TW202030902A - 電致發光裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明說明電子裝置及可用於電子裝置之組成物。
Description
本發明關於有機電致發光裝置及包含不同的有機功能性材料之組成物。
其中有機半導體被用作為功能性材料的有機電致發光裝置(尤其為OLED (有機發光二極體))之結構說明於例如US 4539507、US 5151629、EP 0676461和WO 98/27136中。所使用之發射材料經常為顯出磷光之有機金屬錯合物及螢光發射體。出於量子-機械的理由，使用有機金屬化合物作為磷光發射體使能量效率及功率效率有可能提高至四倍。一般而言，對改進OLED，尤其亦對顯出磷光之OLED，仍有需求，例如關於效率、操作電壓和壽命。亦已知包含螢光發射體或顯出TADF (熱活化延遲螢光)的發射體之有機電致發光裝置。
有機電致發光裝置的性質不只是由所使用之發射體決定。在此亦特別重要的尤其為所使用之其他材料，諸如主體/基質材料、電洞阻擋材料、電子傳輸材料、電洞傳輸材料和電子或激子阻擋材料。該等材料的改進可導致電致發光裝置的明顯改進。
根據先前技術，有不同的方法進一步改進有機電致發光裝置之性能數據。WO 2015/091716 A1和WO 2016/ 193243 A1揭示含有磷光化合物及螢光發射體二者於發射層中的OLED，其中能量係自磷光化合物轉移至螢光發射體。在此情況中，磷光化合物據此表現為主體材料。如熟習本技術領域者所知，主體材料與發射體相比具有較高的單重態和三重態能量，以便於來自主體材料之能量亦可以最大效率轉移至發射體。以先前技術所揭示之系統確實具有此種能量關係。
本發明關於包含敏化劑及螢光發射體之螢光電子裝置，其中 敏化劑為磷光化合物，且其中必須滿足下列兩條件(I)或(II)中之至少一者，而以滿足條件(I)時為較佳：
其中所使用之參數係如下：
X、Y各為-0.5 eV；
S1 K
(FE)為該螢光發射體的第一激發單重態之能量，其係自該螢光發射體的歸一化光致發光光譜之短波長側上的第一最大值之界限確定；
S1 K
(S)為該敏化劑的第一激發態之能量，其係自該敏化劑的歸一化光致發光光譜之短波長側上的第一最大值之界限確定；
S1 max
(FE)為該螢光發射體的第一激發單重態之能量，其係自該螢光發射體的光致發光光譜之短波長處的第一最大值之位置確定；
S1 max
(S)為該敏化劑的第一激發態之能量，其係自該敏化劑的光致發光光譜之短波長處的第一最大值之位置確定；
其中該敏化劑及該螢光發射體之該光致發光光譜係在室溫下自100 ml甲苯中的1 mg濃度之溶液測定。
測定指定之參數的更多細節可見於本發明之實施例章節中。
能量值之實驗測定係揭示於實施例中。能量應以此方法測定。
在本發明中的波長總是具有單位nm。諸如「在歸一化光致發光光譜的短波長側上」的詞句形式因此意指自以nm計的短波長(例如自300 nm)向以nm計的較大波長(例如700 nm)延伸。越短的波長因此亦總是意指越高的能量。關於本文指定之條件，波長係自單位nm轉換成單位eV。
頃發現本發明之此種裝置具有特別良好的性能數據，尤其為非常良好的效率、壽命以及低電壓。
在本發明較佳的實施態樣中，螢光發射體為立體上被屏蔽之螢光發射體。
立體上屏蔽係經由屏蔽因數(shielding factor)(SF)參數測定。在本發明中，亦稱為屏蔽參數之屏蔽因數(SF)係由以下方法確定。
關於螢光發射體(亦稱為螢光化合物)，量子-化學計算係例如藉助於套裝軟體Gaussian09 Rev. E.01進行。首先，單重基態幾何形狀係以B3PW91/6-31G(d)最優化。三重態單一點計算係以用於最優化之幾何形狀的B3PW91/6-31G(d)(多重性3；UDFT)進行，自此獲得三重態電子密度。單重基態電子密度同樣地以用於最優化之幾何形狀的B3PW91/631-G(d)自單一點計算而獲得。在三重態電子密度與單重態電子密度(單重態電子密度=單重基態之電子密度)之間的差異絕對值為位置依賴性參數，且被稱為三重態密度。三重態密度係用於測定三重態面積。這為三重態密度為2*10-4
之面積，意指具有等值2*10-4
之三重態密度的等值表面。以Gaussian09之標準的收斂判別準則用於所有的計算。
亦計算螢光化合物之「溶劑排除表面」(亦稱為康諾利表面(Connolly surface))。此為溶劑排除體積之表面(Michael L. Connolly, “Computation of molecular Volume”, J. Am. Chem. Soc., 1985, Vol. 107, p. 1118-1124)。若螢光化合物之凡得瓦(van der Waals)體積被認為是堅硬的，亦即其為無法穿透的體積，則在本發明之情況中的溶劑排除體積為無法以具有0.4 nm半徑之硬球體佔據的空間部分。溶劑排除表面可以例如用Xu D, Zhang Y (2009), “Generating Triangulated macromolecular Surfaces by Euclidean Distance Transform” PLoS ONE 4(12)： e8140 (doi：10.1371/journal.pone.0008140)中所述之演算法計算。演算法係以例如免費的套裝軟體EDTSurf執行。用於計算之凡得瓦半徑rVDW彙總在下表中：
在下一步驟中，在三重態表面與溶劑排除表面之間的標號距離係於溶劑排除表面上計算。符號常規係如下：若溶劑排除表面係在三重態表面之外(自螢光化合物中心觀看)，則符號為正，否則為負。
之後，純量函數e-d/0.2nm之表面積分I係跨溶劑排除表面形成。另外，測定溶劑排除表面之總面積A。屏蔽參數SF經定義為SF=1-I/A。
熟習本技術領域者能夠在測定分子相關性之參數的例行過程中藉助於商業軟體而無困難地執行此方法。
因數SF在此較佳為不少於0.45，較佳為不少於0.5，極佳為不少於0.6，且尤佳為不少於0.65。
頃發現屏蔽因數對電子裝置之效率具有顯著的效應。
在本發明之情況中，進一步較佳為X及/或Y為 -0.4 eV，較佳為-0.3 eV，極佳為-0.2 eV，又更佳為-0.1 eV，尤佳為0.0 eV，且最佳為0.1 eV。
進一步較佳為X不少於-0.2 eV，極佳為不少於 -0.15 eV，更佳為不少於-0.1 eV，又更佳為不少於0.05 eV，且最佳為不少於0.00 eV。
進一步較佳為Y不少於0.00 eV，又更佳為大於 0.00 eV，又更佳為不少於0.01 eV，尤佳為不少於0.02 eV，極佳為不少於0.03 eV，極特佳為不少於0.05 eV，又更佳為不少於0.07，且最佳為不少於0.10 eV。
在較佳的實施態樣中，X不少於-0.2 eV，及Y不少於0.00 eV，又更佳為大於0.00 eV，又更佳為不少於 0.01 eV，尤佳為不少於0.02 eV，極佳為不少於0.03 eV，極特佳為不少於0.05 eV，又更佳為不少於0.07，且最佳為不少於0.10 eV。
在較佳的實施態樣中，X不少於-0.1 eV，及Y不少於0.00 eV，又更佳為大於0.00 eV，又更佳為不少於0.01 eV，尤佳為不少於0.02 eV，極佳為不少於0.03 eV，極特佳為不少於0.05 eV，又更佳為不少於0.07，且最佳為不少於0.10 eV。
在較佳的實施態樣中，X不少於-0.05 eV，及Y不少於0.00 eV，又更佳為大於0.00 eV，又更佳為不少於0.01 eV，尤佳為不少於0.02 eV，極佳為不少於0.03 eV，極特佳為不少於0.05 eV，又更佳為不少於0.07，且最佳為不少於0.10 eV。
