CN102264863B - 导电聚合物、聚合物组合物、薄膜及含其的有机光电装置 - Google Patents

导电聚合物、聚合物组合物、薄膜及含其的有机光电装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了导电聚合物、导电聚合物组合物、导电聚合物有机薄膜和包括所述导电聚合物有机薄膜的有机光电装置。

Description

导电聚合物、聚合物组合物、薄膜及含其的有机光电装置
技术领域
本发明涉及导电聚合物、导电聚合物组合物、导电聚合物有机薄膜和包括所述导电聚合物有机薄膜的有机光电装置。
背景技术
光电装置为用于使光能转换成电能，并相反地用于使电能转换成光能的装置。该光电装置可例如为有机发光二极管、太阳能电池、晶体管等。
具体地，在这些光电装置中，由于对平板显示器(FPD)的需求增加，所以最近已关注使用有机发光二极管(OLED)的有机发光装置。
最近，已经通过科技而得到卓越发展的LCD在FPD市场已具有增加的80％或更高的市场份额，但是它们的重大缺点在于响应速度慢，且在40英寸或更大的宽显示器内视角窄。为了克服这些缺点，需要新的其它可替代的显示器。
在这一方面，有机光电装置作为下一代FPD的显示器模式已引人关注，因为其具有以下许多优点：可以于低电压下驱动，为自发光，可以形成为薄膜，具有宽视角、高响应速度和高对比度，且制造经济。
在包括有机发光二极管的光电装置领域内，研究者正在研究导电聚合物层的形成，以将电极内所产生的电荷(即空穴和电子)转移至光电装置而提高该光电装置的效率。
有机发光二极管为可利用当电流流至荧光或磷光有机化合物薄膜(下文称为有机层)时，电子及空穴在有机层内组合同时发光的现象的主动发光显示器装置。
有机发光二极管并未使用单一发光层作为有机层，而是采用包括使用导电聚合物的空穴注入层(HIL)、发光层和电子注入层(EIL)的多层结构以改善效率并降低驱动电压。
可使一层执行数种作用而简化该多层结构。最简单的OLED结构的一种为两电极间插入一个能执行包括发光层功能的所有功能的有机层的结构。
然而，为了实质上提高亮度，应该将电子注入层(EIL)或空穴注入层导入电子发光装置。
文献揭示了许多可转移能被电子注入层(EIL)或空穴注入层(HIL)使用的电荷(它们是空穴和电子)的有机化合物。作为实例，欧洲专利公开第387715号、美国专利第4,539,507号、美国专利第4,720,432号和美国专利第4,769,292号揭示了有机化合物及它们的用途。
具体地，由Bayer AG Company制造的市场上可购得的Baytron-P为能转移电荷的代表性有机化合物，且它是可溶的，并用于产生有机电致发光(EL)。Baytron-P为一种PEDOT(聚(3，4-乙二氧噻吩))-PSS(聚(4-苯乙烯磺酸酯))的水溶液。
PEDOT-PSS广泛用于制造有机发光二极管。通过将其旋涂在氧化铟锡(ITO)电极上，可用于形成空穴注入层(HIL)。该PEDOT-PSS具有如以下化学式18所示的结构。
[化学式18]
在上述化学式18中表示的PEDOT-PSS为多元酸(其为聚(4-苯乙烯磺酸酯)(PSS))和导电聚合物(其为聚(3，4-乙二氧基噻吩)(PEDOT))的单种离子复合物。它具有PEDOT被水溶性多元酸掺杂的结构。
然而，当使用该PEDOT-PSS导电聚合物组合物以形成空穴注入层(HIL)时，该PSS由于具有吸湿性而会变质且去掺杂，或PSS的一部份可经由与电子反应而分解，从而排出如硫酸盐等材料。该排出材料可扩散入相邻的有机层(诸如发光层)内。得自空穴注入层(HIL)的材料扩散入发光层导致激子淬灭，因而降低有机发光二极管的效率及寿命。
为了克服上述缺点，美国专利公开第2005/0251597号及韩国专利公开第2006-0120378号揭示了使用经离聚物掺杂的导电聚合物，其中主链及支链都具有如在化学通式13中的取代的氟基。
[化学式13]
上述化学通式13中所示材料的主链及支链中的大部份碳基被氟基取代。因此，它们分散在水中的时间短，且可形成胶体型颗粒。当使用这些材料制备导电聚合物时，甚至在该导电聚合物的重复单元的长度微小增加下，这些颗粒也会严重团聚。而且，当它们用于经由旋涂法而形成薄膜时，所产生薄膜具有的均匀性差。
发明内容
本发明一方面提供一种自掺杂的导电聚合物，其中所述导电聚合物与多元酸化学结合。
本发明另一方面提供通过抑制吸湿性并降低分子间团聚作用而具有优异薄膜特性及贮存稳定性的导电聚合物组合物。
本发明另一方面提供使用所述导电聚合物组合物的导电聚合物有机薄膜。
本发明又一方面提供包括所述导电聚合物有机薄膜的有机光电装置以提供高效率及长寿命。
根据一个实施方式，提供包括以下化学通式1、以下化学通式2和以下化学通式3表示的重复单元的导电聚合物。
在上述化学通式1至3中，各取代基与下述取代基相同。
根据另一实施方式，提供包括以下化学通式12的导电聚合物组合物。
[化学通式12]
在上述化学通式12中，各取代基与下述取代基相同。
根据另一实施方式，提供使用所述导电聚合物组合物制成的导电聚合物有机薄膜。
根据另一实施方式，提供包括所述导电聚合物有机薄膜的有机光电装置。
根据本发明的一方面，防止了所述导电聚合物及多元酸被有机光电装置中产生的热去掺杂，且由于所述导电聚合物与多元酸化学结合并经离聚物掺杂，所以可抑制所述导电聚合物的团聚及吸湿性。此外，所述导电聚合物组合物具有低吸湿性，因为其包括具有大量氟基的聚合物离聚物，且由于薄膜表面上存在的氟基的偶极力，所以其具有优异的空穴注入特性。因此，可改善有机光电装置的效率特性及寿命特性。
附图说明
图1A至1D为根据本发明实施方式的有机发光二极管的横截面示意图。
<表示附图中主要元件的附图标记说明>
10：第一电极
11：缓冲层
12：发光层
13：空穴阻挡层
14：第二电极
15：电子传输层(ETL)
16：空穴传输层(HTL)
具体实施方式
下文将详述本发明的示例性实施方式。然而，这些实施方式仅作为例证，且本发明并不受限于此。
