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TWI660373B - 具有金屬有機層之多層複合物 - Google Patents

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TWI660373B
TWI660373B TW102140761A TW102140761A TWI660373B TW I660373 B TWI660373 B TW I660373B TW 102140761 A TW102140761 A TW 102140761A TW 102140761 A TW102140761 A TW 102140761A TW I660373 B TWI660373 B TW I660373B
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賀伯特 傅奇斯
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河亨錫
Kerstin Timter
克斯汀 提特
Jeongno Lee
李正隆
Bumjoo Lee
李範珠
Chul Jong Han
韓哲鍾
Seunghyun Lee
李承賢
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Heraeus Precious Metals Gmbh & Co. Kg
德商賀利氏貴金屬公司
Korea Electronics Technology Institute
韓國電子部品研究院
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Abstract

本發明提供一種多層複合物前驅體(2)，其包含：i.基板(4)，其中該基板(4)包含：1.發光有機化合物；2.第一表面(8)；及3.第二表面(10)，其中該第二表面(10)為透明導電層(12)所覆蓋，ii.覆蓋該第一表面(8)之至少一部份之液相(18)，其包含金屬有機化合物，其中該金屬有機化合物包含有機部份，其中該有機部份包含C=O基團；且其中該液相(18)另外包含第一矽化合物，其中該第一矽化合物包含至少一個碳原子及至少一個氮原子。

Description

具有金屬有機層之多層複合物
本發明係關於一種多層複合物前驅體，其包含基板，該基板為液體層所覆蓋，該液體層包含金屬有機化合物及矽化合物；一種製造多層複合物之方法；一種藉由該方法所得到之複合物；及一種具有特定性質之多層複合物。
先前技術中熟知在電子組件中以塗層形式塗覆金屬層。例如，電子、顯示器及能源工業依賴在有機及無機基板上形成導電材料之塗層及圖案來形成電路。生成此等圖案之主要方法係用於大於約100μm之特徵部及薄膜之絲網印刷及用於特徵部尺寸不超過約100μm之特徵部之蝕刻方法。在文件US 6 951 666 B2中，使用絲網印刷法將前驅體組合物沉積於基板上，然後由該前驅體組合物形成導電線。該前驅體組合物包含用於形成導電特徵部之銀及/或銅金屬。將該前驅體組合物沉積於基板上後，加熱該基板以形成導電金屬層。
US 6 951 666 B2主要使用氟化銀化合物或乙酸銀化合物來建立金屬層，其係連同添加劑一起沉積於基板表面上。將金屬化合物及添加劑一起加熱，以在基板上形成金屬層。選擇添加劑以降低在金屬化合物轉化為實質上純金屬時之溫度。
然而，已觀察到，為產生對基板具有良好黏著性之穩定金屬表面，如US 6 951 666 B2之實例中所述使用氟化銀化合物或乙酸銀連同用於降低金屬轉化溫度之添加劑具有一些缺點。例如，氟化銀化合物在加熱期間會產生可破壞其周圍物質(特別係基板)之氟化氫。另一方 面，乙酸銀對光極為敏感。因此，無法以可再現及具成本效益之方式得到穩定的金屬層。此外，銀化合物之黏著性有待提升。
因此，本發明之一目標係減少或甚至克服當前技術之至少一個劣勢。
特定言之，本發明之一目標係提供一種多層複合物前驅體，其顯示用於生成穩定複雜複合物之所有組分，特別係用於電子化合物中。特定言之，本發明之一目標係提供一種多層複合物前驅體，其可輕易地轉化為具有改良性質(特別係改良電氣性質及改良穩定性)之多層複合物。
此外，本發明之一目標係提供一種複合物或多層複合物，其顯示具有改良性質(特別係具有減小的尺寸、減少的表面粗糙度、減少的表面電阻、減小的晶體尺寸或提升的透明度)之導電層。
本發明之另一目標係提供一種複合物或多層複合物，其金屬層對基板之黏著性得到提升。
此外，本發明之一目標係提供一種複合物或多層複合物，其金屬層具有經改良的表面性質(特別係具有更平坦表面)。
此外，本發明之一目標係提供一種複合物或多層複合物，其表面具有經提升的抗靜電性質。
此外，本發明之一目標係提供一種用於製造複合物之簡化方法。
此外，本發明之一目標係提供一種用於製造複合物之具成本效益的方法。
本發明之另一目標係提供一種複合物，其具有應用於電子領域中之有利性質，特別係用於製造電子組件(如OLED、電晶體或觸控螢幕)。電子組件之抗靜電性質尤其有待提升。
另外，本發明之一目標係提供一種電子組件，其具有經改良的 特徵部，特別係具有顯示良好穩定性及良好導電性之導電層。
類別形成獨立請求項之主題內容有助於解決上述目標之至少一者，其中其附屬請求項代表本發明之較佳實施例，其主題內容同樣有助於解決至少一個目標。
本發明係關於一種多層複合物前驅體，其包含：i.基板，其中該基板包含1.發光有機化合物，2.第一表面，及3.第二表面，其中該第二表面為透明導電層所覆蓋，ii.覆蓋該第一表面之至少一部份之液相，其包含金屬有機化合物，其中該金屬有機化合物包含有機部份，其中該有機部份包含C=O基團；且其中該液相另外包含第一矽化合物，其中該第一矽化合物包含至少一個碳原子及至少一個氮原子。
根據本發明之一較佳實施例，該發光有機化合物係不具有聚合結構之有機分子，亦即其不包含三個(較佳五個)或更多個重複單元。此等有機分子較佳係選自由式(I)至(V)化合物組成之群：
其中Ln代表Ce3+、Ce4+、Pr3+、Pr4+、Nd3+、Nd4+、Pm3+、Sm3+、Sm2+、Eu3+、Eu2+、Gd3+、Tb3+、Tb4+、Dy3+、Dy4+、Ho3+、Er3+、Tm3+、Tm2+、Yb3+、Yb2+或Lu3+，R1代表可經取代或未經取代的吡唑基-、三唑基-、雜芳基-、烷 基-、芳基-、烷氧基-、酚根基或醯胺基，或者R5代表R1或H，及R2、R3、R4、R6、R7代表H、鹵素或烴，該烴可包含雜原子，特定言之係烷基-、芳基-或雜芳基。
為減少式(I)或(II)之揮發性，該等化合物的R2至R7可經氟化。
附加地或可選地，該有機化合物可包含式(III)化合物(NC)n M(CNR)m (III)
其中M代表Pt(II)、Rh(I)、Ir(I)、Pd(II)或Au(III)，尤其係Pt(II)或Pd(II)，R代表烴基，其可包含至少一個雜原子，n=0至4，且m=0至4。
較佳地，m=4-n； 或
其中Met代表Ir、Pt、Pd、Ru、Rh、Re或Os，且就Ir、Ru、Rh、Re或Os而言，n=1-3，m=3-n，且就Pt或Pd而言，n=1或2，m=2-n，其中r及s獨立地為0至8(較佳1至5)之正自然數，較佳最多相差2，更佳係相同，其中基團U及V可獨立地選自化學鍵、任何經取代或未經取代的芳族或非芳族多環或單環基團、烷基、-CR'=CR"-、-C≡C-、氮、氧、硫、硒、碲、NR，其中R、R'及R"獨立地選自氫、(雜)烷基及(雜)芳基，其中Ar3係芳族或非芳族部份，其允許形成分別連接基團U及V之化學鍵，及其中T1及T4可獨立地選自-O-、-S-、-NR-、-CRR'-、=CR-、=N-、-N=N-、=N-O-、-O-N=、-NR-O-、-O-NR-、=N-S-、-S-N=、-NR-S-、-S-NR-、-N=CR-、-CR=N、-NR-CR'R"-、-CR'R"-NR-、=N-CRR'-、CRR'-N=、-CR=CR'-，其中R及R'及R"獨立地選自氫、(雜)烷基及(雜)芳基。該等取代基R、R'及R"亦可以得到稠環系統之方式連接。
飽和配位體
