通过冷却的高速条形涂层方法在捐赠器-接受器 π-合聚合物薄膜中的定向增强

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 聚合物化学 聚合物化学
• 有机电子 有机电子

背景情况:

• π-结合聚合物为灵活的电子产品提供解决方案可加工性.
• 在这些聚合物中,分子导向对于有效的电荷传输至关重要.
• 高速工业涂层的挑战包括通过挥发性溶剂保持分子导向.

研究的目的:

• 开发一种方法,以高涂层速度制造高度定向的π合聚合物薄膜.
• 为了研究基板冷却和溶剂挥发性对分子方向的影响.
• 为了实现可扩展的低温制造高性能聚合物薄膜,用于灵活的电子产品.

主要方法:

• 采用冷却,高速条形涂层方法 (50 mm s−1) 处理聚{2,2'-[(2,5-bis(2-octyldodecyl)-3,6-dioxo-2,3,5,6-tetrahydropyrrolo[3,4-c]pyrrole-1,4-diyl) diithiophene-5,5'-diyl]-alt-thieno[3,2-b]thiophene-2,5-diyl} (PDPP-DTT) 薄膜.
• 使用的挥发性溶剂 (,三乙烯) 和不太挥发性溶剂 ().
• 应用时间分辨率极化UV-Vis吸收光谱来研究分子导向的发展.

主要成果:

• 基板冷却有效地抑制了溶剂的快速蒸发和挥发性溶剂的随机核化,产生高度定向的薄膜.
• 分子导向在凝固过程中发展,可能是通过一种溶性流体晶体阶段.
• 导向程度取决于溶剂挥发性和基质温度;过度冷却会降低低挥发性溶剂的导向.
• 在抑制随机核和防止方向放松之间存在一种权衡.

结论:

• 一种冷却的,高速的条形涂层方法使得高度定向的PDPP-DTT膜的可扩展的制造成为可能.
• 平衡溶剂挥发性和基质温度控制是优化分子方向的关键.
• 这一策略为灵活的电子应用提供了高性能聚合物薄膜的低温加工.