專利名稱：有機(jī)發(fā)光器件和方法
有機(jī)發(fā)光器件和方法本申請(qǐng)要求2010年6月25日提交的英國(guó)專利申請(qǐng)1010741. 5，2010年6月25日提交的英國(guó)專利申請(qǐng)1010742. 3，2010年6月25日提交的英國(guó)專利申請(qǐng)1010745.6,2010年6月25日提交的英國(guó)專利申請(qǐng)1010743.1和2011年I月31日提交的英國(guó)專利申請(qǐng)1101642. 5的優(yōu)先權(quán)。各前述形成優(yōu)先權(quán)的申請(qǐng)的內(nèi)容在此通過(guò)引用以它們的全部?jī)?nèi)容納入本申請(qǐng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及有機(jī)發(fā)光組合物，含有其的器件，和制造所述器件的方法。
背景技術(shù)：
包含活性有機(jī)材料的電子器件對(duì)于用于如有機(jī)發(fā)光二極管、有機(jī)光伏器件、有機(jī)光傳感器、有機(jī)晶體管和存儲(chǔ)器陣列器件的器件來(lái)說(shuō)吸引越來(lái)越多的注意。包含有機(jī)材料的器件提供諸如低重量、低功率消耗和靈活性的益處。此外，可溶有機(jī)材料的使用使得能夠在器件制造中利用溶液加工，例如噴墨打印或旋涂。典型的有機(jī)發(fā)光器件("0LED")在涂覆有透明陽(yáng)極如氧化銦錫("ΙΤ0")的玻璃或塑料基材上制造。至少一種電致發(fā)光有機(jī)材料的薄膜層設(shè)置在第一電極上。最后，陰極設(shè)置在該電致發(fā)光有機(jī)材料層上。電荷傳輸、電荷注入或電荷阻擋層可設(shè)置在陽(yáng)極和電致發(fā)光層之間和/或陰極和電致發(fā)光層之間。運(yùn)行中，空穴通過(guò)陽(yáng)極注入器件，并且電子通過(guò)陰極注入器件。空穴和電子在有機(jī)電致發(fā)光層中結(jié)合以形成激子，然后激子發(fā)生衰變發(fā)出光。在W090/13148中，有機(jī)發(fā)光材料是共軛聚合物如聚(亞苯基亞乙烯基)。在US4，539，507中，有機(jī)發(fā)光材料是被稱為小分子材料的類別，如三(8-羥基喹啉)鋁("Alq3")。這些通過(guò)單 態(tài)激子的輻射衰變材料電致發(fā)光(熒光)，然而，自旋統(tǒng)計(jì)使得至多75%的激子是三重態(tài)激子，其發(fā)生非輻射衰變，即量子效率可低達(dá)熒光OLED的25%-參見(jiàn)，例如，Chem. Phys. Lett.，1993, 210,61, Nature (London)，2001,409,494, Synth. Met.，2002，125，55和其中的參考文獻(xiàn)。已推測(cè)可具有相對(duì)長(zhǎng)壽命三重態(tài)激發(fā)狀態(tài)的三重態(tài)激子的存在會(huì)對(duì)OLED壽命不利，這是因?yàn)槿貞B(tài)-三重態(tài)或三重態(tài)-單態(tài)的相互作用(在OLED壽命的表述中，本文使用的〃壽命〃是指OLED在恒定電流下的照度從初始照度值下降50%經(jīng)歷的時(shí)間長(zhǎng)度，并且在三重態(tài)激發(fā)狀態(tài)壽命的表述中，本文使用的〃壽命〃是指三重態(tài)激子的半衰期)。US2007/145886披露了包含三重態(tài)猝滅材料的0LED，其通過(guò)使不期望的三重激發(fā)狀態(tài)猝滅而不使通過(guò)熒光發(fā)射衰減的激發(fā)單態(tài)猝滅來(lái)防止或減少在激發(fā)態(tài)的分子之間三重態(tài)-三重態(tài)或三重態(tài)-單態(tài)的相互作用。W02005/043640披露了在有機(jī)發(fā)光器件中將二萘嵌苯衍生物與有機(jī)發(fā)光材料共混可以使器件壽命少量提高。然而，雖然較高的二萘嵌苯衍生物濃度使壽命的改進(jìn)更大，但這導(dǎo)致在發(fā)射光譜中顯著紅移。US2007/145886披露了包含防止或減少三重態(tài)-三重態(tài)或三重態(tài)-單態(tài)相互作用的三重態(tài)-猝滅材料的OLED。US2005/095456披露了一種0LED，其具有發(fā)光層，發(fā)光層包含宿主材料，染料或顏料，和吸收極限的能級(jí)高于該染料或顏料的吸收極限的能級(jí)的添加劑。