如文中使用，当未另提供明确定义时，术语“烷基”指C1-C30烷基，术语“杂烷基”指C1-C30杂烷基，术语“烷氧基”指C1-C30烷氧基，术语“杂烷氧基”指C1-C30杂烷氧基，术语“芳基”指C6-C30芳基，术语“芳烷基”指C6-C30芳烷基，术语“芳氧基”指C6-C30芳氧基，术语“杂芳基”指C2-C30杂芳基，术语“杂芳烷基”指C2-C30杂芳烷基，术语“杂芳氧基”指C2-C30杂芳氧基，术语“环烷基”指C5-C20环烷基，术语“杂环烷基”指C2-C30杂环烷基，术语“烷基酯”指C2-C30烷基酯，术语“杂烷基酯”指C1-C30杂烷基酯，术语“芳基酯”指C6-C30芳基酯，术语“亚烷基”指C1-C30亚烷基，术语“杂亚烷基”指C1-C30杂亚烷基，术语“亚烷氧基”指C1-C30亚烷氧基，术语“杂亚烷氧基”指C1-C30杂亚烷氧基，术语“亚芳基”指C6-C30亚芳基，术语“芳基亚烷基”指C6-C30芳基亚烷基，术语“亚芳氧基”指C6-C30亚芳氧基，术语“杂亚芳基”指C2-C30杂亚芳基，术语“杂芳基亚烷基”指C2-C30杂芳基亚烷基，术语“杂亚芳氧基”指C2-C30杂亚芳氧基，术语“环亚烷基”指C5-C20环亚烷基，术语“杂环亚烷基”指C2-C30杂环亚烷基，术语“亚烷基酯”指C2-C30亚烷基酯，术语“杂亚烷基酯”指C1-C30杂亚烷基酯，术语“亚芳基酯”指C6-C30亚芳基酯，且卤素指F、Cl、Br或I。
如文中使用，当并另未提供明确定义时，术语“取代的”指被至少一种取代基取代，所述取代基包括：卤素(F、Cl、Br或I)、羟基、硝基、氰基、氨基(-NH2、-NH(R)、或-N(R”’)(R””)，其中R、R”’和R””独立为C1至C10烷基)、酰胺基、肼或腙、羧基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂芳基或取代或未取代的杂环烷基。
烷基可以是直链或支链烷基，诸如甲基、乙基、丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、己基等。
杂烷基指在其主链包括至少一个杂原子，且优选1至5个杂原子，诸如氧(O)、硫(S)、氮(N)、磷(P)等取代碳的烷基。
烷氧基包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丁氧基、仲丁氧基、戊氧基、异戊氧基、己氧基等。
芳基指包括至少一个芳环的碳环芳族分子，且该芳族环可作为侧基结合或稠合。该芳基的实施例包括芳族基团，诸如苯基、萘基、四氢萘基等。
芳烷基指包括低级烷基，例如C1至C5基团，诸如甲基、乙基、丙基等的芳基。该芳烷基的具体实例包括苄基甲基、苯乙基等。
芳氧基指-O-芳基，其中该芳基与上述芳基相同。该芳氧基的实例包括苯氧基、萘氧基、蒽氧基、菲氧基、芴氧基、吲哚氧基等，且该芳氧基的至少一个氢原子可被烷基取代。
杂芳基指包括1至3个选自由N、O、P和S组成的组中的杂原子，且其余为碳原子环的C5至C30环状芳族化合物。这些碳原子环可以作为侧基结合或稠合。
杂芳烷基指包括低级烷基的杂芳基，且该杂芳烷基的杂芳基与上述杂芳基相同。
杂芳氧基指-O-杂芳基，其中该杂芳基与上述杂芳基相同。
环烷基指C5至C30单价单环体系。
杂环烷基指C5至C30单价单环化合物，其为包括1至3个选自N、O、P或S的杂原子的环烷基。
杂烷氧基指碳化合物，其中-O-的一侧与1至3个选自N、O、P或S的杂原子连接。
烷基酯指-COO-烷基，其中该烷基与上述烷基相同。
杂烷基酯指-COO-杂烷基，其中该杂烷基与上述杂烷基相同。
芳基酯及杂芳基酯指-COO-芳基或杂芳基，且该芳基及杂芳基与上述芳基及杂芳基相同。
本发明涉及导电聚合物，例如涉及由于化学结合和自掺杂而不会因热被去掺杂的导电聚合物。
根据一个实施方式的导电聚合物包括以下化学通式1、以下化学通式2和以下化学通式3表示的重复单元。
在上述化学通式1至3中，
R1、R2、R3、R4、R5和R6独立选自以下组成的组：氢、取代或未取代的烷基、取代或未取代的杂烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的杂烷氧基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的杂芳烷基、取代或未取代的杂芳氧基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的烷基酯、取代或未取代的杂烷基酯、取代或未取代的芳基酯、取代或未取代的杂芳基酯和卤素(F、Br、Cl或I)。
A选自以下组成的组：单键、取代或未取代的亚烷基、取代或未取代的杂亚烷基、取代或未取代的亚烷氧基、取代或未取代的杂亚烷氧基、取代或未取代的亚芳基、取代或未取代的芳基亚烷基、取代或未取代的亚芳氧基、取代或未取代的杂亚芳基、取代或未取代的杂芳基亚烷基、取代或未取代的杂亚芳氧基、取代或未取代的环亚烷基、取代或未取代的杂环亚烷基、取代或未取代的亚烷基酯、取代或未取代的杂亚烷基酯、取代或未取代的亚芳基酯、和取代或未取代的杂亚芳基酯。
B为阳离子及阴离子的离子对，其中阳离子选自以下所组成的组：H+；选自由Na+、K+、Li+、Mg2+、Zn2+和Al3+所组成的组的金属离子；NR3 +(其中R为H或取代或未取代的烷基)；和CH3(-CH2-)pO+的有机离子(其中p的范围为自1至50；而阴离子选自以下所组成的组：PO3 2-、SO3 -、COO-、I-和CH3COO-。
C选自以下组成的组：单键、-O-、-S-、-NH-、取代或未取代的亚烷基、取代或未取代的杂亚烷基、取代或未取代的亚芳基、取代或未取代的氧代亚烷基、取代或未取代的杂氧代亚烷基、取代或未取代的芳基亚烷基、取代或未取代的亚芳氧基、取代或未取代的亚芳基胺、取代或未取代的亚吡咯基、取代或未取代的亚苯硫基、取代或未取代的杂亚芳基、取代或未取代的杂芳基亚烷基、取代或未取代的杂亚芳氧基、取代或未取代的环亚烷基、取代或未取代的杂环亚烷基、取代或未取代的亚烷基酯、取代或未取代的杂亚烷基酯、取代或未取代的亚芳基酯和取代或未取代的杂亚芳基酯。
D选自以下组成的组：取代或未取代的聚亚苯基、取代或未取代的聚亚苯基亚乙烯基、以下化学通式4表示的聚苯胺或其衍生物、以下化学通式5表示的聚吡咯或其衍生物、取代或未取代的聚噻吩或其衍生物，和以下化学通式6代表的环状单体的聚合物，且
E为卤素取代的碳化合物基团，所述碳化合物基团被氮、磷、硫、硅、氧等杂原子取代或为未取代。
[化学式4]
在上述化学通式4中，
