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Title:
BENDABLE TRANSPARENT CONDUCTIVE ELECTRODE AND PREPARATION METHOD THEREFOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/165202
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided are a bendable transparent conductive electrode and a method for preparing the bendable transparent conductive electrode on a flexible substrate by using an ionic liquid-polymer gel. The ionic liquid-polymer gel is formed by chemical polymerization or physical bending of an ionic liquid and a polymer. A conductive gel prepared from the ionic liquid-polymer comprises the polymer, the ionic liquid and a conductive nanomaterial, and the conductive nanomaterial therein can adjust the resistance of the gel conductive layer. The ionic liquid-polymer gel transparent electrode overcomes the following defects in the prior art: a high cost, a complex process and scarce raw materials, and has a good processibility. The transparent electrode is especially applicable to the preparation of a screen of a visual electronic device, a wearable electronic device, a bendable solar battery and a bendable light emitting diode.

Inventors:
SU BIN (CN)
JIANG LEI (CN)
Application Number:
PCT/CN2015/080727
Publication Date:
October 20, 2016
Filing Date:
June 03, 2015
Export Citation:
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Assignee:
BEIJING NATURE STONE SCI-TECH DEVP CO LTD (CN)
International Classes:
H01B5/14; H01B1/22; H01B13/00
Foreign References:
CN104159985A2014-11-19
CN103762014A2014-04-30
CN103647042A2014-03-19
CN103647049A2014-03-19
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Claims:
权利要求书

一种可弯曲透明导电电极的方法, 其特征在于, 该方法包括以下步骤

(1) 制备透明的离子凝胶;

(2) 调节离子凝胶透明电极的电阻, 在步骤 (1) 制备的透明的溶胶 中加入金属纳米材料和 /或半导体纳米材料继续搅拌至均匀状态;

(3) 离子凝胶透明电极的制备, 将步骤 (2) 形成的所述溶胶均匀涂 覆在柔性可弯曲透明聚合物薄膜上; 在溶胶中的溶剂挥发完全后, 形 成导电层为离子液体 /聚合物共混物、 支撑层为柔性可弯曲透明聚合 物薄膜的离子凝胶透明电极;

所述离子凝胶透明电极构成所述导电电极。

根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 在所述步骤 (1) 中, 通过 化学聚合或物理共混制备透明的离子凝胶; 其中

1.1所述化学聚合的步骤包括:

离子液体和聚合物单体以一定比例溶解于溶剂中, 均匀搅拌后加入引 发聚合物单体聚合的引发剂, 继续搅拌至均匀状态; 然后在加热状态 下反应形成透明的溶胶以用于制备离子凝胶透明电极;

1.2所述物理共混的步骤包括:

聚合物溶于溶剂, 均匀搅拌后加入离子液体, 继续搅拌形成透明的溶 胶以用于制备离子凝胶透明电极。

根据权利要求 1或 2所述的方法, 其特征是: 所述离子液体为咪唑类、 吡啶类、 吡咯烷类和哌啶类离子液体中的一种或多种。

根据权利要求 2所述的方法, 其特征在于, 所述引发剂是过氧化苯甲 酰、 过氧化二叔丁基、 偶氮二异丁腈中的一种或多种。

根据权利要求 2所述的方法, 其特征在于, 与离子液体物理共混的聚 合物是聚丙烯、 聚乙烯、 聚二甲基硅氧烷、 聚四氟乙烯、 聚硅树脂中 的一种或多种。

根据权利要求 1、 2、 4或 5所述的方法, 其特征在于, 所述可弯曲透明 聚合物薄膜为聚苯乙烯、 聚丙烯、 聚乙烯、 聚二甲基硅氧烷、 聚对苯 二甲酸乙二酯中的一种或多种。

[权利要求 7] 根据权利要求 1、 2、 4或 5所述的方法, 其特征在于, 所述纳米材料是 金纳米线、 银纳米线、 铜纳米线、 碳纳米管、 石墨烯薄层中的一种或 多种; 所述离子凝胶透明电极可用于制备可弯曲电子显示器屏幕、 可 弯曲发光二极管、 可弯曲太阳能电池。

