【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種有機(jī)電致發(fā)光器件和顯示裝置
[0001]本專利技術(shù)涉及一種有機(jī)電致發(fā)光器件和顯示裝置,具有涉及采用磷光材料敏化作為發(fā)光染料的熱活化延遲熒光的有機(jī)電致發(fā)光器件,屬于有機(jī)電致發(fā)光
技術(shù)介紹
[0002]有機(jī)電致發(fā)光二極管(Organic Light Emitting Diode,簡(jiǎn)稱:OLED),是一種通過(guò)電流驅(qū)動(dòng)而達(dá)到發(fā)光目的的器件,其主要特性來(lái)自于其中的有機(jī)發(fā)光層,當(dāng)施加適當(dāng)電壓后,電子和空穴會(huì)在有機(jī)發(fā)光層中結(jié)合產(chǎn)生激子并根據(jù)有機(jī)發(fā)光層的特性發(fā)出不同波長(zhǎng)的光。現(xiàn)階段中,發(fā)光層由主體材料和摻雜染料構(gòu)成,而染料多選自傳統(tǒng)熒光材料、磷光材料。或者熱活化延遲熒光(Thermally Activated Delayed Fluorescence,簡(jiǎn)稱:TADF)材料。
[0003]具體地,傳統(tǒng)熒光材料具有無(wú)法利用三重態(tài)激子的缺陷,磷光材料雖然可以通過(guò)引入重金屬原子,例如銥或鉑,實(shí)現(xiàn)單重態(tài)激子躍遷至三重態(tài)而達(dá)到100%的能量使用效率,但是銥或鉑等重金屬非常稀缺,成本昂貴且極易造成環(huán)境污染,因此磷光材料也無(wú)法成為染料的首選。
[0004]熱活化延遲熒光(Thermally Activated Delayed Fluorescence,簡(jiǎn)稱:TADF)材料。TADF材料與磷光材料和傳統(tǒng)熒光材料相比,能夠通過(guò)吸收環(huán)境熱量實(shí)現(xiàn)三重態(tài)激子向單重態(tài)的反向系間竄躍,進(jìn)而從單重態(tài)發(fā)出熒光,從而實(shí)現(xiàn)激子的100%利用,并且無(wú)需借助任何重金屬。因此,目前主要通過(guò)主體材料摻雜TADF材料來(lái)實(shí)現(xiàn)100%的能量使用效率。向單 ...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種有機(jī)電致發(fā)光器件,包括襯底、第一電極、第二電極和有機(jī)功能層,所述有機(jī)功能層中包括有機(jī)發(fā)光層,有機(jī)發(fā)光層包括主體材料、磷光敏化劑和用作發(fā)光染料的共振型窄光譜熒光材料,其特征在于:所述主體材料由第一主體化合物和第二主體化合物組成,并且第一主體化合物和第二主體化合物形成激基復(fù)合物;所述共振型窄光譜熒光材料為具有窄帶光譜發(fā)射特性的材料,所述共振型窄光譜熒光材料的斯托克斯位移滿足:λ≤60nm,半峰寬滿足:FWHM≤60nm;所述共振型窄光譜熒光材料為核心結(jié)構(gòu)采用硼原子與氮原子形成共振分子結(jié)構(gòu)的化合物,或者為核心結(jié)構(gòu)采用硼原子與氧、硫、硒原子形成共振分子結(jié)構(gòu)的化合物,或者為核心結(jié)構(gòu)采用羰基與氮原子形成共振分子結(jié)構(gòu)的化合物,或者為核心結(jié)構(gòu)采用羰基與氧、硫、硒原子形成共振分子結(jié)構(gòu)的化合物,或者為核心結(jié)構(gòu)采用吲哚并咔唑類共振分子結(jié)構(gòu)的化合物,所述共振型窄光譜熒光材料的單重態(tài)能級(jí)S1和三重態(tài)能級(jí)T1滿足公式:ΔEst=S1
?
