KR20080040005A - 전도성이 내재된 인듐 함유 중합체를 포함하는 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전도성이 내재된 중합체 및 인듐을 함유하고 특히 발광 다이오드에서 정공 주입층을 제조하기에 적합한 조성물, 상기 조성물을 제조하기 위한 방법 및 상기 조성물의 용도, 그리고 상기와 같은 조성물로 제조된 전자 장치에 관한 것이다.
중합체, 인듐, 발광 다이오드, 폴리아닐린, 전자 장치
Description
본 발명은 전도성이 내재된 중합체를 함유하는 조성물, 상기 조성물을 제조하기 위한 방법 및 전자 장치를 제조하기 위해서 사용되는 상기 조성물의 용도, 그리고 상기 조성물을 특히 유기 발광 다이오드, 소위 OLED에 정공 주입층으로서 사용하는 것에 관한 것이다.
유기 발광 다이오드(OLED), 특히 중합체 유기 발광 다이오드(PLED로도 자주 불려짐)는 전 세계적인 관심을 불러일으키고 있다. 세계 시장은 이와 같은 유기 발광 다이오드로부터 새로운 방식의 효율적인 디스플레이를 기대하고 있으며, 이 경우 다른 무엇보다도 PLED는 스핀 코팅 또는 잉크 젯 프린팅에 의한 간단한 제조 방식으로 인하여 그리고 저분자 물질로 이루어진 OLED에 비해 더욱 단순한 층 구조로 인하여 밝은 미래가 예견된다.
통상적인 OLED는 애노드, 소위 정공 주입층, 발광 유기 물질을 함유한 층 그리고 칼슘(Ca) 및 바륨(Ba)과 같이 전자 친화력(electron affinity)이 낮은 금속으로 이루어진 캐소드로 구성된다. 파워의 신속한 감소를 방지하기 위하여, OLED는 통상적으로 캡슐로 처리된다.
예를 들어 프랑크푸르트에 소재하는 코비온 게엠베하(Covion GmbH)의 제품인 "Super Yellow"를 사용하여, 충분한 안정성 및 휘도에서 PLED로 제조될 수 있는 단색 디스플레이는 시장에서 충분히 폭넓은 호응을 얻지 못하고 있다. 하지만 상기와 같은 디스플레이에서는, 전도성 중합체로부터 형성되는 정공 주입층의 품질 측면에서 여러 가지 차이점들이 확인될 수 있다. 상기 층이 필요한 이유는, 애노드로서 통상적으로 사용되는 인듐-주석-옥사이드(ITO)가 단지 약 -4.3 eV로써 적합한 전자 친화력 레벨을 갖지 않으며, 또한 작동 중에는 OLED 및 PLED에서 흑점 및 용융 현상이 매우 신속하게 발생하기 때문이다.
근래에는 표준 재료로서 폴리스티롤술폰산(PSSH)으로 도핑된 PEDOT(독일 H(하). C(체). Stark(슈타르크) 사(社)의 Baytron(바이트론) P)가 확정되었는데, 그 이유는 상기 재료에 의하여 애노드의 전자 친화력이 -5.0 내지 5.1 eV의 원하는 레벨로 상승하기 때문이다. 발광 물질 "Super Yellow"와의 조합에 의해서는, 상기와 같은 발광 다이오드의 충분한 안정성보다 더 높은 안정성에 도달하게 된다. PEDOT-PSSH-층들은 통상적으로 수성 분산액으로부터 예를 들어 스핀 코팅 또는 잉크 젯 프린팅에 의해서 증착된다. 하지만, 마찬가지로 PSSH로 도핑된 폴리아닐린으로도 상기와 같은 효과에 도달하려는 시도는 실패했다.
