CN102575023A - 发射半-互穿聚合物网络 - Google Patents

Abstract

发射半-互穿聚合物网络(E-半-IPN)包括半-互穿聚合物网络和交织在聚合物网络内的发射材料。半-互穿聚合物网络以交联态包括聚合的有机单体和聚合的有机低聚物中的一种或多种，聚合的水溶性可聚合剂和一种或多种聚合的多官能度交联剂。E-半-IPN可作为E-半-IPN层(16,36,56)用于有机发光器件(10,20,30,40)内。

Description

发射半-互穿聚合物网络

相关申请交互参考

无。

关于联邦资助研究或开发的声明

无。

背景

1. 技术领域

本发明涉及发射半-互穿网络(半-IPN)及其制备和在发光器件中的应用。

2. 相关技术描述

近来，有机小分子发光二极管(OLED)和聚合物发光二极管(PLED)在全色平板显示器和其它器件中的应用已取得明显进展。分子设计和合成方法中的进展已作出巨大贡献。

大多数先进的OLED包含多层结构。按照所包含的材料，一般分两类多层器件：基于小分子真空升华的器件和用共轭低聚物和/或聚合物的湿化学沉积法制成的器件。小分子真空沉积所用的复杂设备导致较高的生产成本，成本随涂布面积的增加而大幅度提高。相反，由于溶液加工的简单性和较低的设备成本，用各种手段从溶液沉积显然比真空技术更具吸引力。

与溶液加工相关的一个重要问题是多层能力。许多发光器件都包含夹在空穴-和电子-传输层之间的发射层。为了从溶液制造多层结构，重要的是先沉积层要耐沉积后一层所用的溶剂。目前用三种不同方法来制造这类器件。一种常用方法是对各层使用“正交”溶剂，即，沉积中所用的溶剂不溶解底下层。但是，当从有机溶剂沉积数层时，很难实现完全不溶性，由此导致组分在界面上互混。此外，层数受到限制，因为能用来溶解典型OLED材料的溶剂不多。改变材料的极性/溶解度是另一种方法，但尚未证明其成功。另一种广泛使用的方法是引入能聚合的反应性结构部分，以在沉积后生成交联体系。但是，为此需要复杂的合成工作，如为了交联或进一步聚合，要在聚合物骨架或前体上引进至少2种或更多种反应性基团，这必须与制备现有技术OLED材料所常用的合成路线相容。

互穿聚合物网络是包含2种或多种彼此间在聚合物尺度上至少部分交织但未共价键合的聚合物。这些网络不会分离，除非使化学键断裂。一般，在形成互穿聚合物网络时，2种或多种聚合物网络是同时形成的。半-互穿聚合物网络包含一种或多种聚合物网络及一种或多种线形或支化聚合物，其特征在于在分子尺度上至少网络之一被至少一些线形或支化链贯穿。半-互穿聚合物网络不同于互穿聚合物网络，因为能使线形或支化链聚合物组分与聚合物网络组分分离而不断裂化学键。半-互穿聚合物网络可以用序贯法或同时法制备，取决于是把线形或支化聚合物引进预形成的互穿聚合物，还是把线形或支化聚合物的前体引进含半-互穿聚合物网络的前体的混合物并同时进行聚合。

附图简述

文中所给出的示图是为了便于理解本发明的某些实施方案，并通过举例而非限制所附权利要求范围的方式给出。

图1是使用按照本发明的发射半互聚合物网络(E-半-IPN)的发光器件的一个实施方案的示意图。

图2是使用按照本发明的E-半-IPN的发光器件的另一个实施方案的示意图。

图3是使用按照本发明的E-半-IPN共聚物的发光器件的另一个实施方案的示意图。

图4是使用按照本发明的E-半-IPN共聚物的发光器件的另一个实施方案的示意图。

图5是在用或未用甲苯洗涤过的ITO玻璃上的按照本发明实施方案的典型样品E-半-IPN(发射材料是聚芴)薄膜与仅聚芴薄膜的UV-可见光谱的比较示意图。

图6是用或未用甲苯洗涤过的ITO玻璃上的按照本发明实施方案的典型样品E-半-IPN(发射材料是聚芴)薄膜与仅聚芴薄膜的光致发光(PL)光谱的比较示意图。

图7是使用按照本发明实施方案的图5～6的发射材料的典型样品E-半-IPN OLED的电流强度-电压(I-V)特性曲线的示意图。

图8是使用按照本发明实施方案的图5～6的发射材料的典型样品E-半-IPN OLED的PL和电致发光(EL)光谱的示意图。

发明详述

一般讨论

本发明的一个实施方案是包含半-互穿聚合物网络和交织在该聚合物网络内的发射材料的发射半-互穿聚合物网络。半-互穿聚合物网络以交联态包含(ⅰ)聚合的有机单体和聚合的有机低聚物中的一种或多种，(ⅱ)聚合的水溶性可聚合剂，和(ⅲ)一种或多种聚合的多官能度交联剂。

本发明的另一个实施方案是包含第一电极、第二电极和置于第一电极与第二电极之间的上述发射半-互穿聚合物网络的有机发光器件。

本发明的另一个实施方案是包含半-互穿聚合物网络和交织在该聚合物网络内的聚芴、聚芴衍生物、纳米晶体-聚芴杂化物或纳米晶体-聚芴衍生物杂化物的发射半-互穿聚合物网络。半-互穿网络以交联态包含(ⅰ)聚合的二丙烯酸酯、聚合的三丙烯酸酯和聚合的四丙烯酸酯中的至少2种，和 (ⅱ)聚合的丙烯酰胺类和聚合的乙烯基酰胺类中的至少之一。

本发明的另一个实施方案是用来制备发射半-互穿聚合物网络的组合物。该组合物包含半-互穿聚合物网络-形成组合物，后者包含一种或多种多官能度交联剂、有机聚合物前体和水溶性可聚合剂，其中所述聚合物前体是多官能度交联剂的一部分或是独立的实体。用来制备发射半-互穿聚合物网络的组合物还包含发射材料。在有些实施方案中，组合物还包含聚合引发剂。在有些实施方案中，组合物还包含有机溶剂。

本发明的另一个实施方案是制备发射半-互穿聚合物网络的方法，该方法包含引发上述组合物的聚合。

本发明的另一个实施方案是发光器件，它包含第一电极、第二电极和置于第一电极与第二电极之间的如上所述制成的发射半-互穿聚合物网络。

本发明的另一个实施方案是发射半-互穿聚合物网络，它以交联态包含聚合的有机单体和聚合的有机低聚物中的一种或多种、聚合的水不溶性可聚合剂和一种或多种聚合的多官能度交联剂。发射材料被交织在聚合物网络内。该半-互穿聚合物网络包含一种或多种网状共聚物。

在有些实施方案中，本文所述的发射半-互穿聚合物网络(E-半-IPN)能用于溶液加工的有机发光二极管(OLED)。本E-半-IPN是耐溶剂的，因而耐来自后续溶液加工的损伤，这种损伤是多层溶液加工OLDE中的主要问题之一。这样就能制造原来用线性聚合物的标准溶液基技术实现不了的下-发射或上-发射多层器件。能制成具有良好坚固性和高电压允许值的E-半-IPN层，从而提高发光器件的性能并延长这类器件的寿命。此外，所选半-IPN中的聚合物网络会影响载流子的迁移率并有助于平衡OLED器件内的电荷，还有助于把纳米粒子，如无机纳米晶体“锁”在它们的网络结构内，从而保持纳米粒子在器件结构内的理想分布。

本E-半-IPN的实施方案避免了将反应性结构部分引进OLED材料的复杂性。本文所述的合成E-半-IPN的方法可应用于任何现有技术OLED材料，因为制造适用聚合物网络的选择范围宽。这些制造E-半-IPN的方法的实施方案，通过用溶液法，如旋铸（spin-casting）、浸涂和印刷技术，能大大提高制造高质量/低成本OLED的机会。由于本E-半-IPN是高度耐溶剂的，所以发光器件的后续层可以在不损伤底下一层的条件下制成，而且，原则上，该方法可无限重复。而且，如上所述，本E-半-IPN的实施方案适用于制造下-发射和上-发射两类器件结构，从而使得将OLED器件集成到柔性卷筒纸收纸式轮转印刷底板上更可行。

如上讨论，本E-半-IPN的实施方案易作为发射层加进溶液加工的有机发光二极管器件或作为能量传输源加进主体介质。本E-半-IPN保护底下的有机层，因为发射材料在分子水平上至少部分交织在半-IPN内。术语“交织”，如本文所用，是指发射材料被掺进半-IPN内，即贯穿在聚合物网络内，但未共价键合到形成半-IPN的网状共聚物上。

在用本E-半-IPN的实施方案制造发光器件的方法中，后续层可沉积自包含原本会侵蚀未保护下层膜的溶剂的溶液。除了高度耐溶剂外，本E-半-IPN层还能允许高电场而且很坚固，这是用简单溶液加工法实现高性能多层OLED器件所必须的。此外，在有些实施方案中，本E-半-IPN中的所选聚合物网络会影响载流子的迁移率，以有助于平衡OLED体系内的电子和空穴并抑制无机纳米晶体之类的纳米粒子的移动，从而保持这些粒子在有机器件结构内的理想分布。更重要的是，本E-半-IPN含有直接用作发射体的发射和传导组分。本E-半-IPN还允许简化所得发光器件的结构。

在有些实施方案中，用来制造E-半-IPN的组合物包含(a)聚合物网络-形成组合物，(b)发射材料，(c)聚合引发剂和(d)有机溶剂，其中所述聚合物网络-形成组合物包含(ⅰ)一种或多种多官能度交联剂；(ⅱ)聚合物前体，其中聚合物前体是多官能度交联剂的一部分或是独立的实体；和(ⅲ)水溶性可聚合剂。

多官能度交联剂是包含至少2个碳-碳双键和2个或多个官能度的有机分子，如酯、酰胺、醚、脒、硫代酰胺、磺酰胺、硫醚、羧酸酯、磺酸酯、磷酸酯、硫代酸酯和肟。对于多官能度交联剂的每个分子，2个或多个官能度可以相同，或者它们也可以不同。官能度是由至少2个官能团反应而成的，官能团可存在于形成多官能度交联剂分子的不同结构部分。这类官能度包括，例如，羟基、胺、羧基、硫醇、磺酸、磷酸和硫代羧酸。

例如但非限制，官能团，如包括氮和硫类似物在内的非-氧代羰基、磷酸酯基、氨基，烷基化剂，如卤基或甲苯磺酰基烷基、氧(羟基或硫类似物，即巯基)基、氧代羰基(如醛基或酮基)，或活性烯烃基，如乙烯砜或α-,β-不饱和酯。上述官能团可键合到胺基、羧基、烷基化剂，如溴代乙酰基上。一边是羧酸或磷酸和另一边是醇的官能团发生反应，生成酯。胺基和羧酸基，或其氮衍生物或磷酸衍生物，是分别反应成酰胺、脒和磷酰胺的官能团。硫醇官能团发生反应生成硫醚，如硫醇与烷基化剂的反应。醛和胺是在还原条件下反应成烷基胺的官能团。一边是酮基或醛基与另一边是羟基胺(包括其羟基的氢被取代基所取代的衍生物)发生反应，生成肟官能度。

