墨水雾滴会聚成直径小于300 μ m的液流，并喷射到基底上。
[0022]并且，较为优选的，还可对所述第一金属图案层进行加热烧结处理，加热烧结温度在80-300 °C，而后进行喷墨打印操作。此处所涉及的加热烧结处理的方式可借助业界习用的各类设备或方法实施，例如，可以选用加热台、烘箱、热风、光波或微波加热烧结方式等，且不限于此。
[0023]又及，前述喷墨打印的遍数可以是一遍，也可以是多遍，其依据实际应用的需求而定。
[0024]又及，而依据实际应用的需要，前述导电墨水中所含金属元素可以选自但不限于金、银、铜、镍、铝、钼中的任意一种或者两种以上的组合。
[0025]再及，较为优选的，在前述气流喷印和/或喷墨打印过程中，还可以同时对基底进行加热处理，加热温度为35-150 °C。
[0026]前述基底可以选用满足应用需求的各类基底，特别是绝缘基底，例如聚酰亚胺薄膜、具有绝缘层的硅片等，但不限于此。
[0027]显然，本发明的方法操作简单，成本低廉，并可基于现有金属墨水实现高导电金属图案的打印制备，无需额外增加金属墨水的粘度和金属固含量，所获金属导电图案不含树脂成分，且与传统银浆所打印的图案相比具有更高导电性。
[0028]为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将结合附图和优选实施例对本发明作进一步的详细描述，显而易见地，下面的描述仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的发明。
[0029]实施例1
将切割成长100毫米、宽40毫米、厚度为0.12毫米的无色透明聚酰亚胺薄膜先后浸泡在乙醇、异丙醇和水中各超声清洗10-30分钟，取出后用高纯氮气吹干。然后利用气流喷印设备在薄膜上打印以乙二醇和水为溶剂的商品化银墨水，打印过程中雾化器实际功率18-25瓦，喷嘴温度范围40-90 0C，基底加热温度范围50-120 °C，送料气流和聚焦气流的流量比例范围1:5到1:15。然后将获得的图案在150-160°C的加热台上烧结30分钟。所获得的金属图案厚度为2-3微米，平均粗糙起伏度超过0.8微米。
[0030]在完成烧结的银图案上用喷墨打印设备再次进行打印，打印点间距(dotspacing)设为10微米,共计喷墨打印3_6遍,所打印的银墨水受到第一层粗糙金属图案的限制，在干燥后仍然保持大面积范围内的厚度平整。再次用150-160°C的加热台进行30分钟烧结后，方块电阻低于0.05 Ω/口。
[0031]实施例2
将切割成长20毫米见方、厚度为0.12毫米的带二氧化硅绝缘层硅片先后浸泡在乙醇、异丙醇和水中各超声清洗10-30分钟，取出后用高纯氮气吹干。然后利用气流喷印设备在薄膜上打印以醚类为溶剂主要成分的商品化金墨水，打印过程中雾化器实际功率15-20瓦，喷嘴温度范围40-60 °C，基底加热温度范围50-75 °C，送料气流和聚焦气流的流量比例范围1:3到1:12。然后将获得的图案在150-160°C的加热台上烧结15-30分钟。所获得的金属图案厚度为1-2微米，平均粗糙起伏度超过0.5微米。
[0032]在完成烧结的金图案上用喷墨打印设备再次进行打印，打印点间距(dotspacing)设为20微米,共计喷墨打印5_8遍,所打印的银墨水受到第一层粗糙金属图案的限制，在干燥后仍然保持大面积范围内的厚度平整。再次用150-160°C的加热台进行15-30分钟烧结后，方块电阻低于0.2 Ω/口。
