[發明專利]銀納米線導電墨水及其透明導電薄膜的制備方法

在審

• 申請號: 202110437298.2
• 申請日: 2021-04-22
• 公開（公告）號: CN113205902A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 郭興忠;白盛池;單加琪;楊輝
• 申請（專利權）人: 浙江大學杭州國際科創中心
• 主分類號: H01B1/22
• 分類號: H01B1/22;H01B13/00
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

本發明公開了一種銀納米線導電墨水，其由以下質量含量的成分組成：銀納米線0.5?5％，薄荷醇5?40％，表面活性劑0.005?0.05％，2?氨基?2?甲基?1?丙醇0.1?2％，增稠劑0?2％，小分子流平劑0.1?2.5％，余量為有機醇類溶劑。本發明還同時公開了利用上述銀納米線導電墨水制備銀納米線透明導電薄膜的方法。本發明采用了薄荷醇作為粘結劑，可以通過溶液法實現大尺寸均勻透明導電薄膜的制備。

技術領域

本發明涉及導電墨水領域，具體為一種綠色環保的銀納米線導電墨水及其透明導電薄膜的制備方法。

背景技術

銀納米線透明導電薄膜具有高光電性能和柔性，是替代傳統的氧化銦錫玻璃的理想選擇，可以作為柔性電極廣泛應用于新一代柔性電子器件，展現出了良好的應用前景。作為連接銀納米線透明導電薄膜和銀納米線分散液的橋梁，銀納米線導電墨水對于最終薄膜的性能至關重要。

在專利CN 106219538 A中，僅僅采用銀納米線NMP分散液直接制備銀納米線透明導電薄膜，在溶劑干燥過程中會產生嚴重的銀納米線團聚問題，影響最終薄膜的光電性能和均勻性。因此，要制備具有良好性能的銀納米線透明導電薄膜，必須在銀納米線分散液中添加粘結劑等組分制備銀納米線導電墨水。專利CN105111824B采用氯醋二元共聚樹脂作為粘結劑，可以明顯的提升導電墨水的成膜性能，但這類樹脂本身難以揮發，最終會殘留在銀納米線透明導電薄膜上，提升透明導電薄膜的方塊電阻，也在OLED等器件中阻礙銀納米線與功能層直接接觸，更不利于對銀納米線進行后續的改性處理。專利CN106867317A則采用了陽離子型紫外敏感膠，粘結劑可以通過簡單溶劑浸泡除去，但紫外敏感膠本身需要紫外固化，固化過程可能對銀納米線和柔性襯底產生影響(紫外固化過程破壞銀納米線)，同時溶劑處理也可能會沖洗掉部分的銀納米線，最后紫外敏感膠也存在一定的毒性和環保問題。因此，亟需開發出一種綠色環保、粘結劑容易去除的新型銀納米線導電墨水。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提出一種綠色環保的銀納米線導電墨水及相應透明導電薄膜的制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種銀納米線導電墨水，導電墨水由以下質量含量的成分組成：

銀納米線 0.5-5％，

薄荷醇 5-40％，

表面活性劑 0.005-0.05％，

2-氨基-2-甲基-1-丙醇 0.1-2％，

增稠劑 0-2％，

小分子流平劑 0.1-2.5％，

余量為有機醇類溶劑(即，有機醇類溶劑48.45-94.295％)。

作為本發明的銀納米線導電墨水的改進：銀納米線的直徑為15-150nm。

作為本發明的銀納米線導電墨水的進一步改進：

表面活性劑為曲拉通類、吐溫類、斯潘類、氟碳類中的至少一種(即，一種或幾種的混合)；

增稠劑為聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇縮丁醛酯、乙基纖維素中的至少一種；

小分子流平劑為二丙酮醇、丙二醇甲醚、乙二醇二丁醚中的至少一種；

有機醇類溶劑為乙醇、甲醇、異丙醇中的至少一種。

本發明還同時提供了一種銀納米線透明導電薄膜的制備方法：利用上述銀納米線導電墨水；在襯底上涂布導電墨水，待導電墨水固化后(導電墨水常溫干燥后成為固體薄膜)，放入真空烘箱中40±5℃烘干至恒重，獲得銀納米線透明導電薄膜；

所述襯底為透明薄膜。

作為本發明的銀納米線透明導電薄膜制備方法的改進：導電墨水的涂布方式為刮涂、旋涂、噴涂、狹縫涂布、絲網印刷、噴墨打印。