TW200821302A - 1,4-Bis(2-thienylvinyl)benzene derivatives and the use thereof - Google Patents
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Description
200821302 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關新穎1,4_雙(2-噻吩基乙烯基)苯衍生物 、有關包含彼之共軛聚合物、樹枝狀聚合物、摻合物、混 合物和調配物、及有關其在電子裝置(特別是在聚合有機 發光二極體)之用途。 【先前技術】 共軛聚合物目前被密集地硏究作爲PLED(聚合發光二 極體)中之非常地有希望的材料。與SMOLED(小分子有機 發光二極體)成對比,彼等之簡單加工預示對應發光二極 體的較便宜製造。 因爲PLED通常只由發光層所組成,所以聚合物需要 其能夠合倂OLED的所有功能(電荷注入、電荷傳輸、再 結合)。因此聚合期間使用具有對應功能之不同單體。爲 了產生所有三種發光顏色,因此通常必需將某些共聚單體 共聚合成對應聚合物(參考如 WO 00/04632 1、WO 03/020790和 WO 02/077060)。因此,可能如從發藍光之 基本聚合物Γ骨架”)開始,以產生二種其他原色紅色和綠 色。 與聚合物成對比,SMOLED係由複數個符合各種功能 的層構成。包含發光體之發光層在此也存在。 OLED的最重要標準爲效率、顏色和壽命。這些性質 由發光體(等)決定性地決定。雖然pled使用發光體構成 200821302 ,但壽命和效率仍然保持,然而,顯著地落後於使用在大 面積顯示器的需求。從先前技術之用於PLED的已知材料 時常也有與壽命、效率和顏色之參數相關的缺點。 令人驚訝地,頃發現包含具有烷基或芳基取代基的 1,4-雙(2-噻吩基乙烯基)-苯之衍生物的發光結構(特別是聚 合物和樹枝狀聚合物)顯示非常高的效率和與目前參考系 統比較之增加若干數量級之壽命。 WO 2005/0 30827 A1揭述發白光聚合物。在第9頁上 ,所提議之發綠光共聚單體爲(特別是)通式IX之乙烯基 伸芳基單元
其中 Ar爲隨意地經取代之芳族或雜芳族的環系統。這^ 單元包含至少一個富電子的環系統 Ar或包含富電子取# 基之環系統Ar,如噻吩、呋喃、吡咯或經烷氧基、芳氧 基或胺基所取代之苯基。WO 2005/03 0827 A1中之特定實 例在第9頁上揭述包含二個噻吩-2,5-二基基圑和一個ι,5_ 二烷氧基-1,4-苯基基團的式M6之單體
然而,其中沒有揭示本發明之化合物。 然而,得自先前技術之乙烯基伸芳基化合物有一些缺 -6- 200821302 點,如在溶液中增加的氧化敏感性。此外頃發現烷氧基取 代基對於電洞傳輸時常不穩定。除此之外,增加的氧化敏 感性使單體/聚合物之純化更加困難。除此之外’得自先 前技術之聚合物時常顯示發光顏色轉移向黃色。 【發明內容】 本發明之目的因此爲(特別是)提供不顯示上述缺點或 上述缺點程度降低的1,4-雙(2-噻吩基乙烯基)苯之衍生物 。此目的已根據本發明藉由根據申請專利範1項之化合物 的製備達成。 【實施方式】 本發明因此係有關式I之1,4-雙(2-噻吩基乙烯基)苯 衍生物,
其中所使用之符號和指標具有下列意義: R1 至 R1G 彼此獨立地爲 H'X^X^Sp^-CN'-NC^ 、-NCS、-NCO、-OCN、-SCN、-SF5、-Si(R)3 或具有 1 至 22個C原子之直鏈、分支或環狀烷基或烷氧基基團,其 中,除此之外,一或多個非相鄰C原子可經-C(R) = C(R)-、-C 三 C·、-N(R)-、-〇-、-S-、-CO-、-CO-0-、-0-CO-、- 200821302 O-CO-O -替換,其中,除此之外,一或多個Η原子可經氟 、具有5至40個碳原子之芳基、芳氧基、雜芳基或雜芳 氧基基團替換,其各個也可經一或多個非芳族基團RU1() 取代,其中,除此之外,二或多個之基團R1-10可彼此一 起形成脂族或芳族之單環或多環的環系統,其也可與式I 中之苯環或噻吩環一起形成稠合環系統,或表示聚合物中 的連接, R在每次出現時,相同或不同地,爲Η、鹵素、具有 1至22個C原子之直鏈、分支或環狀烷基鏈,其中,除 此之外,一或多個非相鄰 C原子可經-O-'-S-'-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-0-C0-0 -替換,其中,除此之外,一或 多個Η原子可經氟、具有5至40個碳原子之芳基、芳氧 基、雜芳基或雜芳氧基基團替換,其也可經一或多個非芳 族基團R1·10取代;複數個基團R彼此及/或與另外的基團 R1^也可形成芳族或脂族之單環或多環的環系統,其也可 與式I中之苯環或噻吩環一起形成稠合環系統, X1在每次出現時,相同或不同地,爲反應性基團,
Sp在每次出現時,相同或不同地,爲間隔基團或單 鍵, 其中基團R1至R4中有至少一個表示隨意地經取代之 烷基、芳基或雜芳基基團。 本發明此外係有關可藉由一或多種式I化合物,隨意 地與另外的共聚單體之聚合作用而獲得的聚合物或樹枝狀 聚合物,較佳地爲共軛聚合物或樹枝狀聚合物。 -8- 200821302 本發明此外係有關一種混合物,較佳地由低分子量成 分組成,其包含一或多種式I化合物和另外的一或多種發 光及/或可聚合的化合物。 本發明此外係有關一種聚合物摻合物,其包含一或多 種根據本發明之聚合物或樹枝狀聚合物和隨意地包含一或 多種另外的聚合、寡聚、樹枝狀、或低分子量的物質。 本發明此外係有關一種調配物,其包含 -一或多種式I之化合物或可從其獲得的聚合物、樹 枝狀聚合物、聚合物摻合物或低分子量混合物, -一或多種溶劑及/或一或多種聚合黏合劑。 本發明此外係有關根據本發明之化合物、聚合物、樹 枝狀聚合物、混合物和調配物在電子或電光裝置,特別是 有機或聚合有機發光二極體(OLED、PLED)、有機場效應 電晶體(OFET)、有機積體電路(〇-ic)、有機薄膜電晶體 (Ο-TFT)、有機太陽能電池(〇-SC)、有機雷射二極體(〇-雷 射)、有機光伏(OPV)元件或裝置或有機光感受器(0PC)之 用途。 術語’’烷基”、”芳基”、”雜芳基”、等等也涵蓋多價基 團,如伸烷基、伸芳基、伸雜芳基、等等。 上下文中,術語”碳基團”表示包含至少一個碳原子 之單價或多價有機基團,其不含另外的原子(如-C三C-)或 隨意地包含一或多個另外的原子,如N、0、S、P、Si、 Se、As、Te或Ge (如羰基等等)。術語”烴基團”表示額外 地包含一或多個Η原子及隨意地一或多個雜原子,如N、 -9- 200821302 0、S、P、Si、Se、As、Te 或 Ge 之碳基團。 術語’’芳基’’表示芳族碳基團或從其獲得之基團。術 語’’雜芳基n表示包含一或多個雜原子的根據上述定義之” 芳基’’。 碳基團或烴基團可爲飽和或不飽和基團。不飽和基團 爲如芳基、烯基或炔基基團。具有大於3個C原子之碳基 團或烴基團可爲直鏈、分支及/或環狀且也可具有螺連接 或稠合環。 較佳碳基團和烴基團爲隨意地經取代之具有1至4 0 個,較佳地1至25個,特佳地1至18個C原子之烷基、 烯基、炔基、烷氧基、烷羰基、烷氧羰基、烷羰氧基和烷 氧羰氧基、隨意地經取代之具有6至40個、較佳地6至 25個C原子之芳基或芳氧基、或隨意地經取代之具有6 至40個、較佳地6至25個C原子之烷芳基、芳烷基、烷 芳氧基、芳烷氧基、芳羰基、芳氧羰基、芳羰氧基和芳氧 羰氧基。 