係單陰離子配位體，其較佳選自包含乙醯丙酮酸根或其衍生物、2-吡啶基乙酸根(亦稱為吡啶甲酸根)或其衍生物、二新戊醯基甲烷(dipivaloylmethanate)或其衍生物、2-吡啶基甲酸根或其衍生物、2-(4H-[1,2,4]三唑-3-基)吡啶或其衍生物之群。指定及示例性化合物之飽和配位體可相互交換，即使已指出一特定飽和配位體亦然。
根據本發明之另一較佳實施例，該發光有機化合物係含有三個或更多個重複單元之聚合物。此等單元常常係衍生自用於製造該聚合物之單體。該發光聚合物可包含如式(I)至(V)所示之發光部份，其係呈溶解或分散形式或者作為藉由化學鍵及/或物理鍵附接至聚合物之基團。
本發明之多層複合物前驅體包含熟習此項技術者認為適用於本發明情境之基板。該基板較佳係可使該基板為至少一種其他材料(較佳呈層形式)所覆蓋之材料。較佳地，該基板為固體。該基板較佳係可撓性。該基板之材料較佳係選自由玻璃、聚合物、陶瓷、紙、金屬氧化物及金屬組成之群或其至少二者之組合。較佳地，該基板之材料包含聚合物或玻璃。玻璃較佳係選自由鈉鈣玻璃、鉛鹼玻璃、硼矽酸鹽玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、熔融矽石玻璃、無鹼玻璃組成之群或其至少二者之混合物。該聚合物較佳係選自由聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚醯亞胺、聚碳酸酯及聚酯組成之群或其至少二者之組合。較佳地，該聚合物係選自聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚雙馬來醯亞胺(PBMI)、聚苯并咪唑(PBI)、聚噁二唑苯并咪唑(PBO)、聚醯亞胺碸(PISO)及聚甲基丙烯醯亞胺(PMI)之群或其至少二者之混合物。 該基板較佳包含於10至100重量%範圍內，或較佳於20至95重量%範圍內，或較佳於30至90重量%範圍內之聚合物。該基板可具有適用於多層複合物前驅體之任何形式或幾何結構。該基板較佳具有層之形式或幾何結構。該基板之厚度較佳係於0.1至1000μm之範圍內，更佳係於1至500μm之範圍內，或較佳係於1至100μm之範圍內。該基板較佳具有於0.01mm2至1 000 000cm2範圍內，或較佳於0.1mm2至500 000cm2範圍內，或較佳於1mm2至100 000cm2範圍內之面積延伸(areal extension)，其定義為寬度與長度之乘積。根據本發明，該基板包含第一表面及第二表面。該基板之該第一表面及該第二表面較佳設置於該基板之面積延伸上。較佳地，該兩表面係位於該基板之相對側上，若該基板係層狀結構(諸如平板、圓盤或長條)則此為特佳。
該基板包含本發明之發光有機化合物。該基板包含發光有機化合物之表述可意指該發光有機化合物係該基板之一部份或呈兩個個別層之形式。該兩層可間接或直接相連。該發光有機化合物可為可在受電脈衝或電流激活時發光之任何有機化合物。從本發明意義上來說，發光有機化合物係可用以藉助電流激活材料而發光之所有材料。該等發光有機化合物可係發螢光或發磷光。該等發光有機化合物較佳具有於100g/mol至10 000 000g/mol範圍內，或較佳於1000g/mol至5 000 000g/mol範圍內，或較佳於5000g/mol至1 000 000g/mol範圍內之分子量。如上文已提到的，該發光有機化合物可為不具有聚合結構之有機分子(亦即其不包含三個或更多個重複單元)或聚合物。上文已描述不具有聚合結構之發光有機分子之實例。附加地或可選地，該發光有機化合物可為聚合物。較佳地，該發光聚合物係選自由下列組成之群：有機金屬螯合物、苝、紅螢烯、喹哪卓(quinaquidrone)、聚伸苯基、伸乙烯基及聚茀。在多層複合物前驅體之一較佳實施例中，該發光聚合物為聚伸苯基，例如，聚(1,4-伸苯基伸乙烯基)、聚[(1,4-伸苯基- 1,2-二苯基伸乙烯基)]、聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-伸苯基伸乙烯基]或其至少二者之混合物。該基板較佳包含於1至100重量%範圍內，較佳於5至90重量%範圍內，或較佳於10至85重量%範圍內之發光有機化合物，各者係基於該基板之總重量計。
根據本發明，該基板或該層分別包含第一表面及第二表面，其中該第二表面為透明導電層所覆蓋。該透明導電層較佳包含導電材料。該導電材料可為熟習此項技術者已知可用以傳導電流之任何材料。該導電材料可為電導體材料。該導電材料較佳係選自由金屬、金屬氧化物及導電聚合物組成之群或其至少二者之至少一組合。較佳地，該導電材料係選自由氧化銦錫、鈣、鈣化合物、鋇化合物、鋇以及聚吡咯、其衍生物及二者之鹽組成之群；或其至少二者之組合。該透明導電層對可見光區(約380至約750nm)內之光的透明度較佳係於5至98%之範圍內，或較佳於30至95%之範圍內，或較佳於50至95%之範圍內。該透明導電層之厚度較佳係於0.01至10 000μm之範圍內，或較佳於0.05至500μm之範圍內，或較佳於0.1至50μm之範圍內。該導電層較佳覆蓋該基板之於1至100%之範圍內，或較佳於10至100%之範圍內，或較佳於20至100%之範圍內之第二表面，各係基於該基板之第二表面之總面積計。在多層複合物之一較佳實施例中，該基板之第二表面面積之100%為該透明導電層所覆蓋。
該液相可包含熟習此項技術者將用以負載金屬有機化合物及矽化合物之任何液體或固體物質。該液相可包含呈分散液、乳液或溶液之不同化合物或者其混合物。該液相覆蓋該基板之第一表面之至少一部份。該液相較佳覆蓋該基板之於0.1至100%之範圍內，較佳於1至90%之範圍內，或較佳於3至80%之範圍內的第一表面，各者係基於該基板之第一表面之表面積計。較佳地，該液相包含可溶解金屬有機化合物或第一矽化合物之至少一部份之液體。該液相較佳係選自由有機 化合物及無機化合物(較佳為水)組成之群；或其混合物。在該液相包含有機化合物之情形下，該有機化合物較佳係選自由醇、胺、酯、醚、烴、亞碸、碸、磺酸酯、內酯、內醯胺、硝基化合物、腈及油組成之群或其至少二者之組合。此外，該液相較佳包含選自由醇、脂族烴、芳族烴、分支鏈烴、環烯醇、苯、鹵代烴、二醇醚、二醇醚乙酸酯、(例如葉、花、木材、果皮或種子之)精油、穗花油組成之群之有機化合物；或其至少二者之組合。該液相之有機化合物較佳係選自由庚烷、己烷、甲醇、乙醇、丁醇、丙醇、丙酮、γ-丁內酯、N-甲基-2-吡咯啶酮、乙腈、硝基甲烷、三乙胺、二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、環丁碸、碳酸伸乙酯、乙二醇單丁醚、碳酸二甲酯、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇甲醚乙酸酯、迷迭香油、薰衣草油或穗花油、松節油、樟腦油、萊姆油及萜品醇組成之群或其混合物。較佳地，該有機化合物為萜品醇，例如α、β或γ萜品醇或此等異構體之混合物。該液相較佳包含於0.1至99重量%之範圍內，或較佳於1至95重量%之範圍內，或較佳於10至90重量%之範圍內，或較佳於20至80重量%之範圍內之有機化合物，各者係基於該液相之總重量計。
在液相包含無機化合物之情形下，該無機化合物較佳係選自由水、酸及鹼(特別係鹽酸、硝酸、硫酸及鹼溶液)組成之群或其混合物。該液相較佳包含於0.1至99重量%之範圍內，或較佳於1至95重量%之範圍內，或較佳於10至90重量%之範圍內之無機化合物，各者係基於該液相之重量計。
該液相可藉由熟習此項技術者將用來將至少部份流體組分(如該液相)供給於較佳固體基板上之任何方法覆蓋於基板之第一表面上。覆蓋較佳係藉由印刷、鋪設、塗覆、浸漬或浸塗或其組合達成，較佳藉由印刷。根據本發明，至少印刷係覆蓋表面之至少一部份之形式，其中液相係透過裝置形式之輔助施加於基板表面上。此可藉由不同形 式之輔助達成。例如，液相可透過噴嘴或閥門藉由擠壓、噴塗或噴射而施加。液相可藉由塗覆(例如刷塗、輥塗、浸塗或簾幕式塗覆)施加。可選地或附加地，液相可透過輥輪或圓筒施加或印刷。就印刷方法而言，熟知透過輥輪之凹版印刷或透過開口(例如噴嘴或閥門)之噴墨印刷、及透過篩孔之絲網印刷、平版印刷、膠版印刷、移動印刷(tampon printing)及旋轉塗覆。在覆蓋製程期間，可向液相或基板施加壓力。或者，僅利用重力施加液相。在塗覆之情形下，表面期望實質上均勻的覆蓋。然而，在印刷之情形下，在表面覆蓋範圍中形成二維圖案。
