本发明专利技术提供了潜在掺杂，其中导电聚合物与掺杂剂在溶液中混合而没有掺杂反应发生，只有溶剂去除后，掺杂反应才会发生。立体规则性的聚噻吩是一个特别重要的具体实施方式。本发明专利技术提供了一种组合物，其包括（ｉ）至少一种聚合物骨架中具有共轭的聚合物，（ｉｉ）至少一种用于聚合物的掺杂剂，（ｉｉｉ）至少一种用于聚合物和潜在掺杂剂的溶剂，其中对所述聚合物、掺杂剂和溶剂进行配制，使配制时潜在掺杂剂基本上不与该聚合物掺杂，但当溶剂去除后该掺杂剂与聚合物基本上发生反应。该组合物的配制包括调节混合顺序、调节组分的量和温度。本发明专利技术还提供了该组合物的配制和使用方法。可制造ＯＬＥＤ、ＰＬＥＤ、光伏装置和其它有机电子装置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】导电聚合物的潜在掺杂相关申请本专利技术要求2005年8月1日提交的Williams等人的美国临时申请(申 请号60/703,890)的优先权，并将其所有内容以参考方式并入本文。
技术介绍
先进材料和纳米技术的一个重要部分是共轭聚合物或导电聚合物。导 电聚合物的重要性在于其电性能和光性能，而尤其重要的材料性能是导电 性。导电性可以通过掺杂控制，其中电荷部位(无论是正电还是负电)被 引到聚合物链上，从而增加导电性。控制掺杂过程是很重要要。例如，了 解掺杂反应发生的条件和掺杂反应不发生的条件很有用。例如，将组合物 运输和贮存以备用是很有用的，这样的组合物基本上不对掺杂发生反应， 而当需要提高导电性时，才会发生掺杂反应。掺杂反应还能产生离子对， 从而改变导电聚合物的极性和溶解性。因此，由于离子特性和其它因素， 掺杂的聚合物在很多溶剂中都不溶。这种不溶性可导致掺杂状态下加工受 限，商业化受限。立体规则性的聚噻吩(regioregular polythiophene)，无论是均聚物、各 种共聚物还是三元共聚物都是导电聚合物的重要实例。例如，参见Katzet al.， Acc. Chem. Research, 2001， 34, 359-369; McCullough， Adv. Mater.， 1998: 10, No. 2, 93-116; McCullough et al Handbook of Conducting Polymers, 2nd Ed., 1998的第九章。立体规则性聚噻吩的受控掺杂进一步促进其商业化。 需要更精确的配制方案，以适应各种具体应用。专利技术内容涉及潜在掺杂的组合物和方法的尤其重要性归因于立体规则性的聚 噻吩。例如，本专利技术提供了潜在掺杂组合物，其包括(O至少一种聚合物 骨架中具有共轭的聚合物，(ii)至少一种用于聚合物的掺杂剂，(iii) 至少一种用于聚合物和潜在惨杂剂的溶剂，其中对所述聚合物、掺杂剂和溶剂进行配制，使配制时掺杂剂基本上不与该聚合物掺杂，但当溶剂去除 后该掺杂剂与聚合物基本上发生反应。该掺杂剂因此可以作为潜在掺杂 剂，因为它在与聚合物和溶剂混合时不会立即发生反应。在一个重要实施 方式中，聚合物包括聚噻吩，包括立体规则性的聚噻吩。更具体而言，所 述聚合物可包括立体规则性的聚噻吩均聚物或立体规则性的聚噻吩共聚物，且立体规则度可以为至少90%。掺杂剂可以是有机掺杂剂。掺杂剂还可以是氧化性的掺杂剂。溶剂可 以是有机溶剂。溶剂还可以是极性溶剂。聚合物、掺杂剂和溶剂这些组分 的量可以依配方而不同。然而，在一个重要的实施方式中，聚合物的量为约0.01wt.。/。 约20wt.%，掺杂剂的量为约0.01wt.n/。 约6wt.%，溶剂的量 为约80wt.。/。 约99.9wt.%。在另一个重要实施方式中，聚合物的量为约 0.01wt.。/。 约6wt.%，掺杂剂的量为约0.01wt.。/。 约6wt.