[發明專利]一種導電油墨及其制備方法和使用方法

有效

• 申請號: 201510411404.4
• 申請日: 2015-07-14
• 公開（公告）號: CN105038411B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 羅艷玲;徐軍;沈俊杰;周德華
• 申請（專利權）人: 浙江中科立德新材料有限公司
• 主分類號: C09D11/52
• 分類號: C09D11/52;C09D11/03
• 代理公司: 杭州新源專利事務所(普通合伙)33234
• 代理人: 丁海華

技術領域

本發明涉及一種導電油墨及其制備方法和使用方法,屬于導電高分子功能材料領域。

背景技術

聚3,4-乙撐二氧噻吩(PEDOT)是一種新型的導電聚合物材料。PEDOT的噻吩環3,4-位上引入的乙撐二氧基可有效阻止單體二氧乙基噻吩(EDOT)聚合時噻吩環上C_α-C_β的連接,從而使聚合物分子鏈更為規整有序,其結構簡式如圖1所示。然而,本征態的PEDOT導電性能很差,且不溶不熔,在很大程度上限制了PEDOT在各個領域的應用研究。經過聚(對苯乙烯磺酸)根陰離子(PSS)(其結構如圖2所示)摻雜的PEDOT可以很好地分散在水溶液中,形成一種穩定的PEDOT：PSS懸浮液,該懸浮液在塑料或玻璃基片上可以形成一種淡藍色的PEDOT：PSS透明導電膜。此種薄膜不僅易于加工,同時還具有導電率高、透光性好、耐熱、綠色環保等優點,目前已被廣泛應用于有機太陽能電池、有機發光二極管及超級電容器等領域的研究。

隨著近年電子行業的發展，中國已成為電子終端產品的最大的生產基地。據工信部統計，中國大陸加工的各類終端電子產品如電視、顯示器、筆記本、手機等產量已占全球50％以上的份額，電子產品對外的出口和消費潛力巨大的大陸市場對拉動觸摸屏產業的發展非常明顯。

在觸控面板的透明導電膜中，ITO占有95％的市占率，幾乎占盡電容式觸控所有市場。盡管ITO(銦錫氧化物)透明導電感測材料仍然在觸控面板中占有主導地位，但近來隨著大尺寸觸控屏幕應用增加，以及穿戴式顯示器帶動可撓式面板市場，讓ITO技術上的限制跟著浮現，一些取代技術紛紛出籠，ITO未來幾年內將面臨各種不同技術的競爭。

部分非ITO薄膜技術的優勢在于能夠涵蓋ITO薄膜及玻璃兩種不同尺寸的市場，特別是一些技術已經實際應用在ITO薄膜所無法使用的大尺寸觸摸屏市場中。此外，由于銦為稀有金屬，價格波動幅度大，尋找稀有金屬的代替品從2007年起已被美國、日本等國列為國家的戰略。

導電高分子材料，相對于ITO材料，在價格上優勢很大。同時高分子材料的柔韌度遠高于ITO，可解決ITO電極易碎的問題，并可用于大尺寸及可穿戴技術，受到廣泛關注。尤其是PEDOT:PSS材料，通過化學摻雜等方式導電率可達到10³數量級，透光性好，價格低、可彎曲等特點，被認為是ITO的理想代替材料。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種導電油墨及其制備方法和使用方法。本發明具有導電率高、穩定性好和膜強度高的優點。

本發明的技術方案：一種導電油墨，按重量份由以下成分制得；

上述的導電油墨中，按重量份由以下成分制得；

前述的導電油墨中，所述的溶劑為醇類、醚類、酮類和酯類溶劑中的一種或多種。

前述的導電油墨中，所述的PEDOT:PSS溶液的固含量為0.5％-5wt％。

前述的導電油墨中，所述的PEDOT:PSS溶液的固含量為1-3wt％。

前述的導電油墨中，所述的PEDOT:PSS溶液的制備方法是，向1-20份PSSNa的水溶液通氮氣，在機械攪拌條件下鼓泡并加熱除氧，然后調溶液pH值到1.0-2.0，用注射器注入1份EDOT，并攪拌2小時；取配好的(NH₄)₂S₂O₈水溶液1-20份，以每1-5秒一滴的速度，向反應體系中滴入4小時，然后攪拌48小時，攪拌后的反應液過陰陽離子樹脂，除去溶液中的電解質離子，得成品。

前述的導電油墨中，所述的PSSNa為1-5份。

前述的導電油墨的制備方法，該方法是向PEDOT:PSS油墨中添加聚羧酸成膜助劑，保持成膜后，再加入有機硅偶聯劑和乙二醇或DMSO，得到成品。

前述的導電油墨的使用方法，將導電油墨滴加到旋轉涂敷儀的玻璃基片上，然后在2000rpm的轉速下旋轉涂敷5s，形成薄膜；將玻璃基片在烘箱中120℃下烘烤5min，冷卻后用四探針測試其導電率。