TW201728701A - 含n,n-二烷苯胺類溶劑的配方 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於用於製備有機電子裝置之配方,該配方包含至少一種特異的N,N-二烷苯胺及至少一種選自下列之有機功能材料:有機導體、有機半導體、有機螢光化合物、有機磷光化合物、有機吸光化合物、有機光敏化合物、有機光敏劑及其他有機光活性化合物、選自過渡金屬、稀土族、鑭系元素與錒系元素之有機金屬錯合物。
Description
本發明係關於用於製備有機電子裝置之配方,該配方包含至少一種N,N-二烷苯胺類溶劑及至少一種特異的有機功能材料。該配方特別適合於藉由噴墨印刷法或旋塗法製備OLED。
藉由真空沉積法製造有機發光裝置(OLED)已經很久。其他技術(例如噴墨印刷法)由於其之優點(例如節省成本與放大可能性)近來已經被徹底研究。多層印刷法的主要挑戰之一是鑑定及調整關聯參數以得到在基板上墨液的均勻沉積再加上良好裝置表現。特別地,材料溶解性、溶劑之物理參數(表面張力、黏度、沸點等)、印刷技術、處理條件(空氣、氮氣、溫度等)及乾燥參數是可大幅影響像素圖案從而影響裝置表現的特性。在這些特徵中,溶劑選擇至關重要。例如,WO 2006/122732說明用於形成在有機發光二極體中的主動層之墨液組成物。該組成物可含有包含N,N-二甲苯胺與/或N,N-二乙苯胺的溶劑。另外,
WO 2014/057852揭示包含苯胺溶劑(例如甲苯胺、乙苯胺、丁苯胺)之墨液。該二份文件說明一長串溶劑名單,而無對苯胺溶劑有任何偏好。
許多溶劑已被推薦用於有機電子裝置之噴墨印刷法中。然而,在沉積與乾燥過程中起著作用之重要參數數量使該溶劑的選擇極具挑戰性。另一挑戰為先前技術溶劑以很慢方式使該功能化合物溶解,致使需要很多努力來製備溶液。另一個目的是已知溶劑相當毒且可能引起環保問題。所以,用於藉由噴墨印刷而沉積的含有機功能材料(例如半導體)之配方仍有待改進。本發明之一個目的係提供使經控制的沉積能形成具有良好層性質及表現之有機半導體層的有機功能材料的配方。本發明之另一個目的係當被用於噴墨印刷法時,提供使墨滴能均勻施加於基板上之有機功能材料的配方,藉此提供良好層性質及表現。本發明之另一個目的係提供使該有機半導體材料快速溶解及具有適當黏性、表面張力及沸點以在使用藉由噴墨印刷法的沉積時達到均勻之膜形成的溶劑。本發明之另一個目的係提供毒性較少且具有高環境可接受性之溶劑。
上述本發明之目的解決之道如下:提供一種配方,其含有至少一種選自由下列所組成的群組之有機功能材料:
有機導體、有機半導體、有機螢光化合物、有機磷光化合物、有機吸光化合物、有機光敏化合物、有機光敏劑、有機光活性化合物、與/或過渡金屬、稀土族、鑭系元素與錒系元素之有機金屬錯合物、及至少一種N,N-二烷苯胺類溶劑,其中該N,N-二烷苯胺類溶劑包含如通式(I)所示之N,N-二烷苯胺
其中R1與R2在每次出現時為相同的或不同的,且為具有1至20個碳原子之直鏈烷基或支鏈烷基或環烷基,其中一或多個非相鄰CH2基團可經下列替代:-O-、-S-、-NR4-、-CONR4-、-C=O-、-C=S-、-(C=NR4)-、-P(=O)(R4)-、-Si(R4)2-、-C(=O)O-、-C(=O)NR4-、-HC=CH-、-R4C=CR4-、或-C≡C-,及其中一或多個氫原子可經下列替代:D、F、Cl、Br、I、Si(R4)3、CN或NO2,或為具有4至14個碳原子且可經一或多個R4基取代之芳基或雜芳基,及在同一個環上或在二個不同環上的複數個取代基R4可進而一起形成單環或多環之脂族環或芳香族環系統;R3在每次出現時為相同的或不同的,且為具有1至
20個碳原子之直鏈烷基或支鏈烷基或環烷基,其中一或多個非相鄰CH2基團可經下列替代:-O-、-S-、-NR4-、-CONR4-、-C=O-、-C=S-、-(C=NR4)-、-P(=O)(R4)-、-Si(R4)2-、-C(=O)O-、-C(=O)NR4-、-HC=CH-、-R4C=CR4-、或-C≡C-,及其中一或多個氫原子可經下列替代:D、F、Cl、Br、I、Si(R4)3、CN或NO2,或為具有4至14個碳原子且可經一或多個R4基取代之芳基或雜芳基,及在同一個環上或在二個不同環上的複數個取代基R4可進而一起形成單環或多環之脂族環或芳香族環系統;R4在各種情況下為相同的或不同的,且為具有1至20個碳原子之直鏈烷基或烷氧基或為具有3至20個碳原子之支鏈或環狀烷基或烷氧基,其中一或多個非相鄰CH2基團可經下列替代:-O-、-S-、-NR5-、-CONR5-、-C=O-、-C=S-、-(C=NR5)-、-P(=O)(R5)-、-C(=O)O-、-C(=O)NR5-、-HC=CH-、-R5C=CR5-、或-C≡C-,及其中一或多個氫原子可經下列替代:D、F、Cl、Br、I、CN或NO2,或為具有4至14個碳原子且可經一或多個非芳香族R5基取代之芳基或雜芳基;R5在各種情況下為相同的或不同的,且為具有1至20個碳原子之直鏈烷基或烷氧基或為具有3至20個碳原子之支鏈或環狀烷基或烷氧基,及其中一或多個氫原子可經下列替代:D、F、Cl、Br、I、CN或NO2,或為具有4至14個碳原子的芳基或雜芳基;及g是0、1、2、3、4或5;
條件是該R1殘基與R2殘基中至少一者含有具有1至20個碳原子之直鏈烷基或支鏈烷基或環烷基,及該R1殘基與R2殘基的碳原子總數是至少5。
本發明者出乎意外地發現將如通式(I)所示之N,N-二烷苯胺作為用於含有功能材料的配方之溶劑的用途,較佳地OLED配方使有效墨液沉積能形成均勻且界限分明的具有良好層性質及很好表現的有機功能材料層。此外,被用於製備該配方的本發明之溶劑以快速且容易的方式使該功能材料溶解。除此之外,如通式(I)所示之N,N-二烷苯胺顯示低毒性且對生態環境無害。
圖1:裝置特性表現。(a)發光效率,(b)外部量子效率EQE,及(c)壽命。
本發明係關於一種配方,其含有至少一種有機功能材料與至少一種N,N-二烷苯胺類溶劑,其中該N,N-二烷苯胺類溶劑包含如通式(I)所示之N,N-二烷苯胺
其中R1與R2在每次出現時為相同的或不同的,且為具有1至20個碳原子之直鏈烷基或支鏈烷基或環烷基,其中一或多個非相鄰CH2基團可經下列替代:-O-、-S-、-NR4-、-CONR4-、-C=O-、-C=S-、-(C=NR4)-、-P(=O)(R4)-、-Si(R4)2-、-C(=O)O-、-C(=O)NR4-、-HC=CH-、-R4C=CR4-、或-C≡C-,及其中一或多個氫原子可經下列替代:D、F、Cl、Br、I、Si(R4)3、CN或NO2,或為具有4至14個碳原子且可經一或多個R4基取代之芳基或雜芳基,及在同一個環上或在二個不同環上的複數個取代基R4可進而一起形成單環或多環之脂族環或芳香族環系統;R3在每次出現時為相同的或不同的,且為具有1至20個碳原子之直鏈烷基或支鏈烷基或環烷基,其中一或多個非相鄰CH2基團可經下列替代:-O-、-S-、-NR4-、-CONR4-、-C=O-、-C=S-、-(C=NR4)-、-P(=O)(R4)-、-Si(R4)2-、-C(=O)O-、-C(=O)NR4-、-HC=CH-、-R4C=CR4-、或-C≡C-,及其中一或多個氫原子可經下列替代:D、F、Cl、Br、I、Si(R4)3、CN或NO2,或為具有4至14個碳原子且可經一或多個R4基取代之芳基或雜芳基,及在
同一個環上或在二個不同環上的複數個取代基R4可進而一起形成單環或多環之脂族環或芳香族環系統;R4在各種情況下為相同的或不同的,且為具有1至20個碳原子之直鏈烷基或烷氧基或為具有3至20個碳原子之支鏈或環狀烷基或烷氧基,其中一或多個非相鄰CH2基團可經下列替代:-O-、-S-、-NR5-、-CONR5-、-C=O-、-C=S-、-(C=NR5)-、-P(=O)(R5)-、-C(=O)O-、-C(=O)NR5-、-HC=CH-、-R5C=CR5-、或-C≡C-,及其中一或多個氫原子可經下列替代:D、F、Cl、Br、I、CN或NO2,或為具有4至14個碳原子且可經一或多個非芳香族R5基取代之芳基或雜芳基;R5在各種情況下為相同的或不同的,且為具有1至20個碳原子之直鏈烷基或烷氧基或為具有3至20個碳原子之支鏈或環狀烷基或烷氧基,及其中一或多個氫原子可經下列替代:D、F、Cl、Br、I、CN或NO2,或為具有4至14個碳原子的芳基或雜芳基;及g是0、1、2、3、4或5;條件是該R1殘基與R2殘基中至少一者含有具有1至20個碳原子之直鏈烷基或支鏈烷基或環烷基,及該R1殘基與R2殘基的碳原子總數是至少5。
在一個較佳實施方式中,在如通式(I)所示之N,N-二烷苯胺類化合物的R1與/或R2中所含有的該具有1至20
個碳原子之直鏈烷基或支鏈烷基或環烷基是烴殘基或鹵烴殘基,較佳為飽和烴殘基。較佳地,該如通式(I)所示之N,N-二烷苯胺類化合物的R1殘基與R2殘基不形成單環或多環之脂族環或芳香族環系統。
較佳地,在如通式(I)所示之N,N-二烷苯胺類化合物的R1與/或R2中所含有的該具有1至20個碳原子之直鏈烷基或支鏈烷基或環烷基包含至少2個碳原子,更佳為至少3個碳原子。
較佳地,如通式(I)所示之N,N-二烷苯胺類化合物的R1殘基與/或R2殘基包含3、4、5或6個碳原子,該碳原子包括該取代基R4與/或R5的碳原子。
在本發明之一個實施方式中,如通式(I)所示之N,N-二烷苯胺類化合物的R1殘基與R2殘基的碳原子總數是最多20,較佳為最多12,更佳為最多8,該碳原子包括該取代基R4與/或R5之碳原子。
較佳地,如通式(I)所示之R1殘基與/或R2殘基包含4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、或15個碳原子,該碳原子包括該取代基R4與/或R5的碳原子。
在本發明之一個較佳態樣中,如通式(I)所示之R1殘基與R2殘基可相同。相同意指以如通式(I)所示之化合物的胺基之N原子為基礎有對稱。
在另一個實施方式中,如通式(I)所示之R1殘基與R2殘基不同。不同意指該R1殘基與R2殘基之原子數可相同但有不同的取代基形式。在一個較佳態樣中,如通式(I)所
示之R1殘基與R2殘基可含有直鏈烷基或支鏈烷基或環烷基,及該烷基之碳原子數不同。例如,該烷基中的一者可包含3個碳原子及其餘烷基可包含4個碳原子。在另一個較佳實施方式中,如通式(I)所示之R1殘基與/或R2殘基中的一者可為直鏈烴殘基或支鏈烴殘基或鹵化直鏈烴殘基或支鏈烴殘基,較佳為飽和直鏈烴殘基。
在一個實施方式中,如通式(I)所示之R1殘基與/或R2殘基較佳地含有最多2個取代基R4,更佳為最多1個取代基R4,及最佳為不含取代基R4。
較佳地,在通式(I)中所提到之取代基R4是直鏈烴殘基或支鏈烴殘基或鹵化直鏈烴殘基或支鏈烴殘基,較佳為飽和直鏈烴殘基。
較佳地,在通式(I)中所提到之取代基R3是直鏈烴殘基或支鏈烴殘基或鹵化直鏈烴殘基或支鏈烴殘基,較佳為飽和直鏈烴殘基。
在本發明之一個實施方式中,在通式(I)中所提到之指數g是最多3,較佳為最多2,更佳為最多1,及最佳為0。
較佳地,在通式(I)中之R1與R2獨立地選自由具有1至10個碳原子之烷基所組成的群組,條件是R1殘基與R2殘基的碳原子總數是至少5。具有1至10個碳原子之烷基包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基及癸基和其異構物。
更佳地,在通式(I)中之R1與R2獨立地選自由下列所
組成的群組:甲基、乙基、1-丙基、2-丙基、正丁基、異丁基、二級丁基、三級丁基、正戊基、2-戊基、3-戊基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、3-甲基丁-2-基、2-甲基丁-2-基、2,2-二甲基丙基、環戊基、正己基、2-己基、3-己基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、2-甲基戊-2-基、3-甲基戊-2-基、2-甲基戊-3-基、3-甲基戊-3-基、2-乙基丁基、3-乙基丁基、2,3-二甲基丁基、2,3-二甲基丁-2-基、2,2-二甲基丁基、環己基、正庚基、環庚基、正辛基、環辛基、正壬基及正癸基,條件是該R1殘基與R2殘基的碳原子總數是至少5。
較佳地,R3與R4在每次出現時為相同的或不同的,且係選自由下列所組成之群組:氫、具有1至10個碳原子之直鏈烷基或烯基、具有3至10個碳原子之支鏈烷基或烯基、具有3至10個碳原子之環烷基或環烯基、及具有4至6個碳原子之芳基或雜芳基,其中一或多個氫原子可隨意地經F替代。
