CN106905774A

CN106905774A - 一种含有发光量子点的醇基银纳米线导电墨水

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Publication number: CN106905774A
Application number: CN201710271993.XA
Authority: CN
Inventors: 于军胜
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-04-24
Filing date: 2017-04-24
Publication date: 2017-06-30

Abstract

本发明公开了一种含有发光量子点的醇基银纳米线导电墨水，属于导电墨水领域技术领域，解决现有技术中银纳米线直接分散在醇类溶剂中生成醇基银纳米线导电墨水，涂覆性能不好或银纳米线通过助剂分散在醇类溶剂中生成醇基银纳米线导电墨水，涂覆后助剂较难除去，从而造成制备的薄膜导电性和透光性不佳的问题，以及光电子器件制备成本较高的问题。本发明配方的质量百分比由银纳米线0.5‑2％、CdSe/ZnS核/壳结构发光量子点5‑8％、氯醋二元共聚树脂0.1‑2.5％、氟碳表面活性剂0.008‑0.08％、小分子分散剂0.15‑3％、小分子流平剂0.5‑2.5％、小分子保湿剂1‑3％、小分子消泡剂0.5‑1.5％和有机醇类溶剂与有机酮类溶剂的混合77.42‑92.242％组成。本发明用于配制导电性和透光性效果佳的导电墨水。

Description

一种含有发光量子点的醇基银纳米线导电墨水

技术领域

一种含有发光量子点的醇基银纳米线导电墨水，，用于配制导电性和透光性效果佳的导电墨水，属于导电墨水领域技术领域。

背景技术

银纳米线作为目前最有可能实现商业化柔性导电薄膜的材料，其研究备受关注。银纳米线作为金属纳米材料，不溶于各种溶剂。因而，要使用银纳米线，可使用成本较低的喷涂、滚涂、刮涂等加工方式，但必须添加各种助剂制备银纳米线稳定分散、涂覆性能优异的银导电墨水(银纳米线导电墨水)。银导电墨水性能决定加工出来的银导电薄膜的性能，而助剂的选择则决定了银导电墨水的性能。因此，为得到最优助剂，人们尝试用各种不同助剂配制了不同性能的墨水。

在一些专利中，制备出的银纳米线被直接分散在醇类溶剂中而成银导电墨水。这种银导电墨水虽然简单，但缺乏各种助剂的帮助使这类银导电墨水的涂覆性能较差。为解决这个问题，人们引入粘结剂、分散剂、表面活性剂、流平剂、保湿剂、增稠剂、固化剂等多种助剂以改善银导电墨水性能。但目前银导电墨水专利使用的基本都是各种高分子助剂。这些高分子助剂的分解温度高，溶解性较差，在银导电墨水涂覆干燥后很难被除去，这会极大降低薄膜的导电性和透光率，甚至会导致薄膜完全不可用。解决这种情况的根本方法是：寻找能简单处理即可除去的助剂。但可惜的是，目前这方面工作还非常稀少。因此，寻找简单处理即可除去的各种助剂并用这些助剂配制优异的银导电墨水成为银导电墨水行业亟需解决的问题。另外，现有技术中的光电子器件发光需要电极来注入载流子，制约了醇基银纳米线导电墨水这类器件的市场化进程。

发明内容

本发明针对上述不足之处提供了一种含有发光量子点的醇基银纳米线导电墨水，解决现有技术中银纳米线直接分散在醇类溶剂中生成醇基银纳米线导电墨水，涂覆性能不好或银纳米线通过助剂分散在醇类溶剂中生成醇基银纳米线导电墨水，涂覆后助剂较难除去，从而造成制备的薄膜导电性和透光性不佳的问题，以及光电子器件发光需要电极来注入载流子，导致制备成本较高的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种含有发光量子点的醇基银纳米线导电墨水，其特征在于，配方的质量百分比由银纳米线0.5-2％、CdSe/ZnS核/壳结构发光量子点5-8％、氯醋二元共聚树脂0.1-2.5％、氟碳表面活性剂0.008-0.08％、小分子分散剂0.15-3％、小分子流平剂0.5-2.5％、小分子保湿剂1-3％、小分子消泡剂0.5-1.5％和有机醇类溶剂与有机酮类溶剂的混合77.42-92.242％组成。

进一步，所述银纳米线的直径为40-60nm，长度为15-25μm。

进一步，所述氟碳表面活性剂为Zonyl@FSO、Zonyl@FSP、Zonyl@FSA、Zonyl@8867L、Zonyl@8857A、Zonyl@FSN、Zonyl@FS、Zonyl@FSK、Zonyl@FSD、Zonyl@TBS、Capstone@FS系列中的一种或多种的混合。

进一步，所述小分子分散剂为乙醇胺或2-氨基-2甲基-1-丙醇中的一种。

进一步，所述小分子流平剂为乙二醇二丁醚、异丙氧基乙醇、丙二醇甲醚、异佛尔酮、二丙酮醇或DBE类溶剂中的一种或多种的混合。

进一步，所述小分子保湿剂为丙三醇、环己醇或乙二醇中的一种或多种的混合。

进一步，所述小分子消泡剂为2-己基乙醇。

进一步，所述有机醇类溶剂为甲醇、乙醇和异丙醇中的一种。

进一步，所述有机酮类溶剂为丙酮、丁酮、环己酮、异佛尔酮中的一种。

进一步，所述有机醇类溶剂与有机酮类溶剂中醇类溶剂与酮类溶剂体积比为1-100：1。综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

