CN101351851B - 导电聚合物组合物、含该组合物的水分散体和电子器件 - Google Patents
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Abstract
提供一种导电聚合物组合物、含该组合物的水分散体和电子器件。导电聚合物组合物。该组合物包含导电聚合物和具有酸性阴离子基团的全氟化酸聚合物。所述酸性阴离子基团的第一部分与所述导电聚合物配位。所述酸性阴离子基团的第二部分为具有选自下组的阳离子的盐形式：无机阳离子，有机阳离子，以及它们的组合。所述阳离子的浓度在5x10-5至0.2摩尔阳离子/克固体的范围，所述固体主要由全部的导电聚合物加上全氟化酸聚合物组成。
Description
相关申请的交叉参考
本申请要求于2005年12月28日提交的临时申请序列号60/754,338的优先权，该临时申请的全文被参考结合于本文中。
发明领域
本发明一般涉及导电聚合物组合物，及其在有机电子器件的应用。
相关技术的说明
有机电子器件定义为一类包括活性层的产品。这些器件将电能转化为辐射，通过电子方法检测信号，将辐射转化为电能，或者包括一层或多层有机半导体层。
有机发光二极管(OLED)是包含能够电致发光的有机层的有机电子器件。OLED可以具有以下结构：
阳极/缓冲层/EL材料/阴极
阳极通常是透明的能向如氧化铟/锡(ITO)的EL材料中注入空穴的任何材料。阳极任选支承在玻璃或塑料基片上。EL材料包括荧光化合物、荧光和磷光金属配合物、共轭聚合物、以及它们的混合物。所述阴极通常是能向EL材料中注入电子的任何材料(例如Ca或Ba)。所述缓冲层通常是导电聚合物，促进从阳极向EL材料层中注入空穴。缓冲层还具有促进器件性能的其他性质。
因此，仍然需要具有改进的性质的缓冲材料。
发明概述
本发明提供一种导电聚合物组合物，该组合物包含导电聚合物和具有酸性阴离子基团的全氟化酸聚合物，其中，所述酸性阴离子基团的第一部分与所述导电聚合物配位，所述酸性阴离子基团的第二部分为具有选自下组的阳离子的盐形式：无机阳离子、有机阳离子，以及它们的组合，所述阳离子的浓度在5×10-5至0.2摩尔阳离子/克固体范围，所述固体主要由全部的导电聚合物加上全 氟化酸聚合物组成。
在另一个实施方式中，提供一种导电聚合物和具有酸性阴离子基团的全氟化酸聚合物的水分散体，其中，所述酸性阴离子基团的第一部分与所述导电聚合物配位，所述酸性阴离子基团的第二部分为具有选自下组的阳离子的盐形式：无机阳离子、有机阳离子，以及它们的组合，所述阳离子的浓度在5×10-5 至0.2摩尔阳离子/克固体范围，所述固体主要由全部的导电聚合物加上全氟化酸聚合物组成。
在另一个实施方式中，提供包含至少一层含新颖导电聚合物组合物的电子器件。
上述的概述和以下详细说明仅仅是示范性和说明性的，并非是对如所附权利要求书所述的本发明的限制。
附图简述
在附图中示出实施方式，以更好理解本文中提出的原理。
图1是说明接触角的图。
图2是电子器件的示意图。
本领域技术人员能够理解，为了简化和清楚起见图示附图中的对象，这些对象并不一定按照比例绘制。例如，附图中某些对象的尺寸可以相对于其他对象进行了放大，以有助于提高对实施方式的理解。
详述
上文已描述了许多方面和实施方式，它们都是示范性而非限制性的。本领域的技术人员阅读了本说明书之后将意识到，在不偏离本发明的范围的情况下其他方面和实施方式也是可能的。
由下面的详细描述以及由权利要求书，可以清楚地了解任何一个或多个实施方式的其他特征和益处。以下详细描述中首先提出对以下术语的定义和说明：导电聚合物，全氟化酸聚合物，阳离子，掺杂的导电聚合物组合物的制备，用阳离子取代酸性质子，电子器件，最后是实施例。
1.对说明书和权利要求书中使用的术语的定义和说明
在提出下面描述的实施方式的细节之前，定义或说明一些术语。
本文中所用术语“导体”和其变体是用来表示具有一定电性能的层状材料、 元件或结构，所述电性能能使电流流过这些层状材料、元件或结构，而电势基本上没有下降。该术语是用来包括半导体。在一个实施方式中，导体将形成电导率至少为10-7S/cm的层。
术语“导电材料”表示一种不需要添加炭黑或导电金属颗粒就本来或固有地能够导电的材料。
术语“缓冲层”或“缓冲材料”是用来表示导电材料或半导体材料，并可能具有有机电子器件中的一种或多种功能，包括但不限于：下层平面化，电荷输运和/或电荷注入性质，如氧或金属离子的杂质的清除，以及促进提高有机电子器件的性能的其他方面。缓冲材料可以是聚合物、低聚物或小分子，可以是溶液、分散体、悬浮体、乳液、胶体混合物或其他组合物的形式。
“空穴输运”指层、材料、元件或结构时，该术语是用来表示具有以下性质的层、材料、元件或结构，即这些层、材料、元件或结构能以相对高效和低的电荷损失促进正电荷迁移通过所述层、材料、元件或结构的厚度。本文中所用术语“空穴输运层”不包括发光层，即使该层可能具有一定的空穴输运性质。
术语“聚合物”是用来表示具有至少一个重复单体单元的材料。该术语包括只具有一种单体单元或物质的均聚物，以及具有两个或更多的不同单体单元的共聚物，包括由不同物质的单体单元形成的共聚物。
术语“全氟化酸聚合物”表示具有酸性基团的聚合物，其中所有可利用的与碳结合的氢都已被氟取代。
术语“酸性基团”指能电离提供一个氢离子给布朗斯台德碱的基团。
术语“酸性阴离子基团”表示从酸性基团除去氢离子后留下的阴离子基团。
组合物可以包含一种或多种不同的导电聚合物和一种或多种不同的全氟化酸聚合物。
术语“掺杂”当指导电聚合物时，是用来表示导电聚合物具有聚合的抗衡离子来平衡该导电聚合物上的电荷。
术语“掺杂的导电聚合物”是用来表示导电聚合物与之缔合的聚合抗衡离子。
本文中所用的术语“包括”、“包含”、“具有”、“有”或它们的任意其他变体，是用来包括非排它性的包含。例如，包含一系列要素的过程、方法、制件或设备并不一定只限于那些要素，而是还可以包括没有明确列出的或者这些过程、方法、制件或设备所固有的其他要素。而且，除非明确说明意思相反， 否则，“或”表示包含的或和不排除的或。例如，以下任何一条件都满足条件A或B：A为真(或存在)且B为假(或不存在)，A为假(或不存在)且B为真(或存在)，以及A和B都为真(或存在)。
同样，使用“一个”或“一种”描述本发明的要素和组分。这种做法只是为了方便，赋予本发明范围的普遍性含义。这种描述应当理解为包括一个(种)或至少一个(种)，单数也包括复数的情况，除非很明显其另有表示。
元素周期表中对应于列的族的编号使用“新符号”(New Notation)约定，参见CRC Handbook of Chemistry and Physics，第81版(2000-2001)。
除非另外定义，本文中所使用的所有技术和科学术语具有本发明所属领域普通技术人员通常所理解的同样含义。虽然在本发明的实施方式的实施或测试中可以采用类似于或等同于本文所述的那些方法和材料，但是，下面描述了合适的方法和材料。除列出具体段落之外，本文中述及的所有出版物、专利申请、专利和其他文献都全文参考结合于本文，在抵触的情况，以本说明书，包括定义为准(will control)。此外，物质、方法和例子都只是说明性的，并不构成限制。
对本文中没有描述的内容，有关具体材料、处理作用和电路的许多细节是常规的并可以在有关有机发光二极管显示器、光源、光电检测器、光生伏打和半导体元件领域的教科书和其他来源找到。
2.导电聚合物
在一个实施方式中，导电聚合物形成电导率至少为10-7S/cm的膜。形成导电聚合物的单体称作“前体单体“。共聚物可以有一种以上的前体单体。
在一个实施方式中，导电聚合物由选自以下的至少一种前体单体形成：噻吩、硒吩、碲吩(tellurophene)、吡咯、苯胺和多环芳族化合物。由这些单体形成的聚合物在本文中分别称作聚噻吩、聚(硒吩)、聚(碲吩)、聚吡咯、聚苯胺和多环芳族化合物聚合物。术语“多环芳族化合物”表示具有一个以上的芳环的化合物。这些环通过一个或多个键相连，或者稠合在一起。术语“芳环”是用来包括杂芳环。“多环杂芳族”化合物具有至少一个杂芳环。在一个实施方式中，多环芳族聚合物是聚(噻吩并噻吩(thienothiophene))。
在一个实施方式中，预期用来形成新颖组合物中的导电聚合物的单体包括以下结构式I的单体：
式中：
Q选自下组：S、Se和Te；