進一步較佳為X不少於0.0 eV，及Y不少於0.00 eV，又更佳為大於0.00 eV，又更佳為不少於0.01 eV，尤佳為不少於0.02 eV，極佳為不少於0.03 eV，極特佳為不少於 0.05 eV，又更佳為不少於0.07 eV，且最佳為不少於 0.10 eV。
進一步較佳為滿足條件(I)。另外較佳為滿足條件(I)。最後，較佳為滿足兩條件(I)及條件(II)時。
較佳為敏化劑直接轉移其於電子裝置中吸收的能量至螢光發射體，且螢光發射體係以螢光發射被敏化劑吸收之激發能量。
能量可經由各種機制自敏化劑轉移至螢光發射體。能量轉移的重要路徑似乎為福斯特(Förster)共振能量轉移(FRET或另外為FET)。
在本發明較佳的實施態樣中，螢光發射體之吸收光譜係與敏化劑之光致發光(發射)光譜重疊。
進一步較佳為螢光發射體之吸收光譜係與敏化劑之光致發光光譜重疊，且敏化劑之光致發光光譜的三重態金屬至配位基電荷轉移(triplet metal-to-ligand charge transfer，3
MLCT)能帶與螢光發射體之吸收最大值之間的間隙量值滿足以下條件(III)：
其中V為0.5 eV，V較佳為0.4 eV，V極佳為0.3 eV，V尤佳為0.2 eV，V又更佳為0.15 eV，且V尤佳為0.1 V。
敏化劑之光致發光光譜的以參數
為特徵之三重態金屬至配位基電荷轉移(3
MLCT)能帶係自敏化劑之光致發光光譜之短波長處的界限發現。值因此與已述及之S1 K
(S)值相同。
為螢光發射體之長波長處的第一最大值之峰吸收波長。各值係以電子伏特計算。
尤佳為滿足條件(IV)
其中W為0.5 eV，W較佳為0.4 eV，W極佳為0.3 eV，W尤佳為0.2 eV，W又更佳為0.15 eV，且W尤佳為0.1 V。
在敏化劑與螢光發射體之間的福斯特共振能量轉移可藉助以下公式給出之福斯特半徑R6 FRET
說明：
其中κ為偶極方向因數，ϕs
為敏化劑之量子產率，n為介質之折射率，NA
為亞佛加厥常數，且J(λ)為光譜重疊積分。光譜重疊積分係由以下公式定義：
其中λ為波長，FS
(λ)為敏化劑之光致發光光譜的歸一化輻射強度，且εFE
為螢光發射體之吸收莫耳係數。測定FS
(λ)之光致發光光譜及測定εFE
之吸收光譜二者係自各自的化合物於甲苯中的溶液測量。福斯特半徑係由以下設定計算：n=1.7及κ2
=2/3。
以小的福斯特半徑較佳。較佳為福斯特半徑為少於 3 nm，極佳為不超過2.5 nm，又更佳為不超過2.3 nm，且尤佳為不超過2.1 nm。頃發現電子裝置之壽命隨著減少的福斯特半徑有明顯的改進。
在本發明之另一實施態樣中，以較大的福斯特半徑較佳。這導致更大的電子裝置效率。較佳為福斯特半徑不少於2.5 nm，極佳為不少於2.7 nm，又更佳為不少於 2.8 nm，且尤佳為不少於3.0 nm。
敏化劑基本上可為任何磷光化合物，唯一的前提是系間轉換(ISC)率要足夠快。熟習本技術領域者係自他已知的多種適合的化合物選擇以本發明為目的之適合的化合物而沒有任何困難。
在本發明之情況中，磷光化合物較佳為能夠在如存在於有機電致發光裝置中的環境中於室溫下在光學或電化學激發下發射光之化合物，其中發射係來自於自旋禁止躍遷，例如來自於激發三重態或混合型單重態/三重態之躍遷。
適合的磷光化合物(在下文簡稱為三重態發射體)尤其為在適合地激發時發射光(較佳為可見光區)之化合物，且亦含有至少一種原子序大於20，較佳為大於38及少於84，更佳為大於56及少於80之原子，尤其為具有此原子序之金屬。
敏化劑較佳為選自有機金屬錯合物的群組(尤其為選自過渡金屬錯合物的群組)之磷光化合物。
優先選擇使用之磷光化合物為含有銅、鉬、鎢、錸、釕、鋨、銠、銥、鈀、鉑、銀、金或銪之有機金屬錯合物，尤其為含有銅、銥或鉑，且極佳為含有銥和鉑之化合物。在本發明之情況中，含有前述金屬之所有發光化合物均被視為磷光化合物。
特別優先選擇在專利申請案WO2015/091716中所述之磷光有機金屬錯合物。磷光有機金屬錯合物特別說明於WO00/70655、WO2001/41512、WO2002/02714、WO2002/15645、EP1191612、WO2005/033244、WO2005/019373、US2005/0258742、WO2006/056418、WO2007/115970、WO2007/115981、WO2008/000727、WO2009/050281、WO2009/050290、WO2011/051404、WO2011/073149、WO2012/121936、US2012/0305894、WO2012/170571、WO2012/170461、WO2012/170463、WO2006/121811、WO2007/095118、WO2008/156879、WO2008/156879、WO2010/068876、WO2011/106344、WO2012/172482、EP3126371、WO2015/014835、WO2015/014944、WO2016/020516、US2016/0072081、WO2010/086089、WO2011/044988、WO2014/008982、WO2014/023377、WO2014/094961、WO2010/069442、WO2012/163471、WO2013/020631、US2015/0243912、WO2008/000726、WO2010/015307、WO2010/054731、WO2010/054728、WO2010/099852、WO2011/032626、WO2011/157339、WO2012/007086、WO2015/036074、WO2015/104045、WO2015/117718、WO2016/015815中，其較佳為銥和鉑錯合物。
該等尤其亦包括具有多足配位基之有機金屬錯合物，如在WO2004081017、WO2005042550、US20050170206、WO2009/146770、WO2010/102709、WO2011/066898、WO2016124304、WO2017032439、WO2018019688、EP3184534、WO2018/011186、WO 2016/193243和 WO 2015/091716A1中所述。
該等另外亦包括雙核有機金屬錯合物，如在WO2011/045337、US2015/0171350、WO2016/079169、WO2018/019687、WO2018/041769、WO2018/054798、WO2018/069196、WO2018/069197、WO2018/069273中所述。
該等另外亦包括銅錯合物，如在WO2010/031485、US2013/150581、WO2013/017675、WO2013/007707、WO2013/001086、WO2012/156378、WO2013/072508、EP2543672中所述。
適合的磷光鈀錯合物的實例說明於WO2014/109814中。
通常，如根據先前技術且為那些熟習有機電致發光技術領域者已知用於磷光OLED之所有磷光錯合物均適合，且熟習本技術領域者無需運用創新的技能而能夠使用其他的磷光錯合物。
在本發明較佳的實施態樣中，在以蒸氣沉積法製備發射層的例子中，磷光化合物在發射層中的濃度為5體積%至99.9體積%，較佳為5體積%至60體積%，更佳為10體積%至50體積%，最佳為20體積%至40體積%，其中所記述之體積百分比(體積%)係以發射層總體積為基礎。
在本發明進一步較佳的實施態樣中，在以蒸氣沉積法製備發射層的例子中，磷光化合物在發射層中的濃度為5體積%至99.9體積%，較佳為5體積%至60體積%，更佳為5體積%至45體積%，最佳為5體積%至30體積%，其中所記述之體積百分比(體積%)係以發射層總體積為基礎。
