CN116514406A - 一种玻璃基透明导电片的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及透明导电片技术领域，具体为一种玻璃基透明导电片的制备方法，主要包括如下步骤：步骤S1：玻璃基片前处理；步骤S2：在玻璃基片上涂覆光刻胶；步骤S3：通过曝光、显影、蚀刻以及脱膜等步骤形成图案化玻璃凹槽；步骤S4：采用刮涂的方式在玻璃凹槽内填充金属纳米浆料；步骤S5：对填充好纳米浆料的玻璃基片高温煅烧，得到透明导电玻璃片。本发明通过黄光减法工艺与纳米压印技术相结合，实现了在硬质基材上实现纳米压印，同时通过进一步高温煅烧处理，解决了现有纳米压印膜线路中金属颗粒氧化、接触不良等原因造成的面阻较大等产品缺陷，本发明为在硬质基材上实现纳米压印提供了可行性方案，为透明导电材料的发展创造了更大的空间。
Description
技术领域
本发明涉及透明导电片技术领域，具体为一种玻璃基透明导电片的制备方法。
背景技术
在触控屏技术中，透明导电材料的发展至关重要。当下发展最为成熟的透明导电材料主要有ITO、纳米银线、金属网格、纳米压印薄膜等。纳米压印技术由于成本低廉、制备方法简单而备受关注。
现有较为常见的纳米压印膜是在柔性基材上填充图案化的Ag纳米颗粒，然后通过封装技术将Ag纳米颗粒限制在沟槽内，从而避免银离子迁移等缺陷。纳米压印技术的关键在于沟槽的构建，现有纳米压印膜大多基于有机材质固化成型。对于硬质基材(如玻璃)，相对应的压印技术的发展相对滞后。
发明内容
为了推动纳米压印技术的发展，解决柔性基材不耐高温，无法对填充的金属浆料进行高温烧结处理从而改善接触电阻等问题，本发明提出了一种玻璃基透明导电片的制备方法。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
一种玻璃基透明导电片的制备方法，主要包括如下步骤：
步骤S1：玻璃基片前处理；
步骤S2：在玻璃基片上涂覆光刻胶；
步骤S3：通过曝光、显影、蚀刻以及脱膜等步骤形成图案化玻璃凹槽；
步骤S4：采用刮涂的方式在玻璃凹槽内填充金属纳米浆料；
步骤S5：对填充好纳米浆料的玻璃基片高温煅烧，得到透明导电玻璃片。
优选的，所述步骤S1为：将玻璃基片依次在丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗5-10分钟，然后在60-90℃的烘箱中烘干待用。
优选的，所述步骤S2为：采用包括但不限于旋涂、刮涂等形式，在经过前处理后的玻璃基片上均匀涂覆一层光刻胶。
优选的，步骤S2中光刻胶的厚度控制在1-20μm。
优选的，所述步骤S3为：涂覆有光刻胶的玻璃基片依次通过紫外曝光、显影、蚀刻、脱膜四个步骤，在玻璃基片上形成特定图案的玻璃凹槽。
优选的，步骤S3中蚀刻剂选用包括但不限于对玻璃腐蚀效果较好的KOH、HF、NH4F等其中的一种或几种。
优选的，步骤S4中金属纳米浆料含有金属纳米粒子、溶剂、助熔剂，粘合剂等调制而成。
优选的，步骤S4中溶剂可为松油醇、丁基卡必醇等一种或几种相组合。
优选的，S4中金属纳米浆料中金属含量为50-90％。
优选的，步骤S5中高温煅烧温度控制在300-1200℃。
优选的，步骤S5采用程序升温的模式以保证产品的合格率和透光度，升温速率控制在5-30℃/min。
优选的，步骤S5中，对于易氧化并影响其导电性能的金属(如Cu)，应采用氢气还原气氛进行煅烧处理，氢气浓度为1-10％。
优选的，步骤S5中，冷却过程中避免急冷产生产品裂纹或瑕疵等。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过黄光减法工艺与纳米压印技术相结合，实现了在硬质基材上实现纳米压印，同时通过进一步高温煅烧处理，解决了现有纳米压印膜线路中金属颗粒氧化、接触不良等原因造成的面阻较大等产品缺陷。本发明提供的一种玻璃基透明导电片的制备方法，为在硬质基材上实现纳米压印提供了可行性方案，为透明导电材料的发展创造了更大的空间。
附图说明
图1为本发明玻璃基透明导电片的制备示意图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例，须知，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种玻璃基透明导电片的制备方法，主要包括如下步骤：
步骤S1：玻璃基片前处理；
步骤S2：在玻璃基片上涂覆光刻胶；
