PEDOT-顯示器的未來？

                                         —均質(zhì)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(dāng)?shù)膶?dǎo)電性，電導(dǎo)率可達(dá)10SS/cm以來，導(dǎo)電高分子成為科學(xué)的研究熱點(diǎn)。將PSS溶解于一定量的去離子水中，向其中滴加入EDOT單體，緩慢攪拌。3,4y烯二氧基撐s吩（EDOT）的聚合物PEDOT具有獨(dú)特的有點(diǎn)，如電導(dǎo)率高，透明性好，性能優(yōu)良，在物體表面范圍內(nèi)的薄層產(chǎn)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(xué)性能

　　20世紀(jì)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(yīng)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(dǎo)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(diǎn)，使得PEDOT獲得了巨大的商業(yè)成功，在有機(jī)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(lǐng)域有廣闊應(yīng)用前景，在靜電屏蔽也有應(yīng)用。關(guān)于摻雜后導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電機(jī)理，目前比較成熟的觀點(diǎn)可用下圖(二)加以簡要說明。

原位聚合法

原位聚合法是將單體或可溶性預(yù)聚體在基材表面聚合形成導(dǎo)電聚合物膜，主要包括直接聚合法、溶液聚合吸附法、化學(xué)氣相沉積法、氣相沉積聚合法、液相沉降聚合法。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)PEDOT粒徑明顯降低時，其粘度和“掛壁”現(xiàn)象明顯增大。原位聚合法是一種極有前景的制作PEDOT對電極的方法，這種方法在制作其他PEDOT材料尤其是光學(xué)材料上得到了廣泛的應(yīng)用，一些xPEDOT薄膜對電極研究中的制膜均采用該方法。

自抑制法制備PEDOT厚膜和PEDOT/Te點(diǎn)復(fù)合薄膜

有機(jī)-無機(jī)復(fù)合熱電材料不僅具有有機(jī)材料質(zhì)輕、高延展性、低成本、易制備等優(yōu)點(diǎn)，而且可以獲得比純有機(jī)材料更加優(yōu)異的熱電性能，近年來持續(xù)受到熱點(diǎn)關(guān)注。8wt%），實(shí)現(xiàn)了澤貝克系數(shù)和電導(dǎo)率的同時提升，獲得了功率因子超過100mW/mK2的復(fù)合薄膜，比純的PEDOT:DBSA基體提高了50%以上。然而，傳統(tǒng)的采用原位聚合或機(jī)械混合法制得的有機(jī)/無機(jī)復(fù)合熱電材料，存在著無機(jī)納米顆粒難分散、易氧化、粒徑大小難以控制以及無機(jī)相添加量過大（通常>25wt%）等問題，削弱了實(shí)際的復(fù)合效果，極大地阻礙了有機(jī)/無機(jī)復(fù)合熱電材料的進(jìn)展。

近日，中國科x院上海硅酸鹽研究所研究員陳立東、副研究員姚琴的研究團(tuán)隊在聚3,4-乙烯二氧s吩（PEDOT）基有機(jī)/無機(jī)復(fù)合熱電材料領(lǐng)域取得新進(jìn)展。與先前報道的高溫甲磺酸處理相比較，這種低溫條件下的甲磺酸可進(jìn)一步抑制酸對塑料襯底的破壞，不會急劇去除PSS成分而使薄膜粗糙，能誘導(dǎo)出功函更匹配的PEDOT:PSS電極（≈4。該團(tuán)隊采用新型氧化劑，通過自抑制聚合法，獲得了高膜厚無氣孔PEDOT:DBSA-Te點(diǎn)復(fù)合熱電薄膜，相關(guān)成果相繼發(fā)表于NPG Asia Materials,2017,9,405；Angew.Chem.Int.Ed.2018,57,8037–8042，并獲得授權(quán)專利一項。

進(jìn)一步通過調(diào)節(jié)氧化劑的比例可以控制Te含量和粒徑，x粒徑可達(dá)到點(diǎn)級（<5nm）。終，通過Te點(diǎn)的聲子散射機(jī)制，在較低的Te添加量下（2.1~5.8 wt%），實(shí)現(xiàn)了澤貝克系數(shù)和電導(dǎo)率的同時提升，獲得了功率因子超過100 mW/mK2的復(fù)合薄膜，比純的PEDOT:DBSA基體提高了50%以上。另一方面也使其具有壽命長、小型化、可靠度高、易于實(shí)現(xiàn)片式化等優(yōu)點(diǎn)。該項研究為未來有機(jī)-無機(jī)復(fù)合納米熱電材料制備展示了新的方法和思路。下一步，該團(tuán)隊將探索更多基于此方法的PEDOT基復(fù)合材料的合成以及相關(guān)器件的制作。

光電材料，

高分子導(dǎo)電化合物，用作電極材料，抗靜電劑，光電轉(zhuǎn)化材料等。

高導(dǎo)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(lán)色的涂層，透明薄膜的導(dǎo)電性可高達(dá)約1000S/cm。

印刷線路板：用于直接金屬化工藝中，可進(jìn)行凸版印刷，噴墨印刷，網(wǎng)版印刷等。

厚膜電致發(fā)光：可經(jīng)絲網(wǎng)印刷，制得透明電極，例如可用于厚膜電致發(fā)光。

有機(jī)薄膜晶體管：可用于快速發(fā)展的有機(jī)半導(dǎo)體領(lǐng)域中，作為源電極、柵電極和漏電極。隨著科技的發(fā)展應(yīng)用領(lǐng)域和深度還在迅速擴(kuò)展。