[發明專利]導電性復合體、導電性聚合物組合物和使用該導電性聚合物組合物的電子元件

無效

• 申請號: 200710054361.4
• 申請日: 2007-05-09
• 公開（公告）號: CN101302340A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發明（設計）人: 李玉萍;李昊;姬峰
• 申請（專利權）人: 鄭州泰達電子材料科技有限公司
• 主分類號: C08L79/04
• 分類號: C08L79/04;C08L65/00;C08L79/02;C08L59/00;C08L41/00;C08L39/04;C08L23/06;C08L29/10;C08L33/26;C08L29/04;H01B1/12
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技術領域

本發明涉及導電性復合體，導電性聚合物組合物，涉及用于電子元件。

背景技術

包括導電性聚合物的導電性聚合物組合物有望應用于：需要電導的用途，導電涂料，防靜電劑，電磁波屏蔽材料，透明性的導電材料，電池材料，電容器材料，傳感器，電子設備材料，半導電材料，太陽能電池，有機發光二極管，場發射型顯示器(FED)，觸摸屏，電致發光片(Electroluminance)，有機薄膜晶體管(Organic?thin-film?transistor)，靜電式復印部件，轉印部件，電子紙(epaper)，電子照相材料等。

特別是近年來，隨著電子儀器的數字化，逐漸要求降低所使用的電容器在高頻區域的阻抗。為適應該要求，逐漸使用了具有例如由鋁，鉭(Ta)，鈮(Nb)等閥作用的金屬的多孔體構成的陽極，由所述閥作用的金屬的氧化膜構成的介電氧化物膜，然后在該氧化物膜上形成作為固體電解質的導電性聚合物層，碳層，以及銀層而成的陰極來獲得。

作為該功能性電容器的固體電解質的導電性聚合物層，使用吡咯，噻吩，苯胺等作為單體。當形成作為所述電容器固體電解質的導電聚合物時，主要使用化學氧化聚合方法，該方法通過向導電聚合物中添加氧化劑和摻雜劑，從而在金屬多孔體的氧化物膜上引起反應形成導電聚合物層(參見專利文獻1，例如日本未審專利申請公開專利特開平05-166681)。

另一方面，還使用下列技術，不在金屬多孔體的氧化物膜上進行聚合，而是通過獨立地制備可溶性導電聚合物溶液，浸漬該聚合物溶液進入金屬多孔體，然后干燥成涂膜，從而在氧化物膜上形成導電聚合物層(參見專利文獻2，例如日本未審專利申請公開2001-023437)。

在專利文獻2的技術中，可溶性導電聚合物的分子量與在專利文獻2的技術中，可溶性導電聚合物的分子量與其進入多孔體內部的滲透性通常成反比關系，而涂膜的電阻與導電聚合物的分子量則傾向于成比例。因此，如果只用可溶性導電聚合物溶液來形成電容器的固體電解質，則電容器的ESR和電容具有兩者選一的關系，因此此類使用的實例是很少的。

實際上，通常如此使用可溶性導電聚合物溶液：

(1)盡管其進入多孔體的滲透性低，分子量大的可溶性聚合物被用以制備能夠形成具有低電阻的聚合物層的可溶性聚合物溶液，從而與化學氧化聚合方法結合在多孔體的最外層表面附近形成大厚度的導電聚合物層.

(2)盡管其電阻高，分子量小的可溶性聚合物被用以制備甚至在多孔體內部也可促進導電聚合物層形成的可溶性聚合物溶液，從而與電解聚合方法結合將聚合物層用作電解聚合中的基質。

3，4-乙烯二氧基噻吩(以下稱作“EDOT)是己經開始得到廣泛應用的單體，其一大特點就是能獲得低電阻導電聚合物，因此，當EDOT用于可溶性導電聚合物中時，常使用類似于(1)的使用方法?，F在，使用類似(1)的方法時，與僅由化學氧化聚合形成的導電聚合物相比，由可溶性導電聚合物溶液形成的導電聚合物只能形成具有幾倍至100倍或更高電阻率的聚合物層，此外，其在高溫下的穩定性也差，而且電阻會在短時間內升高，在固體電解電容器應用中是一個問題。

通常，所謂導電性聚合物是聚吡咯類，聚噻吩類，聚乙炔類，聚亞苯類，聚亞苯基1，2-亞乙烯類，聚苯胺類，聚乙醛類，聚1，2-亞乙烯基噻吩類，以及這些的共聚物等。這些導電性聚合物可以通過化學氧化聚合法和固體電解聚合法制備。

在固體電解聚合法中，在由可導電性聚合物的單體和摻雜劑構成的固體電解質混合溶液中，加入預先形成的電極材料，在電極上將導電性聚合物形成為薄膜狀。因此，很難大量地制備。

與此相比，在化學氧化聚合法中沒有這樣的限制，導電性聚合物的單體，合適的氧化劑及催化劑，可以在溶液中聚合大量的導電性聚合物。但是，在化學氧化聚合法中，隨著導電性聚合物主鏈的生長，對于有機溶劑的溶解性降低。因此，得到的多為不溶的固形粉體，因此，以這種狀態很難應用。

為解決這種問題，提出了這樣的方案：在通過導入適當的取代基或使用聚陰離子系化合物進行對有機溶劑的增溶化。作為可溶性導電性聚合物的例子，在市場上有H.C.Starck-V?TECH?Ltd.生產的Baytron-P等。然而，此聚合物具有高電阻并且在高溫度下電阻顯著增大。

發明內容

本發明為解決導電性聚合物的高電阻問題，在高溫度下電阻顯著增大問題，以及溶解性等問題。而且解決使用聚合后的導電性聚合物的電子元件的性能，以及解決高溫環境下的性能低下等問題。