纳米银墨水的液桥转印技术研究.pdf

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1、第51卷第5期真空VACUUMV0L51。No．52014年9月Sep．2014纳米银墨水的液桥转印技术研究王时飞，李鑫，郑丁杰，王旭迪(合肥工业大学机汽学院真空与过程装备系，安徽合肥230009)摘要：本文利用液桥转印技术将填充于聚二甲基硅氧烷(PDMS)模板沟槽内的纳米银墨水经烧结固化后转印到玻璃基底表面形成微结构图形。研究了金属微结构在转印过程中的图形断裂和线条展宽等缺陷产生的原因。实验结果表明，液桥毛细作用力的存在可以大幅提高图形转印成功率；降低烧结温度和缩短烧结时间有利于提高银线微结构的连续性，而升高烧结温度和增加烧结时间有利于提高纳米银墨水的固化程度，从而抑制线

2、条展宽进而提高透射率。综合考虑这两方面因素，优化了工艺参数，改善了银线微结构的断裂情况，并且使其具有较高的转印精度和透射率。关键词：纳米银墨水；液桥转印；烧结；透射率中图分类号：TB79文献标识码：A文章编号：1002—0322(2014)05—0064—04Liquid-bridge-mediatedtransfermouldingofsilvernanoparticleinkWANGShi-fei，LIXin，ZHENGDing~jie，WANGXu—di(InstituteofVacuumTechnology，HefeiUniversityofTechnology，H

3、efei230009，China)Abstract：Anoveltechniquewasdevelopedtorealizethetransferprocessthatthesolidifiedsilvernanoparticleinkpatternonp0lydimetl1y】si】oxane(PDMS)mouldtotheglasssubstrate，basedonliquid-bridge—mediatedtransfermoulding．Thecausesofdefects．suchasthefractureofsilverlinesandsurfacedif_fu

4、sionwereinvestigated．Wefoundthattheexistenceofcapillaryforceduringtheprocesscouldachievelargeareagraphicalmetalstructurewithfewdefects．Theexperimentalresultsshowthatlowersinteringtemperatureandshortersinteringtimecanimprovethecontinuityofsilverlines，howerer，highersinteringemperatureandlong

5、ersinteringtimecouldhelptoenhancethecuringdegreeofsilvernanoparticleinkSOastoincreaseitstransmittance．Usingtheoptimizedprocessparameterswhichbalancedthesetwofactors，silverlinesweresuccessfullytransferredonthesubstratewithlargearea，bettercontinuityandhighertransmittance．Keywords：silvernanop

6、articleink；liquid—bridge—mediatedtransfermoulding；sintering；transmittance透明导电薄膜因具有良好的光透率和导电备银金属微结构已经在显示器件和有机太能电性能已广泛应用于显示器件⋯、光伏电池[2]、发光池等领域取得了成功的应用。尽管使用的银等二极管『31和射频识别标签等信息和电子领域，金属在原料价格上高于ITO薄膜，但其原料的而氧化铟锡(ITO)是目前最为常用的透明导电氧实际使用量只为蒸发沉淀铟金属的百分之几，化物材料。然而随着显示器件的发展，ITO薄膜并且可以方便地与卷对卷的加工方式结合，面临着以下难以克

7、服的缺点：原料铟的储量稀具有明显的成本和产业化优势。而如何实现金少，其价格因需求扩大而不断上涨；材质较脆，无属纳米墨水的图形化是其广泛应用的技术基础法做到大角度的弯曲，难以满足柔性显示的需前提。近年来，以丝网印刷【、凹版印刷[8-9]和喷要；在基底上的沉淀过程中需要真空环境和昂贵墨打印『lo】等技术为代表，可以实现在低温低压的设备，大大增加了ITO的制备成本【。因此寻找力和大气环境下直接将金属结构制作在各种基合适的透明电极替代材料是目前工业界和学术底材料上，但是仍存在分辨率有限、图形失真等界的研究热点。缺点。以银颗