JP2013522401A - Sulfonated polyketones as counterions for conducting polymers. - Google Patents

Sulfonated polyketones as counterions for conducting polymers. Download PDF

Info

Publication number
JP2013522401A
JP2013522401A JP2012557452A JP2012557452A JP2013522401A JP 2013522401 A JP2013522401 A JP 2013522401A JP 2012557452 A JP2012557452 A JP 2012557452A JP 2012557452 A JP2012557452 A JP 2012557452A JP 2013522401 A JP2013522401 A JP 2013522401A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optionally substituted
radical
repeating unit
complex
general formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2012557452A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
クヌート ロイター
ヴィルフリート レーフェニヒ
アルンウルフ シェール
アンドレアス エルシュナー
Original Assignee
ヘレウス プレシャス メタルズ ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ヘレウス プレシャス メタルズ ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー filed Critical ヘレウス プレシャス メタルズ ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー
Publication of JP2013522401A publication Critical patent/JP2013522401A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/06Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
    • H01B1/12Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
    • H01B1/124Intrinsically conductive polymers
    • H01B1/127Intrinsically conductive polymers comprising five-membered aromatic rings in the main chain, e.g. polypyrroles, polythiophenes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/12Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D165/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D179/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen, with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C09D161/00 - C09D177/00
    • C09D179/02Polyamines
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/06Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
    • H01B1/12Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/22Electrodes
    • H01G11/30Electrodes characterised by their material
    • H01G11/48Conductive polymers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/54Electrolytes
    • H01G11/56Solid electrolytes, e.g. gels; Additives therein
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/10Definition of the polymer structure
    • C08G2261/14Side-groups
    • C08G2261/145Side-chains containing sulfur
    • C08G2261/1452Side-chains containing sulfur containing sulfonyl or sulfonate-groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/30Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain
    • C08G2261/32Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain
    • C08G2261/322Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain non-condensed
    • C08G2261/3223Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain non-condensed containing one or more sulfur atoms as the only heteroatom, e.g. thiophene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/30Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain
    • C08G2261/34Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating partially-aromatic structural elements in the main chain
    • C08G2261/344Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating partially-aromatic structural elements in the main chain containing heteroatoms
    • C08G2261/3442Polyetherketones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/50Physical properties
    • C08G2261/51Charge transport
    • C08G2261/512Hole transport
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/70Post-treatment
    • C08G2261/79Post-treatment doping
    • C08G2261/794Post-treatment doping with polymeric dopants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/90Applications
    • C08G2261/91Photovoltaic applications
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L65/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L71/00Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
  • Polyethers (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

本発明は、少なくとも1つの任意に置換された伝導性ポリマーと、少なくとも1つの官能化ポリケトンとを含む錯体であって、このポリケトンは繰り返し単位の中に(−CO−)基を含むポリマーであり、この(−CO−)基は2つの芳香族基に結合されていることを特徴とする、錯体に関する。本発明は、錯体の調製のためのプロセス、このプロセスによって得ることができる錯体、この錯体の使用、スルホン化ポリケトンの使用、コーティングされた基板、コーティングされた基板の製造のためのプロセス、このプロセスによって得ることができるコーティングされた基板および電子部品にも関する。
【選択図】なし
The present invention is a complex comprising at least one optionally substituted conductive polymer and at least one functionalized polyketone, wherein the polyketone is a polymer comprising (—CO—) groups in repeating units. This (—CO—) group relates to a complex, characterized in that it is bound to two aromatic groups. The present invention relates to a process for the preparation of a complex, the complex obtainable by this process, the use of this complex, the use of a sulfonated polyketone, a coated substrate, a process for the production of a coated substrate, this process It also relates to coated substrates and electronic components that can be obtained by:
[Selection figure] None

Description

本発明は、官能化ポリケトンおよび伝導性ポリマーを含む新規な高分子電解質錯体、錯体の調製のためのプロセス、このプロセスによって得ることができる錯体、この錯体の使用、スルホン化ポリケトンの使用、コーティングされた基板、コーティングされた基板の製造のためのプロセス、このプロセスによって得ることができるコーティングされた基板、および電子部品に関する。   The present invention relates to a novel polyelectrolyte complex comprising a functionalized polyketone and a conducting polymer, a process for the preparation of the complex, a complex obtainable by this process, the use of this complex, the use of a sulfonated polyketone, a coated Relates to a process for the manufacture of coated substrates, coated substrates, coated substrates obtainable by this process, and electronic components.

ポリマーは、加工性、重量、および化学修飾によって特性を狙った設定にできることの点で、金属に勝る利点を有するので、伝導性ポリマーは、ますます経済的に重要になってきている。公知のπ共役ポリマーの例は、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリフェニレンおよびポリ(p−フェニレンビニレン)である。伝導性ポリマーの層は、例えばコンデンサにおける高分子対電極として、または電子回路基板のスループレーティング(throughplating)用に、産業界で広く使用されている。伝導性ポリマーは、モノマー状の前駆体、例えば任意に置換されたチオフェン、ピロールおよびアニリンなど、およびそれらの特定の任意にオリゴマー状の誘導体から化学的にまたは電気化学的酸化によって、製造される。化学的酸化による重合は液体媒体の中または幅広い範囲の基板の上で、工業的に簡単な方法で行うことができるので、化学的酸化による重合は、特に広まっている。   Conductive polymers are becoming increasingly economically important because polymers have advantages over metals in that they can be tailored to properties through processability, weight, and chemical modification. Examples of known π-conjugated polymers are polypyrrole, polythiophene, polyaniline, polyacetylene, polyphenylene and poly (p-phenylene vinylene). Conductive polymer layers are widely used in industry, for example, as a polymer counter electrode in capacitors or for through-plating of electronic circuit boards. Conductive polymers are made by chemical or electrochemical oxidation from monomeric precursors such as optionally substituted thiophene, pyrrole and aniline, and certain optional oligomeric derivatives thereof. Polymerization by chemical oxidation is particularly widespread because polymerization by chemical oxidation can be carried out in an industrially simple manner in a liquid medium or on a wide range of substrates.

特に重要でかつ工業的に使用されるポリチオフェンは、例えば特許文献1に記載されているポリ(エチレン−3,4−ジオキシチオフェン)(PEDOTまたはPEDT)であり、これは、エチレン−3,4−ジオキシチオフェン(EDOTまたはEDT)の化学重合によって製造され、その酸化された形態において、非常に高い伝導率を呈する。数多くのポリ(アルキレン−3,4−ジオキシチオフェン)誘導体、特にポリ(エチレン−3,4−ジオキシチオフェン)誘導体、そのモノマー基本単位、合成および使用の概説は、非特許文献1によって与えられている。   A particularly important and industrially used polythiophene is, for example, poly (ethylene-3,4-dioxythiophene) (PEDOT or PEDT) described in Patent Document 1, which is ethylene-3,4. -Manufactured by chemical polymerization of dioxythiophene (EDOT or EDT) and exhibits very high conductivity in its oxidized form. A review of a number of poly (alkylene-3,4-dioxythiophene) derivatives, particularly poly (ethylene-3,4-dioxythiophene) derivatives, their monomeric units, synthesis and use is given by Non-Patent Document 1. ing.

例えば特許文献2に開示された、ポリアニオン、例えばポリスチレンスルホン酸(PSS)などを有するPEDOTの分散液は、特に工業的に重要になっている。透明な伝導性の膜をこれらの分散液から製造することができる;そのような膜は、例えば帯電防止コーティングとして、または、特許文献3に開示されるように、有機発光ダイオード(OLEDS)における正孔注入層として、非常に多くの用途を見出している。   For example, a dispersion of PEDOT having a polyanion such as polystyrene sulfonic acid (PSS) disclosed in Patent Document 2 is particularly industrially important. Transparent conductive membranes can be made from these dispersions; such membranes are positive for organic light emitting diodes (OLEDS), for example as antistatic coatings or as disclosed in US Pat. As a hole injection layer, it has found many uses.

これに関して、EDOTの重合は、ポリアニオンの水溶液の中で実施され、高分子電解質錯体が形成される。電荷補償のための対イオンとして高分子アニオンを含むカチオン性ポリチオフェンは、当該技術分野で、ポリチオフェン/ポリアニオン錯体とも呼ばれることが多い。ポリカチオンとしてのPEDOTおよびポリアニオンとしてのPSSの高分子電解質性のため、この錯体は、この点では純粋な溶液ではなく、むしろ分散液である。ポリマーまたはそのポリマーの一部がこの場合どの程度溶解または分散するのかは、ポリカチオンおよびポリアニオンの重量比、そのポリマーの電荷密度、環境の塩濃度ならびに取り囲む媒体の性質に依存する(非特許文献2)。この中間状態(transitions)は、この点では、流体でありうる。それゆえ、本願明細書中では以降、用語「分散した(された)」と「溶解した(された)」との間で区別はないこととする。「分散」と「溶液」との間または「分散剤」と「溶媒」との間にもほとんど区別はない。反対に、これらの用語は、同義語として本願明細書で以降使用されることになる。   In this regard, the polymerization of EDOT is carried out in an aqueous solution of a polyanion to form a polyelectrolyte complex. Cationic polythiophenes containing polymeric anions as counterions for charge compensation are often referred to in the art as polythiophene / polyanion complexes. Due to the polyelectrolyte nature of PEDOT as polycation and PSS as polyanion, this complex is not a pure solution in this respect, but rather a dispersion. The extent to which the polymer or part of the polymer dissolves or disperses in this case depends on the weight ratio of polycation and polyanion, the charge density of the polymer, the salt concentration of the environment and the nature of the surrounding medium (Non-Patent Document 2). ). This transition can be fluid in this respect. Therefore, in the present specification, there will be no distinction between the terms “dispersed” and “dissolved” hereinafter. There is little difference between “dispersion” and “solution” or “dispersant” and “solvent”. On the contrary, these terms will be used hereinafter as synonyms.

上記のように、PEDOTおよびPSSの錯体は、幅広い範囲の用途を見出した。にもかかわらず、これらの錯体は、本来の高い酸度を特徴とする。これは、PSSの高い酸度による。PSSの当量重量は184g/molである。PEDOT:PSS分散液のpHは、これに対応して低い。従って、OLEDにおいて正孔注入層として使用される典型的なPEDOT:PSS分散液は、1.5のpHを有する。この低いpHは、例えばOLEDにおいて、酸化インジウムスズ(ITO)でできた透明電極のエッチングにつながる可能性がある。結果として、InおよびSnイオンは移動性となり、隣の層の中へと拡散する可能性があり(非特許文献3)、従ってOLEDの寿命に悪影響を及ぼす可能性がある。   As noted above, PEDOT and PSS complexes have found a wide range of uses. Nevertheless, these complexes are characterized by their inherently high acidity. This is due to the high acidity of PSS. The equivalent weight of PSS is 184 g / mol. The pH of the PEDOT: PSS dispersion is correspondingly low. Thus, a typical PEDOT: PSS dispersion used as a hole injection layer in an OLED has a pH of 1.5. This low pH can lead to the etching of transparent electrodes made of indium tin oxide (ITO), for example in OLEDs. As a result, In and Sn ions become mobile and can diffuse into adjacent layers (Non-Patent Document 3), and thus can adversely affect the lifetime of the OLED.

非特許文献4および非特許文献5は、PSSは熱分解されて、これにより硫酸塩を遊離させる、すなわちPSSは安定ではないということを報告している。例えば、この硫酸塩は、OLEDの寿命に悪影響を及ぼす可能性がある。   Non-Patent Document 4 and Non-Patent Document 5 report that PSS is thermally decomposed, thereby liberating sulfate, that is, PSS is not stable. For example, this sulfate can adversely affect the lifetime of the OLED.

特許文献4および特許文献5には、OLEDにおける正孔注入層として、ペルフルオロ化スルホン酸ポリマーと伝導性ポリマーとの混合物が、Elschnerらによって記載されている。OLEDにおける正孔注入層を製造するためにこれらの混合物を使用するとき、このフッ素化されたポリマーの存在によってOLEDの寿命の改善が導かれるということを実証することができた。しかしながら、フッ素化されたポリマーを含む層の存在は、高い接触角を特徴とする。これは、さらなる溶媒ベースの層の堆積を妨げる。なぜなら、大きい接触角は膜の形成を難しくするからである。   In US Pat. Nos. 6,099,069 and 5,099, Elschner et al. Describe a mixture of a perfluorinated sulfonic acid polymer and a conductive polymer as a hole injection layer in an OLED. When using these mixtures to produce hole injection layers in OLEDs, it was possible to demonstrate that the presence of this fluorinated polymer leads to an improvement in OLED lifetime. However, the presence of a layer comprising a fluorinated polymer is characterized by a high contact angle. This prevents the deposition of further solvent-based layers. This is because a large contact angle makes it difficult to form a film.

欧州特許出願公開第0 339 340(A2)号明細書European Patent Application No. 0 339 340 (A2) Specification 欧州特許出願公開第0 440 957(A2)号明細書European Patent Application No. 0 440 957 (A2) Specification 欧州特許出願公開第1 227 529(A2)号明細書European Patent Application Publication No. 1 227 529 (A2) 欧州特許出願公開第1 564 250(A1)号明細書European Patent Application Publication No. 1 564 250 (A1) Specification 国際公開第2004/032306(A2)号パンフレットInternational Publication No. 2004/032306 (A2) Pamphlet

L.Groenendaal、F.Jonas、D.Freitag、H.PielartzikおよびJ.R.Reynolds、Adv.Mater.、2000年、第12巻、481−494頁L. Groendaal, F.M. Jonas, D.C. Freitag, H.C. Pieartzik and J.M. R. Reynolds, Adv. Mater. 2000, Vol. 12, pp. 481-494. V.Kabanov、Russian Chemical Reviews、2005年、第74巻、3−20頁V. Kabanov, Russian Chemical Reviews, 2005, 74, 3-20 M.P.de Jongら、Appl.Phys.Lett.、2000年、第77巻、2255−2257頁M.M. P. de Jong et al., Appl. Phys. Lett. 2000, 77, 2255-2257. Si−Jeon Kimら、Chem.Phys.Lett.、2004年、第386巻、2−7頁Si-Jeon Kim et al., Chem. Phys. Lett. 2004, 386, 2-7. Jaengwan Chungら、Organic Electronics、2009年、第9巻、869−872頁Jaengwan Chung et al., Organic Electronics, 2009, Vol. 9, pages 869-872.

このように、伝導性ポリマーおよびポリアニオンを含有する新規な錯体についてのニーズがあった。特に、ポリアニオンが、PSSに比べて低い酸度および向上した安定性を特徴とする錯体についてのニーズがあった。さらには、正孔注入層が低い接触角を特徴としかつOLEDが長い寿命を特徴とする、OLED用の正孔注入層を製造するのに好適な錯体についてのニーズがあった。   Thus, there was a need for novel complexes containing conductive polymers and polyanions. In particular, there was a need for complexes in which the polyanion is characterized by low acidity and improved stability compared to PSS. Furthermore, there was a need for complexes suitable for producing hole injection layers for OLEDs where the hole injection layer is characterized by a low contact angle and the OLED is characterized by a long lifetime.

本発明で、驚くべきことに、伝導性ポリマーと官能化ポリケトンとの錯体が、透明な伝導性の膜を製造するためのポリアニオンとして好適であり、これらの錯体は高い安定性を特徴とするということが見出された。さらには、このような伝導性の膜はOLEDにおける正孔注入層として好適であり、このようなOLEDの寿命は、塩基を加えることにより分散液のpHが高められるとき、特に長いということが見出された。   In the present invention, surprisingly, complexes of conducting polymers and functionalized polyketones are suitable as polyanions for producing transparent conducting membranes, and these complexes are characterized by high stability. It was found. Furthermore, such conductive films are suitable as a hole injection layer in OLEDs, and it is found that the lifetime of such OLEDs is particularly long when the pH of the dispersion is increased by adding a base. It was issued.

このように、本発明は、少なくとも1つの任意に置換された伝導性ポリマーと、少なくとも1つの官能化ポリケトンとを含む錯体であって、このポリケトンはその繰り返し単位の中に少なくとも1つの(−CO−)基(ケト基)を含むポリマーであり、かつこれらの繰り返し単位においてこの(−CO−)基は2つの芳香族基に結合されていることを特徴とする錯体、を提供する。   Thus, the present invention is a complex comprising at least one optionally substituted conductive polymer and at least one functionalized polyketone, wherein the polyketone has at least one (—CO in its repeat unit. A polymer comprising a-) group (keto group), and in these repeating units, the (-CO-) group is bonded to two aromatic groups.

