PEDOT:PSS 导电油墨全系列选型指南:墨水款 vs 分散液 vs 丝印款怎么选?
引言
PEDOT:PSS(聚3,4-乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸)是有机导电高分子领域的明星材料。它不像银浆那样导电性顶尖,但有一个银浆永远做不到的优势——透明。
透明导电的需求无处不在:触摸屏、OLED 阳极、电致变色玻璃、防静电涂层、生物传感器电极……在这些场景中,PEDOT:PSS 是替代 ITO(氧化铟锡)的最有力候选者。
但 PEDOT:PSS 不是一种材料,而是一个家族。不同配方、不同工艺路线下,产品的导电性、附着力、透光率、粘度差异巨大。选错型号的后果和选错银浆一样严重。
本文基于深圳羿莱科技(Shenzhen Yilai Technology Co., Ltd.)完整的 PEDOT:PSS 三线产品矩阵,系统梳理墨水款、分散液、丝印款三大品类的技术差异和选型逻辑。
一、先搞清楚:什么是"墨水款"?它和分散液有什么不同?
这是最常见的困惑。PEDOT:PSS 分散液(Dispersion)是 PEDOT:PSS 的水性/醇性悬浮液,是基础形态。而墨水款是在分散液基础上做了配方掺杂和改性。
核心区别:
| 维度 | 分散液 | 墨水款 |
|---|---|---|
| 本质 | PEDOT:PSS 基础悬浮液 | 分散液 + 掺杂改性剂 |
| 附着力 | 一般,需额外处理 | 远高于普通分散液,耐弯折、耐擦拭 |
| 成膜性 | FY-350/FY-1000 需自加润湿剂和流平剂 | 自带优化 |
| 厚度 | 依赖于工艺 | 25μm 涂布固化后仅 500-600nm |
| 透过率 | 取决于配方 | 90-93% |
| 导电性 | 可通过 DMSO 大幅提升 | 已优化,APY-30 添加纳米银线可达 1200 S/cm |
简单理解:分散液是原料,墨水款是成品配方。
二、墨水款 PEDOT:PSS:高附着力透明导电的终极方案
产品矩阵
| 型号 | 方阻 (Ω/□) | 电导率 (S/cm) | 特点 |
|---|---|---|---|
| PY-200 | 200 | 250 | 入门款,通用透明导电 |
| PY-100 | 100 | 400 | 主力款,平衡导电与透明 |
| APY-30 | 30 | 1200 | 旗舰款,额外添加纳米银线 |
墨水款的核心优势
附着力碾压普通分散液:普通 PEDOT:PSS 分散液在 PET、玻璃等基材上附着力有限,弯折几次就可能脱落。墨水款通过配方掺杂大幅提升了附着力和耐擦拭性能。
涂层极薄:25μm 湿膜涂布,固化后干膜仅 500-600nm(约 0.5-0.6μm)。这个厚度下透过率仍然保持在 90-93%,视觉效果几乎"看不见"。
APY-30 的独特配方:额外添加纳米银线,在不牺牲太多透过率的前提下将电导率提升到 1200 S/cm,方阻仅 30Ω/□。这已经接近部分导电碳浆的水平,但它是透明的。
适用工艺
旋涂(Spin Coating)、涂布(Bar/Slot-die Coating)、喷涂(Spray Coating)、浸涂(Dip Coating)、喷墨打印(Inkjet Printing)。
喷墨打印注意事项:
- 使用前必须用 300-600 目网纱过滤,防止大颗粒堵塞喷头
- 使用后立即清洗喷头,避免 PEDOT:PSS 干燥固化在喷嘴内
三、分散液 PEDOT:PSS:灵活调配,DMSO 是关键
分散液的最大优势是灵活性。你可以根据具体需求自行添加 DMSO(二甲基亚砜)、润湿剂、流平剂来调控性能。
产品矩阵
| 型号 | 基础电导率 | DMSO 增强后 | 特点 |
|---|---|---|---|
| FY-350 | 150 S/cm | 350 S/cm | 醇类容忍性更好 |
| FY-800 | 350 S/cm | 850 S/cm | 可直接成膜,无需额外助剂 |
| FY-1000 | 800 S/cm | 已含 DMSO | 开瓶即用,无需自行添加 DMSO |
DMSO 掺杂原理
DMSO 是 PEDOT:PSS 界最常用的二次掺杂剂。它能引起 PEDOT 链段的构象变化,增加 PEDOT 与 PSS 的相分离程度,从而大幅提升电导率——通常可提升 2-5 倍。
FY-350 vs FY-800:怎么选?
