新颖化合物和在装置中的用图
【专利说明】
[0001] 相关申请的夺叉引用
[0002] 本申请要求2014年10月13日提交的美国临时专利申请第62/062, 989号的优先 权，其全部内容以引用的方式并入本文中。
[0003] 联合研究协议的各方
[0004] 所要求的本发明是由达成联合大学公司研究协议的以下各方中的一或多者，以以 下各方中的一或多者的名义和/或结合以下各方中的一或多者而作出：密歇根大学董事 会、普林斯顿大学、南加州大学和环宇显示器公司（Universal Display Corporation)。所 述协议在作出所要求的本发明的日期当天和之前就生效，并且所要求的本发明是因在所述 协议的范围内进行的活动而作出。
技术领域
[0005] 本发明涉及一种适用于进行三重态-三重态消灭上转换的新颖化合物混合物；和 包括其的装置，如有机发光二极管。
【背景技术】
[0006] 出于若干原因，利用有机材料的光学电子装置变得越来越受欢迎。用以制造这样 的装置的材料中的许多材料相对便宜，因此有机光学电子装置具有获得相对于无机装置的 成本优势的潜力。另外，有机材料的固有性质（例如其柔性）可以使其非常适合具体应用， 例如在柔性衬底上的制造。有机光学电子装置的实例包括有机发光装置（0LED)、有机光电 晶体管、有机光伏打电池和有机光检测器。对于0LED，有机材料可以具有相对于常规材料的 性能优点。举例来说，有机发射层发射光的波长通常可以容易地用适当的掺杂剂来调整。
[0007] 0LED利用有机薄膜，其在电压施加于装置上时发射光。0LED正变为用于例如平 板显示器、照明和背光应用中的越来越引人注目的技术。美国专利第5, 844, 363号、第 6, 303, 238号和第5, 707, 745号中描述若干0LED材料和配置，所述专利以全文引用的方式 并入本文中。
[0008] 磷光性发射分子的一个应用是全色显示器。用于这种显示器的行业标准需要适于 发射具体色彩（称为"饱和"色彩）的像素。具体地说，这些标准需要饱和的红色、绿色和 蓝色像素。可以使用本领域中所熟知的CIE坐标来测量色彩。
[0009] 绿色发射分子的一个实例是三（2-苯基吡啶）铱、表示为Ir(ppy)3,其具有以下结 构：
[0010]
[0011] 在此图和本文后面的图中，将从氮到金属（此处，Ir)的配价键描绘为直线。
[0012] 如本文所用，术语"有机"包括聚合材料以及小分子有机材料，其可以用以制造有 机光学电子装置。"小分子"是指不是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 将分子从"小分子"类别中去除。小分子还可以并入到聚合物中，例如作为聚合物主链上的 侧基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 物由建立在核心部分上的一系列化学壳层组成。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0LED领域中使用的所有 树枝状聚合物都是小分子。
[0013] 如本文所用，"顶部"意指离衬底最远，而"底部"意指离衬底最近。在将第一层描 述为"安置"在第二层"上"的情况下，第一层被安置为距衬底较远。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，即使阴极和阳极之间存 在各种有机层，仍可以将阴极描述为"安置在"阳极"上"。
[0014] 如本文所用，"溶液可处理"意指能够以溶液或悬浮液的形式在液体介质中溶解、 分散或输送和/或从液体介质沉积。
[0015] 当据信配位体直接促成发射材料的光敏性质时，配位体可以称为"光敏性的"。当 据信配位体并不促成发射材料的光敏性质时，配位体可以称为"辅助性的"，但辅助性的配 位体可以改变光敏性的配位体的性质。
[0016] 如本文所用，并且如本领域技术人员一般将理解，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"（LUM0)能级"大于"或"高 于"第二HOMO或LUM0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 (负得较少的IP)。类似地，较高LUM0能级对 应于具有较小绝对值的电子亲和性（EA)(负得较少的EA)。在常规能级图上，真空能级在 顶部，材料的LUM0能级高于同一材料的Η0Μ0能级。"较高"Η0Μ0或LUM0能级表现为比"较 低" Η0Μ0或LUM0能级靠近这个图的顶部。