更佳地,R3與R4在每次出現時為相同的或不同的,且係選自由下列所組成之群組:氫與具有1至10個碳原子之烷基,例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基及癸基和其異構物。
最佳地,R3與R4在每次出現時為相同的或不同的,且係選自由下列所組成之群組:氫、甲基、乙基、1-丙基、2-丙基、正丁基、異丁基、二級丁基、三級丁基、正戊基、2-戊基、3-戊基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、3-甲
基丁-2-基、2-甲基丁-2-基、2,2-二甲基丙基、正己基、2-己基、3-己基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、2-甲基戊-2-基、3-甲基戊-2-基、2-甲基戊-3-基、3-甲基戊-3-基、2-乙基丁基、3-乙基丁基、2,3-二甲基丁基、2,3-二甲基丁-2-基、2,2-二甲基丁基、正庚基、正辛基、正壬基及正癸基。
最佳N,N-二烷苯胺類溶劑、其沸點(BP)及在室溫下的物理狀態之實例參見下表1。
較佳地,如通式(I)所示之N,N-二烷苯胺在室溫下是液體,這意指其具有25℃或以下的熔點,更佳為最多10℃之熔點。
較佳地,如通式(I)所示之N,N-二烷苯胺具有400℃或以下,較佳為在從100℃到400℃範圍內,更佳為在從150℃到350℃範圍內,及最佳為在從200℃到300℃範圍內的沸點,其中該沸點是在760mmHg下得到。
該N,N-二烷苯胺類溶劑可包含如通式(I)所示之N,N-二烷苯胺或包含至少二種不同的如通式(I)所示之N,N-二烷苯胺的混合物。
較佳地,該配方具有在從1到70mN/m範圍內,較佳為在從10到50mN/m範圍內,及更佳為在從15到40mN/m範圍內的表面張力。
藉由光學方法之懸滴特性分析測得本發明之配方的表
面張力。此測量技術係在總體氣相中從針頭配送液滴。該液滴形狀係由表面張力、重力與密度差異之間的關係所致。在使用該懸滴法下,利用液滴形狀分析從懸滴之陰影影像計算出表面張力。使用常用且市場上能買到的高精度液滴形狀分析工具(即出自Krüss GmbH的DSA100)以執行整個表面張力測量。根據DIN 55660-1(2011-12版)藉由軟體「DSA4」測定表面張力。所有測量皆是在室溫下(在介於22℃到24℃之間的範圍內)執行。標準操作程序包括使用新的一次性液滴配送系統(注射器與針)測定每一配方之表面張力。在一分鐘內對每一液滴作60次測量,然後加以平均。對每一配方測量3滴。將最終值對上述測量作平均。定期依據各種具有眾所周知的表面張力之液體來交叉檢查該工具。
較佳地,該配方具有在從0.8到50mPas範圍內,更佳為在從1到40mPas範圍內,更佳為在從2到20mPas範圍內,及最佳為在從2到10mPas範圍內的黏度。
用Haake MARS III Rheometer(Thermo Scientific)型1°錐-盤旋轉式流變計測量本發明之配方的黏度。該設備能精確地控制溫度與剪切率。在溫度23.4℃(+/- 0.2℃)與剪切率500s-1下測量黏度。對每一樣本作3次測量,及將所得測量值加以平均。根據DIN 1342-2(2003-11版)使用軟體「Haake RheoWin Job Manager」進行測量及數據處理。定期由Thermo Scientific校正該Haake MARS III Rheometer且該工具在第一次使用前接受認證標準工廠校
正。
較佳地,該N,N-二烷苯胺類溶劑的如通式(I)所示之N,N-二烷苯胺含量是在從0.01到100體積%範圍內,更佳為在從1到95體積%範圍內,又更佳為在從10到90體積%範圍內,及最佳為在從20到80體積%範圍內,該體積%係以在該配方中的總溶劑量為基準計。在另一個實施方式中,如通式(I)所示之N,N-二烷苯胺含量較佳為在從50到100體積%範圍內,更佳為在從75到99體積%範圍內,及最佳為在從90到99體積%範圍內,該體積%係以在該配方中的總溶劑量為基準計。溶劑是在施加該配方以形成如上下文所提到之層後被除去的化合物。
該配方還可包含至少一種不同於如通式(I)所示之N,N-二烷苯胺的額外溶劑。此處將該額外溶劑命名為第二溶劑。適當第二溶劑較佳為包括下列的溶劑:醇類、醛類、酮類、醚類、酯類、醯胺類(例如(C1-2-烷基)2NH-CO-H)、硫化合物、硝基化合物、烴類、鹵烴類(例如氯烴類)、芳烴類或雜芳烴類、鹵芳烴類或鹵雜芳烴類、與/或(環)矽氧烷類。
較佳地,該第二溶劑係選自由下列所組成的群組:經取代與未經取代的芳香族酯或直鏈酯類(例如苯甲酸乙酯、苯甲酸丁酯);經取代與未經取代的芳香族醚或直鏈醚類(例如3-苯氧基甲苯或苯甲醚衍生物);經取代或未經取代的芳烴衍生物(例如二甲苯);二氫茚衍生物(例如六甲基二氫茚);經取代與未經取代的芳香族酮或直鏈酮類;
經取代與未經取代的雜環類(例如吡咯啶酮、吡啶);氟烴或氯烴類;及直鏈矽氧烷或環矽氧烷類。
特佳第二溶劑是,例如,1,2,3,4-四甲苯、1,2,3,5-四甲苯、1,2,3-三甲苯、1,2,4,5-四甲苯、1,2,4-三氯苯、1,2,4-三甲苯、1,2-二氫萘、1,2-二甲萘、1,3-苯並二氧雜環戊烷、1,3-二異丙苯、1,3-二甲萘、1,4-苯並二烷、1,4-二異丙苯、1,4-二甲萘、1,5-二甲基四氫萘、1-苯並噻吩、1-溴萘、1-氯甲萘、1-乙萘、1-甲氧基萘、1-甲萘、1-甲吲哚、2,3-苯並呋喃、2,3-二氫苯並呋喃、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、2,6-二甲萘、2-溴-3-溴甲萘、2-溴甲萘、2-溴萘、2-乙氧基萘、2-乙萘、2-異丙基苯甲醚、2-甲基苯甲醚、2-甲吲哚、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、5-甲氧基二氫茚、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、苄腈、苯並噻唑、乙酸苄酯、溴苯、苯甲酸丁酯、丁基苯基醚、環己苯、十氫萘酚、二甲氧基甲苯、3-苯氧基甲苯、二苯醚、苯丙酮、乙苯、苯甲酸乙酯、γ-萜品烯、己苯、二氫茚、六甲基二氫茚、茚、異苯並二氫吡喃、異丙苯、間異丙基甲苯、三甲苯、苯甲酸甲酯、鄰-、間-、對-二甲苯、苯甲酸丙酯、丙苯、鄰-二氯苯、戊苯、苯乙醚、乙氧苯、乙酸苯酯、對異丙基甲苯、苯丙酮、二級丁苯、三級丁苯、噻吩、甲苯、藜蘆醚、一氯苯、鄰-二氯苯、吡
啶、吡、嘧啶、吡咯啶酮、嗎啉、二甲基乙醯胺、二甲亞碸、萘烷及/或上述化合物之混合物。
上述第二溶劑可被個別使用或以形成該額外溶劑之二、三或多種溶劑的混合物形式被使用。
較佳地,該第二溶劑含量是在從0到50體積%範圍內,較佳為在從1到25體積%範圍內,及更佳為在從1到10體積%範圍內,該體積%係以在該配方中的總溶劑量為基準計。
較佳地,該第二溶劑具有在從100到400℃範圍內,較佳為在從150到350℃範圍內的沸點,其中該沸點是在760mmHg下得到。
在本發明之一個實施方式中,至少一種有機功能材料較佳地具有在從1到300g/l範圍內,更佳為2到250g/l的在該第二溶劑中的溶解度。
在該配方中的有機功能材料含量較佳為在從0.001到20重量%範圍內,較佳為在從0.01到10重量%範圍內,及更佳為在從0.1到5重量%範圍內,該重量%係以該配方總重量為基準計。
本發明之配方包含至少一種可被用於生產電子裝置的功能層之有機功能材料。有機功能材料通常是被加入電子裝置的陽極與陰極之間的有機材料。
該有機功能材料較佳地選自由下列所組成的群組:有機導體、有機半導體、有機螢光化合物、有機磷光化合物、有機吸光化合物、有機光敏化合物、有機光敏劑及其
他有機光活性化合物、選自過渡金屬、稀土族、鑭系元素與錒系元素之有機金屬錯合物。
更佳地,該有機功能材料係選自由下列所組成的群組:螢光發光體、磷光發光體、主體材料、基質材料、激子阻擋材料、電子傳輸材料、電子注入材料、電洞傳導材料、電洞注入材料、N型摻雜劑、P型摻雜劑、寬能隙材料、電子阻擋材料、及電洞阻擋材料。甚至更佳地,該有機功能材料係選自由下列所組成的群組之有機半導體:電洞注入材料、電洞傳輸材料、發光材料、電子傳輸材料及電子注入材料。
有機功能材料之較佳實施方式在WO 2011/076314 A1中被詳細揭示,以引用方式將其併入本案作為參考。
在一個較佳實施方式中,該有機功能材料係選自由螢光發光體與磷光發光體所組成的群組。
該有機功能材料可為低分子量化合物、聚合物、寡聚物或樹枝狀聚合物,其中該有機功能材料也可為混合物形式。在一個較佳實施方式中,根據本發明之配方可包含二種不同的低分子量有機功能材料、一種低分子量化合物及一種聚合物或二種聚合物(摻合物)。在另一個較佳實施方式中,根據本發明之配方可包含選自低分子量化合物或聚合物的至多五種不同有機功能材料。
較佳地,該有機功能材料具有低分子量。低分子量是3,000g/mol,特佳為2,000g/mol,及尤其佳為1,800g/mol的分子量。
有機功能材料經常是以其前沿軌域特性表示,該前沿軌域特性在後面被詳述。分子軌域,特別是最高佔用分子軌域(HOMO)與最低未佔用分子軌域(LUMO)之能階及該材料的最低三重態T1能量或最低激發單重態S1能量,乃藉由量子化學確定。首先使用「基態/半經驗/預設自旋/AM1/電荷0/單重態自旋」方法進行幾何結構最佳化以計算出不含金屬之有機物。接著,在經最佳化的幾何結構基礎上計算出能量。此處使用利用「6-31G(d)」基組(電荷0,單重態自旋)之「TD-SCF/DFT/預設自旋/B3PW91」方法。對含金屬的化合物而言,藉由「基態/哈崔-佛克(Hartree-Fock)/預設自旋/LanL2MB/電荷0/單重態自旋」方法將幾何結構最佳化。以類似於上述有機物的方法計算出能量,不同之處在於對金屬原子使用「LanL2DZ」基組而對配位體使用「6-31G(d)」基組。能量計算求出以哈崔單位計的HOMO能階HEh或LUMO能階LEh。按照下列求出根據循環伏安法測量所校正之以電子伏特計的HOMO能階與LUMO能階:HOMO(eV)=((HEh*27.212)-0.9899)/1.1206
LUMO(eV)=((LEh*27.212)-2.0041)/1.385
為了本案之目的,這些值被認為分別是該材料之HOMO能階與LUMO能階。
最低三重態T1被定義為由所述之量子化學計算求出的具有最低能量之三重態能量。
最低激發單重態S1被定義為由所述之量子化學計算
求出之具有最低能量的激發單重態能量。
此處所述之方法無關所用的套裝軟體且永遠產生相同之結果。為此目的,常用之程式實例是「Gaussian09W」(Gaussian Inc.)與Q-Chem 4.1(Q-Chem Inc.)。
具有電洞注入性之材料(此處也被稱為電洞注入材料)簡化或促進了電洞(即正電荷)從陽極轉移到有機層中。通常,電洞注入材料具有在該陽極的費米能階區域以內或以上之HOMO能階。
具有電洞傳輸性之化合物(此處也被稱為電洞傳輸材料)能傳輸通常從該陽極或鄰層(例如電洞注入層)注入的電洞(即正電荷)。電洞傳輸材料通常具有較佳為至少-5.4eV的高HOMO能階。視電子裝置結構而定,也可將電洞傳輸材料用作為電洞注入材料。
具有電洞注入性與/或電洞傳輸性的較佳化合物包括,例如,三芳胺、聯苯胺、四芳基-對苯二胺、三芳膦、吩噻、吩、二氫啡、噻蒽、二苯並-對二 、啡噻(phenoxathiyne)、咔唑、薁、噻吩、吡咯及呋喃衍生物,和具有高HOMO(HOMO=最高佔用分子軌域)之含O-、S-或N-的雜環。也可將聚合物(例如PEDOT:PSS)用作為具有電洞注入性與/或電洞傳輸性的化合物。
就具有電洞注入性與/或電洞傳輸性之化合物而論,可特別提及的是苯二胺衍生物(US 3615404)、芳胺衍生物(US 3567450)、經胺基取代之查耳酮衍生物(US 3526501)、苯乙烯蒽衍生物(JP-A-56-46234)、多環芳香族
