Катодно-окрашенные желтые растворимые электрохромные и светоизлучающие полимеры

Катодно-окрашенные желтые растворимые электрохромные и светоизлучающие полимеры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Настоящая заявка испрашивает приоритет на основании предварительной заявки на патент США №61/407615, поданной 28 октября 2010 г., содержание которой посредством ссылки включено в настоящую заявку по всей полноте, включая любые фигуры, таблицы или чертежи.

Данное изобретение было реализовано при правительственной поддержке управления научных исследований военно-воздушных сил в рамках контракта № FA 9550-09-1-0320. Правительство обладает определенными правами на данное изобретение.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Неэмиссионные способы отображения с применением электрохромных (ЭХ) материалов представляют интерес с точки зрения устройств, подходящих для обзора в широком диапазоне условий освещенности, а также для устройств с большой площадью поверхности, которые можно производить при помощи подходящих экономичных способов печати. ЭХ-материалы, которые способны отображать три основных цвета, можно применять для создания устройств с полноцветными дисплеями, в которых отображение любого цвета может быть достигнуто путем контролирования интенсивности каждого из основных цветов. В таких устройствах необходимы цвета, которые можно быстро "включать" и "выключать". Катодно-окрашенные сопряженные полимеры представляют собой класс материалов, которые способны демонстрировать такое быстрое переключение, и были получены полимеры, которые в нейтральном состоянии активно поглощают свет видимой области спектра, а при окислении поглощают почти исключительно БИК (ближнее инфракрасное) излучение, оставаясь в почти бесцветном окисленном состоянии с высоким пропусканием. Добавление красного, зеленого и синего цветов изучено для дисплеев на основе сопряженных полимеров, однако для истинно неэмиссионных дисплеев для получения всех цветов требуется применять набор основных субтрактивных цветов - красного, желтого и синего (КЖС) или голубого, пурпурного и желтого (ГПЖ). Kobayashi et al., Solar Energy Materials and Solar Cells, 2008, 92, 136-9 продемонстрировали дисплей на основе молекулярных электрохромных частиц, окрашенных в основные субтрактивные цвета, но для данной колориметрической системы для переключения требуется очень высокое значение потенциала (-2 B для Ag/AgCl), а также более десяти секунд, при этом требуемые для применения в устройствах скорости переключения, равные долям секунды, не достижимы. Кроме того, некоторые цвета не являются стабильными при повторном переключении.

Отсутствие катодно-окрашенных сопряженных полимеров желтого цвета с шириной запрещенной энергетической зоны в интервале от примерно 2,3 до примерно 2,8 эВ ограничивает разработку прототипов многоцветных дисплеев с применением сопряженных полимеров, окрашенных в основные субтрактивные цвета. Широкая запрещенная зона, необходимая для получения желтого цвета, препятствует переключению с полос поглощения видимого света в нейтральном состоянии к пропускающему состоянию поглощения в БИК-области при окислении. Liou et al., Macromolecules, 2008, 42, 125-34 and Wang et al., Polymer Chemistry, 2010, 1, 1013-23 получили несколько анодно-окрашенных сопряженных полимеров желтого цвета. Хотя в принципе указанные сопряженные полимеры можно применять в устройствах отображения, на практике для получения желтого цвета без коричневых оттенков требуются очень точные значения потенциала, и указанные анодно-окрашенные сопряженные полимеры не демонстрируют долгосрочной стабильности. Лучший электрохромный материал, способный отображать желтый цвет, состоит из сопряженного олигомера, содержащего боковые акрилатные группы, который можно синтезировать и структурировать при помощи способа с применением ультрафиолета (УФ), Nielsen et ah, Journal of the American Chemical Society, 2008, 130, 9734-46. Сопряженные олигомерные сегменты полиакрилата переключаются из желтого нейтрального состояния в интенсивно синее катион-радикальное состояние и, в конечном счете, в менее интенсивное, но все еще насыщенное синее дикатионное состояние.

Очень желательно получить катодно-окрашенный сопряженный полимер, переходящий из желтого в пропускающее состояние, поскольку это единственный цвет, отсутствующий в ряду сопряженных полимеров, окрашенных в основные субтрактивные цвета. С помощью катодно-окрашенного сопряженного полимера, переходящего из желтого в пропускающее состояние, можно получить дисплей с набором основных субтрактивных цветов на основе неэмиссионного сопряженного полимера.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Варианты реализации настоящего изобретения относятся к сопряженным полимерам с полностью сопряженной полимерной последовательностью по меньшей мере двух чередующихся триад первого или второго повторяющихся звеньев. Первые повторяющиеся звенья представляют собой деоксигетероциклические звенья, выбранные из одного или более из диокситиофена, диоксифурана, диоксипиррола или диоксиселенофена или любой их комбинации. Вторые повторяющиеся звенья выбраны из ароматических тиофена, фурана, пиррола, селенофена или любой их комбинации. Сопряженный полимер является желтым в нейтральном состоянии и демонстрирует максимум поглощения между 300 и 500 нм и при окислении пропускает между 400-750 нм. Полностью сопряженная полимерная последовательность может представлять собой полимер с чередующимися первыми и вторыми повторяющимися звеньями, чередующийся сополимер, ABA сополимер или может являться фрагментом статистического сополимера, в котором статистически образованы по меньшей мере две чередующиеся триады. Полностью сопряженная полимерная последовательность может являться фрагментом сшитого или блок-, графт-, разветвленного, гиперразветвленного или дендритного сополимера.

