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CN111525039A - 有机电致发光器件 - Google Patents

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CN111525039A
CN111525039A CN202010052988.1A CN202010052988A CN111525039A CN 111525039 A CN111525039 A CN 111525039A CN 202010052988 A CN202010052988 A CN 202010052988A CN 111525039 A CN111525039 A CN 111525039A
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unsubstituted
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ring
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金瑟雍
内城强
郑惠仁
姜晶玟
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Samsung Display Co Ltd
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Abstract

提供了一种有机电致发光器件,所述有机电致发光器件包括位于第一电极与第二电极之间的发射层,其中,发射层包括由式1表示的第一主体、与第一主体不同的第二主体、作为具有电子供体和电子受体的热激活延迟荧光材料的第一掺杂剂和由式2表示的第二掺杂剂。
Figure DDA0002371858320000011

Description

有机电致发光器件
本申请要求于2019年2月1日提交的第10-2019-0013316号韩国专利申请的优先权和权益,该韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。
技术领域
本公开的实施例涉及一种有机电致发光器件和一种包括该有机电致发光器件的显示装置。
背景技术
正在积极地进行作为图像显示装置的有机电致发光器件的开发。有机电致发光器件不同于液晶显示器件,而是自发光显示器件,自发光显示器件通过从第一电极和第二电极注入的空穴和电子在发射层中复合并且通过从包括在发射层中的包含有机化合物的发光材料发射的光来显示图像。
在有机电致发光器件在显示装置中的应用中,有机电致发光器件的效率和寿命的增加是有益的,并且一直寻求开发一种稳定地实现该特征的用于有机电致发光器件的材料。
发明内容
本公开的实施例提供了一种具有长寿命和高色纯度的有机电致发光器件以及包括该有机电致发光器件的显示装置。
本公开的实施例还提供了一种可以通过低成本工艺制造的有机电致发光器件以及包括该有机电致发光器件的显示装置。
根据本公开的实施例的有机电致发光器件可以包括第一电极、第二电极和发射层。第二电极可以位于第一电极上。发射层可以位于第一电极与第二电极之间。发射层可以包括第一主体、第二主体、第一掺杂剂和第二掺杂剂。第一主体可以由以下式1表示。第二主体可以不同于第一主体。第一掺杂剂可以是具有电子供体和电子受体的热激活延迟荧光材料。第二掺杂剂可以由以下式2表示:
Figure BDA0002371858300000021
在式1中,R1可以为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的膦酰基、取代或未取代的1个至20个碳原子的烷基、取代或未取代的3个至30个碳原子的环烷基、取代或未取代的6个至30个成环碳原子的芳基或者取代或未取代的2个至30个成环碳原子的杂芳基,或者可以与相邻基团结合以形成环。
L1和L2可以均独立地为直连键、取代或未取代的6个至30个成环碳原子的亚芳基或者取代或未取代的2个至30个成环碳原子的亚杂芳基。
X可以为直连键、取代或未取代的二价甲硅烷基或者取代或未取代的二价噻吨基。
Ar1可以为取代或未取代的6个至30个成环碳原子的芳基或者取代或未取代的2个至30个成环碳原子的杂芳基。
“p”可以为0至8的整数。“q”和“s”可以均独立地为0至3的整数。“q”和“s”中的至少一个可以为1或更大。“r”可以为0或1。“t”可以为0至3的整数。
在式2中,Z1可以为CR4或N。R2和R3可以均独立地为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的1个至20个碳原子的烷基、取代或未取代的3个至30个碳原子的环烷基、取代或未取代的6个至30个成环碳原子的芳基或者取代或未取代的2个至30个成环碳原子的杂芳基,或者可以与相邻基团结合以形成环。
R4可以为取代或未取代的6个至60个成环碳原子的芳基或者取代或未取代的2个至60个成环碳原子的杂芳基。“u”和“v”可以均独立地为0至3的整数。
在实施例中,L1和L2可以均独立地为直连键、取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的二价联苯基、取代或未取代的二价三联苯基、取代或未取代的二价萘基、取代或未取代的二价吡啶基或者取代或未取代的二价菲咯啉基。
在实施例中,L1和L2可以均独立地取代有氘原子、卤素原子、氰基、取代或未取代的硼基、取代或未取代的磺酰基、取代或未取代的1个至20个碳原子的烷基、取代或未取代的6个至30个成环碳原子的芳基或者取代或未取代的2个至30个成环碳原子的杂芳基。
在实施例中,式1可以由以下式1-1表示:
式1-1
Figure BDA0002371858300000031
在式1-1中,Z2可以为N或P=O。R5可以为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的膦酰基、取代或未取代的1个至20个碳原子的烷基、取代或未取代的3个至30个碳原子的环烷基、取代或未取代的6个至30个成环碳原子的芳基或者取代或未取代的2个至30个成环碳原子的杂芳基,或者可以与相邻基团结合以形成环。
“w”可以为0至8的整数。R1、L1、L2、X、“p”、“q”、“r”、“s”和“t”可以与关于式1定义的相同。
在实施例中,第一主体可以包括从以下化合物组1中表示的化合物中选择的至少一种:
化合物组1
Figure BDA0002371858300000032
Figure BDA0002371858300000041
在实施例中,第二主体可以包括取代或未取代的10个至80个成环碳原子的芳基或者取代或未取代的10个至80个成环碳原子的杂芳基,其中,杂芳基包括N、O或S作为杂原子。
在实施例中,第二主体可以包括从以下化合物组2中表示的化合物中选择的至少一种:
化合物组2
Figure BDA0002371858300000051
Figure BDA0002371858300000061
在实施例中,第一掺杂剂的最低单重态能级与最低三重态能级之间的差可以为大约0.3eV或更小。第一掺杂剂的电子供体可以具有负(-)的哈米特取代基常数(Hammettsubstituent constant)(σ),第一掺杂剂的电子受体可以具有正(+)的哈米特取代基常数(σ)。
在实施例中,第一掺杂剂的电子供体可以包括取代或未取代的咔唑基、取代或未取代的吲哚基、取代或未取代的吖啶基、取代或未取代的吩噁嗪基、取代或未取代的吩噻嗪基或者取代或未取代的6个至30个成环碳原子的芳基氨基。
在实施例中,第一掺杂剂的电子受体可以包括取代或未取代的硼基、取代或未取代的唑基、取代或未取代的1个至20个碳原子的羰基、取代或未取代的嗪基、取代或未取代的磺酰基、6个至30个成环碳原子的芳基(其中,芳基被氰基或三卤代甲基取代)或者2个至30个成环碳原子的杂芳基(其中,杂芳基被氰基或三卤代甲基取代)。
在实施例中,第一掺杂剂可以包括从以下化合物组3中表示的化合物中选择的至少一种:
化合物组3
Figure BDA0002371858300000062
Figure BDA0002371858300000071
在实施例中,式2可以由以下式2-1或式2-2表示:
Figure BDA0002371858300000072
在式2-1和式2-2中,Ar2可以为取代或未取代的6个至30个成环碳原子的芳基或者取代或未取代的2个至30个成环碳原子的杂芳基。R6可以为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的1个至30个碳原子的氨基、取代或未取代的硼基、取代或未取代的1个至20个碳原子的烷氧基、取代或未取代的1个至20个碳原子的烷基、取代或未取代的3个至30个碳原子的环烷基、取代或未取代的6个至30个成环碳原子的芳基或者取代或未取代的2个至30个成环碳原子的杂芳基,或者可以与相邻基团结合以形成环。“x”可以为0至3的整数。R2、R3、“u”和“v”可以与关于式2定义的相同。
在实施例中,式2-1可以由以下式2-1-1或式2-1-2表示:
Figure BDA0002371858300000081
在式2-1-1和式2-1-2中,“x1”和“x2”可以均独立地为0至3的整数。R2、R3、R6、“u”和“v”可以与关于式2-1定义的相同。