폴리아닐린으로부터 형성된 정공 주입층, 즉 PANI-PSSH가 대략 -5.1 eV로 원칙적으로 PEDOT-PSSH와 동일한 전자 친화력을 갖는다 하더라도, 상기 정공 주입층은 "펄스 작동" 중에는 불충분한 안정성을 보여주고 있으며, 0.5 시간 후에 이미 부분적으로 파괴된다. 펄스 작동 중에는 직류 작동의 경우보다 더 높은 전압이 단 시간 동안만 인가된다. 그에 비해 PEDOT-PSSH는 상승된 온도에서 수백 시간 동안의 지속적인 동작을 가능케 한다. 이와 같은 PEDOT와 상이한 PANI의 특성에 대한 내용은 지금까지 발견되지 않은 것이다.
하지만 두 가지 물질들은 지금까지 컬러 디스플레이("RGB")를 위해서 반드시 필요한 적색, 녹색 및 특히 청색 발광 중합체의 안정성을 개선하는 데에는 전혀 기여할 수 없었다. 저분자 물질로 이루어진 OLED의 경우에도 다른 무엇보다 청색 발광 물질은 안정성을 제한하는 요소이다.
그렇기 때문에 수많은 연구 단체 및 기업들의 목적은, 한편으로는 다른 무엇보다 청색 발광체의 내재적인 불안정성을 극복하는 것이고, 다른 한편으로는 마찬가지로 안정성 증가에 기여하는 새로운 유형의 정공 주입 재료들을 개발하는 것이다.
상기 목적에 대하여 현재로서는 두 가지 접근 방식 또는 상기 접근 방식들의 조합 형태가 문제 해결을 위하여 선호되고 있다:
1. 전자 친화력의 값을 5.3 eV 이상으로 상승시키는 것으로서, 그 이유는 전자 친화력이 -5 내지 -5.1 eV인 경우에는 청색 방사체 재료에 정공을 주입하는 것이 극도로 어렵고, 이와 같은 어려움은 불안정성의 한 가지 원인으로서 간주 되기 때문이며,
2. PSSH를 다른 도핑제로 교체하는 것으로서, 그 이유는 작동이 진행되면서 상기 도핑제의 술폰산 기들이 방사체 재료를 손상시키기 때문이다.
상기 두 가지 접근 방식은 소정의 진보를 이루었지만, 아직도 충분하지는 않다.
그에 따라, 개선된 특성들을 갖는 전자 장치들 및 특히 유기 발광 다이오드를 제조할 수 있는 조성물에 대한 요구가 이전과 마찬가지로 크게 제기되고 있으며, 이와 같은 조성물은 상기와 같은 전자 장치들 및 유기 발광 다이오드에 대하여 RGB-방사체의 높은 안정성, 특히 청색 방사체의 높은 안정성을 제공해준다.
상기 과제는 놀랍게도 특허청구범위의 제 1 항 내지 제 10 항 또는 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 조성물에 의해서 해결된다.
본 발명에 따른 조성물의 특징은 전도성이 내재된 적어도 하나의 중합체 및 인듐을 함유한다는 것이다.
놀랍게도, 상기와 같은 조성물에 의해서는 특히 높은 안정성 및 광 이용 효율을 보여주는 유기 발광 다이오드, OLED 및 PLED가 제조될 수 있다.
전도성이 내재된 중합체 또는 전도성 중합체란, 저분자 화합물(단량체)로 구성되며, 중합 반응에 의해서 적어도 올리고머(Oligomer)가 되는, 다시 말해 화학적 결합에 의해서 형성된 세 개 이상의 단위 단량체를 함유하며, 중립적인(비전도성) 상태에서는 컨주게이팅된(conjugated) Π-전자계를 갖고, 산화, 환원 또는 양성자 첨가(protonating; 이 용어는 종종 "도핑"으로 표기됨)에 의하여 전도성을 갖는 이온 형태로 변환될 수 있는 물질이다. 이때 전도성은 적어도 10-7 S/cm에 달하고, 통상적으로는 105 S/cm 미만이다.
산화에 의한 도핑의 경우에는 예컨대 요오드, 퍼옥사이드, 루이스산 및 프로톤산이 도핑제로서 사용되거나, 또는 환원에 의한 도핑의 경우에는 예컨대 나트륨, 칼륨, 칼슘이 도핑제로서 사용된다.