В одном из вариантов реализации настоящего изобретения сопряженный полимер желтого цвета или полимерный предшественник сопряженного полимера может являться растворимым по меньшей мере в одном растворителе, который дает возможность осаждения пленки полимера из раствора. В одном из вариантов реализации тонкая пленка, содержащая сопряженный полимер в нейтральном состоянии, способна демонстрировать пропускание меньше, чем 40% между 400 нм и 500 нм, и больше, чем 90% в диапазоне от 600 нм до 750 нм, а также способна в результате окисления переходить в пропускающее состояние, характеризующееся пропусканием больше, чем 70% между 400 и 750 нм. Сопряженный полимер желтого цвета может являться электрохромным и/или электролюминесцентным.

Другой вариант реализации настоящего изобретения относится к получению сопряженного полимера желтого цвета путем кросс-сочетания нуклеофильных мономерных звеньев с электрофильными мономерными звеньями с образованием сопряженного полимера или предшественника сопряженного полимера. Кросс-сочетание может представлять собой сочетание Стилле, сочетание Кумада, сочетание Хияма, сочетание Негиши, сочетание Сузуки или метатезис Гриньяра (GRIM).

Другие варианты реализации настоящего изобретения относятся к электрохромным, электролюминесцентным и/или комбинированным электрохромным, электролюминесцентным устройствам, содержащим сопряженный полимер желтого цвета. В сочетании с другими электрохромными полимерами (сопряженными полимерами), окрашенными в другие основные субтрактивные цвета, и являющимися пропускающими в окисленном состоянии, можно получать полноцветные устройства.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На Фигуре 1 приведены различные ароматические и гетероциклические повторяющиеся звенья, которые могут являться вторым повторяющимся звеном чередующейся последовательности в сопряженном полимере желтого цвета в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения.

На Фигуре 2 приведена схема реакции получения типичных сопряженных полимеров желтого цвета, ECP Yellow-1 и ECP Yellow-2, путем конденсации Сузуки в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения.

На Фигуре 3 приведен спектроэлектрохимический анализ ЕСР Yellow-1 в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения, где спектры поглощения полимеров (сверху) и спектры % пропускания (снизу) построены для различных приложенных напряжений от 180 мВ до 1080 мВ отн. Fc/Fc⁺ при шаге в 50 мВ.

На Фигуре 4 приведено изменение цвета в виде L*a*b значений для ЕСР Yellow-1 в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения, где a*b* значения построены как функция электрохимического легирования для шага в 50 мВ.

На Фигуре 5 приведены абсорбциометрические графики зависимости потенциала прямоугольной волны для ЕСР Yellow-1 в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения, который анализировали при 455 нм, от 180 до 1080 мВ отн. Fc/Fc⁺ в 0,2 М Li BTI/PC растворе, Pt провод CE, где время переключения увеличивали с 10 сек шага до 40 сек (2 цикла), с 2 сек шага до 20 сек (5 циклов), с 1 сек шага до 30 сек (15 циклов), с 0,5 сек шага до 20 сек (20 циклов) и с 0,25 сек шага до 20 сек (40 циклов).

На Фигуре 6 приведен спектр нормализованной электролюминесценции для ЕСР Yellow-1 в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения с приложенной плотностью тока, равной 300 мА/см².

На Фигуре 7 (сверху) приведены тонкие пленки, нанесенные на прозрачные подложки и расположенные в виде диаграммы Венна, состоящей из типичного сопряженного полимера желтого цвета, ЕСР Yellow-1, сопряженного полимера синего цвета и сопряженного полимера красного цвета, где две перекрывающиеся пленки образуют вторичные зеленый, оранжевый и фиолетовый цвета, а три перекрывающиеся пленки образуют черный, а также показано (снизу) переключение пленок при окислении из нейтрально окрашенных состояний (слева) в состояния с повышенной пропускающей способностью (справа).