Ra、Rb、Rc和Rd独立选自以下组成的组：氢、取代或未取代的C1-C30烷基、取代或未取代的C1-C30杂烷基、取代或未取代的C1-C30烷氧基、取代或未取代的C1-C30杂烷氧基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C6-C30芳烷基、取代或未取代的C6-C30芳氧基、取代或未取代的C6-C30芳基胺、取代或未取代的C6-C30吡咯、取代或未取代的C6-C30噻吩、取代或未取代的C2-C30杂芳基、取代或未取代的C2-C30杂芳烷基、取代或未取代的C2-C30杂芳氧基、取代或未取代的C5-C20环烷基、取代或未取代的C2-C30杂环烷基、取代或未取代的烷基酯、取代或未取代的C1-C30杂烷基酯、取代或未取代的C6-C30芳基酯和取代或未取代的C2-C30杂芳基酯。
[化学通式5]
在上述化学通式5中，
X选自以下组成的组：-NH-或-NR-；-PH或-PR-；-O-；及-S-，其中R为C1-C20烷基或C6-C20芳基；且
Re及Rf独立选自以下所组成的组：-NH2或-NRR’，-PH2或-PRR’，-OH或-OR，及-SH或-SR，其中R及R’独立为氢、C1-C20烷基或C6-C20芳基；C1-C30烷基；C6-C30芳基；C1-C30烷氧基、C1-C30杂烷基；C1-C30杂烷氧基；C6-C30芳烷基；C6-C30芳氧基；C6-C30芳基胺；C6-C30吡咯；C6-C30噻吩；C2-C30杂芳基；C2-C30杂芳烷基；C2-C30杂芳氧基；C5-C20环烷基；C2-C30杂环烷基；C2-C30烷基酯；C1-C30杂烷基酯；C6-C30芳基酯；C2-C30杂芳基酯；和它们的组合。
[化学通式6]
在上述化学通式6中，
X及Y独立选自以下组成的组：-NH-或-NR-，-PH-或-PR-，-O-，及-S-，其中R为C1-C20烷基或C6-C20芳基；
Z为-(CR1R2)x-CR3R4-(CR5R6)y，其中R1至R6独立选自以下组成的组：-H、C1-C20烷基、C6-C14芳基或-CH2-ORi；其中Ri为-H、C1-C6烷基酸基、C2-C6烷基酯基、C1-C6杂烷基酸基或C1-C6烷基磺酸基，且
x及y独立为范围自0至5的整数。
R1、R2、R3、R4、R5和R6优选独立选自以下组成的组：取代或未取代的C1-C30烷基、取代或未取代的C1-C30杂烷基、取代或未取代的C1-C30烷氧基、取代或未取代的C1-C30杂烷氧基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C6-C30芳烷基、取代或未取代的C6-C30芳氧基、取代或未取代的C2-C30杂芳基、取代或未取代的C2-C30杂芳烷基、取代或未取代的C2-C30杂芳氧基、取代或未取代的C5-C20环烷基、取代或未取代的C2-C30杂环烷基、取代或未取代的C2-C30烷基酯、取代或未取代的C1-C30杂烷基酯、取代或未取代的C6-C30芳基酯和取代或未取代的C2-C30杂芳基酯。
A优选选自以下组成的组：取代或未取代的C1-C30亚烷基、取代或未取代的C1-C30杂亚烷基、取代或未取代的C1-C30亚烷氧基、取代或未取代的C1-C30杂亚烷氧基、取代或未取代的C6-C30亚芳基、取代或未取代的C6-C30芳基亚烷基、取代或未取代的C6-C30亚芳氧基、取代或未取代的C2-C30杂亚芳基、取代或未取代的C2-C30杂芳基亚烷基、取代或未取代的C2-C30杂亚芳氧基、取代或未取代的C5-C20环亚烷基、取代或未取代的C2-C30杂环亚烷基、取代或未取代的C2-C30亚烷基酯、取代或未取代的C1-C30杂亚烷基酯、取代或未取代的C6-C30亚芳基酯和取代或未取代的C2-C30杂亚芳基酯。
E优选为经卤素取代的C2-C30碳化合物基团，所述碳化合物基团被氮、磷、硫、硅、氧等杂原子取代或未取代。
以导电聚合物的总量为基准计，D的优选添加比率为1至50重量％，且更优选的范围为1至50重量％或1至20重量％。当该D的添加比率在1至50重量％范围内时，可抑制导电聚合物的团聚现象，因此可避免在溶剂内沉淀。也就是说，当至少添加1重量％的D时，其可提供能用于有机光电装置的导电率。然而，当添加量小于1重量％时，由于导电率太低，所以空穴注入特性显著恶化。因此，当添加量在1至50重量％的范围内时，其可同时提供合适的分散性及合适的导电率。
具有该组合物的导电聚合物可增加电化学稳定性，因为导电聚合物与掺杂聚合物酸共价结合。
该导电聚合物具有较少量与电子反应而分解的残基，且可减少分子间聚集现象。因此，包括该导电聚合物的有机光电装置可提供贮存稳定性、高效率和长寿命。
根据另一实施方式的导电聚合物组合物包括以下化学通式12表示的导电聚合物和溶剂。
[化学通式12]
在上述化学通式12中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、A、B、C、D和E与上述化学通式1至3中的相同，且
5≤l≤1,000,000，0.0001≤m/l≤0.2，0.0001≤n/l≤1，且0.00000001≤m+n/l≤1.1。
l、m和n优选在如下述的范围内：5≤l≤1000，0.01≤m/l≤0.2，0.01≤n/l≤1，且0.0001≤m+n/l≤0.8。
该导电聚合物可进一步包括至少一种选自由以下化学通式7至11表示的重复单元所组成的组。
[化学通式7]
在上述化学通式7中
M+选自以下组成的组：H+、碱金属阳离子、碱土金属阳离子和铵离子(NH4 +、NH+ 2R1R2或NH+R1R2R3)，
R1至R3独立选自以下组成的组：氢、取代或未取代的烷基、取代或未取代的杂烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的杂烷氧基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的杂芳烷基、取代或未取代的杂芳氧基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的烷基酯、取代或未取代的杂烷基酯、取代或未取代的芳基酯、取代或未取代的杂芳基酯和卤素，且优选为氟(F)取代的基团，
0＜m＜1,000,000，且
x及y独立为范围自0至20的整数。
[化学通式8]
[化学通式9]
在上述化学通式8及9中，
M、m、x和y与上述化学式7中的M、m、x和y相同，且0＜n＜1,000,000。
[化学通式10]
在上述化学通式10中，
M、m及n与上述化学通式8中的M、m及n相同，且z为范围自0至20的整数。