化合物(EP 1009041)、聚芳基烷衍生物(US 3615402)、茀酮衍生物(JP-A-54-110837)、腙衍生物(US 3717462)、醯腙、茋衍生物(JP-A-61-210363)、矽氮烷衍生物(US 4950950)、聚矽烷(JP-A-2-204996)、苯胺共聚物(JP-A-2-282263)、噻吩寡聚物(JP Heisei 1(1989)211399)、聚噻吩、聚N乙烯咔唑(PVK)、聚吡咯、聚苯胺及其他導電巨分子、卟啉化合物(JP-A-63-2956965、US 4720432)、芳香族二亞甲基型化合物、咔唑化合物(例如CDBP、CBP、mCP)、芳香族三級胺與苯乙烯胺化合物(US 4127412)例如聯苯胺型三苯胺、苯乙烯胺型三苯胺及二胺型三苯胺。也可使用芳胺樹枝狀聚合物(JP Heisei 8(1996)193191)、單體三芳胺(US 3180730)、含一或多個乙烯基之三芳胺與/或至少一種含活性氫的官能基(US 3567450與US 3658520)、或四芳二胺(二個三級胺單元透過芳基而連結)。在分子中也可能存在著更多三芳胺基。酞青素衍生物、萘酞青素衍生物、丁二烯衍生物及喹啉衍生物,例如二吡並[2,3-f:2',3'-h]-六氰基喹啉也適合。
較佳為含有至少二個三級芳胺單元之芳香族三級胺(US 2008/0102311 A1、US 4720432與US 5061569),例如NPD(α-NPD=4,4'-雙[N-(1-萘基)-N-苯基-胺基]聯苯)(US 5061569)、TPD 232(=N,N'-雙-(N,N'-二苯基-4-胺基苯基)-N,N-聯苯基-4,4'-二胺基-1,1'-聯苯)或MTDATA(MTDATA或m-MTDATA=4,4',4"-參[3-甲基苯基)-苯基胺基]-三苯胺)(JP-A-4-308688)、TBDB(=N,N,N',N'-四(4-聯苯基)-二
胺基伸聯苯)、TAPC(=1,1-雙(4-二對甲苯基胺基苯基)環己烷)、TAPPP(=1,1-雙(4-二對甲苯基胺基苯基)-3-苯基丙烷)、BDTAPVB(=1,4-雙[2-[4-[N,N-二(對甲苯基)胺基]苯基]乙烯基]苯)、TTB(=N,N,N',N'-四對甲苯基-4,4'-二胺基聯苯)、TPD(=4,4'-雙[N-3-甲基-苯基]-N-苯基胺基)聯苯)、N,N,N',N'-四苯基-4,4'''-二胺基-1,1',4',1",4",1'''-聯四苯、以及含咔唑單元之三級胺,例如TCTA(=4-(9H-咔唑-9-基)-N,N-雙[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]苯胺)。同樣較佳為根據US 2007/0092755 A1的六氮雜聯伸三苯與酞青素衍生物,例如H2Pc、CuPc(=銅酞青)、CoPc、NiPc、ZnPc、PdPc、FePc、MnPc、ClAlPc、ClGaPc、ClInPc、ClSnPc、Cl2SiPc、(HO)AlPc、(HO)GaPc、VOPc、TiOPc、MoOPc、GaPc-O-GaPc)。
特佳為下列如式(TA-1)至(TA-12)所示之三芳胺化合物,其在下列文獻中被揭示:EP 1162193 B1、EP 650 955 B1、Synth.Metals 1997,91(1-3),209、DE 19646119 A1、WO 2006/122630 A1、EP 1 860 097 A1、EP 1834945 A1、JP 08053397 A、US 6251531 B1、US 2005/0221124、JP 08292586 A、US 7399537 B2、US 2006/0061265 A1、EP 1 661 888及WO 2009/041635。
前述如式(TA-1)至(TA-12)所示之化合物也可經取代:
可被用作為電洞注入材料之另外的化合物的描述參見EP 0891121 A1與EP 1029909 A1,注入層的描述通常參見US 2004/0174116 A1。
這些一般被用作為電洞注入材料與/或電洞傳輸材料之芳胺與雜環較佳地導致在該聚合物中的HOMO大於-5.8eV(相對於真空能階),特佳為大於-5.5eV。
具有電子注入性與/或電子傳輸性之化合物是,例如,吡啶、嘧啶、嗒、吡、二唑、喹啉、喹啉、蒽、苯並蒽、芘、苝、苯並咪唑、三、酮、氧化膦及啡衍生物,以及三芳基硼烷及具有低LUMO(LUMO=最低未佔用分子軌域)之含O-、S-、或N-的雜環。
用於電子傳輸層與電子注入層之特別適當化合物是8-羥喹啉的金屬螯合物(例如LiQ、AlQ3、GaQ3、MgQ2、ZnQ2、InQ3、ZrQ4)、BAlQ、Ga類奧辛錯合物、4-氮雜菲
-5-酚-Be錯合物(US 5529853 A,參見式ET-1)、丁二烯衍生物(US 4356429)、雜環光學增亮劑(US 4539507)、苯並咪唑衍生物(US 2007/0273272 A1)例如TPBI(US 5766779,參見式ET-2)、1,3,5-三類例如螺二茀三衍生物(例如根據DE 102008064200)、芘類、蒽類、稠四苯類、茀類、螺環茀類、樹枝狀聚合物類、稠四苯類(例如四苯稠四苯衍生物)、1,10-啡啉衍生物(JP 2003-115387、JP 2004-311184、JP-2001-267080、WO 02/043449)、矽雜環戊二烯衍生物(EP 1480280、EP 1478032、EP 1469533)、硼烷衍生物例如含Si之三芳基硼烷衍生物(US 2007/0087219 A1,參見式ET-3)、吡啶衍生物(JP 2004-200162)、啡啉類,尤其是1,10-啡啉衍生物(例如BCP與Bphen),以及透過聯苯基或其他芳香族基而鍵結之幾種啡啉類(US-2007-0252517 A1)或鍵結至蒽的啡啉類(US 2007-0122656 A1,參見式ET-4與ET-5)。
同樣適當的是雜環有機化合物,例如二氧化噻喃類、唑類、三唑類、咪唑類或二唑類。含N之五員環(例如唑類,較佳為1,3,4-二唑,例如如式ET-6、ET-7、ET-8與ET-9所示之化合物)用途的實例之揭示參見US 2007/0273272 A1;噻唑類、二唑類、噻二唑類、三唑類參見US 2008/0102311 A1及Y.A.Levin,M.S.Skorobogatova,Khimiya Geterotsiklicheskikh Soedinenii 1967(2),339-341,較佳為如式ET-10所示之化合物、矽雜環戊二烯衍生物。較佳化合物是下列如式(ET-6)至(ET-10)所示之化合物:
也可使用有機化合物,例如茀酮、亞茀基甲烷、苝四碳酸、蒽醌二甲烷、聯對苯醌、蒽酮及蒽醌二伸乙二胺之衍生物。
較佳為2,9,10-取代蒽(具有1-萘基或2-萘基及4-聯苯基或3-聯苯基)或含有二個蒽單元之分子(US2008/0193796 A1,參見式ET-11)。同樣很有利的是9,10-取代蒽單元鍵
結至苯並咪唑衍生物(US 2006 147747 A與EP 1551206 A1,參見式ET-12與ET-13)。
能產生電子注入性與/或電子傳輸性之化合物較佳地導致少於-2.5eV(相對於真空能階),特佳為少於-2.7eV的LUMO。
此處N型摻雜劑是指還原劑,即電子供體。N型摻雜劑之較佳實例是W(hpp)4及根據WO 2005/086251 A2之其他富電子金屬錯合物、P=N化合物(例如WO 2012/175535 A1、WO 2012/175219 A1)、伸萘基碳二亞胺類(例如WO 2012/168358 A1)、茀類(例如WO 2012/031735 A1)、自由基及雙自由基類(例如EP 1837926 A1、WO 2007/107306 A1)、吡啶類(例如EP 2452946 A1、EP 2463927 A1)、N-雜環化合物(例如WO 2009/000237 A1)及吖啶類和啡類
(例如US 2007/145355 A1)。
本配方可包含發光體。術語發光體表示在激發(可藉由任何型式能量發生)後能輻射躍遷到基態並發光之材料。通常,已知有二類發光體,即螢光發光體與磷光發光體。術語螢光發光體表示發生從激發單重態輻射躍遷到基態的材料或化合物。術語磷光發光體較佳地表示含有過渡金屬之發光材料或化合物。
若摻雜劑在系統中造成上述性質,則發光體也常被稱為摻雜劑。在包含基質材料與摻雜劑之系統中的摻雜劑是指在混合物中的比例較小之組分。相應地,在包含基質材料與摻雜劑之系統中的基質材料是指在混合物中的比例較大之組分。因此,術語磷光發光體也可指,例如是磷光摻雜劑。
除此之外,能發光之化合物還包括螢光發光體與磷光發光體。這些能發光之化合物包括含有下列結構的化合物:二苯乙烯、胺基二苯乙烯、苯乙烯甲胺、香豆素、四苯稠四苯、玫瑰紅、噻唑、噻二唑、花青、噻吩、對次酚、芘、酞青素、卟啉、酮、喹啉、亞胺、蒽及/或芘。特佳為即使在室溫下也能高效率地從三重態發光的化合物(即顯出電致磷光而非電致螢光),這經常導致能量效率增加。這方面適用的首先是含有原子序大於36之重原子的化合物。較佳為符合上述條件之含有d區或f區過渡金屬的化合物。此處特佳為含有來自第8至10族之元素(Ru、Os、Rh、Ir、Pd、Pt)的對應化合物。此處適當官能性化
合物是,例如,在WO 02/068435 A1、WO 02/081488 A1、EP 1239526 A2及WO 2004/026886 A2中所描述的各式各樣錯合物。
下面以示例方式描述可充當螢光發光體的較佳化合物。較佳螢光發光體係選自單苯乙烯甲胺類、二苯乙烯甲胺類、三苯乙烯甲胺類、四苯乙烯甲胺類、苯乙烯膦類、苯乙烯醚類及芳胺類。
單苯乙烯甲胺是指含有一個經取代或未經取代的苯乙烯基及至少一個(較佳為芳香族)胺之化合物。二苯乙烯甲胺是指含有二個經取代或未經取代的苯乙烯基及至少一個(較佳為芳香族)胺之化合物。三苯乙烯甲胺是指含有三個經取代或未經取代的苯乙烯基及至少一個(較佳為芳香族)胺之化合物。四苯乙烯甲胺是指含有四個經取代或未經取代的苯乙烯基及至少一個(較佳為芳香族)胺之化合物。該苯乙烯基特佳為茋,其也可經進一步取代。苯乙烯膦類與苯乙烯醚類之定義類似於苯乙烯甲胺類。就本發明來說,芳胺或芳族胺是指含有三個直接鍵結至氮的經取代或未經取代的芳香族環或雜芳香族環系統之化合物。這些芳香族環或雜芳香族環系統中至少一者較佳為稠環系統,其較佳地具有至少14個芳香族環原子。較佳實例是芳香族蒽胺類、芳香族蒽二胺類、芳香族芘胺類、芳香族芘二胺類、芳香族胺類或芳香族二胺類。芳香族蒽胺是指一個二芳胺基較佳地在9位置直接鍵結至蒽基的化合物。芳香族蒽二胺是指二個二芳胺基較佳地在2,6位置或9,10位置直
接鍵結至蒽基的化合物。芳香族芘胺類、芘二胺類、胺類與二胺類之定義類似,其中該二芳胺基較佳地在1位置或1,6位置直接鍵結至芘。
又較佳的螢光發光體係選自在WO 2006/122630中所描述之茚並茀胺類或茚並茀二胺類;在WO 2008/006449中所描述的苯並茚並茀胺類或苯並茚並茀二胺類;及在WO 2007/140847中所描述之二苯並茚並茀胺類或二苯並茚並茀二胺類。
可用作為螢光發光體之來自苯乙烯甲胺類的化合物實例是在WO 2006/000388、WO 2006/058737、WO 2006/000389、WO 2007/065549及WO 2007/115610中所描述之經取代或未經取代的三茋胺。在US 5121029中描述了二苯乙烯基苯與二苯乙烯基聯苯衍生物。另外的苯乙烯甲胺類可在US 2007/0122656 A1中找到。
特佳苯乙烯甲胺化合物是在US 7250532 B2中所描述的如式EM-1所示之化合物及在DE 10 2005 058557 A1中所描述的如式EM-2所示之化合物:
特佳三芳胺化合物是在CN 1583691 A、JP 08/053397 A及US 6251531 B1、EP 1957606 A1、US 2008/0113101 A1、US 2006/210830 A、WO 2008/006449及DE 102008035413中所揭示的如式EM-3至EM-15所示之化合物及其衍生物:
可用作為螢光發光體之又較佳化合物實例係選自萘、蒽、稠四苯、苯並蒽、苯並菲(DE 10 2009 005746)、茀、螢蒽、二茚並苝、茚並苝、菲、苝(US 2007/0252517 A1)、芘、、十環烯、蔻、四苯基環戊二烯、五苯基環戊二烯、茀、螺環茀、四苯稠四苯、香豆素(US
4769262、US 6020078、US 2007/0252517 A1)、吡喃、唑、苯並唑、苯並噻唑、苯並咪唑、吡、肉桂酸酯、二酮基吡咯並吡咯、吖啶酮及喹吖啶酮(US 2007/0252517 A1)。
在該蒽化合物中,特佳為9,10-取代蒽類,例如9,10-二苯基蒽及9,10-雙(苯基乙炔基)蒽。1,4-雙(9'-乙炔基蒽基)苯也是較佳摻雜劑。
同樣較佳為四苯稠四苯、香豆素、玫瑰紅、喹吖啶酮之衍生物,例如DMQA(=N,N'-二甲基喹吖啶酮)、二氰基亞甲基吡喃,例如DCM(=4-(二氰基亞乙基)-6-(4-二甲基胺基苯乙烯基-2-甲基)-4H-吡喃)、噻喃、聚次甲基、吡喃鎓及噻喃鎓鹽類、二茚並苝及茚並苝。