На Фигуре 8 приведен спектроэлектрохимический анализ ЕСР Yellow-2 в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения, где спектры поглощения полимеров (сверху) и спектры % пропускания (снизу) построены для различных приложенных напряжений от 180 мВ до 1080 мВ отн. Fc/Fc⁺ при 50 мВ шагах.

На Фигуре 9 приведено изменение цвета в виде L*a*b* значений для ЕСР Yellow-2 в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения, где a*b* значения построены, как функция электрохимического легирования для 50 мВ шагов.

На Фигуре 10 приведены абсорбциометрические графики зависимости потенциала прямоугольной волны для ЕСР Yellow-2 в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения, который анализировали при 434 нм, от 180 до 1080 мВ отн. Fc/Fc⁺ в 0,2 М Li BTI/PC растворе, Pt провод СЕ, где время переключения увеличивали с 10 сек шага до 100 сек (5 циклов), с 5 сек шага до 50 сек (5 циклов), с 2 сек шага до 40 сек (10 циклов), с 1 сек шага до 40 сек (20 циклов), с 0,5 сек шага до 20 сек (20 циклов) и с 0,25 сек шага до 10 сек (20 циклов).

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Варианты реализации настоящего изобретения относятся к катодно-окрашенным сопряженным полимерам, способным переходить от желтого к пропускающему состоянию, способам их получения и дисплеям с палитрой из основных субтрактивных цветов, образованных сопряженными полимерами желтого цвета в их нейтральном состоянии. Сопряженные полимеры желтого цвета обладают высокими оптическими контрастами на длине волны пика поглощения в нейтральном состоянии, которые при окислении приобретают повышенную пропускающую способность во всей видимой области. В рамках настоящего изобретения повышенная пропускающая способность сопряженного полимера считается достигнутой, если пленку можно переключать из состояния с пропусканием меньше, чем 40% между 400 нм и 500 нм, и пропусканием больше, чем 90% в диапазоне от 600 нм до 700 нм, в состояние, характеризующееся пропусканием больше, чем 70% между 400 нм и 750 нм. В вариантах реализации настоящего изобретения сопряженный полимер желтого цвета является растворимым по меньшей мере в одном растворителе, например, толуоле, хлороформе, дихлорметане, гексане, тетрагидрофуране, хлорбензоле, воде, этаноле, других растворителях или комбинации растворителей. Растворимый сопряженный полимер желтого цвета из раствора легко включать в структуру электрохромного устройства при помощи подходящих способов осаждения, таких как ротационное отложение, литье с распылением, и способов печати, таких как трафаретная печать, струйная печать, офсетная печать, ротогравюра, печать с нанесением слоя красителя или флексография, для образования тонкой пленки. Согласно вариантам реализации настоящего изобретения сопряженные полимеры, способные переходить от желтого к пропускающему состоянию, можно включать в любые отражающие или пропускающие ЭХУ (электрохромные устройства), в которых применяются сопряженные полимеры трех основных цветов, красного, желтого и синего (КЖС) или голубого, пурпурного и желтого (ГПЖ), позволяющие получать любой цвет путем комбинации соответствующих цветов. Указанные полностью многоцветные устройства на основе сопряженных полимеров можно применять в различных способах отображения, таких как дисплеи для электроники, полноцветных электронных книг и вывесок. В других вариантах реализации настоящего изобретения получаемые электролюминесцентные или комбинированные электролюминесцентные / электрохромные устройства обладают светоизлучающими и/или электрохромными свойствами.

В одном из вариантов реализации настоящего изобретения сопряженные полимеры желтого цвета являются пропускающими и бесцветными в окисленном состоянии и желтыми в нейтральном состоянии с пиком поглощения, λ_max, при примерно 450 нм, где сопряженный полимер желтого цвета в виде тонкой пленки демонстрирует % пропускания меньше 20% между 400 и 500 нм и обладают началом поглощения при 2,3-3,0 эВ в нейтральном состоянии, а также при помощи электрохимической реакции могут быть преобразованы в пленку с % пропускания больше 70% во всей видимой области спектра от 400 до 750 нм. Сопряженные полимеры желтого цвета обладают высоким оптическим контрастом в видимой области, высокими скоростями переключения и стабильностью при повторных переключениях. Сопряженные полимеры желтого цвета можно получать из раствора, что является предпочтительным при применении в отражающих и пропускающих электрохромных устройствах (ЭХУ), электролюминесцентных устройствах или комбинированных электролюминесцентных / электрохромных устройствах.