[化学通式11]
在上述化学通式11中，
M、m和n与上述化学通式8中的M、m及n相同。
以总的氢为基准计，Rg包括1％或更多的氟取代基，且选自以下组成的组：取代或未取代的C1-C30烷基、取代或未取代的C1-C30杂烷基、取代或未取代的C1-C30烷氧基、取代或未取代的C1-C30杂烷氧基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C6-C30芳烷基、取代或未取代C6-C30芳氧基、取代或未取代的C2-C30杂芳基、取代或未取代的C2-C30杂芳烷基、取代或未取代的C2-C30杂芳氧基、取代或未取代的C5-C20环烷基、取代或未取代的C2-C30杂环烷基、取代或未取代的C2-C30烷基酯、取代或未取代的C1-C30杂烷基酯、取代或未取代的C6-C30芳基酯和取代或未取代的C2-C30杂芳基酯和卤素。
如上述，由化学通式12表示的化合物通过聚合化学通式1、化学通式2和化学通式3的重复单元而得到。化学通式4中C及D键比导电聚合物被简单掺杂时具有热稳定性更好的结构。
此外，大量氟取代基可防止该离聚物聚集以及分子间团聚，因此可降低导电聚合物有机薄膜的表面粗糙度。
以离聚物及导电聚合物的总量为基准计，D的添加量优选为1至50重量％、且更优选为1至20重量％。以该离聚物及导电聚合物的总量为基准计，当D的添加量在1至50重量％范围内时，可防止该导电聚合物组合物聚集，因此可防止在溶剂内沉淀。换言之，当D的添加量为至少1重量％时，其可提供能用于有机光电装置的导电率。然而，当其添加量小于1重量％时，由于导电率太低，所以空穴注入特性会显著恶化。因此，当其添加量在1至50重量％范围内时，可合适地提供分散性及导电率。
可溶解该导电聚合物的任何溶剂皆可作为用于制备本发明的导电聚合物组合物的溶剂。该溶剂可以是选自以下组成的组中的至少一种：水、醇、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亚砜、甲苯、二甲苯和氯苯。
在本发明的导电聚合物组合物中，包括导电聚合物化合物和/或交联剂的固体组份的含量范围可为0.5至30重量％，且更优选自0.5至10重量％。当固体组份的含量在该范围内时，固体组份的含量是合适的且因此该组合物的浓度亦是合适的。由于浓度合适，所以可形成具有良好形状的薄膜，且这使得该方法优异。
上述导电聚合物组合物可进一步包括能改善导电聚合物的交联性能的交联剂。
该交联剂可以是含羟基的物理交联剂、含羟基的化学交联剂或它们的组合。
用于本发明的物理交联剂为一种用于物理交联聚合物链而没有化学结合的材料。该物理交联剂指含羟基(-OH)的低分子或聚合物化合物。该物理交联剂的实例包括低分子化合物，诸如甘油及丁醇；及聚合物化合物，诸如聚乙烯醇及聚乙二醇。而且，聚乙烯亚胺和聚乙烯吡咯烷酮可作为该物理交联剂。
相对于100重量份导电聚合物，物理交联剂的含量范围可为0.001至5重量份，且更具体地为0.1至3重量份。当物理交联剂的含量在该范围内时，该交联剂可有效地作用，且可有效地维持该导电聚合物的薄膜形态。
化学交联剂为一种用于化学交联聚合物链的材料，且其为一种可用于原位聚合反应且可形成互穿聚合物网(IPN)的化学材料。就该化学交联剂而言，通常使用硅烷材料，且例如使用四乙基氧硅烷(TEOS)作为化学交联剂。此外，聚氮杂环丙烷(polyaziridine)、三聚氰胺材料和环氧材料可作为该化学交联剂。
相对于100重量份导电聚合物，该化学交联剂的含量范围可为0.001至50重量份，且更具体地为1至10重量份。当化学交联剂的含量在该范围内时，该交联剂可有效地作用且不会影响该导电聚合物，因此可维持充足的导电率。
当使用该物理交联剂与化学交联剂的混合物时，可在它们的上述含量范围内合适地制备该混合物。
本发明的导电聚合物组合物可进一步包括有机盐。
该有机盐可转移装置内的导电聚合物的电子，从而改善电流稳定性、寿命和电化学稳定性。有机盐的实例包括咪唑鎓盐、噻唑鎓盐、吡啶鎓盐、吡咯烷鎓盐和哌啶鎓盐。
相对于100重量份导电聚合物化合物，该有机盐的含量范围可为0.001至10重量份、且更具体地为0.01至3重量份。当相对于100重量份导电聚合物化合物，有机盐的含量在0.001至10重量份的范围内时，具有以下优点：该导电聚合物组合物的物理性质不会改变。
当根据本发明的一个实施方式的导电聚合物组合物用于制造有机光电装置时，其涂覆在基板上。在此，大部份溶剂被去除，且导电聚合物组合物剩下为导电聚合物有机薄膜。
根据另一实施方式，提供包括用导电聚合物组合物形成的导电聚合物有机薄膜的有机光电装置。该光电装置可举例为有机发光二极管、有机太阳能电池、有机晶体管、有机存储装置等。
在有机光电装置中，该导电聚合物组合物用于电荷注入层，也就是空穴或电子注入层(EIL)。该有机光电装置的发光强度及效率因均匀且有效地注入空穴及电子而增强。
而且，就有机太阳能电池而言，本发明的导电聚合物层组合物作为电极或电极缓冲层以增加量子效率。就有机晶体管而言，其可作为栅极或源-漏电极内的电极材料。
下文，将描述用于有机光电装置的导电聚合物组合物。
本发明中建议的有机光电装置的制法不需要特定设备或方法，且可经由使用常规导电聚合物组合物的有机光电装置制法来制造本发明的有机光电装置。
图1A至1D表示根据优选实施方式的有机光电装置的结构。
图1A的有机光电装置包括形成在第一电极10上的发光层12、布置在第一电极10和发光层间的包括本发明的导电聚合物组合物的空穴注入层(HIL)11、位于发光层12上面的空穴阻挡层(HBL)13，和位于空穴阻挡层(HBL)13上面的第二电极14。空穴注入层(HIL)11可称为缓冲层。
除了在发光层12上面形成电子传输层(ETL)15以取代空穴阻挡层(HBL)13外，图1B的有机光电装置具有与图1A的有机光电装置相同的堆叠结构。
除了在发光层12上面形成依次堆叠于其中的空穴阻挡层(HBL)13和电子传输层(ETL)15的双层不同外，图1C的有机光电装置具有与图1A的有机光电装置相同的堆叠结构。
除了空穴传输层(HTL)16在空穴注入层(HIL)11与发光层12间形成外，图1D的有机光电装置具有与图1C的有机光电装置相同的结构。此时，空穴传输层(HTL)16抑制杂质由空穴注入层(HIL)11渗透至发光层12。
可经由一般制法制造具有图1A至1D的堆叠结构的有机光电装置。