藍螢光發光體較佳為聚芳族化合物,例如9,10-二(2-萘基蒽)及其他蒽衍生物、稠四苯、呫噸、苝之衍生物(例如2,5,8,11-四(三級丁基)苝)、伸苯(例如4,4'-雙(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1'-聯苯)、茀、螢蒽、芳基芘(US 2006/0222886 A1)、伸芳基伸乙烯(US 5121029、US 5130603)、雙(吖基)亞胺硼化合物(US 2007/0092753 A1)、雙(吖基)亞甲基化合物及喹啉酮化合物。
又較佳藍螢光發光體的描述參見C.H.Chen et al.:“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。
又較佳藍螢光發光體是在DE 102008035413中所揭示的烴類。
下面以示例方式描述可充當磷光發光體之較佳化合物。
WO 00/70655、WO 01/41512、WO 02/02714、WO 02/15645、EP 1191613、EP 1191612、EP 1191614及WO 2005/033244揭示磷光發光體之實例。通常,根據磷光OLED的先前技術所使用的及有機電發光領域之習知技藝者已知的一切磷光錯合物是適用的,及該領域之習知技藝者能在沒有本發明之步驟情況下使用另外的磷光錯合物。
磷光金屬錯合物較佳地含有Ir、Ru、Pd、Pt、Os或Re。
較佳配位體是2-苯基吡啶衍生物、7,8-苯並喹啉衍生物、2-(2-噻吩基)吡啶衍生物、2-(1-萘基)吡啶衍生物、1-苯基異喹啉衍生物、3-苯基異喹啉衍生物或2-苯基異喹啉衍生物。這些化合物皆可經,例如,氟、氰基與/或三氟甲基取代基取代為藍光發光體。輔助配位體較佳為乙醯丙酮酸或吡啶甲酸。
較佳地,有機導體化合物中至少一者是發光且含有至少一種具有大於38的原子序之原子的有機磷光化合物。
較佳地,該磷光化合物是如式(EM-16)至(EM-19)所示之化合物:
其中DCy 在每次出現時相同地或不同地是含有至少一個供體原子(較佳為氮、碳烯形式的碳或磷)的環基團,該環基團透過該供體原子鍵結至金屬,及該環基團可進而帶有一或多個取代基Ra;該基團DCy與CCy透過共價鍵彼此鍵結;CCy 在每次出現時相同地或不同地是含有一個碳原子的環基團,該環基團透過該碳原子鍵結至金屬,及該環基團可進而帶有一或多個取代基Ra;A 在每次出現時相同地或不同地是單陰離子、二牙鉗合配位基,較佳為二酮基配位基;Ra 在各種情況下是相同的或不同的,且為具有1至20個碳原子之F、Cl、Br、I、NO2、CN、直鏈、支鏈或環狀烷基或烷氧基,其中一或多個非相鄰CH2基團可經下列替代:-O-、-S-、-NRb-、-CONRb-、-CO-O-、-C=O-、-CH=CH-、或-C≡C-,及其中一或多個氫原子可經F替
代,或為具有4至14個碳原子且可經一或多個Rc基取代之芳基或雜芳基,及在同一個環上或在二個不同環上的複數個取代基R18可進而一起形成單環或多環之脂族環或芳香族環系統;Rb 在各種情況下是相同的或不同的,且為具有1至20個碳原子之直鏈、支鏈或環狀烷基或烷氧基,其中一或多個非相鄰CH2基團可經下列替代:-O-、-S-、-CO-O-、-C=O-、-CH=CH-、或-C≡C-,及其中一或多個氫原子可經F替代,或為具有4至14個碳原子且可經一或多個Rc基取代之芳基或雜芳基;及Rc 在各種情況下是相同的或不同的,且為具有1至20個碳原子之直鏈、支鏈或環狀烷基或烷氧基,其中一或多個非相鄰CH2基團可經下列替代:-O-、-S-、-CO-O-、-C=O-、-CH=CH-、或-C≡C-,及其中一或多個氫原子可經F替代。
上述基團是該領域中眾所周知的。上下文所提到之明確實例則提供了額外資訊。此外,例如在WO2015018480A1中提供基團CCy、DCy、A、Ra、Rb與Rc之具體實例,以引用方式將該案關於磷光化合物的公開內容併入本案作為參考。
特別地,Pt或Pd與如式EM-20所示之四牙配位基的錯合物是適用的。
在US 2007/0087219 A1中詳細描述如式EM-20所示之化合物,其中參照本說明書的揭示來解說在上式中的取代基與上標。此外,具有經放大之環系統的Pt-卟啉錯合物(US 2009/0061681 A1)與Ir錯合物,例如2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-21H,23H-卟啉-Pt(II)、四苯基-Pt(II)-四苯並卟啉(US 2009/0061681 A1)、順雙(2-苯基吡啶(pyridinato)-N,C2')Pt(II)、順雙(2-(2'-噻吩基)吡啶-N,C3')Pt(II)、順雙(2-(2'-噻吩基)喹啉(quinolinato)-N,C5')Pt(II)、(2-(4,6-二氟苯基)吡啶-N,C2')Pt(II)(乙醯丙酮酸鹽)、或參(2-苯基吡啶-N,C2')Ir(III)(=Ir(ppy)3,綠色)、雙(2-苯基吡啶-N,C2)Ir(III)(乙醯丙酮酸鹽)(=Ir(ppy)2乙醯丙酮酸鹽,綠色,US 2001/0053462 A1,Baldo,Thompson et al.Nature 403,(2000),750-753)、雙(1-苯基異喹啉-N,C2')(2-苯基吡啶-N,C2')銥(III)、雙(2-苯基吡啶-N,C2')(1-苯基異喹啉-N,C2')銥(III)、雙(2-(2'-苯並噻吩基)吡啶-N,C3')銥(III)(乙醯丙酮酸鹽)、雙(2-(4',6'-二氟苯基)吡啶-N,C2')銥(III)(吡啶甲酸鹽)(Flrpic,藍色)、雙(2-
(4',6'-二氟苯基)吡啶-N,C2')銥(III)(肆(1-吡唑基)硼酸鹽)、參(2-(聯苯-3-基)-4-三級丁基吡啶)銥(III)、(ppz)2Ir(5phdpym)(US 2009/0061681 A1)、(45ooppz)2Ir(5phdpym)(US 2009/0061681 A1)、2-苯基吡啶-Ir錯合物之衍生物,例如PQIr(=乙醯丙酮酸雙(2-苯基喹啉-N,C2')銥(III))、參(2-苯基異喹啉-N,C)Ir(III)(紅色)、雙(2-(2'-苯並[4,5-a]噻吩基)吡啶-N,C3)Ir(乙醯丙酮酸鹽)([Btp2Ir(acac)],紅色,Adachi et al.Appl.Phys.Lett.78(2001),1622-1624)。
同樣適用的是三價鑭系元素錯合物,例如Tb3+與Eu3+(J.Kido et al.Appl.Phys.Lett.65(1994),2124、Kido et al.Chem.Lett.657,1990,US 2007/0252517 A1)、或Pt(II)、Ir(I)、Rh(I)及雙硫醇順丁烯二腈之磷光錯合物(Johnson et al.,JACS 105,1983,1795)、Re(I)三羰基-二亞胺錯合物(Wrighton,JACS 96,1974,998)、具有氰基配位基與聯吡啶基或啡啉配位基的Os(II)錯合物(Ma et al.,Synth.Metals 94,1998,245)。
在US 6824895與US 10/729238中描述了具有三牙配位基之另外磷光發光體。發紅光磷光錯合物在US 6835469與US 6830828中找到。
除此之外,被用作為磷光摻雜劑之特佳化合物是在US 2001/0053462 A1與Inorg.Chem.2001,40(7),1704-1711,JACS 2001,123(18),4304-4312中所描述的如式EM-21所示之化合物及其衍生物。
在US 7378162 B2、US 6835469 B2及JP 2003/253145 A中描述了衍生物。
此外,在US 7238437 B2、US 2009/008607 A1及EP 1348711中所描述的如式EM-22至EM-25所示之化合物及其衍生物可被用作為發光體。
量子點同樣可被用作為發光體,這些材料在WO 2011/076314 A1中被詳細揭示。
被用作為主體材料(特別是和發光化合物一起)之化合物包括來自各類物質的材料。
主體材料通常在HOMO與LUMO之間具有比所用之發光材料更大的能隙。此外,較佳主體材料顯出電洞傳輸材料或電子傳輸材料性質。此外,主體材料可具有電子傳輸性與電洞傳輸性。
在某些情况下,主體材料也被稱為基質材料,特別是在OLED中將該主體材料和磷光發光體併用情況下。
特別地,和螢光摻雜劑併用的較佳主體材料或共主體材料係選自:寡聚伸芳基類(例如根據EP 676461之2,2',7,7'-四苯基螺二茀或二萘基蒽),特別是含有稠環芳基團之寡聚伸芳基類,例如蒽、苯並蒽、苯並菲(DE 10 2009 005746、WO 2009/069566)、菲、稠四苯、蔻、、茀、螺環茀、苝、酞苝、萘苝、十環烯、四苯稠四苯;寡聚伸芳基伸乙烯類(例如根據EP 676461之DPVBi=4,4'-雙(2,2-二苯基乙烯基)-1,1'-聯苯或螺DPVBi);多足金屬錯合物(例如根據WO 04/081017),特別是8-羥喹啉之金屬錯合物,例如AlQ3(=參(8-羥喹啉)鋁(III)或雙(2-甲基-8-喹啉)-4-(苯基非諾林基(phenolinolato)鋁),還具有咪唑螯合物(US 2007/0092753 A1)及喹啉-金屬錯合物、胺喹啉-金屬錯合物、苯並喹啉-金屬錯合物;電洞傳導化合物(例如根據WO 2004/058911);電子傳導化合物,特別是酮類、氧化膦類、亞碸類等(例如根據WO 2005/084081與WO 2005/084082);限制構形異構物(例如根據WO
2006/048268);硼酸衍生物(例如根據WO 2006/117052);或苯並蒽類(例如根據WO 2008/145239)。
可充當主體材料或共主體材料的特佳化合物係選自寡聚伸芳基類,其包含蒽、苯並蒽與/或芘、或上述化合物之限制構形異構物。就本發明來說,寡聚伸芳基是指其中至少三個芳基或伸芳基彼此鍵結的化合物。
較佳主體材料係選自(特別是)如式(H-1)所示之化合物:Ar4-(Ar5)p-Ar6 (H-1)
其中Ar4、Ar5、Ar6在每次出現時相同地或不同地是具有5至30個芳香族環原子之可隨意地經取代的芳基或雜芳基,及p代表在從1到5範圍內之整數;在Ar4、Ar5與Ar6中的π電子總數在p=1時是至少30,和在p=2時是至少36,及在p=3時是至少42。
在如式(H-1)所示之化合物中,Ar5基特佳地代表蒽,及Ar4基與Ar6基在9與10位置鍵結,其中這些基團可隨意地經取代。非常特佳地,Ar4與/或Ar6基中至少一者是選自下列的稠環芳基:1-萘基或2-萘基、2-菲基、3-菲基或9-菲基、或2-苯並蒽基、3-苯並蒽基、4-苯並蒽基、5-苯並蒽基、6-苯並蒽基或7-苯並蒽基。在US 2007/0092753 A1與US 2007/0252517 A1中描述了以蒽為基礎之化合物,例如2-(4-甲基苯基)-9,10-二-(2-萘基)
蒽、9-(2-萘基)-10-(1,1'-聯苯基)蒽、及9,10-雙[4-(2,2-二苯基乙烯基)苯基]蒽、9,10-二苯基蒽、9,10-雙(苯基乙炔基)蒽、及1,4-雙(9'-乙炔基蒽基)苯。同樣較佳為含有二個蒽單元之化合物(US 2008/0193796 A1),例如10,10'-雙[1,1',4',1"]聯三苯-2-基-9,9'-雙蒽。
又較佳化合物是芳胺、苯乙烯胺、螢光素、二苯基丁二烯、四苯基丁二烯、環戊二烯、四苯基環戊二烯、五苯基環戊二烯、香豆素、二唑、雙苯並唑啉、唑、吡啶、吡、亞胺、苯並噻唑、苯並唑、苯並咪唑(US 2007/0092753 A1)(例如2,2',2"-(1,3,5-伸苯基)參[1-苯基-1H-苯並咪唑])、醛、茋、苯乙烯基伸芳基衍生物(例如9,10-雙[4-(2,2-二苯基乙烯基)苯基]蒽)、及二苯乙烯基伸芳基衍生物(US 5121029)、二苯基乙烯、乙烯蒽、二胺基咔唑、吡喃、噻喃、二酮基吡咯並吡咯、聚次甲基、肉桂酸酯及螢光染料。
特佳為芳胺與苯乙烯胺之衍生物,例如TNB(=4,4'-雙[N-(1-萘基)-N-(2-萘基)胺基]聯苯)。金屬類奧辛(oxinoid)錯合物(例如LiQ或AlQ3)可被用作為共主體材料。
作為基質的具有寡聚伸芳基之較佳化合物的揭示參見US 2003/0027016 A1、US 7326371 B2、US 2006/043858 A、WO 2007/114358、WO 2008/145239、JP 3148176 B2、EP 1009044、US 2004/018383、WO 2005/061656 A1、EP 0681019B1、WO 2004/013073A1、US 5077142、WO