[权利要求 8] 根据权利要求 3所述的方法, 其特征在于, 所述咪唑类离子液体为 1- 丁基 -3-甲基咪唑三氟乙酸盐; 所述吡啶类离子液体为 N-丁基-吡啶溴 盐; 所述吡咯烷类离子液体为 N-丁基 -N-甲基吡咯烷溴盐; 所述哌啶 类离子液体为 N-丁基 -N-甲基哌啶溴盐。

[权利要求 9] 一种可弯曲透明导电电极, 包括透明的离子凝胶、 柔性可弯曲透明聚 合物薄膜; 其特征在于: 所述透明的所述离子凝胶中均匀地混合有金 属纳米材料和 /或半导体纳米材料; 所述柔性可弯曲透明聚合物薄膜 作为所述可弯曲透明导电电极的支撑层。

[权利要求 10] 根据权利要求 9所述的可弯曲透明导电电极, 其特征在于, 所述可弯 曲透明导电电极采用权利要求 1-8中任一项所述的方法制备。

Description:
有机离子凝胶在柔性基底上制备可弯曲透明导 电电极的 方法

技术领域

[0001] 本发明属于电子器件制备与应用领域, 涉及利用有机离子凝胶在柔性基底上制 备的可弯曲透明导电电极及其制备的方法。

背景技术

[0002] 透明电极在当代众多电子与光电子元器件中发 挥着重要的作用, 是不可缺少的 光电功能材料。 但是, 该领域无论是在产业应用还是基础研究方面, 都到了升 级换代的关键吋刻。 一方面, 作为当前市场的主导透明电极材料, 氧化铟锡 (IT 0)已经遭遇了铟资源枯竭、 真空磁控溅射耗能昂贵的严峻挑战。 另一方面, 当 前的元器件正由传统的硬质芯片向柔性、 弹性、 可穿戴器件过渡, 这方面市场 正在爆发式增长, 毫无疑问就对其中的透明电极提出了新的要求 。 目前替代 ITO 透明导电玻璃的方式主要是利用银纳米线作为 透明导电层, 得到了研究机构和 工业界的广泛关注 (Hu et al,AcsNano,4:2955-2963(2010); Tokuno, Nano

Res,4: 1215-1222 (2011); Kim et al, AcsNano, 7: 1081-1091 (2013).)° 但是现存的 一些合成银纳米线的方法不得不使用微乳泵缓 慢滴加前驱液来减少副产物和获 得超长的银纳米线, 该工艺较复杂而且不能获得高的产量, 因此不适于工业化 生产。 更为重要的若银纳米线薄膜直接裸露与基底表 面, 很容易被硬物划伤。 另外, 银纳米线长吋间直接暴露在空气中, 容易被硫化从而降低导电性。 因此 需要探索一种新型透明电极既可以保证高的透 光性、 导电性和可弯曲性能, 又 能实现较好的耐磨性和环境稳定性。

技术问题

[0003] 本发明的目的在于提供一种利用有机离子凝胶 在柔性基底上制备可弯曲透明导 电电极的方法。 该方法能够调节离子凝胶导电层的电阻。

问题的解决方案 技术解决方案

[0004] 本发明中还提供了一种可弯曲透明导电电极, 其包括透明的离子凝胶、 柔性可 弯曲透明聚合物薄膜; 其特征在于: 透明的所述离子凝胶为通过化学聚合或物 理共混制备的离子凝胶, 且其中均匀地混合有金属纳米材料和 /或半导体纳米材 料; 所述柔性可弯曲透明聚合物薄膜作为所述可弯 曲透明导电电极的支撑层。

[0005] 本发明的在利用有机离子凝胶在柔性基底上制 备可弯曲透明导电电极的方法包 括以下步骤:

[0006] (1) 透明离子凝胶的制备方法 (化学聚合或物理共混)

