有機(jī)電子器件、組合物和方法

專利名稱：有機(jī)電子器件、組合物和方法
有機(jī)電子器件、組合物和方法相關(guān)申請(qǐng)本申請(qǐng)要求于2009年9月29日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)第61/246，913號(hào)的優(yōu)先權(quán)，在此通過引用將其全文并入。
背景技術(shù)：
對(duì)于采用透明導(dǎo)體的有機(jī)電子器件，例如有機(jī)發(fā)光二極管(0LED)、聚合物發(fā)光二極管(PLED)、有機(jī)光伏器件(0PV)、平板液晶顯示器、觸摸面板等，需要有改善的材料和材料組合。已經(jīng)提出基于導(dǎo)電納米線的透明導(dǎo)體，以解決傳統(tǒng)金屬氧化物材料(例如銦錫氧化物(ITO))的缺點(diǎn)。但是，透明導(dǎo)體(包括基于納米線的那些透明導(dǎo)體)可能不會(huì)很好地與其它材料一起起作用。

發(fā)明內(nèi)容
本文所述的實(shí)施方式包括，例如，液體和固體的組合物、器件、制品、制造方法以及組合物、制品和器件的使用方法?！獋€(gè)實(shí)施方式提供一種器件，其包含第一層，其包含基板(substrate)上的多個(gè)導(dǎo)電性納米線；和設(shè)置在納米線上的第二層，其包含一種或多種聚合物或共聚物，所述一種或多種聚合物或共聚物包含(i )至少一個(gè)共軛的重復(fù)基團(tuán)，或(ii )至少一個(gè)雜芳基，其任選地通過酮基或氟代亞烷基氧基連接。雜芳基的實(shí)例是芳基胺，其可以是多芳基胺的一部分。另一實(shí)施方式提供一種器件，其包含基板上的多個(gè)導(dǎo)電性納米線，和設(shè)置在納米線上的組合物，該組合物包含一種或多種共軛聚合物或共聚物，其中所述器件包含n大于約2%的OPV。另一實(shí)施方式提供一種器件，其包含基板上的多個(gè)導(dǎo)電性納米線，和設(shè)置在納米線上的至少一種組合物，該組合物包含水溶性或水分散性聚噻吩，該聚噻吩包含(i )至少一個(gè)有機(jī)取代基和(ii)至少一個(gè)磺酸鹽取代基，該磺酸鹽取代基包含與聚噻吩骨架直接鍵合的磺酸鹽的硫。另一實(shí)施方式提供一種器件，其包含包含多個(gè)傳導(dǎo)性納米線和非傳導(dǎo)性基質(zhì)(matrix)的傳導(dǎo)層，和設(shè)置在所述傳導(dǎo)層上的HTL層，所述HTL層包含一種或多種聚噻吩聚合物或共聚物。另一實(shí)施方式提供一種器件，其包含至少一個(gè)傳導(dǎo)層，所述至少一個(gè)傳導(dǎo)層包含多個(gè)導(dǎo)電性納米線，和至少一種包含水溶性或水分散性區(qū)域規(guī)則性(regioregular)聚噻吩的組合物，所述聚噻吩包含(i)至少一個(gè)有機(jī)取代基和(ii)至少一個(gè)磺酸鹽取代基，該磺酸鹽取代基包含與聚噻吩骨架直接鍵合的磺酸鹽的硫。另一實(shí)施方式提供一種器件，其包含至少一個(gè)傳導(dǎo)層和至少一個(gè)設(shè)置在傳導(dǎo)層上的其它層，所述至少一個(gè)傳導(dǎo)層包含多個(gè)導(dǎo)電性納米線，且所述至少一個(gè)其它層選自空穴注入層、空穴傳輸層、覆蓋層或空穴收集層，其中所述至少一個(gè)其它層包含至少一種包含水溶性或水分散性區(qū)域規(guī)則性聚噻吩的組合物，所述聚噻吩包含(i)至少一個(gè)有機(jī)取代基和(ii)至少一個(gè)磺酸鹽取代基，該磺酸鹽取代基包含與聚噻吩骨架直接鍵合的磺酸鹽的硫。另一實(shí)施方式提供一種器件，其包含第一層，其包含基板上的多個(gè)導(dǎo)電性納米線；和設(shè)置在納米線上的第二層，其包含一種或多種聚合物或共聚物，所述一種或多種聚合物或共聚物包含至少一個(gè)雜芳基或至少一個(gè)多芳基胺，其中所述雜芳基或多芳基胺任選地通過酮基或氟代亞烷基氧基連接。至少一個(gè)實(shí)施方式的至少一個(gè)優(yōu)勢包括電極的溶液處理?？梢员苊馐褂谜婵铡？梢员苊馐褂脗鹘y(tǒng)的IT0。至少一個(gè)實(shí)施方式的至少一個(gè)額外的優(yōu)勢包括高傳導(dǎo)性電極。至少一個(gè)實(shí)施方式的至少一個(gè)優(yōu)勢包括高效的電荷收集和/或注入。至少一個(gè)實(shí)施方式的至少一個(gè)優(yōu)勢包括與高效的電荷收集和/或注入組合的高電極傳導(dǎo)性。至少一個(gè)實(shí)施方式的至少一個(gè)優(yōu)勢包括基板和電極的撓性，避免了相對(duì)較脆的材料。至少一個(gè)實(shí)施方式的至少一個(gè)優(yōu)勢包括有機(jī)電子器件中基于納米線的電極的優(yōu)良性能，包括相對(duì)較高的效率，特別是對(duì)于具有高功率轉(zhuǎn)化效率的有機(jī)光伏電池。
具體實(shí)施例方式兎直在此通過引用將2009年9月29日申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)美國臨時(shí)申請(qǐng)第61/246，913號(hào)全文并入，包括工作實(shí)施例、權(quán)利要求、發(fā)明內(nèi)容、具體描述和所有其它實(shí)施方式。在此通過引用將本文引用的所有參考文獻(xiàn)全文并入。透明導(dǎo)體可以指高透射率表面或基板上覆蓋的導(dǎo)電薄膜。透明導(dǎo)體可以制造成在保持合理光學(xué)透明度的同時(shí)具有表面?zhèn)鲗?dǎo)性。這種表面?zhèn)鲗?dǎo)性透明導(dǎo)體可以用作例如平板液晶顯示器、觸摸面板、電致發(fā)光器件、薄膜光伏電池、抗靜電層的透明電極，并可以用作電磁波屏蔽層。目前，真空沉積的金屬氧化物，例如銦錫氧化物(IT0)，是為諸如玻璃和聚合物膜的介電表面提供光學(xué)透明度和導(dǎo)電性的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)材料。但是，金屬氧化物膜可能是易碎的，且很容易在彎曲過程中或在其它物理應(yīng)力下?lián)p壞。它們還可能要求升高的沉積溫度和/或高淬火溫度，以實(shí)現(xiàn)高的傳導(dǎo)性水平。它們還可能難以與一些塑料或有機(jī)基板粘合。本文描述了在透明導(dǎo)體中使用可以與覆蓋(overcoat)材料組合使用的傳導(dǎo)性納米線的實(shí)施方式。與傳導(dǎo)性納米線一起使用的覆蓋材料可能有電荷收集和注入效率低的問題，導(dǎo)致器件效率低。其它意在提高器件效率的覆蓋材料可能對(duì)納米線網(wǎng)絡(luò)有損害。因此，本文描述的是可以在不犧牲納米線網(wǎng)絡(luò)提供的高傳導(dǎo)性的同時(shí)提供高效的電荷收集和/或注入的優(yōu)異覆蓋材料。傳導(dǎo)件納米線在此通過引用全文并入以下專利文件，包括附圖