另外的較佳碳基團和烴基團爲Ci-Cw烷基、C2-C4〇烯 基、C2-C4()炔基、C3-C4G烯丙基、C4-C4G烷二烯基、c4-C4〇多烯基、C6-C4G芳基、C6-C4G烷芳基、C6-C4G芳基烷 基、C6-C4G烷芳氧基、C6-C4()芳烷氧基、C6-C4G雜芳基、 c4-c4〇環烷基、C4-C4〇環烯基、等等。特佳者爲烷 基、C2-C22嫌基、C2-C22快基、C3-C22嫌丙基、C4-C22太兀 二錄基、C6-Ci2芳基、c 6 - C 2 G方基院基和C6-C2G雑方基。 另外的較佳碳基團和烴基團爲具有1至40個,較佳 •10- 200821302 地1至22個C原子之直鏈、分支或環狀烷基基團,其未 經取代或經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代,且其中 一或多個非相鄰CH2基圑可以0及/或S原子彼此不直接 相連之方式各自彼此獨立地經-(:(11) = (:(11)-、-(:三(:-、- N(R)-、-〇-、-S-、-CO-、-CO-0-、-O-CO-、-0-C0-0-替 換,其中R具有上述之意義。 較佳烷基基團爲如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正 丁基、異丁基、第二·丁基、第三-丁基、2-甲基丁基、正 戊基、第二-戊基、環戊基、正己基、環己基、2-乙基己基 、正庚基、環庚基、正辛基、環辛基、十二基、三氟甲基 、全氟正丁基、2,2,2-三氟乙基、全氟辛基、全氟己基、 等等。 較佳烯基基團爲如乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基 、環戊烯基、己烯基、環己烯基、庚烯基、環庚烯基、辛 烯基、環辛烯基、等等。 較佳炔基基團爲如乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基 、己炔基、辛炔基、等等。 較佳烷氧基基團爲如甲氧基、乙氧基、2-甲氧基-乙氧 基、正丙氧基、異·丙氧基、正丁氧基、異-丁氧基、第二-丁氧基、第三-丁氧基、2-甲基丁氧基、正戊氧基、正己氧 基、正庚氧基、正辛氧基、等等。 較佳胺基基團爲如二甲胺基、甲胺基、甲基苯胺基、 苯胺基、等等。 芳基基團可爲單環或多環,也就是它們可具有一個環 -11 - 200821302 (如苯基)或二或多個環,其也可稠合(如萘基)或共價連接( 如聯苯基),或包含稠合和連接環之組合。較佳者爲完全 共軛芳基基團。 較佳芳基基團爲如苯基、聯苯基、三苯基、u,: 3’,1、聯三苯-2、基、萘基、蒽、聯萘基、菲、芘、二氫芘 、筷(chrysene)、茈、稠四苯、稠五苯、苯並芘、蕗、茚 、茚並莽、螺二苐、等等。 較佳雜芳基基團爲如5 -員環,如吡咯、吡唑、咪唑、 1,2,3 -三唑、1,2,4 -三唑、四唑、呋喃、噻吩、硒吩、噁唑 、異噁唑、1,2 -噻唑、1,3 -噻唑、1,2,3 ·噁二唑、1,2,4 -噁 二唑、1,2,5-噁二唑、1,3,4-噁二唑、1,2,3-噻二唑、i,2,4-噻二唑、1,2,5-噻二唑、1,3,4-噻二唑,6-員環,如吡啶、 嗒哄、嘧啶、吡哄、1,3,5-三嗪、1,2,4-三嗪、1,2,3-三嗪 、:1,2,4,5·四嗪、1,2,3,4-四嗪、1,2,3,5-四嗪,或稠合基團 ,如吲哚、異吲哚、吲嗪、吲唑、苯並咪唑、苯並三唑、 嘌卩令、萘並咪哗 (naphthimidazole)、 啡咪口坐 (phenanthrimidazole)、卩比 H定並咪 13坐(pyridimidazole)、卩比曉 並 咪 哗 (pyrazinimid azole)、 陸 II惡 啉 並 咪 哗 (quinoxalinimidazole)、苯並 B惡 D坐、萘 B惡 Π坐(naphthoxazole) 、蒽螺 Π坐(anthroxazole)、菲螺嗤(phenanthroxazole)、異 噁唑、苯並噻唑、苯並呋喃、異苯並呋喃、二苯並呋喃、 喹啉、異喹啉、喋啶、苯並-5,6-喹啉、苯並-6,7-喹啉、苯 並-7,8 -喹啉、苯並異喹啉、吖啶、啡噻哄、啡噁畊、苯並 嗒畊、苯並嘧啶、喹噁啉、啡畊、α奈啶、氮雜咔唑、苯並 -12- 200821302 咔啉、啡啶、啡啉、噻吩並[2,3b]噻吩、I 、二噻吩並噻吩、異苯並噻吩、二苯並嗟 並噻吩,或這些基團的組合。雜芳基基團 氧基、硫烷基、氟、氟烷基或其他芳基或 〇 芳基、雜芳基、碳基團及烴基團隨意 取代基,其較佳地選自由矽烷基、磺酸基 基、胺、亞胺、腈、锍基、硝基、鹵素、 12芳基、烷氧基、羥基或這些基團的 組。 較佳取代基爲如促進溶解度之基團’ ,拉電子基團,如氟、硝基或腈’或在聚 轉移溫度(Tg)之取代基,特別是巨型基團 如第三-丁基或隨意地經取代之芳基基團。 特佳取代基,以下也稱爲"L”,爲如 CN、-N〇2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、
CpC^Y1、-C( = 0)R、-N(R)2,其中 R 具有 而Y 1表示鹵素、隨意地經取代之矽烷基、 ,較佳地6至20個C原子之芳基、和具1 子之直鏈或分支院基、院氧基、院鑛基、 氧基或院氧碳氧基,其中一或多個Η原子 C1替換。
在第一個較佳體系中,X1表示適合於 C-0連接的聚合反應,如下述SUZUKI _吩並[3,2b]噻吩 〖吩、苯並噻二唑 1也可經烷基、烷 ί雜芳基基團取代 :地具有一或多個 ;、磺醯基、甲醯 Chu 烷基、C6_ 丨組合所組成之群 如烷基或烷氧基 合物中增加玻璃 (bulky group), F、C1、B r、I、- -C( = 0)N(R)2、- 如上所述之意義 具有4至40個 I* 1至22個C原 垸氧鑛基、院鑛 可隨意地被F或 與 C-C 、 C-N 或 、YAMAMOTO、 -13- 200821302 STILLE、Buchwald、Kumada 或 Sonogashira 聚合作用之 基團。 此第一類型之較佳基團x1爲鹵素,特別是Br、Cl或 I,此外-OH、-COOH ' -CY^ > -CHO ^ -CH2C1、-N(R°)2 、-Si(R〇)3、-Sn(R〇)3、-B(R〇)2、-B(OR0)2、-B(OH)2、、 CR0 = C(R0)2、-Ce CH、-O-SO2R0、-SiMe2F 或-SiMeF2, 其中 Y1表示鹵素,Me表示甲基而R。表示隨意地經取代 之烷基或芳基,其中,除此之外,二個基團RG可形成芳 族或脂族之單環或多環的環系統。較佳基團-O-SC^V爲特 別是〇-甲苯磺酸酯、〇-三氟甲基磺酸酯、0-甲烷磺酸酯 和〇-全氟丁基磺酸酯。 在第二種較佳體系中,X1表示適合於聚合作用,如自 由基或離子鏈聚合作用、聚加成作用或聚縮作用之基團, 或適合於聚合物類似反應,如聚合物主鏈上的加成作用或 縮合作用之基團。特佳者爲用於鏈聚合作用之基團,特別 是包含C-C雙鍵或C-C參鍵者,和適合於開環聚合作用之 基團,如氧雜環丁烷或環氧化物基團。 此第二種類型之較佳基團X1係選自 〇 2 / \ CH2 = CW】-COO- 、 CH2 = CW^C〇. 、 w HC —CH一 、
