[发明专利]聚(4,5,9,10－四氢芘－2,7－二基)－衍生物和它作为电致发光材料的应用

说明书

对大面积固体-光源一系列的用途在工业上有高度需求，主要在指示元件、荧光屏工艺和照明领域中的应用。当前对这些光源所提出的要求现有的工艺尚不能完全满意的予以解决。

作为通常的指示-和照明元件的选择，如白炽灯、气体放电灯和非自身发光的液晶指示原件，一些时间以来电致发光(EL)材料和一装置，如发光二极管(LED)已在应用。

除了无机电致发光材料外自从大约30年以来已知也有低分子有机电致发光材料和一装置(例如见US-A-3，172，862)。但直至不久以前这些装置在其实际应用中被大大限制。

在WO 90/13148和EP-AO 443 861中说明了电致发光装置，它含有一种共轭聚合物薄膜作为发光层(半导体层)。这样一些装置呈现许多优点，例如有可能简单、低成本地制造大面积的柔性显示器。与液晶显示器相反，电致发光显示器是自身发光的，因此不需附加后方的照明源。

按WO 90/13148的一种典型装置是由一层薄而不透气的聚合物薄膜(半导体层)形式的发光层组成的，此薄膜至少含有一种共轭聚合物。第一个接触层与半导体的第一个表面接触，第二个接触层与半导体层的另一个表面接触。半导体层的聚合物薄膜有一足够低的外来载流子浓度，这样在两个接触层之间加上一电场时载流子就被带到半导体层，在此情况下此接触层对另一接触层呈阳性和半导体层发出射线。在这样一些装置中应用的聚合物是共轭的。共轭聚合物是指沿着主链具有非定域电子体系的一种聚合物。非定域的电子体系赋于聚合物半导体性能并给这种聚合物以高迁移率输送阳性和/或阴性载流子的可能性。

在WO 90/13148中应用聚(对-苯撑乙烯撑)(PPP)作为发光层的聚合物材料，并建议，在这样一种材料中用一种杂环或一种稠碳环体系代替苯基。此外，聚(对-苯撑)(PPP)也被作为电致发光材料应用(见G.Grem，G.Leditzky.B.Ullrich，G.Leising，Synth，Met.1992，51.Seite 383)。在PPP的合成和加工中主要问题是，此物质在很低的聚合度时就显示不溶性和不熔性。通过所谓产物母体方法(precursor Routen)(见D.G.H.Ballard ct.al.J.Chcm.Soc.Chem.Comm.1993，Seite 954)合成了较高分子的PPP和在预聚物阶段进行了加工。然而这些材料呈现不完全芳香化和/或邻位-连接以及其它结构缺陷。为提高PPP的可加工性和使用可能合成具有较高聚合度的材料，曾经制备了含有烷基侧链以及烷氧基侧链的衍生物(见F.L.Klavetter.G.G.Gustafsson，A.J.Heeger，PMSE-McetingChicago 1993，Vol.69，153)此衍生具有高的溶解度。在此情况下烷基及烷氧基侧链导致苯基单元的强烈扭转，因此急剧减少沿着聚合物链的π-轨道重叠。避免此效应的添加剂基于9，10-二氢菲和芴的聚合。在9-烷基或9，9-二烷基芴的聚合中用FeCl₃进行氧化偶合可得到较高分了量(聚合度在10个重复单元的数量级)的材料并可将此材料作为活性层应用于电致发光-装置中(见M.Fukada，K.Sawada，K.Yoshino，J.Polym.Sci.Part A，Polymer Chemistry1993，31，Seite 2465；Y.Ohrnori，M.Uchida，K.Muto，K.Yoshino，Jpn.J.Appl.Phys.1991，30，Seite L1941)。但可观察到，由于偶合在3位和6位出现缺陷。

虽然用此材料取得了好的结果，但是例如颜色纯度尚不够满意，另外用迄今已知的高聚物不可能产生蓝的或白的发射。

因为电致发光材料的发展，特别是在聚合物基础上的发展还决不能被看作是已经结束，所以照明和指示装置的生产厂家对用于这些装置的不同的电致发光材料甚感兴趣。

这其中原因还在于：因为电致发光材料与装置的其它构件共同作用才可以得到电致发光材料质量的结论。

因此本发明的任务是，提供一些新的电致发光材料。这些材料适合应用于照明或指示装置，并可改进这些装置的性能特征。

已意外地发现，聚(4，5，9，10-四氢芘-2，7-二基)的某些衍生物除了改善在有机溶剂中的溶解度和改善成膜性能外特别在具有高的颜色纯度的同时，还具有好的电致发光和光致发光。