一种共轭聚合物膜层的制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及显示领域，特别涉及一种共轭聚合物膜层的制备方法及其应用。本发明专利技术的共轭聚合物膜层的制备方法，包括以下步骤:形成含有纤维状的共轭聚合物的溶液，通过溶液成膜法，得到共轭聚合物膜层。由于纤维状的共轭聚合物具有一定的长度和取向，在其维度方向上具有很高的电子迁移率，能够很好的提高载流子迁移率。将所述方法制备的共轭聚合物膜层用于有机发光二极管或者太阳能电池时，由于共轭聚合物膜层具有较高载流子迁移率，因此提高了器件的性能。

Preparation method and application of a conjugated polymer film

The invention relates to the display field, in particular to a preparation method and application of a conjugated polymer film. The preparation method of the conjugated polymer film layer comprises the following steps: forming a solution containing a fibrous conjugated polymer, and obtaining the conjugated polymer film layer by the solution film forming method. Because the fiber-like conjugated polymers have certain length and orientation, they have high electron mobility in the dimension direction, and can improve carrier mobility very well. When the conjugated polymer film prepared by the method is used in organic light-emitting diodes or solar cells, the performance of the device is improved because of the high carrier mobility of the conjugated polymer film.

【技术实现步骤摘要】
一种共轭聚合物膜层的制备方法及其应用
本专利技术涉及显示领域，特别涉及一种共轭聚合物膜层的制备方法及其应用。
技术介绍
有机发光二极管(OLED)，具有亮度高、材料选择范围宽、驱动电压低、全固化主动发光等特性，同时拥有高清晰、广视角，以及响应速度快等优势，符合信息时代移动通信和信息显示的发展趋势，以及绿色照明技术的要求，是目前国内外众多研究者的关注重点。有机发光二极管一般包括阳极、空穴传输层、空穴注入层、发光层、电子注入层、电子传输层、阴极等膜层。各个膜层通常以蒸镀技术、或者通过溶液成膜法形成。其中，溶液成膜法包括溶液旋涂技术或者喷墨打印技术等，具有操作简便等优点，但是由于溶剂的存在，导致材料积聚状态疏松，容易导致载流子传输速率慢，迁移长度短。特别是涉及电子迁移率的膜层，例如电子注入层、电子传输层、发光层，多采用共轭聚合物半导体材料。而共轭聚合物半导体材料的分子链间的跃迁传输是制约电子迁移效率的重要瓶颈，若以溶液成膜法形成相应膜层，则直接导致载流子尤其是电子在同一分子链上的传输长度短，容易在分子间跃迁，造成载流子迁移效率低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种共轭聚合物膜层的制备方法，载流子迁移率高。所述膜层可用于有机发光二极管以及太阳能电池中。本专利技术公开了一种共轭聚合物膜层的制备方法，包括以下步骤:形成含有纤维状的共轭聚合物的溶液，通过溶液成膜法，得到共轭聚合物膜层。优选地，所述纤维状的共轭聚合物的制备方法包括：(A)，通过同轴静电纺丝得到以共轭聚合物为内层，高分子聚合物为外层的纤维材料；(B)，剥离所述纤维材料外层的高分子聚合物，得到所述纤维状的共轭聚合物。优选地，所述步骤(A)具体为：以共轭聚合物为溶质形成内层纺丝溶液，以高分子聚合物为溶质形成外层溶液，经过同轴静电纺丝，得到以共轭聚合物为内层，高分子聚合物为外层的纤维材料，所述纤维材料为纳米纤维材料。优选地，所述共轭聚合物包括聚3-己基噻吩、萘酰亚胺和噻吩的共轭聚合物、聚苯乙烯、聚喹喔啉或者聚芴；所述内层纺丝溶液的质量百分比浓度约为1～15％。优选地，所述高分子聚合物包括聚对苯二甲酸乙二醇酯或者聚甲基丙烯酸甲酯；所述外层溶液的质量百分比浓度约为1～20％。优选地，所述同轴静电纺丝时的工作电压为1～500kv。优选地，所述同轴静电纺丝包括：利用针头将所述内层纺丝溶液和所述外层溶液喷射在平板电极上，所述针头与所述平板电极之间的距离大于5cm。优选地，所述内层纺丝溶液以及外层溶液的泵送速度约为0.01ul/h～10ml/h。优选地，所述步骤(B)具体包括：将所述纤维材料浸泡于处理液中，经过加热、震荡以及超声处理，剥离外层的高分子聚合物，得到所述纤维状的共轭聚合物。优选地，所述处理液包括甲醇或者乙腈。本专利技术公开了一种有机发光二极管，包括由上述技术方案所述方法制备的共轭聚合物膜层。优选地，所述共轭聚合物膜层包括电子注入层、电子传输层或者发光层。优选地，所述共轭聚合物膜层包括p型共轭聚合物和n型共轭聚合物。本专利技术公开了一种显示器件，包括上述技术方案所述的有机发光二极管。本专利技术还公开了一种太阳能电池，包括由上述技术方案所述方法制备的共轭聚合物膜层。与现有技术相比，本专利技术的共轭聚合物膜层的制备方法，包括以下步骤:形成含有纤维状的共轭聚合物的溶液，通过溶液成膜法，得到共轭聚合物膜层。本专利技术以纤维状的共轭聚合物为原料，通过溶液成膜法，形成膜层。