在有些实施方案中，多官能度交联剂的分子量大于，例如，约100，或大于约200，或大于约300，或大于约400，或大于约500，或大于约750，或大于约1000，或大于约1500而小于约10,000，或小于约9000，或小于约8000，或小于约7000，或小于约6000，或小于约5000，或小于约4000，或小于约3000。在有些实施方案中，多官能度交联剂可包含约20～约200个原子，或20～约300个原子，或约20～约500个原子，或约40～约200个原子，或约50～约200个原子，氢不计在内。多官能度交联剂的原子可以各独立地选自如下一组：碳、氧、硫、氮和磷。在有些实施方案中，多官能度交联剂内的杂原子数取决于多官能度交联剂的尺寸并可以是，例如，约2～约50个或更多，或约2～约40个或更多，或约2～约30个或更多，或约5～约50个或更多，或约5～约40个或更多，或约5～约30个或更多。

多官能度交联剂的实例，例如但非限制，包括多官能度丙烯酸酯，如二丙烯酸酯、三丙烯酸酯、四丙烯酸酯等。在有些实施方案中，多官能度丙烯酸酯可包括起聚合物前体作用的部分或结构部分，如下文所述。可用作本实施方案中多官能度交联剂(其部分包括聚合物前体部分)的多官能度丙烯酸酯单体或低聚物的实例，例如但非限制，包括二丙烯酸酯，如二丙烯酸丙氧基化新戊二醇酯(可获自Atofina Chemicals, Inc., Philadelphia PA的Sartomer SR 9003)、二丙烯酸1,6-己二醇酯(来自Sartomer Company, Inc., Exton PA的Sartomer SR 238)、二丙烯酸三丙二醇酯、二丙烯酸二丙二醇酯、脂肪族二丙烯酸酯低聚物(来自Atofina的CN 132)、脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯(来自Atofina的CN 981)和芳族聚氨酯二丙烯酸酯(来自Atofina的CN 976)、三丙烯酸酯或更大官能度的单体或低聚物，如胺改性的聚醚丙烯酸酯(可以PO 83 F、LR 8869或LR 8889获自BASF公司)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(Sartomer SR 351)、三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯(Sartomer SR 368)、芳族聚氨酯三丙烯酸酯(来自Atofina的CN 970)、五-/六-丙烯酸二季戊四醇酯、四丙烯酸季戊四醇酯(Sartomer SR 295)、四丙烯酸乙氧基化季戊四醇酯(Sartomer SR 494)和五丙烯酸二季戊四醇酯(Sartomer SR 399)，或任何上述化合物的混合物。适用交联添加剂的其它实例包括氯化聚酯丙烯酸酯(Sartomer CN 2100)、胺改性的环氧丙烯酸酯(Sartomer CN 2100)、芳族聚氨酯丙烯酸酯(Sartomer CN 2901)和聚氨酯丙烯酸酯(来自BASF的Laromer LR 8949)。

多官能度交联剂的其它实例包括，例如，存在于诸如环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸酯低聚物、聚醚丙烯酸酯、聚醚-氨基甲酸酯丙烯酸酯、聚酯-氨基甲酸酯丙烯酸酯之类低聚物上的封端丙烯酸酯结构部分和用丙烯酸酯结构部分，如丙烯酸羟乙酯，封端的聚氨酯。此外，聚氨酯低聚物能用，例如，六亚甲基二异氰酸酯、环己烷二异氰酸酯、二异环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯之类的脂肪族二异氰酸酯制备。其它实例包括，例如，异佛尔酮二异氰酸酯、从己二酸和新戊二醇制成的聚酯聚氨酯。包括异氰酸酯官能度和丙烯酸酯官能度的多官能度交联剂的具体实例包括Sartomer Company销售的材料，如CN966-H90、CN964、CN966、CN981、CN982、CN986、Pro1154和CN301。

多官能度交联剂的用量依赖于若干因素，包括，例如，多官能度交联剂的性质、聚合物前体的性质和量、交联程度、良好成膜的能力、电荷渗透或阻挡的能力。在有些实施方案中，多官能度交联剂在用来制备E-半-IPN的组合物内的量可以是，例如，约10～约60 %，或约10～约40 %，或约10～约30 %，或约10～约20 %，或约20～约60 %，或约20～约50 %，或约20～约40 %，或约20～约30 %，或约30～约60 %，或约30～约50 %，或约30～约40 %(全都是 wt%)。

如上所示，聚合物网络-形成组合物还包含聚合物前体，所述前体可以是分立的实体，也可以是交联剂的一部分，或可以是不同于第一交联剂的另一种交联剂。聚合物前体是能与交联剂交联而形成半-IPN的实体。在有些实施方案中，聚合物前体可以是单体或低聚物。可用来形成半-IPN的单体和低聚物的特征包括存在可聚合结构部分(即单体或低聚物上能用来形成单体和/或低聚物之间化学共价键的反应点；这类反应点的实例包括，例如，碳-碳双键，碳-碳三键和彼此发生反应的官能团，如以上对交联剂讨论中所提及的那些)。

在有些实施方案中，属聚合物前体的单体的分子量是，例如，约100～约500，或约100～约400，或约100～约300，或约100～约200，或约200～约500，或约200～约400，或约200～约300。在有些实施方案中，单体可包含约2～约200个原子，或约2～约150个原子，或约2～约100个原子，或约2～约50个原子，或约5～200个原子，或约5～150个原子，或约5～100个原子，或约5～50个原子，或约10～约200个原子，或约10～约150个原子，或约10～约100个原子，或约10～约50个原子，氢不计在内。例如，单体的原子可各独立地选自下列一组：碳、氧、硫、氮和磷。在有些实施方案中，单体内的杂原子数取决于单体大小并可以是，例如，约1～约30个，或约1～约20个，或约1～约15个，或约1～约10个，或约1～约5个，或约2～约30个，或约2～约20个，或约2～约15个，或约2～约10个，或约2～约5个，或约5～约30个，或约5～约20个，或约5～约15个，或约5～约10个。

按照本实施方案，可以成为聚合物前体的低聚物由有限个单体单元组成，其个数决定了低聚物的大小。低聚物的单体单元可以相同，或单体单元中的一个或多个或全部可以不同。在有些实施方案中，低聚物的单体单元数是，例如，约2～约30个，或约2～约20个，或约2～约15个，或约2～约10个，或约2～约5个，或约5～约30个，或约5～约20个，或约5～约15个，或约5～约10个。单体单元如以上对单体聚合物前体所讨论。

可用于本发明实施方案中的聚合物前体的实例，例如但非限制，包括丙烯酸酯及其衍生物、苯乙烯及其衍生物、聚酰亚胺树脂(由均苯四酸二酐与芳族或脂族二胺反应而成的芳族聚酰亚胺)，如AURUM^®热塑性聚酰亚胺树脂(E.I.du Pont de Nemours and Company, DE)；聚酯乳液聚集树脂(由二元有机酸和多羟基醇反应而成的不饱和树脂)，如1-醇酸树脂、TAP Marine 乙烯-酯树脂(TAP Plastics, Mountain View CA)和上述化合物的组合；多官能度交联剂，如二丙烯酸酯、三丙烯酸和四丙烯酸和它们的组合。

聚合物前体的用量取决于若干因素，包括，例如，多官能度交联剂和聚合物前体的性质和量、交联程度、良好的成膜能力、电荷渗透或阻挡能力。在有些实施方案中，聚合物前体在用来制备E-半-IPN的组合物内的量可以是，例如，约10～约60%，或约10～约40%，或约10～约30%，或约10～约20%，或约20～约60%，或约20～约50%，或约20～约40%，或约20～约30%，或约30～约60%，或约30～约50%，或约30～约40%(全都是wt%)。

如上所述，在有些实施方案中，用来制备E-半-IPN的组合物包含水溶性可聚合剂。水溶性可聚合剂是在聚合工艺期间通过使多官能度交联剂与聚合物前体共聚而加进E-半-IPN的。在有些实施方案中，水溶性可聚合剂包含可聚合结构部分和亲水结构部分。水溶性可聚合剂的功能是在聚合期间提高E-半-IPN-形成组合物与基底的粘合性，以在基底表面上形成包含E-半-IPN的薄膜。提高的粘合性有利于提高后续加工期间膜的稳定性，如前讨论。在有些实施方案中，水溶性可聚合剂是可溶于水的亲水单体或亲水低聚物。

术语“亲水”(或“亲水性”)是指极性结构部分，因此优选极性分子且优选极性溶剂，如水。与疏水结构部分相比，亲水结构部分具有对其它亲水结构部分的亲合性。在有些实施方案中，单体或低聚物是亲水的，因为它们包含一个或多个亲水官能度或基团或结构部分，它们增加半-IPN-形成组合物与亲水的固态基底的粘合性。形成水溶性可聚合剂的一部分的这类官能团或官能度可以是含1～约50或更多个原子(氢不计在内)的结构部分，其中原子选自碳和杂原子。杂原子可以是，例如，氧、硫、氮、卤素和磷。亲水结构部分内的杂原子数可以是，例如，0～约20个，或1～约15个，或1～约6个，或1～约5个，或1～约4个，或1～约3个，或1～2个，或0～约5个，或0～约4个，或0～约3个，或0～2个，或0～1个。

亲水结构部分可包括带有如下基团的基团：包括多羟基在内的羟基、磺酸酯、硫酸酯、磷酸酯、脒、膦酸酯、羧酸酯、胺、醚和酰胺基。典型的官能团包括伯胺、仲胺、叔胺、酰胺、腈、异腈、氰酸酯、异氰酸酯、硫氰酸酯、异硫氰酸酯、叠氮化物、硫醇、硫醇盐、硫化物、亚磺酸酯、磺酸酯、磷酸酯、羟基、多羟基或多元醇(包括二醇等)、醇化物、酚盐、羰基、羧酸酯、膦、氧化膦、膦酸、磷酰胺、磷酸酯、羧烷基、磺酰氧氧烷基、CONHOCH₂COOH、SO₂NHCH₂COOH、SO₃H、CONHCH₂CH₂SO₃H、PO₃H₂、OPO₃H₂、羟基、羧基、酮和它们的组合。单体或低聚物可已经包含一个或多个亲水结构部分或可在其中引进一个或多个。这类基团或官能度可用本领域周知的在化合物内引进这类基团或官能度的方法被引进单体或低聚物。可包括在亲水单体内的上述官能团的数目是它要足以使亲水单体是水溶性的。在亲水部分中这类官能团的数目可以是，例如，1或2, 或3，或4，或5，或6，或7，或8，或9，或10个。