[0007] (2) 离子凝胶透明电极的制备方法

[0008] 将步骤 (1) 形成的透明离子溶胶均匀涂覆在柔性可弯曲透 明聚合物薄膜上。

在溶胶中溶剂挥发完全后, 形成导电层为离子液体 /聚合物共混物、 支撑层为柔 性可弯曲透明聚合物薄膜的离子凝胶透明电极 , 如图 1所示。

[0009] (3) 调节离子凝胶透明电极电阻的方法

[0010] 由于离子凝胶的电阻为兆欧姆级别, 所以可以通过加入金属 /半导体纳米材料 的方式调节离子凝胶透明电极的电阻。 加入方法为在步骤 (1) 形成的透明的溶 胶中加入金属 /半导体纳米材料继续搅拌至均匀状态。 然后执行步骤 (2) , 形成 离子凝胶透明电极。

[0011] (4) 离子凝胶透明电极的应用

[0012] 制备的离子凝胶透明电极可用于制备可弯曲电 子显示器屏幕, 比如手机、 电脑 显示器、 手表、 可视化眼镜等。 也可用于制备可弯曲发光二极管或者可弯曲太 阳能电池。

[0013] 本发明中的上述步骤 (1) 中, 1.1化学聚合为: 离子液体和聚合物单体以一定 比例溶解于溶剂中, 均匀搅拌后加入单体聚合的引发剂, 继续搅拌至均匀状态 。 然后在加热状态下反应形成透明的溶胶。 此类溶胶用于下一步制备离子凝胶 透明电极。 1.2物理共混为: 聚合物溶于溶剂, 均匀搅拌后加入离子液体, 继续 搅拌形成透明的溶胶。 此类溶胶用于下一步制备离子凝胶透明电极。 本发明中 的所述的离子液体为咪唑类、 吡啶类、 吡咯烷类和哌啶类离子液体中的一种或 几种。 咪唑类如 1-丁基 -3-甲基咪唑三氟乙酸盐; 吡啶类如 N-丁基 -吡啶溴盐; 吡 咯烷类如 N-丁基 -N-甲基吡咯烷溴盐; 哌啶类如 N-丁基 -N-甲基哌啶溴盐。

[0014] 本发明中的所述的聚合物单体为丙烯酸、 甲基丙烯酸甲酯、 苯乙烯、 氯乙烯中 的一种或几种。

[0015] 本发明中的所述的溶剂是水、 氯仿、 正己烷、 甲苯、 丙酮中的一种或几种。

[0016] 本发明中的所述的离子液体 /溶剂的重量比例是 1/1000-1000/1000。

[0017] 本发明中的所述的单体引发剂是过氧化苯甲酰 、 过氧化二叔丁基、 偶氮二异丁 腈中的一种或几种。

[0018] 本发明中的所述的加热温度是 20-90 °C。

[0019] 本发明中的所述的引发剂 /聚合物单体的重量比例是 1/1000-5/1000。

[0020] 本发明中的所述的与离子液体物理共混的聚合 物是聚丙烯、 聚乙烯、 聚二甲基 硅氧烷、 聚四氟乙烯、 聚硅树脂中的一种或几种。

[0021] 本发明中的所述的离子液体 /聚合物 (或聚合物单体)的重量比例是 1/1000-1000/1

000。

[0022] 本发明中的所述的在柔性电极制备过程中, 所用柔性可弯曲透明聚合物薄膜为 聚苯乙烯、 聚丙烯、 聚乙烯、 聚二甲基硅氧烷、 聚对苯二甲酸乙二酯中的一种 或几种。

[0023] 本发明中的所述的改变离子凝胶层电阻的金属 /半导体纳米材料是金纳米线、 银纳米线、 铜纳米线、 碳纳米管、 石墨烯薄层中的一种或几种。

[0024] 本发明中的所述的离子液体 /添加纳米材料的重量比例是 1000/1-1000/1000。

发明的有益效果

有益效果

[0025] 本发明提供的离子凝胶透明电极, 克服了现有透明电极技术中成本高, 工艺复 杂, 原料稀缺的缺陷, 具有优良的可加工性能。 通过向离子凝胶中添加金属纳 米材料, 本发明可以调节离子凝胶导电层的电阻。 本发明得到的离子凝胶透明 电极经过长达一年的放置不会损坏或者导电性 下降, 且经过一小吋的紫外光照 对其形成无影响, 生成的导电层性质稳定。 本发明的方法操作简便、 易于控制 、 所需设备简单、 能够大规模生产, 该透明电极尤其适用于制备可视电子设备 的屏幕、 可穿戴电子设备、 可弯曲太阳能电池、 可弯曲发光二极管。 对附图的简要说明