、工作實(shí)施例和權(quán)利要求:Alden等人2006年10月12日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)第60/851,652號(hào)“Nanowires-BasedTransparent Conductors (基于納米線的透明導(dǎo)體)” ;Alden等人2007年4月10日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)第 60/911, 058 號(hào) “Nanowires-Based Transparent Conductorsand Applications Thereof (基于納米線的透明導(dǎo)體及其應(yīng)用)” ；Allemand等人2006年4月20日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)第60/913，231號(hào)“Applications and Methods forConductive Films (傳導(dǎo)性膜的應(yīng)用和方法)”；和Allemand等人2007年10月12日提交的美國專利申請(qǐng)第 11/871，761 號(hào) “Nanowire-Based Transparent Conductors andApplications Thereof (基于納米線的透明導(dǎo)體及其應(yīng)用)”。本文所述的某些實(shí)施方式涉及基于納米線的傳導(dǎo)層的透明導(dǎo)體。具體地，傳導(dǎo)層可以包含金屬納米線的稀疏網(wǎng)絡(luò)。此外，傳導(dǎo)層可以是透明、撓性的，且可以包括至少一個(gè)傳導(dǎo)性表面。其可以被覆蓋或?qū)訅涸谠S多種包括撓性和剛性基板在內(nèi)的基板上。傳導(dǎo)層還可以形成復(fù)合結(jié)構(gòu)的一部分，該復(fù)合結(jié)構(gòu)包含基質(zhì)材料和納米線?；|(zhì)材料通常可以為復(fù)合材料賦予某些 化學(xué)、機(jī)械和光學(xué)特性。合適的納米線通常可以具有范圍在例如約10至約100，000的縱橫比。術(shù)語“縱橫t匕”可以指納米線的長度與其直徑的比，或者對(duì)于非球形結(jié)構(gòu)來說，是指長度與橫截面周長的比。較大的縱橫比對(duì)于獲得透明傳導(dǎo)層來說可以是有利的，因?yàn)樗鼈兛梢栽谠试S線的更低的整體密度以具有高透明度的同時(shí)能夠更加有效地形成傳導(dǎo)性網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)使用高縱橫比的傳導(dǎo)性納米線時(shí)，達(dá)成傳導(dǎo)性網(wǎng)絡(luò)的納米線的密度可以足夠低以致于傳導(dǎo)性網(wǎng)絡(luò)基本上是透明的。定義對(duì)光的透明度的一種方法是通過其吸收系數(shù)。穿過層的光的照度可以定義如下I=I0 exp (~ax)其中Itl是在層的第一面上的入射光的照度水平，I是在層的第二面上存在的照度水平，exp(-ax)是透明度因子。在透明度因子中，a是吸收系數(shù)，X是層的厚度。透明度因子接近于I但是小于I的層可以被視為基本上透明的。納米線的縱橫比、大小、形狀和物理參數(shù)的分布可以被選擇成提供所需的光學(xué)和電學(xué)特性。這些線的數(shù)目(會(huì)提供指定密度的納米線)可以被選擇成提供可接受的導(dǎo)電特性。例如，多個(gè)納米線可以在端子之間延伸，以提供低阻導(dǎo)電通路，而且濃度、縱橫比、大小和形狀可以被選擇成提供基本上透明的導(dǎo)體。術(shù)語“端子”可以包括接觸墊(contact pads)、導(dǎo)電節(jié)點(diǎn)和任何可以被電連接的其它起點(diǎn)和終點(diǎn)。端子之間的距離可以是使得期望的光學(xué)特性不是由單個(gè)納米線獲得。許多納米線中的多個(gè)可能需要在不同的點(diǎn)彼此連接，以在端子之間提供導(dǎo)電通路。納米線可以基于期望的光學(xué)特性加以選擇。然后，提供期望的導(dǎo)電通路和該通路上的整體阻抗的納米線的數(shù)目可以被選擇成實(shí)現(xiàn)對(duì)于端子之間的電傳導(dǎo)來說可接受的電學(xué)特性。透明層的導(dǎo)電性可以通過例如以下因素控制a)單個(gè)納米線的傳導(dǎo)性，b)端子之間納米線的數(shù)目，和c)納米線之間的連接。在某一納米線濃度(也可稱作滲流閾值或電滲流水平)以下，端子之間的傳導(dǎo)性可以是零或者接近于零，即，沒有或幾乎沒有提供連續(xù)的電流通路，因?yàn)榧{米線相隔得太遠(yuǎn)。在該濃度以上，至少可提供一條電流通路。隨著提供更多的電流通路，層的整體阻抗將會(huì)降低。傳導(dǎo)性納米線包括金屬納米線和其它具有高縱橫比(例如，高于10)的傳導(dǎo)性顆粒。非金屬納米線的實(shí)例包括，但不限于，碳納米管(CNT)、金屬氧化物納米管、導(dǎo)電聚合物纖維等。本文所用的“金屬納米線”可以指金屬線,包括元素金屬(element metal)、金屬合金或金屬化合物(包括金屬氧化物)。金屬納米線的至少一個(gè)橫截面尺寸可以小于約500nm,或小于約200nm,或小于約lOOnm。如上所述,金屬納米線的縱橫比(長度直徑)可以大于10，優(yōu)選大于50，更優(yōu)選大于100。合適的金屬納米線可以基于多種金屬，包括但不限于銀、金、銅、鎳和鍍金的銀。金屬納米線可以通過本領(lǐng)域已知的方法制備。具體地，例如，銀納米線可以通過銀鹽(例如硝酸銀)在多元醇(例如乙二醇)和聚(乙烯基吡咯烷酮)的存在下的溶液相還原來合成。大小均一的銀納米線的大規(guī)模制造可以根據(jù)例如以下文獻(xiàn)中所述的方法制備Xia, Y. et al. , Chem. Mater. , 2002, 14, 4736-4745 ;和 Xia, Y. et al. , Nanoletters, 2003, 3 (7)，955-960。 傳導(dǎo)層和基板在某些實(shí)施方式中，透明導(dǎo)體包含覆蓋在在基板上或以其它方式設(shè)置在基板上的傳導(dǎo)層。傳導(dǎo)層可以包含多個(gè)金屬納米線。金屬納米線可以形成傳導(dǎo)性網(wǎng)絡(luò)。在一些實(shí)施方式中，傳導(dǎo)層包含包埋在基質(zhì)中或以其它方式與其混合的多個(gè)金屬納米線。“基板”或“選擇的基板”可以指其上覆蓋有或?qū)訅河谢蛞云渌绞皆O(shè)置有傳導(dǎo)層的材料?；蹇梢允莿傂缘幕驌闲缘??；蹇梢允浅吻宓幕虿煌该鞯?。術(shù)語“選擇的基板”可以與層壓法相關(guān)聯(lián)地使用。合適的剛性基板包括，例如，玻璃、聚碳酸酯、丙烯酸樹脂等。