[发明专利]二咔唑芳族胺聚合物和电子器件

说明书

本申请要求2005年3月4日提交的临时申请，即美国申请60/661,419 的优先权，该临时申请通过引用结合在此。

本发明涉及包含N，N′-二咔唑-基芳族胺部分的聚合物组合物和包含这 些组合物的电子器件。

背景技术

已知芴基共轭聚合物具有光电性质。有几份报导证实了来自芴均聚物 的蓝光发射，例如，A.W.Grice；D.D.C.Bradley，M.T.Bernius；M. Inbasekaran，W.Wu，E.P.Woo；Appl.Phys.Lett.1998，73以及Y.Young和Q. Pei；J.Appl.Phys.81，3294(1997)。通过将不同的芳族官能团结合到聚合 物链中，芴-基共轭聚合物显示出发射光谱跨越整个可见光范围(400- 700nm)的不同的发光颜色(M.T.Bernius，M.Inbasekaran，J.O′Brien，W.Wu， Adv.Mater.2000，12，1737)。高效和稳定的电致发光要求将空穴和电子分 别从阳极和阴极有效率地注入到发光聚合物层中。由于在芴均聚物的最高 占据分子轨道(HOMO)和阳极的功函之间的能量失配，芴均聚物的空穴注 入趋向于效率差。USP 6,309,763、USP 6,353,083和USP 5,879,821教导将三 芳基胺作为空穴传输部分结合到芴-基聚合物中以提高芴-基聚合物的电致 发光性能。USPAP 2004127666进一步发现与含有其它的电荷传输基团如 无环三芳基胺的聚芴(参见USP 6,353,083)相比，在芴-基光电聚合物的主链 中包含三环芳基胺提供在低电压下提高的电导率以及优异的器件效率。

开发具有提高的效率和寿命并且发射各种颜色的光的光电材料和器 件的需要仍然存在。其中特别令人感兴趣的是发现了新的芳族胺部分，所 述芳族胺部分适于结合到芴-基聚合物中以提供例如更深的蓝光发射以及 良好的空穴注入和空穴传输性能。N，N′-二咔唑-基芳族胺是在小分子光电 器件中用作空穴注入、空穴传输和主体材料的熟知的一类电子材料。然而， 还没有将N，N′-二咔唑-基芳族胺结合到共轭聚合物的骨架中。

发明概述

本发明涉及在聚合物主链中包含N，N’-二咔唑-基芳族胺部分的共轭聚 合物，所述共轭聚合物具有高的空穴传导率和深蓝光发射。

更具体而言，本发明是在骨架中包含式I的结构单元的共轭或部分共 轭的聚合物：

I

其中Ar₁是含有一个或多个杂原子的芳族基团或包含一个或多个稠合芳族 或非芳族环的芳族基团，所述芳族基团可以是取代或未取代的；并且R₁是烷基、烷氧基、芳基、氰基或F。

在另一个实施方案中，本发明是含式I的聚合物的膜。在另一个方面 中，本发明是含式I的聚合物与至少一种另外的共轭聚合物的共混物。在 另一个实施方案中，本发明是包含膜的电致发光器件，所述膜包含含式I 的聚合物。在另一个实施方案中，本发明是一种光电池，所述光电池包含 第一电极、包含含式I的聚合物的膜和第二电极。在另一个实施方案中， 本发明是一种场效应晶体管，所述场效应晶体管包含：(a)绝缘体层，所述 绝缘体层是电绝缘体，所述绝缘体层具有第一侧面和第二侧面；(b)栅极， 所述栅极是电导体，所述栅极与所述绝缘体层的第一侧面相邻安置；(c) 半导体层，所述半导体层包含含式I的聚合物和第二电极；(d)源极，所述 源极是电导体，所述源极与所述半导体层的第一端电接触；和(e)漏极，所 述漏极是电导体，所述漏极与所述半导体层的第二端电接触。

在另一个方面中，本发明是式IV的化合物：

IV

其中Ar₁是含有一个或多个杂原子或包含一个或多个稠合芳族或非芳族环 的取代或未取代的芳族基团，所述环可以是取代或未取代的，R₁是烷基、 烷氧基、芳基取代的基团、氰基或F，并且X是卤素或硼酸酯基团。

发明详述

本发明是包含式I的结构单元的共轭或部分共轭聚合物：

I