富勒烯/pedot:pss混合溶液的制备方法及具有富勒烯/pedot:pss复合透明导电膜的基板 ...的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示器制造领域，尤其涉及一种富勒烯/PED0T:PSS混合溶液的制备方法及具有富勒烯/PED0T:PSS复合透明导电膜的基板的制备方法。
【背景技术】
[0002]在显示技术领域，液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)与有机发光二极管显示器(Organic Light Emitting D1de, OLED)等平板显示器已经逐步取代CRT显示器，广泛的应用于液晶电视、手机、个人数字助理、数字相机、计算机屏幕或笔记本电脑屏幕等。
[0003]显示面板是IXD、OLED的重要组成部分，以IXD的显示面板为例，其主要是由一薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)基板、一彩色滤光片基板(Color Filter，CF)、以及配置于两基板间的液晶层(Liquid Crystal Layer)所构成，其工作原理是通过在TFT基板与CF基板上的透明导电电极上施加驱动电压来控制液晶层中液晶分子的旋转，将背光模组的光线折射出来产生画面，通过背光透过CF基板来提供不同的颜色；因此，透明导电电极材料的性能对显示效果有很大的影响。
[0004]目前，传统的透明导电膜是由物理气相溅射(PVD)的方法制备出的氧化铟锡(ITO)薄膜。具体制作过程为:在PVD装置中，强电流轰击ITO靶材，在基板上沉积得到透明导电ITO薄膜。该透明导电ITO薄膜的透光率好，导电性高，结构稳定。不过，因气相沉积制程耗时较长，制备的ITO薄膜面电阻值较大，并由于ITO自身氧化物的物理特性，ITO薄膜并不能在一定外力作用下展现弯折特性，这也限制了其在柔性面板、可穿戴设备上的应用。所以寻找高导电性和透光率、制备方法简单、资源丰富的ITO替代品具有重要的意义和价值。
[0005]聚3，4-乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PED0T:PSS)是一种高分子聚合物，在有机太阳能电池(OPV)，有机场效应晶体管(OFET)，有机发光二级管(OLED)以及柔性器件上均得到了广泛的应用，这种物质形成的薄膜稳定性高，透光率高，导电性好，其面电阻可通过成分配比调节，制成窗口宽，也适于大规模柔性印刷。研究表明，在PED0T:PSS中添加少量丙三醇或山梨醇，在不损失透过率的情况下导电率有明显的提升。富勒烯(Fullerene，C60, C70)是单质碳的同素异形体，具有类似足球的形状，其上每个C原子采用SP2杂化方式，实现了三维芳香性。虽然单纯的富勒烯溶解性很差，不过通过化学修饰的方法可在其上引入多种可溶性官能团，在不影响导电性的情况下增加这类分子在水溶液/有机溶液中的溶解性。作为一种优秀的载流子传输材料，其在0PV，OFET, OLED及柔性器件中也得到了很好的应用。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种富勒烯/PED0T:PSS混合溶液的制备方法，采用富勒烯类分子与pm)0T:pss溶液来制备一种用于制备透明导电膜的富勒烯/pedot:pss混合溶液，所使用的材料来源广泛、价格低廉；所述富勒烯/pm)0T:pss混合溶液可用于进一步制作富勒烯/PEDOT: PSS复合透明导电膜。
[0007]本发明的目的在于还提供一种具有富勒烯/PED0T:PSS复合透明导电膜的基板的制备方法，采用低成本、高效率的湿法涂布工艺来制备富勒烯/PH)0T:PSS复合透明导电膜，与ITO膜的制备方法相比省去了昂贵的PVD设备，降低了生产成本，同时制作方法简单，生产时间缩短，经济效益提高，并且该方法适用于大面积成膜。
[0008]为实现上述目的，本发明提供一种富勒烯/PED0T:PSS混合溶液的制备方法，包括以下步骤:
[0009]步骤1、采用富勒烯类分子与水或强极性溶剂配制成富勒烯溶液；
[0010]所述富勒烯类分子为富勒烯或富勒烯衍生物，所述富勒烯衍生物为水溶性富勒烯衍生物或非水溶性富勒烯衍生物；
[0011]步骤2、将所述富勒烯溶液与一定浓度的PED0T:PSS稀释溶液按照质量比为1:100至100:1的比例进行混合，机械搅拌或超声处理后，得到分散均匀的富勒烯/PED0T:PSS混合溶液。
[0012]所述步骤I具体为:按照水溶性富勒烯衍生物与去离子水的质量比为1:100?10000的比例将水溶性富勒烯衍生物投入去离子水中并进行超声分散或机械搅拌，使其分散均匀，得到富勒烯分散液，对所述富勒烯分散液进行离心或者过滤以除去大颗粒聚集体，得到富勒烯溶液，采用分光光度法测量其实际浓度。
