[发明专利]一种有机自支撑膜、其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种有机自支撑膜、其制备方法与应用。所述有机自支撑膜包括二维渔网结构，所述渔网结构包括网架和形成于网架内的复数个渔网网眼状的孔洞结构，所述网架由复数个一维纳米线、纳米带和纳米管中的任一者或两者以上的组合交织构成，且纳米线、纳米带和纳米管均由有机纳米晶构成。所述制备方法包括：采用物理气相沉积法使有机化合物在液相体系表面连续沉积而形成连续的有机自支撑膜；液相体系的密度大于有机化合物的密度，而且有机化合物不溶于液相体系。本发明无需对有机小分子作任何修饰和重组，所获有机自支撑膜具有很好的结晶性、可转移性及优异的兼容性，且该自支撑膜为二维网络结构，所有有机纳米晶均可与目标基底直接接触。

技术领域

本发明涉及一种自支撑膜，具体涉及一种有机自支撑膜、其制备方法与应用，属于有机半导体薄膜技术领域。

背景技术

高质量有机半导体薄膜由于其在有机发光二极管，有机场效应晶体管，有机光电器件、太阳能电池、有机传感器件等方面具有潜在用途已经成为研究热点。目前，人们开拓了各种各样的不同方法来制备这种具有高结晶性的有机半导体薄膜，如静电纺丝、溶液自组装、模板法等。但这些方法制备的有机薄膜通常为由复数个有机纳米晶堆积而成，在微观尺度范围均为三维结构，这种薄膜均面临一个产物上层的有机纳米晶无法与目标基底直接接触的问题，极大的影响了器件的最终性能。此外，这些方法对有机小分子的溶解度要求比较高，特别是对于很多溶解性差的具有高迁移率的有机半导体小分子材料具有很大的局限性。因此，选择开拓一种适用范围广的方法制备在微观尺度范围具有平面结构的有机半导体薄膜对于更好的发挥其潜在应用具有非常重要的意义。

物理气相沉积法(PVD)由于其具有适应范围广、操作简单、成本低、最终产物可调控等优势近年来已经成为研究热点。但是传统的PVD方法均以固相为基底，其产物与基底之间具有很强的作用力，难以分离，这极大的影响了其后续器件的制备及器件的最终性能，有的需要花费很多成本来解决产物的转移问题，因而极大的限制了有机薄膜的潜在应用。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种有机自支撑膜、其制备方法与应用，以克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种有机自支撑膜，其包括二维渔网结构，所述渔网结构包括网架和形成于所述网架内的复数个渔网网眼状的孔洞结构，所述网架由复数个一维纳米线、纳米带和纳米管中的任一者或两者以上的组合交织构成，且所述纳米线、纳米带和纳米管均由有机纳米晶构成。

在一较佳实施方案之中，所述纳米线的截面尺寸为5～100nm，长度为1～1000μm。

优选的，所述纳米带的宽度为50～1000nm，长度为500nm～100μm。

优选的，所述纳米管的内径为5～50nm，外径为10～100nm，长度为1～1000μm。

优选的，所述有机自支撑膜的厚度为100nm～100μm。

优选的，所述有机自支撑膜包括平面二维渔网结构。

在一较佳实施方案之中，所述渔网结构包括复数个具有周期性、且相互连接的渔网单元。

优选的，在1～100μm的渔网结构内具有1～100个渔网单元。

优选的，所述渔网结构包括规则结构和/或不规则结构。

进一步的，所述规则结构中的网架由复数个一维纳米线、纳米带和纳米管中的任一者或两者以上的组合纵横排列构成。

进一步的，在所述不规则结构中，所述一维纳米线、纳米带和纳米管中的任一者或两者以上的组合之间相互形成设定角度设置。

在一较佳实施方案之中，所述渔网结构的网架均在同一个平面上。