ch3-ch = ch_o- 、 (ch2 = ch)2· 、 CH-OCO- 、 (CH2 = CH- -14 - 200821302 CH2)2CH-OCO-、(CH2 = CH)2CH-0-、(CH2 = CH-CH2)2N-、 (CH2 = CH-CH2)2N-CO-、HO-CW2W3-、HS-CW2W3-、HW2N-> HO-CW2W3-NH- > CH2 = CW1-CO-NH- > CH2 = CH-(COO)kl-Phe-(0)k2-、CH2 = CH-(C0)kl-Phe-(0)k2-、Phe-CH = CH-、 HOOC-、OCN-和 W4W5W6Si·,其中 W1 表示 H、F、C1、 CN、CF3、苯基或具有1至5個C原子之烷基,特別是H 、Cl或CH3。W2和W3各自彼此獨立地表示Η或具有1至 5個C原子之烷基,特別是Η、甲基、乙基或正-丙基,而 W4、W5和W6各自彼此獨立地表示C1、具有1至5個C 原子之氧雜烷基或氧雜羰基烷基,W7和W8各自彼此獨立 地表示H、C1或具有1至5個C原子之烷基,Phe表示 1,4-伸苯基,其隨意地經一或多個如上所定義之基團L取 代,而k!和k2各自彼此獨立地表示〇或1。 此第二種類型之特佳基團 X1爲 CH2-CH-COO·、 ch2 = c(ch3)-coo- 、 ch2 = ch- 、 ch2 = ch-o- 、 (CH2 = CH2)2CH-OCO-、(CH2 = CH)2CH-0-、
W HC CH vv (CH2)k*|-〇- ,特別是爲乙烯基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氧雜環丁 烷基團和環氧化物基團。 術語”間隔基團”(Sp)爲熟習該項技術者已知且揭述於 文獻中,參見如 Pure Appl. Chem. 73(5),888(2001)。 較佳間隔基團Sp係選自式Sp’-X’之基團,以使"X、 Sp-’’表示 X^Sp’-X’-,其中 -15- 200821302
Sp’表示具有1至20個C原子,較佳地1至12個C 原子之伸烷基,其可任意地經F、Cl、Br、I或CN單取代 或多取代,且此外其中一或多個非相鄰CH2基團可以0及 /或S原子彼此不直接相連之方式各自彼此獨立地經_ 〇 _、· S-、-NH-、-NR0-、-SiR0R00-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-NR0-CO-O-、-O-CO-NR0-、-NR0-CO-NR0-、-CH = CH-或-CeC-替換, X,表 tjk -Ο-、-S-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、- C 0 -NR0-、-NR0-CO-、-NR0-CO-NR0-、-〇CH2-、-CH20-、· SCH2-、-CH2S-、-CF20-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-、-CH = N-、-N = CH-、-N = N·、-CH = CR0·、-CY2 = CY3-、-C 三 C-、-CH = CH-COO-、-OCO-CH = CH-或單鍵, R〇和RGG各自彼此獨立地表示H或具有1至12個C 原子之院基,及
Y2和Y3各自彼此獨立地表示Η、F、C1或CN X’較佳地爲-〇-、-S-、-CO·、-COO-、-OCO-、-0-COO-、-CO-NRG-、-nrg-co-、-NR^-CO-NR0-或單鍵。 典型間隔基團 Sp’爲如-(CH2)p-、-(CH2CH2〇)q. CH2CH2-、-CH2CH2-S-CH2CH2-、-CH2CH2-NH-CH2CH2-或-(Si RGRGQ-0)p-,其中p爲從2至12之整數,q爲從1至3 之整數而rg和rgg具有如上所述之意義。 特佳基團S p,在各情形中爲如直鏈伸乙基、伸丙基、 伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸 16- 200821302 癸基、伸十一基、伸十二基、伸十八基、伸乙氧基伸乙基 、伸甲基氧基伸丁基、伸乙基硫基伸乙基、伸乙基-N-甲 基-亞胺基伸乙基、1 -甲基伸烷基、伸乙烯基、伸丙烯基和 伸丁儲基。 •’鹵素”表示F、Cl、Br或I。 爲了本發明,共軛聚合物爲主要地包含sp2混成(或隨 意地也爲sp-混成)碳原子之聚合物,其在主鏈中可被對應 雜原子替換。在最簡單的情形中,此表示雙鍵和單鍵交替 存在於主鏈中,且爲了本發明目的,也意欲將包含如間位 連接之伸苯基之單元的聚合物視爲共軛聚合物。”主要地” 表示造成共軛插入的天然(隨機地)存在之缺點並不減損術 語’’共軛聚合物”的價値。此外,術語”共軛”同樣地使用在 此申請案本文中,如果主鏈包含如芳基胺單元、芳基膦單 元及/或某些雜環(也就是經由N、0、P或S原子之共軛作 用)及/或有機金屬錯合物(也就是經由金屬原子之共軛作用 )。一種類似的情形適用共軛樹枝狀聚合物。 本發明也有關部份共軛聚合物。爲了本發明,術語” 部分共軛聚合物’’表示一種包含以非共軛部分(特定共軛插 入物(如間隔基團,Sp)或分枝)彼此分隔的共軛區段之聚合 物。共軛和部分共軛聚合物也可包含共軛、部分共軛或其 他樹枝狀聚合物。 術語”樹枝狀聚合物’’在此意欲表示高度分支化合物, 其係由分支單體以規則構造鍵結至其且產生樹狀結構之多 官能中心(核心)組成。核心以及單體二者在此可採用任何 -17- 200821302 所要分支結構,其由純有機單元以及有機金屬 位化合物二者組成。’’樹枝狀聚合物’’在此一般 爲如 M. Fischer 和 F. V6gtie 所述(Angew. Ed. 1999, 38, 885) ° 芳基(氧基)和雜芳基(氧基)基團較佳地經 之L單-或多取代。 本發明之一較佳體系係有關一種式I之化 基團R1至R1G中有至少二個,特佳基團R9和 如上述定義之離去基團X1。該等化合物適合 據本發明之共軛聚合物和樹枝狀聚合物的單體 體可轉化成均聚物或與其他式I之單體或進一 應而形成共聚物。在此較佳者爲只使用產生完 物之單體。 本發明之進一步較佳體系係有關一種式I 其中基團R1至R1G之一或多個或R表示如上 團P-Sp-或表示具有至少一個取代基P-Sp-之基 合物中基團P之聚合作用或聚合物類似反應允 聚合物主鏈或側鏈中具有式I之結構的非共軛 聯聚合物。對應地,單體(其包含離去基X1以 團P二者)中之基團X1的反應首先允許製備共 聚合物,其然後藉由基團P之反應交聯。 特佳者爲一種式I之化合物,其中基團R 一、二、三或四個基團表示隨意地經取代之具 個c原子的烷基基團或隨意地經取代之具有5 化合物或配 意欲應了解 Chem ·,Int · 如上述定義 合物,其中 1 R1 ^,表示 作爲製備根 。式I之單 步的單體反 全共軛聚合 之化合物, 述定義之基 團。在該化 許製備在其 、直鏈或交 及反應性基 軛寡聚物或 1至R4中有 有1至22 至40個碳 -18- 200821302 原子的芳基或雜芳基基團,而其他基I 此外較佳者爲一種式I之化合物 -所有基團RM與Η不同, • R1與Η不同和R2·4表示Η, -R1和R2與Η不同及R3和R4表 -R1和R4與Η不同及R2和R3表 -所有與Η不同之基團R1·4表示 、芳基或雜芳基基團, -與Η不同之基團R1·4表示隨3 22個C原子的直鏈、分支或環狀烷基 -與Η不同之基團R1_4表示苯3 隨意地經一或多個(較佳地1、2或3 苯基基團較佳地在2-及/或5-位置經 較佳地在4-位置經L取代, _ R9和R10各自彼此獨立地具有對 極特佳者爲一種選自下列亞式之3 B R1·4 表示 Η。 •其中 示Η, 示Η, 隨意地經取代之烷基 S地氟化之具有1至 S或1 -萘基,其各個 個)基圑L取代; L取代,1-萘基基團 X 1所述意義之一。 ζ I化合物:
(la) -19- 200821302
其中X具有對X1所述意義之一,R”具有對R5·8所述 意義之一,而L具有上述意義之一。L在這些亞式中較佳 地表示具有1至22個,特佳地1至12個C原子之直鏈或 分支烷基或氟烷基。 式I之化合物容易以高產率得到。它們於固態顯現強 烈綠光。 式I之化合物可藉由熟習該項技術者已知或文獻中所 述的方法製備。進一步適當和較佳合成方法給予於實例中 -20- 200821302 。本發明此外係有關其中所述之方法。 與根據先前技術之材料比較,根據本發明之化合物和 從其製備之聚合物及樹枝狀聚合物具有改良之性質,特別 是顯著改良之壽命、高效率和較佳色座標。 根據本發明,式I之化合物可倂入聚合物之主鏈或側 鏈中。在倂入側鏈之情形中,式I之化合物可能與聚合物 主鏈共軛或與聚合物主鏈非共軛。 如果式I之化合物使用於合成根據本發明之聚合物, 則聚合物中之連接較佳地經由基團R9和R 1 G發生。對於此 類型之連接反應,較佳使用式I之單體製備,其中R9和 R1()具有對於X1所述意義之一。 在下列根據本發明聚合物之說明中,式I之化合物也 稱爲”式I之結構單元"或”式I之單元”,其中R9和Rig 及在經由其他位置連接之情形中,類似地基團R1至R8, 意欲表示聚合物中之連結(link)。 在本發明之較佳體系中,式I之單元與聚合物主鏈共 軛。此一方面可藉由以如上述之聚合物之共軛作用藉此被 保留之方法將這些單元倂入聚合物主鏈來達成。另一方面 ,這些單元也可以與聚合物之主鏈共軛存在的方式連接至 聚合物之側鏈。此爲如果該至主鏈之鍵鏈僅經由sp2混成( 或隨意地也經由sp -混成)碳原子(其也可被對應雜原子替 換)發生時之情形。然而,如果鍵鏈經由單元如簡單(硫)醚 橋聯、酯類、醯胺類或烯鏈類發生,則式1之單元定義爲 與主鏈非共軛。 -21 - 200821302 根據本發明之共軛或部份共軛聚合物及樹枝狀聚合物 較佳地包含0.01至25莫耳%之一或多種式I之單元。所 使用之量視所要達成之聚合物顏色而定。對於單色聚合物 ’ 〇 · 8至2 0莫耳%,特佳地1至1 5莫耳%,爲較佳。對於 多色聚合物,比例比較低,較佳地1 · 5莫耳%以下,特佳 地1莫耳%以下。 特佳者爲除了式I單元外也包含進一步結構單元且應 因此視爲共聚物的根據本發之明聚合物。雖然合成根據本 發明的共聚物需要進一步共聚單體,然而,它們本身不是 本發明之目的且因此應以引用之方式描述。在此也應特別 參考WO 02/077060、WO 2005/014689和其中所引用之參 考中相關的廣泛名單。這些進一步結構單元可源自如下列 種類: 組1:表示聚合物骨架之共聚單體。 組2 :增加聚合物之電洞注入及/或-傳輸性質的共聚 單體; 組3 :增加聚合物之電子注入及/或-傳輸性質的共聚 單體; 組4 :具有選自組2和組3之個別單元的組合之共聚 単體。 對於上述組別,適合且較佳單元描述於下文。 組1 一表示聚合物骨架之共聚單體: 選自組1之較佳單元爲(特別是)該等包含具有6至40 個C原子之芳族或碳環結構者。適當且較佳單元爲(特別 -22- 200821302
是)莽衍生物,如 EP 0 842 208、WO 99/543 85、WO 00/22027、WO 00/22026 或 WO 00/46321 所揭示者,此外 螺二莽衍生物,如 EP 0 707 020、EP 0 894 1 07 和 WO 03/020790 中所揭示者,或二氫-菲衍生物,如 WO 2005/0 1 468 9中所揭示者。也可能使用二或多種這些單體 單元之組合物,如WO 02/077060中所述者。能夠影響所 得聚合物之形態以及發射顏色的其他結構單元(element)也 是可能的。在此較佳者爲具有6至40個C原子之經取代 或未經取代之芳族結構或也爲二苯乙烯或雙苯乙烯基伸芳 基衍生物,如1,4 -伸苯基、1,4 -伸萘基、1,4 -或9,1 0 -伸蒽 基、1,6-、2,7-或4,9-伸芘基、伸四氫芘基、3,9-或3,1〇-伸茈基、2,7-或3,6-伸菲基、4,4’-伸聯苯基、4,4”-伸聯三 苯基、4,4’ -聯-伸萘基、4,4’·伸二苯乙烯基或4,4”-雙 苯乙烯基伸芳基衍生物。 聚合物骨架之較佳單元爲螺二苐類、茚並苐類、菲類 及二氫菲類。 選自組1之特佳單兀爲下式之二價單元,其中虛線袠 示至相鄰單元之連接: -23- 200821302
其中各位置也可經一或多個如上述定義之取代基 取代,YY表示Si或Ge,及VV表示0、S、Se。 組2-增加聚合物之電洞注入及/或-傳輸性質的共聚 -24- 200821302
這些通常爲芳族胺類或富電子之雜環類,如經取代或 未經取代之三芳胺類、聯苯胺類、四伸芳基-對-伸苯二胺 類、啡噻哄類、啡噁畊類、二氫啡哄類、噻蒽類、二苯 並-封-戴奧辛類、phenoxathiynes、昨π坐類、莫類、噻吩類 、吡咯類、呋喃類和具有高HOMO(HOMO =最高佔領之分 子軌域)的含另外0-、S-或N-的雜環。然而,在此如WO 2005/017065中所述之三芳基膦類也是適當的。 選自組2之特佳單元爲下式之二價單元,其中虛線表 示至相鄰單元之連接: 又, (XI) -(Ar12)k- —N~Ar--* Ar- 、'Ar13 (Xll) …Ar^—N-< 〇 一 c?.- *Άγ—N— 〇 Ar11 (XIN) Ar11 Ar11 (XIV) - Ν——Ar Ar15 12
Ar I -N、 13 *N一Ar~-- +ArHi [ "
Ar15 (XV)
-25- 200821302
(XIX) (XX)
Rx 八
Rx (XXVI) (XXVII) (XXVIII) (XX|X) 其中Rx具有對R1上述意義之一,各種式子也可額外 地在自由位置經一或多個取代基rx取代,而其他符號和 指標具有下列意義: i在每次出現時’相同或不同地,爲〇、1或2, k在每次出現時’相同或不同地,爲〇、1或2,較佳 地0或1, I在每次出現時,相同或不同地,爲1、2或3,較佳 地1或2,
Ar11、Ar13在每次出現時,相同或不同地,爲具有2 至40個C原子之芳族或雜芳族的環系統,其可經Rx單-或多取代或也爲未經取代;可能的取代基Rx在此可能在 任何的自由位置,
Ar12、Ar14在每次出現時,相同或不同地,爲Ar11、
Ar13或經取代或未經取代之伸二苯乙烯基或t〇 1 anylene單 -26- 200821302
Ar15在每次出現時’相同或不同地,爲以Ar1】揭述之 系統或具有9至40個芳族原子(C或雜原子)之芳族或雜芳 族的環系統,其可經RX單-或多取代或也爲未經取代且其 由至少二個稠合環所組成;可能的取代基Rx在此可能在 任何的自由位置。 組3 :顯著增加聚合物之電子注入及/或-傳輸性質的 共聚單體: 這些通常是缺電子芳族類或雜環類如經取代或未經取 代之吡啶類、嘧啶類、嗒畊類、吡哄類、蒽類、噁二唑類 、喹啉類、喹噁啉類或啡哄類,但也爲化合物如三芳基硼 烷類和具有低LUMO(LUMO =最低未佔領之分子軌域)之含 另外〇·、S-或N-的雜環,和二苯基酮類及其衍生物,如 揭示於如WO 05/0403 02中。 選自組3之特佳單元爲下式之二價單元,其中虛線袠 示至相鄰單元之連接:
(XXX) (XXXI) (XXXII) (XXXIII)
(XXXIV) (XXXV) (XXXVI) -27- 200821302