噴嘴或閥門可藉由壓電元件或氣動閥操作，因其等常用於噴墨印刷機。此等閥門具有建立可較佳地在壓力下施加至表面之所施加液相之份量的性質。該液相之份量較佳具有於0.1至500nl之範圍內，或較佳於1至100nl之範圍內，或較佳於10至50nl之範圍內之體積。
在凹版印刷方法中，將待覆蓋的表面饋至兩個彼此接觸之輥輪之間。一個輥輪稱為加壓輥輪，而另一輥輪稱為凹版輥輪，因為液相會與其接觸。藉由引導基板位於該等接觸輥輪之間，並使第一表面面向凹版輥輪，可將液相轉移至基板之第一表面。
在絲網印刷方法中，促使液相透過篩孔到達基板表面。此可僅藉由重力或者可選地或附加地藉由使用刮板或刮刀而達成。
使用此等塗覆或覆蓋方法，液相可在基板表面上產生圖案。較佳地，藉由覆蓋製程形成線路或柵格。該等線路可具有於0.01至10 000μm之範圍內，較佳於0.05至1 000μm之範圍內，或較佳於0.1至500μm之範圍內之寬度。柵格之線路可處於如針對該等線路所述之相同範圍內。
液相包含本發明之金屬有機化合物。該液相較佳包含於1至90重量%之範圍內，或較佳於5至85重量%之範圍內，或較佳於10至80重量 %之範圍內之金屬有機化合物，各者係基於該液相之總重量計。該金屬有機化合物較佳包含金屬組分及有機組分。該金屬組分及該有機組分較佳透過離子鍵結或該金屬與至少一種非金屬原子之配位或二者結合。有時亦可能為該金屬與該有機組分間之共價鍵結。
該金屬有機化合物之金屬組分較佳係可傳導電流之材料。該金屬組分較佳包含金屬或半導體材料。該金屬組分較佳係選自由鹼金屬、鹼土金屬、鑭系元素、錒系元素、過渡金屬、半導體金屬及貧金屬組成之群或其至少二者之組合。該金屬組分較佳係選自過渡金屬(特別係銀、金、鉑、鈀、釕、銅、鎳、鈷、鉻、銠、銥及鐵)之群或其至少二者之混合物，其中以銀較佳。
該金屬有機化合物之有機組分較佳包含具有至少一個、至少兩個或更多個碳原子(較佳於2至100個碳原子之範圍內，或較佳於4至50個碳原子之範圍內，或較佳於5至20個碳原子之範圍內)之分子。該有機組分較佳亦包含一個或兩個或更多個非金屬原子。至少一個、兩個或更多個非金屬原子較佳至少與上述金屬中之至少一種金屬配位或較佳形成鍵結。該等非金屬原子較佳係選自氧、氫、硫、氮、磷、矽、鹵素之群或其至少二者之混合物。較佳地，該金屬有機化合物之有機組分包含有機部份，其中該等非金屬原子與至少一個、兩個或更多個碳原子一起建構至少一個有機分子。根據本發明，該有機部份包含C=O基團。除C=O基團以外，該有機部份較佳包含至少兩個碳原子及較佳至少一個如上所述之非金屬原子。
在多層複合物前驅體之一較佳實施例中，該金屬有機組分之有機部份係選自由碳酸根、草酸根、酯、羧酸根、鹵素羧酸根、羥基羧酸根、丙酮酸根及酮酸根組成之群或其至少二者之混合物。例如，該有機部份可選自由乙酸根、丙酸根、丁酸根、乙基丁酸根、特戊酸根、環己烷丁酸根、乙醯丙酮酸根、乙基己酸根、羥基丙酸根、三氟 乙酸根、六氟-2,4-戊二酮酸根及新癸酸根組成之群或其至少二者之混合物。
在多層複合物前驅體之另一較佳實施例中，該金屬有機化合物之有機部份包含乙醯丙酮酸根、新癸酸根或乙基己酸根或其至少二者之混合物。
較佳地，該金屬有機化合物係選自由新癸酸銀、乙基己酸銀、新癸酸鈀及乙基己酸鈀組成之群或其混合物。
此外，該多層複合物可包含選自由硝酸根、亞硝酸根、腈、氧化物、硼酸根、硫酸根、胺、胺基酸、酸醯胺、疊氮化合物及氟硼酸根組成之群或其至少二者之混合物的有機部份。
此外，該液相包含本發明之第一矽化合物。該第一矽化合物包含至少一個碳原子及至少一個氮原子。該第一矽化合物可為包含至少一個碳原子及至少一個氮原子之任何矽化合物，熟習此項技術者將使用其來改良該液相及隨後由其形成之金屬層的性質。該第一矽化合物可使呈金屬層形式之金屬更穩定、更均勻、更光滑或更具導電性。該矽化合物可有助於使金屬有機化合物轉化為金屬之轉化製程成為更快速且更具再現性的製程。該第一矽化合物之另一功能可係增強該金屬層對該金屬層建立於其上之基板的黏著性。該液相較佳包含於0.1至50重量%之範圍內，或較佳於0.5至40重量%之範圍內，或較佳於1至30重量%之範圍內之該第一矽化合物，各者係基於該液相之總重量計。
以如下多層複合物前驅體為較佳，其中該第一矽化合物為具有至少一個或兩個或更多個矽原子、至少一個或兩個或更多個碳原子及至少一個或兩個或更多個氮原子之任何化合物。該第一矽化合物可包含其他原子如氧、硫、磷、氟、氯、溴或其他原子或其至少二者之混合物。較佳地，該第一矽化合物包含至少一個、至少兩個或更多個氧 原子。該第一矽化合物較佳具有式VI結構：(R1)3-Si-R2-N-(R3)2 (VI)
其中R1及R3彼此獨立地代表氫、羥基、O-R基團(其中R為視情況經取代的C1-C20-烷基或C1-C20-氧基烷基)、視情況經取代的C1-C20-烷基或C1-C20-氧基烷基(視情況經1至5個氧原子及/或硫原子及/或磷原子中斷)或共同代表視情況經取代的C1-C20-二氧基伸烷基或C6-C20-二氧基伸芳基，該烷基、氧基烷基、二氧基伸烷基及二氧基伸芳基可為直鏈、分支鏈、環狀及/或二環；R2代表視情況經取代的C1-C20-烷基或C1-C20-氧基烷基(視情況經1至5個氧原子及/或硫原子及/或磷原子中斷)或共同代表視情況經取代的C1-C20-二氧基伸烷基或C6-C20-二氧基伸芳基。
在多層複合物前驅體之另一實施例中，該第一矽化合物係選自由胺基矽烷及胺基氧基矽烷組成之群或其至少二者之混合物。該第一矽化合物較佳係選自由3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-(乙氧基二甲基甲矽烷基)-丙胺、胺基甲基三甲基矽烷及N-(2-胺基乙基)3-胺基丙基三甲氧基矽烷組成之群或其混合物。
在多層複合物前驅體之一較佳實施例中，該液相另外包含一種具有至少兩個矽原子之其他矽化合物，其中該至少兩個矽原子係透過一個氧原子連接。該其他矽化合物可包含其他原子如氧、硫、磷、氟、氯、溴或其他原子或其混合物。較佳地，該其他矽化合物包含至少一個、至少兩個或更多個氧原子。該其他矽化合物較佳具有式(VII)結構：(R1)3-Si-O-Si-(R3)3 (VII)
其中R1及R3彼此獨立地代表氫、羥基、O-R基團(其中R為視情況經取 代的C1-C20-烷基或C1-C20-氧基烷基)、(-Si-O)n基團(其中n為1至20000，或較佳1至1000，或較佳1至100之自然數)、視情況經取代的C1-C20-烷基或C1-C20-氧基烷基(視情況經1至5個氧原子及/或硫原子及/或磷原子中斷)，或共同代表視情況經取代的C1-C20-二氧基伸烷基或C6-C20-二氧基伸芳基，該烷基、氧基烷基、二氧基伸烷基及二氧基伸芳基可為直鏈、分支鏈、環狀及/或二環；以如下多層複合物前驅體為較佳，其中該其他矽化合物係選自由矽氧烷或聚矽氧烷或其混合物組成之群。矽氧烷可選自由六甲基二矽氧烷、八甲基三矽氧烷、十甲基四矽氧烷、六甲基環三矽氧烷、八甲基環四矽氧烷、十甲基環五矽氧烷組成之群或其至少二者之混合物。聚矽氧烷可選自由聚二甲基矽氧烷、聚二乙基矽氧烷、聚二丁基矽氧烷、聚丙基矽氧烷、聚戊基矽氧烷及聚二苯基矽氧烷組成之群或其至少二者之混合物。該等聚矽氧烷較佳具有於100至1 000 000g/mol之範圍內，或較佳於500至100 000g/mol之範圍內，或較佳於1 000至500 000g/mol之範圍內之分子量。
該液相包含於0.1至50重量%之範圍內，或較佳於0.5至40重量%之範圍內，或較佳於1至30重量%之範圍內之該其他矽化合物，各者係基於該液相之總重量計。
根據多層複合物前驅體之一較佳實施例，該液相包含基於該液相之總重量計於0.1至50重量%之範圍內之該第一矽化合物或該其他矽化合物或二者。