전도성 중합체는 화학적으로 매우 상이한 조성을 가질 수 있다. 단량체로서는 예를 들이 아세틸렌, 벤졸, 나프탈린, 피롤, 아닐린, 티오펜, 페닐렌술파이드, 페리-나프탈린 및 다른 나프탈린, 그리고 술로-아닐린, 에틸렌디옥시티오펜, 티에노-티오펜 및 다른 티오펜과 같은 상기 물질들의 유도체, 그리고 상기 물질들의 알킬-유도체 또는 알콕시-유도체 또는 술파이드기, 페닐기와 같은 다른 측쇄기들을 함유하는 유도체 및 다른 측쇄기들이 적합하다고 입증되었다. 전술한 단량체들의 조합들도 단량체로서 사용될 수 있다. 이 경우에는 예를 들어 아닐린과 페닐술파이드가 결합하고, 그 경우에는 상기 A-B-이량체가 단량체로서 사용된다. 목적 설정에 따라서 예를 들어 피롤, 티오펜 또는 알킬티오펜, 에틸렌디옥시티오펜, 티에노티오펜, 아닐린, 페닐렌술파이드 및 다른 물질들이 서로 A-B-구조물로 결합할 수 있고, 그 경우에는 상기 구조물이 올리고머 또는 중합체로 분해될 수 있다.
대부분의 전도성 중합체의 전도성은 온도가 상승함에 따라 다소 강하게 증가하며, 이와 같은 현상은 상기 중합체가 비금속 도체라는 것을 증명해준다. 다른 전도성 중합체들은 적어도 실온에 가까운 온도 범위에서는, 온도가 상승함에 따라 전도성이 떨어지는 금속의 특성을 보인다. 금속 특성을 확인할 수 있는 또 다른 한 가지 방법은, 낮은 온도에서 온도에 대한 소위 전도성의 "감소한 활성 에너지"를 좌표에 표시하는 것이다(거의 0 K까지). 전도성에 대하여 금속의 비율을 갖는 도체들은 낮은 온도에서는 곡선이 +의 방향으로 상승하는 것을 보여준다. 이와 같은 물질들은 "유기 금속"으로서 언급된다.
전도성이 내재된 바람직한 중합체들은 전술한 중합체들이다. 특히 그 예로서는 다음과 같은 중합체들이 언급될 수 있다: 폴리아닐린(PAni), 폴리티오펜(PTh), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDT), 폴리디아세틸렌, 폴리아세틸렌(PAc), 폴리피롤(PPy), 폴리이소티아나프텐(PITN), 폴리헤테로아릴렌비닐렌(PArV), 이 경우 헤테로아릴렌-기들은 예를 들어 티오펜, 푸란 또는 피롤일 수 있고, 폴리-피-페닐렌(PpP), 폴리페닐렌술파이드(PPS), 폴리페리나프탈린(PPN), 폴리프탈로시아닌(PPc), 그리고 그들의 유도체들(이 유도체들은 예를 들어 측쇄 또는 측쇄기들로 치환된 단량체로부터 형성됨), 그의 공중합체 및 그의 물리적인 혼합물들. 특히 바람직한 중합체들은 폴리아닐린(PAni), 폴리티오펜(PTh), 폴리피롤(PPy), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDT), 폴리티에노-티오펜(PTT) 및 그의 유도체들 그리고 그의 혼합물들이다.
본 발명에 의해 적합하다고 입증된, 전도성이 내재된 미리 합성된 중합체들은 "Synthetic Metals, 17, 18 및 19장 (1987년) 그리고 84-86권 (1997년)"을 통해 확인할 수 있다.
