專利名稱：有機發(fā)光材料、器件和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機發(fā)光組合物、含有該組合物的器件、制造所述器件的方法以及用于其的有機化合物。
背景技術(shù)：
包含活性有機材料的電子器件在諸如有機發(fā)光二極管、有機光伏器件、有機光電傳感器、有機晶體管和存儲器陣列器件的器件中的使用越來越引人注意。包含有機材料的器件提供諸如低重量、低能耗和柔性的益處。此外，可溶的有機材料的使用使得可以在器件制造中使用溶液處理，例如噴墨印刷或旋轉(zhuǎn)涂布。典型的有機發(fā)光器件(“0LED”)制造于玻璃或塑料基板上，所述基板用透明陽極例如氧化銦錫(“IT0”)涂布。將至少一種電致發(fā)光有機材料的薄膜層提供于該第一電極上方。最后，在電致發(fā)光有機材料層的上方提供陰極。可以將電荷傳輸、電荷注入或電荷阻擋層提供于陽極和發(fā)光層之間和/或陰極和發(fā)光層之間。在操作中，空穴通過陽極注入器件，并且電子通過陰極注入器件?？昭ê碗娮釉谟袡C發(fā)光層中結(jié)合以形成激子，該激子然后發(fā)生輻射衰變以發(fā)光。在W090/13148中，有機發(fā)光材料是共軛聚合物，例如聚(亞苯基亞こ烯基)。在US 4，539，507中，有機發(fā)光材料是已知為小分子材料的ー類材料，例如三(8-羥基喹啉)鋁(“Alq3”)。這些材料通過單線態(tài)激子的輻射衰變進行電致發(fā)光(熒光)，然而自旋統(tǒng)計表明最高達(dá)75%的激子是三線態(tài)激子，它發(fā)生非輻射衰變，即對于熒光0LED，量子效率可低達(dá) 25%，參見例如 Chem. Phys. Lett.，1993，210，61，Nature (London)，2001，409，494，Synth. Met.，2002，125，55及其中的參考文獻(xiàn)。已假定了可具有相對較長壽命的三線態(tài)激發(fā)態(tài)的三線態(tài)激子的存在由于三線態(tài)-三線態(tài)或三線態(tài)-單線態(tài)相互作用而對OLED壽命有害(在OLED壽命的語境中，本文中使用的“壽命”指的是在恒定電流下OLED的亮度從初始亮度值下降選定的百分比(例如10%或50% )所花的時間長度，并且在三線態(tài)激發(fā)態(tài)的壽命的語境中，本文中使用的“壽命”指的是三線態(tài)激子的半衰期)。US 2007/145886公開了包含三線態(tài)猝滅材料的OLED以防止或減少三線態(tài)-三線態(tài)或三線態(tài)-單線態(tài)相互作用。US 5121029公開了包含發(fā)光材料的電致發(fā)光器件，該發(fā)光材料包括ニ苯こ烯基苯。US 2005/208322公開了包含發(fā)光層的0LED，發(fā)光來自4，4’_雙(2，2’ニ苯基こ烯基)-1，1，-聯(lián)苯(DPVBi)。Polymer (韓國)2002，26 (4)，543-550公開了與作為發(fā)射體的DPVBi共混的聚合物主體。OLED具有在顯示器和照明應(yīng)用中的很大潛力。然而，仍然需要改善這些器件的性倉^:。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)在OLED中提供有效的三線態(tài)接受和猝滅的化合物。在第一方面，本發(fā)明提供了包含有機半導(dǎo)體材料和式(I)的三線態(tài)接受材料的組合物，所述三線態(tài)接受材料具有比該有機半導(dǎo)體材料的三線態(tài)能級低的三線態(tài)能級
權(quán)利要求
1.包含有機半導(dǎo)體材料和式(I)的三線態(tài)接受材料的組合物，所述三線態(tài)接受材料具有比該有機半導(dǎo)體材料的三線態(tài)能級低的三線態(tài)能級
2.根據(jù)權(quán)利要求I的組合物，其中有機半導(dǎo)體材料選自熒光發(fā)光材料；空穴傳輸材料；電子傳輸材料；空穴阻擋材料；以及電子阻擋材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2的組合物，其中有機半導(dǎo)體材料為聚合物，任選地為包含熒光發(fā)光重復(fù)單元的發(fā)光聚合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的組合物，其中該組合物包含有機半導(dǎo)體材料和三線態(tài)接受材料的共混物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的組合物，其中三線態(tài)接受材料化學(xué)鍵合到有機半導(dǎo)體材料上，或者存在時的組合物另一組分上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3和5的組合物，其中三線態(tài)接受材料結(jié)合到聚合物的主鏈中，或者結(jié)合為聚合物的側(cè)基或端基。