独立地选择R1，使其在各自存在时是相同或不同的，所述R1选自：氢、烷基、烯基、烷氧基、烷酰基、烷硫基、芳氧基、烷基硫代烷基、烷基芳基、芳基烷基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、芳基、烷基亚磺酰基、烷氧基烷基、烷基磺酰基、芳硫基、芳基亚磺酰基、烷氧基羰基、芳基磺酰基、丙烯酸、磷酸、膦酸、卤素、硝基、氰基、羟基、环氧基、硅烷、硅氧烷、醇、苄基、羧酸/根/酯、醚、醚羧酸/根/酯、酰氨基磺酸/根/酯、醚磺酸/根/酯、酯磺酸/根/酯和氨基甲酸酯；或者两个R1基团可以一起形成完成3，4，5，6或7元芳族或脂环族环的亚烷基或亚烯基链，这种芳族或脂环族环可以任选包括一个或多个二价氮、硒、碲、硫或氧原子。
本文使用的术语“烷基”指来自脂肪烃的基团，包括直链、支链和环状基团，可以是未取代或取代的。术语“杂烷基”表示烷基中的一个或多个碳原子已被另一个原子例如氮、氧、硫等替代的烷基。术语“亚烷基”表示具有两个连接点的烷基。
本文使用的术语“烯基”指来自具有至少一个碳-碳双键的脂肪烃的基团，包括直链、支链和环状基团，可以是未取代或取代的。术语“杂烯基”表示烯基中的一个或多个碳原子已被另一个原子例如氮、氧、硫等替代的烯基。术语“亚烯基”表示具有两个连接点的烯基。
本文使用以下取代基术语表示以下给出的化学式：
“醇” -R3-OH
“酰氨基” -R3-C(O)N(R6)R6
“酰氨基磺酸/根/酯” -R3-C(O)N(R6)R4-SO3Z
“苄基” -CH2-C6H5
“羧酸/根/酯” -R3-C(O)O-Z或-R3-O-C(O)-Z
“醚” -R3-(O-R5)p-O-R5
“醚羧酸/根/酯” -R3-O-R4-C(O)O-Z或-R3-O-R4-O-C(O)-Z
“醚磺酸/根/酯” -R3-O-R4-SO3Z
“酯磺酸/根/酯” -R3-O-C(O)-R4-SO3Z
“磺酰亚胺” -R3-SO2-NH-SO2-R5
“氨基甲酸酯” -R3-O-C(O)-N(R6)2
其中所有“R”基团在各自存在时是相同或不同的，
并且：
R3是单键或亚烷基
R4是亚烷基
R5是烷基
R6是氢或烷基
p是0或1-20的整数
Z是H、碱金属、碱土金属、N(R5)4或R5
以上基团中任何一种还可以为未取代或取代的，而且任何基团可以具有取代一个或多个氢的F，包括全氟化基团。在一个实施方式中，所述烷基和亚烷基具有1-20个碳原子。
在一个实施方式中，在所述单体中，两个R1一起形成-O-(CHY)m-O-，其中m是2或3，Y在每各自存在时是相同或不同的，选自：氢、卤素、烷基、醇、酰氨基磺酸/根/酯、苄基、羧酸/根/酯、醚、醚羧酸/根/酯、醚磺酸/根/酯、酯磺酸/根/酯和氨基甲酸酯，其中Y基团可以是部分或全部氟化的。在一个实施方式中，所有Y都是氢。在一个实施方式中，聚合物是聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)。在一个实施方式中，至少一个Y基团不是氢。在一个实施方式中，至少一个Y基团是具有取代了至少一个氢的F的取代基。在一个实施方式中，至少一个Y基团是全氟化的。
在一个实施方式中，所述单体具有结构式I(a)：
式中：
Q选自下组：S、Se和Te；
R7在各自存在时是相同或不同的，选自：氢、烷基、杂烷基、烯基、杂烯基、醇、酰氨基磺酸/根/酯、苄基、羧酸/根/酯、醚、醚羧酸/根/酯、醚磺酸/根/酯、酯磺酸/根/酯和氨基甲酸酯，前提是，至少一个R7不是氢，并且
m是2或3。
结构式1(a)的一个实施方式中，m是2，一个R7是超过5个碳原子的烷基，所有其他R7是氢。在结构式I(a)的一个实施方式中，至少一个R7基团是氟化的。在一个实施方式中，至少一个R7基团具有至少一个氟取代基。在一个实施方式中，R7基团是全氟化的。
在结构式I(a)的一个实施方式中，所述单体的稠合的脂环族环上的R7取代基改善了单体在水中的溶解性，并且促进在氟化酸聚合物存在下的聚合反应。
在结构式I(a)的一个实施方式中，m为2，一个R7是磺酸-亚丙基-醚-亚甲基，所有其它R7都是氢。在一个实施方式中，m是2，一个R7是丙基-醚-亚乙基，所有其它R7都是氢。在一个实施方式中，m是2，一个R7是甲氧基，所有其它R7都是氢。在一个实施方式中，一个R7是磺酸二氟亚甲基酯亚甲基(-CH2-O-C(O)-CF2-SO3H)，所有其它R7都是氢。
在一个实施方式中，预期用来形成在新颖组合物中的导电聚合物的吡咯单体包含以下结构式II。
结构式II中：
独立地选择R1，使其在各自存在时是相同或不同的，所述R1选自：氢、烷基、烯基、烷氧基、烷酰基、烷硫基、芳氧基、烷基硫代烷基、烷基芳基、芳基烷基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、芳基、烷基亚磺酰基、烷氧基烷基、烷基磺酰基、芳硫基、芳基亚磺酰基、烷氧基羰基、芳基磺酰基、丙烯酸、磷酸、膦酸、卤素、硝基、氰基、羟基、环氧基、硅烷、硅氧烷、醇、苄基、羧酸/根/酯、醚、酰氨基磺酸/根/酯、醚羧酸/根/酯、醚磺酸/根/酯、酯磺酸/根/酯和氨基甲酸酯；或者两个R1基团可以一起形成完成3，4，5，6或7元芳族或脂环族环的亚烷基或亚烯基链，这种芳族或脂环族环可以任选包括一个或多个 二价氮、硒、碲、硫或氧原子；和
独立地选择R2，使其在各自存在时是相同或不同的，所述R2选自：氢、烷基、烯基、芳基、烷酰基、烷基硫代烷基、烷基芳基、芳基烷基、氨基、环氧基、硅烷、硅氧烷、醇、苄基、羧酸/根/酯、醚、醚羧酸/根/酯、醚磺酸/根/酯、酯磺酸/根/酯和氨基甲酸酯。
在一个实施方式中，R1在各自存在时是相同或不同的，独立地选自：氢、烷基、烯基、烷氧基、环烷基、环烯基、醇、苄基、羧酸/根/酯、醚、酰氨基磺酸/根/酯、醚羧酸/根/酯、醚磺酸/根/酯、酯磺酸/根/酯、氨基甲酸酯、环氧基、硅烷、硅氧烷，以及被磺酸、羧酸、丙烯酸、磷酸、膦酸、卤素、硝基、氰基、羟基、环氧基、硅烷或硅氧烷部分中的一个或多个取代的烷基。
在一个实施方式中，R2选自：氢、烷基，以及被磺酸、羧酸、丙烯酸、磷酸、膦酸、卤素、氰基、羟基、环氧基、硅烷或硅氧烷部分中的一个或多个取代的烷基。
在一个实施方式中，吡咯单体是未取代的，R1和R2都是氢。
在一个实施方式中，两个R1一起形成6或7元脂环族环，所述脂环族环进一步被选自下组的基团取代：烷基、杂烷基、醇、苄基、羧酸/根/酯、醚、醚羧酸/根/酯、醚磺酸/根/酯、酯磺酸/根/酯和氨基甲酸酯。这些基团可以改善所述单体和制得的聚合物的溶解性。在一个实施方式中，两个R1一起形成6或7元脂环族环，所述脂环族环进一步被烷基取代。在一个实施方式中，两个R1一起形成6或7元脂环族环，所述脂环族环进一步被具有至少1个碳原子的烷基取代。
在一个实施方式中，两个R1一起形成-O-(CHY)m-O-，其中m是2或3，Y在各自存在时是相同或不同的，选自：氢、烷基、醇、苄基、羧酸/根/酯、酰氨基磺酸/根/酯、醚、醚羧酸/根/酯、醚磺酸/根/酯、酯磺酸/根/酯和氨基甲酸酯。在一个实施方式中，至少一个Y基团不是氢。在一个实施方式中，至少一个Y基团是具有取代了至少一个氢的F的取代基。在一个实施方式中，至少一个Y基团是全氟化的。
在一个实施方式中，预期用来形成新颖组合物中的导电聚合物的苯胺单体包含以下结构式III。
式中：
a是0或1-4的整数；
b是1-5的整数，前提是a+b＝5；独立地选择R1，使其在各自存在时是相同或不同的，所述R1选自：氢、烷基、烯基、烷氧基、烷酰基、烷硫基、芳氧基、烷基硫代烷基、烷基芳基、芳基烷基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、芳基、烷基亚磺酰基、烷氧基烷基、烷基磺酰基、芳硫基、芳基亚磺酰基、烷氧基羰基、芳基磺酰基、丙烯酸、磷酸、膦酸、卤素、硝基、氰基、羟基、环氧基、硅烷、硅氧烷、醇、苄基、羧酸/根/酯、醚、醚羧酸/根/酯、酰氨基磺酸/根/酯、醚磺酸/根/酯、酯磺酸/根/酯和氨基甲酸酯；或者两个R1基团可以一起形成完成3，4，5，6或7元芳族或脂环族环的亚烷基或亚烯基链，所述环可任选包含一个或多个二价氮、硫或氧原子。
聚合时，所述苯胺单体单元可具有以下所示的结构式IV(a)或结构式IV(b)，或者是这两种结构式的组合。
式中，a，b和R1如上文定义。
在一个实施方式中，苯胺单体是未取代的，a＝0。
在一个实施方式中，a不是0，至少一个R1是氟化的。在一个实施方式中， 至少一个R1是全氟化的。
在一个实施方式中，预期用来形成在新颖组合物中的导电聚合物的稠合的多环杂芳族单体具有两个或更多个稠合的芳环，这些芳环中的至少一个是杂芳族的。在一个实施方式中，所述稠合的多环杂芳族单体具有结构式V：
其中：
Q是S、Se、Te或NR6；
R6是氢或烷基；