[0013]所述步骤I具体为:按照富勒烯或非水溶性富勒烯衍生物、表面活性剂、及去离子水的质量比为1:50?500:50?10000的比例将富勒烯或非水溶性富勒烯衍生物与表面活性剂投入去离子水中并进行超声分散或机械搅拌，使其分散均匀，得到富勒烯分散液，对所述富勒烯分散液进行离心或者过滤以除去大颗粒聚集体，得到富勒烯溶液，采用分光光度法测量其实际浓度。
[0014]所述表面活性剂为十一■烧基硫酸纳、十一■烧基硫酸钱、十一■烧基横酸纳、十一■烧基苯磺酸钠或十四烷基硫酸钠。
[0015]所述步骤I具体为:按照富勒烯或非水溶性富勒烯衍生物与强极性溶剂的质量比为1:100?10000的比例将富勒烯或非水溶性富勒烯衍生物投入到强极性溶剂中并进行超声分散或机械搅拌，使其分散均匀，得到富勒烯分散液，对所述富勒烯分散液进行离心或者过滤以除去大颗粒聚集体，得到富勒烯溶液，采用分光光度法测量其实际浓度；
[0016]所述强极性溶剂为甲醇、N，N’ - 二甲基甲酰胺或者二甲基亚砜。
[0017]所述步骤I得到的富勒稀溶液中富勒稀类分子的浓度为0.1?10mg/ml，所述步骤2中所述PEDOT: PSS稀释溶液由去离子水与PEDOT: PSS溶液配制而成，且所述PEDOT: PSS稀释溶液中PED0T:PSS溶液的质量百分比为I?100wt%。
[0018]本发明还提供一种具有富勒烯/PED0T:PSS复合透明导电膜的基板的制备方法，包括以下步骤:
[0019]步骤10、采用如上所述的方法制备富勒烯/PED0T:PSS混合溶液；
[0020]步骤20、提供基板，采用湿法涂布工艺将所述富勒烯/PEDOT:PSS混合溶液涂布于所述基板上，进行成膜，得到富勒烯/ph)ot:pss薄膜；
[0021]步骤30、将成膜后的基板放置于恒温加热板上加热，以除去所述富勒烯/PEDOT: PSS薄膜内的溶剂并固化；
[0022]步骤40、采用去离子水对固化后的富勒烯/PED0T:PSS薄膜进行多次冲洗，以除去薄膜中剩余的溶剂、表面活性剂以及杂质，增加富勒烯/ph)ot:pss薄膜的导电性；
[0023]步骤50、对所述富勒烯/PED0T:PSS薄膜进行干燥处理，将薄膜内的水分去除，得到位于基板上的干燥且膜质均一的富勒烯/pm)0T:pss复合透明导电薄膜。
[0024]所述步骤20中，所述基板为玻璃基板、或者柔性基板；所述湿法涂布工艺为喷涂、旋涂、辊涂、狭缝挤压涂布、浸涂、刮涂、凹版印刷、喷墨打印或者丝网印刷。
[0025]所述步骤30中，恒温加热板的温度范围为60-150°C，烘烤时间为3_10min。
[0026]所述步骤50中的干燥处理工艺为自然干燥、氮气吹干或者在80_120°C环境中快速烘干。
[0027]本发明的有益效果:本发明提供的一种富勒烯/PED0T:PSS混合溶液的制备方法，采用富勒烯类分子与PH)0T: PSS溶液来制备一种富勒烯/PEDOT: PSS混合溶液，所使用的材料来源广泛、价格低廉，制得的富勒烯/pm)0T:pss混合溶液可用于进一步在基板或各种器件上制作富勒烯/pm)0T:pss复合透明导电膜；本发明提供的一种具有富勒烯/pedot:pss复合透明导电膜的基板的制备方法，在制备富勒烯/PH)0T:PSS复合透明导电膜时采用低成本、高效率的湿法涂布工艺，与ITO膜的制备方法相比省去了昂贵的PVD设备，降低了生产成本，同时制作方法简单，生产时间缩短，经济效益提高，并且该方法适用于大面积成膜；本发明制备的一种富勒烯/PH)0T:PSS复合透明导电膜稳定性高，膜质均一，具有高导电性和高透光率，可用于取代商用ITO膜，并且由于其机械性能优良，在柔性器件、可穿戴设备中也具有很大的应用潜力。
[0028]为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
【附图说明】
[0029]下面结合附图，通过对本发明的【具体实施方式】详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
[0030]附图中，
[0031 ] 图1为本发明的富勒烯/PEDOT:PSS混合溶液的制备方法的流程图；
[0032]图2为本发明的具有富勒烯/PED0T:PSS复合透明导电膜的基板的制备方法所制得的富勒烯/pm)0T:pss复合透明导电膜的结构示意图。
【具体实施方式】
[0033]为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
[0034]请参阅图1，本发明首先提供一种富勒烯/PED0T:PSS混合溶液的制备方法，包括以下步骤:
[0035]步骤1、采用富勒烯类分子与水或强极性溶剂配制成富勒烯溶液；
[0036]所述富勒烯类分子为富勒烯或富勒烯衍生物；
[0037]具体的，所述富勒稀的结构式为C2S、C32、C5。、C6。、或C7。等，所述富勒稀的性质为可溶于某些有机溶剂、难溶或不溶于水。
[0038]