導電性ポリマー組成物
導電性ポリマー組成物が提供されている。組成物は、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、および多環式ヘテロ芳香族、およびこれらの組み合わせのホモポリマーおよびコポリマーを、有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーとの混和物中に含む。酸ポリマーは、フッ素化または高度にフッ素化されていると共に、カルボン酸基、スルホン酸基、スルホンイミド基、リン酸基、ホスホン酸基、およびこれらの組み合わせを含む酸性基を有する。組成物は、有機電子素子（ＯＬＥＤ）に用いられ得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般的に、導電性ポリマー組成物、および有機電子素子におけるそれらの使用に関する。
【０００２】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２００５年６月２７日出願の米国仮特許出願第６０／６９４２７９号に対する優先権を主張する。
【背景技術】
【０００３】
有機電子素子は、活性層を含む製品のカテゴリーを定義する。このような素子は、電気エネルギーを放射線に変換し、電子プロセス中のシグナルを検出し、放射線を電気エネルギーに変換し、または１つまたは複数の有機半導体層を含む。
【０００４】
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、エレクトロルミネセンス可能な有機層を含む有機電子素子である。導電性ポリマーを含有するＯＬＥＤは、以下の構成を有することができる：
陽極／緩衝層／ＥＬ材料／陰極
【０００５】
追加の、任意選択の層、材料または組成物が、この一般的な構造中に組み込まれ得る。陽極は、典型的には、正孔を、例えばインジウム／酸化錫（ＩＴＯ）などのＥＬ材料に注入する能力を有するいずれかの材料である。陽極は、任意選択的にガラスまたはプラスチック基材上に支持されている。ＥＬ材料としては、蛍光化合物、蛍光およびリン光金属錯体、共役ポリマー、およびこれらの混合物が挙げられる。陰極は、典型的には、電子をＥＬ材料に注入する能力を有する（例えば、ＣａまたはＢａなどの）いずれかの材料である。
【０００６】
緩衝層は、典型的には導電性ポリマーであり、陽極からＥＬ材料層への正孔の注入を促進させる。緩衝層として用いられる典型的な導電性ポリマーとしては、ポリアニリンおよびポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）などのポリジオキシチオフェン（ＰＥＤＴ）が挙げられる。これらの材料は、アニリンまたはジオキシチオフェンモノマーを、水溶液中に、例えば米国特許公報（特許文献１）に記載のとおり、ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＳＳ）などの水溶性高分子酸の存在下に重合することにより調製されることができる。
【０００７】
水溶性非フッ素化高分子酸で合成される水性導電性ポリマー分散体は、望ましくない低ｐＨレベルを有する。低ｐＨは、このような緩衝層を含有するＥＬ素子の応力寿命の短縮の一因であることができると共に、素子内の腐食の一因であることができる。従って、向上した特性を有する、組成物およびこれから調製された層に対する要求がある。
【０００８】
低電圧に供されたときに大電流を通電させる能力を有する導電性ポリマーはまた、薄膜電界効果トランジスタなどの電子素子用の電極として実用性を有する。このようなトランジスタにおいては、電子および／または正孔電荷キャリアについて高易動性を有する有機半導体フィルムが、ソースおよびドレイン電極間に存在する。ゲート電極は、半導体ポリマー層の逆側にある。電極用途に有用であるために、導電性ポリマーおよび、導電性ポリマーを分散しまたは溶解するための液体は、導電性ポリマーまたは半導体ポリマーのいずれかの再溶解を回避するために、半導体ポリマーおよび半導体ポリマー用の溶剤に適合性でなければならない。多くの導電性ポリマーは、電極として用いるには低すぎる導電性を有する。従って、向上した導電性ポリマーについての要求がある。
【０００９】
従って、向上した化学的、物理的および電気的特性を有する導電性ポリマー組成物について継続的な要求がある。
【００１０】
【特許文献１】米国特許第５，３００，５７５号明細書
【特許文献２】米国特許第５，４６３，００５号明細書
【特許文献３】米国特許第６，６７０，６４５号明細書
【特許文献４】国際公開第０３／０６３５５５号パンフレット
【特許文献５】国際公開第２００４／０１６７１０号パンフレット
【特許文献６】国際公開第０３／００８４２４号パンフレット
【特許文献７】国際公開第０３／０９１６８８号パンフレット
【特許文献８】国際公開第０３／０４０２５７号パンフレット
【特許文献９】米国特許第６，３０３，２３８号明細書
【特許文献１０】国際公開第００／７０６５５号パンフレット
【特許文献１１】国際公開第０１／４１５１２号パンフレット
【非特許文献１】「巨大分子（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ）」、３４、５７４６〜５７４７ページ（２００１年）
【非特許文献２】「巨大分子（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ）」、３５、７２８１〜７２８６ページ（２００２年）
【非特許文献３】Ａ．フィアリング（Ｆｅｉｒｉｎｇ）ら、「Ｊ．Ｆｌｕｏｒｉｎｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ」２０００年、１０５、１２９〜１３５ページ
【非特許文献４】Ａ．フィアリング（Ｆｅｉｒｉｎｇ）ら、「巨大分子（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ）」２０００年、３３、９２６２〜９２７１ページ
【非特許文献５】Ｄ．Ｄ．デマルトー（Ｄｅｓｍａｒｔｅａｕ）、「Ｊ．Ｆｌｕｏｒｉｎｅ Ｃｈｅｍ．」１９９５年、７２、２０３〜２０８ページ
【非特許文献６】Ａ．Ｊ．アッペルビー（Ａｐｐｌｅｂｙ）ら、「Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．」１９９３年、１４０（１）、１０９〜１１１ページ
【非特許文献７】「可溶性導電性ポリマー製可撓性発光ダイオード（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅｓ ｍａｄｅ ｆｒｏｍ ｓｏｌｕｂｌｅ ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｐｏｌｙｍｅｒ）」、ネイチャー（Ｎａｔｕｒｅ）、第３５７巻、４７７〜４７９ページ（１９９２年６月１１日）
【非特許文献８】「カークオスマー化学テクノロジー百科事典（Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）」、第４版、第１８巻、８３７〜８６０ページ、１９９６年
【非特許文献９】「化学および物理のＣＲＣハンドブック（ＣＲＣ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ）」、第８１版（２０００年）
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーと混合状態にあるドープ導電性ポリマーを含む導電性ポリマー組成物が提供されている。
【００１２】
一実施形態において、高分子酸は水溶性フッ素化スルホン酸ポリマーである。
【００１３】
他の実施形態において、有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーと混合状態にあるドープ導電性ポリマーの水性分散体が提供されている。
【００１４】
他の実施形態において、新たな導電性ポリマー組成物を含む少なくとも１つの層を含む電子素子が提供されている。
【００１５】
図は、例示のために提供されており、および本発明を制限することは意図されていない。当業者は、図中の物体は簡素化および明確化されて図示されており、必ずしも一定の縮尺では描かれていないことを理解している。例えば、図中のいくつかの物体の寸法は、実施形態の理解の向上を補助するために、他の物体に比して拡大されている場合がある。
【００１６】
前述の一般的な記載および以下の詳細な記載は例証的であると共に説明的であり、添付の特許請求の範囲に定義されているとおりの本発明の制限的ではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
一実施形態において、有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマー混合状態にあるドープ導電性ポリマーを含む導電性ポリマー組成物が提供されている。
【００１８】
多くの態様および実施形態が本願明細書に記載されており、これらは例証的であると共に制限的ではない。本明細書の読了後、当業者は、開示および添付の特許請求の範囲の範囲から逸脱することなく他の態様および実施形態が可能であることを認識するであろう。
【００１９】
本願明細書において用いられるところ、用語「導電性ポリマー」は、カーボンブラックまたは導電性金属粒子を添加せずに固有にまたは本来的に導電性であることができるいずれかのポリマーまたはオリゴマーを指す。用語「ポリマー」は、ホモポリマーおよびコポリマーを含む。用語「導電性」は、導電性および半導電性を包含する。一実施形態において、フィルムは、少なくとも１０−７Ｓ／ｃｍの導電性を有するドープ導電性ポリマーから形成された。用語「ドープされた」は、導電性ポリマーは、導電性ポリマー上の電荷のバランスをとるために高分子対イオンを有することを意味することが意図される。用語「有機溶剤でぬらすことができる」は、フィルムに形成されたときに、有機溶剤によってぬらすことができる材料を指す。用語はまた、単独ではフィルム形成性ではないが、ぬらすことができる導電性組成物を形成する高分子酸を含む。一実施形態において、有機溶剤でぬらすことができる材料のフィルムは、フェニルヘキサンによって４０°未満の接触角でぬらすことができる。用語「フッ素化酸ポリマー」は、少なくともいくつかの水素がフッ素によって置き換えられた酸性基を有するポリマーを指す。用語「酸性基」は、水素イオンを供与するためにイオン化することができる基を指す。用語「と混和物に」は、ドープ導電性ポリマーが有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーと物理的に混合されていることを意味することが意図される。組成物は、１つまたは複数の異なる導電性ポリマーおよび１つまたは複数の異なる有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーを含み得る。
【００２０】
新しい組成物についての好適な導電性ポリマーはホモポリマーであることができ、またはこれらは、それぞれ、構造繰り返し単位として異なり得る、または異なる置換基を有する同一の構造繰り返し単位として異なり得る２つ以上のモノマーのコポリマーであることができる。組成物は、１つまたは複数の異なる導電性ポリマーおよび１つまたは複数の異なる有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーを含み得る。一実施形態において、導電性ポリマーは、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、および多環式芳香族ポリマーから選択される。用語「多環式芳香族」は、２つ以上の芳香族環を有する化合物を指す。環は１つまたは複数の結合により連結され得、またはこれらは共に縮合され得る。用語「芳香族環」は、ヘテロ芳香族環を含むと意図される。「多環式ヘテロ芳香族」化合物は、少なくとも１つのヘテロ芳香族環を有する。
【００２１】
導電性ポリマーが形成されるモノマーは、「前駆体モノマー」として称される。コポリマーは、２つ以上の前駆体モノマーを有することとなる。
【００２２】
一実施形態において、新しい組成物において用いられると予期されるポリチオフェンは以下の式Ｉを含む：
【００２３】
【化１】
【００２４】
式中、
Ｒ１は、独立に、各存在で同一または異なるよう選択されると共に、水素、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルカノイル、アルキルチオ（ａｌｋｙｔｈｉｏ）、アリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリール、アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、アリールチオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、アリールスルホニル、アクリル酸、リン酸、ホスホン酸、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ヒドロキシル、エポキシ、シラン、シロキサン、アルコール、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、アミドスルホネート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンから選択され；または両方のＲ１基は一緒になって、任意選択的に１つまたは複数の二価の窒素、硫黄または酸素原子を含んでもよい３、４、５、６、または７員芳香族または脂環式環を完成させるアルキレンまたはアルケニレン鎖を形成してもよく、
およびｎは少なくとも約４である。
【００２５】
本願明細書において用いられるところ、用語「アルキル」は、脂肪族炭化水素から誘導される基を指すと共に、非置換または置換であり得る直鎖、分岐および環状基を含む。用語「ヘテロアルキル」はアルキル基を意味することが意図され、ここで、アルキル基中の１つまたは複数の炭素原子が、窒素、酸素、硫黄等などの他の原子によって置き換えられている。用語「アルキレン」は、２つの連結点を有するアルキル基を指す。
【００２６】
本願明細書において用いられるところ、用語「アルケニル」は、少なくとも１つの炭素−炭素二重結合を有する脂肪族炭化水素から誘導される基を指すと共に、非置換または置換であり得る直鎖、分岐および環状基を含む。用語「ヘテロアルケニル」は、アルケニル基を意味することが意図され、ここで、アルケニル基中の１つまたは複数の炭素原子が、窒素、酸素、硫黄等などの他の原子によって置き換えられている。用語「アルケニレン」は、２つの連結点を有するアルケニル基を指す。
【００２７】
本願明細書において用いられるところ、置換基についての以下の用語は、以下に示す式を指す：
「アルコール」−Ｒ３−ＯＨ
「アミド」−Ｒ３−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）Ｒ６
「アミドスルホネート」−Ｒ３−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）Ｒ４−ＳＯ３Ｚ
「ベンジル」−ＣＨ２−Ｃ６Ｈ５
「カルボキシレート」−Ｒ３−Ｃ（Ｏ）Ｏ−Ｚまたは−Ｒ３−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｚ
「エーテル」−Ｒ３−（Ｏ−Ｒ５）ｐ−Ｏ−Ｒ５
「エーテルカルボキシレート」−Ｒ３−Ｏ−Ｒ４−Ｃ（Ｏ）Ｏ−Ｚまたは−Ｒ３−Ｏ−Ｒ４−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｚ
「エーテルスルホネート」−Ｒ３−Ｏ−Ｒ４−ＳＯ３Ｚ
「エステルスルホネート」−Ｒ３−Ｏ−Ｃ（Ｏ）Ｒ４−ＳＯ３Ｚ
「スルホンイミド」−Ｒ３−ＳＯ２−ＮＨ−ＳＯ２−Ｒ５
「ウレタン」−Ｒ３−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｎ（Ｒ６）２
（式中、すべての「Ｒ」基は各存在で同一または異なると共に：
Ｒ３は、単一の結合またはアルキレン基であり、
Ｒ４はアルキレン基であり、
Ｒ５はアルキル基であり、
Ｒ６は水素またはアルキル基であり、
ｐは、０または１〜２０の整数であり、
Ｚは、Ｈ、アルカリ金属、アルカリ土類金属、Ｎ（Ｒ５）４またはＲ５である）
【００２８】
上記の基のいずれかは、さらに非置換であっても置換されていてもよく、およびいずれの基も１つまたは複数の水素について置換されたＦを有し得、過フッ素化基を含む。
【００２９】
一実施形態において、ポリチオフェンにおいて両方のＲ１は一緒になって−Ｏ−（ＣＨＹ）ｍ−Ｏ−を形成し、式中、ｍは２または３であり、およびＹは、各存在で同一または異なると共に、水素、アルキル、アルコール、アミドスルホネート、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンから選択される。一実施形態において、すべてのＹが水素である。一実施形態において、ポリチオフェンはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（「ＰＥＤＴ」）である。一実施形態において、少なくとも１つのＹ基が水素ではない。一実施形態において、少なくとも１つのＹ基が、少なくとも１つの水素について置換されたＦを有する置換基である。一実施形態において、少なくとも１つのＹ基が過フッ素化である。
【００３０】
一実施形態において、ポリチオフェンは式Ｉ（ａ）を有する：
【００３１】
【化２】
【００３２】
式中、
Ｒ７は、各存在で同一または異なると共に、水素、アルキル、ヘテロアルキル、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルコール、アミドスルホネート、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンから選択され、ただし、少なくとも１つのＲ７は水素ではなく、
ｍは２または３であり、および
ｎは少なくとも約４である。
【００３３】
式Ｉ（ａ）の一実施形態において、ｍは２であり、１つのＲ７が５個を超える炭素原子のアルキル基であり、および他のすべてのＲ７は水素である。
【００３４】
式Ｉ（ａ）の一実施形態において、少なくとも１つのＲ７基はフッ素化されている。一実施形態において、少なくとも１つのＲ７基は少なくとも１つのフッ素置換基を有する。一実施形態において、Ｒ７基は完全にフッ素化されている。
【００３５】
式Ｉ（ａ）の一実施形態において、チオフェン上の縮合脂環式環上のＲ７置換基は、モノマーの水中での向上した溶解度を示すと共に、フッ素化酸ポリマーの存在下に重合を促進する。
【００３６】
式Ｉ（ａ）の一実施形態において、ｍは２であり、１つのＲ７がスルホン酸−プロピレン−エーテル−メチレンであると共に、他のすべてのＲ７が水素である。一実施形態において、ｍは２であり、１つのＲ７はプロピル−エーテル−エチレンであると共に、他のすべてのＲ７が水素である。一実施形態において、ｍは２であり、１つのＲ７はメトキシであると共に、他のすべてのＲ７が水素である。一実施形態において、１つのＲ７はスルホン酸ジフルオロメチレンエステルメチレン（−ＣＨ２−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＣＦ２−ＳＯ３Ｈ）であると共に、他のすべてのＲ７が水素である。
【００３７】
一実施形態において、新しい組成物において用いられることが予期されるポリピロールは以下の式ＩＩを含む。
【００３８】
【化３】
【００３９】
式ＩＩにおいて：
ｎは少なくとも約４であり；
Ｒ１は、独立に、各存在で同一または異なるよう選択されると共に、水素、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルカノイル、アルキルチオ（ａｌｋｙｔｈｉｏ）、アリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリール、アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、アリールチオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、アリールスルホニル、アクリル酸、リン酸、ホスホン酸、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ヒドロキシル、エポキシ、シラン、シロキサン、アルコール、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、アミドスルホネート、エーテルカルボキシレート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンから選択され；または両方のＲ１基は一緒になって、任意選択的に１つまたは複数の二価の窒素、硫黄または酸素原子を含んでもよい３、４、５、６、または７員芳香族または脂環式環を完成させるアルキレンまたはアルケニレン鎖を形成してもよく；および
Ｒ２は、独立に、各存在で同一または異なるよう選択されると共に、水素、アルキル、アルケニル、アリール、アルカノイル、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ、エポキシ、シラン、シロキサン、アルコール、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンから選択される。
【００４０】
一実施形態において、Ｒ１は、各存在で同一または異なると共に、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルコキシ、シクロアルキル、シクロアルケニル、アルコール、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、アミドスルホネート、エーテルカルボキシレート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、ウレタン、エポキシ、シラン、シロキサン、および１つまたは複数のスルホン酸、カルボン酸、アクリル酸、リン酸、ホスホン酸、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ヒドロキシル、エポキシ、シラン、またはシロキサン部分で置換されたアルキルから選択される。
【００４１】
一実施形態において、Ｒ２は、水素、アルキル、および１つまたは複数のスルホン酸、カルボン酸、アクリル酸、リン酸、ホスホン酸、ハロゲン、シアノ、ヒドロキシル、エポキシ、シラン、またはシロキサン部分で置換されたアルキルから選択される。
【００４２】
一実施形態において、ポリピロールは、非置換であると共に、Ｒ１およびＲ２の両方が水素である。
【００４３】
一実施形態において、両方のＲ１は一緒になって６−または７員脂環式環を形成し、これは、アルキル、ヘテロアルキル、アルコール、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンから選択される基でさらに置換される。これらの基はモノマーおよび得られるポリマーの溶解度を向上させることができる。一実施形態において、両方のＲ１は一緒になって、６−または７員脂環式環を形成し、これは、アルキル基でさらに置換される。一実施形態において、両方のＲ１は一緒になって、６−または７員脂環式環を形成し、これは、少なくとも１個の炭素原子を有するアルキル基でさらに置換される。
【００４４】
一実施形態において、両方のＲ１は一緒になって、−Ｏ−（ＣＨＹ）ｍ−Ｏ−を形成し、ここで、ｍは２または３であり、およびＹは、各存在で同一または異なると共に、水素、アルキル、アルコール、ベンジル、カルボキシレート、アミドスルホネート、エーテル、エーテルカルボキシレート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンから選択される。一実施形態において、少なくとも１つのＹ基は水素ではない。一実施形態において、少なくとも１つのＹ基は、少なくとも１つの水素について置換されたＦを有する置換基である。一実施形態において、少なくとも１つのＹ基は過フッ素化である。
【００４５】
新しい組成物において用いられることが予期されるポリアニリンは、以下の式ＩＩＩまたは式ＩＶを含む。
【００４６】
【化４】
【００４７】
式中、
ｎは少なくとも約４であり；
ａは０〜４の整数であり；
ｂは１〜５の整数であり、ただし、ａ＋ｂ＝５であり；および
Ｒ３は、独立に、各存在で同一または異なるよう選択されると共に、アルキル、アルケニル、アルコキシ、シクロアルキル、シクロアルケニル、アルカノイル、アルキルチオ（ａｌｋｙｔｈｉｏ）、アリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリール、アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、アリールチオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、アリールスルホニル、カルボン酸、ハロゲン、シアノ、または１つまたは複数のスルホン酸、カルボン酸、ハロ、ニトロ、シアノまたはエポキシ部分で置換されたアルキルから選択され；またはいずれか２つのＲ３基は一緒になって、任意選択的に１つまたは複数の二価の窒素、硫黄または酸素原子を含んでもよい３、４、５、６、または７員芳香族または脂環式環を完成させるアルキレンまたはアルケニレン鎖を形成してもよい。
【００４８】
一実施形態において、ａは０ではなく、少なくとも１つのＲ３はフッ素化されている。一実施形態において、少なくとも１つのＲ３が過フッ素化である。
【００４９】
一実施形態において、ポリアニリンは、非置換であると共に、ｐ＝０である。この材料は、本願明細書において略記「ＰＡＮＩ」で称される。
【００５０】
一実施形態において、新しい組成物において用いられることが予期される高分子縮合多環式ヘテロ芳香族は、その少なくとも一方がヘテロ芳香族である２つ以上の縮合芳香族環を有する単量体化合物から誘導されるポリマーである。一実施形態において、縮合多環式ヘテロ芳香族モノマーは式Ｖを有する。
【００５１】
【化５】
【００５２】
式中：
ＱはＳまたはＮＨであり；
Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、およびＲ１１は、独立に、各存在で同一または異なるよう選択されると共に、水素、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルカノイル、アルキルチオ（ａｌｋｙｔｈｉｏ）、アリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリール、アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、アリールチオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、アリールスルホニル、アクリル酸、リン酸、ホスホン酸、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ヒドロキシル、エポキシ、シラン、シロキサン、アルコール、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、アミドスルホネート、エーテルスルホネート、エステルスルホネートおよびウレタンから選択され；および
Ｒ８およびＲ９、Ｒ９およびＲ１０、ならびにＲ１０およびＲ１１の少なくとも１つは一緒になって、任意選択的に１つまたは複数の二価の窒素、硫黄または酸素原子を含んでもよい５または６員芳香族環を完成させるアルケニレン鎖を形成する。
【００５３】
一実施形態において、縮合多環式ヘテロ芳香族モノマーは、式Ｖ（ａ）、Ｖ（ｂ）、Ｖ（ｃ）、Ｖ（ｄ）、Ｖ（ｅ）、Ｖ（ｆ）、およびＶ（ｇ）を有する。
【００５４】
【化６】
【００５５】
式中：
ＱはＳまたはＮＨであり；および
Ｔは、各存在で同一または異なると共に、Ｓ、ＮＲ６、Ｏ、ＳｉＲ６２、Ｓｅ、およびＰＲ６から選択され；
Ｒ６は水素またはアルキルである。
【００５６】
縮合多環式ヘテロ芳香族前駆体モノマーは、アルキル、ヘテロアルキル、アルコール、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、エーテルスルホネート、およびウレタンから選択される基でさらに置換され得る。一実施形態において、置換基はフッ素化されている。一実施形態において、置換基は、完全にフッ素化されている。
【００５７】
一実施形態において、縮合多環式ヘテロ芳香族前駆体モノマーは、チエノ（チオフェン）である。このような化合物は、例えば、（非特許文献１）；および（非特許文献２）において検討されてきている。一実施形態において、チエノ（チオフェン）は、チエノ（２，３−ｂ）チオフェン、チエノ（３，２−ｂ）チオフェン、およびチエノ（３，４−ｂ）チオフェンから選択される。一実施形態において、チエノ（チオフェン）モノマーは、アルキル、ヘテロアルキル、アルコール、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンから選択される少なくとも１つの基で置換される。一実施形態において、置換基はフッ素化されている。一実施形態において、置換基は完全にフッ素化されている。
【００５８】
一実施形態において、導電性ポリマーは、式ＶＩを有する前駆体モノマーから誘導される。
【００５９】
【化７】
【００６０】
式中：
ＱはＳまたはＮＲ６であり；