在根據本發明之一多層複合物前驅體實施例中，該金屬有機化合物較佳轉化為金屬，其中該經轉化金屬之有機部份含量小於10重量%，較佳小於8重量%，或較佳小於5重量%，各者係基於該金屬之總重量計。有時，該金屬層可包含於0.1至10重量%之範圍內，或較佳於0.1至8重量%之範圍內，或較佳於0.1至5重量%之範圍內之有機部 份，各者係基於該金屬之總重量計。該金屬有機化合物之轉化較佳係藉由加熱至少該液相，較佳該整個多層複合物前驅體來達成。
金屬有機化合物轉化為金屬之溫度(亦稱為轉化溫度)係取決於不同因素。例如，轉化溫度取決於該液相之組成。其亦可取決於周圍條件，如壓力、濕度或光強度(其可為IR、合成光或日光)。該加熱較佳可藉由選自由照射電磁波及對流或其組合組成之群之方法來達成。該照射較佳可藉由燈(例如準分子燈、閃光燈、UV-或紅外線燈)提供。該對流較佳可藉由熱流體(例如熱空氣或熱液體)提供給液相。較佳地，該多層複合物前驅體係與該液相一起在經電加熱的箱中加熱。該箱中之流體可選自由空氣、氮氣及惰性氣體組成之群或其至少二者之混合物。該液相較佳經加熱至於100至250℃之範圍內，或較佳於110至200℃之範圍內，或較佳於120至180℃之範圍內之溫度。藉由將該液相加熱至於此等範圍內之溫度，該金屬有機化合物較佳地改變其組成。於組成改變後，該液相較佳地轉變成金屬層。該金屬層可包含至少50重量%，較佳至少70重量%，或較佳至少90重量%的金屬，各者係基於該金屬層之總重量計。此外，該金屬層較佳可包含於5至90重量%之範圍內，較佳於10至80重量%之範圍內，或較佳於15至60重量%之範圍內之金屬，各者係基於該金屬層之總重量計。該金屬層之其他可能性質及組成結合下文多層複合物及複合物來描述。該等性質及組成亦可適用於結合多層複合物前驅體所描述之金屬層。
在多層複合物前驅體之一較佳實施例中，該液相另外包含選自由下列組成之群之組分：M1.選自由下列組成之群之有機化合物：醇、有機酸、胺、二胺、酯、醚、酮、聚矽氧、磺酸酯及聚合物或其至少二者之混合物；M2.選自由下列組成之群之無機化合物：水、矽烷、無機酯、陶瓷、玻璃、聚合物及金屬或其混合物； 或其混合物。
該等添加劑M1或M2較佳係由熟習此項技術者選擇，以致(例如)當將液相用於覆蓋基板之至少一部份時對該液相之行為及可加工性達成至少一個正面效果。該等組分M1或M2之總含量較佳係於0.1至50重量%之範圍內，較佳於0.1至30重量%之範圍內，或較佳於0.1至10重量%之範圍內，各者係基於該液相之總重量計。該液相中之水含量較佳係於0.01至40重量%之範圍內，較佳於0.1至20重量%之範圍內，或較佳於0.1至10重量%之範圍內，各者係基於該液相之總重量計。
該有機化合物M1較佳係選自由烷醇、芳族醇、一級胺、二級胺、三級胺、四級胺、烷基胺及芳族胺、醚、聚醚、酮、羧酸、鹼性磺酸酯、環狀磺酸酯、芳族磺酸酯及聚合物組成之群或其混合物。有機化合物M1組分之實例為甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、己醇、庚醇、癸醇、甲胺、二甲胺、三甲胺、苯胺(如單-、二-或三苯胺)、二甲醚、乙醚、聚伸乙基醚、聚伸丙基醚、丙酮、丁酮、2-戊酮、甲酸、乙酸、草酸、苯六甲酸、甲磺酸酯、乙磺酸酯、丙磺酸酯、三氟甲磺酸酯、對甲苯磺酸酯、苯磺酸酯及針對基板所列舉的任何聚合物或其至少二者之混合物。該液相中任一M2組分之含量較佳係於0.01至40重量%之範圍內，較佳於0.1至20重量%之範圍內，或較佳於0.1至10重量%之範圍內，各者係基於該液相之總重量計。
該無機化合物M2較佳係選自由水、磷酸酯、硫酸酯、硝酸酯、硼酸酯、包含BeO、ZrO、Fe2O3、Al2O3或矽酸鹽(如長石)之陶瓷、氮氧化鋁、矽石、聚矽氮烷及聚矽氧烷組成之群或其至少二者之混合物。該液相中任一M3組分之含量較佳係於0.01至40重量%之範圍內，較佳於0.1至20重量%之範圍內，或較佳於0.1至10重量%之範圍內，各者係基於該液相之總重量計。
一些屬於群組M1或M2之化合物(如羧酸)具有維持金屬有機化合 物在液相中之穩定性之能力。此外，醇或羧酸或其他溶劑可降低液相之表面張力，從而支持液相對基板之可塗覆性。
以如下多層複合物前驅體為較佳，其中金屬有機化合物包含選自由銀、金、鉑及鈀組成之群之金屬或其至少兩者。
在多層複合物前驅體之一較佳實施例中，該金屬有機化合物包含銀。該金屬有機化合物更佳包含於10至100重量%之範圍內，或較佳於20至90重量%之範圍內，或較佳於30至80重量%之範圍內之銀作為金屬，各者係基於該金屬有機化合物中之金屬總重量計。此外，該金屬有機化合物較佳包含乙醯丙酮酸銀、新癸酸銀或乙基己酸銀或其至少二者之混合物。該金屬有機化合物更佳包含於10至100重量%之範圍內，或較佳於20至90重量%之範圍內，或較佳於30至80重量%之範圍內之乙醯丙酮酸銀、新癸酸銀或乙基己酸銀或其至少二者之混合物，各者係基於該金屬有機化合物之總重量計。
在另一實施例中，該金屬有機化合物較佳包含一種選自由釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑及金組成之群之其他金屬或其至少二者之混合物。該金屬有機化合物所包含之其他金屬較佳為鈀或鉑。較佳地，該金屬有機化合物包含此等其他金屬中之一者、二者或更多者，各者係於0.1至30重量%之範圍內，或較佳於1至20重量%之範圍內，或較佳於1至10重量%之範圍內，各值係基於該金屬有機化合物之金屬重量計。
添加該其他金屬作為該金屬有機化合物之一部份可使經加熱或燒結的金屬層對氧化作用穩定。此外，該其他金屬可壓制可能的電池效應，在該情形下，該金屬層之部份未為任何其他層所覆蓋。
以如下多層複合物前驅體為較佳，其中該液相具有於0.1至5000μm之範圍內，或較佳於0.5至3000μm之範圍內，或較佳於1至50μm之範圍內之厚度。於在100至500℃之範圍內之溫度下加熱該液相以得 到金屬層後，該金屬層可具有於0.001至50μm之範圍內，較佳於0.01至30μm之範圍內，或較佳於0.05至30μm之範圍內之厚度。該金屬層之寬度較佳係於1至500μm之範圍內，或較佳於3至200μm之範圍內，或較佳於5至100μm之範圍內。
較佳的多層複合物前驅體實施例為，其中該液相具有於100至50000mPa*s之範圍內，或較佳於500至10000mPa*s之範圍內，或較佳於1000至5000mPa*s之範圍內之黏度。
多層複合物前驅體之另一較佳實施例為，其中該基板包含選自由陶瓷、聚合物、玻璃及金屬組成之群之組分或其組合。陶瓷材料一般為無機非金屬材料，通常為結晶氧化物、氮化物或碳化物材料。該陶瓷較佳包含至少一種選自由矽、硼、碳、鋁、鎢及鈹組成之群之元素或其至少二者之混合物。非結晶陶瓷通常稱為玻璃。該金屬較佳係選自由鈦、銀、金、鋁、鈀、鉑、銅、鐵及鎳組成之群或其至少二者之混合物。
本發明之另一態樣係關於一種製備複合物之方法，其包括以下步驟：
a)提供基板，其中該基板包含1.發光有機化合物，2.第一表面及3.第二表面，其中該第二表面為透明導電層所覆蓋，b)將液相塗覆於該第一表面之至少一部份上，以便得到複合物前驅體，其中該液相包含金屬有機化合物，且其中該液相另外包含第一矽化合物，其中該矽化合物包含至少一個碳原子及至少一個氮原子。
c)在100至250℃範圍內之溫度下處理該複合物前驅體，以便得到該複合物； 其中該金屬有機化合物包含有機部份，其中該有機部份包含C=O基團。
除非下文中另有定義，否則用以提供根據本發明方法之複合物之組分及化合物所需之性質係如上文關於多層複合物前驅體之描述及定義。