独立地选择R8、R9、R10和R11，使其在各自存在时是相同或不同的，所述R8、R9、R10和R11选自：氢、烷基、烯基、烷氧基、烷酰基、烷硫基、芳氧基、烷基硫代烷基、烷基芳基、芳基烷基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、芳基、烷基亚磺酰基、烷氧基烷基、烷基磺酰基、芳硫基、芳基亚磺酰基、烷氧基羰基、芳基磺酰基、丙烯酸、磷酸、膦酸、卤素、硝基、腈、氰基、羟基、环氧基、硅烷、硅氧烷、醇、苄基、羧酸/根/酯、醚、醚羧酸/根/酯、酰氨基磺酸/根/酯、醚磺酸/根/酯、酯磺酸/根/酯和氨基甲酸酯；和
R8和R9、R9和R10、R10和R11中至少一对一起形成完成5或6元芳环的亚烯基链，所述芳环可以任选地包括一个或多个二价氮、硫、硒、碲或氧原子。
在一个实施方式中，所述稠合的多环杂芳族单体具有结构式V(a)、V(b)、V(c)、V(d)、V(e)、V(f)和V(g)：
式中：
Q是S、Se、Te或NH；和
T在各自存在时是相同或不同的，选自：S、NR6、O、SiR6 2、Se、Te和PR6；
R6是氢或烷基。
所述稠合的多环杂芳族单体可以进一步被选自下组的基团取代：烷基、杂烷基、醇、苄基、羧酸/根/酯、醚、醚羧酸/根/酯、醚磺酸/根/酯、酯磺酸/根/酯和氨基甲酸酯。在一个实施方式中，所述取代基团是氟化的。在一个实施方式中，所述取代基团是全部氟化的。
在一个实施方式中，所述稠合的多环杂芳族单体是噻吩并(噻吩)。这些化合物在例如以下文献中已讨论：Macromolecules，34，5746-5747(2001)；和Macromolecules，35，7281-7286(2002)。在一个实施方式中，所述噻吩并(噻吩)选自噻吩并(2，3-b)噻吩、噻吩并(3，2-b)噻吩和噻吩并(3，4-b)噻吩。在一个实施方式中，所述噻吩并(噻吩)单体进一步被选自下组的至少一个基团取代：烷基、杂烷基、醇、苄基、羧酸/根/酯、醚、醚羧酸/根/酯、醚磺酸/根/酯、酯磺酸/根/酯和氨基甲酸酯。在一个实施方式中，所述取代基团是氟化的。在一个实施方式中，所述取代基团是全部氟化的。
在一个实施方式中，预期用来形成新颖组合物中的聚合物的多环杂芳族单体包含结构式VI：
式中：
Q是S、Se、Te或NR6；
T选自S、NR6、O、SiR6 2、Se、Te和PR6；
E选自亚烯基、亚芳基和杂亚芳基；
R6是氢或烷基；
R12在各自存在时是相同或不同的，选自：氢、烷基、烯基、烷氧基、烷酰基、烷硫基、芳氧基、烷基硫代烷基、烷基芳基、芳基烷基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、芳基、烷基亚磺酰基、烷氧基烷基、烷基磺酰基、芳硫基、芳基亚磺酰基、烷氧基羰基、芳基磺酰基、丙烯酸、磷酸、膦酸、卤素、硝基、腈、氰基、羟基、环氧基、硅烷、硅氧烷、醇、苄基、羧酸/根/酯、醚、醚羧酸/根/酯、酰氨基磺酸/根/酯、醚磺酸/根/酯、酯磺酸/根/酯和氨基甲酸酯；或者两个R12基团可以一起形成完成3，4，5，6或7元芳族或脂环族环的亚烷基或亚烯基链，所述芳族或脂环族环可以任选地包括一个或多个二价氮、硫、硒、碲或氧原子。
在一个实施方式中，导电聚合物选自下组：噻吩、吡咯、噻吩并噻吩、以及它们的混合物。
在一个实施方式中，所述导电聚合物是前体单体和至少一种第二单体的共聚物。可以使用任何种类的第二单体，只要其不会对所述共聚物需要的性质产生不利影响即可。在一个实施方式中，以单体单元的总数为基准计，所述第二单体占共聚物的不超过50％。在一个实施方式中，以单体单元的总数为基准计，所述第二单体占不超过30％。在一个实施方式中，以单体单元的总数为基准计，所述第二单体占不超过10％。
示范性的第二单体种类包括但不限于：烯基、炔基、亚芳基和杂亚芳基。第二单体的例子包括但不限于：芴、噁二唑、噻二唑、苯并噻二唑、亚苯基亚乙烯基、亚苯基亚乙炔基、吡啶、二嗪和三嗪，所有这些物质都可以进一步被取代。
在一个实施方式中，所述共聚物通过以下方法制备：首先形成具有A-B-C结构的中间体前体单体，其中A和C表示前体单体，它们可以是相同或不同的，B表示第二单体。可以使用标准有机合成技术例如Yamamoto、Stille、格氏置换、Suzuki和Negishi偶联制备A-B-C中间体前体单体。然后通过中间体前体单体单独进行氧化聚合反应、或者中间体前体单体与一种或多种另外的前体单体进行氧化聚合反应，形成共聚物。
在一个实施方式中，导电聚合物是两种或更多种前体单体的共聚物。在一个实施方式中，所述前体单体选自噻吩、硒吩、碲吩、吡咯和噻吩并噻吩。
3.全氟化酸聚合物
全氟化酸聚合物(“FFAP”)可以是全部氟化的并具有带酸性质子的酸性基团的任何聚合物。在一个实施方式中，所述酸性质子的pKa小于3。在一个实施方式中，所述酸性质子的pKa小于0。在一个实施方式中，所述酸性质子的pKa小于-5。所述酸性基团可以直接与聚合物主链连接，或者所述酸性基团连接在聚合物主链的侧链上。酸性基团的例子包括但不限于：羧酸基、磺酸基、磺酰亚胺基、磷酸基、膦酸基以及它们的组合。所述酸性基团可以都相同，或者所述聚合物可以具有超过一种的酸性基团。在一个实施方式中，酸性基团选自下组：磺酸基、磺酰亚胺基，以及它们的组合。
在FFAP中，酸性基团的第一部分可以是能与导电聚合物配位的酸性阴离子基团的形式。因此，导电聚合物掺杂有FFAP。FFAP的酸性基团的第二部分是具有选自以下的阳离子的盐形式：无机阳离子、有机阳离子，以及它们的组合。在某些情况下，酸性基团的第三部分保持质子化的酸性形式。
在一个实施方式中，FFAP是水溶性的。在一个实施方式中，FFAP可分散在水中。
在一个实施方式中，FFAP是有机溶剂可润湿的。术语“有机溶剂可润湿的”表示形成膜后能够被有机溶剂润湿的材料。在一个实施方式中，所述可以润湿的材料形成能够以不大于40°的接触角被苯基己烷润湿的膜。本文中使用的术语“接触角”用来表示图1中所示的角Φ。对于一滴液体介质，角Φ通过表面平面与从液滴外缘到该表面的直线相交确定。而且，在液滴到达其所施加平面上的平衡位置之后测量角Φ，即“静态接触角”。将可以被有机溶剂润湿的氟化聚合物酸的膜表示为所述表面。在一个实施方式中，所述接触角不超过 35°。在一个实施方式中，所述接触角不超过30°。测量接触角的方法是众所周知。
合适的聚合物主链的例子包括但不限于：聚烯烃、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚芳酰胺、聚丙烯酰胺、聚苯乙烯以及它们的共聚物。所有的聚合物都是完全氟化的。
在一个实施方式中，酸性基团是磺酸基或磺酰亚胺(sulfonimide)基。磺酰亚胺基具有以下结构式：-SO2-NH-SO2-R
式中，R是烷基。
在一个实施方式中，所述酸性基团位于氟化侧链上。在一个实施方式中，所述氟化侧链选自烷基、烷氧基、酰氨基、醚基以及它们的组合，这些基团都是全氟化的。
在一个实施方式中，FFAP具有以下侧基的全氟化烯烃主链：全氟化烷基磺酸/根/酯、全氟化醚磺酸/根/酯、全氟化酯磺酸/根/酯、或全氟化醚磺酰亚胺基。在一个实施方式中，所述聚合物是1，1-二氟乙烯和2-(1，1-二氟-2-(三氟甲基)烯丙氧基)-1，1，2，2-四氟乙磺酸的共聚物。在一个实施方式中，所述聚合物是乙烯和2-(2-(1，2，2-三氟乙烯氧基)-1，1，2，3，3，3-六氟丙氧基)-1，1，2，2-四氟乙磺酸的共聚物。这些共聚物可以相应的磺酰氟聚合物的形式制备，然后转化成磺酸形式。
在一个实施方式中，FFAP是氟化的和部分磺化的聚(亚芳基醚砜)的均聚物或共聚物。所述共聚物可以是嵌段共聚物。
在一个实施方式中，FFAP是具有以下结构式IX的磺酰亚胺聚合物：
式中：
Rf选自全氟化亚烷基、全氟化杂亚烷基、全氟化亚芳基和全氟化杂亚芳基，它们可以被一个或多个醚氧取代；和
n至少为4。
在结构式IX的一个实施方式中，Rf是全氟烷基。在一个实施方式中，Rf 是全氟丁基。在一个实施方式中，Rf包含醚氧。在一个实施方式中，n大于10。
在一个实施方式中，FFAP包含全氟化聚合物主链和具有结构式X的侧链：
式中：
R15是全氟化亚烷基或全氟化杂亚烷基；
R16是全氟化烷基或全氟化芳基；和
A是0或1-4的整数。
在一个实施方式中，FFAP具有结构式XI：
式中：
R16是全氟化烷基或全氟化芳基；
C独立地是0或1-3的整数；和
N至少为4。