首先，在基板上形成图案化的第一电极10。该基板为常用于有机光电装置的基板，且可以是具有优异的总体透明性、表面平滑性、易处理性和抗水性的玻璃基板或透明塑料基板。该基板具有0.3至1.1毫米的厚度。
用于形成第一电极10的材料没有具体限制。当该第一电极为阴极时，用易进行空穴注入的导电金属或其氧化物形成该阴极。这种材料的实例包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、镍(Ni)、铂(Pt)、金(Au)、铱(Ir)等。
清洗包括第一电极10的基板并对其进行UV臭氧处理。有机溶剂，诸如异丙醇(IPA)、丙酮等可用于该清洗工艺。
空穴注入层(HIL)11在清洗过的基板的第一电极10上形成，且包括本发明的导电聚合物组合物。空穴注入层(HIL)11的形成降低了第一电极10与发光层12间的接触电阻，且同时可改善第一电极10对发光层12的空穴转移能力。因此，可整体改善该装置的驱动电压及寿命特性。
该空穴注入层HIL 11的形成步骤如下：在溶剂内溶解本发明的导电聚合物及可选的交联剂，以制备用于形成空穴注入层(HIL)的组合物，经由旋涂法将所制得的用于形成空穴注入层(HIL)的组合物涂覆第一电极10的上部，并干燥该组合物。
此时，空穴注入层(HIL)11的厚度范围可以自5至200纳米，且更具体地为20至100纳米。当空穴注入层(HIL)11的厚度在该范围内时，空穴注入可合适地进行，且透光率可维持在良好程度下。
发光层12布置在空穴注入层(HIL)11上。发光层材料没有具体限制。该材料的特定实例包括噁二唑二聚物染料(Bis-DAPOXP))、螺环化合物(Spiro-DPVBi，Spiro-6P)、三芳基胺化合物、双(苯乙烯基)胺(DPVBi，DSA)、Flrpic、CzTT、蒽、TPB、PPCP、DST、TPA、OXD-4、BBOT和AZM-Zn(发蓝光)、香豆素6、C545T、喹吖啶酮和Ir(ppy)3(发绿光)；DCM1、DCM2、Eu(噻吩甲酰三氟丙酮)3(Eu(TTA)3和1，1，7，7-四甲基juloidyl-9-烯基)-4H-吡喃：DCJTB)(发红光)等。此外可使用聚合物发光材料。聚合物发光材料包括以下聚合物，诸如亚苯基类、亚苯基亚乙烯基类、噻吩类、氟类和螺环-芴类的聚合物或包括氮的芳族化合物，但不限于此。
发光层12的厚度范围可为10至500纳米，且更具体地为50至120纳米。当发光层12的厚度在该范围内时，可合适地维持漏电流量及驱动电压增加，因此能有效地增加寿命。
可添加掺杂剂至用于形成发光层的组合物。掺杂剂的含量可根据用于形成发光层的材料变化，但是一般而言，相对于100重量份用于形成发光层的材料(主体材料及掺杂剂的总重量)，掺杂剂的含量范围可为30至80重量份。当掺杂剂的含量在该范围内时，可有效地维持EL装置的发光特性。掺杂剂的实例包括芳基胺、苝类化合物、吡咯类化合物、腙类化合物、咔唑类化合物、芪类化合物、星爆(starburst)类化合物和噁二唑类化合物。
可选择性地在空穴注入层(HIL)11和发光层12之间形成空穴传输层(HTL)16。
用于形成该空穴传输层(HTL)的材料没有具体限制。然而，其可包括选自以下化合物组成的组中的至少一种：咔唑及/或芳基胺，其可传输空穴；酞菁类化合物和三联苯衍生物。空穴传输层(THL)材料包括选自以下材料所组成的组中的至少一种：1，3，5-三咔唑基苯、4，4’-双咔唑基联苯、聚乙烯基咔唑、间-双咔唑基苯基、4，4’-双咔唑基-2，2’-二甲基联苯、4，4’，4”-三(N-咔唑基)三苯基胺、1，3，5-三(2-咔唑苯基)苯、1，3，5-三(2-咔唑基-5-甲氧基苯基)苯、双(4-咔唑苯基)硅烷、N，N’-双(3-甲基苯基)-N，N’-二苯基-[1，1-联苯]-4，4’二胺(TPD)、N，N’-二(萘-1-基)-N，N’-二苯基联苯胺(α-NPD)、N，N’-二苯基-N，N’-双(1-萘基)-(1，1’-联苯)-4，4’-二胺(NPB)、IDE320(Idemitsu Kosan Co.，Ltd.)、聚(9，9-二辛基芴-共-N-(4-丁基苯基)二苯基胺)(TFB)和聚(9，9-二辛基芴-共-双-N，N-苯基-1，4-苯二胺)(PFB)，但并不限于此。
空穴传输层(HTL)16可具有范围为自1至100纳米，且更具体地为5至50纳米的厚度。当空穴传输层(HTL)16的厚度在该范围内时，该空穴传输层(HTL)16可维持充足的空穴传输能力及合适程度的驱动电压。
可经由沉积或旋涂法将空穴阻挡层13和/或电子传输层(ETL)15布置在发光层12上。空穴阻挡层13可防止发光材料内形成的激子转移至电子传输层(ETL)15，或可防止空穴转移至电子传输层(ETL)15。
用于形成空穴阻挡层13的材料实例包括菲咯啉类化合物(如UDCCompany的BCP)、咪唑类化合物、三唑类化合物、噁二唑类化合物(如市售产品PBD)、铝络合物(UDC Company)、BAlq等。
电子传输层ETL 15包括选自噁唑类化合物、异噁唑类化合物、三唑类化合物、异噻唑类化合物、噁二唑类化合物、噻二唑类化合物、苝类化合物、铝络合物(Alq3(三(8-羟基喹啉)-铝))、BAlq、SAlq、Almg3、镓络合物(Gaq’2OPiv)、Gaq’2OAc、2(Gaq’2)等中的材料。
空穴阻挡层具有5纳米至100纳米的厚度，且电子传输层(ETL)具有5纳米至100纳米的厚度。当该空穴阻挡层与电子传输层(ETL)的厚度超出上述范围，电子传输或空穴阻挡性能不够。
第二电极14布置在如上述所制成的堆叠结构上，且将所形成的材料密封以完成有机光电装置的制造。
用于形成第二电极14的材料没有具体限制，但这些材料可以是具有小功函的金属，诸如Li、Cs、Ba、Ca、Ca/Al、LiF/Ca、LiF/Al、BaF2/Ca、Mg、Ag、Al或它们的合金，或它们的多层。第二电极14的厚度范围可自50至
下文，在以下实施例中，当使用包括与多元酸化学结合的导电聚合物的接枝共聚物时，其并不会因装置内产生的热而去掺杂。此外，氟基可降低导电聚合物的聚集以增加贮存稳定性并抑制吸湿性。因此，参考特定示例性实施方式，已描述可改善有机光电装置的效率特性及寿命特性。在实施例中，化学通式未用精确化学式表示，但是其仅以示例性实施方式说明，且具有更好理解本发明的反应的任意结构。因此，导电聚合物组合物以无规共聚物的形式加以阐明。本领域技术人员可充分了解未明确描述的本发明的部份。