在用於製備複合物之方法之第一步驟中，提供基板。該基板可藉由容許實現該方法之其他步驟b)及c)之任何方式提供。提供基板之方式之實例可選自由鋪設、解開及展開基板組成之群或其至少二者之組合。該基板可以確保可接近該基板之第一表面以將液相施加至該基板上之任何方式提供。該基板之材料及性質可與上文業已針對多層複合物前驅體所述者相同。該基板較佳為可撓性。該基板之第二表面較佳為透明導電層所覆蓋。該透明導電層可具有如上文業已針對多層複合物前驅體之透明導電層所述者之性質。在用於製備複合物之方法之一較佳實施例中，該基板之第二表面之面積為包含氧化銦錫或導電聚合物之層所覆蓋，其中覆蓋面積係於該第二表面之總面積之50至100%之範圍內，或較佳於60至100%之範圍內或較佳於70至100%之範圍內。該基板在於本發明方法之步驟a)中提供之前較佳係儲存在輥輪或盤管上。在該方法之一尤佳實施例中，該基板係藉由輥對輥(roll to roll)轉移而提供。為輥對輥地轉移該基板，可將該基板提供於第一輥輪上，其中將該基板之鬆散末端固定至第二輥輪。藉由此將該基板固定在兩個輥輪之間，本發明方法之下一步驟可接近該基板之至少一個表面。該可接近表面較佳為該基板之第一表面。該基板在該方法之至少一個步驟期間之可接近表面較佳係於1mm2至1000m2之範圍內，或較佳於10mm2至500m2之範圍內，或較佳於1cm2至100m2之範圍內。該基板之可接近表面係根據本發明定義為實際上用於本發明方法之其中一步驟之表面範圍。例如，經定義為該方法之步驟b)可接近之 表面係在施加液相之時實際上與該液相接觸之表面。
該基板包含本發明之發光有機化合物。發光有機化合物已針對多層複合物前驅體作描述。此等化合物亦可用於製備本發明複合物之方法中。
在用於製備本發明複合物之方法之第二步驟b)中，將液相施加至該基板之第一表面之至少一部份，以得到(例如)如上所述的複合物前驅體。該液相可呈現上文針對多層複合物前驅體所述之任何組分或性質。該液相至少包含金屬有機化合物及第一矽化合物。關於第一矽化合物、其性質、範圍及其他細節，請參考上文已在多層複合物前驅體之情況中所提及的內容。
施加液相可藉由適用於施加液體至固體材料之任何方式實現，如同針對基板之第一表面之情形。覆蓋較佳係藉由印刷、鋪設、塗覆、浸漬或浸塗或其組合實現，較佳係藉由印刷。根據本發明，至少印刷係覆蓋表面之至少一部份之形式，其中液相係透過裝置形式之輔助施加於基板表面上。如上所述，已知的施加方法係彼等以壓力將液相施加至表面之方法或使用重力將液體施加至表面之方法。在將液體施加至表面時施加壓力之方法為(例如)某些印刷方法，尤其係如噴墨印刷、絲網印刷、平版印刷、移動印刷或凹版印刷。不使用壓力來施加液體之方法可係將基板浸於液體浴中，或藉由將液體滴落於基板表面上。亦有在將液體施加至表面時不使用壓力之印刷方法。在用於製備複合物或複合物前驅體之方法之一較佳實施例中，使用凹版印刷或絲網印刷法將液相施加至基板之第一表面。
在凹版印刷法(亦稱為輥對輥(R2R)法)中，液相係藉由引導凹版輥輪之表面通過液相浴而被吸入凹版輥輪之凹版印刷圖像中。然後，藉由引導基板之第一表面通過由凹版輥輪與加壓輥輪所建立之間隙而使其與凹版輥輪之表面接觸。藉由以相反方向旋轉輥輪，該基板受壓 通過該間隙，且液體覆蓋與液相接觸之基板表面。較佳地，該凹版輥輪提供柵格圖案，更佳為正方形圖案；然而，其可提供任何其他形態，如長方形、圓形、橢圓形或其組合。該凹版輥輪之柵格尺寸較佳係於0.01至10 000μm之範圍內，較佳於0.05至1 000μm之範圍內，或較佳於0.1至500μm之範圍內。
在替代性絲網印刷法中，液相係藉由刮板強壓通過篩孔至基板上。該篩孔可係部份經覆蓋或封閉且部份開放，藉此開放區域可界定印刷圖案。該篩孔之幾何形狀較佳係正方形；然而，其可提供任何其他形態，如長方形、圓形、橢圓形或其組合。該篩孔可具有於1.0至1000μm之範圍內，較佳於5至500μm之範圍內，或較佳於10至100μm之範圍內之篩孔寬度。
在將液相施加至基板之第一表面之步驟b)後，該液相將顯示與施加方法之圖案類似之圖案。例如，就凹版印刷或絲網印刷法而言，該液相將顯示凹版印刷之凹版輥輪之圖案或絲網印刷篩網之篩孔圖案。在兩種情形(凹版印刷及絲網印刷)下，施加至表面之液相之圖案均顯示柵格尺寸。凹版印刷或絲網印刷後經圖案化的液相之柵格尺寸較佳係於0.01至1000μm之範圍內，較佳於0.05至500μm之範圍內，或較佳於0.1至100μm之範圍內。
本發明方法之第三步驟c)係在於100至250℃之範圍內，較佳於100至220℃之範圍內，或較佳於100至180℃之範圍內，或較佳於100至150℃之範圍內之溫度下處理該複合物。將該溫度施加至複合物前驅體以將金屬有機化合物轉化為金屬，進而得到金屬層。在步驟c)後，該複合物較佳包含金屬層。較佳將溫度維持得儘可能低，以防止破壞基板或該複合物前驅體之任何其他層。特別在使用聚合物作為基板時，將溫度維持在低於基板之熔點或軟化溫度可係有用的。金屬有機化合物轉化為金屬之溫度可受金屬有機化合物之有機部份及液相之 其他組分之選擇影響。此外，金屬層之結合至基板可受液相組分之選擇影響。已發現，藉由將至少一種矽化合物添加至液相可增強金屬層對基板之結合。與不包含第一矽化合物的相同金屬有機化合物之結合相比，藉由加熱具有第一矽化合物之液相而得到的金屬層之結合可增強於1.5至10倍之範圍內，較佳於2至8倍之範圍內，或較佳於2.5至7倍之範圍內。藉由實施SAICAS測試可檢驗金屬層之結合強度，下文測試部份將對該測試作詳細描述。
在100至250℃範圍內之溫度下處理複合物前驅體可藉由已知用於此等材料之溫度處理之任何方式達成。較佳地，該溫度係藉由對流烘箱施加。亦可藉由使用熱空氣、照射或熱流體或其組合達成溫度施加。於加熱多層複合物前驅體以得到多層複合物後，矽化合物仍可為該金屬層之一部份。或者，可將一部份或全部的矽化合物轉化為不同的矽化合物。該金屬層之矽化合物含量較佳與添加至液相之矽化合物相同。較佳地，該金屬層中之矽化合物含量基於該金屬層之總重量計係於0.1至50%之範圍內，或較佳於1至20%之範圍內，或較佳於5至10%之範圍內。
在該方法之一較佳實施例中，金屬有機組分之有機部份係選自由碳酸根、草酸根、酯、羧酸根、鹵素羧酸根、羥基羧酸根、丙酮酸根及酮酸根組成之群或其至少二者之混合物。上文針對多層複合物前驅體描述的此等材料之組成及性質之細節亦適用於本發明方法。
在該方法之另一較佳實施例中，該金屬有機化合物之有機部份包含乙醯丙酮酸根或新癸酸根或乙基己酸根或其至少二者之混合物。
較佳地，該金屬有機化合物係選自由新癸酸銀、乙基己酸銀、新癸酸鈀及乙基己酸鈀組成之群或其混合物。
此外，第一矽化合物較佳係選自由胺基矽烷及胺基氧基矽烷組成之群或其至少二者之混合物。該第一矽化合物較佳係選自由3-胺基 丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-(乙氧基二甲基甲矽烷基)-丙胺、胺基甲基三甲基矽烷及N-(2-胺基乙基)3-胺基丙基三甲氧基矽烷組成之群或其至少二者之混合物。
在一較佳方法中，液相包含一種具有至少兩個矽原子之其他矽化合物，其中該至少兩個矽原子係透過一個氧原子連接。較佳將該其他矽化合物添加至液相中以提升該液相之可加工性。該其他矽化合物可(例如)充當消泡組分。
在該方法之另一較佳實施例中，該其他矽化合物係選自由矽氧烷或聚矽氧烷組成之群或其混合物。
就該其他矽化合物、其性質、範圍及其他細節而言，請參考上文已在多層複合物前驅體之內容中提及者。
在該方法之另一較佳實施例中，該第一矽化合物或該其他矽化合物或二者在液相中之含量係於0.1至50重量%之範圍內，或較佳於0.5至40重量%之範圍內，或較佳於1至30重量%之範圍內，各者係基於該液相之總重量計。
此外，在本發明方法之一實施例中，較佳將金屬有機化合物轉化為金屬，其中該金屬之有機部份含量係低於10重量%，較佳於0.1至10重量%之範圍內，或較佳於0.1至5重量%之範圍內，各者係基於該金屬之重量計。
在該方法之另一較佳實施例中，該液相另外包含選自由下列組成之群之組分：M1.選自由下列組成之群之有機化合物：醇、有機酸、胺、二胺、酯、醚、酮、聚矽氧、磺酸酯及聚合物或其至少二者之混合物；M2.選自由下列組成之群之無機化合物：水、矽烷、無機酯、陶瓷、玻璃、聚合物及金屬或其至少二者之混合物；或其混合物。
如上文已在多層複合物前驅體之情況中提及之化合物、其性質、範圍及其他細節亦適用於該方法之組分M1或M2。
此外，以其中金屬有機化合物包含選自由銀、金、鉑及鈀或其至少二者組成之群之金屬之方法為較佳。此外，在該方法之一較佳實施例中，該金屬有機化合物包含銀。
在該方法之另一較佳實施例中，該複合物包含金屬層，其中該金屬層在步驟(c)後具有於0.01至10μm之範圍內，或較佳於0.05至8μm之範圍內，或較佳於0.1至1μm之範圍內之厚度。
此外，以其中液相具有於100至50000mPa*s之範圍內，或較佳於500至10000mPa*s之範圍內，或較佳於1000至5000mPa*s之範圍內之黏度之方法為較佳。