在实施例中,式2可以由以下式2-3或式2-4表示:
Figure BDA0002371858300000082
在式2-3和式2-4中,R21、R22、R31和R32可以均独立地为氘原子、卤素原子、氰基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的1个至20个碳原子的烷基、取代或未取代的3个至30个碳原子的环烷基、取代或未取代的6个至30个成环碳原子的芳基或者取代或未取代的2个至30个成环碳原子的杂芳基。A1和A2可以均独立地为取代或未取代的6个至30个成环碳原子的芳基。Z1可以与关于式2定义的相同。
在实施例中,第二掺杂剂可以包括从以下化合物组4中表示的化合物中选择的至少一种:
化合物组4
Figure BDA0002371858300000091
Figure BDA0002371858300000101
Figure BDA0002371858300000111
Figure BDA0002371858300000121
根据实施例的显示装置可以包括多个像素。多个像素可以彼此分开地布置。像素之中的至少一个像素可以包括根据实施例的有机电致发光器件。
附图说明
附图被包括以提供对本公开的主题的进一步理解,并且被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出了本公开的示例性实施例,且与描述一起用于解释本公开的原理。在附图中:
图1是根据本公开的实施例的显示装置的透视图;
图2是根据本公开的实施例的显示装置的平面图;
图3是示意性地示出根据实施例的有机电致发光器件的剖视图;
图4是示意性地示出根据实施例的有机电致发光器件的剖视图;以及
图5是示意性地示出根据实施例的有机电致发光器件的剖视图。
具体实施方式
本公开的主题可以具有各种修改并且可以以不同的形式来实施,并且将参照附图更详细地解释示例实施例。然而,本公开的主题可以以不同的形式来实施,并且不应被解释为局限于在此所阐述的实施例。相反地,包括在本公开的精神和技术范围中的全部修改、等同物和替代物应包括在本公开中。
同样的附图标记在各附图中表示同样的元件。在附图中,为了本公开的清楚性,可以放大元件的尺寸。将理解的是,虽然在此可以使用术语第一、第二等来描述各种元件,但这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一元件区分开。例如,下面讨论的第一元件可以被命名为第二元件,类似地,第二元件可以被命名为第一元件。如在此使用的,除非上下文另外清楚地指出,否则单数形式也意图包括复数形式。
还将理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”或“包括”时,说明存在所陈述的特征、数量、步骤、操作、元件、部分或它们的组合,但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、数量、步骤、操作、元件、部分或它们的组合。
还将理解的是,当层、膜、区域、板等被称为“在”另一部分“上”或“上方”时,该层、膜、区域、板等可以“直接在”所述另一部分“上”,或者也可以存在中间层、膜、区域、板等。此外,当层、膜、区域、板等被称为“在”另一部分“下”或“下方”时,该层、膜、区域、板等可以“直接在”所述另一部分“下”,或者也可以存在中间层、膜、区域、板等。此外,“在”本公开中的部分“上”可以包括在该部分上方或下方两种情况。
在下文中,将参照附图说明本公开的实施例。
图1是根据本公开的实施例的显示装置DD的透视图。如图1中所示,显示装置DD可以通过显示表面IS显示图像IM。显示表面IS与由第一方向轴DR1和第二方向轴DR2限定的平面平行(例如,基本平行)。显示表面IS的法线方向(例如,显示装置DD的厚度方向)由第三方向轴DR3表示。
在下文中解释的每个构件或单元的前侧面(顶侧面)和后侧面(或底侧面)由第三方向轴DR3划分。然而,本实施例中示出的第一方向轴DR1、第二方向轴DR2和第三方向轴DR3仅是示例,由第一方向轴DR1、第二方向轴DR2和第三方向轴DR3指示的方向是相对概念,并且可以被改为另一方向。在下文中,第一方向至第三方向分别为由第一方向轴DR1、第二方向轴DR2和第三方向轴DR3指示的方向,并且由相同的附图标记表示。
在本公开的实施例中,示出了设置有平面显示表面的显示装置DD,但本公开的实施例不限于此。显示装置DD可以包括弯曲型显示表面(例如,弯曲的显示表面)或三维型显示表面(例如,具有多个显示表面的显示表面)。三维型显示表面可以包括指示彼此不同的方向的多个显示区域,例如可以包括多棱柱型显示表面(例如,具有多棱柱形状的显示表面)。
根据本实施例的显示装置DD可以是刚性显示装置。然而,本公开的实施例不限于此,并且根据本公开的实施例的显示装置DD可以是柔性显示装置DD。在本实施例中,为了说明而示出了可以应用于便携式终端的显示装置DD。在一些实施例中,可以通过将安装在主板上的电子模块、相机模块、电源模块等容纳在壳体中来配置便携式终端。根据本公开的实施例的显示装置DD可以应用于大型电子装置(诸如,电视机和/或监视器)以及/或者中型和/或小型电子装置(诸如,平板电脑、汽车导航仪、游戏控制器和/或智能手表)。
如图1中所示,显示表面IS可以包括被构造为显示图像IM的显示区域DA和与显示区域DA相邻的非显示区域NDA。非显示区域NDA是不显示图像IM的区域。在图1中,图标图像示出为图像IM的示例。
如图1中所示,显示区域DA可以具有矩形形状(例如,四边形形状)。非显示区域NDA可以至少部分地围绕显示区域DA。然而,可以以相对关系来设计显示区域DA的形状和非显示区域NDA的形状。
图2是根据实施例的显示装置DD的平面图。图2示出了显示装置DD的俯视图。
参照图2,在显示装置DD中,可以定义第一像素区域PXA1、第二像素区域PXA2、第三像素区域PXA3和非像素区域NPXA。
第一像素区域PXA1、第二像素区域PXA2和第三像素区域PXA3可以分别被称为第一像素PXA1、第二像素PXA2和第三像素PXA3。
第一像素PXA1可以沿第一方向DR1布置,第二像素PXA2可以沿第一方向DR1布置,第三像素PXA3可以沿第一方向DR1布置。第一像素PXA1、第二像素PXA2和第三像素PXA3可以沿第二方向DR2交替地布置。例如,第一像素PXA1中的一个、第二像素PXA2中的一个和第三像素PXA3中的一个可以沿第二方向DR2依次布置。
第一像素PXA1可以被构造为提供第一颜色光,第二像素PXA2可以被构造为提供第二颜色光,第三像素PXA3可以被构造为提供第三颜色光。第一颜色光、第二颜色光和第三颜色光可以是具有彼此不同颜色的光。例如,从第一颜色光、第二颜色光和第三颜色光中选择的一者可以是蓝光,另一者可以是红光,而剩下的可以是绿光。
非像素区域NPXA可以是与第一像素PXA1、第二像素PXA2和第三像素PXA3相邻的区域。非像素区域NPXA可以建立第一像素PXA1、第二像素PXA2和第三像素PXA3的边界。
从第一像素PXA1、第二像素PXA2和第三像素PXA3中选择的至少一个可以包括有机电致发光器件10(图3至图5)。
图3是示意性地示出根据本公开的实施例的有机电致发光器件的剖视图。根据实施例的有机电致发光器件10可以包括一个接一个地堆叠的第一电极EL1、发射层EML和第二电极EL2。在第一电极EL1与发射层EML之间,可以包括空穴传输区域HTR,并且在发射层EML与第二电极EL2之间,可以包括电子传输区域ETR。
当与图3相比时,图4示出了示出根据实施例的有机电致发光器件10的剖视图,其中,空穴传输区域HTR包括空穴注入层HIL和空穴传输层HTL,并且电子传输区域ETR包括电子注入层EIL和电子传输层ETL。此外,当与图3相比时,图5示出了示出根据实施例的有机电致发光器件10的剖视图,其中,空穴传输区域HTR包括空穴注入层HIL、空穴传输层HTL和电子阻挡层EBL,并且电子传输区域ETR包括电子注入层EIL、电子传输层ETL和空穴阻挡层HBL。
第一电极EL1具有导电性(例如,电导性)。第一电极EL1可以使用金属合金或导电化合物形成。第一电极EL1可以是阳极。此外,第一电极EL1可以是像素电极。第一电极EL1可以是透射电极、透反射电极或反射电极。如果第一电极EL1是透射电极,则第一电极EL1可以使用诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)和/或氧化铟锡锌(ITZO)的透明金属氧化物来形成。如果第一电极EL1是透反射电极或反射电极,则第一电极EL1可以包括Ag、Mg、Cu、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Mo、Ti、它们的化合物或者它们的混合物(例如,Ag和Mg的混合物)。此外,第一电极EL1可以包括多个层,该多个层包括使用上面的材料形成的反射层或透反射层以及使用ITO、IZO、ZnO和/或ITZO形成的透明导电层。例如,第一电极EL1可以具有ITO/Ag/ITO的三层结构。然而,本公开的实施例不限于此。第一电极EL1的厚度可以是大约
Figure BDA0002371858300000151
至大约
Figure BDA0002371858300000152
例如,为大约
Figure BDA0002371858300000153