已经在以下文献中描述了FFAP的合成，例如：A.Feiring等，J.FluorineChemistry 2000，105，129-135；A.Feiring等，Macromolecules 2000，33，9262-9271；D.D.Desmarteau，J.Fluorine Chem.1995，72，203-208；A.J.Appleby等，J.Electrochem.Soc.1993，140(1)，109-111；和Desmarteau，美国专利5463005。
在一个实施方式中，所述FFAP还包含来自至少一种全氟化烯键式不饱和化合物的重复单元。所述全氟烯烃包含2-20个碳原子。代表性的全氟烯烃包括但不限于四氟乙烯、六氟丙烯、全氟-(2，2-二甲基-1，3-间二氧杂环戊烯)、全氟-(2-亚甲基-4-甲基-1，3-二氧戊环)、CF2＝CFO(CF2)tCF＝CF2(其中t是1或2)和Rf”OCF＝CF2(其中Rf″是1到约10个碳原子的饱和全氟烷基)。在一个实施方式中，所述共聚单体是四氟乙烯。
在一个实施方式中，FFAP是形成胶体的聚合物酸。本文使用术语“形成胶体的”表示不溶于水、分散在水性介质中时形成胶体的物质。所述形成胶体的聚合物酸的分子量通常约为10000-4000000。在一个实施方式中，所述聚合物酸的分子量约为100000-2000000。胶体粒度通常约为2-140纳米(nm)。在一 个实施方式中，所述胶体的粒度约为2-30纳米。可以使用任何具有酸性质子的形成胶体的全氟化聚合物材料。
上述的聚合物中某些可以非酸形式，如盐、酯或磺酰氟形成。它们可以转化为酸形式，用于制备导电组合物。
4.阳离子
所述阳离子的浓度在5×10-5至0.2摩尔阳离子/克掺杂的导电聚合物范围。在一个实施方式中，该浓度为5×10-4至0.2摩尔阳离子/克掺杂的导电聚合物；在一个实施方式中，为1×10-3至0.2摩尔阳离子/克掺杂的导电聚合物；在一个实施方式中，为1×10-3至0.1摩尔阳离子/克掺杂的导电聚合物。
在一个实施方式中，取代酸性质子的阳离子是有机阳离子。有机阳离子的例子包括但不限于：被一个或多个烷基取代的铵离子。在一个实施方式中，所述烷基具有1-3个碳原子。
在一个实施方式中，取代酸性质子的阳离子是无机阳离子。无机阳离子的例子包括但不限于：铵和来自周期表第1和第2族的阳离子。在一个实施方式中，无机阳离子选自下组：NH4 +、Na+、K+以及它们的组合。
5.制备掺杂的导电聚合物组合物
在一个实施方式中，掺杂的导电聚合物组合物通过在FFAP存在下前体单体的氧化聚合形成。在一个实施方式中，前体单体包括两种或多种导电前体单体。在一个实施方式中，所述单体包括具有A-B-C结构的中间体前体单体，其中A和C代表导电前体单体，它们可以是相同或不同的，B代表非导电的前体单体。在一个实施方式中，中间体前体单体与一种或多种导电前体单体聚合。
在一个实施方式中，氧化聚合在均相水溶液中进行。在另一个实施方式中，氧化聚合在水和有机溶剂的乳液中进行。一般而言，存在一定量的水，以达到氧化剂和/或催化剂的充分溶解。可以使用如过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾等的氧化剂。还可以存在如氯化铁、硫酸铁的催化剂。所得聚合产物可以是缔合有FFAP的导电聚合物的溶液、分散体或乳液。在一个实施方式中，固有导电的聚合物带正电荷，该电荷被FFAP阴离子所平衡。
在一个实施方式中，制备新颖导电聚合物组合物的水分散体的方法包括：通过混合水、前体单体、至少一种FFAP和氧化剂形成反应混合物，混合顺序 是任意的，只要添加前体单体和氧化剂中的至少一种时存在至少一部分FFAP即可。
在一个实施方式中，制备掺杂的导电聚合物组合物的方法包括：
(a)提供FFAP的水溶液或水分散体；
(b)向步骤(a)的溶液或分散体中添加氧化剂；和
(c)向步骤(b)的混合物中添加前体单体。
在另一个实施方式中，在添加氧化剂之前，先向FFAP的水溶液或水分散体中添加前体单体。然后进行上述添加氧化剂的步骤(b)。
在另一个实施方式中，形成水和前体单体的混合物，以前体单体的总重量为基准计，其浓度通常约为0.5-4.0重量％。向FFAP的水溶液或水分散体中添加该前体单体混合物，并且进行上述添加氧化剂的步骤(b)。
在另一个实施方式中，水性聚合反应混合物可以包括聚合催化剂，例如硫酸铁、氯化铁等。所述催化剂在最后步骤之前添加。在另一个实施方式中，催化剂与氧化剂一同添加。
在一个实施方式中，聚合反应在不与水混溶的共分散(co-dispersing)液体的存在下进行。合适的共分散液体的例子包括但不限于醚、醇、醇醚、环醚、酮、腈、亚砜、酰胺以及它们的组合。在一个实施方式中，所述共分散液体是醇。在一个实施方式中，所述共分散液体是选自正丙醇、异丙醇、叔丁醇、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮以及它们的混合物的有机溶剂。一般来说，共分散液体的量应当小于约60体积％。在一个实施方式中，共分散液体的量小于约30体积％。在一个实施方式中，共分散液体的量为5-50体积％。在聚合反应中使用共分散液体显著降低了粒度，并且提高了分散体的过滤性。另外，通过该方法获得的缓冲物质表现出提高的粘度，并且由这些分散体制备的膜具有高品质。
可以在该方法中的任意时刻向反应混合物中添加共分散液体。
在一个实施方式中，聚合反应在辅助酸(co-acid)的存在下进行，所述辅助酸是布朗斯台德酸。所述酸可以是无机酸，例如HCl、硫酸等，或者所述酸是有机酸，例如乙酸或对甲苯磺酸。或者，所述酸可以是水溶性聚合物酸，例如聚(苯乙烯磺酸)、聚(2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙磺酸)等，或者所述酸是上述第二种全氟化酸聚合物。可以使用酸的组合。
在该方法中，可以在添加氧化剂或前体单体(无论哪个为最后添加)之前的 任意时刻向反应混合物中添加辅助酸。在一个实施方式中，辅助酸在前体单体和FFAP之前添加，氧化剂最后添加。在一个实施方式中，辅助酸在添加前体单体之前添加，然后添加FFAP，最后添加氧化剂。
在一个实施方式中，所述聚合反应在共分散液体和辅助酸的存在下进行。
在一个实施方式中，在反应器中首先加入水、醇共分散剂和无机辅助酸的混合物。在该混合物中，顺序加入前体单体、FFAP的水溶液或分散体、和氧化剂。缓慢滴加氧化剂，以防止形成会使混合物失去稳定的高离子浓度的局部区域。搅拌混合物，然后使反应在受控温度下进行。当完成聚合反应时，反应混合物用强酸阳离子树脂处理，搅拌和过滤；然后用碱阴离子交换树脂处理、搅拌和过滤。可以使用其他的添加顺序，如上面讨论的。
在新颖导电聚合物组合物的制备方法中，氧化剂与全部前体单体的摩尔比一般为0.1-2.0；在一个实施方式中为0.4-1.5。FFAP与全部前体单体的摩尔比一般为0.3-10。在一个实施方式中，该摩尔比为1-7。总固体含量一般约为0.5-15重量％；在一个实施方式中约为2-7重量％。反应温度一般约为4-50℃，在一个实施方式中约为20-35℃；在一个实施方式中，约为10-25℃。任选的辅助酸与前体单体的摩尔比约为0.05-4。反应时间一般约为1-30小时。
6.用阳离子取代酸性质子
在一个实施方式中，在适合用阳离子取代酸性质子的条件下导电聚合物组合物与至少一种离子交换树脂接触。组合物可以用一种或多种类型的离子交换树脂同时或顺序进行处理。
离子交换是一种可逆的化学反应，其中，流体介质(例如水分散体)中的一种离子交换与不溶于该流体介质的固定固体颗粒结合的相同电荷的离子。本文使用术语“离子交换树脂”表示所有这些物质。由于结合离子交换基团的聚合物载体的交联性质，所述树脂是不溶的。离子交换树脂分为阳离子交换树脂或阴离子交换树脂。阳离子交换树脂具有带正电荷的、可用于交换的移动离子，一般是钠离子之类的金属离子。阴离子交换树脂具有带负电荷的可交换离子，一般是氢氧根离子。
在一个实施方式中，第一离子交换树脂是阳离子酸性交换树脂，其可为金属离子形式，一般是钠离子形式。第二离子交换树脂是碱性阴离子交换树脂。酸性阳离子质子交换树脂和碱性阴离子交换树脂都可以使用。在一个实施方式 中，所述酸性阳离子交换树脂是无机酸阳离子交换树脂，例如磺酸阳离子交换树脂。预期用于本发明实施的磺酸阳离子交换树脂包括例如磺化的苯乙烯-二乙烯基苯共聚物、磺化的交联苯乙烯聚合物、苯酚-甲醛-磺酸树脂、苯-甲醛-磺酸树脂、以及它们的混合物。在另一个实施方式中，所述酸性阳离子交换树脂是有机酸阳离子交换树脂，例如羧酸、丙烯酸或亚磷酸阳离子交换树脂。另外，可以使用不同阳离子交换树脂的混合物。