(XXXVII) (XXXVIII)
其中各種式子可在自由位置經一或多個如上述定義之 取代基Rx取代。 組4 :具有選自組2和組3之個別單元的組合之共聚 單體。 對於根據本發明之聚合物也可能包含其中增加電洞遷 移率和電子遷移率之結構彼此直鍵結的結構之單元。然而 ,這些單元之一些發光顏色轉移至黃色或紅色。其使用在 根據本發明之聚合物中因爲產生發出藍光或發出綠光因此 是較不佳的。 如果該選自組4之單元存在於根據本發明之聚合物中 ,它們較佳地選自下式之二價單元,其中虛線表示至相鄰 單元之連接: 28- 200821302
(XLV) (XLVI)
-29 200821302
其中各種式子可在自由位置經一或多個如上述定義之 取代基Rx取代,符號Rx、Ar11、k和I具有上述之意義, 和YG在每次出現時,相同或不同地,爲Ο、S、Se、N、P 、S i 或 G e 〇 一個以上之選自組1至4之結構單元也可能同時地存 在。 根據本發明之聚合物此外同樣地可包含鍵結至主鏈或 側鏈之金屬錯合物,其通常由一或多個配位體和一或多個 金屬中心構成。 較佳者爲本根據發明之聚合物,其除了式I單元之外 ,另外也包含一或多個選自組1至4之單元。 -30- 200821302 在此較佳者爲本根據發明之聚合物,其除了式I單元 之外,也包含選自組1之單元,特佳地至少50莫耳%之這 些單元。 對於根據本發明聚合物同樣較佳者爲包含改良電荷傳 輸或電荷注入之單元,也就是選自組2及/或3之單元; 這些單元之2至30莫耳%的比例爲特佳;這些單元之2至 1 〇莫耳%的比例爲極特佳。 對於根據本發明之聚合物此外特佳者爲包含選自組1 之單元及選自組2及/或3之單元,特別是至少50莫耳% 的選自組1之單元和2至30莫耳%的選自組2及/或3之 單兀。 根據本發明之聚合物較佳地具有10至1 0,000個,特 佳地20至500個且特別是50至2000個重複單元。對應 樹枝狀聚合物也可具有較少重複單元。 聚合物和樹枝狀聚合物的必要溶解度(特別是)以在各 種重複單元上之取代基確定,二者皆以式I之化合物上之 取代基R1·1^且以其他重複單元上之取代基確定。 根據本發明之聚合物爲包含式I之單元的均聚物或共 聚物。根據本發明之聚合物可爲直鏈或分支(交聯)。除一 或多種式I,或較佳其亞式的單元之外,根根據本發明之 共聚物可能具有一或多個選自上述組1至4之進一步結構 〇 根據本發明之共聚物可具有無規、交替或段狀結構或 也具有複數個交替排列之這些結構。其中可獲得具有段狀 -31 - 200821302 結構之共聚物的方式和其進一步結構單元詳細描述於如 WO 200 5/0 1 468 8中。此以引用之方式合倂於本申請案中 。在這一點上同樣地應再強調聚合物可具有樹枝狀結構。 式I之化合物也可用作合成發紅光聚合物之發綠光共 聚單體。此外本發明因此係有關一種式I之化合物用於合 成發紅光聚合物之用途。 較佳也可使用顯著小於1莫耳%之比例的式I化合物 。因此,〇·〇1至1莫耳%之該等化合物,如發藍光或發綠 光的單元,可用於合成發白光的共聚物。爲此目的,通常 只需要小比例的發藍光或發綠光單元,如 WO 2005/03 082 8中所述。本發明因此也有關一種式I之化合 物用於合成發白光共聚物之用途。 根據本發明之發白光共聚物較佳地包含至少三種不同 重複單元,其中第一個重複單元,單元B,通常以至少10 莫耳%的比例存在且顯示發藍光,第二個重複單元,單元 G,通常以0.001至3莫耳%的比例存在於聚合物中且顯示 發綠光,和第三個重複單元,單元R,通常以0.0005至1 莫耳%的比例存在且顯示發紅光。綠色重複單元在此爲式 I之單元。然而,也可存在複數個單元R、G和B,但其中 單元G之至少一個符合式I。 發白光係由CIE色座標 x = 0.33和y = 0.33 (1931 Commission Internationale de LEclairage 之色座標)定義 。然而,顏色印象(colour impression)能因人而異,表 示此範圍之鄰近的値也可仍然留下發白光之印象 -32- 200821302 (impression)。爲了本發明,發白光意欲表示發光的色座 標在以具有約(0.22 / 0.24)、(0.46 / 0.44)、(0.28 / 0.38) 和(0.37 / 0.28)的x/y色座標之點所定義的橢圓內。 爲了本申請案,發藍光重複單元B係以此單元B之均 聚合物的薄膜顯示發光(螢光或磷光)和包含10莫耳%之此 單元B和90莫耳%之2,7-[2’,3’,6’,7’-肆(2-甲基丁氧基)伸 螺二莽]基的聚合物之薄膜的發光曲線之最大値在從400 至490 nm波長範圍的方式定義。 爲了本申請案,發綠光重複單元G係以包含10莫耳 %之此單元G和90莫耳%之2,7-[2’,3’,6’,7’-肆(2-甲基丁氧 基)伸螺二荞]基的聚合物之薄膜的螢光或磷光曲線之最大 値在從490至5 70 nm波長範圍的方式定義。 爲了本申請案,發紅光重複單元R係以包含1〇莫耳 %之此單元R和90莫耳%之2,7-[2’,3’,6、7’-肆(2-甲基丁氧 基)伸螺二莽]基的聚合物之薄膜的螢光或磷光曲線之最大 値在從5 70至700 nm波長範圍的方式定義。 在此應明白地指出,爲了本發明,混合顏色,如黃色 或橘色,也歸因於發紅光或發綠光,視其發光最大値而定 〇 適當的發藍光重複單元B典型地爲通常用作聚合物骨 架之單元或用作藍光發光體之單元。這些通常是該等具有 至少一個芳族或其他共軛結構,但不會將發光顏色轉移成 綠色或紅色者。較佳者爲具有4至40個碳原子的芳族結 構,以及二苯乙烯和二苯乙炔衍生物及某些雙(苯乙烯基) -33- 200821302
伸芳基衍生物。這些將爲如下列結構單元,其可經取代或 未經取代:1,4 -伸苯基、1,4 -伸萘基、1,4 ·或9,1 〇 -伸蒽基 、2,7-或 3,6-伸菲基、4,4,-伸聯苯基、4,4”-伸聯三苯基、 4,4’·聯-l,i、伸萘基、4,4’-伸二苯乙烯基衍生物或、4,5 -二 氫芘衍生物、4,5,9,10-四氫芘衍生物(如EP 0 699 699中 所揭述者)、莽衍生物(如EP 0 842 208、WO 99/54385、 WO 00/22027、WO 00/22026、WO 00/4632 1 中所揭述者) 、螺二苐衍生物(如 EP 0 707 020、EP 0 894 1 07、WO 03/020790、WO 02/077060 中所揭述者)、5,7-二氫二苯並 氧雜環庚二烯衍生物、順式-和反式-茚並莽類(如 WO 0 4/04 1 90 1或WO 04/1 1 34 1 2中所揭述者)和9,10-二氫菲衍 生物(如 WO 2005/0 1 4689中所揭述者)。除這些種類之外 ,所謂的梯形(ladder)PPPs(LPPPs)(如 WO 92/1 85 52 中所 揭述者),以及包含ansa結構之PPPs(如EP 0 690 086中 所揭述者)如在此也是適當的。不是富電子之雙-(苯乙烯基 )伸芳基衍生物也可使用於此目的。 較佳者也可爲超過一種此類型發藍光重複單元B被使 用於聚合物中。 如果聚合物,除了式I之單元之外,包含進一步發綠 光重複單元G,適合此目的之單元較佳爲該等具有至少一 個芳族或其他共軛結構和將發光顏色轉移成綠色者。發綠 光重複單元G之較佳結構係選自富電子之雙苯乙烯基芳基 及這些結構之衍生物的群組。在此不願被束縛於特定理論 ,電子供予取代產生發光之綠色轉移。進一步較佳發綠光 -34- 200821302