<合成例1>
制备聚合物A前体
添加12克由Sigma Aldrich Company所制成的苯乙烯磺酸钠(SSNa)(化学式13-1)、3.4克(以苯乙烯磺酸钠(SSNa)为基准计，相当于30摩尔％)五氟苯乙烯(化学式15)和0.83克(以两种单体的总量为基准计，相当于5摩尔％)4-叔丁氧基羰基胺基苯乙烯(化学式14-1)至100毫升二甲亚砜(DMSO)并加热至完全溶解。
将0.3克偶氮双异丁腈(AIBN)溶解在二甲亚砜(DMSO)中，并滴加至所得溶液，然合聚合超过48小时。
将所得反应物在丙酮中沉淀并于室温下静置。用过滤器移除所形成的沉淀以提供聚(苯乙烯磺酸钠-叔丁氧基羰基胺基苯乙烯-五氟苯乙烯)共聚物{P(SSNa-BOCAmS-PFS)}。化学式13-1∶化学式14-1∶化学式15的摩尔比为15∶1∶5。
制备聚合物A
将所得聚合物A前体溶解在250毫升的3N HCl水溶液中并搅拌一小时或更久。然后使用由Millipore所制造的阳离子树脂Amberite IR-120和Prep/Scale TFF膜以充分地移除所制得的NaCl盐以得到具有以下化学式13-2、化学式14-2和化学式15的无规重复单元的聚(苯乙烯磺酸钠-苯乙烯铵-五氟苯乙烯)共聚物{P(SSNa-AmS-PFS)}水溶液。化学式13-2∶化学式14-2∶化学式15的摩尔比为15∶1∶5。
<合成例2>
制备聚合物A’前体
添加12克由Sigma Aldrich Company制造的苯乙烯磺酸钠(SSNa)、2.3克(以苯乙烯磺酸钠(SSNa)为基准计，相当于20摩尔％)五氟苯乙烯和0.61克(以两种单体为基准计，相当于4摩尔％)4-叔丁氧基羰基胺基苯乙烯至250毫升二甲亚砜(DMSO)内并加热至完全溶解。
将0.3克偶氮双异丁腈(AIBN)溶解在二甲亚砜(DMSO)中，并滴加至所得溶液，然合聚合超过48小时。
将所获得反应物在丙酮中沉淀并于室温下静置。用过滤器移除所形成的沉淀以提供聚(苯乙烯磺酸钠-叔丁氧基羰基胺基苯乙烯-五氟苯乙烯)共聚物{P(SSNa-BOCAmS-PFS)}。化学式13-1∶化学式14-1∶化学式15的摩尔比为20∶1∶4。
制备聚合物A’
将所得聚合物溶解在250毫升的3N HCl水溶液中并搅拌一小时或更久。然后使用由Millipore制造的阳离子树脂Amberite IR-120及Prep/Scale TFF膜充分地移除所制得的NaCl盐，以得到具有化学式13-2、化学式14-2和化学式15的无规重复单元的聚(苯乙烯磺酸-苯乙烯铵-五氟苯乙烯)共聚物{P(SSNa-AmS-PFS)}水溶液。化学式13-2∶化学式14-2∶化学式15的摩尔比为20∶1∶4。
<合成例3>
制备聚合物A”前体
添加12克由Sigma Aldrich Company制造的苯乙烯磺酸钠(SSNa)、1.6克(以苯乙烯磺酸钠(SSNa)为基准计，相当于10摩尔％)五氟苯乙烯和0.61克(以两种单体为基准计，4摩尔％)4-叔丁氧基羰基胺基苯乙烯至10毫升二甲亚砜(DMSO)并加热至完全溶解。
将0.3克偶氮双异丁腈(AIBN)溶解在二甲亚砜(DMSO)中，并滴加，然后聚合超过48小时。
将所获得反应物在丙酮中沉淀并于室温下静置。用过滤器移除所形成的沉淀以提供聚(苯乙烯磺酸钠-叔丁氧基羰基胺基苯乙烯-五氟苯乙烯)共聚物{P(SSNa-BOCAmS-PFS)}。化学式13-1∶化学式14-1∶化学式15的摩尔比为24∶1∶3。
制备聚合物A”
将所得聚合物溶解在250毫升的3N HCl水溶液中并搅拌一小时或更久。然后使用由Millipore制造的阳离子树脂Amberite IR-120及Prep/Scale TFF膜充分地移除所制得的NaCl盐，以得到具有无规重复单元的聚(苯乙烯磺酸-苯乙烯铵-五氟苯乙烯)共聚物{P(SSA-AmS-PFS)}水溶液。化学式13-2∶化学式14-2∶化学式15的摩尔比为24∶1∶3。
<合成例4>
制备聚合物B前体
添加12克由Sigma Aldrich Company制造的苯乙烯磺酸钠(SSNa)及0.61克4-叔丁氧基羰基胺基苯乙烯至100毫升二甲亚砜(DMSO)，并加热至完全溶解。
将0.3克偶氮双异丁腈(AIBN)溶解在二甲亚砜(DMSO)中，并滴加，然后聚合超过48小时。
将所得反应物在丙酮中沉淀并于室温下静置。用过滤器移除沉淀以提供聚(苯乙烯磺酸钠-叔丁氧基羰基胺基苯乙烯)共聚物{P(SSNa-BOCAmS)}水溶液。化学式13-1∶化学式14-1的摩尔比为19∶1。
制备聚合物B
将所得聚合物溶解在250毫升的3N HCl水溶液中并搅拌一小时或更久。然后使用由Millipore制造的阳离子树脂Amberite IR-120及Prep/Scale TFF膜充分地移除所制成的NaCl盐，以得到具有无规重复单元的聚(苯乙烯磺)酸-苯乙烯铵)共聚物{P(SSA-AmS)}水溶液。化学式13-2∶化学式14-2的摩尔比为19∶1。
<合成例5>
制备聚合物C前体
添加12克由Sigma Aldrich Company制造的苯乙烯磺酸钠(SSNa)、2.3克(以苯乙烯磺酸钠为基准计，相当于20摩尔％)五氟苯乙烯和0.79克(以两种单体为基准计，相当于5摩尔％)由以下化学式16表示的2-苯乙烯基(3，4-乙二氧基)吡咯至250毫升二甲亚砜(DMSO)中并加热至完全溶解。
将0.3克偶氮双异丁腈(AIBN)溶解在二甲亚砜(DMSO)中，并滴加，然后聚合超过48小时。
将所得反应物沉淀在丙酮内并于室温下静置。用过滤器移除沉淀，以提供聚(苯乙烯磺酸钠-苯乙烯基(3，4-乙二氧基)吡咯-五氟苯乙烯)共聚物{P(SSNa-StEDOP-PFS)}。化学式13-1∶化学式16∶化学式15的摩尔比为15∶1∶5。
[化学式16]
制备聚合物C
将所得聚合物溶解在250毫升的3N HCl水溶液中并搅拌一小时或更久。然后使用由Millipore制造的阳离子树脂Amberite IR-120及Prep/Scale TFF膜充分地移除所制得的NaCl盐，以得到具有由化学式13-2、化学式16和化学式15表示的无规重复单元的聚(苯乙烯磺酸-苯乙烯基(3，4-乙二氧基)吡咯-五氟苯乙烯)共聚物{P(SSA-StEDOP-PFS)}水溶液。化学式13-2∶化学式16∶化学式15的摩尔比为15∶1∶5。
<合成例6>
制备聚合物D前体