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求任一項的組合物，其中q= I。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的組合物，其中各個R3為H。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求7或8任一項的組合物，其中各個R4為H或-(Ar)m。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項的組合物，其中q= O。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的組合物，其中R3為(Ar)n。
12.根據(jù)以上權(quán)利要求任一項的組合物，其中n為I或2。
13.根據(jù)以上權(quán)利要求任一項的組合物，其中連接任何相鄰的Ar基團、R4和(Ar)m以及R3和(Ar)n的二價連接基團選自-(CR5R6)p-、_(SiR5R6)p-、O、NR5和PR5，其中R5和R6各自獨立地選自H或取代基，并且p為1-5，優(yōu)選I或2。
14.根據(jù)以上權(quán)利要求任一項的化合物，其中至少一個Ar基團，優(yōu)選全部Ar基團，為苯基。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的組合物，其中R3和/或R4為苯基。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的組合物，其中q= O，n = 1，R3為苯基，并且R3和(Ar)n通過直接鍵連接。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的組合物，其中R3和(Ar)n連接形成任選地取代的芴。
18.根據(jù)權(quán)利要求14的組合物，其中R5和R6各自獨立地選自H或取代基，所述取代基選自 烷基，其中一個或多個不相鄰的C原子可以被O、S、取代的N、C = O和-COO-代替，并且其中一個或多個H原子可以被F代替；或者 芳基、雜芳基、芳基烷基或者雜芳基烷基，其各自可以任選地被齒素、氰基或者烷基取代，所述烷基中一個或多個不相鄰的C原子可以被O、S、取代的N、C = 0和-C00-代替。
19.根據(jù)以上權(quán)利要求任一項的組合物，其中至少一個Ar基團被選自以下的至少一個取代基取代鹵素；氰基；烷基，其中一個或多個不相鄰的C原子可以被0、S、取代的N、C =0和-C00-代替；以及-(Ar4) z，其中Ar4各自獨立地選自任選地取代的芳基或雜芳基，并且z為至少I，任選地為1、2或3，并且其中在z大于I的情況下多個Ar4可以連接形成Ar4基團的直鏈或支化的鏈。
20.根據(jù)權(quán)利要求14的組合物，其中至少一個末端Ar基團的至少一個間位被根據(jù)權(quán)利要求19的取代基取代。
21.根據(jù)以上權(quán)利要求任一項的組合物,其中該有機半導(dǎo)體材料包含胺。
22.根據(jù)權(quán)利要求3和15的組合物，其中該有機半導(dǎo)體材料是包含胺重復(fù)單元的聚合物。
23.根據(jù)以上權(quán)利要求任一項的組合物，其中相對于有機半導(dǎo)體材料，三線態(tài)接受材料以至少0. 05mol%、任選地0. Imol%的量存在。
24.溶液，其包含溶劑和根據(jù)以上權(quán)利要求任一項的組合物。
25.有機發(fā)光器件，其包含陽極、陰極、陽極和陰極之間的發(fā)光層，以及任選地選自以下的一個或多個層陽極和陰極之間的電荷傳輸和電荷阻擋層，其中該發(fā)光層和該一個或多個任選的層中的至少一個包含根據(jù)權(quán)利要求1-23任一項的組合物。
26.形成根據(jù)權(quán)利要求25的有機發(fā)光器件的方法，該方法包括將根據(jù)權(quán)利要求24的組合物沉積以及將溶劑蒸發(fā)的步驟。