[0033]以上所述仅是本发明的【具体实施方式】，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种含有纳米金属颗粒的导电墨水的打印方法，其特征在于，包括: (1)提供含有纳米金属颗粒的导电墨水，并且所述导电墨水中固体的含量低于45wt%； (2)以气流喷印法将所述导电墨水喷射到基材上，形成具有疏松多孔结构的第一金属图案层； (3)以喷墨打印法将所述导电墨水打印到所述第一金属图案层上，至形成厚度超过I μ m的均匀金属层，所述均匀金属层在烧结后方块电阻小于I Ω / 口。
2.根据权利要求1所述的含有纳米金属颗粒的导电墨水的打印方法，其特征在于，步骤(2)包括:将所述导电墨水雾化生产直径小于10 μ m的墨水雾滴，再利用送料气流将所述墨水雾滴送至喷嘴口，而后利用聚焦气流将墨水雾滴会聚成直径小于300 μ m的液流,并喷射到基底上。
3.根据权利要求2所述的含有纳米金属颗粒的导电墨水的打印方法，其特征在于，步骤(2)包括: 通过改变雾化功率调节所述墨水雾滴的溶剂含量，从而控制被喷射的导电墨水的浓度，其中，雾化功率越小，被喷射出的导电墨水浓度越高； 和/或，通过改变送料气流与聚焦气流的流量比例调节被喷射液流中墨水雾滴的溶剂含量，从而控制被喷射的导电墨水的浓度，其中，送料气流与聚焦气流的流量比例越低，被喷射出的导电墨水浓度越高； 和/或，通过改变喷嘴口的温度调节被喷射液流中墨水雾滴的溶剂含量，从而控制被喷射的导电墨水的浓度，其中，喷嘴口的温度越高，被喷射出的导电墨水浓度越高。
4.根据权利要求1所述的含有纳米金属颗粒的导电墨水的打印方法，其特征在于，所述第一金属图案层表面粗糙起伏度在0.5 μ m以上。
5.根据权利要求1所述的含有纳米金属颗粒的导电墨水的打印方法，其特征在于，步骤(2)还包括:对所述第一金属图案层进行加热烧结处理，加热烧结温度在80-300 °C。
6.根据权利要求5所述的含有纳米金属颗粒的导电墨水的打印方法，其特征在于，力口热烧结处理的方式包括加热台、烘箱、热风、光波或微波加热烧结方式中的任意一种或者两种以上的组合。
7.根据权利要求1所述的含有纳米金属颗粒的导电墨水的打印方法，其特征在于，所述导电墨水中所含金属元素包括金、银、铜、镍、铝、钼中的任意一种或者两种以上的组合。
8.根据权利要求1所述的含有纳米金属颗粒的导电墨水的打印方法，其特征在于，在气流喷印和/或喷墨打印过程中，还对基底进行了加热处理，加热温度为35-150 °C。
9.根据权利要求1或8所述的含有纳米金属颗粒的导电墨水的打印方法，其特征在于，所述基底包括绝缘基底。
10.根据权利要求1所述的含有纳米金属颗粒的导电墨水的打印方法，其特征在于，步骤(3)包括:将所述导电墨水以喷墨打印方法在第一金属图案层上打印一遍以上。
【专利摘要】本发明公开了一种含有纳米金属颗粒的导电墨水的打印方法，包括：（1）提供含有纳米金属颗粒的导电墨水，并且所述导电墨水中固体的含量低于45wt%；（2）以气流喷印法将所述导电墨水喷射到基材上，形成具有疏松多孔结构的第一金属图案层；（3）以喷墨打印法将所述导电墨水打印到所述第一金属图案层上，至形成厚度超过1μm的均匀金属层，所述均匀金属层在烧结后方块电阻小于1Ω/□。优选的，步骤（2）还包括对所述第一金属图案层进行烧结的操作。本发明操作简单，成本低廉，并可基于现有金属墨水实现高导电金属图案的打印制备，无需额外增加金属墨水的粘度和金属固含量，所获金属导电图案不含树脂成分，与传统银浆所印的图案相比具有更高的导电性。
【IPC分类】B41M5-00
【公开号】CN104708930
【申请号】CN201310680680
【发明人】林剑, 聂书红, 张建辉, 崔铮
【申请人】中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2013年12月12日