본 발명에 따른 조성물은 바람직하게 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리피롤 또는 상기 물질들의 유도체를 전도성이 내재된 중합체로서 함유한다. 그 혼합물들도 마찬가지로 가능하다. 이 경우에는 폴리아닐린, 폴리티오펜 또는 그들의 유도체들 그리고 특히 폴리아닐린(PANI), 폴리피롤(Ppy), 폴리티에노-티오펜(PTT) 및 폴리(3,4-에틸렌디옥시-2,5-)티오펜(PEDOT)이 특히 선호된다. 폴리(3,4-에틸렌디옥시-2,5-)티오펜(PEDOT)은 Baytron(바이트론)이라는 명칭으로 시판되고 있다.
또한, 전도성이 내재된 중합체가 도핑된 형태로 존재하는 조성물도 선호된다. 도핑제로서는 저분자 및 특히 중합체 결합된 도핑제가 사용된다. 상기 전도성 중합체는 바람직하게 폴리스티롤술폰산(PSSH), 폴리플루오르술폰산-코-테트라플루오르에틸린(Nafion(나피온)이라는 명칭으로 시판되고 있음), 폴리(비닐술폰산) 및 폴리(2-아크릴아미도-2-메틸-프로판술폰산)(PAMPSA)으로 도핑 되며, 이 중에서 처음에 언급된 두 가지가 특히 선호된다.
인듐은 상기 조성물 내에서 바람직하게는 원소 형태로 또는 이온 형태로 존재한다. 이때 인듐은 특히 인듐 술페이트와 같은 인듐-염으로서 존재할 수 있다. 이 경우에는, 전도성이 내재된 전술한 도핑제들 중에 한 가지 도핑제와 함께 형성되는 염들이 바람직하다. 전술한 바람직한 도핑제들을 함유하는 염 그리고 특히 인듐-폴리스티롤술페이트(In-PSSH)이 특히 바람직하다고 증명되었다.
상기 조성물은 통상적으로 고형물로서, 특히 분말로서 존재한다. 하지만, 상기 조성물이 혼합물로서, 특히 용액 또는 분산액으로서 존재하는 것도 바람직하다. 이와 같은 형태의 조성물은 적용시에 그리고 특히 전자 장치들을 제조하기 위하여 사용하는 경우에 현저한 장점들을 제공한다.
본 발명에 따른 조성물들은 전도성이 내재된 중합체 및 인듐을 단순히 혼합물의 형태로 함유할 수 있다. 하지만 본 발명에 따른 조성물들은 상기 성분들을 전도성이 내재된 중합체와 인듐의 화학적인 화합물의 형태로 함유할 수도 있다.
특히 선택된 중합체, 사용된 인듐의 형태 그리고 반응 조건들에 따라서, 단순한 혼합물이 형성되거나 또는 놀랍게도 전도성이 내재된 중합체와 인듐의 화학적인 화합물이 형성된다. 당업자는 공지된 분석 방법들을 통해, 본 발명에 따른 조성물을 형성하기 위해서 사용되는 재료들의 반응 조건들 및 반응 경과를 원하는 방식으로 조절할 수 있다.
화학적 화합물의 형성을 증명하기에 적합한 기술로서는 특히 순환 전압전류법(Cyclovoltammetry)이 이용되었다. 상기 기술에 의해서는 인듐과 폴리아닐린 간에 화합물이 형성된다는 내용이 입증될 수 있었으며, 상기 화합물은 본 발명의 한 바람직한 실시예를 형성한다. 인듐과 폴리아닐린 간에 이루어지는 화학적 화합물의 형성을 증명하는 데 성공한 다른 한 가지 기술은 UV/Vis-분광학이다.
인듐과 중합체로 구성된 화학적 화합물의 형태는 지금까지는 해명될 수 없었다. 하지만 복합 화합물은 다루어질 수 있었다.
본 발명에 따른 조성물은 바람직하게, 전도성이 내재된 중합체가 분산제 또는 용매의 존재하에 인듐과 접촉되는 방법에 의해서 제조된다.
상기와 같은 방법에서는 전도성이 내재된 중합체, 특히 도핑된 형태로 존재하는 중합체를 인듐-화합물, 특히 인듐-염, 또는 원소 형태의 인듐과 접촉시키는 것이 바람직하다. 이 경우에는 중합체가 미리 분산된 형태로 존재하는 것이 가능하다.