在另一个实施方式中，所述碱性阴离子交换树脂是叔胺阴离子交换树脂。预期用于本发明实施的叔胺阴离子交换树脂包括例如叔胺化的苯乙烯-二乙烯基苯共聚物、叔胺化的交联苯乙烯聚合物、叔胺化的苯酚-甲醛树脂、叔胺化的苯-甲醛树脂、以及它们的混合物。在又一个实施方式中，所述碱性阴离子交换树脂是季铵阴离子交换树脂、或这些和其他交换树脂的混合物。
在一个实施方式中，将两种树脂同时加入包含导电性聚合物和FFAP液体组合物中，使其与液体组合物保持接触至少约1小时，例如约2-20小时。然后通过过滤从分散体中除去离子交换树脂。对过滤器的尺寸进行选择，从而除去较大的离子交换树脂颗粒，同时让较小的分散体颗粒通过。一般来说，对每克新颖导电聚合物组合物使用约1-5克离子交换树脂。
在一些实施方式中，通过添加碱水溶液来取代酸性质子。碱性化合物包括氢氧化物、碳酸盐和碳酸氢盐。如溶液的例子包括但不限于：氢氧化钠、氢氧化铵、氢氧化四甲铵等。
在一个实施方式中，大于50％的酸性质子被阳离子取代。在一个实施方式中，大于60％的酸性质子被取代；在一个实施方式中，大于75％的酸性质子被取代；在一个实施方式中，大于90％的酸性质子被取代。
7.电子器件
在本发明的另一个实施方式中，提供一种电子器件，该电子器件包含至少一层由本文所述的导电聚合物组合物形成的层。术语“电子器件”是用来表示包含一个或多个有机半导体层或材料的器件。电子器件包括但不限于：(1)将电能转换成辐射的器件(例如发光二极管、发光二极管显示器、二极管激光器或发光板)，(2)采用电子方法检测信号的器件(例如光电检测器、光电导管、光敏电阻器、光控开关、光电晶体管、光电管、红外(“IR”)检测器或生物传感器)，(3)将辐射转换成电能的器件(例如光伏器件或太阳能电池)，和(4)包 括一个或多个具有一个或多个有机半导体层的电子部件的器件(例如晶体管或二极管)，或者第(1)至第(4)项中器件的任意组合。
在一个实施方式中，电子器件包括位于两个电接触层之间的至少一个电活性层，其中所述器件进一步包括双层(bilayer)。使用术语“电活性”表示层或材料时，是指该层或材料表现出电子辐射或电辐射性质。电活性层材料会发出辐射或者在接受辐射时在电子-空穴对的浓度方面表现出变化。
如图2所示，典型的器件100具有阳极层110、缓冲层120、任选的空穴输运层130、电活性层140和任选的电子注入/输运层140，和阴极层160。
所述器件可以包括支承体或基片(未示出)，所述支承体或基片可以与阳极层110或阴极层160相邻。最常见的情况是，所述支承体与阳极层110相邻。所述支承体可以是柔性的或是刚性的，是有机的或是无机的。支承体材料的例子包括但不限于玻璃、陶瓷、金属和塑料膜。
与阴极层160相比，阳极层110是能更有效注入空穴的电极。阳极可以包括含金属、混合金属、合金、金属氧化物或混合氧化物的材料。合适的材料包括第2族元素(即，Be，Mg，Ca，Sr，Ba，Ra)，第11族元素，第4、5和6族元素，以及第8-10族过渡元素的混合氧化物。如果阳极层110是透光的，则可以使用第12、13和14族元素的混合氧化物，如氧化铟-锡。本文中所用的词语“混合氧化物”表示具有两个或更多个不同阳离子的氧化物，所述阳离子选自第2族的元素，或第12、13或14族的元素。用于阳极层110的材料的一些非限制性的具体例子包括但不限于：氧化铟-锡(“ITO”)、氧化铟-锌、氧化铝-锡、金、银、铜和镍。阳极还可以包含有机物质，尤其是导电聚合物如聚苯胺，包括在自然(Nature)，第357卷，第477-479页(1992年6月11日)的“由可溶性导电聚合物制备的挠性发光二极管(Flexible light-emitting diodes made from solubleconducting聚合物)”中所述的示例的材料。阳极和阴极中至少一个应至少是部分透明的，从而可以观察到产生的光。
阳极层110可以通过化学或物理气相沉积方法或者旋涂(spin-coating)法形成。化学气相沉积可以按等离子体增强的化学气相沉积(“PECVD”)或金属有机化学气相沉积(“MOCVD”)进行。物理气相沉积包括所有溅射形式，包括离子束溅射，以及电子束蒸发和电阻蒸发(resistance evaporation)。物理气相沉积的具体形式包括射频磁控管溅射和感应耦合等离子体物理气相沉积(“IMP-PVD”)。这些沉积技术是半导体制造领域众所周知的。
在一个实施方式中，阳极层110在平板印刷操作中形成图案。所述图案可按照要求变化。通过例如将形成图案的掩模或光刻胶定位于第一挠性复合阻挡结构，然后施涂第一电接触层材料，来以图案形成所述的阳极层。或者，将阳极层以全层施涂(也称覆盖沉积(blanket deposit))，然后采用例如形成图案的光刻胶层和湿化学蚀刻或干蚀刻技术形成图案。还可以采用本领域众所周知的其他形成图案的方法。
本文所述的导电聚合物组合物适合用作缓冲层120。术语“缓冲层”或“缓冲材料”是用来表示导电材料或半导体材料，并在有机电子器件中具有一种或多种功能，这些功能包括但不限于使下层平面化、电荷输运和/或电荷注入性质、清除氧或金属离子之类的杂质、以及促进或提高有机电子器件的性能的其他方面。通常可采用本领域技术人员公知的各种技术将缓冲层沉积在基片上。常规的沉积技术包括气相沉积、液相沉积(连续和不连续的技术)和热转移。连续的液体沉积技术包括但不限于：旋涂、凹版涂布、幕涂、浸涂、缝型模头涂布、喷涂和连续喷嘴涂布。不连续的沉积技术包括但不限于：喷墨印刷、凹版印刷和丝网印刷。
在缓冲层120和电活性层140之间还可以存在任选的层130。该层可以包含空穴输运材料。例如Y.Wang在Kirk-Othmer Encyclopedia of ChemicalTechnology，第四版，第18卷，第837-860页，1996中汇总了空穴输运材料的例子。空穴输运分子和聚合物都可以使用。常用的空穴输运分子包括但不限于：4，4’，4”-三(N，N-二苯基-氨基)-三苯胺(TDATA)、4，4’，4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)-三苯胺(MTDATA)、N，N’-二苯基-N，N’-二(3-甲基苯基)-[1，1’-联苯]-4，4’-二胺(TPD)、1，1-二[(二-4-甲苯基氨基)苯基]环己烷(TAPC)、N，N’-二(4-甲基苯基)-N，N’-二(4-乙基苯基)-[1，1’-(3，3’-二甲基)联苯]-4，4’二胺(ETPD)、四-(3-甲基苯基)-N，N，N’，N’-2，5-亚苯基二胺(PDA)、α-苯基-4-N，N-二苯基氨基苯乙烯(TPS)、对-(二乙基氨基)苯甲醛二苯腙(DEH)、三苯胺(TPA)、二[4-(N，N-二乙基氨基)-2-甲基苯基](4-甲基苯基)甲烷(MPMP)、1-苯基-3-[对-(二乙基氨基)苯乙烯基]-5-[对-(二乙基氨基)苯基]吡唑啉(PPR或DEASP)、1，2-反-二(9H-咔唑-9-基)环丁烷(DCZB)、N，N，N’，N’-四(4-甲基苯基)-(1，1’-联苯)-4，4’-二胺(TTB)、N，N’-二(萘-1-基)-N，N’-二-(苯基)联苯胺(α-NPB)、以及卟啉化合物例如铜酞菁。常用的空穴输运聚合物包括但不限于聚乙烯基咔唑、(苯基甲基)聚硅烷、聚(二氧噻吩)、聚苯胺和聚吡 咯。还可以通过将上述空穴输运分子掺杂到聚合物例如聚苯乙烯和聚碳酸酯中而获得空穴输运聚合物。
在一些实施方式中，空穴输运层包含空穴输运聚合物。在一些实施方式中，空穴输运聚合物是二苯乙烯基芳基化合物。在一些实施方式中，该芳基具有两个或更多个稠合芳环。在一些实施方式中，所述芳基是并几苯。本文中所用术语“并几苯(acene)”表示含有两个或更多个以直线排列的邻边稠合苯环的烃母体部分。
在一些实施方式中，空穴输运聚合物是芳胺聚合物。在一些实施方式中，是芴和芳胺单体的共聚物。
在一些实施方式中，所述聚合物具有可交联的基团。在一些实施方式中，交联可以通过热处理和/或在UV曝光或可见光辐照来完成。可交联的基团的例子包括但不限于：乙烯基、丙烯酸酯、全氟乙烯基醚、1-苯并-3，4-环丁烷、硅氧烷和甲酯。可交联的聚合物的优点是能制备溶液-处理OLED。施涂可溶性聚合物材料来形成层，该层能在沉积后转化为不溶性膜，这种方式能够制造多层溶液-处理的OLED器件，而没有层溶解的问题。
可交联的聚合物的例子可在例如公开的美国专利申请2005-0184287和公开的PCT申请WO 2005/052027中找到。
