一种具有导电图案的粘弹性衬底及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种具有导电图案的粘弹性衬底及其制备方法和应用，其包括：采用激光打印法在疏水衬底上形成图案，将图案转印至的粘弹性衬底上；将纳米导电材料沉积于预沉积衬底上，形成导电薄膜，用预沉积衬底覆盖至粘弹性衬底上进行压合，未被图案掩盖区域的粘弹性衬底与导电薄膜上的纳米导电材料形成紧密连接体；将预沉积衬底与粘弹性衬底分离，使未被图案掩盖区域的紧密连接体从预沉积衬底上脱落，得到具有导电图案的粘弹性衬底。通过该方法，克服了液态电子墨水对激光打印机的限制，由此实现了激光打印机在柔性印刷电子领域的应用，并得到具有导电图案的粘弹性衬底，可进一步应用至柔性电子导电线路的制作中。用至柔性电子导电线路的制作中。用至柔性电子导电线路的制作中。

【技术实现步骤摘要】
一种具有导电图案的粘弹性衬底及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于柔性电子制备
，具体涉及一种具有导电图案的粘弹性衬底及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]印刷电子是基于传统印刷原理的电子制造技术。通过对常规印刷设备的升级改造和电子材料的墨水化，以印刷方式制造电子器件与系统具有易于规模化生产、原材料损耗小、设备投资少、低成本生产等优点。然而，对于不同的导电纳米材料，各种印刷技术都有各自的局限性。印刷过程要考虑到承印物表面的粗糙度、溶剂耐受性、表面能等因素；电子材料墨水要满足各种印刷技术要求的粘度、表面张力、流变性等要求。
[0003]目前，用于印刷电子的印刷方式主要有喷墨打印、丝网印刷、凹版印刷、平版印刷等。对于分散于液相中的纳米导电材料的印刷，喷墨打印和丝网印刷存在导电油墨堵塞喷嘴和网孔的问题，凹版印刷和平版印刷存在导电油墨转移过程中图案缺失和可靠性降低等问题。此外，导电油墨、印刷设备、承印衬底三者需要在工艺匹配上精细考量，因而较之于普通印刷设备，印刷电子设备价格偏高，其工艺也较普通印刷技术复杂。
[0004]激光打印机是一种较为普及的办公室打印设备，具有价格便宜、可以在疏水衬底上打印图案、打印图案快等优点。激光打印机的原理是通过激光选择性照射有机光导体鼓，使其形成静电潜像，再吸附墨粉形成图案。这些图案继而被转移到承印衬底上，最后通过定影辊热压，在衬底上形成稳定图案。打印使用的墨粉主要由树脂、碳黑、磁粉等构成。定影辊将墨粉熔融热压于承印衬底上，使墨粉在冷却后粘附于衬底。然而，目前印刷电子领域中常用的打印方法均是使用液态电子墨水，由于激光打印机无法直接打印液态电子墨水。因此，这极大的限制了激光打印机在印刷电子领域中的应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种具有导电图案的粘弹性衬底及其制备方法和应用，通过该方法，克服了液态电子墨水对激光打印机的限制，由此实现了激光打印机在柔性印刷电子领域的应用，并得到具有导电图案的粘弹性衬底，可进一步应用至柔性电子导电线路的制作中。
[0006]本专利技术通过以下技术方案实现：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种具有导电图案的粘弹性衬底的制备方法，其包括：采用激光打印法在疏水衬底上形成图案，将图案转印至的粘弹性衬底上；
[0008]将纳米导电材料沉积于预沉积衬底上，形成导电薄膜，用预沉积衬底覆盖至粘弹性衬底上进行压合，未被图案掩盖区域的粘弹性衬底与导电薄膜上的纳米导电材料形成紧密连接体；
[0009]将预沉积衬底与粘弹性衬底分离，使未被图案掩盖区域的紧密连接体从预沉积衬底上脱落，得到具有导电图案的粘弹性衬底。
[0010]进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述纳米导电材料包括银纳米粒子、银纳米线、铜纳米粒子、铜纳米线、石墨烯、碳纳米管、二维过渡金属碳化物和氮化物中的至少一种。
[0011]进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述粘弹性衬底为表面附有粘结剂的衬底；
[0012]优选地，粘结剂包括压敏胶、硅胶或光敏树脂。
[0013]进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述导电薄膜采用真空薄膜沉积法、真空抽滤法或涂布法制备得到；
[0014]优选地，导电薄膜的厚度为0.05～10μm。
[0015]进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述在将预沉积衬底与粘弹性衬底分离后，留在预沉积衬底上的纳米导电材料形成导电图案，再通过转印至粘弹性衬底上，得到具有导电图案的粘弹性衬底。