상기 방법은 통상적으로, 예를 들어 EP 329 768호에 개시된 바와 같은 전도성 중합체의 합성이 종료된 후에 인듐-금속 또는 인듐-염이 상기 합성 용액에 첨가되는 방식으로 실시된다. 그 다음에 상기 용액이 혼합물 또는 화학적 화합물을 형성한 후에 처리되고, 수득된 재료는 일반적으로 분산된다.
또한, 인듐-염과 같은 인듐-화합물의 존재하에 또는 원소 형태의 인듐의 존재하에 전도성이 내재된 중합체를 제조하는 방법도 바람직하다. 상기 실시예에서 일반적으로 인듐은 선택된 형태로 추출물 혼합물에 첨가되고, 그 다음에 상기 혼합물의 반응이 원하는 중합체를 형성하게 된다.
또한, 조성물이 분산되는 본 발명에 따른 방법도 바람직하다. 분산제로서는 주로 수성 또는 유기 분산제가 사용된다.
상기 방법은 바람직하게 폴리아닐린과 인듐 간에 결합을 만들기 위해서 이용되며, 이 경우에는 특히 PSSH 및/또는 폴리플루오르술폰산-코-테트라플루오르에틸렌과 같은 도핑제가 추가로 존재한다.
화학적 화합물이 형성되었고, 인듐 이온과 전도성 중합체의 물리적인 혼합이 간단하지 않은 경우에는, 상기와 같은 상황들이 순환 전압전류법에 의해서 입증될 수 있었다. 전도성 중합체 그리고 특히 바람직한 폴리아닐린의 정상 전위가 명백하게 이동함으로써, 새로운 화합물의 형성이 검출될 수 있다. 또한 상기와 같은 경우들에서는 흡수 피크의 이동이 UV/Vis-스펙트럼에서 관찰되었다.
본 발명에 따른 조성 그리고 특히 중합체와 인듐으로 구성된 본 발명에 따른 화학적 화합물은 놀랍게도 시선을 집중시키는 특성들을 갖는 전자 장치들의 제조를 가능케 한다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 조성물을 함유하는 전자 장치와도 관련이 있다.
본 발명에 따른 전자 장치로서는 발광 다이오드 그리고 특히 유기 발광 다이오드(OLED)가 선호된다.
상기 장치는 바람직하게 발광 다이오드의 전극들 사이에 있는 하나의 층 안에 조성물을 함유한다.
상기 층은 특히 소위 정공 주입층으로서, 전하 주입층 또는 버퍼링층으로서도 언급된다. 상기 층은 통상적으로 다이오드의 애노드 상에 증착되어 있다.
또한, 상기 조성물이 정공 주입층 안에 존재하는 장치 그리고 특히 상기 조성물이 정공 주입층을 형성하는 장치도 바람직하다.
놀랍게도, 본 발명에 따른 조성물을 함유하고 특히 상기 조성물로부터 형성된 정공 주입층들은 특히 Super Yellow와 같이 방사체 층 또는 발광 층으로서 기능을 하는 종래의 중합체와 함께 전도성 중합체와 인듐 간에, 특히 폴리아닐린과 인듐으로 구성된 화학적 화합물의 형성을 가능케 하며, 특히 펄스 작동 중에는 OLED의 매우 높은 안정성을 실현한다.
더욱 놀라운 것은, 청색 발광 중합체를 함유하는 OLED 내에서는 안정성 및 광 이용 효율이 급격하게 증가한다는 것이다. 따라서, 본 발명에 따른 조성물에 의해서는, 정공 주입층과 방사체 층 사이에 전자 차단층을 갖지 않는 OLED를 제조하는 것이 가능하다.
