[发明专利]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备方法

说明书

技术领域

本发明涉及显示器制造领域，尤其涉及一种富勒烯/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备方法。

背景技术

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 Diode，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。

显示面板是LCD、OLED的重要组成部分，以LCD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。

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。

聚3，4-乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT: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PEDOT: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OPV，OFET，OLED及柔性器件中也得到了很好的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种富勒烯/PEDOT:PSS混合溶液的制备方法，采用富勒烯类分子与PEDOT: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/PEDOT: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。

本发明的目的在于还提供一种具有富勒烯/PEDOT: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/PEDOT: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。

为实现上述目的，本发明提供一种富勒烯/PEDOT:PSS混合溶液的制备方法，包括以下步骤：

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；

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；

步骤2、将所述富勒烯溶液与一定浓度的PEDOT: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/PEDOT:PSS混合溶液。

所述步骤1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。