合適的撓性基板包括，但不限于聚酯(例如，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯、聚烯烴(例如，直鏈、支鏈和環(huán)狀聚烯烴)、乙烯類聚合物(例如，聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇縮乙醛、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯等)、纖維素酯基材(例如，纖維素三乙酸酯、纖維素乙酸酯)、聚砜例如聚醚砜、聚酰亞胺、硅酮和其它傳統(tǒng)的聚合或塑料膜。適當(dāng)基板的其它實(shí)例可見于，例如，美國專利第6，975，067號(hào)，在此通過引用將其全文并入?！皞鲗?dǎo)層”或“傳導(dǎo)性膜”可以指金屬納米線的網(wǎng)絡(luò)層，其提供透明導(dǎo)體的傳導(dǎo)介質(zhì)。當(dāng)存在基質(zhì)時(shí)，金屬納米線的網(wǎng)絡(luò)層和基質(zhì)的組合也稱作“傳導(dǎo)層”。由于傳導(dǎo)性通過電荷從一個(gè)納米線滲流到另一個(gè)納米線來實(shí)現(xiàn)，所以傳導(dǎo)層中可以存在充足的金屬納米線，以達(dá)到電滲流閾值并變得有傳導(dǎo)性。傳導(dǎo)層的表面?zhèn)鲗?dǎo)性可以與其表面電阻率成反比，所述表面電阻率有時(shí)稱作薄層電阻，其可以通過本領(lǐng)域已知的方法測量。類似地，當(dāng)存在基質(zhì)時(shí)，基質(zhì)可以被填有充足的金屬納米線，以變得有傳導(dǎo)性。本文所用的“閾值負(fù)載水平”是指在負(fù)載有傳導(dǎo)層之后金屬納米線的重量百分比，在該重量百分比下，傳導(dǎo)層的表面電阻率為不大于約IO6歐姆/平方(Q/sq)。更典型地，表面電阻率不大于IO5 Q /sq,不大于IO4 Q /sq,不大于1，000 Q /sq,不大于500 Q /sq,或不大于100 Q /sq。閾值負(fù)載水平取決于例如以下因素縱橫比、取向度(alignment degree)、集聚程度和金屬納米線的電阻率。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，基質(zhì)的機(jī)械和光學(xué)特性可以通過其中任何顆粒的高度負(fù)載而改變或折衷。有利地，對(duì)于包括銀納米線在內(nèi)的納米線，金屬納米線的高縱橫比可以在以下的閾值表面負(fù)載水平下允許通過基質(zhì)形成傳導(dǎo)性網(wǎng)絡(luò)優(yōu)選約0. 05 u g/cm2至約10 u g/cm2,更優(yōu)選約0. I ii g/cm2至約5 ii g/cm2,更優(yōu)選約0. 8 y g/cm2至約3 y g/cm2。這些表面負(fù)載水平不影響基質(zhì)的機(jī)械或光學(xué)特性。這些值可以取決于納米線的尺寸和空間分散性。有利地，可以通過調(diào)節(jié)金屬納米線的負(fù)載水平而提供電導(dǎo)率(或表面電阻率)和光學(xué)透明度可調(diào)的透明導(dǎo)體?！盎|(zhì)”可以指其中分散有或嵌入有金屬納米線的固態(tài)材料。納米線的部分可以從基質(zhì)材料伸出，以便能夠通向傳導(dǎo)性網(wǎng)絡(luò)?；|(zhì)可以是金屬納米線的宿主(host)，并提供傳導(dǎo)層的物理形式。基質(zhì)可以保護(hù)金屬納米線免于不利的環(huán)境因素，例如腐蝕和磨損。特別地，基質(zhì)可以顯著降低環(huán)境中腐蝕性元素例如濕氣、痕量的酸、氧、硫等的滲透性。此外，基質(zhì)可以為傳導(dǎo)層提供有利的物理和機(jī)械特性。例如，其可以提供對(duì)基板的粘附力。而且，與金屬氧化物膜不同，包埋有金屬納米線的聚合或有機(jī)基質(zhì)可以是堅(jiān)固且撓性的。撓性基質(zhì)使得可以用低成本和高通量方法來制造透明導(dǎo)體。
而且，傳導(dǎo)層的光學(xué)特性可以通過選擇適當(dāng)?shù)幕|(zhì)材料來定制。例如，通過使用具有期望的折射率、組成和厚度的基質(zhì)可以有效地降低反射損失和不希望有的光澤。通常，基質(zhì)是光學(xué)澄清的材料。如果材料在可見光區(qū)(400nm-700nm)內(nèi)的透光率為至少80%，則該材料可以被視為“光學(xué)澄清”或“光學(xué)透明”的。在一些實(shí)施方式中，本文所述的透明導(dǎo)體的所有的層(包括基板和納米線網(wǎng)絡(luò)層)都是光學(xué)澄清的?；|(zhì)的光學(xué)透明度可以由以下多個(gè)因素確定包括但不限于，折射率(RI)、厚度、整個(gè)厚度上RI的一致性、表面(包括界面)反射和霧度(由表面粗糙度和/或包埋的顆粒造成的散射損失)。在某些實(shí)施方式中，基質(zhì)可以是聚合物，其也稱作聚合基質(zhì)。光學(xué)澄清的聚合物是本領(lǐng)域已知的。合適的聚合基質(zhì)的實(shí)例包括，但不限于丙烯酸類聚合物，例如聚甲基丙烯酸酯(如聚甲基丙烯酸甲酯)、聚丙烯酸酯和聚丙烯腈，聚乙烯醇，聚酯(如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯)，聚碳酸酯，具有高度芳香性的聚合物，例如酚醛塑料(phenolics)或甲酹-甲醒(Novolacs )，聚苯乙烯、聚乙烯基甲苯、聚乙烯基二甲苯、聚酰亞胺、聚酰胺、聚酰胺酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚硫化物、聚砜、聚亞苯基和聚苯基醚，聚氨酯(PU)，環(huán)氧樹脂，聚烯烴(如聚丙烯、聚甲基戊烯和環(huán)狀烯烴)，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)，纖維素塑料，硅酮和其它的含硅聚合物(如聚倍半硅氧烷和聚硅烷)，聚氯乙烯(PVC)，聚乙酸酯，聚降冰片烯，合成橡膠(如EPR、SBR、EPDM)和含氟聚合物(如聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯(TFE)或聚六氟丙烯)，氟代烯烴和烴類烯烴的共聚物(例如Lumifion )和無定形氟碳聚合物或共聚物(例如，Asahi Glass Co.的CYTOP ，或Du Pont的Teflon AF )。在其它實(shí)施方式中，本文所述的聚合基質(zhì)可以包含部分聚合或部分固化(cured)的聚合物。與完全聚合或完全固化的基質(zhì)相比，部分固化的基質(zhì)可以具有較低的交聯(lián)和/或聚合以及較低的分子量。因此，部分聚合的基質(zhì)可以在某些條件下進(jìn)行蝕刻，并且可以使用傳統(tǒng)光刻法進(jìn)行圖案化。