如上所述，水溶性可聚合剂是水溶性的。短语“水溶性的”是指在环境温度和压力下亲水单体在水中的溶解度是，例如，至少90%，或至少91%，或至少92%，或至少93%，或至少94%，或至少95%，或至少96%，或至少97%，或至少98%，或至少99%，或至少99.5%，或至少99.6%，或至少99.7%，或至少99.8%，或至少99.9%，或100%。

如上所述，水溶性可聚合剂还包含可聚合结构部分，即单体或低聚物上可以形成单体和/或低聚物之间化学共价键的有效反应点。这类反应点的实例包括，例如，碳-碳双键、碳-碳叁键和彼此反应的官能团，如前面关于交联剂讨论中所提及的那些。水溶性可聚合剂可包含一个或多个可聚合结构部分。

在本实施方案中可用作水溶性可聚合剂的亲水单体和低聚物的实例，例如但非限制，包括丙烯酰胺和衍生物，如N-烷基丙烯酰胺、N-芳基丙烯酰胺和N-烷氧烷基丙烯酰胺。具体实例包括N-甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、N-丁基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二丙基丙烯酰胺、N-(1,1,2-三甲基丙基)丙烯酰胺、N-(1,1,3,3-四甲基丁基)丙烯酰胺、N-甲氧甲基丙烯酰胺、N-甲氧乙基丙烯酰胺、N-甲氧丙基丙烯酰胺、N-丁氧甲基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-仲丁基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N-环己基丙烯酰胺、N-(1,1-二甲基-3-氧代丁基)丙烯酰胺、N-(2-羧乙基)丙烯酰胺、3-丙烯酰氨基-3-甲基丁酸、亚甲基双丙烯酰胺、N-(3-氨基丙基)丙烯酰胺盐酸化物、N-(3,3-二甲基氨基丙基)丙烯酰胺盐酸化物、N-(1-邻苯二甲酰氨基甲基)丙烯酰胺、N-(1,1-二甲基-2-磺乙基)丙烯酰胺钠和相应的甲基丙烯酰胺类以及上述化合物中2种或多种的组合。

在本实施方案中可用作水溶性可聚合剂的亲水单体和低聚物的其它实例，例如但不限于，包括N-乙烯基酰胺，如N-甲基N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基甲酰胺和N-乙烯基甲基乙酰胺；N-乙烯基环酰胺，如N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基-3-吗啉酮；杂环乙烯基胺，如N-乙烯基吡啶、N-乙烯基

唑烷、N-乙烯基嘧啶、N-乙烯基哒嗪、N-乙烯基-1,2,4-三嗪、N-乙烯基-1,3,5-三嗪、N-乙烯基-1,2,3-三嗪、N-乙烯基三唑、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基吡咯和N-乙烯基吡嗪；聚乙二醇化丙烯酸酯，如聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸三甘醇酯和二(甲基)丙烯酸四甘醇酯；聚乙二醇化甲基丙烯酸酯，如甲基丙烯酰胺乙二醇化物甲基醚 (methylacrylamide glycolate methylether)、聚乙二醇一(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇一(甲基)丙烯酸酯、辛氧基聚乙二醇一(甲基)丙烯酸酯和硬脂氧基聚乙二醇一(甲基)丙烯酸酯；以及上述化合物中2种或更多种的组合。

在本实施方案中可用作水溶性可聚合剂的亲水单体和低聚物的其它实例，例如但不限于，包括阳离子单体，如甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基丙酯、丙烯酸N,N-二甲基氨基丙酯、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基乙基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基乙基甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺和N,N-二甲基氨基丙基-甲基丙烯酰胺。在叔胺的情况下，化合物包括来自成盐化合物的阴离子，成盐化合物例如为盐酸、硫酸和乙酸以及上述化合物中2种或更多种的组合。

在本实施方案中可用作水溶性可聚合剂的亲水单体和低聚物的其它实例，例如但不限于，包括阴离子单体，如不饱和羧酸单体，例如，丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、马来酸、富马酸、柠康酸和2-甲基丙烯酰氧基甲基丁二酸和它们的相应盐。不饱和磺酸单体包括苯乙烯磺酸、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸、3-磺丙基(甲基)丙烯酸酯和双-(3-磺丙基)-衣康酸酯以及它们的相应盐。不饱和磷酸单体包括乙烯基膦酸、磷酸乙烯酯、磷酸双(甲基丙烯酰氧基乙基)酯、磷酸二苯基-2-丙烯酰氧基乙酯、磷酸二苯基-2-甲基丙烯酰氧基乙酯和磷酸二丁基-2-丙烯酰氧基乙酯。也可以用上述化合物中2种或更多种的组合。

水溶性可聚合剂的用量取决于若干因素，包括，例如，多官能度交联剂和聚合物前体的性质和量、组合物沉积在其上以聚合的基底的性质和良好成膜的能力。在有些实施方案中，水溶性可聚合剂在用来制备E-半-IPN的组合物内的量可以是，例如，约5～约30%，或约5～约25%，或约5～约20%，或约5～约15%，或约5～约10%，或约10～约30%，或约10～约25%，或约10～约20%，或约10～约15%，或约5～约10%(全都是 wt%)。

在有些实施方案中，用来制备E-半-IPN的组合物还包含聚合引发剂。聚合引发剂的性质取决于如下因素中的一项或多项：多官能度交联剂的性质、聚合物前体的性质以及聚合类型。在有些实施方案中，聚合引发剂是热聚合引发剂，包括，例如，有机过氧化物、偶氮化合物和无机过氧化物。有机过氧化物的典型实例包括过氧化二酰，过氧化碳酸酯和过氧化酯。在有些实施方案中，有机过氧化物是自由基引发剂，如过氧化异丁基、过氧化月桂酰，过氧化硬脂基、过氧化丁二酸、过氧化二碳酸二-正丙酯、过氧化二碳酸二异丙酯、双(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸酯。无机过氧化物包括，例如，过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾。也可以用上述化合物中2种或更多种的组合。

在有些实施方案中，聚合引发剂是光聚合引发剂或UV聚合引发剂。光聚合引发剂的实例，例如但不限于，包括2,4,6-三甲基-苯甲酰基二苯基膦氧化物(能以BASF Lucirin TPO获得)、2,4,6-三甲基-苯甲酰基乙氧基苯基膦氧化物(能以BASF Lucirin TPO-L获得)、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基-膦氧化物 (能以Ciba IRGACURE 819获得)和其它酰基膦、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)丁-1-酮 (能以Ciba IRGACURE 369获得)、二茂钛和异丙基噻吨、1-羟基-环己基苯基酮、苯酮、2,4,6-三甲基苯酮、4-甲基-苯酮、2-甲基-1-(4-甲基硫)苯基-2-(4-吗啉基)-1-丙酮、二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰基)膦氧化物、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基-膦酸乙酯、低聚-(2-羟基-2-甲基-1-(4-(1-甲基乙烯基)苯基)丙酮)、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙酮、苄基-二甲基缩酮、叔丁氧基-3,5,3-三甲基己烷、苯酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙酮、茴香偶姻、偶苯酰、樟脑醌、1-羟基环己基苯基酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁-1-酮、2,2-二甲氧基-2-苯基乙酰苯、2-甲基-1-[4-(甲基硫)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮和以上2种或更多种的组合。还包括胺增效剂，如4-二甲基氨基苯甲酸乙酯和4-二甲基氨基苯甲酸2-乙基己酯。该清单并不全面，而且能用受所需波长的辐射如UV光时引发自由基反应的任何已知光引发剂。在有些实施方案中，也可以用上述化合物中一种和多种的组合。

聚合引发剂的用量取决于若干因素，包括，例如，多官能度交联剂和聚合物前体的性质和量、聚合和聚合引发剂的性质及聚合和交联的程度。在有些实施方案中，聚合引发剂在用来制备E-半-IPN的组合物中的量可以是，例如，约0.5～约20%，或约1～约20%，或约1～约15%，或约1～约10%，或约1～约5%，或约5～约20%，或约5～约15%，或约5～约10%(全都是 wt%)。

用来形成E-半-IPN的组合物还包含发射材料，它是发射波长如约380 nm～约800 nm的光的物质。能加进本E-半-IPN的实施方案中的任何发光物质都可用。发射材料可以是，例如，有机聚合物、纳米晶体及含有机聚合物和无机纳米晶体的杂化物材料，或它们的组合。在有些实施方案中，发射材料包括发射所有不同颜色(红、绿、蓝(RGB)和白色)的导电共轭聚合物。

能用作发射材料的发光有机聚合物，例如但不限于，包括包含聚(对苯撑亚乙烯基)、聚芴、聚(N-乙烯基咔唑)、聚对苯撑、聚(吡啶亚乙烯基)、聚喹喔啉、聚喹啉、聚硅烷的聚合物和上述聚合物的衍生物，如烷基衍生物、取代烷基衍生物、杂烷基 (烷氧基、取代烷氧基、硫烷基、取代硫烷基) 衍生物，烯基衍生物、取代烯基衍生物、杂烯基 (烯氧基、取代烯氧基、硫烯基、取代硫烯基) 衍生物、炔基衍生物、取代炔基衍生物、杂炔基 (炔氧基、取代炔氧基、硫炔基、取代硫炔基) 衍生物、芳基衍生物、取代芳基衍生物、杂芳基(芳氧基、取代芳氧基、硫芳基、取代硫芳基)衍生物、氰基衍生物。例如但不限于，聚芴的烷基衍生物，即聚(烷基芴)，包括，例如，聚(9,9-二己基芴)、聚(9,9-二辛基芴)(PFO)和聚(9,9-(2-乙基己基)-芴);聚对苯撑的烷基衍生物包括，例如，聚(2-癸氧基-1,4-苯撑)和聚(2,5-二庚基-1,4-苯撑)。也可以用聚合物和共聚物之一或两者的混合物；例如，可以用各种混合物来获得特定颜色的发射光。