附图说明

[0026] 图 1是本发明的可弯曲离子凝胶透明电极的示意

本发明的实施方式

[0027] 以下实施例仅是对本发明的技术方案作进一步 的说明, 而不是对本发明的技术 方案进行限制。

[0028] 实施例 1

[0029] (1) 透明离子凝胶的制备方法 (化学聚合)

[0030] 1-丁基 -3-甲基咪唑三氟乙酸盐和丙烯酸以 1/1000重量比溶解于氯仿中 (离子液 体 /氯仿的重量比例是 1/1000) , 均匀搅拌后加入单体聚合的引发剂过氧化苯甲 酰 (引发剂 /聚合物单体的重量比例是 1/1000) , 继续搅拌至均匀状态。 然后在 2 0 °c加热状态下反应形成透明的溶胶。 此类溶胶用于下一步制备离子凝胶透明电 极。

[0031] (2) 离子凝胶透明电极的制备方法

[0032] 将步骤 (1) 形成的透明离子溶胶均匀涂覆在柔性可弯曲聚 苯乙烯透明聚合物 薄膜上。 在溶胶中溶剂挥发完全后, 形成导电层为离子液体 /聚合物共混物、 支 撑层为柔性可弯曲透明聚合物薄膜的离子凝胶 透明电极。

[0033] (3) 调节离子凝胶透明电极电阻的方法

[0034] 由于离子凝胶的电阻为兆欧姆级别, 所以可以通过加入金纳米线 (离子液体 / 金纳米线的重量比例是 1000/1) 的方式调节离子凝胶透明电极的电阻。 加入方法 为在步骤 (1) 形成的透明的溶胶中加入金属 /半导体纳米材料继续搅拌至均匀状 态。 然后执行步骤 (2) , 形成离子凝胶透明电极。

[0035] (4) 离子凝胶透明电极的应用

[0036] 上述制备的离子凝胶透明电极可用于制备可弯 曲手机显示器屏幕, 能很好地保 持稳定状态, 电响应吋间为 0.1 ms, 比普通 ITO的响应吋间要减少 0.1 ms。

[0037] 实施例 2

[0038] (1) 透明离子凝胶的制备方法 (化学聚合) [0039] N-丁基-吡啶溴盐和甲基丙烯酸甲酯以 250/1000重量比溶解于正己烷中 (离子液 体 /正己烷的重量比例是 250/1000) , 均匀搅拌后加入单体聚合的引发剂过氧化 二叔丁基 (引发剂 /聚合物单体的重量比例是 2/1000) , 继续搅拌至均匀状态。 然后在 40 °C加热状态下反应形成透明的溶胶。 此类溶胶用于下一步制备离子凝 胶透明电极。

[0040] (2) 离子凝胶透明电极的制备方法

[0041] 将步骤 (1) 形成的透明离子溶胶均匀涂覆在柔性可弯曲聚 丙烯透明聚合物薄 膜上。 在溶胶中溶剂挥发完全后, 形成导电层为离子液体 /聚合物共混物、 支撑 层为柔性可弯曲透明聚合物薄膜的离子凝胶透 明电极。

[0042] (3) 调节离子凝胶透明电极电阻的方法

[0043] 由于离子凝胶的电阻为兆欧姆级别, 所以可以通过加入银纳米线 (离子液体 / 银纳米线的重量比例是 1000/250) 的方式调节离子凝胶透明电极的电阻。 加入方 法为在步骤 (1) 形成的透明的溶胶中加入金属 /半导体纳米材料继续搅拌至均匀 状态。 然后执行步骤 (2) , 形成离子凝胶透明电极。

[0044] (4) 离子凝胶透明电极的应用

[0045] 上述制备的离子凝胶透明电极可用于制备可弯 曲眼镜显示器屏幕, 能很好地保 持稳定状态, 电响应吋间为 0.1 ms, 比普通 ITO的响应吋间要减少 0.1 ms。