在適當(dāng)?shù)木酆蠗l件下，部分固化的基質(zhì)可以進(jìn)一步固化，從而進(jìn)行進(jìn)一步的交聯(lián)和聚合，以提供比部分固化的基質(zhì)具有更高分子量的基質(zhì)。部分固化的基質(zhì)可以被蝕刻，然后進(jìn)行進(jìn)一步的固化步驟，以提供圖案化的且完全固化的透明導(dǎo)體膜。合適的部分固化聚合物的實(shí)例包括，但不限于，部分固化的丙烯酸酯、硅酮-環(huán)氧樹脂、硅氧烷、酚醛清漆、環(huán)氧樹脂、氨基甲酸酯、倍半硅氧烷或聚酰亞胺。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，聚合度可以影響部分聚合的基質(zhì)和/或納米線可以溶解的蝕刻條件(溶液)。通常，聚合度越高，對(duì)基質(zhì)進(jìn)行蝕刻越困難。優(yōu)選地，部分固化的基質(zhì)具有可接受的物理完整性程度，以保護(hù)其中的納米線。這一點(diǎn)是期望的，因?yàn)榻K端用戶可以進(jìn)行自己的圖案化以及隨后的固化，以得到最終的透明導(dǎo)體膜。在某些實(shí)施方式中，基質(zhì)本身可以是傳導(dǎo)性的。例如，基質(zhì)可以是傳導(dǎo)性聚合物。傳導(dǎo)性聚合物是本領(lǐng)域公知的，例如但不限于聚(3，4-亞乙基二氧基噻吩)(PED0T)、聚苯胺、聚噻吩和聚丁二炔。如果需要，可以使用摻雜的材料。在某些實(shí)施方式中，可以使用包含區(qū)域規(guī)則性聚噻吩或磺化聚噻吩或磺化區(qū)域規(guī)則性聚噻吩的傳導(dǎo)性聚合物，以降低在使用例如PEDOT的聚合物時(shí)可能發(fā)生的腐蝕。除腐蝕問題之外，PEDOT在包括例如OLED或/和OPV的有機(jī)電子器件中使用時(shí)，可能不允許充足的電荷轉(zhuǎn)移發(fā)生。例如，在一些實(shí)施方式中，可以用PEDOT制作有機(jī)電子器件，可以試圖使用它，但該器件可能不能工作或不能很好地工作。納米線沉積和誘明導(dǎo)體制誥在某些實(shí)施方式中，由此在此描述了透明導(dǎo)體的制造方法，其包含在基板上沉積多個(gè)金屬納米線，所述金屬納米線被分散在流體中；和通過使流體干燥而在基板上形成金屬納米線網(wǎng)絡(luò)層。金屬納米線可以如上文所述制備。金屬納米線通常分散在液體中，以促進(jìn)沉積。應(yīng)當(dāng)理解，本文所用的“沉積”和“涂覆”可互換使用。可以使用任何金屬納米線可以在其中形成穩(wěn)定分散液(也稱作“金屬納米線分散液”)的非腐蝕性液體。優(yōu)選地，金屬納米線分散在水、醇、酮、醚、烴或芳香性溶劑(苯、甲苯、二甲苯等)中。更優(yōu)選地，液體是揮發(fā)性的，其沸點(diǎn)為不高于200°C，不高于150°C，或不高于100°C。此外，金屬納米線分散液可以含有添加劑和粘合劑，以控制粘度、腐蝕性、粘附力和納米線的分散。合適的添加劑和粘合劑的實(shí)例包括，但不限于，羧甲基纖維素(CMC)、2-羥乙基纖維素(HEC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)、甲基纖維素(MC)、聚乙烯醇(PVA)、三丙二醇(TPG)和黃原膠(XG)，以及表面活性劑，例如乙氧基化物、烷氧基化物、環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷及其共聚物，磺酸鹽(酯)、硫酸鹽(酯)、二磺酸鹽、磺基丁二酸酯(鹽)、磷酸酯和含氟表面活性劑(如DuPont的Zonyl )。在一個(gè)實(shí)施例中，納米線分散液或“墨水”包括，以重量計(jì)，0. 0025%至0. 1%的表面活性劑(例如，對(duì)于Zony] FS0-100，優(yōu)選范圍為0. 0025%至0. 05%),0. 02%至4%的粘度調(diào)節(jié)劑(例如，對(duì)于HPMC,優(yōu)選范圍為0. 02%至0. 5%),94. 5%至99. 0%的溶劑和0. 05%至I. 4%的金屬納米線。合適的表面活性劑的代表性實(shí)例包括Zonyi FSN、Zonyl. RTM. FS0、Zonyl FSH、Triton (xl00, xll4, x45)、Dynol (604，607)、正十二碳烷基 b_D_ 麥芽糖苷和Novek。合適的粘度調(diào)節(jié)劑的實(shí)例包括羥丙基甲基纖維素(HPMC)、甲基纖維素、黃原膠、聚乙烯醇、羧甲基纖維素和羥乙基纖維素。合適的溶劑的實(shí)例包括水和異丙醇。分散液中的納米線濃度可以影響或決定例如以下參數(shù)納米線網(wǎng)絡(luò)層的厚度、傳導(dǎo)性(包括表面?zhèn)鲗?dǎo)性)、光學(xué)透明度和機(jī)械特性。可以調(diào)節(jié)溶劑的百分比，以提供納米線在分散液中的期望濃度。然而，在優(yōu)選的實(shí)施方式中，其它成分的相對(duì)比例可以保持相同。具體地，表面活性劑與粘度調(diào)節(jié)劑的比例優(yōu)選在約80至約0. 01的范圍內(nèi)；粘度調(diào)節(jié)劑與金屬納米線的比例優(yōu)選在約5至約0. 000625的范圍內(nèi)；且金屬納米線與表面活性劑的比例優(yōu)選在約560至約5的范圍內(nèi)。分散液中成分的比例可以根據(jù)所使用的基板和應(yīng)用方法而更改。納米線分散液優(yōu)選的粘度范圍可以是約I至lOOcP。 任選地，可以對(duì)基板進(jìn)行預(yù)處理，以制備更好地接受隨后的納米線沉積的表面。表面預(yù)處理具有多種功能。例如，它們能夠使得沉積均勻的納米線分散液層。此外，它們可以將納米線固定化在基板上用于隨后的加工步驟。而且，預(yù)處理可以與圖案化步驟結(jié)合進(jìn)行，以產(chǎn)生納米線的圖案化沉積。預(yù)處理包括溶劑或化學(xué)洗滌、加熱、任選地圖案化的中間層沉積，以使納米線分散液呈現(xiàn)適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)或離子狀態(tài)，以及進(jìn)一步的表面處理，例如等離子體處理、UV-臭氧處理或電暈放電。在沉積之后，可以通過蒸發(fā)除去液體。蒸發(fā)可以通過加熱(如焙燒、“淬火”)加速。產(chǎn)生的納米線網(wǎng)絡(luò)層可以要求后處理，以使其導(dǎo)電。這種后處理可以是涉及曝露于熱、等離子體、電暈放電、UV-臭氧或壓力的處理步驟，如下文所述。在某些實(shí)施方式中，由此在此描述了透明導(dǎo)體的制造方法，其包含在基板上沉積多個(gè)金屬納米線，所述金屬納米線分散在流體中；通過使流體干燥而在基板上形成金屬納米線網(wǎng)絡(luò)層，在金屬納米線網(wǎng)絡(luò)層上涂覆基質(zhì)材料，和使基質(zhì)材料固化，以形成基質(zhì)。 “基質(zhì)材料”是指可以固化成本文所定義的基質(zhì)的材料或材料混合物?！