然而，US200/145886中所述的三重態(tài)激子的猝滅不可避免地表明，三重態(tài)激子的能量以非發(fā)光途徑(例如熱)損失。發(fā)明概述本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，可使三重態(tài)激子進(jìn)行衰變的多種途徑，從而減少或消除導(dǎo)致器件壽命縮短的衰變途徑。特別是，這些途徑中的一些可以進(jìn)行輻射激子衰變，這與非輻射衰變途徑相比可以提供更好的器件效益。在第一方面,本發(fā)明提供一種用于有機(jī)發(fā)光器件的組合物包含突光發(fā)射材料和三重態(tài)接收材料，其中2xT1A >= S1A>S1E,或 T1A+T1E >= S1A>S1E其中Tia表示所述三重態(tài)接收材料的三重態(tài)激發(fā)狀態(tài)能級(jí)；Tie表示所述發(fā)光材料的三重態(tài)激發(fā)狀態(tài)能級(jí)；Sia表示所述三重態(tài)接收材料的單態(tài)激發(fā)狀態(tài)能級(jí)；和Sie表示所述發(fā)光材料的單態(tài)激發(fā)狀態(tài)能級(jí)；以及，其中所述組合物在激發(fā)時(shí)發(fā)射的光包括延遲熒光。任選地，至少10%、任選地至少20%的所述組合物在激發(fā)時(shí)發(fā)射的光的發(fā)光強(qiáng)度是延遲突光。任選地，所述組合物的足以使所述組合物的發(fā)光強(qiáng)度從初始發(fā)光強(qiáng)度下降50%的時(shí)間的連續(xù)激發(fā)使得在所述組合物的初始激發(fā)后的延遲熒光的初始發(fā)射后的整個(gè)時(shí)間都發(fā)射延遲熒光。任選地kT1E_T1A ^ kT1E_S0E其中kT1E_T1A表示發(fā)光材料上的三重態(tài)激子到三重態(tài)接收材料的轉(zhuǎn)移的速率常數(shù)；kT1E_S0E表示發(fā)光材料上的三重態(tài)激子到發(fā)光材料的基態(tài)的衰變的速率常數(shù)。任選地kTTA>kT1A_S0A其中kTTA表示兩個(gè)三重態(tài)接收材料上的兩個(gè)三重態(tài)激子之間的、或三重態(tài)接收材料上的三重態(tài)激子和發(fā)光材料上的三重態(tài)激子之間的三重態(tài)-三重態(tài)湮滅的速率常數(shù)；和kT1A_S0A表示三重態(tài)接收材料上的三重態(tài)激子到三重態(tài)接收材料的基態(tài)的衰變的速
率常數(shù)。任選地，至少一些所述三重態(tài)接收材料包括式(I I):TAU-Sp-TAU(II)其中TAU表示三重態(tài)接收材料，并且Sp表示間隔體基團(tuán)。
任選地，Sp包括亞芳基。任選地,至少一些所述三重態(tài)接收材料包括式(IIa)TQ-Ar-TQ(IIa)其中Ar表示任選取代的亞芳基。任選地，Ar選自苯基、聯(lián)苯基、三聯(lián)苯基和荷。任選地，三重態(tài)接收材料與發(fā)光材料和所述組合物的其它一種或多種組分混合。任選地，三重態(tài)接收材料鍵接到發(fā)光材料，或鍵接到如存在的所述組合物的另一種組分。任選地，所述組合物包含空穴傳輸材料和電子傳輸材料至少，以及，其中三重態(tài)接收單元鍵接到所述空穴傳輸材料、所述電子傳輸材料和所述發(fā)光材料至少之一。任選地，三重態(tài)接收單元鍵接到所述發(fā)光材料。任選地，發(fā)光材料是發(fā)光聚合物并且所述三重態(tài)接收材料是所述發(fā)光聚合物的主鏈中的重復(fù)單元或所述發(fā)光聚合物的側(cè)基或端基。任選地，該發(fā)光聚合物包含發(fā)光重復(fù)單元，和提供電子傳輸?shù)闹貜?fù)單元和提供空穴傳輸?shù)闹貜?fù)單元的至少之一，其中該三重態(tài)接收材料鍵接到該發(fā)光重復(fù)單元、該提供電子傳輸?shù)闹貜?fù)單元和該提供空穴傳輸?shù)闹貜?fù)單元的至少之一。任選地，所述三重態(tài)接收材料被一個(gè)或多個(gè)增溶基團(tuán)取代。任選地，所述增溶基團(tuán)選自燒基和燒氧基。任選地，所述發(fā)光材料是包含芳胺重復(fù)單元的發(fā)光聚合物。任選地,所述芳胺重復(fù)單元是式(V)的單元
權(quán)利要求