本発明に係る錯体の好ましい実施形態では、当該官能化ポリケトンは、一般式(I)の繰り返し単位

Figure 2013522401
(式中、
ArおよびArは、同じであってもよいし異なっていてもよく、かつ芳香族の任意に置換されたラジカルであり、
は、1〜80個の炭素原子を有する任意に置換された有機ラジカル、(−CO−)基または酸素原子であり、
nは、5〜5,000、好ましくは10〜3,000、特に好ましくは20〜2,000の整数である)
を含む。 In a preferred embodiment of the complex according to the invention, the functionalized polyketone is a repeating unit of the general formula (I)
Figure 2013522401
(Where
Ar 1 and Ar 2 may be the same or different and are aromatic optionally substituted radicals;
R 1 is an optionally substituted organic radical having 1 to 80 carbon atoms, a (—CO—) group or an oxygen atom,
n is an integer of 5 to 5,000, preferably 10 to 3,000, particularly preferably 20 to 2,000)
including.

本発明に関しては、芳香族は、環状共役系、好ましくはベンゼン、ナフタレン、アントラセンおよびビフェニル、特に好ましくはベンゼンであり、上記の化合物は任意に置換されていてもよい。   In the context of the present invention, the aromatic is a cyclic conjugated system, preferably benzene, naphthalene, anthracene and biphenyl, particularly preferably benzene, and the above compounds may be optionally substituted.

さらには、本発明に関しては、1〜80個の炭素原子を有する有機ラジカルは、好ましくは、例えば、エーテル、ケトン、スルホン、スルフィド、エステル、カーボネート、アミド、イミドおよび芳香族基 − 特にフェニレン、ビフェニレンおよびナフタレン − ならびに脂肪族基、特にメチレン、エチレン、プロピレンおよびイソプロピリデン、からなる群から選択される1以上の基から構成されるラジカルであり、個々の基はラジカルの中で繰り返し現れてもよい。これらの芳香族基および脂肪族基は、さらに置換されていてもよい。   Furthermore, in the context of the present invention, organic radicals having 1 to 80 carbon atoms are preferably, for example, ethers, ketones, sulfones, sulfides, esters, carbonates, amides, imides and aromatic groups—especially phenylene, biphenylene. And naphthalene- and a radical composed of one or more groups selected from the group consisting of aliphatic groups, in particular methylene, ethylene, propylene and isopropylidene, each group may repeatedly appear in the radical . These aromatic groups and aliphatic groups may be further substituted.

明示的な特段の記載がない限り、これに関しておよび本願明細書中以降で使用される「置換(された)」は、アルキル基、好ましくはC−C20−アルキル基、なお特に好ましくはメチル基またはエチル基、シクロアルキル基、好ましくはC−C12−シクロアルキル基、アリール基、好ましくはC−C14−アリール基、ハロゲン原子、好ましくはCl、BrまたはI、エーテル基、チオエーテル基、ジスルフィド基、スルホキシド基、スルホン基、スルホネート基、アミノ基、アルデヒド基、ケト基、カルボン酸エステル基、カルボン酸基、カーボネート基、カルボキシレート基、ホスホン酸基、ホスホネート基、シアノ基、アルキルシラン基、アルコキシシラン基およびカルボキシルアミド基からなる系列から選ばれる基による置換を意味する。 Unless expressly stated otherwise, in this and the rest of this application, “substituted” is an alkyl group, preferably a C 1 -C 20 -alkyl group, still more preferably methyl. group or an ethyl group, a cycloalkyl group, preferably a C 3 -C 12 - cycloalkyl group, an aryl group, preferably a C 6 -C 14 - aryl group, a halogen atom, preferably Cl, Br or I, an ether group, a thioether Group, disulfide group, sulfoxide group, sulfone group, sulfonate group, amino group, aldehyde group, keto group, carboxylic acid ester group, carboxylic acid group, carbonate group, carboxylate group, phosphonic acid group, phosphonate group, cyano group, alkyl Selected from the series consisting of silane group, alkoxysilane group and carboxylamide group It refers to the replacement by.

用語「C−C20−アルキル」は、直鎖状もしくは分枝状のC−C20−アルキルラジカル、例えば、メチル、エチル、n−またはiso−プロピル、n−、iso−、sec−またはtert−ブチル、n−ペンチル、1−メチルブチル、2−メチルブチル、3−メチルブチル、1−エチルプロピル、1,1−ジメチルプロピル、1,2−ジメチルプロピル、2,2−ジメチルプロピル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、n−ノニル、n−デシル、n−ウンデシル、n−ドデシル、n−トリデシル、n−テトラデシル、n−ペンタデシル、n−ヘキサデシル、n−ヘプタデシル、n−オクタデシル、n−ノナデシルまたはn−エイコシルなどを表す。用語「C−C12−シクロアルキル」は、シクロアルキルラジカル、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニルまたはシクロデシルなどを表し、用語「C−C14−アリール」は、C−C14−アリールラジカル、例えばフェニルまたはナフチルを表す。 The term “C 1 -C 20 -alkyl” refers to a linear or branched C 1 -C 20 -alkyl radical, such as methyl, ethyl, n- or iso-propyl, n-, iso-, sec- Or tert-butyl, n-pentyl, 1-methylbutyl, 2-methylbutyl, 3-methylbutyl, 1-ethylpropyl, 1,1-dimethylpropyl, 1,2-dimethylpropyl, 2,2-dimethylpropyl, n-hexyl N-heptyl, n-octyl, 2-ethylhexyl, n-nonyl, n-decyl, n-undecyl, n-dodecyl, n-tridecyl, n-tetradecyl, n-pentadecyl, n-hexadecyl, n-heptadecyl, n -Represents octadecyl, n-nonadecyl, n-eicosyl and the like. The term “C 3 -C 12 -cycloalkyl” refers to a cycloalkyl radical such as cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl or cyclodecyl, and the term “C 6 -C 14 -aryl”. “Represents a C 6 -C 14 -aryl radical, for example phenyl or naphthyl.

本発明に係る錯体に含まれる官能化ポリケトンは、好ましくは5,000〜500,000g/mol、特に好ましくは10,000〜100,000g/mol、さらにより好ましくは20,000〜50,000g/molの分子量(Mw)を特徴とする。これらの官能化ポリケトンは、実質的に公知のプロセス(S.Swier、Y.S.Chun、J.Gasa、M.T.ShawおよびR.A.Weiss、Polym.Engin.Sci.、2005年、1081−1091頁;S.Vetter、B.Ruffmann、I.BuderおよびS.P.Nunes、J.Membrane Sci.、2005年、第260巻、181−186頁;L.Li、J.ZhangおよびY.Wang、J.Membrane Sci.、2003年、第226巻、159−167頁;B.Bauer、D.J.Jones、J.Roziere、L.Tchicaya、G.Alberti、M.Casciola、L.Massinelli、A.Peraio、S.BesseおよびE.Ramunni、J.New Mater.Electrochem.Systems、2000年、第3巻、93−98頁;F.Trotta、E.Drioli、G.MoraglioおよびE.B.Poma、J.Appl.Polym.Sci.、1998年、第70巻、477−482頁;S.M.J.Zaidi、S.D.Mikhailenko、G.P.Robertson、M.D.GuiverおよびS.Kaliaguine、J.Membrane Sci.、2000年、第173巻、17−34頁;C.Bailly、D.J.Williams、F.E.KharaszおよびW.J.MacKnight、Polymer、1987年、第28巻、1009−1016頁;X.Jin、M.T.Bishop、T.S.EllisおよびF.E.Kharasz、Br.Polymer J.、1985年、第17巻、第1号、4−10頁)によって調製することができる。   The functionalized polyketone contained in the complex according to the invention is preferably 5,000 to 500,000 g / mol, particularly preferably 10,000 to 100,000 g / mol, even more preferably 20,000 to 50,000 g / mol. It is characterized by a molecular weight (Mw) in mol. These functionalized polyketones have been disclosed in substantially known processes (S. Swier, Y. S. Chun, J. Gasa, M. T. Shaw and R. A. Weiss, Polym. Engin. Sci., 2005, 1081-1109; S. Vetter, B. Ruffmann, I. Buder and SP Nunes, J. Membrane Sci., 2005, 260, 181-186; L. Li, J. Zhang and Y. Wang, J. Membrane Sci., 2003, 226, 159-167; B. Bauer, DJ Jones, J. Roziere, L. Tchicaya, G. Alberti, M. Cassiola, L. Massinelli. A. Peraio, S. Besse and E. Ramni, J. New Mater. Electrochem. Systems, 2000, 3, 93-98; F. Trotta, E. Drioli, G. Moraglio and EB Poma, J. Appl. Poly. Sci. 1998, 70, 477-482; SMJ Zaidi, SD Mikhailenko, GP Robertson, MD Guiber and S. Kagliaguine, J. Membrane Sci., 2000. 173, 17-34; C. Baily, DJ Williams, FE Kharasz and WJ MacKnight, Polymer, 1987, 28, 1009-1016; X. Jin MT Bisho p, T.S. Ellis and FE Kharasz, Br. Polymer J., 1985, 17, No. 1, pages 4-10).

本発明に係る錯体の好ましい実施形態では、当該官能化ポリケトンは、一般式(II)の繰り返し単位

Figure 2013522401
(式中、
ArおよびArは、同じであってもよいし異なっていてもよく、かつ任意に置換された芳香族を表し、
およびXは、同じであってもよいし異なっていてもよく、かつ各々、スルホン酸、スルホネート、ホスホン酸、ホスホネート、カルボン酸またはカルボキシレート基を表し、
aおよびbは、同じであってもよいし異なっていてもよく、かつ各々、互いに独立に、0〜2の範囲の整数または非整数を表し、非整数は、上記の酸が繰り返し単位ごとに現れるわけではなく、対応する割合の繰り返し単位の中でのみ現れるということを意味し、
はRと同じ意味を有し、
nは、5〜5,000、好ましくは10〜3,000、特に好ましくは20〜2,000の整数である)
を含む。 In a preferred embodiment of the complex according to the invention, the functionalized polyketone is a repeating unit of the general formula (II)
Figure 2013522401
(Where
Ar 1 and Ar 2 may be the same or different and represent an optionally substituted aromatic,
X 1 and X 2 may be the same or different and each represents a sulfonic acid, sulfonate, phosphonic acid, phosphonate, carboxylic acid or carboxylate group,
a and b may be the same or different, and each independently represents an integer or non-integer in the range of 0 to 2, wherein the non-integer represents the above acid for each repeating unit. Means that it only appears in the corresponding proportion of repeat units,
R 2 has the same meaning as R 1 ,
n is an integer of 5 to 5,000, preferably 10 to 3,000, particularly preferably 20 to 2,000)
including.

式(II)の繰り返し単位を含むポリケトンの官能化は、対応する繰り返し単位のうちのすべてで、またはしかしながら、いくつかでのみ現れることができる、すなわちaおよびbについての非整数は、上記の官能基XまたはXが繰り返し単位ごとに現れるわけではなく、対応する割合の繰り返し単位の中でのみ現れるということを意味する(本願明細書中以降でも同じである)。 Functionalization of the polyketone containing the repeating unit of formula (II) can appear in all or only some of the corresponding repeating units, ie non-integers for a and b are This means that the group X 1 or X 2 does not appear for each repeating unit, but only in the corresponding proportion of repeating units (the same applies hereinafter).

なお特に好ましくは、当該官能化ポリケトンは、スルホン化ポリケトン(XおよびX=スルホン酸またはスルホネート基)であり、その調製は、例えばSchusterら(Macromolecules、2009年、第42巻、第8号、3129−3137頁)によって記載されている。 Still particularly preferably, the functionalized polyketone is a sulfonated polyketone (X 1 and X 2 = sulfonic acid or sulfonate group), the preparation of which, for example, Schuster et al. (Macromolecules, 2009, Vol. 42, No. 8). 3129-3137).

本発明に係る錯体のなお特に好ましい実施形態では、当該官能化ポリケトンは、上記芳香族ArおよびArがいずれもベンゼン環を表す一般式(IIa)の繰り返し単位:

Figure 2013522401
(式中、
a、bおよびRは、一般式(II)について与えられた意味を有し、
Mは、金属カチオンまたはH、好ましくはNa、K、LiまたはH、特に好ましくはHを表す)
を含む。 In a still particularly preferred embodiment of the complex according to the invention, the functionalized polyketone is a repeating unit of the general formula (IIa) in which the aromatic Ar 1 and Ar 2 both represent a benzene ring:
Figure 2013522401
(Where
a, b and R 2 have the meaning given for general formula (II);
M represents a metal cation or H, preferably Na, K, Li or H, particularly preferably H)
including.

式(II)および(IIa)の繰り返し単位の中のベンゼン環のうちの一方または両方は、任意に、SOM基とは異なる置換基によって一置換または多置換されていてもよく、特に、メチルまたはエチル基が置換基として存在することが可能である(式(II)および(IIa)では示されていない)。 One or both of the benzene rings in the repeating units of formulas (II) and (IIa) may optionally be mono- or polysubstituted by substituents different from the SO 3 M group, Methyl or ethyl groups can be present as substituents (not shown in formulas (II) and (IIa)).

本発明に係る錯体のさらになお特に好ましい実施形態では、当該官能化ポリケトンは、繰り返し単位が、ケト基および2つのエーテル基を介して橋架けされている3つのベンゼン環を含み、各ベンゼン環はスルホン酸基を持つことが可能である、一般式(III)の繰り返し単位:

Figure 2013522401
(式中、
cは、aおよびbと同じ意味を有し、
aおよびbは、一般式(II)について与えられた意味を有し、
Mは、金属カチオンまたはH、好ましくはNa、K、LiまたはH、特に好ましくはHを表す)
を含む。 In an even more particularly preferred embodiment of the complex according to the invention, the functionalized polyketone comprises three benzene rings in which the repeating units are bridged via a keto group and two ether groups, each benzene ring being Repeating unit of general formula (III) which can have a sulfonic acid group:
Figure 2013522401
(Where
c has the same meaning as a and b;
a and b have the meaning given for general formula (II);
M represents a metal cation or H, preferably Na, K, Li or H, particularly preferably H)
including.

本発明に関しては、一般式(III)に係るスルホン化ポリケトンは、スルホン化ポリエーテルエーテルケトン(s−PEEK)とも呼ばれる。   In the context of the present invention, the sulfonated polyketone according to general formula (III) is also called sulfonated polyetheretherketone (s-PEEK).

ここでも、式(III)の繰り返し単位の中のベンゼン環のうちの1つまたは2つまたはすべての3つは、任意に、SOM基とは異なる置換基によって一置換または多置換されていてもよく、特に、メチルまたはエチル基が置換基として存在することが可能である(式(III)では示されていない)。 Again, one or two or all three of the benzene rings in the repeating unit of formula (III) are optionally mono- or polysubstituted by substituents different from the SO 3 M group. In particular, a methyl or ethyl group can be present as a substituent (not shown in formula (III)).

本発明に係る錯体のさらになお特に好ましい実施形態では、当該官能化ポリケトンは、繰り返し単位が、ケト基および3つのエーテル基によって橋架けされている4つのベンゼン環を含み、各ベンゼン環はスルホン酸基を持つことが可能である一般式(IV)の繰り返し単位:

Figure 2013522401
(式中、
dは、a、bおよびcと同じ意味を有し、
a、b、cおよびMは、一般式(II)または(III)について与えられた意味を有する)
を含む。 In an even more particularly preferred embodiment of the complex according to the invention, the functionalized polyketone comprises four benzene rings whose repeating units are bridged by a keto group and three ether groups, each benzene ring being a sulfonic acid Repeating units of the general formula (IV) that can have groups:
Figure 2013522401
(Where
d has the same meaning as a, b and c;
a, b, c and M have the meanings given for general formula (II) or (III))
including.

ここでも、式(IV)の繰り返し単位の中のベンゼン環のうちの1つまたは2つ、3またはすべての4つは、任意に、SOM基とは異なる置換基によって一置換または多置換されていてもよく、特に、メチルまたはエチル基が置換基として存在することが可能である(式(IV)では示されていない)。 Again, one or two, three or all four of the benzene rings in the repeating unit of formula (IV) are optionally mono- or polysubstituted by substituents different from the SO 3 M group. In particular, it is possible for a methyl or ethyl group to be present as a substituent (not shown in formula (IV)).

本発明に係る錯体のその上さらになお特に好ましい実施形態では、当該官能化ポリケトンは、繰り返し単位が、ケト基およびエーテル基によって橋架けされている2つのベンゼン環を含み、各ベンゼン環はスルホン酸基を持つことが可能である一般式(V)の繰り返し単位:

Figure 2013522401
(式中、
aおよびbは、一般式(II)について与えられた意味を有し、
Mは、金属カチオンまたはH、好ましくはNa、K、LiまたはH、特に好ましくはHを表す)
を含む。 In a still further particularly preferred embodiment of the complex according to the invention, the functionalized polyketone comprises two benzene rings whose repeating units are bridged by a keto group and an ether group, each benzene ring being a sulfonic acid Repeating units of the general formula (V) that can have groups:
Figure 2013522401
(Where
a and b have the meaning given for general formula (II);
M represents a metal cation or H, preferably Na, K, Li or H, particularly preferably H)
including.