Варианты реализации настоящего изобретения относятся к сопряженным полимерам желтого цвета, которые содержат фрагменты полимера, содержащие полностью сопряженные полимерные последовательности чередующихся повторяющихся звеньев, где первое повторяющееся звено представляет собой диоксигетероциклическое звено, которое чередуется со вторым повторяющимся звеном, представляющим собой замещенное или незамещенное ароматическое звено или гетероциклическое звено, за исключением диоксизамещенного гетероциклического звена. Диоксигетероциклические звенья могут представлять собой 3,4-алкилендиокситиофены, 3,4-алкилендиоксиселенофены, 3,4-алкилендиоксипирролы, 3,4-алкилендиоксифураны, которые замещены в алкиленовом мостике, 3,4-диалкокситиофены, 3,4-диалкоксиселенофены, 3,4-диалкоксипирролы, 3,4-диалкоксифураны или их любые комбинации, где пиррольные кольца являются незамещенными или замещенными, например, алкильными группами и замещенными алкильными группами. Ароматические звенья могут являться незамещенными или замещенными алкильными группами, которые могут быть замещены любым способом, не затрагивающим сопряжение основной группы или вводит дополнительный окрашенный фрагмент, например, заместители включают, но не ограничиваются ими, цепи, замещенные алкеном, алкином, простым эфиром, сложным эфиром, карбоновой кислотой, сульфонатом или амином. Ароматические звенья второго повторяющегося звена включают, но не ограничиваются ими,1,4-фенилены, бифенилены, фуллерены, нафталины, антрацены или их комбинации. Некоторые типичные ароматические звенья представлены на Фигуре 1. R группы структур, приведенных на Фигуре 1, могут независимо представлять собой: H, C₁-C₃₀алкил, C₂-C₃₀алкенил, C₂-C₃₀алкинил, C₆-C₁₄арил, C₇-C₃₀арилалкил, C₈-C₃₀арилалкенил, C₈-C₃₀арилалкинил, гидрокси, C₁-C₃₀алкокси, C₆-C₁₄арилокси, C₇-C₃₀арилалкокси, C₂-C₃₀алкенилокси, C₂-C₃₀алкинилокси, C₈-C₃₀арилалкенилокси, C₈-C₃₀арилалкинилокси, CO₂H, C₂-C₃₀алкильный сложный эфир, C₇-C₁₅арильный сложный эфир, C₈-C₃₀алкиларильный сложный эфир, C₃-C₃₀алкенильный сложный эфир, C₃-C₃₀алкинильный сложный эфир, NH₂, C₁-C₃₀алкиламино, C₆-C₁₄ариламино, C₇-C₃₀(арилалкил)амино, C₂-C₃₀алкениламино, C₂-C₃₀алкиниламино, C₈-C₃₀(арилалкенил)амино, C₈-C₃₀(арилалкинил)амино, C₂-C₃₀диалкиламино, C₁₂-C₂₈диариламино, C₄-C₃₀диалкениламино, C₄-C₃₀диалкиниламино, C₇-C₃₀арил(алкил)амино, C₇-C₃₀ди(арилалкил)амино, C₈-C₃₀алкил(арилалкил)амино, C₁₅-C₃₀арил(арилалкил)амино, C₈-C₃₀алкенил(арил)амино, C₈-C₃₀алкинил(арил)амино, C(O)NH₂(амидо), C₂-C₃₀алкиламидо, C₇-C₁₄ариламидо, C₈-C₃₀(арилалкил)амидо, C₂-C₃₀диалкиламидо, C₁₂-C₂₈диариламидо, C₈-C₃₀арил(алкил)амидо, C₁₅-C₃₀ди(арилалкил)амидо, C₉-C₃₀алкил(арилалкил)амидо, C₁₆-C₃₀арил(арилалкил)амидо, тиол, C₁-C₃₀гидроксиалкил, C₆-C₁₄гидроксиарил, C₇-C₃₀гидроксиарилалкил, C₃-C₃₀гидроксиалкенил, C₃-C₃₀гидроксиалкинил, C₈-C₃₀гидроксиарилалкенил, C₈-C₃₀гидроксиарилалкинил, C₃-C₃₀ простой полиэфир, C₃-C₃₀ сложный эфир полиэфира, C₃-C₃₀ сложный полиэфир, C₃-C₃₀полиамино, C₃-C₃₀полиаминоамидо, C₃-C₃₀ простой полиаминоэфир, C₃-C₃₀ сложный полиаминоэфир, C₃-C₃₀ сложный полиамидоэфир, C₃-C₃₀алкилсульфоновую кислоту, соль