重複單元係選自苯並噻二唑類和對應氧衍生物、喹噁啉類 、啡噻畊類、啡噁哄類、二氫啡畊類、雙(硫·苯基)伸芳基 類、寡(伸硫苯基類)和啡哄類之群組。在此也可允許使用 複數個不同之此類型重複單元替代一個發綠光重複單元G ’在該情形中發綠光重複單元G之總比例爲最多3莫耳% 〇 適合作爲發綠光重複單元G之特佳結構爲下式之結構
(LVIII)
(LXII)
(LXIII)
(LXIV)
(LXV)
(LXVIII) (LXVII) (LXVI)
(LXIX) 其可經取代或未經取 ft ’其中下列適用於所使用之符 -35 - 200821302 號和指標: Y在每次出現時,相问或不同地,較佳爲s或〇; A/在每次出現時,相同或不同地,爲選自由伸苯基 類、伸聯苯基類、伸莽類、伸螺聯蕗類、伸噻吩基類、伸 呋喃基類、伸吡咯基類組成之群組的伸芳基基團,其先決 條件爲式(LXVI)和(LXVII)中之至少一個 ArG單元必須爲 富電子的芳族單元;此係藉由從經取代或未經取代之 thionylenes、伸呋喃基類或伸吡咯基類的結構選擇此單元 或藉由此單元爲經至少一個烷氧基、芳氧基或經取代或未 經取代之胺基團或也經複數個此類型之相同或不同的基團 取代之伸苯基基團達成;
Rx在每次出現時,相同或不同地,較佳爲Η、具有1 至22個C原子之直鏈、分支或環狀烷基鏈,其中,除此 之外,一或多個非相鄰C原子可經0、S、-C0-0-、或-〇-C0-0-替換,其中,一或多個Η原子也可經氟、經取代或 未經取代之具有5至40個碳原子的芳基替換,其中,除 此之外,一或多個C原子可經0、S或Ν替換; m在每次出現時,相同或不同地,爲1、2、3、4或5,較 佳地1、2或3 ; 虛線鍵意欲指示聚合物中之連接;在此它們不表示甲 基基團。 適當的發紅光重複單元R較佳地爲具有至少一個芳族 或其他共軛結構和將發光顏色轉移成紅色的單元。發紅光 重複單元R之較佳結構爲該等其中富電子的單元(如噻吩) -36- 200821302 係與發綠光缺電子單元(如喹噁啉或苯並噻二_ )組合。進 一步較佳發紅光重複單元R爲包含至少四個稠合芳族單元 之系統,如紅螢烯類、稱五苯類或茈類,其較佳地經取代 ,或較佳地共軛推拉系統(經予體和受體取代基取代之系 統)或系統如絲喹立(s q u a r i n e s)或嗤卩丫 D 定酮|類,其較佳地經 取代。在此也可允許使用複數個此類型的重複單元替代一 個發紅光重複單元R,在該情形中發紅光重複單元R之總 比例爲最多1莫耳%。 適合作爲發紅光重複單元R之特佳結構爲下式之結構
(LXXHI) (LXXIV) (LXXV)
-37- 200821302 其可經取代或未經取代,其中符號和指標:具有與上述相 同之意義。 適當的發藍光、發綠光、發紅光結構單元B、G和R 原則±也是從三重態發射光之單元,也就是顯示電致發磷 光替代電致發螢光,其時常產生能源效率的增加。這些單 元在下文中稱爲三重態發光體。此類型之金屬錯合物於低 分子量〇LED的使用係描述於如μ· A. Baldo等人(八戶卩1· Phys· Lett· 1999,75,4-6)中。適合於此目的者首先爲其 包含重原子,也就是選自元素周期表的具有大於36之原 子序的原子之化合物。特別適合此目的者爲包含符合上述 條件的d或f過渡金屬之化合物。在此特佳者爲包含選自 第8至10族之元素(也就是RU、〇s、Rh、Ir、Pd、Pt)的 對應結構單元。適合於根據本發明之聚合物的結構單元爲 如 WO 02/06 843 5、DE 1 0 1 1 6962、EP 1 23 9526 和 WO 2004/026886中所述之各種錯合物。對應單體揭述於 WO 02/068435 ° 在此錯合物之顏色主要由所使用之金屬、精確配位體 結構和配位體上的取代基決定。發綠光和發紅光錯合物二 者爲已知的。因此如未經取代之參(苯基吡啶基)銥(ΠΙ)發 射出綠光,而在配位碳原子之對位的給予電子之取代基( 如二芳胺基取代基)將發光轉移成橘紅色。此外,此具有 直接(沒有進一步取代)造成發橘光或深紅色光的不同配位 體結構之錯合物的衍生物爲已知的。該等配位體之實例爲 2 -苯基異喹啉、2 -苯並硫苯基吡啶或2 -萘基吡啶。 -38- 200821302 如藉由以拉電子取代基如複數個氟及/或氰基基團取 代參(苯基吡啶基)銥(π I)母結構獲得發藍光錯合物。 根據本發明之聚合物通常藉由一或多種類型之單體製 備,其之至少一種單體以式I描述。適當的聚合反應爲熟 習該項技術者已知的且描述於文獻中。特別適合且較佳之 聚合反應,其全部產生C-C連接,如下: (A) SUZUKI聚合作用; (B) YAMAMOTO聚合作用; (C) STILLE聚合作用。 其中聚合作用可藉由這些方法進行之方法和其中聚合 物然後可從反應介質分離出來和純化之方法爲熟習該項技 術者已知的且和被詳細地描述在文獻中,如在 WO 03/048225 或 WO 2004/03 7887 中 ° C-C連接反應較佳地選自SUZUKI偶合、YAMAMOTO 偶合和STILLE偶合之群組。 根據本發明之樹枝狀聚合物可藉由熟習該項技術者已 知的方法或類似於其之方法製備。適當的方法描述文獻中 ,如在 Frechet,Jean M. J. ; Hawker ’ Craig J., f, Hyperbranched polyphenylene and hyper-branched polyesters: new soluble, three-dimensional, reactive polymers” , Reactive & Functional Polymers ( 1 9 9 5), 26(1-3),1 2 7-36 ; Janssen, H. M. ; Meijer,E. W.,"The synthesis and characterization of dendritic molecules’丨, Materials Science and Technology (1 999),20 (Synthesis -39- 200821302 of Polymers) , 403 -45 8 ; T o m a 1 i a. Donald A., ” Dendrimer molecules" , Scientific American ( 1 9 9 5), 272(5),62-6,W O 0 2 / 0 7 3 4 3 A 1 或 W O 2 0 0 5 / 0 2 6 1 4 4 A 1。 爲了合成聚合物和樹枝狀聚合物,需要對應單體。選 自組1至4之上述單元和類型R、G和B的合成爲熟習該 項技術者已知的且描述於文獻中,如於 WO 2005/0 1 46 89 、WO 2005/030827 和 WO 2005/030828 中。這些和其中所 引用之文獻以引用方式納入本申請案中。 另外較佳可不以純物質使用根據本發明之聚合物或樹 枝狀聚合物,而改爲使用與另外的聚合、寡聚、樹枝狀、 或任所要的低分子量物質一起之摻合物(混合物)。這些可 如改良電子性質或發光本身。本發明因此也有關此類型之 摻合物。 術語”摻合物”在上下文中係指一種包含至少一種寡聚 或聚合成分之混合物。 本發明此外係有關溶液和調配物,其包含在一或多種 溶劑中的一或多種根據本發明之化合物、聚合物、樹枝狀 聚合物、摻合物或混合物。其中此類型之溶液可被製備之 方法爲熟習該項技術者已知的且揭述於如W Ο 〇 2 / 0 7 2 7 1 4 、WO 0 3/0 1 9694和其中所引用之文獻中。 