发光组合物及包含该发光组合物的发光层和电致发光器件制造技术

本发明专利技术公开了一种发光组合物，以Pt(II)‑四齿配体金属配合物为客体材料、以二咔唑吡啶或二咔唑吡嗪及其衍生物为主体材料，其主体材料具有较高的三重态能量，使主‑客体之间呈现较高的能量传递效率。该发光组合物，除了对蓝色客体材料具有较佳的适用性外，也与其它包括绿色、黄色、橙色和红色在内的客体材料均具有较佳的适用性。本发明专利技术同时还提供包含该发光组合物的发光层和电致发光器件。

Luminescent compositions and light-emitting layers and electroluminescent devices containing the luminescent compositions

The invention discloses a luminescent composition, in which Pt (II) four-tooth ligand metal complex is used as the guest material and dicarbazole pyridine or dicarbazole pyrazine and its derivatives are used as the main material. The main material of the luminescent composition has high triplet energy, so that the energy transfer efficiency between the host and the guest is high. The luminescent composition not only has better applicability to blue guest material, but also has better applicability to other guest materials including green, yellow, orange and red. The invention also provides a light-emitting layer and an electroluminescent device comprising the light-emitting composition.

【技术实现步骤摘要】
发光组合物及包含该发光组合物的发光层和电致发光器件
本专利技术涉及有机电致发光材料领域，尤其涉及一种发光组合物及包含该发光组合物的发光层和电致发光器件。
技术介绍
利用有机材料制备各种功能器件，特别是对于光电响应的功能器件，如常见的有机电致发光器件，有机太阳能电池器件，有机场效应晶体管器件和有机光敏传感器器件，越来越受到人们的重视。有机电致发光材料(简称EL或OLED)是指在电场作用下能发出光的高分子或小分子有机材料。包含有机电致发光材料的有机电致发光器件，是通过在阴极和阳极引入一层或多层有机膜，实现加电发光的一种器件技术，能够实现超薄、柔性以及透明的性能，在平板显示及照明行业的应用逐年提高。工业界的有机电致发光器件结构，要求具有高功效、高寿命。对于发射光谱的发光层，一种方式是采用主客体掺杂的形式进行效率和寿命的提升。主体材料接收能量并传递给客体，客体材料接收能量后发射相应的光谱。不同的主体和客体材料，可以实现不同颜色的发光。常见的绿色主体材料举例有CBP，常见的绿色客体材料举例有Ir(ppy)3和AlQ3。由于主体材料和客体材料采用了掺杂的形式发光层，客体材料也称为掺杂材料。本专利技术中金属的配位键用实线表示。为了醒目，也可以采用虚线表示。尽管有机发光材料已经取得了巨大的进步，如红色和绿色磷光材料已经成工商业化，蓝色荧光材料也被广泛的应用到有机电致发光器件中，但是蓝色磷光材料的商业化进程是缓慢而艰难的，由于商业化中的蓝色材料为蓝色荧光材料，使得蓝色发光器件的效率一直是不高的。蓝色发光器件主要存在有两个问题：一是稳定的蓝色磷光材料非常稀少，二是缺少与之搭配的高三线态能量的主体材料。磷光铱金属配合物和铂金属配合物可以同时利用电致激发的单线态和三线态激子，获得100％的内部量子效率，从而这些配合物可以作为OLEDs备选发光材料。通常，铱金属配合物和铂金属配合物的配体包括发光基团和辅助基团。如果引入共轭基团，例如将芳环取代基或杂原子取代基等引入到发光分子中，其发光材料的最高分子占有轨道(HighestOccupiedMolecular，HOMO)和最低分子空轨道(LowestUnoccupiedMolecular，LUMO)能量等级会被改变，同时，进一步调节HOMO轨道和LUMO轨道之间的能级间隙，可以调节磷光铱金属配合物和铂金属配合物发射光谱性质，如使其更宽或更窄，或是使其红移动或蓝移。由此可满足在光发射和吸收应用中性能改善的需求。