[发明专利]一种基于银纳米颗粒墨水在基材表面制备导电膜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米银导电膜制备领域，尤其涉及一种基于银纳米颗粒墨水在基材表面制备导电膜的方法。

背景技术

近年来，电子器件成为微电子技术发展的一个重要方向，许多简单高效的非传统加工方法被开发出来并应用于电子器件的制备，有丝网印刷、凹版印刷、刚性掩模技术、软印刷、纳米压印、激光热传递打印、喷墨打印等。这些方法能够满足某些电子器件如大面积显示器、传感器、太阳能电池以及应用于手机、远程控制等的精度要求。

纳米银导电膜是指采用精密涂布的方法，在透明有机薄膜材料上涂布透明纳米银墨水并经固化处理而得到的高技术产品。纳米银触摸显示屏(纳米银TP)可以通过黄光工艺制作。但是黄光工艺制作存在以下难点：(1)纳米银、干膜与蚀刻液三者之间的搭配性，需要保证干膜与纳米银的附着性、解析度以及蚀刻液对纳米银、干膜的蚀刻性；(2)纳米银导电膜与银胶之间的搭配性，需要保证搭接处的导电性和附着性。

一般的工艺生产出的纳米导电膜在后续黄光处理过程中很难达到工艺要求，致使纳米银TP生产受到限制。

发明内容

本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种基于银纳米颗粒墨水在基材表面制备导电膜的方法。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种基于银纳米颗粒墨水在基材表面制备导电膜的方法，具体步骤为：

(1)银纳米颗粒的制备

将乙酸银和十八胺以摩尔比1：5配比溶解在甲苯溶剂中；然后取硼氢化锂溶液，硼氢化锂溶液与乙酸银的摩尔比为4:1，将硼氢化锂溶液滴加到乙酸银和十八胺的混合溶液中，滴加过程中一直保持搅拌，反应时间为35-40min，然后用分液漏斗去除上层水溶液，留下含有银颗粒的甲苯层；加入乙醇或者丙酮进行清洗并沉淀纳米粒子；最后将沉淀物取出，真空干燥箱室温烘干，得到蓝深色固体产品，即为纳米银颗粒固体；

(2)银纳米颗粒墨水的表征和制备

通过紫外-可见光吸收光谱、透射电子显微镜和能谱对颗粒的尺寸和成分进行表征；

将制备好的银纳米颗粒溶解在溶剂中，配成质量分数为6-8％的银纳米颗粒墨水；

(3)纳米银导电膜的制备

将制备的银纳米颗粒墨水装入墨盒中，用喷墨打印机在聚对苯二甲酸类塑料PET基材表面打印纳米颗粒；然后将载有银纳米颗粒的PET基材放入加热装置中进行热处理，热处理的温度为140-145℃，时间为40min，之后就能够得到纳米银导电膜。

所述银纳米颗粒墨水的表征和制备过程中，溶解制备好的银纳米颗粒用的溶剂为十二烷、环已胺、甲苯或松油醇中的一种。

所述纳米银导电膜的制备过程中，载有银纳米颗粒的PET基材放入的加热装置为烘箱。

所述纳米银导电膜的制备过程中，载有银纳米颗粒的PET基材放入的加热装置为采用气氛保护的退火炉。

所述纳米银导电膜的制备过程中，采用的聚对苯二甲基酸类塑料PET基材先用乙醇进行超声清洗18-20min，然后再用氮气吹干。

本发明的有益效果是：本发明以乙酸银为前驱体，硼氢化锂为还原剂，合成出尺寸为2-5nm的银颗粒，将银纳米颗粒制成墨水，并用喷墨打印技术和后期热处理技术在PET塑料基材上制备纳米银导电膜。本发明不仅大大降低了成本，操作过程简单可控，生产出的纳米银导电膜满足黄光工艺的要求，能够应用于后续纳米银触摸显示屏的后续生产过程中，为后续处理带来便利。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：

实施例1：

一种基于银纳米颗粒墨水在基材表面制备导电膜的方法，具体步骤为：

(1)银纳米颗粒的制备

将乙酸银和十八胺以摩尔比1：5配比溶解在甲苯溶剂中；然后取硼氢化锂溶液，硼氢化锂溶液与乙酸银的摩尔比为4:1，将硼氢化锂溶液滴加到乙酸银和十八胺的混合溶液中，滴加过程中一直保持搅拌，反应时间为35min，然后用分液漏斗去除上层水溶液，留下含有银颗粒的甲苯层；加入乙醇进行清洗并沉淀纳米粒子；最后将沉淀物取出，真空干燥箱室温烘干，得到蓝深色固体产品，即为纳米银颗粒固体；

(2)银纳米颗粒墨水的表征和制备

通过紫外-可见光吸收光谱、透射电子显微镜和能谱对颗粒的尺寸和成分进行表征；

将制备好的银纳米颗粒溶解在甲苯溶剂中，配成质量分数为6％的银纳米颗粒墨水；

(3)纳米银导电膜的制备