CN112802983A - 用于电致发光装置的主体材料 - Google Patents

用于电致发光装置的主体材料 Download PDF

Info

Publication number
CN112802983A
CN112802983A CN202011267249.0A CN202011267249A CN112802983A CN 112802983 A CN112802983 A CN 112802983A CN 202011267249 A CN202011267249 A CN 202011267249A CN 112802983 A CN112802983 A CN 112802983A
Authority
CN
China
Prior art keywords
emitter
oled
energy
layer
host
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011267249.0A
Other languages
English (en)
Inventor
N·J·汤普森
林春
M·富塞拉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universal Exhibition Co
Universal Display Corp
Original Assignee
Universal Exhibition Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US16/683,507 external-priority patent/US11515489B2/en
Priority claimed from US16/841,182 external-priority patent/US11672165B2/en
Priority claimed from US17/090,265 external-priority patent/US11672176B2/en
Application filed by Universal Exhibition Co filed Critical Universal Exhibition Co
Publication of CN112802983A publication Critical patent/CN112802983A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/622—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing four rings, e.g. pyrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/12—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising dopants
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30—Coordination compounds
    • H10K85/341—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
    • H10K85/346—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising platinum
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/40—Organosilicon compounds, e.g. TIPS pentacene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/654—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only nitrogen as heteroatom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/18—Metal complexes
    • C09K2211/185—Metal complexes of the platinum group, i.e. Os, Ir, Pt, Ru, Rh or Pd
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/30—Highest occupied molecular orbital [HOMO], lowest unoccupied molecular orbital [LUMO] or Fermi energy values

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

本申请涉及用于电致发光装置的主体材料。公开了一种OLED配置，其尽管包含发射光谱比发射体的发射光谱更红的激发复合物，但来自所述激发复合物的发射被抑制以使得总OLED发射光谱仍由所述发射体的发射主导。