肮袒被颉斑M(jìn)行固化”是指單體或部分單體(少于150個(gè)單體)聚合和/或交聯(lián)以形成固體聚合基質(zhì)的過程。合適的聚合條件是本領(lǐng)域公知的，舉例來說，包括加熱單體、用可見或紫外(UV)光、電子束等輻射單體。此外，去除溶劑的同時(shí)造成的聚合物/溶劑體系的“固體化”也在“固化”的含義內(nèi)?？梢酝ㄟ^選擇單體的起始濃度和交聯(lián)劑的量來控制固化程度。其可以通過調(diào)節(jié)例如以下的固化參數(shù)加以進(jìn)一步的操縱進(jìn)行聚合的時(shí)間和發(fā)生聚合的溫度等。在某些實(shí)施方式中，可以對(duì)部分固化的基質(zhì)進(jìn)行淬滅，以使固化過程停止。固化或聚合的程度可以通過例如固化聚合物的分子量或指示反應(yīng)性化學(xué)物種的波長下的光學(xué)吸收來監(jiān)控。因此，在某些實(shí)施方式中，基質(zhì)材料包含可以是完全或部分固化的聚合物。光學(xué)澄清的聚合物是本領(lǐng)域已知的。在其它實(shí)施方式中，基質(zhì)材料包含預(yù)聚物。“預(yù)聚物”是指可以聚合和/或交聯(lián)以形成本文所述的聚合基質(zhì)的單體混合物或低聚物混合物或部分聚合物。就期望的聚合基質(zhì)而言，選擇合適的單體或部分聚合物在本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉的范圍內(nèi)。在某些實(shí)施方式中，預(yù)聚物是可光固化的，即，預(yù)聚物在曝露于輻射時(shí)聚合和/或交聯(lián)。在其它實(shí)施方式中，預(yù)聚物是可熱固化的。圖案化和其它處理步驟可以如例如以下文獻(xiàn)中所述進(jìn)行PCT公開WO2008/046058 (Cambrios)，包括例如第49-59頁和有關(guān)的附圖和實(shí)施例。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，基質(zhì)材料包含磺化的區(qū)域規(guī)則性聚噻吩。如Allemand等人2007年10月12日提交的美國專利申請(qǐng)第11/871,761號(hào)“Nanowire-Based Transparent Conductors and Applications Thereof (基于納米線的透明導(dǎo)體及其應(yīng)用)”中所述，透明導(dǎo)體可以通過例如片材涂覆、濕法涂覆、印刷和層壓法制造。另一實(shí)施方式包括使用插槽模具(slot die)涂覆?？梢允鼓苿┻m應(yīng)于沉積方法，包括使用插槽模具涂覆。例如，可以改變粘度，無論是增加還是降低。與基于納米線的電極一起使用的空穴傳輸、注入或收集層在一些實(shí)施方式中，基于納米線的電極涂覆有空穴傳輸層(HTL)、空穴收集層(HCl)或空穴注入層(HIL)。合適的HTL的酸性和腐蝕性小于PEDOT，與基于納米線的電極更加相容。在一個(gè)實(shí)施方式中，排除PEDOT材料。優(yōu)選的HTL包含一種或多種固有導(dǎo)電的聚合物(inherently conductive polymers, ICP)或空穴傳輸材料(HTM)。這種HTL使得具有基于納米線的電極的器件能夠與使用ITO電極的器件類似地起作用。除了 HTM和/或ICP之外，HTL還可以包括例如平面化劑(planarizing agent)、表面活性劑、摻雜劑、溶劑等的組分?？昭▊鬏敳牧峡昭▊鬏敳牧?HTM)是促進(jìn)相鄰層(典型地為電極和發(fā)射層，或者電極和光活性層)之間的空穴傳導(dǎo)的傳導(dǎo)性或半傳導(dǎo)性材料。HTM可以是基于有機(jī)或無機(jī)的材料。傳統(tǒng)的基于有機(jī)的HTM的實(shí)例包括雜芳基胺化合物和聚合物，包括芳基胺和/或摻雜的芳基胺、芳氧基和有機(jī)金屬顆粒、絡(luò)合物部分。芳基胺部分是本領(lǐng)域已知的。參見，例如，Limet al. , Organic Letter, 2006, 8, 21, 4703-4706 ；Fukase et al. , Polymers for Advan cedTechnologies, 13，601-604 (2002) ；Shirota, Y.et al. , Chem Rev 107, 2007, 953-1010 ；Z. Li and H.Meng, eds. , Organic Light-Emitting Materials and Devices, CRCPress (Taylor an Francis Group, LLC), Boca Raton (2007)以及其中的參考文獻(xiàn)。芳基胺部分可以各自包含至少一個(gè)氮原子和至少一個(gè)苯環(huán)。作為非限定性的實(shí)例，它們可以包含一個(gè)與氮原子鍵合的苯環(huán)；兩個(gè)與氮原子鍵合的苯環(huán)；或三個(gè)與氮原子鍵合的苯環(huán)。重復(fù)部分可以適應(yīng)于提供空穴注入和/或空穴傳輸特性。芳基胺的實(shí)例包括但不限于三芳基胺，雙三芳基胺，例如N，N- 二苯基苯胺。芳基胺環(huán)可以通過直接的共價(jià)鍵與至少一個(gè)其它的芳基環(huán)鍵合，或者通過包含一個(gè)或多個(gè)碳原子、一個(gè)或多個(gè)氧原子或者一個(gè)或多個(gè)鹵原子的基團(tuán)連接。例如，連接基團(tuán)可以是至少一個(gè)氣代的亞燒基氧基或麗基。芳基胺和合適的連接基團(tuán)的實(shí)例可見于Seshadri等人2008年10月27日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)61/108851 (另參見美國公開No. 2010-0108954)以及Seshadri等人2008年11月18日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)61/115877(另參見2009年11月17日提交的美國申請(qǐng)12/620，514)，在此通過引用將其均全文并入。ICP :聚噻吩固有導(dǎo)電的聚合物是由于其共軛骨架結(jié)構(gòu)而在一些條件下表現(xiàn)出高導(dǎo)電性(相對(duì)于傳統(tǒng)的聚合材料)的有機(jī)聚合物。這些材料作為空穴或電子導(dǎo)體的性能在其被摻雜、氧化或還原以形成極化子和/或雙極化子時(shí)得以增加。導(dǎo)電聚合物描述于The Encyclopediaof Polymer Science and Engineering, Wiley, 1990 第 298-300 頁中，其包括聚乙塊、聚(對(duì)-亞苯基)、聚(對(duì)-亞苯基硫化物)、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚亞乙基二氧基噻吩和聚(對(duì)-亞苯基亞乙烯基)及其衍生物，在此通過引用將其全文并入。該參考文獻(xiàn)還描述了聚合物的摻合和共聚，包括嵌段共聚物的形成。聚噻吩和聚噻吩衍生物是一些實(shí)施方式中可用的ICP的實(shí)例。聚噻吩描述于，例如，Roncali, J. , Chem. Rev. 1992, 92, 711 ；Schopf et al. , Polythiophenes!ElectricallyConductive Polymers, Springer:Berlin, 1997。另外,參見，例如美國專利第 4, 737, 557 號(hào)和第 4，909，959 號(hào)。區(qū)域規(guī)則件聚噻吩