在一些实施方式中，空穴输运层包含为9，9-二烷基芴和三苯基胺的共聚物的聚合物。在一些实施方式中，所述聚合物是9，9-二烷基芴和4，4′-二(二苯基氨基)联苯的共聚物。在一些实施方式中，所述聚合物是9，9-二烷基芴和TPB的共聚物。在一些实施方式中，聚合物是9，9-二烷基芴和NPB的共聚物。在一些实施方式中，所述共聚物由选自以下的第三共聚单体构成：(乙烯基苯基)二苯基胺和9，9-二苯乙烯基芴或9，9-二(乙烯基苄基)芴。
根据器件的应用，所述电活性层140可以是由施加电压激活的发光层(例如在发光二极管或发光电化学电池中)、对辐射能量作出响应并且在施加或不施加偏压的情况下都产生信号的材料层(例如在光电检测器中)。在一个实施方式中，所述电活性材料是有机电致发光(“EL”)材料。所述器件中可以使用任何EL材料，包括但不限于小分子有机荧光化合物、荧光和磷光金属配合物、共轭聚合物以及它们的混合物。荧光化合物的例子包括但不限于芘、苝(perylene)、红荧烯、香豆素、它们的衍生物、以及它们的混合物。金属配合物的例子包括但不限于：金属螯合的类喔星(oxinoid)化合物，例如三(8-羟基 喹啉)铝(Alq3)；环金属化的铱和铂电致发光化合物，例如Petrov等的美国专利6670645和公开的PCT申请WO 03/063555和WO 2004/016710中揭示的铱与苯基吡啶、苯基喹啉或苯基嘧啶配体的配合物；例如公开的PCT申请WO03/008424、WO 03/091688和WO 03/040257中揭示的有机金属配合物；以及它们的混合物。Thompson等在美国专利6303238中、Burrows和Thompson在公开的PCT申请WO 00/70655和WO 01/41512中描述了包含带电荷的基质材料和金属配合物的电致发光发射层。共轭聚合物的例子包括但不限于聚(亚苯基亚乙烯基)、聚芴、聚(螺联芴)(spirobifluorene)、聚噻吩、聚(对-亚苯基)、它们的共聚物、以及它们的混合物。
任选的层150可以起促进电子注入/输运的作用，并且还可作为密封层防止在层界面上使反应猝灭。更具体来说，层140可以促进电子迁移性，并且当层140和160在其它情况下直接接触时降低反应猝灭的可能性。任选的层150的材料的例子包括但不限于：金属螯合的类喔星化合物，例如二(2-甲基-8-喹啉)(对-苯基-苯酚)铝(III)(BAIQ)和三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)；四(8-羟基喹啉)锆；吡咯化合物，例如2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑(PBD)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1，2，4-三唑(TAZ)、和1，3，5-三(苯基-2-苯并咪唑)苯(TPBI)；喹喔啉衍生物，例如2，3-二(4-氟苯基)喹喔啉；菲咯啉衍生物，例如9，10-二苯基菲咯啉(DPA)和2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-菲咯啉(DDPA)；以及它们的任意一种或多种的组合。或者，任选的层150可以是无机的，包含BaO、LiF、Li2O等。
阴极层160是能够特别有效地注入电子或负电荷载流子的电极。所述阴极层160可以是功函数低于第一电接触层(在该情况中是阳极层110)的任何金属或非金属。本文所用术语“低功函数”用来表示材料的功函数不大于约4.4eV。本文所用“高功函数”表示材料的功函数至少约为4.4eV。
用于阴极层的材料可以选自第1族的碱金属(例如，Li、Na、K、Rb、Cs)、第2族的金属(例如，Mg、Ca、Ba等)、第12族的金属、镧系(例如，Ce、Sm、Eu等)以及锕系(例如，Th、U等)。还可以使用铝、铟、钇以及它们的组合之类的材料。用于阴极层160的材料的具体非限制性例子包括但不限于钡、锂、铈、铯、铕、铷、钇、镁、钐、以及它们的合金和组合。
所述阴极层160一般通过化学或物理气相沉积方法形成。在一些实施方式中，如以上关于阳极层110所讨论的，可以使阴极层形成图案。
所述器件中的其他层可以在考虑这些层的功能后由已知适合用于这些层的任何材料制造。
在一些实施方式中，在接触层160上沉积包封层(未示出)，用于防止不希望有的组分例如水和氧进入器件100中。这些组分会对有机层140造成有害影响。在一个实施方式中，所述包封层是阻挡层或膜。在一个实施方式中，所述包封层是玻璃盖。
应当理解，所述器件100可以包括其他层，尽管这些层在图中未示出。可使用本领域或其它领域已知的其他层。另外，上述层中的任何层可以包括两个或更多个亚层，或者可以形成叠层结构。或者，可以对一些层或所有的层进行处理，具体来说是进行表面处理，从而增大电荷载流子运输效率或者所述器件的其他物理性质。对各组分层材料的选择优选是通过权衡目标提供具有高器件效率的器件和器件操作寿命的考虑因素、制造时间和复杂性因素、以及本领域技术人员考虑的其他因素而确定的。将会理解，确定最佳组分、组分结构和组成特性是本领域技术人员的常规工作。
在一个实施方式中，不同的层具有以下厚度范围：阳极110，500-5000埃，在一个实施方式中为1000-2000埃；缓冲层120，50-2000埃，在一个实施方式中为200-1000埃；任选的空穴输运层130，50-2000埃，在一个实施方式中为200-1000埃；光活性层140，10-2000埃，在一个实施方式中为100-1000埃；任选的电子输运层150，50-2000埃，在一个实施方式中为100-1000埃；阴极160，200-10000埃，在一个实施方式中为300-5000埃。各层的相对厚度可以影响器件中电子-空穴复合区的位置，从而影响所述器件的发射光谱。因此，应当对电子输运层的厚度进行选择，使得电子-空穴复合区位于发光层中。需要的层厚度比值取决于所使用材料的确切性质。
在工作中，对器件100施加来自适当电源(未描绘)的电压。因此，电流通过器件100的各层。电子进入有机聚合物层释放出光子。在一些称为有源矩阵OLED显示器的OLED中，单独沉积的光活性有机膜可以独立地因为电流通过而激发，导致各个像素发光。在一些称为无源矩阵OLED显示器的OLED中，沉积的光活性有机膜可以通过电接触层的行和列而激发。
实施例
由下面的实施例进一步描述本文中所述的原理，但是这些实施例不构成对 权利要求书中所述的本发明范围的限制。
比较例A
本比较例说明当使用 
AI4083作为缓冲层时，pH对器件性能的影响。
Baytron-P AI4083(H.C.Starck，GmbH，Leverkuson，Germany)是聚(3，4-二氧-亚乙基噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)，PEDOT/PSSA。对作为接受的样品的Baytron-PAI4083进行测量，该样品具有1.5％(w/w)的PEDOT/PSSA固体，pH为1.7(比较例A-1)。加入约100克Baytron-P与约1.0M NH4OH水溶液，直到pH达到2.6(比较例A-2)。将另外100克Baytron-P的pH调节至3.9(比较例A-3)。
将比较例A-1、A-2和A-3旋涂在玻璃/ITO背光的基片(30毫米×30毫米)上。具有100-150纳米厚度的ITO的各ITO基片由用于发光的3片5毫米×5毫米的像素和1片2毫米×2毫米的像素组成。旋涂在ITO基片上后，膜首先在130℃，在空气中烘烤10分钟，然后在200℃烘烤10分钟。Baytron-P层在烘烤后的厚度为40纳米。在空气中，在Baytron-P层上旋涂约60纳米厚度的Lumination Green 1303电致发光聚合物(来自陶氏化学品公司(Dow Chemicals)(为对二甲苯的1％w/v溶液)。该电致发光膜在干燥箱中，于130℃烘烤30分钟后，在小于4×10-6乇压力下热蒸发由3纳米Ba和260纳米Al组成的阴极。使用可UV固化的环氧树脂，在器件的背面粘结载玻片，对器件进行包封。
表1示出对由三种不同pH的 
AI4083缓冲层制成的器件在200，500，1,000和2,000尼特(Cd/m2)下的发光器件的效率。数据显示对这三种pHBaytron-P，该效率随亮度从200尼特增加到2,000尼特而缓慢提高。随pH增加，效率下降，表明pH对器件性能的有害影响。
实施例1
本实施例说明与比较例A的Baytron-P相比，低pH的聚(3，4-二氧亚乙基噻吩)、 
、聚(四氟乙烯)/全氟醚磺酸)的阳离子组合物和器件性能。
使用EW(酸当量重量)为1000的 
