiàn)2種常規(guī)傳導(dǎo)性油墨(標(biāo)記為現(xiàn)有技術(shù)l和現(xiàn)有技術(shù)2)流動(dòng)性差。使用的具體的常規(guī)傳導(dǎo)性油墨是DuPontPV145和另一商業(yè)購(gòu)買獲得的7DuPont傳導(dǎo)性油墨。相反，發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的油墨流動(dòng)性高。使用的特定的油墨配方是重量計(jì)78.1%的片狀銀粉、重量計(jì)12.3%的二乙基癸二酸、重量計(jì)6.7%的二甘醇丁基醚和重量計(jì)3.0%的EthOCel-45TM。該油墨配方實(shí)現(xiàn)了高流動(dòng)性，使得在流速在恒壓下降低一半之前，通過(guò)400目篩濾器可分送每平方厘米過(guò)濾面積多于20mL的該油墨。測(cè)試了三種測(cè)試油墨的各自堵塞印刷的相應(yīng)程度。一種具有包含50微米乘70微米的開(kāi)口的噴口單擠出印刷頭用來(lái)連續(xù)地印刷數(shù)種類型的含銀油墨。特別地是，測(cè)試的油墨是DuPontPV145、另一商業(yè)購(gòu)買獲得的DuPont傳導(dǎo)性油墨和本發(fā)明的油墨配方，如上所詳述。該測(cè)試顯示本發(fā)明的油墨在實(shí)驗(yàn)期間沒(méi)有經(jīng)歷阻塞，而商業(yè)油墨迅速阻塞。阻塞的程度可通過(guò)由于阻塞導(dǎo)致油墨完全停止流動(dòng)之前可以分送的油墨的重量來(lái)測(cè)量。結(jié)果如表1所示。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>*在分送2.888克的油墨時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)束之前，本發(fā)明的油墨沒(méi)有阻塞。這些結(jié)果表明流動(dòng)性與阻塞的程度直接相關(guān)。在本次單擠出印刷測(cè)試之前，商業(yè)油墨DuPontPV145還進(jìn)行了過(guò)濾以去除任何直徑大于26微米的微粒。盡管該過(guò)濾稍微減少了阻塞，但是過(guò)濾的配方在分送相對(duì)少量的油墨后仍然阻塞。相反，在由于時(shí)間限制結(jié)束該測(cè)試之前，本發(fā)明的油墨未阻塞。權(quán)利要求印刷油墨，其包含功能性材料的微粒，長(zhǎng)鏈聚合物和溶劑；其中在切變速率少于約1s-1下該油墨具有大于約10帕*秒的動(dòng)態(tài)剪切粘度，且當(dāng)流速在恒壓下降低一半之前，通過(guò)400目篩濾器可分送每平方厘米過(guò)濾面積多于20mL的該油墨。2.權(quán)利要求l的油墨，其中功能性材料選自金屬、金屬合金、碳、聚合物、半導(dǎo)體、玻璃、陶瓷及其混合物。3.權(quán)利要求l的油墨，其中該油墨包含按體積計(jì)最多達(dá)40%的該功能性材料的微粒。4.權(quán)利要求1的油墨，其中該功能性材料微粒的中位顆粒大小大于約200納米。5.權(quán)利要求l的油墨，其中該長(zhǎng)鏈聚合物由選自纖維素衍生物、甲基纖維素、乙基纖維素和丙烯酸酯的材料組成。6.印刷細(xì)微特征的方法，其包括通過(guò)細(xì)微涂布器將油墨擠出到襯底上；禾口后處理該油墨以在該襯底上形成細(xì)微特征；其中在切變速率少于約Is—1下該油墨具有大于約10帕*秒的動(dòng)態(tài)剪切粘度，而且當(dāng)流速在恒壓下降低一半之前，通過(guò)400目篩濾器可分送每平方厘米過(guò)濾面積多于20mL的該油墨。7.權(quán)利要求6的方法，其中通過(guò)細(xì)微涂布器將該油墨擠出到襯底上的步驟是單擠出過(guò)程。8.權(quán)利要求6的方法，其中通過(guò)細(xì)微涂布器將該油墨擠出到襯底上的步驟是共擠出過(guò)程。9.權(quán)利要求6的方法，其中該油墨包含功能性材料的微粒，且該功能性材料選自金屬、金屬合金、碳、聚合物、半導(dǎo)體、玻璃、陶瓷及其混合物。10.權(quán)利要求6的方法，其中該油墨包含長(zhǎng)鏈聚合物和溶劑。全文摘要本發(fā)明總體涉及用以生成電極、電池、太陽(yáng)能電池等的細(xì)微特征的油墨。更具體地說(shuō)，在實(shí)施方式中，本發(fā)明涉及易流動(dòng)油墨的組合物，其能在向襯底應(yīng)用該油墨生成細(xì)微特征時(shí)減少堵塞。該油墨特征在于它們的流變學(xué)性質(zhì)，特別是就粘度和流動(dòng)性而言。流動(dòng)性通過(guò)測(cè)量流過(guò)400目篩的量判斷。本發(fā)明還披露了應(yīng)用該易流動(dòng)油墨的方法。該油墨可通過(guò)擠出方法應(yīng)用，尤其是共擠出。油墨的共擠出使得形成具有高縱橫比的細(xì)微特征，而不堵塞共擠出印刷頭。文檔編號(hào)C09D11/08GK101735686SQ200910221808公開(kāi)日2010年6月16日申請(qǐng)日期2009年11月11日優(yōu)先權(quán)日2008年11月18日發(fā)明者斯科特·E·索爾伯格申請(qǐng)人:帕洛阿爾托研究中心公司