T1≤0.4eV;第二主體化合物的單線態(tài)能級(jí)及三線態(tài)能級(jí)均高于磷光敏化劑的三線態(tài)能級(jí),第一主體化合物和第二主體化合物所形成的激基復(fù)合物的單線態(tài)能級(jí)及三線態(tài)能級(jí)也高于磷光敏化劑的三線態(tài)能級(jí);所述激基復(fù)合物的三線態(tài)能級(jí)高于共振型窄光譜熒光材料的三線態(tài)能級(jí);所述磷光敏化劑的三線態(tài)能級(jí)高于共振型窄光譜熒光材料的三線態(tài)能級(jí)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述的第一主體化合物為空穴傳輸型主體,具有最高占據(jù)軌道E
HOMOP
和最低空軌道E
LUMOP
,具有第一單線態(tài)能級(jí)S
1P
和第一三線態(tài)能級(jí)T
1P
(根據(jù)77K下熒光發(fā)射發(fā)射光譜和磷光發(fā)射光譜的Onset值計(jì)算得到);所述第二主體化合物為電子傳輸主體,具有最高占據(jù)軌道E
HOMON
和最低空軌道E
LUMON
,具有第一單線態(tài)能級(jí)S
1N
和第一三線態(tài)能級(jí)T
1N
(根據(jù)77K下熒光發(fā)射發(fā)射光譜和磷光發(fā)射光譜的Onset值計(jì)算得到);第一主體化合物和第二主體化合物形成的激基復(fù)合物具有第一單線態(tài)能級(jí)S
1EX
和第一三線態(tài)能級(jí)T
1EX
(根據(jù)77K下熒光發(fā)射發(fā)射光譜和磷光發(fā)射光譜的Onset值計(jì)算得到),所述第一主體化合物、第二主體化合物及形成的激基復(fù)合物滿足下列方程式:S
1EX
━
T
1EX
≤0.3Ev;E
HOMOP
>E
HOMON
;E
LUMOP
>E
LUMON
;E
HOMOP
-E
HOMON
>0.2eV;E
LUMOP
-E
LUMON
>0.3eV;S
1P
>S
1N
≧S
1EX
。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述磷光敏化劑具有第一單線態(tài)能級(jí)S
1Phos
和第一三線態(tài)能級(jí)T
1Phos
(S
1Phos
根據(jù)紫外可見吸收光譜最長(zhǎng)波長(zhǎng)方向尾吸收的Onset值計(jì)算得到,T
1Phos
根據(jù)77K下磷光發(fā)射光譜的Onset值計(jì)算得到),滿足下述方程式:S
1EX
>S
1Phos
T
1EX
>T
1Phos
。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述的第一主體化合物選自
如下式1
?
1所示的化合物:式(1
?
1)中,所述Ar4選自取代或未取代的C6~C60芳基、取代或未取代的C3~C60雜芳基中的一種;R
001
和R
002
表示單取代至最多允許數(shù)的取代基團(tuán),R
001
和R
002
各自獨(dú)立的選自氫、氘、氰基、取代或未取代的C1~C20烷基、取代或未取代的C3~C20環(huán)烷基、取代或未取代的C1~C20硅烷基、取代或未取代的C6~C30芳基氨基、取代或未取代的C7~C30芳烷基、取代或未取代的C3~C30雜芳基氨基、取代或未取代的C6~C60芳基、取代或未取代的C3~C60雜芳基中的一種;且R
001
、R
002
中彼此相鄰的兩個(gè)之間不連接或者連接成環(huán);當(dāng)上述基團(tuán)上存在取代基時(shí),所述取代基團(tuán)分別獨(dú)立選自氘、鹵素、氰基、C1~C30的鏈狀烷基、C3~C30的環(huán)烷基、C1~C10的烷氧基、C6~C30的芳基氨基、C3~C30雜芳基氨基、C6~C60的芳氧基、C6~C60的芳基、C5~C60的雜芳基中的任一種。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述第一主體化合物具有如式(1
?
2)或式(1
?
3)所述結(jié)構(gòu):式(1
?
2)、式(1
?
3)中,m和n各自獨(dú)立為1~4的整數(shù);所述Ar4、R
001
和R
002
的定義與在式(1
?
