一种光刻用导电聚合物水溶液及其制备的导电聚合物水凝胶

技术领域

本发明涉及光刻技术领域，尤其是涉及一种光刻用导电聚合物水溶液及其制备的导电聚合物水凝胶。

背景技术

导电聚合物因兼具高分子材料轻便、易于加工、机械性能可调控及优良的导电性能，而得到广泛研究。特别是由前驱体水溶液生成的导电聚合物水凝胶，结合了与人体组织类似的机械性能、良好的生物相容性和优异的电学性能，在柔性传感器、电子皮肤、可穿戴及植入式电子设备等领域得到广泛应用。

目前，导电聚合物水凝胶的加工技术主要依赖于喷墨打印(CN201810128796.7)、丝网印刷(CN201910703519.9)、以及最近开发的3D打印技术(CN202210882673.9)。虽然这些加工技术可以满足导电聚合物水凝胶定制图案化加工，但一般分辨率>50μm，极大阻碍了导电聚合物水凝胶的高密度集成应用。相比之下，光刻技术可获得高分辨率图案，但单一成分组成的导电聚合物在光刻加工的过程中存在：(1)导电聚合物中共轭链段分子轨道组合产生低能量轨道，导致吸收红移，且随着共轭链增长，颜色加深，吸光度增强；(2)导电聚合物分子链段上缺少直接反应的化学位点，曝光显影后，无法通过溶解度差异获得高分辨图案；(3)传统光刻技术中，刻蚀步骤会破坏导电聚合物的化学结构，导致电导率等性能降低。

基于此，开发光刻用导电聚合物水溶液及其制备的导电聚合物水凝胶，可进行进一步填补导电聚合物的先进加工技术、推动导电水凝胶高密度加工集成及其在柔性电子、生物医学工程等诸多领域的应用。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种光刻用导电聚合物水溶液及其制备的导电聚合物水凝胶。该技术工艺不需要使用光刻胶，减少了刻蚀和去除光刻胶等常规操作步骤，光刻流程简化、耗时缩短；同时，导电聚合物水溶液成本低，且所制备出的导电聚合物水凝胶图案分辨率高，电学、力学性能优异，有望用于柔性电子、生物医学工程等领域。

本发明的技术方案如下：

本发明的第一个目的是提供一种光刻用电聚合物水溶液的制备方法，包括如下步骤：

(1)将1-1.3％导电聚合物溶于水中，制得导电聚合物水溶液；

(2)步骤(1)制得的导电聚合物溶液中加入1-2％光固化聚合物，室温搅拌、匀质后制得导电聚合物混合溶液；

(3)在步骤(2)所得导电聚合物混合溶液中加入0.01-0.078％光引发剂，混合均匀，制得所述光刻用导电聚合物水溶液。

优选的，所述步骤(1)中导电聚合物为聚(3,4-二氧乙撑噻吩):聚苯乙烯磺酸盐、聚苯胺-聚(4-苯乙烯磺酸盐)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩):硫酸葡聚糖、聚(6-(噻吩-3-基)己烷-1-磺酸盐)的一种或多种。

优选的，所述步骤(2)中光固化聚合物为聚乙烯醇-苯乙烯吡啶盐，磺酸型聚氨酯丙烯酸酯，非异氰酸酯聚氨酯丙烯酸酯，含硅聚氨酯丙烯酸酯中的一种。

优选的，所述步骤(3)中光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮中的一种。

本发明的第二个目的是提供一种采用光刻技术制备导电聚合物水凝胶的方法，包括如下步骤：

(1)将所述导电聚合物水溶液旋涂在基材上，之后自然风干，获得100-180nm厚的薄膜；

(2)薄膜上放置铬掩模版，进行曝光；

(3)曝光后置于室温的去离子水中显影5-10min，制得图案化的导电聚合物水凝胶。

优选的，所述步骤(1)中，所述基材为洁净的玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯薄膜、聚二甲基硅氧烷薄膜、聚酰亚胺薄膜、聚酯薄膜、纸张、猪皮中的一种。