至大约
Figure BDA0002371858300000154
空穴传输区域HTR设置在第一电极EL1上。空穴传输区域HTR可以包括空穴注入层HIL、空穴传输层HTL、空穴缓冲层和电子阻挡层EBL中的至少一个。
空穴传输区域HTR可以具有使用单种材料形成的单个层、使用多种不同材料形成的单个层或者包括使用多种不同材料形成的多个层的多层结构。
例如,空穴传输区域HTR可以具有诸如空穴注入层HIL或空穴传输层HTL的单个层的结构,或者可以具有使用空穴注入材料或空穴传输材料形成的单个层的结构。此外,空穴传输区域HTR可以具有使用多种不同材料形成的单个层的结构,或者从第一电极EL1一个接一个地堆叠的空穴注入层HIL/空穴传输层HTL、空穴注入层HIL/空穴传输层HTL/空穴缓冲层、空穴注入层HIL/空穴缓冲层、空穴传输层HTL/空穴缓冲层或空穴注入层HIL/空穴传输层HTL/电子阻挡层EBL的结构,而没有限制。
可以使用各种合适的方法(诸如以真空沉积方法、旋涂方法、浇铸方法、朗格缪尔-布洛杰特(LB)方法、喷墨印刷方法、激光印刷方法和/或激光诱导热成像(LITI)方法为例)来形成空穴传输区域HTR。
空穴注入层HIL可以包括例如酞菁化合物(诸如铜酞菁)、N,N’-二苯基-N,N’-双[4-(二间甲苯基-氨基)-苯基]-联苯-4,4’-二胺(DNTPD)、4,4’,4”-三(3-甲基苯基苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)、4,4’,4”-三(N,N-二苯基氨基)三苯胺(TDATA)、4,4’,4”-三{N-(2-萘基)-N-苯基氨基}-三苯胺(2-TNATA)、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PEDOT/PSS)、聚苯胺/十二烷基苯磺酸(PANI/DBSA)、聚苯胺/樟脑磺酸(PANI/CSA)、聚苯胺/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PANI/PSS)、N,N’-二(萘-1-基)-N,N’-二苯基-联苯胺(NPB)、含三苯胺的聚醚酮(TPAPEK)、4-异丙基-4’-甲基二苯基碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐、二吡嗪并[2,3-f:2’,3’-h]喹喔啉-2,3,6,7,10,11-六腈(HAT-CN)等。
空穴传输层HTL可以包括例如咔唑衍生物(诸如N-苯基咔唑和聚乙烯基咔唑)、芴类衍生物、N,N’-双(3-甲基苯基)-N,N’-二苯基-[1,1’-联苯]-4,4’-二胺(TPD)、三苯胺类衍生物(诸如,4,4’,4”-三(N-咔唑基)三苯胺(TCTA))、N,N’-二(萘-1-基)-N,N’-二苯基-联苯胺(NPB)、4,4’-亚环己基-双[N,N-双(4-甲基苯基)苯胺](TAPC)、4,4’-双[N,N’-(3-甲苯基)氨基]-3,3’-二甲基联苯(HMTPD)、1,3-双(N-咔唑基)苯(mCP)等。
空穴传输区域HTR的厚度可以为大约
Figure BDA0002371858300000161
至大约
Figure BDA0002371858300000162
例如,为大约
Figure BDA0002371858300000163
至大约
Figure BDA0002371858300000164
空穴注入层HIL的厚度可以例如为大约
Figure BDA0002371858300000165
至大约
Figure BDA0002371858300000166
空穴传输层HTL的厚度可以为大约
Figure BDA0002371858300000167
至大约
Figure BDA0002371858300000168
例如,电子阻挡层EBL的厚度可以为大约
Figure BDA0002371858300000169
至大约
Figure BDA00023718583000001610
如果空穴传输区域HTR、空穴注入层HIL、空穴传输层HTL和电子阻挡层EBL的厚度满足上述范围,则可以获得合适的或令人满意的空穴传输性质,而不显著增大驱动电压。
除了上述材料之外,空穴传输区域HTR还可以包括电荷产生材料以改善导电性(例如,电导性)。电荷产生材料可以均匀地或非均匀地分散在空穴传输区域HTR中。电荷产生材料可以为例如p掺杂剂。p掺杂剂可以为醌衍生物、金属氧化物和含氰基的化合物中的一种,而没有限制。例如,p掺杂剂的非限制性示例可以包括醌衍生物(诸如四氰基醌二甲烷(TCNQ)和2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基醌二甲烷(F4-TCNQ))、金属氧化物(诸如氧化钨、氧化钼)等,而没有限制。
如上所述,除了空穴注入层HIL和空穴传输层HTL之外,空穴传输区域HTR还可以包括从空穴缓冲层和电子阻挡层EBL中选择的至少一个。空穴缓冲层可以根据从发射层EML发射的光的波长来补偿光学谐振距离,从而提高发光效率。包括在空穴传输区域HTR中的材料可以用作包括在空穴缓冲层中的材料。电子阻挡层EBL是防止或减少电子从电子传输区域ETR注入到空穴传输区域HTR的层。
发射层EML设置在空穴传输区域HTR上。发射层EML的厚度可以例如为大约
Figure BDA0002371858300000171
至大约
Figure BDA0002371858300000172
或者为大约
Figure BDA0002371858300000173
至大约
Figure BDA0002371858300000174
发射层EML可以具有使用单种材料形成的单个层、使用多种不同材料形成的单个层或者具有使用多种不同材料形成的多个层的多层结构。
在实施例的有机电致发光器件10中,发射层EML可以包括第一主体、第二主体、第一掺杂剂和第二掺杂剂。
在本说明书中,术语“取代或未取代的”对应于未取代或取代有从由氘原子、卤素原子、氰基、硝基、氨基、甲硅烷基、氧基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、羰基、硼基、氧化膦基、硫化膦基、烷基、烯基、烷氧基、烃环基、芳基和杂芳基构成的组中选择的至少一个取代基。此外,每个取代基可以被取代或未被取代。例如,联苯基可以被解释为芳基或取代有苯基的苯基。
在本说明书中,术语“通过与相邻基团结合形成环”可以表示通过与相邻基团结合来形成取代或未取代的烃环或者取代或未取代的杂环。烃环可以包括脂肪族烃环和/或芳香族烃环。杂环可以包括脂肪族杂环和/或芳香族杂环。烃环和杂环可以是单环或多环。此外,通过与相邻基团结合形成的环可以与另一环结合以形成螺结构。
在本说明书中,术语“相邻基团”可以表示取代在与取代有对应取代基的原子直接结合的原子上的取代基、取代在取代有对应取代基的原子上的另一取代基或者在空间上位于与对应取代基最近的位置处的取代基。例如,在1,2-二甲基苯中,两个甲基可以被解释为彼此“相邻基团”,在1,1-二乙基环戊烷中,两个乙基可以被解释为彼此“相邻基团”。
在本说明书中,卤素原子的示例可以包括氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。
在本说明书中,烷基可以是直链型、支链型或环状型(例如,直链烷基、支链烷基或环烷基)。烷基的碳原子的数量可以为1个至50个、1个至30个、1个至20个、1个至10个或1个至6个。烷基的示例可以包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、异丁基、2-乙基丁基、3,3-二甲基丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、环戊基、1-甲基戊基、3-甲基戊基、2-乙基戊基、4-甲基-2-戊基、正己基、1-甲基己基、2-乙基己基、2-丁基己基、环己基、4-甲基环己基、4-叔丁基环己基、正庚基、1-甲基庚基、2,2-二甲基庚基、2-乙基庚基、2-丁基庚基、正辛基、叔辛基、2-乙基辛基、2-丁基辛基、2-己基辛基、3,7-二甲基辛基、环辛基、正壬基、正癸基、金刚烷基、2-乙基癸基、2-丁基癸基、2-己基癸基、2-辛基癸基、正十一烷基、正十二烷基、2-乙基十二烷基、2-丁基十二烷基、2-己基十二烷基、2-辛基十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、2-乙基十六烷基、2-丁基十六烷基、2-己基十六烷基、2-辛基十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基、2-乙基二十烷基、2-丁基二十烷基、2-己基二十烷基、2-辛基二十烷基、正二十一烷基、正二十二烷基、正二十三烷基、正二十四烷基、正二十五烷基、正二十六烷基、正二十七烷基、正二十八烷基、正二十九烷基、正三十烷基等,而没有限制。
在本说明书中,术语“烃环基”表示从脂肪族烃环衍生的可选的官能团或取代基。烃环基可以包括5个至20个成环碳原子的饱和烃环。
在本说明书中,术语“芳基”表示从芳香族烃环衍生的可选的官能团或取代基。芳基可以为单环芳基或多环芳基。芳基中的成环碳原子的数量可以为6个至30个、6个至20个或6个至15个。芳基的示例可以包括苯基、萘基、芴基、蒽基、菲基、联苯基、三联苯基、四联苯基、五联苯基、六联苯基、苯并[9,10]菲基、芘基、苯并荧蒽基、