1)中的定義相同;所述Ar5選自取代或未取代的C6~C60芳基、取代或未取代的C3~C60雜芳基中的一種;所述L選自單鍵、取代或未取代的C6~C60芳基、取代或未取代的C3~C60雜芳基中的一種;R
003
、R
004
表示單取代至最多允許數(shù)的取代基團(tuán),R
001
和R
002
各自獨(dú)立的選自氫、氘、氰基、取代或未取代的C1~C20烷基、取代或未取代的C3~C20環(huán)烷基、取代或未取代的C1~C20硅烷基、取代或未取代的C6~C30芳基氨基、取代或未取代的C7~C30芳烷基、取代或未取代的C3~C30雜芳基氨基、取代或未取代的C6~C60芳基、取代或未取代的C3~C60雜芳基中的一種;當(dāng)上述基團(tuán)上存在取代基時(shí),所述取代基團(tuán)分別獨(dú)立選自氘、鹵素、氰基、C1~C30的鏈狀烷基、C3~C30的環(huán)烷基、C1~C10的烷氧基、C6~C30的芳基氨基、C3~C30雜芳基氨基、C6~C60的芳氧基、C6~C60的芳基、C5~C60的雜芳基中的任一種;優(yōu)選的,所述Ar4、Ar5各自獨(dú)立的選自取代或未取代的苯、取代或未取代的聯(lián)苯、取代或未取代的三聯(lián)苯、取代或未取代的三亞苯、取代或未取代的二苯并呋喃、取代或未取代的二
苯并噻吩、取代或未取代的吲哚、取代或未取代的吲哚并咔唑、取代或未取代的咔唑、取代或未取代的芴中的一種或多種的組合;當(dāng)Ar4、Ar5上存在取代基時(shí),所述取代基團(tuán)分別獨(dú)立選自氘、鹵素、氰基、C1~C10的鏈狀烷基、C3~C10的環(huán)烷基、C1~C10的烷氧基、C6~C30的芳基氨基、C3~C30雜芳基氨基、C6~C30的芳氧基、C6~C30的芳基、C5~C30的雜芳基中的任一種。6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述第一主體化合物選自下述化合物中的一種:
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述第二主體化合物選自下述化合物中的一種:
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述共振型窄光譜熒光材料
選自如下式(1)、式(2)、式(3)、式(4)或式(5)中任一所示的結(jié)構(gòu):式(1)中:所述R
21
~R
28
分別獨(dú)立地選自氫、氘或者取代或未取代的下述基團(tuán)中的一種:鹵素、C1~C30的鏈狀烷基、C3~C30的環(huán)烷基、C1~C10的烷氧基、C1~C10的硫代烷氧基、羰基、羧基、硝基、氰基、氨基、C6~C30的芳基氨基、C3~C30雜芳基氨基、C6
?
C60的單環(huán)芳基、C6
?
C60的稠環(huán)芳基、C6
?
C60的芳氧基、C5
?
C60的單環(huán)雜芳基或C5
?
C60的稠環(huán)雜芳基,并且R
21
~R
28
中相鄰的兩個(gè)基團(tuán)之間不連接或者彼此鍵合并與相鄰的苯環(huán)一同形成C5~C30的五元或六元的芳基環(huán)、C5~C30的五元或六元的雜芳基環(huán)中的一種,且所形成環(huán)結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)氫可被C6~C30的芳基氨基、C3~C30雜芳基氨基、C6~C60的單環(huán)芳基、C6~C60的稠環(huán)芳基、C6~C60的芳氧基、C5~C60的單環(huán)雜芳基、C5~C60的稠環(huán)雜芳基、鹵素、C1~C30的鏈狀烷基、C3~C30的環(huán)烷基、C1~C10的烷氧基、C1~C10的硫代烷氧基、羰基、羧基、硝基、氰基、氨基中的任一種所取代;所述X5、X6分別獨(dú)立地選自NR,所述R可通過(guò)
?
O
?
、
?
S
?
、
?
C(
?
R
’
)2
?
或單鍵而與相鄰的環(huán)結(jié)構(gòu)鍵結(jié),所述R和R
’
分別獨(dú)立地選自取代或未取代的下述基團(tuán)中的一種:C1
?
C30的鏈狀烷基、C3
?
C30的環(huán)烷基、C1
?
C30的鹵代烷基、C1
?
C30的烷氧基、C2
?
C30的烯基、C3
?
C30的炔基、C6
?
C60的芳基、C6
?
C60的芳氧基、C5
?
C60的雜芳基;式(1)中,環(huán)F表示同時(shí)分別與由B和X5組成的六元環(huán)結(jié)構(gòu)、由B和X6組成的六元環(huán)結(jié)構(gòu)稠合連接的基團(tuán),所述環(huán)F選自取代或未取代的C6
?
C60的芳環(huán)、取代或未取代的C5
?