Ｔは、Ｓ、ＮＲ６、Ｏ、ＳｉＲ６２、Ｓｅ、およびＰＲ６から選択され；
Ｚは、アルケニレン、アリーレン、およびヘテロアリーレンから選択され；
Ｒ６は水素またはアルキルであり；
Ｒ１２は、各存在で同一または異なると共に、水素、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルカノイル、アルキルチオ（ａｌｋｙｔｈｉｏ）、アリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリール、アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、アリールチオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、アリールスルホニル、アクリル酸、リン酸、ホスホン酸、ハロゲン、ニトロ、ニトリル、シアノ、ヒドロキシル、エポキシ、シラン、シロキサン、アルコール、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、アミドスルホネート、エーテルスルホネート、およびウレタンから選択され；または両方のＲ１２基は一緒になって、任意選択的に１つまたは複数の二価の窒素、硫黄または酸素原子を含んでもよい３、４、５、６、または７員芳香族または脂環式環を完成させるアルキレンまたはアルケニレン鎖を形成してもよい。
【００６１】
一実施形態において、導電性ポリマーは、前駆体モノマーおよび少なくとも１種の第２のモノマーのコポリマーである。コポリマーの所望の特性に有害な影響を与えない限り第２のモノマーのいずれのタイプも用いることができる。一実施形態において、第２のモノマーは、モノマー単位の総数に基づいて５０％以下のコポリマーを含む。一実施形態において、第２のモノマーは、モノマー単位の総数に基づいて３０％以下を構成する。一実施形態において、第２のモノマーは、モノマー単位の総数に基づいて１０％以下を構成する。
【００６２】
第２のモノマーの例証的なタイプとしては、限定されないが、アルケニル、アルキニル、アリーレン、およびヘテロアリーレンが挙げられる。第２のモノマーの例としては、限定されないが、フルオレン、オキサジアゾール、チアジアゾール、ベンゾチアジアゾール、フェニレンビニレン、フェニレンエチニレン、ピリジン、ジアジン、およびトリアジンが挙げられ、そのすべてはさらに置換されていても良い。
【００６３】
一実施形態において、コポリマーは、先ず、構造Ａ−Ｂ−Ｃを有する中間体前駆体モノマーを形成することにより製造され、ここで、ＡおよびＣは、同一のまたは異なることができる第１の前駆体モノマーを表し、およびＢは、第２の前駆体モノマーを表す。Ａ−Ｂ−Ｃ中間体前駆体モノマーは、ヤマモト、スティル、グリニャールメタセシス、スズキ、およびネギシカップリングなどの標準的な合成有機技術を用いて調製することができる。コポリマーは、次いで、中間体前駆体モノマーの、単独での、または１つまたは複数の追加の前駆体モノマーとの酸化的重合によって形成される。
【００６４】
一実施形態において、導電性ポリマーは、２つ以上の前駆体モノマーのコポリマーである。一実施形態において、前駆体モノマーは、チオフェン、ピロール、アニリン、および多環式芳香族から選択される。
【００６５】
一実施形態において、新しい組成物および方法に用いられる導電性有機ポリマーは、関連するモノマーを、水溶性酸を含有する水溶液中に酸化的に重合することにより調製される。一実施形態において、酸は水溶性非フッ素化高分子酸である。一実施形態において、酸は非フッ素化高分子スルホン酸である。酸のいくつかの非限定的な例は、ポリ（スチレンスルホン酸）（「ＰＳＳＡ」）、ポリ（２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸）（「ＰＡＡＭＰＳＡ」）、およびこれらの混合物である。酸アニオンは、導電性ポリマーについてのドーパントを提供する。酸化的重合は、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、およびこれらの混合物などの酸化剤を用いて実施される。それ故、例えば、アニリンがＰＡＡＭＰＳＡの存在下に酸化的に重合されるとき、ドープ導電性ポリマーＰＡＮＩ／ＰＡＡＭＰＳＡが形成される。エチレンジオキシチオフェン（ＥＤＴ）がＰＳＳＡの存在下に酸化的に重合されるとき、ドープ導電性ポリマーＰＥＤＴ／ＰＳＳが形成される。ＰＥＤＴの共役主鎖が部分的に酸化されると共に、正に荷電される。酸化的に重合されたピロールおよびチエノチオフェンはまた、酸アニオンによって平衡化される正荷電を有する。導電性ポリチオフェンおよびポリアニリンはまた、商業的に入手可能である。
【００６６】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーは、フッ素化であると共に酸性基を有する、いずれの水溶性または水分散性ポリマーであることができる。フッ素化は、ポリマー主鎖、側鎖、または側基、またはこれらの組み合わせ上で生じることができる。本願明細書において用いられるところ、用語「フッ素化」とは、炭素に結合された少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられることを意味する。用語は、部分および完全フッ素化材料を含む。一実施形態において、フッ素化酸ポリマーは高度にフッ素化されている。用語「高フッ素化」とは、炭素に結合している利用可能な水素の少なくとも５０％が、フッ素で置き換えられていることを意味する。酸性基はイオン性プロトンを供給する。一実施形態において、酸性基は、３未満のｐＫａを有する。一実施形態において、酸性基は０未満のｐＫａを有する。一実施形態において、酸性基は、−５未満のｐＫａを有する。酸性基は、直接的にポリマー主鎖に連結されることができ、またはポリマー主鎖上の側鎖または側基に連結されることができる。酸性基の例としては、限定されないが、カルボン酸基、スルホン酸基、スルホンイミド基、リン酸基、ホスホン酸基、およびこれらの組み合わせが挙げられる。酸性基はすべて同一であることができ、またはポリマーは、２つ以上のタイプの酸性基を有し得る。
【００６７】
一実施形態において、有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーは、フェニルヘキサンによってぬらすことができるフィルムを形成する。一実施形態において、フェニルヘキサンは、４０°以下の接触角を有する液滴を形成する。本願明細書において用いられるところ、用語「接触角」は、図１に示される角度Φを意味することが意図される。液体媒体の小滴について、角度Φは、表面の面と、小滴の外縁から表面までの線との交差角によって定義される。さらに、角度Φは、適用された後に、小滴が表面上で平衡位置に達した後に計測され、すなわち「静的接触角」である。有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーのフィルムが表面として表される。一実施形態において、接触角は３５°以下である。一実施形態において、接触角は３０°以下である。接触角の計測方法は周知である。
【００６８】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーの一実施形態において、ポリマー主鎖はフッ素化されている。好適な高分子主鎖の例としては、限定されないが、ポリオレフィン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリイミド、ポリアミド、ポリアラミド、ポリアクリルアミド、ポリスチレン、およびこれらのコポリマーが挙げられる。一実施形態において、ポリマー主鎖は高度にフッ素化されている。一実施形態において、ポリマー主鎖は完全にフッ素化されている。
【００６９】
一実施形態において、酸性基は、スルホン酸基およびスルホンイミド基から選択される。一実施形態において、酸性基はフッ素化側鎖上にある。一実施形態において、フッ素化側鎖は、アルキル基、アルコキシ基、アミド基、エーテル基、およびこれらの組み合わせから選択される。
【００７０】
一実施形態において、フッ素化酸ポリマーは、フッ素化オレフィン主鎖を、側鎖フッ素化エーテルスルホネート基またはフッ素化エーテルスルホンイミド基と共に有する。一実施形態において、ポリマーは、１，１−ジフルオロエチレンおよび２−（１，１−ジフルオロ−２−（トリフルオロメチル）アリルオキシ）−１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホン酸のコポリマーである。一実施形態において、ポリマーは、エチレンおよび２−（２−（１，２，２−トリフルオロビニルオキシ）−１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロプロポキシ）−１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホン酸のコポリマーである。これらのコポリマーは、対応するフッ化スルホニルポリマーと同様に形成することができ、次いで、スルホン酸形態に転化されることができる。
【００７１】
一実施形態において、フッ素化酸ポリマーは、フッ素化および部分スルホン化ポリ（アリーレンエーテルスルホン）のホモポリマーまたはコポリマーである。コポリマーはブロックコポリマーであることができる。コモノマーの例としては、限定されないが、ブタジエン、ブチレン、イソブチレン、スチレン、およびこれらの組み合わせが挙げられる。
【００７２】
一実施形態において、フッ化酸ポリマーは、式ＶＩＩを有するモノマーのホモポリマーまたはコポリマーである。
【００７３】
【化８】
【００７４】
式中、
ｑは１〜５の整数であり、
Ｒ１３はＯＨまたはＮＨＲ１４であり、および
Ｒ１４は、アルキル、フルオロアルキル、スルホニルアルキル、またはスルホニルフルオロアルキルである。
【００７５】
一実施形態において、モノマーは、以下に示される「ＳＦＳ」または「ＳＦＳＩ」である。
【００７６】
【化９】
【００７７】
重合後、ポリマーは酸形態に転化されることができる。
【００７８】
一実施形態において、フッ素化酸ポリマーは、酸性基を有するトリフルオロスチレンのホモポリマーまたはコポリマーである。一実施形態において、トリフルオロスチレンモノマーは式ＶＩＩＩを有する。
【００７９】
【化１０】
【００８０】
式中、
Ｗは、（ＣＦ２）ｑ、Ｏ（ＣＦ２）ｑ、Ｓ（ＣＦ２）ｑ、（ＣＦ２）ｑＯ（ＣＦ２）ｒ、およびＳＯ２（ＣＦ２）ｑから選択され、
ｑおよびｒは、独立に１〜５の整数であり、
Ｒ１３はＯＨまたはＮＨＲ１４であり、および
Ｒ１４は、アルキル、フルオロアルキル、スルホニルアルキル、またはスルホニルフルオロアルキルである。
【００８１】
一実施形態において、Ｓ（ＣＦ２）ｑに等しいＷを含有するモノマーが重合され、次いで酸化されてＳＯ２（ＣＦ２）ｑに等しいＷを含有するポリマーを与える。一実施形態において、Ｆに等しいＲ１３を含有するポリマーはその酸形態に転化され、ここで、Ｒ１３はＯＨまたはＮＨＲ１４に等しい。
【００８２】
一実施形態において、フッ素化酸ポリマーは式ＩＸを有するスルホンイミドポリマーである。
【００８３】
【化１１】
【００８４】
式中、
Ｒｆは、フッ素化アルキレン、フッ素化ヘテロアルキレン、フッ素化アリーレン、またはフッ素化ヘテロアリーレンから選択され；
Ｒｇは、フッ素化アルキレン、フッ素化ヘテロアルキレン、フッ素化アリーレン、フッ素化ヘテロアリーレン、アリーレン、またはヘテロアリーレンから選択され；および
ｎは少なくとも４である。
【００８５】
式ＩＸの一実施形態において、ＲｆおよびＲｇはパーフルオロアルキレン基である。一実施形態において、ＲｆおよびＲｇはパーフルオロブチレン基である。一実施形態において、ＲｆおよびＲｇはエーテル酸素を含有する。一実施形態において、ｎは２０を超える。
【００８６】
一実施形態において、水溶性フッ素化酸ポリマーは、式Ｘを有する側鎖を含むフッ素化ポリマー主鎖を含む。
【００８７】
【化１２】
【００８８】
式中、
Ｒｇは、フッ素化アルキレン、フッ素化ヘテロアルキレン、フッ素化アリーレン、フッ素化ヘテロアリーレン、アリーレン、またはヘテロアリーレンから選択され；
Ｒ１５は、フッ素化アルキレン基またはフッ素化ヘテロアルキレン基であり；
Ｒ１６は、フッ素化アルキルまたはフッ素化アリール基であり；および
ｐは、０または１〜４の整数である。
【００８９】
一実施形態において、有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーは式ＸＩを有する。
【００９０】
【化１３】
【００９１】
式中、
Ｒ１６は、フッ素化アルキルまたはフッ素化アリール基であり；
ａ、ｂ、ｃ、ｄ、およびｅは、それぞれ独立に０または１〜４の整数であり；および
ｎは少なくとも４である。
【００９２】
フッ素化酸ポリマーの合成は、例えば、（非特許文献３）；（非特許文献４）；（非特許文献５）；（非特許文献６）；および米国特許公報（特許文献２）（デマルトー（Ｄｅｓｍａｒｔｅａｕ））に記載されてきている。
【００９３】
一実施形態において、ぬらすことができる有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーは、式ＸＩＩを有するエチレン不飽和化合物から誘導される少なくとも１つの繰り返し単位を含む。
【００９４】
【化１４】
【００９５】
式中、ｄは０、１、または２であり；
Ｒ１７〜Ｒ２０は、独立にＨ、ハロゲン、１〜１０個の炭素原子のアルキルまたはアルコキシ、Ｙ、Ｃ（Ｒｆ’）（Ｒｆ’）ＯＲ２１、Ｒ４ＹまたはＯＲ４Ｙであり；
Ｙは、ＣＯＥ２、ＳＯ２Ｅ２、またはスルホンイミドであり；
Ｒ２１は水素または酸解離性保護基であり；
Ｒｆ’は、各存在で同一または異なると共に、１〜１０個の炭素原子のフルオロアルキル基であり、または共に（ＣＦ２）ｅ（ここでｅは２〜１０である）であり；
Ｒ４はアルキレン基であり；
Ｅ２は、ＯＨ、ハロゲン、またはＯＲ７であり；および
Ｒ５はアルキル基であり；
ただし、Ｒ１７〜Ｒ２０の少なくとも１つがＹ、Ｒ４ＹまたはＯＲ４Ｙである。
【００９６】
Ｒ４、Ｒ５、およびＲ１７〜Ｒ２０は、任意選択的にハロゲンまたはエーテル酸素によって置換されてもよい。
【００９７】
式ＸＩＩの代表的なモノマーのいくつかの図示的な、非制限的であるが、例が、式ＸＩＩａ−ＸＩＩｅとして以下に示されている。
【００９８】
【化１５】
【００９９】
式中、Ｒ２１は、第３級カチオン、より典型的には１〜２０個の炭素原子のアルキル基、および最も典型的にはｔ−ブチルを形成する、またはそれに転位することができる基である。
【０１００】
ｄ＝０である式ＸＩＩの化合物（例えば、式ＸＩＩ−ａ）は、以下に示す式のとおり、構造（ＸＩＩＩ）の不飽和化合物の、クアドリシクラン（テトラシクロ［２．２．１．０２，６０３，５］ヘプタン）との環状付加反応によって調製され得る。
【０１０１】
【化１６】
【０１０２】
反応は、約０℃〜約２００℃、より典型的には約３０℃〜約１５０℃の範囲の温度で、ジエチルエーテルなどの不活性溶剤の非存在下または存在下に実施され得る。１つまたは複数の試薬または溶剤の沸点でまたはそれより高温で実施される反応について、閉鎖型反応器が、典型的には、揮発性成分の損失を回避するために用いられる。より大きな値のｄ（すなわち、ｄ＝１または２）を有する構造（ＸＩＩ）の化合物は、技術分野において公知であるとおり、ｄ＝０である構造（ＸＩＩ）の化合物と、シクロペンタジエンとの反応によって調製され得る。
【０１０３】
一実施形態において、有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーは、エチレン不飽和炭素に連結された少なくとも１個のフッ素原子を含有するエチレン不飽和化合物である少なくとも１種のフルオロオレフィンから誘導された繰り返し単位をも含むコポリマーである。フルオロオレフィンは２〜２０個の炭素原子を含む。代表的なフルオロオレフィンとしては、限定されないが、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、パーフルオロ−（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソール）、パーフルオロ−（２−メチレン−４−メチル−１，３−ジオキソラン）、ＣＦ２＝ＣＦＯ（ＣＦ２）ｔＣＦ＝ＣＦ２（式中、ｔは１または２である）、およびＲｆ’’ＯＣＦ＝ＣＦ２（式中、Ｒｆ’’は１〜約１０個の炭素原子の飽和フルオロアルキル基である）が挙げられる。一実施形態において、コモノマーはテトラフルオロエチレンである。
【０１０４】
一実施形態において、有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーは水溶性である。一実施形態において、酸は水中にコロイド状分散体を形成する。一実施形態において、酸は水中に分散性であって、均質な組成物を形成する。
【０１０５】
新たな導電性ポリマー組成物は、導電性ポリマーを、有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーとブレンドすることにより調製される。これは、導電性ポリマーの水性分散体を、高分子酸の分散体または溶液に添加することにより達成することができる。一実施形態において、組成物は、超音波処理またはマイクロ流動化処理を用いてさらに処理されて、成分の混合が確実とされる。
【０１０６】
一実施形態において、ドープ導電性ポリマーおよび高分子酸の一方または両方が固形形態で単離される。固体材料は、水中または他の成分の水溶液または分散体中に再分散させることができる。例えば、ドープ導電性ポリマー固形分は、有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーの水溶液または分散体中に分散させることができる。
【０１０７】
合成された時点で、新たな導電性ポリマー組成物の水性分散体は、一般的には極めて低いｐＨを有する。素子における特性に悪影響を与えることなく、ｐＨをより高い値に調節することができることが見出された。一実施形態において、分散体のｐＨは、約１．５〜約４に調節されることができる。一実施形態において、ｐＨは２〜３に調節される。ｐＨは、例えばイオン交換または水性塩基性溶液での滴定による公知の技術を用いて調節されることができることが見出された。
【０１０８】
一実施形態において、導電性ポリマーおよび高分子酸がブレンドされた後、形成される水性分散体は、残留しているいずれかの分解された種、副反応生成物、および未反応モノマーの除去に好適な条件下で、少なくとも１種のイオン交換樹脂と接触されて、ｐＨを調節し、これにより、安定な、水性分散体を所望のｐＨで生成する。一実施形態において、形成される水性分散体は、任意の順番で、第１のイオン交換樹脂および第２のイオン交換樹脂と接触させられる。形成される水性分散体は、第１のおよび第２のイオン交換樹脂の両方で同時に処理されることができ、または一方および次いで他方で順番に処理されることができる。
【０１０９】
イオン交換は、流体媒体（水性分散体などの）中のイオンが、流体媒体に不溶性である不動的な固体粒子に連結された、同様に荷電されたイオンと交換される可逆的化学反応である。用語「イオン交換樹脂」は、すべてのこのような物質を称するよう本願明細書において用いられている。樹脂は、イオン交換基が連結している高分子支持体の架橋性質のために不溶性とされる。イオン交換樹脂は、カチオン交換体またはアニオン交換体としてクラス分けされる。カチオン交換体は、典型的にはプロトンまたはナトリウムイオンなどの金属イオンといった、交換に利用可能である正に荷電された可動イオンを有する。イオン交換体は、負に荷電された、典型的には水酸化イオンである交換可能なイオンを有する。
【０１１０】
一実施形態において、第１のイオン交換樹脂は、プロトンまたは金属イオン、典型的にはナトリウムイオン形態であることができるカチオン、酸交換樹脂である。第２のイオン交換樹脂は塩基性、アニオン交換樹脂である。プロトン交換樹脂を含む酸性カチオン交換樹脂と塩基性アニオン交換樹脂との両方が、本発明の実施において用いられると予期される。一実施形態において、酸性カチオン交換樹脂は、スルホン酸カチオン交換樹脂などの無機酸カチオン交換樹脂である。本発明の実施において用いられると予期されるスルホン酸カチオン交換樹脂としては、例えば、スルホン化スチレン−ジビニルベンゼンコポリマー、スルホン化架橋スチレンポリマー、フェノール−ホルムアルデヒド−スルホン酸樹脂、ベンゼン−ホルムアルデヒド−スルホン酸樹脂、およびこれらの混合物が挙げられる。他の実施形態において、酸性カチオン交換樹脂は、カルボン酸、アクリル酸または亜リン酸カチオン交換樹脂などの有機酸カチオン交換樹脂である。さらに、異なるカチオン交換樹脂の混合物を用いることができる。
【０１１１】
他の実施形態において、塩基性アニオン交換樹脂は第三級アミンアニオン交換樹脂である。本発明の実施において用いられると予期される第三級アミンアニオン交換樹脂としては、例えば、第３級−アミン化スチレン−ジビニルベンゼンコポリマー、第３級−アミン化架橋スチレンポリマー、第３級−アミン化フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、第３級−アミン化ベンゼン−ホルムアルデヒド樹脂、およびこれらの混合物が挙げられる。さらなる実施形態において、塩基性アニオン交換樹脂は第４級アミンアニオン交換樹脂、またはこれらのおよび他の交換樹脂の混合物である。
【０１１２】
第１のおよび第２のイオン交換樹脂は、形成されたままの水性分散体に同時に、または順番に接触し得る。例えば、１つの実施形態においては、導電性ポリマーの形成されたままの水性分散体に両方の樹脂が同時に添加されると共に、少なくとも約１時間、例えば、約２時間〜約２０時間の間分散体と接触したまま維持される。次いで、イオン交換樹脂は、ろ過により分散体から除去されることができる。フィルタのサイズは、比較的大きなイオン交換樹脂粒子が除去される一方、より小さい分散体粒子が通過することとなるよう選択される。理論に束縛されることは望まないが、イオン交換樹脂は、重合を急冷すると共に、効果的にイオン性およびノニオン性不純物ならびに未反応モノマーのほとんどを形成されたままの水性分散体から除去すると考えられている。しかも、塩基性アニオン交換および／または酸性カチオン交換樹脂は、酸性サイトに塩基性を付与し、その結果分散体のｐＨを高める。一般には、新たな導電性ポリマー組成物１グラム当たり、約１〜５グラムのイオン交換樹脂が用いられる。
【０１１３】
多くの場合において、ｐＨを所望のレベルに調節するために塩基性イオン交換樹脂を用いることができる。いくつかの場合において、ｐＨは、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム、テトラ−メチル水酸化アンモニウム等の溶液などの水性塩基性溶液でさらに調節されることができる。
【０１１４】
他の実施形態において、より導電性の分散体は、高度に導電性の添加剤の新たな導電性ポリマー組成物の水性分散体への添加により形成される。比較的高いｐＨの分散体を形成することができるため、導電性添加剤、特に金属添加剤が分散体中において酸によって攻撃されていない。好適な導電性添加剤の例としては、限定されないが、金属粒子およびナノ粒子、ナノワイヤー、カーボンナノチューブ、グラファイト繊維または粒子、炭素粒子、およびこれらの組み合わせが挙げられる。
【０１１５】
本発明の他の実施形態において、新たな導電性ポリマー組成物を含む水性分散体から堆積された緩衝層が提供されている。用語「層」は用語「フィルム」と同義的に用いられていると共に、所望の領域を覆うコーティングを指す。用語の意図する意味はサイズの考慮によって制限されない。領域は、全素子ほどに大きいまたは実際のビジュアルディスプレイなどの特定の機能性領域ほど小さい、または単一のサブピクセルほどに小さいことができる。層およびフィルムは、蒸着、液相堆積（連続および非連続技術）、および熱転写を含むいずれかの従来の堆積技術によって形成されることができる。連続堆積技術としては、限定されないが、スピンコーティング、グラビアコーティング、カーテンコーティング、ディップコーティング、スロットダイコーティング、スプレーコーティング、および連続ノズルコーティング。非連続堆積技術としては、限定されないが、インクジェットプリント、グラビア印刷、およびスクリーン印刷が挙げられる。
【０１１６】
いくつかの実施形態において、新たな導電性ポリマー組成物の乾燥されたフィルムは、水中に再分散可能ではない。それ故、緩衝層は、多重薄層として適用されることができる。さらに、緩衝層は、異なる水溶性または水−分散性材料の層で、損傷を与えることなくオーバーコートすることができる。新たな導電性ポリマー組成物を含む緩衝層は、驚くべきことに、向上したぬれ性を有することが見出されている。
【０１１７】
他の実施形態において、他の水溶性または分散性材料とブレンドされた新たな導電性ポリマー組成物を含む水性分散体から堆積された緩衝層が提供されている。添加されることができる材料のタイプの例としては、限定されないが、ポリマー、染料、コーティング助剤、有機および無機導電性インクおよびペースト、電荷輸送材料、架橋剤、およびこれらの組み合わせが挙げられる。他の水溶性または分散性材料は、単純な分子またはポリマーであることができる。好適なポリマーの例としては、限定されないが、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレンなどの導電性ポリマー、およびこれらの組み合わせが挙げられる。
【０１１８】
本発明の他の実施形態において、２つの電子接触層の間に位置された少なくとも１つの電気活性層を含む電子素子が提供され、ここで、素子は、さらに新たな緩衝層を含む。層または材料を指す場合、用語「電気活性」は、電子または電気放射特性を示す層または材料を意味することが意図される。電気活性層材料は、放射線を放射し得、または放射線を受けるとき電子−正孔対の濃度に変化を示し得る。
【０１１９】
図２に示されるとおり、典型的な素子１００は、陽極層１１０、緩衝層１２０、電気活性層１３０、および陰極層１５０を有する。陰極層１５０には、任意選択の電子−注入／輸送層１４０が隣接している。
【０１２０】
素子は、陽極層１１０または陰極層１５０に隣接していることができる支持体または基材（図示せず）を含み得る。最も頻繁には、支持体は陽極層１１０に隣接している。支持体は、可撓性または剛性、有機または無機であることができる。支持材料の例としては、限定されないが、ガラス、セラミック、金属、およびプラスチックフィルムが挙げられる。
【０１２１】
陽極層１１０は、陰極層１５０と比して、正孔の注入により効果的な電極である。陽極は、金属、混合金属、合金、金属酸化物または混合酸化物を含有する材料を含むことができる。好適な材料としては、２族元素（すなわち、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａ）、１１族元素、４、５、および６族の元素、および８〜１０族遷移元素の混合酸化物が挙げられる。陽極層１１０が光透過性であるためには、インジウム−錫−酸化物などの１２、１３および１４族元素の混合酸化物が用いられ得る。本願明細書において用いられるところ、句「混合酸化物」は、２族元素または１２、１３、または１４族元素から選択される２つ以上の異なるカチオンを有する酸化物を指す。陽極層１１０についての材料のいくつかの非制限的な、特定の例としては、限定されないが、インジウム−錫−酸化物（「ＩＴＯ」）、インジウム−亜鉛−オキシド、アルミニウム−錫−酸化物、金、銀、銅、およびニッケルが挙げられる。陽極はまた、有機材料、特にポリアニリンなどの導電性ポリマーを含み得、（非特許文献７）に記載の例証的な材料を含む。陽極および陰極の少なくとも一方は、生成された光が観察されるよう、少なくとも部分的に透明であるべきである。
【０１２２】
陽極層１１０は、化学または物理蒸着プロセスまたはスピンキャストプロセスによって形成され得る。化学蒸着は、プラズマ強化化学蒸着（「ＰＥＣＶＤ」）または金属有機化学蒸着（「ＭＯＣＶＤ」）として実施され得る。物理蒸着としては、イオンビームスパッタリングならびに電子ビーム蒸着および抵抗蒸着を含むスパッタリングのすべての形態を挙げることができる。物理蒸着の特定の形態としては、ｒｆマグネトロンスパッタリングおよび誘導結合プラズマ物理蒸着（「ＩＭＰ−ＰＶＤ」）が挙げられる。これらの堆積技術は、半導体製作技術分野において周知である。
【０１２３】
一実施形態において、陽極層１１０は、リソグラフィー工程中にパターン化される。パターンは所望どおり異なり得る。層は、例えば、第１の電子接触層材料を適用する前に、パターン化されたマスクまたはレジストを第１の可撓性複合体バリア構造上に位置させることによりパターンに形成されることができる。あるいは、層は、全体層（ブランケット蒸着物とも呼ばれる）として適用されると共に、続いて、例えばパターン化されたレジスト層およびウェット化学または乾燥エッチング技術を用いてパターン化されることができる。技術分野において周知であるパターニングのための他のプロセスもまた用いられることができる。
【０１２４】
緩衝層１２０は、通常は、当業者に周知である多様な技術を用いて基材上に堆積される。典型的な堆積技術としては、上述のとおり、液相堆積（連続および非連続技術）、および熱転写が挙げられる。
【０１２５】
