一種有機電致發光器件和顯示裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種有機電致發光器件和顯示裝置，屬于有機電致發光技術領域。本發明專利技術的這種有機電致發光器件，包括有機發光層，有機發光層包括第一主體材料、第二主體材料、磷光敏化劑和共振型窄光譜熒光材料，所述第一主體材料、第二主體材料可形成激基復合物，共振型窄光譜熒光材料具有窄光譜發射特性，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。本發明專利技術可以實現器件100％激子利用率，使制備的電致發光器件具有高效率和長壽命的特點。具有高效率和長壽命的特點。具有高效率和長壽命的特點。

【技術實現步驟摘要】
一種有機電致發光器件和顯示裝置


[0001]本專利技術涉及一種有機電致發光器件和顯示裝置，具有涉及采用磷光材料敏化作為發光染料的熱活化延遲熒光的有機電致發光器件，屬于有機電致發光


技術介紹

[0002]有機電致發光二極管(Organic Light Emitting Diode，簡稱：OLED)，是一種通過電流驅動而達到發光目的的器件，其主要特性來自于其中的有機發光層，當施加適當電壓后，電子和空穴會在有機發光層中結合產生激子并根據有機發光層的特性發出不同波長的光。現階段中，發光層由主體材料和摻雜染料構成，而染料多選自傳統熒光材料、磷光材料。或者熱活化延遲熒光(Thermally Activated Delayed Fluorescence,簡稱：TADF)材料。
[0003]具體地，傳統熒光材料具有無法利用三重態激子的缺陷，磷光材料雖然可以通過引入重金屬原子，例如銥或鉑，實現單重態激子躍遷至三重態而達到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境污染，因此磷光材料也無法成為染料的首選。
[0004]熱活化延遲熒光(Thermally Activated Delayed Fluorescence,簡稱：TADF)材料。TADF材料與磷光材料和傳統熒光材料相比，能夠通過吸收環境熱量實現三重態激子向單重態的反向系間竄躍，進而從單重態發出熒光，從而實現激子的100％利用，并且無需借助任何重金屬。因此，目前主要通過主體材料摻雜TADF材料來實現100％的能量使用效率。向單重態的躍遷，并且單重態激子能夠返回基態發出熒光，從而實現激子的100％利用，并且無需借助任何重金屬。目前主要通過主體材料摻雜TADF材料來實現較高的發光效率。但是，大多數TADF材料自身也存在一定的缺陷，例如發光光譜過寬、器件滾降大、壽命短等問題。