(1)本发明含有发光量子点的醇基银纳米线导电墨水在涂覆后，在120℃的真空中干燥即可除去除含量极少的氟碳表面活性剂外的其余助剂，最终形成的银纳米线导电网络的性能非常好；

(2)本发明中含有发光量子点的醇基银纳米线导电墨水中除含量极少的氟碳表面活性剂外(只有银纳米线导电网络和发光量子点和极少的氟碳表面活性剂)，其余助剂均能在低温下除去，因而形成的薄膜的导电性和透光性等性能均较佳；

(3)本发明在银纳米线导电网络中加入了发光量子点，能够同时进行导电和发光，实现功能的集成，即导电发光一体，降低了制造成本；

(4)本发明中的银纳米线的直径为40-60nm，长度为15-25μm形成的薄膜透光性好，导电优良，长径比过高、过低均不利导电透光薄膜的性能。

附图说明

图1为本发明中涂覆含有发光量子点的醇基银纳米线导电墨水后形成的导电薄膜SEM图；

图2为本发明中涂覆含有发光量子点的醇基银纳米线导电墨水后形成的导电薄膜的光致发光光谱。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

发光量子点近年来受到广泛的关注。通过调节量子点的尺寸，就可以调节发光波长，非常简便易行。在发光器件领域中，不仅需要发光，还需要电极来注入载流子。如何找到一种方法，使薄膜既能够导电，又能够发光，是降低器件制备成本的一个重要问题。

一种含有发光量子点的醇基银纳米线导电墨水，配方的质量百分比由银纳米线0.5-2％、CdSe/ZnS核/壳结构发光量子点5-8％、氯醋二元共聚树脂0.1-2.5％、氟碳表面活性剂0.008-0.08％、小分子分散剂0.15-3％、小分子流平剂0.5-2.5％、小分子保湿剂1-3％、小分子消泡剂0.5-1.5％和有机醇类溶剂与有机酮类溶剂的混合77.42-92.242％组成。所述银纳米线的直径为40-60nm，长度为15-25μm。所述氟碳表面活性剂为Zonyl@FSO、Zonyl@FSP、Zonyl@FSA、Zonyl@8867L、Zonyl@8857A、Zonyl@FSN、Zonyl@FS、Zonyl@FSK、Zonyl@FSD、Zonyl@TBS、Capstone@FS系列中的一种或多种的混合，该系列氟碳表面活性剂均为杜邦公司的产品型号。所述小分子分散剂为乙醇胺或2-氨基-2甲基-1-丙醇中的一种。所述小分子流平剂为乙二醇二丁醚、异丙氧基乙醇、丙二醇甲醚、异佛尔酮、二丙酮醇或DBE类溶剂中的一种或多种的混合。所述小分子保湿剂为丙三醇、环己醇或乙二醇中的一种或多种的混合。所述小分子消泡剂为2-己基乙醇。所述有机醇类溶剂为甲醇、乙醇和异丙醇中的一种。所述有机酮类溶剂为丙酮、丁酮、环己酮、异佛尔酮中的一种。所述有机醇类溶剂与有机酮类溶剂中醇类溶剂与酮类溶剂体积比为1-100：1。

具体的实施如下所示：

实施例1

一种含有发光量子点的醇基银纳米线导电墨水，配方由直径为40nm的银纳米线0.5％、CdSe/ZnS核/壳结构发光量子点5％、氯醋二元共聚树脂0.1％、Zonyl@FSO氟碳表面活性剂0.008％、乙醇胺小分子分散剂0.15％，乙二醇二丁醚小分子流平剂0.5％、丙三醇小分子保湿剂1％、2-己基乙醇小分子消泡剂0.5％和甲醇与丙酮的混合溶剂92.242％组成，其中甲醇与丙酮的体积比为1：1。

实施例2

一种含有发光量子点的醇基银纳米线导电墨水，配方由直径为40nm的银纳米线2％、CdSe/ZnS核/壳结构发光量子点8％、氯醋二元共聚树脂2.5％、Zonyl@FSP氟碳表面活性剂0.08％、2-氨基-2甲基-1-丙醇小分子分散剂3％、异丙氧基乙醇小分子流平剂2.5％、环己醇小分子保湿剂3％、2-己基乙醇小分子消泡剂1.5％和乙醇与丙酮的混合溶剂77.42％组成，其中乙醇与丙酮的体积比为3：1。

实施例3

一种含有发光量子点的醇基银纳米线导电墨水，配方由直径为40nm的银纳米线1％、CdSe/ZnS核/壳结构发光量子点5％、氯醋二元共聚树脂0.5％、Zonyl@FSA氟碳表面活性剂0.01％、乙醇胺小分子分散剂0.5％、丙二醇甲醚小分子流平剂1％、乙二醇小分子保湿剂1.5％，2-己基乙醇小分子消泡剂1％和异丙醇与丁酮的混合溶剂89.49％组成，其中异丙醇与丁酮的体积比为2：1。