%，溶剂的量为约 94wt.o/o 约99.9wt.0/0。在一个重要实施方式中，配制后在25'C下贮存至少10分钟，掺杂剂 基本上不与聚合物掺杂。在另一个重要实施方式中，配制后在5(TC下贮存 30天，掺杂剂基本上也不与聚合物掺杂。此外，溶液状态下的组合物在其UV-VIS波谱中的可见光范围内显示 出大的中性峰，而在溶剂去除后该可见光范围内的中性峰可以基本上消 失。在一个优选实施例中，聚合物包括立体规则性的聚噻吩，掺杂剂为有 机掺杂剂，溶剂为极性溶剂，聚合物的量为约0.01wt.c/。 约20w/c，掺杂 剂的量为约0.01wt.。/。 约6wt.。/。且溶剂的量为约80wt.。/。 约99.9wt.%。更 具体而言，聚合物可包括立体规则性的聚噻吩，掺杂剂可为有机掺杂剂， 溶剂可为极性溶剂，聚合物的量为约0.01wt.。/。 约6wt.%，掺杂剂的量为 约0.01wt.。/。 约6wt.。/。且溶剂的量为约94wt.。/。 约99.9wt.%。另一个重要的实施方式是其中的组合物包括(i)至少一种聚合物骨架 中具有共轭的聚合物，其中该聚合物包括立体规则性的聚噻吩，(ii)至 少一种用于聚合物的有机掺杂剂，(iii)至少一种用于聚合物和潜在掺杂 剂的极性溶剂，其中对所述聚合物、掺杂剂和溶剂进行配制，使配制后在 25'C下贮存至少10分钟，所述掺杂剂基本上不与聚合物掺杂，但当溶剂去除后该掺杂剂与聚合物基本上发生反应；且聚合物的量为约0.01wt.Q/。 约20wt.°/。，掺杂剂的量为约0.01w/。 约 6wt.%，溶剂的量为约80wt.。/。 约99.9wt.°/。。更具体而言，聚合物的量为 约0.01wt.n/。 约6wt.%,掺杂剂的量为约0.01wt.。/。 约6wt.°/。，溶剂的量为 约94wt.。/。 约99.9wt.%。本专利技术还提供了一种配制潜在掺杂组合物的方法，其包括 (0提供至少一种聚合物骨架中具有共轭的聚合物，(ii)提供至少 一种用于聚合物的掺杂剂，(iii)提供至少一种溶剂，和(iv)对聚合物、 掺杂剂和溶剂进行配制使形成组合物，使配制组合物时掺杂剂基本上不与 聚合物掺杂，但当溶剂去除后，掺杂剂与聚合物基本上发生反应。本专利技术的方法进一步包括去除溶剂使形成膜的步骤。所述方法中的聚合物可包括立体规则性的聚噻吩，且聚合物的量可以是约0.01wt.。/。 约20wt.%，掺杂剂的量可以是约0.01wt.。/。 约6wt.%，溶 剂的量可以是约80wt.M 约99.9wt.n/。。更具体而言，所述方法中的聚合物 可包括立体规则性的聚噻吩，聚合物的量可以是约0.01wt.。/。 约6wt.%， 掺杂剂的量可以是约0.01wt.。/。 约6wt.%，溶剂的量可以是约94wt.。/。 约 99.9wt.%。在一个重要的实施方式中，所述方法提供的聚合物包括立体规则性的 聚噻吩，掺杂剂为有机掺杂剂，溶剂为极性溶剂；且聚合物的量为约 0.01wt.。/。 约6wt.%，掺杂剂的量为约0.01wt,/。 约6wt.%，且溶剂的量为 约94wt.。/。 约99.9wt.%。本专利技术还提供了使用本专利技术所述的组合物和方法的装置。特别重要的 是OLED和PLED应用。潜在掺杂的优点包括共轭聚合物的贮存性好、稳定性好、掺杂过程的 控制好。此外，掺杂剂无需分解活化也是其基本特点和新特点。在沉淀和 溶剂去除期间和/或之后发生掺杂时，聚合物的加工性和溶解性可得到保 持，可更好地应用于很多商业用途中。附图说明图1示出用于DDQ-DMF-Plexcore MP系统的潜在掺杂效果的UV-可见光数据。图2示出用于TCQ-DMF-Plexcore MP系统的潜在掺杂效果的UV-可 见光数据。图3示出用于TFQ-DMF-Plexcore MP系统的潜在掺杂效果的UV-可见 光数据。