(57)【要約】  導電性ポリマーおよびイオン液体を含有する、ポリマーゲルおよびポリマー発泡体などの、ポリマー複合体が本明細書に記載される。本明細書に記載されるポリマー複合体は、電子デバイスの構成要素として有用である。【選択図】図１１
2017521530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）少なくとも１つの導電性ポリマー、
（ｂ）任意選択的に１つまたは複数のポリマー酸ドーパント、
（ｃ）少なくとも１つのイオン液体、
（ｄ）液体媒体、および
（ｅ）任意選択的に、１つまたは複数の添加剤
を含むポリマー組成物。
【請求項２】
ポリマー組成物の１００重量％を基準として、
（ａ）約０．１〜約１０．０重量％の導電性ポリマー、
（ｂ）約０〜約１０．０重量％のポリマー酸ドーパント、
（ｃ）約０．１〜約７０．０重量％のイオン液体、
（ｄ）約１．０〜約９９．０重量％の液体媒体
を含む、請求項１に記載のポリマー組成物。
【請求項３】
イオン液体の総重量対導電性ポリマーの総重量の比が、約１：１〜約４５：１である、請求項１または２に記載のポリマー組成物。
【請求項４】
少なくとも１つの導電性ポリマーが、構造（Ｉ．ａ）（式中、ＱはＳである）に従うモノマー単位を含む少なくとも１つのポリチオフェンポリマーを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
【請求項５】
構造（Ｉ．ａ）（式中、ＱはＳである）に従うモノマー単位を含む少なくとも１つのポリチオフェンポリマーが、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）を含む、請求項４に記載のポリマー組成物。
【請求項６】
ポリマー酸ドーパントが水溶性ポリマー酸ドーパントである、１つまたは複数のポリマー酸ドーパントを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
【請求項７】
水溶性ポリマー酸ドーパントが、ポリ（スチレンスルホン酸）ドーパントを含む、請求項６に記載のポリマー組成物。
【請求項８】
少なくとも１つのイオン液体が、イミダゾリウムカチオンを有する１つまたは複数の化合物を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
【請求項９】
少なくとも１つのイオン液体が、
（ｉ）イミダゾリウムカチオンと、
（ｉｉ）テトラシアノボレートアニオンと
を含む１つまたは複数の化合物を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
【請求項１０】
１つまたは複数の化合物が、１，３−ジメチルイミダゾリウム、１−ベンジル−３−メチル−イミダゾリウム、１−ブチル−３−メチル−イミダゾリウム、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウム、１−ヘキシル−３−メチル−イミダゾリウム、１−メチル−３−プロピル−イミダゾリウム、１−メチル−３−オクチル−イミダゾリウム、１−メチル−３−テトラデシル−イミダゾリウム、１−メチル−３−フェニルイミダゾリウム、１，２，３−トリメチル−イミダゾリウム、１，２−メチル−３−オクチル−イミダゾリウム、１−ブチル−２，３−ジメチル−イミダゾリウム、１−ヘキシル−２，３−メチル−イミダゾリウム、および１−（２−ヒドロキシエチル）−２，３−ジメチル−イミダゾリウムカチオンから選択されるイミダゾリウムカチオンを有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
【請求項１１】
少なくとも１つのイオン液体が、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラシアノボレートを含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
【請求項１２】
ポリマーゲルの形成方法であって、前記方法が、
（Ｉ）液体媒体中で、
（ｉ）導電性ポリマーと、
（ｉｉ）任意選択的に１つまたは複数のポリマー酸ドーパントと、
（ｉｉｉ）イオン液体と、
（ｉｖ）任意選択的に１つまたは複数の添加剤と
を接触させる工程を含む方法によって請求項１〜１１のいずれか一項に記載のポリマー組成物を形成する工程であって、
イオン液体の量は、導電性ポリマーをゲル化させるのに有効である工程と、
（ＩＩ）ゲルを形成させる工程と
を含む方法。
【請求項１３】
（ＩＩＩ）ゲルをリンス液でリンスする工程
をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
ゲル化時間が、約１分〜約１５０分である、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の方法によって製造されるポリマーゲル。
【請求項１６】
ポリマー発泡体の形成方法であって、本方法が、
（Ｉ）液体媒体中で、
（ｉ）導電性ポリマーと、
（ｉｉ）任意選択的に１つまたは複数のポリマー酸ドーパントと、
（ｉｉｉ）イオン液体と、
（ｉｖ）任意選択的に１つまたは複数の添加剤と
を接触させる工程を含む方法によって請求項１〜１１のいずれか一項に記載のポリマー組成物を形成する工程であって、
イオン液体の量は、導電性ポリマーをゲル化させるのに有効である工程と、
（ＩＩ）ゲルを形成させる工程と、
（ＩＩＩ）ゲル上にまたはゲル中に残っているいかなる液体をもゲルから除去する工程と
を含む方法。
【請求項１７】
ゲルをリンス液でリンスし、その後ゲル上にまたはゲル中に残っているいかなる液体をもゲルから除去する工程をさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
ゲルをリンス液でリンスする工程が、かき混ぜありまたはなしで行われる、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
リンス時間が、約１分〜約２４時間である、請求項１７または１８に記載の方法。
【請求項２０】
ゲル化時間が、約１分〜約１５０分である、請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
ゲル上にまたはゲル中に残っているいかなる液体をもゲルから除去する工程が、凍結乾燥（リオフィリゼーション）または赤外線ランプ下での加熱によって行われる、請求項１６〜２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
請求項１６〜２１のいずれか一項に記載の方法によって形成されるポリマー発泡体。
【請求項２３】
導電率が、約１０Ｓ／ｃｍ〜約１２０Ｓ／ｃｍである、請求項２２に記載のポリマー発泡体。
【請求項２４】
約１Ｈｚ〜約１０５Ｈｚの周波数範囲にわたって完全に抵抗性である、請求項２２または２３に記載のポリマー発泡体。
【請求項２５】
ポリマー発泡体のヤング率が、約０．０１ＧＰａ〜約０．２ＧＰａである、請求項２２〜２４のいずれか一項に記載のポリマー発泡体。
【請求項２６】
ポリマー発泡体のゲージ率が、約５〜約２０である、請求項２２〜２５のいずれか一項に記載のポリマー発泡体。
【請求項２７】
（Ｉ）請求項２２〜２６のいずれか一項に記載のポリマー発泡体または請求項１５に記載のポリマーゲル；ならびに
（ＩＩ）第１および第２電極
を含むピエゾ抵抗デバイス。
【請求項２８】
（ａ）アノード層、
（ｂ）カソード層、
（ｃ）アノード層とカソード層との間に配置された電気活性層、
（ｄ）任意選択的に、緩衝層、
（ｅ）任意選択的に、正孔輸送層、および
（ｆ）任意選択的に、電子注入層
を含む電子デバイスであって、
アノード層、カソード層、および、存在する場合、緩衝層の少なくとも１つが、請求項２２〜２６のいずれか一項に記載のポリマー発泡体または請求項１５に記載のポリマーゲルを含む電子デバイス。
【請求項２９】
アノード層が、アノード層と緩衝層との組み合わせを含む請求項２８に記載の電子デバイス。
【請求項３０】
第１電極、
少なくとも１つの電解質、および
第２電極
を含む熱電デバイスであって、
第１電極、少なくとも１つの電解質、および第２電極の少なくとも１つが、請求項２２〜２６のいずれか一項に記載のポリマー発泡体または請求項１５に記載のポリマーゲルを含む熱電デバイス。
【請求項３１】
熱電発電機である、請求項３０に記載の熱電デバイス。
【請求項３２】
熱電クーラーである、請求項３０に記載の熱電デバイス。
【請求項３３】
第１電極、
少なくとも１つの電解質、および
第２電極
を含む電池であって、
第１電極、電解質、および第２電極の少なくとも１つが、請求項２２〜２６のいずれか一項に記載のポリマー発泡体または請求項１５に記載のポリマーゲルを含む電池。
【請求項３４】
リジッド形状を有する、請求項３３に記載の電池。
【請求項３５】
可撓性の、可曲性、および／または可撚性形状を有する、請求項３３に記載の電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１４年７月１１日出願の、米国仮特許出願第６２／０２３，２２２号の優先権を主張するものである。この出願の全内容は、この参照により本明細書にはっきりと援用される。
【０００２】
本発明は、導電性ポリマーおよびイオン液体を含むポリマー複合体、ならびにそのような複合体を含有する電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００３】
ポリチオフェンポリマー、特にポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリ（スチレンスルホネート）とのポリマーブレンド（「ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ」）などの、導電性ポリマーは、高い導電性を必要とする様々な用途での使用のための、金属コーティング、特にＩＴＯコーティングの可能な代替物として研究されてきた。導電性ポリマーの導電率は、典型的にはＩＴＯのそれよりも低いが、カーボンナノチューブ、およびドーパントなどの、導電性充填材の使用によって高めることができる。しかし、そのような材料の性能は依然として、ＩＴＯのそれに及ばず、導電性の最適化と、価格、光透過性、および導電性ポリマーを含む構成要素の物理的弾力性の最適化との間にトレードオフが存在する。
【０００４】
ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ薄フィルムの特性は研究されてきているが、数十から数百マイクロメートルの範囲の厚さを有するバルクゲルおよびＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ材料の特性の研究は、これまで欠如している。しかし、可鍛性と併せて高い導電性が、多種多様な用途での使用のための変形可能な電極および／または有機導体の製造の可能性を提示するので、そのような材料は非常に有望である。さらに、バルク材料におけるピエゾ抵抗特性の存在は、感圧用途において有利である。
【０００５】
導電性ポリマーの、より具体的にはＰＥＤＯＴ−ＰＳＳの導電率を増加させることに、ならびにそれらを工業的用途での使用のために順応させることに対して、引き続き解決していない関心がもたれている。
【発明の概要】
【０００６】
第１の態様において、本開示は、
（ａ）少なくとも１つの導電性ポリマー、
（ｂ）任意選択的に１つまたは複数のポリマー酸ドーパント、
（ｃ）少なくとも１つのイオン液体、
（ｄ）液体媒体、および
（ｅ）任意選択的に１つまたは複数の添加剤
を含むポリマー組成物に関する。
【０００７】
第２態様においては、本開示は、ポリマーゲルならびにポリマーゲルの形成方法であって、本方法が、
（Ｉ）液体媒体中で、
（ｉ）導電性ポリマーと、
（ｉｉ）任意選択的に１つまたは複数のポリマー酸ドーパントと、
（ｉｉｉ）イオン液体と、
（ｉｖ）任意選択的に１つまたは複数の添加剤と
を接触させる工程を含む方法によってポリマー組成物を形成する工程であって、
イオン液体の量は、導電性ポリマーをゲル化させるのに有効である工程と、
（ＩＩ）ゲルを形成させる工程と
を含む方法に関する。
【０００８】
第３態様においては、本開示は、ポリマー発泡体ならびにポリマー発泡体の形成方法であって、本方法が、
（Ｉ）液体媒体中で、
（ｉ）導電性ポリマーｆと、
（ｉｉ）任意選択的に１つまたは複数のポリマー酸ドーパントと、
（ｉｉｉ）イオン液体と、
（ｉｖ）任意選択的に１つまたは複数の添加剤と
を接触させる工程を含む方法によってポリマー組成物を形成する工程であって、
イオン液体の量は、導電性ポリマーをゲル化させるのに有効である工程と、
（ＩＩ）ゲルを形成させる工程と、
（ＩＩＩ）ゲルの上にまたはゲル中に残っているいかなる液体をもゲルから除去する工程と
を含む方法に関する。
【０００９】
第４態様においては、本開示は、
（Ｉ）本明細書に記載されるポリマー発泡体またはポリマーゲル、ならびに
（ＩＩ）第１および第２電極
を含むピエゾ抵抗デバイスに関する。
【００１０】
第５態様においては、本開示は、
（ａ）アノード層、
（ｂ）カソード層、
（ｃ）アノード層とカソード層との間に配置された電気活性層、
（ｄ）任意選択的に、緩衝層、
（ｅ）任意選択的に、正孔輸送層、および
（ｆ）任意選択的に、電子注入層
を含む電子デバイスであって、
アノード層、カソード層、および、存在する場合、緩衝層の少なくとも１つが、本明細書に記載されるポリマー発泡体またはポリマーゲルを含む電子デバイスに関する。
【００１１】
第６態様においては、本開示は、
第１電極、
少なくとも１つの電解質、および
第２電極
を含む電池であって、
第１電極、電解質、および第２電極の少なくとも１つが、本明細書に記載されるポリマー発泡体またはポリマーゲルを含む電池に関する。
【００１２】
第７態様においては、本開示は、
第１電極、
少なくとも１つの電解質、および
第２電極
を含む熱電デバイスであって、
第１電極、少なくとも１つの電解質、および第２電極の少なくとも１つが、本明細書に記載されるポリマー発泡体またはポリマーゲルを含む熱電デバイスに関する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ−１Ｂ】４０Ｘ倍率での本発明の発泡材料の薄層の表面の光学顕微鏡画像を示す。
【図２】他者（Ｓｃｈａａｒｓｃｈｍｉｄｔ  ｅｔ  ａｌ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ  ｏｆ  Ｎｏｎａｄｉａｂａｔｉｃ  Ａｎｎｅａｌｉｎｇ  ｏｎ  ｔｈｅ  Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｏｆ  ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ  Ｆｉｌｍｓ．Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｂ，１１３：  ９３５２−９３５５，２００９）によって得られたＰＥＤＯＴ：ＰＳＳフィルムのラマン（Ｒａｍａｎ）スペクトルを示す。点線は、スペクトルを得るのに使用されたケイ素基材によるピークを取り囲んでいる。
【図３】本発明発泡材料の薄層のラマンスペクトルを示す：リンスされた（明色）およびリンスされなかった（暗色）。スペクトル分解能は１．５ｃｍ−１である。
【図４】図３に示されたスペクトルの拡大部分を示す。スペクトル分解能０．５ｃｍ−１である。
【図５】本発明の様々な発泡材料の薄層の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像を示す：（Ａ）６０分のゲル化時間、リンシングなしで形成された発泡体；（Ｂ）９０分のゲル化時間、リンシングなしで形成された発泡体；（Ｃ）９０分のゲル化時間、発泡体は、かき混ぜありでリンスされる；（Ｄ）１２０分のゲル化時間、リンシングなしで形成された発泡体；（Ｅ）１２０分のゲル化時間、発泡体は、かき混ぜなしでリンスされる；および（Ｆ）１２０分のゲル化時間、発泡体は、かき混ぜありでリンスされる。
【図６】導電率の縦方向測定のために用いられる装置を示す。（Ａ）は略図であり、（Ｂ）は、ガラススライド、ワイヤ、および発泡材料試料の写真である。
【図７】導電率およびインピ−ダンスの厚さ方向測定のために用いられる装置を示す。（ａ）は、導電性ペースト付き電極としての銅テープの使用を示し、（ｂ）は、商業的に入手可能な電極セットアップの使用を示し、（ｃ）は、装置の略図を示す。
【図８】本発明の発泡材料のインピーダンス特性を示す。（Ａ）は、周波数の関数としてのインピーダンスのボード（Ｂｏｄｅ）プロットであり、（Ｂ）は、抵抗の関数としてのリアクタンスを示す相図である。リアクタンスは、計測機器のために高い周波数においてより高い。
【図９】本発明の発泡材料のピエゾ抵抗特性を測定するために用いられる装置を示す。（Ａ）および（Ｂ）は、装置の略図の様々な見方であり、（Ｃ）は、装置の写真である。
【図１０】歪みの関数としての応力のプロットを示す。試料のヤング率（Ｙｏｕｎｇ’ｓ  ｍｏｄｕｌｕｓ）は、線形回帰によって得られた。
【図１１】特定の発明発泡材料の応力およびヤング率の関数としての発泡材料の電気抵抗変化を示す。１２．１のゲージ率が試料Ａ（６０分のゲル化時間）について、および１７．１のゲージ率が試料Ｂ（９０分のゲル化時間）について得られた。
【図１２】ピエゾ抵抗デバイス１２０の模式図を示す。
【図１３】ピエゾ抵抗デバイス１３０の模式図を示す。
【図１４】電子デバイス１４０の模式図を示す。
【図１５】ａ）ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳおよびイオン液体組成物；ｂ）１時間後のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳおよびイオン液体組成物（形成されたポリマーゲル）；およびｃ）凍結乾燥により残留液体を除去することによって製造された発明発泡体を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本明細書で用いるところでは、用語「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、または「その、前記（ｔｈｅ）」は、特に明記しない限り、「１つまたは複数の」または「少なくとも１つ」を意味する。
【００１５】
本明細書で用いるところでは、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」は、「から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｓ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」および「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｓ  ｏｆ）」を包含する。用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、「から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」および「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」を包含する。
【００１６】
本明細書で用いるところでは、以下の用語は、下記と見なされる意味を有する：
「酸基」は、イオン化して水素イオンを供与することができる基を意味し、
「アノード」は、所与のカソードと比べて正孔を注入するのにより効率的である電極を意味し、
