聚(亚芳基亚乙烯基)和聚(亚杂芳基亚乙烯基)发光聚合物和聚合物发光装置制造方法及图纸

技术编号:3691451 阅读:202 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了新颖的发光聚(亚芳基亚乙烯基)和聚(亚杂芳基亚乙烯基)聚合物。本发明专利技术的聚合物可以制备成膜,并且这种膜可以用作聚合物发光装置中的发光层。在一实施方案中,巨大的芳基连接于聚(亚苯基亚乙烯基)主链的至少一个亚苯基环的位置2上。在另一实施方案中,巨大的芳基连接于聚(亚杂芳基亚乙烯基)主链的至少一个5元亚杂芳基环的位置3上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术《
技术介绍
-置(LED》电致发光聚合物由于其在聚合发光装置(PLED)、光电二极管、场 致发射晶体管(FET)及激光中的有前景的应用,在过去几年里已被广泛 研究。在过去十年里,已对各种类型的用于发光装置的共轭聚合物进 行了描述。已使用完全共轭的聚合物及其衍生物,其中例如聚(对亚苯 基亚乙烯基)(PPV)(Burroughes等人,Nature, 1990, 347, 539)、聚(对亚笨 基)(i)PP)(Grem等人,Adv, Mater., 1992,4,36)、聚(药)(PF)(Fukuka等人, J. l)olym. Sci. Polym. Chem,, 1993, 31, 2456)及聚(3-烷基嗜吩)(Berggren 等人,Nature, 1994, 372, 444)、聚(漆吩基亚乙烯基)(Lowe等人,Can J. 〔,l扁(1998) 76: 1524-1529)。聚(对亚笨基亚乙烯基)(PPV)及其衍生物已广泛用作发光装置的发驱动电压及延长装置的寿命方面已取得重大进步。具体而言,随着19卯 年基于聚(对亚笨基亚乙烯基)(PPV)的PLED装置的首次报道,在PLED 中的应用已引起重大关注,主要是由于其下列吸引人的前景经由简 单旋涂或浇铸技术的低成本处理、在可见光谱的全部范围内的颜色发 射、低驱动电压和大区域显示以及挠性结构。PLED装置的性能(如效率和寿命)取决于许多种因素,例如装置结构、封装方法、制备方法、驱动机制以及聚合物本身。从材料角度看,高性能装置要求具有(例如高光致发光(PL)量子效率、良好加工性能及 高热/光/电稳定性)的适应特性的电致发光聚合物。迄今为止,已成功如PPV及其衍生物、PPP、聚p塞吩(PT)、 PF、聚(亚漆吩基亚乙烯基)(PTV) 以及其共聚物。其中,由于PPV及其烷氧基衍生物的良好装置性能,其 最普遍地用于PLED材料。 一般而言,有两种制备可加工PPV的方法-(i)前驱体法以及(n)侧链法。目前,数种前躯体途径(即锍、卣素及黄原酸盐的前躯体途径)用于制造PPVLED (WO93/14177)。通常在超过200。C的温度下经热处理 法将可溶于水或有机溶剂中的前躯体聚合物转化成完全共轭的形式。 虽然前驱体聚合物途径可能具有一些优势,但是多步骤合成是复杂的 并且生成的聚合物可能包含结构缺陷。此外,作为热处理的结果,前 驱体途径不能用于制备挠性塑料显示器。这些缺点限制了其应用。的PPV衍生物。美国专利5,189,136号公开了部分可溶PPV聚合物聚(2-曱氧基-5-(2'-乙基己氧基)-对亚苯基亚乙烯基)(MEH-PPV),其可加工为 成形制品、膜、纤维等。然而,MEH-PPV仅为部分可溶并且MEH-PPV 溶液在室温下不稳定且形成凝胶。浇铸MEH-PPV的均一膜非常困难并 且需要极高实验技能,以致其是不经济的。其它可溶经烷氧基取代的PPV包括聚(2,5-双(2'-乙基己氧基)-对亚 笨基亚乙烯基)(BEH-PPV)和聚(2,5-双胆甾烷氧基-对亚笨基亚乙烯基)(BCHA-PPV),已证明其在LED装置中以中等效率发射橘黄色和黄 色光(美国专利5,679,757号)。除了经烷氧基取代的PPV以外,另 一类型的PPV聚合物为经芳基取 代的PPV。芳基可连接在亚苯基环上和/或PPV的亚乙烯基桥键上。该 等两种方法均可提高所生成的聚合物的溶解性。除改良加工性以外, 芳基取代也能够增强光致发光效率及光稳定性。PPV通常发射绿-黄光, 并且由于与PPV主链上的芳基侧链的位阻效应相关的能带隙增大,纯绿 光的发射可由经芳基取代的PPV实现。经芳基取代的PPV的实例为聚 (2,3-二苯基-对亚苯基)(B. R. Hsieh等人(1995) Adv. Mater. 7:36)、聚 (2-(2'-乙基)己氧基-5-(10'-笨基)蒽基-9'-基-对亚笨基亚乙烯基)(S丄 Chung等人(1998), Adv. Mater. 10: 684)以及由Covion Organic Semiconductors(H. Spreitzer等人,W098/27136)公开的一系列经苯基取 代的基于PPV的共聚物。已证明这些聚合物具有与量子、功率和亮度效 率有关的良好至极好的性能。然而,经Gilch聚合途径所制备的PPV衍 生物可能在聚合物主链中含有二苯乙炔-双千基(TBB)结构缺陷,这被 认为是由头对头或尾对尾聚合作用而不是由常规的头对尾聚合作用而 导致。经笨基取代的PPV中的TBB结构缺陷甚至比例如MEH-PPV及 OClC10-PPV(5-6。/()对比1.5-2.2。/。)标准二烷氧基PPV更严重。亦已知使 用寿命极其显著地受TBB的量影响。W098/27136公开了称作超级黄(Super Yellow)的以芳基取代的基 于PPV的新型发光聚合物,其中将强供电子曱氧基连接至PPV主链上以 在聚合过程中引导该聚合物链增长,这样可以部分抑制TBB结构缺陷 的形成。已证明超级黄就装置性能和寿命而言具有极有前景的性能。然而,此聚合物为黄色发射体,其对完整颜色显示的应用不是非常理想 当联苯基通过侧链基团的位置2连接至PPV聚合物主链时,生成的 聚合物可显示与0.36。/。一样少的TBB结构缺陷并且该聚合物发射绿光 (ChenZK等人,Macromolecules, 2003, 36(4), 1009)。然而,此聚合物在 储存过程中显示出形成凝胶的趋势并且该聚合物的量子效率不令人满 意 因此,需要开发易于进行溶液处理的稳定的且有效的发光聚合物。
