一种透明纳米银导电膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种透明纳米银导电膜及其制备方法，包括以下步骤：(1)涂布：取基底，在其上下两表面涂布负性光刻胶，形成光刻胶层；(2)曝光：对光刻胶层进行紫外光照射；(3)显影：置于显影液中，形成图案化的网格凹槽；(4)填银：在网格凹槽中填充银浆；(5)烧结：对银浆进行烧结，形成导电网格，制得导电膜。本发明专利技术通过涂布在基底上下两表面的负性光刻胶，经过烘烤、曝光、显影形成网格凹槽，填充银浆，烧结形成导电网格，其中曝光时掩膜版不与所涂布的负性光刻胶接触，避免掩膜版损伤，防止光刻胶出现脱胶、脱模，所得导电网格规整、精准。

【技术实现步骤摘要】
一种透明纳米银导电膜及其制备方法
本专利技术涉及导电膜
，具体为一种透明纳米银导电膜及其制备方法。
技术介绍
透明导电膜是一种既能导电又在可见光范围内具有高透光率的一种薄膜，广泛应用于液晶显示触控面板和光伏器件等领域，具有广阔的市场空间。由于传统ITO薄膜不能用于可弯曲设备，同时又存在导电性差及透光率低等本质问题，众厂商纷纷寻求ITO的替代品，目前在研发的包括纳米银线金属网格碳纳米管以及石墨烯等材料。从市场反应上来看，石墨烯处于研发阶段，距离量产还有很远的距离。碳纳米管薄膜产品导电性还不能达到ITO薄膜的水平。金属网格工业化量产技术尚未完善。纳米银导电膜发展快速且较为成熟，市场占有率逐年提升。目前性能稳定的纳米银导电膜共有两种，根据制备工艺不同，分别为网栅银膜纳米银线薄膜。其中网栅银膜分为卤化银曝光工艺激光刻蚀工艺和纳米压印工艺。卤化银曝光工艺出现最早，目前市场占有量约2/5，而激光刻蚀工艺和纳米压印工艺出现较晚，激光刻蚀工艺与卤化银曝光工艺相比，膜层附着力强，但成本及效率未有改善。纳米压印工艺区别于卤化银曝光工艺和激光刻蚀工艺，是加法工艺，成本较低，且工艺成熟，发展迅猛。纳米压印工艺全流程是首先将设计好的网栅图形制作到镍模板上，再在基底的表面涂布光刻胶，当镍模板压向压印胶并停止后，用UV光对其进行曝光照射，使光刻胶固化成型，然后移去模板，在压印胶上形成图案化的网格凹槽，然后在凹槽图案中填充纳米导电材料，最后再对纳米导电材料进行烧结。然而在接触过程中，光刻胶与底材结合力小会产生脱胶现象，光刻胶和模板结合力大会难以脱模。这些都会造成凹槽缺陷和不稳定，影响后续填银，导致产品良率低。因此，我们提出一种透明纳米银导电膜及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种透明纳米银导电膜及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种透明纳米银导电膜的制备方法，包括以下步骤：(1)涂布：取基底，在其上下两表面涂布负性光刻胶，形成光刻胶层；(2)曝光：对光刻胶层进行紫外光照射；(3)显影：置于显影液中，形成图案化的网格凹槽；(4)填银：在网格凹槽中填充银浆；(5)烧结：对银浆进行烧结，形成导电网格，制得导电膜。进一步的，包括以下步骤：(1)涂布：取基底，清洗，去除有机残留和表面颗粒，100～120℃温度下干燥20～40min；在基底的上下表面涂覆负性光刻胶，置于50～100℃温度下烘烤3～20min；在涂布负性光刻胶前进行清洁，能够去除基底上的有机残留和表面颗粒，保持基底的洁净，确保光刻胶的涂布效果；在涂布负性光刻胶后进行预烘烤，较高的温度使得基底表面残留的光刻胶中的溶剂和挥发性物质通过蒸发而移除，能够实现光刻胶和基底间的最大粘附性。(2)曝光：对光刻胶层进行紫外光照射；将掩膜版置于光刻胶和紫外光源之间，且掩膜版不与光刻胶接触，与光刻胶表面接近，避免损伤掩膜版，能够防止出现脱胶、脱模的问题，最终曝光显影蚀刻出的凹槽图案完整精细。(3)显影：置于显影液中，形成图案化的网格凹槽，清洗，干燥，置于100～130℃温度下烘烤10～30min；显影液将负性光刻胶中未曝光的区域洗去，形成图案化的网格凹槽，然后进行后烘烤，去除残留的溶剂和挥发性物质，有助于提高剩余光刻胶的化学稳定性和粘附性。(4)填银：采用压印的方式在网格凹槽中填充银浆；(5)烧结：取上一步骤制得的基底进行烧结，形成导电网格，制得导电膜。进一步的，所述步骤(1)中涂布的为微型凹版涂布或精密狭缝式涂布。进一步的，所述步骤(2)中曝光工艺采用高压汞灯或氙闪光灯，曝光能量30～180mJ/cm2。进一步的，所述步骤(3)中显影液温度为23～30℃，浸渍时间为1～5min，所述干燥工艺采用氮气或纯净的压缩空气通风干燥。进一步的，所述步骤(3)中显影液温度为23～30℃，浸渍时间为1～5min，所述干燥工艺采用氮气或纯净的压缩空气通风干燥。进一步的，所述步骤(4)中银浆的粘度500～1000cps，所述银浆中含有纳米银粒子，所述纳米银粒子含量为60～75wt％，所述纳米银粒子的平均粒径为20～100nm。进一步的，所述步骤(5)中烧结工艺中的烧结温度为100～130℃，烧结时间为20～40min。进一步的，所述纳米银粒子为聚吡咯掺杂纳米银粒子，所述纳米银粒子中聚吡咯占比12～16wt％，所述银浆还包括树脂、溶剂、助剂，所述纳米银粒子中银粉由硝酸银、碳酸钠、甲醇、臭氧制得，所述树脂包括以下组分：环氧树脂、棕榈醇、聚四氢呋喃二元醇。进一步的，所述银浆的制备工艺包括以下步骤：(1)制备纳米银粒子：取硝酸银和碳酸钠反应，生成碳酸银，调节体系pH为8～9，搅拌，加热，加入甲醛还原，清洗，加入分散剂，低温烘干，球磨96～120h，清洗，干燥，搅拌，加入臭氧，保持相对湿度为10～40％，10～25℃温度下反应60～80min，制得银粉；取六水合氯化铁、十二烷基苯磺酸钠，加入去离子水，在氮气氛围中，搅拌，加入吡咯，反应6～8h，加入银粉，继续反应2～6h，洗涤，过滤，真空干燥，制得纳米银粒子；(2)制备银浆：取异佛尔酮二异氰酸酯，加入N,N-二甲基甲酰胺，在氮气氛围中，搅拌，升温至78～82℃，加入四辛基锡，缓慢加入棕榈醇，108～112℃反应4～5h，加入聚四氢呋喃二元醇，加入四辛基锡，108～112℃反应4～5h，清洗，干燥，加入环氧树脂，与纳米银粒子、溶剂、助剂共混，制得银浆。在上述技术方案中，硝酸银和碳酸钠反应生成碳酸银，在甲醛的作用下还原，生成银，与分散剂共混，干燥，球磨后得到超细银粉；超细银粉与臭氧反应，在其表面生成一氧化银和少量氧化银，制得银粉；吡咯在六水合氯化铁的作用下聚合，生成聚吡咯，在聚合过程中加入银粉，氯化铁与银粉表面氧化银反应，生成氯化银，生成的聚吡咯附着在银粉表面，将一氧化银、氯化银形成的孔隙填充，得到银表面存在一氧化银、氯化银、聚吡咯的纳米复合结构，增加银粉表面的疏松多孔性，形成光陷阱，降低光在所制导电膜中导电网格上的表面反射，且吡咯中添加了十二烷基苯磺酸钠，能够缩小聚吡咯的尺寸，更利于后续的性能表达；所制纳米银粒子与树脂、溶剂、助剂混合后，固化，纳米银粒子相互挤压，有助于提高导电网格的导电性能；因氯化银本征态、聚吡咯电子掺杂后均为n型，金属银的功函数小于聚吡咯的功函数，能够提高所制导电银浆的电导性能，增强纳米银粒子中电子隧穿的能力，电子在银浆所制导电网格中的隧穿的几率更大；银浆中存在部分纳米银粒子未相互接触，因聚吡咯与树脂间的相容，电子沿聚吡咯的长链传递，降低纳米银粒子与树脂间的接触电阻，提高所制导电膜中导电网格的导电性能。通过对纳米银粒子的组分和制备工艺的设置，在降低所制导电网格反射率的同时，保证并提高了其导电性能；异佛尔酮二异氰酸酯与棕榈醇反应，其产物与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种透明纳米银导电膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)涂布：取基底，在其上下两表面涂布负性光刻胶，形成光刻胶层；/n(2)曝光：对光刻胶层进行紫外光照射；/n(3)显影：置于显影液中，形成图案化的网格凹槽；/n(4)填银：在网格凹槽中填充银浆；/n(5)烧结：对银浆进行烧结，形成导电网格，制得导电膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种透明纳米银导电膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)涂布：取基底，在其上下两表面涂布负性光刻胶，形成光刻胶层；
(2)曝光：对光刻胶层进行紫外光照射；
(3)显影：置于显影液中，形成图案化的网格凹槽；
(4)填银：在网格凹槽中填充银浆；
(5)烧结：对银浆进行烧结，形成导电网格，制得导电膜。