任意選択の層（図示せず）が、緩衝層１２０および電気活性層１３０の間に存在し得る。この層は、正孔輸送材料を含み得る。この任意選択の層についての正孔輸送材料の例は、例えばＹ．ワン（Ｗａｎｇ）によって、（非特許文献８）中にまとめられている。正孔輸送分子およびポリマーの両方を用いることができる。通例用いられる正孔輸送分子としては、限定されないが：４，４’，４”−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−アミノ）−トリフェニルアミン（ＴＤＡＴＡ）；４，４’，４”−トリス（Ｎ−３−メチルフェニル−Ｎ−フェニル−アミノ）−トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）；Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）；１，１−ビス［（ジ−４−トリルアミノ）フェニル］シクロヘキサン（ＴＡＰＣ）；Ｎ，Ｎ’−ビス（４−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−エチルフェニル）−［１，１’−（３，３’−ジメチル）ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＥＴＰＤ）；テトラキス−（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−２，５−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）；α−フェニル−４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチレン（ＴＰＳ）；ｐ−（ジエチルアミノ）−ベンズアルデヒドジフェニルヒドラゾン（ＤＥＨ）；トリフェニルアミン（ＴＰＡ）；ビス［４−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ）−２−メチルフェニル］（４−メチルフェニル）メタン（ＭＰＭＰ）；１−フェニル−３−［ｐ−（ジエチルアミノ）スチリル］−５−［ｐ−（ジエチルアミノ）フェニル］ピラゾリン（ＰＰＲまたはＤＥＡＳＰ）；１，２−ｔ−ビス（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）シクロブタン（ＤＣＺＢ）；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＴＴＢ）；Ｎ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス−（フェニル）ベンジジン（α−ＮＰＢ）；および銅フタロシアニンなどのポルフィリン化合物が挙げられる。通例用いられる正孔輸送ポリマーとしては、限定されないが、ポリ［９，９，−ジオクチル−フルオレン−コ−Ｎ−（４−ブチルフェニル）ジフェニルアミン）等、ポリビニルカルバゾール、（フェニルメチル）ポリシラン、ポリ（ジオキシチオフェン）、ポリアニリン、およびポリピロールが挙げられる。上述されたものなどの正孔輸送分子を、ポリスチレンおよびポリカーボネートなどのポリマーにドープすることにより正孔輸送ポリマーを得ることも可能である。
【０１２６】
素子の用途に応じて、電気活性層１３０は、印加された電圧（発光ダイオードまたは発光電気化学電池などにおける）によって活性化される発光層であって、放射エネルギーに応答すると共に、印加されるバイアス電圧（光検出器などにおける）でまたは無しでシグナルを生成する材料の層であることができる。一実施形態において、電気活性材料は、有機エレクトロルミネセント（「ＥＬ」）材料である。いずれのＥＬ材料も素子中に用いることができ、特に限定されないが、小分子有機蛍光化合物、蛍光およびリン光金属錯体、共役ポリマー、およびこれらの混合物が挙げられる。蛍光化合物の例としては、限定されないが、ピレン、ペリレン、ルブレン、クマリン、それらの誘導体、およびこれらの混合物が挙げられる。金属錯体の例としては、限定されないが、トリス（８−ヒドロキシキノレート）アルミニウム（Ａｌｑ３）などの金属キレート化オキシノイド化合物；米国特許公報（特許文献３）（ペトロフ（Ｐｅｔｒｏｖ）ら）および（特許文献４）および（特許文献５）に記載のイリジウムのフェニルピリジン、フェニルキノリン、またはフェニルピリミジンリガンドとの錯体、および例えば、（特許文献６）、（特許文献７）、および（特許文献８）に記載の有機金属錯体などのシクロメタレート化イリジウムおよび白金エレクトロルミネセント化合物、およびこれらの混合物が挙げられる。電荷キャリアホスト材料および金属錯体を含むエレクトロルミネセント放射層が、トンプソン（Ｔｈｏｍｐｓｏｎ）らによって、米国特許公報（特許文献９）に、およびバローズ（Ｂｕｒｒｏｗｓ）およびトンプソン（Ｔｈｏｍｐｓｏｎ）によって、（特許文献１０）および（特許文献１１）において記載されている。共役ポリマーの例としては、限定されないが、ポリ（フェニレンビニレン）、ポリフルオレン、ポリ（スピロビフルオレン）、ポリチオフェン、ポリ（ｐ−フェニレン）、これらのコポリマー、およびこれらの混合物が挙げられる。
【０１２７】
任意選択の層１４０は、電子注入／輸送の両方を促進させるよう機能することができると共に、層界面での消光反応を回避する拘束層として役立つこともできる。より具体的には、層１３０および１５０がそうでなければ直接的に接触することとなる場合には、層１４０は電子移動度を促進し得ると共に消光反応の可能性を低減させ得る。任意選択の層１４０についての材料の例としては、限定されないが、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（パラ−フェニル−フェノレート）アルミニウム（ＩＩＩ）（ＢＡｌＱ）、テトラ（８−ヒドロキシキノレート）ジルコニウム（ＺｒＱ）、およびトリス（８−ヒドロキシキノレート）アルミニウム（Ａｌｑ３）などの金属キレート化オキシノイド化合物；２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）、および１，３，５−トリ（フェニル−２−ベンズイミダゾール）ベンゼン（ＴＰＢＩ）などのアゾール化合物；２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリンなどのキノキサリン誘導体；９，１０−ジフェニルフェナントロリン（ＤＰＡ）および２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＤＤＰＡ）などのフェナントロリン誘導体；およびこれらのいずれか１つまたは複数の組み合わせが挙げられる。あるいは、任意選択の層１４０は、無機であり得ると共にＢａＯ、ＬｉＦ、Ｌｉ２Ｏ等を含み得る。
【０１２８】
陰極層１５０は、電子の注入または負の電荷キャリアについて特に効率的である電極である。陰極層１５０は、いずれかの金属または第１の電子接触層（この場合、陽極層１１０）より低い仕事関数を有する非金属であることができる。本願明細書において用いられるところ、用語「低い仕事関数」は、約４．４ｅＶ以下の仕事関数を有する材料を意味することが意図される。本願明細書において用いられるところ、「高い仕事関数」は、少なくともおよそ４．４ｅＶの仕事関数を有する材料を意味することが意図される。
【０１２９】
陰極層についての材料は、１族（例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ）のアルカリ金属、２族金属（例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ等）、１２族金属、ランタノイド（例えば、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｅｕ等）、およびアクニチド（例えば、Ｔｈ、Ｕ等）から選択されることができる。アルミニウム、インジウム、イットリウム、およびこれらの組み合わせなどの材料がまた用いられ得る。陰極層１５０についての材料の特定の非限定的な例としては、限定されないが、バリウム、リチウム、セリウム、セシウム、ユーロピウム、ルビジウム、イットリウム、マグネシウム、サマリウム、および合金およびこれらの組み合わせが挙げられる。
【０１３０】
陰極層１５０は、通常は、化学または物理蒸着プロセスによって形成される。いくつかの実施形態において、陰極層は、陽極層１１０を参照して上述されているとおりパターン化されることとなる。
【０１３１】
素子における他の層は、このような層によってもたらされる機能を考慮した上で、このような層において有用であると公知であるいずれの材料からも製造されることができる。
【０１３２】
いくつかの実施形態において、封止層（図示せず）が、水および酸素などの望ましくない成分の素子１００への侵入を防止するために、コンタクト層１５０上に堆積される。このような成分は、有機層１３０に悪影響を有することができる。一実施形態において、封止層は、バリア層またはフィルムである。一実施形態において、封止層はガラス蓋である。
【０１３３】
素子１００は追加の層を含み得ることが理解されるが図２では図示されていない。技術分野において公知であるまたはそうではない他の層を用い得る。さらに、上述の層のいずれも２つ以上の副層を含み得、または積層構造を形成し得る。あるいは、陽極層１１０、緩衝層１２０、電子輸送層１４０、陰極層１５０、および他の層のいくつかまたはすべては、電荷キャリア輸送効率または素子の他の物理特性を高めるために処理、特に表面処理され得る。各構成部品層についての材料の選択は、好ましくは、素子動作耐用年数検討事項、製作時間および複雑性要因および当業者によって認識される他の検討事項を有する高素子効率を有する素子を提供する目的を平衡化させることにより決定される。最適な構成部品、部品構造、および組成同一性を判定することは当業者にとって日常的であろうことが、認識されるであろう。
【０１３４】
種々の実施形態において、異なる層は、以下の範囲の厚さを有する：陽極１１０、５００〜５０００Å、１つの実施形態においては１０００〜２０００Å；緩衝層１２０、５０〜２０００Å、１つの実施形態においては２００〜１０００Å；任意選択の正孔輸送層、５０〜２０００Å、１つの実施形態においては１００〜１０００Å；光活性層１３０、１０〜２０００Å、１つの実施形態においては１００〜１０００Å；任意選択の電子輸送層１４０、５０〜２０００Å、１つの実施形態においては１００〜１０００Å；陰極１５０、２００〜１００００Å、１つの実施形態においては３００〜５０００Å。素子における電子−正孔再結合ゾーンの位置、およびそれ故、素子の発光スペクトルは、各層の相対的な厚さによって影響されることができる。それ故、電子輸送層の厚さは、電子−正孔再結合ゾーンが発光層中にあるよう選択されるべきである。層厚の所望の比は、用いられた材料の正確な性質に応じることとなる。
【０１３５】
運用において、適切な電源（図示せず）からの電圧が素子１００に印加される。電流は、従って、素子１００の層を横切って通過する。電子は有機ポリマー層に入り、フォトンを放出する。アクティブマトリックスＯＬＥＤディスプレイと呼ばれるいくつかのＯＬＥＤにおいて、光活性有機フィルムの個別の堆積物は、独立に電流の流れによって励起され得、個別のピクセルの発光をもたらす。パッシブマトリックスＯＬＥＤディスプレイと呼ばれるいくつかのＯＬＥＤにおいて、光活性有機フィルムの堆積物は、電子接触層の段および列によって励起され得る。
【０１３６】
本願明細書において用いられるところ、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「有している（ｈａｖｉｎｇ）」またはこれらのいずれかの他の変形は、非排他的な包含を網羅すると意図される。例えば、一覧の構成要素を含むプロセス、方法、物品、または素子は、必ずしもこれらの構成要素にのみ制限されず、明示的に列挙されていないまたはこのようなプロセス、方法、物品、または素子に固有の他の構成要素を含み得る。さらに、そうではないと明示的に表記されていない限りにおいて、「または」は包括的なまたはを指すと共に、排他的なまたはを指さない。例えば、条件ＡまたはＢは、以下のいずれか１つによって満たされる：Ａは真（または存在する）であると共にＢは偽（または存在しない）である、Ａは偽（または存在しない）であると共にＢは真（または存在する）である、およびＡおよびＢは真（または存在する）である。
【０１３７】
また、「ａ」または「ａｎ」の使用は、本発明の構成要素および構成部品を記載するために用いられる。これは、単に簡便さのために、および本発明の一般的な意味を与えるためになされている。この記載は、１つまたは少なくとも１つを含むよう読み取るべきであると共に、単数形もまた、そうでないことを意味することが明らかでない限り複数形を含む。
【０１３８】
層、材料、構成要素、または構造を指す場合、用語「正孔輸送」は、このような層、材料、構成要素、または構造は、このような層、材料、構成要素、または構造の厚さを介した、比較的効率で電荷の損失が小さい正荷電の移動を促進することを意味することが意図される。
【０１３９】
用語「電子輸送」とは、層、材料、構成要素または構造を指す場合、このような層、材料、構成要素または構造は、このような層、材料、構成要素または構造と介した、他の層、材料、構成要素または構造への負の電荷の移動を推進し、または促進させることを意味する。
【０１４０】
用語「有機電子素子」は、１つまたは複数の半導体層または材料を含む素子を意味することが意図される。有機電子素子としては、限定されないが、：（１）電気エネルギーを放射線に変換する素子（例えば、発光ダイオード、発光ダイオードディスプレイ、ダイオードレーザ、または発光パネル）、（２）電子プロセスを介してシグナルを検出する素子（例えば、光検出器、光伝導セル、フォトレジスタ、フォトスイッチ、フォトトランジスタ、光電管、赤外（「ＩＲ」）検出器、またはバイオセンサ）、（３）放射線を電気エネルギーに変換する素子（例えば光起電力素子または太陽電池）、および（４）１つまたは複数の有機半導体層を含む１つまたは複数の電子構成部品を含む素子（例えば、トランジスタまたはダイオード）が挙げられる。
【０１４１】
そうでないと定義されていない限りにおいて、本願明細書において用いたすべての技術的および科学的用語は、本発明の属する技術分野における当業者によって通例理解されるものと同一の意味を有する。式において、文字Ｑ、Ｒ、Ｔ、Ｙ、およびＺは、ここに定義されている原子または基を指すために用いられている。それ以外のすべての文字は、従来の元素記号を指すために用いられている。元素周期律表中の列に関連する族数は、（非特許文献９）に見られる「新表記」技法を用いている。
【０１４２】
本発明の実施またはテストにおいては、本願明細書に記載のものと類似のまたは均等な方法および材料を用いることができるが、好適な方法および材料が以下に記載されている。本願明細書において明記されたすべての刊行物、特許出願、特許、および他の文献は、参照によりそれらの全体が援用されている。抵触する場合には、定義を含めて、本明細書が支配する。さらに、材料、方法、および実施例は、単に例示的であると共に、制限的であることは意図されない。
【実施例】
【０１４３】
（実施例１）
この実施例は、新たな導電性ポリマー組成物の調製において用いられる有機溶剤でぬらすことができるスルホン酸ポリマーの調製を例示する。ポリマーは、１，１−ジフルオロエチレン（「ＶＦ２」）および２−（１，１−ジフルオロ−２−（トリフルオロメチル）アリルオキシ）−１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホニルフッ化物（「ＰＳＥＢＶＥ」）のコポリマーであり、これをスルホン酸形態に転化した。得られたポリマーは、「ＶＦ２−ＰＳＳＥＢＶＥ」として称される。
【０１４４】
【化１７】
【０１４５】
４００ｍＬハステロイ（Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ）Ｃ２７６反応容器を、１６０ｍＬのバートレル（Ｖｅｒｔｒｅｌ）（登録商標）ＸＦ、４ｍＬのＨＦＰＯダイマー過酸化物のバートレル（Ｖｅｒｔｒｅｌ）（登録商標）ＸＦ中の２０重量％溶液、および１４３ｇのＰＳＥＢＶＥ（０．４２ｍｏｌ）で充填した。容器を−３５℃に冷却し、−３ＰＳＩＧに真空引きし、および窒素でパージした。真空引き／パージサイクルをさらに２回繰り返した。容器に、次いで、２９ｇＶＦ２（０．４５ｍｏｌ）を添加した。容器を２８℃に加熱し、これは９２ＰＳＩＧに圧力を高めた。反応温度を、１８時間２８℃で維持し、この時点で圧力は３２ＰＳＩＧに低下していた。容器を通気させると共に、粗液体材料を回収した。バートレル（Ｖｅｒｔｒｅｌ）（登録商標）ＸＦを減圧中で除去して、１１０ｇの所望のコポリマーを得た。
【０１４６】
上に調製したフッ化スルホニルコポリマーのスルホン酸への転化を、以下の方策で実施した。２０ｇの乾燥ポリマーおよび５．０ｇリチウムカーボネートを、１００ｍＬ乾燥メタノール中に１２時間還流した。混合物を室温にさせると共に、ろ過していずれかの残留する固形分を除去した。メタノールを減圧中で除去して、ポリマーのリチウム塩を単離した。次いで、ポリマーのリチウム塩を水中に溶解すると共に、水中の色がなくなるまで水で完全に洗浄した、プロトン酸交換樹脂であるアンバーリスト（Ａｍｂｅｒｌｙｓｔ）１５を添加した。混合物を攪拌すると共にろ過した。濾液に新しいアンバーリスト（Ａｍｂｅｒｌｙｓｔ）１５樹脂を添加し、再度ろ過した。このステップをさらに２回繰り返した。次いで、水を最終濾液から除去すると共に、次いで、固形分を真空オーブン中に乾燥させた。
【０１４７】
ＶＦ２−ＰＳＥＢＶＥ酸から製造したフィルムは有機溶剤によってぬらすことができる。フェニルヘキサンは、４０°未満の接触角をフィルム上に有するであろう。
【０１４８】
（実施例２）
この実施例は、新たな導電性ポリマー組成物の調製において用いられる有機溶剤でぬらすことができるスルホン酸ポリマーの調製を例示する。ポリマーは、エチレン（「Ｅ」）および２−（２−（１，２，２−トリフルオロビニルオキシ）−１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロプロポキシ）−１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホニルフッ化物（「ＰＳＥＰＶＥ」）のコポリマーであり、これをスルホン酸形態に転化した。得られたポリマーは、「Ｅ−ＰＳＥＰＶＥ酸」として称される。
【０１４９】
【化１８】
【０１５０】
２１０ｍＬハステロイ（Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ）Ｃ２７６反応容器を、６０ｇのＰＳＥＰＶＥ（０．１３ｍｏｌ）および１ｍＬのＨＦＰＯダイマー過酸化物のバートレル（Ｖｅｒｔｒｅｌ）（登録商標）ＸＦ中の０．１７Ｍ溶液で充填した。容器を−３５℃に冷却し、−３ＰＳＩＧに真空引きすると共に、窒素でパージした。真空引き／パージサイクルをさらに２回繰り返した。容器に、次いで２０ｇエチレン（０．７１ｍｏｌ）および、追加の９００ＰＳＩＧの窒素ガスを添加した。容器を２４℃に加熱し、これは１４００ＰＳＩＧに圧力を高めた。反応温度を、１８時間２４℃で維持し、この時点で圧力は１３５０ＰＳＩＧに低下していた。容器を通気させると共に、６１．４ｇの粗材料を回収した。１０ｇのこの材料を２０ミリトールで１０時間、８５℃で乾燥させて、８．７ｇの乾燥ポリマーを得た。
【０１５１】
上に調製したフッ化スルホニルコポリマーのスルホン酸への転化を、以下の方策で実施した。１９．６ｇの乾燥ポリマーおよび５．６ｇリチウムカーボネートの混合物を、３００ｍＬ乾燥メタノール中に６時間還流した。混合物を室温にさせると共に、ろ過していずれかの残留する固形分を除去した。メタノールを減圧中で除去して、１５．７ｇのポリマーのリチウム塩を得た。次いで、ポリマーのリチウム塩を水中に溶解すると共に、水中の色がなくなるまで水で完全に洗浄した、プロトン酸交換樹脂であるアンバーリスト（Ａｍｂｅｒｌｙｓｔ）１５を添加した。混合物を攪拌すると共にろ過した。濾液に新しいアンバーリスト（Ａｍｂｅｒｌｙｓｔ）１５樹脂を添加し、再度ろ過した。このステップをさらに２回繰り返した。次いで、水を最終濾液から除去すると共に、次いで、固形分を真空オーブン中に乾燥させた。
【０１５２】
Ｅ−ＰＳＥＰＶＥ酸から製造したフィルムは有機溶剤によってぬらすことができる。フェニルヘキサンは、４０°未満の接触角をフィルム上に有するであろう。
【０１５３】
（実施例３）
この実施例は、市販されている導電性ポリマーと有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーとをブレンドすることによる導電性ポリマー組成物の調製を例示する。導電性ポリマーはＰＥＤＴ／ＰＳＳであった。有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーは、実施例２からのＥ−ＰＳＥＰＶＥ酸であった。
【０１５４】
２４．３６ｇのＥ−ＰＳＥＰＶＥ酸溶液を滴下して、４５．６４ｇベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）Ａｌ４０８３（米国マサチューセッツ州のＨ．Ｃ．スタルク（Ｈ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ，ＵＳＡ）製のＰＥＤＴ／ＰＳＳについての商品名、固体：１．５％、ｐＨ約１．７；ＰＥＤＴ／ＰＳＳのｗ／ｗ比１：６）と、磁気攪拌機で攪拌しながら、２５０ｍＬ丸底フラスコ中で混合した。得られた混合物は、固体１．６７％を含有していると共に、そのｐＨは１．９であった。その乾燥（１３０℃で４５分間焼成した）フィルム導電性は、３．６×１０−５Ｓ／ｃｍである。乾燥フィルムを接触角についてもテストした。接触角の計測が以下に示されている。ゴニオメータを用いて、フェニルヘキサンの３．０μＬ液滴を分取した。一旦液滴を分取したら、直ぐにスナップ写真を撮影して、液滴の視覚的なアウトラインを得た。各計測値で接触角についての右および左値を算出した。これは３０°であると測定された。この接触角はきわめて低く、そのフィルム表面は、ｐ−キシレン、トルエンなどの有機溶剤で容易にぬれることを示している。この溶剤は、発光材料を溶解するために一般的なものである。
【０１５５】
ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）／Ｅ−ＰＳＥＰＶＥ酸ブレンドを、次いで、素子性能についてテストした。ブレンドを、６インチ×６インチガラスプレート上にスピンコートした。プレートは、１００〜１５０ｎｍのＩＴＯ厚さを有すると共に、１６のバックライト基材から構成されていた。各基材は、発光用３つの５ｍｍ×５ｍｍピクセルおよび１つの２ｍｍ×２ｍｍピクセルから構成されていた。緩衝層層としてのスピンコートフィルムを、次いで、１３０℃で、空気中に３０分間焼成した。焼成した緩衝層の厚さは約７０ｎｍであった。発光層について、ダウケミカルズ（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）（ミシガン州ミッドランド（Ｍｉｄｌａｎｄ，Ｍｉｃｈｉｇａｎ））製のルミネーショングリーン（Ｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ Ｇｒｅｅｎ）の１％（ｗ／ｖ）トルエン溶液を、緩衝層フィルムの頂部にスピンコートすると共に、続いて、真空中に３０分間１００℃で焼成した。最終厚は約７４０Åであった。直後に、３ｎｍ厚のバリウム層および３５０〜４００ｎｍアルミニウム層を、ルミネーショングリーン（Ｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ Ｇｒｅｅｎ）フィルム上に体積させて、陰極として供した。素子データは表１に示している。データは、ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）／Ｅ−ＰＳＥＰＶＥ酸コポリマー製の素子が、ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）より低い電圧、およびより高い効率および応力寿命を有していることを明らかに示している。
【０１５６】
（実施例４）
この実施例は、ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）ＡＩ４０８３（Ｌｏｔ番号ＨＣＤ０４Ｐ０１２、固体：１．５％、ｐＨ約１．７；ＰＥＤＴ／ＰＳＳの間のｗ／ｗ比１：６）と、実施例１において形成した２．５％（ｗ／ｗ）ＶＦ２／ＰＳＥＢＶＥスルホン酸の水溶液とをブレンドすることにより形成した新たな導電性ポリマー組成物を例示している。
【０１５７】
１８．８１ｇのＶＦ２／ＰＳＥＢＶＥ酸溶液を滴下して、５１．２０ｇベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）と、磁気攪拌機で攪拌しながら、２５０ｍＬ丸底フラスコ中で混合した。得られた混合物は、固体１．７７％を含有していると共に、そのｐＨは１．７であった。その乾燥（１３０℃で４５分間焼成した）フィルム導電性は、４．６×１０−５Ｓ／ｃｍである。乾燥フィルムをまた、実施例３に記載の方法により、接触角についてテストした。これは２７．１度であると測定された。この接触角はきわめて低く、そのフィルム表面は、ｐ−キシレン、トルエンなどの有機溶剤で容易にぬれることを示している。この溶剤は、発光材料を溶解するために一般的なものである。
【０１５８】
ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）／ＶＦ２−ＰＳＥＢＶＥ酸ブレンドを緩衝層として用いる素子を製造し、次いで、実施例３に記載のものと同一の方策で素子性能についてテストした。素子データが表１に示されていると共に、ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）／ＶＦ２−ＰＳＥＢＶＥ酸ブレンド製の素子は、ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）より低い電圧および高い効率および応力寿命を有していることを明らかに示している。
【０１５９】
（比較例Ａ）
この実施例は、ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）の素子性能を例示する。
【０１６０】
ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）を緩衝層として用いる素子を製造すると共に、実施例３に記載のものと同一の方策で素子性能についてテストした。素子データが表１に示されていると共に、ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）製の素子は、実施例３および４からの酸ブレンドより高い電圧およびより低い効率および応力寿命を有していることを明らかに示している。
【０１６１】
【表１】
【０１６２】
（比較例Ｂ）
この実施例は、ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐと、ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）（登録商標）ぬらすことができないパーフルオロ−高分子スルホン酸とのブレンド製のフィルムの高接触角を例示する。ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ／ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）（登録商標）ブレンドは、１モルＰＥＤＴ対ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）（登録商標）の０．２酸均等物の比を有する。
【０１６３】
この比較例において、ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）ＡＩ４０８３（固体：１．４８％、ｐＨ約１．７；ＰＥＤＴ／ＰＳＳの間のｗ／ｗ比１：６）を用いて、ＤＥ１０２１（水中の１１．０８％ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）（登録商標）ポリマー）と、米国デラウェア州ウィルミントン（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ，ＵＳＡ）の本願特許出願人（本明細書において以後「本願特許出願人」とする）製の市販のナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）（登録商標）とのブレンドを形成した。
【０１６４】
ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）（登録商標）の小さい液滴を顕微鏡スライドの上にキャストした。フィルムを約９０℃で真空オーブン中に乾燥させた。ｐ−キシレンの小さい液滴をナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）（登録商標）の乾燥フィルム上に置いた。液体は、ボール状の小滴を形成すると共に、容易に転がりまわった。これは、ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）（登録商標）は有機溶剤でぬらすことができないことを例示している。
【０１６５】
ＰＥＤＴおよびナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）（登録商標）のブレンドを形成するために、５．２２ｇ ＤＥ１０２１を滴下して、１９４．７７ｇベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）と、磁気攪拌機で攪拌しながら、２５０ｍＬ丸底フラスコ中で混合した。得られた混合物は、固体１．７３％を含有していると共に、そのｐＨは１．８であった。その乾燥（９０℃で４０分間焼成した）フィルム導電性は、３．０×１０−４Ｓ／ｃｍである。乾燥フィルムをまた、実施例３に記載の方法により、接触角についてテストした。接触角は５１度であると測定された。この接触角はきわめて高く、そのフィルム表面は、ｐ−キシレンまたはトルエンなどの有機溶剤でぬらすことが困難であることを示している。これらの溶剤は、発光材料を溶解するために一般的なものである。
【０１６６】
（比較例Ｃ）
この実施例は、ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐと、ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）（登録商標）、ぬらすことができないパーフルオロ−高分子スルホン酸とのブレンドの高接触角を例示している。ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ／ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）（登録商標）ブレンドは、１モルＰＥＤＴ対ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）（登録商標）の０．８酸均等物の比を有している。
【０１６７】
この比較例において、ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）ＡＩ４０８３（固体：１．４８％、ｐＨ約１．７；ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳＡの間のｗ／ｗ比１：６）を用いて、ＤＥ１０２１（水中の１１．０８％ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）（登録商標）ポリマー）と、本願特許出願人、米国デラウェア州ウィルミントン（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ，ＵＳＡ）製の市販のナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）（登録商標）とのブレンドを形成した。
【０１６８】
１９．３７ｇＤＥ１０２１を滴下して、１８０．６２ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）と、磁気攪拌機で攪拌しながら、２５０ｍＬ丸底フラスコ中で混合した。得られた混合物は、固体２．４１％を含有していると共に、そのｐＨは１．８であった。その乾燥（９０℃で４０分間焼成した）フィルム導電性は、３．０×１０−４Ｓ／ｃｍである。乾燥フィルムをまた、実施例３に記載の方法により、接触角についてテストした。これは５３°であると測定された。この接触角はきわめて高く、そのフィルム表面は、ｐ−キシレン、トルエンなどの有機溶剤でぬらすことが困難であることを示している。これらの溶剤は、発光材料を溶解するために一般的なものである。
【０１６９】
（実施例５）
この実施例は、高％Ｅ−ＰＳＥＰＶＥスルホン酸と、ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）ＡＩ４０８３とのブレンドを例示すると共に、および素子性能へのｐＨの影響を例示する。
【０１７０】
この実施例において、ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）ＡＩ４０８３（固体：１．５％、ｐＨ約１．７；ＰＥＤＴ／ＰＳＳの間のｗ／ｗ比１：６）を用いて、実施例２において形成した４．０８％（ｗ／ｗ）Ｅ／ＰＳＥＰＶＥスルホン酸の水溶液とのブレンドを形成した。ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）に対する比におけるＥ／ＰＳＥＰＶＥスルホン酸の割合は、実施例３におけるものより高い。
【０１７１】
３６．２１ｇのＥ−ＰＳＥＰＶＥ酸溶液を滴下して、１０３．７９ｇベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）と、磁気攪拌機で攪拌しながら、２５０ｍＬ丸底フラスコ中で混合した。得られた混合物は、固体２．１７％を含有していると共に、そのｐＨは１．７であった。その乾燥（１３０℃で、空気中に１０分間焼成した）フィルム導電性は、３．４×１０−５Ｓ／ｃｍである。乾燥フィルムをまた、実施例３に記載の方法により、接触角についてテストした。これは３４度であると測定された。この接触角はきわめて低く、そのフィルム表面は、ｐ−キシレンおよびトルエンなどの有機溶剤で容易にぬれることを示している。これらの溶剤発光材料を溶解するために一般的なものである。
【０１７２】
７０ｇの、上で形成したブレンドを１Ｍ水性ＮａＯＨ溶液で４．０のｐＨに調節した。フィルムを乾燥（１３０℃で、空気中に１０分間焼成した）させると共に、フィルム導電性を２．１×１０−５Ｓ／ｃｍであると測定した。
【０１７３】
緩衝層としてのブレンドの低ｐＨおよび高ｐＨのものの両方を形成すると共に、実施例３に記載のものと同一の方策で素子性能についてテストした。素子データが表２に示されており、ｐＨ４．０材料製の素子はより高い電圧およびより低い効率を有していることを明らかに示している。
【０１７４】
【表２】
【０１７５】
（実施例６）
この実施例は、高％ＶＦ２／ＰＳＥＢＶＥスルホン酸とベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）ＡＩ４０８３とのブレンドを例示すると共に、素子性能へのｐＨの影響を例示する。
【０１７６】
この実施例においては、ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）ＡＩ４０８３（固体：１．５％、ｐＨ約１．７；ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳＡの間のｗ／ｗ比１：６）を用いて、実施例１において形成した４．４％（ｗ／ｗ）ＶＦ２／ＰＳＥＢＶＥスルホン酸の水溶液とのブレンドを形成した。ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐに対する比におけるＶＦ２／ＰＳＥＢＶＥスルホン酸の割合は、実施例４におけるものより高い。
【０１７７】
３０．５３ｇのＶＦ２／ＰＳＥＢＶＥ酸溶液を滴下して、１０９．４７ｇベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）と、磁気攪拌機で攪拌しながら、２５０ｍＬ丸底フラスコで混合した。得られた混合物は、固体２．１３％を含有していると共に、そのｐＨは１．６であった。混合物を乾燥（１３０℃で、空気中に１０分間焼成した）させると共に、フィルム導電性を２．７×１０−５Ｓ／ｃｍであると測定した。乾燥フィルムをまた、実施例３に記載の方法により、接触角についてテストした。これは２７度であると測定された。この接触角はきわめて低く、フィルム表面は、ｐ−キシレンおよびトルエンなどの有機溶剤で容易にぬれることを示している。これらの溶剤発光材料を溶解するために一般的なものである。
【０１７８】
７０ｇの、上で形成したブレンドを、１Ｍ水性ＮａＯＨ溶液で４．０のｐＨに調節した。これを乾燥（１３０℃で、空気中に１０分間焼成した）させると共に、フィルム導電性は５．２×１０−５Ｓ／ｃｍである。
【０１７９】
緩衝層としてのブレンドの低ｐＨおよび高ｐＨの両方を形成すると共に、実施例３に記載のものと同一の方策で素子性能についてテストした。素子データが表３に示されており、ｐＨ４．０材料製の素子はより高い電圧要求およびより低い効率を有していることを明らかに示している。
【０１８０】
【表３】
【０１８１】
一般的な記載における上述の行為または例のすべてが必要とされるわけではなく、特定の行為の一部は必要とされない場合があり、および１つまたは複数のさらなる行為が、記載のものに追加して実施され得ることに注意すべきである。さらに、行為が列挙された順番は、必ずしもそれらが実施される順番あるいは実施されなければならない順番であるとは限らない。
【０１８２】
以上の明細書において、特定の実施形態を参照して概念を記載してきた。しかしながら、技術分野における当業者は、上にあるいは以下の特許請求の範囲に規定されている本開示の範囲から逸脱することなく種々の改良および変更をすることができることは理解している。従って、明細書および図は、制限的な意味であるよりも例示的であるとみなされるべきであり、およびすべてのこのような改良は、発明の範囲内に包含されることが意図されている。
【０１８３】
有益性、他の利益、および問題に対する解答が、特定の実施形態に関して上に記載されてきた。しかしながら、いずれかの有益性、利点、または回答を生じさせ得る、またはより明確となり得る有益性、利益、問題に対する回答、およびいずれかの特性は、いずれかのまたはすべての特許請求の範囲の重要な、必須な、または基本的な特性として解釈されるべきではない。
【０１８４】
明確さのために、個別の実施形態コンテクスト中に、本明細書に記載した本発明の一定の特色はまた、単一の実施形態中に組み合わせて提供され得ることは認識されるべきである。反対に、簡潔さのために、単一の実施形態のコンテクスト中に記載された本発明の種々の特色はまた、個別にまたはいずれかのサブコンビネーションで提供され得る。範囲で規定された値に対する言及は、その範囲内の各およびすべての値を含む。
【図面の簡単な説明】
【０１８５】
【図１】接触角を図示する図である。
【図２】有機電子素子の概略図である。
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般的に、導電性ポリマー組成物、および有機電子素子におけるそれらの使用に関する。
【０００２】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２００５年６月２７日出願の米国仮特許出願第６０／６９４２７９号に対する優先権を主張する。
【背景技術】
【０００３】
有機電子素子は、活性層を含む製品のカテゴリーを定義する。このような素子は、電気エネルギーを放射線に変換し、電子プロセス中のシグナルを検出し、放射線を電気エネルギーに変換し、または１つまたは複数の有機半導体層を含む。
【０００４】
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、エレクトロルミネセンス可能な有機層を含む有機電子素子である。導電性ポリマーを含有するＯＬＥＤは、以下の構成を有することができる：
陽極／緩衝層／ＥＬ材料／陰極
【０００５】
追加の、任意選択の層、材料または組成物が、この一般的な構造中に組み込まれ得る。陽極は、典型的には、正孔を、例えばインジウム／酸化錫（ＩＴＯ）などのＥＬ材料に注入する能力を有するいずれかの材料である。陽極は、任意選択的にガラスまたはプラスチック基材上に支持されている。ＥＬ材料としては、蛍光化合物、蛍光およびリン光金属錯体、共役ポリマー、およびこれらの混合物が挙げられる。陰極は、典型的には、電子をＥＬ材料に注入する能力を有する（例えば、ＣａまたはＢａなどの）いずれかの材料である。
【０００６】
緩衝層は、典型的には導電性ポリマーであり、陽極からＥＬ材料層への正孔の注入を促進させる。緩衝層として用いられる典型的な導電性ポリマーとしては、ポリアニリンおよびポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）などのポリジオキシチオフェン（ＰＥＤＴ）が挙げられる。これらの材料は、アニリンまたはジオキシチオフェンモノマーを、水溶液中に、例えば米国特許公報（特許文献１）に記載のとおり、ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＳＳ）などの水溶性高分子酸の存在下に重合することにより調製されることができる。
【０００７】
水溶性非フッ素化高分子酸で合成される水性導電性ポリマー分散体は、望ましくない低ｐＨレベルを有する。低ｐＨは、このような緩衝層を含有するＥＬ素子の応力寿命の短縮の一因であることができると共に、素子内の腐食の一因であることができる。従って、向上した特性を有する、組成物およびこれから調製された層に対する要求がある。
【０００８】
低電圧に供されたときに大電流を通電させる能力を有する導電性ポリマーはまた、薄膜電界効果トランジスタなどの電子素子用の電極として実用性を有する。このようなトランジスタにおいては、電子および／または正孔電荷キャリアについて高易動性を有する有機半導体フィルムが、ソースおよびドレイン電極間に存在する。ゲート電極は、半導体ポリマー層の逆側にある。電極用途に有用であるために、導電性ポリマーおよび、導電性ポリマーを分散しまたは溶解するための液体は、導電性ポリマーまたは半導体ポリマーのいずれかの再溶解を回避するために、半導体ポリマーおよび半導体ポリマー用の溶剤に適合性でなければならない。多くの導電性ポリマーは、電極として用いるには低すぎる導電性を有する。従って、向上した導電性ポリマーについての要求がある。
【０００９】
従って、向上した化学的、物理的および電気的特性を有する導電性ポリマー組成物について継続的な要求がある。
【００１０】
【特許文献１】米国特許第５，３００，５７５号明細書
【特許文献２】米国特許第５，４６３，００５号明細書
【特許文献３】米国特許第６，６７０，６４５号明細書
【特許文献４】国際公開第０３／０６３５５５号パンフレット
【特許文献５】国際公開第２００４／０１６７１０号パンフレット
【特許文献６】国際公開第０３／００８４２４号パンフレット
【特許文献７】国際公開第０３／０９１６８８号パンフレット
【特許文献８】国際公開第０３／０４０２５７号パンフレット
【特許文献９】米国特許第６，３０３，２３８号明細書
【特許文献１０】国際公開第００／７０６５５号パンフレット
【特許文献１１】国際公開第０１／４１５１２号パンフレット
【非特許文献１】「巨大分子（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ）」、３４、５７４６〜５７４７ページ（２００１年）
【非特許文献２】「巨大分子（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ）」、３５、７２８１〜７２８６ページ（２００２年）
【非特許文献３】Ａ．フィアリング（Ｆｅｉｒｉｎｇ）ら、「Ｊ．Ｆｌｕｏｒｉｎｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ」２０００年、１０５、１２９〜１３５ページ
【非特許文献４】Ａ．フィアリング（Ｆｅｉｒｉｎｇ）ら、「巨大分子（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ）」２０００年、３３、９２６２〜９２７１ページ
【非特許文献５】Ｄ．Ｄ．デマルトー（Ｄｅｓｍａｒｔｅａｕ）、「Ｊ．Ｆｌｕｏｒｉｎｅ Ｃｈｅｍ．」１９９５年、７２、２０３〜２０８ページ
【非特許文献６】Ａ．Ｊ．アッペルビー（Ａｐｐｌｅｂｙ）ら、「Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．」１９９３年、１４０（１）、１０９〜１１１ページ
【非特許文献７】「可溶性導電性ポリマー製可撓性発光ダイオード（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅｓ ｍａｄｅ ｆｒｏｍ ｓｏｌｕｂｌｅ ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｐｏｌｙｍｅｒ）」、ネイチャー（Ｎａｔｕｒｅ）、第３５７巻、４７７〜４７９ページ（１９９２年６月１１日）
【非特許文献８】「カークオスマー化学テクノロジー百科事典（Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）」、第４版、第１８巻、８３７〜８６０ページ、１９９６年
【非特許文献９】「化学および物理のＣＲＣハンドブック（ＣＲＣ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ）」、第８１版（２０００年）
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーと混合状態にあるドープ導電性ポリマーを含む導電性ポリマー組成物が提供されている。
【００１２】
一実施形態において、高分子酸は水溶性フッ素化スルホン酸ポリマーである。
【００１３】
他の実施形態において、有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーと混合状態にあるドープ導電性ポリマーの水性分散体が提供されている。
【００１４】
他の実施形態において、新たな導電性ポリマー組成物を含む少なくとも１つの層を含む電子素子が提供されている。
【００１５】
図は、例示のために提供されており、および本発明を制限することは意図されていない。当業者は、図中の物体は簡素化および明確化されて図示されており、必ずしも一定の縮尺では描かれていないことを理解している。例えば、図中のいくつかの物体の寸法は、実施形態の理解の向上を補助するために、他の物体に比して拡大されている場合がある。
【００１６】
前述の一般的な記載および以下の詳細な記載は例証的であると共に説明的であり、添付の特許請求の範囲に定義されているとおりの本発明の制限的ではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
一実施形態において、有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマー混合状態にあるドープ導電性ポリマーを含む導電性ポリマー組成物が提供されている。
【００１８】
多くの態様および実施形態が本願明細書に記載されており、これらは例証的であると共に制限的ではない。本明細書の読了後、当業者は、開示および添付の特許請求の範囲の範囲から逸脱することなく他の態様および実施形態が可能であることを認識するであろう。
【００１９】
本願明細書において用いられるところ、用語「導電性ポリマー」は、カーボンブラックまたは導電性金属粒子を添加せずに固有にまたは本来的に導電性であることができるいずれかのポリマーまたはオリゴマーを指す。用語「ポリマー」は、ホモポリマーおよびコポリマーを含む。用語「導電性」は、導電性および半導電性を包含する。一実施形態において、フィルムは、少なくとも１０−７Ｓ／ｃｍの導電性を有するドープ導電性ポリマーから形成された。用語「ドープされた」は、導電性ポリマーは、導電性ポリマー上の電荷のバランスをとるために高分子対イオンを有することを意味することが意図される。用語「有機溶剤でぬらすことができる」は、フィルムに形成されたときに、有機溶剤によってぬらすことができる材料を指す。用語はまた、単独ではフィルム形成性ではないが、ぬらすことができる導電性組成物を形成する高分子酸を含む。一実施形態において、有機溶剤でぬらすことができる材料のフィルムは、フェニルヘキサンによって４０°未満の接触角でぬらすことができる。用語「フッ素化酸ポリマー」は、少なくともいくつかの水素がフッ素によって置き換えられた酸性基を有するポリマーを指す。用語「酸性基」は、水素イオンを供与するためにイオン化することができる基を指す。用語「と混和物に」は、ドープ導電性ポリマーが有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーと物理的に混合されていることを意味することが意図される。組成物は、１つまたは複数の異なる導電性ポリマーおよび１つまたは複数の異なる有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーを含み得る。
【００２０】
新しい組成物についての好適な導電性ポリマーはホモポリマーであることができ、またはこれらは、それぞれ、構造繰り返し単位として異なり得る、または異なる置換基を有する同一の構造繰り返し単位として異なり得る２つ以上のモノマーのコポリマーであることができる。組成物は、１つまたは複数の異なる導電性ポリマーおよび１つまたは複数の異なる有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーを含み得る。一実施形態において、導電性ポリマーは、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、および多環式芳香族ポリマーから選択される。用語「多環式芳香族」は、２つ以上の芳香族環を有する化合物を指す。環は１つまたは複数の結合により連結され得、またはこれらは共に縮合され得る。用語「芳香族環」は、ヘテロ芳香族環を含むと意図される。「多環式ヘテロ芳香族」化合物は、少なくとも１つのヘテロ芳香族環を有する。
【００２１】
導電性ポリマーが形成されるモノマーは、「前駆体モノマー」として称される。コポリマーは、２つ以上の前駆体モノマーを有することとなる。
【００２２】
一実施形態において、新しい組成物において用いられると予期されるポリチオフェンは以下の式Ｉを含む：
【００２３】
【化１】
【００２４】
式中、
Ｒ１は、独立に、各存在で同一または異なるよう選択されると共に、水素、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルカノイル、アルキルチオ（ａｌｋｙｔｈｉｏ）、アリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリール、アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、アリールチオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、アリールスルホニル、アクリル酸、リン酸、ホスホン酸、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ヒドロキシル、エポキシ、シラン、シロキサン、アルコール、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、アミドスルホネート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンから選択され；または両方のＲ１基は一緒になって、任意選択的に１つまたは複数の二価の窒素、硫黄または酸素原子を含んでもよい３、４、５、６、または７員芳香族または脂環式環を完成させるアルキレンまたはアルケニレン鎖を形成してもよく、
およびｎは少なくとも約４である。
【００２５】
本願明細書において用いられるところ、用語「アルキル」は、脂肪族炭化水素から誘導される基を指すと共に、非置換または置換であり得る直鎖、分岐および環状基を含む。用語「ヘテロアルキル」はアルキル基を意味することが意図され、ここで、アルキル基中の１つまたは複数の炭素原子が、窒素、酸素、硫黄等などの他の原子によって置き換えられている。用語「アルキレン」は、２つの連結点を有するアルキル基を指す。
【００２６】
本願明細書において用いられるところ、用語「アルケニル」は、少なくとも１つの炭素−炭素二重結合を有する脂肪族炭化水素から誘導される基を指すと共に、非置換または置換であり得る直鎖、分岐および環状基を含む。用語「ヘテロアルケニル」は、アルケニル基を意味することが意図され、ここで、アルケニル基中の１つまたは複数の炭素原子が、窒素、酸素、硫黄等などの他の原子によって置き換えられている。用語「アルケニレン」は、２つの連結点を有するアルケニル基を指す。
【００２７】
本願明細書において用いられるところ、置換基についての以下の用語は、以下に示す式を指す：
「アルコール」−Ｒ３−ＯＨ
「アミド」−Ｒ３−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）Ｒ６
「アミドスルホネート」−Ｒ３−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）Ｒ４−ＳＯ３Ｚ
「ベンジル」−ＣＨ２−Ｃ６Ｈ５
「カルボキシレート」−Ｒ３−Ｃ（Ｏ）Ｏ−Ｚまたは−Ｒ３−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｚ
「エーテル」−Ｒ３−（Ｏ−Ｒ５）ｐ−Ｏ−Ｒ５
「エーテルカルボキシレート」−Ｒ３−Ｏ−Ｒ４−Ｃ（Ｏ）Ｏ−Ｚまたは−Ｒ３−Ｏ−Ｒ４−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｚ
「エーテルスルホネート」−Ｒ３−Ｏ−Ｒ４−ＳＯ３Ｚ
「エステルスルホネート」−Ｒ３−Ｏ−Ｃ（Ｏ）Ｒ４−ＳＯ３Ｚ
「スルホンイミド」−Ｒ３−ＳＯ２−ＮＨ−ＳＯ２−Ｒ５
「ウレタン」−Ｒ３−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｎ（Ｒ６）２
（式中、すべての「Ｒ」基は各存在で同一または異なると共に：
Ｒ３は、単一の結合またはアルキレン基であり、
Ｒ４はアルキレン基であり、
Ｒ５はアルキル基であり、
Ｒ６は水素またはアルキル基であり、
ｐは、０または１〜２０の整数であり、
Ｚは、Ｈ、アルカリ金属、アルカリ土類金属、Ｎ（Ｒ５）４またはＲ５である）
【００２８】
上記の基のいずれかは、さらに非置換であっても置換されていてもよく、およびいずれの基も１つまたは複数の水素について置換されたＦを有し得、過フッ素化基を含む。
【００２９】
一実施形態において、ポリチオフェンにおいて両方のＲ１は一緒になって−Ｏ−（ＣＨＹ）ｍ−Ｏ−を形成し、式中、ｍは２または３であり、およびＹは、各存在で同一または異なると共に、水素、アルキル、アルコール、アミドスルホネート、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンから選択される。一実施形態において、すべてのＹが水素である。一実施形態において、ポリチオフェンはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（「ＰＥＤＴ」）である。一実施形態において、少なくとも１つのＹ基が水素ではない。一実施形態において、少なくとも１つのＹ基が、少なくとも１つの水素について置換されたＦを有する置換基である。一実施形態において、少なくとも１つのＹ基が過フッ素化である。
【００３０】
一実施形態において、ポリチオフェンは式Ｉ（ａ）を有する：
【００３１】
【化２】
【００３２】
式中、
Ｒ７は、各存在で同一または異なると共に、水素、アルキル、ヘテロアルキル、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルコール、アミドスルホネート、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンから選択され、ただし、少なくとも１つのＲ７は水素ではなく、
ｍは２または３であり、および
ｎは少なくとも約４である。
【００３３】
式Ｉ（ａ）の一実施形態において、ｍは２であり、１つのＲ７が５個を超える炭素原子のアルキル基であり、および他のすべてのＲ７は水素である。
【００３４】
式Ｉ（ａ）の一実施形態において、少なくとも１つのＲ７基はフッ素化されている。一実施形態において、少なくとも１つのＲ７基は少なくとも１つのフッ素置換基を有する。一実施形態において、Ｒ７基は完全にフッ素化されている。
【００３５】
式Ｉ（ａ）の一実施形態において、チオフェン上の縮合脂環式環上のＲ７置換基は、モノマーの水中での向上した溶解度を示すと共に、フッ素化酸ポリマーの存在下に重合を促進する。
【００３６】
式Ｉ（ａ）の一実施形態において、ｍは２であり、１つのＲ７がスルホン酸−プロピレン−エーテル−メチレンであると共に、他のすべてのＲ７が水素である。一実施形態において、ｍは２であり、１つのＲ７はプロピル−エーテル−エチレンであると共に、他のすべてのＲ７が水素である。一実施形態において、ｍは２であり、１つのＲ７はメトキシであると共に、他のすべてのＲ７が水素である。一実施形態において、１つのＲ７はスルホン酸ジフルオロメチレンエステルメチレン（−ＣＨ２−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＣＦ２−ＳＯ３Ｈ）であると共に、他のすべてのＲ７が水素である。
【００３７】
一実施形態において、新しい組成物において用いられることが予期されるポリピロールは以下の式ＩＩを含む。
【００３８】
【化３】
【００３９】
式ＩＩにおいて：
ｎは少なくとも約４であり；
Ｒ１は、独立に、各存在で同一または異なるよう選択されると共に、水素、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルカノイル、アルキルチオ（ａｌｋｙｔｈｉｏ）、アリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリール、アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、アリールチオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、アリールスルホニル、アクリル酸、リン酸、ホスホン酸、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ヒドロキシル、エポキシ、シラン、シロキサン、アルコール、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、アミドスルホネート、エーテルカルボキシレート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンから選択され；または両方のＲ１基は一緒になって、任意選択的に１つまたは複数の二価の窒素、硫黄または酸素原子を含んでもよい３、４、５、６、または７員芳香族または脂環式環を完成させるアルキレンまたはアルケニレン鎖を形成してもよく；および