「緩衝層」は一般に、
下位層などの、デバイスにおける隣接構造体の平坦化、電荷輸送および／または電荷注入特性、酸素または金属イオンなどの不純物の捕捉、ならびに電子デバイスの性能を促進するためのまたは向上させるための他の態様を含むが、それらに限定されない、１つまたは複数の機能を電子デバイスにおいて有する導電性または半導性材料または構造体を意味し、
「カソード」は、電子または負電荷キャリアを注入するのに特に効率的である電極を意味し、
「閉じ込め層」は、層界面での消光反応を妨げるまたは防止する層を意味し、
「ドープされた」は、導電性ポリマーに関して本明細書で用いるところでは、導電性ポリマーが、導電性ポリマー用のポリマー対イオンと組み合わせられていることを意味し、そのポリマー対イオンは、本明細書では「ドーパント」と言われ、典型的には、本明細書で「ポリマー酸ドーパント」と言われる、ポリマー酸であり、
「ドープされた導電性ポリマー」は、導電性ポリマーおよび導電性ポリマー用のポリマー対イオンを含むポリマーブレンドを意味し、
「導電性ポリマー」は、カーボンブラックまたは導電性金属粒子などの導電性充填材の添加なしで、より典型的には任意のポリマーまたはオリゴマーに、本質的にまたは本来、電気を通すことができる、特に明記しない限り、１センチメートル当たり１０−７ジーメンス（Ｓｉｅｍｅｎｓ）（「Ｓ／ｃｍ」）以上のバルク比導電率を示す任意のポリマーまたはポリマーブレンドを意味し、本明細書での「導電性ポリマー」への言及は、いかなる任意選択のポリマー酸ドーパントをも包含し、
「導電性」は、導電性および半導性を含み、
「電気活性の」は、材料または構造体に関して本明細書で用いるときには、材料または構造体が、放射線を受け取る場合に放射線を発するか、または電子−正孔ペアの濃度の変化を示すなどの、電子特性または電気放射特性を示すことを意味し、
「電子デバイス」は、１つまたは複数の半導体材料を含む１つまたは複数の層を含み、そして１つまたは複数の層を通っての電子の制御運動を利用するデバイスを意味し、
「電子注入／輸送」は、材料または構造体に関して本明細書で用いるところでは、そのような材料または構造体が、そのような材料または構造体を通っての別の材料または構造体への負電荷の移行を促進するかまたは容易にすることを意味し、
「高沸点溶媒」は、反応温度で液体であり、そして１００℃超の沸点を有する有機化合物を意味し、
「正孔輸送」は、材料または構造体に言及する場合に本明細書で用いるときには、そのような材料または構造体が、相対的な効率および電荷の小さな損失でそのような材料または構造体の厚さを通っての正電荷の移行を容易にすることを意味し、
「層」は、電子デバイスに関して本明細書で用いるところでは、デバイスの所望のエリアを覆うコーティングを意味し、ここで、エリアは、サイズで限定されず、すなわち、層によって覆われたエリアは、例えば、全体デバイスほどに大きい、実際のビデュアルディスプレイなどの、デバイスの特異的な機能エリアほどに大きい、または単独ピクセルほどに小さいものであり得るし、
「ポリマー」には、ホモポリマーおよびコポリマーが含まれ、
「ポリマーブレンド」は、２つまたはそれ以上のポリマーのブレンドを意味する。
【００１７】
本明細書で用いるところでは、用語「ポリマー複合体」は、１つまたは複数の非ポリマー材料と任意選択的に組み合わせて１つまたは複数のポリマーを意味し、ここで、１つまたは複数のポリマーと任意選択の１つまたは複数の非ポリマー材料とは、共有結合以外の手段（例えば、物理的絡み合い、水素結合、もしくはイオン結合）によって、または共有結合によっておよび共有結合以外の手段によっての両方で相互に連結させられている。ポリマー複合体としては、ポリマーゲル、ポリマー発泡体などが挙げられるが、それらに限定されない。
【００１８】
本明細書で用いるところでは、用語「ポリマーゲル」、「ゲル」または「ゲル材料」は、固相および連続的液相と特徴づけられるポリマー複合体を意味する。
【００１９】
本明細書で用いるところでは、用語「ポリマー発泡体」、「発泡体」、または「発泡材料」は、固相および連続的気相と特徴づけられるポリマー複合体を意味する。
【００２０】
本明細書で用いるところでは、有機基に関連して専門用語「（Ｃｘ〜Ｃｙ）」（式中、ｘおよびｙはそれぞれ整数である）は、この基が、基当たりｘ個の炭素原子からｙ個の炭素原子を含有してもよいことを意味する。
【００２１】
本明細書で用いるところでは、用語「ハロ」は、ハロゲンまたはハライド基を意味し、例えば、フロオリド（Ｆ）、クロリド（Ｃｌ）、ブロミド（Ｂｒ）、ヨージド（Ｉ）、およびアスタタイド（Ａｔ）を含む。
【００２２】
本明細書で用いるところでは、用語「アルキル」は、一価の直鎖、分岐または環状の飽和炭化水素基、より典型的には、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ヘキシル、オクチル、ヘキサデシル、オクタデシル、エイコシル、ベヘニル、トリコンチル、およびテトラコンチルなどの、一価の直鎖または分岐の飽和（Ｃ１〜Ｃ４０）炭化水素基を意味する。本明細書で用いるところでは、用語「シクロアルキル」は、例えば、シクロペンチル、シクロヘプチル、シクロオクチルなどの、１つまたは複数の環状アルキル環を含む、飽和炭化水素基、より典型的には、飽和（Ｃ５〜Ｃ２２）炭化水素基を意味し、それは、１炭素原子当たり１つまたは２つの（Ｃ１〜Ｃ６）アルキル基で環の１個または複数個の炭素原子上で任意選択的に置換されていてもよい。
【００２３】
用語「ヘテロアルキル」は、アルキル基内の炭素原子の１つまたは複数のが、例えば、窒素、酸素、または硫黄などの、ヘテロ原子で置き換えられているアルキル基を意味する。
【００２４】
用語「ハロアルキル」は、フッ素、塩素、臭素、およびヨウ素などの、１つまたは複数のハロゲン原子で置換されている、アルキル基、より典型的には（Ｃ１〜Ｃ２２）アルキル基を意味する。ハロアルキル基の例としては、例えば、トリフルオロメチル、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチル、パーフルオロエチルが挙げられる。
【００２５】
本明細書で用いるところでは、用語「ヒドロキシアルキル」は、例えば、ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、ヒドロキシプロピル、およびヒドロキシデシルなどの、１個または複数個のヒドロキシル基で置換されている、アルキル基、より典型的には、（Ｃ１〜Ｃ２２）アルキル基を意味する。
【００２６】
本明細書で用いるところでは、用語「アルコキシアルキル」は、例えば、メトキシメチル、エトキシエチル、およびエトキシブチルなどの、１つまたは複数のアルコキシ置換基で置換されているアルキル基、より典型的には、（Ｃ１〜Ｃ２２）アルキルオキシ−（Ｃ１〜Ｃ６）アルキル基を意味する。
【００２７】
本明細書で用いるところでは、用語「アルケニル」は、例えば、エテニル（ビニル）、ｎ−プロペニル、およびイソ−プロペニル、およびアリルなどの、１個または複数個の炭素−炭素二重結合を含有する、不飽和の直鎖または分岐の炭化水素基、より典型的には１個または複数個の炭素−炭素二重結合を含有する不飽和の直鎖、分岐の（Ｃ２〜Ｃ２２）炭化水素基を意味する。
【００２８】
本明細書で用いるところでは、用語「シクロアルケニル」は、例えば、シクロヘキセニルおよびシクロヘプテニルなどの、１つまたは複数の環状アルケニル環を含有し、そして１炭素原子当たり１つまたは２つの（Ｃ１〜Ｃ６）アルキル基で環の１個または複数個の炭素原子上で任意選択的に置換されていてもよい、不飽和の炭化水素基、典型的には不飽和の（Ｃ５〜Ｃ２２）炭化水素基を意味する。
【００２９】
本明細書で用いるところでは、用語「アルキニル」は、例えば、エチニル、プロピニル、およびブチニルなどの、１個または複数個の炭素−炭素三重結合を含有する、不飽和の直鎖または分岐の炭化水素基、より典型的には不飽和の直鎖、分岐の、（Ｃ２〜Ｃ２２）炭化水素基を意味する。
【００３０】
本明細書で用いるところでは、用語「アリール」は、その環において不飽和が３個の共役二重結合で表されてもよい１つまたは複数の６−員炭素環を含有する一価の不飽和炭化水素基を意味する。アリール基には、単環式アリールおよび多環式アリールが含まれる。「多環式アリール」は、その環において不飽和が３個の共役二重結合で表されてもよい２つ以上の６−員炭素環を含有する一価の不飽和炭化水素基を意味し、ここで、隣接環は、１つまたは複数の結合または二価の橋架け基によって互いに結合していても、一緒に縮合していてもよい。アリール基はまた、ヒドロキシル、シアノ、アルキル、アルコキシル、アルケニル、ハロ、ハロアルキル、単環式アリール、アミノ、−（Ｃ＝Ｏ）−アルキル、−（Ｃ＝Ｏ）Ｏ−アルキル、−（Ｃ＝Ｏ）−ハロアルキル、または−（Ｃ＝Ｏ）−（単環式アリール）で１つもしくは複数の環の１個もしくは複数個の炭素において置換されていてもよい。アリール基の例としては、フェニル、メチルフェニル、イソプロピルフェニル、ｔｅｒｔ−ブチルフェニル、メトキシフェニル、ジメチルフェニル、トリメチルフェニル、クロロフェニル、トリクロロメチルフェニル、トリイソブチルフェニル、アントラセニル、ナフチル、フェナントレニル、フルオレニル、およびピレニルが挙げられるが、それらに限定されない。
【００３１】
本明細書で用いるところでは、用語「アラルキル」は、例えば、フェニルメチル（ベンジル）、フェニルエチル、およびトリフェニルメチルなどの、１つまたは複数のアリール基で置換されたアルキル基、より典型的には、１つまたは複数の（Ｃ６〜Ｃ１４）アリール置換基で置換された（Ｃ１〜Ｃ１８）アルキルを意味する。
【００３２】
本明細書で用いるところでは、用語「複素環」または「複素環の」は、環中に１つまたは複数のヘテロ原子を含む飽和または部分不飽和の環状環構造を有する化合物を意味する。用語「ヘテロシクリル」は、環中に１つまたは複数のヘテロ原子を含む飽和または部分不飽和の環状環構造を有する一価基を意味する。ヘテロシクリル基の例としては、モルホリニル、ピペラジニル、ピペラジニル、ピロリニル、ピラゾリル、およびピロリジニルが挙げられるが、それらに限定されない。
【００３３】
本明細書で用いるところでは、用語「ヘテロアリール」は、ヒドロキシル、アルキル、アルコキシル、アルケニル、ハロ、ハロアルキル、単環式アリール、またはアミノで環の１つまたは複数の原子において置換されていてもよい、環中に少なくとも１つのヘテロ原子を含む少なくとも１つの芳香環を有する一価基を意味する。ヘテロアリール基の例としては、チエニル、ピロリル、ピリジニル、ピリミジニル、ピラジニル、トリアジニル、ピリダジニル、テトラゾリル、およびイミダゾリル基が挙げられるが、それらに限定されない。用語「多環式ヘテロアリール」は、その少なくとも１つが環中に少なくとも１つのヘテロ原子を含む、２つ以上の芳香環を有する一価基を意味し、ここで、隣接環は、１つまたは複数の結合または二価の橋架け基によって互いに結合していても、一緒に縮合していてもよい。多環式ヘテロアリール基の例としては、インドリルおよびキノリニル基が挙げられるが、それらに限定されない。
【００３４】
本明細書に記載されるいかなるアルキル、ハロアルキル、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキル、アルコキシル、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、ヘテロシクリル、またはヘテロアリール基も、ヒドロキシル、シアノ、アルキル、アルコキシル、アルケニル、ハロ、ハロアルキル、単環式アリール、アミノ、−（Ｃ＝Ｏ）−アルキル、−（Ｃ＝Ｏ）Ｏ−アルキル、−（Ｃ＝Ｏ）−ハロアルキル、または−（Ｃ＝Ｏ）−（単環式アリール）で１個または複数個の炭素原子において任意選択的に置換されていてもよい。
【００３５】
本明細書で用いるところでは、以下の用語は、相当する置換基を意味する：
「アミド」は、−Ｒ１−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）Ｒ６であり、
「アミドスルホネート」は、−Ｒ１−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ４）Ｒ２−ＳＯ３Ｚであり、
「ベンジル」は、−ＣＨ２−Ｃ６Ｈ５であり、
「カルボキシレート」は、−Ｒ１−Ｃ（Ｏ）Ｏ−Ｚまたは−Ｒ１−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｚであり、
「エーテル」は、−Ｒ１−（Ｏ−Ｒ３）ｐ−Ｏ−Ｒ３であり、
「エーテルカルボキシレート」は、−Ｒ１−Ｏ−Ｒ２−Ｃ（Ｏ）Ｏ−Ｚまたは−Ｒ１−Ｏ−Ｒ２−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｚであり、
「エーテルスルホネート」は、−Ｒ１−Ｏ−Ｒ２−ＳＯ３Ｚであり、
「エステルスルホネート」は、−Ｒ１−Ｏ−Ｃ（Ｏ）Ｒ２−ＳＯ３Ｚであり、
「ウレタン」は、−Ｒ１−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｎ（Ｒ４）２であり、
式中：
各Ｒ１は、不在であるかまたはアルキレンであり、
各Ｒ２はアルキレンであり、
各Ｒ３はアルキルであり、
各Ｒ４は、Ｈまたはアルキルであり、
ｐは、０であるか、または１〜２０の整数であり、
各Ｚは、Ｈ、アルカリ金属、アルカリ土類金属、Ｎ（Ｒ３）４またはＲ３であり、
ここで、上の基のいずれも、非置換であっても置換されていてもよく、いかなる基も、過フッ素化基を含めて、１個または複数個の水素に代わってフッ素が置換されていてもよい。
【００３６】
本発明のポリマー複合体の導電性ポリマー構成要素、および／または電子デバイスのポリマー複合体構成要素はそれぞれ、１つまたは複数のホモポリマー、２つまたはそれ以上のそれぞれのモノマーの１つまたは複数のコポリマー、または１つまたは複数のホモポリマーと１つまたは複数のコポリマーとの混合物を含んでもよい。本発明の電子デバイスのそれぞれの導電性ポリマー複合体、および／またはポリマー複合体構成要素はそれぞれ、単一ポリマーを含んでもよいし、またはある点で、例えば、組成、構造、もしくは分子量に関して互いに異なるブレンド２つまたはそれ以上のポリマーを含んでもよい。
【００３７】
ある実施形態においては、電子デバイスのポリマー複合体の導電性ポリマー構成要素、および／またはポリマー複合体構成要素は、導電性ポリチオフェンポリマー、導電性ポリ（セレノフェン）ポリマー、導電性ポリ（テルロフェン）ポリマー、導電性ポリピロールポリマー、導電性ポリアニリンポリマー、導電性縮合多環ヘテロ芳香族ポリマー、およびそのようなポリマーのブレンドから選択される１つまたは複数の導電性ポリマーを含む。
【００３８】
一実施形態においては、導電性ポリマーは、導電性ポリチオフェンポリマー、導電性ポリ（セレノフェン）ポリマー、導電性ポリ（テルロフェン）ポリマー、およびそれらの混合物から選択される１つまたは複数のポリマーを含む。好適なポリチオフェンポリマー、ポリ（セレノフェン）ポリマー、ポリ（テルロフェン）ポリマーおよびそのようなポリマーの製造方法は、一般に公知である。一実施形態においては、導電性ポリマーは、ポリマーの１分子当たり２つまたはそれ以上の、より典型的には４つまたはそれ以上の、構造（Ｉ）：
2017521530.tif 000003
［式中：
Ｑは、Ｓ、ＳＥ、またはＴｅであり、
Ｒ１１の各出現およびＲ１２の各出現は独立して、Ｈ、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルカノイル、アルキチオ、アリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリール、アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、アリールチオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、アリールスルホニル、アクリル酸、リン酸、ホスホン酸、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ヒドロキシル、エポキシ、シラン、シロキサン、ヒドロキシル、ヒドロキシアルキル、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、アミドスルホネート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンであるか、または所与のモノマー単位のＲ１１基およびＲ１２基は両方とも、それらが結合している炭素原子と一緒に、縮合して３、４、５、６、または７−員芳香環または脂環式環を完成するアルキレンまたはアルケニレン鎖を形成しており、その環は、１つまたは複数の二価の窒素、セレン、テルル、硫黄、または酸素原子を任意選択的に含んでもよい］
に従うモノマー単位を含む少なくとも１つの導電性ポリチオフェンポリマー、導電性ポリ（セレノフェン）ポリマー、または導電性ポリ（テルロフェン）ポリマーを含む。
【００３９】
一実施形態においては、ＱはＳであり、構造（Ｉ）に従うモノマー単位のＲ１１およびＲ１２は縮合しており、導電性ポリマーは、ポリマーの１分子当たり２つまたはそれ以上の、より典型的には４つまたはそれ以上の、構造（Ｉ．ａ）：
2017521530.tif 000004
［式中：
Ｒ１３の各出現は独立して、Ｈ、アルキル、ヒドロキシル、ヘテロアルキル、アルケニル、ヘテロアルケニル、ヒドロキザルキル、アミドスルホネート、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、またはウレタンであり、
ｍ’は、２または３である］
に従うモノマー単位を含むポリジオキシチオフェンポリマーを含む。
【００４０】
一実施形態においては、構造（Ｉ．ａ）に従うモノマー単位のすべてのＲ１３基はそれぞれ、Ｈ、アルキル、またはアルケニルである。一実施形態においては、構造（Ｉ．ａ）に従うモノマー単位のＲ１３基はそれぞれ、Ｈではない。一実施形態においては、構造（Ｉ．ａ）に従うモノマー単位の各Ｒ１３基は、Ｈである。
【００４１】
一実施形態においては、導電性ポリマーは、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）として知られる、より典型的には「ＰＥＤＯＴ」と言われる、構造（Ｉ．ａ）（式中、各Ｒ１３はＨであり、ｍ’は２である）に従うモノマー単位の導電性ポリチオフェンホモポリマーを含む。
【００４２】
一実施形態においては、導電性ポリマーは、１つまたは複数の導電性ポリピロールポリマーを含む。好適な導電性ポリピロールポリマーおよびそのようなポリマーの製造方法は、一般に公知である。一実施形態においては、導電性ポリマーは、ポリマーの１分子当たり２つまたはそれ以上の、より典型的には４つまたはそれ以上の式（ＩＩ）：
2017521530.tif 000005
［式中：
Ｒ２１の各出現およびＲ２２の各出現は独立して、Ｈ、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルカノイル、アルキチオ、アリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリール、アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、アリールチオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、アリールスルホニル、アクリル酸、リン酸、ホスホン酸、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ヒドロキシル、エポキシ、シラン、シロキサン、ヒドロキシル、ヒドロキシアルキル、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、アミドスルホネート、エーテルカルボキシレート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンであるか、または所与のピロール単位のＲ２１およびＲ２２は、それらが結合している炭素原子と一緒に、縮合して３、４、５、６、または７−員芳香環または脂環式環を完成するアルキレンまたはアルケニレン鎖を形成しており、その環は、１つまたは複数の二価の窒素、硫黄または酸素原子を任意選択的に含んでもよく、
