有机发光器件和方法

文档序号:3620722阅读:95来源:国知局
专利名称:有机发光器件和方法
有机发光器件和方法本申请要求2010年6月25日提交的英国专利申请1010741. 5,2010年6月25日提交的英国专利申请1010742. 3,2010年6月25日提交的英国专利申请1010745.6,2010年6月25日提交的英国专利申请1010743.1和2011年I月31日提交的英国专利申请1101642. 5的优先权。各前述形成优先权的申请的内容在此通过引用以它们的全部内容纳入本申请。

发明内容
本发明涉及有机发光组合物,含有其的器件,和制造所述器件的方法。
背景技术
包含活性有机材料的电子器件对于用于如有机发光二极管、有机光伏器件、有机光传感器、有机晶体管和存储器阵列器件的器件来说吸引越来越多的注意。包含有机材料的器件提供诸如低重量、低功率消耗和灵活性的益处。此外,可溶有机材料的使用使得能够在器件制造中利用溶液加工,例如喷墨打印或旋涂。典型的有机发光器件("0LED")在涂覆有透明阳极如氧化铟锡("ΙΤ0")的玻璃或塑料基材上制造。至少一种电致发光有机材料的薄膜层设置在第一电极上。最后,阴极设置在该电致发光有机材料层上。电荷传输、电荷注入或电荷阻挡层可设置在阳极和电致发光层之间和/或阴极和电致发光层之间。运行中,空穴通过阳极注入器件,并且电子通过阴极注入器件。空穴和电子在有机电致发光层中结合以形成激子,然后激子发生衰变发出光。在W090/13148中,有机发光材料是共轭聚合物如聚(亚苯基亚乙烯基)。在US4,539,507中,有机发光材料是被称为小分子材料的类别,如三(8-羟基喹啉)铝("Alq3")。这些通过单 态激子的辐射衰变材料电致发光(荧光),然而,自旋统计使得至多75%的激子是三重态激子,其发生非辐射衰变,即量子效率可低达荧光OLED的25%-参见,例如,Chem. Phys. Lett.,1993, 210,61, Nature (London),2001,409,494, Synth. Met.,2002,125,55和其中的参考文献。已推测可具有相对长寿命三重态激发状态的三重态激子的存在会对OLED寿命不利,这是因为三重态-三重态或三重态-单态的相互作用(在OLED寿命的表述中,本文使用的〃寿命〃是指OLED在恒定电流下的照度从初始照度值下降50%经历的时间长度,并且在三重态激发状态寿命的表述中,本文使用的〃寿命〃是指三重态激子的半衰期)。US2007/145886披露了包含三重态猝灭材料的0LED,其通过使不期望的三重激发状态猝灭而不使通过荧光发射衰减的激发单态猝灭来防止或减少在激发态的分子之间三重态-三重态或三重态-单态的相互作用。W02005/043640披露了在有机发光器件中将二萘嵌苯衍生物与有机发光材料共混可以使器件寿命少量提高。然而,虽然较高的二萘嵌苯衍生物浓度使寿命的改进更大,但这导致在发射光谱中显著红移。US2007/145886披露了包含防止或减少三重态-三重态或三重态-单态相互作用的三重态-猝灭材料的OLED。US2005/095456披露了一种0LED,其具有发光层,发光层包含宿主材料,染料或颜料,和吸收极限的能级高于该染料或颜料的吸收极限的能级的添加剂。然而,US200/145886中所述的三重态激子的猝灭不可避免地表明,三重态激子的能量以非发光途径(例如热)损失。发明概述本发明的发明人认识到,可使三重态激子进行衰变的多种途径,从而减少或消除导致器件寿命缩短的衰变途径。特别是,这些途径中的一些可以进行辐射激子衰变,这与非辐射衰变途径相比可以提供更好的器件效益。在第一方面,本发明提供一种用于有机发光器件的组合物包含突光发射材料和三重态接收材料,其中2xT1A >= S1A>S1E,或 T1A+T1E >= S1A>S1E其中Tia表示所述三重态接收材料的三重态激发状态能级;Tie表示所述发光材料的三重态激发状态能级;Sia表示所述三重态接收材料的单态激发状态能级;和Sie表示所述发光材料的单态激发状态能级;以及,其中所述组合物在激发时发射的光包括延迟荧光。