Ｒ２は、独立に、各存在で同一または異なるよう選択されると共に、水素、アルキル、アルケニル、アリール、アルカノイル、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ、エポキシ、シラン、シロキサン、アルコール、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンから選択される。
【００４０】
一実施形態において、Ｒ１は、各存在で同一または異なると共に、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルコキシ、シクロアルキル、シクロアルケニル、アルコール、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、アミドスルホネート、エーテルカルボキシレート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、ウレタン、エポキシ、シラン、シロキサン、および１つまたは複数のスルホン酸、カルボン酸、アクリル酸、リン酸、ホスホン酸、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ヒドロキシル、エポキシ、シラン、またはシロキサン部分で置換されたアルキルから選択される。
【００４１】
一実施形態において、Ｒ２は、水素、アルキル、および１つまたは複数のスルホン酸、カルボン酸、アクリル酸、リン酸、ホスホン酸、ハロゲン、シアノ、ヒドロキシル、エポキシ、シラン、またはシロキサン部分で置換されたアルキルから選択される。
【００４２】
一実施形態において、ポリピロールは、非置換であると共に、Ｒ１およびＲ２の両方が水素である。
【００４３】
一実施形態において、両方のＲ１は一緒になって６−または７員脂環式環を形成し、これは、アルキル、ヘテロアルキル、アルコール、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンから選択される基でさらに置換される。これらの基はモノマーおよび得られるポリマーの溶解度を向上させることができる。一実施形態において、両方のＲ１は一緒になって、６−または７員脂環式環を形成し、これは、アルキル基でさらに置換される。一実施形態において、両方のＲ１は一緒になって、６−または７員脂環式環を形成し、これは、少なくとも１個の炭素原子を有するアルキル基でさらに置換される。
【００４４】
一実施形態において、両方のＲ１は一緒になって、−Ｏ−（ＣＨＹ）ｍ−Ｏ−を形成し、ここで、ｍは２または３であり、およびＹは、各存在で同一または異なると共に、水素、アルキル、アルコール、ベンジル、カルボキシレート、アミドスルホネート、エーテル、エーテルカルボキシレート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンから選択される。一実施形態において、少なくとも１つのＹ基は水素ではない。一実施形態において、少なくとも１つのＹ基は、少なくとも１つの水素について置換されたＦを有する置換基である。一実施形態において、少なくとも１つのＹ基は過フッ素化である。
【００４５】
新しい組成物において用いられることが予期されるポリアニリンは、以下の式ＩＩＩまたは式ＩＶを含む。
【００４６】
【化４】
【００４７】
式中、
ｎは少なくとも約４であり；
ａは０〜４の整数であり；
ｂは１〜５の整数であり、ただし、ａ＋ｂ＝５であり；および
Ｒ３は、独立に、各存在で同一または異なるよう選択されると共に、アルキル、アルケニル、アルコキシ、シクロアルキル、シクロアルケニル、アルカノイル、アルキルチオ（ａｌｋｙｔｈｉｏ）、アリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリール、アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、アリールチオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、アリールスルホニル、カルボン酸、ハロゲン、シアノ、または１つまたは複数のスルホン酸、カルボン酸、ハロ、ニトロ、シアノまたはエポキシ部分で置換されたアルキルから選択され；またはいずれか２つのＲ３基は一緒になって、任意選択的に１つまたは複数の二価の窒素、硫黄または酸素原子を含んでもよい３、４、５、６、または７員芳香族または脂環式環を完成させるアルキレンまたはアルケニレン鎖を形成してもよい。
【００４８】
一実施形態において、ａは０ではなく、少なくとも１つのＲ３はフッ素化されている。一実施形態において、少なくとも１つのＲ３が過フッ素化である。
【００４９】
一実施形態において、ポリアニリンは、非置換であると共に、ｐ＝０である。この材料は、本願明細書において略記「ＰＡＮＩ」で称される。
【００５０】
一実施形態において、新しい組成物において用いられることが予期される高分子縮合多環式ヘテロ芳香族は、その少なくとも一方がヘテロ芳香族である２つ以上の縮合芳香族環を有する単量体化合物から誘導されるポリマーである。一実施形態において、縮合多環式ヘテロ芳香族モノマーは式Ｖを有する。
【００５１】
【化５】
【００５２】
式中：
ＱはＳまたはＮＨであり；
Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、およびＲ１１は、独立に、各存在で同一または異なるよう選択されると共に、水素、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルカノイル、アルキルチオ（ａｌｋｙｔｈｉｏ）、アリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリール、アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、アリールチオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、アリールスルホニル、アクリル酸、リン酸、ホスホン酸、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ヒドロキシル、エポキシ、シラン、シロキサン、アルコール、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、アミドスルホネート、エーテルスルホネート、エステルスルホネートおよびウレタンから選択され；および
Ｒ８およびＲ９、Ｒ９およびＲ１０、ならびにＲ１０およびＲ１１の少なくとも１つは一緒になって、任意選択的に１つまたは複数の二価の窒素、硫黄または酸素原子を含んでもよい５または６員芳香族環を完成させるアルケニレン鎖を形成する。
【００５３】
一実施形態において、縮合多環式ヘテロ芳香族モノマーは、式Ｖ（ａ）、Ｖ（ｂ）、Ｖ（ｃ）、Ｖ（ｄ）、Ｖ（ｅ）、Ｖ（ｆ）、およびＶ（ｇ）を有する。
【００５４】
【化６】
【００５５】
式中：
ＱはＳまたはＮＨであり；および
Ｔは、各存在で同一または異なると共に、Ｓ、ＮＲ６、Ｏ、ＳｉＲ６２、Ｓｅ、およびＰＲ６から選択され；
Ｒ６は水素またはアルキルである。
【００５６】
縮合多環式ヘテロ芳香族前駆体モノマーは、アルキル、ヘテロアルキル、アルコール、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、エーテルスルホネート、およびウレタンから選択される基でさらに置換され得る。一実施形態において、置換基はフッ素化されている。一実施形態において、置換基は、完全にフッ素化されている。
【００５７】
一実施形態において、縮合多環式ヘテロ芳香族前駆体モノマーは、チエノ（チオフェン）である。このような化合物は、例えば、（非特許文献１）；および（非特許文献２）において検討されてきている。一実施形態において、チエノ（チオフェン）は、チエノ（２，３−ｂ）チオフェン、チエノ（３，２−ｂ）チオフェン、およびチエノ（３，４−ｂ）チオフェンから選択される。一実施形態において、チエノ（チオフェン）モノマーは、アルキル、ヘテロアルキル、アルコール、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンから選択される少なくとも１つの基で置換される。一実施形態において、置換基はフッ素化されている。一実施形態において、置換基は完全にフッ素化されている。
【００５８】
一実施形態において、導電性ポリマーは、式ＶＩを有する前駆体モノマーから誘導される。
【００５９】
【化７】
【００６０】
式中：
ＱはＳまたはＮＲ６であり；
Ｔは、Ｓ、ＮＲ６、Ｏ、ＳｉＲ６２、Ｓｅ、およびＰＲ６から選択され；
Ｚは、アルケニレン、アリーレン、およびヘテロアリーレンから選択され；
Ｒ６は水素またはアルキルであり；
Ｒ１２は、各存在で同一または異なると共に、水素、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルカノイル、アルキルチオ（ａｌｋｙｔｈｉｏ）、アリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリール、アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、アリールチオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、アリールスルホニル、アクリル酸、リン酸、ホスホン酸、ハロゲン、ニトロ、ニトリル、シアノ、ヒドロキシル、エポキシ、シラン、シロキサン、アルコール、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、アミドスルホネート、エーテルスルホネート、およびウレタンから選択され；または両方のＲ１２基は一緒になって、任意選択的に１つまたは複数の二価の窒素、硫黄または酸素原子を含んでもよい３、４、５、６、または７員芳香族または脂環式環を完成させるアルキレンまたはアルケニレン鎖を形成してもよい。
【００６１】
一実施形態において、導電性ポリマーは、前駆体モノマーおよび少なくとも１種の第２のモノマーのコポリマーである。コポリマーの所望の特性に有害な影響を与えない限り第２のモノマーのいずれのタイプも用いることができる。一実施形態において、第２のモノマーは、モノマー単位の総数に基づいて５０％以下のコポリマーを含む。一実施形態において、第２のモノマーは、モノマー単位の総数に基づいて３０％以下を構成する。一実施形態において、第２のモノマーは、モノマー単位の総数に基づいて１０％以下を構成する。
【００６２】
第２のモノマーの例証的なタイプとしては、限定されないが、アルケニル、アルキニル、アリーレン、およびヘテロアリーレンが挙げられる。第２のモノマーの例としては、限定されないが、フルオレン、オキサジアゾール、チアジアゾール、ベンゾチアジアゾール、フェニレンビニレン、フェニレンエチニレン、ピリジン、ジアジン、およびトリアジンが挙げられ、そのすべてはさらに置換されていても良い。
【００６３】
一実施形態において、コポリマーは、先ず、構造Ａ−Ｂ−Ｃを有する中間体前駆体モノマーを形成することにより製造され、ここで、ＡおよびＣは、同一のまたは異なることができる第１の前駆体モノマーを表し、およびＢは、第２の前駆体モノマーを表す。Ａ−Ｂ−Ｃ中間体前駆体モノマーは、ヤマモト、スティル、グリニャールメタセシス、スズキ、およびネギシカップリングなどの標準的な合成有機技術を用いて調製することができる。コポリマーは、次いで、中間体前駆体モノマーの、単独での、または１つまたは複数の追加の前駆体モノマーとの酸化的重合によって形成される。
【００６４】
一実施形態において、導電性ポリマーは、２つ以上の前駆体モノマーのコポリマーである。一実施形態において、前駆体モノマーは、チオフェン、ピロール、アニリン、および多環式芳香族から選択される。
【００６５】
一実施形態において、新しい組成物および方法に用いられる導電性有機ポリマーは、関連するモノマーを、水溶性酸を含有する水溶液中に酸化的に重合することにより調製される。一実施形態において、酸は水溶性非フッ素化高分子酸である。一実施形態において、酸は非フッ素化高分子スルホン酸である。酸のいくつかの非限定的な例は、ポリ（スチレンスルホン酸）（「ＰＳＳＡ」）、ポリ（２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸）（「ＰＡＡＭＰＳＡ」）、およびこれらの混合物である。酸アニオンは、導電性ポリマーについてのドーパントを提供する。酸化的重合は、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、およびこれらの混合物などの酸化剤を用いて実施される。それ故、例えば、アニリンがＰＡＡＭＰＳＡの存在下に酸化的に重合されるとき、ドープ導電性ポリマーＰＡＮＩ／ＰＡＡＭＰＳＡが形成される。エチレンジオキシチオフェン（ＥＤＴ）がＰＳＳＡの存在下に酸化的に重合されるとき、ドープ導電性ポリマーＰＥＤＴ／ＰＳＳが形成される。ＰＥＤＴの共役主鎖が部分的に酸化されると共に、正に荷電される。酸化的に重合されたピロールおよびチエノチオフェンはまた、酸アニオンによって平衡化される正荷電を有する。導電性ポリチオフェンおよびポリアニリンはまた、商業的に入手可能である。
【００６６】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーは、フッ素化であると共に酸性基を有する、いずれの水溶性または水分散性ポリマーであることができる。フッ素化は、ポリマー主鎖、側鎖、または側基、またはこれらの組み合わせ上で生じることができる。本願明細書において用いられるところ、用語「フッ素化」とは、炭素に結合された少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられることを意味する。用語は、部分および完全フッ素化材料を含む。一実施形態において、フッ素化酸ポリマーは高度にフッ素化されている。用語「高フッ素化」とは、炭素に結合している利用可能な水素の少なくとも５０％が、フッ素で置き換えられていることを意味する。酸性基はイオン性プロトンを供給する。一実施形態において、酸性基は、３未満のｐＫａを有する。一実施形態において、酸性基は０未満のｐＫａを有する。一実施形態において、酸性基は、−５未満のｐＫａを有する。酸性基は、直接的にポリマー主鎖に連結されることができ、またはポリマー主鎖上の側鎖または側基に連結されることができる。酸性基の例としては、限定されないが、カルボン酸基、スルホン酸基、スルホンイミド基、リン酸基、ホスホン酸基、およびこれらの組み合わせが挙げられる。酸性基はすべて同一であることができ、またはポリマーは、２つ以上のタイプの酸性基を有し得る。
【００６７】
一実施形態において、有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーは、フェニルヘキサンによってぬらすことができるフィルムを形成する。一実施形態において、フェニルヘキサンは、４０°以下の接触角を有する液滴を形成する。本願明細書において用いられるところ、用語「接触角」は、図１に示される角度Φを意味することが意図される。液体媒体の小滴について、角度Φは、表面の面と、小滴の外縁から表面までの線との交差角によって定義される。さらに、角度Φは、適用された後に、小滴が表面上で平衡位置に達した後に計測され、すなわち「静的接触角」である。有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーのフィルムが表面として表される。一実施形態において、接触角は３５°以下である。一実施形態において、接触角は３０°以下である。接触角の計測方法は周知である。
【００６８】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーの一実施形態において、ポリマー主鎖はフッ素化されている。好適な高分子主鎖の例としては、限定されないが、ポリオレフィン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリイミド、ポリアミド、ポリアラミド、ポリアクリルアミド、ポリスチレン、およびこれらのコポリマーが挙げられる。一実施形態において、ポリマー主鎖は高度にフッ素化されている。一実施形態において、ポリマー主鎖は完全にフッ素化されている。
【００６９】
一実施形態において、酸性基は、スルホン酸基およびスルホンイミド基から選択される。一実施形態において、酸性基はフッ素化側鎖上にある。一実施形態において、フッ素化側鎖は、アルキル基、アルコキシ基、アミド基、エーテル基、およびこれらの組み合わせから選択される。
【００７０】
一実施形態において、フッ素化酸ポリマーは、フッ素化オレフィン主鎖を、側鎖フッ素化エーテルスルホネート基またはフッ素化エーテルスルホンイミド基と共に有する。一実施形態において、ポリマーは、１，１−ジフルオロエチレンおよび２−（１，１−ジフルオロ−２−（トリフルオロメチル）アリルオキシ）−１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホン酸のコポリマーである。一実施形態において、ポリマーは、エチレンおよび２−（２−（１，２，２−トリフルオロビニルオキシ）−１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロプロポキシ）−１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホン酸のコポリマーである。これらのコポリマーは、対応するフッ化スルホニルポリマーと同様に形成することができ、次いで、スルホン酸形態に転化されることができる。
【００７１】
一実施形態において、フッ素化酸ポリマーは、フッ素化および部分スルホン化ポリ（アリーレンエーテルスルホン）のホモポリマーまたはコポリマーである。コポリマーはブロックコポリマーであることができる。コモノマーの例としては、限定されないが、ブタジエン、ブチレン、イソブチレン、スチレン、およびこれらの組み合わせが挙げられる。
【００７２】
一実施形態において、フッ化酸ポリマーは、式ＶＩＩを有するモノマーのホモポリマーまたはコポリマーである。
【００７３】
【化８】
【００７４】
式中、
ｑは１〜５の整数であり、
Ｒ１３はＯＨまたはＮＨＲ１４であり、および
Ｒ１４は、アルキル、フルオロアルキル、スルホニルアルキル、またはスルホニルフルオロアルキルである。
【００７５】
一実施形態において、モノマーは、以下に示される「ＳＦＳ」または「ＳＦＳＩ」である。
【００７６】
【化９】
【００７７】
重合後、ポリマーは酸形態に転化されることができる。
【００７８】
一実施形態において、フッ素化酸ポリマーは、酸性基を有するトリフルオロスチレンのホモポリマーまたはコポリマーである。一実施形態において、トリフルオロスチレンモノマーは式ＶＩＩＩを有する。
【００７９】
【化１０】
【００８０】
式中、
Ｗは、（ＣＦ２）ｑ、Ｏ（ＣＦ２）ｑ、Ｓ（ＣＦ２）ｑ、（ＣＦ２）ｑＯ（ＣＦ２）ｒ、およびＳＯ２（ＣＦ２）ｑから選択され、
ｑおよびｒは、独立に１〜５の整数であり、
Ｒ１３はＯＨまたはＮＨＲ１４であり、および
Ｒ１４は、アルキル、フルオロアルキル、スルホニルアルキル、またはスルホニルフルオロアルキルである。
【００８１】
一実施形態において、Ｓ（ＣＦ２）ｑに等しいＷを含有するモノマーが重合され、次いで酸化されてＳＯ２（ＣＦ２）ｑに等しいＷを含有するポリマーを与える。一実施形態において、Ｆに等しいＲ１３を含有するポリマーはその酸形態に転化され、ここで、Ｒ１３はＯＨまたはＮＨＲ１４に等しい。
【００８２】
一実施形態において、フッ素化酸ポリマーは式ＩＸを有するスルホンイミドポリマーである。
【００８３】
【化１１】
【００８４】
式中、
Ｒｆは、フッ素化アルキレン、フッ素化ヘテロアルキレン、フッ素化アリーレン、またはフッ素化ヘテロアリーレンから選択され；
Ｒｇは、フッ素化アルキレン、フッ素化ヘテロアルキレン、フッ素化アリーレン、フッ素化ヘテロアリーレン、アリーレン、またはヘテロアリーレンから選択され；および
ｎは少なくとも４である。
【００８５】
式ＩＸの一実施形態において、ＲｆおよびＲｇはパーフルオロアルキレン基である。一実施形態において、ＲｆおよびＲｇはパーフルオロブチレン基である。一実施形態において、ＲｆおよびＲｇはエーテル酸素を含有する。一実施形態において、ｎは２０を超える。
【００８６】
一実施形態において、水溶性フッ素化酸ポリマーは、式Ｘを有する側鎖を含むフッ素化ポリマー主鎖を含む。
【００８７】
【化１２】
【００８８】
式中、
Ｒｇは、フッ素化アルキレン、フッ素化ヘテロアルキレン、フッ素化アリーレン、フッ素化ヘテロアリーレン、アリーレン、またはヘテロアリーレンから選択され；
Ｒ１５は、フッ素化アルキレン基またはフッ素化ヘテロアルキレン基であり；
Ｒ１６は、フッ素化アルキルまたはフッ素化アリール基であり；および
ｐは、０または１〜４の整数である。
【００８９】
一実施形態において、有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーは式ＸＩを有する。
【００９０】
【化１３】
【００９１】
式中、
Ｒ１６は、フッ素化アルキルまたはフッ素化アリール基であり；
ａ、ｂ、ｃ、ｄ、およびｅは、それぞれ独立に０または１〜４の整数であり；および
ｎは少なくとも４である。
【００９２】
フッ素化酸ポリマーの合成は、例えば、（非特許文献３）；（非特許文献４）；（非特許文献５）；（非特許文献６）；および米国特許公報（特許文献２）（デマルトー（Ｄｅｓｍａｒｔｅａｕ））に記載されてきている。
【００９３】
一実施形態において、ぬらすことができる有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーは、式ＸＩＩを有するエチレン不飽和化合物から誘導される少なくとも１つの繰り返し単位を含む。
【００９４】
【化１４】
【００９５】
式中、ｄは０、１、または２であり；
Ｒ１７〜Ｒ２０は、独立にＨ、ハロゲン、１〜１０個の炭素原子のアルキルまたはアルコキシ、Ｙ、Ｃ（Ｒｆ’）（Ｒｆ’）ＯＲ２１、Ｒ４ＹまたはＯＲ４Ｙであり；
Ｙは、ＣＯＥ２、ＳＯ２Ｅ２、またはスルホンイミドであり；
Ｒ２１は水素または酸解離性保護基であり；
Ｒｆ’は、各存在で同一または異なると共に、１〜１０個の炭素原子のフルオロアルキル基であり、または共に（ＣＦ２）ｅ（ここでｅは２〜１０である）であり；
Ｒ４はアルキレン基であり；
Ｅ２は、ＯＨ、ハロゲン、またはＯＲ７であり；および
Ｒ５はアルキル基であり；
ただし、Ｒ１７〜Ｒ２０の少なくとも１つがＹ、Ｒ４ＹまたはＯＲ４Ｙである。
【００９６】
Ｒ４、Ｒ５、およびＲ１７〜Ｒ２０は、任意選択的にハロゲンまたはエーテル酸素によって置換されてもよい。
【００９７】
式ＸＩＩの代表的なモノマーのいくつかの図示的な、非制限的であるが、例が、式ＸＩＩａ−ＸＩＩｅとして以下に示されている。
【００９８】
【化１５】
【００９９】
式中、Ｒ２１は、第３級カチオン、より典型的には１〜２０個の炭素原子のアルキル基、および最も典型的にはｔ−ブチルを形成する、またはそれに転位することができる基である。
【０１００】
ｄ＝０である式ＸＩＩの化合物（例えば、式ＸＩＩ−ａ）は、以下に示す式のとおり、構造（ＸＩＩＩ）の不飽和化合物の、クアドリシクラン（テトラシクロ［２．２．１．０２，６０３，５］ヘプタン）との環状付加反応によって調製され得る。
【０１０１】
【化１６】
【０１０２】
反応は、約０℃〜約２００℃、より典型的には約３０℃〜約１５０℃の範囲の温度で、ジエチルエーテルなどの不活性溶剤の非存在下または存在下に実施され得る。１つまたは複数の試薬または溶剤の沸点でまたはそれより高温で実施される反応について、閉鎖型反応器が、典型的には、揮発性成分の損失を回避するために用いられる。より大きな値のｄ（すなわち、ｄ＝１または２）を有する構造（ＸＩＩ）の化合物は、技術分野において公知であるとおり、ｄ＝０である構造（ＸＩＩ）の化合物と、シクロペンタジエンとの反応によって調製され得る。
【０１０３】
一実施形態において、有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーは、エチレン不飽和炭素に連結された少なくとも１個のフッ素原子を含有するエチレン不飽和化合物である少なくとも１種のフルオロオレフィンから誘導された繰り返し単位をも含むコポリマーである。フルオロオレフィンは２〜２０個の炭素原子を含む。代表的なフルオロオレフィンとしては、限定されないが、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、パーフルオロ−（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソール）、パーフルオロ−（２−メチレン−４−メチル−１，３−ジオキソラン）、ＣＦ２＝ＣＦＯ（ＣＦ２）ｔＣＦ＝ＣＦ２（式中、ｔは１または２である）、およびＲｆ’’ＯＣＦ＝ＣＦ２（式中、Ｒｆ’’は１〜約１０個の炭素原子の飽和フルオロアルキル基である）が挙げられる。一実施形態において、コモノマーはテトラフルオロエチレンである。
【０１０４】
一実施形態において、有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーは水溶性である。一実施形態において、酸は水中にコロイド状分散体を形成する。一実施形態において、酸は水中に分散性であって、均質な組成物を形成する。
【０１０５】
新たな導電性ポリマー組成物は、導電性ポリマーを、有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーとブレンドすることにより調製される。これは、導電性ポリマーの水性分散体を、高分子酸の分散体または溶液に添加することにより達成することができる。一実施形態において、組成物は、超音波処理またはマイクロ流動化処理を用いてさらに処理されて、成分の混合が確実とされる。
【０１０６】
一実施形態において、ドープ導電性ポリマーおよび高分子酸の一方または両方が固形形態で単離される。固体材料は、水中または他の成分の水溶液または分散体中に再分散させることができる。例えば、ドープ導電性ポリマー固形分は、有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーの水溶液または分散体中に分散させることができる。
【０１０７】
合成された時点で、新たな導電性ポリマー組成物の水性分散体は、一般的には極めて低いｐＨを有する。素子における特性に悪影響を与えることなく、ｐＨをより高い値に調節することができることが見出された。一実施形態において、分散体のｐＨは、約１．５〜約４に調節されることができる。一実施形態において、ｐＨは２〜３に調節される。ｐＨは、例えばイオン交換または水性塩基性溶液での滴定による公知の技術を用いて調節されることができることが見出された。
【０１０８】
一実施形態において、導電性ポリマーおよび高分子酸がブレンドされた後、形成される水性分散体は、残留しているいずれかの分解された種、副反応生成物、および未反応モノマーの除去に好適な条件下で、少なくとも１種のイオン交換樹脂と接触されて、ｐＨを調節し、これにより、安定な、水性分散体を所望のｐＨで生成する。一実施形態において、形成される水性分散体は、任意の順番で、第１のイオン交換樹脂および第２のイオン交換樹脂と接触させられる。形成される水性分散体は、第１のおよび第２のイオン交換樹脂の両方で同時に処理されることができ、または一方および次いで他方で順番に処理されることができる。
【０１０９】
イオン交換は、流体媒体（水性分散体などの）中のイオンが、流体媒体に不溶性である不動的な固体粒子に連結された、同様に荷電されたイオンと交換される可逆的化学反応である。用語「イオン交換樹脂」は、すべてのこのような物質を称するよう本願明細書において用いられている。樹脂は、イオン交換基が連結している高分子支持体の架橋性質のために不溶性とされる。イオン交換樹脂は、カチオン交換体またはアニオン交換体としてクラス分けされる。カチオン交換体は、典型的にはプロトンまたはナトリウムイオンなどの金属イオンといった、交換に利用可能である正に荷電された可動イオンを有する。イオン交換体は、負に荷電された、典型的には水酸化イオンである交換可能なイオンを有する。
【０１１０】
一実施形態において、第１のイオン交換樹脂は、プロトンまたは金属イオン、典型的にはナトリウムイオン形態であることができるカチオン、酸交換樹脂である。第２のイオン交換樹脂は塩基性、アニオン交換樹脂である。プロトン交換樹脂を含む酸性カチオン交換樹脂と塩基性アニオン交換樹脂との両方が、本発明の実施において用いられると予期される。一実施形態において、酸性カチオン交換樹脂は、スルホン酸カチオン交換樹脂などの無機酸カチオン交換樹脂である。本発明の実施において用いられると予期されるスルホン酸カチオン交換樹脂としては、例えば、スルホン化スチレン−ジビニルベンゼンコポリマー、スルホン化架橋スチレンポリマー、フェノール−ホルムアルデヒド−スルホン酸樹脂、ベンゼン−ホルムアルデヒド−スルホン酸樹脂、およびこれらの混合物が挙げられる。他の実施形態において、酸性カチオン交換樹脂は、カルボン酸、アクリル酸または亜リン酸カチオン交換樹脂などの有機酸カチオン交換樹脂である。さらに、異なるカチオン交換樹脂の混合物を用いることができる。
