导电线路及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种导电线路及其制备方法，包括以下步骤：将基板升温至40℃以上进行预热，然后将用于形成导电线路的墨水打印至所述基板上，再依次进行紫外干燥和烧结，即得所述导电线路。本发明专利技术通过升温打印、紫外预固及高温烧结等步骤，使得导电线路的平直性和均一性等大幅度提高，实现导电物质的精准沉积，明显地改善了线路融并、断裂等不良情况，提升了导电线路的可喷印性与导电性，获得了利用喷墨打印制备高分辨率精细导电线路的方法。

Conductive circuit and its preparation

【技术实现步骤摘要】
导电线路及其制备方法
本专利技术涉及电路
，特别是涉及一种导电线路及其制备方法。
技术介绍
随着纳米科技的发展，传统的宏观制造技术已不能满足微机械、微系统等高精度制造和装配加工的要求，必须研究和应用微纳制造的技术与方法。在诸多微制造技术中，喷墨打印技术简单方便，易于实现，节约材料，属溶液法沉积，易于柔性化，显示出可观的前景与优势。但是，用喷墨打印制作导电线路尤其是高分辨率的微电路时，由于线宽、线距小至微米级，以及墨水液滴的流动扩散及收缩，使得导电线路的线宽、线距等难以保持均一，通常极易出现线条融并、断裂等现象，对电路的导通产生严重的影响。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种能够提高导电线路的平直性和均一性的导电线路的制备方法。一种导电线路的制备方法，包括以下步骤：将基板升温至40℃以上进行预热，然后将用于形成导电线路的墨水打印至所述基板上，再依次进行紫外干燥和烧结，即得所述导电线路。在一般的喷墨打印制作导电线路过程中，在墨水以较高速度喷射到基板上后，由于溶剂容易流动扩散，导电溶质则随着溶剂流动扩散从而偏离了目标位置沉积，而打印过程中的线宽线距又都很小，使得成膜后的线路粗细不均，甚至趋于合并、融合，烘烤干燥后造成电路短路。同时，在常温下墨水通常自身表面张力较大，或在基板上浸润性不佳，墨水极易回缩使得线路断裂，造成电路断路。此外，在打印后烧结过程中，墨水表面受热固化，内部液态的墨水因被封闭而出现沸腾现象，甚至可冲破固化的表面而炸开，导致线路形成不导电的空腔或断路，进而使导电线路出现大量断线以及导电材料沉积不均匀，严重影响了导电线路的导电性能。本专利技术通过升温打印、紫外预固及高温烧结等步骤，使得导电线路的平直性和均一性等大幅度提高，实现导电物质的精准沉积，明显地改善了线路融并、断裂等不良情况，提升了导电线路的可喷印性与导电性，获得了喷墨打印制备高分辨率精细导电线路的方法。具体而言，首先喷墨打印的液滴体积非常小，当基板有一个较高的初始温度时，墨滴的溶剂会很快地挥发逸散出去，固含量增大，粘度也增大，大大限制了液体湿膜在基板上的流动性，从而使其固定于基材上，降低了液体的扩散及收缩，有利于形成平直的高分辨率微线路。其次虽然通过前述步骤使墨水的粘度增大了，但其流动性在一定程度上还是大于固体物质，若直接进行烧结仍会造成内部液态墨水被封存从而沸腾、炸开，造成断线严重、导电性能下降等问题。因此通过UV预固步骤，使得湿膜线路变为半干膜线路或干膜线路，进一步限制了溶质物质的移动，使得微线路平整、均匀、位置固定无偏移。进一步地，UV预固后的线路虽然有一定程度上的固化，但线路中的导电物质还需要经过烧结步骤，使导电墨水溶质部分发生反应生成导电微小颗粒，微小颗粒不断相互结合进而呈致密的块体，形成导电实质。如此，通过上述各步骤的协同配合最终减少了断线及并线等不良沉积，提高了导电线路的平直性和均一性，导电线路的导电率也随之提升。在其中一个实施例中，所述预热的温度为45℃～70℃。在其中一个实施例中，所述预热的温度为50℃～60℃。在其中一个实施例中，所述紫外干燥的具体步骤包括：将打印有所述墨水的所述基板于紫外线干燥设备中干燥1min～10min。在其中一个实施例中，所述烧结的具体步骤包括：将打印有所述墨水的所述基板于140℃～200℃条件下烘烤0.5小时～2小时。在其中一个实施例中，所述基板为聚对苯二甲酸乙二醇酯基板、聚酰亚胺基板或玻璃基板。在其中一个实施例中，所述打印的参数为：线宽10μm～80μm，线距20μm～60μm。在其中一个实施例中，所述墨水为颗粒型导电墨水或无颗粒型导电墨水。在其中一个实施例中，当所述墨水为颗粒型导电墨水时，包括以下组分：纳米颗粒和溶剂，所述纳米颗粒选自银纳米颗粒、铜纳米颗粒和Ag-PVP纳米颗粒中的一种；当所述墨水为无颗粒型导电墨水时，包括以下组分：Ag或Cu的有机盐、络合剂和溶剂。