专利名称:具有咔唑结构单元的聚合物的制作方法
技术领域:
本发明涉及具有咔唑结构单元的聚合物并且涉及其制备方法。本发明另外涉及包含这些聚合物的制剂和电子器件。
背景技术:
包含有机半导体、有机金属半导体和/或聚合物半导体的电子器件的重要性正在增加;它们由于成本原因和其性能而用于许多商业产品中。在此处可以提到的实例为在影印机中的基于有机物的电荷传输材料(例如,基于三芳基胺的空穴传输体)、在显不器件中的有机或聚合物发光二极管(0LED或PLED)或者在影印机中的有机光感受器。有机太阳能电池(O-SC)、有机场效应晶体管(O-FET)、有机薄膜晶体管(O-TFT)、有机集成电路(O-1C)、 有机光学放大器和有机激光二极管(Ο-laser)处于发展高级阶段并且在将来可能至关重要。
与特定应用无关,这些电子器件中的许多具有以下通用的层结构,其可根据特定应用进行调整
(I)基底,
(2)电极,通常为金属的或无机的,以及由有机或聚合物导电材料制成的,
(3) 一个或多个电荷注入层或一个或多个间层,例如用于补偿电极不均匀度(“平面化层”),其常由导电的掺杂的聚合物制成,
(4)有机半导体,
(5)任选另外的电荷传输层、电荷注入层或电荷阻挡层,
(6)反电极,材料如在(2)下所提到的,
(7)封装。
上述配置代表有机电子器件的通用结构,其中多个层可合并,在最简单的情形下产生包括两个电极、有机层位于所述两个电极之间的配置。在这种情形下,该有机层履行所 有功能,包括在OLED情形下的发光功能。这种类型的体系例如描述在基于聚(对亚苯基) 的 W090/13148A1 中。
然而,在这种类型的“三层体系”中出现的问题是,缺乏对电荷分离的控制或缺乏优化在不同层中的个别成分的性质的方法,如在例如SMOLED (“小分子0LED”)情形下通过多层结构以简单方式所实现的。
小分子OLED常包括一个或多个有机的空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和/或电子注入层和阳极及阴极,其中整个体系通常位于玻璃基底上。这种类型的多层结构的优势在于,电荷注入、电荷传输和发光的多种功能能够在多个层中分开,并且因此能够单独地改进各层的性质。这种改进使得能够显著改善电子器件的性能。
已知的电子器件具有可用的性质分布。然而,仍然需要继续改善这些器件的性质。 这些性质尤其包括电子器件的寿命。另外的问题尤其是电子器件实现所规定目标的能量效率。在可基于低分子量化合物以及聚合物两者的有机发光二极管的情形下,尤其光输出应
其中
Ar4、Ar5、Ar7、Ar8各自彼此独立地为芳基或杂芳基基团,所述基团可以被一个或多个任何所希望类型的基团R取代;
Ar6为芳基或杂芳基基团,所述基团可以被一个或多个任何所希望类型的基团R取代,或代表式Ar9-Y-Ar9的基团,其中Ar9在每种情况下独立地为芳基或杂芳基基团,所述基团被一个或多个任何所希望类型的基团R取代或可以彼此连接,并且Y为间隔基团或为单键;
P 为 1、2 或 3;
q为O或I;并且该高,这意味着必须消耗尽可能少的电力来实现一定的光电流。另外,还应该需要最低的可能电压来实现预定的发光密度。
另外的目标可被视为尽可能经济地并且以恒定品质提供具有优异性能的电子器件。
另外,所述电子器件应该能够用于或适应于许多目的。尤其是,应该在广泛的温度范围内保持所述电子器件的性能。发明内容
已经令人惊讶地发现,通过具有专利权利要求1的所有特征的聚合物,实现了这些目标和没有明确提到、但可从此处引言中所论述相关内容中容易地得出或推定的其它目标。在从属于权利要求1的权利要求项中,保护根据本发明的聚合物的有利改进。
因此,本发明涉及如下的聚合物,其含有至少一种通式⑴的咔唑结构单元
权利要求
1.一种聚合物,其含有至少一种通式(I)的咔唑结构单元
2.根据权利要求1所述的聚合物,其特征在于它含有至少一种通式(Ia)的咔唑结构单
3.根据权利要求2所述的聚合物,其特征在于它含有至少一种通式(Ib)的咔唑结构单元
4.根据权利要求I至3中的一项或多项所述的聚合物,其特征在于它含有至少一种通 式(IIa)和/或(IIIa)的芳基胺结构单元
5.根据权利要求4所述的聚合物,其特征在于它含有至少一种通式(IIIb)的芳基胺结 构单元
6.根据权利要求1至5中的一项或多项所述的聚合物,其特征在于R在每次出现时彼此独立地选自 F,Cl,Br,I, N(Ar)2, N(RJ )2,CN,NO2, Si (R,)3,B(0R’ )2,C(=0)Ar,C(=0)R,, P(=0) (Ar)2, P(=0) (R,)2, S(=0)Ar, S(=0)R,,S(=0)2Ar, S(=0)2R,,-CR,=CRf Ar, 0S02R,,具有I至40个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团或者具有3至40个C原子的支链或环状的烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团,所述基团中的每个可以被一个或多个基团R’取代,其中一个或多个不相邻的CH2基团可以被R’ C=CR’、C E C、Si(R’)2、Ge(R’)2、Sn(R’)2、 C=0、C=S、C=Se, C=NRj、P (=0) (R,)、SO、SO2, NR’、0、S 或 CONR,代替,并且其中一个或多个 H原子可以被F、Cl、Br、1、CN或NO2代替,可交联的基团,或者芳族或杂芳族环系,其具有5 至60个环原子并且在每种情况下可以被一个或多个基团R’取代,或具有5至60个环原子的芳氧基或杂芳氧基基团,其可以被一个或多个基团R’取代,或这些体系的组合,其中两个或更多个取代基R也可以彼此形成单环或多环的脂族或芳族环系,其中R’在每种情况下彼此独立地为H或具有I至20个C原子的脂族或芳族烃基团,并且Ar为具有2至30个C 原子的芳基或杂芳基基团。
7.根据权利要求1至6中的一项或多项所述的聚合物,其特征在于它含有至少一种连接结构单元。
8.根据权利要求7所述的聚合物,其特征在于它含有至少一种式(IV)的连接结构单元
9.根据权利要求7所述的聚合物,其特征在于它含有至少一种式(Va)的连接结构单元其中R1为具有I至40个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团或者具有3至40 个C原子的支链或环状的烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团,或者为甲硅烷基基团或具有I 至40个C原子的被取代的酮基团,具有2至40个C原子的烷氧基羰基基团,具有7至40 个C原子的芳氧基羰基基团,氰基基团(-CN),氨基甲酰基基团(_C(=0)NH2),卤甲酰基基团 (-C(=0)-X,其中X代表卤素原子),甲酰基基团(_C(=0)_H),异氰基基团,异氰酸酯基团,硫代氰酸酯基团或硫代异氰酸酯基团,氨基基团,羟基基团,硝基基团,CF3基团,Cl,Br, F,可交联的基团,或者被取代或未被取代的芳族或杂芳族环系,其具有5至60个环原子,或者具有5至60个环原子的芳氧基或杂芳氧基基团,或这些体系的组合,其中所述基团R1中的一个或多个可以彼此和/或与所述基团R1所键合的环形成单环或多环的脂族或芳族环系;r为0、1、2、3或4 ;并且虚线代表在所述聚合物中的连接。
10.根据权利要求7所述的聚合物,其特征在于它含有至少一种式(Vb)的连接结构单元
11.根据权利要求10所述的聚合物,其特征在于它含有至少一种式(Vbl)的连接结构单元
12.根据权利要求11所述的聚合物,其特征在于它含有至少一种式(Vb2)的连接结构
13.一种用于制备根据权利要求1至12中的一项或多项所述的聚合物的方法,其特征在于单体组合物通过Suzuki或Buchwald方法进行聚合。
14.一种制剂,其在一种或多种溶剂中包含根据权利要求1至12中的一项或多项所述的聚合物。
15.一种电子器件,其包含根据权利要求1至12中的一项或多项所述的聚合物。
16.根据权利要求15所述的电子器件,其特征在于所述聚合物作为空穴传输层或空穴注入层的成分存在于所述器件中。
17.根据权利要求15或16所述的电子器件,其特征在于所述电子器件为有机电致发光器件(0LED)、聚合物电致发光器件(PLED)、有机集成电路(0-1C)、有机场效应晶体管 (O-FET)、有机薄膜晶体管(O-TFT)、有机发光晶体管(O-LET)、有机太阳能电池(0-SC)、有机光学探测器、有机光感受器、有机场粹熄器件(O-FQD)、发光电化学电池(LEC)或有机激光二极管(0-laser)。
18.一种用于制造根据权利要求15至17中的一项或多项所述的电子器件的方法,其特征在于从溶液中或借助于印刷方法将一个或多个包含根据权利要求1至12中一项或多项所述的聚合物的层施用到基底上。
全文摘要
本发明涉及如下的聚合物,其含有至少一种通式(I)的咔唑结构单元,其中Ar1、Ar2、Ar3各自彼此独立地为芳基或杂芳基基团,所述基团可以被一个或多个任何基团R取代;m、o彼此独立地为0或1;n为1、2或3,并且虚线代表在所述聚合物中的连接;和至少一种通式(II)和/或(III)的芳基胺结构单元,其中Ar4、Ar5、Ar7、Ar8各自彼此独立地为芳基或杂芳基基团,该基团可以被一个或多个任何基团R取代;Ar6为芳基或杂芳基基团,其可以被一个或多个任何基团R取代,或为式Ar9-Y-Ar9的基团,其中各个Ar9独立地为芳基或杂芳基基团,各个基团被一个或多个任何基团R取代或所述基团可以彼此连接,并且Y为间隔基团或为单键;p为1、2或3;q为0或1,并且虚线代表在所述聚合物中的连接。此外,本发明涉及用于制造这些聚合物的方法,并且涉及包含这些聚合物的制剂和电子器件。(I)(II)(III)
文档编号H01L51/00GK103068878SQ201180039112
公开日2013年4月24日 申请日期2011年8月1日 优先权日2010年8月9日
发明者尼尔斯·舒尔特, 安娜·阿耶, 奥雷莉·吕德曼 申请人:默克专利有限公司