ICP的實(shí)例還包括區(qū)域規(guī)則性聚噻吩。在此通過引用將Seshadri等人2006年7月21 日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)第 60/832，095 號(hào) “Sulfonation of Conducting Polymersand OLED and Photovoltaic Devices (導(dǎo)電聚合物的橫化和OLED和光伏器件)”全文并入，包括附圖、工作實(shí)施例和權(quán)利要求。此外，在此通過引用將Seshadri等人2006年9月18 日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)第 60/845，172 號(hào) “Sulfonation of Conducting Polymersand 0LED, Photovoltaic, and ESD Devices (導(dǎo)電聚合物的橫化和 OLED、光伏和 ESD 器件)”全文并入，包括附圖、工作實(shí)施例和權(quán)利要求。在此通過引用將Seshadri等人2007年7月13日提交的美國專利申請(qǐng)第11/826，394號(hào)(美國專利公開2008/0319207) “Sulfonationof Conducting Polymers and 0LED, Photovoltaic, and ESD Devices (導(dǎo)電聚合物的橫化和0LED、光伏和ESD器件)”全文并入，包括附圖、工作實(shí)施例和權(quán)利要求。各術(shù)語在本文中進(jìn)一步說明如下“烷基”可以是例如具有I至20個(gè)碳原子、或I至15個(gè)碳原子、或I至10個(gè)碳原子、或I至5個(gè)碳原子、或I至3個(gè)碳原子的支鏈和支鏈單價(jià)烷基基團(tuán)。該術(shù)語的實(shí)例有例如以下基團(tuán)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、正戍基、乙基己基、十_■碳燒基、異戍基等。“任選取代”的基團(tuán)可以是，例如，可以被另外的官能團(tuán)取代或未經(jīng)取代的官能團(tuán)。例如，當(dāng)基團(tuán)未被另外的基團(tuán)取代時(shí)，其可以被稱作基團(tuán)名稱，例如，烷基或芳基。當(dāng)基團(tuán)被另外的官能團(tuán)取代時(shí)，其可以更籠統(tǒng)地稱作取代烷基或取代芳基?！叭〈榛笨梢允抢缇哂蠭至3個(gè)、優(yōu)選I至2個(gè)選自由烷基、取代烷基、烷氧基、取代烷氧基、芳基、取代芳基、芳氧基、取代芳氧基、羥基組成的組的取代基的烷基。“芳基”可以是例如具有單個(gè)環(huán)(如苯基)或多個(gè)稠合的環(huán)(如萘基或蒽基)的6至14個(gè)碳原子的單價(jià)芳香性碳環(huán)基團(tuán)，所述稠合的環(huán)可以是或者不是芳香性的，條件是連接的點(diǎn)在芳香性碳原子處。優(yōu)選的芳基包括苯基、萘基等?！叭〈蓟笨梢允抢缇哂蠭至5個(gè)取代基、或任選地I至3個(gè)取代基、或任選地I至2個(gè)取代基的芳基，所述取代基選自由輕基、燒基、取代燒基、燒氧基、取代燒氧基、稀基、取代稀基、取代芳基、芳氧基、取代芳氧基和橫酸鹽(酷)組成的組。“烷氧基”可以是例如基團(tuán)“烷基-0-”，其包括例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、I-乙基己-I-基氧基、十二碳烷氧基、異戊氧基等。“取代烷氧基”可以是例如基團(tuán)“取代烷基-O-”?！皝喭榛笨梢允抢缇哂蠭至20個(gè)碳原子、或I至15個(gè)碳原子、或I至10個(gè)碳原子、或1至5個(gè)碳原子、或I至3個(gè)碳原子的支鏈和支鏈二價(jià)烷基基團(tuán)。該術(shù)語的實(shí)例有例如以下基團(tuán)亞甲基、亞乙基、亞正丙基、亞異丙基、亞正丁基、亞叔丁基、亞正戊基、乙基亞己基、亞十二碳烷基、亞異戊基等?！跋┗笨梢允抢鐑?yōu)選具有2至6個(gè)碳原子、更優(yōu)選2至4個(gè)碳原子并且具有至少I個(gè)、優(yōu)選I至2個(gè)烯基不飽和位點(diǎn)的烯基基團(tuán)。該基團(tuán)的實(shí)例有乙烯基、烯丙基、丁 -3-稀-I-基等?！叭〈┗笨梢允抢缇哂蠭至3個(gè)取代基、優(yōu)選I至2個(gè)取代基的烯基，所述取
代基選自由烷氧基、取代烷氧基、?；?、酰基氨基、酰氧基、氨基、取代氨基、氨基?；?、芳基、取代芳基、芳氧基、取代芳氧基、氰!基、齒素、輕基、硝基、竣基、竣基酷、環(huán)燒基、取代環(huán)燒基、雜芳基、取代雜芳基、雜環(huán)基和取代雜環(huán)基組成的組，其條件是任何羥基取代均不與乙烯基(不飽和)碳原子連接?！胺佳趸笨梢允抢缁鶊F(tuán)芳基-0-，其包括，例如，苯氧基、萘氧基等?！叭〈佳趸笨梢允抢缛〈蓟?0-基團(tuán)?！皝喭榛趸铩被颉皝喭榛趸被颉熬勖选笨梢允抢缁鶊F(tuán)-O-(Ra-O)n-Rb,其中Ra是亞烷基，且Rb是烷基或任選取代的芳基，且n是I至6或I至3的整數(shù)。亞烷基氧化物可以是例如基于諸如環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷的基團(tuán)的基團(tuán)。