在該方法之一較佳實施例中，該基板包含選自由陶瓷、聚合物、玻璃及金屬組成之群之組分或其至少二者之組合。
在本發明之另一態樣中，提供一種可根據上述方法及方法實施例得到之複合物。
此外，本發明之一態樣係一種多層複合物，其包含：i.基板，及ii.金屬層；其中該金屬層具有以下至少一種性質或全部性質：P1.於0.1nm至1000nm之範圍內，較佳於0.25至700nm之範圍內，及更佳於0.5至500nm之範圍內之表面粗糙度；P2.於1 x 10-6Ω．cm至1 x 10-3Ω．cm之範圍內，較佳於1.5 x 10-6Ω．cm至1 x 10-4Ω．cm之範圍內，或較佳於2 x 10-6Ω．cm至1 x 10-5Ω．cm之範圍內之電阻率；P3.於1nm至10μm之範圍內，較佳於5nm至5μm之範圍內及更佳於10nm至2.5μm之範圍內之晶體尺寸；或 P4.於0.001至50μm之範圍內，較佳於0.005至25μm之範圍內及更佳於0.007至20μm之範圍內之厚度。
金屬層表面之粗糙度可藉由原子力顯微鏡(AFM)測量。金屬層之表面電阻率可藉由四點探針電阻率測量法測量。金屬層之晶體尺寸及厚度可藉由掃描電子顯微鏡(SEM)測量。實施此等方法之方式描述在下文測試方法部份中。上述性質之較佳組合為：P1、P2、P3，或P2、P3、P4，或P1、P3、P4，或P1、P2、P4，或P1、P2、P3，或P1、P2，或P2、P3，或P3、P4，或P1、P4，或P2、P4，或P1、P3。
基板之材料及性質可與上文已針對多層複合物前驅體之基板所述者相同。金屬層之材料亦可為彼等上文針對前驅體之金屬層所述者。金屬層複合物可藉由用於製備上述複合物之方法製得。若多層複合物係以已描述的用於製備複合物之方法加工，則金屬層可包含至少一種範圍與添加至液相者相同的矽化合物。
本發明之另一態樣係一種包含根據已描述的複合物實施例之複合物之電子組件。
在電子組件之一較佳實施例中，該電子組件係選自由有機發光二極體(OLED)、電晶體及觸控螢幕組成之群。藉由複合物與不同電子組件之組合，可提升整個電子組件之穩健性及壽命。
自(例如)本發明實施例之以下描述並參考附圖當可明白本發明之以上及其他特徵及優勢。特定特徵可在此藉由本身或彼此組合之若干者達成。本發明並不受該等實施例實例之限制。該等實施例實例係以圖式形式顯示在該等圖中。在本說明書中，個別圖中之相同參考符號表示相同元件或相同功能或在其功能上彼此相當。
測試方法
表面電阻率之測定
電阻率係材料之基本性質。為測量一層之電阻率，使該層之矩 形或立方體部份與位於該矩形或立方體之兩相對末端處的兩個電接點接觸。藉由將已知電壓V[V]施加至該等接點，測量電流I[A]，並得知該層之受測試部份之長度L[cm]、寬度W[cm]及厚度T[cm]，則可利用歐姆(Ohm's)定律R=V/I[ohm]計算出以[Ω．cm]表示之電阻率R*(T*W)/L。若未另行指明，則電阻率係藉由在待分析層之相對末端處使用接觸面積為1 * 1mm之銅接點測得。將於0.01至1V範圍內之已知電壓施加至該等接點，並透過安培計測得電流。該測量係在室溫、常壓及50%之相對濕度下進行。
薄片電阻之測定
為測量本發明多層複合物前驅體或多層複合物之薄片電阻，使用AiT Co.,Ltd.公司的裝置「CMT-SR 3000」。應用4點測量原理進行測量。因此，兩個呈大頭針形式之外部探針施加恒定電流，且兩個內部探針測量矩形探針上之電壓。薄片電阻係藉由歐姆定律使用方程式(表面電阻=R*W/L[Ω/sq])得出，以歐姆/平方計。
由於薄片電阻可受摻雜物濃度影響，故複合物前驅體或複合物從外側至內側之電阻率可不同。為測定平均薄片電阻，該測量通常係在複合物前驅體或複合物之25個均勻分佈點上進行，其中該等點彼此間之距離全部相等。
在溫度為23±1℃之空調房內，使所有設備及材料在進行測量前平衡至23℃之溫度。為進行測量，使「CMT-SR 3000」配備具有尖銳頂端之4點測量頭，以便穿透金屬層上之層，如抗反射及/或鈍化層。向4個探針施加10mA電流，歷時3秒。使併入該4個探針之測量頭接觸非金屬化晶圓材料，並開始測量電壓。電壓係藉由測量範圍為0V至2000mV之數位電壓表(DVM)測量。於在該晶圓上測量25個均勻分佈的點後，計算出平均薄片電阻，以歐姆/平方計。
該四個探針之針間距為25密耳~50密耳，其中：
- 針負荷：10公克/針~250公克/針，較佳約20公克/針。
- 針半徑：12.5微米~500微米(經拋光的2μ鑽石)，較佳100微米
- 公差：±0.01mm
- 針體：固體碳化鎢φ0.40mm
測量時間為3±1秒/點。
SAICAS測試
SAICAS測試係一種可藉由測量切割刀片之水平(Fh)及垂直(Fv)切割力以及深度(d)來評估剝離強度及因此評估沿膜與基板間之界面之黏著力之方法。該由結晶鑽石及氮化硼製成之刀片具有約1mm之寬度。該刀片之尖端係由兩個互成角度之臂形成。該兩臂跨越該刀片之該兩臂之約60°角，終止於尖端。在塗覆期間，該刀片朝向表面之角度為約10°，且朝向垂直於該表面之角度為約20°。該刀片首先切入由該複合物或複合物前驅體之與基板相對之最外層構成之材料(例如膜)。該切割具有在500μm之距離上1μm之斜度。切割時之機械強度係藉由測量剪切力而測得，以Mpa計。力Fh及Fv在刀片到達兩層之間(例如最外層與後續層之間)之界面時劇烈變化。在兩層之間之各界面處，刀片移動由切割變成剝離模式。在剝離模式中，上層之表面被剝離。用以剝離該層之能量係兩層在界面處之相互黏著力之量度。黏著強度係藉由使用刀片寬度及測量剪切力而測得，以kN/m計。在剝離模式中，Fh及Fv亦維持不變。Fh被視為最外層與後續層之間之剝離力。藉由此方法可評估厚度於1至1000μm範圍內之層。
交叉切割測試
ISO 2409：2007描述一種用於評估在將直角格子圖案切割入塗層(例如層)中，從而穿透基板時，塗料塗層(相當於本發明之複合物層或複合物前驅體層)對自基板分離之阻力之測試方法。由此實驗測試步驟測得的性質尤其取決於塗層或層對先前層或基板之黏著性的因素。 然而，此步驟不應視為測量黏著力之方式。
該所述方法可用作合格/不合格測試或在適宜情形下用作六步分類測試。當應用至多塗層或多層系統時，可評估塗層、複合物前驅體或複合物之個別層彼此分離之阻力。
該測試可在製成物品及/或特製試件上進行。
該方法不適用於總厚度超過250微米的塗層或紋理化塗層。
2D表面輪廓儀
為建立2D表面輪廓，使用KLA-Tencor Corp.公司之P-16+。若未另行指明，則此處所述方法適用於所有2D表面輪廓實例。藉由此輪廓儀，可在兩方向上以至多0.1nm範圍內之解析度建立複合物或複合物前驅體表面之二維(2D)結構。為測量樣品表面之2D結構，將該樣品置於可撓性平板上。在室溫下，以20μm至1mm之衝程範圍，以2至100μm之速度範圍掃描該表面。
3D表面輪廓儀
為建立三維(3D)表面輪廓，使用SNU Precision Co.,Ltd.公司之SIS-2000。若未另行指明，則此處所述方法適用於所有3D表面輪廓實例。藉由此輪廓儀，可在每個方向上以至多0.1nm範圍內之解析度建立複合物或複合物前驅體表面之3D結構。為測量樣品表面之3D結構，將該樣品置於基板上。在室溫下，藉由增強相掃描干涉儀掃描該表面，掃描範圍為30 * 30μm至100 * 100μm，速度為10μm/sec。
原子力顯微法(AFM)
為建立原子力顯微圖像，使用Nano Focus Inc.公司之n-Tracer。若未另行指明，則此處所述方法適用於所有AFM掃描實例。所用n-Tracer之光學器件提供於500μm * 500μm範圍內之視野，放大率為500倍，解析度為大約1μm。使用白色LED光源。所探測樣品之尺寸範圍可為：直徑<40mm，高度<10mm。掃描儀範圍為：xy掃描係 於30 * 30μm至80 * 80μm之範圍內，及z掃描範圍為約6μm。表面通常係在室溫下以AFM尖端進行掃描。
掃描電子顯微法(SEM)
為建立掃描電子顯微法，使用Hitachi High Technology America,Inc.公司之S-4800 II場發射SEM。若未另行指明，則此處所述方法適用於所有SEM掃描實例。SEM裝置之解析度係於1至2nm之範圍內。藉由SEM以x500至x100000之倍率範圍觀察表面之微結構。