청색을 방출하는 OLED는 지금까지 상기와 같은 차단층 없이는 작동될 수 없었고, PEDOT-PSSH, PAni-폴리플루오르술폰산-코-테트라플루오르에틸렌, PTT-PSSH 또는 PTT-폴리플루오르술폰산-코-테트라플루오르에틸렌을 정공 주입층으로서 사용하는 경우에도 작동될 수 없었다. 상기와 같은 모든 재료들에서는 광 이용 효율이 짧은 시간 후에 이미 떨어졌다.
본 발명에 따른 조성물에 의해서는, 특정의 청색 방사체에서 처음으로, OLED가 차단층 없이도 계속해서 10 시간 이상의 수명으로 작동할 수 있게 되었다. 지금껏 상기 방사체는 차단층 없이는 실제로 OLED에 사용될 수 없었다. 다른 방사체의 경우에는 차단층이 없음에도 본 발명에 따른 조성물을 사용함으로써 150 시간 이상까지의 수명 상승이 실현되었다. 그와 달리, PEDOT가 정공 주입층으로서 사용된 상응하는 OLED는 단지 100 시간 미만의 수명만을 나타냈다.
특히 OLED의 안정성에 유리하게 미치는 본 발명에 따른 조성물의 작용은 놀랄만한 것인데, 그 이유는 OLED 안에 있는 층들은 특히 금속 형태의 불순물들을 포함해서는 안 된다는 내용이 지금까지 인정되고 있었기 때문이다. 이와 같은 이유에서, 정공 주입층을 제조하기 위해서 사용된 분산액들은 계속해서 매우 복잡하게 정화되었다. 더욱 놀라운 것은, 다름 아닌 불안정하게 하는 작용이 부가된 방향족 술폰산으로 중합체를 도핑하는 경우에도 본 발명에 따른 조성물은 상기와 같은 특성들을 갖는다는 것이다.
하지만 예컨대 철(Fe) 또는 구리(Cu)와 같은 다른 (폴리아닐린)-화합물을 이용한 시험에서는 안정성이 개선이 이루어지지 않았으며, 오히려 은과 화합된 경우와 같이 OLED의 특성들이 악화 되었다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 조성물이 사용되는 전자 장치들을 제조하기 위한 방법과도 관련이 있다.
본 발명은 또한 전자 장치들을 제조하기 위해서 사용되는 조성물의 용도, 그리고 특히 상기 조성물이 발광 다이오드의 전극들 사이에서 층으로서 그리고 특히 정공 주입층으로서 사용되는 상기 조성물의 용도와도 관련이 있다.
본 발명은 실시예들을 참조하여 아래에서 더욱 상세하게 설명된다.
실시예
1 -
폴리아닐린
-
PSSH
-분말
제일 먼저 폴리아닐린-분말을 EP 329 768호에 기술된 방법으로 제조하였다. 30 %의 폴리스티롤술폰산 용액(PSSH) 1010 g과 89 ml의 아닐린을 이중 벽 반응기 안에 있는 4190 g의 탈 이온화된 물속에 제공하고, 상기 용액을 저온 유지 장치 및 냉각 매질을 이용하여 1 ℃로 냉각함으로써, PANI-PSSH(단량체 대 술폰산기의 비율은 1:1.5)를 발생시켰다. 상기 용액에 420 ml의 탈 이온화된 물속에 있는 280 g의 암모늄페록소디술페이트(APS) 용액을 서서히 적가함으로써, 온도는 5 ℃ 이상으로 상승하지 않았다. 수득된 고형물을 아세톤에 침전시키고, 여과하며, 아세톤으로 세척하여 건조하였다.
실시예
2 -
폴리아닐린
-
PSSH
-인듐-분말 타입 A
실시예 1과 유사한 방식으로 73.9 g의 PSSH, 7.44 ml의 아닐린, 및 16.3 g의 인듐(II)-술페이트 48.6 ml의 탈 이온화된 물속에 제공하고, 24 g의 APS와 반응시켰다. 그 다음에 이어서 실시예 1과 유사하게 처리하였다.
