[发明专利]9-芳基和双芳基取代的聚芴

说明书

本申请是申请日为2003年11月4日、发明名称为“9-芳基和双芳基取代的聚芴”的中国专利申请200380105763.2的分案申请。

技术领域

本发明涉及半导体聚合物、半导体聚合物的合成及其在光学器件中的应用。

背景技术

电化学活性聚合物常用于诸如WO 90/13148中公开的聚合物发光二极管(“PLED”)、WO 90/16449中公开的光电器件以及US 5523555中公开的光检测器等的许多种光学器件中。

通常的PLED包括在阳极与阴极之间置有一层有机场致发光层。在运作时，空穴经阳极注入到器件中，电子经阴极注入到器件中。空穴进入场致发光聚合物的最高占据分子轨道(“HOMO”)，而电子进入最低未占据分子轨道(“LUMO”)，然后复合成经辐射衰变而发光的激子。从场致发光聚合物发射的光颜色决定于HOMO-LUMO的带隙。

电子传递材料通常用来帮助电子从阴极传递到场致发光聚合物的LUMO，从而提高器件的效率。适用的电子传递材料是那些LUMO能极处于场致发光聚合物的LUMO能级与阴极逸出功之间的物质。同样，通常采用的空穴传递材料是那些HOMO能级处于阳极逸出功与发射材料的HOMO能级之间的物质。例如，WO 99/48160公开了一种空穴传递聚合物、电子传递聚合物和场致发光聚合物的共混物。另一方面，如WO00/55927所述，可通过嵌段共聚物的不同嵌段来获得电子的传递功能和发射功能。

PLED领域的研究焦点已集中于对全色显示器件的研制，因而需要研制发射红光、绿光和蓝光的场致发光聚合物，例如参见SyntheticMatals 111-112(2000)，125-128。为此，根据PAL标准1931CIE参数的规定，已发表了大量关于发射红、绿和蓝光的三种颜色中每种色光的场致发光聚合物的研制报告。

发射蓝光的场致发光聚合物所面临的困难是它们的使用寿命(在一定电流下，从指定的起始亮度至减半时所经历的时间)往往较相应的发射红光或绿光的物质的使用寿命短。已提出了关于发射蓝光材料衰减较快的因素之一是该材料的LUMO能级并由此引起的电子注入LUMO后的荷电状态的能级往往没有相应的发射红光或绿光的材料深。因此，可能是由于这些具体较低的电子亲合力的材料的电化学稳定性较低，从而更易于衰减。

为简使起见，对于所有发射三种色光的场致发光材料来说，全色显示器会优选配置相同的阴极材料，但这样做会产生另一个问题：由于通常发射蓝光的场致发光聚合物的LOMO与阴极的逸出功之间的能带宽度大于通常发射红光或绿光的场致发光聚合物的LUMO-与阴极逸出功之间的能带宽度，因而可能会导致器件的效率下降。

显然，希望有一种有助于使电子注入到发射蓝光的场致发光聚合物的电子传递材料，然而电子传递材料的选择会受发射材料的最小带隙的限制。这一限制尤其会影响到采用发射蓝光的场致发光聚合物的情况，因为发射蓝光所需带隙在发射红光、绿光和蓝光的带隙中是最大的。

芴重复单元的链如包含二烷基芴重复单元的均聚物或嵌段共聚物可用作电子传递材料。除了电子传递性质外，聚芴还具有可熔于常规有机溶剂和优良的成膜性的优点。此外，芴单体还适合于Yamamoto聚合或Suzuki聚合，这种聚合作用能高度地对所得聚合物的区域规整度进行控制。

聚芴基聚合物的一个实例是在WO 00/55927中公开的以式(a)表示的发射蓝光的场致发光聚合物：

式中w+x+y＝1，w≥0.5，0≤x+y≤0.5和n≥2。

在该聚合物中，二辛基芴链以F8表示，起电子传递材料的作用，三苯基胺以TFB表示，起空穴传递材料的作用，双(二苯基氨基)苯衍生物以PFB表示，起发射材料的作用。

WO 94/29883公开了吸电子基团，特别是腈基团作为场致发光聚合物的取代基在降低高逸出功电极与场致发光聚合物之间的电子注入势方面的用途。该专利只介绍了这类取代基在聚(亚芳基1，2-亚乙烯基)上的用途。

J.Poly.Sci.part A：Polym.Chem.Vol.39(2001)公开了一种以式(b)为重复单元的聚合物：

该公开内容介绍了氟化的侧链具有降低链间相互作用的用途，据报导，这种链间相互作用会引起聚芴发生聚集，但该文并没有论及这类缺电子取代基能提高电子亲合力的用途。据报导，该聚合物无光致发光作用。