[0017] 如本文所用，并且如本领域技术人员一般将理解，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，因此这意指"较高"功函数负得较多。在常规能级图上，真空能级在顶部，将"较 高"功函数说明为在向下方向上距真空能级较远。因此，Η0Μ0和LUM0能级的定义遵循与功 函数不同的惯例。
[0018] 可以在以全文引用的方式并入本文中的美国专利第7,279, 704号中找到关于 0LED和上文所述的定义的更多细节。
[0019] 基于三重态-三重态消灭（TTA)的光子上转换显现为一种有前景的波长偏移技 术。敏化TTA机制允许使用低功率非相干连续波激发源。在敏化TTA工艺中，三重态敏化 剂首先吸收较低能量光。敏化剂然后将能量转移到受体分子的三重态。两个三重态可以碰 撞并且产生更高能量激发单重态和相应基态物质。激发单重态可以经历辐射衰变，给出能 量显著高于激发光的光子。卡斯泰拉诺（Castellano)等已经引入了各种含重金属的敏化 剂，如铱和铂络合物。红到绿、红到蓝和绿到蓝上转换已经使用不同系统来实现。使用TTA 的光子上转换已经在稀溶液和固体膜中得到证实。
[0020] 迄今几乎所有TTA-UC系统由一种敏化剂和一种受体组成。受体充当发射极。巴 鲁谢夫（Baluschev)等人报告了一敏化剂-两受体TTA-UC系统。（欧洲化学杂志（Chem. Eur. J. )2011，17, 9560-9564)。在此系统中，作者旨在通过引入两种受体改进三重态-三重 态能量转移0'1'1')。内消旋-四苯基-四苯并卟啉钯（?(《^?)用作敏化剂。3-(4-叔丁基苯 基）茈（苯基茈，E1)和1，3,5,7_四甲基-8-苯基-2,6-二乙基联吡咯甲烷4卩2出001卩丫， E2)用作受体。两种受体在TTA-UC系统中具有相同浓度。两种受体之间不存在能量转移。 因此，此多组分系统依赖于个别受体的TTA-UC，并且基本上以一受体系统形式工作。
[0021] 至关重要的是TTA-UC具有高效率以保证任何实际应用。理论已经预测了仅11% 的上转换效率。然而，实验结果已经展示比理论极限高的数目。常规TTA-UC系统存在若干 限制。举例来说，系统在稀溶液中工作良好；但其在固态下具有低得多的效率。固态膜通 常通过将敏化剂和受体分散于惰性基质中而制造。受体的浓度不能太高，因为其将会降低 PLQY。然而，TTA工艺依赖于两个受体三重态的碰撞；分子之间的距离不能是遥远的，即浓 度不应太低。本领域中需要可以克服常规TTA-UC系统所呈现的问题的新颖化合物。本发 明解决了此未满足的需要。
【发明内容】
[0022] 根据一个实施例，本发明包括一种调配物，其包含以下各者的混合物：
[0023] 敏化剂；
[0024] 受体；和
[0025] 发射极；
[0026] 其中所述受体具有比所述敏化剂的第一三重态能量低的第一三重态能量；
[0027] 其中所述发射极具有比所述受体的第一单重态能量低的第一单重态能量；并且
[0028] 其中所述敏化剂、所述受体和所述发射极共同地能够对入射于所述调配物上的光 进行三重态-三重态消灭上转换，以发射包含来自所述发射极的第一单重态能量的辐射组 分的发光福射。
[0029] 在一个实施例中，所述发射极具有比所述受体的第一三重态能量高的第一三重态 能量。在另一个实施例中，所述发射极具有比所述敏化剂的第一三重态能量高的第一三重 态能量；并且所述发射极具有比所述敏化剂的第一单重态能量高的第一单重态能量。
[0030] 在一个实施例中，所述敏化剂选自由以下组成的群组：铱络合物、锇络合物、铂络 合物、钯络合物、铼络合物、钌络合物和金络合物。在另一个实施例中，所述敏化剂选自本文 所描述的化合物的群组。
[0031] 在一个实施例中，所述受体包含稠合芳香族基团。在另一个实施例中，所述受体包 含选自由以下组成的群组的基团：萘、蒽、并四苯、芘、屈、茈和其组合。在另一个实施例中， 所述受体选自本文所描述的化合物的群组。在另一个实施例中，所述受体构成所述敏化剂、 所述受体所述发射极的所述混合物的总质量的至少50重量％。
[0032] 在一个实施例中，所述发射极包含选自由以下组成的群组的基团：荧蒽、芘、三芳 基胺和其组合。在另一个实施例中，所述发射极选自本文所描述的化合物的群组。
[0033] 在一个实施例中，所述调配物进一步包含惰性粘合剂。所述粘合剂包含聚合物。所 述聚合物可以是PMMA、聚苯乙烯和聚氧化乙烯。
[0034] 在一个实施例中，所述调配物进一步包含溶剂。所述溶剂是有机溶剂。所述溶剂 可以是THF、甲苯、二氯甲烷、二甲苯、四氢化萘（tetralene)、DMF和DMSO。
[0035] 在一个实施例中，第一装置包括第一有机层；所述第一有机层包含以下各者的混 合物：
[0036] 敏化剂；
[0037] 受体；和
[0038] 发射极；
[0039] 其中所述受体具有比所述敏化剂的第一三重态能量低的第一三重态能量；
[0040] 其中所