本発明に関しては、一般式(V)に係るスルホン化ポリケトンは、スルホン化ポリエーテルケトン(s−PEK)とも呼ばれる。   In the context of the present invention, the sulfonated polyketone according to general formula (V) is also referred to as sulfonated polyetherketone (s-PEK).

式(V)の繰り返し単位の中のベンゼン環のうちの一方または両方は、任意に、SOM基とは異なる置換基によって一置換または多置換されていてもよく、特に、メチルまたはエチル基が置換基として存在することが可能である(式(V)では示されていない)。 One or both of the benzene rings in the repeating unit of formula (V) may optionally be mono- or polysubstituted by a substituent different from the SO 3 M group, in particular a methyl or ethyl group Can be present as a substituent (not shown in formula (V)).

本発明に係る錯体のさらになお特に好ましい実施形態では、当該官能化ポリケトンは、一般式(VI)の繰り返し単位であって、繰り返し単位が3つのベンゼン環を含み、それら3つのベンゼン環のうちの1つが、式(VI)に示される繰り返し単位に対応してメタ位またはパラ位で、2つの隣接するカルボニル置換基によって橋架けされていてもよく、各ベンゼン環はスルホン酸基を持つことが可能である、一般式(VI)の繰り返し単位:

Figure 2013522401
(式中、a、b、cおよびMは一般式(II)または(III)について与えられた意味を有する)
を含む。 In an even more particularly preferred embodiment of the complex according to the invention, the functionalized polyketone is a repeating unit of the general formula (VI), the repeating unit comprising three benzene rings, One may be bridged by two adjacent carbonyl substituents in the meta or para position corresponding to the repeat unit shown in formula (VI), and each benzene ring may have a sulfonic acid group. Possible repeating units of the general formula (VI):
Figure 2013522401
Wherein a, b, c and M have the meanings given for general formula (II) or (III)
including.

本発明に関しては、一般式(VI)に係るスルホン化ポリケトンは、スルホン化ポリエーテルケトンケトン(s−PEKK)とも呼ばれる。   In the context of the present invention, the sulfonated polyketone according to general formula (VI) is also referred to as sulfonated polyetherketoneketone (s-PEKK).

ここでも、式(VI)の繰り返し単位の中の1つまたは2つまたはすべての3つのベンゼン環は、任意に、SOM基とは異なる置換基によって一置換または多置換されていてもよく、特に、メチルまたはエチル基が置換基として存在することが可能である(式(VI)では示されていない)。 Again, one or two or all three benzene rings in the repeating unit of formula (VI) may optionally be mono- or polysubstituted with a substituent different from the SO 3 M group. In particular, a methyl or ethyl group can be present as a substituent (not shown in formula (VI)).

本発明に関しては、官能化ポリケトンは、上記の官能化ポリケトンの混合物または共重縮合物を意味するとしても理解される。   In the context of the present invention, functionalized polyketones are also understood to mean mixtures or copolycondensates of the above functionalized polyketones.

ポリアニオンとして存在する上記の官能化ポリケトンに加えて、本発明に係る錯体は、少なくとも1つの任意に置換された伝導性ポリマーをポリカチオンとして含む。このような伝導性ポリマーは、例えば、任意に置換されたポリアニリン、任意に置換されたポリピロールおよび任意に置換されたポリチオフェンである。   In addition to the above functionalized polyketones present as polyanions, the complexes according to the invention comprise at least one optionally substituted conductive polymer as polycation. Such conductive polymers are, for example, optionally substituted polyaniline, optionally substituted polypyrrole and optionally substituted polythiophene.

本発明に係る錯体の好ましい実施形態では、当該伝導性ポリマーは、一般式(VII)の繰り返し単位を含む任意に置換されたポリチオフェン

Figure 2013522401
(式中、
およびRは、各々互いに独立に、H、任意に置換されたC−C18−アルキルラジカルまたは任意に置換されたC−C18−アルコキシラジカルを表すか、RおよびRは、一緒に、任意に置換されたC−C−アルキレンラジカル(この基において、1以上のC原子が1以上の同一のもしくは異なる、OもしくはSから選ばれるヘテロ原子によって置き換えられてもよい)、好ましくはC−C−ジオキシアルキレンラジカル、任意に置換されたC−C−オキシチアアルキレンラジカルまたは任意に置換されたC−C−ジチアアルキレンラジカルを表すか、または任意に置換されたC−C−アルキリデンラジカル(この基において、任意に、少なくとも1つのC原子はOまたはSから選ばれるヘテロ原子によって置き換えられる)を表す)
である。 In a preferred embodiment of the complex according to the invention, the conducting polymer is an optionally substituted polythiophene comprising repeating units of the general formula (VII)
Figure 2013522401
(Where
R 4 and R 5 each independently of one another represent H, an optionally substituted C 1 -C 18 -alkyl radical or an optionally substituted C 1 -C 18 -alkoxy radical, or R 4 and R 5 Together are optionally substituted C 1 -C 8 -alkylene radicals in which one or more C atoms may be replaced by one or more heteroatoms selected from the same or different O or S. Preferred), preferably represents a C 1 -C 8 -dioxyalkylene radical, an optionally substituted C 1 -C 8 -oxythiaalkylene radical or an optionally substituted C 1 -C 8 -dithiaalkylene radical or an optionally substituted C 1 -C 8, - the alkylidene radicals (this group, optionally, at least one C atom from O or S Represents barrel is replaced by a heteroatom))
It is.

特に好ましくは、これらは、一般式(VII−a)および/または(VII−b)の繰り返し単位を含むポリチオフェン

Figure 2013522401
(式中、
Aは、任意に置換されたC−C−アルキレンラジカル、好ましくは任意に置換されたC−C−アルキレンラジカルを表し、
Yは、OまたはSを表し、
は、直鎖状もしくは分枝状の、任意に置換されたC−C18−アルキルラジカル、好ましくは直鎖状もしくは分枝状の、任意に置換されたC−C14−アルキルラジカル、任意に置換されたC−C12−シクロアルキルラジカル、任意に置換されたC−C14−アリールラジカル、任意に置換されたC−C18−アラルキルラジカル、任意に置換されたC−C18−アルカリールラジカル、任意に置換されたC−C−ヒドロキシアルキルラジカルまたはヒドロキシルラジカルを表し、
yは、0〜8、好ましくは0、1または2、特に好ましくは0または1の整数を表し、
いくつかのラジカルRがAに結合されている場合、これらは同じであってもよいし異なっていてもよい)
である。 Particularly preferably, these are polythiophenes comprising repeating units of the general formula (VII-a) and / or (VII-b)
Figure 2013522401
(Where
A represents an optionally substituted C 1 -C 5 -alkylene radical, preferably an optionally substituted C 2 -C 3 -alkylene radical;
Y represents O or S;
R 6 is a linear or branched, optionally substituted C 1 -C 18 -alkyl radical, preferably a linear or branched, optionally substituted C 1 -C 14 -alkyl. substituted aralkyl radical, optionally - radical, optionally substituted C 5 -C 12 - cycloalkyl radical, optionally -C 14 C 6 substituted - aryl radicals, C 7 -C 18 optionally substituted Represents a C 7 -C 18 -alkaryl radical, an optionally substituted C 1 -C 4 -hydroxyalkyl radical or a hydroxyl radical;
y represents an integer of 0 to 8, preferably 0, 1 or 2, particularly preferably 0 or 1;
When several radicals R 6 are attached to A, these may be the same or different)
It is.

一般式(VII−a)は、置換基RがアルキレンラジカルAにy回に結合されていてもよいということを意味するとして理解されたい。 The general formula (VII-a) should be understood as meaning that the substituent R 6 may be bonded to the alkylene radical A y times.

本発明に係る錯体のさらになお特に好ましい実施形態では、一般式(VII)の繰り返し単位を含むポリチオフェンは、一般式(VII−aa)および/または一般式(VII−ab)の繰り返し単位を含有するポリチオフェンである:

Figure 2013522401
式中、Rおよびyは上記の意味を有する。 In a still further particularly preferred embodiment of the complex according to the invention, the polythiophene comprising a repeating unit of the general formula (VII) contains a repeating unit of the general formula (VII-aa) and / or the general formula (VII-ab) Polythiophene is:
Figure 2013522401
In which R 6 and y have the meanings given above.

本発明に係る錯体のなおさらに極めて好ましい実施形態では、一般式(VII)の繰り返し単位を含むポリチオフェンは、一般式(VII−aaa)および/または一般式(VII−aba)の繰り返し単位を含有するポリチオフェンである。

Figure 2013522401
In an even more highly preferred embodiment of the complex according to the invention, the polythiophene comprising a repeating unit of the general formula (VII) contains a repeating unit of the general formula (VII-aaa) and / or the general formula (VII-aba) Polythiophene.
Figure 2013522401

本発明に関しては、接頭辞「ポリ」は、このポリチオフェンが複数の同一のもしくは異なる繰り返し単位を含むということを意味すると理解されたい。当該ポリチオフェンは、合計n個の一般式(VII)の繰り返し単位を含み、ここでnは2〜2,000、好ましくは2〜100の整数であることができる。一般式(VII)の繰り返し単位は、いずれも、1つのポリチオフェンの中で同一であってもよいしまたは異なっていてもよい。いずれも同一の一般式(VII)の繰り返し単位を含むポリチオフェンが好ましい。   In the context of the present invention, the prefix “poly” should be understood to mean that the polythiophene comprises a plurality of identical or different repeating units. The polythiophene comprises a total of n repeating units of general formula (VII), where n can be an integer from 2 to 2,000, preferably from 2 to 100. All of the repeating units of the general formula (VII) may be the same or different in one polythiophene. In any case, polythiophene containing the same repeating unit of the general formula (VII) is preferable.

当該ポリチオフェンは、末端基の各々に、Hを持つことが好ましい。   The polythiophene preferably has H at each of the end groups.

特に好ましい実施形態では、一般式(VII)の繰り返し単位を有するポリチオフェンは、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)、ポリ(3,4−エチレンオキシチアチオフェン)またはポリ(チエノ[3,4−b]チオフェン)、すなわち式(VII−aaa)、(VII−aba)または(VII−b)(式中、Y=S)の繰り返し単位のホモポリチオフェンである。   In a particularly preferred embodiment, the polythiophene having a repeating unit of the general formula (VII) is poly (3,4-ethylenedioxythiophene), poly (3,4-ethyleneoxythiathiophene) or poly (thieno [3,4] -B] thiophene), i.e. a homopolythiophene of the repeating unit of formula (VII-aaa), (VII-aba) or (VII-b) wherein Y = S.

本発明に係る錯体のさらに特に好ましい実施形態では、一般式(VII)の繰り返し単位を有するポリチオフェンは、式(VII−aaa)および(VII−aba)、(VII−aaa)および(VII−b)、(VII−aba)および(VII−b)、または(VII−aaa)、(VII−aba)および(VII−b)の繰り返し単位の共重合体であり、式(VII−aaa)および(VII−aba)ならびに(VII−aaa)および(VII−b)の繰り返し単位の共重合体が好ましい。   In a further particularly preferred embodiment of the complex according to the invention, the polythiophene having a repeating unit of the general formula (VII) has the formulas (VII-aaa) and (VII-aba), (VII-aaa) and (VII-b) , (VII-aba) and (VII-b), or a copolymer of repeating units of (VII-aaa), (VII-aba) and (VII-b), of formulas (VII-aaa) and (VII -Aba) and copolymers of repeating units of (VII-aaa) and (VII-b) are preferred.

本発明に関しては、C−C−アルキレンラジカルAは、好ましくは、メチレン、エチレン、n−プロピレン、n−ブチレンまたはn−ペンチレンであり、さらにC−C−アルキレンラジカルは、n−ヘキシレン、n−ヘプチレンおよびn−オクチレンである。本発明に関しては、C−C−アルキリデンラジカルは、好ましくは、少なくとも1つの二重結合を含む上記のC−C−アルキレンラジカルである。本発明に関しては、C−C−ジオキシアルキレンラジカル、C−C−オキシチアアルキレンラジカルおよびC−C−ジチアアルキレンラジカルは、好ましくは、上記のC−C−アルキレンラジカルに対応するC−C−ジオキシアルキレンラジカル、C−C−オキシチアアルキレンラジカルおよびC−C−ジチアアルキレンラジカルを表す。C−C18−アルキル、C−C14−アルキルおよびC−C12−シクロアルキルは、式(I)の中の基Ar、ArおよびRの置換基に関連して記載されたC−C20−アルキルおよびC−C12−シクロアルキルラジカルからの、対応する選択物を表す。本発明に関しては、C−C18−アルコキシラジカルは、上記のC−C18−アルキルラジカルに対応するアルコキシラジカルを表し、C−C14−アリールは、式(I)の中の基Ar、ArおよびRの置換基に関連して与えられる意味を有する。さらには、本発明に関しては、C−C18−アラルキルは、好ましくは、C−C18−アラルキルラジカル(例えば、ベンジルなど)、またはアルキルベンジルラジカル(o−、m−、p−メチルベンジルなど)を表し、C−C18−アラルキルは、o−、m−、p−トリル、2,3−、2,4−、2,5−、2,6−、3,4−、3,5−キシリルまたはメシチルを表し、そして本発明に関してはC−C−ヒドロキシアルキルは、好ましくは、ヒドロキシル基を置換基として含むC−C−アルキルラジカルを意味すると理解され、このC−C−アルキルラジカルは、例えば、メチル、エチル、n−またはiso−プロピル、n−、iso−、sec−またはtert−ブチルを表すことができる。上記の一覧は、例として本発明を説明する役割を果たすが、排他的なものであると考えられるべきではない。 In the context of the present invention, the C 1 -C 5 -alkylene radical A is preferably methylene, ethylene, n-propylene, n-butylene or n-pentylene, and the C 1 -C 8 -alkylene radical is n- Hexylene, n-heptylene and n-octylene. In the context of the present invention, a C 1 -C 8 -alkylidene radical is preferably a C 1 -C 8 -alkylene radical as defined above containing at least one double bond. For the present invention, C 1 -C 8 - dioxyalkylene radicals, C 1 -C 8 - oxy thiaalkylene radicals and C 1 -C 8 - di thiaalkylene radical, preferably above C 1 -C 8 - It represents a C 1 -C 8 -dioxyalkylene radical, a C 1 -C 8 -oxythiaalkylene radical and a C 1 -C 8 -dithiaalkylene radical corresponding to the alkylene radical. C 1 -C 18 -alkyl, C 1 -C 14 -alkyl and C 5 -C 12 -cycloalkyl are described in relation to the substituents of the groups Ar 1 , Ar 2 and R 1 in formula (I) Represents the corresponding selection from C 1 -C 20 -alkyl and C 3 -C 12 -cycloalkyl radicals. In the context of the present invention, a C 1 -C 18 -alkoxy radical represents an alkoxy radical corresponding to the above C 1 -C 18 -alkyl radical, and C 6 -C 14 -aryl is a group in formula (I) Has the meaning given in relation to the substituents Ar 1 , Ar 2 and R 1 . Furthermore, in the context of the present invention, C 7 -C 18 -aralkyl is preferably a C 7 -C 18 -aralkyl radical (eg benzyl etc.) or an alkylbenzyl radical (o-, m-, p-methylbenzyl). And C 7 -C 18 -aralkyl is o-, m-, p-tolyl, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4-, 3 , 5-xylyl or mesityl, and in the context of the present invention C 1 -C 4 -hydroxyalkyl is preferably understood to mean a C 1 -C 4 -alkyl radical containing a hydroxyl group as a substituent, A 1 -C 4 -alkyl radical can represent, for example, methyl, ethyl, n- or iso-propyl, n-, iso-, sec- or tert-butyl. The above list serves to illustrate the invention by way of example, but should not be considered exclusive.

当該任意に置換されたポリチオフェンはカチオン性であり、「カチオン性」は、ポリチオフェン主鎖上に存在する電荷のみに関する。ラジカルRおよびR上の置換基に応じて、当該ポリチオフェンは正電荷および負電荷をその構造単位の中に持つことができ、この正電荷は当該ポリチオフェン主鎖上に存在し、負電荷は、任意に、スルホネートまたはカルボキシレート基によって置換されているラジカルR上に存在する。この場合、当該ポリチオフェン主鎖の正電荷は、任意に存在するラジカルR上のアニオン性基によって一部または完全に飽和されてもよい。全体的に見ると、このポリチオフェンは、これらの場合、カチオン性、中性であってもよく、またはアニオン性でさえあってもよい。にもかかわらず、本発明に関してはそれらはすべて、カチオン性ポリチオフェンであると考えられる。なぜなら、このポリチオフェン主鎖上の正電荷が非常に重要だからである。この正電荷は、上記式の中には示されていない。なぜなら、それらは共鳴により非局在化しているからである。しかしながら正電荷の数は、少なくとも1であり、多くともnである(nは、このポリチオフェン内のすべての(同じかまたは異なる)繰り返し単位の総数である)。 The optionally substituted polythiophene is cationic and “cationic” relates only to the charge present on the polythiophene backbone. Depending on the substituents on the radicals R 4 and R 5 , the polythiophene can have a positive and negative charge in its structural unit, this positive charge being present on the polythiophene main chain and the negative charge being Optionally present on a radical R substituted by a sulfonate or carboxylate group. In this case, the positive charge of the polythiophene main chain may be partially or completely saturated by an anionic group on the radical R which is present optionally. Overall, the polythiophene may be cationic, neutral or even anionic in these cases. Nevertheless, in the context of the present invention, they are all considered to be cationic polythiophenes. This is because the positive charge on the polythiophene main chain is very important. This positive charge is not shown in the above equation. Because they are delocalized by resonance. However, the number of positive charges is at least 1 and at most n (n is the total number of all (same or different) repeat units in the polythiophene).

