导电图案的制造方法技术

技术编号:24694360 阅读:25 留言:0更新日期:2020-06-27 13:09
一种在基材上制备导电图案的方法,所述方法包括以下步骤:在基材(100)上施加接收层(200),在接收层上施加金属纳米颗粒分散体,从而形成金属图案(300),和烧结所述金属图案,其特征在于所述接收层具有1‑75μm的粗糙度Rz。

Manufacturing method of conductive pattern

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】导电图案的制造方法专利
本专利技术涉及在各种基材上制备导电图案的方法。专利技术背景在过去的几十年中,对包含金属纳米颗粒的金属印刷或涂布流体的兴趣已经增加,这是由于它们与给定金属的整体性质相比具有独特的性质。例如,金属纳米颗粒的熔点随着颗粒尺寸的减小而降低,使得它们对于印刷电子学、电化学、光学、磁性和生物学应用是令人感兴趣的。生产稳定且浓缩的金属印刷或涂布流体是非常令人感兴趣的,这是因为其能够以低成本制备电子装置,所述流体可以例如通过喷墨印刷来印刷,或者高速涂布。金属印刷或涂布流体通常为包含金属纳米颗粒和分散介质的金属纳米颗粒分散体。这种金属纳米颗粒分散体可直接用作印刷或涂布流体。然而,通常将另外的成分添加到金属纳米颗粒分散体中,以优化所得金属印刷或涂布流体的性质。通常,在将金属印刷或涂布流体施加在基材上之后,在升高的温度下进行烧结步骤,也称为固化步骤,以诱导/增强所施加的图案或层的电导率。金属印刷或涂布流体的有机组分(例如聚合物分散剂)可能降低烧结效率,并因此降低所施加的图案或层的电导率。因此,通常需要更高的烧结温度和更长的烧结时间来分解这些有机组分。EP-A2671927(AgfaGevaert)公开了一种金属纳米颗粒分散体,例如银喷墨油墨,其包含特定的分散介质,例如2-吡咯烷酮,导致在不使用聚合物分散剂的情况下产生较稳定的分散体。EP-A3037161(AgfaGevaert)公开了一种金属纳米颗粒分散体,其包含银纳米颗粒、液体载体和特定的分散体稳定化合物。r>导电图案对基材的粘附通常是个问题。在一些基材上可实现足够的粘附,而在其他基材上粘附可能变得不可接受。向金属纳米颗粒分散体加入粘附促进剂是一种改善在各种基材上的粘附的方法,如在例如EP-A3099146(AgfaGevaert)中对ITO基材所提出的。例如银层或图案的近红外(NIR)烧结通常增加了这些层或图案的电导率。然而,当使用透明基材时,NIR烧结的效率经常降低。另外,当基材的玻璃化转变温度(Tg)低于NIR烧结过程中达到的温度时,可能发生基材变形。结果,印刷图案的清晰度和电导率可能受到负面影响。当使用例如通过喷墨印刷在其上施加导电图案的不同基材时,另一个问题是印刷分辨率对所使用的基材的依赖性。因此,需要一种在不同基材上制备导电图案的方法,其中图案对基材的粘附、NIR烧结步骤的效率以及因此图案的电导率和图案的印刷分辨率在不同基材上是足够的。专利技术概述本专利技术的目的是提供一种在各种基材上制备具有高电导率、足够的粘附和良好分辨率的导电图案的方法。该目的通过权利要求1中限定的方法来实现。本专利技术的其他优点和实施方式将从以下描述和从属权利要求中变得显而易见。附图简述图1表示根据本专利技术的一个实施方式制备的导电图案的示意图。图2表示根据本专利技术的另一个实施方式制备的导电图案的示意图。图3表示根据本专利技术的又一个实施方式制备的导电图案的示意图。专利技术详述定义本文所用的术语聚合物载体和箔是指自支撑的聚合物基片材,其可以与一个或多个粘附层例如底层结合。载体和箔通常通过挤出制造。本文所用的术语层被认为不是自支撑的,并且通过将其涂布或喷涂到(聚合物)载体或箔上来制造。PET是聚对苯二甲酸乙二醇酯的缩写。术语烷基是指烷基中对每个碳原子数是可能的所有变体,即甲基、乙基,对于三个碳原子:正丙基和异丙基;对于四个碳原子:正丁基、异丁基和叔丁基;对于五个碳原子:正戊基、1,1-二甲基-丙基、2,2-二甲基丙基和2-甲基-丁基等。除非另有说明,否则取代或未取代的烷基优选为C1-C6烷基。除非另有说明,否则取代或未取代的烯基优选为C2-C6烯基。除非另有说明,否则取代或未取代的炔基优选为C2-C6炔基。除非另有说明,否则取代或未取代的芳烷基优选为包括一个、两个、三个或更多个C1-C6烷基的苯基或萘基。除非另有说明,否则取代或未取代的烷芳基优选为包括芳基(优选苯基或萘基)的C1-C6烷基。除非另有说明,否则取代或未取代的芳基优选为取代或未取代的苯基或萘基。环状基团包括至少一个环结构,并且可为单环或多环基团,意指稠合在一起的一个或多个环。杂环基是具有至少两种不同元素的原子作为其环成员的环状基团。杂环基的对应物是同素环基团,其环结构仅由碳构成。