导体材料制造技术

本申请提供一种具有高导电性的导体材料。本公开的导体材料具有将掺杂剂掺杂进在侧链具有含杂原子的电子供给性基团的共轭高分子化合物而成的构成，该掺杂剂包含选自氮阴离子、硼阴离子、磷阴离子、以及锑阴离子中的阴离子和抗衡阳离子。作为所述阴离子，优选下述式(1)所示的阴离子。下述式(1)中，R1、R2相同或不同，表示电子吸引性基团。R1、R2任选地彼此键合而与邻接的氮原子共同形成环。而与邻接的氮原子共同形成环。而与邻接的氮原子共同形成环。而与邻接的氮原子共同形成环。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】导体材料


[0001]本公开涉及新型导体材料和所述导体材料的制造方法、以及具备所述导体材料的电子设备。本申请主张2020年5月1日在日本申请的日本特愿2020
‑
081349号的优先权，将其内容援引于此。

技术介绍

[0002]共轭高分子化合物发挥轻量且成型性优异的优点而被用作各种电子设备材料。并且，对于共轭高分子化合物中，能通过掺杂掺杂剂，来赋予高导电性。
[0003]在掺杂剂中存在注入作为载流子的电子的供体(即N型掺杂剂)和吸引电子并形成空穴(hole)的受体(即P型掺杂剂)。
[0004]作为代表性的受体，已知有2,3,5,6
‑
四氟
‑
7,7,8,8
‑
四氰基醌二甲烷(F4‑
TCNQ)。例如，在非专利文献1中记载了如下例子：将F4‑
TCNQ掺杂至作为共轭高分子化合物的PBTTT
‑
C16(聚[2,5
‑
双(3
‑
十六烷基噻吩
‑2‑
基)噻吩并[3,2
‑
b]噻吩])，制备导体材料。
[0005]现有技术文献
[0006]非专利文献
[0007]非专利文献1：R.Fujimoto et al.Org.Electron.47(2017)，139
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技术实现思路