由于纤维状的共轭聚合物具有一定的长度和取向，在其维度方向上具有很高的电子迁移率，能够很好的提高载流子迁移率。将所述方法制备的共轭聚合物膜层用于有机发光二极管或者太阳能电池时，由于共轭聚合物膜层具有较高载流子迁移率，因此提高了器件的性能。附图说明图1表示本专利技术一实施例共轭聚合物膜层的制备方法的流程图；图2表示同轴静电纺丝装置的结构示意图；图3表示本专利技术一实施例共轭聚合物膜层的制备方法的流程图；图4表示本专利技术实施例1制备的纳米纤维状的共轭聚合物的扫描电镜图；图5表示本专利技术实施例2制备的纳米纤维状的共轭聚合物的扫描电镜图。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术的限制。本专利技术涉及的“约”指与端点数值存在一定偏差，如相差2％。本专利技术实施例公开了一种共轭聚合物膜层的制备方法，包括以下步骤，具体参见图1：形成含有纤维状的共轭聚合物的溶液，通过溶液成膜法，得到共轭聚合物膜层。本专利技术涉及的共轭聚合物膜层可用于有机发光二极管或者太阳能电池等涉及利用半导体的器件中。本专利技术以纤维状的共轭聚合物为原料，由于纤维状的共轭聚合物具有一定的长度和取向，在其维度方向上具有很高的电子迁移率，能够很好的提高载流子迁移率，进而提高器件性能。所述溶液成膜法可以包括喷墨打印法、丝网印刷法以及旋涂法任意一种。在本专利技术中具体为，将含有纤维状共轭聚合物的溶液通过旋涂、丝网印刷法或者喷墨打印的方式涂覆于支撑物或者其他膜层上，经过干燥，即可得到共轭聚合物膜层、由于，纤维状的共轭聚合物用于制备的膜层厚度较低，因此所述纤维状的共轭聚合物优选为纳米级纤维状的共轭聚合物，所述纤维状共轭聚合物的直径优选为1～200nm。所述共轭聚合物的链段具有刚性，属于半导体材料，可以为p型共轭聚合物，也可以是n型共轭聚合物。所述溶液中可以含有p型纤维状共轭聚合物或者n型纤维状共轭聚合物，还可以同时含有p型纤维状共轭聚合物和n型纤维状共轭聚合物。所述溶液中同时含有p型纤维状共轭聚合物和n型纤维状共轭聚合物，可以构建纳米级别的互穿网络结构，p型纤维状共轭聚合物和n型纤维状共轭聚合物通过溶液法成膜法得到的共轭聚合物膜层电子和空穴的分离和传输率均较高。所述共轭聚合物可以是形成电子注入层、电子传输层或者发光层的材料，优选地包括聚3-己基噻吩(P3HT)、萘酰亚胺和噻吩的共轭聚合物(NDI)、聚苯乙烯、聚喹喔啉或者聚芴。所述萘酰亚胺和噻吩的共轭聚合物可以为聚{2,7-[9,9’-双(N,N-二甲基丙基-3-胺基)芴]-交替-5,5’-[2,6-(双-2-噻吩基)-N,N’-二异辛基-1,4,5,8-萘并二酰亚胺]}(PNDIT-F3N)和聚{2,7-[9,9’-双(N,N-二甲基丙基-3-乙基溴化铵)芴]-交替-5,5’-[2,6-(双-2-噻吩基)-N,N’-二异辛基-1,4,5,8-萘并二酰亚胺]}(PNDIT-F3N-Br)。在现有技术中，所述共轭聚合物较难制备形成纤维状。本专利技术克服了该技术难点，制备得到了纤维状的共轭聚合物。优选地，所述纤维状的共轭聚合物的制备方法包括：(A)，通过同轴静电纺丝得到以共轭聚合物为内层，高分子聚合物为外层的纤维材料；(B)，剥离所述纤维材料外层的高分子聚合物，得到所述纤维状的共轭聚合物。以下具体说明所述纤维状的共轭聚合物的制备方法：(A)，通过同轴静电纺丝得到以共轭聚合物为内层，高分子聚合物为外层的纤维材料；所述同轴静电纺丝包括：利用针头将所述内层纺丝溶液和所述外层溶液喷射在平板电极上。优选地，所述步骤(A)具体包括：以共轭聚合物为溶质形成内层纺丝溶液，以高分子聚合物为溶质形成外层溶液，经过同轴静电纺丝，得到以共轭聚合物为内层，高分子聚合物为外层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种共轭聚合物膜层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:形成含有纤维状的共轭聚合物的溶液，通过溶液成膜法，得到共轭聚合物膜层。

【技术特征摘要】
1.一种共轭聚合物膜层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:形成含有纤维状的共轭聚合物的溶液，通过溶液成膜法，得到共轭聚合物膜层。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纤维状的共轭聚合物的制备方法包括：(A)，通过同轴静电纺丝得到以共轭聚合物为内层，高分子聚合物为外层的纤维材料；(B)，剥离所述纤维材料外层的高分子聚合物，得到所述纤维状的共轭聚合物。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(A)具体包括：以共轭聚合物为溶质形成内层纺丝溶液，以高分子聚合物为溶质形成外层溶液，经过同轴静电纺丝，得到以共轭聚合物为内层，高分子聚合物为外层的纤维材料，所述纤维材料为纳米纤维材料。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述共轭聚合物包括聚3-己基噻吩、萘酰亚胺和噻吩的共轭聚合物、聚苯乙烯、聚喹喔啉或者聚芴；所述内层纺丝溶液的质量百分比浓度约为1～15％。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述高分子聚合物包括聚对苯二甲酸乙二醇酯或者聚甲基丙烯酸甲酯；所述外层溶液的质量百分比浓度约为1～20％。6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述同轴静电纺丝的工作电压约为1～500kv。7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏曾强，白清云，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，成都京东方光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11