2007/065678及DE 102009005746,其中特佳化合物是如式H-2至H-8所示之化合物。
此外,可被用作為主體或基質之化合物包括和磷光發
光體併用的材料。
這些也可被用作為在聚合物中的結構元素之化合物包括CBP(N,N-雙咔唑基聯苯)、咔唑衍生物(例如根據WO 2005/039246、US 2005/0069729、JP 2004/288381、EP 1205527或WO 2008/086851)、吖咔唑類(例如根據EP 1617710、EP 1617711、EP 1731584或JP 2005/347160)、酮類(例如根據WO 2004/093207或根據DE 102008033943)、氧化膦類、亞碸類與碸類(例如根據WO 2005/003253)、寡聚伸苯類、芳族胺類(例如根據US 2005/0069729)、雙極性基質材料(例如根據WO 2007/137725)、矽烷類(例如根據WO 2005/111172)、9,9-二芳基茀衍生物(例如根據DE 102008017591)、氮硼雜環戊烯類或硼酸酯類(例如根據WO 2006/117052)、三衍生物(例如根據DE 102008036982)、吲哚並咔唑衍生物(例如根據WO 2007/063754或WO 2008/056746)、茚並咔唑衍生物(例如根據DE 102009023155與DE 102009031021)、二氮磷雜環戊烯衍生物(例如根據DE 102009022858)、三唑衍生物、唑類與唑衍生物、咪唑衍生物、聚芳基烷衍生物、吡唑啉衍生物、吡唑哢衍生物、二苯乙烯吡衍生物、二氧化噻喃衍生物、苯二胺衍生物、三級芳族胺類、苯乙烯胺類、經胺基取代之查耳酮衍生物、吲哚類、腙衍生物、茋衍生物、矽氮烷衍生物、芳族二亞甲基化合物、碳化二亞胺衍生物、8-羥喹啉衍生物之金屬錯合物(例如AlQ3,其也可能含有三芳胺苯酚配位基,US
2007/0134514 A1)、金屬錯合物/聚矽烷化合物、及噻吩、苯並噻吩和二苯並噻吩衍生物。
較佳咔唑衍生物是mCP(=1,3-N,N-二咔唑基苯(=9,9'-(1,3-伸苯基)雙-9H-咔唑))(式H-9)、CDBP(=9,9'-(2,2'-二甲基[1,1'-聯苯基]-4,4'-二基)雙-9H-咔唑)、1,3-雙(N,N'-二咔唑基)苯(=1,3-雙(咔唑-9-基)苯)、PVK(聚乙烯咔唑)、3,5-二(9H-咔唑-9-基)聯苯及CMTTP(式H-10)。特佳化合物的揭示參見US 2007/0128467 A1與US 2005/0249976 A1(式H-11與H-13)。
較佳四芳基-Si化合物的揭示參見,例如,US 2004/0209115、US 2004/0209116、US 2007/0087219 A1及H.Gilman,E.A.Zuech,Chemistry & Industry(London,United Kingdom),1960,120。
特佳四芳基-Si化合物是以式H-14至H-20表示。
用於製備磷光摻雜劑的基質之來自第4族的特佳化合物之揭示參見DE 102009022858、DE 102009023155、EP
652273 B1、WO 2007/063754及WO 2008/056746,其中特佳化合物是以式H-22至H-25表示。
就可根據本發明被使用及可充當主體材料之官能性化合物而言,尤其佳為含有至少一個氮原子的物質。這些物質較佳地包括芳族胺、三衍生物及咔唑衍生物。因此,咔唑衍生物特別出乎意外地顯出高效率。三衍生物出乎意外地導致電子裝置的長壽命。
最好還可使用複數種不同基質材料之混合物,特別是至少一種電子傳導基質材料與至少一種電洞傳導基質材料。同樣較佳為使用電荷傳輸基質材料與不顯著涉及電荷
傳輸的電惰性基質材料之混合物,如果有的話,其之描述參見,例如,WO 2010/108579。
此外,還可使用將從單重態過渡到三重態改進及被用於具有發光體性質之官能性化合物的支架中來改進這些化合物之磷光性質的化合物。這方面適用的特別是咔唑與橋聯咔唑二聚體單元,其之描述,例如,參見WO 2004/070772 A2與WO 2004/113468 A1。這方面同樣適用的是酮類、氧化膦類、亞碸類、碸類、矽烷衍生物及類似化合物之描述參見WO 2005/040302 A1。
此外,該配方可包含作為功能材料的寬能隙材料。就US 7,294,849之公開內容來說,寬能隙材料是指一種材料。這些系統顯出在電發光裝置中的特別有利之表現數據。
被用作為寬能隙材料之化合物較佳地可具有2.5eV或更多,較佳為3.0eV或更多,特佳為3.5eV或更多的能隙。利用最高佔用分子軌域(HOMO)與最低未佔用分子軌域(LUMO)之能階可計算出該能隙。
此外,該配方可包含作為功能材料之電洞阻擋材料(HBM)。電洞阻擋材料表示將在多層系統中的電洞(正電荷)傳輸阻止或減到最少之材料,特別是在將此材料以發光層或電洞傳導層的鄰層形式來配置情況下。通常,電洞阻擋材料具有比在鄰層中的電洞傳輸材料更低之HOMO能階。電洞阻擋層經常被配置在OLED中的發光層與電子傳輸層之間。
從根本上來說可使用任何已知電洞阻擋材料。除了在本申請案別處所描述的其他電洞阻擋材料之外,有利的電洞阻擋材料是金屬錯合物(US 2003/0068528),例如雙(2-甲基-8-喹啉)(4-苯基酚)鋁(III)(BAlQ)。為此目的也使用Fac-參(1-苯基吡唑-N,C2)銥(III)(Ir(ppz)3)(US 2003/0175553 A1)。也可使用啡啉衍生物(例如BCP)或酞醯亞胺類(例如TMPP)。
此外,有利的電洞阻擋材料之描述參見WO 00/70655 A2、WO 01/41512及WO 01/93642 A1。
此外,該配方可包含作為功能材料之電子阻擋材料(EBM)。電子阻擋材料表示將在多層系統中的電子傳輸阻止或減到最少之材料,特別是在將此材料以發光層或電子傳導層的鄰層形式來配置情況下。通常,電子阻擋材料具有比在鄰層中的電子傳輸材料更高之LUMO能階。
從根本上來說可使用任何已知電子阻擋材料。除了在本申請案別處所描述的其他電子阻擋材料之外,有利的電子阻擋材料是過渡金屬錯合物,例如Ir(ppz)3(US 2003/0175553)。
電子阻擋材料較佳地可選自胺類、三芳胺類及其衍生物。
此外,可被用作為配方中的有機功能材料之官能性化合物在其為低分子量化合物時較佳地具有3,000g/mol,特佳為2,000g/mol,及尤其佳為1,800g/mol的分子量。
此外,令人特別感興趣的是藉由高玻璃轉化溫度區別之官能性化合物。關於這一點,可被用作為配方中的有機功能材料之特佳官能性化合物是具有70℃,較佳為100℃,特佳為125℃及尤其佳為150℃的玻璃轉化溫度之官能性化合物,該玻璃轉化溫度係根據DIN 51005(2005-08版)所測得。
該配方還可包含作為有機功能材料之聚合物。也可將經常具有相對低分子量的作為有機功能材料之上述化合物和聚合物混合。同樣可將這些化合物共價參入聚合物中。特別地,這藉由經反應性脫離基(例如溴、碘、氯、硼酸或硼酸酯)取代或經反應性可聚合基(例如烯烴或氧雜環丁烷)取代的化合物而成為可能。這些化合物可被用作為用於生產對應寡聚物、樹枝狀聚合物或聚合物之單體。此處較佳地透過鹵素官能性或硼酸官能性或透過可聚合基來發生寡聚合反應或聚合反應。此外,可透過這類型基團來使聚合物交聯。根據本發明之化合物與聚合物可被用作為交聯層或未交聯層。
可被用作為有機功能材料之聚合物經常含有在上述化合物情況中說明的單元或結構元素,如在WO 02/077060 A1、WO 2005/014689 A2和WO 2011/076314 A1中被揭示及廣泛列舉者。以引用方式將這些聚合物併入本申請案。該功能材料可(例如)源自下列類別:群組1:能產生電洞注入性與/或電洞傳輸性之結構元素;
群組2:能產生電子注入性與/或電子傳輸性之結構元素;群組3:結合在群組1與2中所描述之性質的結構元素;群組4:具有發光性質之結構元素,特別是磷光基團;群組5:將從所謂單重態過渡到三重態改進之結構元素;群組6:影響所生成之聚合物的型態或發光顏色之結構元素;群組7:典型上被用作為骨架之結構元素。
此處該結構元素也可能具有各式各樣功能,以致於清楚的指定不見得是有利的。例如,群組1之結構元素同樣可充當骨架。
含有來自群組1之結構元素的被用作為有機功能材料之具有電洞傳輸性或電洞注入性的聚合物較佳地可含有對應於上述電洞傳輸材料或電洞注入材料之單元。
又較佳的群組1之結構元素是,例如,三芳胺、聯苯胺、四芳基-對苯二胺、咔唑、薁、噻吩、吡咯及呋喃衍生物和具有高HOMO的含有O、S、或N之雜環。這些芳胺與雜環較佳地具有高於-5.8eV(相對於真空能階),特佳為高於-5.5eV的HOMO。
較佳為含有下列如式HTP-1所示之重複單元中至少一者的具有電洞傳輸性或電洞注入性之聚合物:
其中該符號具有下列意義:Ar1 對不同重複單元而言,在各種情況下相同地或不同地是可隨意地經取代的單鍵或單環或多環芳基;Ar2 對不同重複單元而言,在各種情況下相同地或不同地是可隨意地經取代的單環或多環芳基;Ar3 對不同重複單元而言,在各種情況下相同地或不同地是可隨意地經取代的單環或多環芳基;m 是1、2或3。
特佳為如式HTP-1所示的重複單元,其選自由如式HTP-1A至HTP-1C所示之單元所組成的群組:
其中該符號具有下列意義:Ra 在每次出現時相同地或不同地是H、經取代與未經取代的芳族基或雜芳族基、烷基、環烷基、烷氧基、芳烷基、芳氧基、芳硫基、烷氧羰基、矽基或羧基、鹵素原子、氰基、硝基或羥基;r 是0、1、2、3或4;及s 是0、1、2、3、4或5。
較佳為含有下列如式HTP-2所示之重複單元中至少一
者的具有電洞傳輸性或電洞注入性之聚合物:-(T1)c-(Ar7)d-(T2)e-(Ar8)f- HTP-2
其中該符號具有下列意義:T1與T2獨立地選自噻吩、硒吩、噻吩並[2,3-b]噻吩、噻吩並[3,2-b]噻吩、二噻吩並噻吩、吡咯與苯胺,其中這些基團可經一或多個Rb基取代;Rb在每次出現時獨立地選自鹵素、-CN、-NC、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)NR0R00、-C(=O)X、-C(=O)R0、-NH2、-NR0R00、-SH、-SR0、-SO3H、-SO2R0、-OH、-NO2、-CF3、-SF5、隨意地經取代的矽基、碳基或具有1至40個碳原子之烴基,以上基團可隨意地經取代且可隨意地含有一或多個雜原子;R0與R00各獨立地是H或隨意地經取代的碳基或具有1至40個碳原子之烴基,以上基團可隨意地經取代且可隨意地含有一或多個雜原子;Ar7與Ar8彼此獨立地代表單環或多環芳基或雜芳基,以上基團可隨意地經取代且可隨意地鍵結至一或二個相鄰噻吩基或硒吩基的2,3位置;c與e彼此獨立地是0、1、2、3或4,其中1<c+e6;d與f彼此獨立地是0、1、2、3或4。
具有電洞傳輸性或電洞注入性之聚合物的較佳實例之
描述參見WO 2007/131582 A1與WO 2008/009343 A1。
含有來自群組2之結構元素的被用作為有機功能材料之具有電子注入性與/或電子傳輸性的聚合物較佳地可含有對應於上述電子注入材料與/或電子傳輸材料之單元。
具有電子注入性與/或電子傳輸性的群組2之又較佳的結構元素源自,例如,吡啶基、嘧啶基、嗒基、吡基、二唑基、喹啉基、喹啉基與啡基,以及三芳基硼烷基或具有低LUMO能階的含有O、S、或N之雜環。這些群組2之結構元素較佳地具有低於-2.7eV(相對於真空能階),特佳為低於-2.8eV的LUMO。
有機功能材料較佳地可為含有來自群組3之結構元素的聚合物,其中將電洞遷移率與電子遷移率改進之結構元素(即來自群組1與2的結構元素)直接彼此鍵結。此處這些結構元素中的某些可充當發光體,其中發光顏色可能偏移至,例如,綠、紅或黃色。因此使用這些結構元素有利於,例如,原本發出藍光之聚合物產生其他發光顏色或寬帶發光。
含有來自群組4之結構元素的被用作為有機功能材料之具有發光性的聚合物較佳地可含有對應於上述發光體材料之單元。此處較佳為含有磷光基團的聚合物,特別是含有包括來自群組8至10之元素(Ru、Os、Rh、Ir、Pd、Pt)的對應單元之上述發光金屬錯合物。
將從所謂單重態過渡到三重態改進之含有群組5的單元之被用作為有機功能材料的聚合物較佳地可被用於磷光
化合物之支架,較佳為含有上述群組4之結構元素的聚合物。此處可使用高分子三重態基質。