在本發明又進一步較佳的實施態樣中，在以蒸氣沉積法製備發射層的例子中，磷光化合物在發射層中的濃度為1體積%至50體積%，較佳為2體積%至40體積%，更佳為3體積%至30體積%，最佳為4體積%至25體積%，其中所記述之體積百分比(體積%)係以發射層總體積為基礎。
在本發明較佳的實施態樣中，在自溶液製備發射層的例子中，磷光化合物在發射層中的濃度為5重量%至99.9重量%，較佳為5重量%至60重量%，更佳為10重量%至50重量%，最佳為20重量%至40重量%，其中所記述之質量百分比(重量%)係以發射層總質量為基礎。
在本發明進一步較佳的實施態樣中，在自溶液製備發射層的例子中，磷光化合物在發射層中的濃度為5重量%至99.9重量%，較佳為5重量%至60重量%，更佳為5重量%至45重量%，最佳為5重量%至30重量%，其中所記述之質量百分比(重量%)係以發射層總質量為基礎。
在本發明又進一步較佳的實施態樣中，在自溶液製備發射層的例子中，磷光化合物在發射層中的濃度為1重量%至50重量%，較佳為2重量%至40重量%，更佳為3重量%至30重量%，最佳為4重量%至25重量%，其中所記述之質量百分比(重量%)係以發射層總質量為基礎。
磷光敏化劑的明確實例為Ir(ppy)3
及其衍生物，且結構詳述於以下概述中。
磷光敏化劑之其他明確的實例為含有碳烯配位基之銥錯合物和鉑錯合物，且結構詳述於以下概述中，以全同配位基(homoleptic)和雜配位基(heteroleptic)錯合物及經向式(meridional)和面式異構物為適合的：
磷光敏化劑之其他明確的實例為銅錯合物，且結構詳述於以下概述中：
本發明之螢光發射體原則上可為任何螢光化合物。熟習本技術領域者沒有任何困難且無需費力而自多種螢光發射體選擇適合的發射體。
螢光發射體較佳為不含有任何金屬或金屬離子之純粹有機化合物或螢光金屬錯合物。若螢光發射體為螢光金屬錯合物，則該等更佳為鋁或銅錯合物。
在一個實施態樣中，螢光發射體為螢光銅或鋁錯合物，其在進一步的優先選擇中為立體上被屏蔽之化合物。
螢光發射體極佳為不含金屬或金屬離子之純粹有機化合物，其在進一步的優先選擇中為立體上被屏蔽之化合物。
以下為螢光發射體(亦稱為螢光化合物)之更詳細說明。
螢光發射體較佳為有機化合物。在本發明之情況中，有機化合物為不含有任何金屬的碳質化合物。有機化合物更特別地自元素C、H、D、B、Si、N、P、O、S、F、Cl、Br和I形成。在本發明進一步的實施態樣中，螢光發射體亦可為螢光金屬錯合物，例如鋁或銅錯合物。
在本發明之情況中，螢光化合物為能夠在如存在於有機電致發光裝置中的環境中於室溫下在光學激發下發射光之化合物，發射係自經激發之單重態實現。此化合物較佳地具有至少60%，更佳為至少80%，又更佳為至少90%，且尤佳為至少95%之發光量子效率。發光量子效率係於甲苯中的溶液測定。在本發明之情況中，進行發光量子產率測定的方式概括地詳細說明於WO 2015/135624 A1之“General description of the determination of the relevant parameters Part 4”中。
在較佳的實施態樣中，螢光化合物之峰發射波長係介於430與650 nm之間。在本發明之情況中，進行峰發射波長測定的方式說明於本發明之實施例中。
由於有機電致發光裝置之製造上的差異，在以蒸氣沉積法製造發射層的例子中的螢光化合物之摻雜濃度係以體積%記述，而在自溶液製造發射層的例子中的螢光化合物之摻雜濃度係以重量%記述。
在本發明較佳的實施態樣中，在以蒸氣沉積法製造發射層的例子中，螢光化合物係以0.1體積%至25體積%之摻雜濃度存在於發射層中，較佳為1體積%至20體積%，更佳為3體積%至10體積%。
在本發明較佳的實施態樣中，在自溶液製造發射層的例子中，螢光化合物係以0.1重量%至25重量%之摻雜濃度存在於發射層中，較佳為1重量%至20重量%，更佳為3重量%至10重量%。
在此有可能使OLED顯出由螢光化合物及磷光化合物的殘留發射所組成之混合發射，尤其在低的螢光化合物摻雜濃度的例子中。這亦可以控制方式用於產生混合色。
用於螢光化合物之基本結構可為根據先前技術用於螢光OLED之任何化合物。
螢光發射體較佳地選自以下的螢光化合物群組：苯乙烯基胺、茚并茀、聚芳族化合物、蒽、稠四苯、二苯并哌喃、苝、苯撐(phenylene)、茀、芳基芘、伸芳基伸乙烯基、紅螢烯、香豆素、玫瑰紅、喹吖酮、二氰基亞甲基吡喃、硫代吡喃、聚次甲基、吡喃鎓和噻吡喃鎓鹽、二茚并苝(periflanthene)、茚并苝、雙(吖嗪基)亞胺硼、雙(吖嗪基)次甲基、碳苯乙烯基、單苯乙烯基胺、二苯乙烯基胺、三苯乙烯基胺、四苯乙烯基胺、苯乙烯基膦、苯乙烯基醚、芳基胺、茚并茀胺和茚并茀二胺、苯并茚并茀胺、苯并茚并茀二胺、二苯并茚并茀胺、二苯并茚并茀二胺、經取代或未經取代之三茋胺、二苯乙烯基苯和二苯乙烯基聯苯、三芳基胺、三唑并化合物、萘、菲、芘、三嗪、䓛、十環烯(decacyclene)、蔻、四苯基環戊二烯、五苯基環戊二烯、螺茀、吡喃、㗁酮、苯并㗁唑、苯并噻唑、苯并咪唑、吡嗪、肉桂酸酯、二酮吡咯并吡唑及吖啶酮。
其他較佳的螢光發射體揭示於例如C.H. Chen等人： “Recent developments in organic electroluminescent materials” macromol. Symp. 125, (1997), 1-48及“Recent progress of molecular organic electroluminescent materials and devices” mat. Sci. and Eng. R, 39 (2002), 143-222。
該等化合物之立體上屏蔽係藉由電子惰性、立體上要求之取代基完成，該取代基包圍螢光化合物之電子活性核心且因此實質上屏蔽其與層中的相鄰分子接觸。
立體上屏蔽程度可藉助於屏蔽參數SF
測定。
如上文所述，用於螢光化合物之螢光核心可為照慣例用作為有機電致發光裝置中的螢光發射體之任何基本結構。較佳的螢光化合物為經大型脂族或環脂族基團取代之剛性π系統。另外，可經脂族或環脂族基團取代之芳族取代基亦為一種選擇，當其以立體方式排列時，則使得其在本發明之情況中不為活性基團，亦即其在相關分子軌域中的比例低於如下文所述之限度。相對之下，例如芳基胺基取代基或雜芳基太高度牽涉HOMO (最高佔據分子軌域)或LUMO (最低未佔據分子軌域)且因此不適合作為屏蔽基團。
螢光化合物之適合的芳族基本架構的實例為下文所示之式(1)至(50)之基團：
。
螢光化合物之適合的雜芳族基本架構的實例為其中稠合芳族核中的一、二、三或四個碳原子經氮置換的前述式(1)至(50)之基團。較佳為一、二或三個碳原子，更佳為一或兩個碳原子，且最佳為正好一個碳原子經氮、氧或硼置換。
螢光化合物之適合的雜芳族基本架構的實例另外為下文所示之式(51)至(73)之基團：
。
如上文所述之該等結構係經立體上要求之取代基取代且亦可經不可視為立體上要求之其他取代基取代，前提為該等取代基不具有電子活性或依次經立體上被屏蔽之取代基取代。
接著說明可使用之適合的立體上要求之取代基，以便於取代螢光核心，例如前述芳族和雜芳族，且因此得出立體上被屏蔽之螢光化合物。
適合的立體上要求之取代基為例如烷基(尤其為具有3至20個碳原子，較佳為具有4至10個碳原子，其中氫原子亦可經F置換)、烷氧基(尤其為具有3至20個碳原子，較佳為具有4至10個碳原子)、芳烷基(尤其為具有7至30個碳原子)及芳族環系統(尤其為具有6至30個碳原子)，其中在芳烷基和芳族環系統中的芳基亦有可能經一或多個具有1至10個碳原子的烷基取代。複數個相鄰的取代基在此亦有可能彼此形成環系統。
