含杂螺原子的共轭聚合物和其作为电致发光材料的用途制造技术

＊＊＊ （Ⅰ） 一种共轭聚合物，它包括通式（Ⅰ）的重复单元，其中符号和系数具有如下含义：ψ为周期表中第４主族除碳外的一个元素；Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ为相同或不同的，例如为－Ｏ－或化学键；Ｕ为例如化学键；Ｖ的定义例如与Ｕ相同或为－Ｏ－；Ａ为相同或不同的，并为例如Ｈ或Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］－烃基；Ｔ为例如－Ｏ－或－ＣＡ＝ＣＡ－，其中Ａ为上面定义的；Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｑ是相同或不同的，并为含杂原子和具有共轭电子体系的烃基；ｍ、ｎ是相同或不同的，并为０、１、２、３或４；该聚合物适合用作电致发光材料。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
工业上存在对用于很多领域(主要是显示元件、荧光屏技术和照明工程领域)的大面积固态光源的巨大需求。目前通过任何现有技术不能完全满意地达到对这些光源的需求。对于另一种常规显示和发光元件，如白炽灯、气体放电管、非自发光液晶显示元件，某些时候已使用电致发光(EL)材料和设备如发光二极管(LED)。除了无机材料外，低分子量有机电致发光材料和设备已经知晓约30年了(例如，参见US-A3,172,862)。然而，直到目前，这些设备仍具有非常有限的实际用途。WO90/13148和EP-A 0 443 861公开了含有共轭聚合物薄膜作为发光层(半导体层)的电致发光设备。这些设备提供很多优点如提供简单和经济地生产大面积、挠曲显示器的可能性。与液晶显示器相反，电致发光显示器是本身自发光的，因此不需要另外的反向光源。根据WO/13148，典型的设备包括含有至少一种共轭聚合物的薄致密聚合物薄膜(半导体层)形式的发光层。第一个接触层与半导体层的第一个表面接触，第二个接触层与半导体的另一个表面接触。半导体层的聚合物薄膜具有足够低的非本征电荷载体浓度，这样通过两个接触层之间施加的电场，将电荷载体加入半导体层中，使一层相对于另一层带正电荷，同时半导体层发射射线。用于这些设备中的聚合物是共轭的。对于本专利技术，共轭聚合物是沿主链具有离域电子体系的聚合物。该离域电子体系赋予聚合物半导体性能并使其高速输送正和/或负电荷载体。在WO90/13148中，用于发光层的聚合物材料是聚(对亚苯基1，2-亚乙烯基)，并提出将这些材料中的苯基用杂环或稠合碳环体系取代。此外，聚(对亚苯基)PPP也可用作电致发光材料。虽然用这些材料获得良好的结果，但例如色彩纯度仍不令人满意。同时，用迄今已知的聚合物很难发出蓝色或白色射线。此外，由于人们决非认为对电致发光材料，尤其是基于聚合物的电致发光材料的开发已经终结，发光和显示设备的厂家对用于这些设备的大量电致发光材料感兴趣。另外，在于仅因为电致发光材料与设备的另一些部件的共同作用特别得出电致发光材料的质量问题的结论。因此，本专利技术目的在于提供一种新的电致发光材料，当这种材料用于发光或显示设备时，适合于改进这些设备的性能特点。现在已令人吃惊地发现，包括至少一个基于杂螺骨架的重复单元的共轭聚合物不仅具有极好的热稳定性、改进的在有机溶剂中的溶解性和成膜性能，而且特别具有高色彩纯度的良好电致发光和光致发光性能。螺化合物是其中两个环体系通过一个单独的四价原子连接的的化合物，该四价原子被称为螺原子，如化学物理手册，第62版(1981-2)，CRC出版社，pC-23至C-25中解释的。(例如)US-A5,026,894及J.M.Tour等人，美国化学会志，1990，112，5662；J.M.Tour等人，美国化学会志，1994，113，7064；和J.M.Tour等人，聚合物制备，1990，408中，公开了其中两个聚合物通过一个单独的螺中心连接的化合物，该化合物被用作分子电子材料。这些化合物不能产生作为电致发光材料的可能稳定性。因此，本专利技术提供包括通式(I)的重复单元的共轭聚合物 其中符号和系数具有如下含义ψ为周期表中第4主族除碳外的一个元素，优选Sn、Ge、Si，特别优选Ge或Si；D、E、F、G为相同或不同的，各自为-CR1R2-、-O-、-S-、-NR3-或化学键；其中R1、R2、R3是相同或不同的并各自为C1-C20-烃基或H，或其中R1和R2可一起形成未取代或取代环；U为-CR4＝CR5-或化学键；V的定义与U相同或为-CR1R2-、-O-、-S-、-NR3-、-SiR1R2、-SO2-、-SO-、-CO-，其中R1、R2、R3为上面定义的，R4、R5是相同或不同的并可与R1、R2、R3的定义相同或为氟或CF3；A为相同或不同的并为H，C1-C20-、优选C1-C15-烃基(该烃基还可含有杂原子，优选-O-、-N-或氟，特别优选线型、支化或含环的烷基、烷氧基或烷氧基羰基)、-CF3-、-CN、-NO2、-NR6R7、-Ar、-O-Ar；R6和R7是相同或不同的，各自为H，脂族、芳族、线型、支化或环脂族C1-C20-烃基，其中R6和R7任选地可一起形成环；R6和R7优选为甲基、乙基、叔丁基、环己基、三甲苯基或一起为 Ar为具有高达22个碳原子的芳基，优选苯基、联苯基、1-萘基、2-萘基、2-噻酚基、2-呋喃基，其中这些Ar基团各带有A中定义的一个或两个基团；T为-O-、-S-、-NR3-、-CR1R2-、-CH＝N-、-CA＝CA-、-CH＝CA-、-CH＝CF-或-CF＝CF-，其中R1、R2、R3和A为上面定义的；T优选为-CH＝CH-；K、L、M、Q是相同或不同的，并为含杂原子和具有共轭电子体系的烃基；其中K、L、M、Q还与处在对应的邻位的基团A连接形成饱和、部分饱和或具有最大不饱和度的环，其中优选存在稠合芳烃体系；m、n是相同或不同的，并为0、1、2、3或4。