27.式(I)的任選地取代的材料用于在包含三線態(tài)接受單元和發(fā)光材料的組合物中接受有機半導(dǎo)體材料產(chǎn)生的三線態(tài)激子的用途
28.根據(jù)權(quán)利要求27的用途，其中該組合物包含有機半導(dǎo)體材料和式(I)的材料的物理混合物。
29.根據(jù)權(quán)利要求27的用途，其中式(I)的材料化學(xué)鍵合到有機半導(dǎo)體材料上。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的用途，其中有機半導(dǎo)體材料是聚合物，并且式(I)的材料結(jié)合到聚合物的主鏈中，或者結(jié)合為聚合物的側(cè)基或者端基。
31.根據(jù)權(quán)利要求27-30任一項的用途，其中式( I)的材料將有機半導(dǎo)體材料產(chǎn)生的三線態(tài)激子猝滅。
32.根據(jù)權(quán)利要求27-31任一項的用途，其中式(I)的材料介導(dǎo)從有機半導(dǎo)體材料轉(zhuǎn)移到三線態(tài)接受單元的三線態(tài)激子的三線態(tài)-三線態(tài)湮滅。
33.包含聚合物和式(Ia)的發(fā)光單元的發(fā)光組合物
34.根據(jù)權(quán)利要求33的發(fā)光組合物，其中該組合物包含該聚合物和式(I)的材料的共混物。
35.根據(jù)權(quán)利要求33的組合物，其中式(I)的材料結(jié)合到聚合物的主鏈中，或者結(jié)合為聚合物的側(cè)基或者端基。
36.有機發(fā)光器件,其包含根據(jù)權(quán)利要求33-35任一項的發(fā)光組合物。
37.式⑴的化合物
38.根據(jù)權(quán)利要求37的化合物，其中該化合物具有在甲苯中的至少10mg/ml的溶解度。
39.根據(jù)權(quán)利要求37或38的化合物，其中至少一個末端芳基是苯基，并且至少一個所述增溶取代基位于該苯基的間位上。
40.根據(jù)權(quán)利要求37、38或39的化合物，化合物具有式(II)
41.式(VI)的化合物
42.根據(jù)權(quán)利要求41的化合物，其中該一個或多個取代基各自獨立地選自烷基，其中一個或多個不相鄰的C原子可以被0、S、取代的N、C = O和-COO-代替，并且該烷基的一個或多個H原子可以被F代替；以及-(Ar4) z，其中Ar4各自獨立地選自任選地取代的芳基或雜芳基，并且z為至少I，任選地為I、2或3，并且其中在z大于I的情況下多個Ar4基團可以連接形成Ar4基團的直鏈或支化的鏈。
43.根據(jù)權(quán)利要求41或42的化合物，其中各個Ar是任選地取代的苯基。
44.包含重復(fù)單元的聚合物，所述重復(fù)單元包含根據(jù)權(quán)利要求41-43任一項的化合物。
45.根據(jù)權(quán)利要求44的聚合物，其中該重復(fù)單元包含式(Vila)或(VIIb)
46.根據(jù)權(quán)利要求41-43任一項的式(VI)化合物，其被能夠參與金屬催化的交叉偶聯(lián)的至少一個取代基取代。
47.根據(jù)權(quán)利要求46的化合物，其中該取代基選自硼酸及其酯、磺酸酯以及鹵素，優(yōu)選溴或碘。
48.根據(jù)權(quán)利要求46或47的化合物，其具有式(VIIIa)或(VIIIb)
49.形成根據(jù)權(quán)利要求44或45的聚合物的方法，該方法包括將根據(jù)權(quán)利要求48的其中r為2的式(VIIIa)化合物或者式(VIIIb)化合物在金屬催化劑的存在下聚合的步驟。
全文摘要
具有有機半導(dǎo)體材料和式(I)的三線態(tài)接受材料的組合物，所述三線態(tài)接受材料具有比該有機半導(dǎo)體材料的三線態(tài)能級低的三線態(tài)能級，其中每個Ar為任選地取代的芳基或雜芳基，n為1-3，m為1-5，q為0或1，每個R3為H或取代基，并且每個R4為H或取代基。在R4不是H的情況下，結(jié)合到相同碳原子上的R4和(Ar)m可以通過直接鍵或者二價基團連接。在n或m為至少2的情況下相鄰的Ar基團可以通過二價基團連接。在q＝0的情況下，R3不是H并且通過直接鍵或者二價基團連接至(Ar)n。
文檔編號C08G61/02GK102959758SQ201180031602
公開日2013年3月6日 申請日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者J·皮洛, T·賓納格爾, M·平塔尼, C·尼爾森 申請人:劍橋顯示技術(shù)有限公司, 住友化學(xué)株式會社