任选地,至少10%、任选地至少20%的所述组合物在激发时发射的光的发光强度是延迟突光。任选地,所述组合物的足以使所述组合物的发光强度从初始发光强度下降50%的时间的连续激发使得在所述组合物的初始激发后的延迟荧光的初始发射后的整个时间都发射延迟荧光。任选地kT1E_T1A ^ kT1E_S0E其中kT1E_T1A表示发光材料上的三重态激子到三重态接收材料的转移的速率常数;kT1E_S0E表示发光材料上的三重态激子到发光材料的基态的衰变的速率常数。任选地kTTA>kT1A_S0A其中kTTA表示两个三重态接收材料上的两个三重态激子之间的、或三重态接收材料上的三重态激子和发光材料上的三重态激子之间的三重态-三重态湮灭的速率常数;和kT1A_S0A表示三重态接收材料上的三重态激子到三重态接收材料的基态的衰变的速
率常数。任选地,至少一些所述三重态接收材料包括式(I I):TAU-Sp-TAU(II)其中TAU表示三重态接收材料,并且Sp表示间隔体基团。
任选地,Sp包括亚芳基。任选地,至少一些所述三重态接收材料包括式(IIa)TQ-Ar-TQ(IIa)其中Ar表示任选取代的亚芳基。任选地,Ar选自苯基、联苯基、三联苯基和荷。任选地,三重态接收材料与发光材料和所述组合物的其它一种或多种组分混合。任选地,三重态接收材料键接到发光材料,或键接到如存在的所述组合物的另一种组分。任选地,所述组合物包含空穴传输材料和电子传输材料至少,以及,其中三重态接收单元键接到所述空穴传输材料、所述电子传输材料和所述发光材料至少之一。任选地,三重态接收单元键接到所述发光材料。任选地,发光材料是发光聚合物并且所述三重态接收材料是所述发光聚合物的主链中的重复单元或所述发光聚合物的侧基或端基。任选地,该发光聚合物包含发光重复单元,和提供电子传输的重复单元和提供空穴传输的重复单元的至少之一,其中该三重态接收材料键接到该发光重复单元、该提供电子传输的重复单元和该提供空穴传输的重复单元的至少之一。任选地,所述三重态接收材料被一个或多个增溶基团取代。任选地,所述增溶基团选自烧基和烧氧基。任选地,所述发光材料是包含芳胺重复单元的发光聚合物。任选地,所述芳胺重复单元是式(V)的单元
权利要求
1.一种用于有机发光器件的组合物,包含荧光发射材料和三重态接收材料,其中 2xT1A>S1A>S1E,或 T1A+T1E>S1A>S1E 其中 Tia表示所述三重态接收材料的三重态激发状态能级; Tie表示所述发光材料的三重态激发状态能级; Sia表示所述三重态接收材料的单态激发状态能级;以及 Sie表示所述发光材料的单态激发状态能级; 并且,其中所述组合物在激发时发射的光包括延迟荧光。
2.根据权利要求的组合物1,其中至少10%、任选地至少20%的所述组合物在激发时发射的光的发光强度是延迟突光。
3.根据前述权利要求任一项的组合物,其中所述组合物的足以使所述组合物的发光强度从初始发光强度下降50%的时间的连续激发使得在所述组合物的初始激发后的延迟荧光的初始发射后的整个时间都发射延迟荧光。
4.根据前述权利要求任一项的组合物,其中 knE-ΤΙΑ ^ kT1E_SOE 其中 kT1E_T1A表示发光材料上的三重态激子到三重态接收材料的转移的速率常数; kT1E_s(IE表示发光材料上的三重态激子到发光材料的基态的衰变的速率常数。
5.根据前述权利要求任一项的组合物,其中 kTTA〉kT1A_S0A 其中 kTTA表示两个三重态接收材料上的两个三重态激子之间的、或三重态接收材料上的三重态激子和发光材料上的三重态激子之间的三重态-三重态湮灭的速率常数;和 1%^表示三重态接收材料上的三重态激子到三重态接收材料的基态的衰变的速率常数。