- 如果你的体系需要醇类溶剂(如异丙醇、乙醇做稀释),FY-350 的醇类容忍性更好
- 如果你不想折腾助剂调配,FY-800 可以直接成膜
- 如果追求最高电导率且不想自己加 DMSO,直接选 FY-1000(已含 DMSO,800 S/cm)
成膜提示
- FY-350 和 FY-1000 成膜需要自行添加水性润湿剂和流平剂,否则可能出现缩孔、橘皮等缺陷
- FY-800 配方中已内置成膜助剂,可直接涂布成膜
适用工艺
旋涂、涂布、喷涂等液相工艺(不适合丝印,粘度太低)。
四、丝印款 PEDOT:PSS:为丝网印刷量身定制
普通 PEDOT:PSS 分散液粘度太低,直接上丝网印刷会渗透过量、图案模糊。丝印款专门将粘度调节到丝网印刷的合适范围,并保持优异的透过率。
产品矩阵
| 型号 | 方阻 (Ω/□) | 透过率 | 粘度 | 附着力 |
|---|---|---|---|---|
| SY300 | 300 | 87.5% | 高(蜂蜜状) | 好 |
| HY300 | 300 | 90% | 高(蜂蜜状) | 好 |
| EY300 | 300 | 93% | 中(酸奶状) | 稍差 |
选型逻辑
你要什么优先? ├── 最高透过率(93%)→ EY300 │ ⚠️ 但附着力会比其他两款差一些 ├── 平衡型 → HY300(90% 透过率 + 好附着力) └── 追求附着力 → SY300(87.5% 透过率 + 好附着力)工艺参数
- 网版:250-350 目(水性丝网版)
- 粘度:SY300/HY300 偏稠,EY300 偏稀
- 干膜厚度:取决于网目数和印刷参数
- 固化:低温热固化或红外干燥
为什么透过率和附着力是矛盾的?更高的透过率意味着更薄的 PEDOT:PSS 层或更稀疏的膜结构,这自然会削弱与基材的结合力。EY300 达到 93% 透过率但附着力稍差,就是这个原因。
五、三线产品全景对比
| 维度 | 墨水款 (PY/APY) | 分散液 (FY) | 丝印款 (SY/HY/EY) |
|---|---|---|---|
| 产品形态 | 配方成品 | 基础悬浮液 | 调粘成品 |
| 电导率范围 | 250-1200 S/cm | 150-850 S/cm | —(方阻 300Ω/□) |
| 透过率 | 90-93% | 取决于配方 | 87.5-93% |
| 附着力 | ★★★★★ | ★★★ | ★★★★ |
| 适用工艺 | 旋涂/涂布/喷涂/浸涂/喷墨 | 旋涂/涂布/喷涂 | 丝网印刷 |
| 印刷精度 | 喷墨可达高精度 | 不适用于图案化 | 250-350 目 |
| 调配灵活度 | 低(成品) | 高(可自加 DMSO/助剂) | 低(成品) |
六、全场景选型速查表
| 你的需求 | 推荐产品 | 理由 |
|---|---|---|
| 透明导电薄膜,要求附着力好 | PY-100 或 PY-200 | 墨水款,附着力远超分散液 |
| 需要接近 ITO 的导电性(透明) | APY-30 | 纳米银线增强,1200 S/cm,30Ω/□ |
| 自己做配方开发,需要灵活调配 | FY-350 或 FY-800 | 分散液,可自加 DMSO 和助剂 |
| 不想折腾调配,开瓶即用 | FY-1000 | 已含 DMSO,800 S/cm |
| 丝网印刷透明导电图案 | SY300/HY300/EY300 | 调粘适配丝印,250-350 目 |
| 喷墨打印精密图案 | PY-100/200(过滤后) | 墨水款适配喷墨,300-600 目网纱过滤 |
| 电致变色器件 | PY-100 + FY-350 | 墨水款做电极,分散液做功能层 |
| 防静电涂层 | PY-200 | 200Ω/□ 足以满足 ESD 要求 |
七、常见问题
Q: DMSO 掺杂到底加多少?A: 通常添加量在 5-10 wt%,过多会导致成膜性变差。FY-350 从 150 提升到 350 S/cm,FY-800 从 350 提升到 850 S/cm,都是在这个范围内实现的。
Q: 墨水款能不能用于丝网印刷?A: 不推荐。墨水款粘度和触变性不是为丝网印刷优化的。丝网印刷请使用丝印款 SY300/HY300/EY300。
Q: APY-30 添加了纳米银线,还透明吗?A: 透过率仍在 90-93%,肉眼基本不可见。纳米银线的添加量经过优化,在导电性和透明性之间取得了很好的平衡。
深圳羿莱科技有限公司(Shenzhen Yilai Technology Co., Ltd.)
- PEDOT:PSS 导电油墨全系列供应商:墨水款 / 分散液 / 丝印款
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