任意にスルホネートまたはカルボキシレートで置換された、従って負に帯電したラジカルRまたはRによってすでにこの正電荷と均衡がとられていない限りでは、この正電荷と均衡をとるために、このカチオン性ポリチオフェンは対イオンとしてアニオンを必要とし、本発明に関しては、この役割は、少なくとも一部は官能化ポリケトンによって担われる。 In order to balance this positive charge, this cationic charge, unless it is already balanced with this positive charge by radicals R 4 or R 5 optionally substituted with sulfonate or carboxylate and thus negatively charged Polythiophenes require anions as counterions, and in the context of the present invention, this role is at least partially played by functionalized polyketones.

本発明に係る錯体のさらに特定の実施形態によれば、一般式(VII)の繰り返し単位を有するポリチオフェンは、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)、ポリ(3,4−エチレンオキシチアチオフェン)またはポリ(チエノ[3,4−b]チオフェン)、なお特に好ましくはポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)であり、ポリケトンは、式(II)の繰り返し単位を有するスルホン化ポリケトン、なお特に好ましくは式(III)の繰り返し単位を有するスルホン化ポリエーテルエーテルケトン、式(IV)に係る繰り返し単位を有するスルホン化ポリケトン、式(V)の繰り返し単位を有するスルホン化ポリエーテルケトン、または式(VI)の繰り返し単位を有するスルホン化ポリエーテルケトンケトンである。   According to a more specific embodiment of the complex according to the invention, the polythiophene having a repeating unit of the general formula (VII) is poly (3,4-ethylenedioxythiophene), poly (3,4-ethyleneoxythiathiophene) ) Or poly (thieno [3,4-b] thiophene), particularly preferably poly (3,4-ethylenedioxythiophene), the polyketone being a sulfonated polyketone having a repeating unit of the formula (II), Particularly preferably, a sulfonated polyether ether ketone having a repeating unit of the formula (III), a sulfonated polyketone having a repeating unit according to the formula (IV), a sulfonated polyether ketone having a repeating unit of the formula (V), or a formula It is a sulfonated polyether ketone ketone having a repeating unit of (VI).

本発明によれば、上記の本発明に係る錯体が、1以上の溶媒または分散剤に溶解または分散されること、それゆえ溶液または分散液の形態で存在することがさらに好ましい。   According to the invention, it is further preferred that the complex according to the invention as described above is dissolved or dispersed in one or more solvents or dispersants and therefore exists in the form of a solution or dispersion.

その分散液または溶液の中の伝導性ポリマーの、特に一般式(VII)の繰り返し単位を含む任意に置換されたポリチオフェンの固形分含量は、いずれも当該溶液または分散液の総重量に基づき、好ましくは0.05〜20.0重量パーセント(重量%)、特に好ましくは0.1〜5.0重量%、最も好ましくは0.3〜4.0重量%である。   The solids content of the conductive polymer in the dispersion or solution, especially the optionally substituted polythiophene containing repeating units of general formula (VII), is preferably based on the total weight of the solution or dispersion. Is 0.05 to 20.0 weight percent (% by weight), particularly preferably 0.1 to 5.0% by weight, and most preferably 0.3 to 4.0% by weight.

挙げてもよい溶媒および分散剤は、例えば、以下の液体である:メタノール、エタノール、i−プロパノールおよびブタノールなどの脂肪族アルコール;アセトンおよびメチルエチルケトンなどの脂肪族ケトン;酢酸エチルおよび酢酸ブチルなどの脂肪族カルボン酸エステル;トルエンおよびキシレンなどの芳香族炭化水素;ヘキサン、ヘプタンおよびシクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素;塩化メチレン、クロロホルムおよび1,2−ジクロロエタンなどの塩素化炭化水素;アセトニトリルなどの脂肪族ニトリル;ジメチルスルホキシドおよびスルホランなどの脂肪族スルホキシドおよびスルホン;メチルアセトアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミドまたはN−メチルピロリドンなどの脂肪族カルボン酸アミド;ならびにジエチルエーテルおよびアニソールなどの脂肪族エーテルおよび芳香族脂肪族エーテル。さらには水または水と上記の有機溶媒との混合物も、溶媒または分散剤として使用することができる。   Solvents and dispersants that may be mentioned are, for example, the following liquids: aliphatic alcohols such as methanol, ethanol, i-propanol and butanol; aliphatic ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; fats such as ethyl acetate and butyl acetate Aromatic carboxylic acid esters; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane and cyclohexane; chlorinated hydrocarbons such as methylene chloride, chloroform and 1,2-dichloroethane; aliphatic nitriles such as acetonitrile Aliphatic sulfoxides and sulfones such as dimethyl sulfoxide and sulfolane; aliphatic carboxylic acid amides such as methylacetamide, dimethylacetamide, dimethylformamide or N-methylpyrrolidone; and Aliphatic ethers and aromatic aliphatic ethers such as ethyl ether and anisole. Furthermore, water or a mixture of water and the above organic solvent can also be used as a solvent or a dispersant.

好ましい溶媒または分散剤は水、またはアルコール(例えばメタノール、エタノール、i−プロパノールおよびブタノールなど)などの他のプロトン性溶媒、および水とこれらのアルコールとの混合物であり、水が、溶媒または分散剤として特に好ましい。   Preferred solvents or dispersants are water or other protic solvents such as alcohols (such as methanol, ethanol, i-propanol and butanol), and mixtures of water and these alcohols, where water is the solvent or dispersant. Is particularly preferred.

当該溶液中または当該分散液中の本発明に係る錯体、すなわち当該伝導性ポリマー、特に一般式(VII)の繰り返し単位を含む任意に置換されたポリチオフェン、および当該官能化ポリケトンの総含有量は、例えば、いずれも当該溶液または分散液の総重量に基づき0.05〜10重量%、好ましくは0.1〜5重量%である。   The total content of the complex according to the invention in the solution or in the dispersion, i.e. the conductive polymer, in particular an optionally substituted polythiophene comprising a repeating unit of the general formula (VII), and the functionalized polyketone, For example, all are 0.05 to 10% by weight, preferably 0.1 to 5% by weight, based on the total weight of the solution or dispersion.

この溶液または分散液は、伝導性ポリマー、特に上記一般式(VII)の繰り返し単位を含む任意に置換されたポリチオフェン、および上記官能化ポリケトンを、1:0.3〜1:100の範囲、好ましくは1:1〜1:40の範囲、特に好ましくは1:2〜1:20の範囲、極めて好ましくは1:2〜1:15の範囲の重量比で含むことができる。本願明細書でいう伝導性ポリマーの重量は、重合の際に完全変換が起こると仮定して、用いられるモノマーの重量におよそ対応する。   This solution or dispersion comprises a conductive polymer, in particular an optionally substituted polythiophene comprising a repeating unit of general formula (VII) above, and the functionalized polyketone in the range of 1: 0.3 to 1: 100, preferably Can be included in a weight ratio in the range of 1: 1 to 1:40, particularly preferably in the range of 1: 2 to 1:20, very preferably in the range of 1: 2 to 1:15. As used herein, the weight of the conductive polymer roughly corresponds to the weight of the monomer used, assuming complete conversion occurs during polymerization.

上記の分散液または分散液は、最初に、伝導性ポリマーの調製のための対応する前駆体から、電気伝導性ポリマーの溶液または分散液を、例えば欧州特許出願公開第0 440 957(A)号明細書に言及される条件と同様に、対イオンの存在下で、好ましくは当該官能化ポリケトンの存在下で調製することにより製造される。この溶液または分散液の調製のための改良された変法は、無機塩含有量またはその一部を取り除くためのイオン交換体の使用である。この種の変法は、例えば独国特許出願公開第196 27 071(A)号明細書に記載されている。このイオン交換体は、例えば生成物と撹拌することができるし、またはこの生成物は、イオン交換体を充填したカラムに通して運ばれる。イオン交換体の使用により、例えば低金属含有量を成し遂げることが可能になる。   The above dispersion or dispersion is first prepared from a corresponding precursor for the preparation of the conductive polymer, from a solution or dispersion of the electrically conductive polymer, for example EP 0 440 957 (A). Similar to the conditions mentioned in the specification, it is produced by preparing in the presence of a counter ion, preferably in the presence of the functionalized polyketone. An improved variant for the preparation of this solution or dispersion is the use of an ion exchanger to remove the inorganic salt content or part thereof. Such a variant is described, for example, in German Offenlegungsschrift 196 27 071 (A). The ion exchanger can be stirred with the product, for example, or the product is conveyed through a column packed with ion exchangers. The use of ion exchangers makes it possible, for example, to achieve a low metal content.

当該分散液の中の粒子のサイズは、脱塩後、例えば高圧ホモジナイザーを用いて、減少させることができる。この操作は、当該効果を高めるために繰り返してもよい。粒径を大きく減少させるために、この場合、100〜2,000barの間の特に高い圧力が特に有利であることが判明した。あるいは、粒径は、超音波処理によっても減少させることができる。   The size of the particles in the dispersion can be reduced after desalting using, for example, a high-pressure homogenizer. This operation may be repeated to enhance the effect. In order to greatly reduce the particle size, it has been found that a particularly high pressure between 100 and 2,000 bar is particularly advantageous in this case. Alternatively, the particle size can be reduced by sonication.

一般式(VII)の繰り返し単位を含むポリチオフェンの調製のためのモノマー状前駆体およびその誘導体の調製のためのプロセスは、当業者に公知であり、例えばL.Groenendaal、F.Jonas、D.Freitag、H.PielartzikおよびJ.R.Reynolds、Adv.Mater.、2000年、第12巻、481−494頁およびその中で引用される文献に記載されている。種々の前駆体の混合物も使用することができる。   Processes for the preparation of monomeric precursors and their derivatives for the preparation of polythiophenes comprising recurring units of the general formula (VII) are known to the person skilled in the art, see for example L. Groendaal, F.M. Jonas, D.C. Freitag, H.C. Pieartzik and J.M. R. Reynolds, Adv. Mater. 2000, Vol. 12, pp. 481-494 and the references cited therein. Mixtures of various precursors can also be used.

本発明に関しては、上記のチオフェンの誘導体は、例えばこれらのチオフェンの二量体または三量体を意味すると理解される。このモノマー状の前駆体のより高分子量の誘導体、すなわち四量体、五量体なども、誘導体として可能である。この誘導体は、同じモノマー単位から構築されるか異なるモノマー単位から構築されるかのいずれでもよく、純粋な形態で使用されてもよいし、ならびに互いにおよび/または本願明細書中上記のチオフェンと混合されてもよい。本発明に関しては、これらのチオフェンおよびチオフェン誘導体の酸化された形態または還元された形態も、用語「チオフェン」および「チオフェン誘導体」に包含されるが、ただしこれはその重合が、上に記載したチオフェンおよびチオフェン誘導体におけるのと同じ伝導性ポリマーを与える場合に限る。   In the context of the present invention, the above thiophene derivatives are understood to mean, for example, dimers or trimers of these thiophenes. Higher molecular weight derivatives of this monomeric precursor, ie, tetramers, pentamers, etc. are also possible as derivatives. This derivative may be constructed either from the same monomer unit or from different monomer units, may be used in pure form, and mixed with each other and / or thiophene as described herein above May be. In the context of the present invention, the oxidized or reduced forms of these thiophenes and thiophene derivatives are also encompassed by the terms “thiophene” and “thiophene derivative”, provided that the polymerization is thiophene as described above. And to give the same conducting polymer as in thiophene derivatives.

一般式(VII)の繰り返し単位を含む任意に置換されたポリチオフェンの調製のための特に好適なモノマー状前駆体は、例として、一般式(VIII)

Figure 2013522401
(式中、A、Rおよびyは、式(VII−a)に関連して与えられる意味を有し、いくつかのラジカルRがAに結合されている場合、これらは同じであってもよいし異なっていてもよい)
によって表すことができる任意に置換された3,4−アルキレンジオキシチオフェンである。 Particularly suitable monomeric precursors for the preparation of optionally substituted polythiophenes comprising repeating units of the general formula (VII) include, by way of example, the general formula (VIII)
Figure 2013522401
Wherein A, R 6 and y have the meaning given in connection with formula (VII-a), and if several radicals R are attached to A, they may be the same Good or different)
Is an optionally substituted 3,4-alkylenedioxythiophene that can be represented by:

なお特に好ましいモノマー状前駆体は、任意に置換された3,4−エチレンジオキシチオフェンであり、好ましい実施形態では非置換の3,4−エチレンジオキシチオフェンである。   A particularly preferred monomeric precursor is optionally substituted 3,4-ethylenedioxythiophene, and in a preferred embodiment is unsubstituted 3,4-ethylenedioxythiophene.

当該溶液または分散液は、伝導性ポリマーおよび官能化ポリケトンの錯体に加えて、さらなるポリマー、例えばポリスチレンスルホン酸、フッ素化スルホン酸もしくはペルフルオロ化スルホン酸、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリ酪酸ビニル、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリル酸アミド、ポリメタクリル酸エステル、ポリメタクリル酸アミド、ポリアクリロニトリル、スチレン/アクリル酸エステル、酢酸ビニル/アクリル酸エステルおよびエチレン/酢酸ビニル共重合体、ポリエーテル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、非官能化ポリケトン、ポリスルホン、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂またはセルロース誘導体を含むことができる。   In addition to the conducting polymer and functionalized polyketone complex, the solution or dispersion can be further polymerized, for example polystyrene sulfonic acid, fluorinated sulfonic acid or perfluorinated sulfonic acid, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl chloride, polyacetic acid. Vinyl, polyvinyl butyrate, polyacrylic acid ester, polyacrylic acid amide, polymethacrylic acid ester, polymethacrylic acid amide, polyacrylonitrile, styrene / acrylic acid ester, vinyl acetate / acrylic acid ester and ethylene / vinyl acetate copolymer, Polyether, polyester, polyurethane, polyamide, polyimide, non-functionalized polyketone, polysulfone, melamine-formaldehyde resin, epoxy resin, silicone resin or cellulose derivative Mukoto can.

当該溶液または分散液は、さらに、表面活性物質、例えばイオン性界面活性剤および非イオン性界面活性剤、または、例えば有機官能性シランもしくはその加水分解生成物、例えば3−グリシドオキシプロピルトリアルコキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシランもしくはオクチルトリエトキシシランなどの接着促進剤、などのさらなる成分を含むことができる。   The solution or dispersion further comprises a surface-active substance, such as an ionic surfactant and a nonionic surfactant, or, for example, an organofunctional silane or a hydrolysis product thereof, such as 3-glycidoxypropyltrialkoxy. It may contain further components such as silane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, adhesion promoters such as vinyltrimethoxysilane or octyltriethoxysilane it can.

本発明に関しては、当該溶液または分散液は、さらには、1〜8の範囲、好ましくは2〜7の範囲、特に好ましくは4〜7の範囲のpHを有することができる。例えばアミン、水酸化アンモニウムまたは金属水酸化物、好ましくはアンモニアまたはアルカリ金属水酸化物などの塩基をこの分散液に加えて、対応するpHに調整することができる。本発明では、pHは、pH電極(Knick Labor pH−meter 766)を用いて25℃で測定される。   In the context of the present invention, the solution or dispersion can further have a pH in the range 1-8, preferably in the range 2-7, particularly preferably in the range 4-7. For example, a base such as amine, ammonium hydroxide or metal hydroxide, preferably ammonia or alkali metal hydroxide, can be added to the dispersion to adjust the corresponding pH. In the present invention, pH is measured at 25 ° C. using a pH electrode (Knick Labor pH-meter 766).

従って、本発明は、電気伝導性ポリマーから、好ましくは一般式(VII)の繰り返し単位を含む電気伝導性のポリチオフェンから、および官能化された、好ましくはスルホン化ポリケトン、特に好ましくは構造(III)、(IV)、(V)または(VI)の繰り返し単位を有するスルホン化ポリケトンからの錯体の調製のためのプロセスであって、当該伝導性ポリマーの調製のための前駆体、好ましくは任意に置換された3,4−エチレンジオキシチオフェン、なお特に好ましくは3,4−エチレンジオキシチオフェン、が当該スルホン化ポリケトンの存在下で重合される、プロセスにも関する。   Accordingly, the present invention relates to electrically conductive polymers, preferably from electrically conductive polythiophenes comprising repeating units of the general formula (VII), and functionalized, preferably sulfonated polyketones, particularly preferably the structure (III) A process for the preparation of a complex from a sulfonated polyketone having a repeating unit of (IV), (V) or (VI), the precursor for the preparation of the conducting polymer, preferably optionally substituted It also relates to a process in which 3,4-ethylenedioxythiophene, more particularly preferably 3,4-ethylenedioxythiophene, is polymerized in the presence of the sulfonated polyketone.