在上述的取代基中，在此無意將通過描述自身具有進(jìn)一步取代基的取代基(例如，具有取代芳基作為取代基的取代芳基，其本身被取代芳基所取代，等等)達(dá)成的聚合物包括在內(nèi)。在這些情形中，這些取代基的最大數(shù)目是三。也就是說，上述說明的每一個(gè)可以由例如以下限制加以局限取代芳基限于-取代芳基_(取代芳基)_取代芳基。類似地，上述說明無意包括不允許的取代方式(例如，甲基被5個(gè)氟原子取代，或者烯屬或炔屬不飽和的a位有羥基)。這些不允許的取代方式是本領(lǐng)域公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員在實(shí)施本文所述的各個(gè)實(shí)施方式時(shí)可以采用以下參考文獻(xiàn)。具體地，幾篇文獻(xiàn)描述了導(dǎo)電聚合物聚噻吩、區(qū)域規(guī)則性聚噻吩、取代聚噻吩以及由其制備的0LED、PLED和PV器件，這些可用于實(shí)施本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式。在敘述導(dǎo)電聚合物名稱時(shí)，名稱也可以包括其衍生物。例如，聚噻吩可以包括聚噻吩衍生物。此夕卜，在此通過引用將Williams等人2004年9月24日提交的臨時(shí)專利申請(qǐng)第 60/612，640 號(hào)(“Hetero Atomic Regioregular Poly (3-Substitutedthiophenes) forElectroluminescent Devices (用于電致發(fā)光器件的雜芳香性區(qū)域規(guī)則性聚(3_取代噻吩))”)以及2005年9月26日提交的美國常規(guī)申請(qǐng)第11/234，374號(hào)均全文并入，包括對(duì)聚合物的說明、附圖和權(quán)利要求。在此通過引用將Williams等人2004年9月24日提交的臨時(shí)專利申請(qǐng)第60/612,641 號(hào)(“Hetero Atomic Regioregular Poly (3-Substitutedthiophenes)forPhotovoltaic Cells(用于光伏電池的雜芳香性區(qū)域規(guī)則性聚(3_取代噻吩))”)以及2005年9月26日提交的美國常規(guī)申請(qǐng)第11/234，373號(hào)均全文并入，包括對(duì)聚合物的說明、附圖和權(quán)利要求。Williams等人的美國常規(guī)申請(qǐng)第11/350，271號(hào)也可以用于實(shí)施本文對(duì)于空穴注入和傳輸層所述的各個(gè)實(shí)施方式(“Hole Injection/Transport Layer Compositions andDevices (空穴注入/傳輸層組合物和器件)”)。另一可以使用的參考文獻(xiàn)是Williams等人 2006 年 3 月 16 日提交的 11/376，550, Copolymers of Soluble Polythiophene withImproved Electronic Performance (電性能提高的可溶性聚噻吩的共聚物)。聚噻吩可以是均聚物、共聚物或嵌段共聚物。合成方法、摻雜和聚合物表征，包括具有側(cè)基的區(qū)域規(guī)則性聚噻吩提供于，例如，McCullough等人的美國專利申請(qǐng)第6，602，974號(hào)和McCullough等人的美國專利申請(qǐng)第6，166，172號(hào)，在此通過引用將其均全文并入。其它的描述可見于文章“The Chemistry of Conducting Polythiophenes (導(dǎo)電聚噻吩化學(xué))” ,Richard D. McCullough, Adv. Mater. 1998, 10, No. 2,第 93-116 頁以及其中引用的參考文獻(xiàn)，在此通過引用將其全文并入。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以使用的另一參考文獻(xiàn)是 Handbook of Conducting Polymers,第二版 1998，第 9 章，McCullough 等人，“Regioregular, Head-to-Tail Coupled Poly(3-alkylthiophene)and its Derivatives(區(qū)域規(guī)則性頭尾偶聯(lián)聚(3-烷基噻吩)及其衍生物)”，第225-258頁，在此通過引用將其全文并入。該參考文獻(xiàn)在第 29 章還說明了 “Electroluminescence in Conjugated Polymers(共軛聚合物中的電致發(fā)光)”，第823-846頁，在此通過引用將其全文并入。聚合半導(dǎo)體描述于，例如“Organic Transistor Semiconductors (有機(jī)晶體管半導(dǎo)體)，，，Katz 等人，Accounts of Chemical Research, vol. 34, no. 5, 2001,第 359 頁，包括第365-367頁，在此通過引用將其全文并入。嵌段共聚物描述于，例如，BlockCopolymers, Overview and Critical Survey, byNoshay and McGrath, Academic Press, 1977。例如，該教科書描述了 A-B 二嵌段共聚物(第5章)、A-B-A三嵌段共聚物(第6章)、和-(AB)n-多嵌段共聚物(第7章),其可以構(gòu)成一些實(shí)施方式中嵌段共聚物類型的基礎(chǔ)。其它的嵌段共聚物包括聚噻吩描述于，例如，F(xiàn)rancois et al.，Synth. Met. 1995, 69, 463-466,在此通過引用將其全文并入；Yang et al. , Macromolecules1993,26, 1188-1190 ；ffidawski et al. , Nature (London), vol.369, 1994 年 6 月 2日,387-389 ； Jenekhe et al. , Science, 279, 1998年 3 月 20 日,1903-1907 ；ffang et al. , J.Am. Chem. Soc. 2000, 122, 6855-6861 ；Li et al. , Macromolecules 1999, 32,3034-3044 ；Hempenius et al. , J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 2798-2804。以下文章從第97頁開始描述了區(qū)域規(guī)則性體系“The Chemistry of ConductingPolythiophenes (導(dǎo)電聚噻吩化學(xué))”，Richard D. McCullough, Adv. Mater. 1998, 10, No. 2,第93-116頁，以及其中引用的參考文獻(xiàn)。在區(qū)域規(guī)則性聚合物(包括聚噻吩)中，區(qū)域規(guī)則度可以是，例如約90%或者更高，或者約95%或更高，或者約98%或更高，或者約99%或更高。可以使用本領(lǐng)域已知的方法例如NMR來測量區(qū)域規(guī)則度。區(qū)域規(guī)則度可以以多種方式提高。例如，其可以由不對(duì)稱單體例如3-烷基噻吩的聚合以提供頭尾(HT)聚(3-取代)噻吩而提高。