添加12克由Sigma Aldrich Company制造的苯乙烯磺酸钠(SSNa)、2.3克(以苯乙烯磺酸钠(SSNa)为基准计，相当于20摩尔％)五氟苯乙烯和0.85克(以两种单体为基准计，相当于5摩尔％)由以下化学式17表示的2-苯乙烯基(3，4-乙二氧基)噻吩至250毫升二甲亚砜(DMSO)并加热至完全溶解。
将0.3克偶氮双异丁腈(AIBN)溶解在二甲亚砜(DMSO)中，并滴加，然后聚合超过48小时。
将所得反应物在丙酮中沉淀并于室温下静置。用过滤器移除沉淀，以提供聚(苯乙烯磺酸钠-苯乙烯基(3，4-乙二氧基)噻吩-五氟苯乙烯)共聚物{P(SSNa-StDOT-PFS)}。化学式13-1∶化学式17∶化学式15的摩尔比为16∶1∶3。
[化学式17]
制备聚合物D
将所得聚合物溶解在250毫升的3N HCl水溶液中并搅拌一小时或更久。然后用由Millipore制造的阳离子树脂Amberite IR-120及Prep/Scale TFF膜充分地移除所制得的NaCl盐，以得到具有化学式13-2、化学式17和化学式16表示的无规重复单元的聚(苯乙烯磺酸-苯乙烯基(3，4-乙二氧基)噻吩-五氟苯乙烯)共聚物{P(SSA-StEDOT-PFS)}水溶液。化学式13-2∶化学式17∶化学式16的摩尔比为15∶1∶3。
[评估聚合物对水的溶解度]
根据由化学式15表示的疏水性单体、由化学式14-1表示的与多元酸化学结合的单体、由化学式13-1表示的单体和亲水性苯乙烯磺酸钠的比率，导电聚合物对水具有不同溶解度。因此，测定具有如表1所示的含量比率的合成例1至6以确定其溶解度。制备合成的导电聚合物以提供2重量％水溶液，且使用具有13毫米直径的0.45微米PVDF注射过滤器以分析过滤程度。为了表示溶解度，将0指定为以3毫升或更多过滤的情况；将X指定为无以0.5毫升或更多过滤的情况；且将△指定为以0.5毫升或更多且小于3毫升过滤的情况。如下表1内所示，合成例1至6均具有优异的溶解度。
[表1]
制备自掺杂的导电聚合物化合物溶液
<实施例1>
以1∶1的比率混合由合成例1表示的共聚物水溶液(共聚物含量2克)和10重量％由以下化学式13表示的NAFION的离聚物水溶液以得到溶液。以4克固体NAFION及该共聚物为基准计，添加14重量％的苯胺至该溶液中，并于0℃下使用过硫酸铵氧化剂进行聚合12小时，以得到自掺杂的导电聚合物。根据离子交换树脂或渗析法提纯所形成的盐及副产物盐。
[化学式13]
用包括所得的自掺杂的导电聚合物化合物的水溶液制备导电聚合物组合物。添加1.2至1.5重量％(固体含量比)的上述导电聚合物。
<实施例2>
除了得自合成例1的共聚物水溶液和NAFION以2∶1而非1∶1的比率混合并聚合外，根据与实施例1相同的步骤而制备导电聚合物组合物。
<实施例3>
除了得自合成例1的共聚物水溶液和NAFION以5∶1而非1∶1的比率混合并聚合外，根据与实施例1相同的步骤而制备导电聚合物组合物。
<实施例4>
除了得自合成例3的共聚物水溶液和NAFION以1∶1的比率混合并聚合，而非以1∶1的比率混合得自合成例1的共聚物水溶液和NAFION并聚合外，根据与实施例1相同的步骤制备导电聚合物组合物。
<实施例5>
除了得自合成例3的共聚物水溶液和NAFION以2∶1而非1∶1的比率混合并聚合外，根据与实施例4相同的步骤制备导电聚合物组合物。
<实施例6>
除了得自合成例3的共聚物水溶液和NAFION以5∶1的比率混合并聚合外，根据与实施例4相同的步骤制备电性聚合物组合物。
<对比例1>
除了得自合成例4的共聚物水溶液和NAFION以1∶1的比率混合并聚合而非以1∶1的比率混合得自合成例1的共聚物水溶液和NAFION并聚合外，根据与实施例1相同的步骤制备导电聚合物组合物。
<对比例2>
除了得自合成例4的共聚物水溶液和NAFION以5∶1而非1∶1的比率混合并聚合外，根据与对比例1相同的步骤制备导电聚合物组合物。
<对比例3>
除了得自合成例4的共聚物水溶液和NAFION以1∶1的比率共混而非以1∶1的比率混合并聚合外，根据与对比例1相同的步骤制备导电聚合物组合物。
<对比例4>
除了得自合成例4的共聚物水溶液和NAFION以1∶1的比率共混而非以1∶1的比率共混外，根据与对比例3相同的步骤制备导电聚合物组合物。
<对比例5>
除了得自合成例4的共聚物水溶液和NAFION以5∶1而非1∶1的比率共混外，根据与对比例3相同的步骤制备导电聚合物组合物。
[评估导电聚合物组合物对水的溶解度]
为了确认实施例及对比例的过滤性质，使用具有13毫米直径的0.45微米PVDF注射过滤器过滤各5毫升以测定溶解度。其结果示于下表2中。为了表示溶解度，将○指定为以3毫升或更多过滤的情况；且将X指定为未以0.5毫升或更多过滤的情况；且将△指定为以0.5毫升或更多且小于3毫升过滤的情况。
[评估粗糙度]
为了评估实施例及对比例的薄膜特性，使用AFM设备测定表面粗糙度。其结果示于下表2中。
[表2]
参考表2，由于具有疏水基团，根据本发明的导电聚合物组合物具有优异的溶解度，且可降低NAFION的聚集以补偿表面粗糙度。
有机光电装置的制造
将得自Corning Company的15Ψ/厘米21200ITO玻璃基板切割成50毫米(宽)×50毫米(长)×0.7毫米(厚)的大小，在异丙醇及去离子水中使用超声波进行冲洗5分钟，并经紫外线及臭氧清洗30分钟。
使上述制得的基板经实施例1、2、3、6和对比例5的导电聚合物组合物旋涂，从而形成300纳米厚的空穴注入层(HIL)。
在空穴注入单元的上部中形成700纳米厚的具有发绿光的聚合物的发光层，并在该发光层上形成具有2纳米LiF及100纳米Al的第二电极，从而制造有机光电装置。
[发光效率特性]
使用SpectraScan PR650分光辐射计测定根据实施例1、2、3和6以及对比例5的有机光电装置的发光效率。其结果示于下表3中。
[表3]
参考表3，根据实施例1及2的有机光电装置为具有优异的最大发光效率的良好装置。
虽然难以直接比较尚未最佳化的装置，但是已确认得自实施例1及2的有机光电装置的最大发光效率比对比例5的最大发光效率高200％或更高。
本发明并不限于该等以图示及附表加以阐明的实施方式，但是一般技术者可使用包括在附加申请专利的精神及范围内的各种修饰法及等价排列加以制造。因此，上述实施方式应被视为仅具例证性，而无论如此并非对本发明的限制。

Claims (19)

