[发明专利]基于卷对卷印刷技术的金属结构的制备方法和加工设备

说明书

本发明涉及一种基于卷对卷印制技术的金属结构的制备方法和加工设备，其中制备方法，包括以下步骤：提供柔性基材，在所述柔性基材上沉积金属油墨形成图案化的金属油墨涂层；对所述金属油墨涂层进行加热去除挥发成分；将加热后的所述金属油墨涂层进行烧结形成金属结构；所述将加热后的所述金属油墨涂层进行烧结形成金属结构的步骤中，采用超声振动对所述金属油墨涂层进行烧结。该方法采用先加热后超声振动烧结处理，烧结所需时间短，所得金属结构的导电性好、表面平整，能够实现卷对卷连续不间断地进行生产，提高生产效率。

技术领域

本发明涉及OLED金属结构制造技术领域，特别是涉及一种基于卷对卷印刷技术的金属结构的制备方法和加工设备。

背景技术

卷对卷(roll-to-roll)印刷技术是指在柔性或者弹性薄膜上，通过连续成卷的方式，印刷柔性电子设备的工艺技术。卷对卷印刷技术适用于各种尺寸OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)显示器的印刷，并且具有生产效率高，生产成本低和进行批量生产的特点。

金属结构，例如铜、银、铝等，广泛地以金属电极、金属电路以及金属网格等形式，被应用到OLED显示器中。若要使用卷对卷印刷技术制备整个OLED显示器，就必须考虑到其中金属结构的印刷方法。在卷对卷印刷技术中，金属结构一般以金属油墨的形式进行涂布，为使金属油墨具有导电性，需要经过烧结(sintering)减少或去除油墨中的溶剂以形成固体金属结构。

目前，传统烧结方法主要包括热烧结、紫外烧结以及电烧结等，它们在应用或性能上均有一定限制和缺点，传统烧结方法很难和卷对卷印刷技术相结合。其中，热烧结所需设备简单，并且烧结后的金属结构具有较好的导电性，但是所需要的温度较高、时间较长，且烧结后金属结构表面粗糙甚至带有微小裂纹，影响了金属结构作为电极时的接触性能；紫外烧结所需时间短，但烧结后金属结构的电阻较高，限制了作为电路时的导电性能；电烧结，虽然烧结时间短且导电性能好，但是工序复杂，在电烧结前需要将金属油墨预先热烧结到能够导电的程度，并且电烧结要求金属结构为连续几何结构，故其应用仅限制于金属电路、金属网格，很难被应用到金属电极上。

发明内容

基于此，有必要提供一种基于卷对卷印刷技术的金属结构制备方法和加工设备，其能够实现卷对卷印刷，提高生产效率，得到内部致密、表面平整的金属结构，从而改善金属导电性和接触性能。

一种基于卷对卷印刷技术的金属结构的制备方法，包括以下步骤：

提供柔性基材，在所述柔性基材上沉积金属油墨形成图案化的金属油墨涂层；

对所述金属油墨涂层进行加热去除挥发性成分；

将加热后的所述金属油墨涂层进行烧结形成金属结构；所述将加热后的所述金属油墨涂层进行烧结形成金属结构的步骤中，采用超声振动对所述金属油墨涂层进行烧结。

上述方法在烧结前，对金属油墨涂层进行加热处理，将油墨中的溶剂和表面活性剂等易挥发成分去除，进一步采用超声振动对经过加热处理的金属油墨涂层进行烧结，利用超声振动作用和超声振动产生的热效应，共同作用于金属油墨涂层，使涂层中的金属颗粒互相接触、融合成致密的金属结构，从而具有良好的导电性能；而且，上述超声振动烧结的原理类似于超声焊接，烧结所需时间短，其在极短的时间内的热作用不用造成OLED有机材料与柔性基材的劣化，能够实现卷对卷连续不间断地进行生产，提高生产效率。

在其中一个实施例中，所述制备方法还包括：在所述采用超声振动对所述金属油墨涂层进行烧结时，对所述金属油墨涂层的上表面进行压平处理。如此，可以使得到的金属结构表面更为平整，并且进一步提高金属结构的致密度。

进一步地，所述压平处理的垂直压力为3MPa～7MPa。可以理解，超声振动过程中，同时对金属油墨涂层的上表面施以3MPa～7MPa的垂直压力，可以得到表面平整、致密的金属结构，又不会导致柔性基材劣化或变形损坏。