[發明專利]采用噴墨打印制備ITO透明導電膜的方法

有效

• 申請號: 201711338537.9
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108109723B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 鄒翠;周劍飛;李宏建;夏輝
• 申請（專利權）人: 湖南興威新材料有限公司
• 主分類號: H01B5/14
• 分類號: H01B5/14;H01B13/00
• 代理公司: 北京紐樂康知識產權代理事務所(普通合伙) 11210
• 代理人: 黃敏華

本發明公開了一種采用噴墨打印制備ITO透明導電膜的方法，其包括以下步驟：采用溶膠?凝膠法制備打印墨水，所述打印墨水中的ITO前驅體的平均粒徑為20?40nm、粘度為5?15cps以及表面張力為20?30mN/m；對基片進行超聲清洗，且清洗后吹干；將步驟一所得的打印墨水裝入噴墨打印機的墨盒中，所述噴墨打印機在經步驟二處理后的基板上進行打印，獲得ITO透明導電膜半成品；打印時，環境的相對濕度為50?60%，基板的溫度為40?60℃；將ITO透明導電膜半成品在150℃的溫度下烘烤30?40min，然后在保護氣體的環境下以200?300℃的溫度退火2?3h，從而獲得ITO透明導電膜成品；采用該方法所得的ITO透明導電膜導電性好、透光率高，還可打印出任意導電圖形，其不需要刻蝕工藝、節省原料，對環境要求不苛刻。

技術領域

本發明涉及透明導電膜技術領域，具體涉及一種采用噴墨打印制備ITO透明導電膜的方法。

背景技術

摻錫氧化銦（IndiumTinOxide），簡稱ITO，是一種n型半導體材料，具有導電率高、可見光透過率高、機械硬度高和化學穩定性優良等優點，主要應用于光電器件領域，特別是平板顯示器、薄膜太陽能電池等領域，是液晶顯示器、等離子顯示器、電致發光顯示器、觸摸屏、太陽能電池以及其他電子儀表的透明電極最常用的薄膜材料。

在現有技術中，ITO薄膜的傳統做法是干法制備，如磁控濺射法、化學氣相沉積法、噴霧熱分解法等，這些方法都要求真空環境，制備條件苛刻，工藝復雜，設備投資較高，ITO成本居高不下。

因此，現需提供一種低成本、簡易工藝、高效率的采用噴墨打印制備ITO透明導電膜的方法。

發明內容

為此，本發明提供了一種采用噴墨打印制備ITO透明導電膜的方法，其包括以下步驟：

步驟一、采用溶膠-凝膠法制備打印墨水，所述打印墨水中的ITO前驅體的平均粒徑為20-40nm、粘度為5-15cps以及表面張力為20-30mN/m；

步驟二、對基片進行超聲清洗，且清洗后吹干；

步驟三、將步驟一所得的打印墨水裝入噴墨打印機的墨盒中，所述噴墨打印機在經步驟二處理后的基板上進行打印，獲得ITO透明導電膜半成品；打印時，環境的相對濕度為50-60%，基板的溫度為40-60℃；

步驟四、將ITO透明導電膜半成品在150℃的溫度下烘烤30-40min，然后在保護氣體的環境下以200-300℃的溫度退火2-3h，從而獲得ITO透明導電膜成品。

在步驟一中，所述打印墨水的具體制備過程為：將錫鹽、銦鹽、穩定劑、去離子水、添加劑以及溶劑按1：8~12：0~0.05：0.1~0.6：0-0.1：10~20的摩爾比混合均勻，然后將混合液轉移至高壓反應釜中于60-90℃的溫度下反應2~5h，冷卻后取出靜置48h，即獲得所述打印墨水。

所述錫鹽設為無水SnCl4或SnCl·5H2O。

所述銦鹽設為無水硝酸銦或無水氯化銦。

所述穩定劑包括聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化銨、聚乙烯醇600、乙醇胺、二乙醇胺、尿素、硅烷偶聯劑KH550、硅烷偶聯劑KH560、鈦酸酯偶聯劑、草酸中的任一一種或多種。

所述溶劑包括乙醇、正丙醇、正丁醇、乙酰丙酮中的一種多種。

在步驟二中，所述基片設為玻璃，所述基片的超聲清洗包括依次用丙酮、乙醇、去離子水超聲清洗15-20min，而后在將基片置于KMnO4的質量百分數為0.5%的堿溶液進行超聲清洗10min；清洗過后用氮氣將基片吹干。

所述堿溶液設為NaOH的質量百分數為1%的堿溶液。