Figure BDA0002371858300000181
基等,而没有限制。
在本说明书中,芴基可以被取代,并且芴基的两个取代基可以彼此结合以形成螺结构。取代的芴基的示例如下面一样。然而,本公开的实施例不限于此。
Figure BDA0002371858300000191
在本说明书中,杂芳基可以为包括B、O、N、P、Si、Se和S中的至少一个作为用于成环的杂原子的杂芳基。如果杂芳基包括两个或更多个杂原子,则所述两个或更多个杂原子可以相同或不同。杂芳基可以是单环杂环或多环杂环。杂芳基的成环碳原子的数量可以为2个至30个、2个至20个或2个至10个。杂芳基的示例可以包括噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、噁唑基、噁二唑基、三唑基、吡啶基、联吡啶基、嘧啶基、三嗪基、吖啶基、哒嗪基、吡嗪基、喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、吩噁嗪基、酞嗪基、吡啶并嘧啶基、吡啶并吡嗪基、吡嗪并吡嗪基、异喹啉基、吲哚基、咔唑基、N-芳基咔唑基、N-杂芳基咔唑基、N-烷基咔唑基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并咔唑基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、噻吩并噻吩基、苯并呋喃基、菲咯啉基、噻唑基、异噁唑基、噻二唑基、吩噻嗪基、二苯并噻咯基、二苯并呋喃基等,而没有限制。
在本说明书中,除了亚芳基是二价基团之外,芳基的说明可以应用于亚芳基。除了亚杂芳基是二价基团之外,杂芳基的说明可以应用于亚杂芳基。
在本说明书中,术语“甲硅烷基”包括烷基甲硅烷基和芳基甲硅烷基。甲硅烷基的示例可以包括三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、乙烯基二甲基甲硅烷基、丙基二甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、二苯基甲硅烷基、苯基甲硅烷基等。然而,本公开的实施例不限于此。
在本说明书中,羰基的碳原子的数量没有特别限制,而是可以为1个至40个、1个至30个或1个至20个。例如,羰基可以具有下面的任何结构,但不限于此。
Figure BDA0002371858300000192
在本说明书中,符号
Figure BDA0002371858300000193
表示要连接的位置或标识与另一基团的连接。
在本说明书中,磺酰基的碳原子的数量没有特别限制,而是可以为1个至30个。磺酰基可以包括烷基磺酰基和/或芳基磺酰基。
在本说明书中,膦酰基的碳原子的数量没有特别限制,而是可以为1个至30个。膦酰基可以包括烷基膦酰基和/或芳基膦酰基。
在本说明书中,硫基可以包括烷基硫基和/或芳基硫基。
在本说明书中,氧基可以包括烷氧基和/或芳基氧基。烷氧基可以是直链、支链或环状链(例如,直链烷氧基、支链烷氧基或环状烷氧基)。烷氧基的碳原子的数量没有特别限制,而是可以为1个至20个或者1个至10个。氧基的示例可以包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基、苄氧基等,而没有限制。
在本说明书中,硼基包括烷基硼基和芳基硼基。硼基的示例可以包括三甲基硼基、三乙基硼基、叔丁基二甲基硼基、三苯基硼基、二苯基硼基、苯基硼基等,而没有限制。
在说明书中,烯基可以是直链或支链(例如,直链烯基或支链烯基)。烯基的碳原子的数量没有特别限制,而是可以为2个至30个、2个至20个或2个至10个。烯基的示例可以包括乙烯基、1-丁烯基、1-戊烯基、1,3-丁二烯基芳基、苯乙烯基、苯乙烯基乙烯基等,而没有限制。
在说明书中,氨基(胺基)的碳原子的数量没有特别限制,而是可以为1个至30个。氨基可以包括烷基氨基和芳基氨基。氨基的示例可以包括甲基氨基、二甲基氨基、苯基氨基、二苯基氨基、萘基氨基、9-甲基-蒽基氨基等,而没有限制。
在说明书中,烷基硫基、烷基磺酰基、烷基膦酰基、烷氧基、烷基氨基、烷基硼基、烷基甲硅烷基和烷基胺基中的烷基与上述烷基的示例相同。
在说明书中,芳基氧基、芳基硫基、芳基磺酰基、芳基膦酰基、芳基氨基、芳基硼基、芳基甲硅烷基和芳基胺基中的芳基与上述芳基的示例相同。
在说明书中,直连键可以表示单键。
发射层EML还可以包括本领域中可用的任何合适的材料作为主体材料。例如,发射层EML可以包括从双[2-(二苯基膦基)苯基]醚氧化物(双[2-((氧代)二苯基膦基)苯基]醚)(DPEPO)、4,4'-双(咔唑-9-基)联苯(CBP)、1,3-双(咔唑-9-基)苯(mCP)、2,8-双(二苯基磷酰基)二苯并[b,d]呋喃(PPF)、4,4',4”-三(咔唑-9-基)-三苯胺(TCTA)和1,3,5-三(N-苯基苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)中选择的至少一种作为主体材料。
例如,三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、4,4’-双(N-咔唑基)-1,1’-联苯(CBP)、聚(N-乙烯基咔唑)(PVK)、9,10-二(萘-2-基)蒽(ADN)、4,4’,4”-三(咔唑-9-基)-三苯胺(TCTA)、1,3,5-三(N-苯基苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)、2-叔丁基-9,10-二(萘-2-基)蒽(TBADN)、二苯乙烯基亚芳基化物(DSA)、4,4’-双(9-咔唑基)-2,2’-二甲基-联苯(CDBP)、2-甲基-9,10-双(萘-2-基)蒽(MADN)、双[2-(二苯基膦基)苯基]醚氧化物(双[2-((氧代)二苯基膦基)苯基]醚)(DPEPO)、六苯基环三磷腈(CP1)、1,4-双(三苯基甲硅烷基)苯(UGH2)、六苯基环三硅氧烷(DPSiO3)、八苯基环四硅氧烷(DPSiO4)、2,8-双(二苯基磷酰基)二苯并呋喃(PPF)等可以用作主体材料,但本公开的实施例不限于此。
在实施例中,发射层EML可以包括任何合适的掺杂剂材料,诸如以苯乙烯基衍生物(例如,1,4-双[2-(3-N-乙基咔唑基)乙烯基]苯(BCzVB)、4-(二-对甲苯基氨基)-4’-[(二-对甲苯基氨基)苯乙烯基]茋(DPAVB)和N-(4-((E)-2-(6-((E)-4-(二苯基氨基)苯乙烯基)萘-2-基)乙烯基)苯基)-N-苯基苯胺(N-BDAVBi))、苝及其衍生物(例如,2,5,8,11-四-叔丁基苝(TBP))、芘及其衍生物(例如,1,1’-二芘、1,4-二芘基苯和1,4-双(N,N-二苯基氨基)芘)等为例。
第一主体可以由以下式1表示:
式1
Figure BDA0002371858300000211
在式1中,R1为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、甲硅烷基、膦酰基、烷基、环烷基、芳基或杂芳基,或者可以与相邻基团结合以形成环。
甲硅烷基可以为取代或未取代的甲硅烷基,膦酰基可以为取代或未取代的膦酰基,烷基可以为取代或未取代的1个至20个碳原子的烷基,环烷基可以为取代或未取代的3个至30个碳原子的环烷基,芳基可以为取代或未取代的6个至30个成环碳原子的芳基,杂芳基可以为取代或未取代的2个至30个成环碳原子的杂芳基。
在一些实施例中,烷基可以为甲基,膦酰基可以为芳基膦酰基。
杂芳基可以为取代或未取代的二苯并杂环基,例如,可以为取代或未取代的咔唑基。
在R1与相邻基团结合以形成环的实施例中,可以形成取代或未取代的烃环或者取代或未取代的杂环。烃环可以包括脂肪族烃环或芳香族烃环。杂环可以包括脂肪族杂环或芳香族杂环。例如,式1中的咔唑基可以为其中吲哚基缩合的取代或未取代的吲哚并咔唑基、其中苯并呋喃基缩合的取代或未取代的苯并呋喃并咔唑基或者其中苯并噻吩基缩合的取代或未取代的苯并噻吩并咔唑基。
L1和L2可以均独立地为直连键、亚芳基或亚杂芳基。亚芳基可以为取代或未取代的6个至30个成环碳原子的亚芳基,亚杂芳基可以为取代或未取代的2个至30个成环碳原子的亚杂芳基。
在L1或L2为取代或未取代的亚杂芳基的实施例中,可以包括N、O、S、Si或Se作为杂原子。在一些实施例中,L1或L2可以为包括N、O、S、Si或Se作为杂原子的取代或未取代的二价二苯并杂环基。
在一些实施例中,L1和L2可以均独立地为直连键、取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的二价联苯基、取代或未取代的二价三联苯基、取代或未取代的二价萘基、取代或未取代的二价吡啶基或者取代或未取代的二价菲咯啉基。
L1和L2可以均独立地取代有氘原子、卤素原子、氰基、取代或未取代的硼基、取代或未取代的磺酰基、取代或未取代的1个至20个碳原子的烷基、取代或未取代的6个至30个成环碳原子的芳基或者取代或未取代的2个至30个成环碳原子的杂芳基。
例如,在L1或L2取代有硼基的实施例中,取代基可以为烷基硼基或芳基硼基,在L1或L2取代有磺酰基的实施例中,取代基可以为芳基磺酰基,在L1或L2取代有杂芳基的实施例中,取代基可以为由式A表示的二苯并杂环基。
式A