磷光铱金属配合物和铂金属配合物的商业化过程中，由于早期的金属铂配合物多采用二齿配体，其分子构型的特点，导致受环境影响极大，分子间容易产生堆积而降低发光效率，而铱金属配合物分子间不容易受到环境影响，首先实现了大规模商业化。在商业化的进程中，同时进行了针对铱金属配合物的主体材料的商业化，使得铱金属配合物的优良性能得到最佳的体现。然而，在光物理方面，铂金属配合物容易获得窄的发射峰，这对于显示行业是至关重要的，当具有窄峰宽的稳定的四齿配体的铂金属配合物被成功开发之后，越来越多的四齿配体的铂金属配合物受到了越来越多的重视。同样的，针对铂金属配合物的主体材料，也变得越来越迫切。现在有文献报道的与蓝色磷光相配合的主体材料的研究，主要集中在主体材料为宽带隙的三苯基硅类的配体、客体材料为铱金属配合物的组合上。专利US20180190915A1公开了一种四价的铂金属配合物，以便能够采用针对铱金属配合物搭配良好的主体材料，然而其合成是困难的。专利CN108299503A公开了一种二价的四齿铂金属配合物，通过在铂金属配合物上方加入大位阻基团保护中心铂原子，以便中心铂原子少受外界的干扰，然而其合成同样的是困难的。同时，专利中的结构，仅能够保护一侧，其作用是不充分的。其对于主体材料的搭配选择是无关的。专利US20180277776A1公开了一种铂金属配合物，其分子外侧具有链状烷基，以便能够减少基团振动，然而，这样的改善仅仅是针对铂配合物，对于主体材料的搭配选择是无关的。能量传递的机制可以分为辐射机制、无辐射机制和通过化学键的能量转移机制。其中，无辐射机制又可以分为共振机制和交换机制。能量传递发生时，至少涉及两个部分，将提供能量的部分称为给体，将接受能量的部分称为受体。业内技术人员可以理解的，给体可以是一个独立的分子，也可以是一个基团，受体可以是一个独立的分子，也可以是一个基团。当作为基团时，给体和受体可以通过化学键连接。当作为基团时，给体和受体可以不通过化学键连接，给体和受体的其他基团对能量传递不产生影响或者影响可以忽略。这里的分子，包括了有机小分子、聚合物以及金属配合物。辐射机制又称为再吸收，其影响因素主要是给体的发光量子效率，受体的摩尔吸光系数，给体发射光谱与受体吸收光谱的重叠程度，给体和受体的距离以及受体的浓度。给体的发光量子效率越高，受体的摩尔吸光系数越高，重叠程度越大，浓度越高，辐射机制的能量传递效率越高。无辐射机制是不通过光的发射和吸收进行的能量传递，包括了通过库仑相互作用的共振机制和通过电子交换相互作用的交换机制。当一个给体的电子在HOMO与LUMO之间跳跃时，可引起另一个受体的共振，可使该受体的电子在HOMO与LUMO之间跳跃，这样的机制称为共振机制，这是一种远程的共振相互作用，给体和受体之间的共振不需要发生轨道重叠，共振机制又被称为诱导偶极机制。当给体与受体的HOMO-HOMO或LUMO-LUMO重叠时，可导致电子在不同轨道之间的跳跃，这样的机制称为交换机制，交换机制为短距离的能量转移，随着给体和受体之间的距离增加，其能量转移效率以指数式的快速下降。由于能量传递的对于距离的依赖性，具有指导意义的距离可以参考专著分子光化学与光功能材料科学(2009，科学出版社，第67页)所描述的，共振机制的距离为5-10nm，交换机制的距离为0.5-1nm。在主流的掺杂型有机电致发光器件中，由于高浓度掺杂容易引起发光猝灭，导致实际的发光效率降低，所以掺杂器件中的客体材料的浓度一般是较低。在有机电致发光
，一般将掺杂材料称为客体材料，被掺杂的基质材料称为主体材料，主体材料提供能量，客体材料接受能量。可以理解的，主体材料作为给体提供能量，客体材料作为受体接受能量。由于客体材料的掺杂浓度一般是低的，导致掺杂层中出现辐射机制的能量传递是概率低的，辐射机制能量传递的影响也是小的。同样，由于客体材料的掺杂浓度一般是低的，导致主体材料和客体材料之间的距离是长的，交换机制的无辐射能量传递基本不起作用。有机电致发光器件，通常主体材料和客体材料之间并未有化学键相连，通过化学键的能量转移机制在本领域是少见的。共振机制的无辐射能量传递，由于其具有远程的共振相互作用，成为有机电致发光器件中最主要的能量传递机制。共振机制的无辐射能量传递效率，其研究方法是多样的。举例可以通过下式(A)进行研究：其中，K_hd表示辐射能量传递速率，τ为主体材料的辐射衰减寿命，R_0为临界半径，R_hd为主体材料分子和客体材料分子的距离。临界半径的影响因素，包括了主体材料的发光量子效率，主体材料的发射光谱和客体材料的吸收光谱的重叠程度，客体材料的取向因子。可以看到，公式(A)研究的实际是能量传递速率而非效率，能量传递快慢虽然有非常有价值的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.发光组合物，其特征在于，含有至少一种主体材料和至少一种客体材料，所述主体材料具有通式(I)所示的结构：

