[發明專利]一種導電聚合物薄膜及其圖案化制作方法和應用

在審

• 申請號: 201810631939.6
• 申請日: 2018-06-19
• 公開（公告）號: CN108922656A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 王旭華
• 申請（專利權）人: 九睿海創（深圳）科技有限公司
• 主分類號: H01B5/14
• 分類號: H01B5/14;H01B13/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 唐致明

本發明公開了一種導電聚合物薄膜及其圖案化制作方法和應用，該導電聚合物薄膜的圖案化制作方法，通過在襯底上涂覆氧化劑涂層，然后施加光源對氧化劑涂層進行光輻射，在光源與氧化劑涂層之間設置掩膜板，掩膜板包括透光部分和不透光部分，光源通過透光部分照射到氧化劑涂層上，以破壞透光部分對應的氧化劑涂層，形成圖案化氧化劑涂層；而后將圖案化氧化劑涂層與聚合物單體發生聚合反應，形成導電聚合物薄膜。通過以上方式，本發明導電聚合物薄膜的圖案化制作方法簡單、經濟，在制作過程中無需任何有毒溶劑或酸，綠色環保，成型后的導電聚合物薄膜分辨率和電導率高，可應用于電子器件圖案化電極的制造。

技術領域

本發明涉及材料制備技術開發領域，具體涉及一種導電聚合物薄膜及其圖案化制作方法和應用。

背景技術

隨著柔性電子器件及線路在過去二十年的快速發展，導電共軛聚合物引起了學術界和商業界的極大關注和大量研發，人們希望用其制備電極以取代傳統的金屬氧化物導電電極，如銦錫氧化物(ITO)或金屬，因為由后者制成涂覆電極電子器件彎曲時易脆裂。和傳統的透明金屬氧化電極相比，導電聚合物電極具有優異的機械柔性，可低溫操作，加工費用低廉，可采用大面積、高輸出地涂覆在剛性或柔性基材如塑料、玻璃、陶瓷或紙面上，故導電聚合物電極顯示出優于常規透明金屬氧化物電極的許多優點。因此，在柔性電子器件電極中，導電聚合物是金屬氧化物的理想替代品。

與常規電極一樣，導電聚合物的圖案化需要通過適合于功能性器件的幾何設計來形成，如用于點陣顯示器的有機發光二極管，用于柔性晶體管的精細源漏電極等。傳統的光刻圖案化技術使用各種化學品，包括光致抗蝕劑/溶劑、酸性蝕刻劑、顯影劑和剝離劑等，其中大部分對環境有害有毒。這些工藝最初是針對金屬氧化物圖案化開發的，其中導電層的固有電學和物理特性不受相對粗糙的處理和復雜的濕法工藝的影響。但這種方法不適用于導電聚合物，因為它會顯著增加表面電阻，并破壞性地改變膜的表面。因此，開發一種簡單經濟的圖案化聚合物導電電極以實現其在電子、電光、光電等設備中的應用十分必要。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種導電聚合物薄膜及其圖案化制作方法和應用，該圖案化制作方法簡單、經濟和綠色環保，在制作過程中無需任何有毒溶劑或酸，成型后的導電聚合物薄膜分辨率和電導率高，可應用于電子器件圖案化電極的制造。

本發明所采用的技術方案是：一種導電聚合物薄膜的圖案化制作方法，包括以下步驟：

1)在襯底上涂覆氧化劑涂層，氧化劑涂層的厚度一般在20nm～10μm。為了保證襯底的潔凈，通常在涂覆氧化劑涂層前會對襯底進行清洗處理，具體可以使用清洗劑加入去離子水中以用于清洗襯底，在清洗過程還可使用超聲波輔助，效果更佳；清洗后的襯底再進行干燥。

2)施加光源對所述氧化劑涂層進行光輻射，在所述光源與所述氧化劑涂層之間設置掩模板，所述掩模板包括透光部分和不透光部分，所述光源通過所述透光部分照射到所述氧化劑涂層上，以破壞所述透光部分對應的氧化劑涂層，形成圖案化氧化劑涂層；

3)將所述圖案化氧化劑涂層與聚合物單體發生聚合反應，形成導電聚合物薄膜。

優選地，在步驟1)中，所述氧化劑涂層由混合物構成，所述混合物按重量百分數計包括10％～30％氧化劑、60％～90％有機溶劑和0.001％～10％摻雜劑。