當取代基為芳烷基或芳族環系統時，則較佳為該等不具有其中芳基係經由共同界限彼此直接稠合之具有超過10個碳原子的任何稠合芳基。其更佳地完全不具有其中芳基係經由共同界限彼此直接稠合的任何稠合芳基。因此，較佳為芳族環系統例如不具有任何蒽或芘基團，且特別佳為芳族環系統亦不具有任何萘基團。相對之下，其可能具有例如聯苯或聯三苯基團，因為該等不具有任何稠合芳基。另外，其亦可能具有例如茀或螺雙茀基團，因為沒有任何芳基係經由該等基團中的共同界限彼此直接稠合。
當立體上要求之取代基為烷基時，則此烷基較佳地具有4至10個碳原子。優先選擇為二級、三級或環狀烷基，其中二級或三級碳原子係直接鍵結至螢光基本架構或經由CH2
基團鍵結至螢光基本架構。此烷基更佳地選自以下式(R-1)至(R-33)之結構：
其中虛線鍵表示該等基團至螢光基本架構之鍵聯。
當立體上要求之取代基為烷氧基時，則此烷氧基較佳地具有3至10個碳原子，且較佳為支鏈或環狀。此烷氧基較佳地選自以下式(R-34)至(R-47)之結構：
其中虛線鍵表示該等基團至螢光基本架構之鍵聯。
當立體上要求之取代基為芳烷基時，則此芳烷基較佳地選自以下式(R-48)至(R-61)之結構：
其中虛線鍵表示該等基團至螢光基本架構之鍵聯，且苯基可分別經一或多個Ra
基團取代，
其中：
Ra
在各情況下相同或不同，且選自由以下所組成之群組：H、D、F、具有1至40個碳原子的直鏈烷基或具有3至40個碳原子的支鏈或環狀烷基(每一該等基團可經一或多個Rb
基團取代)、具有5至60個芳族環原子的芳族環系統(每一該等基團可經一或多個Rb
基團取代)、或具有5至60個芳族環原子且可經一或多個Rb
基團取代之芳烷基，其中二或更多個相鄰的Ra
取代基有可能視需要地形成環系統，其可經一或多個Rb
基團取代；
Rb
係選自由以下所組成之群組：H、D、F、具有1至20個碳原子的脂族烴基、具有5至30個芳族環原子的芳族環系統，其中二或更多個相鄰的Rb
取代基可一起形成環系統。
電子裝置之特別良好的性能數據，尤其為非常良好的效率，係在螢光化合物經芳族環系統立體上屏蔽時達成。當立體上要求之取代基為芳族環系統時，則此芳族環系統具有6至60個且較佳為6至30個芳族環原子，更佳為6至24個芳族環原子。另外，此芳族環系統較佳地僅含有苯基。在此例子中，芳族環系統較佳地選自以下式(R-62)至 (R-76)之結構：
其中虛線鍵表示該等基團至螢光基本架構之鍵聯，且苯基可分別經一或多個Ra
基團取代，其中Ra
係如上文所定義。
適合於使螢光化合物立體上被屏蔽之基團的其他實例及取代基Ra
和Rb
之較佳的實施態樣係揭示於WO 2015/ 135624中。
在本發明之非常特別佳的實施態樣中，螢光發射體為為選自以下群組的不含金屬或金屬離子之純粹有機化合物：具有6至60個芳族環原子之多環稠合芳族。
在多環稠合芳族之中，在此尤其優先選擇為芘類、苝類、紅螢烯類、蒽類、稠四苯類、菲類、茀類和茚并茀類，其中芳族系統較佳地可經已於別處詳細提出之芳族環系統取代。在本發明之情況中，以苝和紅螢烯最佳。
特別適合用作為經屏蔽之螢光發射體的一些較佳的經取代之苝係以實例方式顯示於下文：
作為螢光發射體之苝的細節亦可見於專利申請案EP18194083.4中。
本發明之指導涵蓋同時關於螢光發射體(在光致發光光譜中)及本發明之電子裝置的發射(在電致發光光譜中)之發射的整體色彩調色盤。
較佳為螢光發射體具有藍光發射，其中較佳地應理解螢光發射體之藍光發射意指其中在螢光發射體之光致發光光譜中的總體發射最大值係在380至500 nm之範圍內的發射。
亦較佳為本發明之電子裝置具有藍光發射，其中較佳地應理解電子裝置之藍光發射意指其中在本發明之電子裝置的電致發光光譜中的總體發射最大值係在380至500 nm之範圍內的發射。
進一步較佳為螢光發射體具有綠光發射，其中較佳地應理解螢光發射體之綠光發射意指其中在螢光發射體之光致發光光譜中的總體發射最大值係在501至570 nm之範圍內的發射。
亦較佳為本發明之電子裝置具有綠光發射，其中較佳地應理解電子裝置之綠光發射意指其中在本發明之電子裝置的電致發光光譜中的總體發射最大值係在501至570 nm之範圍內的發射。
另外較佳為螢光發射體具有黃光發射，其中較佳地應理解螢光發射體之黃光發射意指其中在螢光發射體之光致發光光譜中的總體發射最大值係在571至590 nm之範圍內的發射。
亦較佳為本發明之電子裝置具有黃光發射，其中較佳地應理解電子裝置之黃光發射意指其中在本發明之電子裝置的電致發光光譜中的總體發射最大值係在571至590 nm之範圍內的發射。
最後，亦較佳為螢光發射體具有紅光發射，其中較佳地應理解螢光發射體之紅光發射意指其中在螢光發射體之光致發光光譜中的總體發射最大值係在591至750 nm之範圍內的發射。
亦較佳為本發明之電子裝置具有紅光發射，其中較佳地應理解電子裝置之紅光發射意指其中在本發明之電子裝置的電致發光光譜中的總體發射最大值係在591至750 nm之範圍內的發射。
敏化劑及螢光發射體可在電子裝置之同一層中或不同的層中。
在本發明之一個實施態樣中，敏化劑及螢光發射體係在同一層中，其中此層較佳為電致發光裝置之發射層。
包含敏化劑及螢光發射體的下文述及之層或本發明之組成物較佳地包含至少一種選自以下群組的其他材料：電子傳輸材料、電洞導體材料、量子材料(較佳為量子點)、雙極性主體、具有大能帶間隙之主體材料(寬能帶間隙材料)、磷光化合物、螢光化合物及具有延遲螢光之材料。
寬能帶間隙材料在本文意指那些在HOMO與LUMO能階之間具有大能帶間隙之材料。特別優先選擇為那些具有2.5 eV或更大，又更佳為3.0 eV或更大，且尤佳為3.5 eV或更大的能帶間隙之材料。HOMO及LUMO值應以下文指定之量子-化學方法計算。
具有延遲螢光之材料較佳為那些具有熱誘導時間-延遲螢光(TADF)之材料。TADF材料在S1
與T1
能階之間具有小間隙，其較佳為0.3 eV或更少，極佳為0.2 eV或更少，且最佳為0.1 eV或更少。S1
及T1
能量應以下文指定之量子-化學方法計算。標準的TADF材料之實例可見於先前技術中(例如Y. Liu等人之Nature Reviews materials, Vol. 3, 18020, 2018；Z. Yang等人之Chem. Soc. Rev., 2017, 46, 915)。
材料的最低三重態T1
及最低激發單重態S1
之能階及能量係經由量子-化學計算法測定，除非另有其他聲明。關於沒有金屬之有機物質的計算，首先幾何形狀之最優化係以「基態/半經驗/預設自旋/AM1/電荷0/自旋單重態」方法進行。接著能量計算係以最優化幾何形狀為基礎完成。該計算係使用「TD-SCF/DFT/預設自旋/B3PW91」方法以「6-31G(d)」基底函數組(電荷0，自旋單重態)達成。關於含金屬之化合物，幾何形狀係經由「基態/哈崔-福克(Hartree-Fock)/預設自旋/LanL2MB/電荷0/自旋單重態」方法最優化。能量計算係以類似於上述用於有機物質之方法完成，除了以「LanL2DZ」基底函數組用於金屬原子及以「6-31G(d)」基底函數組用於配位基以外。HOMO能階HEh或LUMO能階LEh係自能量計算以哈崔單位獲得。使用此值如下測定以電子伏特計之HOMO及LUMO能階，以循環伏安測量法校準：
HOMO(eV)=((HEh*27.212)-0.9899)/1.1206
LUMO(eV)=((LEh*27.212)-2.0041)/1.385
該等值應被視為在本申請案之情況中的材料之HOMO及LUMO能階。
最低的三重態T1
經定義為具有最低能量之三重態的能量，其係自所述之量子-化學計算法顯而易見。
最低的激發單重態S1
經定義為具有最低能量之激發單重態的能量，其係自所述之量子-化學計算法顯而易見。
