[發明專利]一種PEDOT:PSS@離子液體凝膠復合自支撐柔性透明電極的制備方法

有效

• 申請號: 201710173995.5
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN108630340B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 劉洪亮;江雷
• 申請（專利權）人: 北京賽特超潤界面科技有限公司
• 主分類號: H01B5/14
• 分類號: H01B5/14;H01B13/00;H01L31/0224;G06F3/041
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 王宇楊;陳琳琳

本發明涉及一種PEDOT:PSS@離子液體凝膠復合自支撐柔性透明電極的制備方法，所述制備方法將導電高分子PEDOT:PSS和離子液體單體通過靜電作用復合，在光、熱條件下聚合交聯得到PEDOT:PSS@離子液體凝膠復合自支撐柔性透明電極。本發明提供的復合柔性透明電極穩定性好、力學性能優異，克服了現有柔性透明電極與基底間的脫落、斷裂等問題，具有制備過程簡單、成本低、穩定、柔性好的特點，該透明電極適用于制備可穿戴電子設備、柔性觸屏、柔性太陽能電池、柔性有機EL面板。

技術領域

本發明屬于電子器件制備與應用領域，涉及利用PEDOT:PSS薄膜與離子液體凝膠復合制備高性能柔性透明電極的方法。

背景技術

柔性透明電極在電子與光電子產業的發展中占有舉足輕重的地位，是制備眾多電子與光電子元器件不可缺少的光電功能材料。目前，柔性透明電極主要是通過在透明有機聚合物基底上通過化學氣相沉積、溶膠-凝膠法、真空蒸發沉積等方法制備(參考文獻：J.A.Lewis et al.Science,323,1590-1593(2009)；R.B.Kaner et al.Science,335,1326-1330(2012)；D.B.Janes et al.Nature Nanotech,2,378-384(2007)；Y.Cui etal.NatureNanotech,8,421-425(2013))。然而，通過這些方法制備出的柔性透明電極材料都有基底的限制，需要考慮導電層與基底間的粘附作用，如果受到非常大的機械變形，容易發生缺陷斷裂，部分剝落等情況，大幅降低柔性透明電極的導電性能，嚴重限制進一步應用。為了解決這個問題，自支撐的導電膜(參考文獻：D.A.Mengistie,C.H.Chen,K.M.Boopathi,F.W.Pranoto,L.J.Li,C.W.Chu,ACS Appl.Mater.Interfaces 7,94-100(2015)；Z.F.Li,G.Q.Ma,R.Ge,F.Qin,X.Y.Dong,W.Meng,T.F.Liu,J.H.Tong,F.Y.Jiang,Y.F.Zhou,K.Li,X.Min,K.F.Huo,Y.H.Zhou,Angew.Chem.Int.Ed.55,979-982(2016))將提供一個新的機遇。然而，制作同時具有高光學透明度和低方塊電阻的自支撐薄膜仍然是一個巨大的挑戰。

發明內容

本發明的目的在于提供一種PEDOT(聚(3,4-亞乙基二氧噻吩)):PSS(聚對苯乙烯磺酸)@離子液體凝膠復合自支撐柔性透明電極的制備方法，該方法制備的電極的透明度高、方阻低，更重要是具有自支撐性。

為達到上述目的，本發明采用了如下的技術方案：

一種PEDOT:PSS@離子液體凝膠復合自支撐柔性透明電極的制備方法，所述方法包括以下步驟：

1)在基底上制備透明PEDOT:PSS薄膜或制備透明聚離子液體薄膜；

透明聚離子液體薄膜的制備：在基底上涂布離子液體預聚液，用光或熱引發離子液體預聚液在基底表面交聯聚合得到聚離子液體薄膜；

2)當步驟1)所制備的是透明PEDOT:PSS薄膜時，將步驟1)制備的透明PEDOT:PSS薄膜與離子液體預聚液通過靜電作用復合，用光或熱引發離子液體預聚液在PEDOT:PSS薄膜表面交聯聚合，經水沖洗，加熱，得到PEDOT:PSS@離子液體凝膠復合自支撐柔性透明電極；

當步驟1)所制備的是透明聚離子液體薄膜時，將PEDOT:PSS溶液旋涂到聚離子液體薄膜上聚合，經水沖洗，加熱，得到PEDOT:PSS@離子液體凝膠復合自支撐柔性透明電極。

優選地，在所述步驟1)中，通過旋涂制備透明的PEDOT:PSS薄膜。

優選地，所述離子液體預聚液包括含有可聚合基團的離子液體以及含有可與PEDOT:PSS進行靜電吸引的基團的離子液體；