C₃-C₃₀алкилсульфоната, соль C₁-C₃₀карбоксилата, соль тиокарбоксилата, соль дитиокарбоксилата или C₃-C₃₀алкил C₁-С₄триалкиламмониевую соль. R' группы повторяющихся звеньев, приведенных на Фигуре 1, могут независимо представлять собой H, C₁-C₃₀алкил, C₂-C₃₀алкенил, C₂-C₃₀алкинил, С₆-С₁₄арил, C₇-C₃₀арилалкил, C₈-C₃₀арилалкенил, C₈-C₃₀арилалкинил, C₁-C₃₀гидроксиалкил, C₆-C₁₄гидроксиарил, C₇-C₃₀гидроксиарилалкил, C₃-C₃₀гидроксиалкенил, C₃-C₃₀гидроксиалкинил, C₈-C₃₀гидроксиарилалкенил, C₈-C₃₀гидроксиарилалкинил, C₃-C₃₀ простой полиэфир, C₃-C₃₀ сложный эфир полиэфира, C₃-C₃₀ сложный полиэфир, C₃-C₃₀полиамино, C₃-C₃₀полиаминоамидо, C₃-C₃₀ простой полиаминоэфир, C₃-C₃₀ сложный полиаминоэфир, C₃-C₃₀ сложный полиамидоэфир, C₃-C₃₀алкилсульфоновую кислоту, соль C₃-C₃₀алкилсульфоната, соль C₁-C₃₀алкилкарбоксилата, соль C₁-C₃₀алкилтиокарбоксилата, соль C₁-C₃₀алкилдитиокарбоксилата или C₃-C₃₀алкил C₁-C₄триалкиламмониевую соль. R'' группы повторяющихся звеньев, приведенных на Фигуре 1, могут независимо представлять собой, H, C₁-C₃₀алкил, C₃-C₃₀алкенил, C₂-C₃₀алкинил, C₆-C₁₄ арил, C₇-C₃₀арилалкил, C₈-C₃₀арилалкенил, C₈-C₃₀арилалкинил. R'' группы, которые не являются H, содержат sp³-гибридизированные атомы углерода, присоединенные к гетероциклическому кольцу. Алкильные группы могут являться линейными, разветвленными, многократно разветвленными, циклическими или полициклическими, где циклические или полициклические могут являться незамещенными, замещенными или полизамещенными, алкенил может являться моноеном, сопряженным или несопряженным полиеном, линейным, разветвленным, многократно разветвленным, циклическим или полициклическим, концевым или внутренним, замещенным любым атомом углерода, E или Z изомерами или их смесью, алкин может являться моно-ином, сопряженным или несопряженным поли-ином, концевым или внутренним, замещенным любым атомом углерода, арильные группы могут являться циклическими, конденсированными или неконденсированными полициклами любой геометрии, асимметричные функциональные группы, такие как сложный эфир и амидо, могут иметь любую ориентацию по отношению к алкилендиокситиофеновым кольцам, поли может быть 2 или более. Гетероатомы в заместителях R¹-R⁸ могут находиться в любых положениях указанных заместителей. Например, кислород простой или сложной эфирной групп или азот амина или амида могут находиться в альфа-, бета-, гамма- или любом другом положении относительно места присоединения к ароматическим группам. Заместители, содержащие гетероатом, могут содержать множество гетероатомов, например, простой эфир может являться простым моноэфиром, простым диэфиром или простым полиэфиром, амино может являться моноамином, диамином или полиамином, сложный эфир может являться сложным моноэфиром, сложным диэфиром или сложным полиэфиром, а амид может являться моноамидом, диамидом или полиамидом. Простые и сложные эфирные группы могут представлять собой простые тиоэфиры, сложные тиоэфиры, а гидроксигруппы могут представлять собой тиол (меркапто) группы, где вместо атома кислорода содержится атом серы. Соли могут являться солями щелочных или щелочно-земельных металлов, солями аммония или солями фосфония.