Ｒ２３の各出現は独立して、出現ごとに同じまたは異なるものであるように選択され、水素、アルキル、アルケニル、アリール、アルカノイル、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ、エポキシ、シラン、シロキサン、ヒドロキシル、ヒドロキシアルキル、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンから選択される］
に従うモノマー単位を含むポリピロールポリマーを含む。
【００４３】
一実施形態においては、Ｒ２１の各出現およびＲ２２の各出現は独立して、Ｈ、アルキル、アルケニル、アルコキシ、シクロアルキル、シクロアルケニル、ヒドロキシル、ヒドロキシアルキル、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、アミドスルホネート、エーテルカルボキシレート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、ウレタン、エポキシ、シラン、シロキサン、またはアルキルであり、ここで、アルキル基は、スルホン酸、カルボン酸、アクリル酸、リン酸、ホスホン酸、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ヒドロキシル、エポキシ、シラン、またはシロキサン部分の１つまたは複数で任意選択的に置換されていてもよい。
【００４４】
一実施形態においては、Ｒ２３の各出現は独立して、Ｈ、アルキル、およびスルホン酸、カルボン酸、アクリル酸、リン酸、ホスホン酸、ハロゲン、シアノ、ヒドロキシル、エポキシ、シラン、またはシロキサン部分の１つまたは複数で置換されたアルキルである。
【００４５】
一実施形態においては、Ｒ２１、Ｒ２２、およびＲ２３の各出現は、Ｈである。
【００４６】
一実施形態においては、Ｒ２１およびＲ２２は、それらが結合している炭素原子と一緒に、縮合して６−または７−員脂環式環を形成しており、その環は、アルキル、ヘテロアルキル、ヒドロキシル、ヒドロキシアルキル、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンから選択される基でさらに置換されている。一実施形態においては、およびＲ２２は、それらが結合している炭素原子と一緒に、縮合して６−または７−員脂環式環を形成しており、その環は、アルキル基でさらに置換されている。一実施形態においては、Ｒ２１およびＲ２２は、それらが結合している炭素原子と一緒に、縮合して６−または７−員脂環式環を形成しており、その環は、少なくとも１個の炭素原子を有するアルキル基でさらに置換されている。
【００４７】
一実施形態においては、Ｒ２１およびＲ２２は、それらが結合している炭素原子と一緒に、縮合して−Ｏ−（ＣＨＲ２４）ｎ’−Ｏ−基（ここで：
Ｒ２４の各出現は独立して、Ｈ、アルキル、ヒドロキシル、ヒドロキシアルキル、ベンジル、カルボキシレート、アミドスルホネート、エーテル、エーテルカルボキシレート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、およびウレタンであり、
ｎ’は、２または３である）
を形成している。
【００４８】
一実施形態においては、少なくとも１つのＲ２４基は、水素ではない。一実施形態においては、少なくとも１つのＲ２４基は、少なくとも１個の水素の代わりにＦが置換している置換基である。一実施形態においては、少なくとも１つのＹ基は、過フッ素化されている。
【００４９】
一実施形態においては、導電性ポリマーは、１つまたは複数の導電性ポリアニリンポリマーを含む。好適な導電性ポリアニリンポリマーおよびそのようなポリマーの製造方法は、一般に公知である。一実施形態においては、導電性ポリマーは、ポリマーの１分子当たり２つまたはそれ以上の、より典型的には４つまたはそれ以上の、構造（ＩＩＩ）に従うモノマー単位および構造（ＩＩＩ．ａ）：
2017521530.tif 000006
［式中：
Ｒ３１およびＲ３２の各出現は独立して、アルキル、アルケニル、アルコキシ、シクロアルキル、シクロアルケニル、アルカノイル、アルキチオ、アリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリール、アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、アリールチオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、アリールスルホニル、カルボン酸、ハロゲン、シアノ、またはスルホン酸、カルボン酸、ハロ、ニトロ、シアノまたはエポキシ部分の１つまたは複数で置換されたアルキルであり、あるいは同じ環上の２つのＲ３１またはＲ３２基は、それらが結合している炭素原子と一緒に、縮合して３、４、５、６、または７−員芳香環または脂環式環を形成してもよく、その環は、１つまたは複数の二価の窒素、硫黄または酸素原子を任意選択的に含んでもよく；
各ａおよびａ’は独立して、０〜４の整数であり、
各ｂおよびｂ’は、１〜４の整数であり、ここで、各環について、環のａおよびｂ係数または環のａ’およびｂ’係数の合計は４である］
に従うモノマー単位から選択されるモノマー単位を含むポリアニリンポリマーを含む。
【００５０】
一実施形態においては、ａまたはａ’＝０であり、ポリアニリンポリマーは、本明細書では「ＰＡＮＩ」と言われる非置換ポリアニリンポリマーである。
【００５１】
一実施形態においては、導電性ポリマーは、１つまたは複数の導電性多環ヘテロ芳香族ポリマーを含む。好適な導電性多環ヘテロ芳香族ポリマーおよびそのようなポリマーの製造方法は、一般に公知である。一実施形態においては、導電性ポリマーは、１分子当たり２つまたはそれ以上の、より典型的には４つまたはそれ以上の１つまたは複数のヘテロ芳香族モノマーに由来するモノマー単位を含む１つまたは複数の多環ヘテロ芳香族ポリマーを含み、モノマーのそれぞれは独立して、式（ＩＶ）：
2017521530.tif 000007
［式中：
Ｑは、ＳまたはＮＨであり、
Ｒ４１、Ｒ４２、Ｒ４３、およびＲ４４はそれぞれ独立して、Ｈ、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルカノイル、アルキチオ、アリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリール、アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、アリールチオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、アリールスルホニル、アクリル酸、リン酸、ホスホン酸、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ヒドロキシル、エポキシ、シラン、シロキサン、ヒドロキシル、ヒドロキシアルキル、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、アミドスルホネート、エーテルスルホネート、エステルスルホネート、またはウレタンであり、ただし、隣接置換基Ｒ４１およびＲ４２、Ｒ４２およびＲ４３、またはＲ４３およびＲ４４の少なくとも１つのペアは、それらが結合している炭素原子と一緒に、縮合して５または６員芳香環を形成し、その環は、二価の窒素、硫黄および酸素原子からより典型的には選択される、１つまたは複数のヘテロ原子を環員として任意選択的に含んでもよい］
に従う。
【００５２】
一実施形態においては、多環ヘテロ芳香族ポリマーは、１分子当たり２つまたはそれ以上の、より典型的には４つまたはそれ以上の、１つまたは複数のヘテロ芳香族モノマーに由来するモノマー単位を含み、モノマーのそれぞれは独立して、構造（Ｖ）：
2017521530.tif 000008
［式中：
Ｑは、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、またはＮＲ５５であり、
Ｔは、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、ＮＲ５５、Ｏ、Ｓｉ（Ｒ５５）２、またはＰＲ５５であり、
Ｅは、アルケニレン、アリーレン、およびヘテロアリーレンであり、
Ｒ５５は、水素またはアルキルであり、
Ｒ５１、Ｒ５２、Ｒ５３、およびＲ５４はそれぞれ独立して、Ｈ、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルカノイル、アルキチオ、アリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリール、アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、アリールチオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、アリールスルホニル、アクリル酸、リン酸、ホスホン酸、ハロゲン、ニトロ、ニトリル、シアノ、ヒドロキシル、エポキシ、シラン、シロキサン、ヒドロキシル、ヒドロキシアルキル、ベンジル、カルボキシレート、エーテル、エーテルカルボキシレート、アミドスルホネート、エーテルスルホネート、およびウレタンであるか、またはここで、隣接置換基Ｒ５１およびＲ５２ならびに隣接置換基Ｒ５３およびＲ５４の各ペアは独立して、それらが結合している炭素原子と一緒に、３、４、５、６、または７−員芳香環または脂環式環を形成してもよく、その環は、二価の窒素、硫黄および酸素原子からより典型的には選択される、１つまたは複数のヘテロ原子を環員として任意選択的に含んでもよい］
に従う。
【００５３】
一実施形態においては、導電性ポリマーは、式（Ｉ）、（Ｉ．ａ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、または（ＩＩＩ．ａ）に従うか、または構造（ＩＶ）または（Ｖ）に従うヘテロ芳香族モノマーに由来する少なくとも１つの第１モノマー単位を１分子当たり含み、そして構造および／または組成が第１モノマー単位とは異なる１つまたは複数の第２モノマー単位を１分子当たりさらに含む導電性コポリマーを含む。いかなるタイプの第２モノマー単位も、それが、コポリマーの所望の特性に悪影響を及ぼさない限り、使用することができる。一実施形態においては、コポリマーは、コポリマーのモノマー単位の総数を基準として、５０％以下、より典型的には２５％以下、さらにより典型的には１０％以下の第２モノマー単位を含む。
【００５４】
第２モノマー単位の例示的なタイプとしては、第１モノマー単位が由来するモノマーと共重合可能である、そのすべてがさらに置換されていてもよい、例えば、フルオレン、オキサジアゾール、チアジアゾール、ベンゾチアジアゾール、フェニレンビニレン、フェニレンエチニレン、ピリジン、ジアジン、およびトリアジンなどの、アルケニル、アルキニル、アリーレン、およびヘテロアリーレンモノマーに由来するものが挙げられるが、それらに限定されない。
【００５５】
一実施形態においては、導電性コポリマーは、構造Ａ−Ｂ−Ｃ（ここで、ＡおよびＣは、同じまたは異なるものであり得る、第１モノマー単位を表し、Ｂは、第２モノマー単位を表す）を有する中間オリゴマーを先ず形成することによって製造される。Ａ−Ｂ−Ｃ中間オリゴマーは、山本、Ｓｔｉｌｌｅ、グリニヤール（Ｇｒｉｇｎａｒｄ）メタセシス、鈴木および根岸カップリングなどの、標準的な合成有機技術を用いて製造することができる。導電性コポリマーは次に、中間オリゴマー単独の酸化重合によって、または中間オリゴマーと１つまたは複数の追加のモノマーとの共重合によって形成される。
【００５６】
一実施形態においては、導電性ポリマーは、２つまたはそれ以上のモノマーの導電性コポリマーを含む。一実施形態においては、モノマーは、チオフェンモノマー、ピロールモノマー、アニリンモノマー、および多環式芳香族モノマーから選択される少なくとも１つのモノマーを含む。
【００５７】
一実施形態においては、導電性ポリマーの重量平均分子量は、１モル当たり約１０００〜約２，０００，０００グラム、より典型的には１モル当たり約５，０００〜約１，０００，０００グラム、さらにより典型的には１モル当たり約１０，０００〜約５００，０００グラムである。
【００５８】
一実施形態においては、本発明の電子デバイスのポリマー複合体の導電性ポリマー、および／またはポリマー複合体は、ドーパントをさらに含む。好適なドーパントとしては、スルホネートアニオン、例えば、パラ−トルエンスルホネートアニオン；ポリマー酸ドーパントなどが挙げられるが、それらに限定されない。
【００５９】
一実施形態においては、本発明の電子デバイスのポリマー複合体の導電性ポリマー、および／またはポリマー複合体は、ポリマー酸ドーパント、典型的には（ポリマー組成物の液体媒体が水性媒体である場合には特に）、水溶性ポリマー酸ドーパントをさらに含む。一実施形態においては、本新規組成物に使用される導電性ポリマーおよび方法は、水溶性酸、典型的には水溶性ポリマー酸を含有する水溶液中で相当するモノマーを酸化重合させることによって製造される。一実施形態においては、酸は、ポリマースルホン酸である。酸のいくつかの非限定的な例は、ポリ（スチレンスルホン酸）（「ＰＳＳＡ」）、ポリ（２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸）（「ＰＡＡＭＰＳＡ」）、およびそれらの混合物である。酸アニオンは、導電性ポリマー用のドーパントを提供する。酸化重合は、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、およびそれらの混合物などの酸化剤を使用して実施される。したがって、例えば、アニリンが、ＰＭＭＰＳＡの存在下で酸化重合させられる場合、ドープ導電性ポリマーブレンドＰＡＮＩ／ＰＡＡＭＰＳＡが形成される。エチレンジオキシチオフェン（ＥＤＯＴ）が、ＰＳＳＡの存在下で酸化重合させられる場合、ドープ導電性ポリマーブレンドＰＥＤＯＴ／ＰＳＳが形成される。ＰＥＤＯＴの共役骨格は、部分酸化され、プラスに帯電する。酸化重合ピロールおよびチエノチオフェンはまた、酸アニオンによってバランスが保たれているプラス電荷を有する。
【００６０】
一実施形態においては、ポリスルホン酸、より典型的には、ポリ（スチレンスルホン酸）、またはポリ（アクリルアミド−２−メチル−１−プロパン−スルホン酸）、または、ポリアクリル酸  ポリメタクリル酸、またはポリマレイン酸などの、ポリカルボン酸から選択される水溶性ポリマー酸。
【００６１】
本発明の電子デバイスのポリマー複合体および／またはポリマー複合体構成要素は、イオン液体構成要素を含む。
【００６２】
イオン液体は、１００℃以下の融点を有する塩である。一実施形態においては、イオン液体は、７５℃以下、より典型的には５０℃以下、さらにより典型的には２５℃以下の融点を有する。
【００６３】
一実施形態においては、イオン液体は、１つまたは複数の有機または無機塩を含み、１００℃以下の融点を有する。
【００６４】
一実施形態においては、イオン液体は、完全にカチオン性種とアニオン性種とからなる。
【００６５】
好適なイオン液体化合物用の典型的なカチオンとしては、例えば：
アンモニウムまたは、例えば、テトラメチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、テトラヘキシルアンモニウム、ブチルトリメチルアンモニウム、およびメチルトリオクチルアンモニウムカチオンなどの、テトラアルキルアンモニウムカチオン、
例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラヘキシル−Ｎ’’，Ｎ’’−ジメチルグアニジニウムカチオンなどのグアニジニウムカチオン、
イミダゾリウムカチオン、より典型的には、例えば、１，３−ジメチル−イミダゾリウム、１−ベンジル−３−メチル−イミダゾリウム、１−ブチル−３−メチル−イミダゾリウム、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウム、１−ヘキシル−３−メチル−イミダゾリウム、１−メチル−３−プロピル−イミダゾリウム、１−メチル−３−オクチル−イミダゾリウム、１−メチル−３−テトラデシル−イミダゾリウム、１−メチル−３−フェニル−イミダゾリウム、１，２，３−トリメチル−イミダゾリウム、１，２−メチル−３−オクチル−イミダゾリウム、１−ブチル−２，３−ジメチル−イミダゾリウム、１−ヘキシル−２，３−メチル−イミダゾリウム、および１−（２−ヒドロキシエチル）−２，３−ジメチル−イミダゾリウムカチオンなどの、１ホウ素原子当たり１〜３、より典型的には２〜３の、アルキル、ヒドロキシアルキル、および／またはアリール置換基で置換されているイミダゾリウムカチオン、
例えば、Ｎ−メチル−モルホリニウムおよびＮ−エチル−モルホリニウムカチオンなどの、モルホリニウムカチオン、
例えば、テトラブチルホスホニウムおよびトリブチルメチルホスホニウムカチオンなどの、ホスホニウムカチオン、
例えば、１−ブチル−１−メチル−ピペリジニウムおよび１−メチル−１−プロピル−ピペリジニウムカチオンなどの、ピペリジニウムカチオン、
ピラダジニウムカチオン、
例えば、１−エチル−４−メチル−ピラジニウム、１−オクチル−４−プロピル−ピラジニウムカチオンなどの、ピラジニウムカチオン、
例えば、１−エチル−２，３，５−ピラゾリニウムカチオンなどの、ピラゾリウムカチオン、
例えば、Ｎ−ブチル−ピリジニウム、およびＮ−ヘキシル−ピリジニウムカチオンなどの、ピリジニウムチオン、
例えば、１−ヘキシル−３−プロピル−ピリミジニウム、１−エチル−３−メチル−ピリミジニウムカチオンなどの、ピリミジニウムカチオン、
例えば、１−ブチル−１−メチル−ピロリジニウムおよび１−メチル−１−プロピル−ピロリジニウムカチオンなどの、ピロリジニウムカチオン、
例えば、１，１−ジメチル−ピロリウム、１−メチル−１−ペンチル−ピロリウムカチオンなどの、ピロリウムカチオン、
ピロリニウムカチオン、
例えば、トリメチルスルホニウムカチオンなどの、スルホニウムカチオン、
チアゾリウムカチオン，
オキサゾリウムカチオン、
トリアゾリウムカチオン；ならびに
例えば、ナトリウム（Ｎａ＋）、リチウム（Ｌｉ＋）、カリウム（Ｋ＋）、ルビジウム（Ｒｂ＋）、セシウム（Ｃｓ＋）、マグネシウム（Ｍｇ２＋）、カルシウム（Ｃａ２＋）、ストロンチウム（Ｓｒ２＋）、バリウム（Ｂａ２＋）、鉄（ＩＩＩ）（Ｆｅ３＋）、銅（ＩＩ）（Ｃｕ２＋）、銀（Ｉ）（Ａｇ＋）、亜鉛（ＩＩ）（Ｚｎ２＋）、イットリウム（ＩＩＩ）（Ｙ３＋）、コバルト（ＩＩ）（Ｃｏ２＋）、タングステン（ＩＩＩ）（Ｗ３＋）、ジルコニウム（ＩＶ）（Ｚｒ４＋）、チタン（ＩＶ）（Ｔｉ４＋）、ランタン（ＩＩＩ）（Ｌａ３＋）、セリウム（ＩＩＩ）（Ｃｅ３＋）、ユウロピウム（ＩＩＩ）（Ｅｕ３＋）、アルミニウム（ＩＩＩ）（Ａｌ３＋）、ガリウム（ＩＩＩ）（Ｇａ３＋）、スズ（ＩＩ）（Ｓｎ２＋）、スズ（ＩＶ）（Ｓｎ４＋）、ビスマス（ＩＩＩ）（Ｂｉ３＋）およびアンチモン（ＩＩＩ）（Ｓｂ３＋）などの、無機カチオン
