[发明专利]一种复合型纳米铜导电油墨及其制备方法和一种导电器件

说明书

本发明涉及印刷电子技术领域，具体涉及一种复合型纳米铜导电油墨及其制备方法和一种导电器件。本发明提供的复合型纳米铜导电油墨，以质量百分比计，包括溶剂50～60wt.％，分散剂5～10wt.％，抗氧化剂0～1wt.％，导电填料34～39wt.％；所述导电填料包括纳米铜粉末和纳米碳材料。本发明提供的复合型纳米铜导电油墨具有优异的导电性能，相比于现有的金属油墨，生产成本得到了明显降低。实施例结果表明，本发明提供的复合型纳米铜导电油墨的导电性能远远高于只添加纳米铜粉末作为导电填料的油墨。

技术领域

本发明涉及印刷电子技术领域，具体涉及一种复合型纳米铜导电油墨及其制备方法和一种导电器件。

背景技术

迄今为止，印刷电子领域中大多数导电油墨都是采用金属纳米材料制成的，如金纳米材料、银纳米材料和铜纳米材料，因为它们具有较高导电性。然而，金、银的材料成本较高，铜的材料成本虽然较低，但是铜纳米材料的制备工艺复杂而且昂贵，因此生产成本也较高。石墨烯、碳纳米管等碳纳米材料，因其机械强度高、导热导电能力强等诸多优点，也已经用于导电油墨的制备，但是基于碳纳米导电油墨所制备的导电图案，导电性能远低于金属油墨。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合型纳米铜导电油墨及其制备方法和一种导电器件，本发明提供的复合型纳米铜导电油墨兼顾高导电与优异的抗疲劳性能，且生产成本相比于现有的金属油墨得到了明显降低。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种复合型纳米铜导电油墨，以质量百分比计，包括溶剂50～60wt.％，分散剂5～10wt.％，抗氧化剂0～1wt.％且不为0，导电填料34～39wt.％；所述导电填料包括纳米铜粉末和纳米碳材料。

优选地，所述溶剂的沸点为180～220℃。

优选地，所述分散剂包括聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、十二烷基硫酸钠、聚乙二醇辛基苯基醚、十六烷基三甲基溴化铵、丁二酸二异辛酯磺酸钠、二(2-乙基己基)磷酸、油酸或十二烷胺。

优选地，所述抗氧化剂为饱和一元羧酸。

优选地，所述纳米铜粉末的粒径为30～60nm。

优选地，所述纳米碳材料的质量占所述复合型纳米铜导电油墨总质量的1～6％。

优选地，所述纳米碳材料包括石墨烯或碳纳米管；所述石墨烯的尺寸为5～40μm，所述石墨烯的厚度为1～10nm；所述碳纳米管的长度为20～40μm，所述碳纳米管的外径为8～15nm。

本发明提供了上述技术方案所述复合型纳米铜导电油墨的制备方法，包括以下步骤：

(1)将溶剂、分散剂、抗氧化剂和纳米铜粉末混合，得到混合浆料；

(2)将所述混合浆料和纳米碳材料混合，得到复合型纳米铜导电油墨。

优选地，步骤(1)所述混合为球磨混合。

本发明还提供了一种导电器件，包括柔性基材和设置在所述柔性基材表面的导电层；所述导电层由上述方案所述复合型纳米铜导电油墨或上述方案所述制备方法制备得到的复合型纳米铜导电油墨经烧结固化得到。