本発明に係る錯体は、驚くべきことに、OLEDまたは有機太陽電池(OSC)における正孔注入層もしくは正孔輸送層の製造に、または透明な伝導性コーティングの製造に好適である。   The complexes according to the invention are surprisingly suitable for the production of hole injection or hole transport layers in OLEDs or organic solar cells (OSC) or for the production of transparent conductive coatings.

従って、本発明は、透明な伝導性コーティングの製造のため、または有機発光ダイオード(OLED)もしくは有機太陽電池(OSC)における正孔注入層または正孔輸送層の製造のための本発明に係る錯体の使用も提供する。   Accordingly, the present invention provides a complex according to the invention for the production of transparent conductive coatings or for the production of hole injection layers or hole transport layers in organic light emitting diodes (OLEDs) or organic solar cells (OSCs). The use of is also provided.

透明な伝導性コーティングの製造のために、上記の溶液または分散液は、例えば、公知のプロセスによって、例えばスピンコーティング、含浸、注ぎこみ(pouring)、滴下、噴霧、ミスト形成(misting)、ナイフコーティング、ブラッシング(はけ塗り)または印刷、例えばインクジェット印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷、オフセット印刷またはタンポン印刷によって、0.5μm〜250μmの乾燥前膜厚で、好ましくは2μm〜50μmの乾燥前膜厚で好適な基板へと付与され、次いで少なくとも20℃〜200℃の温度で乾燥される。   For the production of transparent conductive coatings, the above solutions or dispersions can be prepared, for example, by known processes, for example by spin coating, impregnation, pouring, dripping, spraying, misting, knife coating. , By brushing or printing, such as inkjet printing, screen printing, gravure printing, offset printing or tampon printing, with a film thickness before drying of 0.5 μm to 250 μm, preferably with a film thickness before drying of 2 μm to 50 μm It is applied to a suitable substrate and then dried at a temperature of at least 20 ° C to 200 ° C.

有機発光ダイオード(OLED)は、ディスプレイおよび平頂アンテナなどの用途でますます重要になってきている。OLEDの構築および機能は、当業者に公知であり、例えばD.HertelおよびK.Meerholz、Chemie in unserer Zeit、2005年、第39巻、336−347頁などに広く記載されている。本発明に係る錯体は、これらの使用における中間層として使用されてもよい。   Organic light emitting diodes (OLEDs) are becoming increasingly important in applications such as displays and flat-top antennas. The construction and function of OLEDs are known to those skilled in the art, for example as described in D.C. Hertel and K.H. Meerholz, Chemie in unserer Zeit, 2005, Vol. 39, pages 336-347. The complex according to the invention may be used as an intermediate layer in these uses.

従って、例えば、以下の構築が考えられる:例えば、酸化インジウムスズ(ITO)、ドープされた酸化亜鉛もしくは酸化スズ、または伝導性ポリマー、例えば構造(VII)の繰り返し単位を含む伝導性ポリマーでできたものなどの透明な電気伝導性電極が、ガラス、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)または他の透明なプラスチックでできた透明な基板に付与される。本発明に係る錯体は、その上に、薄層として堆積される。その後、1以上の有機官能層がこれに付与される。これらは、ポリフェニレンビニレンまたはポリフルオレンなどの共役ポリマーまたは当業者に公知のものなどならびに例えばD.HertelおよびK.Meerholz、Chemie in unserer Zeit、2005年、39巻、336−347頁によって記載されているものなどの気相堆積した分子の層であってもよい。OLEDは、例えば金属バリウムまたはLiF//Alなど最終の金属電極の堆積によって完成する。2〜20Vの直流電圧を印加すると、電流がこの構成物を通って流れ、エレクトロルミネセンスが官能層のうちの少なくとも1つで生成される。   Thus, for example, the following construction is conceivable: for example made of indium tin oxide (ITO), doped zinc oxide or tin oxide, or a conductive polymer, for example a conductive polymer comprising a repeating unit of structure (VII) A transparent electrically conductive electrode, such as one, is applied to a transparent substrate made of glass, poly (ethylene terephthalate) (PET) or other transparent plastic. The complex according to the invention is deposited thereon as a thin layer. Thereafter, one or more organic functional layers are applied thereto. These include conjugated polymers such as polyphenylene vinylene or polyfluorene or those known to those skilled in the art, as well as for example D.I. Hertel and K.H. It may also be a layer of vapor deposited molecules such as those described by Meerholz, Chemie in unserer Zeit, 2005, 39, 336-347. The OLED is completed by deposition of a final metal electrode, for example metal barium or LiF // Al. When a DC voltage of 2-20V is applied, current flows through the structure and electroluminescence is generated in at least one of the functional layers.

OLEDにおけるポリマー中間層の利点は、以下のとおりである:
1.)時間がかかりかつ費用がかかる真空プロセスを用いずに、溶液からポリマー中間層を簡単に堆積できる
2.)ポリマー中間層は、非常に透明であり、効率的な光のデカップリングが可能になる
3.)ポリマー中間層は、下に存在する層を滑らかにする。これは、完成した加工されたLEDにおける短絡を少なくし、従って部品の製造におけるより高い歩留まりを意味する
4.)透明電極からあとの有機層への電荷担体の注入の改善の結果としての、OLEDの改善された電気特性。
The advantages of the polymer interlayer in OLED are as follows:
1. 1. Easily deposit polymer interlayers from solution without using time-consuming and expensive vacuum processes. 2.) The polymer interlayer is very transparent and enables efficient light decoupling. ) The polymer interlayer smoothes the underlying layer. This means fewer shorts in the finished processed LED and thus higher yield in component manufacturing. ) Improved electrical properties of the OLED as a result of improved charge carrier injection from the transparent electrode into the subsequent organic layer.

本発明に係る錯体は、同様に有機太陽電池(OSC)を製造するために使用されてもよく、このとき、本発明に係る錯体は類似の利点を導く。OSCでは、電極での光の吸収によって電圧が生成される。この構築は、当業者に公知であり、例えばS.Sensfussら、Kunststoffe、2007年、第8巻、136頁などに広く記載されている。   The complexes according to the invention may likewise be used to produce organic solar cells (OSC), where the complexes according to the invention lead to similar advantages. In OSC, a voltage is generated by absorption of light at an electrode. This construction is known to those skilled in the art, for example S. This is widely described in Sensfuss et al., Kunststoffe, 2007, Vol.

本発明は、さらには、ポリカチオンとしての電気伝導性ポリマーとの、好ましくは構造(VII)の繰り返し単位を有する電気伝導性ポリマーとの錯体における、ポリアニオンとしての、官能化された、好ましくはスルホン化されたポリケトンの、特に好ましくは構造(III)、(IV)、(V)または(VI)の繰り返し単位を有するスルホン化ポリケトンの使用に関する。   The present invention further provides a functionalized, preferably sulfone, as polyanion in a complex with an electrically conductive polymer as a polycation, preferably with an electrically conductive polymer having a repeating unit of structure (VII). Of sulfonated polyketones, particularly preferably sulfonated polyketones having repeating units of structure (III), (IV), (V) or (VI).

本発明は、さらには、好ましくは本発明に係る錯体を含む透明な、伝導性コーティングが付与されているコーティングされた基板に関する。可能な基板は、特に、フィルム、特に好ましくはポリマーフィルム、なお特に好ましくは熱可塑性ポリマーのポリマーフィルム、またはガラスプレートである。   The invention further relates to a coated substrate, preferably provided with a transparent, conductive coating comprising a complex according to the invention. Possible substrates are in particular films, particularly preferably polymer films, even more particularly preferably polymer films of thermoplastic polymers, or glass plates.

本発明は、さらには、コーティングされた基板の製造のためのプロセスであって、
i)基板を準備する工程と、
ii)この基板を、本発明に係る錯体を含む組成物でコーティングする工程と
を含むプロセスに関する。
The present invention is further a process for the manufacture of a coated substrate comprising:
i) preparing a substrate;
ii) coating the substrate with a composition comprising a complex according to the invention.

コーティングされた基板の製造のための本発明に係るプロセスの工程i)では、基板が最初に準備され、この基板は、好ましくは、上記の基板のうちの1つである。   In step i) of the process according to the invention for the production of a coated substrate, a substrate is first prepared, which is preferably one of the abovementioned substrates.

工程ii)では、次に、この基板は、本発明に係る錯体を含む組成物でコーティングされる。これに関して、1以上の溶媒または分散剤と、本発明に係る錯体とを含む溶液または分散液が、基板に、または基板の所定の領域に付与され、次いでその溶媒または分散剤のうちの少なくとも一部が、蒸発されることが特に好ましく、この蒸発は、例えば空気中で単に乾燥することまたは任意にオーブン中で乾燥することによって実施されることが可能である。   In step ii), the substrate is then coated with a composition comprising the complex according to the invention. In this regard, a solution or dispersion comprising one or more solvents or dispersants and a complex according to the invention is applied to the substrate or to a predetermined area of the substrate and then at least one of the solvents or dispersants. It is particularly preferred that the part is evaporated, this evaporation can be carried out, for example, by simply drying in air or optionally drying in an oven.

本発明は、さらには、このプロセスによって得ることができるコーティングされた基板に関する。   The invention further relates to a coated substrate obtainable by this process.

本発明は、本発明に係るコーティングされた基板、またはコーティングされた基板の製造のための本発明に係るプロセスによって得ることができるコーティングされた基板を含む電子部品にも関し、この電子部品は、好ましくは有機発光ダイオードまたは有機太陽電池である。有機発光ダイオードでは、基板に付与されるコーティングは、特に、正孔注入層または正孔輸送層として機能することができる。しかしながら、他の電子部品、例えば、コンデンサなどにおける本発明に係る錯体の使用も考えられる。   The invention also relates to an electronic component comprising a coated substrate according to the invention or a coated substrate obtainable by a process according to the invention for the production of a coated substrate, which electronic component comprises: Organic light emitting diodes or organic solar cells are preferred. In organic light emitting diodes, the coating applied to the substrate can function in particular as a hole injection layer or a hole transport layer. However, the use of the complex according to the invention in other electronic components, for example capacitors, is also conceivable.

以下の実施例は、単に例として本発明を説明する役割を果たすが、限定するものと解釈されるべきではない。   The following examples serve to illustrate the invention by way of example only and should not be construed as limiting.

実施例1:PEDOTおよびs−PEEKからの分散液の調製
25.0gのポリエーテルエーテルケトンVictrex(登録商標) PEEK(商標) 150 PF(供給業者:ビクトレックス・ヨーロッパ・ゲーエムベーハー(Victrex Europa GmbH)、ホーフハイム・アム・タウヌス(Hofheim/Ts.))を250.0gの95%濃度の硫酸の中へと計量した。この混合物を、激しく撹拌しながら100℃で5時間加熱した。その後、この反応混合物を0℃に冷却し、この温度で、冷却しながら、650mLの水および325mLのn−ブタノールの混合物の中へと混ぜ込んだ。水相を捨てた。ブタノール相を各回200mLの水で2回洗浄し、この洗浄水を捨てた。その後、150mLの水をこのブタノール相に加え、この混合物を、12mLの30%濃度のNaOHを用いておよそ6のpHまで中和した。次いでブタノールをロータリー・エバポレーターで留去し、段階的に水で置き換え、最終的に体積をおよそ1/3まで濃縮した。300mLのメタノールをこの水溶液に加え、沈殿した硫酸ナトリウムを濾別した。濾液を、イオン交換体(Lewatit MP(登録商標) 62およびLewatit(登録商標) Monoplus S 100、供給業者:ランクセス・アーゲー(Lanxess AG))で3回処理して、硫酸イオンおよびナトリウムイオンを除去し、次いで乾固するまでエバポレーションし、残渣を0.5mbarで後乾燥した。収量は23.6gのs−PEEKであった。このポリマーの1繰り返し単位あたりのスルホン化度は、1.09(0.1N 水酸化ナトリウム溶液を用いた滴定によって決定した)であった。これは286g/molの当量重量に相当する。
Example 1: Preparation of dispersion from PEDOT and s-PEEK 25.0 g of polyetheretherketone Victrex® PEEK ™ 150 PF (supplier: Victrex Europe GmbH, Victrex Europe GmbH) Hofheim am Taunus (Hofheim / Ts.) Was weighed into 250.0 g of 95% strength sulfuric acid. The mixture was heated at 100 ° C. for 5 hours with vigorous stirring. The reaction mixture was then cooled to 0 ° C. and mixed at this temperature with cooling into a mixture of 650 mL water and 325 mL n-butanol. The aqueous phase was discarded. The butanol phase was washed twice with 200 mL of water each time and the wash water was discarded. 150 mL of water was then added to the butanol phase and the mixture was neutralized to a pH of approximately 6 using 12 mL of 30% NaOH. The butanol was then distilled off on a rotary evaporator and replaced in stages with water, finally concentrating the volume to approximately 1/3. 300 mL of methanol was added to this aqueous solution and the precipitated sodium sulfate was filtered off. The filtrate is treated 3 times with ion exchangers (Lewatit MP® 62 and Lewatit® Monoplus S 100, supplier: Lanxess AG) to remove sulfate and sodium ions. And then evaporated to dryness and the residue was post-dried at 0.5 mbar. The yield was 23.6 g s-PEEK. The degree of sulfonation per repeating unit of this polymer was 1.09 (determined by titration with 0.1N sodium hydroxide solution). This corresponds to an equivalent weight of 286 g / mol.

1.5Lのガラス容器に撹拌機および温度計を取り付けた。1,338gの水、10gの上記スルホン化ポリエーテルエーテルケトン、2.36gの水中の硫酸鉄(III)の10%濃度の溶液および1.91gのエチレンジオキシチオフェン、EDT(Clevios(登録商標) M V2、エイチ・シー・スタルク・クレビオス・ゲーエムベーハー(H.C.Starck Clevios GmbH)、ドイツ)をこのガラス容器の中で、25℃で15分間、十分に撹拌した。その後、4.66gのペルオキソ二硫酸ナトリウムを加え、この混合物を25℃で24時間撹拌した。次いで57gのアニオン交換体(Lewatit(登録商標) MP 62、ランクセス・アーゲー(Lanxess AG)、ドイツ、レーバークーゼン(Leverkusen))および111gのカチオン交換体(Lewatit(登録商標) S 100 H、ランクセス・アーゲー(Lanxess AG)、ドイツ、レーバークーゼン(Leverkusen))を加えた。この混合物を2時間撹拌した。次いでイオン交換体を濾紙で分離し、この分散液を0.2μmのフィルターに通した。
固形分含量:0.61%
粘度:2mPas(Haake RV 1、20℃、700s−1
A stirrer and a thermometer were attached to a 1.5 L glass container. 1,338 g of water, 10 g of the sulfonated polyetheretherketone, 2.36 g of a 10% strength solution of iron (III) sulfate in water and 1.91 g of ethylenedioxythiophene, EDT (Clevios®) MV2, H.C. Stark Klevios GmbH (Germany) was thoroughly agitated in this glass container at 25 ° C. for 15 minutes. Thereafter, 4.66 g of sodium peroxodisulfate was added and the mixture was stirred at 25 ° C. for 24 hours. 57 g of anion exchanger (Lewatit® MP 62, Lanxess AG, Leverkusen, Germany) and 111 g of cation exchanger (Lewatit® S 100 H, LANXESS AG (Lanxess AG), Leverkusen, Germany) was added. The mixture was stirred for 2 hours. The ion exchanger was then separated with filter paper, and this dispersion was passed through a 0.2 μm filter.
Solid content: 0.61%
Viscosity: 2 mPas (Haake RV 1, 20 ° C., 700 s −1 )

実施例2:錯体PEDOT/s−PEEKに基づく層の製造
実施例1からの分散液を、ロータリー・エバポレーターで1.36%の固形分含量まで濃縮した。
Example 2: Preparation of a layer based on the complex PEDOT / s-PEEK The dispersion from Example 1 was concentrated on a rotary evaporator to a solids content of 1.36%.

清浄にしたガラス基板をスピンコーターの上に置き、5mLの上記濃縮した分散液を基板上に広げた。次いで過剰の分散液を、プレートを500回転/分で30秒回転させることにより遠心分離した。その後、このようにしてコーティングした基板を加熱プレート上で、200℃で3分間乾燥した。層の厚さは65nmであった(テンコール(Tencor)、Alphastep 500)。   The cleaned glass substrate was placed on a spin coater, and 5 mL of the concentrated dispersion was spread on the substrate. The excess dispersion was then centrifuged by rotating the plate at 500 rpm for 30 seconds. Thereafter, the substrate thus coated was dried on a heating plate at 200 ° C. for 3 minutes. The layer thickness was 65 nm (Tencor, Alphastep 500).