[0046] 实施例 3

[0047] (1) 透明离子凝胶的制备方法 (化学聚合)

[0048] N-丁基 -N-甲基吡咯烷溴盐和苯乙烯以 750/1000重量比溶解于甲苯中 (离子液体 /甲苯的重量比例是 500/1000) , 均匀搅拌后加入单体聚合的引发剂偶氮二异丁 腈 (引发剂 /聚合物单体的重量比例是 4/1000) , 继续搅拌至均匀状态。 然后在 6 0 °c加热状态下反应形成透明的溶胶。 此类溶胶用于下一步制备离子凝胶透明电 极。

[0049] (2) 离子凝胶透明电极的制备方法

[0050] 将步骤 (1) 形成的透明离子溶胶均匀涂覆在柔性可弯曲聚 乙烯透明聚合物薄 膜上。 在溶胶中溶剂挥发完全后, 形成导电层为离子液体 /聚合物共混物、 支撑 层为柔性可弯曲透明聚合物薄膜的离子凝胶透 明电极。 [0051] (3) 调节离子凝胶透明电极电阻的方法

[0052] 由于离子凝胶的电阻为兆欧姆级别, 所以可以通过加入铜纳米线 (离子液体 / 铜纳米线的重量比例是 1000/500) 的方式调节离子凝胶透明电极的电阻。 加入方 法为在步骤 (1) 形成的透明的溶胶中加入金属 /半导体纳米材料继续搅拌至均匀 状态。 然后执行步骤 (2) , 形成离子凝胶透明电极。

[0053] (4) 离子凝胶透明电极的应用

[0054] 上述制备的离子凝胶透明电极可用于制备可弯 曲发光二极管, 能很好地保持稳 定状态, 电响应吋间为 0.1 ms, 比普通 ITO的响应吋间要减少 0.1 ms。

[0055] 实施例 4

[0056] (1) 透明离子凝胶的制备方法 (化学聚合)

[0057] N-丁基 -N-甲基哌啶溴盐和氯乙烯以 1000/1000重量比溶解于丙酮中 (离子液体 / 丙酮的重量比例是 1000/1000) , 均匀搅拌后加入单体聚合的引发剂过氧化苯甲 酰 (引发剂 /聚合物单体的重量比例是 1/1000) , 继续搅拌至均匀状态。 然后在 9 0 °c加热状态下反应形成透明的溶胶。 此类溶胶用于下一步制备离子凝胶透明电 极。

[0058] (2) 离子凝胶透明电极的制备方法

[0059] 将步骤 (1) 形成的透明离子溶胶均匀涂覆在柔性可弯曲聚 二甲基硅氧烷透明 聚合物薄膜上。 在溶胶中溶剂挥发完全后, 形成导电层为离子液体 /聚合物共混 物、 支撑层为柔性可弯曲透明聚合物薄膜的离子凝 胶透明电极。

[0060] (3) 调节离子凝胶透明电极电阻的方法

[0061] 由于离子凝胶的电阻为兆欧姆级别, 所以可以通过加入碳纳米管 (离子液体 / 碳纳米管的重量比例是 1000/750) 的方式调节离子凝胶透明电极的电阻。 加入方 法为在步骤 (1) 形成的透明的溶胶中加入金属 /半导体纳米材料继续搅拌至均匀 状态。 然后执行步骤 (2) , 形成离子凝胶透明电极。

[0062] (4) 离子凝胶透明电极的应用

[0063] 上述制备的离子凝胶透明电极可用于制备可弯 曲太阳能电池, 能很好地保持稳 定状态, 电响应吋间为 0.1 ms, 比普通 ITO的响应吋间要减少 0.1 ms。

[0064] 实施例 5 [0065] (1) 透明离子凝胶的制备方法 (化学聚合)

[0066] N-丁基 -N-甲基哌啶溴盐和氯乙烯以 1000/1000重量比溶解于丙酮中 (离子液体 / 丙酮的重量比例是 1000/1000) , 均匀搅拌后加入单体聚合的引发剂过氧化苯甲 酰 (引发剂 /聚合物单体的重量比例是 1/1000) , 继续搅拌至均匀状态。 然后在 9 0 °c加热状态下反应形成透明的溶胶。 此类溶胶用于下一步制备离子凝胶透明电 极。