1.一种导电聚合物，包含由以下化学通式1、以下化学通式2和以下化学通式3表示的重复单元：
其中在上述化学通式1至3中，
R1、R2、R3和R4独立选自由氢和烷基组成的组，
R5和R6独立选自由氢和烷基组成的组，
A为C6亚芳基，
B为阳离子及阴离子的离子对，其中所述阳离子选自以下组中：H+；选自由Na+、K+、Li+、Mg2+、Zn2+和Al3+所组成的组的金属离子；而所述阴离子为-SO3 -，
C选自由单键和亚芳基组成的组，
D选自由以下化学通式4表示的苯胺或其衍生物和以下化学通式6表示的环状单体组成的组，且
E为氟取代的C2至C30碳化合物基团，
其中在上述化学通式4中，
Ra、Rb、Rc和Rd独立选自由氢和C1-C30烷基组成的组，
其中在上述化学通式6中，
X及Y独立选自由-NH-或-NR-，-PH-或-PR-，-O-，及-S-组成的组，其中R为C1-C20烷基或C6-C20芳基；
Z为-(CR1’R2’)x-CR3’R4’-(CR5’R6’)y，其中R1’至R6’独立选自由-H、C1-C20烷基、C6-C14芳基或-CH2-ORi组成的组；其中Ri为-H、C1-C6烷基酸基、C2-C6烷基酯基、C1-C6杂烷基酸基或C1-C6烷基磺酸基，且
x及y独立为范围自0至5的整数。
2.如权利要求1所述的导电聚合物，其中R1、R2、R3、R4、R5和R6独立地为C1-C30烷基。
3.一种导电聚合物组合物，包含：
由以下化学通式12表示的导电聚合物和溶剂：
其中，在上述化学通式12内，
R1、R2、R3和R4独立选自由氢和烷基组成的组，
R5和R6独立选自由氢和烷基组成的组，
A为C6亚芳基，
B为阳离子及阴离子的离子对，其中所述阳离子选自以下组中：H+；选自由Na+、K+、Li+、Mg2+、Zn2+和Al3+所组成的组的金属离子；所述阴离子为-SO3 -，
C选自由单键和亚芳基组成的组，
D选自由以下化学通式4表示的苯胺或其衍生物和以下化学通式6表示的环状单体组成的组，且
E为氟取代的C2至C30碳化合物基团，且
5≤l≤10,000,000、0.0001≤m/l≤0.2、0.0001≤n/l≤1和0.00000001≤m+n/l≤1.1，
其中，在上述化学通式4中，
Ra、Rb、Rc和Rd独立选自由氢和C1-C30烷基组成的组，
其中，在上述化学通式6中，
X及Y独立选自由-NH-或-NR-，-PH-或-PR-，-O-，及-S-组成的组，其中R为C1-C20烷基或C6-C20芳基；
Z为-(CR1’R2’)x-CR3’R4’-(CR5’R6’)y，其中R1’至R6’独立由-H、C1-C20烷基、C6-C14芳基或-CH2-ORi组成的组；其中Ri为-H、C1-C6烷基酸基、C2-C6烷基酯基、C1-C6杂烷基酸基或C1-C6烷基磺酸基，且
x及y独立为范围自0至5的整数。
4.如权利要求3所述的导电聚合物组合物，其中R1、R2、R3、R4、R5和R6独立地为C1-C30烷基。
5.如权利要求3所述的导电聚合物组合物，其中所述导电聚合物进一步包含选自由以下化学通式7至11表示的重复单元组成的组中的至少一种：
其中，在上述化学通式7中，
M+选自由H+、碱金属阳离子、碱土金属阳离子以及NH4 +、NH+ 2R1R2或NH+R1R2R3组成的组，
R1至R3独立地选自由氢、烷基和氟取代的烷基组成的组，
0<m<1,000,000，且
x及y独立为范围自0至20的整数，
其中，在上述化学通式8及9中，
M、m、x及y与上述化学通式7中的M、m、x及y相同，且
0<n<1,000,000，
其中，在上述化学通式10中，
M、m和n与上述化学通式8中的M、m和n相同，且
z为范围自0至20的整数，
其中，在上述化学通式11中，
M、m、n与上述化学通式8中的M、m、n相同，且
以总的氢为基准计，Rg包括1％或更多的氟取代基，且选自由C1-C30烷基、C1-C30杂烷基、C1-C30烷氧基、C1-C30杂烷氧基、C6-C30芳基、C6-C30芳烷基、C6-C30芳氧基、C2-C30杂芳基、C2-C30杂芳烷基、C2-C30杂芳氧基、C5-C20环烷基、C2-C30杂环烷基、C2-C30烷基酯、C1-C30杂烷基酯、C6-C30芳基酯和C2-C30杂芳基酯和卤素组成的组。
6.如权利要求3所述的导电聚合物组合物，其中所述溶剂包含选自由水、醇、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亚砜、甲苯、二甲苯、氯苯和它们的组合组成的组中的一种。
7.如权利要求3所述的导电聚合物组合物，进一步包括交联剂。
8.如权利要求7所述的导电聚合物组合物，其中所述交联剂选自由含羟基的物理交联剂、含羟基的化学交联剂或它们的混合物组成的组。
9.如权利要求7所述的导电聚合物组合物，其中所述交联剂包含选自由甘油、丁醇、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯亚胺、聚乙烯吡咯烷酮和它们的混合物组成的组中的一种。
10.如权利要求8所述的导电聚合物组合物，其中相对于100重量份所述导电聚合物，所述物理交联剂的含量为0.001至5重量份。
11.如权利要求7所述的导电聚合物组合物，其中所述交联剂包括选自由四乙基氧硅烷、聚氮杂环丙烷、三聚氰胺类聚合物、环氧类聚合物和它们的组合组成的组中的化学交联剂的一种。
12.如权利要求8所述的导电聚合物组合物，其中相对于100重量份所述导电聚合物，所述化学交联剂的含量为0.001至50重量份。
13.如权利要求3所述的导电聚合物组合物，进一步包括有机盐。
14.如权利要求13所述的导电聚合物组合物，其中所述有机盐包含选自由咪唑鎓盐、噻唑鎓盐、吡啶鎓盐、吡咯烷鎓盐和哌啶鎓盐组成的组中的一种。
15.如权利要求13所述的导电聚合物组合物，其中相对于100重量份所述导电聚合物，所述有机盐的含量为0.1至10重量份。
16.一种导电聚合物有机薄膜，使用如权利要求3至15中任一项所述的导电聚合物组合物制备。
17.一种有机光电装置，包括如权利要求16所述的导电聚合物有机薄膜。
18.如权利要求17所述的有机光电装置，其中所述有机光电装置为有机光二极管。
19.如权利要求17所述的有机光电装置，其中所述导电聚合物有机薄膜为空穴或电子注入层。
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