[發明專利]一種基于銀納米顆粒墨水在基材表面制備導電膜的方法

在審

• 申請號: 201611094205.6
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN106601368A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 潘中海;司榮美;劉彩風
• 申請（專利權）人: 天津寶興威科技股份有限公司
• 主分類號: H01B13/00
• 分類號: H01B13/00;H01B5/14;B22F9/24
• 代理公司: 天津市新天方有限責任專利代理事務所12104
• 代理人: 張強

技術領域

本發明涉及納米銀導電膜制備領域，尤其涉及一種基于銀納米顆粒墨水在基材表面制備導電膜的方法。

背景技術

近年來，電子器件成為微電子技術發展的一個重要方向，許多簡單高效的非傳統加工方法被開發出來并應用于電子器件的制備，有絲網印刷、凹版印刷、剛性掩模技術、軟印刷、納米壓印、激光熱傳遞打印、噴墨打印等。這些方法能夠滿足某些電子器件如大面積顯示器、傳感器、太陽能電池以及應用于手機、遠程控制等的精度要求。

納米銀導電膜是指采用精密涂布的方法，在透明有機薄膜材料上涂布透明納米銀墨水并經固化處理而得到的高技術產品。納米銀觸摸顯示屏(納米銀TP)可以通過黃光工藝制作。但是黃光工藝制作存在以下難點：(1)納米銀、干膜與蝕刻液三者之間的搭配性，需要保證干膜與納米銀的附著性、解析度以及蝕刻液對納米銀、干膜的蝕刻性；(2)納米銀導電膜與銀膠之間的搭配性，需要保證搭接處的導電性和附著性。

一般的工藝生產出的納米導電膜在后續黃光處理過程中很難達到工藝要求，致使納米銀TP生產受到限制。

發明內容

本發明旨在解決現有技術的不足，而提供一種基于銀納米顆粒墨水在基材表面制備導電膜的方法。

本發明為實現上述目的，采用以下技術方案：

一種基于銀納米顆粒墨水在基材表面制備導電膜的方法，具體步驟為：

(1)銀納米顆粒的制備

將乙酸銀和十八胺以摩爾比1：5配比溶解在甲苯溶劑中；然后取硼氫化鋰溶液，硼氫化鋰溶液與乙酸銀的摩爾比為4:1，將硼氫化鋰溶液滴加到乙酸銀和十八胺的混合溶液中，滴加過程中一直保持攪拌，反應時間為35-40min，然后用分液漏斗去除上層水溶液，留下含有銀顆粒的甲苯層；加入乙醇或者丙酮進行清洗并沉淀納米粒子；最后將沉淀物取出，真空干燥箱室溫烘干，得到藍深色固體產品，即為納米銀顆粒固體；

(2)銀納米顆粒墨水的表征和制備

通過紫外-可見光吸收光譜、透射電子顯微鏡和能譜對顆粒的尺寸和成分進行表征；

將制備好的銀納米顆粒溶解在溶劑中，配成質量分數為6-8％的銀納米顆粒墨水；

(3)納米銀導電膜的制備

將制備的銀納米顆粒墨水裝入墨盒中，用噴墨打印機在聚對苯二甲酸類塑料PET基材表面打印納米顆粒；然后將載有銀納米顆粒的PET基材放入加熱裝置中進行熱處理，熱處理的溫度為140-145℃，時間為40min，之后就能夠得到納米銀導電膜。

所述銀納米顆粒墨水的表征和制備過程中，溶解制備好的銀納米顆粒用的溶劑為十二烷、環已胺、甲苯或松油醇中的一種。

所述納米銀導電膜的制備過程中，載有銀納米顆粒的PET基材放入的加熱裝置為烘箱。

所述納米銀導電膜的制備過程中，載有銀納米顆粒的PET基材放入的加熱裝置為采用氣氛保護的退火爐。

所述納米銀導電膜的制備過程中，采用的聚對苯二甲基酸類塑料PET基材先用乙醇進行超聲清洗18-20min，然后再用氮氣吹干。

本發明的有益效果是：本發明以乙酸銀為前驅體，硼氫化鋰為還原劑，合成出尺寸為2-5nm的銀顆粒，將銀納米顆粒制成墨水，并用噴墨打印技術和后期熱處理技術在PET塑料基材上制備納米銀導電膜。本發明不僅大大降低了成本，操作過程簡單可控，生產出的納米銀導電膜滿足黃光工藝的要求，能夠應用于后續納米銀觸摸顯示屏的后續生產過程中，為后續處理帶來便利。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步說明：

實施例1：

一種基于銀納米顆粒墨水在基材表面制備導電膜的方法，具體步驟為：

(1)銀納米顆粒的制備

將乙酸銀和十八胺以摩爾比1：5配比溶解在甲苯溶劑中；然后取硼氫化鋰溶液，硼氫化鋰溶液與乙酸銀的摩爾比為4:1，將硼氫化鋰溶液滴加到乙酸銀和十八胺的混合溶液中，滴加過程中一直保持攪拌，反應時間為35min，然后用分液漏斗去除上層水溶液，留下含有銀顆粒的甲苯層；加入乙醇進行清洗并沉淀納米粒子；最后將沉淀物取出，真空干燥箱室溫烘干，得到藍深色固體產品，即為納米銀顆粒固體；

(2)銀納米顆粒墨水的表征和制備

通過紫外-可見光吸收光譜、透射電子顯微鏡和能譜對顆粒的尺寸和成分進行表征；

將制備好的銀納米顆粒溶解在甲苯溶劑中，配成質量分數為6％的銀納米顆粒墨水；

(3)納米銀導電膜的制備