が挙げられる。
【００６６】
好適なイオン液体化合物用の典型的なアニオンとしては、例えば：
例えば、テトラフルオロボレート、テトラシアノボレート、テトラキス−（ｐ−（ジメチル（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチル）シリル）フェニル）ボレート、アルキルトリフルオロボレート、パーフルオロアルキルトリフルオロボレート、およびアルケニルトリフルオロボレートアニオンなどの、ボレートアニオン、
例えば、炭酸水素および炭酸メチルアニオンなどの、炭酸アニオン、
例えば、サリチレート、チオサリチレート、Ｌ−ラクテート、アセテート、トリフルオロアセテート、およびホルメートアニオンなどの、カルボキシレートアニオン、
クロレートアニオン、
例えば、チオシアネート、ジシアナミド、およびトリシアノメタンアニオンなどの、シアネートアニオン、
例えば、フルオリド、クロリド、ブロミド、およびヨージドアニオンなどの、ハライドアニオン、
例えば、イミド、ビス（フルオロメチルスルホニル）イミドアニオン、およびビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドアニオンなどの、イミドアニオン、
ナイトレートアニオン、
例えば、リン酸二水素、ヘキサフルオロホスフェート、ジ（トリフルオロメチル）テトラフルオロホスフェート、トリス（トリフルオロメチル）トリフルオロホスフェート、トリス（パーフルオロアルキル）トリフルオロホスフェート、テトラ（トリフルオロメチル）ジフルオロホスフェート、ペンタ（トリフルオロメチル）フルオロホスフェート、およびヘキサ（トリフルオロメチル）ホスフェートアニオンなどの、ホスフェートアニオン、
例えば、トリフルオロメタンスルホネート、硫酸水素塩、トシレート、（Ｃ１〜Ｃ１２）アルキルスルフェート、および（Ｃ１〜Ｃ１２）アルキルスルホネートアニオンなどの、スルフェートおよびスルホネートアニオン、
例えば、６，６，７，７，８，８，８−ヘプタフルオロ−２，２−ジメチル−３，５−オクタンジオネート、１，１，１，５，５，５−ヘキサフルオロ−２，４−ペンタンジオネート、および４，４，４−トリフルオロ−１−（２−チエニル）−１，３−ブタンジオネートアニオンなどの、パーフルオロアルキルβ−ジケトネートアニオン、
例えば、ポリ（フッ化水素）フルオリドアニオンなどの、フルオロハイドロジェネートアニオン、
例えば、オキソペンタフルオロタングスタン（ＶＩ）アニオンなどの、フルオロメタレートアニオン、ならびに
ポリオキソメタレートアニオン
が挙げられる。
【００６７】
イオン液体は、イオン液体化合物の混合物、したがってそのようなカチオンの２つもしくはそれ以上および／またはそのようなアニオンの２つもしくはそれ以上の混合物を含んでもよい。
【００６８】
一実施形態においては、イオン液体は、イミダゾリウムカチオンを有する１つまたは複数の化合物を含む。一実施形態においては、イミダゾリウムカチオンは、１，３−ジメチルイミダゾリウム、１−ベンジル−３−メチル−イミダゾリウム、１−ブチル−３−メチル−イミダゾリウム、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウム、１−ヘキシル−３−メチル−イミダゾリウム、１−メチル−３−プロピル−イミダゾリウム、１−メチル−３−オクチル−イミダゾリウム、１−メチル−３−テトラデシル−イミダゾリウム、１−メチル−３−フェニルイミダゾリウム、１，２，３−トリメチル−イミダゾリウム、１，２−メチル−３−オクチル−イミダゾリウム、１−ブチル−２，３−ジメチル−イミダゾリウム、１−ヘキシル−２，３−メチル−イミダゾリウム、および１−（２−ヒドロキシエチル）−２，３−ジメチル−イミダゾリウムカチオンから選択される。
【００６９】
一実施形態においては、イオン液体は、スルホネートアニオン、スルフェートアニオン、カルボキシレートアニオン、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドアニオン、ナイトレートアニオン、ニトロアニオン、ハロゲンアニオン、ヘキサフルオロホスフェート（ＰＦ６−）アニオン、またはテトラフルオロボレートアニオンを含む。
【００７０】
一実施形態においては、イオン液体は、パラ−トルエンスルホネートアニオン、（ＣＦ３ＳＯ３）−アニオン、（ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＳＯ３）−アニオン、（ＣＨＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＳＯ３）−アニオン、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドアニオン、またはテトラフルオロボレートアニオンを含む。
【００７１】
一実施形態においては、イオン液体は、例えば、１，３−ジメチル−イミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−ベンジル−３−メチル−イミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−ブチル−３−メチル−イミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−ヘキシル−３−メチル−イミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−メチル−３−プロピル−イミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−メチル−３−オクチル−イミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−メチル−３−テトラデシル−イミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−メチル−３−フェニル−イミダゾリウムテトラフルオロボレート、１，２，３−トリメチル−イミダゾリウムテトラフルオロボレート、１，２−メチル−３−オクチル−イミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−ブチル−２，３−ジメチル−イミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−ヘキシル−２，３−メチル−イミダゾリウムテトラフルオロボレート、および１−（２−ヒドロキシエチル）−２，３−ジメチル−イミダゾリウムテトラフルオロボレート、ならびにそれらの混合物などの、アルキル−、ヒドロキシアルキル−および／またはアリール−置換イミダゾリウムカチオンとテトラフルオロボレートアニオンとの塩を含む。
【００７２】
一実施形態においては、イオン液体は、例えば、１，３−ジメチル−イミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−ベンジル−３−メチル−イミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−ブチル−３−メチル−イミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−ヘキシル−３−メチル−イミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−メチル−３−プロピル−イミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−メチル−３−オクチル−イミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−メチル−３−テトラデシル−イミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−メチル−３−フェニル−イミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１，２，３−トリメチル−イミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１，２−メチル−３−オクチル−イミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−ブチル−２，３−ジメチル−イミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−ヘキシル−２，３−メチル−イミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、および１−（２−ヒドロキシエチル）−２，３−ジメチル−イミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、ならびにそれらの混合物などの、アルキル−、ヒドロキシアルキル−および／またはアリール−置換イミダゾリウムカチオンとビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドアニオンとの塩を含む。
【００７３】
一実施形態においては、イオン液体は、２５℃未満の融点、約１００センチポアズ以下の２０℃での粘度、およびイオン伝導性を有するイオン化合物であり得る。
【００７４】
一実施形態においては、イオン液体は、例えば、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウムテトラクロロアルミネート、１−ブチル−３−メチル−イミダゾリウムテトラクロロアルミネート、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウムアセテート、１−ブチル−３−メチル−イミダゾリウムアセテート、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウムエチルスルフェート、１−ブチル−３−メチル−イミダゾリウムメチルスルフェート、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウムチオシアネート、１−ブチル−３−メチル−イミダゾリウムチオシアネート、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウムテトラシアノボレート、１−ブチル−１−メチル−ピロリジニウムジシアナミド、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウムトリフルオロアセテート、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウムビス（フルオロメチルスルホニル）イミド、ならびにそれらの混合物などの、２５℃以下の融点を有するイオン化合物である。
【００７５】
一実施形態においては、イオン液体は、例えば、１，３−ジメチル−イミダゾリウムジシアネート、１−ベンジル−３−メチル−イミダゾリウムチオシアネート、１−ブチル−３−メチル−イミダゾリウムトリシアノメタン、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウムジシアネート、１−ヘキシル−３−メチル−イミダゾリウムチオシアネート、１−メチル−３−プロピル−イミダゾリウムトリシアノメタン、１−メチル−３−オクチル−イミダゾリウムジシアネート、１−メチル−３−テトラデシル−イミダゾリウムチオシアネート、１−メチル−３−フェニル−イミダゾリウムジシアネート、１，２，３−トリメチル−イミダゾリウムチオシアネート、１，２−メチル−３−オクチル−イミダゾリウムトリシアノメタン、１−ブチル−２，３−ジメチル−イミダゾリウムジシアネート、１−ヘキシル−２，３−メチル−イミダゾリウムチオシアネート、および１−（２−ヒドロキシエチル）−２，３−ジメチル−イミダゾリウムトリシアノメタン、ならびにそれらの混合物などの、アルキル−、ヒドロキシアルキル−および／またはアリール−置換イミダゾリウムカチオンとシアネートアニオンとの塩を含む。
【００７６】
一実施形態においては、イオン液体は、（ｉ）イミダゾリウムカチオンと、（ｉｉ）テトラシアノボレートアニオンとを含む１つまたは複数の化合物を含む。
【００７７】
一実施形態においては、イオン液体は、例えば、１，３−ジメチル−イミダゾリウムテトラシアノボレート、１−ベンジル−３−メチル−イミダゾリウムテトラシアノボレート、１−ブチル−３−メチル−イミダゾリウムテトラシアノボレート、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウムテトラシアノボレート、１−ヘキシル−３−メチル−イミダゾリウムテトラシアノボレート、１−メチル−３−プロピル−イミダゾリウムテトラシアノボレート、１−メチル−３−オクチル−イミダゾリウムテトラシアノボレート、１−メチル−３−テトラデシル−イミダゾリウムテトラシアノボレート、１−メチル−３−フェニル−イミダゾリウムテトラシアノボレート、１，２，３−トリメチル−イミダゾリウムテトラシアノボレート、１，２−メチル−３−オクチル−イミダゾリウムテトラシアノボレート、１−ブチル−２，３−ジメチル−イミダゾリウムテトラシアノボレート、１−ヘキシル−２，３−メチル−イミダゾリウムテトラシアノボレート、および１−（２−ヒドロキシエチル）−２，３−ジメチル−イミダゾリウムテトラシアノボレート、ならびにそれらの混合物などの、アルキル−、ヒドロキシアルキル−および／またはアリール−置換イミダゾリウムカチオンとテトラシアノボレートアニオンとの塩を含む。
【００７８】
一実施形態においては、イオン液体は、例えば、１，３−ジメチル−イミダゾリウムテトラキス−（ｐ−（ジメチル（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチル）シリル）フェニル）ボレート、１−ベンジル−３−メチル−イミダゾリウムテトラキス−（ｐ−（ジメチル（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチル）シリル）フェニル）ボレート、１−ブチル−３−メチル−イミダゾリウムテトラキス−（ｐ−（ジメチル（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチル）シリル）フェニル）ボレート、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウムテトラキス−（ｐ−（ジメチル（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチル）シリル）フェニル）ボレート、１−ヘキシル−３−メチル−イミダゾリウムテトラキス−（ｐ−（ジメチル（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチル）シリル）フェニル）ボレート、１−メチル−３−プロピル−イミダゾリウムテトラキス−（ｐ−（ジメチル（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチル）シリル）フェニル）ボレート、１−メチル−３−オクチル−イミダゾリウムテトラキス−（ｐ−（ジメチル（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチル）シリル）フェニル）ボレート、１−メチル−３−テトラデシル−イミダゾリウムテトラキス−（ｐ−（ジメチル（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチル）シリル）フェニル）ボレート、１−メチル−３−フェニル−イミダゾリウムテトラキス−（ｐ−（ジメチル（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチル）シリル）フェニル）ボレート、１，２，３−トリメチル−イミダゾリウムテトラキス−（ｐ−（ジメチル（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチル）シリル）フェニル）ボレート、１，２−メチル−３−オクチル−イミダゾリウムテトラキス−（ｐ−（ジメチル（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチル）シリル）フェニル）ボレート、１−ブチル−２，３−ジメチル−イミダゾリウムテトラキス−（ｐ−（ジメチル（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチル）シリル）フェニル）ボレート、１−ヘキシル−２，３−メチル−イミダゾリウムテトラキス−（ｐ−（ジメチル（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチル）シリル）フェニル）ボレート、および１−（２−ヒドロキシエチル）−２，３−ジメチル−イミダゾリウムテトラキス−（ｐ−（ジメチル（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチル）シリル）フェニル）ボレート、ならびにそれらの混合物などの、アルキル−、ヒドロキシアルキル−および／またはアリール−置換イミダゾリウムカチオンとテトラキス−（ｐ−（ジメチル（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチル）シリル）フェニル）ボレートアニオンとの塩を含む。
【００７９】
一実施形態においては、イオン液体は、例えば、１，３−ジメチル−イミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、１−ベンジル−３−メチル−イミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、１−ブチル−３−メチル−イミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、１−ヘキシル−３−メチル−イミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、１−メチル−３−プロピル−イミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、１−メチル−３−オクチル−イミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、１−メチル−３−テトラデシル−イミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、１−メチル−３−フェニル−イミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、１，２，３−トリメチル−イミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、１，２−メチル−３−オクチル−イミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、１−ブチル−２，３−ジメチル−イミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、１−ヘキシル−２，３−メチル−イミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、および１−（２−ヒドロキシエチル）−２，３−ジメチル−イミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、ならびにそれらの混合物などの、アルキル−、ヒドロキシアルキル−および／またはアリール−置換イミダゾリウムカチオンとヘキサフルオロホスフェートアニオンとの塩を含む。
