[发明专利]一种基于有机金属银盐的导电薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种导电薄膜及其制备方法，尤其涉及一种基于有机金属银盐的导电薄膜及其制备方法。

背景技术

在各种电子器件当中，电极材料是必不可少的组成部分，承担着输运电荷、传递信号的重要作用。在传统的工业应用中，金属是最常见的电极材料，其导电性高，性质稳定可靠，具有较好的机械加工特性，易于器件集成。在传统的工艺中，一般采用真空热蒸镀、磁控溅射、电子束蒸发等真空手段制备金属电极，但这些工艺需要维持真空环境，能耗较高，且薄膜沉积效率较低。

因此，通过简单而廉价的方法获得高质量的电极材料，是一个重要的课题，目前，已有多种基于溶液的导电材料和相应工艺被开发出来。最常见的导电溶液材料是基于纳米银颗粒和纳米石墨粉的导电油墨，如专利号分别为CN201410211618.2和CN201310673672.4的中国专利公开了利用银纳米颗粒和纳米石墨粉的导电性能，配合适当的助剂，实现了利用溶液法制备导电薄膜。另外，专利号分别为CN201310750555.3，CN201410100497.4和CN201410109348.4的中国专利公开了另一种方法，即使用导电的银纳米线的溶液，将其涂敷与基板上，实现导电薄膜。由于银纳米线所形成的导电薄膜往往存在许多空隙，因此具有透光性。在基于纳米银的改良方案中，如专利号分别为CN201410095379.9和CN201410070045.6的中国专利中所公开的，一般在纳米银线涂敷于基板后，将一层具有固化能力的聚合物覆盖于其上，待聚合物固化后，将聚合物剥离，从而纳米银线嵌入聚合物中，形成平整的导电薄膜，且纳米银线不易脱落，机械性能良好。

上述各种方案虽然有效地实现了在空气环境中使用溶液法制备导电薄膜，但一个比较大的问题是，它们所制备的导电薄膜表面粗糙度很大，导致薄膜的电导率较低，严重影响着薄膜以及电子器件的性能。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低、操作方便、有效的方法，以制备表面平整、高质量的导电薄膜。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于有机金属银盐的导电薄膜的制备方法，包括如下步骤：

第一步，将有机金属银盐、还原剂、稳定剂和溶剂按照机金属银盐：还原剂：稳定剂：溶剂的质量比为(0.8～1.5)：(1.43～3)：(0.05～0.2)：(5～10)配制成涂敷溶液；

第二步，将所述涂敷溶液通过涂敷技术在基底上涂敷第一层膜，从而形成单层膜；

第三步，将步骤二中的所述单层膜进行第一次后处理；

第四步，将所述涂敷溶液通过涂敷技术在经过了所述第一次后处理的所述单层膜上涂敷第二层膜，从而形成双层膜；

第五步，将步骤四中的所述双层膜进行第二次后处理。

进一步地，所述涂敷溶液是所述有机金属银盐、所述还原剂、所述稳定剂和所述溶剂在室温下磁力搅拌6～24h或水浴超声10～60分钟后形成的。

进一步地，所述有机金属银盐为醋酸银或癸酸银。

进一步地，所述还原剂为硼氢化物、胺类化合物和多元醇类中的一种或多种，较佳地，所述还原剂为乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和乙二醇中的一种或多种。

进一步地，所述稳定剂为长链硫醇、胺类和脂肪酸中的一种或多种，较佳地，所述稳定剂为十二硫醇或油酸。

进一步地，步骤二和步骤四中的所述涂敷技术为喷墨打印、丝网印刷、滚筒转印、槽模涂敷(slot-die coating)、辊式涂布(roll coating)或旋涂。

进一步地，所述第一次后处理包括低温处理和高温处理，所述低温处理为步骤二中的所述单层膜在温度80℃～100℃下加热10～20分钟，所述高温处理为所述单层膜在温度180℃～200℃下加热30～50分钟，所述单层膜先经过所述低温处理，然后经过所述高温处理。

进一步地，所述第二次后处理包括低温处理和高温处理，所述低温处理为步骤四中的所述双层膜在温度80℃～100℃下加热10～20分钟，所述高温处理为所述双层膜在温度180℃～200℃下加热30～50分钟，所述双层膜先经过所述低温处理，然后经过所述高温处理。

进一步地，所述基底为石英衬底、硅衬底或玻璃衬底，也可以为耐高温的塑料基板，如高温PI、PEN基板等，在涂敷前所述基底分别经过去离子水、丙酮、乙醇超声清洗。

进一步地，所述第一次后处理和所述第二次后处理均在空气中进行。

进一步地，所述涂敷溶液的配制过程在空气中进行。

进一步地，所述第一层膜和所述第二层膜的涂敷过程均在空气中进行。