[发明专利]聚合物及有机发光器件

说明书

发明领域

本发明涉及电荷传输以及发光的聚合物，特别用于有机发光器件中。

发明背景

对于在诸如有机发光二极管、有机光响应器件(特别是有机光伏器件和有机光传感器)、有机晶体管和存储器阵列器件的器件中的应用，包含活性有机材料的电子器件正引起越来越多的关注。包含有机材料的器件提供诸如低重量、低功率消耗和柔性的益处。此外，可溶有机材料的使用允许在器件制造中使用溶液加工，例如喷墨打印或旋涂。

参考图1，有机发光器件(OLED)可包含带有阳极2的基底1、阴极4以及介于阳极与阴极之间的含发光材料的有机发光层3。

在操作中，在器件工作期间，空穴通过阳极2注入器件并且通过阴极4注入电子。空穴和电子在发光层中结合从而形成激子，所述激子以光的形式释放其能量。从器件发出的光的颜色至少部分取决于发光材料的HOMO-LUMO带隙(即，最高占据分子轨道-最低未占分子轨道带隙)。

适合的发光材料包括小分子、聚合物和树枝状分子(dendrimeric)材料。在层3中使用的适合的发光聚合物包括共轭聚合物(即，其中聚合物主链中的邻近重复单元是共轭在一起的聚合物)，例如聚(亚芳基亚乙烯基)例如聚(对亚苯基亚乙烯基)和聚亚芳基例如聚芴类。

作为替代或补充，发光层可包含半导体主体材料和发光掺杂剂，其中能量从主体材料转移到发光掺杂剂。例如，J.Appl.Phys.65，3610，1989公开了用荧光发光掺杂剂掺杂的主体材料(即，其中通过单重态激子的衰变发出光的发光材料)以及Appl.Phys.Lett.，2000，77，904公开了用磷光发光掺杂剂掺杂的主体材料(即，其中通过三重态激子的衰变发出光的发光材料)。为了有效地起到主体的功能，需要主体材料的相关激发态能级高于主体要与之一起使用的发光掺杂剂的激发态能级(例如，荧光发射体的单重态激发态能级S₁和磷光发射体的三重态激发态能级T₁)。

使用共轭聚合物作为发光材料或者作为主体材料，可提供许多有利的性能，例如聚合物溶解性，使得该材料能够通过溶液涂覆或印刷技术例如旋涂或喷墨打印而沉积，以及高的传导性。

然而，与这些重复单元所衍生自的单体的激发态能级相比，共轭聚合物的邻近重复单元之间的共轭具有降低聚合物的激发态能级的效果；例如，使多个芴单元共轭在一起产生具有比单独的重复单元更低的激发态能级的共轭链。因此，沿聚合物主链存在广延共轭可限制利用该聚合物可达到的发射的颜色，特别是在可见光谱的短波长(蓝色)端，和/或聚合物可用作其主体的发光掺杂剂的范围。

WO2005/013386公开了包含主体聚合物材料和发光金属络合物的有机发光器件，其中该聚合物材料可包含部分或全部非共轭的重复单元。

WO02/066537公开了包含重复单元的共轭聚合物，所述重复单元扭转到聚合物主链的平面之外，以减少聚合物链之间的叠加以及降低聚合物的共轭。

WO02/26856公开了包含式(I)的重复单元的聚合物：

其中X是这样的：关于键b-d而言，键a-b和键c-d之间存在至少5°的扭转角。

单独地，据推测可具有相对长寿命三重态激发态的三重态激子的存在可对OLED寿命不利，由于三重态-三重态或三重态-单重态的相互作用(本文使用的OLED寿命是指OLED在恒定电流下的亮度从初始亮度值下降50%所经历的时间长度)。

US2007/145886公开了一种OLED，该OLED包含三重态-猝灭材料以便防止或减少三重态-三重态或三重态-单重态的相互作用。

发明概述

在第一方面，本发明提供一种包括荧光发光材料并且包含聚合物的发光组合物，该聚合物在聚合物主链中包含共轭重复单元和非共轭重复单元，其中：

共轭重复单元在与其连接的重复单元之间提供至少一个共轭路径；

与其中不存在非共轭重复单元的聚合物相比，非共轭重复单元降低聚合物的共轭；和

发光材料的三重态激发态能级高于非共轭重复单元的三重态激发态能级。

任选地，非共轭重复单元在与其连接的重复单元之间不提供任何共轭路径。

任选地，荧光发光材料是所述聚合物的重复单元。

任选地，聚合物的荧光发光重复单元包含式(V)的重复单元：