Description

用于电致发光装置的主体材料
相关申请的交叉参考
本申请为2020年4月6日提交的同在申请中的美国专利申请第16/841,182号的部分接续申请案，所述专利申请为2019年11月14日提交的同在申请中的美国专利申请第16/683,507号的部分接续申请案，所述专利申请根据35U.S.C.§119(e)要求2018年11月28日提交的美国临时申请案第62/772,403号的优先权，所述申请案的全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本公开大体上涉及有机金属化合物和调配物和其各种用途，包括在例如有机发光二极管和相关电子装置的装置中作为发射体。
背景技术
出于多种原因，利用有机材料的光电装置变得越来越受欢迎。用于制造所述装置的许多材料相对较为便宜，因此有机光电装置具有优于无机装置的成本优势的潜力。另外，有机材料的固有性质(例如其柔性)可以使其较适用于特定应用，如在柔性衬底上的制造。有机光电装置的实例包括有机发光二极管/装置(OLED)、有机光电晶体管、有机光伏电池和有机光电检测器。对于OLED，有机材料可以具有优于常规材料的性能优势。
OLED利用有机薄膜，其在电压施加于装置上时会发射光。OLED正成为用于如平板显示器、照明和背光的应用中的日益受关注的技术。
磷光发射分子的一个应用是全色显示器。针对此类显示器的行业标准需要适合于发射特定颜色(称为“饱和”色)的像素。具体来说，这些标准需要饱和红色、绿色和蓝色像素。或者，OLED可经设计以发射白光。在常规液晶显示器中，使用吸收滤光器过滤来自白色背光的发射以产生红色、绿色和蓝色发射。相同技术也可以用于OLED。白色OLED可以是单发射层(EML)装置或堆叠结构。可以使用所属领域中所熟知的CIE坐标来测量色彩。
发明内容
公开了一种有机发光装置(OLED)，其包含阳极、阴极和安置于阳极与阴极之间的有机发射层，其中有机发射层包含具有最高占用分子轨道(HOMO)能量和最低未占用分子轨道(LUMO)能量的第一主体材料，和具有HOMO能量和LUMO能量的发射体材料。发射体选自由以下组成的群组：磷光金属络合物和延迟荧光发射体。有机发射层中的发射体和主体材料满足以下条件：a≤ET-ΔE≤b；其中ET为发射体的三重态能T1，其为有机发射层中的所有材料中的最低T1能量；ΔE为高HOMO能量与低LUMO能量之间的能隙；其中a为0.00至0.15eV，且b为0.05至0.45eV；且其中OLED的发射光谱与有机发射层由第一发射体和惰性主体组成的OLED的发射光谱至少95％类似。安置于有机发射层上的阳极、阴极或新层中的至少一个充当增强层；其中增强层包含展现表面等离子共振的等离子材料，所述材料非辐射耦合至发射体材料且将激发态能量从发射体材料转移至表面等离子极化激元的非辐射模式；其中增强层以不超过与有机发射层相距的阈值距离提供；且其中由于增强层的存在，发射体材料具有总非辐射衰减速率常数和总辐射衰减速率常数，且阈值距离为总非辐射衰减速率常数等于总辐射衰减速率常数之处。“高HOMO能量”被定义为有机发射层中的所有材料中的最高HOMO能量，且“低LUMO能量”被定义为有机发射层中的所有材料中的最低LUMO能量。
还公开了一种包含OLED的消费型产品。
附图说明
图1展示一种有机发光装置。
图2展示不具有独立电子传输层的倒置式有机发光装置。
图3展示分别在主体化合物5和3中掺杂的发射体1化合物和发射体2化合物的测量光致发光强度(PL)的曲线，其中两个光谱均被标准化为1且平移至468nm的峰值波长。
图4展示PL光谱的差异绝对值的曲线，其中在2个膜之间将光谱标准化为1且平移至468nm的峰值波长：在主体化合物3中以12体积％掺杂的发射体的一个膜；和在主体化合物5中以12体积％掺杂的相同发射体的第二膜。对于发射体1和发射体2绘制两个膜之间的差异。
图5展示在主体化合物5中掺杂的发射体1(12体积％)的标准化和平移的PL光谱和在主体中掺杂的发射体1(12体积％)的标准化和平移的EL光谱的曲线，其中所述主体为化合物5和化合物4的混合物(60体积％化合物4)。
图6展示在化合物5与化合物1、2、3和4的四种不同混合物中掺杂的发射体1的标准化和平移的EL光谱。
具体实施方式
图1展示有机发光装置100。图不一定按比例绘制。装置100可以包括衬底110、阳极115、空穴注入层120、空穴传输层125、电子阻挡层130、发射层135、空穴阻挡层140、电子传输层145、电子注入层150、保护层155、阴极160以及阻挡层170。阴极160是具有第一导电层162和第二导电层164的复合阴极。装置100可以通过依序沉积所描述的层来制造。这些不同层以及示例材料的性质和功能在US 7,279,704第6-10栏中更详细地描述，所述专利以引用的方式并入。
可以得到这些层中的每一个的更多实例。举例来说，柔性并且透明的衬底-阳极组合公开于美国专利第5,844,363号中，所述专利以全文引用的方式并入。经p掺杂的空穴传输层的实例是以50:1的摩尔比掺杂有F4-TCNQ的m-MTDATA，如美国专利申请公开案第2003/0230980号中所公开，所述专利以全文引用的方式并入。发光和主体材料的实例公开于汤普森(Thompson)等人的美国专利第6,303,238号中，所述专利以全文引用的方式并入。经n掺杂的电子传输层的实例是以1:1的摩尔比掺杂有Li的BPhen，如美国专利申请公开案第2003/0230980号中所公开，所述公开案以全文引用的方式并入。以全文引用的方式并入的美国专利第5,703,436号和第5,707,745号公开了阴极的实例，所述阴极包括具有含上覆的透明、导电、溅镀沉积的ITO层的金属(如Mg:Ag)薄层的复合阴极。阻挡层的理论和使用更详细地描述于美国专利第6,097,147号和美国专利申请公开案第2003/0230980号中，所述专利以全文引用的方式并入。注入层的实例提供于美国专利申请公开案第2004/0174116号中，其以全文引用的方式并入。保护层的描述可以见于美国专利申请公开案第2004/0174116号中，其以全文引用的方式并入。
图2展示倒置式OLED 200。所述装置包括衬底210、阴极215、发射层220、空穴传输层225和阳极230。装置200可以通过按顺序沉积所述层来制造。因为最常见OLED配置具有安置于阳极上方的阴极，并且装置200具有安置于阳极230下的阴极215，所以装置200可以被称为“倒置式”OLED。可以在装置200的对应层中使用与关于装置100所述的那些材料类似的材料。图2提供如何可以从装置100的结构省去一些层的一个实例。
图1和2中所说明的简单分层结构借助于非限制性实例提供，并且应理解本公开的实施例可以与多种其它结构结合使用。所描述的具体材料和结构本质上是示范性的，并且可以使用其它材料和结构。可以通过以不同方式组合所述的各种层来获得功能性OLED，或可以基于设计、性能和成本因素完全省略各层。也可以包括未具体描述的其它层。可以使用除具体描述的材料以外的材料。尽管本文中所提供的许多实例将各种层描述为包括单一材料，但应理解，可以使用材料的组合，如主体和掺杂剂的混合物，或更一般来说，混合物。此外，所述层可以具有各种子层。本文中给予各种层的名称并不意图具有严格限制性。举例来说，在装置200中，空穴传输层225传输空穴并且将空穴注入到发射层220中，并且可以被描述为空穴传输层或空穴注入层。在一个实施例中，可以将OLED描述为具有安置于阴极与阳极之间的“有机层”。这一有机层可以包含单个层，或可以进一步包含如例如关于图1和2所述的不同有机材料的多个层。
还可以使用未具体描述的结构和材料，例如包含聚合材料的OLED(PLED)，例如弗兰德(Friend)等人的美国专利第5,247,190号中所公开，所述专利以全文引用的方式并入。借助于另一实例，可以使用具有单个有机层的OLED。OLED可以堆叠，例如如在以全文引用的方式并入的福利斯特(Forrest)等人的美国专利第5,707,745号中所述。OLED结构可以偏离图1和2中所说明的简单分层结构。举例来说，衬底可以包括有角度的反射表面以改进出耦(out-coupling)，例如如在福利斯特等人的美国专利第6,091,195号中所述的台式结构，和/或如在布尔维克(Bulovic)等人的美国专利第5,834,893号中所述的凹点结构，所述专利以全文引用的方式并入。
除非另外规定，否则可以通过任何合适的方法来沉积各个实施例的层中的任一个。对于有机层，优选方法包括热蒸发、喷墨(如以全文引用的方式并入的美国专利第6,013,982号和第6,087,196号中所述)、有机气相沉积(OVPD)(如以全文引用的方式并入的福利斯特等人的美国专利第6,337,102号中所述)和通过有机蒸气喷射印刷(OVJP)的沉积(如以全文引用的方式并入的美国专利第7,431,968号中所述)。其它合适的沉积方法包括旋涂和其它基于溶液的工艺。基于溶液的工艺优选在氮气或惰性气氛中进行。对于其它层，优选的方法包括热蒸发。优选的图案化方法包括通过掩模的沉积、冷焊(如以全文引用的方式并入的美国专利第6,294,398号和第6,468,819号中所述)和与例如喷墨和有机蒸气喷射印刷(OVJP)的沉积方法中的一些方法相关联的图案化。还可以使用其它方法。可以将待沉积的材料改性以使其与具体沉积方法相适合。举例来说，可以在小分子中使用支链或非支链并且优选含有至少3个碳的例如烷基和芳基的取代基来增强其经受溶液处理的能力。可以使用具有20个或更多个碳的取代基，并且3到20个碳是优选范围。具有不对称结构的材料可以比具有对称结构的材料具有更好的溶液可处理性，因为不对称材料可能具有更低的再结晶倾向性。可以使用树枝状聚合物取代基来增强小分子经受溶液处理的能力。
除非另外规定，否则本文所用的以下术语定义如下：
如本文中所用，术语“有机”包括可以用于制造有机光电装置的聚合材料和小分子有机材料。“小分子”是指并非聚合物的任何有机材料，并且“小分子”可能实际上相当大。在一些情况下，小分子可以包括重复单元。举例来说，使用长链烷基作为取代基不会将某一分子从“小分子”类别中去除。小分子还可以并入聚合物中，例如作为聚合物主链上的侧接基团或作为主链的一部分。小分子还可以充当树枝状聚合物的核心部分，所述树枝状聚合物由一系列构建在核心部分上的化学壳层组成。树枝状聚合物的核心部分可以是荧光或磷光小分子发射体。树枝状聚合物可以是“小分子”，并且据信当前在OLED领域中使用的所有树枝状聚合物都是小分子。
如本文所用，“顶部”意指离衬底最远，而“底部”意指最靠近衬底。在第一层被描述为“安置于”第二层“上方”时，第一层被安置于离衬底较远处。除非规定第一层“与”第二层“接触”，否则第一与第二层之间可以存在其它层。举例来说，即使阴极与阳极之间存在各种有机层，仍可以将阴极描述为“安置于”阳极“上”。
如本文所用，“溶液可处理的”意指以溶液或悬浮液形式都能够在液体介质中溶解、分散或输送和/或从液体介质沉积。
当认为配体直接促成发射材料的光敏性质时，所述配体可以被称为“光敏性的”。当认为配体不促成发射材料的光敏性质时，配体可以被称为“辅助性的”，但辅助性配体可以改变光敏性配体的性质。
如本文所用，并且如所属领域的技术人员通常将理解，如果第一能级较接近真空能级，那么第一“最高占用分子轨道”(HOMO)或“最低未占用分子轨道”(LUMO)能级“大于”或“高于”第二HOMO或LUMO能级。由于将电离电位(IP)测量为相对于真空能级的负能量，因此较高HOMO能级对应于具有较小绝对值的IP(较不负的IP)。类似地，较高LUMO能级对应于具有较小绝对值的电子亲和性(EA)(较不负的EA)。在顶部是真空能级的常规能级图上，材料的LUMO能级高于相同材料的HOMO能级。“较高”HOMO或LUMO能级似乎比“较低”HOMO或LUMO能级更接近这个图的顶部。
如本文所用，并且如所属领域的技术人员通常将理解，如果第一功函数具有较高绝对值，那么第一功函数“大于”或“高于”第二功函数。因为通常将功函数测量为相对于真空能级的负数，所以这意指“较高”功函数是更负的(more negative)。在顶部是真空能级的常规能级图上，“较高”功函数被说明为在向下方向上离真空能级较远。因此，HOMO和LUMO能级的定义遵循与功函数不同的定则。