本专利技术还提供了根据上述制备方法制备得到的导电线路。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将对本专利技术进行更全面的描述，并给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本专利技术一实施例的导电线路的制备方法，包括以下步骤：将基板升温至40℃以上进行预热，然后将用于形成导电线路的墨水打印至所述基板上，再依次进行紫外干燥和烧结，即得所述导电线路。在一般的喷墨打印制作导电线路过程中，在墨水以较高速度喷射到基板上后，由于溶剂容易流动扩散，导电溶质则随着溶剂流动扩散从而偏离了目标位置沉积，而打印过程中的线宽线距又都很小，使得成膜后的线路粗细不均，甚至趋于合并、融合，烘烤干燥后造成电路短路。同时，在常温下墨水通常自身表面张力较大，或在基板上浸润性不佳，墨水极易回缩使得线路断裂，造成电路断路。此外，在打印后烧结过程中，墨水表面受热固化，内部液态的墨水因被封闭而出现沸腾现象，甚至可冲破固化的表面而炸开，导致线路形成不导电的空腔或断路，进而使导电线路出现大量断线以及导电材料沉积不均匀，严重影响了导电线路的导电性能。本实施例通过升温打印、紫外预固及高温烧结等步骤，使得导电线路的平直性和均一性等大幅度提高，实现导电物质的精准沉积，明显地改善了线路融并、断裂等不良情况，提升了导电线路的可喷印性与导电性，获得了喷墨打印制备高分辨率精细导电线路的方法。具体而言，首先喷墨打印的液滴体积非常小，当基板有一个较高的初始温度时，墨滴的溶剂会很快地挥发逸散出去，固含量增大，粘度也增大，大大限制了液体湿膜在基板上的流动性，从而使其固定于基材上，降低了液体的扩散及收缩，有利于形成平直的高分辨率微线路。其次虽然通过前述步骤使墨水的粘度增大了，但其流动性在一定程度上还是大于固体物质，若直接进行烧结仍会造成内部液态墨水被封存从而沸腾、炸开，造成断线严重、导电性能下降等问题。因此通过UV预固步骤，使得湿膜线路变为半干膜线路或干膜线路，进一步限制了溶质物质的移动，使得微线路平整、均匀、位置固定无偏移。进一步地，UV预固后的线路虽然有一定程度上的固化，但线路中的导电物质还需要经过烧结步骤，使导电墨水溶质部分发生反应生成导电微小颗粒，微小颗粒不断相互结合进而呈致密的块体，形成导电实质。如此，通过上述各步骤的协同配合最终减少了断线及并线等不良沉积，提高了导电线路的平直性和均一性，导电线路的导电率也随之提升。在一个实施例中，预热的温度为45℃～70℃。在一个实施例中，预热的温度为50℃～60℃。在一个实施例中，紫外干燥的具体步骤包括：将打印有墨水的基板于紫外线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导电线路的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n将基板升温至40℃以上进行预热，然后将用于形成导电线路的墨水打印至所述基板上，再依次进行紫外干燥和烧结，即得所述导电线路。/n

【技术特征摘要】
1.一种导电线路的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将基板升温至40℃以上进行预热，然后将用于形成导电线路的墨水打印至所述基板上，再依次进行紫外干燥和烧结，即得所述导电线路。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述预热的温度为45℃～70℃。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述预热的温度为50℃～60℃。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述紫外干燥的具体步骤包括：将打印有所述墨水的所述基板于紫外线干燥设备中干燥1min～10min。


5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的具体步骤包括：将打印有所述墨水的所述基板于140℃～200℃条件下烘烤0.5小时～2小时。


6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩平，
申请(专利权)人：广东聚华印刷显示技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44