技术实现思路
在一种情况中,本专利技术提供了公式l的共轭聚合物I其中R,、 R2和R3独立地选自H、卣素、氰基、取代或未取代的烷基、取 代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烷硫基、取代或未取代的烷基 氨基、取代或未取代的链烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的芳基氨基、取代或 未取代的杂芳基氨基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的杂芳 氧基、取代或未取代的芳硫基、取代或未取代的杂芳硫基、取代或未 取代的芳烷基、取代或未取代的杂芳烷基、取代或未取代的烷基曱硅 烷基、取代或未取代的烷基曱锗烷基,所述烷基、烷氧基、烷硫基、所述链烯基和炔基具有2至30个碳,优选为2至18个碳原子的链长度;所述芳基氨基具有6至180个碳原子,优选为6至120个碳原子;所述杂 芳基、杂芳氧基、杂芳硫基具有3至120个,优选为3至60个碳原子;并 且所述杂芳基氨基具有3至180个碳原子,优选为3至120个碳原子;R4独立地选自取代或未取代的(C,-Cw)烷基、耳又代或未取代的 (CVC3,))烷氧基、取代或未取代的(Q-CW)烷硫基、取代或未取代的(OCw))烷基氨基、取代或未取代的(C3-C60)芳基,例如二芳基氨基笨基、二芳基三嗪基笨基、二烷基芴基、二芳基芴基、螺二芴基及硅倍半氧 烷基;Ar,独立地选自取代或未取代的芳基及和取代或未取代的杂芳基, 其包括笨基、萘基、苯疏基、呋喃基、吡咯基、吡啶基、漆唑基、噁 二唑基、吡嗪基、芴基、茚并芴基、螺二芴基、。卡唑基、茚并呼唑基、 喻卩忠p塞基(phenoxathinyl本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种具有通式Ⅰ的共轭聚合物,    ***  Ⅰ    其中    R↓[1]、R↓[2]和R↓[3]独立地选自H、卤素、氰基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烷硫基、取代或未取代的烷基氨基、取代或未取代的链烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的芳基氨基、取代或未取代的杂芳基氨基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的杂芳氧基、取代或未取代的芳硫基、取代或未取代的杂芳硫基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的杂芳烷基、取代或未取代的烷基甲硅烷基、取代或未取代的烷基甲锗烷基,所述烷基、烷氧基、烷硫基、烷基氨基、杂烷基具有1至30个碳原子并且优选具有1至18个碳原子;所述链烯基和炔基具有2至30个碳、优选为2至18个碳原子的链长度;所述芳基、芳硫基、芳氧基具有6至60个并且优选为6至30个碳原子;所述芳基氨基具有6至180个碳原子,优选为6至120个碳原子;所述杂芳基、杂芳氧基、杂芳硫基具有3至120个、优选为3至60个碳原子;并且所述杂芳基氨基具有3至180个碳原子,优选为3至120个碳原子;    R↓[4]独立地选自取代或未取代的(C↓[1]-C↓[30])烷基、取代或未取代的(C↓[1]-C↓[30])烷氧基、取代或未取代的(C↓[1]-C↓[30])烷硫基、取代或未取代的(C↓[1]-C↓[90])烷基氨基、取代或未取代的(C↓[3]-C↓[60])芳基,例如二芳基氨基苯基、二芳基三嗪基苯基、二烷基芴基、二芳基芴基、螺二芴基,及硅倍半氧烷基;    Ar↓[1]独立地选自取代或未取代的芳基和取代或未取代的杂芳基,包括苯基、萘基、苯硫基、呋喃基、吡咯基、吡啶基、噻唑基、噁二唑基、吡嗪基、芴基、茚并芴基、螺二芴基、咔唑基、茚并咔唑基、吩噁噻基、咪唑基、吡唑基、嘧啶基、哒嗪基、吲哚基、喹啉基、喹喔啉基、萘啶基、2,3-二氮杂萘基、噻唑基、二苯并呋喃基、苯并呋喃基、苯并噻唑基、苯并噻吩基、苯并三唑基、苯并噁唑基、二苯并噻吩基和蒽基;    Ar↓[2]独立地选自取代或未取代的亚芳基和取代或未取代的亚杂芳基,包括亚苯基、亚噻吩基、亚芴基、亚螺二芴基、亚茚并芴基、亚吡啶基、亚联吡啶基、亚咔唑基、亚茚并咔唑基、亚苯并噻唑基、亚噁二唑基、亚吡咯基、亚呋喃基,以及具有一个或多个烷基、或烷氧基、或链烯基、或炔基、或烷硫基、或烷基氨基、或芳基氨基、或杂芳基氨基、...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈志宽黄春
申请(专利权)人:新加坡科技研究局
类型:发明
国别省市:SG[新加坡]

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