术语“卤”、“卤素”和“卤基”可互换地使用并且指氟、氯、溴和碘。
术语“酰基”是指被取代的羰基(C(O)-Rs)。
术语“酯”是指被取代的氧基羰基(-O-C(O)-Rs或-C(O)-O-Rs)基团。
术语“醚”是指-ORs基团。
术语“硫基”或“硫醚”可互换地使用并且指-SRs基团。
术语“亚磺酰基”是指-S(O)-Rs基团。
术语“磺酰基”是指-SO2-Rs基团。
术语“膦基”是指-P(Rs)3基团，其中每个Rs可以相同或不同。
术语“硅烷基”是指-Si(Rs)3基团，其中每个Rs可以相同或不同。
术语“氧硼基”是指-B(Rs)2基团或其路易斯加合物(Lewis adduct)-B(Rs)3基团，其中Rs可以相同或不同。
在上述每一个中，Rs可以是氢或选自由以下组成的群组的取代基：氘、卤素、烷基、环烷基、杂烷基、杂环烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基和其组合。优选的Rs选自由以下组成的群组：烷基、环烷基、芳基、杂芳基和其组合。
术语“烷基”是指并且包括直链和支链烷基。优选的烷基是含有一到十五个碳原子的烷基，并且包括甲基、乙基、丙基、1-甲基乙基、丁基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基等。另外，烷基可以任选地被取代。
术语“环烷基”是指并且包括单环、多环和螺烷基。优选的环烷基为含有3到12个环碳原子的环烷基，并且包括环丙基、环戊基、环己基、双环[3.1.1]庚基、螺[4.5]癸基、螺[5.5]十一烷基、金刚烷基等。另外，环烷基可以任选地被取代。
术语“杂烷基”或“杂环烷基”分别指烷基或环烷基，其具有至少一个被杂原子置换的碳原子。任选地，所述至少一个杂原子选自O、S、N、P、B、Si和Se，优选地O、S或N。另外，杂烷基或杂环烷基可以任选地被取代。
术语“烯基”是指并且包括直链和支链烯基。烯基基本上是在烷基链中包括至少一个碳-碳双键的烷基。环烯基基本上是在环烷基环中包括至少一个碳-碳双键的环烷基。如本文所用的术语“杂烯基”是指至少一个碳原子被杂原子置换的烯基。任选地，所述至少一个杂原子选自O、S、N、P、B、Si和Se，优选地O、S或N。优选的烯基、环烯基或杂烯基是含有二到十五个碳原子的那些。另外，烯基、环烯基或杂烯基可以任选地被取代。
术语“炔基”是指并且包括直链和支链炔基。炔基大体上是在烷基链中包括至少一个碳-碳三键的烷基。优选的炔基是含有二到十五个碳原子的炔基。另外，炔基可以任选地被取代。
术语“芳烷基”或“芳基烷基”可互换地使用并且是指被芳基取代的烷基。另外，芳烷基可以任选地被取代。
术语“杂环基”是指并且包括含有至少一个杂原子的芳香族和非芳香族环状基团。任选地，所述至少一个杂原子选自O、S、N、P、B、Si和Se，优选地O、S或N。芳香族杂环基可与杂芳基互换使用。优选的非芳香族杂环基是含有包括至少一个杂原子的3到7个环原子的杂环基，并且包括环胺，如吗啉基、哌啶基、吡咯烷基等，和环醚/硫醚，如四氢呋喃、四氢吡喃、四氢噻吩等。另外，杂环基可以是任选被取代的。
术语“芳基”是指并且包括单环芳香族烃基和多环芳香族环系统。多环可以具有其中两个碳为两个邻接环(所述环是“稠合的”)共用的两个或更多个环，其中所述环中的至少一个是芳香族烃基，例如其它环可以是环烷基、环烯基、芳基、杂环和/或杂芳基。优选的芳基是含有六到三十个碳原子、优选六到二十个碳原子、更优选六到十二个碳原子的芳基。尤其优选的是具有六个碳、十个碳或十二个碳的芳基。合适的芳基包括苯基、联苯、联三苯、三亚苯、四亚苯、萘、蒽、萉、菲、芴、芘、
Figure BDA0002776456030000071
苝和薁，优选苯基、联苯、联三苯、三亚苯、芴和萘。另外，芳基可以任选地被取代。
术语“杂芳基”是指并且包括了包括至少一个杂原子的单环芳香族基团和多环芳香族环系统。杂原子包括但不限于O、S、N、P、B、Si和Se。在许多情况下，O、S或N是优选的杂原子。单环杂芳香族系统优选是具有5或6个环原子的单环，并且环可以具有一到六个杂原子。杂多环系统可以具有其中两个原子为两个邻接环(所述环是“稠合的”)共用的两个或更多个环，其中所述环中的至少一个是杂芳基，例如其它环可以是环烷基、环烯基、芳基、杂环和/或杂芳基。杂多环芳香族环系统可以在多环芳香族环系统的每个环上具有一到六个杂原子。优选的杂芳基是含有三到三十个碳原子、优选三到二十个碳原子、更优选三到十二个碳原子的杂芳基。合适的杂芳基包括二苯并噻吩、二苯并呋喃、二苯并硒吩、呋喃、噻吩、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并硒吩、咔唑、吲哚并咔唑、吡啶基吲哚、吡咯并二吡啶、吡唑、咪唑、三唑、噁唑、噻唑、噁二唑、噁三唑、二噁唑、噻二唑、吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、三嗪、噁嗪、噁噻嗪、噁二嗪、吲哚、苯并咪唑、吲唑、吲噁嗪、苯并噁唑、苯并异噁唑、苯并噻唑、喹啉、异喹啉、噌啉、喹唑啉、喹喔啉、萘啶、酞嗪、喋啶、氧杂蒽(xanthene)、吖啶、吩嗪、吩噻嗪、吩噁嗪、苯并呋喃并吡啶、呋喃并二吡啶、苯并噻吩并吡啶、噻吩并二吡啶、苯并硒吩并吡啶和硒吩并二吡啶，优选二苯并噻吩、二苯并呋喃、二苯并硒吩、咔唑、吲哚并咔唑、咪唑、吡啶、三嗪、苯并咪唑、1,2-氮杂硼烷、1,3-氮杂硼烷、1,4-氮杂硼烷、硼氮炔和其氮杂类似物。另外，杂芳基可以任选地被取代。
在上面列出的芳基和杂芳基中，三亚苯、萘、蒽、二苯并噻吩、二苯并呋喃、二苯并硒吩、咔唑、吲哚并咔唑、咪唑、吡啶、吡嗪、嘧啶、三嗪和苯并咪唑以及其各自对应的氮杂类似物尤其受到关注。
如本文所用的术语烷基、环烷基、杂烷基、杂环烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳烷基、杂环基、芳基和杂芳基独立地为未取代的或独立地被一或多个一般取代基取代。
在许多情况下，一般取代基选自由以下组成的群组：氘、卤素、烷基、环烷基、杂烷基、杂环烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羧酸、醚、酯、腈、异腈、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基、氧硼基和其组合。
在一些情况下，优选的一般取代基选自由以下组成的群组：氘、氟、烷基、环烷基、杂烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、芳基、杂芳基、腈、异腈、硫基、氧硼基和其组合。
在一些情况下，更优选的一般取代基选自由以下组成的群组：氘、氟、烷基、环烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、氧硼基、芳基、杂芳基、硫基和其组合。
在其它情况下，最优选的一般取代基选自由以下组成的群组：氘、氟、烷基、环烷基、芳基、杂芳基和其组合。
术语“被取代的”和“取代”是指除H以外的取代基键结到相关位置，例如碳或氮。举例来说，当R1表示单取代时，则一个R1必须不是H(即，取代)。类似地，当R1表示二取代时，则两个R1必须不是H。类似地，当R1表示零取代或无取代时，R1例如可以是环原子可用价数的氢，如苯的碳原子和吡咯中的氮原子，或对于具有完全饱和价数的环原子仅表示无，例如吡啶中的氮原子。环结构中可能的最大取代数目将取决于环原子中可用价数的总数目。
如本文所使用，“其组合”表示适用清单的一或多个成员被组合以形成本领域普通技术人员能够从适用清单中设想的已知或化学稳定的布置。举例来说，烷基和氘可以组合形成部分或完全氘化的烷基；卤素和烷基可以组合形成卤代烷基取代基；并且卤素、烷基和芳基可以组合形成卤代芳烷基。在一个实例中，术语取代包括两到四个列出的基团的组合。在另一个实例中，术语取代包括两到三个基团的组合。在又一实例中，术语取代包括两个基团的组合。取代基的优选组合是含有多达五十个不是氢或氘的原子的组合，或包括多达四十个不是氢或氘的原子的组合，或包括多达三十个不是氢或氘的原子的组合。在许多情况下，取代基的优选组合将包括多达二十个不是氢或氘的原子。
本文所述的片段，即氮杂-二苯并呋喃、氮杂-二苯并噻吩等中的“氮杂”名称意指相应芳香族环中的C-H基团中的一或多个可以被氮原子置换，例如并且无任何限制性，氮杂三亚苯涵盖二苯并[f,h]喹喔啉和二苯并[f,h]喹啉。所属领域的一般技术人员可以容易地预想上文所述的氮杂-衍生物的其它氮类似物，并且所有此类类似物都意图由如本文所阐述的术语涵盖。
如本文所用，“氘”是指氢的同位素。氘代化合物可以使用本领域已知的方法容易地制备。举例来说，美国专利第8,557,400号、专利公开案第WO 2006/095951号和美国专利申请公开案第US 2011/0037057号(其以全文引用的方式并入本文中)描述了氘取代的有机金属络合物的制备。进一步参考鄢明(Ming Yan)等人,四面体(Tetrahedron)2015,71,1425-30和阿兹罗特(Atzrodt)等人,德国应用化学(Angew.Chem.Int.Ed.)(综述)2007,46,7744-65(其以全文引用的方式并入)分别描述了苄基胺中亚甲基氢的氘化和用氘置换芳香族环氢的有效途径。
应理解，当将分子片段描述为取代基或另外连接到另一部分时，其名称可以如同其是片段(例如苯基、亚苯基、萘基、二苯并呋喃基)一般或如同其是整个分子(例如苯、萘、二苯并呋喃)一般书写。如本文所用，这些不同的命名取代基或连接片段的方式被视为等效的。
在一些情况下，一对相邻取代基可以任选地接合或稠合成环。优选的环是五、六或七元碳环或杂环，包括由所述取代基对形成的环的部分为饱和以及由所述取代基对形成的环的部分为不饱和的两种情况。如本文所用，“相邻”意味着所涉及的两个取代基可以在相同环上彼此紧接，或在具有两个最接近的可用可取代位置(如联苯中的2、2'位置或萘中的1、8位置)的两个邻近环上，只要其可以形成稳定稠合环系统即可。
本公开的OLED
已知激发复合物发射光谱较宽广。但是，对于许多OLED应用，需要OLED装置具有窄发射光谱。举例来说，为了使蓝光微腔呈现最饱和颜色与最高效率，OLED需要窄光谱发射体。另外，可通过在装置中使用较低LUMO能级的材料来实现OLED装置的稳定化(即，较长寿命)。因此，在OLED中形成激发复合物一般为需要避免的事项。但是，在许多情况下，可在OLED发射层中的最浅(即最高)HOMO能级材料与最深(即最低)LUMO能级材料之间形成激发复合物。OLED装置的总发射可因此被来自激发复合物的发射污染。在一些情况下，发射可为激发复合物的发射和发射体的发射的混合物，且在其它情况下，发射可完全由激发复合物主导。
公开了一种OLED配置，其尽管包含发射光谱比发射体的发射光谱更红的激发复合物，但来自激发复合物的发射被抑制以使得总OLED发射光谱仍由发射体的发射主导。这由许多不同途径实现。一个实施例为设计发射体以使得主体材料与发射体之间的激发复合物形成不是OLED的发射光谱的一部分，尽管如由HOMO和LUMO能级指示的激发复合物的能量低于发射体的三重态能量T1。
在本公开之前，不知道即使在激发复合物是OLED中的最低能态时也能抑制激发复合物对OLED的发射的贡献。
为了帮助以数学方式确定发生激发复合物形成与不发生激发复合物形成的情况之间的差异，我们利用下文所示的均方根(RMSD)函数，方程式(1)。此函数传回作为所有波长下的两个光谱之间的平均差的单一值。
Figure BDA0002776456030000101