【００８０】
本発明の電子デバイスのポリマー複合体および／またはポリマー複合体構成要素は任意選択的に、例えばポリマー、染料、コーティング助剤、導電性粒子、導電性インク、導電性ペースト、電荷輸送材料、架橋剤、例えば、酸化亜鉛、酸化セリウム、酸化チタンなどの、無機材料、ならびにそれらの組み合わせの１つまたは複数のなどの、１つまたは複数の追加の構成要素をさらに含んでもよい。
【００８１】
いくつかの実施形態においては、本発明の電子デバイスのポリマー複合体および／またはポリマー複合体構成要素は任意選択的に、導電性ナノ構造体をさらに含んでもよい。本明細書で用いるところでは、用語「ナノ構造体」は一般に、ナノサイズの構造体を意味し、その少なくとも１つの寸法は、５００ｎｍ以下、より典型的には、２５０ｎｍ以下、または１００ｎｍ以下、または５０ｎｍ以下、または２５ｎｍ以下である。
【００８２】
導電性ナノ構造体は、任意の形状またはジオメトリのもの、より典型的には異方性ジオメトリのものであり得る。典型的な異方性ナノ構造体としては、ナノファイバー、ナノワイヤおよびナノチューブが挙げられる。
【００８３】
導電性ナノ構造体は、例えば、金属材料またはカーボンまたは黒鉛などの、非金属材料などの、任意の導電性材料から形成することができ、カーボンファイバーと銀ナノワイヤとの混合物などの、異なる導電性材料から形成されたナノ構造体の混合物を含んでもよい。
【００８４】
一実施形態においては、本発明の電子デバイスのポリマー複合体および／またはポリマー複合体構成要素は、例えば、銀ナノワイヤまたは銀ナノチューブなどの、１つまたは複数の金属導電性ナノ構造体をさらに含む。
【００８５】
一実施形態においては、本発明の電子デバイスのポリマー複合体および／またはポリマー複合体構成要素はそれぞれ任意選択的に、金属ナノ粒子および金属ナノワイヤなどの、例えば、金属粒子、黒鉛繊維などの、黒鉛粒子、またはカーボンフラーレンおよびカーボンナノチューブなどの、カーボン粒子、ならびに任意のそのような添加剤の組み合わせなどの、１つまたは複数の導電性添加剤をさらに含んでもよい。好適なフラーレンとしては例えば、そのそれぞれが、Ｃ６０−ＰＣＢＭ、Ｃ−７０−ＰＣＢＭおよびＣ−８４  ＰＣＢＭ誘導体化フラーレンなどの、例えば（３−メトキシカルボニル）−プロピル−フェニル（「ＰＣＢＭ」）基で誘導体化されていてもよい、Ｃ６０、Ｃ７０、およびＣ８４フラーレンが挙げられる。好適なカーボンナノチューブとしては、アームチェア、ジグザグまたはキラル構造を有する単壁カーボンナノチューブ、ならびに二重壁カーボンナノチューブなどの、多壁カーボンナノチューブ、ならびにそれらの混合物が挙げられる。
【００８６】
一実施形態においては、本発明の電子デバイスのポリマー複合体および／またはポリマー複合体構成要素はそれぞれ任意選択的に、ポリマー複合体の１００重量％を基準として、約６５重量％以下、より典型的には約１２重量％〜約６２重量％のカーボン粒子、より典型的にはカーボンナノチューブ、さらにより典型的には多壁カーボンナノチューブを含む。
【００８７】
本発明の電子デバイスのポリマー複合体および／またはポリマー複合体構成要素は、ポリマー組成物から製造される。
【００８８】
本発明のポリマー組成物は、
（ａ）少なくとも１つの導電性ポリマー、
（ｂ）任意選択的に１つまたは複数のポリマー酸ドーパント、
（ｃ）少なくとも１つのイオン液体、
（ｄ）液体媒体、および
（ｅ）任意選択的に１つまたは複数の添加剤
を含む。
【００８９】
ある実施形態においては、本発明のポリマー組成物は、ポリマー組成物の１００重量％を基準として、
（ａ）約０．１〜約１０．０重量％、より典型的には約０．１〜約５．０重量％、さらにより典型的には約０．１〜約３．０重量％の導電性ポリマー、
（ｂ）約０〜約１０．０重量％、より典型的には約０．１〜約５．０重量％、さらにより典型的には約０．１〜約３．０重量％のポリマー酸ドーパント、
（ｃ）約０．１〜約７０．０重量％、より典型的には約０．１〜約１０．０重量％、さらにより典型的には約０．２〜約５．０重量％のイオン液体、
（ｄ）約１．０〜約９９．０重量％、より典型的には約５０．０〜約９９．０重量％、さらにより典型的には約８０．０〜約９９．０重量％の液体媒体
を含む。
【００９０】
ポリマー組成物のある実施形態においては、イオン液体の総重量対導電性ポリマーの総重量の比は、典型的には約１：１〜約４５：１、より典型的には１．５：１〜２０：１、さらにより典型的には約２：１〜約１０：１である。
【００９１】
一実施形態においては、本発明のポリマー組成物は、ポリマー組成物の１００重量％を基準として、
（ａ）約０．１〜約１０．０重量％、より典型的には約０．１〜約５．０重量％、さらにより典型的には約０．１〜約３．０重量％の導電性ポリマー、
（ｂ）約０〜約１０．０重量％、より典型的には約０．１〜約５．０重量％、さらにより典型的には約０．１〜約３．０重量％のポリマー酸ドーパント、
（ｃ）約０．１〜約７０．０重量％、より典型的には約０．１〜約１０．０重量％、さらにより典型的には約０．２〜約５．０重量％のイオン液体、
（ｄ）約１．０〜約９９．０重量％、より典型的には約５０．０〜約９９．０重量％、さらにより典型的には約８０．０〜約９９．０重量％の液体媒体
を含み、そして
イオン液体の総重量対導電性ポリマーの総重量の比は、典型的に約１：１〜約４５：１、より典型的には１．５：１〜２０：１、さらにより典型的には約２：１〜約１０：１である。
【００９２】
一実施形態においては、本発明のポリマー組成物は、ポリマー組成物の１００重量％を基準として、
（ａ）約０．１〜約１０．０重量％、より典型的には約０．１〜約５．０重量％、さらにより典型的には約０．１〜約３．０重量％の、構造（Ｉ．ａ）に従うモノマー単位を含む導電性ポリマー、より典型的には、構造（Ｉ．ａ）（式中、ＱはＳである）に従うモノマー単位を含む少なくとも１つのポリチオフェンポリマー、さらにより典型的にはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）を含む少なくとも１つの導電性ポリマー、
（ｂ）約０〜約１０．０重量％、より典型的には約０．１〜約５．０重量％、さらにより典型的には約０．１〜約３．０重量％の水溶性ポリマー酸ドーパント、より典型的にはポリ（スチレンスルホン酸）ドーパントを含む少なくとも１つの水溶性ポリマー酸ドーパント、
（ｃ）約０．１〜約７０．０重量％、より典型的には約０．１〜約１０．０重量％、さらにより典型的には１−エチル−３−メチル−イミダゾリウムテトラシアノボレートを含む約０．２〜約５．０重量％のイオン液体、
（ｄ）約１．０〜約９９．０重量％、より典型的には約５０．０〜約９９．０重量％、さらにより典型的には約８０．０〜約９９．０重量％の液体媒体
を含み、そして
イオン液体の総重量対導電性ポリマーの総重量の比は、典型的には約１：１〜約４５：１、より典型的には１．５：１〜２０：１、さらにより典型的には約２：１〜約１０：１である。
【００９３】
一実施形態においては、液体媒体は、水を含む水性媒体である。一実施形態においては、液体媒体は、水から本質的になる水性媒体である。一実施形態においては、液体媒体は、水からなる水性媒体である。一実施形態においては、液体媒体は、１つまたは複数の水混和性有機液体を含む非水性媒体である。一実施形態においては、液体媒体は、水と、任意選択的に、１つまたは複数の水混和性有機液体とを含む水性媒体である。好適な水混和性有機液体としては、例えば、ジメチルスルホキシドおよび２−メチルグルタル酸ジメチル（Ｒｈｏｄｉａｓｏｌｖ（登録商標）ＩＲＩＳとして市場に出されている）などの極性の非プロトン性有機溶媒、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコール、およびプロピレングリコールなどの、極性のプロトン性有機溶媒、ならびにそれらの混合物が挙げられる。一実施形態においては、液体媒体は、液体媒体の１００重量％を基準として、約１０〜１００重量％、より典型的には約５０〜１００重量％、さらにより典型的には、約９０〜１００重量％の水と、０〜約９０重量％、より典型的には０重量％〜約５０重量％、さらにより典型的には０〜約１０重量％の１つまたは複数の水混和性有機液体とを含む。
【００９４】
一実施形態においては、液体媒体は、導電性ポリマー複合体がそれに可溶である任意の液体であってもよい。一実施形態においては、液体媒体は、非水性液体媒体であり、導電性ポリマー複合体は、非水性液体媒体に可溶である。好適な非水性液体媒体としては、ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、クロロホルム、およびジエチルエーテルなどの、非極性の有機溶媒、ジクロロメタン、酢酸エチル、アセトン、およびテトラヒドロフランなどの、極性の非プロトン性有機溶媒、メタノール、エタノール、およびプロパノールなどの、極性のプロトン性有機溶媒、ならびにそのような溶媒の混合物から、導電性ポリマー複合体の選択に基づいて、選択される、１２０℃未満、より典型的には、約１００℃以下の沸点を有する有機液体が挙げられる。
【００９５】
一実施形態においては、液体媒体は任意選択的に、液体媒体の１００重量％を基準として、０超〜約１５重量％、より典型的には約１〜約１０重量％の、高沸点の、典型的には少なくとも１２０℃の沸点を有する極性の有機液体から、より典型的にはジエチレングリコール、メソ−エリスリトール、１，２，３，４，−テトラヒドロキシブタン、２−ニトロエタノール、グリセロール、ソルビトール、ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ならびにそれらの混合物から選択される有機液体をさらに含んでもよい。
【００９６】
一実施形態においては、本発明のポリマー複合体は、導電性ポリマーとイオン液体との間の相互作用を含む。一実施形態においては、ポリマー複合体、ゲル、および発泡材料は、多孔質構造、高い強度対重量比および表面積対容積比、ならびに高い導電率を有する。一実施形態においては、ポリマー発泡体の貯蔵弾性率、Ｇ’は、例えば、ＡＲ−Ｇ２などの、動的機械分析機器を用いる動的振動測定によって測定されるように、約０．０１〜約１００ラジアン／秒の範囲内の任意の角周波数でのポリマー複合体の損失弾性率、Ｇ’’を超える。
【００９７】
本発明の電子デバイスのポリマー複合体および／またはポリマー複合体構成要素は、液体媒体中で、導電性ポリマーとイオン液体とを接触させる工程を含む方法によりポリマー組成物を形成することによって製造される。
【００９８】
一実施形態においては、形成されるポリマー組成物は、本明細書に記載されるポリマー組成物である。
【００９９】
一実施形態においては、本発明の電子デバイスのポリマー複合体および／またはポリマー複合体構成要素は、ポリマーゲルであってもよい。
【０１００】
一実施形態においては、本発明の電子デバイスのポリマーゲル材料および／またはポリマーゲル構成要素は、
（Ｉ）液体媒体中で、
（ｉ）導電性ポリマーと、
（ｉｉ）任意選択的に１つまたは複数のポリマー酸ドーパントと、
（ｉｉｉ）イオン液体と、
（ｉｖ）任意選択的に１つまたは複数の添加剤と
を接触させる工程を含む方法によってポリマー組成物を形成する工程であって、
イオン液体の量は、導電性ポリマーをゲル化させるのに有効である工程と、
（ＩＩ）ゲルを形成させる工程と
を含む方法によって製造される。
【０１０１】
一実施形態においては、本発明の電子デバイスのポリマーゲル材料および／またはポリマーゲル構成要素は、
（Ｉ）液体媒体中で、
（ｉ）導電性ポリマーと、
（ｉｉ）任意選択的に１つまたは複数のポリマー酸ドーパントと、
（ｉｉｉ）イオン液体と、
（ｉｖ）任意選択的に１つまたは複数の添加剤と
を接触させる工程を含む方法によってポリマー組成物を形成する工程であって、
イオン液体の量は、導電性ポリマーをゲル化させるのに有効である工程と、
（ＩＩ）ゲルを形成させる工程と、
（ＩＩＩ）工程（ＩＩ）において形成されたゲルをリンス液でリンスする工程と
を含む方法によって製造される。
【０１０２】
一実施形態においては、本発明の電子デバイスのポリマー複合体および／またはポリマー複合体構成要素は、ポリマー発泡体であってもよい。
【０１０３】
一実施形態においては、本発明の電子デバイスのポリマー発泡体および／またはポリマー発泡体構成要素は、
（Ｉ）液体媒体中で、
（ｉ）導電性ポリマーと、
（ｉｉ）任意選択的に１つまたは複数のポリマー酸ドーパントと、
（ｉｉｉ）イオン液体と、
（ｉｖ）任意選択的に１つまたは複数の添加剤と
を接触させる工程を含む方法によってポリマー組成物を形成する工程であって、
イオン液体の量は、導電性ポリマーをゲル化させるのに有効である工程と、
（ＩＩ）ゲルを形成させる工程と、
（ＩＩＩ）ゲルの上にまたはゲル中に残っているいかなる液体をも工程（ＩＩ）において形成されたゲルから除去する工程と
を含む方法によって製造される。
【０１０４】
一実施形態においては、本発明の電子デバイスのポリマー発泡体および／またはポリマー発泡体構成要素は、
（Ｉ）液体媒体中で、
（ｉ）導電性ポリマーと、
（ｉｉ）任意選択的に１つまたは複数のポリマー酸ドーパントと、
（ｉｉｉ）イオン液体と、
（ｉｖ）任意選択的に１つまたは複数の添加剤と
を接触させる工程を含む方法によってポリマー組成物を形成する工程であって、
イオン液体の量は、導電性ポリマーをゲル化させるのに有効である工程と、
（ＩＩ）ゲルを形成させる工程と、
（ＩＩＩ）工程（ＩＩ）において形成されたゲルをリンス液でリンスする工程と、
（ＩＶ）ゲルの上にまたはゲル中に残っているいかなる液体をも工程（ＩＩＩ）においてリンスされたゲルから除去する工程と
を含む方法によって製造される。
【０１０５】
一実施形態においては、導電性ポリマーは、構造（Ｉ．ａ）に従うモノマー単位、より典型的には構造（Ｉ．ａ）（式中、ＱはＳである）に従うモノマー単位を含む少なくとも１つのポリチオフェンポリマー、さらにより典型的にはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）を含む少なくとも１つの導電性ポリマーを含み；ポリマー酸ドーパントは、少なくとも１つの水溶性ポリマー酸ドーパント、より典型的には、ポリ（スチレンスルホン酸）ドーパントを含む少なくとも１つの水溶性ポリマー酸ドーパントを含む。
【０１０６】
本方法の一実施形態においては、工程（Ｉ）は、
液体媒体中で、ポリマー組成物の１００重量％を基準として、
（ａ）約０．１〜約１０．０重量％、より典型的には約０．１〜約５．０重量％、さらにより典型的には約０．１〜約３．０重量％の導電性ポリマーと、
（ｂ）約０〜約１０．０重量％、より典型的には約０．１〜約５．０重量％、さらにより典型的には約０．１〜約３．０重量％のポリマー酸ドーパントと、
（ｃ）約０．１〜約７０．０重量％、より典型的には約０．１〜約１０．０重量％、さらにより典型的には約０．２〜約５．０重量％のイオン液体と、
（ｄ）約１．０〜約９９．０重量％、より典型的には約５０．０〜約９９．０重量％、さらにより典型的には約８０．０〜約９９．０重量％の液体媒体と
を接触させる工程を含む方法によってポリマー組成物を形成することを含む。
【０１０７】
ある実施形態においては、イオン液体の総重量対導電性ポリマーの総重量の比は、典型的には約１：１〜約４５：１、より典型的には１．５：１〜２０：１、さらにより典型的には約２：１〜約１０：１である。
【０１０８】
本方法の一実施形態においては、工程（Ｉ）は、
液体媒体中で、ポリマー組成物の１００重量％を基準として、
（ａ）約０．１〜約１０．０重量％、より典型的には約０．１〜約５．０重量％、さらにより典型的には約０．１〜約３．０重量％の導電性ポリマーと、
（ｂ）約０〜約１０．０重量％、より典型的には約０．１〜約５．０重量％、さらにより典型的には約０．１〜約３．０重量％のポリマー酸ドーパントと、
（ｃ）約０．１〜約７０．０重量％、より典型的には約０．１〜約１０．０重量％、さらにより典型的には約０．２〜約５．０重量％のイオン液体と、
（ｄ）約１．０〜約９９．０重量％、より典型的には約５０．０〜約９９．０重量％、さらにより典型的には約８０．０〜約９９．０重量％の液体媒体と
を接触させる工程を含む方法によってポリマー組成物を形成することを含み、そして
イオン液体の総重量対導電性ポリマーの総重量の比は、典型的には約１：１〜約４５：１、より典型的には１．５：１〜２０：１、さらにより典型的には約２：１〜約１０：１である。
【０１０９】
本方法の一実施形態においては、工程（Ｉ）は、
液体媒体中で、ポリマー組成物の１００重量％を基準として、
（ａ）約０．１〜約１０．０重量％、より典型的には約０．１〜約５．０重量％、さらにより典型的には約０．１〜約３．０重量％の、構造（Ｉ．ａ）に従うモノマー単位を含む導電性ポリマー、より典型的には構造（Ｉ．ａ）（式中、ＱはＳである）に従うモノマー単位を含む少なくとも１つのポリチオフェンポリマー、さらにより典型的にはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）を含む少なくとも１つの導電性ポリマーと、
（ｂ）約０〜約１０．０重量％、より典型的には約０．１〜約５．０重量％、さらにより典型的には約０．１〜約３．０重量％の水溶性ポリマー酸ドーパント、より典型的には、ポリ（スチレンスルホン酸）ドーパントを含む少なくとも１つの水溶性ポリマー酸ドーパントと、
（ｃ）約０．１〜約７０．０重量％、より典型的には約０．１〜約１０．０重量％、さらにより典型的には約０．２〜約５．０重量％の、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウムテトラシアノボレートを含むイオン液体と、
（ｄ）約１．０〜約９９．０重量％、より典型的には約５０．０〜約９９．０重量％、さらにより典型的には約８０．０〜約９９．０重量％の液体媒体と
を接触させる工程を含む方法によってポリマー組成物を形成することを含み、
イオン液体の総重量対導電性ポリマーの総重量の比は、典型的には約１：１〜約４５：１、より典型的には１．５：１〜２０：１、さらにより典型的には約２：１〜約１０：１である。
【０１１０】
一実施形態においては、導電性ポリマーは液体媒体に可溶であり、イオン液体は液体媒体に可溶である。一実施形態においては、液体媒体中の導電性ポリマーの分散系が提供され、イオン液体は導電性ポリマーの分散系に可溶であり、液体媒体に添加される。
【０１１１】
導電性ポリマーとイオン液体とが液体媒体中で接触させられるとすぐに、結果として生じたポリマー組成物は任意選択的に機械的に攪拌されてもよい。ゲル化は、導電性ポリマーをゲル化させるのに有効な量のイオン液体が使用される限り、攪拌ありでまたは攪拌なして起こる。
【０１１２】
本明細書で用いるところでは、用語「導電性ポリマーをゲル化させるのに有効な量のイオン液体」は、導電性ポリマーのゲル化をもたらすために導電性ポリマーと組み合わせるのに必要とされる最小量のイオン液体を意味する。導電性ポリマーをゲル化させるのに必要とされるイオン液体の有効量は、ポリマーおよびイオン液体のアイデンティティに依存するであろうし、例えば、様々な量のイオン液体を導電性ポリマーと組み合わせ、そして結果として生じたポリマー組成物を観察することによって、特定の用途向けに要望通り当業者により決定され得る。
【０１１３】
本発明のポリマー複合体の形成は、２工程反応として特徴づけることができる。第１工程において、イオン液体と導電性ポリマーとを組み合わせたある時間後に、結果として生じた組成物は粘稠になる。第２工程において、ポリマー組成物は液体媒体中で目に見えるほどに収縮し、液相によって取り囲まれたゲルを生じさせる。