技術實現思路

[0005]為解決上述技術問題，本專利技術提供了一種有機電致發光器件，包括襯底、第一電極、第二電極和有機功能層，所述有機功能層中包括有機發光層，有機發光層包括主體材料、磷光敏化劑和用作發光染料的共振型窄光譜熒光材料，其特征在于：
[0006]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合物；
[0007]所述共振型窄光譜熒光材料為具有窄帶光譜發射特性的材料，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；
[0008]所述共振型窄光譜熒光材料為核心結構采用硼原子與氮原子形成共振分子結構的化合物，或者為核心結構采用硼原子與氧、硫、硒原子形成共振分子結構的化合物，或者為核心結構采用羰基與氮原子形成共振分子結構的化合物，或者為核心結構采用羰基與氧、硫、硒原子形成共振分子結構的化合物，或者為核心結構采用吲哚并咔唑類共振分子結構的化合物，所述共振型窄光譜熒光材料的單重態能級S1和三重態能級T1滿足公式：
[0009]ΔEst＝S1
?
T1≤0.4eV；
[0010]第二主體化合物的單線態能級及三線態能級均高于磷光敏化劑的三線態能級，第一主體化合物和第二主體化合物所形成的激基復合物的單線態能級及三線態能級也高于磷光敏化劑的三線態能級；
[0011]所述激基復合物的三線態能級高于共振型窄光譜熒光材料的三線態能級；
[0012]所述磷光敏化劑的三線態能級高于共振型窄光譜熒光材料的三線態能級。
[0013]本專利技術的這種有機電致發光器件，電致激發下，第一主體化合物和第二主體化合物形成激基復合物的單線態激子通過Forrest能量轉移將能量傳遞給磷光敏化劑，第一主體化合物和第二主體化合物形成激基復合物的三線態激子通過反向隙間竄躍形成單線態激子再通過Forrest能量轉移將能量傳遞給磷光敏化劑，或者直接通過Dexter能量轉移將能量傳遞給磷光敏化劑。
[0014]相比于傳統的主客體搭配方式，本專利技術的這種有機電致發光器件一方面能夠有效平衡器件內部的載流子，降低激子淬滅效應，提高器件的載流子復合率；同時，第一、第二主體化合物形成的激基復合物能夠有效的降低驅動電壓，提升器件效率和工作穩定性。另一方面，本專利技術體系中存在的多重能量傳遞途徑，可降低長壽命的激子累積，從而抑制激子的湮滅過程所導致的能量損失以及穩定性下降。如說明書附圖1所示，在能量傳遞圖中尤為重要的是激基復合物與磷光材料的三線態Dexter能量傳遞(DET)，尤其是在器件里電致激發生成高比例初始三線態的情況下，由于其能夠有效地轉換具有長壽的TADF三線態轉換為較短壽命的磷光三線態激子傳遞給窄光譜染料，從而使制備的電致發光器件在高亮度下具有高效率、高色純和長壽命的特點。
[0015]進一步地，本專利技術的有機電致發光器件中，所述的第一主體化合物為空穴傳輸型主體，具有最高占據軌道E
HOMOP
和最低空軌道E
LUMOP
，具有第一單線態能級S
1P
和第一三線態能級T
1P
(根據77K下熒光發射發射光譜和磷光發射光譜的Onset值計算得到)；
[0016]所述第二主體化合物為電子傳輸主體，具有最高占據軌道E
HOMON
和最低空軌道E
LUMON
，具有第一單線態能級S
1N
和第一三線態能級T
1N
(根據77K下熒光發射發射光譜和磷光發射光譜的Onset值計算得到)；
[0017]第一主體化合物和第二主體化合物形成的激基復合物具有第一單線態能級S
1EX
和第一三線態能級T
1EX
(根據77K下熒光發射發射光譜和磷光發射光譜的Onset值計算得到)，所述第一主體化合物、第二主體化合物及形成的激基復合物滿足下列方程式:
[0018]S
1EX
━
T
1EX
≤0.3Ev；
[0019]E
HOMOP
＞E
HOMON
；
[0020]E
LUMOP
＞E
LUMON
；
[0021]E
HOMOP
－E
HOMON
＞0.2eV；
[0022]E
LUMOP
－E
LUMON
＞0.3eV；
[0023]S
1P
＞S
1N
≧S
1EX
。
[0024]進一步地，本專利技術的有機電致發光器件中，所述磷光敏化劑具有第一單線態能級S
1Phos
和第一三線態能級T
1Phos
(S
1Phos
根據紫外可見吸收光譜最長波長方向尾吸收的Onset值計算得到，T
1Phos
根據77K下磷光發射光譜的Onset值計算得到)，滿足下述方程式：
[0025]S本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種有機電致發光器件，包括襯底、第一電極、第二電極和有機功能層，所述有機功能層中包括有機發光層，有機發光層包括主體材料、磷光敏化劑和用作發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合物；所述共振型窄光譜熒光材料為具有窄帶光譜發射特性的材料，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構采用硼原子與氮原子形成共振分子結構的化合物，或者為核心結構采用硼原子與氧、硫、硒原子形成共振分子結構的化合物，或者為核心結構采用羰基與氮原子形成共振分子結構的化合物，或者為核心結構采用羰基與氧、硫、硒原子形成共振分子結構的化合物，或者為核心結構采用吲哚并咔唑類共振分子結構的化合物，所述共振型窄光譜熒光材料的單重態能級S1和三重態能級T1滿足公式：ΔEst＝S1
?
T1≤0.4eV；第二主體化合物的單線態能級及三線態能級均高于磷光敏化劑的三線態能級，第一主體化合物和第二主體化合物所形成的激基復合物的單線態能級及三線態能級也高于磷光敏化劑的三線態能級；所述激基復合物的三線態能級高于共振型窄光譜熒光材料的三線態能級；所述磷光敏化劑的三線態能級高于共振型窄光譜熒光材料的三線態能級。2.根據權利要求1所述的有機電致發光器件，其特征在于，所述的第一主體化合物為空穴傳輸型主體，具有最高占據軌道E
HOMOP
和最低空軌道E
LUMOP
，具有第一單線態能級S
1P
和第一三線態能級T
1P
(根據77K下熒光發射發射光譜和磷光發射光譜的Onset值計算得到)；所述第二主體化合物為電子傳輸主體，具有最高占據軌道E
HOMON
和最低空軌道E
LUMON
，具有第一單線態能級S
1N
和第一三線態能級T
1N
(根據77K下熒光發射發射光譜和磷光發射光譜的Onset值計算得到)；第一主體化合物和第二主體化合物形成的激基復合物具有第一單線態能級S
1EX
和第一三線態能級T
1EX
(根據77K下熒光發射發射光譜和磷光發射光譜的Onset值計算得到)，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.根據權利要求1所述的有機電致發光器件，其特征在于，所述磷光敏化劑具有第一單線態能級S
1Phos
和第一三線態能級T
1Phos
(S
1Phos
根據紫外可見吸收光譜最長波長方向尾吸收的Onset值計算得到，T
1Phos