Figure BDA0002371858300000221
在式A中,Y可以为CRaRb、NRa、O、S、SiRaRb或SeRaRb。Ra和Rb可以为取代或未取代的1个至20个碳原子的烷基、取代或未取代的6个至30个成环碳原子的芳基或者取代或未取代的2个至30个成环碳原子的杂芳基。Y1和Y2可以均独立地为CH或N。“m”可以为0至6的整数。
在式1中,X可以为直连键、取代或未取代的二价甲硅烷基或者取代或未取代的二价噻吨基。
Ar1可以为取代或未取代的6个至30个成环碳原子的芳基或者取代或未取代的2个至30个成环碳原子的杂芳基。在Ar1为芳基的实施例中,芳基可以为取代或未取代的苯并[9,10]菲基。
“p”可以为0至8的整数。例如,“p”可以为0或1。“q”和“s”可以均独立地为0至3的整数,其中,从“q”和“s”中选择的至少一个可以为1或更大。“r”可以为0或1。“t”可以为0至3的整数。例如,“t”可以为0、1或2。
式1可以由以下式1-1表示:
[式1-1]
Figure BDA0002371858300000231
在式1-1中,Z2可以为N或P=O。
R5可以为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、甲硅烷基、膦酰基、烷基、环烷基、芳基或杂芳基,或者与相邻基团结合以形成环。
甲硅烷基可以为取代或未取代的甲硅烷基,膦酰基可以为取代或未取代的膦酰基,烷基可以为取代或未取代的1个至20个碳原子的烷基,环烷基可以为取代或未取代的3个至30个碳原子的环烷基。芳基可以为取代或未取代的6个至30个成环碳原子的芳基,杂芳基可以为取代或未取代的2个至30个成环碳原子的杂芳基。
“w”可以为0至8的整数。例如,“w”可以为0或1。
R1、L1、L2、X、“p”、“q”、“r”、“s”和“t”可以与关于式1定义的相同。
式1可以由以下式1-3表示,并且式1-1可以由以下式1-4表示:
Figure BDA0002371858300000241
式1-3和式1-4呈现了其中“r”和“s”为0的式1和式1-1的化学式。在式1-3和式1-4中,“q1”可以为1至3的整数。R1、R5、L1、Ar1、“p”、“t”和“w”可以与关于式1和式1-1定义的相同。
例如,第一主体可以包括从以下化合物组1中表示的化合物中选择的至少一种:
化合物组1
Figure BDA0002371858300000242
Figure BDA0002371858300000251
第二主体可以不同于第一主体。第二主体可以包括芳基或杂芳基。芳基可以为取代或未取代的10个至80个成环碳原子的芳基,杂芳基可以为取代或未取代的10个至80个成环碳原子的杂芳基。
在一些实施例中,芳基的碳原子的数量可以为10个至80个、10个至70个、10个至60个或10个至40个。芳基可以被芳基氨基取代。芳基可以是包括多个苯环的缩合或取代的结构。例如,芳基可以包括取代或未取代的萘基、取代或未取代的菲基、取代或未取代的苯并[9,10]菲基、取代或未取代的蒽基、取代或未取代的芴基、取代或未取代的荧蒽基或者取代或未取代的芘基。芳基可以被取代或未取代的甲硅烷基或者取代或未取代的膦酰基取代。
在一些实施例中,杂芳基可以包括N、O或S作为杂原子。杂芳基可以包括嗪类化合物,诸如取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的嘧啶基和取代或未取代的三嗪基。杂芳基可以包括取代或未取代的噻吩基、取代或未取代的苯并噻吩并吲哚基、取代或未取代的咪唑基、取代或未取代的噁二唑基、取代或未取代的菲咯啉基或者取代或未取代的二苯并杂环基。例如,杂芳基可以包括取代或未取代的咔唑基、取代或未取代的噻吩基、取代或未取代的二苯并呋喃基和取代或未取代的吖啶基。二苯并杂环基的二苯并基可以包括杂原子。
第二主体可以包括从以下化合物组2中表示的化合物中选择的至少一种:
化合物组2
Figure BDA0002371858300000261
Figure BDA0002371858300000271
实施例的有机电致发光器件10可以使用作为空穴传输主体的第一主体和作为电子传输主体的第二主体作为合适的主体,并且发射层EML的电荷平衡可以比使用单一主体时好。因此,可以抑制或减少发射层EML的劣化,并且可以实现器件的长寿命。此外,可以防止或减少电子和空穴向除了发射层EML之外的有机层的泄漏,并且可以实现优异的发射效率。
第一主体和第二主体可以具有各种合适的混合比。在下文中,术语“第一主体和第二主体的混合比”指重量比。
基于主体的总重量,第一主体和第二主体可以具有例如大约3:7至大约7:3的比例。本公开的实施例不限于此,但在第一主体和第二主体具有大约3:7至大约7:3的混合比的实施例中,可以实现合适的或令人满意的发射效率和寿命的发光性质。
第一掺杂剂可以是热激活延迟荧光材料。例如,第一掺杂剂可以是具有电子供体和电子受体的热激活延迟荧光材料。第一掺杂剂的最低单重态能级与最低三重态能级之间的差可以为大约0.3eV或更小。例如,第一掺杂剂的最低单重态能级与最低三重态能级之间的差可以为大约0.2eV或更小,或者为大约0.1eV或更小。
第一掺杂剂的电子供体可以具有负(-)的哈米特取代基常数(σ)值,第一掺杂剂的电子受体可以具有正(+)的哈米特取代基常数(σ)值。在本说明书中,负值的哈米特取代基常数值表示对位和邻位的全部哈米特取代基常数值为负数,正值的哈米特取代基常数值表示对位和邻位的全部哈米特取代基常数值为正数。
第一掺杂剂的电子供体可以为取代或未取代的咔唑基、取代或未取代的吲哚基、取代或未取代的吖啶基、取代或未取代的吩噁嗪基、取代或未取代的吩噻嗪基或者取代或未取代的6个至30个成环碳原子的芳基氨基。取代的咔唑基可以为取代或未取代的吲哚并咔唑基。
第一掺杂剂的电子受体可以为取代或未取代的硼基、取代或未取代的唑基、取代或未取代的1个至20个碳原子的羰基、取代或未取代的嗪基、取代或未取代的磺酰基、取代有氰基或三卤代甲基的6个至30个成环碳原子的芳基或者取代有氰基或三卤代甲基的2个至30个成环碳原子的杂芳基。三卤代甲基可以为三氟甲基(-CF3)。取代或未取代的唑基可以为取代或未取代的噁二唑基。硼基可以为包括芳基硼基的杂芳基或者包括硼原子作为杂原子的杂芳基。取代或未取代的羰基可以为取代或未取代的醛基或者取代或未取代的酮基。嗪基可以为取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的嘧啶基、取代或未取代的吡嗪基或者取代或未取代的s-三嗪基。
第一掺杂剂可以包括从以下化合物组3中表示的化合物中选择的至少一种:
化合物组3
Figure BDA0002371858300000281
Figure BDA0002371858300000291
第二掺杂剂可以由以下式2表示:
式2
Figure BDA0002371858300000292
在式2中,Z1可以为CR4或N。
R2和R3可以均独立地为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、甲硅烷基、烷基、环烷基、芳基或杂芳基,或者与相邻基团结合以形成环。
甲硅烷基可以为取代或未取代的甲硅烷基,烷基可以为取代或未取代的1个至20个碳原子的烷基,环烷基可以为取代或未取代的3个至30个碳原子的环烷基。芳基可以为取代或未取代的6个至30个成环碳原子的芳基,杂芳基可以为取代或未取代的2个至30个成环碳原子的杂芳基。
R4可以为芳基或杂芳基。芳基可以为取代或未取代的6个至60个成环碳原子的芳基,杂芳基可以为取代或未取代的2个至60个成环碳原子的杂芳基。
R3和R4可以相同或不同。例如,R3和R4可以相同。
“u”和“v”可以均独立地为0至3的整数。例如,“u”和“v”可以为2。如果“u”为2或更大,则多个R2基团可以相同或不同。例如,多个R2基团可以相同。如果“v”为2或更大,则多个R3基团可以相同或不同。例如,多个R3基团可以相同。
式2可以由以下式2-1或式2-2表示:
Figure BDA0002371858300000301
式2-1和式2-2是呈现关于Z1的式。
在式2-1或式2-2中,Ar2可以为芳基或杂芳基。芳基可以为取代或未取代的6个至30个成环碳原子的芳基,杂芳基可以为取代或未取代的2个至30个成环碳原子的杂芳基。
R6可以为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、甲硅烷基、氨基、硼基、烷氧基、烷基、环烷基、芳基或杂芳基,或者与相邻基团结合以形成环。甲硅烷基可以为取代或未取代的甲硅烷基,氨基可以为取代或未取代的1个至30个碳原子的氨基,硼基可以为取代或未取代的硼基,烷氧基可以为取代或未取代的1个至20个碳原子的烷氧基。烷基可以为取代或未取代的1个至20个碳原子的烷基,环烷基可以为取代或未取代的3个至30个碳原子的环烷基,芳基可以为取代或未取代的6个至30个成环碳原子的芳基,或者杂芳基可以为取代或未取代的2个至30个成环碳原子的杂芳基。
在一些实施例中,烷氧基可以为甲氧基。烷基可以为甲基、异丙基或叔丁基。芳基可以为取代或未取代的苯基。氨基可以为取代有至少一个芳基或杂芳基的1个至30个碳原子的氨基。硼基可以为芳基硼基。杂芳基可以为取代或未取代的咔唑基。
“x”可以为0至3的整数。例如,“x”可以为0、1或2。R2、R3、“u”和“v”可以与关于式2定义的相同。
式2-1可以由以下式2-1-1或式2-1-2表示:
Figure BDA0002371858300000302
Figure BDA0002371858300000311
式2-1-1和式2-1-2是其中呈现了Ar2的式2-1。
在式2-1-1和式2-1-2中,“x1”和“x2”可以均独立地为0至3的整数。例如,“x1”和“x2”可以均独立地为0、1或2。如果“x1”或“x2”为2或更大,则R6可以相同或不同。例如,多个R6可以相同。
R2、R3、R6、“v”和“u”可以与关于式2-1定义的相同。
式2可以由以下式2-3或式2-4表示:
Figure BDA0002371858300000312
式2-3和式2-4是其中呈现了R2和R3的式2。
在式2-3和式2-4中,R21、R22、R31和R32可以均独立地为氘原子、卤素原子、氰基、甲硅烷基、烷基、环烷基、芳基或杂芳基。甲硅烷基可以为取代或未取代的甲硅烷基,烷基可以为取代或未取代的1个至20个碳原子的烷基,或者环烷基可以为取代或未取代的3个至30个碳原子的环烷基。芳基可以为取代或未取代的6个至30个成环碳原子的芳基,或者杂芳基可以为取代或未取代的2个至30个成环碳原子的杂芳基。
A1和A2可以均独立地为取代或未取代的6个至30个成环碳原子的芳基。Z1可以与关于式2定义的相同。
式2-4可以由以下式2-4-1表示:
式2-4-1
Figure BDA0002371858300000321
在式2-4-1中,“f”可以为0或1。Z1可以与关于式2-4定义的相同。
如果“f”为0,则苯环不附加地与式2-4-1缩合(例如,结合),但如果“f”为1,则苯环附加地与式2-4-1的每个苯环缩合(例如,结合)。
第二掺杂剂可以包括从以下化合物组4中表示的化合物中选择的至少一种:
化合物组4
Figure BDA0002371858300000322
Figure BDA0002371858300000331
Figure BDA0002371858300000341
Figure BDA0002371858300000351
如果使用现有的用于发射层的磷光掺杂剂,则出现与高成本有关的问题,如果使用热激活延迟荧光掺杂剂,则出现与短寿命和低色纯度有关的问题。
在实施例的有机电致发光器件10中,具有电子供体和电子受体的热激活延迟荧光化合物用作第一掺杂剂,由式2表示的化合物用作第二掺杂剂。
因此,因为由作为热激活延迟荧光掺杂剂的第一掺杂剂产生的单重态激子经由作为荧光掺杂剂的第二掺杂剂快速地发射光,所以可以降低器件的劣化并且可以提高器件效率。此外,在与现有的荧光掺杂剂相比时,因为电子供体-电子受体型的热激活延迟荧光掺杂剂具有相对短的寿命,所以可以通过作为具有长寿命的荧光掺杂剂的第二掺杂剂来补偿第一掺杂剂的缺陷。
此外,在与作为热激活延迟荧光掺杂剂的第一掺杂剂相比时,第二掺杂剂在最高占据分子轨道(HOMO)与最低未占分子轨道(LUMO)之间具有较大的重叠。因此,所发射的光的波长的半峰全宽(FWHM)可以小,并且可以发射具有高色纯度的光。
第一掺杂剂和第二掺杂剂可以以各种合适的比例进行掺杂。在下文中,第一掺杂剂和第二掺杂剂的掺杂比表示重量比。
基于发射层的总重量,第一掺杂剂可以以例如大约10%至大约40%的比例进行掺杂。基于发射层的总重量,第二掺杂剂可以以例如大约0.25%至大约2%的比例进行掺杂。本公开的实施例不限于此,而是如果满足上述掺杂比,则可以实现合适的或令人满意的包括发射效率、寿命和所发射的光的波长的半峰全宽的发光性质。
由第一主体、第二主体、第一掺杂剂和第二掺杂剂组成的发射层可以具有不同的混合比。例如,第一主体和第二主体可以具有大约3:7、大约5:5或大约7:3的比例。此外,第一掺杂剂可以以大约10%、大约20%或大约30%的比例进行掺杂,第二掺杂剂可以以大约0.25%、大约0.5%或大约1%的比例进行掺杂。
在实施例的有机电致发光器件10中,如图3至图5中所示,电子传输区域ETR设置在发射层EML上。电子传输区域ETR可以包括从空穴阻挡层HBL、电子传输层ETL和电子注入层EIL中选择的至少一个,但本公开的实施例不限于此。
电子传输区域ETR可以具有使用单种材料形成的单个层、使用多种不同材料形成的单个层或者包括使用多种不同材料形成的多个层的多层结构。
例如,电子传输区域ETR可以具有诸如电子注入层EIL或电子传输层ETL的单个层的结构,或者使用电子注入材料或电子传输材料形成的单层结构。此外,电子传输区域ETR可以具有使用多种不同材料形成的单层结构,或者从发射层EML一个接一个地堆叠的电子传输层ETL/电子注入层EIL或空穴阻挡层HBL/电子传输层ETL/电子注入层EIL的结构,而没有限制。电子传输区域ETR的厚度可以例如为大约
Figure BDA0002371858300000361
至大约
Figure BDA0002371858300000362
可以使用各种合适的方法(诸如,真空沉积方法、旋涂方法、浇铸方法、朗格缪尔-布洛杰特(LB)方法、喷墨印刷方法、激光印刷方法和/或激光诱导热成像(LITI)方法)来形成电子传输区域ETR。
如果电子传输区域ETR包括电子传输层ETL,则电子传输区域ETR可以包括蒽类化合物。虽然本公开的实施例不限于此,但电子传输区域ETR可以包括例如三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、1,3,5-三[(3-吡啶基)-苯-3-基]苯、2,4,6-三(3’-(吡啶-3-基)联苯-3-基)-1,3,5-三嗪、2-(4-(N-苯基苯并咪唑-1-基)苯基)-9,10-二萘基蒽、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并[d]咪唑-2-基)苯(TPBi)、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)、4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(Bphen)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑(TAZ)、4-(萘-1-基)-3,5-二苯基-4H-1,2,4-三唑(NTAZ)、2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(tBu-PBD)、双(2-甲基-8-羟基喹啉-N1,O8)-(1,1’-联苯-4-羟基)铝(BAlq)、双(苯并喹啉-10-羟基)铍(Bebq2)、9,10-二(萘-2-基)蒽(ADN)或它们的混合物,而没有限制。电子传输层ETL的厚度可以为大约
Figure BDA0002371858300000371
至大约
Figure BDA0002371858300000372
例如,为大约
Figure BDA0002371858300000373
至大约
Figure BDA0002371858300000374
如果电子传输层ETL的厚度满足上述范围,则可以获得合适的或令人满意的电子传输性质,而不显著增大驱动电压。
如果电子传输区域ETR包括电子注入层EIL,则电子传输区域ETR可以包括LiF、羟基喹啉锂(LiQ)、Li2O、BaO、NaCl、CsF、镧系金属(诸如Yb)或金属卤化物(诸如RbCl和RbI),而没有限制。电子注入层EIL还可以使用电子传输材料和绝缘有机金属盐的混合材料来形成。有机金属盐可以为具有大约4eV或更大的能带隙的材料。在一些实施例中,有机金属盐可以包括例如金属乙酸盐、金属苯甲酸盐、金属乙酰乙酸盐、金属乙酰丙酮盐或金属硬脂酸盐。电子注入层EIL的厚度可以为大约
Figure BDA0002371858300000375
至大约
Figure BDA0002371858300000376
例如为大约
Figure BDA0002371858300000377
至大约
Figure BDA0002371858300000378
如果电子注入层EIL的厚度满足上述范围,则可以获得合适的或令人满意的电子注入性质,而不引起驱动电压的显著增大。
电子传输区域ETR可以包括如上所述的空穴阻挡层HBL。空穴阻挡层HBL可以包括例如2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)和4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(Bphen)中的至少一种,而没有限制。
第二电极EL2设置在电子传输区域ETR上。第二电极EL2可以是共电极或阴极。第二电极EL2可以是透射电极、透反射电极或反射电极。如果第二电极EL2是透射电极,则第二电极EL2可以包括例如ITO、IZO、ZnO、ITZO等的透明金属氧化物。
如果第二电极EL2是透反射电极或反射电极,则第二电极EL2可以包括Ag、Mg、Cu、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Mo、Ti、包括它们的化合物或它们的混合物(例如,Ag和Mg的混合物)。第二电极EL2可以具有多层结构,该多层结构包括使用上述材料形成的反射层或透反射层以及使用ITO、IZO、ZnO、ITZO等形成的透明导电层。
第二电极EL2的厚度可以为大约
Figure BDA0002371858300000379
至大约
Figure BDA00023718583000003710