优选的，所述步骤(1)中，旋涂条件为：在600-800r/min的转速旋转15-30s，之后在1000-1500r/min的转速旋转30-40s。

优选的，所述步骤(2)中，曝光条件为：365nm紫外波长处以100-150mW cm

优选的，所述步骤(3)中，显影后还包括后处理步骤，后处理的方法为：将显影后形成的导电聚合物水凝胶浸泡于0.01mol/L后处理水溶液中1-2h。在本发明的一个实施例中，所述后处理水溶液为氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁、氯化铁、甲醇、聚乙二醇、盐酸或硫酸水溶液。

本发明有益的技术效果在于：

(1)利用导电聚合物、光固化聚合物、光引发剂等配置了光刻用导电聚合物水溶液；该溶液可旋涂于多种基材，可通过光刻制备出高性能图案化导电聚合物水凝胶，光刻高分辨率<20μm，材料电导率高达>2000S/m，有望用于柔性电子、生物医学工程等领域。

(2)与传统光刻加工工艺相比，本发明中的光刻工艺无需使用光刻胶、光刻工艺大幅简化，材料成本、设备成本均降低，耗时缩短，推动了导电聚合物水凝胶的快速、高分辨先进加工技术发展。

附图说明

图1为本发明中光刻导电聚合物水凝胶流程示意图；

图2为本发明中使用的导电聚合物结构简式；

图3为本发明中使用的光固化聚合物结构简式；

图4为本发明中可光刻导电聚合物水溶液在不同基板上的旋涂，室温风干得到的薄膜：聚酯薄膜(a)、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(b)、聚乙烯薄膜(c)、玻璃(d)；

图5为本发明实施例1中旋涂的薄膜不同位置的紫外透过率；

图6为本发明实施例1、2中使用的光固化聚合物双键转化速率膜；

图7为本发明中光学显微图片，(a)、(b)分辨率为50μm，(c)、(d)分辨率为15μm。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行具体描述。

实施例1

一种采用光刻技术制备导电聚合物水凝胶的方法，包括如下步骤：

(1)将50mg PEDOT:PSS，50mg聚乙烯醇-苯乙烯吡啶盐，1.2mg的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮在5ml去离子水中分散均匀，制备浓度为2.02wt％的导电聚合物混合溶液；

(2)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的玻璃基板上，在匀胶机上先在600r/min的转速旋转20s进行循环铺展，然后在1000r/min的转速旋转40s进行减薄，随后室温风干，获得120nm的均匀薄膜；

(3)将上述步骤(2)得到的薄膜上放置铬掩模版，用强度125mW cm

(4)将上述步骤(3)中选择性曝光的薄膜置于室温的去离子水中显影5min，得到掩模版上预设的图案；

(5)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的玻璃基板上，室温风干后用强度125mW cm

实施例2：

一种采用光刻技术制备导电聚合物水凝胶的方法，包括如下步骤：

(1)将50mg PANI-PSS，50mg聚乙烯醇-苯乙烯吡啶盐，1.2mg的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，在5ml去离子水中分散均匀，制备浓度为2.02wt％的导电聚合物混合溶液；

(2)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜上，在匀胶机上先在600r/min的转速旋转20s进行循环铺展，然后在1000r/min的转速旋转40s进行减薄，随后室温风干，获得128nm的均匀薄膜；

(3)将上述步骤(2)得到的薄膜上放置铬掩模版，用强度100mW cm

(4)将上述步骤(3)中选择性曝光的薄膜置于室温的去离子水中显影5min，得到掩模版上预设的图案；

(5)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜上，室温风干后用强度100mW cm

实施例3：

一种采用光刻技术制备导电聚合物水凝胶的方法，包括如下步骤：

(1)将50mg PEDOT:DS，50mg聚乙烯醇-苯乙烯吡啶盐，1.2mg 2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮在5ml去离子水中分散均匀，制备浓度为2.02wt％的导电聚合物混合溶液；

(2)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的聚乙烯薄膜上，在匀胶机上先在600r/min的转速旋转20s进行循环铺展，然后在1000r/min的转速旋转40s进行减薄，随后室温风干，获得135nm的均匀薄膜；