【０１１４】
本発明の電子デバイスのポリマー複合体および／またはポリマー複合体構成要素は三次元構造を有し、一般にポリマー複合体の各寸法には制限がまったくない。適切な寸法は、ポリマー複合体の特定の使用または用途に依存するであろう。ある実施形態においては、ポリマー複合体は、少なくとも１０μｍ、典型的には少なくとも５０μｍ、より典型的には少なくとも１００μｍ、さらにより典型的には少なくとも５００μｍの少なくとも１つの寸法を有する。ある実施形態においては、ポリマー複合体は、少なくとも１０μｍ、典型的には少なくとも５０μｍ、より典型的には少なくとも１００μｍ、さらにより典型的には少なくとも５００μｍの少なくとも２つの寸法を有する。ある実施形態においては、ポリマー複合体は、少なくとも１０μｍ、典型的には少なくとも５０μｍ、より典型的には少なくとも１００μｍ、さらにより典型的には少なくとも５００μｍの３つの寸法を有する。
【０１１５】
本発明のポリマー複合体は、任意の所望の形状へ成形されてもよい。イオン液体と導電性ポリマーとが混合される場合、しかしゲル化が起きる前に、結果として生じた混合物は、任意の形状の鋳型に移されてもよく、その鋳型において、ゲル化が障害なく進行して鋳型の形状を帯びるゲルを形成する。一実施形態においては、ポリマー複合体は、円筒形状へ成形される。一実施形態においては、ポリマー複合体は、平行六面体形状へ成形される。混合物はまた、三次元の平坦な構造を形成するために基材上に堆積させられてもよい。その上にポリマー複合体が形成される基材は、硬質であっても可撓性であってもよく、例えば、金属；プラスチックシートなどの、ポリマー；ガラス、紙、またはセラミック材料を含んでもよい。
【０１１６】
ゲル化時間、すなわち、イオン液体と導電性ポリマーとの組み合わせと、粘稠な複合体の形成との間の時間は、変わり得る。ゲル化時間は典型的には、約１分〜約１５０分である。より典型的には、ゲル化時間は、約２分〜約１２０分である。さらにより典型的には、ゲル化時間は、約５分〜約６０分である。
【０１１７】
イオン液体を導電性ポリマーと接触させることによって形成されるポリマーゲルは、任意選択的にリンスされてもよい。ある実施形態においては、ポリマーゲルは、リンス液でリンスされる。リンス液は、ゲルがそれに可溶性ではない任意の溶媒であってもよい。ある実施形態においては、リンス液は、水を含む水性媒体である。一実施形態においては、リンス液は、水から本質的になる水性媒体である。一実施形態においては、リンス液は、水からなる水性媒体である。一実施形態においては、リンス液は、水と、任意選択的に、１つまたは複数の水混和性有機液体とを含む水性媒体である。好適な水混和性有機液体としては、例えば、ジメチルスルホキシドおよび２−メチルグルタル酸ジメル（Ｒｈｏｄｉａｓｏｌｖ（登録商標）ＩＲＩＳとして市場に出されている）などの、極性の非プロトン性有機溶媒、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコール、およびプロピレングリコールなどの、極性のプロトン性有機溶媒、ならびにそれらの混合物が挙げられる。一実施形態においては、液体媒体は、液体媒体の１００重量％を基準として、約１０〜１００重量％、より典型的には約５０〜１００重量％、さらにより典型的には、約９０〜１００重量％の水と、０〜約９０重量％、より典型的には０ｐｂｗ〜約５０重量％、さらにより典型的には０〜約１０重量％の１つまたは複数の水混和性有機液体とを含む。
【０１１８】
イオン液体を導電性ポリマーと接触させることによって形成されるポリマーゲルのリンシングは、当業者に公知の任意の方法によって達成され得る。例えば、ゲルは、過剰のリンス液に浸漬されてもよい。典型的には、使用されるリンス液の量は、リンスされるべき形成ゲルの重量の少なくとも約５００倍である。より典型的には、使用されるリンス液の量は、リンスされるべき形成ゲルの重量の約５００倍〜２０００倍である。さらにより典型的には、使用されるリンス液の量は、リンスされるべき形成ゲルの重量の約８００倍〜１２００倍である。
【０１１９】
リンス時間、すなわち、形成されたゲルがリンス液と接触する時間量は、変わり得る。形成されたゲルがリンス液と接触する時間量は、最終ポリマー発泡材料の導電率に影響を及ぼす。典型的には、リンス時間は、約１分〜約２４時間である。より典型的には、リンス時間は、約２分〜約１２０分である。さらにより典型的には、リンス時間は、約５分〜約６０分である。
【０１２０】
イオン液体を導電性ポリマーと接触させることによって形成されるポリマーゲルのリンシングはまた、かき混ぜありまたはなしで行われてもよい。かき混ぜは、例えば、磁気攪拌機を用いる攪拌、ボルテックスを用いる高速で攪拌などの、当業者に公知の任意の方法を用いて成し遂げられ得る。
【０１２１】
ポリマーゲル上にまたはポリマーゲル中に残っている、例えば、液体媒体、リンス液、またはそれらの混合物などの、いかなる液体も、ポリマーゲルから除去され得る。例えば、凍結乾燥（リオフィリゼーション）、赤外線ランプ下での加熱などの、ポリマーゲルからいかなる液体をも除去するのに有効な、当業者に公知の任意の方法が、用いられてもよい。
【０１２２】
本発明の電子デバイスのポリマー複合体および／またはポリマー複合体構成要素の導電率は、当業者に公知の方法を用いて測定され得る。例えば、ポリマー複合体の導電率は、縦方向のやり方で測定され得る。縦方向測定のために、好適な装置は、電極としての機能を果たす、２つのワイヤがその上に取り付けられている、硬質支持体からなるものである。ワイヤは、例えば、銅、銀、アルミニウム、スズなどの、導電性材料製であってもよい。硬質支持体は、例えば、ガラス、プラスチック、硬質ゴムなどの、導電性ではない任意の材料であってもよい。分析されるべきポリマー複合体は、電極に押し付けられ、電極は一般にポリマー複合体の端と接触している。良好な接触のために、複合体は、測定をゆがめないように絶縁されている、クランプを用いて電極に押し付けられる。電極は次に、例えば、マルチメーターまたはインピーダンスアナライザーなどの、計測装置と接続される。ポリマー複合体の導電率はまた、その厚さに沿って測定されてもよく、その場合にはより大きい表面積を有する電極が用いられる。分析されるべきポリマー複合体は、電極間に「挟まれる」。ポリマー複合体の厚さに沿った測定のためには、好適な装置は、２つの平面電極からなるものである。例えば、銀ペーストまたは導電性エポキシ系接着剤などの、導電性ペーストが、電極の表面とともにポリマー複合体の粗い表面に適合するために使用されてもよく、それによって接触を向上させる。好適な電極としては、銅テープ、銀テープ、アルミニウムテープ、および商業的に入手可能なプラットフォーム電極が挙げられるが、それらに限定されない。分析されるべきポリマー複合体は次に、電極間に「挟まれる」。導電性ペーストが使用される場合、導電性ペーストが、試料発泡体をバイパスしないおよび短絡させないことを検証することが絶対不可欠である。電極は、例えば、マルチメーターまたはインピーダンスアナライザーなどの、好適な計測装置に通常通り接続される。
【０１２３】
ポリマー複合体の導電率は、次式：
ρ＝Ｌ／ＲＳ
（ここで、ρは、Ｓ／ｃｍ単位での、導電率を表し、Ｌは、電極間の距離を表し、Ｒは、測定された抵抗を表し、Ｓは電極間のポリマー複合体の断面積を表す）
に従って測定され得る。
【０１２４】
本発明の電子デバイスのポリマー複合体および／またはポリマー複合体構成要素は、約１０Ｓ／ｃｍ〜約１２０Ｓ／ｃｍの導電率を有する。典型的には、本発明の電子デバイスのポリマー複合体および／またはポリマー複合体構成要素は、約５０Ｓ／ｃｍ〜約１１０Ｓ／ｃｍの導電率を有する。より典型的には、本発明の電子デバイスのポリマー複合体および／またはポリマー複合体構成要素は、約７０Ｓ／ｃｍ〜約１００Ｓ／ｃｍの導電率を有する。
【０１２５】
本発明の電子デバイスのポリマー複合体および／またはポリマー複合体構成要素のインピーダンスは、本明細書に記載される、または当業者に公知の装置および方法を用いて分析され得る。複合体のインピーダンスは、交流電流の流れに対する複合体によって提示される全反発であり、抵抗およびリアクタンスの合計効果であると考えられ、ここで、リアクタンスは、周波数で変化しても、変化しなくてもよい。ある実施形態においては、ポリマー複合体は、約１Ｈｚ〜約１０５Ｈｚの周波数範囲にわたって完全に抵抗性である。
【０１２６】
当業者に公知の様々な分析技術が、本発明のポリマー複合体の構造を検証するために用いられてもよい。例えば、ラマン分光法などの、振動分光法が、複合体の分子構造を検証するために用いられてもよい。例えば、電子顕微鏡法および光学顕微鏡法などの、顕微鏡検査技術もまた、本発明の複合体の分子構造を検証するために利用されてもよい。材料が結晶構造を有するか非晶構造を有するかは、光学顕微鏡法によって測定され得る。ある実施形態においては、本発明のポリマー複合体は、非晶構造を有する。
【０１２７】
本発明の電子デバイスのポリマー複合体および／またはポリマー複合体構成要素は、ピエゾ抵抗効果を示す。ピエゾ抵抗効果は、例えば、加圧などの、機械的歪みの適用での電気抵抗率の変化を意味する。ピエゾ抵抗効果は、ゲージ率で記載され、一般にＫとして示される。ゲージ率（Ｋ）は、次式：
Ｋ＝（ΔＲ／Ｒ）（ｅ／Δｅ）
（ここで、Ｒは、電気抵抗であり、ΔＲは、電気抵抗の変化であり、ｅは、発泡体の厚さであり、Δｅは、厚さの変化である）
によって与えられる。一般に、「ｅ／Δｅ」の測定は困難である。幸いにも、「ｅ／Δｅ」は、次の関係：
ｅ／Δｅ＝Ｅ／Ｐ
（ここで、Ｅは、ヤング率であり、Ｐは、加えられる圧力である）
に従ってヤング率に関係している。
【０１２８】
当業者に公知の任意の方法が「ΔＲ／Ｒ」および「Ｐ」を測定するために用いられてもよい。例えば、好適な装置は、計量機または天秤と、発泡体がその上に置かれる硬質支持体とからなるものである。電極としての機能を果たす、２つのワイヤが、絶縁クランプにより提供される、ここでは接触圧力と言われる、圧力によってポリマー複合体の端に押し付けられる。電気回路は、マルチメーテーまたはインピーダンスアナライザーへの接続によって完成される。硬質支持体の真下に置かれた追加の支持体が使用されてもよい。ワイヤは、例えば、銅、銀、アルミニウム、スズなどの任意の導電性材料製であってもよい。硬質支持体および追加の支持体は、例えば、ガラス、プラスチック、硬質ゴムなどの、導電性ではない任意の材料であってもよい。
【０１２９】
試料ポリマー複合体上に適用される質量は、方程式：
Ｐ＝ｍｇ／（適用の表面積）
（ここで、ｍは、質量であり、ｇは、重力による加速度である）
に従って適用された質量に関連している、ここでは加えられる圧力またはピエゾ電気関連圧力と言われる、圧力Ｐの測定を可能にする。ＲおよびΔＲの値は、電気計測装置から読み取られ、Ｐは、天秤または計量機から読み取られた質量から計算される。
【０１３０】
ヤング率（Ｅ）は、次式：
Ｅ＝σ／ε、ε＝Δｌ／ｌ
［ここで、σは、パスカル（Ｐａ）単位での、応力を表し、εは、発泡体の変形、または歪み、（長さの変化と長さのとの比）を表す］
によって与えられる。応力および変形はそれぞれ、当業者に公知の任意の装置を用いて測定することができる。変形の関数として応力をプロットすることによって、結果として生じたグラフ、またはそれの線形近似の勾配は、ヤング率の近似値を与える。当業者に公知の任意の好適な装置が、ヤング率を測定するために用いられてもよい。公知の発泡体のヤング率を使って、ゲージ率Ｋは、「Ｐ／Ｅ」の関数として「ΔＲ／Ｒ」をプロットすることによって求められ、ここで、グラフの勾配がゲージ率を与える。
【０１３１】
本発明のポリマー複合体のヤング率は、約０．０１ＧＰａ〜約０．２ＧＰａである。典型的には、ヤング率は、約０．０５ＧＰａ〜約０．１ＧＰａである。
【０１３２】
本発明のポリマー複合体および／またはポリマー複合体構成要素のゲージ率は、約５〜約２０である。典型的には、ゲージ率は、約１０〜約１８である。より典型的には、ゲージ率は、約１２〜約１７である。
【０１３３】
本発明の電子デバイスは、例えば、
例えば、ピエゾ抵抗デバイスなどの、機械的摂動を導電率の変化へ変換するデバイス、
例えば、発光ダイオード、発光ダイオードディスプレイ、ダイオードレーザー、液晶ディスプレイ、またはライティングパネルなどの、電気エネルギーを放射線へ変換するデバイス、
例えば、光検出器、光伝導セル、フォトレジスター、光スイッチ、フォトトランジスタ、フォトチューブ、赤外線（「ＩＲ」）検出器、バイオセンサ、またはタッチスクリーンディスプレイデバイスなどの、電子的プロセスによって信号を検出するデバイス、
例えば、光起電デバイスまたは太陽電池などの、放射線を電気エネルギーへ変換するデバイス、
熱電クーラー、熱電ヒーター、または熱電発電機を含むが、それらに限定されない、熱電デバイスなどの、温度勾配（例えば、熱流）を電気エネルギーへ変換するか、または電気エネルギーを温度勾配へ変換するデバイス、
例えば、電池などの、電気を貯蔵するおよび／または提供するデバイス、ならびに
例えば、トランジスタまたはダイオードなどの、１つまたは複数の半導体層と共に１つまたは複数の電子構成要素を含むデバイス
などの、半導体材料の１つまたは複数の層を含み、そしてそのような１つまたは複数の層を通っての電子またはイオンの制御運動を利用する任意のデバイスであってもよい。
【０１３４】
ある実施形態においては、電子デバイスは、ピエゾ抵抗デバイスである。ピエゾ抵抗デバイスは、１つまたは複数の材料が、例えば、ストレッチングによってまたは圧縮によって、機械的にひずませられる場合に、その中に含有される１つまたは複数の材料が電気抵抗の変化を示すという原則に基づいて動作する。ピエゾ抵抗デバイスとしては、圧力センサ、触覚センサ、バイオセンサなどが挙げられるが、それらに限定されない。
【０１３５】
本発明は、
（Ｉ）本発明によるポリマー複合体；ならびに
（ＩＩ）第１および第２電極
を含むピエゾ抵抗デバイスを提供する。
【０１３６】
一実施形態においては、ピエゾ抵抗デバイスは、
（Ｉ）
（ａ）液体媒体中で：
（ｉ）導電性ポリマーと、
（ｉｉ）イオン液体と
を接触させる工程を含む方法によってポリマー組成物を形成する工程であって、
イオン液体の量は、導電性ポリマーをゲル化させるのに有効である工程と、
（ｂ）ゲルを形成させる工程と
を含む方法によって製造されたポリマーゲル；ならびに
（ＩＩ）第１および第２電極
を含む。
【０１３７】
一実施形態においては、ピエゾ抵抗デバイスは、
（Ｉ）
（ａ）液体媒体中で、
（ｉ）導電性ポリマーと、
（ｉｉ）イオン液体と
を接触させる工程を含む方法によってポリマー組成物を形成する工程であって、
イオン液体の量は、導電性ポリマーをゲル化させるのに有効である工程と、
（ｂ）ゲルを形成させる工程と、
（ｃ）工程（ｂ）において形成されたゲルをリンス液でリンスする工程と
を含む方法によって製造されたポリマーゲル；ならびに
（ＩＩ）第１および第２電極
を含む。
【０１３８】
ある実施形態においては、ピエゾ抵抗デバイスは、
（Ｉ）
（ａ）液体媒体中で、
（ｉ）導電性ポリマーと、
（ｉｉ）イオン液体と
を接触させる工程を含む方法によってポリマー組成物を形成する工程であって、
イオン液体の量は、導電性ポリマーをゲル化させるのに有効である）と、
（ｂ）ゲルを形成させる工程と、
（ｃ）工程（ｂ）において形成されたゲルをリンス液でリンスする工程と、
（ｄ）ゲルからリンス液を除去し、それによってポリマー発泡体を形成する工程と
を含む方法に従って製造されたポリマー発泡体；ならびに
（ＩＩ）第１および第２電極
を含む。
【０１３９】
第１および第２電極は、それらが互いに物理的に隔離されているが、発泡体との電気接触を維持するように配置され得る。
【０１４０】
第１および第２電極は、それらが十分に導電性である限り、同じまたは異なる材料から選ばれてもよい。
【０１４１】
本発明のピエゾ抵抗デバイスは、第１電極と第２電極との間の抵抗を測定するためのオーム計をさらに含んでもよい。例えば、ピエゾ抵抗デバイスにおける発泡体の電気抵抗は変化し、それによって連動オーム計からの応答を引き出すであろう。この抵抗測定は、加えられる圧力に合わせて調整し、そして標準化データセットを生み出すために用いることができる。これらのデータセットは次に、デバイスに加えられる圧力の直接読み出しを提供するために用いることができよう。
【０１４２】
ある実施形態においては、本発明のピエゾ抵抗デバイスは、ピエゾ抵抗層１２２、第１電極１２１、および第２電極１２３を有する、図１２に示されるような、ピエゾ抵抗デバイス１２０であり、ここで、デバイスのピエゾ抵抗層１２２は、本発明によるポリマー複合体である。デバイス１２０は、第１電極１２１に隣接する支持体または基材（図１２Ｂにおいて支持体層１２４として示される）および／または第２電極１２３に隣接する支持体または基材（図１２Ｂにおいて支持体層１２５として示される）をさらに含んでもよい。支持体または基材は、可撓性もしくは硬質の、有機もしくは無機であり得る。典型的には、支持体または基材は、導電性ではない。好適な支持材としては、例えば、ガラス、セラミック、およびプラスチックが挙げられる。
【０１４３】
ある実施形態においては、本発明のピエゾ抵抗デバイスは、ピエゾ抵抗層１３２、第１電極１３１、第２電極１３３、および支持体層１３４を含む、図１３に示されるような、ピエゾ抵抗デバイス１３０であり、ここで、デバイスのピエゾ抵抗層１３２は、本発明によるポリマー複合体である。デバイス１３０は、ピエゾ抵抗層１３２に隣接する支持体をさらに含んでもよい。支持体または基材は、可撓性もしくは硬質の、有機もしくは無機であり得る。典型的には、支持体または基材は、導電性ではない。好適な支持材としては、例えば、ガラス、セラミック、およびプラスチックが挙げられる。第１および第２電極１３１および１３２は、電極がピエゾ抵抗層１３２とは接触するが、互いに接触しないように、ピエゾ抵抗層１３２と支持体層１３４との間で押し付けられる。
【０１４４】
本発明のピエゾ抵抗デバイスは、例えば、バイオセンシング、スマートテキスタイル、触覚センシング、および圧力検出などの分野における広範囲の用途に有用である。
【０１４５】
一実施形態においては、本発明の電子デバイスは、アノード層１４１、電気活性層１４４、およびカソード層１４６を有する、そして任意選択的に緩衝層１４２、正孔輸送層１４３、および／または電子注入／輸送層もしくは閉じ込め層１４５をさらに有する、図１４に示されるような、電子デバイス１４０であり、ここで、デバイスの層の少なくとも１つは、本発明によるポリマー複合体である。デバイス１４０は、アノード層１４１またはカソード層１４６に隣接することができる、より典型的には、アノード層１４１に隣接することができる、支持体または基材（図示せず）をさらに含んでもよい。支持体は、可撓性もしくは硬質の、有機もしくは無機であり得る。好適な支持材としては、例えば、ガラス、セラミック、金属、およびプラスチックフィルムが挙げられる。
【０１４６】