可與敏化劑及螢光發射體組合用於下文述及的電子裝置之發射層或本發明之組成物中的適合且較佳的基質材料為芳族酮、芳族氧化膦或芳族亞碸或碸(例如根據WO 2004/013080、WO 2004/093207、WO 2006/005627或WO 2010/006680)、三芳基胺(尤其為單胺，例如根據WO 2014/015935)、咔唑衍生物(例如CBP (N,N-雙咔唑基聯苯)或在WO 2005/039246、US 2005/0069729、JP 2004/ 288381、EP 1205527或WO 2008/086851中所揭示之咔唑衍生物)、吲哚并咔唑衍生物(例如根據WO 2007/063754或WO 2008/056746)、茚并咔唑衍生物(例如根據WO 2010/136109和WO 2011/000455)、氮雜咔唑衍生物(例如根據EP 1617710、EP 1617711、EP 1731584、JP 2005/ 347160)、雙極性基質材料(例如根據WO 2007/137725)、矽烷(例如根據WO 2005/111172)、氮硼呃(azaborole)或硼酸酯(例如根據WO 2006/117052)、三嗪衍生物(例如根據WO 2010/015306、WO 2007/063754或WO 2008/056746)、鋅錯合物(例如根據EP 652273或WO 2009/062578)、二氮矽呃(diazasilole)或四氮矽呃(tetraazasilole)衍生物(例如根據WO 2010/054729)、二氮磷呃(diazaphosphole)衍生物(例如根據WO 2010/054730)、橋聯咔唑衍生物(例如根據US 2009/0136779、WO 2010/050778、WO 2011/042107、WO 2011/088877或WO 2012/143080)、聯伸三苯衍生物(例如根據WO 2012/048781)、內醯胺(例如根據WO 2011/116865、WO 2011/137951或WO 2013/064206)、4-螺咔唑衍生物(例如根據WO 2014/094963或WO 2015/192939)或二苯并呋喃衍生物(例如根據WO 2015/169412、WO 2016/015810、WO 2016/023608或尚未公開的申請案EP16158460.2和EP16159829.7)。在比實際的發射體短的波長下發射之其他磷光發射體同樣有可能存在於發射層或組成物中。
其他材料較佳地選自電子傳輸材料的群組，且選自那些尤其選自吡啶、嘧啶、吡嗪、噠嗪、三嗪、喹唑啉、喹㗁啉、喹啉、異喹啉、咪唑、內醯胺、二苯并呋喃、二苯并噻吩及/或苯并咪唑的群組之材料，非常特別優先選擇為嘧啶和三嗪。
進一步較佳為其他材料係選自電洞傳輸材料的群組，在此非常特別優先選擇為咔唑、雙咔唑、芳基胺、三芳基胺、茚并咔唑和吲哚并咔唑。
進一步較佳為包含敏化劑及螢光發射體與其他材料之層包含至少一種第四材料，其中該第四材料可再次選自已於上文述及之較佳的其他材料的群組。
在本發明之進一步的實施態樣中，包含敏化劑及螢光發射體之層僅由敏化劑及螢光發射體所組成，層較佳為發射層。
在本發明之進一步的實施態樣中，敏化劑及螢光發射體係於不同的層中，其中兩層彼此直接毗連。
分別包含敏化劑及螢光發射體之多層亦有可能以交替的形式彼此毗連。本發明因此亦提供含有具有層順序[SL/FEL]n
-SL之區域的電子裝置，其中n為1至5的整數，SL為含有敏化劑之層而FEL為含有螢光發射體之層，且其中在不同SL層中的敏化劑可彼此不同且其中在不同FEL層中的螢光發射體可彼此不同。
本發明之電子裝置較佳為有機電子裝置，且極佳為選自以下群組的有機電子裝置：有機電致發光裝置、有機積體電路、有機場效電晶體、有機薄膜電晶體、有機發光電晶體、有機太陽能電池、有機光學檢測器、有機感光器、有機場淬滅裝置、發光電化學電池或有機雷射二極體。
電子裝置最佳為有機電致發光裝置。又更佳為電子裝置為選自OLED和OLEC的群組之有機電致發光裝置，以OLED最佳。
本發明較佳的實施態樣為有機電致發光裝置。有機電致發光裝置包含陰極、陽極及至少一個發射層。除了該等層以外，其還可包含其他層，例如在各例子中的一或多個電洞注入層、電洞傳輸層、電洞阻擋層、電子傳輸層、電子注入層、激子阻擋層、電子阻擋層、電荷產生層及/或有機或無機p/n接面。同時，一或多個電洞傳輸層有可能經p-摻雜，例如經金屬氧化物(諸如MoO3
或WO3
)或經(全)氟化缺電子芳族系統摻雜，及/或一或多個電子傳輸層有可能經n-摻雜。同樣有可能在兩個發光層之間引入中間層，此等層具有例如激子-阻擋功能及/或控制電致發光裝置中的電荷平衡。然而，應指出的是未必使該等層中之每一者都必須存在。
在此例子中，有機電致發光裝置有可能含有一個發射層，或含有複數個發射層。若有複數個發射層存在，則該等層較佳地整體具有數個介於380 nm與750 nm之間的發射最大值，使得整體結果為白光發射；換言之，可發螢光或發磷光之各種發射化合物係用於發射層中。以三層系統尤佳，其中三層顯出藍光、綠光和橘光或紅光發射(基本構造參閱例如WO 2005/011013)，或具有超過三個發射層之系統。亦進一步優先選擇為串聯OLED。系統亦可為混成式系統，其中一或多個層發螢光及一或多個其他層發磷光。
較佳的陰極為具有低功函數之金屬、金屬合金或由各種金屬(例如鹼土金屬、鹼金屬、主族金屬或鑭系元素(例如Ca、Ba、Mg、Al、In、Mg、Yb、Sm等))所組成之多層結構。另外適合為由鹼金屬或鹼土金屬與銀所組成之合金，例如由鎂與銀所組成之合金。在多層結構的例子中，除了所述及之金屬之外，亦有可能使用具有相對高功函數的其他金屬，例如Ag，在此例子中，例如通常使用金屬的組合，諸如Mg/Ag、Ca/Ag或Ba/Ag。亦可能較佳為在金屬陰極與有機半導體之間引入具有高介電常數之材料的薄中間層。有用於此目的之材料的實例為鹼金屬或鹼土金屬氟化物，但亦為相應的氧化物或碳酸鹽(例如LiF、Li2
O、BaF2
、MgO、NaF、CsF、Cs2
CO3
等)。同樣有用此目的之材料為有機鹼金屬錯合物，例如Liq (喹啉酸鋰)。此層的層厚度較佳為介於0.5與5 nm之間。
較佳的陽極為具有高功函數之材料。陽極較佳地具有相對於真空而大於4.5 eV之功函數。首先，具有高氧化還原電位之金屬適合於此目的，例如Ag、Pt或Au。其次，金屬/金屬氧化物電極(例如Al/Ni/NiOx
、Al/PtOx
)可能亦較佳。關於某些應用，電極中之至少一者必須為透明或部分透明的，以便於能夠照射有機材料(O-SC)或發射光(OLED/PLED、O-LASER)。較佳的陽極材料在此為導電性混合型金屬氧化物。特別優先選擇為氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)。進一步優先選擇為導電性摻雜型有機材料，尤其為導電性摻雜型聚合物，例如PEDOT、PANI或該等聚合物之衍生物。進一步較佳為經p-摻雜之電洞傳輸材料施加至陽極作為電洞注入層，在此例子中，適合的p-摻雜劑為金屬氧化物(例如MoO3
或WO3
)或(全)氟化缺電子芳族系統。其他適合的p-摻雜劑為HAT-CN (六氰基六氮雜聯伸三苯)或來自Novaled之化合物NPD9。此種層簡化具有低HOMO (亦即就量級而言的大HOMO)之材料的電洞注入。
在其他層中，通常有可能使用根據先前技術用於層之任何材料，且熟習本技術領域者無需運用創新的技能而能夠組合該等材料中任一者與本發明之材料於電子裝置中。
本發明進一步關於包含至少一種敏化劑及至少一種螢光發射體之組成物，其中敏化劑及螢光發射體為本發明指定之化合物。而且，關於本發明之情況中較佳的組成物之兩種組分的實施態樣，亦即關於敏化劑及螢光發射體，可應用已於本文所揭示的結合電子裝置說明之相同的優先選擇。