【技术特征摘要】
1.发光组合物，其特征在于，含有至少一种主体材料和至少一种客体材料，所述主体材料具有通式(I)所示的结构：其中，Y1、Y2各自独立的表示N原子或者CRw基团，所述Rw为氢原子、氘原子、氟原子、C1-C24的烷基、C1-C24的烷氧基；Z1、Z2各自独立的表示CH基团或CRx，所述Rx为氘原子、氟原子、C1-C24的烷基、C1-C24的烷氧基；N1-N8各自独立的表示N原子或者CRy基团，所述Ry为氢原子、氘原子或氟原子；X1-X8各自独立的表示N原子或者CRz基团，所述Rz为氢原子、氘原子、氟原子、C1-C24的烷基或者式(I-1)所示的基团：其中，M1-M2各自独立的表示N原子或者CRv基团，所述Rv基团为氢原子、氘原子、C1-C6的烷基；并且环E、环F、环G、环H至少有三个环具有C1-C24的烷基或者式(I-1)所示的基团；式中*表示式(I-1)所示基团通过该位置与通式(I)连接；所述客体材料具有通式(II)所示的结构：其中，环A、B、C、D各自独立的表示五元或六元的碳环或杂环；Ra、Rb、Rc、Rd各自独立的表示氢、氘、氟、烷基、烷氧基、烷胺基、芳基、芳氧基、芳胺基、杂芳基、杂芳氧基、杂芳胺基和其组合；Ra、Rb、Rc、Rd各自独立的表示单取代到可能的最大数目的取代或无取代；L1、L2、L3各自独立的表示直接键、NRo、O、CRpRq、SiRsRt、亚烷基和其组合；L4表示直接键、NRo、O、CRpRq、SiRsRt、亚烷基或不存在；Ro、Rp、Rq、Rs、Rt各自独立的表示氢、氘、氟、烷基、芳基、杂芳基；任何相邻的Ra、Rb、Rc、Rd、Ro、Rp、Rq、Rs、Rt可以任选的结合成环；P1、P2、P3、P4各自独立的表示碳原子或氮原子；Q1、Q2、Q3、Q4各自独立的表示直接键或氧原子；M为二价金属Pt。2.根据权利要求1所述的发光组合物，其特征在于，所述通式(II)具有通式(II-a)所示的结构：其中，环A为五元或六元的杂环；Ra为氢、甲基、苯基；P1为碳原子或氮原子；Rb为氢、甲基、乙基、丙基、...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄达，马腾达，尤聪，孙晓媛，高琴，
申请(专利权)人：瑞声科技南京有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32