[0067] (2) 离子凝胶透明电极的制备方法

[0068] 将步骤 (1) 形成的透明离子溶胶均匀涂覆在柔性可弯曲聚 对苯二甲酸乙二酯 透明聚合物薄膜上。 在溶胶中溶剂挥发完全后, 形成导电层为离子液体 /聚合物 共混物、 支撑层为柔性可弯曲透明聚合物薄膜的离子凝 胶透明电极。

[0069] (3) 调节离子凝胶透明电极电阻的方法

[0070] 由于离子凝胶的电阻为兆欧姆级别, 所以可以通过加入石墨烯薄层 (离子液体 /石墨烯薄层的重量比例是 1 000 /1 000 ) 的方式调节离子凝胶透明电极的电阻。 加 入方法为在步骤 (1) 形成的透明的溶胶中加入金属 /半导体纳米材料继续搅拌至 均匀状态。 然后执行步骤 (2) , 形成离子凝胶透明电极。

[0071] (4) 离子凝胶透明电极的应用

[0072] 上述制备的离子凝胶透明电极可用于制备可弯 曲手机显示器屏幕, 能很好地保 持稳定状态, 电响应吋间为 0.1 ms, 比普通 ITO的响应吋间要减少 0.1 ms。

[0073] 实施例 6

[0074] (1) 透明离子凝胶的制备方法 (化学聚合)

[0075] N-丁基 -N-甲基哌啶溴盐和氯乙烯以 1000/1000重量比溶解于丙酮中 (离子液体 / 丙酮的重量比例是 1000/1000) , 均匀搅拌后加入单体聚合的引发剂过氧化苯甲 酰 (引发剂 /聚合物单体的重量比例是 1/1000) , 继续搅拌至均匀状态。 然后在 9 0 °c加热状态下反应形成透明的溶胶。 此类溶胶用于下一步制备离子凝胶透明电 极。

[0076] (2) 离子凝胶透明电极的制备方法

[0077] 将步骤 (1) 形成的透明离子溶胶均匀涂覆在柔性可弯曲聚 对苯二甲酸乙二酯 透明聚合物薄膜上。 在溶胶中溶剂挥发完全后, 形成导电层为离子液体 /聚合物 共混物、 支撑层为柔性可弯曲透明聚合物薄膜的离子凝 胶透明电极。

[0078] (3) 离子凝胶透明电极的应用

[0079] 上述制备的离子凝胶透明电极可用于制备可弯 曲手机显示器屏幕, 能很好地保 持稳定状态, 电响应吋间为 0.1 ms, 比普通 ITO的响应吋间要减少 0.1 ms。

[0080] 实施例 7

[0081] ( 1) 透明离子凝胶的制备方法 (物理共混)

[0082] 聚丙烯溶于氯仿, 均匀搅拌后加入 1-丁基 -3-甲基咪唑三氟乙酸盐 (离子液体 / 氯仿的重量比例是 1/1000; 离子液体 /聚合物的重量比例是 1/1000) , 继续搅拌形 成透明的溶胶。 此类溶胶用于下一步制备离子凝胶透明电极。

[0083] (2) 离子凝胶透明电极的制备方法

[0084] 将步骤 (1) 形成的透明离子溶胶均匀涂覆在柔性可弯曲聚 苯乙烯透明聚合物 薄膜上。 在溶胶中溶剂挥发完全后, 形成导电层为离子液体 /聚合物共混物、 支 撑层为柔性可弯曲透明聚合物薄膜的离子凝胶 透明电极。

[0085] (3) 调节离子凝胶透明电极电阻的方法

[0086] 由于离子凝胶的电阻为兆欧姆级别, 所以可以通过加入金纳米线 (离子液体 / 金纳米线的重量比例是 1000/1) 的方式调节离子凝胶透明电极的电阻。 加入方法 为在步骤 (1) 形成的透明的溶胶中加入金属 /半导体纳米材料继续搅拌至均匀状 态。 然后执行步骤 (2) , 形成离子凝胶透明电极。

