[發明專利]一種印刷用ITO薄膜油墨及其制備方法

有效

• 申請號: 201810370261.0
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN108441024B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 趙科湘;趙子逸
• 申請（專利權）人: 株洲科能新材料有限責任公司
• 主分類號: C09D11/02
• 分類號: C09D11/02;C09D11/0235;C09D11/03;C09D11/30;C09D11/38
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 魏娟;張偉

本發明公開了一種印刷用ITO薄膜油墨及其制備方法，該ITO薄膜油墨包括ITO粉末、SDS、JA?282分散劑和水等主要組分，其制備方法是將ITO粉末、SDS、JA?282分散劑及水攪拌均勻，采用pH調節劑調節體系pH值至2～7范圍內，球磨分散，即得。該油墨穩定性好，長期保存無分層沉淀，無水解，完全滿足絲網或噴墨打印要求，且成膜后膜層致密，結晶度高，光電性能優異，可以完全取代現有通過磁控濺射制備的ITO薄膜使用。

技術領域

本發明涉及一種印刷用ITO薄膜油墨，特別涉及一種可以取代現有磁控濺射工藝制備ITO薄膜的油墨及其制備工藝，屬于ITO薄膜制備技術領域。

背景技術

ITO薄膜是一種n型半導體材料，具有高的導電率、高的可見光透過率、高的機械硬度和良好的化學穩定性。它是液晶顯示器、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。

透明薄膜電極膜層的主要成份是氧化銦錫。在厚度只有幾千埃的情況下，氧化銦透過率高，氧化錫導電能力強，目前液晶顯示器及OLED顯示所用的ITO玻璃正是這種具有高透過率的導電玻璃。目前平面顯示在電視，手機等行業的大規模應用，行業也蓬勃發展，目前將ITO在玻璃上形成透明薄膜主要是磁控濺射的方法，但此方法需要用到ITO靶材，大尺寸ITO靶材制作工藝要求非常高，目前主要技術仍然掌握在國外企業手中。且磁控濺射用ITO靶材材料利用率最高不到35％，且薄膜形成后需要非常昂貴的光刻機，將薄膜刻成需要的圖形，后續的生產成本非常高。

發明內容

針對現有的通過磁控濺射制備ITO薄膜的方法存在的缺陷，本發明的目的是在于提供一種可用絲網印刷或噴墨打印的方式在玻璃形成透明薄膜電極膜層的ITO油墨，該油墨穩定性好，長期保存無分層沉淀，無水解，完全滿足絲網或噴墨打印要求，且成膜后膜層致密，結晶度高，光電性能優異，可以完全取代現有通過磁控濺射制備的ITO薄膜使用。

本發明的另一個目的是在于提供一種工藝簡單、低成本的制備所述ITO薄膜的方法，該方法有利于工業化生產。

本發明提供了一種印刷用ITO薄膜油墨，其包括以下質量份組分：ITO粉末10份；SDS 0.1～0.5份；JA-282分散劑0.1～1份；水0.5～3份。

本發明在印刷用ITO薄膜油墨配方中通過配合使用SDS和JA-282分散劑來提高油墨的穩定性和流動性，以獲得可以用于印刷的油墨配方。SDS的主要作用減小油墨的黏度以及增加油墨懸浮穩定性，而JA-282分散劑用于增加油墨懸浮穩定性以及流動性，兩者協同作用，獲得極好的穩定性和流動性。特別是SDS在ITO成膜過程中起到誘導結晶和模板作用，使ITO粉末聚集形成結晶度高、均勻、致密的薄膜，大大提高ITO薄膜物化性能。

優選的方案，所述ITO粉末的D50為0.02～0.1微米。

優選的方案，所述ITO粉末中氧化錫的質量百分比含量為1～10％。如氧化銦及氧化錫的質量比為：90:10或95:5或97:3。

優選的方案，所述ITO粉末通過如下方法制備得到：1)將直徑為毫米級的銦絲置于充滿氧氣的密閉室內，通過施加高頻電，使銦絲升華并被氧化成氧化銦，得到氧化銦粉末；2)將直徑為毫米級的錫絲置于充滿氧氣的密閉室內，通過施加高頻電，使錫絲升華并被氧化成氧化錫，得到氧化錫粉末；3)將氧化銦粉末和氧化錫粉末混合，即得。通過該法得到的納米ITO粉末粒度形貌均勻，最終得到的ITO膜性能更好。

較優選的方案，所述高頻電電壓為800～1200V，頻率為25～35兆赫茲。在高頻電作用下能將銦和錫升華成氣態，與氧充分接觸反應，獲得高純度的氧化錫粉末和氧化錫粉末。

優選的方案，所述印刷用ITO薄膜油墨還包括pH調節劑。