根據77K下磷光發射光譜的Onset值計算得到)，滿足下述方程式：S
1EX
＞S
1Phos
T
1EX
＞T
1Phos
。4.根據權利要求1所述的有機電致發光器件，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的取代基團，R
001
和R
002
各自獨立的選自氫、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
中彼此相鄰的兩個之間不連接或者連接成環；當上述基團上存在取代基時，所述取代基團分別獨立選自氘、鹵素、氰基、C1～C30的鏈狀烷基、C3～C30的環烷基、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.根據權利要求4所述的有機電致發光器件，其特征在于，所述第一主體化合物具有如式(1
?
2)或式(1
?
3)所述結構：式(1
?
2)、式(1
?
3)中，m和n各自獨立為1～4的整數；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的取代基團，R
001
和R
002
各自獨立的選自氫、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；當上述基團上存在取代基時，所述取代基團分別獨立選自氘、鹵素、氰基、C1～C30的鏈狀烷基、C3～C30的環烷基、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；優選的，所述Ar4、Ar5各自獨立的選自取代或未取代的苯、取代或未取代的聯苯、取代或未取代的三聯苯、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Ar4、Ar5上存在取代基時，所述取代基團分別獨立選自氘、鹵素、氰基、C1～C10的鏈狀烷基、C3～C10的環烷基、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.根據權利要求1或4所述的有機電致發光器件，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.根據權利要求1所述的有機電致發光器件，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.根據權利要求1所述的有機電致發光器件，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)中任一所示的結構：式(1)中：所述R
21
～R
28
分別獨立地選自氫、氘或者取代或未取代的下述基團中的一種：鹵素、C1～C30的鏈狀烷基、C3～C30的環烷基、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的單環芳基、C6
?
C60的稠環芳基、C6
?
C60的芳氧基、C5
?
C60的單環雜芳基或C5
?
C60的稠環雜芳基，并且R
21
～R
28
中相鄰的兩個基團之間不連接或者彼此鍵合并與相鄰的苯環一同形成C5～C30的五元或六元的芳基環、C5～C30的五元或六元的雜芳基環中的一種，且所形成環結構中的至少一個氫可被C6～C30的芳基氨基、C3～C30雜芳基氨基、C6～C60的單環芳基、C6～C60的稠環芳基、C6～C60的芳氧基、C5～C60的單環雜芳基、C5～C60的稠環雜芳基、鹵素、C1～C30的鏈狀烷基、C3～C30的環烷基、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分別獨立地選自NR，所述R可通過
?
O
?
、
?
S
?
、
?
C(
?
R
’
)2
?
或單鍵而與相鄰的環結構鍵結，所述R和R
’
分別獨立地選自取代或未取代的下述基團中的一種：C1
?
C30的鏈狀烷基、C3
?
C30的環烷基、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F表示同時分別與由B和X5組成的六元環結構、由B和X6組成的六元環結構稠合連接的基團，所述環F選自取代或未取代的C6
?
C60的芳環、取代或未取代的C5
?
C60的含氮原子的雜芳環中的一種；當上述基團存在取代基時，所述取代基團分別獨立選自氘、鹵素、氰基、C1～C30的鏈狀烷基、C3～C30的環烷基、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分別獨立地為NR1或O，且X1、X2、X3和X4不同時為O，X1、X2、X3和X4不同時為NR1；所述R1選自取代或未取代的下述基團中的一種：C6
?
C60的單環芳基、C6
?
C60的稠環芳基、C5
?
C60的單環雜芳基或C5
?
C60的稠環雜芳基；所述R1通過單鍵與相鄰的苯環連接或不連接，或者R1與相鄰的苯環稠合而相互鍵合形成環；所述X1與X4之間可通過單鍵連接，或者可稠合而相互鍵合形成環；所述X2與X3之間可通過單鍵連接，或者可稠合而相互鍵合形成環；所述R
a
、R
b
、R
c
和R
d
分別獨立地表示單取代基到最大允許取代基，并且各自獨立地選自氫、氘或者下述基團中的一種：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、環戊基、新戊基、正己基、環己基、新己基、正庚基、環庚基、正辛基、環辛基、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、聯苯基、偶苯基、三聯苯基、三聚苯基、四聯苯基、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
中的相鄰的兩個之間任選通過單鍵連接或不連接，或者稠合而相互鍵合形成環；當上述基團存在取代基時，所述取代基團分別獨立選自氘、鹵素、C1～C30的鏈狀烷基、C3～C30的環烷基、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的單環芳基、C6～C60的稠環芳基、C6～C60的芳氧基、C5～C60的單環雜芳基、C5～C60的稠環雜芳基中的任一種；式(3)中，虛線代表單鍵連接或者不連接；X1和X2分別獨立地為N或B；環A表示苯環、萘環或蒽環；環B和環C各自獨立地表示苯環、萘環或蒽環；環D和環E各自獨立地表示C8～C60稠合芳烴；所述R
A
、R
B
、R
C
、R
D
和R
E
分別獨立地表示單取代基團到最大允許取代數的取代基團，R
A
、R
B
、R
C
、R
D
和R
E
各自獨立地選自氫、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的單環芳基或稠環芳基、取代或未取代的C6
?<...

【專利技術屬性】
技術研發人員：段煉，洪響晨，張躍威，李國孟，張東東，
申請(專利權)人：清華大學，
類型：發明
國別省市：