(3)将上述步骤(2)得到的薄膜上放置铬掩模版，用强度125mW cm

(4)将上述步骤(3)中选择性曝光的薄膜置于室温的去离子水中显影5min，得到掩模版上预设的图案；

(5)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的聚乙烯薄膜上，室温风干后用强度125mW cm

实施例4：

一种采用光刻技术制备导电聚合物水凝胶的方法，包括如下步骤：

(1)将50mg PTHS，50mg聚乙烯醇-苯乙烯吡啶盐，1.2mg的2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯在5ml去离子水中分散均匀，制备浓度为2.02wt％的导电聚合物混合溶液；

(2)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的聚二甲基硅氧烷薄膜上，在匀胶机上先在600r/min的转速旋转20s进行循环铺展，然后在1000r/min的转速旋转40s进行减薄，随后室温风干，获得130nm的均匀薄膜；

(3)将上述步骤(2)得到的薄膜上放置铬掩模版，用强度145mW cm

(4)将上述步骤(3)中选择性曝光的薄膜置于室温的去离子水中显影5min，得到掩模版上预设的图案；

(5)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的聚二甲基硅氧烷薄膜上，室温风干后用强度145mW cm

实施例5

一种采用光刻技术制备导电聚合物水凝胶的方法，包括如下步骤：

(1)将50mg PEDOT:PSS，50mg磺酸型聚氨酯丙烯酸酯，1.2mg的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮在5ml去离子水中分散均匀，制备浓度为2.02wt％的导电聚合物混合溶液；

(2)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的聚酰亚胺薄膜上，在匀胶机上先在600r/min的转速旋转20s进行循环铺展，然后在1000r/min的转速旋转40s进行减薄，随后室温风干，获得120nm的均匀薄膜；

(3)将上述步骤(2)得到的薄膜上放置铬掩模版，用强度125mW cm

(4)将上述步骤(3)中选择性曝光的薄膜置于室温的去离子水中显影5min，得到掩模版上预设的图案；

(5)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的聚酰亚胺薄膜上，室温风干后用强度125mW cm

实施例6：

一种采用光刻技术制备导电聚合物水凝胶的方法，包括如下步骤：

(1)将50mg PANI-PSS，50mg磺酸型聚氨酯丙烯酸酯，1.2mg的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，在5ml去离子水中分散均匀，制备浓度为2.02wt％的导电聚合物混合溶液；

(2)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的聚酯薄膜上，在匀胶机上先在600r/min的转速旋转20s进行循环铺展，然后在1000r/min的转速旋转40s进行减薄，随后室温风干，获得128nm的均匀薄膜；

(3)将上述步骤(2)得到的薄膜上放置铬掩模版，用强度125mW cm

(4)将上述步骤(3)中选择性曝光的薄膜置于室温的去离子水中显影5min，得到掩模版上预设的图案；

(5)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的聚酯薄膜上，室温风干后用强度125mW cm

实施例7：

一种采用光刻技术制备导电聚合物水凝胶的方法，包括如下步骤：

(1)将50mg PEDOT:DS，50mg磺酸型聚氨酯丙烯酸酯，1.2mg 2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮在5ml去离子水中分散均匀，制备浓度为2.02wt％的导电聚合物混合溶液；

(2)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的纸张上，在匀胶机上先在600r/min的转速旋转20s进行循环铺展，然后在1000r/min的转速旋转40s进行减薄，随后室温风干，获得135nm的均匀薄膜；

(3)将上述步骤(2)得到的薄膜上放置铬掩模版，用强度125mW cm

(4)将上述步骤(3)中选择性曝光的薄膜置于室温的去离子水中显影5min，得到掩模版上预设的图案；

(5)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的纸张上，室温风干后用强度125mWcm

实施例8：

一种采用光刻技术制备导电聚合物水凝胶的方法，包括如下步骤：

(1)将50mg PTHS，50mg磺酸型聚氨酯丙烯酸酯，1.2mg的2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯在5ml去离子水中分散均匀，制备浓度为2.02wt％的导电聚合物混合溶液；