在方程式(1)中，n是总点数且I1和I2是作为波长λ的函数的标准化强度光谱(电致发光(EL)或光致发光(PL))。重要的是，所比较的光谱被平移至相同峰值波长且被标准化，其消除可源自将材料放入不同介电常数材料的一些光谱差异。函数I1和I2必须具有完全相同的点数，其可通过将现有数据内插至固定波长数来实现，且必须覆盖相同波长范围，同样可通过内插来实现。为了展示此函数的通用性，我们首先绘制在主体化合物5和3中以12体积％掺杂的发射体1和发射体2的测量光致发光强度(PL)，其中两个光谱均被标准化为一的值且平移至468nm波长处的峰。此曲线在图3中示出。基于化合物5的能级，用任一发射体形成激发复合物的可能性为零。化合物5中的每个发射体的PL光谱表示对于其中分子的能量学预测激发复合物形成的情况可进行比较的参照。在将发射体1和2掺杂至化合物3中时，材料的能级可预测将发生什么。对于化合物3中的两个发射体，发射体具有最高HOMO且化合物3具有最低LUMO。我们可以接着对于每种情况基于最高能量HOMO和最低能量LUMO计算将出现的激发复合物的能量差(ΔE)：ΔEEmitter1＝|-5.33--2.78|＝2.55eV和ΔEEmitter2＝|-5.35--2.78|＝2.57eV，对于掺杂至化合物3中的这些发射体。对于发射体1和发射体2，ΔE均小于分别为2.73和2.81eV的三重态能ET，表明激发复合物应形成于每个发射体与化合物3之间。实际上，对于化合物3中的发射体2且如在图3中可见，观察到额外宽广和红移的发射。我们将化合物3中的发射体2的PL光谱失真归于指示两种材料之间的激发复合物形成。相反，在将发射体2掺杂至化合物5中时，其光谱的变化极小，尽管其还符合激发复合物形成的能量标准，即磷光发射体的三重态能大于激发复合物的能量ΔE，这能够以数学方式表示为ET-ΔEEmitter2>0。
作为计算表示2种不同膜之间的PL光谱差异和提供测定激发复合物形成的定量方法的单个数字的垫脚石，我们分别对于主体化合物3和5中的发射体1和发射体2的PL光谱绘制作为波长的函数的差异。对于每个发射体，在图4中绘制化合物3和化合物5中的发射体的标准化和平移光谱之间的差异的绝对值。
图4中的曲线显示发射体1和发射体2在掺杂至主体化合物3和5中时表现不同。发射体1在掺杂至两种主体化合物中时展现极小差异。但是，在许多波长处，发射体2在化合物5相比于化合物3比较的PL光谱中展现显著差异。重要的是，最大差异值出现于约500nm至>650nm的波长范围内，其为相比于化合物5中的PL改变的化合物3中的发射体2的PL光谱中的相同区域(图3)。两个发射体中来自约430nm至约480nm的锋利特征均源自如下事实：最大值周围的PL强度的形状略微不同，导致大的差异。预期此差异是因为每种材料具有不同介电常数，导致高电斜率区域周围的测量PL光谱中的略微差异，或可源自数据原始取样中的差异且接着内插于那些高斜率区域周围。
鉴于图4中所示的曲线，我们现在可以计算每个光谱的RMSD值。我们发现发射体1的RMSD(来自比较以12体积％掺杂至主体化合物3和5中的发射体1的PL光谱)为0.021，而发射体2的RMSD(来自比较以12体积％掺杂至主体化合物3和5中的发射体2的PL光谱)为0.198。对于产生激发复合物的主体和发射体组合，RMSD函数几乎为10×(基于图3中所见的以实验方式观察的激发复合物形成)，因此表明使用RMSD来确定材料组合是否产生激发复合物和产生定量数目的有效性。
随后，确定在比较不同光谱时出现的基线RMSD水平。首先，计算不同类型的光谱测量的RMSD值。图5显示主体化合物5中的发射体1(12体积％)的标准化和平移PL光谱和主体中的发射体1的EL光谱的曲线，所述主体为化合物5和化合物4的混合物(60体积％化合物4和12体积％发射体1)。RMSD为0.012，这是相当低的。还计算EL中的RMSD，其中发射层(EML)组合物是掺杂有40体积％化合物3和10或15体积％发射体1的化合物5。RMSD为0.0073。还计算EL中的RMSD，其中EML组合物是掺杂有20体积％化合物3和15体积％发射体1的化合物5至掺杂有60体积％化合物3和15体积％发射体1的化合物5。RMSD为0.0147。鉴于比较由产生光谱的不同方法产生的光谱(EL相对于PL)的RMSD，改变发射体掺杂的百分比，和改变EML中主体的比全部为较低值，表明RMSD是比较光谱的稳健方法。我们进一步查阅其中不存在预期激发复合物的许多不同光谱，我们发现大于0.05的RMSD差异是有意义的，并且是可将激发复合物形成视为显著的良好值。
有时，将纯数学表达式转化为文字描述是适用的。RMSD可改写为类似性描述。举例来说，如果比较的2个光谱相同，则RMSD为0。这两个光谱完全类似或100％类似。因此，可以使用以下关系式将两个光谱之间的类似性定义和定量为百分比：(1-RMSD)*100。因此，在本上下文中，由于小于0.05的RDMS值不会有意义地不同的事实，≥95％类似的所有光谱将被视为相同的。
下表1列出化合物1至5，以及发射体1和2的HOMO、LUMO、三重态能T1和预测激元能级。对于发射体1和2，化合物1、2和3应基于能级形成激发复合物，而化合物4和5不应如此。从由循环伏安法导出的第一氧化电位估计HOMO能量。从由循环伏安法导出的第一还原电位估计LUMO能量。使用来自77K处的光致发光的峰值波长测量发射体化合物的三重态能T1。在选择发射体-主体组合中，如果满足条件a≤ET-ΔE≤b，则应形成激发复合物。在a≤ET-ΔE≤b中，ET为发射体的三重态能T1，其为有机发射层中的所有材料中的最低T1能量，ΔE为有机发射层中具有最高HOMO能量的材料的HOMO能量与有机发射层中具有最低LUMO能量的材料的LUMO能量之间的能隙，a具有0.00至0.15eV的值，且b具有0.05至0.45eV的值。尽管通过设计适当发射体而满足以上条件，但OLED将具有与有机发射层由发射体和惰性主体组成的OLED的发射光谱至少95％类似的发射光谱。
图6中示出在化合物5和化合物1、2、3和4的四种不同混合物中掺杂的发射体1的EL光谱。对于每种主体化合物1-4，根据以下配方制备混合物：掺杂有40体积％化合物1和12体积％发射体1的化合物5；掺杂有40体积％化合物2和12体积％发射体1的化合物5；掺杂有40体积％化合物3和12体积％发射体1的化合物5；掺杂有40体积％化合物4和12体积发射体1的化合物5。我们发现与掺杂有化合物4的化合物5(其中未在能量上预测激发复合物形成)比较，具有化合物5和1、2或3的混合物的RMSD分别为0.0201、0.0306和0.0239。或以简明的语言，具有相同组成但将主体从化合物4变为化合物1、2或3的EML全部在彼此3％类似内且因此同样有效。因此，在发射体1与这些主体之间不存在激元形成，尽管发射体的HOMO能级和主体的LUMO能级的能量学预测应存在激元形成。此结果为完全出人意料的。不受任何理论束缚，此出人意料的结果可归因于来自发射体的空间效应(steric effect)。激子的能量具有空间分量且随着波函数的空穴与电子部分之间的距离增加而增加。如果发射体的空间分量增加形成发射体与E型主体之间的激发复合物的距离，其将产生较高激发复合物能量且推动激发复合物的能量大于发射体的三重态能T1。因此，具有较大空间保护的发射体分子使得能够使用具有较低LUMO能级的E型主体，其转而引起总体装置的稳定化。扩大可用于装置的能级范围的优势尤其有益于蓝光发射体。因此，本文公开的OLED配置为设计发射体分子和选择恰当主体系统，尤其是e-主体以获得稳定OLED，尤其是稳定蓝光磷光OLED提供路线图。
表1：发射体和主体化合物的能级和基于能级的激元形成预测。
Figure BDA0002776456030000131
在表1中，通过首先确定混合物中的哪种化合物具有高HOMO能量(EML混合物中的所有材料中的最高HOMO能量)和混合物中的哪种化合物具有低LUMO能量(EML混合物中的所有材料中的最低LUMO能量)来计算每种EML混合物的ΔE。接着，ΔE为高HOMO能量与低LUMO能量之间的能隙。接着，确定ET-ΔE和是否满足以下条件a≤ET-ΔE≤b，其中ET是第一发射体的三重态能T1，其为有机发射层中的所有材料中的最低T1能量，且其中a是0.00至0.15eV，且b是0.05至0.45eV。
表1中所示的数据中参考的化合物显示于下文：
Figure BDA0002776456030000141
溶液循环伏安法和差示脉冲伏安法使用CH仪器型号6201B恒电位器，使用无水二甲基甲酰胺溶剂和六氟磷酸四丁铵作为支持电解质来进行。玻璃碳和铂和银线分别用作工作电极、反电极和参比电极。电化学电位通过由差示脉冲伏安法测量峰值电位差异而参考内部二茂铁-二茂铁盐氧化还原对(Fc+/Fc)。EHOMO＝-[(Eox1:Fc+/Fc)+4.8]，且ELUMO＝-[(Ered1:Fc+/Fc)+4.8]，其中Eox1为第一氧化电位，且Ered1为第一还原电位。
本文公开一种有机发光装置(OLED)，其包含阳极、阴极和安置于阳极与阴极之间的有机发射层。有机发射层包含具有最高占用分子轨道(HOMO)能量和最低未占用分子轨道(LUMO)能量的第一主体材料，和具有HOMO能量和LUMO能量的发射体材料。发射体选自由以下组成的群组：磷光金属络合物和延迟荧光发射体。有机发射层中的发射体和主体材料满足以下条件：a≤ET-ΔE≤b；其中ET为发射体的三重态能量T1，其为有机发射层中的所有材料中的最低T1能量；ΔE为高HOMO能量与低LUMO能量之间的能隙；其中a为0.00直至0.15eV，且b为0.05直至0.45eV；且其中OLED的发射光谱与有机发射层由第一发射体和惰性主体组成的OLED的发射光谱至少95％类似。“高HOMO能量”被定义为有机发射层中的所有材料中的最高HOMO能量，且“低LUMO能量”被定义为有机发射层中的所有材料中的最低LUMO能量。
在一些实施例中，有机发射层中的所有材料可在混合物中。混合物可为均质混合物或有机发射层的组分可在发射层的厚度中呈分级浓度。浓度分级可为线性、非线性、正弦等。
发射体可为磷光金属络合物或延迟荧光发射体。
在OLED的一些实施例中，a为0.15eV。在一些实施例中，a为0.10eV。在一些实施例中，a优选为0.05eV。在一些实施例中，b为0.05eV。在一些实施例中，b为0.15eV。在一些实施例中，b为0.25eV。在一些实施例中，b优选为0.35eV。在一些实施例中，ET为至少2.60eV。在一些实施例中，ET为至少2.65eV。在一些实施例中，ET为至少2.70eV。在一些实施例中，ET优选为至少2.75eV。
在OLED的一些实施例中，高HOMO能量为发射体的HOMO能量，且低LUMO能量为第一主体的LUMO能量。在一些实施例中，高HOMO能量为第一主体的HOMO能量，且低LUMO能量为发射体的LUMO能量。
在一些实施例中，OLED进一步包含第二主体，其中高HOMO能量为第一主体的HOMO能量，且低LUMO能量为第二主体的LUMO能量。在一些实施例中，高HOMO能量为第二主体的HOMO能量，且低LUMO能量为第一主体的LUMO能量。
在包含第二主体的OLED的一些实施例中，第一主体、第二主体和发射体是发射层中的仅有组分。在一些实施例中，第一主体、第二主体和发射体是发射层中的仅有组分。
在一些实施例中，OLED在10mA/cm2处的操作电压为小于6.0V。在一些实施例中，OLED在10mA/cm2处的操作电压为小于5.0V。在一些实施例中，OLED在10mA/cm2处的操作电压为小于4.0V。
在OLED的一些实施例中，第一主体包含至少一个选自由以下组成的群组的化学部分：三亚苯、咔唑、吲哚并咔唑、苯并噻吩、苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并呋喃、吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、三嗪、咪唑、氧硼基、5,9-二氧杂-13b-硼烷萘并[3,2,1-de]蒽和其氮杂变体。
在OLED的一些实施例中，发射体为磷光蓝色发射体。蓝光发射体此处是指以下磷光发射体：发射λmax小于490nm、小于480nm、小于470nm或优选小于460nm，或CIE坐标中的发射为：X<0.3、<0.25、<0.2或优选<0.18，和Y<0.5、<0.4、<0.3或优选<0.2。
在OLED的一些实施例中，发射体具有式M(L1)x(L2)y(L3)z；其中L1、L2和L3可以相同或不同；x为1、2或3；y为0、1或2；z为0、1或2；x+y+z为金属M的氧化态；L1、L2和L3各自独立地选自由以下组成的群组：