例如,为大约
Figure BDA00023718583000003711
至大约
Figure BDA00023718583000003712
或者为大约
Figure BDA00023718583000003713
至大约
Figure BDA00023718583000003714
在一些实施例中,第二电极EL2可以与辅助电极连接。如果第二电极EL2与辅助电极连接,则可以减小第二电极EL2的电阻。
在一些实施例中,在实施例的有机电致发光器件10的第二电极EL2上,还可以包括盖层。盖层可以包括例如α-NPD、NPB、TPD、m-MTDATA、Alq3、CuPc、N4,N4,N4',N4'-四(联苯-4-基)联苯-4,4'-二胺(TPD15)、4,4',4"-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)等。
在有机电致发光器件10中,将电压分别施加到第一电极EL1和第二电极EL2,从第一电极EL1注入的空穴经由空穴传输区域HTR移动到发射层EML,从第二电极EL2注入的电子经由电子传输区域ETR移动到发射层EML。电子和空穴在发射层EML中复合以产生激子,激子可以通过从激发态跃迁到基态发射光。
在下文中,将通过参照示例和对比示例更加详细地解释本公开的实施例的有机电致发光器件10。下面描述的示例仅用于说明以帮助理解本公开,而本公开的范围不限于此。
示例
1、有机电致发光器件10的制造和性能评价
(有机电致发光器件的制造)
通过下面描述的方法来制造示例1至示例36的有机电致发光器件10。在基底上将ITO/Ag/ITO沉积为大约
Figure BDA0002371858300000381
的厚度。将沉积的基底切割为50mm×50mm×0.7mm(宽×长×高)的尺寸,使用异丙醇和蒸馏水通过超声波洗涤大约5分钟,并通过暴露于紫外线大约30分钟然后暴露于臭氧进行洗涤。之后,将ITO基底安装在真空沉积设备中以形成第一电极EL1。将化合物HT1和F4-TCNQ以大约98:2的重量比真空共沉积在第一电极EL1上,以形成大约
Figure BDA0002371858300000382
的厚度的空穴注入层HIL。在空穴注入层HIL上真空沉积化合物HT1以形成大约
Figure BDA0002371858300000383
的厚度的空穴传输层HTL,然后通过将实施例的第一主体和第二主体以大约7:3的比例混合并共沉积,并分别以30%和0.5%的比例共沉积第一掺杂剂和第二掺杂剂,在空穴传输层HTL上形成大约
Figure BDA0002371858300000384
的厚度的发射层EML。各自的第一主体、第二主体、第一掺杂剂和第二掺杂剂如表1中所示。通过将化合物ET1和Liq以大约50:50的重量比共沉积,在发射层EML上形成大约
Figure BDA0002371858300000385
的厚度的电子传输层ETL。在电子传输层ETL上沉积Liq以形成具有大约
Figure BDA0002371858300000391
的厚度的电子注入层EIL,并将Mg和Ag以大约13:1的重量比共沉积在电子注入层EIL上以形成具有大约
Figure BDA0002371858300000392
的厚度的第二电极EL2。制造了有机电致发光器件10。
除了以大约5:5的比例共沉积第一主体和第二主体之外,通过与制造示例1至示例36的有机电致发光器件10的方法基本相同的方法来制造示例37的有机电致发光器件10。
除了以大约3:7的比例共沉积第一主体和第二主体之外,通过与制造示例1至示例36的有机电致发光器件10的方法基本相同的方法来制造示例38的有机电致发光器件10。
除了分别以大约20%和大约0.5%的比例共沉积第一掺杂剂和第二掺杂剂之外,通过与制造示例1至示例36的有机电致发光器件10的方法基本相同的方法来制造示例39的有机电致发光器件10。
除了分别以大约10%和大约0.5%的比例共沉积第一掺杂剂和第二掺杂剂之外,通过与制造示例1至示例36的有机电致发光器件10的方法基本相同的方法来制造示例40的有机电致发光器件10。
除了分别以大约20%和大约0.25%的比例共沉积第一掺杂剂和第二掺杂剂之外,通过与制造示例1至示例36的有机电致发光器件10的方法基本相同的方法来制造示例41的有机电致发光器件10。
除了分别以大约10%和大约1%的比例共沉积第一掺杂剂和第二掺杂剂之外,通过与制造示例1至示例36的有机电致发光器件10的方法基本相同的方法来制造示例42的有机电致发光器件10。
除了仅使用一种主体材料作为主体之外,通过与制造示例1至示例36的有机电致发光器件10的方法基本相同的方法来制造对比示例1和对比示例2的有机电致发光器件。
除了仅使用一种掺杂剂材料作为掺杂剂之外,通过与制造示例1至示例36的有机电致发光器件10的方法基本相同的方法来制造对比示例3和对比示例4的有机电致发光器件。
除了使用对比化合物C545T代替第二掺杂剂材料之外,通过与制造示例1至示例36的有机电致发光器件10的方法基本相同的方法来制造对比示例5的有机电致发光器件。
除了单独使用对比化合物C545T代替掺杂剂之外,通过与制造示例1至示例36的有机电致发光器件10的方法基本相同的方法来制造对比示例6的有机电致发光器件。
Figure BDA0002371858300000401
在示例和对比示例中使用的主体材料的组合在下面的表1中列出。
表1
Figure BDA0002371858300000402
Figure BDA0002371858300000411
Figure BDA0002371858300000421
使用了Keithley SMU 236和亮度计PR650测量设备。为了评价根据示例和对比示例的有机电致发光器件的性质,测量了器件寿命和器件效率。器件寿命指将亮度从初始亮度降低到大约95%所需的时间。器件效率是电流密度为大约50mA/cm2的值。器件的电流密度根据器件中包括的材料而不同地设定,并通过连续驱动进行测量。此外,通过测得的亮度光谱,测量作为所发射的光的最大波长的发光峰和所发射的光的波长的半峰全宽(FWHM)。基于将示例化合物H1-1用作第一主体并将示例化合物D1-1和示例化合物D2-1分别用作第一掺杂剂和第二掺杂剂的对比示例1的亮度减少到95%的器件寿命和器件效率(100%),示出了表2的评价结果(在表2中,将对比示例1的器件寿命和器件效率设定为100%,并且相对于此示出了其余器件的各自性质)。
表2
Figure BDA0002371858300000422
Figure BDA0002371858300000431
Figure BDA0002371858300000441
参照表2,当与对比示例1至对比示例6的有机电致发光器件相比时,示例1至示例42的有机电致发光器件的器件寿命增加。此外,在与对比示例1至对比示例6相比时,大多数示例显示出优异的发射效率。例如,在与对比示例1至对比示例6相比时,示例1至示例3、示例6至示例8、示例11、示例17、示例19至示例28、示例31和示例37至示例42显示出优异的发射效率。其余示例显示出比对比示例1或对比示例3低的发射效率,但在这种情况下,显示出与对比示例1或对比示例3相似程度的发射效率。此外,甚至显示出比对比示例4至对比示例6好的发射效率。寿命性质优于全部对比示例。
实施例的有机电致发光器件10包括实施例的第一主体、第二主体、第一掺杂剂和第二掺杂剂作为发射层EML的材料。因此,当与不包括从第一主体、第二主体、第一掺杂剂和第二掺杂剂中选择的任何一者或者包括对比化合物C545T替代第二掺杂剂的对比示例1至对比示例6相比时,实现较长的寿命和较高的效率。
例如,根据实施例的有机电致发光器件10使用作为空穴传输主体的第一主体和作为电子传输主体的第二主体作为合适的主体,发射层EML的电荷平衡是优异的。此外,根据实施例的有机电致发光器件10在发射层EML中使用实施例的热激活延迟荧光掺杂剂作为第一掺杂剂以及由式2表示的荧光掺杂剂作为第二掺杂剂,并且由第一掺杂剂产生的激子经由第二掺杂剂迅速地发射光,从而减少了器件的劣化。
同时,在与对比示例3相比时,示例1至示例42具有窄波长的半峰全宽。示例1至示例42使用作为热激活延迟荧光掺杂剂的第一掺杂剂和作为荧光掺杂剂的第二掺杂剂的混合物,并且在与使用作为热激活延迟荧光掺杂剂的第一掺杂剂作为单一掺杂剂的对比示例3相比时,发现示例1至示例42以窄的半峰全宽实现了优异的色纯度。
此外,根据实施例的有机电致发光器件10使用荧光掺杂剂代替昂贵的磷光掺杂剂,可以通过低成本工艺来制造有机电致发光器件10。
例如,根据实施例的有机电致发光器件10包括全部第一主体、第二主体、第一掺杂剂和第二掺杂剂作为用于发射层EML的材料,可以实现长寿命、高效率、高色纯度和低成本的性质。
通过包括实施例的第一主体、第二主体、第一掺杂剂和第二掺杂剂作为用于发射层EML的材料,根据实施例的有机电致发光器件10和包括其的显示装置DD可以实现长寿命、高效率和高色纯度。
因为根据实施例的有机电致发光器件10和显示装置DD包括为荧光掺杂剂的第一掺杂剂和第二掺杂剂作为用于发射层EML的材料,所以可以能够通过低成本工艺制造根据实施例的有机电致发光器件10和显示装置DD。
根据本公开的实施例的有机电致发光器件和包括该有机电致发光器件的显示装置可以实现长寿命和高色纯度。
根据本公开的实施例的有机电致发光器件和包括该有机电致发光器件的显示装置可以通过低成本工艺来制造。