實例：
1.金屬有機化合物之製備
1.1.本發明金屬有機化合物之製備實例1
在玻璃燒杯中，在約30分鐘內自室溫加熱至70℃下，將65.8g(233mmol)新癸酸銀(Heraeus Holding GmbH)(其中銀含量為約38重量%)溶解於31.8g萜品醇中。冷卻至室溫後，添加1.0g Byk 065及1.0g 3-胺基丙基三乙氧基矽烷(由Sigma-Aldrich Co.LLC供應)。藉由三次通過具有三個陶瓷輥輪之三輥磨Exakt E80(來自EXAKT Advanced Technologies GmbH)使該混合物均質化。第一與第二輥輪間之距離為45μm。第二與第三輥輪間之距離為15μm。第一輥輪係以50rpm之速度運轉。第三輥輪係以150rpm之速度運轉。
該糊料係可絲網印刷，且可藉由以適宜溶劑(如任何萜品醇或松節油)稀釋為於10至90體積%之範圍內，較佳於40至60體積%之範圍內，來調整至其他塗覆方法，例如凹版印刷。在本實例中，該糊料係藉由萜品醇稀釋至50體積%之含量。
1.2.本發明金屬有機化合物之製備實例2
在玻璃燒杯中，在約30分鐘內自室溫加熱至70℃下，將65.8g(233mmol)新癸酸銀(Heraeus Holding GmbH)(其中銀含量為約38重量%)溶解於34.2g萜品醇中。冷卻至室溫後，藉由使用如針對實例1.1. 中之三輥磨所提供之相同輥輪參數三次通過三輥磨Exakt E80(來自EXAKT Advanced Technologies GmbH)使該混合物均質化。
該糊料係可絲網印刷，且可藉由以適宜溶劑(如任何萜品醇或松節油)稀釋為於10至90體積%之範圍內，較佳於40至60體積%之範圍內，來調整至其他塗覆方法，例如凹版印刷。在本實例中，該糊料係藉由萜品醇稀釋至50體積%之含量。
1.3.先前技術金屬有機化合物之製備實例3
在玻璃燒杯中，在室溫下以抹刀預混合13.2g(47mmol)新癸酸銀(Heraeus Holding GmbH)(其中銀含量為約38重量%)、49.0g(237mmol)乙醯丙酮酸銀(由Sigma-Aldrich Co.LLC供應)及37.8g萜品醇(呈任何比例之α-、β-及γ-萜品醇之混合物)。藉由使用如針對實例1.1.中之三輥磨所提供之相同輥輪參數四次通過三輥磨Exakt E80(來自EXAKT Advanced Technologies GmbH)使該混合物均質化。藉由使該混合物均質化，達到低於5μm之晶粒尺寸。較佳地，該晶粒尺寸係於1至10μm之範圍內，較佳於1至5μm之範圍內。
該糊料係可絲網印刷，且可藉由以適宜溶劑(如任何萜品醇或松節油)稀釋為於5至30體積%之範圍內，較佳於10至20體積%之範圍內，來調整至其他塗覆方法，例如凹版印刷。在本實例中，該糊料係藉由萜品醇稀釋至10體積%之含量。
2.提供多層複合物
2.1.複合物實例1-旋轉塗覆
在本實例中，藉由旋轉塗覆將兩種根據製備實例1.1製得之不同金屬有機化合物置於基板上，以得到本發明複合物。此方法之材料及條件概述於表1中。在第一步驟中，在來自韓國FNS公司之超聲波清洗機中之異丙醇(IPA)中及韓國FNS公司之超聲波清洗機設備中之去離子水(DI)中清洗基板(此處為150nm氧化銦錫層於玻璃基板上，厚度 為500μm，且尺寸為50*50mm(來自Geomatech))10分鐘。在兩種情形下，旋轉塗覆條件均為：在第一塗覆步驟中，加速5秒至500轉/分鐘(RPM)之速度。在第二塗覆步驟中，加速5秒至7000RPM之速度。藉由在室溫下將該等經塗覆的基板置於平臺上10分鐘來整平。使該等經旋轉塗覆的基板在室溫下冷卻5分鐘。於該等基板冷卻後，使其等在如表1中所示之不同溫度下固化。得到具有金屬有機化合物/ITO/玻璃層之複合物，其不包含第一或第二矽。
針對該兩種不同複合物1a及2a之每一者，研究五個實例。該等研究之結果匯總於表2。表2中之電阻率結果係根據4點探針測試得到。厚度係根據如上文測試方法部份中所述之2D表面輪廓儀測得。
2.2.複合物實例2-印刷
在另一實驗中，藉由應用凹版式平版法進行印刷。藉由凹版式 平版法將根據製備實例1.1製得並具有表3中所給定組分之液相施加至ITO玻璃表面上。在常壓、室溫及40至60%相對濕度下使用金屬凹版輥輪。其他印刷條件描述於表3中。該印刷得到具有不同線寬(亦在表3中給出)之線路之柵格圖案。
在200℃下固化的複合物1a及在250℃下固化的複合物2a所達到的厚度列於表4中：
藉由進行掃描電子顯微法(SEM)，比對複合物編號1a及2a，可證實該等複合物之空隙及晶粒尺寸隨著固化溫度上升而增加。比較複合物1a及複合物2a之SEM結果，亦可證實藉由提高固化溫度可增加ITO表面與金屬層(此處呈銀膜之形式)之接觸面積。亦藉由黏著性測試表徵該兩複合物1a及2a。該黏著性測試係根據上文測試方法部份中SAICAS測試之描述而建立。複合物1a顯示0.057kN/m之水平力，而 複合物2a顯示0.079kN/m之水平力。
因此，金屬層在基板表面上之所有表徵結果均顯示，固化或熱處理步驟(根據本發明方法之步驟c))期間之溫度會影響金屬層對基板之黏著力。
2.3.複合物實例3-胺基矽烷添加劑
此外，已根據上文測試方法中之描述進行交叉切割測試，其中複合物1a之組成具有三種不同胺基矽烷添加劑含量。其他所有條件均如同上文所述複合物1a之條件。其他三種不同複合物命名為複合物編號1'(具有0.5重量%胺基矽烷)及複合物編號1"(具有1.0重量%胺基矽烷)及複合物編號1'''(具有2.0重量%胺基矽烷)，各者係基於液相之重量計。各組合物係在萜品醇中稀釋至10重量%新癸酸銀，並藉由使用上述方法旋轉塗覆於ITO表面上(3000rpm，20sec)。得到經稀釋的組合物/ITO/玻璃之複合物前驅體。使該前驅體在200℃下固化30分鐘。
已發現，藉由提高液相之胺基矽烷含量可增加表面電阻(根據上文測試方法部份中所述的方法測量)。結果可見於表5。
2.4.複合物實例4-固化溫度
在另一實例4中，將兩種包含新癸酸銀作為金屬有機組分之不同銀糊料施加至由玻璃組成之基板上，其中ITO表面係如表6中可見進 行比較。
藉由比較表6中不含第一矽化合物之複合物(由複合物編號1及2表示)與彼等包含呈3-胺基丙基三乙氧基矽烷形式之第一矽化合物之複合物之結果，明顯可見藉由添加第一矽化合物可提升黏著力，甚至在較低固化溫度下亦然。
2‧‧‧多層複合物前驅體
4‧‧‧基板
8‧‧‧基板之第一表面
10‧‧‧基板之第二表面
12‧‧‧導電層
14‧‧‧第一輥輪
16‧‧‧第二輥輪
18‧‧‧液相
20‧‧‧液相浴槽
22‧‧‧加壓輥輪
24‧‧‧凹版滾筒
26‧‧‧複合物/多層複合物
28‧‧‧金屬層
30‧‧‧電子組件
32‧‧‧凹版印刷機
34‧‧‧加熱裝置
40‧‧‧步驟a)/提供
50‧‧‧步驟b)/塗覆
60‧‧‧步驟c)/處理
70‧‧‧電子組件
72‧‧‧電子接點
74‧‧‧電子裝置
102‧‧‧第二表面圖
103‧‧‧第三表面圖
圖1：多層複合物前驅體之示意圖，圖2：製備複合物之方法之流程圖，圖3：多層複合物之示意圖，圖4：以凹版印刷法形成複合物之示意圖，圖5：包含多層複合物之電子組件之示意圖。
圖1為本發明多層複合物前驅體2之一實施例之示意圖。該多層複合物2包含基板4，其具有第一表面8及第二表面10。該第一表面8為液相18所覆蓋。該第二表面10為透明導電層12所覆蓋。
圖2顯示用於製備本發明複合物26之方法步驟之流程。在第一步驟a)40中，提供基板4及導電層12。在此具體實例中，該基板係厚度 為0.5mm之非鹼玻璃，其為呈氧化銦錫(ITO)層形式且厚度為150nm之透明導電層12所覆蓋。在此實例中，該提供40係藉由解開基板4之輥輪(此處未顯示)而達成。然後，將該經解開的基板4饋入如圖3中所示的凹版印刷機32中，以將液相18施加於基板4上。該液相18之組成係如組合物1a中所述。圖4顯示印刷步驟b)50之細節。藉由該印刷步驟，得到本發明之多層複合物前驅體2。在另一步驟c)60中，在對流烘箱(Heraeus)中將整個多層前驅體2曝露至溫度為150℃之環境，歷時10分鐘。藉由加熱處理該前驅體2，隨著金屬有機組分轉化為金屬，自該液相18得到金屬層28。在該情形下，得到包含基於該金屬層28之重量計至少90重量%的銀且厚度為142nm之金屬層28。