特別地,這方面適用的是咔唑與經鍵結咔唑二聚體單元,其之描述參見,例如,DE 10304819 A1與DE 10328627 A1。這方面也適用的是酮、氧化膦、亞碸、碸及矽烷衍生物和類似化合物,其之描述參見,例如,DE 10349033 A1。此外,較佳結構單元可源於上述和磷光化合物併用之基質材料有關的化合物。
另外的有機功能材料較佳為含有影響聚合物之型態與/或發光顏色的群組6之單元的聚合物。除了上述聚合物之外,這些聚合物是具有至少一種另外的芳族結構或另一種不算是上述群組之共軛結構的聚合物。因此這些基團只對電荷載子遷移率、非有機金屬錯合物或從單重態過渡到三重態有少許效果或沒有效果。
該聚合物還可包括可交聯基,例如苯乙烯基、苯並環丁烯基、環氧基與氧雜環丁基。
這類型結構單元能影響所生成之聚合物的型態與/或發光顏色。視結構單元而定,這些聚合物也可被用作為發光體。
在螢光OLED情況下,較佳為具有6至40個碳原子之芳族結構元素或是二苯乙炔、茋或聯二苯乙烯基伸芳基衍生物單元,以上各者可經一或多個基團取代。此處特佳為使用源自下列的基團:1,4-伸苯基、1,4-伸萘基、1,4-伸蒽基或9,10-伸蒽基、1,6-伸芘基、2,7-伸芘基或4,9-伸芘
基、3,9-伸苝基或3,10-伸苝基、4,4'-伸聯苯基、4,4"-伸聯三苯基、4,4'-雙-1,1'-伸萘基、4,4'-伸二苯乙炔基、4,4'-伸茋基或4,4"-聯二苯乙烯基伸芳基衍生物。
被用作為有機功能材料之聚合物較佳地含有群組7的單元,其較佳地含有經常被用作為骨架之具有6至40個碳原子的芳族結構。
這些聚合物包括4,5-二氫芘衍生物、4,5,9,10-四氫芘衍生物、茀衍生物(揭示參見,例如,US 5962631、WO 2006/052457 A2與WO 2006/118345 A1)、9,9-螺二茀衍生物(揭示參見,例如,WO 2003/020790 A1)、9,10-菲衍生物(揭示參見,例如,WO 2005/104264 A1)、9,10-二氫菲衍生物(揭示參見,例如,WO 2005/014689 A2)、5,7-二氫二苯並呯衍生物、及順式茚並茀與反式茚並茀衍生物(揭示參見,例如,WO 2004/041901 A1與WO 2004/113412 A2)、及伸聯萘基衍生物(揭示參見,例如,WO 2006/063852 A1)、和另外的單元(揭示參見,例如,WO 2005/056633A1、EP 1344788A1、WO 2007/043495A1、WO 2005/033174 A1、WO 2003/099901A1及DE 102006003710)。
特佳為選自下列之群組7的結構單元:茀衍生物(揭示參見,例如,US 5,962,631、WO 2006/052457 A2與WO 2006/118345 A1)、螺二茀衍生物(揭示參見,例如,WO 2003/020790 A1)、苯並茀、二苯並茀、苯並噻吩及二苯並茀基和其衍生物(揭示參見,例如,WO 2005/056633
A1、EP 1344788 A1及WO 2007/043495 A1)。
尤其佳之群組7的結構元素以通式PB-1代表:
其中該符號與指數具有下列意義:A、B與B'對不同重複單元而言,各相同地或不同地是二價基團,其較佳地選自:-CRcRd-、-NRc-、-PRc-、-O-、-S-、-SO-、-SO2-、-CO-、-CS-、-CSe-、-P(=O)Rc-、-P(=S)Rc-及-SiRcRd-;Rc與Rd在每次出現時獨立地選自H、鹵素、-CN、-NC、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)NR0R00、-C(=O)X、-C(=O)R0、-NH2、-NR0R00、-SH、-SR0、-SO3H、-SO2R0、-OH、-NO2、-CF3、-SF5、隨意地經取代的矽基、碳基或具有1至40個碳原子之烴基,以上基團可隨意地經取代且可隨意地含有一或多個雜原子,其中Rc基與Rd基可隨意地和其所鍵結之茀基形成螺環基;X是鹵素;R0與R00各獨立地是H或隨意地經取代的碳基或具有1至40個碳原子之烴基,以上基團可隨意地經取代且可隨意地含有一或多個雜原子;
g在各種情況下獨立地是0或1,及h在各種情況下獨立地是0或1,其中在次單元中的g與h總和較佳為1;m是1的整數;Ar1與Ar2彼此獨立地代表單環或多環芳基或雜芳基,以上基團可隨意地經取代且可隨意地鍵結至茚並茀基的7,8位置或8,9位置;a與b彼此獨立地是0或1。
在Rc基與Rd基和其所鍵結之茀基形成螺環基的情況下,此螺環基較佳地代表螺二茀。
特佳為如式PB-1所示的重複單元,其選自由如式PB-1A至PB-1E所示之單元所組成的群組:
其中Rc具有上述式PB-1的意義,r是0、1、2、3或4,及Re具有與Rc基相同之意義。
Re較佳為-F、-Cl、-Br、-I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)NR0R00、-C(=O)X、-C(=O)R0、-NR0R00、隨意地經取代的矽基、芳基、具有4至40個碳原子、較佳為6至20個碳原子之芳基或雜芳基、或具有1至20個碳原子、較佳為1至12個碳原子的直鏈、支鏈或環狀烷基、烷氧基、烷羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧羰氧基,其中一或多個氫原子可隨意地經F或Cl取代,及R0基、R00基、與X基具有上述式PB-1的意義。
特佳為如式PB-1所示的重複單元,其選自由如式PB-1F至PB-1I所示之單元所組成的群組:
其中該符號具有下列意義:L是H、鹵素或具有1至12個碳原子之隨意地經氟化的直鏈或支鏈烷基或烷氧基,及較佳地代表H、F、甲基、異丙基、三級丁基、正戊氧基或三氟甲基;及L'是具有1至12個碳原子之隨意地經氟化的直鏈或支鏈烷基或烷氧基,及較佳地代表正辛基或正辛氧基。
對進行本發明而言,較佳為含有多於一種的上述群組1至7之結構元素的聚合物。此外,可進一步提出該聚合
物較佳地含有多於一種的來自上述一個群組之結構元素,即包含選自一個群組的結構元素之混合物。
特佳為聚合物除了至少一種具有發光性之結構元素(群組4),較佳為至少一種磷光基團之外,還含有至少一種上述群組1至3、5或6的另外結構元素,其中該另外結構元素較佳地選自群組1至3。
若存在,各類群組可以大範圍的比例存在於聚合物中,其中該比例是該領域之習知技藝者熟悉的。在各種情況下,若選自上述群組1至7之結構元素中的一類存在於聚合物中的比例較佳為5莫耳%,特佳為10莫耳%,則可達到出人意外之優勢。
製備發白光共聚物之詳細說明參見DE 10343606 A1。
該聚合物可含有對應基團以改進溶解性。可較佳地提出該聚合物含有取代基,以使得在平均上每個重複單元存在著至少2個,特佳為至少4個及尤其佳為至少8個非芳香性碳原子,其中該平均與數目平均有關。此處個別碳原子可,例如,經O或S替代。然而,某些比例(隨意的所有重複單元)可能不含含有非芳香性碳原子的取代基。此處較佳為短鏈取代基,原因是長鏈取代基會對可用有機功能材料得到的層有不利影響。該取代基較佳地在直鏈中含有最多12個碳原子,較佳為最多8個碳原子及特佳為最多6個碳原子。
根據本發明被用作為有機功能材料之聚合物可為無
規、交替或位置規則性共聚物、嵌段共聚物、或上述共聚物形式的組合物。
在另一個實施方式中,被用作為有機功能材料之聚合物可為具有支鏈的非共軛聚合物,其中此實施方式對以聚合物為基礎之磷光OLED而言特別重要。通常,磷光聚合物可藉由將乙烯化合物自由基共聚合反應而得到,其中這些乙烯化合物含有至少一種具有磷光發光體之單元與/或至少一種電荷傳輸單元(揭示參見US 7250226 B2)。另外的磷光聚合物之描述參見JP 2007/211243 A2、JP 2007/197574 A2、US 7250226 B2及JP 2007/059939 A。
在另一個較佳實施方式中,該非共軛聚合物含有骨架單元,該骨架單元彼此以間隔單元鍵結。這樣的將以骨架單元為基礎之非共軛聚合物作為基礎的三重態發光體實例之揭示參見,例如,DE 102009023154。
在另一個較佳實施方式中,可將該非共軛聚合物設計為螢光發光體。以具有支鏈的非共軛聚合物為基礎之較佳螢光發光體在該支鏈中含有蒽基或苯並蒽基或其衍生物,其中這些聚合物之揭示參見,例如,JP 2005/108556、JP 2005/285661及JP 2003/338375。
這些聚合物經常會被用作為電子傳輸材料或電洞傳輸材料,其中這些聚合物較佳地被設計為非共軛聚合物。
此外,被用作為在配方中的有機功能材料之官能性化合物在聚合物情況下較佳地具有10,000g/mol,特佳為20,000g/mol,及尤其佳為50,000g/mol的分子量Mw。
此處該聚合物分子量Mw較佳為在從10,000到2,000,000g/mol範圍內,特佳為在從20,000到1,000,000g/mol範圍內,及非常特佳為在從50,000到300,000g/mol範圍內。利用GPC(=凝膠滲透層析法)以聚苯乙烯內標準來測定分子量Mw。
上述官能性化合物的說明所列舉的發表以引用方式併入本案作為參考。
根據本發明之配方可包含生產電子裝置的個別功能層必須之一切有機功能材料。例如,若由一種官能性化合物精確地建構電洞傳輸層、電洞注入層、電子傳輸層或電子注入層,則該配方精確地包含作為有機功能材料的此種官能性化合物。例如,若發光層包含發光體結合基質材料或主體材料,則該配方(就有機功能材料而論)精確地包含發光體與基質材料或主體材料的混合物,如本申請案別處詳細描述的。
除了上述組分之外,根據本發明之配方可包含另外添加劑與加工助劑。這些添加劑與加工助劑包括表面活性物質(界面活性劑)、潤滑劑與潤滑脂、修改黏性之添加劑、增加導電性的添加劑、分散劑、疏水劑、助黏劑、流動性改進劑、消泡劑、除氣劑、稀釋劑(可為反應性或非反應性的)、填料、助劑、加工助劑、染料、顏料、安定劑、敏化劑、奈米粒子及抑制劑。
此外,同樣較佳為非導電性的電惰性聚合物(基質聚合物;惰性聚合物黏著劑)溶液,其包含經混合之低分子
量、寡聚物、樹枝狀、直鏈或支鏈及/或聚合物的有機及/或有機金屬半導體。較佳地,該配方可包含0.1至10重量%,更佳為0.25至5重量%,最佳為0.3至3重量%的惰性聚合物黏著劑,該重量%係以該配方總重量為基準計。
用揮發性潤濕劑可達到改進目的。上下文所用之術語「揮發性」表示在不顯著損害這些材料或OE裝置條件下(如溫度與/或減壓),在這些材料業已沉積於該OE裝置之基板上後,可藉由蒸發法從該有機半導體材料中除去該潤濕劑。較佳地,這表示在所用的壓力下,非常佳為在大氣壓(1013hPa)下,該潤濕劑具有<350℃,更佳為300℃,最佳為250℃的沸點或昇華溫度。例如,也可應用熱與/或減壓使蒸發加速。較佳地,該潤濕劑不會與該功能材料起化學反應。特別地,該潤濕劑係選自對該功能材料沒有永久摻雜效應(例如,使該功能材料氧化或起化學反應)之化合物。因此,該配方較佳地不應含有由形成離子產物而與該功能材料起反應的添加劑(例如氧化劑或質子酸或路易士酸)。
藉由包含具有相似沸點之揮發性組分的配方可達到正效應。較佳地,該潤濕劑與N,N-二烷苯胺類溶劑之沸點差異是在-50℃到50℃範圍內,更佳為在-30℃到30℃範圍內,及最佳為在-20℃到20℃範圍內。若符合上述與該N,N-二烷苯胺類溶劑有關之說明的要求來使用二或多種N,N-二烷苯胺類溶劑混合物,則決定出最低沸點N,N-二
烷苯胺類溶劑之沸點。
較佳潤濕劑是非芳族化合物。更佳地該潤濕劑是非離子化合物。特別有用的潤濕劑包含最多35mN/m,尤其是最多30mN/m,及更佳為最多25mN/m之表面張力。表面張力可在25℃下使用FTA(First Ten Angstrom)1000接觸角測角計測得。可從First Ten Angstrom由Roger P.Woodward,Ph.D.“Surface Tension Measurements Using the Drop Shape Method”發表得到此方法之細節。較佳地,可使用該懸滴法來測定表面張力。
根據本發明之一個特別態樣,該有機溶劑與潤濕劑之表面張力差異較佳為至少1mN/m,尤其是至少5mN/m,及更佳為至少10mN/m。
藉由包含至少100g/mol,尤其是至少150g/mol,較佳為至少180g/mol,及更佳為至少200g/mol的分子量之潤濕劑可達到改進目的。
不使該有機功能材料(較佳為有機半導體材料)氧化或起化學反應之適當且較佳的潤濕劑係選自由下列所組成之群組:矽氧烷類、烷類、胺類、烯類、炔類、醇類與/或這些化合物的鹵化衍生物。此外,可使用氟醚類、氟酯類與/或氟酮類。更佳地,這些化合物係選自:具有6至20個碳原子,尤其是8至16個碳原子之環狀矽氧烷類與甲基矽氧烷類;C7-C14烷類、C7-C14烯類、C7-C14炔類、具有7至14個碳原子的醇類、具有7至14個碳原子之氟醚類、及具有7至14個碳原子的氟酯類、及具有7至14個