能用于本发明实施方案中的发射有机聚合物的具体实例，例如但不限于，是包含通式如下的重复单体单元的聚合物：

其中：

Ar₁和Ar₂独立地是芳环部分，

L独立地是直接连结Ar₁和Ar₂的共价键或连结Ar₁和Ar₂的化学部分，

R₁和R₂各独立地选自下列一组：C₁～C₃₀烷基、C₂～C₃₀烯基、C₂～C₃₀炔基、C₁～C₃₀芳基、C₁～C₃₀烷氧基、C₂～C₃₀烯氧基、C₂～C₃₀炔氧基、C₁～C₃₀芳氧基、C₁～C₃₀硫烷基、C₂～C₃₀硫烯基、C₂～C₃₀硫炔基、C₁～C₃₀硫芳基、C(O)OR₄、N(R₄)(R₅)、C(O)N(R₄)(R₅)、F、Cl、Br、NO₂、CN、酰基、羧酸酯基 (carboxylate) 和羟基，其中R₄和R₅各独立地选自下列一组：氢、C₁～C₃₀烷基和C₁～C₃₀芳基。

m和n独立地是如下范围的整数：1～约5,000，或10～4,000，或10～3,000，或10～2,000，或10～1000，或10～500，或100～约5,000，或100～4,000，或100～3,000，或100～2,000，或100～1000，或100～500。

v是，例如，大于约10，或大于约50，或大于约100的整数。

在有些实施方案中，Ar₁和Ar₂各独立地选自下列一组：苯基、芴基、联苯基、三苯基、四苯基、萘基、蒽基、芘基、菲基、噻吩基、吡咯基、呋喃基、咪唑基、三唑基、异

唑基、

唑基、

二唑基、呋咱基、吡啶基、联吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、三嗪基、四嗪基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基、异吲唑基、苯并咪唑基、苯并三唑基、苯并

唑基、喹啉基、异喹啉基、噌啉基、喹唑啉基、萘啶基、酞嗪基 (phthalazyl)、phentriazyl、苯并四唑基、咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、吖啶基和phenazyl。

在有些实施方案中，发射材料是包含通式如下的重复单体单元的的聚合物：

其中：

L独立地是直接连结芴基结构部分的共价键或连接芴基结构部分的化学结构部分，

R₁和R₂各独立地选自下列一组：C₁～C₃₀烷基、C₂～C₃₀烯基、C₂～C₃₀炔基、C₁～C₃₀芳基、C₁～C₃₀烷氧基、C₂～C₃₀烯氧基、C₂～C₃₀炔氧基、C₁～C₃₀芳氧基、C₁～C₃₀硫烷基、C₂～C₃₀硫烯基、C₂～C₃₀硫炔基、C₁～C₃₀硫芳基、C(O)OR₄、N(R₄)(R₅)、C(O)N(R₄)(R₅)、F、Cl、Br、NO₂、CN、乙酰基、羧酸酯基和羟基，其中R₄和R₅各独立地选自下列一组：氢、C₁～C₃₀烷基和C₁～C₃₀芳基。

m和n独立地是1～约5,000的整数。

v是大于约10的整数。

在有些实施方案中，发射材料可以是无机纳米晶体。在多个实施方案中，纳米晶体是可具有同一类型或组成，或具有2种或更多种不同类型或组成的粒子，而且其截面尺寸为约1 nm～约500 nm，或约1 nm～约400 nm，或约1 nm～约300 nm，或约1 nm～约200 nm，或约1 nm～约100 nm，或约1 nm～约50 nm，或约5 nm～约500 nm，或约5 nm～约400 nm，或约5 nm～约300 nm，或约5 nm～约200 nm，或约5 nm～约100 nm，或约5 nm～约50 nm，或约10 nm～约500 nm，或约10 nm～约400 nm，或约10 nm～约300 nm，或约10 nm～约200 nm，或约10 nm～约100 nm，或约10 nm～约50 nm。

在有些实施方案中，各纳米晶体包含基本纯的元素。在有些实施方案中，各纳米晶体包含二元、三元或四元化合物。在有些实施方案中，E-半-IPN的合成方法要有助于防止纳米晶体发生移动、相分离、分聚和团聚之一或更多种，以保持理想的纳米晶体分布。

在有些实施方案中，纳米晶体包含选自下列一组元素的元素(基于元素周期表)：第2(ⅡA)族元素、第12(ⅡB)族元素、第13(ⅢA)族元素、第3(ⅢB)族元素、第14(ⅣA)族元素、第4(ⅣB)族元素、第15(ⅤA)族元素、第5(ⅤB)族元素、第16(ⅥA)族元素和第6(ⅥB)族元素以及来自上述族中一族或多族的元素的组合。

在有些实施方案中，各纳米晶体可包含基本纯的元素。在另外一些实施方案中，各纳米晶体可包括二元、三元或四元化合物。各纳米晶体包含，选自周期表中如第2(ⅡA)、12(ⅡB)、3(ⅢB)、4(ⅣB)、5(ⅤB)和6(ⅥB) 族的一个或多个元素。

在有些实施方案中，纳米晶体包含金属材料，如金、银、铂、铜、铱、钯、铁、镍、钴、钛、铪、锆和锌，附加于或替代于其一种或多种合金、其氧化物和其硫化物(如第4(ⅣB)族的氧化物，如TiO₂、ZrO₂、HfO₂；或第8-10(Ⅷ)族的氧化物，如Fe₂O₃、CoO、NiO)。

在有些实施方案中，各纳米晶体包含半导体材料。例如但不限于，各纳米晶体可包含Ⅲ-Ⅴ型半导体材料(包括但不限于InP、InAs、GaAs、GaN、GaP、Ga₂S₃、In₂S₃、In₂Se₃、In₂Te₃、InGaP和InGaAs)，或Ⅱ-Ⅵ型半导体材料(包括但不限于ZnO、CdSe、CdS、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgSe和HgTe)。

在有些实施方案中，各纳米晶体具有芯-壳结构。例如，各纳米晶体可以有一个包含半导体材料的内芯区和一个包含钝化无机材料的外壳区。

在有些实施方案中，各纳米晶体具有内芯区，它包含：(a)选自第2(ⅡA)、12(ⅡB)、13(ⅢA)、14(ⅣA) 族的第一元素和选自第16(ⅥA) 族的第二元素；(b)选自第13(ⅢA) 族的第一元素和选自第15(ⅤA) 族的第二元素；或(c)选自第14(ⅣA) 族的元素。适用于半导体芯的材料的实例包括，但不限于，CdSe、CdTe、CdS、ZnSe、InP、InAs或PbSe。其它实例包括MgS、MgSe、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、SrS、SrSe、SrTe、BaS、BaSe、BaTe、ZnS、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、Al₂S₃、Al₂Se₃、Al₂Te₃、Ga₂S₃、Ga₂Se₃、GaTe、In₂S₃、In₂Se₃、InTe、SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InSb、BP、Si和Ge。此外，各纳米晶体的内芯区可包含任何这类元素或材料的二元、三元或四元混合物、化合物或固溶体。

在有些实施方案中，各纳米晶体具有包含前述为适用于纳米晶体内芯区的任何材料的外壳区。但是，外壳区可包括不同于内芯区材料的材料。例如但非限制，各纳米晶体的外壳区可包括CdSe、CdS、ZnSe、ZnS、CdO、ZnO、SiO₂、Al₂O₃或ZnTe。其它实例包括MgO、MgS、MgSe、MgTe、CaO、CaS、CaSe、CaTe、SrO、SrS、SrSe、SrTe、BaO、BaS、BaSe、BaTe、CdTe、HgO、HgS、Al₂S₃、Al₂Se₃、Al₂Te₃、Ga₂O₃、Ga₂S₃、Ga₂Se₃、Ga₂Te₃、In₂O₃、In₂S₃、In₂Se₃、In₂Te₃、GeO₂、SnO、SnO₂、SnS、SnSe、SnTe、PbO、PbO₂、PbS、PbSe、PbTe、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN和BP。

此外，各纳米晶体的外壳区可包括半导体材料或电绝缘(即非导电)材料。

为了加进按照本实施方案的E-半-IPN中，纳米晶体，在有些实施方案中，包含单体、低聚物或聚合物，例如，通过与之结合或配合而形成纳米晶体-单体杂化物、纳米晶体-低聚物杂化物或纳米晶体-聚合物杂化物。适用的单体和低聚物如以上关于聚合物前体所述。在有些实施方案中，单体或低聚物用本领域已知的方法被共价键合到纳米晶体上。在形成E-半-IPN工艺期间，单体-纳米晶体或低聚物-纳米晶体发生聚合且所生成聚合物变成交织在由交联剂和聚合物前体所形成的半-IPN中。形成半-IPN的条件和试剂的选择要使聚合的纳米晶体变成交织在聚合物网络内但不是通过共价键合或共聚作用而掺进聚合物网络。另一方面，在有些实施方案中，单体-纳米晶体或低聚物-纳米晶体可以在分立步骤中聚合，以及所生成的聚合物被作为发射材料包括在用来形成E-半-IPN的组合物内。聚合条件是本领域技术人员所熟知的。

在有些实施方案中，纳米晶体可以靠聚合物内键合到纳米晶体的键合基被键合到聚合物上。这种聚合物是官能化的聚合物，含有能共价连接到纳米晶体的键合基，因此在各纳米晶体与键合基之间形成化学配合键或共价键。键合基可以是能与纳米晶体配位或形成共价键因而被化学连接到纳米晶体上的任何官能团或结构。键合基的性质取决于，例如，纳米晶体的性质和化学组成、纳米晶体的尺寸、纳米晶体的任何表面处理。键合基可通过共价键或配位键(化学配合物)而键合到纳米晶体上。

例如但非限制，官能团可包括至少一个供电子基团(它可以是电中性或带负电的)。供电子基团常包括O、N、S和P之类的原子以及它们的组合，例如，P=O基、S=O基，等等。例如但非限制，键合基可包括伯、仲或叔胺或酰氨基、腈基、异腈基、氰酸酯基、异氰酸酯基、硫氰酸酯基、异硫氰酸酯基、叠氮化物基、硫基、硫醇盐基、硫化物基、亚磺酸酯基、磺酸酯基、磷酸酯基、羟基、醇化物基、酚盐基、羰基、羧酸酯基、膦基、氧化膦基、膦酸基、磷酰胺基、磷酸酯基、亚磷酸酯基以及这类基团的组合或混合物。

上述官能团之一可与纳米晶体上的相应官能团反应，使官能团存在于粒子上，或被引到纳米晶体表面上。官能团的反应产物与以上对多官能度交联剂所讨论的那些类似。在一个实施方案中，能提供配体并使之化学连接到纳米晶体上。配体可包括构造到与纳米晶体形成化学键或化学配合物的键合基。配体还可包括构造到与键合基反应的官能团，即互补官能团。然后可以把带有键合到纳米晶体上的配体的纳米晶体与聚合物分子相混合，而互补官能团彼此反应，形成共价键。配体的实例，例如但非限制，包括二官能度配体，如氨基酸，例如，丙氨酸、半胱氨酸和甘氨酸；氨基脂肪酸、氨基芳族酸、氨基脂族硫醇和氨基芳族硫醇。

发射材料的用量取决于若干因素，包括，例如，发射材料(如有机聚合物、纳米晶体)的性质、要加进E-半-IPN的器件的性质、发射材料的光学性质。在有些实施方案中，发射材料在用来制备E-半-IPN的组合物内的量可以是，例如，约2～约50%，或约5～约50%，或约10～约50%，或约20～约50%，或约30～约50%，或约40～约50%，或约2～约40%，或约5～约40%，或约10～约40%，或约20～约40%，或约30～约40%，或约2～约30%，或约5～约30%，或约10～约30%，或约20～约30%或约2～约20%，或约5～约20%，或约10～约20%(全都是 wt%)。