胶体水分散体，制备聚二氧噻吩和形成胶体的聚合物酸分散体，该分散体是使用PEDOT和 
制备， 
是E.I.内穆尔杜邦公司(E.I.DuPont de Nemours and Company ofWilmington DE)销售的产品。采用与美国专利6,150,426中实施例1，部分2中 的方法类似的方法，制备25％(w/w)的 
分散体，不同之处是，温度约为270℃，然后用水稀释，形成12.0％(w/w)分散体，用于聚合。
按照公开的美国专利申请2004-02542970中所述，1，2-亚乙基二氧噻吩(“EDOT”)单体与 
分散体反应。
完成反应后，约18.5小时，将各200克的Dowex M31和Dowex M43离子交换树脂，以及225克去离子水加入该反应混合物中，以120RPM转速搅拌4小时。最后通过VWR 417滤纸从悬浮液中滤出离子交换树脂。然后，在5.000psi下将滤后的全部分散体通过孔一次泵送。该分散体的pH为1.9，由旋涂该分散体获得的膜在130℃烘烤后，该膜在室温的电导率为9.4×10-3S/cm。
测定该分散体的总固含量为5.34％，所述固体主要由PEDOT和 
组成。离子色谱分析显示该分散体只含有62.7×10-6克NH4+/毫升分散体。离子浓度约等于3.5×10-6摩尔NH4+/克分散体。因此，阳离子浓度为0.7×10-4摩尔NH4+/克固体(PEDOT和 的总量)。铵阳离子是来自过硫酸铵氧化剂的残余量。基于固体％，以及聚合中使用的 
的量，该分散体含有约51×10-6 摩尔磺酸基/克分散体。这表明约15％的磺酸基形成固体中的铵盐。剩余的磺酸阴离子的一部分与部分氧化的聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)即PEDOT形成配合物，以平衡PEDOT主链上的正电荷。合理的假设是，约3.5个EDOT单元缺一个电子。聚合中使用的EDOT的总量是14.6×10-6摩尔/克分散体。因此，估计有4.2×10-6摩尔的磺酸基被用作阴离子，来平衡部分氧化的PEDOT。这导致约80％的磺酸仍以酸保留在固体中。应理解，铵阳离子通过用质子交换树脂进行另外的处理可以完全除去。
按照比较例A中所示的方法，将pH为1.9的 
制造到发光器件中。 
膜首先在空气中于130℃烘烤10分钟，然后在200℃烘烤10分钟，烘烤后膜厚度为70纳米。Lumination Green 1303在干燥箱中130℃烘烤30分钟后的厚度为60纳米。然后在小于4×10-6乇压力下热蒸发阴极，该阴极由3纳米的Ba和260纳米的Al组成。使用可UV固化的环氧树脂，在器件的背面粘结载玻片，对器件进行包封。
本实施例的器件的数据示于表1，这些数据显示pH为1.9的 
在较低亮度立刻上升到较高效率。使用Luminance Green 1303时，在所有pH条件下还提供了比Baytron-P高得多的效率。表1中还示出了T-50(亮度下降到5,050尼特原始亮度(brightness)的一半)的寿命。表1还显示， 保持高效率，而与pH和阳离子浓度无关。
实施例2
本实施例说明实施例1中制备的聚(3，4-二氧-亚乙基噻吩)/ 
的阳离子组合物和器件的性能，但是该组合物用NaOH水溶液调节pH至6.4。
实施例1制备的 
分散体的固体含量为5.34％，pH为1.9。在约200毫升的该分散体中加入1N氢氧化钠水溶液，直到pH达到6.4。测定该分散体的固含量为5.33％。由该pH为6.4的分散体旋涂形成的膜在130℃烘烤后，其室温电导率为2.9×10-4S/cm。离子色谱分析显示该分散体含有963×10-6 克Na+/毫升分散体和70.6×10-6克NH4+/毫升分散体。离子浓度约等于42×10-6 摩尔Na+/克分散体和3.9×10-6摩尔NH4+/克分散体，因此，合并的阳离子浓度为46×10-6摩尔(NH4+和Na+)/克分散体。因此，总阳离子浓度为8.6×10-4摩尔阳离子(主要Na+)/克固体(PEDOT和 
的总量)。基于固体％，以及聚合中使用的 
的量，该分散体含有约51×10-6摩尔磺酸基/克分散体。这表明约90％的磺酸基形成固体中的钠和铵盐。剩余的磺酸阴离子一部分与部分氧化的3，4-亚乙基二氧噻吩(EDOT)形成配合物，以平衡正电荷。合理的估计是，约3.5个EDOT单元缺一个电子。聚合中使用的EDOT的总量是14.6×10-6摩尔/克分散体。因此，估计有4.2×10-6摩尔的磺酸被用作阴离子，来平衡部分氧化的聚(EDOT)。这导致只有2％的磺酸仍以酸保留在固体中。
按照比较例A和实施例1中所示的方法，使用Lumination Green 1303，将pH为6.4的主要含有钠阳离子的 制造到发光器件中。本实施例的器件的数据示于表1，这些数据显示已用钠阳离子从低pH调节至6.4的 
在较低亮度立刻上升到较高效率。使用Luminance Green 1303时，在所有pH条件下提供了比Baytron-P高得多的效率。表1中还示出了T-50(亮度下降到4,420尼特原始亮度的一半)的寿命。表1还显示， 保持高效率，而与pH和阳离子浓度无关。
实施例3
本实施例说明实施例1中制备的聚(3，4-二氧-亚乙基噻吩)/ 
的阳离子组合物和器件的性能，但是该组合物用NH4OH水溶液调节pH至6.4。
实施例1制备的 分散体的固体含量为5.34％，pH为1.9。 在约200毫升的该分散体中加入1N氢氧化铵水溶液，直到pH达到6.4。测定该分散体的固含量为5.49％。由该pH为6.4的分散体得到的膜在130℃烘烤后，其室温电导率为6.8×10-4S/cm。离子色谱分析显示该分散体含有745×10-6克NH4+/毫升分散体。离子浓度约等于41×10-6摩尔NH4+/克分散体，因此，阳离子浓度为7.7×10-4摩尔NH4+/克固体(PEDOT和 
的总量)。基于固体％，以及聚合中使用的 
量，该分散体含有约53×10-6摩尔磺酸基/克分散体。这表明约77％的磺酸基形成固体中的铵盐。剩余的磺酸阴离子一部分与部分氧化的3，4-亚乙基二氧噻吩(EDOT)形成配合物，以平衡正电荷。合理的估计是，约3.5个EDOT单元缺一个电子。聚合中使用的EDOT的总量是15.1×10-6摩尔/克分散体。因此，估计有4.3×10-6摩尔的磺酸被用作阴离子，来平衡部分氧化的聚(EDOT)。这导致约15％的磺酸仍以酸保留在固体中。
按照比较例1和实施例1中所示的方法，使用Lumination Green 1303，将pH为6.4的含有铵阳离子的 
制造到发光器件中。本实施例的器件的数据示于表1，这些数据显示已用铵阳离子从低pH调节至较高pH的 
在较低亮度立刻上升到较高效率。使用Luminance Green 1303时，在所有pH条件下提供了比Baytron-P高得多的效率。表1中还示出了T-50(亮度下降到4,630尼特原始亮度的一半)的寿命。表1还显示， 
保持高效率，而与pH和阳离子浓度无关。
实施例4
本实施例说明低pH的聚吡咯/聚(四氟乙烯/全氟醚磺酸)(“ 
”)的阳离子组合物和器件的性能。
使用EW(酸当量重量)为1000的 
胶体水分散体，制备本实施例中使用的 
分散体，采用与美国专利6,150,426中实施例1，部分2中的方法类似的方法，制备25％(w/w)的该 
分散体，不同之处是，温度约为270℃，然后用水稀释，形成12.0％(w/w)分散体，用于聚合。
按照美国专利申请2005-0205860中所述，吡咯(“Py”)单体与 分散体反应。
完成反应后，约29小时，将各100克的Dowex M31和Dowex M43离子交换树脂，以及100克去离子水加入该反应混合物中，以120RPM转速搅拌2小时。最后通过VWR 417滤纸从悬浮液中滤出离子交换树脂。该分散体的pH 为2.35，在130℃烘烤10分钟后的膜在室温的电导率为5.4×10-2S/cm。
测定该分散体含有3.88％的 
。离子色谱分析显示该分散体只含有93.4×10-6克NH4+/毫升分散体。离子浓度约等于5.2×10-6摩尔NH4+/克分散体。因此，阳离子浓度为1.3×10-4摩尔NH4+/克固体(PPy和 
的总量)。铵阳离子是来自过硫酸铵氧化剂的残余量。基于固体％，以及聚合中使用的 
的量，该分散体含有约36.4×10-6摩尔磺酸基/克分散体。这表明约14％的磺酸基形成固体中的铵盐。剩余的磺酸阴离子一部分与部分氧化的聚吡咯形成配合物，以平衡正电荷。估计约3.5个吡咯单元缺一个电子。聚合中使用的吡咯的总量是36.4×10-6摩尔/克分散体。因此，估计有10×10-6摩尔的磺酸基被用作阴离子，来平衡部分氧化的聚吡咯。这导致约42％的磺酸仍以酸保留在固体中。应理解，铵阳离子通过用质子交换树脂进行另外的处理可以完全除去。