另外可選地，其可以由在單體的兩部分之間具有對(duì)稱平面的單體例如聯(lián)噻吩的聚合而提高，上述聚合提供例如區(qū)域規(guī)則性HH-TT和TT-HH聚(3-取代噻吩)。具體地，可以用于使具有側(cè)鏈的傳導(dǎo)性聚合物溶解的取代基包括烷氧基和烷基，包括例如Cl至C25基團(tuán)，以及包括例如氧和氮的雜原子體系。具體地，可以使用具有至少3個(gè)碳原子或者至少5個(gè)碳原子的取代基?？梢允褂没旌系娜〈Ｈ〈梢允欠菢O性、極性或官能性有機(jī)取代基。側(cè)基可以稱作取代基R，其可以是例如燒基、全齒燒基、乙稀基、乙塊基、燒氧基、芳氧基、乙稀氧基、硫代燒基、硫代芳基、擬游基(ketyl )、硫代擬游基,并且任選地可以被氫以外的原子取代。噻吩聚合物可以是具有數(shù)目例如大于3個(gè)的分支的且包含噻吩單元的星形聚合物。噻吩聚合物可以是樹枝狀分子(dendrimer)。參見例如Anthopoulos et al. , AppliedPhysics Letters, 82，26，2003年6月30日，4824-4826，以及以下對(duì)于樹枝狀分子的進(jìn)一步說明。雜環(huán)聚合物是特別優(yōu)選的。特別優(yōu)選的體系是聚噻吩體系和區(qū)域規(guī)則性聚噻吩體系。聚合物可以獲自Plextronics, Inc. , Pittsburgh, PA,包括例如基于聚噻吩的聚合物,例如Plexcore、Plexcoat和類似材料。另一實(shí)施方式包括相對(duì)來說區(qū)域不規(guī)則性的雜環(huán)共軛聚合物。例如，區(qū)域規(guī)則度可以是約90%或更低，或者約80%或更低，或者約70%或更低，或者約60%或更低，或者約50%或更低。聚合物的磺化可以對(duì)包括前述聚合物的聚合物進(jìn)行磺化。對(duì)于不同的傳導(dǎo)性聚合物和雜環(huán)型傳導(dǎo)性聚合物，包括具有例如S、N、Se、Te和Si的雜原子的那些，磺化路線是本領(lǐng)域已知的?；腔坂绶陨系幕谟袡C(jī)的取代基不受具體限制，但可以是例如提供溶解功能的基團(tuán)，例如燒基或燒氧基。包含磺酸鹽基團(tuán)的聚噻吩體系是已知的。例如，一些實(shí)施方式提供了包括水溶性或水分散性區(qū)域規(guī)則性聚噻吩的組合物，所述聚噻吩包括(i)至少一個(gè)有機(jī)取代基；和(ii)至少一個(gè)包含與聚噻吩骨架直接鍵合的硫的磺化取代基。對(duì)區(qū)域規(guī)則性聚合物進(jìn)行磺化時(shí)，聚合物組合物出于本發(fā)明的目的仍可稱作是區(qū) 域規(guī)則性的。其它的聚合物實(shí)施方式此外，可以進(jìn)行磺化以在聚合物骨架上生成磺化取代基的聚合物實(shí)施方式可以由式(I)表示，
權(quán)利要求
1.一種器件，其包含 基板上的多個(gè)導(dǎo)電性納米線，和 設(shè)置在所述納米線上的至少一種組合物，其包含水溶性或水分散性聚噻吩，所述聚噻吩包含(i)至少一個(gè)有機(jī)取代基，和(ii)至少一個(gè)磺酸鹽取代基，所述磺酸鹽取代基包含與所述聚噻吩骨架直接鍵合的磺酸鹽的硫。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的器件，其中所述器件包含n大于約2%的OPV。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的器件，其中所述聚噻吩除磺化之外包含區(qū)域規(guī)則性為至少約90%的規(guī)則的頭尾偶聯(lián)的聚(3-取代噻吩)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的器件，其中所述聚噻吩包含水溶性聚噻吩。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的器件，其中所述聚噻吩包含摻雜的聚噻吩。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的器件，其中所述聚噻吩包含至少一個(gè)亞烷基氧化物、烷氧基或燒基取代基。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的器件，其中所述聚噻吩包含特征在于酸值為約250mgKOH/g聚合物或更低的聚噻吩。
8.一種器件，其包含至少一個(gè)傳導(dǎo)層，所述至少一個(gè)傳導(dǎo)層包含 多個(gè)導(dǎo)電性納米線，和 至少一種組合物，其包含水溶性或水分散性區(qū)域規(guī)則性聚噻吩，所述聚噻吩包含(i )至少一個(gè)有機(jī)取代基，和(ii)至少一個(gè)磺酸鹽取代基，所述磺酸鹽取代基包含與所述聚噻吩骨架直接鍵合的磺酸鹽的硫。
9.一種器件，其包括至少一個(gè)傳導(dǎo)層和至少一個(gè)設(shè)置在所述傳導(dǎo)層上的其它層， 所述至少一個(gè)傳導(dǎo)層包含多個(gè)導(dǎo)電性納米線，和 所述至少一個(gè)其它層，其選自空穴注入層、空穴傳輸層、覆蓋層或空穴收集層， 其中所述至少一個(gè)其它層包含至少一種組合物，所述組合物包含水溶性或水分散性區(qū)域規(guī)則性聚噻吩，所述聚噻吩包含(i)至少一個(gè)有機(jī)取代基，和(ii)至少一個(gè)磺酸鹽取代基，所述磺酸鹽取代基包含與所述聚噻吩骨架直接鍵合的磺酸鹽的硫。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的器件，其中所述器件包含n大于約2%的0PV。
11.一種器件，其包含 第一層，其包含基板上的多個(gè)導(dǎo)電性納米線；和 設(shè)置在所述納米線上的第二層，其包含一種或多種聚合物或共聚物，所述一種或多種聚合物或共聚物包含至少一個(gè)雜芳基或至少一個(gè)多芳基胺，其中所述雜芳基或多芳基胺任選地通過酮基或氟代亞烷基氧基連接。
全文摘要
公開了采用導(dǎo)電納米線和傳導(dǎo)材料(例如共軛聚合物，如磺化的區(qū)域規(guī)則性聚噻吩)的有機(jī)電子器件、組合物和方法，其提供了高的器件性能，例如良好的太陽能電池效率?？梢灾圃煲髮?duì)物理應(yīng)力有回彈力的透明導(dǎo)體的器件，同時(shí)降低腐蝕問題。
文檔編號(hào)H01L51/44GK102648542SQ201080053397
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2010年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者哈什·帕克巴茲, 布賴恩·E·伍德沃斯, 林普勒·巴蒂亞, 皮埃爾-馬克·阿萊曼德, 肖恩·P·威廉姆斯, 謝爾蓋·B·利 申請(qǐng)人:凱姆博奧斯技術(shù)公司, 普萊克斯托尼克斯公司