在有些实施方案中，用来形成E-半-IPN的组合物存在于溶剂内，溶剂可以是有机溶剂。选择溶剂的考虑是它溶解用来形成E-半-IPN的组合物。有机溶剂的性质依赖于如下因素中的一项或多项：组合物的组分的性质、基底的性质、交联或聚合工艺的性质和条件以及引发剂的性质。在有些实施方案中，溶剂是非极性溶剂，如包括聚芳族有机溶剂在内的芳族有机溶剂，烃，卤代烃，醚，甲酰胺类，和上述溶剂中2种或更多种的组合。有机溶剂的实例包括，例如但非限制，芳族有机溶剂，如苯、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯；烃类，如己烷、庚烷、十二碳烷、异构烷烃溶剂isopar L、异构烷烃溶剂isopar M；卤代烃，如二氯甲烷、氯仿、四氯化碳；醚，如四氢呋喃、二

烷；甲酰胺类，如二甲基甲酰胺；以及它们的组合。

组合物在溶剂内的量依赖于包括如下因素中一项或多项的若干因素：组合物的组分的性质、聚合工艺的性质和条件以及成膜工艺的性质和条件。在有些实施方案中，用来制备E-半-IPN的组合物在溶剂中的量可以是，例如，约1～约20%，或约5～约20%，或约10～约20%，或约15～约20%，或约1～约15%，或约1～约10%，或约1～约5%，或约5～约15%，或约5～约10%，或约10～约15%，或约2～约20%，或约2～约15%，或约2～约10%，或约2～约5%(全都是wt%)。

例如但非限制，在一个实施方案中，本发明能用光固化和热固化树脂组合物来生成E-半-IPN内的所选网络。在该实施例中，组合物包含：(A)聚酰亚胺树脂，带一个或多个伯醇基，其醇当量等于或小于约3500，该聚酰亚胺树脂可溶解于有机溶剂，且重均分子量为约5,000～约500,000；(B)至少一种选自下列一组的材料：(ⅰ)用福尔马林，任选地，还用醇改性的氨基化合物的缩合物，如用福尔马林，任选地，还用醇改性的密胺树脂；(ⅱ)含福尔马林，任选地还含醇的脲树脂；和(ⅲ)苯酚化合物，平均有至少2个选自羟甲基和烷氧基羟甲基的官能度，和(C)在受240 nm～500 nm波长的光辐照时能产生酸的光酸生成剂。

实施形成E-半-IPN的工艺的条件(例如，温度、时间、pH值)依赖于若干因素，包括，例如，组合物的组分的性质和量、溶剂的性质、包括聚合引发剂的性质在内的聚合的性质以及加进E-半-IPN材料的所得器件的性质。在有些实施方案中，热聚合的条件包括，例如，反应温度、固化时间、退火工艺、退火后工艺。在有些实施方案中，光聚合的条件包括，例如，光照源、强度、时间和距离的选择、温度控制和退火后工艺。

如上所述，在有些实施方案中，用来形成E-半-IPN的组合物被置于基底表面上，然后进行聚合工艺。基底可以由为发光器件提供稳定性和为发光器件的一层或多层提供合适平台的任何适用材料制造。这类材料包括，例如，玻璃、金属、金属氧化物、合金、陶瓷、半导体材料、塑料和上述材料中2种或更多种的组合。这类材料的具体实例，例如但非限制，包括铟锡氧化物(ITO)、金、银、铝、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和SiO₂，以及上述材料中2种或更多种的组合。基底材料可以例如是透明、半透明或不透明的，取决于器件被观察的方式。

基底的厚度是，例如，约1～约500 nm，或约1～约400 nm，或约5～约500 nm，或约5～约400 nm，或约5～约300 nm，或约5～约200 nm，或约5～约100 nm，或约10～约500 nm，或约10～约400 nm，或约10～约300 nm，或约10～约200 nm，或约10～约100 nm，或约20～约500 nm，或约20～约400 nm，或约20～约300 nm，或约20～约200 nm，或约20～约100 nm，或约30～约500 nm，或约30～约400 nm，或约30～约300 nm，或约30～约200 nm，或约30～约100 nm，或约25～约250 nm。组合物被置于基底上，其上已置有组合物的基底在有些实施方案中将变成发光器件内的有机发光层。

在有些实施方案中，组合物的溶液用如下溶液加工法被置于基底表面上：旋铸、溶剂铸、浸涂、丝网技术、印刷技术(包括，例如，喷墨沉积、丝网印刷和卷筒纸收纸式轮转印刷)、旋涂、缝涂、凹版涂、刀涂和喷雾涂或上述方法中2种或更多种的组合。沉积后，就在以上讨论的聚合条件下处理该组合物。

如上所讨论，采用溶液加工法能降低设备成本并提高多层能力。由于本E-半-IPN的实施方案是高度耐溶剂的，所以能制备发光器件内的后续层而对底下一层无不良影响。此外，由于本E-半-IPN的实施方案是高度耐溶剂的，所以它们很容易被作为发光层(EL)引进溶液加工的有机发光二极管器件内或作为能量传输源引进主体介质内。本E-半-IPN保护底下的有机层，同时后续层沉积自含有原本会侵蚀未保护下层的溶剂的溶液。

发光器件的具体实施方案

本实施方案的E-半-IPN可用于很多应用中。这类应用包括，例如，信息显示应用的发光二极管(LED)、电磁辐射传感器、激光器、光伏电池、光电晶体管、调制器、磷光体和光导传感器。上述应用的器件一般都包含第一电极和第二电极并在第一和第二电极之间已放有如上所述的E-半-IPN。在有些实施方案中，E-半-IPN可以在分立基底的表面上或E-半-IPN可以在电极之一的表面上。本E-半-IPN可用来为发射显示应用提供局部和均匀的UV能量。本E-半-IPN的实施方案可用作发光器件内的纳米量级的UV能源并可作为，例如，发射材料或发射层，用于发光二极管，如OLED、PLED和混合LED内，这些发光二极管可用于显示设备内。

基本的有机发光二极管的结构包含至少3层，即2个电极层和一层置于两电极层之间的发光层。两个电极与电源相连。在有些实施方案中，上述E-半-IPN可以通过在阳极与阴极之间施加电压而被刺激，从而产生横跨E-半-IPN的电场。阳极与阴极之间的电场在E-半-IPN内产生激子(例如，电子-空穴对)。E-半-IPN可选择性地进行设计，使E-半-IPN的许允电子-空穴能态有利于激子的传输。发射出能量(即波长或频率)对应于激子能量的电磁辐照光子。

在有些实施方案中，包括附加层。例如，在有些实施方案中，与电源负极连接的电极(阴极)起电子注入层(EIL)的作用, 在施加电压时，它将电子注进发光层。与电源正极连接的电极(阳极)起空穴注入层(HIL)的作用, 在施加电压时，它将空穴注进发光层。当电子和空穴在有机发光层(EML)内相遇时，它们越过能隙(EML聚合物的最低未占分子轨道(LUMO)与最高被占分子轨道(HOMO)能级之间的能量差)重新结合。电子和空穴重新结合所释出的能量呈光的形式以及其颜色取决于能隙值。在有些实施方案中，器件是多层器件，它含有起HIL作用的额外聚合物层，用聚噻吩化合物，如聚(3,4-亚乙基-二氧噻吩) (PEDOT)和来自DuPont Displays, USA, DuPont OLEDs, Santa Barbara, CA的DuPont^TM Buffer^TM (DB)中之一或两者制成。

除上述基本结构外，可以在EIL和EML之间加进电子传输层(ETL)，并可以在HIL和EML之间加进空穴传输层(HTL)。在用这些层的实施方案中，ETL和HTL分别在EIL、HIL和EML之间提供更好的能带分布，由此能分别提高电子和空穴自EIL和HIL进入EML的传输。此外，在有些实施方案中，可以在HIL和EML之间加进电子阻挡层(EBL)。

在有些实施方案中，可以在EIL和EML之间加进空穴阻挡层(HBL)。EBL和HBL的作用是分别阻挡彼此未能重新结合的逃逸电子和空穴。如果EBL和HBL两者同时存在，则能把逃逸的电子和空穴限制在EML内而不会泄漏且被各自的电极收集，不然会造成能耗浪费并降低发光效率。当逃逸的电子和空穴因EBL和HBL的存在而被限制在EML内时，电子和空穴还有机会重新结合并发光，从而提高发光效率。同样，如果使用HTL和ETL，则可分别在HTL、ETL和EML之间插进EBL和HBL。或者，通过适当选择材料和/或合成，HTL和ETL也能分别起EBL和HBL的作用。

如本文所用，短语“位于…之间”或“置于…之间”是指有机发光层直接置于两电极层之间，或间接置于两电极层之间，这时有一层或多层如上讨论的中间层位于有机发光层与电极层之一或两者之间。

电极层可以用本领域已知的技术获得。这类技术包括，例如但非限制，用反应性气体(如氧气)、非反应性气体(如氩气、氮气)和2种或多种这类气体的混合物的热或电子束蒸发、溅射或离子束沉积。在用碳纳米管、金属纳米颗粒或金属纳米管的导电电极的情况下，电极层可以用上述溶液基技术获得。所有依赖于它们特定化学组成的其它层，如电子注入层、电子阻挡层、电子传输层、空穴注入层、空穴阻挡层、空穴传输层和发光层，都可以用真空法或上述溶液基方法进行加工。此外，本器件可以通过在基底上依次层合第一电极、E-半-IPN膜和第二电极而制成。在层合工艺中可以按需要包括其它层。

发光层的厚度如前所述。电极的厚度独立地是，例如，约0.1～约1000 nm,或约0.1～约500 nm, 或约0.1～约400 nm, 或约0.1～约300 nm, 或约0.1～约200 nm, 或约0.1～约100 nm, 或约0.1～约50 nm, 或约1～约1000 nm, 或约1～约500 nm, 或约1～约400 nm, 或约1～约300 nm, 或约1～约200 nm, 或约1～约100 nm, 或约1～约50 nm, 或约5～约750 nm, 或约5～约500 nm, 或约5～约400 nm, 或约5～约300 nm, 或约5～约200 nm, 或约5～约100 nm, 或约5～约50 nm, 或约10～约500 nm, 或约10～约400 nm, 或约10～约300 nm, 或约10～约200 nm, 或约10～约100 nm, 或约10～约50 nm, 或约50～约500 nm, 或约50～约400 nm, 或约50～约300 nm, 或约50～约200 nm, 或约50～约100 nm。