2.根据权利要求1所述的一种透明纳米银导电膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)涂布：
取基底，清洗，去除有机残留和表面颗粒，100～120℃温度下干燥20～40min；
在基底的上下表面涂覆负性光刻胶，置于50～100℃温度下烘烤3～20min；
(2)曝光：对光刻胶层进行紫外光照射；
(3)显影：置于显影液中，形成图案化的网格凹槽，清洗，干燥，置于100～130℃温度下烘烤10～30min；
(4)填银：采用压印的方式在网格凹槽中填充银浆；
(5)烧结：取上一步骤制得的基底进行烧结，形成导电网格，制得导电膜。


3.根据权利要求2所述的一种透明纳米银导电膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中涂布的为微型凹版涂布或精密狭缝式涂布。


4.根据权利要求3所述的一种透明纳米银导电膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中曝光工艺采用高压汞灯或氙闪光灯，曝光能量30～180mJ/cm2。


5.根据权利要求4所述的一种透明纳米银导电膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中显影液温度为23～30℃，浸渍时间为1～5min，所述干燥工艺采用氮气或纯净的压缩空气通风干燥。


6.根据权利要求5所述的一种透明纳米银导电膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中银浆的粘度500～...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑时恒，谢才兴，
申请(专利权)人：江苏软讯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32