Figure BDA0002776456030000161
Figure BDA0002776456030000171
其中每个X1至X17独立地选自由碳和氮组成的群组；X选自由以下组成的群组：BR'、NR'、PR'、O、S、Se、C＝O、S＝O、SO2、CR'R”、SiR'R”和GeR'R”；R'和R”可稠合或接合以形成环；每个Ra、Rb、Rc和Rd可表示单取代至可能的最大数目的取代或无取代；R'、R”、Ra、Rb、Rc和Rd各自独立地为氢或选自由本文所定义的一般取代基组成的群组的取代基；且任两个Ra、Rb、Rc和Rd可稠合或接合以形成环或形成多齿配体。
在一些实施例中，Ra、Rb、Rc和Rd中的至少一个包含含有至少三个不紧邻彼此稠合的6元芳环的化学基团。在一些实施例中，Ra、Rb、Rc和Rd中的至少一个包含含有至少四个不紧邻彼此稠合的6元芳环的化学基团。在一些实施例中，Ra、Rb、Rc和Rd中的至少一个包含含有至少五个不紧邻彼此稠合的6元芳环的化学基团。在一些实施例中，Ra、Rb、Rc和Rd中的至少一个包含含有至少六个不紧邻彼此稠合的6元芳环的化学基团。在一些实施例中，Ra、Rb、Rc和Rd中的至少一个包含含有联三苯(更优选间联三苯)或N-苯基咔唑的化学基团。在一些实施例中，Ra包含如本文所述的化学基团。将庞大基团添加至发射体复合物的配体边缘的更详细描述已详细公开于他处，如美国申请第16/807,877号中，其全部内容以引用的方式并入本文中。
在OLED的一些实施例中，其中发射体具有式M(L1)x(L2)y(L3)z，发射体可具有选自由以下组成的群组的式：Ir(L1)(L2)(L3)、Ir(L1)2(L2)和Ir(L1)3，其中L1、L2和L3为不同的且各自独立地选自由以下组成的群组：
Figure BDA0002776456030000172
Figure BDA0002776456030000181
在化合物的一些实施例中，其中发射体具有式M(L1)x(L2)y(L3)z，发射体可具有式Pt(L1)2或Pt(L1)(L2)且L1和L2各自为不同双齿配体。在一些实施例中，L1与另一L1或L2连接以形成四齿配体。在一些实施例中，发射体具有式M(L1)2或M(L1)(L2)，其中M为Ir、Rh、Re、Ru或Os，且L1和L2各自为不同的三齿配体。在一些实施例中，L1选自由以下组成的群组：
Figure BDA0002776456030000191
Figure BDA0002776456030000201
Figure BDA0002776456030000211
Figure BDA0002776456030000221
Figure BDA0002776456030000231
Figure BDA0002776456030000241
Figure BDA0002776456030000251
在其中发射体具有式Pt(L1)2或Pt(L1)(L2)的OLED的一些实施例中，发射体选自由以下各者组成的以下第1组：
Figure BDA0002776456030000252
Figure BDA0002776456030000253
其中每个RA至RF可表示单取代至可能的最大数目的取代或无取代；RA至RF各自独立地为氢或选自由本文所定义的一般取代基组成的群组的取代基；且任两个RA至RF可稠合或接合以形成环或形成多齿配体。在一些实施例中，RA至RF中的至少一个包含含有至少三个不紧邻彼此稠合的6元芳环的化学基团。
在OLED的一些实施例中，其中发射体具有式Pt(L1)2或Pt(L1)(L2)且发射体选自第1组，RA包含含有至少三个不紧邻彼此稠合的6元芳环的化学基团。
在OLED的一些实施例中，发射体为E型延迟荧光发射体。
在一些实施例中，发射体具有式D-L-A；且其中D为电子供体基团，A为电子受体基团，且L为直接键或连接基团。在一些实施例中，电子供体基团包含至少一个选自由以下组成的群组的化学部分：氨基、吲哚、咔唑、吲哚并咔唑、苯并噻吩、苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并呋喃以及其组合。在一些实施例中，电子受体基团包含至少一个选自由以下组成的群组的化学部分：吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、三嗪、腈、异腈和氧硼基。
在一些实施例中，阳极、阴极或安置于有机发射层上的新层中的至少一个充当增强层。增强层包含展现表面等离子共振的等离子材料，所述等离子材料非辐射耦合至发射体材料且将激发态能量从发射体材料转移至表面等离子极化激元的非辐射模式。增强层以不超过与有机发射层相距的阈值距离提供，其中由于增强层的存在，发射体材料具有总非辐射衰减速率常数和总辐射衰减速率常数，且阈值距离为总非辐射衰减速率常数等于总辐射衰减速率常数之处。在一些实施例中，OLED进一步包含出耦层。在一些实施例中，出耦层安置于增强层上方，在有机发射层的相对侧上。在一些实施例中，出耦层安置于发射层的与增强层相对的侧上，但仍使能量从增强层的表面等离子模式出耦。出耦层将能量从表面等离子极化激元散射。在一些实施例中，此能量以光子形式散射至自由空间。在其它实施例中，所述能量从表面等离子模式散射至装置的其它模式，例如但不限于有机波导模式、基底模式(substrate mode)或另一波导模式。如果能量散射至OLED的非自由空间模式，则可并入其它出耦方案以将能量提取至自由空间。在一些实施例中，一或多个中介层可安置于增强层与出耦层之间。中介层的实例可为介电材料，包括有机物、无机物、钙钛矿、氧化物，且可包括这些材料的堆叠和/或混合物。
增强层修改发射体材料所存在于的介质的有效特性，引起以下中的任一个或全部：降低的发射率、发射线形的修改、发射强度随角度的变化、发射体材料的稳定性的变化、OLED的效率的变化和降低的OLED装置的效率滚降。将增强层置于阴极侧、阳极侧或两侧产生利用以上提及的效应中的任一者的OLED装置。除了本文中提及以及图中展示的各种OLED实例中说明的特定功能层之外，根据本发明的OLED还可以包括通常可见于OLED中的其它功能层中的任一者。
增强层可以由等离子材料、光学活性超材料或双曲线超材料构成。如本文所用，等离子材料是在电磁波谱的可见或紫外区中介电常数的实数部分越过零的材料。在一些实施例中，等离子材料包括至少一种金属。在此类实施例中，金属可包括以下中的至少一种：Ag、Al、Au、Ir、Pt、Ni、Cu、W、Ta、Fe、Cr、Mg、Ga、Rh、Ti、Ru、Pd、In、Bi、Ca，这些材料的合金或混合物，和这些材料的堆叠。一般来说，超材料是由不同材料构成的介质，其中介质作为整体与其材料组成部分的总和不同地起作用。具体来说，我们将光学活性超材料定义为具有负介电常数和负磁导率两者的材料。另一方面，双曲线超材料是介电常数或磁导率对于不同空间方向具有不同正负号的各向异性介质。光学活性超材料和双曲线超材料严格地区别于许多其它光子结构，例如分布式布拉格反射器(Distributed Bragg Reflector，“DBR”)，因为介质在传播的方向上对于光的波长的长度尺度应呈现均匀。使用本领域技术人员可以理解的术语：超材料在传播的方向上的介电常数可以用有效介质近似描述。等离子材料和超材料提供了可以多种方式增强OLED性能的控制光传播的方法。
在一些实施例中，增强层提供为平面层。在其它实施例中，增强层具有周期性、准周期性或随机布置的波长尺寸化特征，或周期性、准周期性或随机布置的亚波长尺寸化特征。在一些实施例中，波长尺寸化特征和亚波长尺寸化特征具有锐边缘。
在一些实施例中，出耦层具有周期性、准周期性或随机布置的波长尺寸化特征，或周期性、准周期性或随机布置的亚波长尺寸化特征。在一些实施例中，出耦层可由多个纳米粒子构成，且在其它实施例中，出耦层由安置于材料上的多个纳米粒子构成。在这些实施例中，出耦可通过以下中的至少一者来调谐：改变多个纳米粒子的尺寸、改变多个纳米粒子的形状、改变多个纳米粒子的材料、调节材料的厚度、改变材料或安置于多个纳米粒子上的额外层的折射率、改变增强层的厚度和/或改变增强层的材料。装置的多个纳米粒子可由以下中的至少一者形成：金属、介电材料、半导体材料、金属合金、介电材料的混合物、一或多种材料的堆叠或分层和/或一种类型的材料的核，且其涂布有不同类型的材料的壳。在一些实施例中，出耦层由至少金属纳米粒子构成，其中金属选自由以下组成的群组：Ag、Al、Au、Ir、Pt、Ni、Cu、W、Ta、Fe、Cr、Mg、Ga、Rh、Ti、Ru、Pd、In、Bi、Ca、这些材料的合金或混合物，和这些材料的堆叠。多个纳米粒子可具有安置于其上的额外层。在一些实施例中，发射的极化可使用出耦层来调谐。改变出耦层的维度和周期性可以选择一类优先出耦到空气的极化。在一些实施例中，出耦层也充当装置的电极。
根据另一方面，还公开一种包含本文公开的本发明OLED的消费型产品。消费型产品可为以下中的一种：平板显示器、计算机监视器、医疗监视器、电视机、告示牌、用于内部或外部照明和/或发信号的灯、平视显示器、全透明或部分透明的显示器、柔性显示器、激光打印机、电话、蜂窝电话、平板计算机、平板手机、个人数字助理(PDA)、可穿戴装置、膝上型计算机、数码相机、可携式摄像机、取景器、微型显示器(对角线小于2英寸的显示器)、3D显示器、虚拟现实或增强现实显示器、交通工具、包含多个平铺在一起的显示器的视频墙、剧院或体育馆屏幕、光疗装置，和指示牌。
一般来说，任何金属络合物或有机化合物可用作本公开的OLED中的主体材料，只要在EML中满足上文所述的能量需求。举例来说，其可为电子传输主体(e-主体)伴以空穴传输发射体，或反之亦然。此类e-主体的家族公开于2019年11月14日提交的美国专利申请第16/683,507号中，其内容以引用的方式并入本文中。
本公开的OLED的主体化合物可为金属络合物。用作主体的金属络合物的实例优选具有以下通式：
Figure BDA0002776456030000281
其中Met是金属；(Y103-Y104)是双齿配体，Y103和Y104独立地选自C、N、O、P和S；L101是另一配体；k'是1到可以与金属连接的最大配体数的整数值；并且k'+k"是可以与金属连接的最大配体数。
在一个方面中，金属络合物是：
Figure BDA0002776456030000282
其中(O-N)是具有与O和N原子配位的金属的双齿配体。
在另一方面中，Met选自Ir和Pt。在另一方面中，(Y103-Y104)是碳烯配体。
在一个方面，主体化合物含有选自以下的以下群组中的至少一个：由例如以下的芳香族烃环状化合物组成的群组：苯、联苯、联三苯、三亚苯、四亚苯、萘、蒽、萉、菲、芴、芘、
Figure BDA0002776456030000283
苝和薁；由例如以下的芳香族杂环化合物组成的群组：二苯并噻吩、二苯并呋喃、二苯并硒吩、呋喃、噻吩、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并硒吩、咔唑、吲哚并咔唑、吡啶基吲哚、吡咯并二吡啶、吡唑、咪唑、三唑、噁唑、噻唑、噁二唑、噁三唑、二噁唑、噻二唑、吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、三嗪、噁嗪、噁噻嗪、噁二嗪、吲哚、苯并咪唑、吲唑、吲噁嗪、苯并噁唑、苯并异噁唑、苯并噻唑、喹啉、异喹啉、噌啉、喹唑啉、喹喔啉、萘啶、酞嗪、喋啶、氧杂蒽、吖啶、吩嗪、吩噻嗪、吩噁嗪、苯并呋喃并吡啶、呋喃并二吡啶、苯并噻吩并吡啶、噻吩并二吡啶、苯并硒吩并吡啶和硒吩并二吡啶；以及由2到10个环状结构单元组成的群组，所述环状结构单元是选自芳香族烃环基和芳香族杂环基的相同类型或不同类型的基团并且直接或经由氧原子、氮原子、硫原子、硅原子、磷原子、硼原子、链结构单元和脂肪族环基中的至少一个彼此键结。每个基团中的每个选项可以未被取代或可以被选自由以下组成的群组的取代基取代：氘、卤素、烷基、环烷基、杂烷基、杂环烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羧酸、醚、酯、腈、异腈、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合。