【０１１１】
他の実施形態において、塩基性アニオン交換樹脂は第三級アミンアニオン交換樹脂である。本発明の実施において用いられると予期される第三級アミンアニオン交換樹脂としては、例えば、第３級−アミン化スチレン−ジビニルベンゼンコポリマー、第３級−アミン化架橋スチレンポリマー、第３級−アミン化フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、第３級−アミン化ベンゼン−ホルムアルデヒド樹脂、およびこれらの混合物が挙げられる。さらなる実施形態において、塩基性アニオン交換樹脂は第４級アミンアニオン交換樹脂、またはこれらのおよび他の交換樹脂の混合物である。
【０１１２】
第１のおよび第２のイオン交換樹脂は、形成されたままの水性分散体に同時に、または順番に接触し得る。例えば、１つの実施形態においては、導電性ポリマーの形成されたままの水性分散体に両方の樹脂が同時に添加されると共に、少なくとも約１時間、例えば、約２時間〜約２０時間の間分散体と接触したまま維持される。次いで、イオン交換樹脂は、ろ過により分散体から除去されることができる。フィルタのサイズは、比較的大きなイオン交換樹脂粒子が除去される一方、より小さい分散体粒子が通過することとなるよう選択される。理論に束縛されることは望まないが、イオン交換樹脂は、重合を急冷すると共に、効果的にイオン性およびノニオン性不純物ならびに未反応モノマーのほとんどを形成されたままの水性分散体から除去すると考えられている。しかも、塩基性アニオン交換および／または酸性カチオン交換樹脂は、酸性サイトに塩基性を付与し、その結果分散体のｐＨを高める。一般には、新たな導電性ポリマー組成物１グラム当たり、約１〜５グラムのイオン交換樹脂が用いられる。
【０１１３】
多くの場合において、ｐＨを所望のレベルに調節するために塩基性イオン交換樹脂を用いることができる。いくつかの場合において、ｐＨは、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム、テトラ−メチル水酸化アンモニウム等の溶液などの水性塩基性溶液でさらに調節されることができる。
【０１１４】
他の実施形態において、より導電性の分散体は、高度に導電性の添加剤の新たな導電性ポリマー組成物の水性分散体への添加により形成される。比較的高いｐＨの分散体を形成することができるため、導電性添加剤、特に金属添加剤が分散体中において酸によって攻撃されていない。好適な導電性添加剤の例としては、限定されないが、金属粒子およびナノ粒子、ナノワイヤー、カーボンナノチューブ、グラファイト繊維または粒子、炭素粒子、およびこれらの組み合わせが挙げられる。
【０１１５】
本発明の他の実施形態において、新たな導電性ポリマー組成物を含む水性分散体から堆積された緩衝層が提供されている。用語「層」は用語「フィルム」と同義的に用いられていると共に、所望の領域を覆うコーティングを指す。用語の意図する意味はサイズの考慮によって制限されない。領域は、全素子ほどに大きいまたは実際のビジュアルディスプレイなどの特定の機能性領域ほど小さい、または単一のサブピクセルほどに小さいことができる。層およびフィルムは、蒸着、液相堆積（連続および非連続技術）、および熱転写を含むいずれかの従来の堆積技術によって形成されることができる。連続堆積技術としては、限定されないが、スピンコーティング、グラビアコーティング、カーテンコーティング、ディップコーティング、スロットダイコーティング、スプレーコーティング、および連続ノズルコーティング。非連続堆積技術としては、限定されないが、インクジェットプリント、グラビア印刷、およびスクリーン印刷が挙げられる。
【０１１６】
いくつかの実施形態において、新たな導電性ポリマー組成物の乾燥されたフィルムは、水中に再分散可能ではない。それ故、緩衝層は、多重薄層として適用されることができる。さらに、緩衝層は、異なる水溶性または水−分散性材料の層で、損傷を与えることなくオーバーコートすることができる。新たな導電性ポリマー組成物を含む緩衝層は、驚くべきことに、向上したぬれ性を有することが見出されている。
【０１１７】
他の実施形態において、他の水溶性または分散性材料とブレンドされた新たな導電性ポリマー組成物を含む水性分散体から堆積された緩衝層が提供されている。添加されることができる材料のタイプの例としては、限定されないが、ポリマー、染料、コーティング助剤、有機および無機導電性インクおよびペースト、電荷輸送材料、架橋剤、およびこれらの組み合わせが挙げられる。他の水溶性または分散性材料は、単純な分子またはポリマーであることができる。好適なポリマーの例としては、限定されないが、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレンなどの導電性ポリマー、およびこれらの組み合わせが挙げられる。
【０１１８】
本発明の他の実施形態において、２つの電子接触層の間に位置された少なくとも１つの電気活性層を含む電子素子が提供され、ここで、素子は、さらに新たな緩衝層を含む。層または材料を指す場合、用語「電気活性」は、電子または電気放射特性を示す層または材料を意味することが意図される。電気活性層材料は、放射線を放射し得、または放射線を受けるとき電子−正孔対の濃度に変化を示し得る。
【０１１９】
図２に示されるとおり、典型的な素子１００は、陽極層１１０、緩衝層１２０、電気活性層１３０、および陰極層１５０を有する。陰極層１５０には、任意選択の電子−注入／輸送層１４０が隣接している。
【０１２０】
素子は、陽極層１１０または陰極層１５０に隣接していることができる支持体または基材（図示せず）を含み得る。最も頻繁には、支持体は陽極層１１０に隣接している。支持体は、可撓性または剛性、有機または無機であることができる。支持材料の例としては、限定されないが、ガラス、セラミック、金属、およびプラスチックフィルムが挙げられる。
【０１２１】
陽極層１１０は、陰極層１５０と比して、正孔の注入により効果的な電極である。陽極は、金属、混合金属、合金、金属酸化物または混合酸化物を含有する材料を含むことができる。好適な材料としては、２族元素（すなわち、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａ）、１１族元素、４、５、および６族の元素、および８〜１０族遷移元素の混合酸化物が挙げられる。陽極層１１０が光透過性であるためには、インジウム−錫−酸化物などの１２、１３および１４族元素の混合酸化物が用いられ得る。本願明細書において用いられるところ、句「混合酸化物」は、２族元素または１２、１３、または１４族元素から選択される２つ以上の異なるカチオンを有する酸化物を指す。陽極層１１０についての材料のいくつかの非制限的な、特定の例としては、限定されないが、インジウム−錫−酸化物（「ＩＴＯ」）、インジウム−亜鉛−オキシド、アルミニウム−錫−酸化物、金、銀、銅、およびニッケルが挙げられる。陽極はまた、有機材料、特にポリアニリンなどの導電性ポリマーを含み得、（非特許文献７）に記載の例証的な材料を含む。陽極および陰極の少なくとも一方は、生成された光が観察されるよう、少なくとも部分的に透明であるべきである。
【０１２２】
陽極層１１０は、化学または物理蒸着プロセスまたはスピンキャストプロセスによって形成され得る。化学蒸着は、プラズマ強化化学蒸着（「ＰＥＣＶＤ」）または金属有機化学蒸着（「ＭＯＣＶＤ」）として実施され得る。物理蒸着としては、イオンビームスパッタリングならびに電子ビーム蒸着および抵抗蒸着を含むスパッタリングのすべての形態を挙げることができる。物理蒸着の特定の形態としては、ｒｆマグネトロンスパッタリングおよび誘導結合プラズマ物理蒸着（「ＩＭＰ−ＰＶＤ」）が挙げられる。これらの堆積技術は、半導体製作技術分野において周知である。
【０１２３】
一実施形態において、陽極層１１０は、リソグラフィー工程中にパターン化される。パターンは所望どおり異なり得る。層は、例えば、第１の電子接触層材料を適用する前に、パターン化されたマスクまたはレジストを第１の可撓性複合体バリア構造上に位置させることによりパターンに形成されることができる。あるいは、層は、全体層（ブランケット蒸着物とも呼ばれる）として適用されると共に、続いて、例えばパターン化されたレジスト層およびウェット化学または乾燥エッチング技術を用いてパターン化されることができる。技術分野において周知であるパターニングのための他のプロセスもまた用いられることができる。
【０１２４】
緩衝層１２０は、通常は、当業者に周知である多様な技術を用いて基材上に堆積される。典型的な堆積技術としては、上述のとおり、液相堆積（連続および非連続技術）、および熱転写が挙げられる。
【０１２５】
任意選択の層（図示せず）が、緩衝層１２０および電気活性層１３０の間に存在し得る。この層は、正孔輸送材料を含み得る。この任意選択の層についての正孔輸送材料の例は、例えばＹ．ワン（Ｗａｎｇ）によって、（非特許文献８）中にまとめられている。正孔輸送分子およびポリマーの両方を用いることができる。通例用いられる正孔輸送分子としては、限定されないが：４，４’，４”−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−アミノ）−トリフェニルアミン（ＴＤＡＴＡ）；４，４’，４”−トリス（Ｎ−３−メチルフェニル−Ｎ−フェニル−アミノ）−トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）；Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）；１，１−ビス［（ジ−４−トリルアミノ）フェニル］シクロヘキサン（ＴＡＰＣ）；Ｎ，Ｎ’−ビス（４−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−エチルフェニル）−［１，１’−（３，３’−ジメチル）ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＥＴＰＤ）；テトラキス−（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−２，５−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）；α−フェニル−４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチレン（ＴＰＳ）；ｐ−（ジエチルアミノ）−ベンズアルデヒドジフェニルヒドラゾン（ＤＥＨ）；トリフェニルアミン（ＴＰＡ）；ビス［４−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ）−２−メチルフェニル］（４−メチルフェニル）メタン（ＭＰＭＰ）；１−フェニル−３−［ｐ−（ジエチルアミノ）スチリル］−５−［ｐ−（ジエチルアミノ）フェニル］ピラゾリン（ＰＰＲまたはＤＥＡＳＰ）；１，２−ｔ−ビス（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）シクロブタン（ＤＣＺＢ）；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＴＴＢ）；Ｎ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス−（フェニル）ベンジジン（α−ＮＰＢ）；および銅フタロシアニンなどのポルフィリン化合物が挙げられる。通例用いられる正孔輸送ポリマーとしては、限定されないが、ポリ［９，９，−ジオクチル−フルオレン−コ−Ｎ−（４−ブチルフェニル）ジフェニルアミン）等、ポリビニルカルバゾール、（フェニルメチル）ポリシラン、ポリ（ジオキシチオフェン）、ポリアニリン、およびポリピロールが挙げられる。上述されたものなどの正孔輸送分子を、ポリスチレンおよびポリカーボネートなどのポリマーにドープすることにより正孔輸送ポリマーを得ることも可能である。
【０１２６】
素子の用途に応じて、電気活性層１３０は、印加された電圧（発光ダイオードまたは発光電気化学電池などにおける）によって活性化される発光層であって、放射エネルギーに応答すると共に、印加されるバイアス電圧（光検出器などにおける）でまたは無しでシグナルを生成する材料の層であることができる。一実施形態において、電気活性材料は、有機エレクトロルミネセント（「ＥＬ」）材料である。いずれのＥＬ材料も素子中に用いることができ、特に限定されないが、小分子有機蛍光化合物、蛍光およびリン光金属錯体、共役ポリマー、およびこれらの混合物が挙げられる。蛍光化合物の例としては、限定されないが、ピレン、ペリレン、ルブレン、クマリン、それらの誘導体、およびこれらの混合物が挙げられる。金属錯体の例としては、限定されないが、トリス（８−ヒドロキシキノレート）アルミニウム（Ａｌｑ３）などの金属キレート化オキシノイド化合物；米国特許公報（特許文献３）（ペトロフ（Ｐｅｔｒｏｖ）ら）および（特許文献４）および（特許文献５）に記載のイリジウムのフェニルピリジン、フェニルキノリン、またはフェニルピリミジンリガンドとの錯体、および例えば、（特許文献６）、（特許文献７）、および（特許文献８）に記載の有機金属錯体などのシクロメタレート化イリジウムおよび白金エレクトロルミネセント化合物、およびこれらの混合物が挙げられる。電荷キャリアホスト材料および金属錯体を含むエレクトロルミネセント放射層が、トンプソン（Ｔｈｏｍｐｓｏｎ）らによって、米国特許公報（特許文献９）に、およびバローズ（Ｂｕｒｒｏｗｓ）およびトンプソン（Ｔｈｏｍｐｓｏｎ）によって、（特許文献１０）および（特許文献１１）において記載されている。共役ポリマーの例としては、限定されないが、ポリ（フェニレンビニレン）、ポリフルオレン、ポリ（スピロビフルオレン）、ポリチオフェン、ポリ（ｐ−フェニレン）、これらのコポリマー、およびこれらの混合物が挙げられる。
【０１２７】
任意選択の層１４０は、電子注入／輸送の両方を促進させるよう機能することができると共に、層界面での消光反応を回避する拘束層として役立つこともできる。より具体的には、層１３０および１５０がそうでなければ直接的に接触することとなる場合には、層１４０は電子移動度を促進し得ると共に消光反応の可能性を低減させ得る。任意選択の層１４０についての材料の例としては、限定されないが、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（パラ−フェニル−フェノレート）アルミニウム（ＩＩＩ）（ＢＡｌＱ）、テトラ（８−ヒドロキシキノレート）ジルコニウム（ＺｒＱ）、およびトリス（８−ヒドロキシキノレート）アルミニウム（Ａｌｑ３）などの金属キレート化オキシノイド化合物；２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）、および１，３，５−トリ（フェニル−２−ベンズイミダゾール）ベンゼン（ＴＰＢＩ）などのアゾール化合物；２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリンなどのキノキサリン誘導体；９，１０−ジフェニルフェナントロリン（ＤＰＡ）および２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＤＤＰＡ）などのフェナントロリン誘導体；およびこれらのいずれか１つまたは複数の組み合わせが挙げられる。あるいは、任意選択の層１４０は、無機であり得ると共にＢａＯ、ＬｉＦ、Ｌｉ２Ｏ等を含み得る。
【０１２８】
陰極層１５０は、電子の注入または負の電荷キャリアについて特に効率的である電極である。陰極層１５０は、いずれかの金属または第１の電子接触層（この場合、陽極層１１０）より低い仕事関数を有する非金属であることができる。本願明細書において用いられるところ、用語「低い仕事関数」は、約４．４ｅＶ以下の仕事関数を有する材料を意味することが意図される。本願明細書において用いられるところ、「高い仕事関数」は、少なくともおよそ４．４ｅＶの仕事関数を有する材料を意味することが意図される。
【０１２９】
陰極層についての材料は、１族（例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ）のアルカリ金属、２族金属（例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ等）、１２族金属、ランタノイド（例えば、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｅｕ等）、およびアクニチド（例えば、Ｔｈ、Ｕ等）から選択されることができる。アルミニウム、インジウム、イットリウム、およびこれらの組み合わせなどの材料がまた用いられ得る。陰極層１５０についての材料の特定の非限定的な例としては、限定されないが、バリウム、リチウム、セリウム、セシウム、ユーロピウム、ルビジウム、イットリウム、マグネシウム、サマリウム、および合金およびこれらの組み合わせが挙げられる。
【０１３０】
陰極層１５０は、通常は、化学または物理蒸着プロセスによって形成される。いくつかの実施形態において、陰極層は、陽極層１１０を参照して上述されているとおりパターン化されることとなる。
【０１３１】
素子における他の層は、このような層によってもたらされる機能を考慮した上で、このような層において有用であると公知であるいずれの材料からも製造されることができる。
【０１３２】
いくつかの実施形態において、封止層（図示せず）が、水および酸素などの望ましくない成分の素子１００への侵入を防止するために、コンタクト層１５０上に堆積される。このような成分は、有機層１３０に悪影響を有することができる。一実施形態において、封止層は、バリア層またはフィルムである。一実施形態において、封止層はガラス蓋である。
【０１３３】
素子１００は追加の層を含み得ることが理解されるが図２では図示されていない。技術分野において公知であるまたはそうではない他の層を用い得る。さらに、上述の層のいずれも２つ以上の副層を含み得、または積層構造を形成し得る。あるいは、陽極層１１０、緩衝層１２０、電子輸送層１４０、陰極層１５０、および他の層のいくつかまたはすべては、電荷キャリア輸送効率または素子の他の物理特性を高めるために処理、特に表面処理され得る。各構成部品層についての材料の選択は、好ましくは、素子動作耐用年数検討事項、製作時間および複雑性要因および当業者によって認識される他の検討事項を有する高素子効率を有する素子を提供する目的を平衡化させることにより決定される。最適な構成部品、部品構造、および組成同一性を判定することは当業者にとって日常的であろうことが、認識されるであろう。
【０１３４】
種々の実施形態において、異なる層は、以下の範囲の厚さを有する：陽極１１０、５００〜５０００Å、１つの実施形態においては１０００〜２０００Å；緩衝層１２０、５０〜２０００Å、１つの実施形態においては２００〜１０００Å；任意選択の正孔輸送層、５０〜２０００Å、１つの実施形態においては１００〜１０００Å；光活性層１３０、１０〜２０００Å、１つの実施形態においては１００〜１０００Å；任意選択の電子輸送層１４０、５０〜２０００Å、１つの実施形態においては１００〜１０００Å；陰極１５０、２００〜１００００Å、１つの実施形態においては３００〜５０００Å。素子における電子−正孔再結合ゾーンの位置、およびそれ故、素子の発光スペクトルは、各層の相対的な厚さによって影響されることができる。それ故、電子輸送層の厚さは、電子−正孔再結合ゾーンが発光層中にあるよう選択されるべきである。層厚の所望の比は、用いられた材料の正確な性質に応じることとなる。
【０１３５】
運用において、適切な電源（図示せず）からの電圧が素子１００に印加される。電流は、従って、素子１００の層を横切って通過する。電子は有機ポリマー層に入り、フォトンを放出する。アクティブマトリックスＯＬＥＤディスプレイと呼ばれるいくつかのＯＬＥＤにおいて、光活性有機フィルムの個別の堆積物は、独立に電流の流れによって励起され得、個別のピクセルの発光をもたらす。パッシブマトリックスＯＬＥＤディスプレイと呼ばれるいくつかのＯＬＥＤにおいて、光活性有機フィルムの堆積物は、電子接触層の段および列によって励起され得る。
【０１３６】
本願明細書において用いられるところ、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「有している（ｈａｖｉｎｇ）」またはこれらのいずれかの他の変形は、非排他的な包含を網羅すると意図される。例えば、一覧の構成要素を含むプロセス、方法、物品、または素子は、必ずしもこれらの構成要素にのみ制限されず、明示的に列挙されていないまたはこのようなプロセス、方法、物品、または素子に固有の他の構成要素を含み得る。さらに、そうではないと明示的に表記されていない限りにおいて、「または」は包括的なまたはを指すと共に、排他的なまたはを指さない。例えば、条件ＡまたはＢは、以下のいずれか１つによって満たされる：Ａは真（または存在する）であると共にＢは偽（または存在しない）である、Ａは偽（または存在しない）であると共にＢは真（または存在する）である、およびＡおよびＢは真（または存在する）である。
【０１３７】
また、「ａ」または「ａｎ」の使用は、本発明の構成要素および構成部品を記載するために用いられる。これは、単に簡便さのために、および本発明の一般的な意味を与えるためになされている。この記載は、１つまたは少なくとも１つを含むよう読み取るべきであると共に、単数形もまた、そうでないことを意味することが明らかでない限り複数形を含む。
【０１３８】
層、材料、構成要素、または構造を指す場合、用語「正孔輸送」は、このような層、材料、構成要素、または構造は、このような層、材料、構成要素、または構造の厚さを介した、比較的効率で電荷の損失が小さい正荷電の移動を促進することを意味することが意図される。
【０１３９】
用語「電子輸送」とは、層、材料、構成要素または構造を指す場合、このような層、材料、構成要素または構造は、このような層、材料、構成要素または構造と介した、他の層、材料、構成要素または構造への負の電荷の移動を推進し、または促進させることを意味する。
【０１４０】
用語「有機電子素子」は、１つまたは複数の半導体層または材料を含む素子を意味することが意図される。有機電子素子としては、限定されないが、：（１）電気エネルギーを放射線に変換する素子（例えば、発光ダイオード、発光ダイオードディスプレイ、ダイオードレーザ、または発光パネル）、（２）電子プロセスを介してシグナルを検出する素子（例えば、光検出器、光伝導セル、フォトレジスタ、フォトスイッチ、フォトトランジスタ、光電管、赤外（「ＩＲ」）検出器、またはバイオセンサ）、（３）放射線を電気エネルギーに変換する素子（例えば光起電力素子または太陽電池）、および（４）１つまたは複数の有機半導体層を含む１つまたは複数の電子構成部品を含む素子（例えば、トランジスタまたはダイオード）が挙げられる。
【０１４１】
そうでないと定義されていない限りにおいて、本願明細書において用いたすべての技術的および科学的用語は、本発明の属する技術分野における当業者によって通例理解されるものと同一の意味を有する。式において、文字Ｑ、Ｒ、Ｔ、Ｙ、およびＺは、ここに定義されている原子または基を指すために用いられている。それ以外のすべての文字は、従来の元素記号を指すために用いられている。元素周期律表中の列に関連する族数は、（非特許文献９）に見られる「新表記」技法を用いている。
【０１４２】
本発明の実施またはテストにおいては、本願明細書に記載のものと類似のまたは均等な方法および材料を用いることができるが、好適な方法および材料が以下に記載されている。本願明細書において明記されたすべての刊行物、特許出願、特許、および他の文献は、参照によりそれらの全体が援用されている。抵触する場合には、定義を含めて、本明細書が支配する。さらに、材料、方法、および実施例は、単に例示的であると共に、制限的であることは意図されない。
【実施例】
【０１４３】
（実施例１）
この実施例は、新たな導電性ポリマー組成物の調製において用いられる有機溶剤でぬらすことができるスルホン酸ポリマーの調製を例示する。ポリマーは、１，１−ジフルオロエチレン（「ＶＦ２」）および２−（１，１−ジフルオロ−２−（トリフルオロメチル）アリルオキシ）−１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホニルフッ化物（「ＰＳＥＢＶＥ」）のコポリマーであり、これをスルホン酸形態に転化した。得られたポリマーは、「ＶＦ２−ＰＳＳＥＢＶＥ」として称される。
【０１４４】
【化１７】
【０１４５】
４００ｍＬハステロイ（Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ）Ｃ２７６反応容器を、１６０ｍＬのバートレル（Ｖｅｒｔｒｅｌ）（登録商標）ＸＦ、４ｍＬのＨＦＰＯダイマー過酸化物のバートレル（Ｖｅｒｔｒｅｌ）（登録商標）ＸＦ中の２０重量％溶液、および１４３ｇのＰＳＥＢＶＥ（０．４２ｍｏｌ）で充填した。容器を−３５℃に冷却し、−３ＰＳＩＧに真空引きし、および窒素でパージした。真空引き／パージサイクルをさらに２回繰り返した。容器に、次いで、２９ｇＶＦ２（０．４５ｍｏｌ）を添加した。容器を２８℃に加熱し、これは９２ＰＳＩＧに圧力を高めた。反応温度を、１８時間２８℃で維持し、この時点で圧力は３２ＰＳＩＧに低下していた。容器を通気させると共に、粗液体材料を回収した。バートレル（Ｖｅｒｔｒｅｌ）（登録商標）ＸＦを減圧中で除去して、１１０ｇの所望のコポリマーを得た。
【０１４６】
上に調製したフッ化スルホニルコポリマーのスルホン酸への転化を、以下の方策で実施した。２０ｇの乾燥ポリマーおよび５．０ｇリチウムカーボネートを、１００ｍＬ乾燥メタノール中に１２時間還流した。混合物を室温にさせると共に、ろ過していずれかの残留する固形分を除去した。メタノールを減圧中で除去して、ポリマーのリチウム塩を単離した。次いで、ポリマーのリチウム塩を水中に溶解すると共に、水中の色がなくなるまで水で完全に洗浄した、プロトン酸交換樹脂であるアンバーリスト（Ａｍｂｅｒｌｙｓｔ）１５を添加した。混合物を攪拌すると共にろ過した。濾液に新しいアンバーリスト（Ａｍｂｅｒｌｙｓｔ）１５樹脂を添加し、再度ろ過した。このステップをさらに２回繰り返した。次いで、水を最終濾液から除去すると共に、次いで、固形分を真空オーブン中に乾燥させた。
【０１４７】
ＶＦ２−ＰＳＥＢＶＥ酸から製造したフィルムは有機溶剤によってぬらすことができる。フェニルヘキサンは、４０°未満の接触角をフィルム上に有するであろう。
【０１４８】
（実施例２）
この実施例は、新たな導電性ポリマー組成物の調製において用いられる有機溶剤でぬらすことができるスルホン酸ポリマーの調製を例示する。ポリマーは、エチレン（「Ｅ」）および２−（２−（１，２，２−トリフルオロビニルオキシ）−１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロプロポキシ）−１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホニルフッ化物（「ＰＳＥＰＶＥ」）のコポリマーであり、これをスルホン酸形態に転化した。得られたポリマーは、「Ｅ−ＰＳＥＰＶＥ酸」として称される。
【０１４９】
【化１８】
【０１５０】
２１０ｍＬハステロイ（Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ）Ｃ２７６反応容器を、６０ｇのＰＳＥＰＶＥ（０．１３ｍｏｌ）および１ｍＬのＨＦＰＯダイマー過酸化物のバートレル（Ｖｅｒｔｒｅｌ）（登録商標）ＸＦ中の０．１７Ｍ溶液で充填した。容器を−３５℃に冷却し、−３ＰＳＩＧに真空引きすると共に、窒素でパージした。真空引き／パージサイクルをさらに２回繰り返した。容器に、次いで２０ｇエチレン（０．７１ｍｏｌ）および、追加の９００ＰＳＩＧの窒素ガスを添加した。容器を２４℃に加熱し、これは１４００ＰＳＩＧに圧力を高めた。反応温度を、１８時間２４℃で維持し、この時点で圧力は１３５０ＰＳＩＧに低下していた。容器を通気させると共に、６１．４ｇの粗材料を回収した。１０ｇのこの材料を２０ミリトールで１０時間、８５℃で乾燥させて、８．７ｇの乾燥ポリマーを得た。
【０１５１】
上に調製したフッ化スルホニルコポリマーのスルホン酸への転化を、以下の方策で実施した。１９．６ｇの乾燥ポリマーおよび５．６ｇリチウムカーボネートの混合物を、３００ｍＬ乾燥メタノール中に６時間還流した。混合物を室温にさせると共に、ろ過していずれかの残留する固形分を除去した。メタノールを減圧中で除去して、１５．７ｇのポリマーのリチウム塩を得た。次いで、ポリマーのリチウム塩を水中に溶解すると共に、水中の色がなくなるまで水で完全に洗浄した、プロトン酸交換樹脂であるアンバーリスト（Ａｍｂｅｒｌｙｓｔ）１５を添加した。混合物を攪拌すると共にろ過した。濾液に新しいアンバーリスト（Ａｍｂｅｒｌｙｓｔ）１５樹脂を添加し、再度ろ過した。このステップをさらに２回繰り返した。次いで、水を最終濾液から除去すると共に、次いで、固形分を真空オーブン中に乾燥させた。
【０１５２】
Ｅ−ＰＳＥＰＶＥ酸から製造したフィルムは有機溶剤によってぬらすことができる。フェニルヘキサンは、４０°未満の接触角をフィルム上に有するであろう。
【０１５３】
（実施例３）
この実施例は、市販されている導電性ポリマーと有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーとをブレンドすることによる導電性ポリマー組成物の調製を例示する。導電性ポリマーはＰＥＤＴ／ＰＳＳであった。有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーは、実施例２からのＥ−ＰＳＥＰＶＥ酸であった。
【０１５４】