1.一種用于有機(jī)發(fā)光器件的組合物，包含熒光發(fā)射材料和三重態(tài)接收材料，其中 2xT1A>S1A>S1E，或 T1A+T1E>S1A>S1E 其中 Tia表示所述三重態(tài)接收材料的三重態(tài)激發(fā)狀態(tài)能級(jí)； Tie表示所述發(fā)光材料的三重態(tài)激發(fā)狀態(tài)能級(jí)； Sia表示所述三重態(tài)接收材料的單態(tài)激發(fā)狀態(tài)能級(jí)；以及 Sie表示所述發(fā)光材料的單態(tài)激發(fā)狀態(tài)能級(jí)； 并且，其中所述組合物在激發(fā)時(shí)發(fā)射的光包括延遲熒光。
2.根據(jù)權(quán)利要求的組合物1，其中至少10%、任選地至少20%的所述組合物在激發(fā)時(shí)發(fā)射的光的發(fā)光強(qiáng)度是延遲突光。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物的足以使所述組合物的發(fā)光強(qiáng)度從初始發(fā)光強(qiáng)度下降50%的時(shí)間的連續(xù)激發(fā)使得在所述組合物的初始激發(fā)后的延遲熒光的初始發(fā)射后的整個(gè)時(shí)間都發(fā)射延遲熒光。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的組合物，其中 knE-ΤΙΑ ^ kT1E_SOE 其中 kT1E_T1A表示發(fā)光材料上的三重態(tài)激子到三重態(tài)接收材料的轉(zhuǎn)移的速率常數(shù)； kT1E_s(IE表示發(fā)光材料上的三重態(tài)激子到發(fā)光材料的基態(tài)的衰變的速率常數(shù)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的組合物，其中 kTTA〉kT1A_S0A 其中 kTTA表示兩個(gè)三重態(tài)接收材料上的兩個(gè)三重態(tài)激子之間的、或三重態(tài)接收材料上的三重態(tài)激子和發(fā)光材料上的三重態(tài)激子之間的三重態(tài)-三重態(tài)湮滅的速率常數(shù)；和 1%^表示三重態(tài)接收材料上的三重態(tài)激子到三重態(tài)接收材料的基態(tài)的衰變的速率常數(shù)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的組合物，其中至少一些所述三重態(tài)接收材料包括式(II)TAU-Sp-TAU(I I) 其中TAU表示所述三重態(tài)接收材料，并且Sp表示間隔體基團(tuán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的組合物，其中Sp包括亞芳基。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的組合物，其中所述至少一些所述三重態(tài)接收材料包括式(IIa) TQ-Ar-TQ (IIa) 其中Ar表示任選取代的亞芳基。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的組合物,其中Ar選自苯基、聯(lián)苯基、三聯(lián)苯基和荷。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的組合物，其中所述三重態(tài)接收材料與所述發(fā)光材料和所述組合物的其它一種或多種組分物理混合。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)的組合物，其中所述三重態(tài)接收材料鍵接到所述發(fā)光材料，或鍵接到如存在的所述組合物的另一種組分。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的組合物，其中所述組合物包含空穴傳輸材料和電子傳輸材料至少之一，其中三重態(tài)接收單元鍵接到所述空穴傳輸材料、所述電子傳輸材料和所述發(fā)光材料至少之一，優(yōu)選鍵接到所述發(fā)光材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12的組合物，其中所述發(fā)光材料是發(fā)光聚合物并且所述三重態(tài)接收材料是所述發(fā)光聚合物的主鏈中的重復(fù)單元或所述發(fā)光聚合物的側(cè)基或端基。