[发明专利]具有螺中心的共轭高聚物以及它们的应用

说明书

对于大面积固态光源的一系列应用，主要在显示元件领域、VDU技术和发光工程领域等方面，有着巨大的工业需求。而现有的任何一种技术，目前还不能完全满足这些光源的要求。

作为传统显示和发光元件，诸如白炽灯、气体放电灯、非自照明液晶显示元件等的一种替代物，电发光(EL)材料和设计，诸如发光二极管(LEDs)已经使用了一段时间。

除无机材料外，低分子量的有机电发光材料和设计也已经发现了大约30年(例如参看US-A-3,172,862)，但是直到最近，这类设计仍只有很有限的实际用途。

WO 90/13148和EP-AO 443861中描述了一种含有共轭高聚物的膜作为发光层(半导体层)的电发光设计。这类设计具有一些优点，诸如可以以简单、经济的手段产生大面积易揉曲的显示装置。与液晶显示不同，电发光显示装置是自照明的，因此无需另外的反向光源。

按照WO 90/13148的一种典型设计，是含有一层薄而密实的高聚物膜(半导体层)形式的发光层，它包含至少一种共轭的高聚物。第一接触层与第一表面接触，而第二接触层和该半导体层的另一表面接触。半导体层的高聚物膜具有足够低浓度的外来电荷载体，因此在两个接触层之间加上电场时，电荷载体即被引入半导体层，使一个接触层比另一层带有更正的电荷，并使半导体层发出辐射。在这类设计中所用的高聚物是共轭的。为了本发明的目的，所用的共轭高聚物是一种沿主链具有离域电子体系的高聚物。离域电子体系赋予高聚物以半导体性质，并且使它能以高的流动性传输正和/或负电荷载体。

在WO 90/13148中，用作发光层的高聚物材料是聚(对亚苯基亚-1,2-乙烯基)，它提出苯基在这类材料中可用杂环或稠合的碳环体系来代替。此外，聚(对-亚苯基)、即PPP，也被用作电发光材料(参见G.Grem,G.Leditzly,B.Ullrich,G.Leising,Synth.Met.1992,51，第383页)。

虽然用这些材料取得了良好的结果，但例如颜色的纯度，仍然是不能令人满意的。进一步，用迄今已知的高聚物还几乎不可能产生兰色或白色的光。

除此以外，由于电发光材料的发展，特别是基于高聚物的电发光材料的不断发展，因此使用各种发光材料用于这类设计来制造发光和显示装置是令人感兴趣的。

这特别是因为只有电发光材料与设计中的其它组份的联合作用，才能对电发光材料的品质作出结论。

因此本发明的一个目的是提供一种新的电发光材料，当把它用于发光或显示装置中时，它适合于用来改进这些装置的性能。

现已令人惊奇地发现，包含9,9′-螺双芴骨架重复单元的共轭高聚物不仅具有在有机溶剂中改进的溶解度和改进的成膜性质，而且特别是具有高颜色纯度的良好电发光和光致发光性质。

螺环化合物是这样的化合物，其中两个环系通过同一个四价原子连接在一起。这个原子被称为螺原子，如在Hamdbook of Chem-istry and Physics(化学和物理手册)第62版(1981-2),CRCPress出版，第C-23至C-25页所说明的那样。

由两种高聚物经同一个螺原子连接起来的化合物已在例如US-A5,026,894和J.M Tour等，JAm.Chem.Soc.1990,112,5662；J.M.Tour等,J.Am,Chem.Soc.1991,113,7064；J.M.Tour等，Polym,Prepr,1990,408中作为分子电子学材料被提出来。但从其中并不能推论出这类化合物可能适用于作为电发光材料。

这样，本发明提供了一种含有下列式(1)重复单元的共轭高聚物：其中A、B、C、D是相同或不同的，各自由一至十五个相同或不同的亚芳基和/或亚杂环芳基和/或1,2-亚乙烯基所组成的基团，并且像螺双芴骨架本身那样，可以是未取代的或带有取代基；

S是相同或不同的，并且各自是H或一个取代基；

m、n的值为0或1。

特别是，本发明的高聚物具有高颜色纯度的发光特性。

为本发明的目的，所用的高聚物是一种在连接更多重复单元时它的电发光光谱基本上不变的化合物。

本发明的高聚物一般有由2至1000个，优选的是2至500个，特别优选是2至100个具有式(1)的重复单元。

进一步，优选的高聚物是式(1)中的符号和标记有以下含意的高聚物：

S是相同或不同的，并且是R¹,R²,R³和/或R⁴；

A、B是相同或不同的，并且是