(2)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在洁净的猪皮上，在匀胶机上先在600r/min的转速旋转20s进行循环铺展，然后在1000r/min的转速旋转40s进行减薄，随后室温风干，获得130nm的均匀薄膜；

(3)将上述步骤(2)得到的薄膜上放置铬掩模版，用强度145mW cm

(4)将上述步骤(3)中选择性曝光的薄膜置于室温的去离子水中显影5min，得到掩模版上预设的图案；

(5)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的猪皮上，室温风干后用强度145mWcm

实施例9

一种采用光刻技术制备导电聚合物水凝胶的方法，包括如下步骤：

(1)将50mg PEDOT:PSS，50mg非异氰酸酯聚氨酯丙烯酸酯，1.2mg的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮在5ml去离子水中分散均匀，制备浓度为2.02wt％的导电聚合物混合溶液；

(2)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的玻璃基板上，在匀胶机上先在600r/min的转速旋转20s进行循环铺展，然后在1000r/min的转速旋转40s进行减薄，随后室温风干，获得120nm的均匀薄膜；

(3)将上述步骤(2)得到的薄膜上放置铬掩模版，用强度125mW cm

(4)将上述步骤(3)中选择性曝光的薄膜置于室温的去离子水中显影5min，得到掩模版上预设的图案；

(5)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的玻璃基板上，室温风干后用强度125mW cm

实施例10：

一种采用光刻技术制备导电聚合物水凝胶的方法，包括如下步骤：

(1)将50mg PANI-PSS，50mg非异氰酸酯聚氨酯丙烯酸酯，1.2mg的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，在5ml去离子水中分散均匀，制备浓度为2.02wt％的导电聚合物混合溶液；

(2)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的聚乙烯薄膜上，在匀胶机上先在600r/min的转速旋转20s进行循环铺展，然后在1000r/min的转速旋转40s进行减薄，随后室温风干，获得128nm的均匀薄膜；

(3)将上述步骤(2)得到的薄膜上放置铬掩模版，用强度125mW cm

(4)将上述步骤(3)中选择性曝光的薄膜置于室温的去离子水中显影5min，得到掩模版上预设的图案；

(5)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的聚乙烯薄膜上，室温风干后用强度125mW cm

实施例11：

一种采用光刻技术制备导电聚合物水凝胶的方法，包括如下步骤：

(1)将50mg PEDOT:DS，50mg非异氰酸酯聚氨酯丙烯酸酯，1.2mg 2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮在5ml去离子水中分散均匀，制备浓度为2.02wt％的导电聚合物混合溶液；

(2)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的玻璃基板上，在匀胶机上先在600r/min的转速旋转20s进行循环铺展，然后在1000r/min的转速旋转40s进行减薄，随后室温风干，获得135nm的均匀薄膜；

(3)将上述步骤(2)得到的薄膜上放置铬掩模版，用强度125mW cm

(4)将上述步骤(3)中选择性曝光的薄膜置于室温的去离子水中显影5min，得到掩模版上预设的图案；

(5)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的玻璃基板上，室温风干后用强度125mW cm

实施例12：

一种采用光刻技术制备导电聚合物水凝胶的方法，包括如下步骤：

(1)将50mg PTHS，50mg硅聚氨酯丙烯酸酯，1.2mg的2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯在5ml去离子水中分散均匀，制备浓度为2.02wt％的导电聚合物混合溶液；

(2)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的聚二甲基硅氧烷薄膜上，在匀胶机上先在600r/min的转速旋转20s进行循环铺展，然后在1000r/min的转速旋转40s进行减薄，随后室温风干，获得130nm的均匀薄膜；

(3)将上述步骤(2)得到的薄膜上放置铬掩模版，用强度145mW cm

(4)将上述步骤(3)中选择性曝光的薄膜置于室温的去离子水中显影5min，得到掩模版上预设的图案；

(5)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的聚二甲基硅氧烷薄膜上，室温风干后用强度125mW cm