[0087] (4) 离子凝胶透明电极的应用

[0088] 上述制备的离子凝胶透明电极可用于制备可弯 曲手机显示器屏幕, 能很好地保 持稳定状态, 电响应吋间为 0.1 ms, 比普通 ITO的响应吋间要减少 0.1 ms。

[0089] 实施例 8

[0090] ( 1) 透明离子凝胶的制备方法 (物理共混)

[0091] 聚乙烯溶于水, 均匀搅拌后加入 1-丁基 -3-甲基咪唑三氟乙酸盐 (离子液体 /7 的重量比例是 250/1000; 离子液体 /聚合物的重量比例是 250/1000) , 继续搅拌形 成透明的溶胶。 此类溶胶用于下一步制备离子凝胶透明电极。

[0092] (2) 离子凝胶透明电极的制备方法

[0093] 将步骤 (1) 形成的透明离子溶胶均匀涂覆在柔性可弯曲聚 丙烯透明聚合物薄 膜上。 在溶胶中溶剂挥发完全后, 形成导电层为离子液体 /聚合物共混物、 支撑 层为柔性可弯曲透明聚合物薄膜的离子凝胶透 明电极。

[0094] (3) 调节离子凝胶透明电极电阻的方法

[0095] 由于离子凝胶的电阻为兆欧姆级别, 所以可以通过加入银纳米线 (离子液体 / 银纳米线的重量比例是 1000/250) 的方式调节离子凝胶透明电极的电阻。 加入方 法为在步骤 (1) 形成的透明的溶胶中加入金属 /半导体纳米材料继续搅拌至均匀 状态。 然后执行步骤 (2) , 形成离子凝胶透明电极。

[0096] (4) 离子凝胶透明电极的应用

[0097] 上述制备的离子凝胶透明电极可用于制备可弯 曲眼镜显示器屏幕, 能很好地保 持稳定状态, 电响应吋间为 0.1 ms, 比普通 ITO的响应吋间要减少 0.1 ms。

[0098] 实施例 9

[0099] ( 1) 透明离子凝胶的制备方法 (物理共混)

[0100] 聚二甲基硅氧烷溶于甲苯, 均匀搅拌后加入 1-丁基 -3-甲基咪唑三氟乙酸盐 (离 子液体 /甲苯的重量比例是 500/1000; 离子液体 /聚合物的重量比例是 500/1000) , 继续搅拌形成透明的溶胶。 此类溶胶用于下一步制备离子凝胶透明电极。

[0101] (2) 离子凝胶透明电极的制备方法

[0102] 将步骤 (1) 形成的透明离子溶胶均匀涂覆在柔性可弯曲聚 乙烯透明聚合物薄 膜上。 在溶胶中溶剂挥发完全后, 形成导电层为离子液体 /聚合物共混物、 支撑 层为柔性可弯曲透明聚合物薄膜的离子凝胶透 明电极。

[0103] (3) 调节离子凝胶透明电极电阻的方法

[0104] 由于离子凝胶的电阻为兆欧姆级别, 所以可以通过加入铜纳米线 (离子液体 / 铜纳米线的重量比例是 1000/500) 的方式调节离子凝胶透明电极的电阻。 加入方 法为在步骤 (1) 形成的透明的溶胶中加入金属 /半导体纳米材料继续搅拌至均匀 状态。 然后执行步骤 (2) , 形成离子凝胶透明电极。

[0105] (4) 离子凝胶透明电极的应用

[0106] 上述制备的离子凝胶透明电极可用于制备可弯 曲发光二极管, 能很好地保持稳 定状态, 电响应吋间为 0.1 ms, 比普通 ITO的响应吋间要减少 0.1 ms。

[0107] 实施例 10 [0108] ( 1) 透明离子凝胶的制备方法 (物理共混)

[0109] 聚四氟乙烯溶于正己烷, 均匀搅拌后加入 1-丁基 -3-甲基咪唑三氟乙酸盐 (离子 液体 /正己烷的重量比例是 750/1000; 离子液体 /聚合物的重量比例是 750/1000) , 继续搅拌形成透明的溶胶。 此类溶胶用于下一步制备离子凝胶透明电极。