可使用這些溶液以便如藉由區域塗佈法(如旋轉塗佈) 或印刷法(如噴墨印刷)製備薄膜聚合物層。 包含一或多個如上所述之基團X^Sp-的式I之化合物 、包含式Ϊ之結構單元的聚合物或樹枝狀聚合物特別適合 -40- 200821302 於如藉由熱或光-誘導之就地聚合作用和就地交聯(如就地 UV光聚合作用或光圖化)的薄膜或塗層之製備,特別是適 合於結構塗層之製備。爲了該等應用,特佳者爲包含一或 多個基團X^Sp -的根據本發明之化合物、聚合物或樹枝狀 聚合物,其中X1表示丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙嫌基 、環氧化物或氧雜環丁烷。對應式I之化合物及其聚合物 在此可以純物質使用;然而,如上所述也可能使用這些化 合物/聚合物之混合物、調配物或摻合物。這些可有或沒 有加溶劑及/或黏合劑而使用。適合於上述方法之材料、 方法和裝置係揭述於如 WO 2005/083 8 1 2中。可能的黏合 劑爲如聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚丙酸酸酯、聚乙烯丁醛和 相似的,光電中性聚合物。 適當且較佳的溶劑爲如甲苯、茴香醚、二甲苯、甲基 苯甲酸酯、二甲基茴香醚、均三甲苯、四氫萘、藜蘆醇和 四氫呋喃。 根據本發明之聚合物、樹枝狀聚合物、摻合物和調配 物可使用於PLED中。其中可製備PLED之方法爲熟習該 項技術者已知的且以一般方法詳細揭述於 w〇 2 0〇4/0707 72中,其應對應適用於個別情形。 如上所述,根據本發明之材料非常特別適合作爲以此 方式製備之PLED或顯示器中的電致發光材料。 爲了本發明,電致發光材料表示可用作PLED中之活 性層的材料。活性層表示在施加電場時能夠發光之層(發 光層)及/或其改良正及/或負電荷之注入及/或傳輸之層(電 -41 - 200821302 荷-注入或電荷-傳輸層)。 本發明因此也有關根據本發明之聚合物、樹枝狀聚合 物或摻合物在PLED (特別是作爲電致發光材料)之用途。 本發明因此同樣地係有關一種具有一或多個活性層之 PLED,其中這些活性層之至少一個包含一或多種根據本 發明之聚合物或樹枝狀聚合物。活性層可爲如發光層及/ 或傳輸層及/或電荷注入層。 本申請案本文以及下列實例係有關根據本發明之材料 在有關PLED及對應顯示器之用途。雖然此說明的限制, 熟習該項技術者無需另外的進步性也可能爲了另外用途而 將根據本發明之化合物使用於其他電子裝置,如使用於有 機場效電晶體(OFET)、有機積體電路(0-IC)、有機薄膜電 晶體(Ο-TFT)、有機太陽能電池(Ο-SC)、有機雷射二極體 (〇-雷射)、有機光伏(OPV)元件或裝置或有機光感受器 (OPC),提到但是一些應用。。 本發明同樣地係有關根據本發明之材料於對應裝置之 用途。 熟習該項技術者同樣地容易將給予於上之對於共軛聚 合物的說明應用於至共軛樹枝狀聚合物而無需另外的進步 性。本發明因此也有關此類型之共軛樹枝狀聚合物。 下列實例意欲解釋本發明而沒有限制本發明。特別地 ’根據特定實例所定義之化合物的其中所述特徴、性質和 優點也可適用於其他沒有詳細指示但落在申請專利之保護 範圍內之化合物,除非在別處另有指定。 -42- 200821302 實例1 如下製備化合物(1):
1.1 [5-(二乙氧基磷醯基甲基)-2,,5,-二-甲基聨苯-2·基 甲基]膦酸二乙基酯的製備
在160°C下50克(180毫莫耳)之2’,5’-雙-氯甲基-2,5· 二甲基聯苯於63毫升(3 6 6毫莫耳)之亞膦酸三乙基酯中加 熱直到氣體放出完成。殘留之殘餘物使用於後來的步驟中 而沒有進一步純化。 1.2 1,4-雙(-2·溴-5-乙烯基硫苯基)-2-(2,5-二-甲基苯 基)苯的製備 -43- 200821302
將31.8克(65.5毫莫耳)的[5-(二乙氧基磷醯基甲基)-21,5’-二甲基·聯苯-2-基甲基]膦酸二乙基酯最初引進225 毫升的DMF中,在保護氣體下於約5°C加入25.1 8克(262 毫莫耳)的Na〇tBu,且,於5°C下30分鐘的攪拌時間之後 ,於5°C下經15分鐘過程逐滴加入25克(131毫莫耳)的 2-溴噻吩-5-甲醛在60毫升的DMF中之溶液。1小時之後 ,於約5°C下逐滴加入75毫升的4M HC1,和用吸濾過濾 沈澱物,用MeOH洗滌和乾燥。從EtOH/甲苯(4+1)再結晶 數次產生具有>99.8%之純度(以1^-:^1^測定)和28.8克 之產率(7 9%)的於淺黃色結晶形式之產物。 實例2 如下製備化合物(2): -44- 200821302
2.1 [4-(二乙氧基磷醯基甲基)-2,5-萘-1-基苯甲基]鱗 酸二乙基酯的製備
將6.97克(13毫莫耳)的[2,5_二溴-4-(二乙氧基-磷醯 基甲基)苯甲基]膦酸二乙基酯、4.7克(27.3毫莫耳)的蔡基 硼酸、16.9克(52毫莫耳)的Cs2C03和90毫克(〇·4毫莫耳 )的Pd(OAc)2的混合物懸浮在75毫升的無水二噁烷中且 用氮飽和30分鐘。隨後加入160毫克(0·8毫莫耳)的P(t_ Bu)3,和在沸騰下加熱混合物2小時。冷卻之後,將混合 物分溶在水和乙酸乙酯之間,用水洗滌有機相很多次和經 過Na2S04乾燥,和在真空中除去溶劑。管柱層析法產生 7.2克(8 8%)的二膦酸酯之淺黃色泡沬。 2.2 1,4-雙(-2-溴-5-乙烯基硫苯基)-2,5-(卜萘基)苯的 -45- 200821302 製備
^ 8·2克(13毫莫耳)的二膦酸酯溶解在60毫升的無 水DMF中’和將溶液冷卻至5°C。隨後以小部分加入5.0 克(52笔莫耳)的Na〇tBu,逐滴加入在2〇毫升dmF中的 5·5克(28.6笔莫耳)的2_溴噻吩_5_甲醛,和於5t:下攪拌 混合物1時。接著逐滴加入25毫升的HC1,和用吸濾 過爐沈激物’用ΙΟ、乙醇和庚烷洗滌且從乙醇/甲苯(1 + 5)再結晶’產生具有> 99·9%之純度(rp_hplc)和6.6克之 產率(72%)的於黃色結晶形式之產物。 實例3至7 藉由如WO 03/048225中所述之SUZUKI偶合合成根 據本發明之聚合物P 1至P4和比較聚合物。所合成的聚合 物P 1至P 4之組成物和聚合物c 1之組成物如下: -46 - 200821302 聚合物π
50%
2% 2% 聚合物Ρ2
47- 200821302 聚合物P3
+ 聚合物P4 %
-48- 200821302 比較聚合物Cl :
20% 10% 實例8至12 :裝置例 PLED之製備 在專利文獻中已經描述聚合發光二極體之製備許多次 (參見如WO 04/03 78 87)。爲了以實施例之方式解釋本發明 ,藉由在已預先以PEDOT和電洞注入中間層塗布之IT0 基材上旋轉塗布製備包含聚合物Ρ1至Ρ4和比較聚合物 C1之PLED。(PEDOT爲一種聚噻吩衍生物(Baytron Ρ,得 自H. C· Starck,Goslar))。聚合物層之層厚爲約80 nm。 然後藉由真空沈積塗覆Ba/Al陰極(得自 Aldrich之金屬) ,且將PLED封裝和以電光期限(terms)示性。 聚合物P1至P4和C1使用於PLED時所得結果顯於 表1中。 從結果可知,根據本發明之聚合物的效率比比較聚合 物的效率好。發光顏色是可比較的且壽命被顯著改良,將 -49 - 200821302 此納入考慮。此顯示根據本發明之聚合物比根據先技術之 聚合物更適合使用於顯示器。 實例 聚合物 最大效率 rCd/A] U@100cd/m2 [V] CIE Γχ/yl 壽叩 fhl 8 P1 17.10 4.77 0.31/0.59 372^6000 9 P2 17.38 4.89 0.32/0.60 159(^6000 10 P3 17.09 4.63 0.34/0.59 100_000 11 P4 8.98 3.17 0.33/0.60 560_00a 12 C1 11.08 2.86 0.33/0.59 323^1500 MUX64,100 Hz,沒有相對脈衝(counterpulse) -50-
