基于摄影的导电PEDOT在刚性和可伸缩基板上的图案化蒸气相聚合

导电聚合物聚(3,4-乙烯二氧噻吩) (PEDOT) 和聚吡咯广泛应用于有机光电、生物电子和电致变色应用。然而，缺乏一种普遍的过程来在各种基板上形成具有高空间分辨率的高导电膜。本研究描述了一种使用蒸气相聚合(VPP)形成高空间分辨率的PEDOT和聚吡咯膜的技术。该过程类似于经典的黑白摄影，采用光敏VPP引发膜。紫外光选择性地使膜失活，从而允许在未曝光区域进行氧化聚合。基板通过N-3-(三甲氧基硅基)丙基苯胺进行改性，以增强粘附力。优化引发膜组成和曝光条件，实现了宽度仅为15微米的导电线，并使PEDOT的导电率超过1000 S cm–1。使用X射线光电子能谱术、紫外-可见光光谱术和傅里叶变换红外光谱术的机理研究表明，光引发的配体到金属的电荷转移在氧化分解中起着关键作用。所得导电图案在玻璃上具有耐磨性，在弹性体上拉伸时保持导电性，并实现双色电致变色显示。