碳原子之氟酮類。最佳潤濕劑是具有8至14個碳原子之環狀矽氧烷類與甲基矽氧烷類。
有用且較佳的具有7至14個碳原子之烷類包括庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、3-甲基庚烷、4-乙基庚烷、5-丙基癸烷、三甲基環己烷及萘烷。
具有7至14個碳原子之鹵烷類包括1-氯庚烷、1,2-二氯辛烷、四氟辛烷、十氟十二烷、全氟壬烷、1,1,1-三氟甲基癸烷、及全氟甲基萘烷。
有用且較佳的具有7至14個碳原子之烯類包括庚烯、辛烯、壬烯、1-癸烯、4-癸烯、十一烯、十二烯、十三烯、十四烯、3-甲基庚烯、4-乙基庚烯、5-丙基癸烯、及三甲基環己烯。
具有7至14個碳原子之鹵烯類包括1,2-二氯辛烯、四氟辛烯、十氟十二烯、全氟壬烯、及1,1,1-三氟甲基癸烯。
有用且較佳的具有7至14個碳原子之炔類包括辛炔、壬炔、1-癸炔、4-癸炔、十二炔、十四炔、3-甲基庚炔、4-乙基庚炔、5-丙基癸炔、及三甲基環己炔。
具有7至14個碳原子之鹵炔類包括1,2-二氯辛炔、四氟辛炔、十氟十二炔、全氟壬炔、及1,1,1-三氟甲基癸炔。
有用且較佳的具有7至14個碳原子之烷醇類包括庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、十一醇、十二醇、十三醇、十四
醇、3-甲基庚醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇、4-乙基庚醇、5-丙基癸醇、三甲基環己醇及羥基萘烷。
具有7至14個碳原子之鹵烷醇類包括1-氯庚醇、1,2-二氯辛醇、四氟辛醇、十氟十二醇、全氟壬醇、1,1,1-三氯甲基癸醇、及2-三氟甲基-1-羥基萘烷。
有用且較佳的具有7至14個碳原子之氟醚類包括3-乙氧基-1,1,1,2,3,4,4,5,5,6,6,6十二氟-2-三氟甲基-己烷、3-丙氧基-1,1,1,2,3,4,4,5,5,6,6,6十二氟-2-三氟甲基-己烷、及3-丙氧基-1,1,1,2,3,4,4,5,5,5十氟-2-三氟甲基-戊烷。
有用且較佳的具有7至14個碳原子之氟酯類包括3-(1,1,1,2,3,4,4,5,5,6,6,6十二氟-2-三氟甲基-己基)乙酸酯及3-(1,1,1,2,3,4,4,5,5,5十氟-2-三氟甲基-戊基)丙酸酯。
有用且較佳的具有7至14個碳原子之氟酮類包括3-(1,1,1,2,3,4,4,5,5,6,6,6十二氟-2-三氟甲基-己基)乙酮及3-(1,1,1,2,3,4,4,5,5,5十氟-2-三氟甲基-戊基)丙酮。
有用且較佳的矽氧烷類包括六甲基二矽氧烷、八甲基三矽氧烷、十甲基四矽氧烷、十二甲基五矽氧烷、十四甲基六矽氧烷、八甲基環四矽氧烷(CAS:556-67-2)、十甲基環五矽氧烷(CAS:541-02-6)、十二甲基環六矽氧烷(CAS:540-97-6)、十四甲基環七矽氧烷(CAS:107-50-6)、六乙基環三矽氧烷(CAS:2031-79-0)、八乙基環四矽氧烷(CAS:1451-99-6)、2,4,6,8,10-五乙基-2,4,6,8,10-五甲基環五矽氧
烷(CAS:17940-63-5)、及2,4,6-三乙基-2,4,6-三甲基環三矽氧烷(CAS:15901-49-2)。
較佳地,該配方可包含最多5重量%,尤其是最多3重量%的潤濕添加劑。更佳地,該配方包含0.01至4重量%,尤其佳為0.1至1重量%的潤濕劑,該重量%係以該配方總重量為基準計。
根據本發明之配方可被設計為乳液、分散體或溶液。較佳地,本配方是不包含相當多的量之第二相的溶液(均相混合物)。
此外,本發明係關於用於製備根據本發明之配方的方法,其中將該N,N-二烷苯胺類溶劑、該隨意之另外溶劑及該有機功能材料混合,該有機功能材料可被用於生產電子裝置之功能層。
根據本發明之配方可被用於生產單層或多層結構,其中按生產較佳電子裝置或光電組件(例如OLED)所需,在層中存在著該有機功能材料。
本發明之配方可較佳地被用於形成在基板上或被施加在該基板之層中的一層上的功能層。
本發明也關於用於生產電子裝置之方法,其中將根據本發明之配方沉積(較佳地印刷)於表面上及接著乾燥以製得該電子裝置的至少一層。
可藉由下列方式施加製備功能層之配方:例如,狹縫模具式塗佈法、簾塗佈法、泛溢塗佈法、浸塗法、噴塗法、旋塗法、網版印刷法、凸版印刷法、凹版印刷法、滾
筒印刷法、輥印刷法、快乾印刷法、平版印刷法或噴嘴印刷法,較佳為噴墨印刷於基板上或被施加在該基板之層中的一層上。
在將根據本發明之配方施加於基板或已被施加的功能層後,可進行乾燥步驟以從上述連續相除去溶劑。較佳地可在相對低溫(例如室溫)及相對長時間下進行乾燥以避免氣泡形成及得到均勻塗層。較佳地,該乾燥是在從10-6mbar到1bar範圍內,特佳為在從10-6mbar到100mbar範圍內,及尤其佳為在從10-6mbar到10mbar範圍內之壓力下進行。乾燥時間取決於要達到的乾燥程度,其中在相對高溫及結合燒結(較佳地被進行)下可隨意地除去少量殘餘溶劑與/或其他揮發性組分(例如水)。
較佳地,該乾燥步驟後面接著退火步驟,該退火步驟較佳為在從80到300℃範圍內,特佳為在從150到250℃範圍內,及尤其佳為在從160到220℃範圍內的高溫下進行。可將該乾燥步驟與退火步驟結合及以一步驟方式進行。
可進一步提出將該方法重複許多次以形成不同或相同的功能層。此處可使所形成之功能層交聯以防止其溶解,揭示參見,例如EP 0 637 899 A1。
本發明也關於可由用於生產電子裝置之方法得到的電子裝置。
本發明進一步關於具有至少一個包含至少一種有機功能材料的功能層之電子裝置,該有機功能材料可由上述用
於生產電子裝置之方法所得到。
電子裝置是指包含二個電極和在其間的至少一個功能層之裝置,其中此功能層包含至少一種有機化合物或有機金屬化合物。
有機電子裝置較佳為有機電發光裝置(OLED)、聚合物電發光裝置(PLED)、有機積體電路(O-IC)、有機場效電晶體(O-FET)、有機薄膜電晶體(O-TFT)、有機發光電晶體(O-LET)、有機太陽能電池(O-SC)、有機光學偵測器、有機感光器、有機場淬熄裝置(O-FQD)、有機電感測器、發光電化學電池(LEC)、或有機雷射二極體(O-laser)。
主動組件通常是在陽極與陰極之間加入的有機材料或無機材料,其中這些主動組件實現、維持與/或改進該電子裝置之特性,例如表現與/或壽命,該材料例如電荷注入材料、電荷傳輸材料或電荷阻擋材料,而特別是發光材料及基質材料。因此可被用於生產電子裝置的功能層之有機功能材料較佳地包含該電子裝置的主動組件。
有機電發光裝置(OLED)是本發明之一個較佳實施方式。該OLED包含陰極、陽極和至少一個發光層。
另又較佳為使用二或多種三重態發光體和基質的混合物。此處具有短波發射光譜之三重態發光體充當用於具有長波發射光譜的三重態發光體之共基質。
在這種情況下,在該發光層中的基質材料比例對螢光發光層來說較佳為介於50到99.9體積%之間,特佳為介於80到99.5體積%之間,及尤其佳為介於92到99.5體
積%之間,及對磷光發光層來說為介於70到97體積%之間。
因此,該摻雜劑比例對螢光發光層來說較佳為介於0.1到50體積%之間,特佳為介於0.5到20體積%之間,及尤其佳為介於0.5到8體積%之間,及對磷光發光層來說為介於3到15體積%之間。
有機電發光裝置之發光層也可包括含有複數種基質材料(混合基質系統)與/或複數種摻雜劑的系統。在這種情況下,該摻雜劑通常是在該系統中的比例較小之材料,及該基質材料是在該系統中的比例較大之材料。然而,在個別情況下,在該系統中個別基質材料的比例可能小於個別摻雜劑之比例。
該混合基質系統較佳地包含二或三種不同基質材料,特佳為二種不同基質材料。此處該二種材料之一較佳為具有電洞傳輸性的材料或寬能隙材料及另一種材料是具有電子傳輸性之材料。然而,也可將該混合基質組分的所欲之電子傳輸性與電洞傳輸性大部分或完全地結合為單一混合基質組分,其中該另外的混合基質組分實現了其他功能。此處該二種不同基質材料可以1:50至1:1,較佳為1:20至1:1,特佳為1:10至1:1,及尤其佳為1:4至1:1比率存在。混合基質系統較佳地被用於磷光有機電發光裝置。混合基質系統進一步細節可在,例如,WO 2010/108579中找到。
除了這些層外,有機電發光裝置還可包含另外的層,
例如在各種情況下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(IDMC 2003,Taiwan;Session 21 OLED(5),T.Matsumoto,T.Nakada,J.Endo,K.Mori,N.Kawamura,A.Yokoi,J.Kido,Multiphoton Organic EL Device Having Charge Generation Layer)及/或有機或無機P/N接面。此處一或多個電洞傳輸層可能經,例如,金屬氧化物(例如MoO3或WO3)或(全)氟缺電子芳族化合物P型摻雜,及/或一或多個電子傳輸層可能經N型摻雜。中間層(其具有,例如,激子阻擋功能及/或控制在該電發光裝置中的電荷平衡)也可被引入二個發光層之間。然而,應該指出這些層中的每一層不一定存在。
該層(例如電洞傳輸層及/或電洞注入層)厚度較佳地可為在從1到500nm範圍內,特佳為在從2到200nm範圍內。
在本發明之另一個實施方式中,該裝置包含複數個層。此處根據本發明之配方較佳地可被用於生產電洞傳輸層、電洞注入層、電子傳輸層、電子注入層及/或發光層。
因此,本發明也關於電子裝置,其包含至少三層,而在一個較佳實施方式中,來自電洞注入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層、電子注入層、電荷阻擋層及/或電荷產生層的所有上述層,和其中利用根據本發明被使用之配方得到至少一層。
該裝置可進一步包含由未利用根據本發明之配方施加的另外低分子量化合物或聚合物所建構的層。這些層也可藉由在高真空中將低分子量化合物蒸發而產生。
另外較佳地可不使用純物質形式的化合物,而是使用連同任何所欲類型之另外的聚合物、寡聚物、樹枝狀或低分子量物質之混合物(摻合物)形式的化合物。這些混合物可,例如,改進該層之電子性質或發光性質。
在本發明之一個較佳實施方式中,此處該有機電發光裝置可包含一或多個發光層。若複數個發光層存在,則較佳地在介於380nm到750nm之間有複數個最大發光波長,整體導致發白光,即在該發光層中使用能發螢光或發磷光的各式各樣發光化合物。非常特佳為三層系統,其中該三層顯出藍、綠與橙或紅光(對基礎結構而言,參見,例如,WO 2005/011013)。發白光裝置適合,例如,作為LCD顯示器或泛用照明應用之背光。
複數個OLED也可彼此堆疊配置,使欲達到的光輸出效率能夠進一步增加。
在OLED中的出光側上的最後有機層也可為,例如,導致總反射比例減少之奈米泡形式,以改進光的耦合輸出。
另又較佳為利用昇華方法施加一或多層的OLED,其中在低於10-5mbar,較佳為低於10-6mbar,特佳為低於10-7mbar之壓力下,在真空昇華單元中藉由氣相沉積法施加該材料。
可進一步提出利用OVPD(有機氣相沉積)法或藉由載體-氣體昇華法施加根據本發明之電子裝置的一或多層,其中在介於10-5mbar到1bar之間的壓力下施加該材料。
可進一步提出藉由下列方式由溶液生產根據本發明之電子裝置的一或多層:例如旋塗法,或任何所欲印刷法,例如網版印刷法、快乾印刷法或平版印刷法,而特佳為LITI(光誘致熱成像法、熱轉移印刷法)或噴墨印刷法。
也可藉由沒用到如式(I)或(II)所示之化合物的方法施加這些層。此處較佳地可使用正交溶劑,其雖然使待施加之層的功能材料溶解,卻不使被施加功能材料之層溶解。
該裝置通常包含陰極與陽極(電極)。為本發明之目的以下列方式選擇該電極(陰極、陽極):該電極之帶能量盡可能接近地符合鄰近有機層的帶能量,以保證高效率之電子注入或電洞注入。
該陰極較佳地包含:金屬錯合物、低功函數金屬、金屬合金或多層結構,其包含下列各式各樣金屬: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)。在多層結構情況下,除了上述金屬外,還可使用具有相對高功函數之另外的金屬(例如Ag),在這種情況下,通常使用金屬組合物,例如Ca/Ag或Ba/Ag。也可較佳地在金屬陰極與有機半導體之間引入具有高介電常數的材料之薄中間層。這方面適用的是,例如,鹼金屬或鹼土金屬氟化物,和對應氧化物(例如LiF、Li2O、BaF2、MgO、NaF等)。此層之厚度較佳為