シャドーマスクを介して、0.5mmの距離で2.5cm長さのAg電極の気相堆積によって、電気伝導率を測定した。比抵抗を得るために、電位計を用いて測定した表面抵抗に層の厚さ層の厚さを乗算した。この層の比抵抗は1,760Ohm・cmであった。層は透明であった。   The electrical conductivity was measured by vapor deposition of a 2.5 cm long Ag electrode through a shadow mask at a distance of 0.5 mm. In order to obtain the specific resistance, the surface resistance measured using an electrometer was multiplied by the layer thickness and the layer thickness. The specific resistance of this layer was 1,760 Ohm · cm. The layer was transparent.

実施例3:高温での保存
50gの、実施例1からの分散液を50℃で16日間保存した。保存後の硫酸塩含有量は7ppmであった。それゆえ、硫酸塩濃度は測定精度の範囲で、変化しないまま留まっていた。製造した錯体は、50℃の温度への曝露のもとでも、硫酸塩を遊離させない。
Example 3 Storage at High Temperature 50 g of the dispersion from Example 1 was stored at 50 ° C. for 16 days. The sulfate content after storage was 7 ppm. Therefore, the sulfate concentration remained unchanged within the measurement accuracy range. The complex produced does not liberate sulfate even under exposure to a temperature of 50 ° C.

比較例1:高温での従来の分散液の保存
参照実験のために、以下の特性を有するPEDOT:PSS分散液(Clevios(登録商標) P VP AI 4083、エイチ・シー・スタルク・クレビオス・ゲーエムベーハー(H.C.Starck Clevios GmbH))を用いた:
固形分含量:1.6%
硫酸塩含有量:5ppm
pH:1.5
Comparative Example 1 Storage of Conventional Dispersion at High Temperature For reference experiments, PEDOT: PSS dispersion (Clevios® P VP AI 4083, H.C. Stark Klevios Gaembecher ( H. C. Stark Clevios GmbH)) was used:
Solid content: 1.6%
Sulfate content: 5ppm
pH: 1.5

50gのこの材料を同様に50℃で16日間保存した。保存後の硫酸塩含有量は22ppmであり、従って、著しく上昇した。   50 g of this material was similarly stored at 50 ° C. for 16 days. The sulfate content after storage was 22 ppm and therefore increased significantly.

実施例3は、実施例1からの本発明に係る分散液は、公知のPEDOT:PSS錯体とは対照的に、高温で硫酸塩を遊離させないということを示す。   Example 3 shows that the dispersion according to the invention from Example 1 does not liberate sulfate at high temperatures, in contrast to the known PEDOT: PSS complex.

実施例4:OLEDの製造
有機発光ダイオード(OLED)を構築するために、実施例1からの本発明に係る分散液を使用した。手順は、OLEDの製造については以下のとおりであった。
Example 4: Production of OLED The dispersion according to the invention from Example 1 was used to construct an organic light emitting diode (OLED). The procedure was as follows for the production of OLED.

1. ITOコーティングした基板の調製
ITOコーティングしたガラスを50mm×50mmサイズの小片(基板)に切断し、フォトレジストを用いて、各々幅2mmおよび長さ5cmを有する4つの平行線へと構造化した。この後、この基板を超音波浴の中で、0.3%濃度のMucasol溶液の中で清浄にし、蒸留水でリンスし、遠心分離機の中で遠心乾燥した。コーティングの直前に、ITOコーティングした側を、UV/オゾン反応器(PR−100、ユーブイピー社(UVP Inc.)、英国、ケンブリッジ(Cambridge))の中で10分間清浄にした。
1. Preparation of ITO coated substrates ITO coated glass was cut into 50 mm x 50 mm pieces (substrates) and structured with photoresist into 4 parallel lines each having a width of 2 mm and a length of 5 cm. Thereafter, the substrate was cleaned in a 0.3% strength Mucasol solution in an ultrasonic bath, rinsed with distilled water and centrifuged in a centrifuge. Immediately prior to coating, the ITO coated side was cleaned in a UV / ozone reactor (PR-100, UVP Inc., Cambridge, UK) for 10 minutes.

2. 正孔注入層の付与
約5mLの、実施例1からの本発明に係る分散液を濾過した(Millipore HV、0.45μm)。清浄にしたITOコーティングした基板をスピンコーターの上に置き、濾過した溶液を、基板のITOコーティングした側の上に広げた。その後、600rpmで30秒間にわたってこのプレートを回転させることにより、過剰の溶液を遠心分離した。この後、このようにしてコーティングした基板を加熱プレート上で、200℃で5分間乾燥した。層表面形状測定装置(テンコール(Tencor)、Alphastep 500)を使用して測定したところ、層の厚さは50nmであった。
2. Application of hole injection layer About 5 mL of the dispersion according to the invention from Example 1 was filtered (Millipore HV, 0.45 μm). The cleaned ITO coated substrate was placed on a spin coater and the filtered solution was spread on the ITO coated side of the substrate. The excess solution was then centrifuged by rotating the plate for 30 seconds at 600 rpm. Thereafter, the substrate thus coated was dried on a heating plate at 200 ° C. for 5 minutes. When measured using a layer surface shape measuring device (Tencor, Alphastep 500), the thickness of the layer was 50 nm.

3. 正孔輸送層およびエミッタ層の付与
実施例1からの分散液でコーティングしたITO基板を、気相堆積装置(Univex 350、レイボルド(Leybold))に移した。10−3Paの圧力で、最初にNPB(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)でできた60nmの正孔輸送層、次いでAlQ(トリス−(8−ヒドロキシキノリン)アルミニウム)でできた50nmのエミッタ層を、1Å/秒の気相堆積速度で連続的に気相堆積した。
3. Application of Hole Transport Layer and Emitter Layer The ITO substrate coated with the dispersion from Example 1 was transferred to a vapor deposition apparatus (Univex 350, Leybold). 60 nm hole transport layer initially made of NPB (N, N′-bis (naphthalen-1-yl) -N, N′-bis (phenyl) benzidine) at a pressure of 10 −3 Pa, then AlQ 3 A 50 nm emitter layer made of (tris- (8-hydroxyquinoline) aluminum) was continuously vapor deposited at a vapor deposition rate of 1 kg / sec.

4. 金属カソードの付与
その後、この層系をN雰囲気および一体化された気相堆積装置を有するグローブボックスシステム(エドワーズ(Edwards))に移し、金属電極を気相堆積した。このために、当該基板を、この層系を下向きにしてシャドーマスクの上に置いた。このシャドーマスクは、ITO細片と交差し、かつそれらと直交して配向した2mm幅の長方形の溝を具えていた。0.5nm厚のLiF層およびその後200nm厚のAl層を、p=10−3Paの圧力で2つの気相堆積用皿(boat)から連続的に気相堆積した。気相堆積速度は、LiFについては1Å/s、Alについては10Å/sであった。個々のOLEDの面積は4.0mmであった。
4). Application of the metal cathode The layer system was then transferred to a glove box system (Edwards) with an N 2 atmosphere and an integrated vapor deposition apparatus, and metal electrodes were vapor deposited. For this purpose, the substrate was placed on a shadow mask with this layer system facing down. This shadow mask had a 2 mm wide rectangular groove that intersected and was orthogonal to the ITO strips. A 0.5 nm thick LiF layer and then a 200 nm thick Al layer were sequentially vapor deposited from two vapor deposition dishes at a pressure of p = 10 −3 Pa. The vapor deposition rate was 1 Å / s for LiF and 10 Å / s for Al. The area of each OLED was 4.0 mm 2 .

5. OLEDの特性解析
この有機LEDの2つの電極を、給電線を介して電源に接続した(接触させた)。正極をITO電極に接続し、負極を金属電極に接続した。電圧に対するOLED電流およびエレクトロルミネセンス強度(検出は、フォトダイオード(EG&G C30809E)を用いてなされる)の依存性をプロットした。その後、一定電流I=3.84mAをこの構成物に通し、電圧および光強度を時間の関数としてモニターして、寿命を測定した。
5. Characteristic analysis of OLED The two electrodes of this organic LED were connected (contacted) to a power source via a feeder line. The positive electrode was connected to the ITO electrode, and the negative electrode was connected to the metal electrode. The dependence of OLED current and electroluminescence intensity on voltage (detection made using a photodiode (EG & G C30809E)) was plotted. Thereafter, a constant current I = 3.84 mA was passed through the composition and the lifetime was measured by monitoring the voltage and light intensity as a function of time.

比較例2:従来の分散液を用いたOLEDの製造
手順は、第2工程で、使用した中間層が実施例[原文のまま]からの本発明に係る分散液ではなく、OLED構築において標準品として使用されることが多いClevios(登録商標) P VP AI 4083(エイチ・シー・スタルク・クレビオス・ゲーエムベーハー(H.C.Starck Clevios GmbH))であったという相違を除き、実施例5におけるとおりである。このために、AI 4083を濾過し、700rpmで30秒スピンコーティングし、次いで加熱プレート上で、200℃で5分間乾燥した。層の厚さは50nmであり、比抵抗は1,290Ohm・cmであった。
Comparative Example 2: Production of OLED using conventional dispersion The procedure is the second step, the intermediate layer used is not a dispersion according to the present invention from the example [as is], but a standard product in the construction of OLED As in Example 5, except that it was Clevios® P VP AI 4083 (HC Stark Clevios GmbH), which is often used as is there. For this, AI 4083 was filtered, spin coated at 700 rpm for 30 seconds and then dried on a heating plate at 200 ° C. for 5 minutes. The thickness of the layer was 50 nm, and the specific resistance was 1,290 Ohm · cm.

比較例3:ポリマー中間層を有しないOLEDの製造
手順は、ポリマー中間層が完全に省かれ、工程2が行われなかったという相違を除き、実施例4および5におけるとおりである。
Comparative Example 3: Production of OLED without polymer interlayer The procedure is as in Examples 4 and 5, except that the polymer interlayer was completely omitted and step 2 was not performed.

実施例5:実施例4ならびに比較例2および3からのOLEDの比較
標準的な材料Clevios(登録商標) P VP AI 4083と比較して、実施例1からの本発明に係る分散液を含むOLEDの改善を実証するために、実施例4ならびに比較例2および3からのいずれも1つの基板を、並行に加工し、すなわち気相堆積層およびカソードを、同一条件下ですべての基板に堆積した。実施例4および比較2に従って製造したOLEDは、有機発光ダイオードの典型的なダイオード特性を示した。他方、比較例3に従って製造した構築物は、すべて短絡を示した。
Example 5: Comparison of OLEDs from Example 4 and Comparative Examples 2 and 3 OLEDs comprising a dispersion according to the invention from Example 1 compared to the standard material Clevios® P VP AI 4083 In order to demonstrate the improvement, both the substrate from Example 4 and Comparative Examples 2 and 3 were processed in parallel, ie the vapor deposited layer and the cathode were deposited on all substrates under the same conditions . The OLEDs fabricated according to Example 4 and Comparative 2 showed typical diode characteristics of organic light emitting diodes. On the other hand, all the constructs produced according to Comparative Example 3 showed a short circuit.

寿命測定では、t=0、U0およびL0における電圧および輝度、比L0/1としての電流効率、輝度がL0の50%まで低下するまでにかかる時間、t@L0/2、ならびにt@L0/2における電圧を評価する。   In lifetime measurements, the voltage and brightness at t = 0, U0 and L0, the current efficiency as a ratio L0 / 1, the time it takes for the brightness to drop to 50% of L0, t @ L0 / 2, and t @ L0 / 2 evaluate the voltage.

Figure 2013522401
Figure 2013522401

このように、短絡がないOLEDのためにポリマー中間層が必要であるということが実証された。OLEDにおける中間層としての実施例1からの本発明に係る分散液は、10倍を超える寿命という明らかな利点を有し、標準的な材料Clevios P AI 4083と比べて、時間に関しての電圧の上昇が低減した。   Thus, it has been demonstrated that a polymer interlayer is required for OLEDs without short circuits. The dispersion according to the invention from Example 1 as an intermediate layer in an OLED has the obvious advantage of a lifetime greater than 10 times and an increase in voltage with respect to time compared to the standard material Clevios P AI 4083. Reduced.

実施例6:本発明に係る分散液を用いる接触角の測定
実施例4、項目2と同様に、実施例1からの本発明に係る分散液の層を、スピンコーターを用いてガラス基板上に堆積し、加熱プレート上で、200℃で5分間乾燥した。次いで、上記層の上に置いた1滴のトルエンの、その層に対する接触角を測定した(Kruess MicroDrop)。濡れは良好であり、接触角は<3°であり、それゆえ測定できなかった。
Example 6: Measurement of the contact angle using the dispersion according to the invention As in Example 4, item 2, the layer of the dispersion according to the invention from Example 1 is applied onto a glass substrate using a spin coater. Deposited and dried on a heating plate at 200 ° C. for 5 minutes. The contact angle of a drop of toluene placed on the layer with respect to the layer was then measured (Kruess MicroDrop). The wetting was good and the contact angle was <3 ° and therefore could not be measured.

比較例4:従来の分散液を用いる接触角の測定
実施例6と同様に、参照材料Clevios(登録商標) P VP AI 4083の層の、トルエンとの接触角を測定した。濡れは良好であり、接触角は<3°であり、それゆえ測定できなかった。
Comparative Example 4: Measurement of Contact Angle Using Conventional Dispersion In the same manner as in Example 6, the contact angle with toluene of the layer of the reference material Clevios (registered trademark) PVP AI 4083 was measured. The wetting was good and the contact angle was <3 ° and therefore could not be measured.

比較例5:ペルフルオロ化スルホン酸ポリマーに基づく従来の分散液を用いる接触角の測定
実施例6と同様に、欧州特許出願公開第1 564 250(A1)号明細書に対応する参照材料、すなわちペルフルオロ化スルホン酸ポリマーと伝導性ポリマーとの混合物、の層の接触角を測定した:a=48°。
Comparative Example 5: Measurement of contact angle using a conventional dispersion based on a perfluorinated sulfonic acid polymer As in Example 6, a reference material corresponding to EP 1 564 250 (A1), ie perfluoro The contact angle of the layer of a mixture of sulfonated sulfonic acid polymer and conductive polymer was measured: a = 48 °.

実施例6および比較例4および5から、本発明に係る配合物を含む層の、トルエンベースの溶液との濡れは、Clevios(登録商標) P AI 4083についての濡れと同様に良好であるが、他方で、欧州特許出願公開第1 564 250(A1)号明細書に対応する参照材料についての濡れよりも著しく良好であるということがわかる。   From Example 6 and Comparative Examples 4 and 5, the wetting of the layer containing the formulation according to the invention with the toluene-based solution is as good as the wetting for Clevios® P AI 4083, On the other hand, it can be seen that it is significantly better than the wetting for the reference material corresponding to EP 1 564 250 (A1).

実施例7:PEDOTおよびs−PEKKからの分散液の調製
25gのポリエーテルケトンケトン(Oxpekk(登録商標) C、供給業者:ポリトロン・クンストストッフテクニーク・ゲーエムベーハー・アンド・コンパニー・カーゲー(Polytron Kunststofftechnik GmbH & Co.KG)、ドイツ、ベルギッシュ・グラッドバッハ(Bergisch Gladbach)を、62.5gの95%濃度の硫酸および187.5gの発煙硫酸(SO含有量20%)の混合物に加えた。この混合物を、120℃で30時間、次いで140℃で15時間撹拌した。冷却した反応混合物を、次に、1,800mLの水の中に導入し、形成した溶液に500mLのブタノールを加えた。相の分離後、水相を、各回100mLのブタノールで2回抽出した。このブタノール相を水で洗浄した。次いでこのブタノール相を合わせ、20mLの30%濃度の水酸化ナトリウム溶液を加え、次いでこの混合物を、30%濃度の水酸化ナトリウム溶液を用いて6.3のpHへとさらに調整した。水相を100mLまで濃縮し、250mLのメタノールを加えた。上澄み溶液をデカンテーションして、沈殿していた硫酸ナトリウムから除き、エバポレーションした。残渣を200mLの水に溶解させ、この溶液を、イオン交換体(Lewatit MP(登録商標) 62およびLewatit(登録商標) Monoplus S 100、供給業者:ランクセス・アーゲー(Lanxess AG))で3回処理して硫酸イオンおよびナトリウムイオンを除去し、次いで乾固するまでエバポレーションし、残渣を0.5mbarで後乾燥した。収量は17gの、ポリマーの1繰り返し単位あたりのスルホン化度が0.97である(0.1N水酸化ナトリウム溶液を用いた滴定によって決定した)s−PEKKであった。これは、389g/molの当量重量に相当する。
Example 7: Preparation of dispersion from PEDOT and s-PEKK 25 g of polyether ketone ketone (Oppekk <(R)> C, supplier: Polytron Kunststofftechnik GmbH & Polytron Kunststofftechnik GmbH Co. KG), Bergisch Gladbach, Germany, was added to a mixture of 62.5 g of 95% strength sulfuric acid and 187.5 g of fuming sulfuric acid (SO 3 content 20%). And stirred for 15 hours at 120 ° C. and 15 hours at 140 ° C. The cooled reaction mixture was then introduced into 1,800 mL of water and 500 mL of butanol was added to the formed solution. After that, the water phase Extracted twice with 00 mL butanol, the butanol phase was washed with water, the butanol phases were then combined, 20 mL 30% strength sodium hydroxide solution was added, and the mixture was then added to 30% strength sodium hydroxide. The solution was further adjusted to a pH of 6.3, the aqueous phase was concentrated to 100 mL and 250 mL of methanol was added, the supernatant solution was decanted and removed from the precipitated sodium sulfate and evaporated. Dissolve the residue in 200 mL of water and treat this solution 3 times with ion exchangers (Lewatit MP® 62 and Lewatit® Monoplus S 100, supplier: Lanxess AG). To remove sulfate and sodium ions, and then dry Evaporated until solid and the residue was post-dried at 0.5 mbar, yield 17 g, polymer with a degree of sulfonation per repeat unit of 0.97 (titration with 0.1 N sodium hydroxide solution). S-PEKK, which corresponds to an equivalent weight of 389 g / mol.