步骤S3：通过曝光、显影、蚀刻以及脱膜等步骤形成图案化玻璃凹槽；
步骤S4：采用刮涂的方式在玻璃凹槽内填充金属纳米浆料；
步骤S5：对填充好纳米浆料的玻璃基片高温煅烧，得到透明导电玻璃片。
步骤S1为：将玻璃基片依次在丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗5-10分钟，然后在60-90℃的烘箱中烘干待用。
步骤S2为：采用包括但不限于旋涂、刮涂等形式，在经过前处理后的玻璃基片上均匀涂覆一层光刻胶。
步骤S2中光刻胶的厚度控制在1-20μm。
步骤S3为：涂覆有光刻胶的玻璃基片依次通过紫外曝光、显影、蚀刻、脱膜四个步骤，在玻璃基片上形成特定图案的玻璃凹槽。
步骤S3中蚀刻剂选用包括但不限于对玻璃腐蚀效果较好的KOH、HF、NH4F等其中的一种或几种。
步骤S4中金属纳米浆料含有金属纳米粒子、溶剂、助熔剂，粘合剂等调制而成。
步骤S4中溶剂可为松油醇、丁基卡必醇等一种或几种相组合。
S4中金属纳米浆料中金属含量为50-90％。
步骤S5中高温煅烧温度控制在300-1200℃。
步骤S5采用程序升温的模式以保证产品的合格率和透光度，升温速率控制在5-30℃/min。
步骤S5中，对于易氧化并影响其导电性能的金属(如Cu)，应采用氢气还原气氛进行煅烧处理，氢气浓度为1-10％。
步骤S5中，冷却过程中避免急冷产生产品裂纹或瑕疵等。
本发明中基于纳米压印的制备原理，先在玻璃基材上通过涂光刻胶、曝光、显影、蚀刻以及脱膜等步骤得到沟槽。再通过刮涂的方式将金属纳米颗粒的浆料填充在图案化的玻璃沟槽内。最后，利用高温处理，将金属纳米浆中的有机成分去除同时对金属纳米颗粒进行烧结处理，增强纳米颗粒间的接触，提高导电性能。相对于柔性基材不耐高温的特性，我们采用硬质基材(如玻璃)可以进一步对填充的金属纳米浆料进行高温烧结，改善颗粒的接触模式，降低面阻。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种玻璃基透明导电片的制备方法，其特征在于：该制备方法包括有以下步骤：
步骤S1：玻璃基片前处理；
步骤S2：在玻璃基片上涂覆光刻胶；
步骤S3：通过曝光、显影、蚀刻以及脱膜形成图案化玻璃凹槽；
步骤S4：采用刮涂的方式在玻璃凹槽内填充金属纳米浆料；
步骤S5：对填充好纳米浆料的玻璃基片高温煅烧，得到透明导电玻璃片。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃基透明导电片的制备方法，其特征在于：所述步骤S1为：将玻璃基片依次在丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗5-10分钟，然后在60-90℃的烘箱中烘干待用。
3.根据权利要求1所述的一种玻璃基透明导电片的制备方法，其特征在于：所述步骤S2为：采用包括但不限于旋涂、刮涂的任意一种形式，在经过前处理后的玻璃基片上均匀涂覆一层光刻胶。
4.根据权利要求3所述的一种玻璃基透明导电片的制备方法，其特征在于：步骤S2中光刻胶的厚度控制在1-20μm。
5.根据权利要求1所述的一种玻璃基透明导电片的制备方法，其特征在于：所述步骤S3为：涂覆有光刻胶的玻璃基片依次通过紫外曝光、显影、蚀刻、脱膜四个步骤，在玻璃基片上形成玻璃凹槽。
6.根据权利要求4所述的一种玻璃基透明导电片的制备方法，其特征在于：步骤S3中蚀刻剂选用包括但不限于对玻璃腐蚀效果较好的KOH、HF、NH4F的其中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种玻璃基透明导电片的制备方法，其特征在于：步骤S4中金属纳米浆料包括金属纳米粒子、溶剂、助熔剂、粘合剂调制而成。
8.根据权利要求7所述的一种玻璃基透明导电片的制备方法，其特征在于：步骤S4中溶剂采用松油醇、丁基卡必醇等一种或几种相组合，S4中金属纳米浆料中金属含量为50-90％。
9.根据权利要求1所述的一种玻璃基透明导电片的制备方法，其特征在于：步骤S5中高温煅烧温度控制在300-1200℃，步骤S5采用程序升温的模式以保证产品的合格率和透光度，升温速率控制在5-30℃/min。
10.根据权利要求9所述的一种玻璃基透明导电片的制备方法，其特征在于：步骤S5中，对于易氧化并影响其导电性能的金属采用氢气还原气氛进行煅烧处理，氢气浓度为1-10％。
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