在一个方面中，主体化合物在分子中含有以下基团中的至少一个：
Figure BDA0002776456030000291
Figure BDA0002776456030000301
其中R101选自由以下组成的群组：氢、氘、卤素、烷基、环烷基、杂烷基、杂环烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羧酸、醚、酯、腈、异腈、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合，且当其是芳基或杂芳基时，其具有与上文所提及的Ar类似的定义。k是0到20或1到20的整数。X101到X108独立地选自C(包括CH)或N。Z101和Z102独立地选自NR101、O或S。
可以与本文中所公开的材料组合用于OLED中的主体材料的非限制性实例与公开那些材料的参考文献一起例示如下：EP2034538、EP2034538A、EP2757608、JP2007254297、KR20100079458、KR20120088644、KR20120129733、KR20130115564、TW201329200、US20030175553、US20050238919、US20060280965、US20090017330、US20090030202、US20090167162、US20090302743、US20090309488、US20100012931、US20100084966、US20100187984、US2010187984、US2012075273、US2012126221、US2013009543、US2013105787、US2013175519、US2014001446、US20140183503、US20140225088、US2014034914、US7154114、WO2001039234、WO2004093207、WO2005014551、WO2005089025、WO2006072002、WO2006114966、WO2007063754、WO2008056746、WO2009003898、WO2009021126、WO2009063833、WO2009066778、WO2009066779、WO2009086028、WO2010056066、WO2010107244、WO2011081423、WO2011081431、WO2011086863、WO2012128298、WO2012133644、WO2012133649、WO2013024872、WO2013035275、WO2013081315、WO2013191404、WO2014142472，US20170263869、US20160163995、US9466803，
Figure BDA0002776456030000302
Figure BDA0002776456030000311
Figure BDA0002776456030000321
Figure BDA0002776456030000331
Figure BDA0002776456030000341
Figure BDA0002776456030000351
一般来说，OLED包含至少一个有机层，其安置于阳极与阴极之间并且与阳极和阴极电连接。当施加电流时，阳极注入空穴并且阴极注入电子到所述有机层中。所注入的空穴和电子各自朝带相反电荷的电极迁移。当电子和空穴局限于同一分子上时，形成“激子”，其为具有激发能态的局部化电子-空穴对。当激子通过光发射机制弛豫时，发射光。在一些情况下，激子可以局限于激元(excimer)或激发复合物上。非辐射机制(例如热弛豫)也可能发生，但通常被视为不合需要的。
若干OLED材料和配置描述于美国专利第5,844,363号、第6,303,238号和第5,707,745号中，其以全文引用的方式并入本文中。
最初的OLED使用从单态发射光(“荧光”)的发射分子，如例如美国专利第4,769,292号中所公开，其以全文引用的方式并入。荧光发射通常在小于10纳秒的时间段内发生。
最近，已经展示了具有从三重态发射光(“磷光”)的发射材料的OLED。巴尔多(Baldo)等人,“来自有机电致发光装置的高效磷光发射(Highly EfficientPhosphorescent Emission from Organic Electroluminescent Devices)”,自然(Nature),第395卷,151-154,1998(“巴尔多-I”)；和巴尔多等人,“基于电致磷光的极高效绿色有机发光装置(Very high-efficiency green organic light-emitting devicesbased on electrophosphorescence)”,应用物理快报(Appl.Phys.Lett.),第75卷,第3期,4-6(1999)(“巴尔多-II”)，所述文献以全文引用的方式并入。美国专利第7,279,704号第5-6栏中更详细地描述磷光，所述专利以引用的方式并入。
图1展示有机发光装置100。图不一定按比例绘制。装置100可以包括衬底110、阳极115、空穴注入层120、空穴传输层125、电子阻挡层130、发射层135、空穴阻挡层140、电子传输层145、电子注入层150、保护层155、阴极160以及阻挡层170。阴极160是具有第一导电层162和第二导电层164的复合阴极。装置100可以通过依序沉积所描述的层来制造。这些不同层以及示例材料的性质和功能在US 7,279,704第6-10栏中更详细地描述，所述专利以引用的方式并入。
可以得到这些层中的每一个的更多实例。举例来说，以全文引用的方式并入的美国专利第5,844,363号中公开柔性并且透明的衬底-阳极组合。经p掺杂的空穴传输层的实例是以50:1的摩尔比掺杂有F4-TCNQ的m-MTDATA，如美国专利申请公开案第2003/0230980号中所公开，所述专利以全文引用的方式并入。在以全文引用的方式并入的颁予汤普森(Thompson)等人的美国专利第6,303,238号中公开发射材料和主体材料的实例。经n掺杂的电子传输层的实例是以1:1的摩尔比掺杂有Li的BPhen，如以全文引用的方式并入的美国专利申请公开案第2003/0230980号中所公开。以全文引用的方式并入的美国专利第5,703,436号和第5,707,745号公开了阴极的实例，所述阴极包括具有含上覆的透明、导电、溅镀沉积的ITO层的金属(例如Mg:Ag)薄层的复合阴极。阻挡层的理论和使用更详细地描述于美国专利第6,097,147号和美国专利申请公开案第2003/0230980号中，所述专利以全文引用的方式并入。注入层的实例提供于美国专利申请公开案第2004/0174116号中，其以全文引用的方式并入。保护层的描述可以见于美国专利申请公开案第2004/0174116号中，所述公开案以全文引用的方式并入。
图2展示了倒置式OLED 200。装置包括衬底210、阴极215、发射层220、空穴传输层225和阳极230。装置200可以通过按顺序沉积所述层来制造。因为最常见OLED配置具有安置在阳极上的阴极，并且装置200具有安置在阳极230下的阴极215，所以装置200可以称为“倒置式”OLED。在装置200的对应层中，可以使用与关于装置100所描述的材料类似的材料。图2提供了可以如何从装置100的结构省略一些层的一个实例。
图1和2中所说明的简单分层结构借助于非限制性实例提供，并且应理解本公开的实施例可以与多种其它结构结合使用。所描述的具体材料和结构本质上是示范性的，并且可以使用其它材料和结构。可以通过以不同方式组合所述的各种层来获得功能性OLED，或可以基于设计、性能和成本因素完全省略各层。也可以包括未具体描述的其它层。可以使用除具体描述的材料以外的材料。尽管本文所提供的实例中的多数将各种层描述为包含单一材料，但应理解，可以使用材料的组合(例如主体与掺杂剂的混合物)，或更一般来说，混合物。此外，所述层可以具有各种子层。本文中给予各种层的名称并不意图具有严格限制性。举例来说，在装置200中，空穴传输层225传输空穴并且将空穴注入到发射层220中，并且可以被描述为空穴传输层或空穴注入层。在一个实施例中，可以将OLED描述为具有安置在阴极与阳极之间的“有机层”。这一有机层可以包含单个层，或可以进一步包含如例如关于图1和2所述的不同有机材料的多个层。
还可以使用未具体描述的结构和材料，例如包含聚合材料的OLED(PLED)，例如弗兰德(Friend)等人的美国专利第5,247,190号中所公开，所述专利以全文引用的方式并入。借助于另一实例，可以使用具有单个有机层的OLED。OLED可以堆叠，例如如在以全文引用的方式并入的颁予福利斯特(Forrest)等人的美国专利第5,707,745号中所描述。OLED结构可以偏离图1和2中所说明的简单分层结构。举例来说，衬底可以包括有角度的反射表面以改进出耦，例如如在颁予福利斯特等人的美国专利第6,091,195号中所描述的台式结构，和/或如在颁予布尔维克等人的美国专利第5,834,893号中所描述的凹点结构，所述专利以全文引用的方式并入本文中。
除非另外规定，否则可以通过任何合适的方法来沉积各种实施例的层中的任一个。对于有机层，优选方法包括热蒸发、喷墨(如以全文引用的方式并入的美国专利第6,013,982号和第6,087,196号中所述)、有机气相沉积(OVPD)(如以全文引用的方式并入的福利斯特等人的美国专利第6,337,102号中所述)和通过有机蒸气喷射印刷(OVJP)的沉积(如以全文引用的方式并入的美国专利第7,431,968号中所述)。其它合适的沉积方法包括旋涂和其它基于溶液的工艺。基于溶液的工艺优选在氮气或惰性气氛中进行。对于其它层，优选的方法包括热蒸发。优选的图案化方法包括通过掩模的沉积、冷焊(如以全文引用的方式并入的美国专利第6,294,398号和第6,468,819号中所述)和与例如喷墨和有机蒸气喷射印刷(OVJP)的沉积方法中的一些方法相关联的图案化。还可以使用其它方法。可以将待沉积的材料改性以使其与具体沉积方法相适合。举例来说，分支链或非分支链的并且优选地含有至少3个碳的取代基(例如烷基和芳基)可以用于小分子中以促进其经历溶液处理的能力。可以使用具有20个或更多个碳的取代基，并且3到20个碳是优选范围。具有不对称结构的材料可以比具有对称结构的材料具有更好的溶液可处理性，因为不对称材料可能具有更低的再结晶倾向性。可以使用树枝状聚合物取代基来增强小分子经受溶液处理的能力。
根据本公开的实施例制造的装置可以进一步任选地包含阻挡层。阻挡层的一个目的是保护电极和有机层免于因暴露于环境中的有害物质(包括水分、蒸气和/或气体等)而受损。阻挡层可以沉积在衬底、电极上，沉积在衬底、电极下或沉积在衬底、电极旁，或沉积在装置的任何其它部分(包括边缘)上。阻挡层可以包含单个层或多个层。阻挡层可以通过各种已知的化学气相沉积技术形成，并且可以包括具有单一相的组合物以及具有多个相的组合物。任何合适的材料或材料组合都可以用于阻挡层。阻挡层可以并有无机化合物或有机化合物或两者。优选的阻挡层包含聚合材料与非聚合材料的混合物，如以全文引用的方式并入本文中的美国专利第7,968,146号、PCT专利申请第PCT/US2007/023098号和第PCT/US2009/042829号中所述。为了被视为“混合物”，构成阻挡层的前述聚合材料和非聚合材料应在相同反应条件下沉积和/或同时沉积。聚合材料与非聚合材料的重量比可以在95:5到5:95范围内。聚合材料和非聚合材料可以由同一前体材料产生。在一个实例中，聚合材料与非聚合材料的混合物基本上由聚合硅和无机硅组成。
应理解，本文所描述的各种实施例仅作为实例，并且不打算限制本发明的范围。举例来说，本文所述的材料和结构中的许多可以在不脱离本发明的精神的情况下用其它材料和结构来取代。如所要求的本发明因此可以包括本文所描述的具体实例和优选实施例的变化形式，如所属领域的技术人员将显而易见。应理解，关于本发明为何起作用的各种理论不打算是限制性的。

