[发明专利]一类有机电致发光器件发光层及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一类有机电致发光器件发光层及其制备方法和用途，属于有机电致发光领域。

背景技术

有机电致发光技术由于在显示和照明领域的巨大潜力而备受关注。尤其是磷光配合物作为有机电致发光材料突破了传统荧光材料25％的激子利用效率的限制，理论上器件的最大内量子效率可达100％。但是，磷光材料由于具有较长的发光寿命，在发光层中往往容易发生浓度淬灭而影响器件效率。掺杂体系的引入很好的解决了这一问题。掺杂体系就是将客体材料(即磷光染料)掺杂在主体材料中来作为器件的发光层，这大大降低了客体分子的浓度，从而减轻了浓度淬灭而导致的器件效率突降。能级匹配是主体材料向客体材料传递能量效率的关键因素，也是主客体之间相互选择的前提。比如，为了保证客体分子三线态能量不回传到主体分子，磷光掺杂体系的主体材料必须具有高于掺杂磷光客体的三线态能量。近年来，大量有机分子主体材料和金属配合物客体材料被合成并广泛应用于有机电致发光器件中。

从薄膜制备技术上来讲，有机电致发光器件主要采用两类成膜技术：真空蒸镀和溶液加工(湿法)。真空蒸镀对于实现高效率多层发光器件的制备是比较方便而有利。然而其所需的设备与工艺比较复杂,材料利用率低,仅能用于制备小尺寸OLED,而制备大尺寸OLED时容易出现薄膜不均匀、硬度低、牢固性差等缺点,而且在进行掺杂制备白光器件时，各发光体共蒸镀的比例调配复杂。这些都很大程度上限制了其在大面积全色显示方面及商业化上的应用和推广。相较而言，溶液加工(湿法)技术如溶液旋涂、喷墨打印、丝网印刷等是一类低成本、工艺相对简单且易于大面积成膜的薄膜制备技术，有利于商业化。但是溶液加工(湿法)制备电致发光器件时也有其缺点。众所周知，电子空穴的注入与传输平衡是实现高效OLED器件的必要条件。在真空蒸镀的器件中，这点可以通过蒸镀各种功能层来实现。但在溶液加工(湿法)制备器件时，由于后一层所用溶剂往往会溶解破坏前面的层，所以制备多层结构比较难。例如，在水溶性的PEDOT:PSS(聚3,4-亚乙基二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐)层和脂溶性的发光层之间很难再加上一层功能层来调节空穴传输(电子阻挡)性能。解决办法之一就是在发光层中利用具有电子传输或(和)空穴传输等性质的主体材料或客体材料。溶液加工(湿法)技术被广泛用于制备基于聚合物材料的发光层，近年来也被大量用于制备基于小分子金属配合物特别是离子型的金属配合物的发光层。但是，金属配合物在溶液态可能发生的配体解离不利于取得高的器件性能。

发明内容

本发明的目的是提供一类有机电致发光器件发光层及其制备方法和用途。

本发明的另一目的是提供一类用于有机电致发光器件发光层的化合物及其制备方法和用途。

本发明提供了一类有机电致发光器件的发光层，其为包括主体材料和客体材料的掺杂体系，所述主体材料为有机分子，所述客体材料为配合物，其中所述主体材料的结构与所述客体材料中的配体的结构相同。优选地，所述发光层是通过溶液加工方法(湿法)制备而成的。

根据本发明，所述客体配合物是在所述溶液加工过程中原位生成的，即部分所述主体材料在溶液加工过程中参与反应，原位形成了客体配合物材料，剩余部分的所述主体材料作为所述发光层的主体材料(主体基质)，所述原位形成的客体配合物作为所述发光层的客体材料(客体基质)。

根据本发明，所述溶液加工方法(湿法)是指：将材料溶于溶剂中后沉积得发光层薄膜。例如溶液旋涂、喷墨打印或丝网印刷等。

根据本发明，所述主体材料优选为如下通式(I)化合物：

其中，R每次出现时各自独立选自：氢、卤素、烷基、环烷基、芳烷基、卤代烷基、硅烷基、硅烷氧基、烷氧基、芳氧基、芳硫基、二烷基氨基、二芳基氨基、芳基和杂芳基。

根据本发明，所述客体配合物材料优选为如下通式(II)配合物：

其中R每次出现时各自独立选自：氢、卤素、烷基、环烷基、芳烷基、卤代烷基、硅烷基、硅烷氧基、烷氧基、芳氧基、芳硫基、二烷基氨基、二芳基氨基、芳基和杂芳基。；

为中性的双齿膦配体；

A^-代表抗衡离子，可以为任意强酸根负离子，优选自四氟硼酸根、六氟磷酸根、高氯酸根等。

所述的烷基代表碳原子数为1-10，优选1-6的直链或支链烷基，例如，甲基、乙基、丙基、丁基、异丁基、叔丁基等。