C60的含氮原子的雜芳環(huán)中的一種;當(dāng)上述基團(tuán)存在取代基時(shí),所述取代基團(tuán)分別獨(dú)立選自氘、鹵素、氰基、C1~C30的鏈狀烷基、C3~C30的環(huán)烷基、C1~C10的烷氧基、C6~C30芳基氨基、C3~C30雜芳基氨基、C6
?
C30的芳基、C3
?
C30的雜芳基中的一種;
式(2)中,所述X1、X2、X3和X4分別獨(dú)立地為NR1或O,且X1、X2、X3和X4不同時(shí)為O,X1、X2、X3和X4不同時(shí)為NR1;所述R1選自取代或未取代的下述基團(tuán)中的一種:C6
?
C60的單環(huán)芳基、C6
?
C60的稠環(huán)芳基、C5
?
C60的單環(huán)雜芳基或C5
?
C60的稠環(huán)雜芳基;所述R1通過(guò)單鍵與相鄰的苯環(huán)連接或不連接,或者R1與相鄰的苯環(huán)稠合而相互鍵合形成環(huán);所述X1與X4之間可通過(guò)單鍵連接,或者可稠合而相互鍵合形成環(huán);所述X2與X3之間可通過(guò)單鍵連接,或者可稠合而相互鍵合形成環(huán);所述R
a
、R
b
、R
c
和R
d
分別獨(dú)立地表示單取代基到最大允許取代基,并且各自獨(dú)立地選自氫、氘或者下述基團(tuán)中的一種:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、2
?
甲基丁基、正戊基、仲戊基、環(huán)戊基、新戊基、正己基、環(huán)己基、新己基、正庚基、環(huán)庚基、正辛基、環(huán)辛基、2
?
乙基己基、三氟甲基、五氟乙基、2,2,2
?
三氟乙基、苯基、萘基、蒽基、苯并蒽基、菲基、苯并菲基、芘基、窟基、茈基、熒蒽基、并四苯基、并五苯基、苯并芘基、聯(lián)苯基、偶苯基、三聯(lián)苯基、三聚苯基、四聯(lián)苯基、芴基、螺二芴基、金剛烷、氟代苯基、甲基苯基、三甲基苯基、氰基苯基;所述R
a
、R
b
、R c
和R
d
中的相鄰的兩個(gè)之間任選通過(guò)單鍵連接或不連接,或者稠合而相互鍵合形成環(huán);當(dāng)上述基團(tuán)存在取代基時(shí),所述取代基團(tuán)分別獨(dú)立選自氘、鹵素、C1~C30的鏈狀烷基、C3~C30的環(huán)烷基、C1~C10的烷氧基、C1~C10的硫代烷氧基、C6~C30的芳基氨基、C3~C30雜芳基氨基、C6~C60的單環(huán)芳基、C6~C60的稠環(huán)芳基、C6~C60的芳氧基、C5~C60的單環(huán)雜芳基、C5~C60的稠環(huán)雜芳基中的任一種;式(3)中,虛線代表單鍵連接或者不連接;X1和X2分別獨(dú)立地為N或B;環(huán)A表示苯環(huán)、萘環(huán)或蒽環(huán);環(huán)B和環(huán)C各自獨(dú)立地表示苯環(huán)、萘環(huán)或蒽環(huán);環(huán)D和環(huán)E各自獨(dú)立地表示C8~C60稠合芳烴;所述R
A
、R
B
、R
C
、R
D
和R
E
分別獨(dú)立地表示單取代基團(tuán)到最大允許取代數(shù)的取代基團(tuán),R
A
、R
B
、R
C
、R
D
和R
E
各自獨(dú)立地選自氫、氘、鹵素、羰基、羧基、硝基、氰基、氨基、硅基、取代或未取代的C1~C36的鏈狀烷基、取代或未取代的C3~C36的環(huán)烷基、取代或未取代的C1~C10的烷氧基、取代或未取代的C1~C10的硫代烷氧基、取代或未取代的C6~C30的芳基氨基、取代或未取代的C3~C30雜芳基氨基、取代或未取代的C6
?
C60的單環(huán)芳基或稠環(huán)芳基、取代或未取代的C6
?<...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員:段煉,洪響晨,張躍威,李國(guó)孟,張東東,
申請(qǐng)(專利權(quán))人:清華大學(xué),
類型:發(fā)明
國(guó)別省市:
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