[0110] (2) 离子凝胶透明电极的制备方法

[0111] 将步骤 (1) 形成的透明离子溶胶均匀涂覆在柔性可弯曲聚 二甲基硅氧烷透明 聚合物薄膜上。 在溶胶中溶剂挥发完全后, 形成导电层为离子液体 /聚合物共混 物、 支撑层为柔性可弯曲透明聚合物薄膜的离子凝 胶透明电极。

[0112] (3) 调节离子凝胶透明电极电阻的方法

[0113] 由于离子凝胶的电阻为兆欧姆级别, 所以可以通过加入碳纳米管 (离子液体 / 碳纳米管的重量比例是 1000/750) 的方式调节离子凝胶透明电极的电阻。 加入方 法为在步骤 (1) 形成的透明的溶胶中加入金属 /半导体纳米材料继续搅拌至均匀 状态。 然后执行步骤 (2) , 形成离子凝胶透明电极。

[0114] (4) 离子凝胶透明电极的应用

[0115] 上述制备的离子凝胶透明电极可用于制备可弯 曲太阳能电池, 能很好地保持稳 定状态, 电响应吋间为 0.1 ms, 比普通 ITO的响应吋间要减少 0.1 ms。

[0116] 实施例 11

[0117] ( 1) 透明离子凝胶的制备方法 (物理共混)

[0118] 聚硅树脂溶于丙酮, 均匀搅拌后加入 1-丁基 -3-甲基咪唑三氟乙酸盐 (离子液体 /丙酮的重量比例是 1/1000; 离子液体 /聚合物的重量比例是 1/1000) , 继续搅拌 形成透明的溶胶。 此类溶胶用于下一步制备离子凝胶透明电极。

[0119] (2) 离子凝胶透明电极的制备方法

[0120] 将步骤 (1) 形成的透明离子溶胶均匀涂覆在柔性可弯曲聚 对苯二甲酸乙二酯 透明聚合物薄膜上。 在溶胶中溶剂挥发完全后, 形成导电层为离子液体 /聚合物 共混物、 支撑层为柔性可弯曲透明聚合物薄膜的离子凝 胶透明电极。

[0121] (3) 调节离子凝胶透明电极电阻的方法

[0122] 由于离子凝胶的电阻为兆欧姆级别, 所以可以通过加入石墨烯薄层 (离子液体 /石墨烯薄层的重量比例是 1 000 /1 000 ) 的方式调节离子凝胶透明电极的电阻。 加 入方法为在步骤 (1) 形成的透明的溶胶中加入金属 /半导体纳米材料继续搅拌至 均匀状态。 然后执行步骤 (2) , 形成离子凝胶透明电极。

[0123] (4) 离子凝胶透明电极的应用

[0124] 上述制备的离子凝胶透明电极可用于制备可弯 曲手机显示器屏幕, 能很好地保 持稳定状态, 电响应吋间为 0.1 ms, 比普通 ITO的响应吋间要减少 0.1 ms。

[0125] 实施例 12

[0126] ( 1) 透明离子凝胶的制备方法 (物理共混)

[0127] 聚丙烯溶于氯仿, 均匀搅拌后加入 1-丁基 -3-甲基咪唑三氟乙酸盐 (离子液体 / 氯仿的重量比例是 1000/1000; 离子液体 /聚合物的重量比例是 1000/1000) , 继续 搅拌形成透明的溶胶。 此类溶胶用于下一步制备离子凝胶透明电极。

[0128] (2) 离子凝胶透明电极的制备方法

[0129] 将步骤 (1) 形成的透明离子溶胶均匀涂覆在柔性可弯曲聚 对苯二甲酸乙二酯 透明聚合物薄膜上。 在溶胶中溶剂挥发完全后, 形成导电层为离子液体 /聚合物 共混物、 支撑层为柔性可弯曲透明聚合物薄膜的离子凝 胶透明电极。

[0130] (3) 离子凝胶透明电极的应用

[0131] 上述制备的离子凝胶透明电极可用于制备可弯 曲手机显示器屏幕, 能很好地保 持稳定状态, 电响应吋间为 0.1 ms, 比普通 ITO的响应吋间要减少 0.1 ms。