如上讨论，发光器件还可包括，例如，空穴注入层、电子注入层、空穴传输层、电子传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层中的1层或多层，如本领域周知。为减少器件暴露于大气元素中，器件还可包括保护层或密封层。此外，器件可以被覆盖和/或包封在适当材料内。

例如但非限制，使用按照本实施方案的芴基共聚物的器件的一个实施例示于图1中。参考图1，发光器件10包含第一电极12和第二电极14。置于电极12和14之间的是层16，由按照本文公开的实施方案的E-半-IPN在适当基底上构成。各电极12和14分别由线20和22连接到电源18上。电源18被设计成分别活化电极12和电极14。

例如但非限制，使用按照本实施方案的E-半-IPN的器件的另一个实施例示于图2中。参考图2，发光器件20包含第一电极12和第二电极14及空穴注入层24。置于电极12与层24之间的是层16，由按照本文所公开的实施方案的E-半-IPN在基底上构成。各电极12和14分别由线20和22连接到电源18上。电源18被设计成分别活化电极12和电极14。

例如但非限制，使用按照本实施方案的E-半-IPN的器件的另一个实施例示于图3中。参考图3，发光器件30包含第一电极32和第二电极34、空穴注入层44、空穴传输层46和电子传输层48。置于层46与层48之间的是层36，由按本文所公开的实施方案的E-半-IPN在基底上构成。各电极32和34分别由导线40和42连接到电源38上。电源38被设计成分别活化电极32和电极34。

例如但非限制，使用按照本实施方案的E-半-IPN的器件的另一个实施例示于图4中。参考图4，发光器件40包含第一电极52和第二电极54、空穴注入层66、空穴传输层68、电子传输层70和电子注入层72。置于层68与层70之间的是层56，由按本文所公开的实施方案的E-半-IPN在基底上构成。各电极52和54分别由线60和62连接到电源58上。电源58被设计成分别活化电极52和电极54。电极54被置于支座64上。

阳极可以由功函较高的任何材料形成，包括金属，例如但不限于，金、铂、银、铜、镍、钯、钴、硒、钒、钨和铬，以及它们的组合、合金、氧化物、硫化物和卤化物，且包括，例如但不限于，氧化锡、氧化锌、氧化铟、氧化锡铟和氧化铟锌之类的金属氧化物。在有些实施方案中，阳极可以由导电聚合物，例如但不限于，聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩和聚苯硫醚形成。各上述材料可单独或组合使用以及阳极可成形在单层结构或多层结构内。

阴极可以由功函较低(即最高的被占电子能级与真空能级很接近)的材料形成，包括金属，例如但不限于，锂、钠、钾、钙、镁、铝、铟、钌、钛、锰、钇、银、铅、锡和铬，以及它们的合金和氧化物。阴极可以由上述金属的合金形成，例如但不限于，锂-铟、钠-钾、镁-银、铝-锂、铝-镁和镁-铟，或由氧化铟锡之类的金属氧化物形成。各上述材料可单独或组合使用。阴极可成形在单层结构或多层结构内。

支座可以由任何合适的材料制造，以使器件具有稳定性并为器件的多层提供适当平台。这类材料包括，例如，玻璃、金属、合金、陶瓷、半导体材料和塑料，以及上述材料中2种或更多种的组合。支座材料可以是透明、半透明或不透明的，取决于器件被观察的方式。

空穴注入层可以由具有空穴注入性能的任何材料形成。这类材料的实例，例如但非限制，包括聚合物-基空穴注入材料(例如，聚-(3,4-亚乙基二氧噻吩)/聚苯磺酸酯(PEDOT:PSS)、聚噻吩化合物、聚噻吩并噻吩化合物、含咔唑和芳胺单元的共聚物(例如，聚双[6-溴-N-(2-乙基己基)-咔唑-3-基])；芳胺-基化合物，如在小分子蒸气沉积OLED中用作空穴传输材料的那些；金属氧化物(例如，氧化钼和氧化钒)；DuPont^TMBuffer^TM膜。

形成电子注入层的材料也是本领域已知的。这类材料包括，例如，具有电子注入性能的有机化合物和无机化合物，例如，碱金属和碱土金属的某些盐，如氟化物、碳酸盐，及其氧化物。具体实例，例如但非限制，包括 LiF、CsCO₃和CaO。

电子阻挡层可以由LUMO能级高于EML并因此而形成阻挡电子到达阳极的阻隔层的材料组成。这种材料可以是具有高或低分子量的聚合物-基化合物。该材料也可以是包含硅的化合物，它可以是，例如但不限于，由SiO₂或SiN制成的无机绝缘层，或如聚硅氧烷之类的有机硅-基聚合物。

空穴阻挡层可以由HOMO能级低于EML并因此而形成阻挡空穴到达阴极的阻隔层的材料形成。这类材料可以是，例如，具有高或低分子量的聚合物-基化合物或有机小分子。

各上述附加层的厚度，在用于器件时，可独立地是，例如，约0.1～约500 nm，或约1～约500 nm，或约1～约300 nm，或约1～约250 nm，或约5～约200 nm，或约10～约150 nm。

如上所述，为减少器件暴露在大气元素，如水份、氧和有机物残片中，本器件也可包含保护层或密封层。可用来制造保护层的材料的实例包括无机薄膜，如金刚石薄膜、包含金属氧化物或金属氮化物的薄膜；聚合物薄膜，如包含氟树脂、聚对二甲苯、聚乙烯、硅树脂或聚苯乙烯树脂的薄膜；和光固化树脂。此外，器件本身可以被，例如，玻璃、不透气薄膜、金属等覆盖，而且器件可以被适当的密封树脂包封。

本E-半-IPN的实施方案的其它应用包括用于无机-有机混杂LED器件的供能材料。与OLED或PLED器件相比，无机-有机混杂LED提供更长的发射寿命、更好的色纯度和精确调色的灵活性。

发光器件中所用 E- 半 -IPN 的具体实施方案

例如但非限制，在一个实施例中，研究了其中R₁和R₂都是辛基的

式Ⅱ的有机聚合物 (即，聚(9,9-二辛基-2,7-芴) (PFO))。用有机聚合物PFO在ITO基底上制备了4个样品薄膜：(A)仅PFO薄膜；(B)用甲苯洗过的仅PFO薄膜；(C)由PFO和X-溶液(X溶液含20%水溶性可聚合剂N-乙烯基吡咯烷酮，40%乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯，35%三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，5%热引发剂，即叔丁氧基3,5,7-三甲基己酸酯，在甲苯中；热固化)制成的E-半-IPN薄膜；(D)由PFO和X溶液制成并用甲苯洗过的E-半-IPN薄膜。对样品(A)～(D)测定UV可见光谱和光致发光光谱，结果分别示于图5和图6。图5给出了用或未用甲苯洗涤过的ITO玻璃上的样品E-半-IPN薄膜的UV可见光谱，与仅PFO薄膜进行比较，而图6给出相同样品的PL光谱。对于仅PFO的薄膜(A)和(B)，在用甲苯洗过后，薄膜的UV-可见吸收比其起始值减小了95%以上。但是，对于用甲苯洗过的E-半-IPN薄膜样品(D)，UV吸收保留了其起始值的85%以上。此外，图6中所示样品(D)的光致发光(PL)保持与其未用溶剂洗过的(以E-半-IPN样品(C)表示)起始值相同。而且E-半-IPN薄膜给出了比仅PFO薄膜更高的PL强度，虽然E-半-IPN的PFO吸收(峰高和积分值)低于仅PFO薄膜。该结果表明，E-半-IPN具有更高的PL效率，这是将E-半-IPN作为发射层用于OLDE中时，一个超过仅PFO聚合物发射层的重要优点。

例如但非限制，使用按照本实施方案的E-半-IPN的器件的另一个实施例示于图3。参考图3，第一电极32是可包含一层铝作为阴极的低功函触点，第二电极34是可包括一层透明ITO作为阳极的高功函触点。空穴注入层44可以是一层聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸酯) (PEDOT/PSS)或DuPont^TM Buffer^TM(DB)。

例如但非限制，在另一个实施例中，图7给出了用以上图5和图6中所述的E-半-IPN(C)和(D)制成的样品OLED的电流-电压特性，与仅包括PFO聚合物(样品(A))的对比器件相比。这些样品E-半-IPN OLED的漏电流比仅PFO器件的小得多。图8给出了含E-半-IPN(前述样品(C)和(D))和不含E-半-IPN(前述样品(A))的样品器件的PL光谱和电致发光(EL)光谱。如图8所示，样品器件的PL光谱和EL光谱基本相当。用在9V和10V下用甲苯洗过的E-半-IPN层构成且其光谱比较在图8中的操作样品E-半-IPN OLED的实施例表现出明亮的蓝发射。

术语的讨论：

下面对以上所用但前面未定义的术语和短语给出定义。

短语“至少”，如本文所用，是指具体事物的数目可等于或大于所引数字。短语“约”，如本文所用，是指所引数字可以有±10%的差别；例如，“约5”是指4.5～5.5的范围。标志“第一”和“第二”仅用来区分2件事物，如“第一电极”和“第二电极”，而无意隐指任何顺序或次序或一件事物的重要性超过另一件事物。

术语“取代的”是指化合物或结构部分中的氢原子被碳原子或杂原子之类的另一个原子所替代。取代基包括，例如，烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、烯基、烯氧基、炔基、炔氧基、硫烷基、硫烯基、硫炔基、硫芳基等等。

术语“杂原子”，如本文所用，是指氮、氧、磷或硫。术语“卤基”或“卤素”是指氟、氯、溴或碘取代基。术语“环状”是指具有脂环或芳环结构，它可以是取代或未取代的，可以包括或不包括一个或多个杂原子。环结构包括单环结构、双环结构和多环结构。术语“脂环”用来指脂族环结构部分而非芳族环结构部分。

短语“芳环体系”或“芳族”，如本文所用，包括单环、双环体系和多环体系，其中单环或至少双环体系或多环体系的一部分是芳族化合物(具有，例如，π-共轭)。芳环体系的单环、双环体系和多环体系可包括碳环和/或杂环。术语“碳环”表示其中各环原子都是碳的环。术语“杂环”表示其中至少一个环原子不是碳且包含1～4个杂原子的环。

术语“烷基”，如本文所用，是指支化、未支化或环状的饱和烃基，虽然不一定，但一般都含1～约30个或更多个碳原子。烷基包括，但不限于，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、辛基、癸基等，以及环烷基，如环戊基、环己基等。术语“低级烷基”是指含1～6个碳原子的烷基。术语“高级烷基”是指含多于6个碳原子，如7～30个或更多个碳原子的烷基。如本文所用，术语“取代烷基”是指被一个或多个取代基所取代的烷基。术语“杂烷基”是指其中至少一个碳原子被杂原子所替代的烷基。如未另有所示，则术语“烷基”包括未取代烷基、取代烷基、低级烷基和杂烷基。