В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения чередующаяся полимерная последовательность может представлять собой полимер, например, как показано на Фигуре 2, который можно рассматривать как конденсированный гомополимер, состоящий из двух сопряженных мономерных звеньев. В сополимерах первые повторяющиеся звенья могут включать множество различных диоксигетероциклических звеньев, а вторые повторяющиеся звенья могут включать множество различных ароматических или гетероциклических звеньев. Специалистам в данной области техники понятно, что линейные полимерные последовательности данного типа легко образуются путем конденсации замещенных бифункциональных мономеров, где различные чередующиеся звенья образованы из мономеров с функциональными группами, являющимися одним из условий протекания реакции. Применение монофункциональных и/или трифункциональных мономеров одного или более чередующихся звеньев позволяет контролировать молекулярный вес, разветвленность, гиперразветвленность и формирование сетки сопряженных полимеров желтого цвета, и один или более повторяющиеся звенья могут быть подходящим образом замещены с образованием монофункционального соединения, склонного к образованию чередующейся последовательности и обеспечивают параллельное или последовательное получение различных видов блок-сополимеров, где блок-сополимер содержит сопряженный блок-полимер желтого цвета.

Согласно вариантам реализации настоящего изобретения сопряженный полимер желтого цвета может представлять собой статистический сополимер из трех или более повторяющихся звеньев, где полимер характеризуется последовательностью по меньшей мере двух чередующихся триад (серий из трех повторяющихся звеньев), которые могут являться либо триадой вида первое звено-второе звено-третье звено, либо триадой вида второе звено-первое звено-второе звено. Дополнительные повторяющиеся звенья могут увеличивать сопряжение за пределами триады или могут являться повторяющимися звеньями, которые не увеличивают длину системы сопряжения за пределами триады. Специалистам в данной области техники понятно, что для обеспечения образования пленки, которая обладает достаточной интенсивностью цвета, применение тонкой пленки требует большей доли фрагментов сопряженного полимера желтого цвета, содержащих чередующиеся триады, по сравнению с более толстой пленкой.

Согласно вариантам реализации настоящего изобретения сопряженный полимер желтого цвета содержит чередующуюся последовательность первого и второго повторяющихся звеньев структуры:

где: A представляет собой ароматическое звено, тиофеновое звено, фурановое звено, пиррольное звено, селенофеновое звено или любую их комбинацию; n составляет от 2 до 200,000; x равняется 0 или 1; y равняется 0 или 1; X представляет собой S, Se, O или NR; R представляет собой H, C₁-C₃₀алкил, C₂-C₃₀алкенил, C₂-C₃₀алкинил, C₆-C₁₄арил, C₇-C₃₀арилалкил, C₈-C₃₀арилалкенил, C₈-C₃₀арилалкинил, C₁-C₃₀гидроксиалкил, C₆-C₁₄гидроксиарил, C₇-C₃₀гидроксиарилалкил, C₃-C₃₀гидроксиалкенил, C₃-C₃₀гидроксиалкинил, C₈-C₃₀гидроксиарилалкенил, C₈-C₃₀гидроксиарилалкинил, C₃-C₃₀ простой полиэфир, C₃-C₃₀ сложный эфир полиэфира, C₃-C₃₀ сложный полиэфир C₃-C₃₀полиамино, C₃-C₃₀полиаминоамидо, C₃-C₃₀ простой полиаминоэфир, C₃-C₃₀ сложный полиаминоэфир, C₃-C₃₀ сложный полиамидоэфир C₃-C₃₀алкилсульфоновую кислоту, соль C₃-C₃₀алкилсульфоната, соль C₁-C₃₀алкил карбоксилата, соль C₁-C₃₀алкилтиокарбоксилата, соль C₁-C₃₀алкилдитиокарбоксилата или C₃-C₃₀алкилС₁-С₄триалкиламмониевую соль; a R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷ и R⁸ независимо представляют собой