因此，較佳為組成物之螢光發射體及敏化劑滿足前述條件(I)或(II)中之至少一者，較佳為滿足條件(I)，且其中在此亦可應用前述之優先選擇，例如關於X和Y。
因此，亦進一步較佳為組成物之螢光發射體為具有不少於0.45，較佳為不少於0.5，極佳為不少於0.6，且尤佳為不少於0.65之屏蔽因數(SF)的立體上被屏蔽之化合物。
在此情況中，另一非常佳的組成物因此為例如一種包含至少一種敏化劑、含有Ir或Pt之磷光有機金屬錯合物及具有上文詳述之屏蔽因數中之一者的立體上被屏蔽之螢光發射體的組成物。
在此情況中，另一非常佳的組成物因此為一種包含至少一種敏化劑、含有Ir或Pt之磷光有機金屬錯合物及螢光發射體的組成物，其中必須滿足兩個條件(I)及(II)中之至少一者。
該組成物較佳地包含至少一種較佳地選自以下群組之其他材料：電子傳輸材料、電子注入材料、電子阻擋材料、電洞傳輸材料、電洞注入材料、電洞阻擋材料、n-摻雜劑、p-摻雜劑、量子材料(較佳為量子點)、主體或基質材料、寬能帶間隙材料、磷光發射體、螢光發射體或具有延遲螢光之發射體，材料為有關電子裝置所述及之材料。
所述及之材料為熟習本技術領域者所熟知。熟習本技術領域者能夠自他已知的多種輕易取得的材料中選擇。
本發明之組成物含有5重量%至99.9重量%，極佳為5重量%至60重量%，尤佳為10重量%至50重量%，最佳為20重量%至40重量%之濃度的敏化劑，其中數字係以整體組成物為基礎。
本發明之組成物含有較佳為0.1重量%至25重量%，極佳為1重量%至20重量%，尤佳為3重量%至10重量%之濃度的螢光發射體，其中數字係以整體組成物為基礎。
本發明亦提供調配物，其包含所述及之組成物及至少一種溶劑。
適合的溶劑較佳為有機溶劑，例如醇、醛、酮、醚、酯、醯胺、二-C1
-C2
-烷基甲醯胺、硫化合物、氮化合物、烴、鹵化烴(例如氯化烴)、芳族或雜芳族烴及鹵化芳族或雜芳族烴。
較佳的溶劑可選自以下群組：經取代及未經取代之芳族或直鏈酯，例如苯甲酸乙酯、苯甲酸丁酯、辛酸辛酯、癸二酸二乙酯；經取代及未經取代之芳族或直鏈醚，例如3-苯氧基甲苯、3,4-二甲基苯甲醚、苯乙醚或苯甲醚；經取代及未經取代之芳族烴，諸如甲苯、二甲苯、戊基苯、己基苯、環己基苯、2-甲基聯苯、2,2’-二甲基聯苯；茚烷，例如六甲基茚烷；經取代及未經取代之芳族或直鏈酮；經取代或未經取代之雜環，例如吡咯啶酮、環狀或非環狀矽氧烷、吡啶、吡嗪；或其他氟化或氯化芳族烴。
特別佳的溶劑為例如1,2,3,4-四甲基苯、1,2,3,5-四甲基苯、1,2,3-三甲基苯、1,2,4,5-四甲基苯、1,2,4-三氯苯、1,2,4-三甲基苯、1,2-二氫萘、1,2-二甲基萘、1,3-苯并二氧雜環戊烷、1,3-二異丙基苯、1,3-二甲基萘、1,4-苯并二㗁烷、1,4-二異丙基苯、1,4-二甲基萘、1,5-二甲基四氫萘、1-苯并噻吩、硫雜萘(thianaphthalene)、1-溴萘、1-氯甲基萘、1-乙基萘、1-甲氧基萘、1-甲基萘、1-甲基吲哚、2,3-苯并呋喃、2,3-二氫苯并呋喃、2,3-二甲基苯甲醚、2,4-二甲基苯甲醚、2,5-二甲基苯甲醚、2,6-二甲基苯甲醚、2,6-二甲基萘、2-溴-3-溴甲基萘、2-溴甲基萘、2-溴萘、2-乙氧基萘、2-乙基萘、2-異丙基苯甲醚、2-甲基苯甲醚、2-甲基吲哚、3,4-二甲基苯甲醚、3,5-二甲基苯甲醚、3-溴喹啉、3-甲基苯甲醚、4-甲基苯甲醚、5-癸內酯(decanolide)、5-甲氧基茚烷、5-甲氧基吲哚、5-三級丁基-間-二甲苯、6-甲基喹啉、8-甲基喹啉、苯乙酮、苯甲醚、苯甲腈、苯并噻唑、乙酸苯甲酯、溴苯、苯甲酸丁酯、丁基苯基醚、環己基苯、十氫萘酚、二甲氧基甲苯、3-苯氧基甲苯、二苯醚、苯丙酮、乙基苯、苯甲酸乙酯、己基苯、茚烷、六甲基茚烷、茚、異色滿、異丙苯、間-異丙基甲苯、均三甲苯、苯甲酸甲酯、鄰-二甲苯、間-二甲苯、對-二甲苯、苯甲酸丙酯、丙基苯、鄰-二氯苯、戊基苯、苯乙醚、乙氧基苯、乙酸苯酯、對-異丙基甲苯、苯丙酮、二級丁基苯、三級丁基苯、噻吩、甲苯、藜蘆醚、單氯苯、鄰-二氯苯、吡啶、吡嗪、嘧啶、吡咯啶酮、嗎啉、二甲基乙醯胺、二甲基亞碸、十氫萘及/或該等溶劑之混合物。
本發明亦提供電子裝置，較佳為前述電子裝置及其優先選擇，該裝置包含組成物，尤其於有機電致發光裝置之發射層中。
本發明進一步提供製造電子裝置之方法，其中使用本發明之調配物自溶液製造電子裝置之至少一個層。
本發明亦提供製造電子裝置之方法，其中使用本發明之組成物自真空蒸氣沉積電子裝置之至少一個層。
裝置經相應地(根據應用)結構化、接觸連接且最後密封，因為此等裝置的壽命在水及/或空氣存在下嚴重地縮短。
另外較佳為以一或多個層係經昇華法塗佈為特徵之電子裝置，尤其為有機電致發光裝置。在此例子中，材料係於真空昇華系統中在通常低於10-5
毫巴，較佳為低於10-6
毫巴之初始壓力下以蒸氣沉積施加。初始壓力亦有可能甚至更低或甚至更高，例如低於10-7
毫巴。
同樣地優先選擇為以一或多個層係經OVPD (有機蒸氣相沉積)方法或藉助於載送氣體昇華法塗佈為特徵之電子裝置，尤其為有機電致發光裝置。在此例子中，材料係在介於10-5
毫巴與1巴之間的壓力下施加。此方法的特殊例子為OVJP (有機蒸氣噴墨印刷)方法，其中材料係經噴嘴直接施加且因此結構化(例如M. S. Arnold等人之Appl. Phys. Lett.
2008,92
, 053301)。
另外優先選擇為以一或多個層係自溶液製造為特徵之電子裝置，尤其為有機電致發光裝置，該製造係例如藉由旋轉塗佈或藉由任何印刷方法，例如網版印刷、快乾印刷、平版印刷或噴嘴印刷，但更佳為LITI (光誘導熱成像、熱轉移印刷)或噴墨印刷。為此目的，需要可溶性化合物，其係例如通過適合的取代而獲得。
電子裝置(尤其為有機電致發光裝置)亦可藉由自溶液施加一或多個層及以蒸氣沉積法施加一或多個其他層而製成混成式系統。例如，因此有可能自溶液施加包含本發明之組成物的發射層及在減壓下以蒸氣沉積法對其施加電洞阻擋層及/或電子傳輸層。
熟習本技術領域者概括地通曉該等方法且能夠無困難地施加該等層至本發明之電子裝置，尤其為有機電致發光裝置。
本發明之裝置及包含本發明之組成物的裝置係由以下超越先前技術之驚訝的優點特徵化：
1. 與來自先前技術之化合物及組成物相比，本發明之裝置及包含本發明之組成物的裝置具有改進的性能數據，尤其為效率、壽命和操作電壓。
2. 與先前技術相比，本發明之裝置及包含本發明之組成物的裝置能夠使用可行或略微升高的螢光發射體濃度，其具有更好的發射層可加工性之優點。
3. 本發明之組成物及調配物能夠簡單便宜地加工電子裝置，例如包括自溶液簡單地加工。彼等因此適合於商業利用及大量生產。
4. 本發明之組成物及調配物具有改進的穩定性，其有助於組成物及調配物的儲存。
應指出本發明所述之實施態樣的變型係由本發明之範圍涵蓋。以本發明所揭示之任何特徵可以相同的目的或等效或類似的目的作用之替代特徵替換，除非其經明確地排除。因此，以本發明所揭示之任何特徵應被認為是通用系列的實例或視為等效或類似的特徵，除非另有其他聲明。
本發明之所有特徵可以任何方式彼此組合，除非特定的特徵及/或步驟相互排斥。此對本發明之較佳特徵更是如此。同樣地，非必要組合的特徵可單獨(且不組合)使用。
亦應指出本發明之許多特徵且尤其為較佳實施態樣的那些特徵本身應被視為創新的且只是被視為本發明之一些實施態樣。關於此等特徵，除了任何目前主張之發明以外還，或作為任何目前主張之發明的替代，可尋求獨立的保護。
可摘要本發明所揭示之技術指導且與其他的實例組合。
本發明係以隨後的實施例更詳細例證，沒有藉此限制本發明的任何意圖。
熟習本技術領域者無需運用創新的技能而能夠使用所給出之細節以製造本發明之其他電子裝置且因此執行在所主張之整個範圍內的發明。
實施例
實施例1：光物理測量：