按照比较例1和实施例1中所示的方法，使用Lumination Green 1303，将pH为2.3的 
制造到发光器件中。 
膜首先在空气中于130℃烘烤10分钟，然后在200℃在氮气中烘烤10分钟，烘烤后膜厚度为47纳米。Lumination Green 1303在干燥箱中130℃烘烤30分钟后的厚度为60纳米。然后在小于4×10-6乇压力下热蒸发阴极，该阴极由3纳米的Ba和240纳米的Al组成。使用可UV固化的环氧树脂，在器件的背面粘结载玻片，对器件进行包封。本实施例的器件的数据示于表1，这些数据显示pH为2.3的 使Luminance Green 1303器件在所有pH条件下都提供了比Baytron-P高得多的效率。表1中还示出了T-50(亮度下降到2,600尼特原始亮度的一半)的寿命。表1还显示，与Baytron-P不同，含钠或铵阳离子的 
在高pH下具有更高的器件效率。
实施例5
本实施例说明实施例4中制备的 
的阳离子组合物和器件的性能，但是该组合物用NaOH水溶液调节pH至6.4。
实施例4制备的 
分散体的固体含量为3.88％，pH为2.3。在约200毫升的该分散体中加入1N氢氧化钠水溶液，直到pH达到6.4。测定该分散体的固含量为3.86％。由该pH为6.4的分散体旋涂形成的膜在130℃烘烤后，其室温电导率为1.7×10-3S/cm。离子色谱分析显示该分散体含有511.8×10-6克Na+/毫升分散体和76.6×10-6克NH4+/毫升分散体。离子浓度约等于22.3×10-6 摩尔Na+/克分散体和4.2×10-6摩尔NH4+/克分散体，或在pH为6.4时总的为27×10-6摩尔总阳离子(NH4+和Na+)。因此，总阳离子浓度为7×10-4摩尔总阳离子(主要Na+)/克固体(PPy和 
的总量)。基于固体％，以及聚合中使用的 
的量，该分散体含有约36.2×10-6摩尔磺酸基/克分散体。这表明约73％的磺酸基形成固体中的钠和铵盐。剩余的磺酸阴离子一部分与部分氧化的聚吡咯形成配合物，以平衡正电荷。合理的估计是，约3.5个PPy单元缺一个电子。聚合中使用的PPy的总量是36.2×10-6摩尔/克分散体。因此，估计有10.3×10-6 摩尔的磺酸被用作阴离子，来平衡部分氧化的聚吡咯。这导致约0％的磺酸以酸保留在固体中。
按照比较例1和实施例1中所示的方法，使用Lumination Green 1303，将pH为6.4的主要含钠阳离子的 
制造到发光器件中。器件的数据示于表1，这些数据显示已用钠阳离子从低pH调节至高pH的 
在较低亮度也上升到较高效率。还使Luminance Green 1303器件在所有pH条件下都提供了比Baytron-P高得多的效率。表1中还示出了T-50(亮度下降到2,900尼特原始亮度的一半)的寿命。表1还显示，与Baytron-P不同，含钠或铵阳离子的 在高pH下具有更高的器件效率。
实施例6
本实施例说明实施例1中制备的聚吡咯/ 
的阳离子组合物和器件的性能，但是该组合物用NH4OH水溶液调节pH至6.4。
实施例3制备的 
分散体的固体含量为3.88％，pH为2.3。在约200毫升的该分散体中加入1N氢氧化铵水溶液，直到pH达到6.4。测定该分散体的固含量为3.81％。由该pH为6.4的分散体得到的膜在130℃烘烤后，其室温电导率为1.6×10-3S/cm。离子色谱分析显示该分散体含有477.8×10-6克NH4+/毫升分散体。在pH＝6.4时，离子浓度约等于24.8×10-6摩尔NH4+/克分散体。因此，阳离子浓度为6.4×10-4摩尔NH4+/克固体(PPy和 
的总量)。基于固体％，以及聚合中使用的 的量，该分散体含有约35.7×10-6摩尔磺酸基/克分散体。这表明约69.5％的磺酸基形成固体中的铵盐。剩余的磺酸阴离子一部分与部分氧化的聚吡咯形成配合物，以平衡正电荷。合理的估计是，约3.5个吡咯单元缺一个电子。聚合中使用的吡咯的总量是35.7×10-6摩尔/克分散体。因此，估计有10.2×10-6摩尔的磺酸被用作阴离子，来平衡部分氧化的聚 吡咯。这导致约0％的磺酸以酸保留在固体中。
按照比较例1和实施例1中所示的方法，使用Lumination Green 1303，将pH为6.4的含铵阳离子的 
制造到发光器件中。器件的数据示于表1，这些数据显示已用铵阳离子从低pH调节至高pH的 
在较低亮度也上升到较高效率。还使Luminance Green 1303器件在所有pH条件下都提供了比Baytron-P高得多的效率。表1中还示出了T-50(亮度下降到3,350尼特原始亮度的一半)的寿命。表1还显示，与Baytron-P不同，含钠或铵阳离子的 
在高pH下具有更高的器件效率。
表1
阳离子组合物和器件性能
注意并非以上一般描述或实施例中所述的所有工作都是需要的，特定工作中的一部分可能不是必需的，除了所述工作之外还可以进行一种或多种其他的工作。另外，所述工作的顺序并不一定是进行这些工作的顺序。
在以上说明书中，已经参考具体实施方式描述了原理。但是，本领域普通 技术人员能够理解，在不偏离所附权利要求书中所述的本发明范围的情况下可以进行各种修改和变化。因此，应当认为说明书和附图是说明性的，而非限制性的，所有这些修改都包括在本发明范围中。
以上关于具体实施方式描述了益处、其他优点和解决问题的方案。但是，不应认为这些益处、优点、解决问题的方案，以及可能产生任何益处、优点或解决方案或者使其更为显著的任何特征是任何或所有权利要求的关键、需要或必需的特征。
应当理解，为了清楚起见，本文在各实施方式中描述的本发明的某些特征也可以组合在单个实施方式中提供。相反，为了简明起见，在单个实施方式中描述的本发明的各种特征也可以个别地或者以任意亚组合的方式提供。另外，以范围表示的数值包括在该范围内的每一个数值。
Claims (6)
1.一种导电聚合物组合物，该组合物包含：
导电聚合物；和
具有酸性阴离子基团的全氟化酸聚合物，所述全氟化酸聚合物包含来自至少一种具有2-20个碳原子的全氟化烯键式不饱和化合物的重复单元，所述全氟化酸聚合物包含带有侧接的全氟化醚磺酸根、全氟化酯磺酸根或者全氟化醚磺酰亚胺基的全氟化烯烃主链；
所述酸性阴离子基团的第一部分与所述导电聚合物配位，所述酸性阴离子基团的第二部分为与具有选自下组的阳离子形成盐的形式：无机阳离子，有机阳离子，以及它们的组合，所述阳离子的浓度在5×10-5至0.2摩尔阳离子/克固体的范围，所述固体主要由全部的导电聚合物加上全氟化的酸聚合物组成。
2.权利要求1所述的导电聚合物组合物，其特征在于，所述导电聚合物由选自下组的至少一种单体形成：噻吩、硒吩、碲吩、吡咯和噻吩并噻吩。
3.权利要求1所述的导电聚合物组合物，其特征在于，所述全氟化酸聚合物包含选自下组的酸基团：磺酸和磺酰亚胺。
4.如权利要求1所述的导电聚合物组合物，其特征在于，所述阳离子选自下组：铵离子、烷基铵离子、钠离子、钾离子以及它们的组合。
5.一种水分散体，该分散体包含：
导电聚合物；和
具有酸性阴离子基团的全氟化酸聚合物，所述全氟化酸聚合物包含来自至少一种具有2-20个碳原子的全氟化烯键式不饱和化合物的重复单元，所述全氟化酸聚合物包含带酸性阴离子基团是侧接的全氟化醚磺酸根、全氟化酯磺酸根或者全氟化醚磺酰亚胺基的全氟化烯烃主链；
所述酸性阴离子基团的第一部分与所述导电聚合物配位，所述酸性阴离子基团的第二部分为与具有选自下组的阳离子形成盐的形式：无机阳离子，有机阳离子，以及它们的组合，所述阳离子的浓度在5×10-5至0.2摩尔阳离子/克固体范围，所述固体主要由全部的导电聚合物加上全氟化酸聚合物组成。
6.一种电子器件，该电子器件顺序包括阳极、缓冲层、光活性层和阴极，其中，所述缓冲层包含导电聚合物和具有酸性阴离子基团的全氟化酸聚合物，所述全氟化酸聚合物包含来自至少一种具有2-20个碳原子的全氟化烯键式不饱和化合物的重复单元，所述全氟化酸聚合物包含带酸性阴离子基团是侧接的全氟化醚磺酸根、全氟化酯磺酸根或者全氟化醚磺酰亚胺基的全氟化烯烃主链；所述酸性阴离子基团的第一部分与所述导电聚合物配位，所述酸性阴离子基团的第二部分为与具有选自下组的阳离子形成盐的形式：无机阳离子，有机阳离子，以及它们的组合，所述阳离子的浓度在5×10-5至0.2摩尔阳离子/克固体范围，所述固体主要由全部的导电聚合物加上全氟化酸聚合物组成。
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