圖3中顯示凹版印刷機32之示意圖，其可用以製備本發明之複合物前驅體2。在該凹版印刷機32中，該液相18係提供於浴槽20中。引導呈輥輪形式之凹版滾筒24通過裝有液相18之浴槽20。該凹版滾筒24之表面包含將該液相18之一部份吸入該滾筒24表面中之材料。當基板4自第一輥輪14解開並與滾筒24之表面接觸時，可將該液相18之該經吸收部份轉移至基板4之第一表面8。加壓輥輪將基板4固定至滾筒24，以此方式，當輥輪22與滾筒24彼此以相反方向轉動時，基板4在二者之間移動。於基板4之第一表面8與滾筒24上之液相18接觸後，基板4與導電層12及液相18一起構成多層複合物前驅體2。在到達第二輥輪16的途中，基板4可在加熱裝置34中加熱。加熱裝置34可呈烘箱之形式或呈照射裝置之形式，以達到於100至250℃範圍內之溫度。
圖4中顯示藉由圖3中所述方法製得之製成多層複合物26，該多層複合物在基板4之一側包含透明導電層12。在基板4之另一側上配置金屬層。已針對圖2中所示之複合物26提及該等層(4、12、28)之厚度。已藉由上文所述方法測得該等層(4、12、28)之厚度。
圖5中顯示應用於電子組件30中之製成多層複合物26。電子組件 70可在其內部(未顯示)中或在其如圖5所示的表面上包含複合物26。本發明複合物26係透過電子接點72連接至電子組件70。電子組件70與複合物26及接點72一起構成電子裝置74，如顯示器，例如OLED顯示器、觸控螢幕或電晶體。

Claims (31)

  1. 一種多層複合物前驅體(2)，其包含：i.基板(4)，其中該基板(4)包含1.發光有機化合物，2.第一表面(8)，及3.第二表面(10)，其中該第二表面(10)為透明導電層所覆蓋，ii.覆蓋該第一表面(8)之至少一部份之液相(18)，其包含金屬有機化合物，其中該金屬有機化合物包含有機部份，其中該有機部份包含C=O基團；且其中該液相(18)另外包含第一矽化合物，其中該第一矽化合物包含至少一個碳原子及至少一個氮原子。
  2. 如請求項1之多層複合物前驅體(2)，其中該金屬有機化合物之該有機部份係選自由碳酸根、草酸根、酯、羧酸根、鹵素羧酸根、羥基羧酸根、丙酮酸根及酮酸根組成之群或其至少二者之混合物。
  3. 如請求項1或2之多層複合物前驅體(2)，其中該金屬有機化合物之該有機部份包含乙醯丙酮酸根或新癸酸根或乙基己酸根或其至少二者之混合物。
  4. 如請求項1或2之多層複合物前驅體(2)，其中該第一矽化合物係選自由胺基矽烷及胺基氧基矽烷組成之群或其至少二者之混合物。
  5. 如請求項1或2之多層複合物前驅體(2)，其中該液相(18)另外包含一種具有至少兩個矽原子之其他矽化合物，其中該至少兩個矽原子係透過一個氧原子連接。
  6. 如請求項5之多層複合物前驅體(2)，其中該其他矽化合物係選自由矽氧烷及聚矽氧烷組成之群或其混合物。
  7. 如請求項1或2之多層複合物前驅體(2)，其中該液相(18)包含基於該液相(18)之總重量計於0.1至50重量%範圍內之該第一矽化合物或該其他矽化合物或二者。
  8. 如請求項1或2之多層複合物前驅體(2)，其中該金屬有機化合物經轉化為金屬，其中該經轉化金屬之有機部份含量基於該金屬之重量計係低於10重量%。
  9. 如請求項1或2之多層複合物前驅體(2)，其中該液相(18)另外包含選自由下列組成之群之組分：M1. 選自由下列組成之群之有機化合物：醇、有機酸、胺、二胺、酯、醚、酮、聚矽氧、磺酸酯及聚合物或其至少二者之混合物；M2. 選自由下列組成之群之無機化合物：水、矽烷、無機酯、陶瓷、玻璃、聚合物及金屬或其至少二者之混合物；或其混合物。
  10. 如請求項1或2之多層複合物前驅體(2)，其中該金屬有機化合物包含選自由銀、金、鉑及鈀組成之群之金屬或其至少二者。
  11. 如請求項1或2之多層複合物前驅體(2)，其中該金屬有機化合物包含銀。
  12. 如請求項1或2之多層複合物前驅體(2)，其中該液相(18)具有於0.1至5000μm範圍內之厚度。
  13. 如請求項1或2之多層複合物前驅體(2)，其中該液相(18)具有於100至50000mPa*s範圍內之黏度。
  14. 如請求項1或2之多層複合物前驅體(2)，其中該基板(4)包含選自由陶瓷、聚合物、玻璃及金屬組成之群之組分或其組合。
  15. 一種製備複合物(26)之方法，其包括以下步驟：a)提供基板(4)，其中該基板(4)包含1.發光有機化合物，2.第一表面(8)，及3.第二表面(10)，其中該第二表面(10)為透明導電層(12)所覆蓋，b)將液相(18)施加於該第一表面(8)之至少一部份上，以得到複合物前驅體(2)，其中該液相(18)包含金屬有機化合物，且其中該液相(18)另外包含第一矽化合物，其中該矽化合物包含至少一個碳原子及至少一個氮原子，c)在100至250℃範圍內之溫度下處理該複合物前驅體(2)，以得到複合物(26)；其中該金屬有機化合物包含有機部份，其中該有機部份包含C=O基團。
  16. 如請求項15之方法，其中該金屬有機化合物之該有機部份係選自由碳酸根、草酸根、酯、羧酸根、鹵素羧酸根、羥基羧酸根、丙酮酸根及酮酸根組成之群或其至少二者之混合物。
  17. 如請求項15或16之方法，其中該金屬有機化合物之該有機部份包含乙醯丙酮酸根或新癸酸根或乙基己酸根或其中至少兩者之混合物。
  18. 如請求項15或16之方法，其中該第一矽化合物係選自由胺基矽烷及胺基氧基矽烷組成之群或其至少兩者之混合物。
  19. 如請求項15或16之方法，其中該液相(18)包含一種具有至少兩個矽原子之其他矽化合物，其中該至少兩個矽原子係透過一個氧原子連接。
  20. 如請求項19之方法，其中該其他矽化合物係選自由矽氧烷或聚矽氧烷組成之群或其混合物。
  21. 如請求項15或16之方法，其中該第一矽化合物或該其他矽化合物或二者在該液相(18)中之含量基於該液相(18)之重量計係於0.1至50重量%之範圍內。
  22. 如請求項15或16之方法，其中將該金屬有機化合物轉化為金屬，其中該經轉化金屬之有機部份含量基於該金屬之重量計係低於10重量%。
  23. 如請求項15或16之方法，其中該液相(18)另外包含選自由下列組成之群之組分：M1. 選自由下列組成之群之有機化合物：醇、有機酸、胺、二胺、酯、醚、酮、聚矽氧、磺酸酯及聚合物或其至少二者之混合物；M2. 選自由下列組成之群之無機化合物：水、矽烷、無機酯、陶瓷、玻璃、聚合物及金屬或其至少二者之混合物；或其混合物。
  24. 如請求項15或16之方法，其中該金屬有機化合物包含選自由銀、金、鉑及鈀組成之群之金屬或其至少二者。
  25. 如請求項15或16之方法，其中該金屬有機化合物包含銀。
  26. 如請求項15或16之方法，其中該複合物(26)包含金屬層(28)，其中該金屬層(28)在步驟(c)之後具有於0.01至10μm範圍內之厚度。
  27. 如請求項15或16之方法，其中該液相(18)具有於100至50000mPa*s範圍內之黏度。
  28. 如請求項15或16之方法，其中該基板(4)包含選自由陶瓷、聚合物、玻璃及金屬組成之群之組分或其至少二者之組合。
  29. 一種可如請求項15至28中任一項得到之多層複合物(26)，其包含：i.基板(4)，及ii.金屬層(28)；其中該金屬層(28)具有以下性質中之至少一者：P1. 於0.1nm至1000nm範圍內之表面粗糙度；P2. 於1 x 10-6Ω cm至1 x 10-3Ω．cm範圍內之電阻率；P3. 於1nm至10μm範圍內之晶體尺寸；或P4. 於0.001至50μm範圍內之厚度。
  30. 一種電子組件(30)，其包含如請求項29之複合物(26)。
  31. 如請求項30之電子組件(30)，其係選自由OLED、電晶體及觸控螢幕組成之群。
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