4.92gの上記スルホン化ポリエーテルケトンケトン、0.5gの、水中の10%濃度溶液の硫酸鉄(III)および1.91gの3,4−エチレンジオキシチオフェン(Clevios(登録商標) M V2、エイチ・シー・スタルク・クレビオス・ゲーエムベーハー(H.C.Starck Clevios GmbH)、ドイツ)を、撹拌機および温度計を具えた500mLフラスコの中で、248gの水の中で、25℃で30分間、透明な溶液が現れるまで十分に撹拌した。その後、0.94gのペルオキソ二硫酸ナトリウムを加え、この混合物を25℃で24時間撹拌した。次いで、18gのアニオン交換体(Lewatit MP(登録商標) 62、ランクセス・アーゲー(Lanxess AG)、ドイツ、レーバークーゼン(Leverkusen))および30gのカチオン交換体(Lewatit(登録商標) S 100 H、ランクセス・アーゲー(Lanxess AG)、ドイツ、レーバークーゼン(Leverkusen))を加えた。この混合物を2時間撹拌した。次いでこのイオン交換体を濾紙上で分離し、この分散液を0.45μmのフィルターに通した。PEDOT:s−PEKK錯体の青色の分散液が得られ、これから、ナイフコーティングによって伝導性層を製造することが可能であった。   4.92 g of the sulfonated polyetherketone ketone, 0.5 g of iron (III) sulfate in a 10% strength solution in water and 1.91 g of 3,4-ethylenedioxythiophene (Clevios® M V2 HC Starck Clevios GmbH, Germany) in a 500 mL flask equipped with stirrer and thermometer in 248 g of water at 25 ° C. for 30 minutes. Stir well until a clear solution appears. 0.94 g of sodium peroxodisulfate was then added and the mixture was stirred at 25 ° C. for 24 hours. Then 18 g anion exchanger (Lewatit MP® 62, Lanxess AG, Leverkusen, Germany) and 30 g cation exchanger (Lewatit® S 100 H, LANXESS) Addition of AG (Lancess AG), Leverkusen, Germany). The mixture was stirred for 2 hours. The ion exchanger was then separated on a filter paper, and the dispersion was passed through a 0.45 μm filter. A blue dispersion of PEDOT: s-PEKK complex was obtained, from which it was possible to produce a conductive layer by knife coating.

実施例8:本発明に係る配合物を含む有機太陽電池
有機太陽電池(OSC)を構築するために、実施例1からの本発明に係る配合物を使用する。手順は、OSCの製造については以下のとおりであった。
Example 8: Organic Solar Cell Containing Formulation According to the Invention The formulation according to the invention from Example 1 is used to construct an organic solar cell (OSC). The procedure was as follows for the production of OSC.

1. ITOコーティングした基板の調製
ITOコーティングしたガラス(メルク・バルザース・アーゲー(Merck Balzers AG)、FL、部品番号253 674 XO)を25mm×25mmサイズの小片(基板)に切断する。次いで、基板を、超音波浴の中で、3%濃度のMucasol溶液の中で15分間清浄にする。その後、この基板を蒸留水でリンスし、遠心分離機の中で遠心乾燥した。コーティングの直前に、ITOコーティングした側を、UV/オゾン反応器(PR−100、ユーブイピー社(UVP Inc.)、英国、ケンブリッジ(Cambridge))の中で10分間清浄にした。
1. Preparation of ITO Coated Substrate ITO coated glass (Merck Balzers AG, FL, part number 253 674 XO) is cut into small pieces (substrate) of 25 mm × 25 mm size. The substrate is then cleaned for 15 minutes in a 3% strength Mucasol solution in an ultrasonic bath. Thereafter, the substrate was rinsed with distilled water and centrifuged in a centrifuge. Immediately prior to coating, the ITO coated side was cleaned in a UV / ozone reactor (PR-100, UVP Inc., Cambridge, UK) for 10 minutes.

2. 正孔抽出層(HEL)の付与
約1mLの実施例1からの本発明に係る配合物を濾過した(Millipore HV、0.45μm)。清浄にしたITOコーティングした基板をスピンコーターの上に置き、濾過した溶液を、基板のITOコーティングした側の上に広げる。その後、500rpmで30秒間にわたってこのプレートを回転させることにより、過剰の溶液を遠心分離した。その後、このようにしてコーティングした基板を加熱プレート上で、200℃で5分間乾燥した。層の厚さは約50nmである(テンコール(Tencor)、Alphastep 500)。
2. Application of Hole Extraction Layer (HEL) About 1 mL of the formulation according to the invention from Example 1 was filtered (Millipore HV, 0.45 μm). The cleaned ITO coated substrate is placed on a spin coater and the filtered solution is spread on the ITO coated side of the substrate. The excess solution was then centrifuged by rotating the plate for 30 seconds at 500 rpm. Thereafter, the substrate coated in this manner was dried on a heating plate at 200 ° C. for 5 minutes. The layer thickness is about 50 nm (Tencor, Alphastep 500).

3. 光吸収層(LAL)の付与
50mgの上記ポリマーP3HT(ビーエーエスエフ(BASF)、Sempiolid P 200)および50mgのフラーレンPCBM(Solenne [60] PCBM)を、室温で5mLのジクロロベンゼンに溶解させる。この溶液の中でのこれらの材料の完全溶解を成し遂げるために、この溶液を、撹拌翼を用いておよそ10時間撹拌する。次いでこの溶液をシリンジフィルター(Millipore HV、0.45μm)で濾過し、次いで、スピンコーターの上にある基板の上に広げ、750rpmで30秒間にわたってこのプレートを回転させることにより、過剰の溶液を遠心分離する。その後、このようにしてコーティングした基板を、加熱プレート上で、130℃で10分間乾燥する。層の厚さは100nmである(テンコール(Tencor)、Alphastep 500)。この作業およびすべての以下の作業は、グローブボックスシステムの中で、純粋窒素雰囲気の中で、実施される。
3. Application of Light Absorbing Layer (LAL) 50 mg of the above polymer P3HT (BASF, Semipilid P 200) and 50 mg of fullerene PCBM (Solenne [60] PCBM) are dissolved in 5 mL of dichlorobenzene at room temperature. In order to achieve complete dissolution of these materials in the solution, the solution is stirred for about 10 hours using a stirring blade. The solution is then filtered through a syringe filter (Millipore HV, 0.45 μm), then spread over the substrate on the spin coater and the plate is spun at 750 rpm for 30 seconds to centrifuge the excess solution. To separate. Thereafter, the substrate coated in this manner is dried on a heating plate at 130 ° C. for 10 minutes. The layer thickness is 100 nm (Tencor, Alphastep 500). This operation and all the following operations are performed in a glove box system and in a pure nitrogen atmosphere.

4. 金属カソードの付与
金属電極を、層系ITO//HEL//LALを有する基板の上にカソードとして気相堆積する。2つの熱気化器(thermal vaporizer)を具える真空装置(エドワーズ(Edwards))を、このために使用する。この層系を、2.5mmおよび5mm直径を有する穴を有するシャドーマスクで覆う。載せたシャドーマスクを下向きにして、この基板を、回転する試料ホルダーの上に置く。この試料ホルダーの寸法は、4つの基板が同時に収容できるような寸法である。25nm厚のCa層、次いで80nm厚のAg層を、p=10−3Paの圧力下で、2つの熱気化器から気相堆積する。気相堆積速度はBa[原文のまま]については10Å/sであり、Agについては20Å/sである。単離された金属電極は、それぞれ、4.9mmおよび28mmの面積を有する。
4). Application of a metal cathode A metal electrode is vapor deposited as a cathode on a substrate having the layer system ITO // HEL // LAL. A vacuum device (Edwards) with two thermal vaporizers is used for this. This layer system is covered with a shadow mask having holes with diameters of 2.5 mm and 5 mm. The substrate is placed on a rotating sample holder with the mounted shadow mask facing down. The dimension of the sample holder is such that four substrates can be accommodated simultaneously. A 25 nm thick Ca layer and then an 80 nm thick Ag layer are vapor deposited from two thermal vaporizers under a pressure of p = 10 −3 Pa. The vapor deposition rate is 10 Å / s for Ba [as is] and 20 Å / s for Ag. Isolated metal electrodes, respectively, having an area of 4.9 mm 2 and 28mm 2.

5. OSCの特性解析
このOSCを、同様に、窒素だけで満たしたグローブボックスシステムの中で特性解析する。このグローブボックスシステムの底部に人工太陽光源(アトラス(Atlas)、Solar Celltest 575)が挿入され、その均一な光は上方向に向けられる。OSCを有するホルダーを光錐の中に置く。試料面から底部までの距離は約10cmである。光強度は、挿入した格子フィルターを用いて弱めることができる。試料面での強度は、ピラノメーター(キップ・アンド・ゾーネン(Kipp & Zonen)、CM10)を用いて測定し、約500W/mである。試料ホルダーの温度は、熱センサー(PT100)を用いて測定し、最大40℃である。
5. OSC characterization This OSC is similarly characterized in a glove box system filled with nitrogen alone. An artificial solar light source (Atlas, Solar Celltest 575) is inserted at the bottom of the glove box system, and the uniform light is directed upward. Place holder with OSC in light cone. The distance from the sample surface to the bottom is about 10 cm. The light intensity can be weakened using an inserted grating filter. The strength on the sample surface is measured with a pyranometer (Kipp & Zonen, CM10) and is about 500 W / m 2 . The temperature of the sample holder is measured using a thermal sensor (PT100) and is a maximum of 40 ° C.

ITO電極をAu接点ピン(+極)に接続し、薄いフレキシブルなAuワイヤーを金属電極(−極)のうちの1つに圧着することにより、OSCを電気的に接触させる。両方の接点を、ケーブルを介して、電流/電圧源(Keithley 2800)に接続する。最初に光源を覆い、暗所での特性曲線を測定する。このために、電圧を試料に印加し、−2〜+2Vの範囲で変化させ、電流を記録する。次いで、同様に照射下で電流/電圧特性曲線をプロットする。これらのデータから、この太陽電池に関するパラメータ、例えば変換効率、開回路電圧、短絡電流および曲線因子をOENORM EN 60904−3に従って測定する。   The OSC is brought into electrical contact by connecting the ITO electrode to the Au contact pin (+ pole) and crimping a thin flexible Au wire to one of the metal electrodes (−pole). Both contacts are connected to a current / voltage source (Keithley 2800) via a cable. First, cover the light source and measure the characteristic curve in the dark. For this purpose, a voltage is applied to the sample and varied in the range of -2 to +2 V and the current is recorded. Next, similarly, a current / voltage characteristic curve is plotted under irradiation. From these data, parameters for this solar cell, such as conversion efficiency, open circuit voltage, short circuit current and fill factor, are measured according to OENORM EN 60904-3.

実施例9:HELを有しないOSC参照セル
HELを有しない参照セルの構築を、工程2「正孔抽出層の付与」を省くという相違を除いて、実施例8と同様に実施する。
Example 9: OSC reference cell without HEL The construction of the reference cell without HEL is carried out in the same way as in Example 8 except for the difference of omitting step 2 "application of hole extraction layer".

実施例10:代替HELを有するOSC参照セル
工程2で、代替材料、つまりClevios(登録商標) P AI4083 (エイチ・シー・スタルク・クレビオス・ゲーエムベーハー(H.C.Starck Clevios GmbH)、レーバークーゼン(Leverkusen))を本発明に係る配合物の代わりに使用するという相違を除き、HELを有しない参照セルの構築を、実施例8と同様に実施する。工程2の条件は、以下のとおりである:約1mLの、Clevios(登録商標) P AI4083の溶液を濾過する(Millipore HV、0.45μm)。清浄にしたITOコーティングした基板をスピンコーターの上に置き、濾過した溶液を、基板のITOコーティングした側の上に広げる。その後、750rpmで30秒間にわたってこのプレートを回転させることにより、過剰の溶液を遠心分離した。その後、このようにしてコーティングした基板を加熱プレート上で、200℃で5分間乾燥する。層の厚さは約50nmである(テンコール(Tencor)、Alphastep 500)。
Example 10: OSC Reference Cell with Alternative HEL In Step 2, an alternative material, namely Clevios® P AI4083 (HC Star Stark Clevios GmbH, Leverkusen (H.C. Stark Clevios GmbH), The construction of a reference cell without HEL is carried out in the same way as in Example 8, except that Leverkusen)) is used instead of the formulation according to the invention. The conditions for step 2 are as follows: About 1 mL of a solution of Clevios® P AI4083 is filtered (Millipore HV, 0.45 μm). The cleaned ITO coated substrate is placed on a spin coater and the filtered solution is spread on the ITO coated side of the substrate. The excess solution was then centrifuged by rotating the plate at 750 rpm for 30 seconds. Thereafter, the substrate coated in this manner is dried on a heating plate at 200 ° C. for 5 minutes. The layer thickness is about 50 nm (Tencor, Alphastep 500).

実施例11:実施例8〜10からの結果の比較:
実施例1〜3からのOSCの電流/電圧特性曲線を、同じ実験条件下でプロットした。結果の表では、評価に関するパラメータが抽出されている;セル面積(A)、放射照度(P0)、短絡電流(ISC)、開回路電圧(VOC)、作用点における電気出力(Pmax)、曲線因子(FF)および変換効率(η)。
Example 11: Comparison of results from Examples 8-10:
The OSC current / voltage characteristic curves from Examples 1-3 were plotted under the same experimental conditions. In the results table, parameters related to the evaluation are extracted; cell area (A), irradiance (P0), short circuit current (I SC ), open circuit voltage (V oc ), electrical output at the point of action (P max ). , Fill factor (FF) and conversion efficiency (η).

Figure 2013522401
Figure 2013522401

結果の表から、本発明に係る配合物は、OSCのための中間層として特に好適であり、短絡に対する当該構成物の抵抗性を改善するということがわかる。参照Clevios(登録商標) P AI4083との比較から、基本的に同様のOSC特性が成し遂げられ、開回路電圧および曲線因子は改善されるということが示される。   From the results table it can be seen that the formulation according to the invention is particularly suitable as an intermediate layer for OSC and improves the resistance of the composition to short circuits. Comparison with the reference Clevios® P AI4083 shows that basically similar OSC characteristics are achieved and open circuit voltage and fill factor are improved.

Clevios(登録商標) P AI4083と比較した、本発明に係る配合物のさらなる優位点は、当該材料がより高い熱的安定性を有するということであり、予想されるように、これは、より長いOSC寿命を導く。   A further advantage of the formulation according to the invention compared to Clevios® P AI4083 is that the material has a higher thermal stability, which is expected to be longer Guide the OSC life.