本专利技术的最佳实施方式I. 引言和综述通过引用的方式，将本文引用的所有文献并入本文。通过引用的方式，将2005年8月1日提交的Williams等人的美国临 时申请(申请号60/703,890)的优先权的全部内容并入本文。本专利技术提供了一种组合物，其包括(i)至少一种聚合物骨架中具有共 轭的聚合物，(ii)至少一种用于聚合物的掺杂剂，(iii本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种潜在掺杂组合物，其包括： 至少一种聚合物骨架中具有共轭的聚合物， 至少一种用于聚合物的掺杂剂， 至少一种用于聚合物和掺杂剂的溶剂， 其中对所述聚合物、掺杂剂和溶剂进行配制，使配制时所述掺杂剂基本上不与所述聚合物掺杂，但当溶剂去除后该掺杂剂与聚合物基本上发生反应。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-8-1 60/703,8901.一种潜在掺杂组合物，其包括至少一种聚合物骨架中具有共轭的聚合物，至少一种用于聚合物的掺杂剂，至少一种用于聚合物和掺杂剂的溶剂，其中对所述聚合物、掺杂剂和溶剂进行配制，使配制时所述掺杂剂基本上不与所述聚合物掺杂，但当溶剂去除后该掺杂剂与聚合物基本上发生反应。2. 根据权利要求1所述的组合物，其中所述聚合物包括聚噻吩。3. 根据权利要求1所述的组合物，其中所述聚合物包括立体规则性的 聚噻吩。4. 根据权利要求1所述的组合物，其中所述聚合物包括立体规则性的 聚噻吩均聚物或立体规则性的聚噻吩共聚物，且立体规则度为至少90%。5. 根据权利要求1所述的组合物，其中所述聚合物包括立体规则性的 聚噻吩嵌段共聚物。6. 根据权利要求1所述的组合物，其中所述聚合物包括3位被含有杂 原子的基团取代的立体规则性的聚噻吩。7. 根据权利要求l所述的组合物，其中所述掺杂剂为有机掺杂剂。8. 根据权利要求1所述的组合物，其中所述掺杂剂为氧化性的掺杂剂。9. 根据权利要求l所述的组合物，其中所述溶剂为有机溶剂。10. 根据权利要求1所述的组合物，其中所述溶剂为极性溶剂。11. 根据权利要求1所述的组合物，其中所述聚合物的量为约 0.01wt.。/。 约20wt.%，掺杂剂的量为约0.01wt.。/。 约6wt.%，溶剂的量为约 80wt.o/o 约99.9wt.%。12. 根据权利要求1所述的组合物，其中所述聚合物的量为约 0.01wt.。/。 约6wt.%，掺杂剂的量为约0.01wt.。/。 约6wt.%，溶剂的量为约 94wt.o/o 约99.9wt.%。13. 根据权利要求l所述的组合物，其中所述掺杂剂配制后在25'C下 贮存至少10分钟基本上不与聚合物掺杂。14. 根据权利要求l所述的组合物，其中所述掺杂剂配制后在5(TC下 贮存30天基本上不与聚合物掺杂。15. 根据权利要求1所述的组合物，其中溶液状态下的所述组合物在 其UV-VIS波谱的可见光范围内显示出大的中性峰。16. 根据权利要求1所述的组合物，其中溶液状态下的所述组合物在 其UV-VIS波谱的可见光范围内显示出大的中性峰，而在溶剂去除后该可 见光范围内的所述大的中性峰基本上消失。...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖恩P威廉姆斯，达林W莱尔德，卡顿C古德曼，克里斯托夫M格雷科，雅伊迪普拉杰普特，
申请(专利权)人：普莱克斯托尼克斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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