一种有机电致发光器件制造技术

技术编号:15765805 阅读:306 留言:0更新日期:2017-07-06 09:37
本发明专利技术涉及一种有机电致发光器件,发光层的主体材料为由具有空穴传输能力和电子传输能力的材料构成,至少一种主体材料的三线态T

Organic electroluminescent device

The invention relates to an organic electroluminescent device, wherein the main material of the light-emitting layer is composed of a material having hole transporting capability and electronic transmission capability, and the three line state T of at least one main body material

【技术实现步骤摘要】
一种有机电致发光器件
本专利技术涉及有机电致发光器件
,具体设计采用热活化延迟荧光材料作为主体材料的有机电致发光器件。
技术介绍
有机电致发光器件OLED的发光层主要采用全荧光材料、全磷光材料或荧光材料和磷光材料混合的方式进行制作。其中发光层一般采用高三线态T1,宽能级差的主体材料,有机发光材料体系包括荧光体系与磷色发光体系,采用掺杂体系,其中荧光体系只利用了单线态激子能量,理想的内量子效率最高仅有25%,效率较低,而磷光体系可同时利用单线态和三线态激子能量,内量子效率能够达到100%,但是其使用的贵金属导致价格昂贵,而且用作蓝色发光材料的磷光材料寿命短,效率低(25%)。H.Nakanotani,C.Adachi,NatureCommunication,2014.公开的一种器件结构,以双掺杂体系为主,此类体系有两种客体,其中一种客体是可作为助掺杂剂的热活化延迟荧光材料,另外一种客体为普通的荧光材料,其能量传递机理如图1所示:三线态激子在助掺杂剂热活化延迟荧光材料的T1上产生,通过反系间窜跃(Reverseintersystemcrossing,RISC跃迁至助掺杂剂的单线态S1上。由于主体材料单线态S1明显高于助掺杂剂的单线态S1,助掺杂剂单线态S1上的激子无法跃迁至主体的单线态S1上,而是以能量传递(energytransfer,FRET)形式转移到荧光客体的S1上。这种荧色发光体系的内量子效率最大值为100%,但由于蒸镀过程中使用三源共蒸方式,增加了工艺难度。CN200980110328公开了一种有机发光器件,所述有机发光器件具有与磷色发光层接触的第一空穴阻挡层和与所述第一空穴阻挡层接触的第二空穴阻挡层。所述第一空穴阻挡层中的材料的三线态能量高于所述磷光层的主体的三线态能量,并且所述第二空穴阻挡层中的材料的三线态能量高于所述磷光层中的掺杂剂的三线态能量。两种空穴阻挡材料都具有低于所述磷色发光层的所述主体的HOMO能量。此专利注重使用的是双空穴阻挡层,并未使用电子阻挡层,无法有效的将电荷复合区域控制在发光层。CN201410472143公开一种高色稳定性白光有机电致发光器件,由阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层Ⅰ、发光层Ⅱ、电子传输层、电子注入层和阴极依次排列构成,发光层Ⅰ和发光层Ⅱ的主体材料Ⅰ和主体材料Ⅱ分别为具有空穴传输性能和电子传输性能的材料,发光层Ⅰ与发光层Ⅱ掺杂的发光材料组成相同,以发光层Ⅰ和发光层Ⅱ的界面为对称轴,从高三线态能级到低三线态能级对称地分布在界面两侧,器件的载流子复合区域位于发光层Ⅰ和发光层Ⅱ的界面处。本专利技术通过充分利用激子能量提高器件效率、控制不同颜色发光材料同时位于载流子复合区域和激子扩散范围内提高器件色品质、有效抑制载流子复合区域随电压变化、结合对称发光层结构提高器件的色稳定性,此专利使用的是常规的主体,发光染料为磷光材料,本专利所使用的是以热活化延迟荧光材料作为主体,发光染料作为荧光材料,使用此套体系比CN201410472143,使用的发光染料掺杂浓度更低,进而降低成本,且此类器件的能量转移方式能有效抑制效率滚降现象。
技术实现思路
为此,本专利技术所要解决的技术问题在于现有技术中发光主体材料具有较低的三线态T1和较小的能隙Eg(HOMO和LUMO之间的能级差)导致激子复合产生的效率较低的问题,进而提供一种有机电致发光器件,采用的热活化延迟荧光材料作为主体材料限制了激子在发光区域复合,有效地抑制了效率滚降现象,器件效率提高至13%~18%。为解决上述技术问题,本专利技术采用如下技术方案:一种有机电致发光器件,包括基板,以及依次形成在所述基板上的第一电极层、若干个发光单元层和第二电极层,所述的发光单元层包括发光层和设置在所述发光层两侧的有机功能层,所述发光层包括主体材料和荧光染料,所述主体材料为由具有空穴传输能力和电子传输能力的材料构成,至少一种主体材料的三线态T1H高于等于荧光染料的单线态S1F;所述主体材料中的至少一种材料的CT激发态的三线态能级T1H高于n-π激发态的单线态能级S1H,并且T1H-S1H≤0.3eV;或者,所述主体材料中的至少一种材料的CT激发态的三线态能级T1H高于n-π激发态的三线态能级S1H,且T1H-S1H≥1eV,并且所述主体材料的n-π激发态的第二三线态能级和CT激发态的第一单线态能级的差值为-0.1~0.1eV;与所述发光层相邻的有机功能层的材料的三线态T1均高于发光层主体材料的单线态S1H。所述发光层中荧光染料的掺杂比例为0.5~15wt%,优选为1~8wt%。所述的主体材料包括激基复合物。所述主体材料为激基复合物,所述的激基复合物为热活化延迟荧光材料。所述主体材料为电子传输型材料和空穴传输型材料构成的激基复合物,二者的质量比为1:9-9:1。所述电子传输型材料和/或空穴传输型材料的T1-S1≤0.3eV;或电子传输型材料和/或空穴传输型材料的T1-S1≥1eV,并且所述主体材料的n-π激发态的第二三线态能级和CT激发态的第一单线态能级的差值为-0.1~0.1eV。所述主体材料为热活化延迟荧光材料和空穴传输型材料的组合物,二者的质量比为1:9-9:1。所述热活化延迟荧光材料和/或空穴传输型材料的T1-S1≤0.3eV;或热活化延迟荧光材料和/或空穴传输型材料的T1-S1≥1eV,并且所述主体材料的n-π激发态的第二三线态能级和CT激发态的第一单线态能级的差值为-0.1~0.1eV。所述主体材料为热活化延迟荧光材料和电子传输型材料的组合物,二者的质量比为1:9-9:1。所述热活化延迟荧光材料和/或电子传输型材料的T1-S1≤0.3eV;或热活化延迟荧光材料和/或电子传输型材料的T1-S1≥1eV,并且所述主体材料的n-π激发态的第二三线态能级和CT激发态的第一单线态能级的差值为-0.1~0.1eV。所述的主所述热活化延迟荧光材料具有式(1-1)-(1-100)所示结构:所述的荧光染料为红色荧光染料、绿色荧光染料、蓝色荧光染料中的一种或其混合物。所述的有机功能层包括设置在所述第一电极层和发光层之间的第一有机功能层、设置在发光层和第二电极层之间的第二有机功能层。第一有机功能层包括空穴注入层和/或空穴传输层,所述第二有机功能层包括阻挡层、电子传输层和/或电子注入层。位于发光层两侧的空穴传输层、电子传输层、阻挡层的材料三线态T1均大于主体材料的单线态S1。所述发光层厚度20-100nm。本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:(1)本专利技术使用热活化延迟荧光材料作为主体材料,普通荧光材料作为客体材料,具有高三线态的材料作为空穴/电子传输材料或阻挡材料。本专利技术制得的发光器件是利用热活化延迟荧光材料的极小的三线态和单线态的能级差,可以迅速将主体的T1上的激子转移到主体的S1,有效的利用单线态和三线态激子,然后通过能量转移至荧色发光材料S1,从而使荧光材料的最大理论外量子效率由5%提高到13%~18%。(2)本专利技术由于主体材料的高T1和较大的能隙Eg(HOMO和LUMO之间的能级差),限制了激子在发光区域复合,有效地抑制了效率滚降现象可提高荧光器件的发光效率,尤其是蓝色荧光器件的效率;此类器件可以使用较低的掺杂浓度,并且在低浓本文档来自技高网
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一种有机电致发光器件

【技术保护点】
一种有机电致发光器件,包括基板,以及依次形成在所述基板上的第一电极层、若干个发光单元层和第二电极层,所述的发光单元层包括发光层和设置在所述发光层两侧的有机功能层,所述发光层包括主体材料和荧光染料,其特征在于,所述主体材料为由具有空穴传输能力和电子传输能力的材料构成,至少一种主体材料的三线态T

【技术特征摘要】
1.一种有机电致发光器件,包括基板,以及依次形成在所述基板上的第一电极层、若干个发光单元层和第二电极层,所述的发光单元层包括发光层和设置在所述发光层两侧的有机功能层,所述发光层包括主体材料和荧光染料,其特征在于,所述主体材料为由具有空穴传输能力和电子传输能力的材料构成,至少一种主体材料的三线态T1H高于等于荧光染料的单线态S1F;所述主体材料中的至少一种材料的CT激发态的三线态能级T1H高于n-π激发态的单线态能级S1H,并且T1H-S1H≤0.3eV;或者,所述主体材料中的至少一种材料的CT激发态的三线态能级T1H高于n-π激发态的三线态能级S1H,且T1H-S1H≥1eV,并且所述主体材料的n-π激发态的第二三线态能级和CT激发态的第一单线态能级的差值为-0.1~0.1eV;与所述发光层相邻的有机功能层的材料的三线态T1均高于发光层主体材料的单线态S1H。2.根据权利要求1所述有机电致发光器件,其特征在于,所述发光层中荧光染料的掺杂比例为0.5~15wt%。3.根据权利要求2所述有机电致发光器件,其特征在于,所述发光层中荧光染料的掺杂比例为1~8wt%。4.根据权利要求3所述有机电致发光器件,其特征在于,所述的主体材料包括激基复合物。5.根据权利要求4所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述主体材料为激基复合物,所述的激基复合物为热活化延迟荧光材料。6.根据权利要求3所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述主体材料为电子传输型材料和空穴传输型材料构成的激基复合物,二者的质量比为1:9-9:1。7.根据权利要求6所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述电子传输型材料和/或空穴传输型材料的T1-S1≤0.3eV;或电子传输型材料和/或空穴传输型材料的T1-S1≥1eV,并且所述主体材料的n-π激发态的第二三线态能级和CT激发态的第一单线态能级的差值为-0.1~0.1eV。8.根据权利要求3所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述主体...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵菲
申请(专利权)人:昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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