1.1) 自峰發射波長λmax
測定S1 max
為了測定敏化劑及螢光發射體之峰發射波長，將特定的材料溶解在甲苯中。在此使用1 mg/100 ml之濃度。將溶液在Hitachi F-4500螢光光譜儀中以適合於各例子中欲分析之材料的波長激發。測量係在室溫下完成。峰發射波長λmax
為所獲得的發射光譜自短波長開始達到其第一最大值之波長(圖1)。第一最大值在此通常亦為光譜的全域最大值。但是若發射光譜之第一最大值不相當於全域最大值，然而第一最大值在歸一化發射光譜中具有高強度，則在此例子中的第一最大值為至少0.5或更大。
1.2) 自發射界限測定S1 K
為了測定敏化劑及螢光發射體之發射界限，歸一化光致發光光譜之切線係在短波長的第一個最大值前的最陡峭上升處繪製。此切線與x軸的相交點給出發射界限的波長 λ界限
(如圖1所示)。
上文所述之光物理測量於表1中給出敏化劑及螢光發射體之峰發射波長及發射界限。同樣地列出螢光發射體之屏蔽因數(SF)。
實施例2：螢光發射體之合成
在此所使用之苝可以下文詳述之原理製備。
合成流程：
其中X1
至X3
代表任何取代基。
三氟甲磺酸酯之合成：
其中R1
至R3
基團具有與X1
至X3
基團相同的意義。
先將2,5,8,11‐四-(4,4,5,5‐四甲基‐1,3,2‐二氧雜硼雜環戊烷‐2‐基)苝(38.0 g，50.3 mmol，1.0當量)、3‐苯基‐[1,1’‐聯苯]‐2‐基三氟甲烷磺酸酯(95.1 g，251.3 mmol，5.0當量)、肆(三苯基膦)鈀(5.81 g，5.0 mmol，0.1當量)及偏硼酸鈉四水合物(69.3 g，502.5 mmol，10.0當量)裝入充滿Ar且配備有精密玻璃攪拌器的烘乾燒瓶中。將THF (1500 ml)及水(500 ml)添加至其中且將反應混合物在回流下攪拌3天。將粗製產物藉助於管柱層析術純化。分離出為黃色固體的所欲產物(16 g，13.7 mmol，27.3%)。
2,5,8,11-肆(2,6-二甲基苯基)苝[FE-02]之合成
先將2,5,8,11‐四-(4,4,5,5‐四甲基‐1,3,2‐二氧雜硼雜環戊烷‐2‐基)苝(40.0 g，52.9 mmol，1.0當量)、2-溴-1,3-二甲基苯(293.7 g，212.8 ml，1587.0 mmol，30.0當量)及碳酸銫(137.9 g，423.2 mmol，8.0當量)裝入充滿Ar且配備有精密玻璃攪拌器的烘乾四頸燒瓶中。添加甲苯(2000 ml)且將反應混合物以Ar脫氣20 min。接著添加肆(三苯基膦)鈀(6.11 g，5.3 mmol，0.1當量)且將反應混合物再脫氣20 min。接著將反應在回流下攪拌72 h。將反應混合物過濾。將母液濃縮，將所得懸浮液過濾，且將甲醇(1000 ml)添加至所得母液中。在此過程中沉澱出固體。將所有的固體合併且接受在AlOx上以甲苯熱萃取三次。在AlOx上以甲苯與庚烷(1：1)之混合物再進行另一次熱萃取。將所得固體自甲苯再結晶兩次及自1,4-二㗁烷再結晶一次。分離出為黃色固體的所欲產物(5.0 g，7.47 mmol，14.1%)。接著將固體昇華(4.5 g，6.73 mmol，12.7%)。
2,5,8,11-肆(2,6-二苯基苯基)苝[FE-03]之合成
先將2,5,8,11‐四-(4,4,5,5‐四甲基‐1,3,2‐二氧雜硼雜環戊烷‐2‐基)苝(38.0 g，50.3 mmol，1.0當量)、1,3-二苯基苯基三氟甲磺酸酯(95.1 g，251.3 mmol，5.0當量)及偏硼酸鈉四水合物(69.3 g，502.5 mmol，10.0當量)裝入充滿Ar且配備有精密玻璃攪拌器的烘乾四頸燒瓶中。添加THF (1500 ml)及水(500 ml)且將反應混合物以Ar脫氣20 min。接著添加肆(三苯基膦)鈀(5.81 g，5.0 mmol，0.1當量)且將反應混合物再以Ar脫氣20 min。接著將反應在回流下攪拌72 h。將反應混合物冷卻且接受在AlOx上以甲苯熱萃取。重複再兩次此操作，然後將固體自甲苯(700 ml)再結晶。進行再五次再結晶，然後可分離出為黃色固體的所欲產物(16 g，13.7 mmol，27.3%)。接著將固體昇華(6.8 g，5.8 mmol，11.6%)。
實施例3：有機電致發光裝置
製造OLED
將已塗佈50 nm厚度的結構化ITO(氧化銦錫)之玻璃板接受濕式清潔(洗盤機，Merck Extran清潔劑)。接著將基板以UV/臭氧處理15分鐘。之後，將20 nm PEDOT：PSS層旋轉塗佈在基板上(2800 rpm)。接著將基板在180℃之熱板上再經10分鐘烘烤一次。在製造後，將OLED封裝以防止氧及水蒸氣。電致發光OLED (有機發光二極體)之精確的層構造可見於實施例中。製造OLED所需之材料顯示於表4中。
所有的材料均於真空室內以熱蒸氣沉積法施加。發射層在此總是由至少一種基質材料(主體材料)、(磷光)敏化劑(PS)及螢光發射體(FE)所組成。敏化劑及螢光發射體(FE)係以特定的體積比例藉由共蒸發而添加至主體材料(H)中。如H-01：PS-01 (5%)：FE-01(3%)的此形式給出之細節在此意指材料H-01係以92%之體積比例存在於層中，PS-01係以5%之比例存在於層中及FE-01係以3%之比例存在於層中。電子傳輸層亦可類似地由兩種材料之混合物所組成。
OLED係以標準方式示性。為此目的測量電致發光光譜(EL)及電流-電壓-發光強度(UIL)特性，有可能自此測定假設朗伯(Lambert)發射特性之外部量子效率(EQE，以%測量)。參數U100係指100 cd/m²之發光強度所需之電壓。EQE100係指在100 cd/m²之操作發光強度下的外部量子效率。
壽命LD經定義為發光強度在以恆定電流之操作過程中自起始發光強度下降至特定比例L1後的時間。j0= 10 mA/cm²，L1=80%之數字意指在10 mA/cm²之操作過程中的發光強度在時間LD後下降至起始值的80%。
所使用之磷光敏化劑為化合物PS-01、PS-02、PS-03、PS-04和PS-05。所使用之螢光發射體為材料FE-01、FE-02、FE-03、FE-04、FE-05、FE-06和FE-07。
具有藍光發射之OLED：
OLED係由在PEDOT：PSS處理後施加至基板的下列層順序所組成：
實驗1至16：20 nm之HTM：p-D (95%：5%)、30 nm之HTM、10 nm之H-02、25 nm之H-01：PS：FE、10 nm之H-01、20 nm之ETM：LiQ (50%：50%)、鋁(100 nm)。
實驗17至22：20 nm之HTM：p-D (95%：5%)、20 nm之HTM、10 nm之H-03、30 nm之H-01：PS：FE、10 nm之H-01、20 nm之ETM：LiQ (50%：50%)、3 nm之LiQ、鋁(100 nm)。
實驗23至28，使用已接受濕式清潔(洗盤機，Merck Extran清潔劑)的具有50 nm之ITO的基板。之後，將基板在氮氛圍中於250°下烘烤15 min。OLED係由在烘烤後施加至基板的下列層順序所組成：20 nm之HTM：p-D (95%：5%)、180 nm之HTM、20 nm之H-03、25 nm之H-01：PS-04：FE、10 nm之H-01、20 nm之ETM：LiQ (50%：50%)、鋁(100 nm)。
表2列出主體、敏化劑及螢光發射體之各種組合的結果。在100 cd/m2
下的EQE及電壓係相應於實驗記述。X在此表示S1 K
(FE)-S1 K
(S)及Y表示 S1 max
(FE)-S1 max
(S)。
在包含磷光敏化劑之發射層中具有較高的屏蔽參數SF
之螢光化合物