２４．３６ｇのＥ−ＰＳＥＰＶＥ酸溶液を滴下して、４５．６４ｇベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）Ａｌ４０８３（米国マサチューセッツ州のＨ．Ｃ．スタルク（Ｈ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ，ＵＳＡ）製のＰＥＤＴ／ＰＳＳについての商品名、固体：１．５％、ｐＨ約１．７；ＰＥＤＴ／ＰＳＳのｗ／ｗ比１：６）と、磁気攪拌機で攪拌しながら、２５０ｍＬ丸底フラスコ中で混合した。得られた混合物は、固体１．６７％を含有していると共に、そのｐＨは１．９であった。その乾燥（１３０℃で４５分間焼成した）フィルム導電性は、３．６×１０−５Ｓ／ｃｍである。乾燥フィルムを接触角についてもテストした。接触角の計測が以下に示されている。ゴニオメータを用いて、フェニルヘキサンの３．０μＬ液滴を分取した。一旦液滴を分取したら、直ぐにスナップ写真を撮影して、液滴の視覚的なアウトラインを得た。各計測値で接触角についての右および左値を算出した。これは３０°であると測定された。この接触角はきわめて低く、そのフィルム表面は、ｐ−キシレン、トルエンなどの有機溶剤で容易にぬれることを示している。この溶剤は、発光材料を溶解するために一般的なものである。
【０１５５】
ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）／Ｅ−ＰＳＥＰＶＥ酸ブレンドを、次いで、素子性能についてテストした。ブレンドを、６インチ×６インチガラスプレート上にスピンコートした。プレートは、１００〜１５０ｎｍのＩＴＯ厚さを有すると共に、１６のバックライト基材から構成されていた。各基材は、発光用３つの５ｍｍ×５ｍｍピクセルおよび１つの２ｍｍ×２ｍｍピクセルから構成されていた。緩衝層層としてのスピンコートフィルムを、次いで、１３０℃で、空気中に３０分間焼成した。焼成した緩衝層の厚さは約７０ｎｍであった。発光層について、ダウケミカルズ（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）（ミシガン州ミッドランド（Ｍｉｄｌａｎｄ，Ｍｉｃｈｉｇａｎ））製のルミネーショングリーン（Ｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ Ｇｒｅｅｎ）の１％（ｗ／ｖ）トルエン溶液を、緩衝層フィルムの頂部にスピンコートすると共に、続いて、真空中に３０分間１００℃で焼成した。最終厚は約７４０Åであった。直後に、３ｎｍ厚のバリウム層および３５０〜４００ｎｍアルミニウム層を、ルミネーショングリーン（Ｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ Ｇｒｅｅｎ）フィルム上に体積させて、陰極として供した。素子データは表１に示している。データは、ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）／Ｅ−ＰＳＥＰＶＥ酸コポリマー製の素子が、ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）より低い電圧、およびより高い効率および応力寿命を有していることを明らかに示している。
【０１５６】
（実施例４）
この実施例は、ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）ＡＩ４０８３（Ｌｏｔ番号ＨＣＤ０４Ｐ０１２、固体：１．５％、ｐＨ約１．７；ＰＥＤＴ／ＰＳＳの間のｗ／ｗ比１：６）と、実施例１において形成した２．５％（ｗ／ｗ）ＶＦ２／ＰＳＥＢＶＥスルホン酸の水溶液とをブレンドすることにより形成した新たな導電性ポリマー組成物を例示している。
【０１５７】
１８．８１ｇのＶＦ２／ＰＳＥＢＶＥ酸溶液を滴下して、５１．２０ｇベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）と、磁気攪拌機で攪拌しながら、２５０ｍＬ丸底フラスコ中で混合した。得られた混合物は、固体１．７７％を含有していると共に、そのｐＨは１．７であった。その乾燥（１３０℃で４５分間焼成した）フィルム導電性は、４．６×１０−５Ｓ／ｃｍである。乾燥フィルムをまた、実施例３に記載の方法により、接触角についてテストした。これは２７．１度であると測定された。この接触角はきわめて低く、そのフィルム表面は、ｐ−キシレン、トルエンなどの有機溶剤で容易にぬれることを示している。この溶剤は、発光材料を溶解するために一般的なものである。
【０１５８】
ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）／ＶＦ２−ＰＳＥＢＶＥ酸ブレンドを緩衝層として用いる素子を製造し、次いで、実施例３に記載のものと同一の方策で素子性能についてテストした。素子データが表１に示されていると共に、ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）／ＶＦ２−ＰＳＥＢＶＥ酸ブレンド製の素子は、ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）より低い電圧および高い効率および応力寿命を有していることを明らかに示している。
【０１５９】
（比較例Ａ）
この実施例は、ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）の素子性能を例示する。
【０１６０】
ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）を緩衝層として用いる素子を製造すると共に、実施例３に記載のものと同一の方策で素子性能についてテストした。素子データが表１に示されていると共に、ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）製の素子は、実施例３および４からの酸ブレンドより高い電圧およびより低い効率および応力寿命を有していることを明らかに示している。
【０１６１】
【表１】
【０１６２】
（比較例Ｂ）
この実施例は、ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐと、ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）（登録商標）ぬらすことができないパーフルオロ−高分子スルホン酸とのブレンド製のフィルムの高接触角を例示する。ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ／ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）（登録商標）ブレンドは、１モルＰＥＤＴ対ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）（登録商標）の０．２酸均等物の比を有する。
【０１６３】
この比較例において、ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）ＡＩ４０８３（固体：１．４８％、ｐＨ約１．７；ＰＥＤＴ／ＰＳＳの間のｗ／ｗ比１：６）を用いて、ＤＥ１０２１（水中の１１．０８％ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）（登録商標）ポリマー）と、米国デラウェア州ウィルミントン（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ，ＵＳＡ）の本願特許出願人（本明細書において以後「本願特許出願人」とする）製の市販のナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）（登録商標）とのブレンドを形成した。
【０１６４】
ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）（登録商標）の小さい液滴を顕微鏡スライドの上にキャストした。フィルムを約９０℃で真空オーブン中に乾燥させた。ｐ−キシレンの小さい液滴をナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）（登録商標）の乾燥フィルム上に置いた。液体は、ボール状の小滴を形成すると共に、容易に転がりまわった。これは、ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）（登録商標）は有機溶剤でぬらすことができないことを例示している。
【０１６５】
ＰＥＤＴおよびナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）（登録商標）のブレンドを形成するために、５．２２ｇ ＤＥ１０２１を滴下して、１９４．７７ｇベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）と、磁気攪拌機で攪拌しながら、２５０ｍＬ丸底フラスコ中で混合した。得られた混合物は、固体１．７３％を含有していると共に、そのｐＨは１．８であった。その乾燥（９０℃で４０分間焼成した）フィルム導電性は、３．０×１０−４Ｓ／ｃｍである。乾燥フィルムをまた、実施例３に記載の方法により、接触角についてテストした。接触角は５１度であると測定された。この接触角はきわめて高く、そのフィルム表面は、ｐ−キシレンまたはトルエンなどの有機溶剤でぬらすことが困難であることを示している。これらの溶剤は、発光材料を溶解するために一般的なものである。
【０１６６】
（比較例Ｃ）
この実施例は、ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐと、ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）（登録商標）、ぬらすことができないパーフルオロ−高分子スルホン酸とのブレンドの高接触角を例示している。ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ／ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）（登録商標）ブレンドは、１モルＰＥＤＴ対ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）（登録商標）の０．８酸均等物の比を有している。
【０１６７】
この比較例において、ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）ＡＩ４０８３（固体：１．４８％、ｐＨ約１．７；ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳＡの間のｗ／ｗ比１：６）を用いて、ＤＥ１０２１（水中の１１．０８％ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）（登録商標）ポリマー）と、本願特許出願人、米国デラウェア州ウィルミントン（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ，ＵＳＡ）製の市販のナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）（登録商標）とのブレンドを形成した。
【０１６８】
１９．３７ｇＤＥ１０２１を滴下して、１８０．６２ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）と、磁気攪拌機で攪拌しながら、２５０ｍＬ丸底フラスコ中で混合した。得られた混合物は、固体２．４１％を含有していると共に、そのｐＨは１．８であった。その乾燥（９０℃で４０分間焼成した）フィルム導電性は、３．０×１０−４Ｓ／ｃｍである。乾燥フィルムをまた、実施例３に記載の方法により、接触角についてテストした。これは５３°であると測定された。この接触角はきわめて高く、そのフィルム表面は、ｐ−キシレン、トルエンなどの有機溶剤でぬらすことが困難であることを示している。これらの溶剤は、発光材料を溶解するために一般的なものである。
【０１６９】
（実施例５）
この実施例は、高％Ｅ−ＰＳＥＰＶＥスルホン酸と、ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）ＡＩ４０８３とのブレンドを例示すると共に、および素子性能へのｐＨの影響を例示する。
【０１７０】
この実施例において、ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）ＡＩ４０８３（固体：１．５％、ｐＨ約１．７；ＰＥＤＴ／ＰＳＳの間のｗ／ｗ比１：６）を用いて、実施例２において形成した４．０８％（ｗ／ｗ）Ｅ／ＰＳＥＰＶＥスルホン酸の水溶液とのブレンドを形成した。ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）に対する比におけるＥ／ＰＳＥＰＶＥスルホン酸の割合は、実施例３におけるものより高い。
【０１７１】
３６．２１ｇのＥ−ＰＳＥＰＶＥ酸溶液を滴下して、１０３．７９ｇベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）と、磁気攪拌機で攪拌しながら、２５０ｍＬ丸底フラスコ中で混合した。得られた混合物は、固体２．１７％を含有していると共に、そのｐＨは１．７であった。その乾燥（１３０℃で、空気中に１０分間焼成した）フィルム導電性は、３．４×１０−５Ｓ／ｃｍである。乾燥フィルムをまた、実施例３に記載の方法により、接触角についてテストした。これは３４度であると測定された。この接触角はきわめて低く、そのフィルム表面は、ｐ−キシレンおよびトルエンなどの有機溶剤で容易にぬれることを示している。これらの溶剤発光材料を溶解するために一般的なものである。
【０１７２】
７０ｇの、上で形成したブレンドを１Ｍ水性ＮａＯＨ溶液で４．０のｐＨに調節した。フィルムを乾燥（１３０℃で、空気中に１０分間焼成した）させると共に、フィルム導電性を２．１×１０−５Ｓ／ｃｍであると測定した。
【０１７３】
緩衝層としてのブレンドの低ｐＨおよび高ｐＨのものの両方を形成すると共に、実施例３に記載のものと同一の方策で素子性能についてテストした。素子データが表２に示されており、ｐＨ４．０材料製の素子はより高い電圧およびより低い効率を有していることを明らかに示している。
【０１７４】
【表２】
【０１７５】
（実施例６）
この実施例は、高％ＶＦ２／ＰＳＥＢＶＥスルホン酸とベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）ＡＩ４０８３とのブレンドを例示すると共に、素子性能へのｐＨの影響を例示する。
【０１７６】
この実施例においては、ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）ＡＩ４０８３（固体：１．５％、ｐＨ約１．７；ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳＡの間のｗ／ｗ比１：６）を用いて、実施例１において形成した４．４％（ｗ／ｗ）ＶＦ２／ＰＳＥＢＶＥスルホン酸の水溶液とのブレンドを形成した。ベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐに対する比におけるＶＦ２／ＰＳＥＢＶＥスルホン酸の割合は、実施例４におけるものより高い。
【０１７７】
３０．５３ｇのＶＦ２／ＰＳＥＢＶＥ酸溶液を滴下して、１０９．４７ｇベイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）−Ｐ（登録商標）と、磁気攪拌機で攪拌しながら、２５０ｍＬ丸底フラスコで混合した。得られた混合物は、固体２．１３％を含有していると共に、そのｐＨは１．６であった。混合物を乾燥（１３０℃で、空気中に１０分間焼成した）させると共に、フィルム導電性を２．７×１０−５Ｓ／ｃｍであると測定した。乾燥フィルムをまた、実施例３に記載の方法により、接触角についてテストした。これは２７度であると測定された。この接触角はきわめて低く、フィルム表面は、ｐ−キシレンおよびトルエンなどの有機溶剤で容易にぬれることを示している。これらの溶剤発光材料を溶解するために一般的なものである。
【０１７８】
７０ｇの、上で形成したブレンドを、１Ｍ水性ＮａＯＨ溶液で４．０のｐＨに調節した。これを乾燥（１３０℃で、空気中に１０分間焼成した）させると共に、フィルム導電性は５．２×１０−５Ｓ／ｃｍである。
【０１７９】
緩衝層としてのブレンドの低ｐＨおよび高ｐＨの両方を形成すると共に、実施例３に記載のものと同一の方策で素子性能についてテストした。素子データが表３に示されており、ｐＨ４．０材料製の素子はより高い電圧要求およびより低い効率を有していることを明らかに示している。
【０１８０】
【表３】
【０１８１】
一般的な記載における上述の行為または例のすべてが必要とされるわけではなく、特定の行為の一部は必要とされない場合があり、および１つまたは複数のさらなる行為が、記載のものに追加して実施され得ることに注意すべきである。さらに、行為が列挙された順番は、必ずしもそれらが実施される順番あるいは実施されなければならない順番であるとは限らない。
【０１８２】
以上の明細書において、特定の実施形態を参照して概念を記載してきた。しかしながら、技術分野における当業者は、上にあるいは以下の特許請求の範囲に規定されている本開示の範囲から逸脱することなく種々の改良および変更をすることができることは理解している。従って、明細書および図は、制限的な意味であるよりも例示的であるとみなされるべきであり、およびすべてのこのような改良は、発明の範囲内に包含されることが意図されている。
【０１８３】
有益性、他の利益、および問題に対する解答が、特定の実施形態に関して上に記載されてきた。しかしながら、いずれかの有益性、利点、または回答を生じさせ得る、またはより明確となり得る有益性、利益、問題に対する回答、およびいずれかの特性は、いずれかのまたはすべての特許請求の範囲の重要な、必須な、または基本的な特性として解釈されるべきではない。
【０１８４】
明確さのために、個別の実施形態コンテクスト中に、本明細書に記載した本発明の一定の特色はまた、単一の実施形態中に組み合わせて提供され得ることは認識されるべきである。反対に、簡潔さのために、単一の実施形態のコンテクスト中に記載された本発明の種々の特色はまた、個別にまたはいずれかのサブコンビネーションで提供され得る。範囲で規定された値に対する言及は、その範囲内の各およびすべての値を含む。
【図面の簡単な説明】
【０１８５】
【図１】接触角を図示する図である。
【図２】有機電子素子の概略図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１種の有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーと混合状態にある少なくとも１種のドープ導電性ポリマーを含むことを特徴とするポリマー組成物。
【請求項２】
導電性ポリマーが、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、高分子縮合多環式ヘテロ芳香族、これらのコポリマー、およびこれらの組み合わせから選択されることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
ポリチオフェンが式Ｉ
【化１】
（式中、
Ｒ１は、独立に、各存在で同一または異なるよう選択されると共に、水素、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルカノイル、アルキルチオ、アリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリール、アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、アリールチオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、アリールスルホニル、アクリル酸、リン酸、ホスホン酸、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ヒドロキシル、エポキシ、シラン、シロキサン、アルコール、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、アミドスルホネート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンから選択され；または両方のＲ１基は一緒になって、任意選択的に１つまたは複数の二価の窒素、硫黄または酸素原子を含んでもよい３、４、５、６または７員芳香族または脂環式環を完成させるアルキレンまたはアルケニレン鎖を形成してもよく、および
ｎは少なくとも約４である）
を有することを特徴とする請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
ポリチオフェンが式Ｉ（ａ）
【化２】
（式中、
Ｒ７は、各存在で同一または異なると共に、水素、アルキル、ヘテロアルキル、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルコール、アミドスルホネート、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンから選択され、ただし、少なくとも１つのＲ７は水素ではなく、
ｍは２または３であり、および
ｎは少なくとも約４である）
を有することを特徴とする請求項２に記載の組成物。
【請求項５】
ポリピロールが式ＩＩ
【化３】
（式ＩＩ中、
ｎは少なくとも約４であり；
Ｒ１は、独立に、各存在で同一または異なるよう選択されると共に、水素、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルカノイル、アルキルチオ、アリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリール、アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、アリールチオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、アリールスルホニル、アクリル酸、リン酸、ホスホン酸、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ヒドロキシル、エポキシ、シラン、シロキサン、アルコール、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、アミドスルホネート、エーテルカルボキシレート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンから選択され；または両方のＲ１基は一緒になって、任意選択的に１つまたは複数の二価の窒素、硫黄または酸素原子を含んでもよい３、４、５、６または７員芳香族または脂環式環を完成させるアルキレンまたはアルケニレン鎖を形成してもよく；および
Ｒ２は、独立に、各存在で同一または異なるよう選択されると共に、水素、アルキル、アルケニル、アリール、アルカノイル、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ、エポキシ、シラン、シロキサン、アルコール、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンから選択される）
を有することを特徴とする請求項２に記載の組成物。
【請求項６】
ポリアニリンが、式ＩＩＩ、式ＩＶ、およびこれらの組み合わせ
【化４】
（式中、
ｎは少なくとも約４であり；
ｐは０〜４の整数であり；
ｍは１〜５の整数であり、ただし、ｐ＋ｍ＝５であり；および
Ｒ３は、独立に、各存在で同一または異なるよう選択されると共に、アルキル、アルケニル、アルコキシ、シクロアルキル、シクロアルケニル、アルカノイル、アルキルチオ、アリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリール、アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、アリールチオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、アリールスルホニル、カルボン酸、ハロゲン、シアノ、または１つまたは複数のスルホン酸、カルボン酸、ハロ、ニトロ、シアノまたはエポキシ部分で置換されたアルキルから選択され；またはいずれか２つのＲ３基は一緒になって、任意選択的に１つまたは複数の二価の窒素、硫黄または酸素原子を含んでもよい３、４、５、６または７員芳香族または脂環式環を完成させるアルキレンまたはアルケニレン鎖を形成してもよい）
から選択される式を有することを特徴とする請求項２に記載の組成物。
【請求項７】
高分子縮合多環式ヘテロ芳香族が式Ｖ
【化５】
（式中、
ＱはＳまたはＮＨであり；
Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、およびＲ１１は、独立に、各存在で同一または異なるよう選択されると共に、水素、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルカノイル、アルキルチオ、アリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリール、アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、アリールチオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、アリールスルホニル、アクリル酸、リン酸、ホスホン酸、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ヒドロキシル、エポキシ、シラン、シロキサン、アルコール、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、アミドスルホネート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンから選択され；および
Ｒ８およびＲ９、Ｒ９およびＲ１０、ならびにＲ１０およびＲ１１の少なくとも１つは一緒になって、任意選択的に１つまたは複数の二価の窒素、硫黄または酸素原子を含んでもよい５または６員芳香族環を完成させるアルケニレン鎖を形成する）
を有するモノマーから誘導されることを特徴とする請求項２に記載の組成物。
【請求項８】
導電性ポリマーが式ＶＩ
【化６】
（式中、
ＱはＳまたはＮＲ６であり；
Ｔは、Ｓ、ＮＲ６、Ｏ、ＳｉＲ６２、Ｓｅ、およびＰＲ６から選択され；
Ｚは、アルケニレン、アリーレン、およびヘテロアリーレンから選択され；
Ｒ６は水素またはアルキルであり；
Ｒ１２は、各存在で同一または異なると共に、水素、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルカノイル、アルキルチオ、アリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリール、アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、アリールチオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、アリールスルホニル、アクリル酸、リン酸、ホスホン酸、ハロゲン、ニトロ、ニトリル、シアノ、ヒドロキシル、エポキシ、シラン、シロキサン、アルコール、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、アミドスルホネート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンから選択される）
を有する前駆体モノマーから誘導されることを特徴とする請求項２に記載の組成物。
【請求項９】
導電性ポリマーが、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、非置換ポリピロール、非置換ポリアニリン、ポリ（チエノ（２，３−ｂ）チオフェン）、ポリ（チエノ（３，２−ｂ）チオフェン）、およびポリ（チエノ（３，４−ｂ）チオフェン）から選択されることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】
ドープ導電性ポリマーが、非フッ素化高分子酸ドーパントを含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１１】
ドープ導電性ポリマーが、高分子スルホン酸を含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１２】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーが、カルボン酸基、スルホン酸基、スルホンイミド基、リン酸基、ホスホン酸基、およびこれらの組み合わせから選択される酸性基を含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１３】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーが、ポリオレフィン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリイミド、ポリアミド、ポリアラミド、ポリアクリルアミド、およびこれらのコポリマーから選択される主鎖を含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１４】