Claims (20)

1.一种具有发射光谱的有机发光装置OLED，所述OLED包含：
阳极；
阴极；和
安置于所述阳极与所述阴极之间的有机发射层，所述有机发射层包含：
具有最高占用分子轨道HOMO能量和最低未占用分子轨道LUMO能量的第一主体材料；和
具有HOMO能量和LUMO能量的发射体材料；
其中，
所述有机发射层中的所有材料混合在一起；
所述发射体选自由以下组成的群组：磷光金属络合物和延迟荧光发射体；
高HOMO能量是所述有机发射层中的所有材料中的最高HOMO能量；
低LUMO能量是所述有机发射层中的所有材料中的最低LUMO能量；
a≤ET-ΔE≤b，其中ET为所述发射体的三重态能量T1，其为所述有机发射层中的所有材料中的最低T1能量，ΔE为所述高HOMO能量与所述低LUMO能量之间的能隙，a为0.00直至0.15eV，且b为0.05直至0.45eV；
其中所述OLED的所述发射光谱与有机发射层由第一发射体和惰性主体组成的OLED的发射光谱至少95％类似；
其中所述阳极、所述阴极或安置于所述有机发射层上的新层中的至少一个充当增强层；
其中所述增强层包含展现表面等离子共振的等离子材料，所述等离子材料非辐射耦合至所述发射体材料且将激发态能量从所述发射体材料转移至表面等离子极化激元的非辐射模式；
其中所述增强层以不超过与所述有机发射层相距的阈值距离提供；且
其中由于所述增强层的存在，所述发射体材料具有总非辐射衰减速率常数和总辐射衰减速率常数，且所述阈值距离为所述总非辐射衰减速率常数等于所述总辐射衰减速率常数之处。
2.根据权利要求1所述的OLED，其中所述OLED进一步包含出耦层。
3.根据权利要求2所述的OLED，其中所述出耦层安置于所述增强层上方，在与所述有机发射层相对的所述增强层的一侧上，或安置于所述发射层的与所述增强层相对的侧上，但仍使能量从所述增强层的表面等离子模式出耦。
4.根据权利要求2所述的OLED，其中所述出耦层将所述能量以光子形式从所述表面等离子极化激元散射至自由空间。
5.根据权利要求1所述的OLED，其中所述阳极、所述阴极或所述阳极和阴极两者充当所述增强层。
6.根据权利要求1所述的OLED，其中所述增强层包含选自由以下组成的群组的材料：Ag、Al、Au、Ir、Pt、Ni、Cu、W、Ta、Fe、Cr、Mg、Ga、Rh、Ti、Ru、Pd、In、Bi、Ca，其合金或变体的混合物，和其变体的堆叠。
7.根据权利要求1所述的OLED，其中所述出耦层包含纳米粒子。
8.根据权利要求1所述的OLED，其中所述发射体为磷光金属络合物。
9.根据权利要求1所述的OLED，其中所述发射体为延迟荧光发射体。
10.根据权利要求1所述的OLED，其中ET为至少2.60eV。
11.根据权利要求1所述的OLED，其中所述高HOMO能量为所述发射体的HOMO能量，且所述低LUMO能量为所述第一主体的LUMO能量。
12.根据权利要求1所述的OLED，其中所述高HOMO能量为所述第一主体的HOMO能量，且所述低LUMO能量为所述发射体的LUMO能量。
13.根据权利要求1所述的OLED，其中所述OLED进一步包含第二主体，其中所述高HOMO能量为所述第一主体的HOMO能量，且所述低LUMO能量为所述第二主体的LUMO能量。
14.根据权利要求1所述的OLED，其中所述OLED进一步包含第二主体，其中所述高HOMO能量为所述第二主体的HOMO能量，且所述低LUMO能量为所述第一主体的LUMO能量。
15.根据权利要求1所述的OLED，其中所述发射体为磷光蓝色发射体。
16.根据权利要求1所述的OLED，其中所述发射体具有式M(L1)x(L2)y(L3)z；
其中，
L1、L2和L3可以相同或不同；
x为1、2或3；
y为0、1或2；
z为0、1或2；
x+y+z为金属M的氧化态；
L1、L2和L3各自独立地选自由以下组成的群组：
Figure FDA0002776456020000031
Figure FDA0002776456020000041
Figure FDA0002776456020000042
其中，
每个X1到X17独立地选自由碳和氮组成的群组；
X选自由以下组成的群组：BR'、NR'、PR'、O、S、Se、C＝O、S＝O、SO2、CR'R”、SiR'R”和GeR'R”；
R'和R”可稠合或接合以形成环；
每个Ra、Rb、Rc和Rd可表示单取代到可能的最大数目的取代或无取代；
R'、R”、Ra、Rb、Rc和Rd各自独立地为氢或选自由以下组成的群组的取代基：氢、氘、卤基、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基、氧硼基以及其组合；且
任两个Ra、Rb、Rc和Rd可稠合或接合以形成环或形成多齿配体。
17.根据权利要求16所述的OLED，其中Ra、Rb、Rc和Rd中的至少一个包含含有至少三个不紧邻彼此稠合的6元芳香族环的化学基团。
18.根据权利要求16所述的OLED，其中所述发射体具有选自由以下组成的群组的式：Ir(L1)(L2)(L3)、Ir(L1)2(L2)、Ir(L1)3、Pt(L1)2和Pt(L1)(L2)，其中L1、L2和L3各自为不同的双齿配体；或所述发射体具有式M(L1)2或M(L1)(L2)；其中M为Ir、Rh、Re、Ru或Os，且L1和L2各自为不同的三齿配体；且
其中每个L1、L2和L3可彼此连接以形成多齿配体。
19.根据权利要求1所述的OLED，其中所述发射体选自由以下组成的群组：
Figure FDA0002776456020000051
Figure FDA0002776456020000052
其中，
每个RA至RF可表示单取代到可能的最大数目的取代或无取代；
RA至RF各自独立地为氢或选自由以下组成的群组的取代基：氘、卤基、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基、氧硼基以及其组合；且
任两个RA至RF可稠合或接合以形成环或形成多齿配体。
20.一种消费型产品，其包含具有发射光谱的有机发光装置OLED，所述OLED包含：
阳极；
阴极；和
安置于所述阳极与所述阴极之间的有机发射层，所述有机发射层包含：
具有最高占用分子轨道HOMO能量和最低未占用分子轨道LUMO能量的第一主体材料；和
具有HOMO能量和LUMO能量的发射体材料；
其中，
所述有机发射层中的所有材料混合在一起；
所述发射体选自由以下组成的群组：磷光金属络合物和延迟荧光发射体；
高HOMO能量是所述有机发射层中的所有材料中的最高HOMO能量；
低LUMO能量是所述有机发射层中的所有材料中的最低LUMO能量；
a≤ET-ΔE≤b，其中ET为所述发射体的三重态能量T1，其为所述有机发射层中的所有材料中的最低T1能量，ΔE为所述高HOMO能量与所述低LUMO能量之间的能隙，a为0.00直至0.15eV，且b为0.05直至0.45eV；且
其中所述OLED的所述发射光谱与有机发射层由第一发射体和惰性主体组成的OLED的发射光谱至少95％类似；
其中所述阳极、所述阴极或安置于所述有机发射层上的新层中的至少一个充当增强层；
其中所述增强层包含展现表面等离子共振的等离子材料，所述材料非辐射耦合至所述发射体材料且将激发态能量从所述发射体材料转移至表面等离子极化激元的非辐射模式；
其中所述增强层以不超过与所述有机发射层相距的阈值距离提供；且
其中由于所述增强层的存在，所述发射体材料具有总非辐射衰减速率常数和总辐射衰减速率常数，且所述阈值距离为所述总非辐射衰减速率常数等于所述总辐射衰减速率常数之处。
CN202011267249.0A 2019-11-14 2020-11-13 用于电致发光装置的主体材料 Pending CN112802983A (zh)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/683,507 2019-11-14
US16/683,507 US11515489B2 (en) 2018-11-28 2019-11-14 Host materials for electroluminescent devices
US16/841,182 US11672165B2 (en) 2018-11-28 2020-04-06 Organic electroluminescent materials and devices
US16/841,182 2020-04-06
US17/090,265 2020-11-05
US17/090,265 US11672176B2 (en) 2018-11-28 2020-11-05 Host materials for electroluminescent devices