H, C₁-C₃₀алкил, C₂-C₃₀алкенил, C₂-C₃₀алкинил, C₆-C₁₄арил, C₇-C₃₀арилалкил, C₈-C₃₀арилалкенил, C₈-C₃₀арилалкинил, гидрокси, C₁-C₃₀алкокси, C₆-C₁₄арилокси, C₇-C₃₀арилалкокси, C₂-C₃₀алкенилокси, C₂-C₃₀алкинилокси, C₈-C₃₀арилалкенилокси, C₈-C₃₀арилалкинилокси, CO₂H, C₂-C₃₀алкильный сложный эфир, C₇-C₁₅арильный сложный эфир, C₈-C₃₀алкиларильный сложный эфир, C₃-C₃₀алкенильный сложный эфир, C₃-C₃₀алкинильный сложный эфир, NH₂, C₁-C₃₀алкиламино, C₆-C₁₄ариламино, C₇-C₃₀(арилалкил)амино, C₂-C₃₀алкениламино, C₂-C₃₀алкиниламино, C₈-C₃₀(арилалкенил)амино, C₈-C₃₀(арилалкинил)амино, C₂-C₃₀диалкиламино, C₁₂-C₂₈диариламино, C₄-C₃₀диалкениламино, C₄-C₃₀диалкиниламино, C₇-C₃₀арил(алкил)амино, C₇-C₃₀ди(арилалкил)амино, C₈-C₃₀алкил(арилалкил)амино, C₁₅-C₃₀арил(арилалкил)амино, C₈-C₃₀алкенил(арил)амино, C₈-C₃₀алкинил(арил)амино, C(O)NH₂(амидо), C₂-C₃₀алкиламидо, C₇-C₁₄ариламидо, C₈-C₃₀(арилалкил)амидо, C₂-C₃₀диалкиламидо, C₁₂-C₂₈диариламидо, C₈-C₃₀арил(алкил)амидо, C₁₅-C₃₀ди(арилалкил)амидо, C₉-C₃₀алкил(арилалкил)амидо, C₁₆-C₃₀арил(арилалкил)амидо, тиол, C₁-C₃₀гидроксиалкил, C₆-C₁₄гидроксиарил, C₇-C₃₀гидроксиарилалкил, C₃-C₃₀гидроксиалкенил, C₃-C₃₀гидроксиалкинил, C₈-C₃₀гидроксиарилалкенил, C₃-C₃₀гидроксиарилалкинил, C₃-C₃₀ простой полиэфир, C₃-C₃₀ сложный эфир полиэфира, C₃-C₃₀ сложный полиэфир, C₃-C₃₀полиамино, C₃-C₃₀полиаминоамидо, C₃-C₃₀ простой полиаминоэфир, C₃-C₃₀ сложный полиаминоэфир, C₃-C₃₀ сложный полиамидоэфир, С₃-С₃₀алкилсульфоновую кислоту, соль С₃-С₃₀алкилсульфоната, соль C₁-C₃₀карбоксилата, соль тиокарбоксилата, соль дитиокарбоксилата или C₃-C₃₀алкил C₁-C₄триалкиламмониевую соль. Алкильные группы могут являться линейными, разветвленными, многократно разветвленными, циклическими или полициклическими, где циклические или полициклические могут являться незамещенными, замещенными или полизамещенными, алкенил может являться моноеном, сопряженным или несопряженным полиеном, линейным, разветвленным, многократно разветвленным, циклическим или полициклическим, концевым или внутренним, замещенным любым атомом углерода, E или Z изомерами или их смесью, алкин может являться моно-ином, сопряженным или несопряженным поли-ином, концевым или внутренним, замещенным любым атомом углерода, арильные группы могут являться циклическими, конденсированными или неконденсированными полициклами любой геометрии, асимметричные функциональные группы, такие как сложный эфир и амидо, могут иметь любую ориентацию по отношению к алкилендиокситиофеновым кольцам, поли может быть 2 или более. Гетероатомы в заместителях R¹-R⁸ могут находиться в любых положениях указанных заместителей. Например, кислород простой или сложной эфирной групп или азот амина или амида могут находиться в альфа-, бета-, гамма- или любом другом положении относительно места присоединения к 3,4-алкилендиокситиофену. Заместители, содержащие гетероатом, могут содержать множество гетероатомов, например, простой эфир может являться простым моноэфиром, простым диэфиром или простым полиэфиром, амино может являться моноамином, диамином или полиамином, сложный эфир может являться сложным моноэфиром, сложным диэфиром или сложным полиэфиром, а амид может являться моноамидом, диамидом или полиамидом. Простые и сложные эфирные группы могут представлять собой простые тиоэфиры, сложные тиоэфиры, а гидроксигруппы могут представлять собой тиол (меркапто) группы, где вместо атома кислорода содержится атом серы. В одном из вариантов реализации настоящего изобретения x равняется 1, y равняется 0, a R¹, R², R⁵ и R⁶ являются атомами водорода и R³=R⁴≠H. В одном из вариантов реализации настоящего изобретения x равняется 1, y равняется 0, a R¹, R², R⁵ и R⁶ являются атомами водорода и R³=R⁴=CH₂OR, где R представляет собой алкильную группу. Соли могут являться солями щелочных или щелочно-земельных металлов, солями аммония или солями фосфония.

