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PEDOT-顯示器的未來?
—均質處理PEDOT
自百川英樹等發(fā)現(xiàn)用碘或者氟h鉀摻雜的聚y炔具有與金屬相當?shù)膶щ娦裕妼士蛇_10SS/cm以來,導電高分子成為科學的研究熱點。研究了十八胺(ODA)及其與硬脂酸(SA)混合單分子膜在導電聚合物聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚b乙烯磺酸(PEDOT-PSS)膠體亞相上的成膜行為和復合LB膜在室溫下的電學性能。3,4y烯二氧基撐s吩(EDOT)的聚合物PEDOT具有獨特的有點,如電導率高,透明性好,性能優(yōu)良,在物體表面范圍內的薄層產生作用,還具有較好的抗水解性,光穩(wěn)定性,熱穩(wěn)定性以及優(yōu)良的電化學性能
20世紀80年代后期,德國拜耳公司以PSS(聚對by烯磺酸)摻雜PEDOT,解決了PEDOT的溶解性問題,從而使PEDOT/PSS的應用更加廣泛。
PEDOT/PSS懸浮液在塑料或玻璃表面,可以形成透明的PEDOT/PSS導電膜,不僅加工處理方便,而且具有可見光透過率高,用量小,抗水解性能好,綠色環(huán)保(水基分散體)等優(yōu)點,使得PEDOT獲得了巨大的商業(yè)成功,在有機薄膜太陽能電池材料,OLED材料,電致變色材料,透明電極材料等領域有廣闊應用前景,在靜電屏蔽也有應用。實驗設備:ATS高壓均質機,光散射粒度儀樣品:PDEOT:PSS分散液含量:固含量3-5%PH值為1實驗目的:將產品粒徑降低至100nm以下評判標準:1。
高導電性涂層材料
用作涂層材料的高導電性Clevios?可將表面電阻降至 100 歐姆/平方。一般來講,聚合物屬絕緣體。但是,有一類特殊聚合物,也即本征導電性聚合物,其導電性介于半導體和金屬之間(從10 - -4 到103 S/cm)。兼具金屬與聚合物的特性,給眾多應用領域帶來嶄新的發(fā)展機會,這在電子工業(yè)領域尤為明顯。高導電透明涂層:PEDOT/PSS的透明性很好,涂層對可見光有良好的透過率,可形成透明無色至藍色的涂層,透明薄膜的導電性可高達約1000S/cm。
Clevios? PH 1000或其即用型配方Clevios? FE-T可用作高導電性涂層。這些材料不僅導電率高,而且具有非同一般的透明度。
結合諸如 DMSO 或乙二醇等導電增強劑使用Clevios?PH 1000時,導電率可達到 900-1000 S/cm(約 200 歐姆/平方)。即用型配方 CLEVIOS? FE-T材料屬于水基物質,含有可用于強制干燥的聚酯分散體。
各種涂層配方均在不同濕膜厚度和表面電阻率的條件下,針對諸如 A-PET、PET、聚碳酸酯、玻璃等具體基材經過優(yōu)化處理。
可采用標準印刷方法,如狹縫涂布法、柔版印刷、絲網(wǎng)或者凹版印刷制作涂層。也可采用刷涂、噴涂、旋涂或輥涂法。
基于PEDOT:PSS電極的柔性有機太陽能電池進展
有機太陽能電池(Organic solar cells,OSCs)具有柔性﹑輕薄﹑成本低以及可印刷和卷對卷制造的巨大優(yōu)勢,引起了廣泛的關注。目前,大部分OSC基于剛性玻璃基板,而柔性OSC是其商業(yè)化應用的重要途徑之一??捎∷ⅸp便攜式和可穿戴式的柔性OSC產品能搶占傳統(tǒng)硅光伏市場的份額。常見的柔性OSC由柔性透明電極(Flexible transparent electrode,F(xiàn)TE)﹑活性層和低功函金屬修飾的陰極組成的三明治結構。通過印刷﹑卷對卷和刮涂等工藝,有望開發(fā)出﹑柔性和低成本的光伏組件。因此,研究者和商業(yè)家應共同努力提高光伏器件的性能,并探求OSC產品柔性化和低成本化的解決方案。低溫全溶液加工非常適合印刷﹑卷對卷和刮涂加工,并且使柔性OSC產品具有低成本的優(yōu)勢。電容器陰極材料采用PEDOT/PSS薄膜,一方面可以大幅度降低電容器的等效串聯(lián)電ESR,改進容量-頻率、阻抗-頻率特性。
盡管強酸處理能顯著提高PEDOT:PSS薄膜的導電率,但大多數(shù)強酸處理易破壞塑料襯底,影響器件的機械柔性。為了制備高導電性PEDOT:PSS并避免破壞塑料襯底,一條路線是使用轉移-印刷方法。然而,轉印-印刷工藝復雜苛刻,要嚴格調控界面間的范德華力。另一種途徑是制備金屬/ PEDOT:PSS的雙層結構的電極。利用金屬薄膜提高電極的方塊電阻,然而,PEDOT:PSS薄膜的導電率(500-1000 S/cm)有待提高;印刷方法制備了高導電的PEDOT:PSS/AgNW雜化透明薄膜。另外,PEDOT:PSS水分散體酸性強(pH=1),對金屬有腐蝕破壞作用,會降低電極和器件的性能。而室溫溫和甲磺酸處理為制備柔性的PEDOT:PSS 的塑料電極提供了一條簡單而有效的途徑。