いくつかの実施形態においては、任意選択の正孔輸送層１４３が、アノード層１４１と電気活性層１４４との間、あるいは緩衝層１４２を含むそれらの実施形態においては、緩衝層１４２と電気活性層１４４との間のどちらかに存在する。正孔輸送層１４３は、１つまたは複数の正孔輸送分子および／またはポリマーを含んでもよい。一般に使用される正孔輸送分子としては、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−アミノ）−トリフェニルアミン、４，４’，４’’−トリス（Ｎ−３−メチルフェニル−Ｎ−フェニル−アミノ）−トリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン、１，１−ビス（（ジ−４−トリルアミノ）フェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−エチルフェニル）−（１，１’−（３，３’−ジメチル）ビフェニル）−４，４’−ジアミン、テトラキス−（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−２，５−フェニレンジアミン、．アルファ−フェニル−４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチレン、ｐ−（ジエチルアミノ）ベンズアルデヒドジフェニルヒドラゾン、トリフェニルアミン、ビス（４−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ）−２−メチルフェニル）（４−メチルフェニル）メタン、１−フェニル−３−（ｐ−（ジエチルアミノ）スチリル）−５−（ｐ−（ジエチルアミノ）フェニル）ピラゾリン、１，２−トランス−ビス（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）シクロブタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン、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、および銅フタロシアニンなどの、ポルフィリン化合物が挙げられるが、それらに限定されない。一般に使用される正孔輸送ポリマーとしては、ポリビニルカルバゾール、（フェニルメチル）ポリシラン、ポリ（ジオキシチオフェン）、ポリアニリン、およびポリピロールが挙げられるが、それらに限定されない。上述のものなどの、正孔輸送分子を、ポリスチレンおよびポリカーボネートなどのポリマー中へドープすることによって正孔輸送ポリマーを得ることがまた可能である。
【０１４７】
電気活性層１４４の組成は、デバイス１４０の意図される機能に依存し、例えば、電気活性層１４４は、印加電圧によって活性化される発光層（発光ダイオードもしくは発光電気化学セルにおけるなどの）、または印加バイアス電圧ありもしくはなしで放射エネルギーに反応し、そして信号を発生させる材料の層（光検出器におけるなどの）であり得る。一実施形態においては、電気活性層１４４は、例えば、エレクトロルミネセント小分子有機化合物、エレクトロルミネセント金属錯体、およびエレクトロルミネセント共役ポリマー、ならびにそれらの混合物などの、有機エレクトロルミネセント（「ＥＬ」）材料を含む。好適なＥＬ小分子有機化合物としては、例えば、ピレン、ペリレン、ルブレン、およびクマリン、ならびにそれらの誘導体およびそれらの混合物が挙げられる。好適なＥＬ金属錯体としては、例えば、トリス（８−ヒドロキシキノレート）アルミニウムなどの、金属キレートオキシノイド化合物、Ｐｅｔｒｏｖら、米国特許第６，６７０，６４５号明細書に開示されているようなイリジウムと、フェニルピリジン、フェニルキノリン、またはフェニルピリミジン配位子との錯体などの、シクロメタル化イリジウムおよび白金エレクトロルミネセント化合物、および、例えば、ＰＣＴ出願国際公開第０３／００８４２４号パンフレットに記載されているものなどの有機金属錯体、ならびにそのようなＥＬ金属錯体のいずれかの混合物が挙げられる。ＥＬ共役ポリマーの例としては、ポリ（フェニレンビニレン）、ポリフルオレン、ポリ（スピロビフルオレン）、ポリチオフェン、およびポリ（ｐ−フェニレン）、ならびにそれらのコポリマーおよびそれらの混合物が挙げられるが、それらに限定されない。
【０１４８】
任意選択の層１４５は、電子注入／輸送層および／または閉じ込め層として機能することができる。より具体的には、層１４５は、電子移動度を増進し、そして層１０４および１０６がさもなければ直接接触するであろう場合に消光反応の可能性を下げ得る。任意選択の層１０５に好適な材料の例としては、例えば、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（パラ−フェニル−フェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）およびトリス（８−ヒドロキシキノラト）アルミニウム、テトラキス（８−ヒドロキシキノリナト）ジルコニウムなどの、金属キレートオキシノイド化合物、２−（４−ビフェニルイル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、３−（４−ビフェニルイル）−４−フェニル−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール、および１，３，５−トリ（フェニル−２−ベンズイミダゾール）ベンゼンなどのアゾール化合物、２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリンなどのキノキサリン誘導体、９，１０−ジフェニルフェナントロリンおよび２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリンなどのフェナントロリン誘導体、ならびにそれらの混合物が挙げられる。あるいはまた、任意選択の層１４５は、例えば、ＢａＯ、ＬｉＦ、Ｌｉ２Ｏなどの、無機材料を含んでもよい。
【０１４９】
カソード層１４６は、アノード層１４１よりも低い仕事関数を有する任意の金属または非金属であり得る。一実施形態においては、アノード層１４１は、約４．４ｅＶ以上の仕事関数を有し、カソード層１４６は、約４．４ｅＶ未満の仕事関数を有する。カソード層１４６として使用するのに好適な材料は、当技術分野で公知であり、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、およびＣｓなどの、１族のアルカリ金属、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａなどの、２族金属、１２族金属、Ｃｅ、Ｓｍ、およびＥｕなどのランタニド、およびアクチニド、ならびにアルミニウム、インジウム、イットリウム、ならびに任意のそのような材料の組み合わせが挙げられる。カソード層１４６に好適な材料の具体的な非限定的な例としては、バリウム、リチウム、セリウム、セシウム、ユウロピウム、ルビジウム、イットリウム、マグネシウム、サマリウム、ならびにそれらの合金および組み合わせが挙げられるが、それらに限定されない。カソード層１４６は典型的には、化学または物理蒸着プロセスによって形成される。いくつかの実施形態においては、カソード層は、アノード層１４１に関して上で考察されたように、パターン化されるであろう。
【０１５０】
一実施形態においては、封入層（図示せず）が、デバイス１４０への、水および酸素などの、望ましくない成分の進入を防ぐためにカソード層１４６上に堆積される。そのような成分は、電気活性層１４４に悪影響を及ぼし得る。一実施形態においては、封入層は、バリア層またはフィルムである。一実施形態においては、封入層はガラス蓋である。
【０１５１】
図１４には示されていないが、デバイス１４０は追加の層を含んでもよいことが理解される。当技術分野でまたは別のやり方で知られている他の層が使用されてもよい。さらに、上記の層のいずれかは、２つまたはそれ以上の副層を含んでもよいし、または層構造を形成してもよい。あるいはまた、アノード層１４１、緩衝層１４２、正孔輸送層１４３、電子輸送層１４５、カソード層１４６、および任意の追加の層のいくつかまたはすべては、デバイスの電荷キャリア輸送効率または他の物理的特性を高めるために、処理されても、とりわけ表面処理されてもよい。構成要素層のそれぞれ用の材料の選択は、高いデバイス効率をデバイスに提供するという目標を、デバイス稼働寿命考慮事項、製造時間および複雑性因子ならびに当業者によって十分理解される他の考慮事項とバランスさせることによって好ましくは決定される。最適構成要素、構成要素立体配置、および組成アイデンティティの決定が当業者にはルーチンであることは十分理解されるであろう。
【０１５２】
電子デバイスの様々な層は、蒸着、液相堆積（連続および不連続技術）、ならびに熱転写などの、任意の従来の堆積技術によって形成することができる。連続堆積技術としては、スピンコーティング、グラビアコーティング、カーテンコーティング、浸漬コーティング、スロットダイコーティング、スプレーコーティング、および連続ノズルコーティングが挙げられるが、それらに限定されない。不連続堆積技術としては、インクジェット印刷、グラビア印刷、およびスクリーン印刷が挙げられるが、それらに限定されない。デバイスにおける他の層は、そのような層によって供給されるべき機能の考察に基づいてそのような層に有用であることが知られている任意の材料製であり得る。
【０１５３】
デバイス１４０の一実施形態においては、異なる層は、以下の範囲の厚さを有する：
アノード層１０１、典型的には５００〜５０００オングストローム（「Å」）、より典型的には、１０００〜２０００Å、
任意選択の緩衝層層１０２：典型的には５０〜２０００Å、より典型的には、２００〜１０００Å、
任意選択の正孔輸送層１０３：典型的には５０〜２０００Å、より典型的には、１００〜１０００Å、
光活性層１０４：典型的には、１０〜２０００Å、より典型的には、１００〜１０００Å、
任意選択の電子輸送層：典型的には１０５、５０〜２０００Å、より典型的には、１００〜１０００Å、および
カソード層１０６：典型的には２００〜１００００Å、より典型的には、３００〜５０００Å。
当技術分野で知られているように、デバイスにおける電子−正孔再結合域の位置、およびしたがってデバイスの発光スペクトルは、各層の相対的な厚さによって影響され得る。層厚さの適切な比は、デバイスおよび使用される材料の正確な性質に依存するであろう。
【０１５４】
一実施形態においては、本発明の電子デバイスは、
（ａ）アノードまたは複合アノードおよび緩衝層１４１、
（ｂ）カソード層１４６、
（ｃ）アノード層１４１とカソード層１４６との間に配置された、電気活性層１４４、
（ｄ）任意選択的に、アノード層１４１と電気活性層１４４との間に典型的には配置された、緩衝層１４２、
（ｅ）任意選択的に、アノード層１４１と電気活性層１４４との間に、または緩衝層１４２が存在する場合には、緩衝層１４２と電気活性層１４４との間に典型的には配置された、正孔輸送層１４５、ならびに
（ｆ）任意選択的に、電気活性層１４４とカソード層１４６との間に典型的には配置された、電子注入層１４５
を含み、
ここで、デバイスの層の少なくとも１つは、本発明によるポリマー複合体を含む。
【０１５５】
一実施形態においては、本発明の電子デバイスは、放射線を電気エネルギーに変換するためのデバイスであり、本発明によるポリマー発泡体を含むアノード１４１、カソード層１４６、アノード層１４１層とカソード層１４６との間に配置された、そして任意選択的に緩衝層１４２をさらに含む、放射線を電気エネルギーに変換することができる材料を含む電気活性層１４４、正孔輸送層１４３、および／または電子注入層１４５を含む。
【０１５６】
電気エネルギーを放射線に変換するためのデバイスなどの、デバイス１４０の一実施形態の稼働においては、適切な電力供給装置（描かれていない）からの電圧がデバイス１４０に印加され、その結果電流がデバイス１４０の層を通過し、電子が電気活性層１４４に入り、例えばエレクトロルミネセントデバイスの場合になど、放射線に変換され、電気活性層１４４からの光子の放出がある。
【０１５７】
放射線を電気エネルギーに変換するためのデバイスなどの、デバイス１４０の別の実施形態の稼働においては、デバイス１４０は電気活性層１４４への放射線衝突に曝され、デバイスの層を横切る電流の流れへ変換される。
【０１５８】
一実施形態においては、本発明の電子デバイスは、熱電デバイスである。
【０１５９】
一般に、熱電デバイスは、温度差を電気に変換する、または逆もまた同様である、半導体デバイスである。本発明に従う熱電デバイスは、
第１電極
少なくとも１つの電解質、および
第２電極
を含み；
ここで、第１電極、少なくとも１つの電解質、および第２電極の少なくとも１つは、本明細書に記載されるポリマー複合体を含む。
【０１６０】
第１および第２電極は、少なくとも１つの電解質にわたっての適用される温度勾配、または電極にわたっての印加電圧が、少なくとも１つの電解質を通って電極へのおよび／または電極からのイオンの輸送を容易にし、それによって電極での還元−酸化（レドックス）反応を容易にするように少なくとも１つの電解質と接触している。
【０１６１】
ある実施形態においては、熱電デバイスの第１および／または第２電極は、本明細書に記載されるポリマー複合体を含む。第１および／または第２電極は、熱電デバイスの電極に有用であると当業者に知られている材料を含んでもよい。そのような材料は、単独でまたは、混合物もしくは複合材料でのように、組み合わせて使用することができる。好適な電極材料としては、高い比表面積のカーボン材料、例えば活性炭、カーボンエアゾール、カーボンナノチューブ、テンプレート化多孔質カーボン、カーボンナノファイバーおよびグラフェンネットワーク；ならびに例えば、ＲｕＯ２、ＩｒＯ２、ＭｎＯ２、ＮｉＯ、Ｃｏ２Ｏ３、ＳｎＯ２、Ｖ２Ｏ５、およびＭｏＯなどの金属酸化物が挙げられるが、それらに限定されない。
【０１６２】
少なくとも１つの電解質は、熱電デバイスにおいて１つの電極から他の対向電極にイオンを伝導することができる任意の材料であり得る。一実施形態においては、少なくとも１つの電解質は、本明細書に記載されるポリマー複合体を含む。
【０１６３】
熱電気は、熱流（温度勾配）と電荷流（電流）との間の可逆的相互作用を可能にする。熱電効果は、様々な方法で得られ得る。熱流が電荷キャリアを輸送する、こうして電圧を生み出す熱電効果は、ゼーベック（Ｓｅｅｂｅｃｋ）効果として知られている。ゼーベック効果を巧く利用するデバイスは、一般に熱電発電機として知られる、電力源として用いられている。逆に、熱流を発生させ（ペルチャー（Ｐｅｌｔｉｅｒ）効果）、こうして、温度勾配を生み出すために電流が用いられる、逆効果が存在する。熱電クーラーは、電気エネルギーで熱をポンプ移送するためにペルチャー効果を巧みに利用する。第３の種類の熱電効果は、いわゆるトムソン（Ｔｈｏｍｓｏｎ）効果であり、この効果では、電流と一緒に温度勾配が、それぞれ、熱を発生させるおよび吸収させる。
【０１６４】
ある実施形態においては、本明細書に記載される熱電デバイスは、熱電発電機である。一実施形態においては、本明細書に記載される熱電デバイスは、熱電クーラーである。
【０１６５】
一実施形態においては、本発明の電子デバイスは、電池、すなわち電池セルである。
【０１６６】
一般に、電池セルは、第１電極、少なくとも１つの電解質、および第２電極を含み、ここで、第１および第２電極は任意選択的に、ベース金属または材料を含有し、その中へ／それからベース金属のイオンを挿入するおよび脱着することができる。
【０１６７】
第１電極、少なくとも１つの電解質、および／または第２電極はそれぞれ、本発明のポリマー複合体を含んでもよい。
【０１６８】
一実施形態においては、第１電極は、カソードまたはカソード材料である。一実施形態においては、カソードまたはカソード材料は、金属酸化物、例えば、リチウムニッケル酸化物またはリチウム金属酸化物を含む。一実施形態においては、利用されるカソード材料は、遷移金属、金属酸化物などを含むことができるが、それらに限定されない。別の実施形態においては、カソード材料は、少なくともアルミニウム、チタン、ニッケル、および／またはこれらの金属の合金を含む。一実施形態においては、カソードまたはカソード材料は、本発明のポリマー複合体を含む。
【０１６９】
一実施形態においては、第２電極は、アノードまたはアノード材料である。一実施形態においては、アノードまたはアノード材料は、黒鉛、銅などを含むが、それらに限定されない。一実施形態においては、アノードまたはアノード材料は、本発明のポリマー複合体を含む。
【０１７０】
少なくとも１つの電解質は、電池セルにおいて１つの電極から他の対向電極にイオンを伝導することができる任意の材料であり得る。一実施形態においては、少なくとも１つの電解質は、本発明のポリマー複合体を含む。
【０１７１】
一実施形態においては、電子デバイス１４０は、アノード１４１、カソード層１４６およびアノード層とカソード層との間に配置された電解質層１４４を含む電池セルであり、ここで、アノード層、カソード層、および電解質層の少なくとも１つは、本発明によるポリマー複合体を含む。アノード層、カソード層、および電解質層の少なくとも１つが本発明によるポリマー複合体を含む、アノード１４１、カソード層１４６およびアノード層とカソード層との間に配置された電解質層１４４を含む電池セルは、その使用が当業者によって決定されてもよい、任意選択の層をさらに含んでもよい。
【０１７２】
アノード層、カソード層、および電解質層の少なくとも１つが本発明によるポリマー複合体を含む、アノード１４１、カソード層１４６およびアノード層とカソード層との間に配置された電解質層１４４を含む電池セルは、当業者に公知の方法を用いて、硬質、可撓性、可曲性、および／または可撚性であるいかなる任意の形状をも有するように製造され得る。例えば、アノード１４１、カソード１４６、および電解質層１４４は、ケーブル型形状へ成形されてもよく、ここで、アノード１４１、カソード１４６、電解質層１４４、およびいかなる任意選択の層も、可撓性、可曲性、および／または可撚性であるケーブル型形状の同心の円筒形層へ成形される。電池セルの形状は、任意の用途向けに順応させられ得るし、電池セルは、装着性および／または防水性であるように製造され得る。
【０１７３】
アノード層、カソード層、および電解質層の少なくとも１つが本発明によるポリマー複合体を含む、アノード１４１、カソード層１４６およびアノード層とカソード層との間に配置された電解質層１４４を含む電池セルは、１つまたは複数の電池セルを含む電池パックの一部であってもよい。電池パックは、当業者に公知の方法を用いて、硬質、可撓性、可曲性、および／または可撚性であるいかなる任意の形状をも有するように製造され得る。
【０１７４】
本発明は、以下の非限定的な実施例によってさらに例示される。
【実施例】
【０１７５】
発明ポリマー複合体を製造するための一般的な手順
５ｇのＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（１．３％ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ水性分散系；Ｈｅｒａｅｕｓによって販売される、Ｃｌｅｖｉｏｓ  ＰＨ１０００）を反応容器へ添加し、引き続き様々な量のイオン液体［０．０５〜０．１５ｇの１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラシアノボレート（Ｍｅｒｃｋによって販売される、ＥＭＩＭ  ＴＣＢ）］を添加した。分散系を次に、７０００回転／分でＶｏｒｔｅｘ−Ｇｅｎｉｅ  ２などの、ボルテックスを用いて攪拌した。攪拌をイオン液体の添加の１５秒後に停止し、結果として生じた組成物をそのままにしてゲルを形成させた。組成物は、５〜６０分でゲル化した。形成されたゲルを次に乾燥させた。
【０１７６】
任意選択的に、ゲル化後に、しかし乾燥前に、ゲルを取り出し、洗浄した。洗浄中に、それを任意選択的に低速磁気かき混ぜ機によって攪拌して良好な洗浄を可能にした。ゲルを５分〜２４時間洗浄した。この任意選択の工程後に、ゲルを乾燥させた。
【０１７７】
図１５ａは、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳおよびイオン液体を含む組成物を大まかに示す。図１５ｂは、１時間後の形成されたポリマーゲルを示す。図１５ｃは、凍結乾燥により残存液体を除去することによって調製された本発明発泡体を示す。
