[发明专利]导电聚合物组合物、使用其的导电膜和含该膜的电子器件

说明书

技术领域

本发明涉及导电聚合物组合物和包括该导电聚合物组合物的电子器件。更特别地，本发明涉及导电聚合物组合物，其在空穴注入和传输能力方面得到改进，具有良好的涂布性能，且因均匀溶解在水或者有机溶剂中而可与其它有机聚合物容易地共混，并且容易调节导电率和功函，以及涉及包括该导电聚合物组合物并因此具有高效率和长寿命的电子器件。 

背景技术

一般来说，光电子器件定义为将光能转化成电能的器件和反之亦然。光电子器件包括有机发光器件、光生伏打器件、电致变色器件、电泳器件、(光电)-晶体管等。为了通过将由光电子器件的电极生成的电荷(即，空穴和电子)有效地传输到光电子器件内而增加光电器件的效率，最近已进行了许多关于导电聚合物膜形成的研究。 

特别地，有机发光器件(OLED)是通过当施加电流到由荧光或者磷光有机化合物制成的薄层(下文称为“有机层”)上时，在有机层内重组电子和空穴而发光的有源发射显示器件。为了提高OLED的效率并降低驱动电压，通常使用采用导电聚合物的空穴注入层、发光层、电子注入层等的多层结构作为有机层，而不是单独的发光层。 

特别地，PEDOT(聚(3，4-亚乙二氧基噻吩))-PSS(聚(4-苯乙烯磺酸盐))的水溶液(以商品名Baytron-P(Bayer AG)可商购)已广泛用于制造OLED，以使用旋涂在ITO(氧化铟锡)电极上形成空穴注入层。用作空穴注入材料的PEDOT-PSS具有下述结构： 

以其中通过溶解在PSS水溶液内的EDOT单体聚合获得PEDOT/PSS聚合物的方式，制备其中在导电聚合物PEDOT上掺杂PSS的多元酸的PEDOT/PSS的导电聚合物组合物。然而，所得PEDOT/PSS聚合物具有在水相内分散的大于或等于50nm的粒径，且因此构成OLED的薄膜的导电率、空穴注入能力和膜的均匀度等随着PEDOT/PSS聚合物粒径的变化显著变化。此外，PEDOT/PSS的分散溶液的特性随着在其内聚合的批次不同而变化，于是引起OLED内性能的偏差。 

在PEDOT/PSS组合物中，PSS具有高的吸湿能力，使得在器件的制造过程中应当通过在惰性氛围下加热该膜来除去湿气。此外，PSS可通过与电子反应而分解，且由此生成副产物(例如，硫酸盐)并扩散到周围的有机层(例如发光层)内。这样，由空穴注入层衍生的材料扩散到发光层内引起激子猝灭，由此导致OLED的效率和寿命下降。 

如上所述，以其中通过聚合在PSS水溶液内的EDOT单体聚合获得PEDOT/PSS聚合物的方式，制备PEDOT/PSS组合物。然而，在PEDOT/PSS聚合物中，PSS本身不导电，由此降低PEDOT/PSS聚合物的空穴传输能力。 

因此，在光电子器件例如OLED中，仍渴求开发能提供满意的效率和寿命的新的导电聚合物组合物。 

发明内容

本发明提供导电聚合物组合物，它具有良好的涂布性能，且因均匀溶解在水或者有机溶剂内而可与其它有机聚合物容易地共混，并且容易调节导电率和功函、

本发明还提供使用该导电聚合物组合物形成的导电聚合物膜。 

本发明还提供包括该导电聚合物膜并因此具有高效率和长寿命的电子器件。 

根据本发明的一个方面，提供导电聚合物组合物，它包括导电聚合物和离子共轭聚合物。 

导电聚合物可以是选自聚噻吩、聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)(PEDOT)、聚苯胺、聚吡咯、聚乙炔、其衍生物、和具有由下式1表示的重复单元且聚合度为10-10,000,000的自掺杂导电聚合物中的至少一种： 

<式1> 

其中0＜m＜10,000,000，0＜n＜10,000,000，0≤a≤20，和0≤b≤20； 

R₁、R₂、R₃、R′₁、R′₂、R′₃和R′₄中的至少一个包括离子基团，和A、B、A′和B′各自独立地选自C、Si、Ge、Sn和Pb；