Claims (20)

少なくとも1つの任意に置換された伝導性ポリマーと、少なくとも1つの官能化ポリケトンとを含む錯体であって、前記ポリケトンは、繰り返し単位の中に(−CO−)基を含むポリマーであり、これらの繰り返し単位においてこの(−CO−)基は、2つの芳香族基に結合されていることを特徴とする、錯体。   A complex comprising at least one optionally substituted conductive polymer and at least one functionalized polyketone, wherein the polyketone is a polymer comprising (—CO—) groups in repeating units, and A complex characterized in that in the repeating unit, the (—CO—) group is bonded to two aromatic groups. 前記官能化ポリケトンは、一般式(I)の繰り返し単位
Figure 2013522401
(式中、
ArおよびArは、同じであってもよいし異なっていてもよく、かつ任意に置換された芳香族であり、
は、1〜80個の炭素原子を有する任意に置換された有機ラジカル、(−CO−)基または酸素原子であり、
nは5〜5,000の整数である)
を含む、請求項1に記載の錯体。
The functionalized polyketone is a repeating unit of the general formula (I)
Figure 2013522401
(Where
Ar 1 and Ar 2 may be the same or different and are optionally substituted aromatics;
R 1 is an optionally substituted organic radical having 1 to 80 carbon atoms, a (—CO—) group or an oxygen atom,
n is an integer of 5 to 5,000)
The complex according to claim 1, comprising:
前記官能化ポリケトンは、一般式(II)の繰り返し単位
Figure 2013522401
(式中、
ArおよびArは、同じであってもよいし異なっていてもよく、かつ芳香族を表し、
およびXは、同じであってもよいし異なっていてもよく、かつ各々、スルホン酸、スルホネート、ホスホン酸、ホスホネート、カルボン酸またはカルボキシレート基を表し、
aおよびbは、同じであってもよいし異なっていてもよく、かつ各々、互いに独立に、0〜2の範囲の整数または非整数を表し、非整数は、前記酸が繰り返し単位ごとに現れるわけではなく、対応する割合の前記繰り返し単位の中でのみ現れるということを意味し、
は、請求項2におけるRと同じ意味を有し、
nは5〜5,000の整数である)
を含む、請求項1または請求項2に記載の錯体。
The functionalized polyketone is a repeating unit of the general formula (II)
Figure 2013522401
(Where
Ar 1 and Ar 2 may be the same or different and each represents an aromatic group,
X 1 and X 2 may be the same or different and each represents a sulfonic acid, sulfonate, phosphonic acid, phosphonate, carboxylic acid or carboxylate group,
a and b may be the same or different, and each independently represents an integer or non-integer in the range of 0 to 2, and the non-integer represents that the acid appears for each repeating unit Rather, it means that it only appears in the corresponding proportion of the repeating unit,
R 2 has the same meaning as R 1 in claim 2,
n is an integer of 5 to 5,000)
The complex according to claim 1 or 2, comprising:
前記官能化ポリケトンは、一般式(IIa)の繰り返し単位
Figure 2013522401
(式中、
a、bおよびRは、請求項3において与えられる意味を有し、
Mは、金属カチオンまたはHを表す)
を含む、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の錯体。
The functionalized polyketone is a repeating unit of the general formula (IIa)
Figure 2013522401
(Where
a, b and R 2 have the meaning given in claim 3;
M represents a metal cation or H)
The complex according to any one of claims 1 to 3, comprising:
前記官能化ポリケトンは、一般式(III)の繰り返し単位、
Figure 2013522401
一般式(IV)の繰り返し単位、
Figure 2013522401
一般式(V)の繰り返し単位、
Figure 2013522401
または一般式(VI)の繰り返し単位、
Figure 2013522401
(式中、
a、b、cおよびdは、同じであってもよいし異なっていてもよく、かつ各々、0〜2の範囲の整数または非整数を表し、非整数は、前記酸が繰り返し単位ごとに現れるわけではなく、対応する割合の前記繰り返し単位の中でのみ現れるということを意味し、
Mは、金属カチオンまたはHを表し、
nは5〜5,000の整数である)
を含む、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の錯体。
The functionalized polyketone is a repeating unit of the general formula (III)
Figure 2013522401
A repeating unit of the general formula (IV),
Figure 2013522401
A repeating unit of the general formula (V),
Figure 2013522401
Or a repeating unit of the general formula (VI),
Figure 2013522401
(Where
a, b, c and d may be the same or different, and each represents an integer or non-integer in the range of 0 to 2, wherein the non-integer appears for each repeating unit. Rather, it means that it only appears in the corresponding proportion of the repeating unit,
M represents a metal cation or H;
n is an integer of 5 to 5,000)
The complex according to any one of claims 1 to 4, comprising:
前記伝導性ポリマーは、一般式(VII)の繰り返し単位を含む任意に置換されたポリチオフェン
Figure 2013522401
(式中、
およびRは、各々互いに独立に、H、任意に置換されたC−C18−アルキルラジカルまたは任意に置換されたC−C18−アルコキシラジカルを表すか、RおよびRは、一緒に、任意に置換されたC−C−アルキレンラジカル(前記任意に置換されたC−C−アルキレンラジカルにおいて、1以上のC原子が1以上の同一のもしくは異なる、OもしくはSから選ばれるヘテロ原子によって置き換えられてもよい)、好ましくはC−C−ジオキシアルキレンラジカル、任意に置換されたC−C−オキシチアアルキレンラジカルまたは任意に置換されたC−C−ジチアアルキレンラジカルを表すか、または任意に置換されたC−C−アルキリデンラジカル(前記任意に置換されたC−C−アルキリデンラジカルにおいて、任意に少なくとも1つのC原子はOまたはSから選ばれるヘテロ原子によって置き換えられる)を表す)
を含む、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の錯体。
The conductive polymer is an optionally substituted polythiophene comprising a repeating unit of general formula (VII)
Figure 2013522401
(Where
R 4 and R 5 each independently of one another represent H, an optionally substituted C 1 -C 18 -alkyl radical or an optionally substituted C 1 -C 18 -alkoxy radical, or R 4 and R 5 Together are optionally substituted C 1 -C 8 -alkylene radicals (in the optionally substituted C 1 -C 8 -alkylene radical, one or more C atoms are one or more identical or different, Or may be replaced by a heteroatom selected from S), preferably a C 1 -C 8 -dioxyalkylene radical, an optionally substituted C 1 -C 8 -oxythiaalkylene radical or an optionally substituted C 1 -C 8 - or represents a di thiaalkylene radical or an optionally substituted C 1 -C 8, - alkylidene radical (wherein optionally is substituted And C 1 -C 8 - In alkylidene radical, represents at least one C atom is replaced by a heteroatom selected from O or S) optionally)
The complex according to any one of claims 1 to 5, comprising:
前記ポリチオフェンは、一般式(VII−a)および/または(VII−b)の繰り返し単位
Figure 2013522401
(式中、
Aは、任意に置換されたC−C−アルキレンラジカル、好ましくは任意に置換されたC−C−アルキレンラジカルを表し、
Yは、OまたはSを表し、
は、直鎖状もしくは分枝状の、任意に置換されたC−C18−アルキルラジカル、好ましくは直鎖状もしくは分枝状の、任意に置換されたC−C14−アルキルラジカル、任意に置換されたC−C12−シクロアルキルラジカル、任意に置換されたC−C14−アリールラジカル、任意に置換されたC−C18−アラルキルラジカル、任意に置換されたC−C18−アルカリールラジカル、任意に置換されたC−C−ヒドロキシアルキルラジカルまたはヒドロキシルラジカルを表し、
yは、0〜8、好ましくは0、1または2、特に好ましくは0または1の整数を表し、
いくつかのラジカルRがAに結合されている場合、これらは、同じであってもよいし異なっていてもよい)
を含む、請求項6に記載の錯体。
The polythiophene is a repeating unit of the general formula (VII-a) and / or (VII-b)
Figure 2013522401
(Where
A represents an optionally substituted C 1 -C 5 -alkylene radical, preferably an optionally substituted C 2 -C 3 -alkylene radical;
Y represents O or S;
R 6 is a linear or branched, optionally substituted C 1 -C 18 -alkyl radical, preferably a linear or branched, optionally substituted C 1 -C 14 -alkyl. substituted aralkyl radical, optionally - radical, optionally substituted C 5 -C 12 - cycloalkyl radical, optionally -C 14 C 6 substituted - aryl radicals, C 7 -C 18 optionally substituted Represents a C 7 -C 18 -alkaryl radical, an optionally substituted C 1 -C 4 -hydroxyalkyl radical or a hydroxyl radical;
y represents an integer of 0 to 8, preferably 0, 1 or 2, particularly preferably 0 or 1;
If several radicals R 6 are attached to A, these may be the same or different)
The complex according to claim 6, comprising:
前記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)である、請求項7に記載の錯体。   The complex according to claim 7, wherein the polythiophene is poly (3,4-ethylenedioxythiophene). 前記錯体は1以上の分散剤に分散または溶解している、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の錯体。   The complex according to any one of claims 1 to 8, wherein the complex is dispersed or dissolved in one or more dispersants. 前記分散液は1〜8の範囲のpHを有する、請求項9に記載の錯体。   The complex according to claim 9, wherein the dispersion has a pH in the range of 1-8. 請求項6から請求項8のいずれか1項に記載の電気伝導性ポリマー、および請求項2から請求項5のいずれか1項に記載の官能化ポリケトンからの錯体の調製のためのプロセスあって、前記電気伝導性ポリマーの調製のための前駆体が、前記スルホン化ポリケトンの存在下で重合される、プロセス。   A process for the preparation of a complex from an electrically conductive polymer according to any one of claims 6 to 8 and a functionalized polyketone according to any one of claims 2 to 5. A process wherein a precursor for the preparation of the electrically conductive polymer is polymerized in the presence of the sulfonated polyketone. 請求項11に記載のプロセスによって得ることができる錯体。   A complex obtainable by the process according to claim 11. 透明な伝導性コーティングの製造のための、請求項1から請求項10および請求項12のいずれか1項に記載の錯体の使用。   Use of a complex according to any one of claims 1 to 10 and claim 12 for the production of a transparent conductive coating. 有機発光ダイオードまたは有機太陽電池における正孔注入層または正孔輸送層の製造のための、請求項1から請求項10および請求項12のいずれか1項に記載の錯体の使用。   Use of the complex according to any one of claims 1 to 10 and claim 12 for the production of a hole injection layer or a hole transport layer in an organic light emitting diode or an organic solar cell. 請求項6から請求項8のいずれか1項に記載の電気伝導性ポリマーとの錯体におけるポリアニオンとしての、請求項2から請求項5のいずれか1項に記載のスルホン化ポリケトンの使用。   Use of a sulfonated polyketone according to any one of claims 2 to 5 as a polyanion in a complex with an electrically conductive polymer according to any one of claims 6 to 8. 請求項1から請求項10および請求項12のいずれか1項に記載の錯体を含むコーティングが付与されている、コーティングされた基板。   A coated substrate provided with a coating comprising a complex according to any one of claims 1 to 10 and claim 12. コーティングされた基板の製造のためのプロセスであって、
i)基板を準備する工程と;
ii)前記基板を、請求項1から請求項10および請求項12のいずれか1項に記載の錯体を含む組成物でコーティングする工程と
を含む、プロセス。
A process for the manufacture of a coated substrate,
i) preparing a substrate;
ii) coating the substrate with a composition comprising the complex of any one of claims 1 to 10 and claim 12.
請求項17に記載のプロセスによって得ることができるコーティングされた基板。   A coated substrate obtainable by the process of claim 17. 請求項16または請求項18に記載のコーティングされた基板を含む電子部品。   An electronic component comprising the coated substrate of claim 16 or claim 18. 前記電子部品は有機発光ダイオードまたは有機太陽電池である、請求項19に記載の電子部品。   The electronic component according to claim 19, wherein the electronic component is an organic light emitting diode or an organic solar cell.
JP2012557452A 2010-03-19 2011-03-18 Sulfonated polyketones as counterions for conducting polymers. Withdrawn JP2013522401A (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010012180A DE102010012180A1 (en) 2010-03-19 2010-03-19 Sulfonated polyketones as a counterion of conductive polymers
DE102010012180.0 2010-03-19
US33161910P 2010-05-05 2010-05-05
US61/331,619 2010-05-05
PCT/EP2011/001365 WO2011113612A1 (en) 2010-03-19 2011-03-18 Sulphonated polyketones as a counter-ion of conductive polymers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013522401A true JP2013522401A (en) 2013-06-13

Family

ID=44585390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012557452A Withdrawn JP2013522401A (en) 2010-03-19 2011-03-18 Sulfonated polyketones as counterions for conducting polymers.

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP2547737A1 (en)
JP (1) JP2013522401A (en)
KR (1) KR20130018436A (en)
CN (1) CN102892850A (en)
DE (1) DE102010012180A1 (en)
TW (1) TW201139506A (en)
WO (1) WO2011113612A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101656991B1 (en) * 2015-03-13 2016-09-12 연세대학교 산학협력단 Production of conductive polymer solution by viscosity control and cured product thereby
KR101789920B1 (en) * 2016-04-18 2017-10-26 연세대학교 산학협력단 Conductive polymer solution improved in stability and cured product thereof

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5842753B2 (en) * 2012-07-05 2016-01-13 王子ホールディングス株式会社 Conductor, conductive sheet and touch panel
TWI644463B (en) * 2012-10-26 2018-12-11 黑拉耶烏斯貴金屬公司 Transparent layers of high conductivity and high efficiency in oleds and process for their rpoduction
EP2830110A1 (en) 2013-07-22 2015-01-28 Heraeus Precious Metals GmbH & Co. KG Patterning of a composition comprising silver nanowires
CN105489264B (en) * 2015-12-08 2017-08-29 李烈熊 A kind of composite polyphenylene amine conductive material and preparation method thereof
KR20200109296A (en) * 2017-12-16 2020-09-22 로베르트 보쉬 게엠베하 Poly(ketone)-based polymer electrolyte for high voltage lithium ion batteries
CN117024874B (en) * 2023-08-04 2024-03-15 链行走新材料科技(广州)有限公司 P3HT composite functional material and application thereof

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3843412A1 (en) 1988-04-22 1990-06-28 Bayer Ag NEW POLYTHIOPHENES, METHOD FOR THEIR PRODUCTION AND THEIR USE
EP0440957B1 (en) 1990-02-08 1996-03-27 Bayer Ag New polythiophene dispersions, their preparation and their use
DE19627071A1 (en) 1996-07-05 1998-01-08 Bayer Ag Electroluminescent devices
DE10103416A1 (en) 2001-01-26 2002-08-01 Bayer Ag Electroluminescent devices
AU2003279805A1 (en) 2002-10-03 2004-04-23 Powerzyme, Inc. Fuel cells including biocompatible membranes and metal anodes
DE102004006583A1 (en) 2004-02-10 2005-09-01 H.C. Starck Gmbh Polythiophene formulations for improving organic light-emitting diodes
FI20060681L (en) * 2006-07-12 2008-01-13 Panipol Oy New compositions and process for their preparation
US7740942B2 (en) * 2006-12-13 2010-06-22 General Electric Company Opto-electronic devices containing sulfonated copolymers
US8268195B2 (en) * 2008-09-29 2012-09-18 Air Products And Chemicals, Inc. Electrically conductive films formed from dispersions comprising polythiophenes and ether containing polymers

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101656991B1 (en) * 2015-03-13 2016-09-12 연세대학교 산학협력단 Production of conductive polymer solution by viscosity control and cured product thereby
KR101789920B1 (en) * 2016-04-18 2017-10-26 연세대학교 산학협력단 Conductive polymer solution improved in stability and cured product thereof

Also Published As

Publication number Publication date
CN102892850A (en) 2013-01-23
EP2547737A1 (en) 2013-01-23
WO2011113612A1 (en) 2011-09-22
TW201139506A (en) 2011-11-16
KR20130018436A (en) 2013-02-22
DE102010012180A1 (en) 2011-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2013522401A (en) Sulfonated polyketones as counterions for conducting polymers.
JP5759008B2 (en) PEDOT dispersion in organic solvent
TWI470024B (en) Sulfonation of conducting polymers and oled, photovoltaic, and esd devices
KR101184781B1 (en) Polythiophene formulations for improving organic light-emitting diodes
KR101346437B1 (en) Transparent polymeric electrode for electro-optical structures
KR101359205B1 (en) Polythiophene formulations for improving organic light-emitting diodes
JP5691029B2 (en) Modified flattening agents and devices
TWI444403B (en) Electrically conductive films formed from dispersions comprising polythiophenes and ether containing polymers
KR101372135B1 (en) Polythiophene Formulations for Improving Organic Light Emitting Diodes
MX2013001964A (en) Films containing electrically conductive polymers.
US9083006B2 (en) Electroluminescent devices comprising insulator-free metal grids
WO2004113441A1 (en) Conductive composition, conductive coating material, conductive resin, capacitor, photo-electric converting element, and process for producing the same
Merkle et al. Mixed conductivity of polythiophene-based ionic polymers under controlled conditions
US10020118B2 (en) Self-rechargeable hybrid battery and electronic device comprising the same
KR20120055610A (en) Polymer coatings containing conductive polymers
JP5554836B2 (en) New polyelectrolyte complexes and their use
Lim et al. Polypyrrole/MWCNT‐gr‐PSSA composite for flexible and highly conductive transparent film
TW200936655A (en) Process for coating layers comprising nonpolar polyaromatics
Kim et al. Poly (3, 4-ethylenedioxythiophene): sulfonated poly (diphenylacetylene) complex as a hole injection material in organic light-emitting diodes
CN106967257B (en) Method of forming polythiophene polysulfonate complexes

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20131227

A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20140603