В еще одном варианте реализации настоящего изобретения сопряженный полимер желтого цвета содержит чередующуюся последовательность первого и второго повторяющихся звеньев структуры:

где A представляет собой ароматическое звено, тиофеновое звено, фурановое звено, пиррольное звено, селенофеновое звено или любую их комбинацию; n составляет от 2 до 200,000; X представляет собой S, Se, O или NR; R, R⁹ и R¹⁰ независимо представляют собой H, C₁-C₃₀алкил, C₂-C₃₀алкенил, C₂-C₃₀алкинил, C₆-C₁₄арил, C₇-C₃₀арилалкил, C₈-C₃₀арилалкенил, C₈-C₃₀арилалкинил, C₂-C₃₀алкильный сложный эфир, C₇-C₁₅арильный сложный эфир, C₈-C₃₀алкиларильный сложный эфир, C₃-C₃₀алкенильный сложный эфир, C₃-C₃₀алкинильный сложный эфир, C₁-C₃₀алкиламино, C₆-C₁₄ариламино, C₇-C₃₀(арилалкил)амино, C₂-C₃₀алкениламино, C₂-C₃₀алкиниламино, C₈-C₃₀(арилалкенил)амино, C₈-C₃₀(арилалкинил)амино, C₂-C₃₀диалкиламино, C₁₂-C₂₈диариламино, C₄-C₃₀диалкениламино, C₄-C₃₀диалкиниламино, C₇-C₃₀арил(алкил)амино, C₇-C₃₀ди(арилалкил)амино, C₈-C₃₀алкил(арилалкил)амино, C₁₅-C₃₀арил(арилалкил)амино, C₈-C₃₀алкенил(арил)амино, C₈-C₃₀алкинил(арил)амино, C(O)NH₂(амидо), C₂-C₃₀алкиламидо, C₇-C₁₄ариламидо, C₈-C₃₀(арилалкил)амидо, C₂-C₃₀диалкиламидо, C₁₂-C₂₈диариламидо, C₈-C₃₀арил(алкил)амидо, C₁₅-C₃₀ди(арилалкил)амидо, C₉-C₃₀алкил(арилалкил)амидо, C₁₆-C₃₀арил(арилалкил)амидо, тиол, C₁-C₃₀алкилгидрокси, C₆-C₁₄арилгидрокси, C₇-C₃₀арилалкилгидрокси, C₃-C₃₀алкенилгидрокси, C₃-C₃₀алкинилгидрокси, C₈-C₃₀арилалкенилгидрокси, C₈-C₃₀арилалкинилгидрокси, C₃-C₃₀ простой полиэфир, C₃-C₃₀ сложный эфир полиэфира, C₃-C₃₀ сложный полиэфир, C₃-C₃₀полиамино, C₃-C₃₀полиаминоамидо, C₃-C₃₀ простой полиаминоэфир, C₃-C₃₀ сложный полиаминоэфир, C₃-C₃₀ сложный полиамидоэфир, C₃-C₃₀алкилсульфоновую кислоту, соль C₃-C₃₀алкилсульфоната, соль C₁-C₃₀карбоксилата, соль C₁-C₃₀тиокарбоксилата, соль C₁-C₃₀дитиокарбоксилата или C₃-C₃₀алкил C₁-C₄триалкиламмониевую соль. Алкильные группы могут являться линейными, разветвленными, многократно разветвленными, циклическими или полициклическими, где циклические или полициклические могут являться незамещенными, замещенными или полизамещенными, алкенил может являться моноеном, сопряженным или несопряженным полиеном, линейным, разветвленным, многократно разветвленным, циклическим или полициклическим, концевым или внутренним, замещенным любым атомом углерода, E или Z изомерами или их смесью, алкин может являться моно-ином, сопряженным или несопряженным поли-ином, концевым или внутренним, замещенным любым атомом углерода, арильные группы могут являться циклическими, конденсированными или неконденсированными полициклами любой геометрии, асимметричные функциональные группы, такие как сложный эфир и амидо, могут иметь любую ориентацию по отношению к 3,4-диокситиофеновым кольцам, поли может быть 2 или более. Гетероатомы в заместителях R¹ и R² могут находиться в любом допустимом положении указанных заместителей. Например, кислород простой или сложной эфирной групп или азот амина или амида могут находиться в бета-, гамма- или любом другом положении относительно места присоединения к 3,4-диокситиофену, но не в альфа-положении. Заместители, содержащие гетероатом, могут содержать множество гетероатомов, например, простой эфир может являться простым моноэфиром, простым диэфиром или простым полиэфиром, амино может являться моноамином, диамином или полиамином, сложный эфир может являться сложным моноэфиром, сложным диэфиром или сложным полиэфиром, а амид может являться моноамидом, диамидом или полиамидом. Простые и сложные эфирные группы могут представлять собой простые тиоэфиры, сложные тиоэфиры, а гидроксигруппы могут представлять собой тиол(меркапто) группы, где вместо атома кислорода содержится атом серы. Соли могут являться солями щелочных или щелочно-земельных металлов, солями аммония или солями фосфония.

В вариантах реализации настоящего изобретения последовательность сопряженного полимера желтого цвета представляет собой блок-сополимер, графт-сополимер или сшитый сополимер, где несопряженный(е) фрагмент(ы) полимера может(могут) представлять собой любой полимер, который можно получать при помощи способов поликонденсации или полимеризации. Например, специалисту в данной области техники понятно, что трехблочные сополимеры можно получать, в случае, когда неокрашенный полимер, содержащий одно терминальное звено, выбранное из одного или обоих чередующихся звеньев, можно применять в качестве концевых монофукциональных звеньев в конденсационной полимеризации с применением множества бифункциональных мономеров для чередующейся последовательности сопряженного полимера желтого цвета, содержащего фрагмент в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения. В другом варианте реализации настоящего изобретения несопряженный полимер может ограничиваться с обоих концов одним из мономеров для чередующегося ЭХ фрагмента с образованием мультиблокполимера в процессе конденсации с желаемыми пропорциями двух мономеров для фрагмента сопряженного полимера желтого цвета. В другом варианте реализации настоящего изобретения несопряженный полимер с замещением одного из комплементарных мономеров фрагмента сопряженного полимера можно конденсировать с мономерами, формирующими сопряженный полимер желтого цвета, с получением привитых или сшитых сополимеров. Специалисту в данной области техники понятно, что сегменты сопряженного полимера