如在此使用的,术语“和/或”包括相关所列项中的一个或更多个的任何组合和全部组合。当诸如“……中的至少一个(种/者)”的表述在一列元件(要素)之后时,修饰整列的元件(要素),而不是修饰该列中的个别元件(要素)。
如在此使用的,术语“基本”、“大约”和相似术语被用作近似术语而不是用作程度术语,并且意图解释将被本领域普通技术人员认识到的测量值或计算值的固有偏差。此外,当描述本公开的实施例时,“可以(可)”的使用指“本公开的一个或更多个实施例”。如在此所使用的,术语“使用”及其变型可以被认为分别与术语“利用”及其变型同义。此外,术语“示例性”意图指示例或举例说明。
此外,在此陈述的任何数值范围意图包括在所陈述的范围内所包含的相同数值精度的所有子范围。例如,范围“1.0至10.0”意图包括所陈述的最小值1.0与所陈述的最大值10.0之间(并包括所陈述的最小值1.0和所陈述的最大值10.0)的所有子范围,即,具有等于或大于1.0的最小值且等于或小于10.0的最大值,诸如以2.4至7.6为例。在此陈述的任何最大数值限制意图包括其中包含的所有较低的数值限制,在本说明书中陈述的任何最小数值限制意图包括其中包含的所有较高数值限制。因此,申请人保留修改本说明书(包括权利要求书)的权利,以明确地陈述在此明确陈述的范围内包含的任何子范围。
尽管已经描述了本公开的示例性实施例,但理解的是,本公开的主题不应局限于这些示例性实施例,而是本领域普通技术人员可以在如所要求保护的本公开的精神和范围及其等同物内做出各种改变和修改。

Claims (12)

1.一种有机电致发光器件,所述有机电致发光器件包括:
第一电极;
第二电极,位于所述第一电极上;以及
发射层,位于所述第一电极与所述第二电极之间,
其中,所述发射层包括:第一主体,由以下式1表示;第二主体,与所述第一主体不同;第一掺杂剂,为具有电子供体和电子受体的热激活延迟荧光材料;以及第二掺杂剂,由以下式2表示:
Figure FDA0002371858290000011
在式1中,
R1为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的膦酰基、取代或未取代的1个至20个碳原子的烷基、取代或未取代的3个至30个碳原子的环烷基、取代或未取代的6个至30个成环碳原子的芳基或者取代或未取代的2个至30个成环碳原子的杂芳基,或者与相邻基团结合以形成环,
L1和L2均独立地为直连键、取代或未取代的6个至30个成环碳原子的亚芳基或者取代或未取代的2个至30个成环碳原子的亚杂芳基,
X为直连键、取代或未取代的二价甲硅烷基或者取代或未取代的二价噻吨基,
Ar1为取代或未取代的6个至30个成环碳原子的芳基或者取代或未取代的2个至30个成环碳原子的杂芳基,
“p”为0至8的整数,
“q”和“s”均独立地为0至3的整数,其中,“q”和“s”中的至少一个为1或更大,
“r”为0或1,并且“t”为0至3的整数,
在式2中,
Z1为CR4或N,
R2和R3均独立地为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的1个至20个碳原子的烷基、取代或未取代的3个至30个碳原子的环烷基、取代或未取代的6个至30个成环碳原子的芳基或者取代或未取代的2个至30个成环碳原子的杂芳基,或者与相邻基团结合以形成环,
R4为取代或未取代的6个至60个成环碳原子的芳基或者取代或未取代的2个至60个成环碳原子的杂芳基,并且
“u”和“v”均独立地为0至3的整数。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其中,式1由以下式1-1表示:
式1-1
Figure FDA0002371858290000021
在式1-1中,
Z2为N或P=O,
R5为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的膦酰基、取代或未取代的1个至20个碳原子的烷基、取代或未取代的3个至30个碳原子的环烷基、取代或未取代的6个至30个成环碳原子的芳基或者取代或未取代的2个至30个成环碳原子的杂芳基,或者与相邻基团结合以形成环,
“w”为0至8的整数,并且
R1、L1、L2、X、“p”、“q”、“r”、“s”和“t”与关于式1定义的相同。
3.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其中,所述第一主体包括从以下化合物组1中表示的化合物中选择的至少一种:
化合物组1
Figure FDA0002371858290000031
Figure FDA0002371858290000041
4.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其中,所述第二主体包括取代或未取代的10个至80个成环碳原子的芳基或者取代或未取代的10个至80个成环碳原子的杂芳基,所述杂芳基包括N、O或S作为杂原子。
5.根据权利要求4所述的有机电致发光器件,其中,所述第二主体包括从以下化合物组2中表示的化合物中选择的至少一种:
化合物组2
Figure FDA0002371858290000042
Figure FDA0002371858290000051
6.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其中,所述第一掺杂剂的所述电子供体包括取代或未取代的咔唑基、取代或未取代的吲哚基、取代或未取代的吖啶基、取代或未取代的吩噁嗪基、取代或未取代的吩噻嗪基或者取代或未取代的6个至30个成环碳原子的芳基氨基。
7.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其中,所述第一掺杂剂的所述电子受体包括取代或未取代的硼基、取代或未取代的唑基、取代或未取代的1个至20个碳原子的羰基、取代或未取代的嗪基、取代或未取代的磺酰基、6个至30个成环碳原子的芳基、或者2个至30个成环碳原子的杂芳基,所述芳基被氰基或三卤代甲基取代,所述杂芳基被氰基或三卤代甲基取代。
8.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其中,所述第一掺杂剂包括从以下化合物组3中表示的化合物中选择的至少一种:
化合物组3
Figure FDA0002371858290000052
Figure FDA0002371858290000061
9.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其中,式2由以下式2-1或式2-2表示:
Figure FDA0002371858290000062
Figure FDA0002371858290000071
在式2-1和式2-2中,
Ar2为取代或未取代的6个至30个成环碳原子的芳基或者取代或未取代的2个至30个成环碳原子的杂芳基,
R6为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的1个至30个碳原子的氨基、取代或未取代的硼基、取代或未取代的1个至20个碳原子的烷氧基、取代或未取代的1个至20个碳原子的烷基、取代或未取代的3个至30个碳原子的环烷基、取代或未取代的6个至30个成环碳原子的芳基或者取代或未取代的2个至30个成环碳原子的杂芳基,或者与相邻基团结合以形成环,
“x”为0至3的整数,并且
R2、R3、“u”和“v”与关于式2定义的相同。
10.根据权利要求9所述的有机电致发光器件,其中,式2-1由以下式2-1-1或式2-1-2表示:
Figure FDA0002371858290000072
在式2-1-1和式2-1-2中,
“x1”和“x2”均独立地为0至3的整数,并且
R2、R3、R6、“u”和“v”与关于式2-1定义的相同。
11.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其中,式2由以下式2-3或式2-4表示:
Figure FDA0002371858290000081
在式2-3和式2-4中,
R21、R22、R31和R32均独立地为氘原子、卤素原子、氰基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的1个至20个碳原子的烷基、取代或未取代的3个至30个碳原子的环烷基、取代或未取代的6个至30个成环碳原子的芳基或者取代或未取代的2个至30个成环碳原子的杂芳基,
A1和A2均独立地为取代或未取代的6个至30个成环碳原子的芳基,并且
Z1与关于式2定义的相同。
12.根据权利要求9所述的有机电致发光器件,其中,所述第二掺杂剂包括从以下化合物组4中表示的化合物中选择的至少一种:
化合物组4
Figure FDA0002371858290000082
Figure FDA0002371858290000091
Figure FDA0002371858290000101
Figure FDA0002371858290000111
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GR01 Patent grant
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