[发明专利]发白光材料

说明书

本申请是2009年1月22日提交的标题为“发白光材料”的中国专利申请200980108165.8的分案申请。

背景技术

发光共轭聚合物是将在发光显示器件的使用的一类重要的材料，所述发光显示器件用于基于下一代信息技术的消费产品。与无机半导体材料和有机染料材料相比，使用聚合物的主要益处在于使用成膜材料的溶液加工法进行低成本制造的可能性。最近十年来，人们致力于通过开发高度有效的材料或有效的器件结构来改善有机发光二极管（OLED）的发光效率。

在OLED中，电子和空穴从相对的电极注入并结合，形成两种类型的激子；自旋对称的三线态和自旋反对称的单线态的理论比为3:1。从单线态的辐射衰变速度快（荧光），但是从三线态（磷光）它在形式上被自旋守恒的要求所禁阻。

最初受到荧光OLED的最大内量子效率限于25%这一理解的激励，产生了将单线态和三线态均转移至磷光掺杂剂的想法。这样的磷光体通常能够从有机材料接受单线态和三线态激子两者并发光，特别是从两者进行电致发光。

在过去的几年中，很多人已研究了通过掺混将磷光材料纳入半导体层中。特别是，这已应用于白色有机发光器件。

已存在多种获得有效的白色发光的途径。为了产生用于通常的照明的足够量的白光，通常需要将来自多个不同的发射体的光合并。例如蓝光加黄光或蓝光加绿光加红光。很多用于此的潜在方案存在有差别的老化的问题，其中例如蓝光的量比其它颜色更快地衰减。一种避免有差别的老化的方法是使用下变频技术。在“下变频”中，存在一个基本源，其产生最高的所需能量的光子。然后这些光子的一些或全部被现有技术中称为“磷光体”的材料吸收，并以较低的能量（较长的波长）的辐射重新发射。本领域技术人员将会理解，尽管它们的名称如此，但是这些下变频“磷光体”可以将吸收的光以荧光或磷光辐射的形式重新发射。

标准荧光管是使用下变频产生照明质量的白光的一个实例。在这种情况下，光子源是水银放电，其主要产生蓝光。玻璃管表面上的磷光体将这些光子中的一些转变到光谱的黄色区域，并感知到蓝色加黄色的组合为白色。荧光管不能用于平板显示器中，因此最近的OLED具有相对于它们的显著的优点。

Applied Physics Letters 80（19），3470-3472，2002公开了另一种途径；使用包含发蓝色荧光的电致发光材料的有机发光聚合物器件。有机器件外部的染料或磷光体吸收一些“蓝色”光子并以较低的能量重新发射光子，从而将某些蓝光“下变频”成黄光。蓝光和黄光组合形成白光。

和大多数（如果不是全部）发光材料一样，该器件的蓝色电致发光材料产生单线态和三线态激子两者。然而，该器件中的所有发射（即蓝光和下变频的黄光）来源于电致发光材料的蓝光发射，而该蓝光发射又来源于单线态激子，即蓝色有机电致发光材料产生的三线态激子未被利用。单线态激子与三线态激子之比可以高达1:3（如例如Chem.Phys.Lett.,1993,210,61,Nature（London），2001，409，494，Synth.Met.,2002，125，55以及其中的参考文献中所讨论）。因此，如上所述，该器件的最高理论效率可低达25%。

包含磷光发射的白光器件的一个实例公开于Advanced Materials，2002，14，No.2，“Controlling Exciton Diffusion in Multilayer White Phosphorescent Organic Light Emitting Devices”。该公开内容涉及白色有机发光器件。据称可以由多层OLED结构（在所述结构中不同的层发射可见光谱的不同部分）、由单层聚合物共混物或者由有机无机混杂结构的白色发光材料或激发态符合分子获得白色发光。

Advanced Materials 2002，14，No.2报道了使用结合于两个多层OLED中的、由蓝光（6wt%FIpic:CBP）、黄光（8wt%Bt₂Ir(acac):BCP）和红光（8wt%Btp₂Ir(acac):CBP）磷光体掺杂的发光区产生白光。

J.Mater.Chem.2006，16，4389-4392公开了来自于主链芴单元和主链铱配合物的共聚物的白光发射。

Advanced Material 2006，16，611-617涉及基于铱配合物的白色发光二极管。公开了“BlueJ”:PVK:Ir(PBPP)₃:Ir(PIQ)₃混合物。