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112802983A true CN112802983A (zh) 2021-05-14

Family

ID=75807436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011267249.0A Pending CN112802983A (zh) 2019-11-14 2020-11-13 用于电致发光装置的主体材料

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20210059658A (zh)
CN (1) CN112802983A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104993065A (zh) * 2015-08-04 2015-10-21 京东方科技集团股份有限公司 一种oled发光器件及其制备方法、显示装置
CN106663740A (zh) * 2014-07-24 2017-05-10 环球展览公司 具有增强层的oled装置
CN108794536A (zh) * 2017-04-28 2018-11-13 环球展览公司 有机电致发光材料和装置
US20180331304A1 (en) * 2017-05-11 2018-11-15 Universal Display Corporation Organic electroluminescent materials and devices
CN110265554A (zh) * 2018-03-12 2019-09-20 环球展览公司 用于电致发光装置的主体材料

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106663740A (zh) * 2014-07-24 2017-05-10 环球展览公司 具有增强层的oled装置
CN109037462A (zh) * 2014-07-24 2018-12-18 环球展览公司 具有增强层的oled装置及其制造方法
CN104993065A (zh) * 2015-08-04 2015-10-21 京东方科技集团股份有限公司 一种oled发光器件及其制备方法、显示装置
CN108794536A (zh) * 2017-04-28 2018-11-13 环球展览公司 有机电致发光材料和装置
US20180331304A1 (en) * 2017-05-11 2018-11-15 Universal Display Corporation Organic electroluminescent materials and devices
CN110265554A (zh) * 2018-03-12 2019-09-20 环球展览公司 用于电致发光装置的主体材料

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
朱文清, 郑新友, 丁邦东, 蒋雪茵, 张志林, 许少鸿: "双层有机电致发光器件中的激基复合物发射及特性", 化学学报, no. 24 *

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210059658A (ko) 2021-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP4060758A2 (en) Organic electroluminescent materials and devices
US20230276697A1 (en) Electroluminescent devices
CN115707267A (zh) 有机电致发光材料和装置
US11672176B2 (en) Host materials for electroluminescent devices
JP7488091B2 (ja) 有機エレクトロルミネセンス材料及びデバイス
CN116903667A (zh) 有机电致发光材料和装置
CN116265465A (zh) 有机电致发光材料和装置
US11672165B2 (en) Organic electroluminescent materials and devices
CN115304645A (zh) 有机电致发光材料和装置
CN112802983A (zh) 用于电致发光装置的主体材料
EP4075530A1 (en) Organic electroluminescent materials and devices
EP4242285A1 (en) Organic electroluminescent materials and devices
EP4376583A2 (en) Organic electroluminescent materials and devices
EP4369898A1 (en) Organic electroluminescent materials and devices
EP4112701A2 (en) Molecular alignment of homoleptic iridium phosphors
US20230292539A1 (en) Organic electroluminescent materials and devices
EP4362631A2 (en) Organic electroluminescent materials and devices
KR20230133227A (ko) 유기 전계발광 물질 및 디바이스
KR20230132731A (ko) 발광 영역을 포함하는 유기 발광 디바이스
CN114989197A (zh) 有机电致发光材料和装置
KR20220128963A (ko) 유기 전계발광 물질 및 디바이스
CN116903630A (zh) 有机电致发光材料和装置
CN114437122A (zh) 有机电致发光材料和装置
CN115974931A (zh) 有机电致发光材料和装置
CN115043859A (zh) 有机电致发光材料和装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination