一种红色磷光有机电致发光器件制造技术

本发明专利技术公开了一种红色磷光有机电致发光器件，包括发光层，其特征在于，所述发光层的材料包括主体材料和掺杂在主体材料中的红色磷光染料，所述主体材料为具有式Ⅰ、式Ⅱ或式Ⅲ结构的化合物中的一种，

【技术实现步骤摘要】
一种红色磷光有机电致发光器件
本专利技术属于有机电致发光器件领域，具体涉及一种发光层采用新型主体材料的红色磷光有机电致发光器件。
技术介绍
有机电致发光器件以其形体薄、面积大、全固化、柔性化等优点引起了人们的广泛关注，其在固态照明光源、液晶背光源等方面的巨大潜力成为人们研究的热点。早在五十年代，Bernanose.A等人就开始了有机电致发光器件(OLED)的研究。最初研究的材料是蒽单晶片。由于存在单晶片厚度大的问题，所需的驱动电压很高。直到1987年美国EastmanKodak公司的邓青云(C.W.Tang)和Vanslyke报道了结构为:ITO/Diamine/Alq3/Mg:Ag的有机小分子电致发光器件，器件在10伏的工作电压下亮度达1000cd/m2，外量子效率达到1.0％。电致发光的研究引起了科学家们的广泛关注，人们看到了有机电致发光器件应用于显示的可能性，从此揭开了有机电致发光器件研究及产业化的序幕。有机发光材料体系包括荧光体系与磷光发光体系，其中荧光体系只利用了单线态激子能量，而磷光体系可同时利用三线态激子能量。磷光主体材料的三重态能隙必须要高于磷光掺杂材料的三重态能隙，才能将磷光材料的三重态激子局限在发光层中，是因为如果磷光材料的三重激发态能量比主体材料高时，能量很容易从磷光掺杂材料的三重激发态回传到主体材料的三重态状态，进而降低了器件的发光效率。业界公知的4,4’-双(N-咔唑)联苯(CBP)具有高效率和大的激发三线态能量的主体材料，但是使用CBP做主体的器件的寿命非常短，推测可能是CBP结构的问题，使得CBP因为氧化稳定性不高而劣化，因此不能在OLED器件中实际应用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是现有技术中红色磷光有机电致发光器件的主体材料种类较少，且现有的主体材料氧化稳定性不高。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种红色磷光有机电致发光器件，其发光层采用新的TADF材料作为主体材料，其同时具有传输空穴和电子的能力，通过调节不同的取代基团可以获得较高的热化学稳定性。另外，这些材料本身的HOMO和LUMO之间的ΔEST非常小(<0.3eV),可以获得较高的反系间窜跃系数(kRISC),进而使三线态激子的寿命变短，提高了OLED器件的效率和稳定性。同时，本专利技术的主体材料的高能隙能将激子局限在发光区域内，使得激子的复合区域在整个发光层中，可以有效地提高器件的效率。这些特性使得这些材料可以在高效OLED红色磷光器件中用作主体材料，并且可以获得长寿、高效的OLED器件。本专利技术的红色磷光有机电致发光器件，包括发光层，所述发光层的材料包括主体材料和掺杂在主体材料中的红色磷光染料，所述主体材料为具有式Ⅰ、式Ⅱ或式Ⅲ结构的化合物中的一种，其中，式Ⅰ和式Ⅱ中，D为给电子基团；式Ⅲ中，R1-R5中有一个为氰基，有两个为氢基，另外两个为相同或不同的给电子基团。优选地，式Ⅰ和式Ⅱ中，D选自以下基团：式Ⅲ中，R1-R5中有一个为氰基，有两个为氢基，另外两个选自以下结构的给电子基团：优选地，式Ⅲ中，与所述氰基相邻位置的取代基中至少一个为氢基。具体地，主体材料为具有如下结构的化合物：具有式Ⅰ结构的化合物为如下化合物：具有式Ⅱ结构的化合物为如下化合物：优选地，所述红色磷光染料在发光层中所占比例为0.5wt％～5wt％，更优选为1wt％～3wt％。其中，所述红色磷光染料为含Ir，Eu，Os的金属配合物中的一种或多种，优选为含Ir的金属配合物中的一种或多种，更优选为Ir(piq)3，Ir(piq)2(acac)，Ir(piq-F)2(acac)，Ir(m-piq)2(acac)，Ir(DBQ)2(acac)，Ir(MDQ)2(acac)，Ir(bt)2(acac)或Ir(bt)3中的一种或多种。上述的红色磷光有机电致发光器件，包括在基板上依次沉积彼此层叠的阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层及阴极。本专利技术的红色磷光有机电致发光器件中，将D-A-D型的芴酮基团、二苯并噻吩砜基团或苯二甲腈基团的TADF材料作为红色磷光的主体材料用于发光层，此类器件可提高器件的效率和寿命，并降低器件的驱动电压。本专利技术能够达到如下有益效果：1.红色磷光染料掺杂浓度低，成本降低。2.能量转移可减少三线态-三线态湮灭(TTA)，提高激子利用率，进而提高器件效率和寿命。3.△EST小(<0.3eV)，此类电子受体稳定性好，且受体与给体之间的扭转角小，辐射跃迁速率高。4.△EST小(<0.3eV)，TADF材料的单线态S1比普通主体的单线态S1低，有望降低器件驱动电压。附图说明图1是本专利技术的红色磷光有机电致发光器件的结构示意图；图2是现有技术中磷光有机电致发光器件的发光层中的能量传递过程示意图；图3是本专利技术的红色磷光有机电致发光器件的发光层中的能量传递过程示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。如图1所示，本专利技术的红色磷光有机电致发光器件包括在基板01上依次沉积彼此层叠的阳极02、空穴注入层04、空穴传输层05、发光层06、电子传输层07及阴极03。发光层06的材料包括主体材料和掺杂在主体材料中的红色磷光染料，所述主体材料为具有式Ⅰ、式Ⅱ或式Ⅲ结构的化合物中的一种，其中，式Ⅰ和式Ⅱ中，D为给电子基团；式Ⅲ中，R1-5中有一个为氰基，有两个为相同或不同的给电子基团，另外两个为氢基。其中，式Ⅰ和式Ⅱ中，D优选为吩噁嗪基[式(11)]，吩噻嗪基[式(12)]，9,9-二甲基吖啶基[式(13)]，9-甲基吩嗪基[式(14)]，9-苯基吩嗪基[式(15)]，4-吩噁嗪基-1-苯基[式(16)]，4-吩噻嗪基-1-苯基[式(17)]，4-(9,9-二甲基)吖啶基-1-苯基[式(18)]，4-(9-甲基)吩嗪基-1-苯基[式(19)]，4-(9-苯基)吩嗪基-1-苯基[式(20)]，3,5-二咔唑基-1-苯基[式(21)]，如下所示：式Ⅲ中的给电子基团选自以下基团：本专利技术的上述主体材料为TADF材料：TADF做主体敏化磷光的器件中，磷光染料的掺杂浓度较低，比普通主体所在的磷光器件低，是因为激子首先通过TADF主体的三线态反系间窜跃到TADF主体的单线态，再由长程能量传递到磷光主体的三线态上。最重要的是，TADF敏化磷光能够使在较低的掺杂浓度情况下获得长寿高效的器件。具体地，结合图1、图2和图3所示，对本专利技术的发光层06中的能量传递过程进行阐述。如图2所示，现有技术发光层为常规磷光主体材料掺杂磷光染料，常规磷光主体材料的三线态能级与单线态能级差较大，其能量传递过程如下：激子从主体材料的三线态能级经短程的Dexter能量转移给磷光染料的三线态能级，同时，激子还可以从主体材料的单线态能级经长程能量转移到磷光染料的单线态能级。短程Dexter能量转移导致磷光染料的掺杂浓度较高，才能减小主体和磷光染料之间的距离，促进能量的完全传递，但较高的磷光染料会导致器件衰减，且含贵金属的磷光染料成本较高。热活化延迟荧光材料(TADF材料)作为主体材料的三线态能级与单线态能级差较小(ΔEST<0.3eV，优选ΔEST<0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红色磷光有机电致发光器件，包括发光层，其特征在于，所述发光层的材料包括主体材料和掺杂在主体材料中的红色磷光染料，所述主体材料为具有式Ⅰ、式Ⅱ或式Ⅲ结构的化合物中的一种，

【技术特征摘要】
1.一种红色磷光有机电致发光器件，包括发光层，其特征在于，所述发光层的材料包括主体材料和掺杂在主体材料中的红色磷光染料，所述主体材料为具有式Ⅰ、式Ⅱ或式Ⅲ结构的化合物中的一种，式Ⅰ，，式Ⅱ，式Ⅲ，其中，式Ⅰ和式Ⅱ中，D为给电子基团；式Ⅲ中，R1-R5中有一个为氰基，有两个为氢基，另外两个为相同或不同的给电子基团。2.根据权利要求1所述的红色磷光有机电致发光器件，其特征在于，式Ⅰ和式Ⅱ中，D选自以下基团：，，，，，，，，，；式Ⅲ中，R1-R5中有一个为氰基，有两个为氢基，另外两个各自选自以下结构的给电子基团：，，，，，，，，，。3.根据权利要求2所述的红色磷光有机电致发光器件，其特征在于，式Ⅲ中，与所述氰基相邻位置的取代基中至少一个为氢基。4.根据权利要求1所述的红色磷光有机电致发光器件，其特征在于，具有式Ⅰ结构的化合物为如下化合物：式（1-1）式（1-2）式（1-3）式（1-4）式（1-5）式（1-6）式（1-7）式（1-8）式（1-9）式（1-10）式（1-11）；具有式Ⅱ结构的化合物为如下化合物：式（2-1）式（2-2）式（2-3）式（2-4）式（2-5）式（2-6）式（2-7）...

【专利技术属性】
技术研发人员：段炼，张云阁，刘嵩，赵菲，
申请(专利权)人：昆山国显光电有限公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32