[0008]专利技术要解决的问题
[0009]但是，已知所述非专利文献1中所记载的PBTTT
‑
C16不易被氧化，而且，即使暂时被氧化，也容易通过加热等被还原。即，已知PBTTT
‑
C16的掺杂效率低，利用PBTTT
‑
C16而得到的导体材料的导电性低。
[0010]因此，本公开的目的在于提供一种具有高导电性的导体材料。
[0011]本公开的另一个目的在于提供一种具有高导电性的导体材料的制造方法。
[0012]本公开的另一个目的在于提供一种具备具有高导电性的导体材料的电子设备。
[0013]技术方案
[0014]本专利技术人们为了解决上述问题而进行了深入研究，结果发现了，在侧链具有含杂原子的电子供给性基团的共轭高分子化合物具有容易被氧化，且被氧化后不易被还原的性质；向在侧链具有含杂原子的电子供给性基团的共轭高分子化合物中掺杂包含特定的阴离子的掺杂剂而得到的导体材料具有优异的导电性。本公开是基于这些见解而完成的。
[0015]即，本公开提供一种导体材料，其具有将掺杂剂掺杂至在侧链具有含杂原子的电子供给性基团的共轭高分子化合物而成的构成，所述掺杂剂包含选自氮阴离子、硼阴离子、磷阴离子、以及锑阴离子中的阴离子和抗衡阳离子。
[0016]本公开还提供所述导体材料，其中，阴离子为下述式(1)所示的阴离子。
[0017][化学式1][0018][0019](式中，R1、R2相同或不同，表示电子吸引性基团。R1、R2任选地彼此键合而与邻接的氮原子共同形成环。)
[0020]本公开还提供所述导体材料，其中，阴离子为下述式(1a)所示的阴离子。
[0021][化学式2][0022][0023](式中，R3、R4相同或不同，表示卤素原子或卤代烷基。R3、R4任选地彼此键合而形成卤代亚烷基。)
[0024]本公开还提供所述导体材料，其中，共轭高分子化合物为具有下述式(2)所示的重复单元的高分子化合物。
[0025][化学式3][0026][0027](式中，L1～L4相同或不同，表示第ⅢA族～第VIA族元素，D1～D4相同或不同，表示含杂原子的电子供给性基团或氢原子。需要说明的是，D1～D4中的至少一个为含杂原子的电子供给性基团。)
[0028]本公开还提供所述导体材料，其中，含杂原子的电子供给性基团为下述式(d)所示的基团。
[0029][化学式4][0030][0031](式中，D表示选自第IVA族～第VIA族元素中的至少一种杂原子，R5表示碳数5～30的脂肪族烃基。式中的带波浪线的键合键与共轭高分子化合物的主链键合。)
[0032]本公开还提供一种导体材料的制造方法，其向在侧链具有含杂原子的电子供给性基团的共轭高分子化合物中掺杂掺杂剂而得到所述导体材料，所述掺杂剂包含选自氮阴离子、硼阴离子、磷阴离子、以及锑阴离子中的阴离子和抗衡阳离子。
[0033]本公开还提供所述导体材料的制造方法，其中，阴离子为下述式(1)所示的阴离子。
[0034][化学式5][0035][0036](式中，R1、R2相同或不同，表示电子吸引性基团。R1、R2任选地彼此键合而与邻接的氮原子共同形成环。)
[0037]本公开还提供所述导体材料的制造方法，其中，阴离子为下述式(1a)所示的阴离子。
[0038][化学式6][0039][0040](式中，R3、R4相同或不同，表示卤素原子或卤代烷基。R3、R4任选地彼此键合而形成卤代亚烷基。)
[0041]本公开还提供所述导体材料的制造方法，其中，共轭高分子化合物为具有下述式(2)所示的重复单元的高分子化合物。
[0042][化学式7][0043][0044](式中，L1～L4相同或不同，表示第ⅢA族～第VIA族元素，D1～D4相同或不同，表示含杂原子的电子供给性基团或氢原子。需要说明的是，D1～D4中的至少一个为含杂原子的电子供给性基团。)
[0045]本公开还提供所述导体材料的制造方法，其中，含杂原子的电子供给性基团为下述式(d)所示的基团。
[0046][化学式8][0047][0048](式中，D表示选自第IVA族～第VIA族元素中的至少一种杂原子，R5表示碳数5～30的脂肪族烃基。式中的带波浪线的键合键与共轭高分子化合物的主链键合。)
[0049]本公开还提供所述导体材料的制造方法，其中，掺杂剂所含的抗衡阳离子为下述式(3)所示的自由基阳离子。
[0050][化学式9][0051][0052][式(3)中，R
11
～R
13
相同或不同，表示一价芳香族基团或下述式(r)所示的基团。n表示自由基阳离子的价数，等于式中的氮原子的数量(n个)。][0053][化学式10][0054][0055](式(r)中，Ar1、Ar2、Ar3相同或不同，表示二价芳香族基团，Ar4、Ar5、Ar6、Ar7相同或不同，表示任选地具有下述式(sb)所示的取代基的一价芳香族基团。s、t相同或不同，表示0以上的整数。式中的带波浪线的键合键与式(3)中的氮原子键合。)
[0056][化学式11][0057][0058](式(sb)中，Ar8、Ar9相同或不同，表示二价芳香族基团，Ar
10
、Ar
11
、Ar
12
、Ar
13
相同或不同，表示一价芳香族基团。u、v相同或不同，表示0以上的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种导体材料，所述导体材料具有将掺杂剂掺杂至在侧链具有含杂原子的电子供给性基团的共轭高分子化合物而成的构成，所述掺杂剂包含选自氮阴离子、硼阴离子、磷阴离子、以及锑阴离子中的阴离子和抗衡阳离子。2.根据权利要求1所述的导体材料，其中，阴离子为下述式(1)所示的阴离子，[化学式1]式中，R1、R2相同或不同，表示电子吸引性基团；R1、R2任选地彼此键合而与邻接的氮原子共同形成环。3.根据权利要求1所述的导体材料，其中，阴离子为下述式(1a)所示的阴离子，[化学式2]式中，R3、R4相同或不同，表示卤素原子或卤代烷基；R3、R4任选地彼此键合而形成卤代亚烷基。4.根据权利要求1～3中任一项所述的导体材料，其中，共轭高分子化合物为具有下述式(2)所示的重复单元的高分子化合物，[化学式3]式中，L1～L4相同或不同，表示第ⅢA族～第VIA族元素，D1～D4相同或不同，表示含杂原子的电子供给性基团或氢原子；需要说明的是，D1～D4中的至少一个为含杂原子的电子供给性基团。5.根据权利要求1～4中任一项所述的导体材料，其中，含杂原子的电子供给性基团为下述式(d)所示的基团，[化学式4]
式中，D表示选自第IVA族～第VIA族元素中的至少一种杂原子，R5表示碳数5～30的脂肪族烃基；式中的带波浪线的键合键与共轭高分子化合物的主链键合。6.一种导体材料的制造方法，所述制造方法向在侧链具有含杂原子的电子供给性基团的共轭高分子化合物中掺杂掺杂剂，而得到如权利要求1～5中任一项所述的导体材料，所述掺杂剂包含选自氮阴离子、硼阴离子、磷阴离子、以及锑阴离子中的阴离子和抗衡阳离子。7.根据权利要求6所述的导体材料的制造方法，其中，阴离子为下述式(1)所示的阴离子，[化学式5]式中，R1、R2相同或不同，表示电子吸引性基团；R1、R2任选地彼此键合而与邻接的氮原子共同形成环。8.根据权利要求6所述的导体材料的制造方法，其中，阴离子为下述式(1a)所示的阴离子，[化学式6]式中，R3、R4相同或不...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈本敏宏，黑泽忠法，山下侑，竹谷纯一，池田大次，横尾健，赤井泰之，
申请(专利权)人：株式会社大赛璐，
类型：发明
国别省市：