发光材料及使用其的发光器件制造技术

技术编号:3693752 阅读:153 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种发光材料,其包含(A)在主链中含有芳环的共轭聚合物和(B)在三重态受激态发光的化合物,其特征在于在聚合物(A)中,各自通过计算化学方法计算的自由能级和处于基态的最低的空轨道(LUMO)能级之间的能量差为1.3eV或更高,或用实验方法测量的自由能级和处于基态的最低的空轨道(LUMO)能级之间的能量差为2.2eV或更高,并且该材料满足下面的条件(1),条件(1):ET↓[A]-ES↓[AO]>ET↓[B]-ES↓[BO],其中ES↓[AO]是聚合物(A)处于基态的能量;ET↓[A]是聚合物(A)处于最低的受激三重态的能量;ES↓[B0]是化合物(B)处于基态的能量;且ET↓[B]是化合物(B)处于最低的受激三重态的能量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种发光材料和一种聚合物发光器件。
技术介绍
在发光层中使用显示由三重态受激态发光的化合物(以下,有时称作三重态发光化合物)器件是已知的,所述的化合物作为在发光器件的发光层中使用的发光材料。当将三重态发光化合物用于发光层中时,通常作为组合物使用发光材料,其除了含有该化合物外,还含有基质。已知的是,可以适宜地将非共轭聚合物如聚乙烯咔唑用作基质(例如,日本专利申请公开(JP-A)2002-50483)共轭聚合物的载流子迁移程度高,并且在将其用作基质时,预期驱动电压低,但是,据说共轭聚合物不适宜用作基质,通常是因为其最低受激三重态能量小(例如,JP-A 2002-241455)。实际上,例如,由共轭聚合物聚芴和三重态发光聚合物组成的发光材料(APPLIED PHYSICSLETTERS,80,13,2308(2002))的发光效率极低。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种包含共轭聚合物和三重态化合物的发光材料,其在用于发光器件的发光层时使该器件具有优异的发光效率等。即,本专利技术提供一种发光材料,其包含在主链中含有芳环的共轭聚合物化合物(A)和显示由三重态受激态发光的化合物(B),其中在聚合物化合物(A)中,通过计算化学方法计算的自由能级和处于基态的最低的空轨道(LUMO)能级之间的能量差为1.3eV或更高,或用实验方法测量的自由能级和处于基态的最低的空轨道(LUMO)能级之间的能量差为2.2eV或更高,并且或者满足下面(条件1),或满足下面(条件2),或它们二者都满足(条件1)聚合物化合物(A)处于基态的能量(ESA0)、聚合物化合物(A)处于最低的受激三重态的能量(ETA)、化合物(B)处于基态的能量(ESB0)和化合物(B)处于最低的受激三重态的能量(ETB)满足关系(Eq1)ETA-ESA0>ETB-ESB0(Eq1)(条件2)聚合物化合物(A)的荧光强度(PLA)与显示由三重态受激态发光的化合物(B)的荧光强度(PLB)的比率PLA/PLB为0.8或更小。实施本专利技术的最佳方式本专利技术的发光材料是包含在主链中含有芳环的共轭聚合物化合物(A)和显示由三重态受激态发光的化合物(B)。要求在本专利技术的发光材料中使用的共轭聚合物化合物(A)通过计算化学方法计算的自由能级和处于基态的最低的空轨道(LUMO)能级之间的能量差为1.3eV或更高,或用实验方法测量的最低的空轨道(LUMO)的能量为2.2eV或更高。认为基质所履行的任务在于注入和输送电荷,并且作为电子注入容易性指示的自由能级和处于基态的LUMO之间的能量差对驱动电压和发光效率施加影响。例如,当用实验方法测量共轭聚合物化合物(A)处于基态的LUMO能量(自由能级和处于基态的LUMO能级之间的能量差)时,它可以通过循环伏安法来测量。即,在电极上形成作为测量对象的发光材料的薄膜,并且测量衰减波,可以从其第一幅衰减波的电位获得处于基态的LUMO。要求本专利技术的发光材料或者满足下面(条件1),或满足下面(条件2),或它们二者都满足(条件1)聚合物化合物(A)处于基态的能量(ESA0)、聚合物化合物(A)处于最低的受激三重态的能量(ETA)、化合物(B)处于基态的能量(ESB0)和化合物(B)处于最低的受激三重态的能量(ETB)满足关系(Eq1)ETA-ESA0>ETB-ESB0(Eq1)(条件2)聚合物化合物(A)的荧光强度(PLA)与显示由三重态受激态发光的化合物(B)的荧光强度(PLB)的比率PLA/PLB为0.8或更小。优选本专利技术的发光材料(条件1)和(条件2)都满足。在(条件1)(ETA-ESA0,ETB-ESB0,按此顺序)的(Eq1)中,对于确定共轭聚合物化合物(A)和显示由三重态受激态发光的化合物(B)的基态和处于最低的受激三重态之间的能量差,有现存的测量方法,但是,在本专利技术中,通常是通过计算化学方法来确定该差,因为在化合物(B)的上述能量差和用作基质的共轭聚合物(A)的上述能量差之间相对值的相关性对于获得更高的发光效率是重要的。