本发明专利技术提供一种石墨烯/PEDOT:PSS混合溶液的制备方法及具有石墨烯/PEDOT:PSS复合透明导电膜的基板的制备方法，采用石墨烯与PEDOT:PSS溶液来制备一种用于制备透明导电膜的石墨烯/PEDOT:PSS混合溶液，所使用的材料来源广泛、价格低廉；所述石墨烯/PEDOT:PSS混合溶液可用于进一步在基板上制作石墨烯/PEDOT:PSS复合透明导电膜，由于制备石墨烯/PEDOT:PSS复合透明导电膜时采用低成本、高效率的湿法涂布工艺，避免了制备ITO膜时使用的昂贵的PVD设备，降低了生产成本；本发明专利技术制备的一种石墨烯/PEDOT:PSS复合透明导电膜具有高导电性和高透光率，可用于彩色滤光片基板中取代商用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。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及显示器制造领域，尤其涉及一种石墨烯/PED0T:PSS混合溶液的制备方法及具有石墨烯/PED0T:PSS复合透明导电膜的基板的制备方法。
技术介绍
在显示
，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。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。在IXD显示器中，基于液晶的运作模式的分类有:相变(phase change，PC)、扭转向列(twisted nematic，TN)、超扭转向列(super twisted nematic，STN)、垂直配向型(Vertical Alignment，VA)、横向电场切换型(In plane Switching, IPS)等。当前，VA 模式越来越多被人们所熟知，广泛应用于各类显示器中，通常VA模式显示器中，如图1所示，CF基板10由玻璃基板11，形成于玻璃基板11上的黑色矩阵12，形成于黑色矩阵12上的RGB彩色光阻层13，和形成于RGB彩色光阻层13上的透明导电膜14构成，其中透明导电膜14的作用是通过掺有导电金球(Au ball)的框胶与TFT基板上的导电膜导通，形成电场，驱动CF基板和TFT基板之间的液晶分子，控制液晶分子偏转，从而实现不同颜色的显示。而IPS模式在广视角液晶面板中得到了广泛的应用，在典型的IPS显示模式中，如图2所示，CF基板20的构造与VA模式中CF基板10的构造有所不同，该CF基板20除了由玻璃基板21，黑色矩阵22，彩色光阻层23，透明导电膜24构成以外，在RGB彩色光阻层上有一层平坦化层25(OVer coat，0C层)，另外，透明导电膜24被置于玻璃基板21的背面(远离黑色矩阵22及彩色光阻层23的一侧)形成背面电极，用于泄放积累的静电。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。但是由于ITO本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。另一方面，随着国家政策的导向，铟的成本也逐渐涨高。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。石墨烯是具有优异的电导性和机械性能的二维材料，单层石墨烯的透光率约97.7%，常温下其电子迀移率超过15000cm2/V.s，而电阻率低至约10_8Ω.πι，这些性能完全满足透明导电膜的要求。石墨烯粉末在强力超声和水系表面活性剂协助下，由于分子间斥力作用，能够形成浓度可控、分散均匀的石墨烯水溶液。另一方面，高柔性的PEDOT:PSS膜作为常用的有机透明导电膜涂料已经备受材料界关注，因为其溶液特性，可以使用常见的湿法涂布来制备PEDOT:PSS薄膜。相对于ITO膜，设备投入大幅降低，另外，PEDOT:PSS薄膜已经较早使用在防静电涂层，技术比较成熟。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种石墨烯/PED0T:PSS混合溶液的制备方法，采用石墨烯与PEDOT:PSS溶液来制备一种用于制备透明导电膜的石墨烯/PEDOT:PSS混合溶液，所使用的材料来源广泛、价格低廉；所述石墨烯/PED0T:PSS混合溶液可用于进一步制作石墨烯/PEDOT: PSS复合透明导电膜。