实施例13

一种采用光刻技术制备导电聚合物水凝胶的方法，包括如下步骤：

(1)将50mg PEDOT:PSS，50mg硅聚氨酯丙烯酸酯，1.2mg的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮在5ml去离子水中分散均匀，制备浓度为2.02wt％的导电聚合物混合溶液；

(2)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的纸张上，在匀胶机上先在600r/min的转速旋转20s进行循环铺展，然后在1000r/min的转速旋转40s进行减薄，随后室温风干，获得120nm的均匀薄膜；

(3)将上述步骤(2)得到的薄膜上放置铬掩模版，用强度125mW cm

(4)将上述步骤(3)中选择性曝光的薄膜置于室温的去离子水中显影5min，得到掩模版上预设的图案；

(5)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的纸张上，室温风干后用强度100mWcm

实施例14：

一种采用光刻技术制备导电聚合物水凝胶的方法，包括如下步骤：

(1)将50mg PANI-PSS，50mg硅聚氨酯丙烯酸酯，1.2mg的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，在5ml去离子水中分散均匀，制备浓度为2.02wt％的导电聚合物混合溶液；

(2)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的玻璃基板上，在匀胶机上先在600r/min的转速旋转20s进行循环铺展，然后在1000r/min的转速旋转40s进行减薄，随后室温风干，获得128nm的均匀薄膜；

(3)将上述步骤(2)得到的薄膜上放置铬掩模版，用强度125mW cm

(4)将上述步骤(3)中选择性曝光的薄膜置于室温的去离子水中显影5min，得到掩模版上预设的图案；

(5)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的玻璃基板上，室温风干后用强度125mW cm

实施例15：

一种采用光刻技术制备导电聚合物水凝胶的方法，包括如下步骤：

(1)将50mg PEDOT:DS，50mg硅聚氨酯丙烯酸酯，1.2mg 2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮在5ml去离子水中分散均匀，制备浓度为2.02wt％的导电聚合物混合溶液；

(2)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜上，在匀胶机上先在600r/min的转速旋转20s进行循环铺展，然后在1000r/min的转速旋转40s进行减薄，随后室温风干，获得135nm的均匀薄膜；

(3)将上述步骤(2)得到的薄膜上放置铬掩模版，用强度125mW cm

(4)将上述步骤(3)中选择性曝光的薄膜置于室温的去离子水中显影5min，得到掩模版上预设的图案；

(5)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜上，室温风干后用强度100mW cm

实施例16：

一种采用光刻技术制备导电聚合物水凝胶的方法，包括如下步骤：

(1)将50mg PTHS，50mg硅聚氨酯丙烯酸酯，1.2mg的2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯在5ml去离子水中分散均匀，制备浓度为2.02wt％的导电聚合物混合溶液；

(2)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的聚酯薄膜上，在匀胶机上先在600r/min的转速旋转20s进行循环铺展，然后在1000r/min的转速旋转40s进行减薄，随后室温风干，获得130nm的均匀薄膜；

(3)将上述步骤(2)得到的薄膜上放置铬掩模版，用强度145mW cm

(4)将上述步骤(3)中选择性曝光的薄膜置于室温的去离子水中显影5min，得到掩模版上预设的图案；

(5)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的聚酯薄膜上，室温风干后用强度125mW cm

实施例17：

一种采用光刻技术制备导电聚合物水凝胶的方法，包括如下步骤：

(1)将27.5mg PEDOT:PSS，27.5mg PANI-PSS，80mg聚乙烯醇-苯乙烯吡啶盐，3.2mg的2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯在去离子水中分散均匀，制备浓度为2.76wt％的导电聚合物混合溶液；

(2)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的玻璃基板上，在匀胶机上先在600r/min的转速旋转20s进行循环铺展，然后在1000r/min的转速旋转40s进行减薄，随后室温风干，获得150nm的均匀薄膜；