介於0.1到10nm之間,特佳為介於0.2到8nm之間,尤其佳為介於0.5到5nm之間。
該陽極較佳地包含具有高功函數之材料。該陽極較佳地具有大於4.5eV(相對於真空能階)的電位。從一方面來看,這方面適用的是具有高氧化還原電位之金屬,例如,Ag、Pt或Au。從另一方面來看,較佳也可為金屬/金屬氧化物電極(例如Al/Ni/NiOx、Al/PtOx)。對某些應用而言,該電極中至少一者必須是透明的,以促進有機材料之照射(O-SCs)或光的耦合輸出(OLEDs/PLEDs、O-lasers)。較佳結構使用透明的陽極。此處較佳陽極材料是導電性混合金屬氧化物。特佳為銦錫氧化物(ITO)或銦鋅氧化物(IZO)。另又較佳為導電性經摻雜的有機材料,特別是導電性經摻雜的聚合物,例如,聚伸乙二氧基噻吩(PEDOT)與聚苯胺(PANI)或這些聚合物之衍生物。另又較佳為將經P型摻雜的電洞傳輸材料施加於該陽極成為電洞注入層,其中適當P型摻雜劑是金屬氧化物(例如MoO3或WO3)或(全)氟缺電子芳族化合物。另外適當P型摻雜劑是HAT-CN(六氰基六氮雜聯伸三苯)或來自Novaled的化合物NPD9。這類型層使在具有低HOMO能量(即,大負值的HOMO能量)之材料中的電洞注入簡化。
通常,可將被用於根據先前技術之層的一切材料用於該電子裝置之另外的層。
視應用而定,以已知方式相應地建構電子裝置,設置接點及最後密封,原因是這樣的裝置壽命在水與/或空氣
存在下大大地縮短。
根據本發明之配方及可由其獲得之電子裝置(特別是有機電發光裝置)因下列出乎意外的優點中的一或多項而優於先前技術:
1. 和使用慣用方法得到的電子裝置相比,使用根據本發明之配方可得到的電子裝置顯出非常高之安定性及非常長的壽命。
2. 使用根據本發明之配方可得到的電子裝置顯出高效率,尤其是高發光效率及高外部量子效率。
3. 使用慣用方法可處理根據本發明之配方,藉此也可達到成本優勢。
4. 被用於根據本發明之配方的有機功能材料不受任何特定限制,使本發明之方法能夠被廣泛地使用。
5. 使用根據本發明之配方可得到的層顯出出色品質,特別是就該層之均勻性而言。
6. 使用慣用方法可以非常快速容易的方式生產根據本發明之配方,藉此也可達到成本優勢。
7. 根據本發明之配方的毒性比慣用配方的低且具有高環境接受性。
上述優點不伴隨著其他電子性質減損。
應指出本發明中所述之實施方式的變型屬於本發明之範圍以內。除非被明確地排除,否則本發明所揭示之每一特徵可替代為具有相同、等效或相似目的之替代性特徵。據此,除非另外指出,否則本發明所揭示之每一特徵被視
為上位系列的實施例或被視為等效或相似的特徵。
除非某些特徵與/或步驟被互相排除,否則可將本發明之一切特徵以任何方式彼此結合。這特別適用於本發明的較佳特徵。同樣地,非必要結合之特徵可被分開使用(及不是被結合使用)。
應進一步指出該特徵中有許多,且特別是本發明之較佳實施方式的特徵,是獨創性的而不只被視為本發明之實施方式的一部分。對這些特徵而言,可就各發明當前主張的或其替代物尋求獨立保護。
對本發明所揭示之技術措施的教示可被摘要及與其他實施例結合。
下列實施例更詳細地說明本發明,而非加以限制。
將覆蓋著結構化前ITO及堆堤材料的玻璃基板先後在異丙醇與去離子水中用超音波處理來清潔,然後用噴槍乾燥,及接著在230℃加熱板上退火2小時。
把使用PEDOT-PSS(Clevios AI4083,Heraeus)之電洞注入層(HIL)噴墨印刷於該基板上及真空乾燥。然後將該HIL在空氣中於185℃退火30分。
在該HIL上面噴墨印刷電洞傳輸層(HTL),真空乾燥,及在氮保護氣氛中於210℃退火30分。用聚合物HTM-1作為該電洞傳輸層之材料。該聚合物HTM-1結構
如下列所示:
同樣地噴墨印刷綠光發光層(G-EML),真空乾燥,及在氮保護氣氛中於160℃退火10分。用於該綠光發光層之墨液含有二種主體材料(即HM-1與HM-2)和一種三重態發光體(EM-1)。以HM-1:HM-2:EM-1=40:40:20比率使用該材料。從表2可看出實施例間只有溶劑不同。這些材料之結構如下列所示:
該噴墨印刷法皆是在黃光及環境條件下進行。
然後將該裝置移到真空沉積室中,在該真空沉積室中使用熱蒸發法進行電洞阻擋層(HBL)、電子傳輸層(ETL)、及陰極(Al)沉積。接著在手套箱中把該裝置賦予特性。
用ETM-1作為該電洞阻擋層之電洞阻擋材料。該材料具有下列結構:
在電子傳輸層(ETL)中使用ETM-1與LiQ的50:50混合物。LiQ是8-羥喹啉酸鋰。
藉由Keithley 2400源測量單元所提供之-5V到25V的掃描電壓驅動該裝置,以測量在電流密度-發光強度-電壓表現方面的OLED表現。用Keithley 2400 SMU記錄該OLED裝置之電壓及通過OLED裝置的電流。用已校正光電二極體檢測該裝置之亮度。用Keithley 6485/E皮安培計測量光電流。將亮度感測器換成連接至Ocean Optics USB2000+光譜儀的玻璃纖維以測得光譜。
按照參考例與實施例1所描述地在溶劑中製得該綠光發光層。用於G-EML之溶劑是3-苯氧基甲苯(參考例)及N,N-二丁苯胺(實施例1)。
表2顯示在實施例中所用之溶劑的沸點、表面張力及黏度。
用1°錐-盤旋轉式流變計(類型:Haake MARS III Rheometer,出自Thermo Scientific)測量該配方及溶劑之黏度,其中將該溫度與剪切率精確地控制。表2中所示的黏度是在溫度23.4℃(+/- 0.2℃)與剪切率500s-1下測得。以下列設定進行測量:具底盤TMP60及錐C60/1° Ti L.之Haake MARS III Rheometer;供應背壓~1.8bar的N2;樣本體積1.3mL。對每一配方測量三次。把所示之黏度值對上述測量平均。根據DIN 1342-2用軟體「Haake RheoWin Job Manager」處理數據。該設備(Haake MARS III,出自Thermo Scientific)定期由Thermo Scientific校正且在第一次使用前接受認證標準工廠校正。
用高精度液滴形狀分析工具DSA 100(出自Krüss GmbH)測量表面張力。根據DIN 55660-1用軟體
「DSA4」確定表面張力。所有測量皆是在介於22℃到24℃範圍內之室溫下進行。標準操作程序包括用新的一次性液滴配送系統(注射器與針頭)測定每一配方(樣本體積0.3mL)之表面張力。在一分鐘內對每一液滴作60次測量,然後加以平均。對每一配方測量3滴。將最終值對上述測量作平均。定期依據具有已知表面張力之各種液體來交叉檢查該工具。
將使用N,N-二丁苯胺作為發光層之溶劑的印刷層用來製得經噴墨印刷之OLED裝置。該像素化OLED裝置之結構是玻璃/ITO/HIL(40nm)/HTM(20nm)/EML(60nm)/HBL(10nm)/ETL(40nm)/Al,憑此在基板上預製堆堤以形成像素化裝置。在這種情況下,將該發綠光材料用N,N-二丁苯胺溶解成20mg/ml濃度。
將使用3-苯氧基甲苯作為發光層之溶劑的印刷層用來製得經噴墨印刷之OLED裝置。該像素化OLED裝置之結構是玻璃/ITO/HIL(40nm)/HTM(20nm)/EML(60nm)/HBL(10nm)/ETL(40nm)/Al,憑此在基板上預製堆堤以形成像素化裝置。在這種情況下,將該發綠光材料用3-苯氧基甲苯溶解成20mg/ml濃度。
圖1(a)與(b)顯示在1000cd/m2下的發光效率及外部量子效率(EQE)。實施例之裝置的表現比參考例的更佳。圖1(c)顯示該裝置之壽命。實施例之壽命和參考例的一樣好。結果指出該新溶劑系統提供和實施例一樣好之在裝置中的膜形成。表3總結了裝置效率值。此溶劑系統提供達到該裝置要求之噴墨印刷技術的另一種選擇。也提供適合於使用有不同要求之不同印刷頭的各式各樣噴墨印刷機之機會。
該領域之習知技藝者能使用該說明來生產根據本發明之另外的配方及電子裝置,而無需使用本發明技能及從而可在整個要求保護範圍內進行本發明。
Claims (16)
- 一種配方,其含有至少一種選自由下列所組成的群組之有機功能材料:有機導體、有機半導體、有機螢光化合物、有機磷光化合物、有機吸光化合物、有機光敏化合物、有機光敏劑、有機光活性化合物、與/或過渡金屬、稀土族、鑭系元素與錒系元素之有機金屬錯合物、及至少一種N,N-二烷苯胺類溶劑,其中該N,N-二烷苯胺類溶劑包含如通式(I)所示之N,N-二烷苯胺
- 如申請專利範圍第1項之配方,其中在R1與/或R2中所含有的該具有1至20個碳原子之直鏈烷基或支鏈烷基或環烷基是烴殘基或鹵烴殘基,較佳為飽和烴殘基。
- 如申請專利範圍第1項之配方,其中該R1殘基與R2殘基不形成單環或多環之脂族環或芳香族環系統。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項之配方,其中在R1與/或R2中所含有的具有1至20個碳原子之直鏈烷基或支鏈烷基或環烷基包含至少2個碳原子,更佳為至少3個碳原子。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項之配方,其中該R1殘基與/或R2殘基包含3、4、5或6個碳原子,該碳原子包括該取代基R4與/或R5的碳原子。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項之配方,其中該R1殘基與R2殘基的碳原子總數是最多20,較佳為最多12,更佳為最多8,該碳原子包括該取代基R4與/或R5之碳原子。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項之配方,其中該R1殘基與/或R2殘基含有最多2個取代基R4,較佳為最多1個取代基R4,及更佳為不含取代基R4。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項之配方,其中該指數g是最多3,較佳為最多1,及更佳為0。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項之配方,其中該N,N-二烷苯胺類溶劑是包含第二溶劑的混合物,及該第二溶劑不同於在申請專利範圍第1項中所提到的該如通式(I)所示之N,N-二烷苯胺。
- 如申請專利範圍第9項之配方,其中該第二溶劑係選自由下列所組成的群組:醇類、醛類、酮類、醚類、酯類、醯胺類(例如二-C1-2-烷基甲醯胺類)、硫化合物類、硝基化合物類、烴類、鹵烴類(例如氯烴類)、芳烴類或雜芳烴類、鹵芳烴類或鹵雜芳烴類、與/或(環)矽氧烷類。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項之配方,其中該如式(I)所示之N,N-二烷苯胺含量是在從50到100體積%範圍內,較佳為在從75到99體積%範圍內,及更佳為在從90到99體積%範圍內,該體積%係以在該配方中的總溶劑量為基準計。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項之配方,其中在該配方中的至少一種有機功能材料含量是在從0.001到20重量%範圍內,較佳為在從0.01到10重量%範圍內,及更佳為在從0.1到5重量%範圍內,該重量%係以該配方總重量為基準計。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項之配方,其中該至少一種有機功能材料係選自由下列所組成的群組:螢光發光體、磷光發光體、主體材料、基質材料、激子阻 擋材料、電子傳輸材料、電子注入材料、電洞傳導材料、電洞注入材料、N型摻雜劑、P型摻雜劑、寬能隙材料、電子阻擋材料、及電洞阻擋材料。
- 一種用於製備如申請專利範圍第1至13項中一或多項之配方的方法,其中將該N,N-二烷苯胺類溶劑、該隨意之另外的溶劑及該有機功能材料混合,該有機功能材料可被用於生產電子裝置之功能層。
- 一種用於製備電發光裝置的方法,其中將如申請專利範圍第1至13項中一或多項之配方沉積(較佳地噴墨印刷)於表面上及接著乾燥以製得該電發光裝置的至少一層。
- 一種電子裝置,其中該電子裝置含有至少一層,該至少一層可藉由如申請專利範圍第15項的方法所得到。
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