실시예
3 -
폴리아닐린
-
PSSH
-인듐-분말 타입 B
실시예 1과 유사한 방식으로 73.9 g의 PSSH, 7.44 ml의 아닐린, 및 944 mg의 인듐(II)-과립을 48.6 ml의 탈 이온화된 물속에 제공하고, 24 g의 APS와 반응시켰다. 추가 처리하기 전에, 미반응된 인듐-과립-잔류물을 분리하였다. 남아 있는 고형물을 세척하고 건조하여, 685 mg의 잔류물을 남겼다.
실시예
4 -
폴리아닐린
-
PSSH
-인듐-분말 타입 C
실시예 1과 유사한 방식으로 73.9 g의 PSSH, 7.44 ml의 아닐린을 48.6 ml의 탈 이온화된 물속에 제공하고, 24 g의 APS와 반응시켰다. 반응이 종료된 후에 985 mg의 인듐-과립을 반응 혼합물 속에 제공하여 22시간 동안 교반하였다. 추가 처리하기 전에, 소산(abreaction) 되지 않은 인듐-과립-잔류물을 분리하였다. 남아 있는 고형물을 세척하고 건조하여, 610 mg의 잔류물을 남겼다.
실시예
5 - 분말을 물속에서 분산시킴
정확한 순 중량을 결정하기 위하여, 제일 먼저 (실시예 1-4에 따른) 분말의 잔류 수분을 측정하였다. 그 다음에 (실시예 1, 2, 3 또는 4에서 얻어진) 16 g의 분말을 500 ml의 탈 이온화된 물속에 제공하여, 초음파 균질기(Ultraturrax) 속에서 10.000 rpm의 회전수로 1.5 시간 동안 분산시켰다.
그 다음에, 용기를 물로 냉각시키면서 30분 동안 초음파(1 kW의 출력을 갖는 소노트로드(Sonotrode))에 노출함으로써, 상기 수득된 분산액을 초음파로 재분산시켰다.
레이저-이중-방법을 이용하여 측정한 바에 따르면, 상기 분산액은 40-80 mm의 입자 크기 값(숫자 평균)을 나타냈다.
마지막으로는 필요에 따라 이온 교체 방식을 이용한 통상적인 방법으로 상기 분산액을 더 세척하였다.
실시예
6 - 그 다음에 이어서 인듐-조성물을 형성하여 타입 1의 분산액을 제조함
실시예 5에 따라 실시예 1에서 얻어진 분말이 분산된 분산액을 제조하였다. 1:1의 중량비로 인듐 술페이트를 함유하는 30 %의 폴리스티롤술폰산(PSSH) 수용액의 30개 부분으로 상기 분산액을 형성하였다.
실시예
7 - 그 다음에 이어서 인듐-조성물을 형성하여 타입 2의 분산액을 제조함
실시예 5에 따라 실시예 1에서 얻어진 분말이 분산된 분산액(120 g)을 제조하였다. 상기 분산액을 650 mg의 인듐-과립과 혼합하여 72 시간 동안 교반하였다. 그 다음에 이어서 흑색 벨트 필터를 통해 여과하였다. 필터 속에 남아있는 인듐을 탈 이온화된 물속에서 세척 및 건조하였다. 563 mg의 인듐이 남았다. 따라서, 상기 분산액은 g당 0.72 mg의 인듐을 함유하였다.
실시예
8 - 그 다음에 이어서 인듐-조성물을 형성하여 타입 3의 분산액을 제조함
실시예 5에 따라 실시예 1에서 얻어진 분말이 분산된 분산액(100 g)을 제조하였다. 상기 분산액을 20 g의 15 % 퍼플루오르술폰산-코-테트라플루오르에틸렌-용액과 물(Liquion Solution LQ-1115, 110 EW) 속에서 혼합하여 20분 동안 교반하였다. 그 다음에 이어서 상기 수득된 분산액을 실시예 7에서와 마찬가지로 추가로 가공하였다.