Claims (1)
- 200821302 十、申請專利範圍 1 · 一種式I之化合物其中所使用之符號和指標具有下列意義: R1至R1G彼此獨立地爲H'X^x^Sp-、 、-NCS、-NCO、-OCN、-SCN、-SF5、-Si(R)3 22個C原子之直鏈、分支或環狀烷基或烷氧 中,除此之外,一或多個非相鄰C原子可經· 、-Ce C-、-N(R)-、-0-、-S-、-CO-、-C0-0-O-CO-O-替換,其中,除此之外,一或多個Η 、具有5至40個碳原子之芳基、芳氧基、雜 氧基基團替換,其各個也可經一或多個非芳方乡 取代,其中,除此之外,二或多個之基團R1 · 起形成脂族或芳族之單環或多環的環系統,其 中之苯環或噻吩環一起形成稠合環系統,或表 的連接, R在每次出現時’相同或不同地,爲Η、 1至22個C原子之直鏈、分支或環狀烷基鏈 此之外,一或多個非相鄰C原子可經-Ο -、- S CO-O-、-O-CO-、-0-C0-0 -替換,其中,除此 多個Η原子可經氣、具有5至40個碳原子之 -CN、-Ν02 或具有1至 基基團,其 •C(R)=C(R)-、-O-CO-、- 原子可經氟 芳基或雜芳 ^ 基團 R1_1() 1 ^可彼此一 也可與式I 示聚合物中 鹵素、具有 ,其中,除 -、-CO-、· 之外’ 一'或 芳基、芳氧 -51 - 200821302 基、雜芳基或雜芳氧基基團替換,其也可經一或多個非芳 族基團R1·10取代;複數個基團R彼此及/或與另外的基團 Rb1()也可形成芳族或脂族之單環或多環的環系統’其也可 與式I中之苯環或噻吩環一起形成稠合環系統’ X1在每次出現時,相同或不同地,爲反應性基團, Sp在每次出現時,相同或不同地,爲間隔基團或單 鍵, 其中基團R1至R4中有至少一個表示隨意地經取代之 烷基、芳基或雜芳基基團。 2 ·根據申請專利範圍第1項之化合物,其中R9和 R1 ^各自彼此獨立地表示X1。 3.根據申請專利範圍第1項之化合物,其中基團 R1·4中有一、二、三或四個基團表示隨意地經取代之具有 1至22個C原子的烷基基團或隨意地經取代之具有5至 40個碳原子的芳基或雜芳基基團,而其他基團R1·4表示 Η。 4 ·根據申請專利範圍第3項之化合物,其中與Η不 同之基團R1·4表示苯基或1-萘基,其各個隨意地經一或多 個基團L取代,其中L係選自F、Cl、Br、I、-CN、·Ν02 、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C( = 0)N(R)2、-(:( = 〇)γΐ 、-C( = 0)R、-N(R)2,其中R具有如申請專利範圔第!項 中所述之意義而Y1表示鹵素、隨意地經取代之矽烷基、 具有4至40個碳原子的芳基、及具有1至22個C原子之 直鏈或分支烷基、烷氧基、烷羰基、烷氧羰基、烷羰氧基 -52- 200821302 或院氧鑛氧基,其中一或多個Η原子可隨意地經F或Cl 替換。 5. 根據申請專利範圍第3項之化合物,其中與Η不 同之基團R1-4表示具有1至22個C原子的隨意地經氟化 之直鏈、分支或環狀烷基。 6. 根據申請專利範圍第1至5項中任一項之化合物 ,其係選自下列亞式:(lb)200821302其中X具有如申請專利範圍第1項中對χ 1所述意義 之一,R”具有如申請專利範圍第!項中對R5-8所述意義之 一,而L在各情形中彼此獨立地具有如申請專利範圍第4 項中所述之意義。 7 · —種聚合物或樹枝狀聚合物,其係從一或多種根 據申請專利範圍第1至6項中至少一項之化合物獲得。 8 ·根據申請專利範圍第7項之聚合物或樹枝狀聚合 物,它們包含選自伸苐基類、螺聯伸苐基類、伸二氫菲基 類、伸四氫芘基類、伸二苯乙烯基類、雙苯乙烯基伸芳基 類、1,4-伸苯基類、1,4_伸萘基類、1,4-或9,10-伸蒽基類 、1,6-或2,7-或4,9-伸芘基類、3,9-或3,10-伸茈基類、 2,7-或3,6-伸菲基類、4,4’·伸聯苯基類、4,4”-伸聯三苯基 類、或4,4’-聯-1,Γ-伸萘基類之群組的另外結構單元。 9 ·根據申請專利範圍第7項之聚合物或樹枝狀聚合 物,它們包含選自三芳胺類、三芳膦類、聯苯胺類、四伸 芳基-對-苯二胺類、啡噻哄類、啡噁哄類、二氫啡哄類、 噻蒽類、二苯並-對-戴奧辛類、phenoxathiynes、咔唑類、 葜類、噻吩類、吡咯類或呋喃類之群組的另外結構單元。 -54- 200821302 1 〇 ·根據申請專利範圍第7項之聚合物或樹枝狀聚合 物,它們包含選自吡啶類、嘧啶類、塔哄類、吡畊類、蒽 類、三芳基硼烷類、噁二唑類、喹啉類、喹噁啉類或啡哄 類之群組的另外結構單元。 11.根據申請專利範圍第7至1 0項中任一項之聚合 物或樹枝狀聚合物,它們包含至少5 0莫耳%之根據申請專 利範圍第8項的單元和2至3 0莫耳%之根據申請專利範圍 第9及/或10項的單元。 1 2 ·根據申請專利範圍第7至1 〇項中任一項之聚合 物或樹枝狀聚合物,其中式I化合物之比例爲〇. 〇 1至2 5 莫耳%。 1 3 · —種摻合物,其包含一或多種根據申請專利範圍 第7至12項中至少一項之聚合物或樹枝狀聚合物及隨意 地一或多種另外的聚合、寡聚、樹枝狀、或低分子量的物 質。 1 4 · 一種由低分子量化合物所組成之混合物,其包含 一或多種根據申請專利範圍第1至6項中至少一項之式j 化合物及額外地一或多種發光及/或可聚合的化合物。 1 5 · —種g周配物,其包含一或多種根據申請專利範圍 第1至Η項中至少一項之化合物、聚合物、樹枝狀聚合 物、摻合物或混合物和一或多種溶劑及/或聚合黏合劑。 16· —種根據申請專利範圍第丨至15項中至少一項 之化合物、聚合物、樹枝狀聚合物、摻合物、混合物或調 配物在電光或電子裝置之用途。 -55- 200821302 1 7 · —種裝置,其包含一或多種根據申請專利範圍第 1至1 5項中至少一項之化合物、聚合物、樹枝狀聚合物、 摻合物、混合物或調配物。 18.根據申請專利範圍第17項之裝置,其爲有機或 聚合有機發光二極體(OLED、PLED)、場效電晶體(OFET) 、有機薄膜電晶體(0-TFT)、有機積體電路(0-1C)、有機 太陽能電池(0-SC)、有機雷射二極體(0-雷射)、有機光伏 (OPV)元件或裝置或有機光感受器(OPC)。 1 9· 一種製備根據申請專利範圍第1至6項中至少一 項之化合物之方法,其特徵在於將隨意地經取代之1,4-二-鹵苯基與亞磷酸三烷酯一起加熱,及在鹼存在下使所 得膦酸酯與隨意地經取代之2-溴噻吩-5-甲醛反應。 -56- 200821302 七、指定代表圖: (一) 、本案指定代表圖為··無 (二) 、本代表圖之元件代表符號簡單說明:無 八、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學 式:-4-
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