除非另有说明,否则取代或未取代的杂环基优选为被一个、两个、三个或四个杂原子取代的五元环或六元环,所述杂原子优选选自氧原子、氮原子、硫原子、硒原子或它们的组合。脂环族基团为非芳族同素环基团,其中环原子由碳原子组成。术语杂芳基是指在环结构中包含碳原子和一个或多个杂原子,优选1-4个杂原子的单环或多环芳族环,所述杂原子独立地选自氮、氧、硒和硫。杂芳基的优选实例包括但不限于吡啶基、哒嗪基、嘧啶基(pyrimidyl)、pyrazyl、三嗪基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、1,2,3-三唑基和1,2,4-三唑基、吡嗪基、嘧啶基(pyrimidinyl)、四唑基、呋喃基、噻吩基、异噁唑基、噻唑基、异噁唑基和噁唑基。杂芳基可未被取代或被一个、两个或更多个合适的取代基取代。优选地,杂芳基为单环,其中环包含1-5个碳原子和1-4个杂原子。在例如取代的烷基中的术语取代的是指烷基可被通常存在于这样的基团中的原子(即,碳和氢)以外的其他原子取代。例如,取代的烷基可包括卤素原子或硫醇基。未取代的烷基仅含有碳和氢原子。除非另有说明,否则取代的烷基、取代的烯基、取代的炔基、取代的芳烷基、取代的烷芳基、取代的芳基、取代的杂芳基和取代的杂环基优选被一个或多个选自以下的取代基取代:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、1-异丁基、2-异丁基和叔丁基、酯、酰胺、醚、硫醚、酮、醛、亚砜、砜、磺酸酯、磺酰胺、-Cl、-Br、-I、-OH、-SH、-CN和-NO2。制备导电图案的方法在基材上制备导电图案的方法包括以下步骤:—在基材上施加接收层,—在所述接收层的至少一部分上施加金属纳米颗粒分散体,从而形成金属图案,和—烧结所述金属图案,其特征在于,所述接收层的粗糙度Rz为1-75。已经观察到,在基材和金属图案之间插入粗糙度为1-75的接收层导致图案的改进的粘附和图案的更好的印刷分辨率。接收层优选为白色接收层。已经观察到,存在这种白色接收层导致更有效的NIR固化,从而导致图案的更高电导率。接收层可以作为基本上覆盖整个基材(图1,100)的涂层(图1,200)施加在基材上。然后将金属纳米颗粒分散体施加在接收层的至少一部分上(图1,300)。然而,接收层也可以成像方式施加在基材上。例如,可根据第一图像(图2,200')将接收层施加在基材(图2,100)上。然后将金属纳米颗粒施加在该第一图像的至少一部分上(图2,300')。优选地,如图2所示,印刷接收层比金属纳米颗粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在基材上制备导电图案的方法,所述方法包括以下步骤:/n—在基材(100)上施加接收层(200),/n—在所述接收层的至少一部分上施加金属纳米颗粒分散体,从而形成金属图案(300),和/n—烧结所述金属图案,/n其特征在于,所述接收层的粗糙度Rz为1-75 μm。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171114 EP 17201474.81.一种在基材上制备导电图案的方法,所述方法包括以下步骤:
—在基材(100)上施加接收层(200),
—在所述接收层的至少一部分上施加金属纳米颗粒分散体,从而形成金属图案(300),和
—烧结所述金属图案,
其特征在于,所述接收层的粗糙度Rz为1-75μm。


2.根据权利要求1所述的方法,其中所述接收层为白色接收层。


3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述金属图案的烧结使用近红外(NIR)辐射进行。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中根据第一图像(200')将所述接收层施加在所述基材上,并且将所述金属纳米颗粒分散体施加在所述第一图像的至少一部分上,从而形成金属图案(300')。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述接收层的厚度为10μm-500μm。


6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中在所述基材(100)和所述接收层(200)之间印刷图形设计(400)。

【专利技术属性】
技术研发人员:F科尔特斯萨拉查K斯蒂尔特V柯迪特K范登博舍W吉尔伯特G达勒曼P维拉尔特
申请(专利权)人:爱克发格法特公司
类型:发明
国别省市:比利时;BE

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