실시예
9 - 인듐을 함유한
폴리피롤
조성물
본 발명에 상응하는 폴리피롤 함유 조성물을 제조하기 위하여 실시예 1-5 및 6-8과 유사하게 재처리되었으며, 본 실시예에서는 PANI 대신에 폴리피롤(PPy)을 전도성이 내재된 중합체로서 사용하였다.
실시예
10 - 인듐을 함유한
PEDOT
조성물
본 발명에 상응하는 PEDOT 함유 조성물을 제조하기 위하여 실시예 6-8과 유사하게 처리되었으며, 본 실시예에서는 PANI 대신에 제품 Baytron P AI 4083의 형태로 된 PEDOT를 전도성이 내재된 중합체로서 사용하였다.
Claims (23)
- 조성물로서,전도성이 내재된 적어도 하나의 중합체 및 인듐(indium)을 함유하는, 조성물.
- 제 1 항에 있어서,폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리피롤 또는 그들의 유도체를 전도성이 내재된 중합체로서 함유하는, 조성물.
- 제 2 항에 있어서,폴리(3,4-에틸렌디옥시-2,5-티오펜), 폴리아닐린 또는 폴리티에노티오펜을 전도성이 내재된 중합체로서 함유하는, 조성물.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 전도성이 내재된 중합체를 도핑된 형태로 함유하는, 조성물.
- 제 4 항에 있어서,상기 전도성이 내재된 중합체가 폴리스티롤술폰산 또는 폴리플루오르술폰산-코-테트라플루오르에틸렌으로 도핑된, 조성물.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,인듐을 원소 형태로 또는 이온 형태로 함유하는, 조성물.
- 제 6 항에 있어서,인듐을 인듐-염으로서, 특히 인듐-폴리스티롤술폰산 또는 인듐 술페이트로서 함유하는, 조성물.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 조성물은 혼합물로서, 특히 용액 또는 분산액으로서 존재하는, 조성물.
- 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 조성물은 전도성이 내재된 중합체와 인듐의 화학적 화합물인, 조성물.
- 제 9 항에 있어서,상기 조성물은 폴리아닐린과 인듐의 화학적 화합물인, 조성물.
- 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 제조하기 위한 방법으로서,전도성이 내재된 중합체를 분산제 또는 용매의 존재하에 인듐과 접촉시키는, 조성물의 제조 방법.
- 제 11 항에 있어서,특히 도핑된 형태로 존재하는 전도성이 내재된 중합체를 인듐-염과 접촉시키는, 조성물의 제조 방법.
- 제 11 항에 있어서,특히 도핑된 형태로 존재하는 전도성이 내재된 중합체를 원소 형태의 인듐과 접촉시키는, 조성물의 제조 방법.
- 제 11 항에 있어서,상기 전도성이 내재된 중합체를 인듐 화합물 또는 원소 형태의 인듐의 존재하에 제조하는, 조성물의 제조 방법.
- 제 10 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 조성물을 분산시키는, 조성물의 제조 방법.
- 조성물로서,제 11 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 따라 수득 될 수 있는, 조성물.
- 전자 장치로서,제 1 항 내지 제 10 항 또는 제 16항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 함유하는, 전자 장치.
- 제 17 항에 있어서,상기 전자 장치는 발광 다이오드인, 전자 장치.
- 제 18 항에 있어서,상기 조성물은 상기 발광 다이오드의 전극들 사이에 있는 하나의 층 안에 존재하는, 전자 장치.
- 제 19 항에 있어서,상기 조성물은 정공 주입층 안에 존재하고, 특히 상기 정공 주입층을 형성하는, 전자 장치.
- 전자 장치들을 제조하기 위한 방법으로서,제 1 항 내지 제 10 또는 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 사용하는, 전자 장치의 제조 방법.
- 조성물의 용도로서,제 1 항 내지 제 10 항 또는 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 전자 장치들을 제조하기 위해서 사용하는, 조성물의 용도.
- 제 22 항에 있어서,상기 조성물을 한 발광 다이오드의 전극들 사이에 존재하는 층으로서 그리고 특히 정공 주입층으로서 사용하는, 조성물의 용도.
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