[发明专利]一种用于玻璃的LED固化和热固化导电油墨

说明书

本发明属于导电油墨领域，具体涉及一种用于玻璃的LED固化和热固化导电油墨。该导电油墨按质量百分比计，由以下组分组成：环氧丙烯酸酯10‑15%、聚氨酯丙烯酸酯10‑30%、改性球形纳米银粉10‑15%、改性片状纳米银粉30‑40%、活性稀释剂6‑15%、光引发剂1‑5%、消泡剂0.1‑1%、流平剂0.1‑1%、玻璃密着剂0.5‑3%。本发明提供的导电油墨以环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯作为主体树脂，具有较快的固化速度和较好的附着力，还确定了环氧丙烯酸酯与聚氨酯丙烯酸酯以及活性稀释剂的质量比，环氧丙烯酸酯在聚合过程中的开环作用可以弥补聚氨酯丙烯酸酯和活性稀释剂在聚合时的体积收缩，提高印制电路的精度；本发明的球形银粉会在片状银粉中起到了良好的补充和桥接作用，有利于导电通路的形成。

技术领域

本发明属于导电油墨领域，具体涉及一种用于玻璃的LED固化和热固化导电油墨。

背景技术

随着科技的发展和手机屏幕解锁技术的高速发展，指纹识别手机已占领了几乎所有市场。指纹识别通常使用光学式、电容式、温差感应式和超声波式，手机用的最多的指纹识别方式是电容式，其中印有导电油墨电路的玻璃对识别的准确度和灵敏性起到关键作用，不仅需要有良好的导电性，更需要好的附着力、柔韧性等。

导电油墨，是用导电材料分散在连接料中制得的糊状油墨，具有一定的导电作用。传统导电油墨通常通常直接将未改性的纳米银粉加入体系中，但是，由于纳米银粉比表面积大、表面原子数多、表面能高、存在大量的表面缺陷和悬挂件，所以颗粒间极易发生团聚，团聚后又很难用机械方法解聚，因此，直接采用未改性的纳米银粉来制备导电油墨导电性能较差。

传统方法通常采用加热固化，加热温度高达120-200℃，存在固化速度慢、热应力集中等缺点，降低了成品率。而且由于现有技术中导电油墨的粘度、流变性、体积收缩率等未达到理想效果，从而使导电油墨印制的电路在油墨固化后因精度不够，还需要通过激光刻蚀等方法来提高电路的精度，额外增加一道工序，浪费成本，降低了生产效率。

此外，玻璃基材表面光滑、张力极低，传统的导电油墨在玻璃基材上根本没有附着力。只有用特殊助剂的预处理后才能产生附着力，预处理过程消耗了大量的资源。因此，开发一款可以直接印制在玻璃基材上的导电油墨很有必要。

发明内容

为了在玻璃表面获得附着力好、导电性能良好且精度高的印制电路，本发明公开了一种用于玻璃的LED固化和热固化导电油墨，该导电油墨在玻璃表面具有良好的附着力，导电性能优异，适于在玻璃上印制精准的电路。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:

一种用于玻璃的LED固化和热固化导电油墨，按质量百分比计，由以下组分组成：

本申请通过大量实验，最终发现混合使用改性球形纳米银粉和改性片状纳米银粉可以在纳米银粉用量较少的情况下获得更为优异的导电效果，因为球形颗粒是点对点接触，片状微粒可以形成面与面的接触，两种银粉混合使用时，在油墨固化后，球形银粉会在片状银粉中起到了良好的补充和桥接作用，有利于导电通路的形成，可以在银粉用量较少的情况下获得较好的导电效果。

优选地，上述环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯的质量比为1:1-2。一方面，环氧丙烯酸酯含有环氧基，具有较高的反应活性和较快的固化速度，但其粘度较大，成膜后硬度和脆性都比较高，附着力差，而聚氨酯丙烯酸酯柔韧性好、附着力好，所以控制二者比例可以得到粘度适中、附着力好、光固化速度快的导电油墨；另一方面，环氧丙烯酸酯在聚合过程中的开环作用会造成体积膨胀，而聚氨酯丙烯酸酯在聚合过程中体积会收缩，所以要控制二者比例以避免导电油墨固化过程中发生明显的膨胀或收缩，从而影响导电线路的精度。通过反复调整，最终确定二者比例，用上述质量比的环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯可以同时满足上述两方面的要求。