如本文所用，术语“烯基”是指含至少一个双键的2～约30个或更多碳原子的直链、支化或环状烃基，如乙烯基、正丙烯基、异丙烯基、正丁烯基、异丁烯基、辛烯基、癸烯基、十四碳烯基、十六碳烯基、二十碳烯基、二十四碳烯基等等。术语“低级烯基”是指含2～6个碳原子的烯基。术语“高级烯基”是指含多于6个碳原子，如7～30个或更多个碳原子的烯基。术语“取代烯基”是指被一个或多个取代基所取代的烯基或环烯基。术语“杂烯基”是指其中至少一个碳原子被杂原子所替代的烯基或环烯基。如未另有所示，则术语“烯基”包括未取代烯基、取代烯基、低级烯基和杂烯基。

如本文所用，术语“炔基”是指含至少一个叁键的2～约30个或更多个碳原子的直链、支化或环状烃基，如乙炔基、正丙炔基、异丙炔基、正丁炔基、异丁炔基、辛炔基、癸炔基、十四碳炔基、十六碳炔基、二十碳炔基、二十四碳炔基等等。术语“低级炔基”是指含2～6个碳原子的炔基。术语“高级炔基”是指含多于6个碳原子，如7～30个或更多个碳原子的炔基。术语“取代炔基”是指被一个或多个取代基所取代的炔基或环炔基。术语“杂炔基”是指其中至少一个碳原子被杂原子所替代的炔基或环炔基。如未另有所示，则“炔基”包括未取代炔基、取代炔基、低级炔基和杂炔基。

术语“亚烷基”，如本文所用，是指其中烷基上的2个氢原子被取代的直链、支化或环状烷基。因此亚烷基键包括-CH₂CH₂-和-CH₂CH₂CH₂-等以及其中一个或多个氢原子被非氢取代基所替代的取代式。术语“低级亚烷基”是指含2～6个碳原子的亚烷基。术语“高级亚烷基”是指含多于6个碳原子，如7～30个或更多个碳原子的亚烷基。如本文所用，术语“取代亚烷基”是指被一个或多个取代基所取代的亚烷基。如本文所用，“杂亚烷基”是指其中一个或多个亚甲基单元被杂原子所替代的亚烷基。如未另有所示，则术语“亚烷基”包括杂亚烷基在内。

术语“亚烯基”，如本文所用，是指含至少一个双键的亚烷基，如亚乙烯基、正亚丙烯基、正亚丁烯基、正亚己烯基等及其其中的一个或多个氢原子被非氢取代基所替代的取代式。术语“低级亚烯基”是指含2～6个碳原子的亚烯基。术语“高级亚烯基”是指含多于6个碳原子，如7～30个或更多碳原子的亚烯基。如本文所用，术语“取代亚烯基”是指被一个或多个取代基所取代的亚烯基。如本文所用，术语“杂亚烯基”是指其中一个或多个亚烯基单元被杂原子所替代的亚烯基。如未另有所示，则术语“亚烯基”包括杂亚烯基。

术语“亚炔基”，如本文所用，是指含至少一个叁键的亚烷基，如亚乙炔基、正亚丙炔基、正亚丁炔基、正亚己炔基等。术语“低级亚炔基”是指含2～6个碳原子的亚炔基。术语“高级亚炔基”是指含多于6个碳原子，如7～30个或更多碳原子的亚炔基。如本文所用，术语“取代亚炔基”是指被一个或多个取代基所取代的亚炔基。如本文所用，术语“杂亚炔基”是指其中一个或多个亚炔基单元被杂原子所替代的亚炔基。如未另有所示，则术语“亚炔基”包括杂亚炔基。

术语“烷氧基”，如本文所用，是指通过端醚单键键合到另一个化学结构上的烷基。如本文所用，术语“低级烷氧基”是指其中烷基含1～6个碳原子的烷氧基，并包括，例如，甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、叔丁氧基等。术语“高级烷氧基”是指其中烷基含多于6个碳原子，如7～30个或更多个碳原子的烷氧基。如本文所用，术语“取代烷氧基”是指被一个或多个取代基所取代的烷氧基。术语“杂烷氧基”是指其中至少一个碳原子被杂原子所替代的烷氧基。如未另有所示，则术语“烷氧基”包括未取代烷氧基、取代烷氧基、低级烷氧基和杂烷氧基。

术语“烯氧基”，如本文所用，是指通过端醚单键键合到另一个化学结构上的烯基。如本文所用，术语“低级烯氧基”是指其中烯基含2～6个碳原子的烯氧基，并包括，例如，乙烯氧基、正丙烯氧基、异丙烯氧基、叔丁烯氧基等。术语“高级烯氧基”是指其中烯基含多于6个碳原子，如7～30个或更多个碳原子的烯氧基。如本文所用，术语“取代烯氧基”是指被一个或多个取代基所取代的烯氧基。术语“杂烯氧基”是指其中至少一个碳原子被杂原子所替代的烯氧基。如未另有指示，则术语“烯氧基”包括未取代烯氧基、取代烯氧基、低级烯氧基、高级烯氧基和杂烯氧基。

术语“炔氧基”，如本文所用，是指通过端醚单键键合到另一个化学结构上的炔基。如本文所用，术语“低级炔氧基”是指其中炔基含2～6个碳原子的炔氧基，并包括，例如，乙炔氧基、正丙炔氧基、异丙炔氧基、叔丁炔氧基等。术语“高级炔氧基”是指其中炔基含多于6个碳原子，如7～30个或更多个碳原子的炔氧基。如本文所用，术语“取代炔氧基”是指被一个或多个取代基所取代的炔氧基。术语“杂炔氧基”是指其中的至少一个碳原子被杂原子所替代的炔氧基。如未另有所示，则术语“炔氧基”包括未取代炔氧基、取代炔氧基、低级炔氧基、高级炔氧基和杂炔氧基。

术语“硫烷基”，如本文所用，是指通过端硫单键键合到另一个化学结构上的烷基。如本文所用，术语“低级硫烷基”是指其中的烷基含1～6个碳原子的硫烷基，并包括，例如，硫甲基、硫乙基、硫丙基等。术语“高级硫烷基”是指其中烷基含多于6个碳原子，如7～30个或更多个碳原子的硫烷基。如本文所用，术语“取代硫烷基”是指被一个或多个取代基所取代的硫烷基。术语“杂硫烷基”是指其中至少一个碳原子被杂原子所替代的硫烷基。如未另有所示，则术语“硫烷基”包括未取代硫烷基、取代硫烷基、低级硫烷基和杂烷氧基。

术语“硫烯基”，如本文所用，是指通过端硫单键键合到另一个化学结构上的烯基。如本文所用，术语“低级硫烯基”是指其中烯基含2～6个碳原子的硫烯基，并包括，例如，硫乙烯基、硫丙烯基等。术语“高级硫烯基”是指其中烯基含多于6个碳原子，如7～30个或更多个碳原子的硫烯基。如本文所用，术语“取代硫烯基”是指被一个或多个取代基所取代的硫烯基。术语“杂硫烯基”是指其中的至少一个碳原子被杂原子所替代的硫烯基。如未另有所示，则术语“硫烯基”包括未取代硫烯基、取代硫烯基、低级硫烯基和杂硫烯基。

术语“硫炔基”，如本文所用，是指通过端硫单键键合到另一个化学结构上的炔基。如本文所用，术语“低级硫炔基”是指其中炔基含2～6个碳原子的硫炔基，并包括，例如，硫乙炔基、硫丙炔基等。术语“高级硫炔基”是指其中炔基含多于6个碳原子，如7～30个或更多个碳原子的硫炔基。如本文所用，术语“取代硫炔基”是指被一个或多个取代基所取代的硫炔基。术语“杂硫炔基”是指其中至少一个碳原子被杂原子所替代的硫炔基。如未另有所示，则术语“硫炔基”包括未取代硫炔基、取代硫炔基、低级硫炔基和杂硫炔基。

术语“芳基”是指含单个芳环或多个稠合在一起、直接键合或间接键合(因而使不同的芳基键合到共同基团，如亚甲基或亚乙基结构部分上)的芳环的基团。本文所述的芳基可含有，但不限于，5～30个碳原子。芳基包括，例如，苯基、萘基、蒽基、菲基、联苯基、二苯醚、二苯胺、苯酮等等。术语“取代芳基”是指包含一个或多个取代基的芳基。术语“杂芳基”是指其中至少一个碳原子被杂原子所替代的芳基。如未另有所示，则术语“芳基”包括未取代芳基、取代芳基和杂芳基。

术语“芳氧基”，如本文所用，是指通过端醚(氧)单键键合到另一化学结构上的芳基。术语“苯氧基”，如本文所用，是其中芳基是苯基的芳氧基。

术语“硫芳基”，如本文所用，是指通过端硫单键键合到另一化学结构上的芳基。术语“硫苯基”，如本文所用，是其中芳基是苯基的硫芳基。

实施例

除非另有所示，以下实验中的材料可购自Aldrich Chemical Company,St.Louis MO。百分数全都是wt%，除非另有所示。

实施例 1 ： X- 溶液的制备：在管形瓶内加入N-乙烯基吡咯烷酮(20%)、乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯(40%)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(35%)和叔丁氧基-3,5,7-三甲基己酸酯(5%)。在上述混合物内加入甲苯溶剂以形成浓度为10%的溶液(本文称之为X-溶液)。

实施例 2 ：仅聚合物的 E- 半 -IPN 的实施方案的制备：在如上所述制成的X-溶液(1 ml)内加进PFO(6 mg)在甲苯(1 mL)中的溶液。在室温下搅拌所得混合物1 h。用旋铸法将充分混合的溶液沉积在石英基底上(用于表征)和涂布了DuPont^TM Buffer^TM(DB)薄膜(DuPont OLEDs, Santa Barbara CA)的带ITO涂层的玻璃上(用于OLED)。使所得薄膜(PFO-基)在135℃退火1 h并冷却到室温待用。

实施例 3 ：仅聚合物的 E- 半 -IPN 的其它实施方案的制备：为得到不同的颜色，按以上实施例2中所述的方法，由其它导电聚合物，即，聚[2-甲氧基-5-(乙基己氧基)-苯撑-亚乙烯基] (MEH-PPV)和9-二辛基芴-共聚-苯并噻二唑) (F8BT)，制备E-半-IPN。直接在基底(石英或ITO玻璃)上或在PFO-基E-半-IPN上沉积各上述E-半-IPN的薄膜。PFO-基E-半-IPN、MEH-PPV-基E-半-IPN和F8BT-基E-半-IPN代表聚合物-基E-半-IPN。