实施例4

一种含有发光量子点的醇基银纳米线导电墨水，配方由直径为40nm的银纳米线1.5％、CdSe/ZnS核/壳结构发光量子点6％、氯醋二元共聚树脂1％、Zonyl@8867L氟碳表面活性剂0.02％、2-氨基-2甲基-1-丙醇小分子分散剂1％、异佛尔酮小分子流平剂2％、丙三醇小分子保湿剂2％、2-己基乙醇小分子消泡剂1％和乙醇与丙酮的混合溶剂85.48％组成，其中乙醇与丙酮的体积比为10：1。

实施例5

一种含有发光量子点的醇基银纳米线导电墨水，配方由直径为50nm的银纳米线2％、CdSe/ZnS核/壳结构发光量子点5％、氯醋二元共聚树脂1.5％、Zonyl@8857A氟碳表面活性剂0.05％、乙醇胺小分子分散剂2％、二丙酮醇小分子流平剂1.5％、环己醇小分子保湿剂2.5％、2-己基乙醇小分子消泡剂0.5％和异丙醇与环己酮的混合溶剂84.95％组成，其中异丙醇与环己酮的体积比为20：1。

实施例6

一种含有发光量子点的醇基银纳米线导电墨水，配方由直径为50nm的银纳米线2％、CdSe/ZnS核/壳结构发光量子点5.5％、氯醋二元共聚树脂1.5％、Zonyl@FSN氟碳表面活性剂0.05％、2-氨基-2甲基-1-丙醇小分子分散剂1.5％、DBE小分子流平剂0.5％、乙二醇小分子保湿剂1％，2-己基乙醇小分子消泡剂0.5％和甲醇与丁酮的混合溶剂87.45％组成，其中甲醇与丁酮的体积比为35：1。

实施例7

一种含有发光量子点的醇基银纳米线导电墨水，配方由直径为50nm的银纳米线0.5％、CdSe/ZnS核/壳结构发光量子点8％、氯醋二元共聚树脂0.1％、Capstone@FS氟碳表面活性剂0.07％、乙醇胺小分子分散剂0.9％、丙二醇甲醚小分子流平剂1％、丙三醇小分子保湿剂1.5％、2-己基乙醇小分子消泡剂1.2％和乙醇与丙酮的混合溶剂86.73％组成，其中乙醇与丙酮的体积比为100：1。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种含有发光量子点的醇基银纳米线导电墨水，其特征在于，配方的质量百分比由银纳米线0.5-2％、CdSe/ZnS核/壳结构发光量子点5-8％、氯醋二元共聚树脂0.1-2.5％、氟碳表面活性剂0.008-0.08％、小分子分散剂0.15-3％、小分子流平剂0.5-2.5％、小分子保湿剂1-3％、小分子消泡剂0.5-1.5％和有机醇类溶剂与有机酮类溶剂的混合77.42-92.242％组成。

2.根据权利要求1所述的一种含有发光量子点的醇基银纳米线导电墨水，其特征在于：所述银纳米线的直径为40-60nm，长度为15-25μm。

3.根据权利要求1所述的一种含有发光量子点的醇基银纳米线导电墨水，其特征在于：所述氟碳表面活性剂为Zonyl@FSO、Zonyl@FSP、Zonyl@FSA、Zonyl@8867L、Zonyl@8857A、Zonyl@FSN、Zonyl@FS、Zonyl@FSK、Zonyl@FSD、Zonyl@TBS、Capstone@FS系列中的一种或多种的混合。

4.根据权利要求1所述的一种含有发光量子点的醇基银纳米线导电墨水，其特征在于：所述小分子分散剂为乙醇胺或2-氨基-2甲基-1-丙醇中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种含有发光量子点的醇基银纳米线导电墨水，其特征在于：所述小分子流平剂为乙二醇二丁醚、异丙氧基乙醇、丙二醇甲醚、异佛尔酮、二丙酮醇或DBE类溶剂中的一种或多种的混合。

6.根据权利要求1所述的一种含有发光量子点的醇基银纳米线导电墨水，其特征在于：所述小分子保湿剂为丙三醇、环己醇或乙二醇中的一种或多种的混合。

7.根据权利要求1所述的一种含有发光量子点的醇基银纳米线导电墨水，其特征在于：所述小分子消泡剂为2-己基乙醇。

8.根据权利要求1所述的一种含有发光量子点的醇基银纳米线导电墨水，其特征在于：所述有机醇类溶剂为甲醇、乙醇和异丙醇中的一种。

9.根据权利要求1所述的一种含有发光量子点的醇基银纳米线导电墨水，其特征在于：所述有机酮类溶剂为丙酮、丁酮、环己酮、异佛尔酮中的一种。

10.根据权利要求1、8、9所述的一种含有发光量子点的醇基银纳米线导电墨水，其特征在于：所述有机醇类溶剂与有机酮类溶剂中醇类溶剂与酮类溶剂体积比为1-100：1。