[0016]优选地，导电图案被转印至其他柔性衬底或弹性衬底上，得到图案化的柔性导电体或弹性导电体。
[0017]进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述将位于疏水衬底上的图案转印至的粘弹性衬底的步骤中，采用层压机辊进行热压转印，温度为110～130℃。
[0018]进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述将预沉积衬底覆盖至粘弹性衬底上进行压合的步骤中，采用层压机辊进行压合，且在压合过程中无需加热。
[0019]进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述疏水衬底为表面进行化学疏水处理的衬底；
[0020]优选地，疏水衬底为离型纸。
[0021]第二方面，本专利技术提供一种由上述制备方法制得的具有导电图案的粘弹性衬底，导电图案的电阻为0.1～10Ω。
[0022]第三方面，本专利技术提供一种上述具有导电图案的粘弹性衬底在柔性电子导电线路中的应用。
[0023]与现有技术相比，本专利技术至少具有如下技术效果：
[0024]本申请提出的这种具有导电图案的粘弹性衬底，是利用激光打印机在疏水衬底上打印图案，再将该图案转印至粘弹性衬底(如胶带)上，并用沉积有纳米导电材料的预沉积衬底覆盖在粘弹性衬底上进行压合。由于图案的遮蔽作用，预沉积衬底上的纳米导电材料中的一部分与未被图案掩盖区域的粘弹性衬底紧密黏连，容易在后续的分离过程中，从预沉积衬底上脱落，粘附至粘弹性衬底表面，形成具有导电图案的粘弹性衬底。而由于图案的遮蔽作用，预沉积衬底上的纳米导电材料中的其他部分与图案掩盖区域的粘弹性衬底并未发生黏连，在后续的分离过程中，这部分纳米导电材料依然留存在预沉积衬底上，并呈现一定的导电图案，再通过转印至其他粘弹性衬底，又能够得到另一个具有导电图案的粘弹性衬底。
[0025]本专利技术首次实现激光打印机在柔性印刷电子领域的应用，主要利用激光打印机形成图案，将预先沉积于其他预沉积衬底上的导电材料通过胶带等粘弹性衬底的粘性和打印图案的粘性遮蔽，同时实现了在粘弹性衬底和预沉积衬底上的图案化，导电图案的电阻为0.1～10Ω。本专利技术的图案精度与最小图形尺寸由激光打印机的打印精度限制。粘弹性衬底上的导电图案可作为一次性粘贴式导电连接，预沉积衬底上的导电图案可被进一步转移至
其他弹性衬底。
[0026]此外，采用本专利技术提供的这种方法，通过给用户提供预沉积衬底上的导电薄膜，可以使用户自己在办公室就可通过激光打印机轻松实现自主设计纸质导电图案，方便快捷。
附图说明
[0027]图1为本专利技术实施例1的工艺流程示意图。
[0028]图2为本专利技术实施例2的相应步骤所对应的图案。
[0029]图3为本专利技术实施例3中各步骤所对应的图案。
具体实施方式
[0030]下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围，实施例中未注明的具体条件，按照常规条件或者制造商建议的条件进行，所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0031]本专利技术的技术方案为：
[0032]本实施方式提供的具有导电图案的粘弹性衬底的制备方法，包括以下步骤：
[0033]步骤S1：采用激光打印法在疏水衬底上形成图案，将图案转印至的粘弹性衬底上。
[0034]进一步地，疏水衬底为表面进行化学疏水处理的衬底，该衬底可以为纸、塑料、玻璃等材质，只要经过常规本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有导电图案的粘弹性衬底的制备方法，其特征在于，其包括：采用激光打印法在疏水衬底上形成图案，将所述图案转印至粘弹性衬底上；将纳米导电材料沉积于预沉积衬底上，形成导电薄膜，用所述预沉积衬底覆盖至所述粘弹性衬底上进行压合，未被图案掩盖区域的所述粘弹性衬底与所述导电薄膜上的纳米导电材料形成紧密连接体；将所述预沉积衬底与所述粘弹性衬底分离，使未被图案掩盖区域的所述紧密连接体从所述预沉积衬底上脱落，得到具有导电图案的粘弹性衬底。2.根据权利要求1所述的具有导电图案的粘弹性衬底的制备方法，其特征在于，在将所述预沉积衬底与所述粘弹性衬底分离后，留在所述预沉积衬底上的纳米导电材料形成导电图案；优选地，所述导电图案被转印至其他柔性衬底或弹性衬底上，得到图案化的柔性导电体或弹性导电体。3.根据权利要求1所述的具有导电图案的粘弹性衬底的制备方法，其特征在于，所述纳米导电材料包括银纳米粒子、银纳米线、铜纳米粒子、铜纳米线、石墨烯、碳纳米管、二维过渡金属碳化物和氮化物中的至少一种。4.根据权利要求1所述的具有导电图案的粘弹性衬底的制备方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王力，王仁杰，
申请(专利权)人：重庆工程职业技术学院，
类型：发明
国别省市：