有機物でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーが、アルキル基、アルコキシ基、アミド基、エーテル基、およびこれらの組み合わせから選択されるフッ素化側鎖を含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１５】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーが、フッ素化エーテルスルホネート基およびフッ素化エーテルスルホンイミド基から選択されるフッ素化オレフィン主鎖および側基を含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１６】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーが、
１，１−ジフルオロエチレンおよび２−（２，２−ジフルオロ−２−（トリフルオロメチル）アリルオキシ）−１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホン酸のコポリマー；エチレンおよび２−（２−（１，２，２−トリフルオロビニルオキシ）−１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロプロポキシ）−１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホン酸のコポリマー；およびこれらの組み合わせから選択されることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１７】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーが、フッ素化および部分スルホン化アリーレンエーテルスルホンを含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１８】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーが式ＶＩＩおよび式ＶＩＩＩ
【化７】
（式中、
ｑは１〜５の整数であり、
Ｒ１３はＯＨまたはＮＨＲ１４であり、および
Ｒ１４は、アルキル、フルオロアルキル、スルホニルアルキル、またはスルホニルフルオロアルキルである）；
および式ＶＩＩＩ
【化８】
（式中、
Ｗは、（ＣＦ２）ｑ、Ｏ（ＣＦ２）ｑ、Ｓ（ＣＦ２）ｑ、（ＣＦ２）ｑＯ（ＣＦ２）ｒから選択され、
ｑおよびｒは、独立に１〜５の整数であり、
Ｒ１３はＯＨまたはＮＨＲ１４であり、および
Ｒ１４は、アルキル、フルオロアルキル、スルホニルアルキル、またはスルホニルフルオロアルキルである）
から選択される式を有する少なくとも１種のモノマーから誘導されることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１９】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーが式ＩＸ
【化９】
（式中、
Ｒｆは、フッ素化アルキレン、フッ素化ヘテロアルキレン、フッ素化アリーレン、およびフッ素化ヘテロアリーレンから選択され；および
ｎは少なくとも２０である）
を有することを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項２０】
有機物でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーが式Ｘ
【化１０】
（式中、
Ｒ１５は、フッ素化アルキレン基またはフッ素化ヘテロアルキレン基であり；
Ｒ１６は、フッ素化アルキルまたはフッ素化アリール基であり；および
ｐは、０または１〜４の整数である）
を有する側鎖を含むフッ素化ポリマー主鎖を含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項２１】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーが式ＸＩ
【化１１】
（式中、
Ｒ１６は、フッ素化アルキルまたはフッ素化アリール基であり；
ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅは、それぞれ独立に０または１〜３の整数であり；および
ｎは少なくとも４である）
を有することを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項２２】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーが、接触角４０°以下でフェニルヘキサンによってぬらすことができるフィルムを形成することを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項２３】
フッ素化酸ポリマーが、接触角３５°以下でフェニルヘキサンによってぬらすことができるフィルムを形成することを特徴とする請求項９に記載の組成物。
【請求項２４】
少なくとも１種の有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーとブレンドされた少なくとも１種の導電性ポリマーを含むポリマー組成物の水性分散体であって、前記組成物が１．５〜４のｐＨを有することを特徴とする水性分散体。
【請求項２５】
ｐＨが２〜３であることを特徴とする請求項２４に記載の分散体。
【請求項２６】
少なくとも１種の有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーとブレンドされた少なくとも１種のドープ導電性ポリマーを含むポリマー組成物を含む少なくとも１つの緩衝層を含むことを特徴とする電子素子。
【請求項２７】
導電性ポリマーが、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、高分子縮合多環式ヘテロ芳香族、これらのコポリマー、およびこれらの組み合わせから選択されることを特徴とする請求項２６に記載の素子。
【請求項２８】
導電性ポリマーが、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、非置換ポリピロール、非置換ポリアニリン、ポリ（チエノ（２，３−ｂ）チオフェン）、ポリ（チエノ（３，２−ｂ）チオフェン）、およびポリ（チエノ（３，４−ｂ）チオフェン）から選択されることを特徴とする請求項２６に記載の素子。
【請求項２９】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーが、カルボン酸基、スルホン酸基、スルホンイミド基、リン酸基、ホスホン酸基、およびこれらの組み合わせから選択される酸性基を含むことを特徴とする請求項２６に記載の素子。
【請求項３０】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化スルホン酸ポリマーが、ポリオレフィン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリイミド、ポリアミド、ポリアラミド、ポリアクリルアミド、およびこれらのコポリマーから選択される主鎖を含むことを特徴とする請求項２６に記載の素子。
【請求項３１】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化スルホン酸ポリマーが、フッ素化オレフィン主鎖および側鎖フッ素化エーテルスルホネート基を含むことを特徴とする請求項２６に記載の素子。
【請求項３２】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化スルホン酸ポリマーが、
１，１−ジフルオロエチレンおよび２−（２，２−ジフルオロ−２−（トリフルオロメチル）アリルオキシ）−１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホン酸のコポリマー；エチレンおよび２−（２−（１，２，２−トリフルオロビニルオキシ）−１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロプロポキシ）−１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホン酸のコポリマー；およびこれらの組み合わせから選択されることを特徴とする請求項２６に記載の素子。
【請求項３３】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーが、フッ素化および部分スルホン化アリーレンエーテルスルホンを含むことを特徴とする請求項２６に記載の素子。
【請求項１】
少なくとも１種の有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーと混合状態にある少なくとも１種のドープ導電性ポリマーを含むことを特徴とするポリマー組成物。
【請求項２】
導電性ポリマーが、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、高分子縮合多環式ヘテロ芳香族、これらのコポリマー、およびこれらの組み合わせから選択されることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
ポリチオフェンが式Ｉ
【化１】
（式中、
Ｒ１は、独立に、各存在で同一または異なるよう選択されると共に、水素、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルカノイル、アルキルチオ、アリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリール、アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、アリールチオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、アリールスルホニル、アクリル酸、リン酸、ホスホン酸、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ヒドロキシル、エポキシ、シラン、シロキサン、アルコール、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、アミドスルホネート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンから選択され；または両方のＲ１基は一緒になって、任意選択的に１つまたは複数の二価の窒素、硫黄または酸素原子を含んでもよい３、４、５、６または７員芳香族または脂環式環を完成させるアルキレンまたはアルケニレン鎖を形成してもよく、および
ｎは少なくとも約４である）
を有することを特徴とする請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
ポリチオフェンが式Ｉ（ａ）
【化２】
（式中、
Ｒ７は、各存在で同一または異なると共に、水素、アルキル、ヘテロアルキル、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルコール、アミドスルホネート、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンから選択され、ただし、少なくとも１つのＲ７は水素ではなく、
ｍは２または３であり、および
ｎは少なくとも約４である）
を有することを特徴とする請求項２に記載の組成物。
【請求項５】
ポリピロールが式ＩＩ
【化３】
（式ＩＩ中、
ｎは少なくとも約４であり；
Ｒ１は、独立に、各存在で同一または異なるよう選択されると共に、水素、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルカノイル、アルキルチオ、アリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリール、アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、アリールチオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、アリールスルホニル、アクリル酸、リン酸、ホスホン酸、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ヒドロキシル、エポキシ、シラン、シロキサン、アルコール、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、アミドスルホネート、エーテルカルボキシレート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンから選択され；または両方のＲ１基は一緒になって、任意選択的に１つまたは複数の二価の窒素、硫黄または酸素原子を含んでもよい３、４、５、６または７員芳香族または脂環式環を完成させるアルキレンまたはアルケニレン鎖を形成してもよく；および
Ｒ２は、独立に、各存在で同一または異なるよう選択されると共に、水素、アルキル、アルケニル、アリール、アルカノイル、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ、エポキシ、シラン、シロキサン、アルコール、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンから選択される）
を有することを特徴とする請求項２に記載の組成物。
【請求項６】
ポリアニリンが、式ＩＩＩ、式ＩＶ、およびこれらの組み合わせ
【化４】
（式中、
ｎは少なくとも約４であり；
ｐは０〜４の整数であり；
ｍは１〜５の整数であり、ただし、ｐ＋ｍ＝５であり；および
Ｒ３は、独立に、各存在で同一または異なるよう選択されると共に、アルキル、アルケニル、アルコキシ、シクロアルキル、シクロアルケニル、アルカノイル、アルキルチオ、アリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリール、アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、アリールチオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、アリールスルホニル、カルボン酸、ハロゲン、シアノ、または１つまたは複数のスルホン酸、カルボン酸、ハロ、ニトロ、シアノまたはエポキシ部分で置換されたアルキルから選択され；またはいずれか２つのＲ３基は一緒になって、任意選択的に１つまたは複数の二価の窒素、硫黄または酸素原子を含んでもよい３、４、５、６または７員芳香族または脂環式環を完成させるアルキレンまたはアルケニレン鎖を形成してもよい）
から選択される式を有することを特徴とする請求項２に記載の組成物。
【請求項７】
高分子縮合多環式ヘテロ芳香族が式Ｖ
【化５】
（式中、
ＱはＳまたはＮＨであり；
Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、およびＲ１１は、独立に、各存在で同一または異なるよう選択されると共に、水素、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルカノイル、アルキルチオ、アリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリール、アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、アリールチオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、アリールスルホニル、アクリル酸、リン酸、ホスホン酸、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ヒドロキシル、エポキシ、シラン、シロキサン、アルコール、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、アミドスルホネート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンから選択され；および
Ｒ８およびＲ９、Ｒ９およびＲ１０、ならびにＲ１０およびＲ１１の少なくとも１つは一緒になって、任意選択的に１つまたは複数の二価の窒素、硫黄または酸素原子を含んでもよい５または６員芳香族環を完成させるアルケニレン鎖を形成する）
を有するモノマーから誘導されることを特徴とする請求項２に記載の組成物。
【請求項８】
導電性ポリマーが式ＶＩ
【化６】
（式中、
ＱはＳまたはＮＲ６であり；
Ｔは、Ｓ、ＮＲ６、Ｏ、ＳｉＲ６２、Ｓｅ、およびＰＲ６から選択され；
Ｚは、アルケニレン、アリーレン、およびヘテロアリーレンから選択され；
Ｒ６は水素またはアルキルであり；
Ｒ１２は、各存在で同一または異なると共に、水素、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルカノイル、アルキルチオ、アリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリール、アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、アリールチオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、アリールスルホニル、アクリル酸、リン酸、ホスホン酸、ハロゲン、ニトロ、ニトリル、シアノ、ヒドロキシル、エポキシ、シラン、シロキサン、アルコール、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、アミドスルホネート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンから選択される）
を有する前駆体モノマーから誘導されることを特徴とする請求項２に記載の組成物。
【請求項９】
導電性ポリマーが、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、非置換ポリピロール、非置換ポリアニリン、ポリ（チエノ（２，３−ｂ）チオフェン）、ポリ（チエノ（３，２−ｂ）チオフェン）、およびポリ（チエノ（３，４−ｂ）チオフェン）から選択されることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】
ドープ導電性ポリマーが、非フッ素化高分子酸ドーパントを含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１１】
ドープ導電性ポリマーが、高分子スルホン酸を含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１２】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーが、カルボン酸基、スルホン酸基、スルホンイミド基、リン酸基、ホスホン酸基、およびこれらの組み合わせから選択される酸性基を含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１３】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーが、ポリオレフィン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリイミド、ポリアミド、ポリアラミド、ポリアクリルアミド、およびこれらのコポリマーから選択される主鎖を含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１４】
有機物でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーが、アルキル基、アルコキシ基、アミド基、エーテル基、およびこれらの組み合わせから選択されるフッ素化側鎖を含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１５】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーが、フッ素化エーテルスルホネート基およびフッ素化エーテルスルホンイミド基から選択されるフッ素化オレフィン主鎖および側基を含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１６】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーが、
１，１−ジフルオロエチレンおよび２−（２，２−ジフルオロ−２−（トリフルオロメチル）アリルオキシ）−１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホン酸のコポリマー；エチレンおよび２−（２−（１，２，２−トリフルオロビニルオキシ）−１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロプロポキシ）−１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホン酸のコポリマー；およびこれらの組み合わせから選択されることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１７】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーが、フッ素化および部分スルホン化アリーレンエーテルスルホンを含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１８】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーが式ＶＩＩおよび式ＶＩＩＩ
【化７】
（式中、
ｑは１〜５の整数であり、
Ｒ１３はＯＨまたはＮＨＲ１４であり、および
Ｒ１４は、アルキル、フルオロアルキル、スルホニルアルキル、またはスルホニルフルオロアルキルである）；
および式ＶＩＩＩ
【化８】
（式中、
Ｗは、（ＣＦ２）ｑ、Ｏ（ＣＦ２）ｑ、Ｓ（ＣＦ２）ｑ、（ＣＦ２）ｑＯ（ＣＦ２）ｒから選択され、
ｑおよびｒは、独立に１〜５の整数であり、
Ｒ１３はＯＨまたはＮＨＲ１４であり、および
Ｒ１４は、アルキル、フルオロアルキル、スルホニルアルキル、またはスルホニルフルオロアルキルである）
から選択される式を有する少なくとも１種のモノマーから誘導されることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１９】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーが式ＩＸ
【化９】
（式中、
Ｒｆは、フッ素化アルキレン、フッ素化ヘテロアルキレン、フッ素化アリーレン、およびフッ素化ヘテロアリーレンから選択され；および
ｎは少なくとも２０である）
を有することを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項２０】
有機物でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーが式Ｘ
【化１０】
（式中、
Ｒ１５は、フッ素化アルキレン基またはフッ素化ヘテロアルキレン基であり；
Ｒ１６は、フッ素化アルキルまたはフッ素化アリール基であり；および
ｐは、０または１〜４の整数である）
を有する側鎖を含むフッ素化ポリマー主鎖を含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項２１】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーが式ＸＩ
【化１１】
（式中、
Ｒ１６は、フッ素化アルキルまたはフッ素化アリール基であり；
ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅは、それぞれ独立に０または１〜３の整数であり；および
ｎは少なくとも４である）
を有することを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項２２】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーが、接触角４０°以下でフェニルヘキサンによってぬらすことができるフィルムを形成することを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項２３】
フッ素化酸ポリマーが、接触角３５°以下でフェニルヘキサンによってぬらすことができるフィルムを形成することを特徴とする請求項９に記載の組成物。
【請求項２４】
少なくとも１種の有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーとブレンドされた少なくとも１種の導電性ポリマーを含むポリマー組成物の水性分散体であって、前記組成物が１．５〜４のｐＨを有することを特徴とする水性分散体。
【請求項２５】
ｐＨが２〜３であることを特徴とする請求項２４に記載の分散体。
【請求項２６】
少なくとも１種の有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーとブレンドされた少なくとも１種のドープ導電性ポリマーを含むポリマー組成物を含む少なくとも１つの緩衝層を含むことを特徴とする電子素子。
【請求項２７】
導電性ポリマーが、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、高分子縮合多環式ヘテロ芳香族、これらのコポリマー、およびこれらの組み合わせから選択されることを特徴とする請求項２６に記載の素子。
【請求項２８】
導電性ポリマーが、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、非置換ポリピロール、非置換ポリアニリン、ポリ（チエノ（２，３−ｂ）チオフェン）、ポリ（チエノ（３，２−ｂ）チオフェン）、およびポリ（チエノ（３，４−ｂ）チオフェン）から選択されることを特徴とする請求項２６に記載の素子。
【請求項２９】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーが、カルボン酸基、スルホン酸基、スルホンイミド基、リン酸基、ホスホン酸基、およびこれらの組み合わせから選択される酸性基を含むことを特徴とする請求項２６に記載の素子。
【請求項３０】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化スルホン酸ポリマーが、ポリオレフィン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリイミド、ポリアミド、ポリアラミド、ポリアクリルアミド、およびこれらのコポリマーから選択される主鎖を含むことを特徴とする請求項２６に記載の素子。
【請求項３１】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化スルホン酸ポリマーが、フッ素化オレフィン主鎖および側鎖フッ素化エーテルスルホネート基を含むことを特徴とする請求項２６に記載の素子。
【請求項３２】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化スルホン酸ポリマーが、
１，１−ジフルオロエチレンおよび２−（２，２−ジフルオロ−２−（トリフルオロメチル）アリルオキシ）−１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホン酸のコポリマー；エチレンおよび２−（２−（１，２，２−トリフルオロビニルオキシ）−１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロプロポキシ）−１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホン酸のコポリマー；およびこれらの組み合わせから選択されることを特徴とする請求項２６に記載の素子。
【請求項３３】
有機溶剤でぬらすことができるフッ素化酸ポリマーが、フッ素化および部分スルホン化アリーレンエーテルスルホンを含むことを特徴とする請求項２６に記載の素子。
【図１】
【図２】
【図２】
【公表番号】特表２００８−５４６９００（Ｐ２００８−５４６９００Ａ）
【公表日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５１９４９３（Ｐ２００８−５１９４９３）
【出願日】平成１８年６月２７日（２００６．６．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０２５０１４
【国際公開番号】ＷＯ２００７／００２６８３
【国際公開日】平成１９年１月４日（２００７．１．４）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２７日（２００６．６．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０２５０１４
【国際公開番号】ＷＯ２００７／００２６８３
【国際公開日】平成１９年１月４日（２００７．１．４）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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