优选的是包括通式(II)的重复单元的共轭聚合物 其中符号和系数具有如下含义ψ为Sn、Ge、Si；Q、K、L、M为相同或不同的，各自为未取代或取代的1至15个相同或不同的亚芳基和/或杂亚芳基和/或亚乙烯基；A为相同或不同的，并可为如通式(I)中定义的；m、n是相同或不同的，并为0或1。本专利技术具有通式(I)或(II)的聚合物特别具有高发射色彩纯度。对于本专利技术，聚合物是加入另一些重复单元后其电致发光光谱基本保持不变的化合物。本专利技术具有通式(I)或(II)的聚合物通常具有2至1000，优选2至500，特别优选2至100个重复单元。通式(II)中符号和系数具有如下含义的那些聚合物是进一步优选的A是相同或不同的，并为R1、R2、R3和/或R4；Q、K是相同或不同的共轭C2-C100烃基，特别为 X、Y、B、D是相同或不同的，并为CR5，N；Z、W是相同或不同的，并为-O-、-S-、-NR5-、-CR5R6-、-CR5＝CR6-、-CR5＝N-；p、q、r相互独立地为相同或不同的，并为0、1至5。R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8是相同或不同的，并为H，具有1至22个碳原子的直链或支化烷基、烷氧基或酯基，芳基和/或芳氧基，优选苯基和/或苯氧基，其中芳基可被C1-C22烷基、C1-C22烷氧基、Br、Cl、F、CN和/或NO2取代，或为Br、Cl、F、CN、NO2、CF3；L、M是相同或不同的，并为 R9为相同或不同的，并为H、具有1至22个碳原子的未支化或支化烷基或烷氧基、CN、-NO2、-NR11R12、苯基、联苯基、1-萘基、2-萘基、2-噻酚基、2-呋喃基，其中芳基和杂芳基还可带有另一个取代基R9；X、Y是相同或不同的，并为＝CR5-、＝N-；Z为相同或不同的，并为-O-、-S-、-NR11-、CR5R6、-CR5＝CR6-、-CR5＝N-；R11、R12是相同或不同的，各自为H、具有1至22个碳原子的未支化或支化烷基、苯基、3-甲苯基、联苯基、1-萘基、2-萘基。通式(II)中Q、K为相同或不同的并为如下基团的那些化合物是特别优选的 m、n是相同或不同的，并为0或1；L、M是相同或不同的，并为 R＝C1-C22烷基、(CH2)x-SO3-，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种共轭聚合物，它包括通式（Ⅰ）的重复单元：＊＊＊ （Ⅰ）其中符号和系数具有如下含义：Ψ为周期表中第４主族除碳外的一个元素；Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ为相同或不同的，各自为－ＣＲ↑［１］Ｒ↑［２］－、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＲ↑［３］－或化 学键；其中Ｒ↑［１］、Ｒ↑［２］、Ｒ↑［３］是相同或不同的并各自为Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］－烃基或Ｈ，或其中Ｒ↑［１］和Ｒ↑［２］可一起形成未取代或取代环；Ｕ为－ＣＲ↑［４］＝ＣＲ↑［５］－或化学键；Ｖ的定义与Ｕ相同或为－ＣＲ↑［１ ］Ｒ↑［２］－、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＲ↑［３］－、－ＳｉＲ↑［１］Ｒ↑［２］－、－ＳＯ↓［２］－、－ＳＯ－、－ＣＯ－，其中Ｒ↑［１］、Ｒ↑［２］、Ｒ↑［３］为上面定义的，Ｒ↑［４］、Ｒ↑［５］是相同或不同的并可与Ｒ↑［１］、Ｒ↑［２］、Ｒ↑［３］的定义相同或为氟或ＣＦ↑［３］；Ａ为相同或不同的并为Ｈ、还可含有杂原子的Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］－烃基；Ｔ为－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＲ↑［３］－、－ＣＲ↑［１］Ｒ↑［２］－、－ＣＨ＝Ｎ－、－ＣＡ＝ＣＡ－、－ＣＨ＝ＣＡ－、－ＣＨ＝Ｃ Ｆ或－ＣＦ＝ＣＦ－，其中Ｒ↑［１］、Ｒ↑［２］、Ｒ↑［３］和Ａ为上面定义的；Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｑ是相同或不同的，并为含杂原子和具有共轭电子体系的烃基；其中Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｑ还与处在对应的邻位的基团Ａ连接形成饱和、部分饱和或具有最大不饱和度的环； ｍ、ｎ是相同或不同的，并为０、１、２、３或４。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：W克里德，D鲁波，J萨尔比克，H施恩克，T斯特林，
申请(专利权)人：赫彻斯特股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]