[发明专利]导电聚合物组合物和由其制备的薄膜

说明书

相关专利申请

本专利申请基于美国法典第35编第119(e)条，要求提交于2008年3 月19日的美国临时申请61/037,758的优先权，该临时申请全文以引用方 式并入本文。

发明领域

本公开整体涉及包含溶剂和添加剂的导电聚合物的含水分散体，以及 它们在电子器件中的用途。

相关领域说明

电子器件限定了一类包括活性层的产品。有机电子器件具有至少一个 有机活性层。此类器件可将电能转换成辐射(例如发光二极管)、通过电 子方法探测信号、将辐射转换成电能(例如光伏电池)、或包括一个或多 个有机半导体层。

有机发光二极管(OLED)为有机电子器件，该有机电子器件具有能够电 致发光的有机层。包含导电聚合物的OLED可具有以下构造：

阳极/缓冲层/EL材料/阴极

并具有介于电极之间的附加层。阳极通常为能够在EL材料中注入空穴的 任何材料，例如氧化铟锡(ITO)。可任选地在玻璃或塑料基底上支撑阳 极。EL材料包括荧光化合物、荧光和磷光金属络合物、共轭聚合物、以及 它们的混合物。阴极通常为能够在EL材料中注入电子的任何材料(例如 Ca或Ba)。具有在10^-3至10^-7S/cm范围内的低电导率的导电聚合物通常用 作与导电无机氧化物阳极(例如ITO)直接接触的缓冲层。

导电聚合物能在低电压下携带高电流，并可以用作电子器件的电极。 然而，许多导电聚合物具有太低的导电性，因此无法用作电极(例如OLED 的阳极)。此外，它们通常具有过低的功函数，因此无法作为阳极进行有 效的空穴注入。具有高导电性和高功函数也适合用作阴极，例如，在钽 /Ta2O5或铝/Al2O3电容器中用作阴极。此外，由该聚合物制成的薄膜在 单独情况下或位于基底上时，其机械强度可能都不足以用于电极应用。此 外，这些材料的折射指数通常较低。

因此，一直需要改进的有机导电材料。

发明内容

提供了含水分散体，该含水分散体包含：(i)至少一种掺杂有至少一 种非氟化的酸性聚合物的导电聚合物；(ii)至少一种氟化的酸性聚合物； (iii)至少一种高沸点极性有机溶剂；和(iv)至少一种半导体金属氧化物 的纳米颗粒。

在另一个实施方案中，分散体还包含选自碳纳米管、富勒烯以及它们 的组合的添加剂。

在另一个实施方案中，提供了一种由上述分散体形成的薄膜。

在另一个实施方案中，提供了具有至少一个包括上述薄膜的层的电子 器件。

附图简述

附图以举例的方式示出本发明，但附图对本发明不构成任何限制。

图1为有机电子器件的示意图。

技术人员将会知道，附图中的物体是以简洁明了的方式示出的，并不 一定按比例绘制。例如，图中一些物体的尺寸相对于其他物体可能有所放 大，以便于更好地理解实施方案。

发明详述

提供了含水分散体，该含水分散体包含：(i)至少一种掺杂有至少一 种非氟化聚合酸的导电聚合物；(ii)至少一种氟化的酸性聚合物；(iii) 至少一种高沸点极性有机溶剂；和(iv)至少一种半导体金属氧化物的纳米 颗粒。上述分散体在本文中称为“新型组合物”和“复合分散体”。

本文描述了许多方面和实施方案，它们仅为示例性的而非限制性的。 在阅读本说明书后，技术人员将会知道，在不脱离本发明范围的前提下， 其他方面和实施方案也是可能的。

根据以下发明详述和权利要求，任何一个或多个实施方案的其他特征 和有益效果将显而易见。发明详述首先介绍了术语的定义和说明，然后介 绍了掺杂导电聚合物、高度氟化的酸性聚合物、溶剂、半导体金属氧化物 的纳米颗粒、其他添加剂、掺杂导电聚合物组合物的制备、缓冲层、电子 器件以及实施例。

1.说明书和权利要求中所用术语的定义和说明

在介绍下述实施方案详情之前，先定义或阐明一些术语。

术语“酸性聚合物”是指具有酸性基团的聚合物，也可以被称为聚合 酸。

本语“酸性基团”是指能够离子化以向布朗斯台德碱提供氢离子的基 团。