实施例 4 ：用于表征的聚合物 - 基 E- 半 -IPN 薄膜样品的制备 以旋涂法用甲苯洗涤在带ITO涂层的玻璃上的两种PFO-基E-半-IPN(用类似于实施例2中所述的方法制备)之一。所得薄膜被称做“甲苯洗涤过的PFO-基E-半-IPN”，即前面所称的样品(D)。使两种薄膜都在110℃退火1 h，然后冷却到室温。作为参比物，通过旋涂PFO在甲苯中浓度为6 mg/mL的溶液制备两种仅PFO的薄膜并使之在135℃退火1 h，然后冷却到室温。然后以旋涂法用甲苯洗涤这类仅PFO的薄膜之一。所得薄膜称做“甲苯洗涤过的仅PFO-1”，即前面所称的样品(B)。使这后两种薄膜也在110℃退火1 h然后冷却到室温。分别以图5(UV-可见)和图6(PL)中所示的UV-可见光谱和光致发光(PL)光谱来表征最终薄膜：“仅PFO-1”，即前面所称的样品(A)，“PFO-基E-半-IPN”即前面所称的样品(C)，“甲苯洗过的仅PFO-1”，即前面所称的样品(B)和“甲苯洗过的PFO-基E-半-IPN”，即前面所称的样品(D)。

实施例 5 ：聚合物 - 基 OLED 器件的实施方案的制备和试验：用O₂等离子体清洗带ITO涂层的玻璃基底。用旋涂法将作为空穴注入材料的DB溶液沉积在清洗过的带ITO涂层的玻璃基底上。将所得DB膜在适当温度下，如100℃下，进行退火。冷却到室温后，将按实施例3所述分别制备的“PFO-基E-半-IPN”膜和“甲苯清洗过的PFO-基E-半-IPN”作为发射层沉积在DB层上。同时也按实施例3中所述分别制备“仅PFO”膜和“甲苯清洗过的仅PFO”膜，作为参比物。然后热沉积Al以完成图4所示的整个OLED层叠。分别用图7和图8中所示的I-V特性和电致发光光谱来试验和表征这些样品OLED器件。

实施例 6 ：聚合物 - 基 OLED 器件的其它实施方案的制备：其它器件如上所述制备并包括热沉积层，该层要在沉积Al之前被沉积到层叠上。器件与器件之间层的差别如下：Ba层(器件A)，Ca层(器件B)，LiF层(器件C)和Cs₂CO₃层(器件D)；代表低功函层。分别用PFO、MEH-PPV和F8BT作为E-半-IPN的发射材料来制备器件A～D。

实施例 7 ：仅纳米晶体的 E- 半 -IPN 的实施方案的制备：在如实施例1中所述制备的X-溶液(1 mL)内加进CdSe/ZnS纳米晶体的氯仿溶液(2 mg/1 mL,1 mL)。在室温下搅拌所得混合物数小时。用旋铸法将充分混合的溶液沉积在基底上：在石英或带ITO涂层的玻璃上，用于表征，或在已涂布DB膜的带ITO涂层的玻璃上，用于OLED。使所得薄膜在135℃下退火1 h。在有些实施方案中，可以用旋铸法在刚制成的纳米晶体-基E-半-IPN膜顶部沉积一层电子传输材料聚吡啶。对于带ITO涂层的玻璃样品，接着热沉积Al，以完成整个OLED层叠。在有些实施方案中，还在Al沉积前先热沉积低功函材料(见实施例6)。为实现不同的颜色，在有些实施方案中，用2～8 nm范围内不同尺寸的CdSe/ZnS纳米晶体。

实施例 8 ：聚合物 - 纳米晶体 E- 半 -IPN 的实施方案的制备：在如以上实施例1中所述制备的X-溶液(1 mL)内加进CdSe/ZnS纳米晶体(2 mg/1 mL)和PFO(4 mg/mL) 的氯仿溶液(1 mL)。在室温下搅拌所得混合物数小时。用旋铸法将充分混合的溶液沉积在基底上：在石英或带ITO涂层的玻璃上，用于表征，或在已涂布DB膜的带ITO涂层的玻璃上，用于OLED。使所得薄膜在135℃下退火1 h。对于带ITO涂层的玻璃样品，接着热沉积Al，以完成整个OLED层叠。对于有些器件，可以用旋铸法在聚合物-纳米晶体E-半-IPN膜顶部沉积一层电子传输材料，即聚吡啶。

实施例 9 ：聚合物 - 纳米晶体 - 基 OLED 器件的其它实施方案的制备：其它器件如上所述制备并包括热沉积层，该层要在沉积Al之前被沉积到层叠上。器件与器件之间层的差别如下：Ba层(器件A)，Ca层(器件B)，LiF层(器件C)和Cs₂CO₃层(器件D)；代表低功函层。分别用PFO-纳米晶体、MEH-PPV-纳米晶体和F8BT-纳米晶体作为E-半-IPN的发射材料来制备器件A～D。

实施例 10 ：官能化聚合物 - 纳米晶体配合物 E- 半 -IPN 的实施方案的制备：在如实施例1中所述制备的X-溶液(1 mL)内加进CdSe/ZnS纳米晶体和官能化有机聚合物的配合物(2 mg/1 mL)的氯仿溶液(1 mL)。聚合物具有式Ⅱ，其中一个芴环上的R₁和R₂都是己基以及其它芴环上的R₁和R₂都是氨基己基，其中胺基在己基的端碳上。官能化聚合物由适当的己基和端官能化的己基芴单体聚合而成，得到其中的芴基直接键合在所得聚合物上的产物。在室温下搅拌该混合物数小时。用旋铸法将充分混合的溶液沉积在基底上，即在石英或带ITO涂层的玻璃上，用于表征，或在涂有DB膜的带ITO涂层的玻璃上，用于OLED。使所得薄膜在135℃退火1 h。对于带ITO涂层的玻璃样品，接着热沉积Al，以完成整个OLED层叠。对于有些器件，可以用旋铸法在官能化聚合物-纳米晶体配合物的E-半-IPN膜顶部沉积一层电子传输材料，即聚吡啶。

实施例 11 ： X1- 溶液的制备：在管形瓶内加进聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯(20%)、乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯(40%)、二甲基丙烯酸酯(35%)和过氧化二碳酸二-正丙酯(5%)。在以上混合物内加进四氯化碳溶剂，以形成浓度为10%的溶液(本文称之为X1-溶液)。

实施例 12 ：仅聚合物的 E- 半 -IPN 的另一个实施方案的制备：在如以上实施例11中所述制成的X1-溶液(1 mL)内加进PFO(6 mg)在甲苯(1 mL)中的溶液。在室温下搅拌所得混合物1 h。用旋铸法将充分混合的溶液沉积在石英基底上(用于表征)和在覆有DuPont^TM Buffer^TM (DB)膜的带ITO涂层的玻璃上(用于OLED)。使所得薄膜(PFO-基)在135℃退火1 h，然后冷却到室温待用。

虽然为清楚地理解，已通过说明和举例较详细地描述了上述发明，但对于本领域的一般技术人员来说，根据本发明的思路，显然可以在不偏离所附权利要求的精神和范围的前提下对其作一些改变和修正。此外，为了解释，前述说明使用了特定术语，以提供对本发明的彻底理解。但是，为实践本发明，本领域的技术人员显然并不需要具体细节。因此本发明具体实施方案的上述描述是为举例和说明而给出的；无意使它们成为全面的或将本发明限制于所公开的精确形式。根据以上的思路，许多修改和变化都是可能的。实施方案的选择和描述是为了解释本发明的原理和其实际应用，因而能使本领域的其它技术人员应用本发明。

Claims (15)

1.发射半-互穿聚合物网络，包含：

(a)半-互穿聚合物网络，以交联态包含：

(ⅰ)聚合的有机单体和聚合的有机低聚物中的一种或多种，

(ⅱ)聚合的水溶性可聚合剂，和

(ⅲ)一种或多种聚合的多官能度交联剂；和

(b)交织在聚合物网络内的发射材料。

2.权利要求1的发射半-互穿聚合物网络，其中聚合的有机单体和聚合的有机低聚物中的一种或多种是聚合的二丙烯酸酯、聚合的三丙烯酸酯和聚合的四丙烯酸酯中的一种或多种。

3.权利要求1的发射半-互穿聚合物网络，其中聚合的多官能度交联剂是聚合的二丙烯酸酯、聚合的三丙烯酸酯和聚合的四丙烯酸酯中的一种或多种。

4.权利要求1的发射半-互穿聚合物网络，其中聚合的多官能度交联剂包含为所述聚合的有机单体和聚合的有机低聚物中之一或两者的一部分。

5.权利要求1的发射半-互穿聚合物网络，其中水溶性可聚合剂是亲水单体或亲水低聚物。

6.权利要求1的发射半-互穿聚合物网络，其中水溶性可聚合剂是丙烯酰胺类、乙烯基酰胺类、阳离子单体或阴离子单体，或它们的衍生物。

7.权利要求1的发射半-互穿聚合物网络，其中发射材料是发射有机聚合物、纳米晶体及发射有机聚合物与纳米晶体的组合中的一种。

8.有机发光器件，包含：

(a)第一电极；

(b)第二电极；和

(c)置于第一电极和第二电极之间的发射半-互穿聚合物网络，所述发射半-互穿聚合物网络包含：

(ⅰ)半-互穿聚合物网络，以交联态包含：

(Ⅰ)聚合的有机单体和聚合的有机低聚物中的一种或多种，

(Ⅱ)聚合的水溶性可聚合剂，和

(Ⅲ)一种或多种聚合的多官能度交联剂；和

(ⅱ)交织在聚合物网络内的发射材料。

9.权利要求8的有机发光器件，其中发射半-互穿聚合物网络被置于基底上。

10.权利要求8的有机发光器件，其中聚合的有机单体和聚合的有机低聚物中的一种或多种是聚合的二丙烯酸酯、聚合的三丙烯酸酯和聚合的四丙烯酸酯中的一种或多种。

11.权利要求8的有机发光器件，其中聚合的多官能度交联剂是聚合的二丙烯酸酯、聚合的三丙烯酸酯和聚合的四丙烯酸酯中的一种或多种。

12.权利要求8的有机发光器件，其中水溶性可聚合剂是亲水单体或亲水低聚物。

13.权利要求8的有机发光器件，其中发射材料是发射有机聚合物、纳米晶体及发射有机聚合物与纳米晶体的组合中的一种。

14.权利要求8的有机发光器件，还包含有置于第一电极和第二电极之间的空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层中的一层或多层。

15.发射半-互穿聚合物网络，包含：

(a)半-互穿聚合物网络，以交联态包含：

(ⅰ)聚合的二丙烯酸酯、聚合的三丙烯酸酯和聚合的四丙烯酸酯中的至少两种，和

(ⅱ)聚合的丙烯酰胺类和聚合的乙烯基酰胺类中的至少之一，和

(b)交织在聚合物网络内的聚芴、聚芴衍生物、纳米晶体-聚芴杂化物或纳米晶体-聚芴衍生物杂化物。

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