在(条件2)中,共轭聚合物化合物(A)和显示由三重态受激态发光的化合物(B)的荧光强度可以由商购的荧光和磷光测量仪器等来测量。可以由下面的方法得到样品,将作为测量对象的发光材料溶解于有机溶剂中,并且由旋涂法在石英基材上形成该溶液的薄膜。用于测量荧光强度的激发光波长通常选自这样的波长范围,其中共轭聚合物化合物(A)的吸收光谱和显示由三重态受激态发光的化合物(B)的吸收光谱重叠,并且它在各个吸收光谱峰中靠近较长的峰波长。本专利技术的发光材料包括这样一种发光材料,其包含在主链中含有芳环的共轭聚合物化合物(A)和显示由三重态受激态发光的化合物(B),其中聚合物化合物(A)处于基态的能量(ESA0)、聚合物化合物(A)处于最低的受激三重态的能量(ETA)、化合物(B)处于基态的能量(ESB0)和化合物(B)处于最低的受激三重态的能量(ETB)满足关系(Eq1)ETA-ESA0>ETB-ESB0(Eq1)并且通过计算化学方法计算的自由能级和LUMO之间的能量差为1.3eV或更高;和这样一种发光材料,其包含在主链中含有芳环的共轭聚合物化合物(A)和显示由三重态受激态发光的化合物(B),其中聚合物化合物(A)的荧光强度(PLA)与显示由三重态受激态发光的化合物(B)的荧光强度(PLB)的比率PLA/PLB为0.8或更小,并且用实验方法测量的自由能级和最低的空轨道LUMO之间的能量差为2.2eV或更高。在本专利技术的发光材料中,为了获得更高的发光效率,优选的是满足下面条件的那些聚合物化合物(A)处于最低的受激三重态的能量ETA和化合物(B)处于最低的受激三重态的能量ETB之间的能量差ETAB,和聚合物化合物(A)处于基态的最高的独占轨道(HOMO)能量EHA和化合物(B)处于基态的HOMO能量EHB之间的能量差EHAB满足关系(Eq2)ETAB≥EHAB(Eq2);和满足下面条件的那些聚合物化合物(A)处于最低的受激单重态能级的ESA1和化合物(B)处于最低的受激单重态能级的ESB1满足关系(Eq3)ESA1≥ESB1(Eq3)。此外,优选聚合物化合物(A)处于最低的受激三重态能级的能量ETA为2.6eV或更高,并且EL发光峰波长为550nm或更短,以获得更高的发光效率。对聚合物化合物(A)和显示由三重态受激态发光的化合物(B)的混合比例没有特别限制,因为它根据将要合并的聚合物化合物的种类及将优选的性质而变化,但是,当聚合物化合物(A)的量为100重量份时,它通常为0.01至80重量份,优选为0.1至60重量份。至于用于获得自由能级和LUMO之间的能量差的算术化学方法,已知的是基于半实验方法和非实验方法的分子轨道方法、密度函数方法等。例如,为了测量激发能,可以使用Hartree-Fock(HF)方法或密度函数方法。通常,使用量子化学计算程序Gaussian 98,来计算三重态发光化合物和共轭聚合物化合物的基态和最低的受激三重态之间的能量差(以下,称作最低的受激三重态能量),基态和最低的受激单重态之间的能量差(以下,称作最低的受激单重态能量),处于基态的HOMO能级和处于基态的LUMO能级。对于单体(n=1)、二聚体(n=2)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光材料,其包含在主链中含有芳环的共轭聚合物化合物(A)和显示由三重态受激态发光的化合物(B),其中在聚合物化合物(A)中,通过计算化学方法计算的自由能级和处于基态的最低的空轨道(LUMO)能级之间的能量差为1.3eV或更高,或用实验方法测量的自由能级和处于基态的最低的空轨道(LUMO)能级之间的能量差为2.2eV或更高,并且或者满足下面(条件1),或满足下面(条件2),或它们二者都满足:(条件1):聚合物化合物(A)处于基态的能量(ES↓[A0])、聚合物化合物(A)处于最低的受激三重态的能量(ET↓[A])、化合物(B)处于基态的能量(ES↓[B0])和化合物(B)处于最低的受激三重态的能量(ET↓[B])满足关系(Eq1):ET↓[A]-ES↓[A0]>ET↓[B]-ES↓[B0](Eq1)(条件2):聚合物化合物(A)的荧光强度(PL↓[A])与显示由三重态受激态发光的化合物(B)的荧光强度(PL↓[B])的比率PL↓[A]/PL↓[B]为0.8或更小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:关根千津秋野喜彦三上智司
申请(专利权)人:住友化学株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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