بررسی اثر کمک حلال ها در فرمول بندی مرکب جوهرافشان پلی اتیلن دی اکسی تیوفن:پلی استایرن سولفونات قبل و پس از چاپ

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه پژوهشی علوم و فناوری چاپ، موسسه‌ی پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش، تهران، ایران

2 سازمان بهره وری انرژی ایران )سابا(، تهران

3 گروه پژوهشی علوم و فناوری چاپ، موسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش، تهران

چکیده

توسعه ی قطعات الکترونی/ نوری منعطف با فناوری چاپ به مرکب های ویژه ای بر پایه ی مواد رسانا و یا نیمه رسانا نیاز دارد. پلیمر رسانای پلی اتیلن دی اکسی تیوفن:پلی استایرن سولفونات از جمله موادی است که در این فناوری بسیار پرکاربرد بوده و در وسایل الکترونی- نوری متفاوت از جمله دیودهای نورتاب آلی و سلول های خورشیدی به کار می رود. در این مطالعه مرکب این ماده با کمک حلال های متفاوت تهیه شده و قابلیت چاپ آن توسط چاپگر جوهرافشان و ویژگی های پس از چاپ آن شامل رسانایی و مورفولوژی سطح چاپ شده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد مرکب حاوی پلی اتیلن دی اکسی تیوفن:پلی استایرن سولفونات از لحاظ رئولوژیکی و اندازه ذرات قابلیت اعمال از طریق چاپگر جوهر افشان را دارد. همچنین نتایج بررسی فیلم مرکب چاپ شده پس از چاپ نشان داد استفاده از کمک حلال دی متیل فرمامید بهترین شرایط را برای چاپ این ماده توسط چاپگر جوهرافشان ایجاد می کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]        Crispin X., Jakobsson F., Crispin A., Grim P., Andersson P., Volodin A., et al., "The origin of the high conductivity of poly (3, 4-ethylenedioxythiophene)-poly (styrenesulfonate)(PEDOT-PSS) plastic electrodes," Chemistry of Materials, 18, 2006, 4354-4360.

[2]        Chou W.-Y., Lin S.-T., Cheng H.-L., Chang M.-H., Guo H.-R., Wen T.-C., et al., "Polymer light-emitting diodes with thermal inkjet printed poly (3, 4-ethylenedioxythiophene): polystyrenesulfonate as transparent anode," Thin solid films, 515, 2007, 3718-3723.

[3]        Jonas F.and Krafft W., "New polythiophene dispersions, their preparation and their use," Bayer AG, Germany, 1991.

[4]        Zhao Q., Jamal R., Zhang L., Wang M., and Abdiryim T., "The structure and properties of PEDOT synthesized by template-free solution method," Nanoscale research letters, 9, 2014, 1-9.

[5]        Groenendaal L., Jonas F., Freitag D., Pielartzik H., and Reynolds J. R., "Poly (3, 4-ethylenedioxythiophene) and its derivatives: past, present, and future," Advanced Materials, 2000, 481-494.

[6]        Friedel B., Brenner T. J., McNeill C. R., Steiner U., and Greenham N. C., "Influence of solution heating on the properties of PEDOT: PSS colloidal solutions and impact on the device performance of polymer solar cells," Organic Electronics, 12, 2011, 1736-1745.

[7]        McCarthy J. E., Hanley C. A., Brennan L. J., Lambertini V. G., and Gun'ko Y. K., "Fabrication of highly transparent and conducting PEDOT:PSS films using a formic acid treatment," Journal of Materials Chemistry C, 2, 2014, 764-770.

[8]        Yildiz S., Cai J. L., and Fan Q. G., "Effects of Solvents on the Electrical Resistance of Poly (3, 4-ethylenedioxythiophene) on Textiles," in Advanced Materials Research, 2012, 16-22.

[9]        Wei Q., Mukaida M., Naitoh Y., and Ishida T., "Morphological Change and Mobility Enhancement in PEDOT: PSS by Adding Co‐solvents," Advanced materials, 25, 2013, 2831-2836.

[10]      Sirringhaus H.and Shimoda T., "Inkjet printing of functional materials," MRS bulletin, 28, 2003, 802-806.

[11]      Vadillo D., Tuladhar T., Mulji A., and Mackley M., "The rheological characterization of linear viscoelasticity for ink jet fluids using piezo axial vibrator and torsion resonator rheometers," Journal of Rheology (1978-present), 54, 2010, 781-795.

[12]      Singh M., Haverinen H. M., Dhagat P., and Jabbour G. E., "Inkjet Printing—Process and Its Applications," Advanced Materials, 22, 2010, 673-685.

[13]      Cao Y., Yu G., Zhang C., Menon R., and Heeger A., "Polymer light-emitting diodes with polyethylene dioxythiophene–polystyrene sulfonate as the transparent anode," Synthetic Metals, 87, 1997, 171-174.

[14]      Heithecker D., Kammoun A., Dobbertin T., Riedl T., Becker E., Metzdorf D., et al., "Low-voltage organic electroluminescence device with an ultrathin, hybrid structure," Applied physics letters, 82, 2003, 4178-4180.

[15]      Lattante S., "Electron and hole transport layers: their use in inverted bulk heterojunction polymer solar cells," Electronics, 3, 2014, 132-164.

[16]      Wang G.-F., Tao X.-M., Xin J. H., and Fei B., "Modification of conductive polymer for polymeric anodes of flexible organic light-emitting diodes," Nanoscale research letters, 4, 2009, 613-617.

[17]      Magdassi S., The Chemistry of Inkjet Inks: World scientific Singapore, 2010.

[18]      Jönsson S., Birgerson J., Crispin X., Greczynski G., Osikowicz W., Van Der Gon A. D., et al., "The effects of solvents on the morphology and sheet resistance in poly (3, 4-ethylenedioxythiophene)–polystyrenesulfonic acid (PEDOT–PSS) films," Synthetic Metals, 139, 2003, 1-10.

[19]      Crispin X., Marciniak S., Osikowicz W., Zotti G., van der Gon A., Louwet F., et al., "Conductivity, morphology, interfacial chemistry, and stability of poly (3, 4‐ethylene dioxythiophene)–poly (styrene sulfonate): A photoelectron spectroscopy study," Journal of polymer science Part B: Polymer physics, 41, 2003, 2561-2583.

[20]      Kim J., Jung J., Lee D., and Joo J., "Enhancement of electrical conductivity of poly (3, 4-ethylenedioxythiophene)/poly (4-styrenesulfonate) by a change of solvents," Synthetic Metals, 126, 2002, 311-316.

[21]      Ouyang J., Chu C. W., Chen F. C., Xu Q., and Yang Y., "High‐Conductivity Poly (3, 4‐ethylenedioxythiophene): Poly (styrene sulfonate) Film and Its Application in Polymer Optoelectronic Devices," Advanced Functional Materials, 15, 2005, 203-208.