本专利技术的目的还在于提供一种具有石墨烯/PED0T:PSS复合透明导电膜的制备方法，采用石墨烯与PEDOT: PSS溶液来制备石墨烯/PEDOT: PSS复合透明导电膜，材料来源广泛、价格低廉，且制作方法简单，降低了生产成本，所制备的石墨烯/PED0T:PSS复合透明导电膜性能优异，可用于彩色滤光片基板中取代商用ITO导电膜，在柔性器件、可穿戴设备中也具有很大的应用潜力。为实现上述目的，本专利技术提供一种石墨烯/PED0T:PSS混合溶液的制备方法，包括以下步骤:步骤1、按照石墨烯粉末、水系表面活性剂、及去离子水的质量比为1:50?500:150?10000的比例将石墨烯粉末与水系表面活性剂投入去离子水中并进行超声分散，得到石墨烯分散液，对所述石墨烯分散液进行离心取上清液，得到石墨烯溶液；步骤2、将所述石墨烯溶液与一定浓度的PED0T:PSS稀释溶液按质量比为1:100至100:1的比例混合，超声处理后，得到分散均匀的石墨烯/PED0T:PSS混合溶液。所述步骤I中，所述水系表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸铵、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠或十四烷基硫酸钠。所述步骤I中，采用高功率超声仪进行超声分散，超声功率为500?900W，超声时间为10?120min ;对所述石墨稀分散液进行离心时离心机的转速为2000?5000rpm，离心时间为5?60min。所述步骤I得到的石墨稀溶液中石墨稀的含量为0.1?5mg/ml ;所述步骤2中所述PED0T:PSS稀释溶液由去离子水与PED0T:PSS溶液配制而成，且所述PED0T:PSS稀释溶液中PED0T:PSS溶液的质量百分比为I?100wt%。本专利技术还提供一种具有石墨烯/PED0T:PSS复合透明导电膜的基板的制备方法，包括以下步骤:步骤10、采用如权利要求1所述的制备方法制备石墨烯/PED0T:PSS混合溶液；步骤20、提供基板，采用湿法涂布工艺将所述石墨烯/PED0T:PSS混合溶液涂布于所述基板上，进行成膜，得到石墨稀/PEDOT:PSS薄膜；步骤30、将成膜后的基板使用去离子水多次冲洗，以去除石墨烯/PED0T:PSS薄膜内的水系表面活性剂，增加石墨烯/PED0T:PSS薄膜的导电性；步骤40、对所述石墨烯/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的石墨烯/PED0T:PSS复合透明导电膜。所述步骤20中，所述基板为CF基板、普通玻璃基板、或者柔性基板；所述CF基板包括玻璃基板、及设于玻璃基板上的彩色光阻层和黑色矩阵。所述步骤20中，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。当所述湿法涂布工艺为喷涂时，所述步骤20为:提供基板，将所述基板放置在恒温加热板上，采用喷涂方式将所述石墨烯/PEDOT:PSS混合液涂布于所述基板上，进行成膜，得到石墨烯/PEDOT:PSS薄膜，所述恒温加热板的温度范围为80-120°C ；当所述湿法涂布工艺为旋涂、辊涂或者狭缝挤压涂布时，所述步骤20为:提供基板，将所述石墨烯/PEDOT:PSS混合本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种石墨烯/PEDOT:PSS混合溶液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、按照石墨烯粉末、水系表面活性剂、及去离子水的质量比为1：50～500：150～10000的比例将石墨烯粉末与水系表面活性剂投入去离子水中并进行超声分散，得到石墨烯分散液，对所述石墨烯分散液进行离心取上清液，得到石墨烯溶液；步骤2、将所述石墨烯溶液与一定浓度的PEDOT:PSS稀释溶液按质量比为1：100至100：1的比例混合，超声处理后，得到分散均匀的石墨烯/PEDOT:PSS混合溶液。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：胡韬，李泳锐，
申请(专利权)人：深圳市华星光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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