【０１７８】
実施例１ａ
発泡材料を、記載された一般的な手順に従って製造した。５ｇのＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ分散系をバイアルへ添加し、引き続き０．０５〜０．１５ｇのＥＭＩＭ  ＴＣＢを添加した。分散系を次に、７０００回転／分でボルテックスを用いて攪拌した。攪拌をイオン液体の添加の１５秒後に停止し、結果として生じた組成物をベンチ上に残してゲルを形成させた。ゲルは、５〜６０分で生じた。ゲル化後に、結果として生じたゲルを取り出し、洗浄するために１Ｌの水に入れた。ゲルを５分〜２４時間洗浄した。ゲルを、凍結乾燥機を用いて乾燥させて発泡体の形成を可能にした。
【０１７９】
実施例１ｂ
発泡ポリマー材料を、記載された一般的な手順に従って製造し、０．１５ｇのＥＭＩＭ  ＴＣＢを使用した。混合物を鋳型中にまたは基材上に堆積させた。混合物を６０〜１２０分間置いたままにし、その間にゲル化およびその後のゲルの形成が起こった。ポリマーゲルを次に、ゲルを洗浄するために低速磁気かき混ぜ機によって任意選択的に攪拌される、約１Ｌの水にゲル含有鋳型を浸漬させることによって洗浄した。ゲルを６０〜１２０分間洗浄した。洗浄工程後に、ゲルを、１００℃６０分間赤外線ランプ下で乾燥させて発泡体を形成した。
【０１８０】
実施例２．特性評価
厚さおよびテクスチャ
本発明発泡体の厚さおよびテクスチャは、用いられるリンシングの技法に依存した。
【０１８１】
（同じ初期容積および同じ鋳型について）リンスされなかった発泡体と比べてリンスされた発泡体の厚さの顕著な減少が観察された。下の表１に示されるように、リンシング工程の有効性が増加する（かき混ぜありのリンシングがかき混ぜなしのリンシングよりも有効であると考えられる）場合に、厚さが減少するという一般的な傾向がある。例えば、ゲル化時間にかかわらず、リンシングの有効性が増加するにつれて、発泡体の厚さは減少した。
【０１８２】
2017521530.tif 000009
【０１８３】
光学顕微鏡法
本発明発泡体は、発泡体が一般に暗色であり、かつ、不透明であるので、反射光を用いる光学顕微鏡で観察された。発泡体の光学顕微鏡写真を図１Ａおよび１Ｂに示す。
【０１８４】
さらに、偏光の使用と併せた反射光学顕微鏡法は、研究中の材料が結晶性であるか非晶質であるかの測定を可能にする。偏光での観察は、研究される本発明発泡体が非晶構造を有することを示す。これは、制約（例えば、流れ）がゲル化試料中の流体にまったく加えられなかったという事実と一致する。
【０１８５】
ラマン分光法
本発明発泡体は、ラマン分光法、非弾性ラマン散乱をベースとする非破壊分析の方法によって特性評価された。ラマン分光法は、材料における化学結合の性質および強さを立証する情報を提供する。
【０１８６】
イオン液体を含有しないＰＥＤＯＴ：ＰＳＳフィルムの研究は、ラマン分光法を用いて以前に行われており、Ａｎｔｊｅ  Ｓｃｈａａｒｓｃｈｍｉｄｔ，Ａｂｄｉａｚｉｚ  Ａ  Ｆａｒａｈ，Ａｒｕｎ  Ａｂｙ  ｅｔ  ａｌ．  Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ  ｏｆ  Ｎｏｎａｄｉａｂａｔｉｃ  Ａｎｎｅａｌｉｎｇ  ｏｎ  ｔｈｅ  Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｏｆ  ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ  Ｆｉｌｍｓ．Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｂ，１１３：９３５２−９３５５，２００９に記載されている。この刊行物は、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳのラマンスペクトルを記載している。ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳのラマンスペクトルは、下の表２にまとめられる関係に相当する、図２に示されるような多数の特徴的な振動数を有する。
【０１８７】
2017521530.tif 000010
【０１８８】
これらの特徴的な振動数は、発明発泡体のラマンスペクトルにほとんど保存されている。本発明発泡体のラマンスペクトルは、図３および４に示される。実際に、スペクトルは、同じ一般的な形状および大まかに同じ特徴的な振動数を示す。
【０１８９】
しかし、詳しい調査は、リンスされたポリマー複合体とリンスされなかったものとの間の差を明らかにした。Ｃα＝Ｃβの対称伸縮振動について、ゲルがリンスされなかった場合に１４２１．５ｃｍ−１に相当する最大値が観察されたが、発泡体がリンスされた場合には１４０７．５ｃｍ−１のラマンシフトが観察され（図４を参照されたい）、関連する結合の弱化を示唆した。同一のゲル化時間、しかしリンシングの異なる方法の試料間で観察される振動数の最大変化は、リンスされた発泡体についてより低い振動数へシフトして、約１５ｃｍ−１であった。サイクル（５ｃｍ−１までの）間のＣβ−Ｃβの伸縮振動およびＣα−Ｃαの伸縮振動に相当するピークに関して振動数変化がまた観察された。これらの変化は、リンシングによる発泡体における結合の弱化を暗示する。
【０１９０】
理論に制約されることなく、これらの結果についての可能な説明は、リンスされた本発明発泡体におけるＰＥＤＯＴの鎖とＰＳＳ鎖との間のパイ−スタッキング相互作用に変化があり、それが分子内結合の強さの変化をもらすことである可能性がある。
【０１９１】
再び、理論に制約されることなく、結合（したがってパイ−スタッキング）の強さの修正は、リンシング中の発泡体からのＰＳＳの脱離のためである可能性がある。この仮説を試験するために、リンスされた発泡体およびリンスされなかった発泡体について、４３７ｃｍ−１でのピーク（ただＰＳＳの存在による、基ＳＯ２に特徴的な）の面積を比較した。これらの面積の比は、発泡体中のＰＳＳの比に直接関係する。この比は小さいことが分かった。この結果は、結合の強さの修正が、発泡体からのＰＳＳの脱離によるものではないことを暗示する。リンシングは、発泡体内の分子内転位を誘発する傾向がある。
【０１９２】
電子顕微鏡法
本発明発泡体を、１００００Ｘまでの倍率で発泡体の構造の観察を可能にする、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて分析した。得られたＳＥＭ画像を図５に示す。
【０１９３】
本発明発泡体の検討は、洗浄されていない発泡体のみが細孔を有することを明らかにした。さらに、これらの細孔の平均サイズは、リンス時間が増加する場合に低下するように思われる。それぞれ、６０分、９０分および１２０分の反応に相当する、図５Ａ、５Ｂ、次に５Ｄを引き続いて注視すると、細孔サイズの低下を見ることができる。他方では、リンスされ、次に凍結乾燥によって乾燥させられた発泡体は１２から百マイクロメートルまでのサイズ範囲の細孔（図示せず）を示すことが観察された。
【０１９４】
少数のリンスされた発泡体はラメラ構造を有するように思われる（図５Ｃを参照されたい）が、それは、体系的でもないし、他の特性（導電率、結合の強さなど）と関連してもいない。
【０１９５】
実施例３．導電率
本発明発泡体の導電率は、発泡体の長さに沿って、および発泡体の厚さに沿って測定された。
【０１９６】
縦方向測定のために、用いられる装置は、図６Ａに概略的に描かれている。手短に言えば、装置は、電極として機能する２つのワイヤがその上に取り付けられたガラススライドからなった。分析されるべき発泡体を次に、絶縁クランプによって電極に押し付けた。発泡体およびガラススライドの写真をクランプなしで図６Ｂに示す。電極を次に、マルチメーターまたはインピーダンスアナライザーに接続した。厚さ方向測定のために、図７に描かれる装置を用いた。この装置は、２つの平面電極（図７Ａに示されるような銅テープか図７Ｂに示される電極セットアップかのどちらか）からなり、それらの上に導電性銀ペーストが、分析されるべき発泡体と電極との間の接触を向上させるために使用された。平面電極で、銀ペーストが電極を短絡させないことを検証することが絶対不可欠である。
【０１９７】
本発明発泡材料の導電率は、下の表３に示されるように、ゲル化時間、発泡体がリンスされているかリンスされていないか、ならびに、リンスされている場合には、かき混ぜの不在の存在、およびリンス時間に依存して変わる。表３にまとめられた導電率は、縦方向測定によって測定された。
【０１９８】
2017521530.tif 000011
【０１９９】
表２にまとめられたデータは、選ばれた製造次第で、約１０２Ｓ・ｃｍ−１の導電率を達成できることを示す。この値は、１０μ超の厚さを有する有機導電性材料について今までのところ得られているものよりもはるかに高い。今まで、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳベースの材料について文献に報告されている最高の導電率は、超臨界ＣＯ２乾燥を用いて製造されたエアゾールのそれであり、約１０−１Ｓ・ｃｍ−１のものである（Ｘｕｅｔｏｎｇ  Ｚｈａｎｇ，Ｄｏｎｇｗｕ  Ｃｈａｎｇ，Ｊｉｒｅｎ  Ｌｉｕ  ｅｔ  ａｌ．  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  ｐｏｌｙｍｅｒ  ａｅｒｏｇｅｌｓ  ｆｒｏｍ  Ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ  ＣＯ２  ｄｒｙｉｎｇ  ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ  ｈｙｄｒｏｇｅｌｓ．Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．，２０：５０８０−５０８５，２０１０を参照されたい）。さらに、ポリアニリンベースの材料について文献に報告されている最高の導電率は、ドデシルベンゼンスルホン酸（ＤＢＳＡ）が対イオンとして使用されている場合の１Ｓ・ｃｍ−１である（Ｔｅｒｈｉ  Ｖｉｋｋｉ，Ｊａｎｎｅ  Ｒｕｏｋｏｌａｉｎｅｎ，Ｏｌｌｉ  Ｔ．Ｉｋｋａｌａ  ｅｔ  ａｌ．  Ｔｈｅｒｍｏｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ  ｇｅｌｓ  ｏｆ  ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ：Ｖｉｓｃｏｅｌａｓｔｉｃ  ａｎｄ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｅｖｉｄｅｎｃｅ  ｏｎ  ｆｕｓｉｂｌｅ  ｎｅｔｗｏｒｋ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，３０（１４）：４０６４−４０７２，１９９７を参照されたい）。これらの文献値は、本発明発泡材料で得られた導電率値よりもはるかに下である。
【０２００】
表２によれば、ゲル化時間にかかわらず、ほとんどの導電性発泡体は、かき混ぜなしで６０分間リンスされたものであることが明らかである。理論に制約されることなく、リンスされなかった発泡体のより大きい厚さは、同伴されたイオン液体の存在のためであり得ると考えられ、そして厚さの減少は、形成の間に発泡体中に同伴されたいくらかのイオン液体の除去のためであると考えられる。
【０２０１】
かき混ぜありでリンスされた本発明発泡体は、匹敵する厚さについてかき混ぜなしでリンスされたものと比べてより高い抵抗（より低い導電率）を有することが分かった。再び、理論に制約されることなく、かき混ぜは、より有効なリンシングを可能にし、それは、それ故、増加した量のイオン液体を排除すると考えられる。余りにも多くのイオン液体の除去は、ＰＥＤＯＴ鎖の分子配列の修正をもたらし（これは、本明細書に記載されるラマンスペクトルの変化によって表され、図３および４に示される）、それは、導電率の低下をもたらし得る。
【０２０２】
厚さ方向測定によって得られたデータから計算される導電率は、縦方向測定で得られる値（表３を参照されたい）よりも約２〜３桁低い、０．０３〜０．４７Ｓ・ｃｍ−１の範囲の値を提供した。発泡体での異方性が可能であり得る。
【０２０３】
厚さ方向測定は縦方向測定よりも信頼できないことが判明しているけれども、厚さ方向測定は、交流電流周波数の関数として発泡体のインピーダンスを測定するのに有利であった。
【０２０４】
厚さ方向装置を用いて、本発明発泡体のインピーダンスを周波数の関数として分析した。周波数範囲は、１Ｈｚから１０６Ｈｚまで変わった。インピーダンスは、それぞれ、図８Ａおよび８Ｂに示されるように、その大きさおよび位相によって特徴づけられる。
【０２０５】
インピーダンスの大きさは、周波数の関数としてほんの少し変化する。位相の観点から、非常に高い周波数でのリアクタンスの増加はもっぱら、リアクタンスを過大評価する、用いられた計測装置によった。インピーダンスアナライザーによるリアクタンスの過大評価を無視すれば、発泡体の挙動は広い周波数範囲（１〜１０５Ｈｚ）にわたって完全に抵抗性である（すなわち、リアクタンスは、非ゼロ抵抗に対してゼロである傾向がある）ことが位相空間において観察された。
【０２０６】
実施例４．ピエゾ抵抗効果
本発明発泡体のピエゾ抵抗効果を測定した。
本明細書において考察されるように、ピエゾ抵抗効果は、ゲージ率Ｋとして記載される。ゲージ率（Ｋ）は、次式：
Ｋ＝（ΔＲ／Ｒ）（ｅ／Δｅ）
（ここで、Ｒは、電気抵抗であり、ΔＲは、電気抵抗の変化であり、ｅは、発泡体の厚さであり、Δｅは、厚さの変化である）
によって与えられる。実際問題として、「ｅ／Δｅ」の測定は困難である。幸いにも、「ｅ／Δｅ」は、次の関係：
ｅ／Δｅ＝Ｅ／Ｐ
（ここで、Ｅは、ヤング率であり、Ｐは、加えられる圧力である）
に従ってヤング率に関係している。こうして、Ｒ、ΔＲ、Ｅ、およびＰを測定することによって発泡体のゲージ率を求めることが可能であった。
【０２０７】
Ｒ、ΔＲ、およびＰを測定するために、図９Ａおよび９Ｂに概略的に描かれる装置を用いた。分析されるべき発泡材料をガラススライド上に置いた。ここでは接触圧力と言われる、圧力が絶縁クランプによってその上に加えられるスズワイヤと電気接触させた。電気回路は、マルチメーテーまたはインピーダンスアナライザーへの接続によって完成する。ガラススライドの真下の支持体が、測定をかき乱すことなく圧力をワイヤに加えるために必要とされた。このセットアップを計量機または天秤上に置いた。用いられる装置の写真を図９Ｃに示す。
【０２０８】
試料発泡材料上への適用質量は、ここではピエゾ電気関連圧力と言われる、圧力Ｐの測定を可能にし、圧力は、方程式：
Ｐ＝ｍｇ／（適用の表面積）
（ここで、ｍは、質量であり、ｇは、重力による加速度である）
に従って適用質量に関係している。
【０２０９】
ピエゾ電気関連圧力は、パラフィンによって試料発泡体から電気的に絶縁されている既知質量の丸い、平坦な金属体によって加えられた。気泡レベルは、試料発泡体に加えられる圧力が均質であることを検証するために用いられた。適用の表面積は、金属体の直径（１ｃｍ）と試料の幅（特定の発泡体次第で１〜２ｍｍ）とによって決定された。試料の幅は、金属体の直径よりも約５倍小さかった。このようにして、圧力がその上に加えられる表面積はおおよそ、１ｃｍ長さおよび１〜２ｍｍ幅の長方形としてであった。
【０２１０】
Ｅで示される、材料のヤング率は、１００％の変形を得るために材料に加えられるべき応力の理論的な値に相当する。本発明発泡体のヤング率は、変形の関数としての応力をプロットすることによって求められた。グラフ、またはそれの線形近似の勾配は、ヤング率の近似値を与える。公知の発泡体のヤング率を使って、ゲージ率Ｋは、「Ｐ／Ｅ」の関数として「ΔＲ／Ｒ」をプロットすることによって求められ、ここで、結果として生じたグラフの勾配が、ゲージ率を与える。
【０２１１】
パーセント歪みの関数としての本発明発泡体の２についての応力のプロットを図１０に示す。
【０２１２】
関心のあるグラフの部分（すなわち、１０５〜１０６Ｐａの範囲の応力）において、曲線はほぼ一次である。グラフのこの部分の勾配が、分析される本発明発泡体についてのヤング率の良好な近似値を与える。
【０２１３】
本発明発泡体のヤング率は、下の表４において比較されるように、ゴムと同じ桁のものである、０．０５〜０．１Ｇｐａの範囲である。
【０２１４】
2017521530.tif 000012
【０２１５】
材料のヤング率が分かるとすぐに、ゲージ率が求められた。
【０２１６】
ゲージ率Ｋは、「Ｐ／Ｅ」の関数として「ΔＲ／Ｒ」をプロットすることによって求められ、ここで、結果として生じたグラフの勾配がゲージ率を与える。プロットを図１１に示す。
【０２１７】
研究される本発明発泡体は、６０または９０分のゲル化時間で特性評価される、そして攪拌なしで６０分間リンスされるものであった。それらのゲージ率はそれぞれ、１２．１および１７．１であった。下の表５に示されるように、これらの値は、約２のゲージ率を有する、金属について見出されたものよりも大きい。しかし、金属では、導電率は変化せず、抵抗の変化は、誘発応力のジオメトリ変化によるものにすぎない。応力の適用は、大部分非晶質シリコンからなり、そして３５〜２００のゲージ率で特徴づけられる、既存の市販ピエゾ抵抗材料の変化よりも変化が小さいが、本発明発泡体の導電率を変化させる。
【０２１８】
2017521530.tif 000013
【０２１９】
洗浄されていない発泡体の分析は、加えられた圧力にさらされる場合に非線形に低下抵抗を示した。洗浄されていない発泡体が一般に細孔を有するという結果を考慮すると、加圧は、細孔の圧縮を引き起こし、ＰＥＤＯＴ鎖間の接触を高め、こうして、導電率を高め得る。
【０２２０】
実施例５．用途
本明細書に記載されたこれらの結果は、ピエゾ抵抗素子として本発明の発泡体を含む圧力センサ、スイッチ、および他の電子デバイスを製造する能力を現実的なものにする。
【図１Ａ】
2017521530.tif 000014
【図１Ｂ】
2017521530.tif 000015
【図２】
2017521530.tif 000016
【図３】
2017521530.tif 000017
【図４】
2017521530.tif 000018
【図５】
2017521530.tif 000019
【図６Ａ】
2017521530.tif 000020
【図６Ｂ】
2017521530.tif 000021
【図７Ａａｎｄ７Ｂ】
2017521530.tif 000022
【図７Ｃ】
2017521530.tif 000023
【図８】
2017521530.tif 000024
【図９】
2017521530.tif 000025
【図９Ｃ】
2017521530.tif 000026
【図１０】
2017521530.tif 000027
【図１１】
2017521530.tif 000028
【図１２Ａ）】
2017521530.tif 000029
【図１２Ｂ）】
2017521530.tif 000030
【図１３Ａ）】
2017521530.tif 000031
【図１３Ｂ）】
2017521530.tif 000032
【図１４】
2017521530.tif 000033
【図１５ａ）】
2017521530.tif 000034
【図１５ｂ）】
2017521530.tif 000035
【図１５ｃ）】
2017521530.tif 000036
【国際調査報告】
2017521530.tif 000037
2017521530.tif 000038
2017521530.tif 000039