與具有僅0.41之SF值的FE-01相比，螢光發射體FE-02 (SF=0.55)給出還更高的效率(具有EQE100=9.32%之實驗4相對於具有EQE100=6.77%之實驗2)。在使用螢光發射體FE-03 (SF=0.72)的例子中，甚至更高的效率提升(具有EQE100=17.9%之實驗7)。
在使用PS-01及不使用FE之參考實驗中，獲得具有EQE100=21.72%及U100=3.67 V之磷光裝置。難以置信地，本發明之裝置的效率僅稍低於磷光裝置的效率。而且，以FE卻無論如何可明顯地改進壽命。在實驗6中，與沒有螢光發射體之裝置相比，本發明之裝置在j0
= 10 mA/cm2
，L1=80%下給出改進2倍的壽命。
在使用PS-05作為敏化劑的例子中，在越高的屏蔽因數下亦獲得越高的效率。比較實施例17與20或18與21或19與22，可發現在相同構造中的FE-03給出比FE-01還更好的EQE100值。
螢光發射體之濃度效應
OLED之壽命係隨著增加的螢光發射體濃度而顯著地增加(例如實驗8相對於實驗6)。
若將FE-01與另一磷光敏化劑(PS-02)一起用作為發射體，如實驗9中，則此給出EQE100=13%，U100=3.33 V。
自表2的結果明瞭當屏蔽因數提升時，意外的是在物理及統計學上顯著提升的效率(EQE)(表1)。而且，可驚訝地確定即使X值和Y值變得更大且甚至為正值，效率(EQE)仍在非常高的水平。而且，壽命係隨著增加的X和Y值而增加。這亦可以使用敏化劑/發射體組合PS-04與FE-01及FE-03 (實驗23至28)來證明。
具有黃光發射之OLED
OLED係由施加至基板的下列層順序所組成：20 nm之HTM：p-D (95%：5%)、30 nm之HTM、10 nm之H-02、15 nm之H-01：PS-03：FE、10 nm之H-01、40 nm之ETM：LiQ (50%：50%)、鋁(100 nm)。在發射層中的不同組合彙總在表3中。
完全類似於發射藍光之OLED，以含有不同類別的螢光發射體的發射黃光之OLED可觀察到相同的效應。
[圖1]顯示化合物 FE-03及PS-01之光致發光光譜。
[圖2]顯示來自實驗6之電致發光光譜。
Claims (25)
- 一種螢光電子裝置，其包含敏化劑及螢光發射體，其中該敏化劑為磷光化合物，且其中必須滿足下列兩條件(I)或(II)中之至少一者，而以滿足條件(I)時為較佳：其中所使用之參數係如下： X、Y各為-0.5 eV； S1 K (FE)為該螢光發射體的第一激發單重態之能量，其係自該螢光發射體的歸一化光致發光光譜之短波長側上的第一最大值之界限確定； S1 K (S)為該敏化劑的第一激發態之能量，其係自該敏化劑的歸一化光致發光光譜之短波長側上的第一最大值之界限確定； S1 max (FE)為該螢光發射體的第一激發單重態之能量，其係自該螢光發射體的光致發光光譜之短波長處的第一最大值之位置確定； S1 max (S)為該敏化劑的第一激發態之能量，其係自該敏化劑的光致發光光譜之短波長處的第一最大值之位置確定； 其中該敏化劑及該螢光發射體之光致發光光譜係在室溫下自100 ml甲苯中的1 mg濃度之溶液測定。
- 如請求項1之電子裝置，其中該螢光發射體為立體上被屏蔽之化合物，此化合物具有不少於0.45，較佳為不少於0.5，極佳為不少於0.6，且尤佳為不少於0.65之屏蔽因數(shielding factor)(SF)。
- 如請求項1之裝置，其中X和Y為 -0.4 eV，較佳為-0.3 eV，極佳為-0.2 eV，又更佳為 -0.1 eV，尤佳為0.0 eV，且最佳為0.1 eV。
- 如請求項1之裝置，其中滿足兩個條件(I)及(II)。
- 如請求項1之裝置，其中激發能量係自該敏化劑轉移至該螢光發射體，且該螢光發射體係以螢光發射被該敏化劑吸收之激發能量。
- 如請求項1之裝置，其中該敏化劑之該光致發光發射光譜係與該螢光發射體之吸收光譜重疊。
- 如請求項1之裝置，其中該敏化劑之該光致發光光譜的金屬至配位基電荷轉移(metal-to-ligand charge transfer，MLCT)能帶係與該螢光發射體之吸收光譜重疊。
- 如請求項1之裝置，其中該敏化劑之該光致發光光譜的三重態金屬至配位基電荷轉移(triplet metal-to-ligand charge transfer，3 MLCT)能帶及該螢光發射體之吸收最大值的量值係滿足以下條件(III)：其中V為0.5 eV，V較佳為0.4 eV，V極佳為0.3 eV，V尤佳為0.2 eV，且V最佳為0.15 eV； 且其中
為該敏化劑之該光致發光光譜的三重態金屬至配位基電荷轉移(3 MLCT)能帶，且係自該敏化劑之該光致發光光譜的界限發現，而
為該螢光發射體之長波長處的第一最大值之峰吸收波長，其中該等值係分別以電子伏特計算。
- 如請求項1之裝置，其中滿足以下條件(IV)：其中W為0.5 eV，W較佳為不超過0.4 eV，W極佳為0.3 eV，且W尤佳為0.2 eV； 且其中
為該敏化劑之該光致發光光譜的三重態金屬至配位基電荷轉移(3 MLCT)能帶，且係自該敏化劑之該光致發光光譜的界限發現，而為該螢光發射體之長波長處的第一最大值之峰吸收波長，其中該等值係分別以電子伏特計算。 - 如請求項1至9中任一項的裝置，其中該敏化劑為選自有機金屬錯合物的群組之磷光化合物。
- 如請求項10之裝置，其中該敏化劑為選自含有Cu、Ir、Pt、Rh、Ru、Os或Pd，且較佳為Ir和Pt之有機金屬錯合物的群組之磷光化合物。
- 如請求項1至9中任一項的裝置，其中該螢光發射體為不含金屬或金屬離子之純粹有機化合物。
- 如請求項12之裝置，其中該螢光發射體為選自以下群組的不含金屬或金屬離子之純粹有機化合物：具有6至60個芳族環原子之稠合芳族。
- 如請求項12之裝置，其中該螢光發射體為選自以下群組的不含金屬或金屬離子之純粹有機化合物：芘類、苝類、紅螢烯類、蒽類、茀類和茚并茀類。
- 如請求項12之裝置，其中該螢光發射體為具有呈被取代形式之芳族基團的不含金屬或金屬離子之純粹有機化合物。
- 如請求項1至9中任一項的裝置，其中該敏化劑及該螢光發射體二者係於同一層中。
- 如請求項16之裝置，其中該敏化劑及該螢光發射體係於發射層中。
- 如請求項16之裝置，其中該兼含該敏化劑及該螢光發射體之層含有選自以下群組之其他材料：電子傳輸材料、電洞導體材料、量子材料(較佳為量子點)、雙極性主體、寬能帶間隙材料、磷光發射體、螢光發射體、具有延遲螢光之材料。
- 如請求項16之裝置，其中該兼含該敏化劑及該螢光發射體之層不含有任何其他材料。
- 如請求項1至9中任一項的裝置，其中該敏化劑及該螢光發射體係在彼此相鄰的不同層中。
- 如請求項20之裝置，其中該裝置含有具有層順序[SL/FEL]n -SL之區域，其中n為1至5的整數，SL為含有該敏化劑之層而FEL為含有該螢光發射體之層，且其中在不同SL層中之敏化劑可彼此不同且其中在不同FEL層中之螢光發射體可彼此不同。
- 一種包含至少一種敏化劑及至少一種螢光發射體之組成物，其中該敏化劑為磷光化合物，且其中必須滿足下列兩條件(I)及(II)中之至少一者，而以滿足條件(I)時為較佳：其中所使用之符號具有請求項1所給出之意義。
- 如請求項22之組成物，其中該組成物包含至少一種選自以下群組之其他材料：電子傳輸材料、電子注入材料、電子阻擋材料、電洞傳輸材料、電洞注入材料、電洞阻擋材料、n-摻雜劑、p-摻雜劑、量子材料(較佳為量子點)、主體或基質材料、寬能帶間隙材料、磷光發射體、螢光發射體或具有延遲螢光之發射體。
- 一種調配物，其包含如請求項22或23之組成物及至少一種溶劑。
- 一種電子裝置，其包含至少一種如請求項22或23之組成物。
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