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的組合物，其中所述三重態(tài)接收材料被一個(gè)或多個(gè)增溶基團(tuán)取代。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的組合物，其中所述增溶基團(tuán)選自烷基和烷氧基。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的組合物，其中所述發(fā)光材料是發(fā)光聚合物。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的組合物，其中所述發(fā)光聚合物包含芳胺重復(fù)單元。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的組合物，其中所述芳胺重復(fù)單元是式(V)的單元
19.根據(jù)權(quán)利要求16、17或18的組合物，其中所述聚合物包含芳基或雜芳基重復(fù)單元。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的組合物，包含式(IV)的重復(fù)單元
21.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的組合物，其中所述三重態(tài)接收材料以至少O.1mo 1%的量存在。
22.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物的光致發(fā)光光發(fā)射峰波長(zhǎng)范圍在 400-500nm。
23.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的組合物，其中所述三重態(tài)接收材料不包括二萘嵌苯。
24.一種溶液，包含溶劑和根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的組合物。
25.有機(jī)發(fā)光器件，包含陽(yáng)極、陰極和在所述陽(yáng)極和陰極之間的發(fā)光層，其中所述發(fā)光層包含根據(jù)權(quán)利要求1-24任一項(xiàng)的組合物。
26.形成根據(jù)權(quán)利要求25的有機(jī)發(fā)光器件的方法，包括沉積根據(jù)權(quán)利要求24的溶液和蒸發(fā)溶劑的步驟。
27.三重態(tài)接收材料用于對(duì)由包含所述三重態(tài)接收材料和熒光發(fā)射材料的組合物中的所述熒光發(fā)射材料產(chǎn)生的三重態(tài)激子的三重態(tài)-三重態(tài)湮滅引起的延遲熒光進(jìn)行介導(dǎo)的用途。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的用途，其中所述三重態(tài)接收材料與所述熒光發(fā)射材料物理混合。
29.根據(jù)權(quán)利要求27的用途，其中所述三重態(tài)接收材料化學(xué)鍵接到所述熒光發(fā)射材料。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的用途，其中所述熒光發(fā)射材料是聚合物并且所述三重態(tài)接收材料提供為該聚合物的主鏈中的重復(fù)單元、從該聚合物的主鏈懸垂的側(cè)基或聚合物端基。
全文摘要
用于有機(jī)發(fā)光器件的組合物，該組合物具有熒光發(fā)射材料和三重態(tài)接收材料并符合以下能量方案2xT1A≥S1A>S1E，或T1A+T1E≥S1A>S1E其中T1A表示所述三重態(tài)接收材料的三重態(tài)激發(fā)狀態(tài)能級(jí)；T1E表示所述發(fā)光材料的三重態(tài)激發(fā)狀態(tài)能級(jí)；S1A表示所述三重態(tài)接收材料的單態(tài)激發(fā)狀態(tài)能級(jí)；和S1E表示所述發(fā)光材料的單態(tài)激發(fā)狀態(tài)能級(jí)；和其中所述組合物在激發(fā)時(shí)發(fā)射的光包括延遲熒光。
文檔編號(hào)C08G61/02GK103038910SQ201180038121
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者S·金, M·平塔尼, M·羅伯茨, M·卡斯 申請(qǐng)人:劍橋顯示技術(shù)有限公司, 住友化學(xué)株式會(huì)社