6.根据前述权利要求任一项的组合物,其中至少一些所述三重态接收材料包括式(II)TAU-Sp-TAU(I I) 其中TAU表示所述三重态接收材料,并且Sp表示间隔体基团。
7.根据权利要求6的组合物,其中Sp包括亚芳基。
8.根据权利要求7的组合物,其中所述至少一些所述三重态接收材料包括式(IIa) TQ-Ar-TQ (IIa) 其中Ar表示任选取代的亚芳基。
9.根据权利要求8的组合物,其中Ar选自苯基、联苯基、三联苯基和荷。
10.根据前述权利要求任一项的组合物,其中所述三重态接收材料与所述发光材料和所述组合物的其它一种或多种组分物理混合。
11.根据权利要求1-9任一项的组合物,其中所述三重态接收材料键接到所述发光材料,或键接到如存在的所述组合物的另一种组分。
12.根据权利要求11的组合物,其中所述组合物包含空穴传输材料和电子传输材料至少之一,其中三重态接收单元键接到所述空穴传输材料、所述电子传输材料和所述发光材料至少之一,优选键接到所述发光材料。
13.根据权利要求11或12的组合物,其中所述发光材料是发光聚合物并且所述三重态接收材料是所述发光聚合物的主链中的重复单元或所述发光聚合物的侧基或端基。
14.根据前述权利要求任一项的组合物,其中所述三重态接收材料被一个或多个增溶基团取代。
15.根据权利要求14的组合物,其中所述增溶基团选自烷基和烷氧基。
16.根据前述权利要求任一项的组合物,其中所述发光材料是发光聚合物。
17.根据权利要求16的组合物,其中所述发光聚合物包含芳胺重复单元。
18.根据权利要求17的组合物,其中所述芳胺重复单元是式(V)的单元
19.根据权利要求16、17或18的组合物,其中所述聚合物包含芳基或杂芳基重复单元。
20.根据权利要求19的组合物,包含式(IV)的重复单元
21.根据前述权利要求任一项的组合物,其中所述三重态接收材料以至少O.1mo 1%的量存在。
22.根据前述权利要求任一项的组合物,其中所述组合物的光致发光光发射峰波长范围在 400-500nm。
23.根据前述权利要求任一项的组合物,其中所述三重态接收材料不包括二萘嵌苯。
24.一种溶液,包含溶剂和根据前述权利要求任一项的组合物。
25.有机发光器件,包含阳极、阴极和在所述阳极和阴极之间的发光层,其中所述发光层包含根据权利要求1-24任一项的组合物。
26.形成根据权利要求25的有机发光器件的方法,包括沉积根据权利要求24的溶液和蒸发溶剂的步骤。
27.三重态接收材料用于对由包含所述三重态接收材料和荧光发射材料的组合物中的所述荧光发射材料产生的三重态激子的三重态-三重态湮灭引起的延迟荧光进行介导的用途。
28.根据权利要求27的用途,其中所述三重态接收材料与所述荧光发射材料物理混合。
29.根据权利要求27的用途,其中所述三重态接收材料化学键接到所述荧光发射材料。
30.根据权利要求29的用途,其中所述荧光发射材料是聚合物并且所述三重态接收材料提供为该聚合物的主链中的重复单元、从该聚合物的主链悬垂的侧基或聚合物端基。
全文摘要
用于有机发光器件的组合物,该组合物具有荧光发射材料和三重态接收材料并符合以下能量方案2xT1A≥S1A>S1E,或T1A+T1E≥S1A>S1E其中T1A表示所述三重态接收材料的三重态激发状态能级;T1E表示所述发光材料的三重态激发状态能级;S1A表示所述三重态接收材料的单态激发状态能级;和S1E表示所述发光材料的单态激发状态能级;和其中所述组合物在激发时发射的光包括延迟荧光。
文档编号C08G61/02GK103038910SQ201180038121
公开日2013年4月10日 申请日期2011年6月24日 优先权日2010年6月25日
发明者S·金, M·平塔尼, M·罗伯茨, M·卡斯 申请人:剑桥显示技术有限公司, 住友化学株式会社
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