(3)将上述步骤(2)得到的薄膜置于铬掩模版下，用强度100mW cm

(4)将上述步骤(3)中选择性曝光的薄膜置于室温的去离子水中显影7min，得到掩模版上预设的图案；

(5)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的玻璃基板上，室温风干后用强度100mW cm

实施例18：

一种采用光刻技术制备导电聚合物水凝胶的方法，包括如下步骤：

(1)将27.5mg PEDOT:DS，27.5mg PANI-PSS，80mg磺酸型聚氨酯丙烯酸酯，3.2mg的2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯在去离子水中分散均匀，制备浓度为2.76wt％的导电聚合物混合溶液；

(2)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的猪皮上，先在600r/min的转速旋转20s进行循环铺展，然后在1000r/min的转速旋转40s进行减薄，随后室温风干，获得145nm的均匀薄膜；

(3)将上述步骤(2)得到的薄膜置于铬掩模版下，用强度100mW cm

(4)将上述步骤(3)中选择性曝光的薄膜置于室温的去离子水中显影6min，得到掩模版上预设的图案；

(5)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的猪皮上，室温风干后用强度125mWcm

实施例19：

一种采用光刻技术制备导电聚合物水凝胶的方法，包括如下步骤：

(1)将27.5mg PEDOT:DS，27.5mg PTHS，80mg非异氰酸酯聚氨酯丙烯酸酯，3.2mg的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮在去离子水中分散均匀，制备浓度为2.76wt％的导电聚合物混合溶液；

(2)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的聚二甲基硅氧烷薄膜上，涂覆方式为：先在600r/min的转速旋转20s进行循环铺展，然后在1000r/min的转速旋转40s进行减薄，随后室温风干，获得155nm的均匀薄膜；

(3)将上述步骤(2)得到的薄膜置于铬掩模版下，用强度125mW cm

(4)将上述步骤(3)中选择性曝光的薄膜置于室温的去离子水中显影6min，得到掩模版上预设的图案；

(5)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的聚二甲基硅氧烷薄膜上，室温风干后用强度125mW cm

实施例20：

一种采用光刻技术制备导电聚合物水凝胶的方法，包括如下步骤：

(1)将30mg PTHS，30mg PANI-PSS，80mg含硅聚氨酯丙烯酸酯，1.6mg的2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯在去离子水中分散均匀，制备浓度为2.83wt％的导电聚合物混合溶液；

(2)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的玻璃基板上，先在600r/min的转速旋转20s进行循环铺展，然后在1000r/min的转速旋转40s进行减薄，随后室温风干，获得160nm的均匀薄膜；

(3)将上述步骤(2)得到的薄膜置于铬掩模版下，用强度125mW cm

(4)将上述步骤(3)中选择性曝光的薄膜置于室温的去离子水中显影6min，得到掩模版上预设的图案；

(5)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的玻璃基板上，室温风干后用强度125mW cm

对比例1

(1)将50mg PEDOT:PSS，50mg磺酸型水性聚氨酯丙烯酸酯，在去离子水中分散均匀，制备浓度为2wt％的导电聚合物混合溶液；

(2)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的玻璃基板上，在匀胶机上先在600r/min的转速旋转20s进行循环铺展，然后在1000r/min的转速旋转40s进行减薄，随后室温风干，获得115nm的均匀薄膜；

(3)将上述步骤(2)中的薄膜置于强度125mW cm

对比例2

(1)将50mg PEDOT:PSS，1.2mg的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮在去离子水中分散均匀，制备浓度为1.02wt％的导电聚合物混合溶液；

(2)将上述步骤(1)中的溶液滴涂在清洗洁净的玻璃基板上，在匀胶机上先在600r/min的转速旋转20s进行循环铺展，然后在1000r/min的转速旋转40s进行减薄，随后室温风干，获得100nm的均匀薄膜；

(3)将上述步骤(2)中的薄膜置于强度125mW cm-2，光源波长365nm的紫外箱中固化1min，随后在去离子水中显影5min，发现未曝光区域和曝光区域分散于去离子水中。

部分不同实施例中的水凝胶电导率如表1所示。

表1

以上所述仅仅是对本发明中比例优化的举例和说明，所属本技术领域的技术，并不限制于本发明，凡在发明的精神和原则之内，所做的修改，替换，改进等均应属于本发明的保护范围。