一种有机电致发光器件及其制备方法和显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种有机电致发光器件及其制备方法和显示装置，有机电致发光器件包括发光层，所述发光层包括主体材料和染料，所述主体材料为三重态‑三重态湮灭材料，所述染料包括热活化延迟荧光材料；三重态‑三重态湮灭材料的单重态能级大于热活化延迟荧光材料的单重态能级；三重态‑三重态湮灭材料的三重态能级小于热活化延迟荧光材料的三重态能级。本发明专利技术能够克服现阶段由于器件内高能激子所引起的器件寿命较短的缺陷。

An Organic Electroluminescent Device and Its Preparation Method and Display Device

The invention provides an organic electroluminescent device, a preparation method and a display device. The organic electroluminescent device includes a light-emitting layer comprising a main body material and a dye, the main body material being a triplet annihilation material, the dye comprising a thermally activated delayed fluorescent material, and the singlet energy level of the triplet annihilation material being larger than that of the thermally activated delayed fluorescence material. The singlet energy level of optical materials; the triplet energy level of triplet annihilation materials is smaller than that of thermally activated delayed fluorescent materials. The invention can overcome the defect of short device life caused by high energy exciton in the device at present stage.

【技术实现步骤摘要】
一种有机电致发光器件及其制备方法和显示装置
本专利技术涉及一种有机电致发光器件及其制备方法和显示装置，属于有机电致发光

技术介绍
有机发光器件(OrganicLightEmittingDiode，简称：OLED)，是一种通过电流驱动而达到发光显示目的的器件，当施加适当电压后，电子和空穴会在发光层中结合产生激子并根据发光层的特性发出不同波长的光。现阶段中，发光层由主体材料和掺杂染料构成，而染料多选自传统荧光材料、磷光材料。具体地，传统荧光材料具有无法利用三重态激子的缺陷，磷光材料虽然可以通过掺入重金属，例如铱或铂，实现单重态激子跃迁至三重态而达到100％的内量子效率，但是铱或铂等重金属非常稀缺，成本昂贵且极易造成环境污染，因此磷光材料也无法成为染料的首选。热活化延迟荧光材料(ThermallyActivatedDelayedFluorescence,简称：TADF)与传统磷光材料和传统荧光材料相比，能够通过吸收环境热量实现三重态激子向单重态的反向系间蹿跃，进而从单线态发出荧光，从而实现激子的100％利用，并且无需借助任何重金属。因此，目前主要通过主体材料掺杂TADF材料来实现100％的能量使用效率。但是由于TADF材料的单重态与三重态的能级差较小，其三重态激子能级一般也较高。为了防止能量回传给主体，TADF器件主体材料的三重态与单重态能级与TADF材料相比会更高。较高的三重态的激子往往导致器件稳定性下降，器件寿命降低。此外，TADF材料的三重态激子浓度过高，三重态激子之间的湮灭现象严重，导致效率滚降严重。
技术实现思路
本专利技术提供一种有机电致发光器件及其制备方法和显示装置，该器件发光层以三重态-三重态湮灭材料为主体材料，以热延迟荧光材料为染料，通过三重态-三重态湮灭材料敏化热延迟萤光材料使热延迟荧光材料发光，能够显著增强器件的稳定性，克服现阶段由于器件内高能激子所引起的器件寿命较短的缺陷。本专利技术提供一种有机电致发光器件，包括发光层，所述发光层包括主体材料和染料，所述主体材料为三重态-三重态湮灭材料，所述染料包括热活化延迟荧光材料；所述三重态-三重态湮灭材料的单重态能级大于所述热活化延迟荧光材料的单重态能级；所述三重态-三重态湮灭材料的三重态能级小于所述热活化延迟荧光材料的三重态能级。可选地，所述三重态-三重态湮灭材料的单重态能级与三重态能级之差＞0.5eV。可选地，所述三重态-三重态湮灭材料的三重态能级的两倍高于所述三重态-三重态湮灭材料的单重态能级。可选地，所述活化延迟荧光材料的单重态能级与三重态能级之差≤0.3eV。可选地，所述热活化延迟荧光材料在所述发光层中的质量比例为0.1-40wt％；优选地，所述热活化延迟荧光材料在所述发光层中的质量比例为0.1-20wt％。可选地，所述热活化延迟荧光材料的瞬时组分的荧光量子产率大于50％；优选地，所述热活化延迟荧光材料的瞬时组分的荧光量子产率大于75％。可选地，所述三重态-三重态湮灭材料为包括含有萘基、蒽基、苝基、芘基、菲基、荧蒽基、三亚苯基、并四苯基、并五苯基、恶唑基中的一种或者多种的化合物。可选地，所述三重态-三重态湮灭材料为具有本专利技术中H1-H69所示结构之一的化合物。可选地，所述热活化延迟荧光材料为具有本专利技术中T1-T102所示结构之一的化合物。本专利技术还提供一种有机电致发光器件的制备方法，包括以下步骤：通过三重态-三重态湮灭材料源和热活化延迟荧光材料源共同蒸镀形成发光层。本专利技术还提供一种显示装置，包括上述任一所述的有机电致发光器件。本专利技术的有机电致发光器件的发光层采用三重态-三重态湮灭材料作为主体材料敏化TADF染料，由于三重态-三重态湮灭材料的三重态能级低，TADF染料部分来不及上转换回到单重态的三重态激子会向三重态-三重态湮灭材料的三重态传递，将较高的三重态能量传递给三重态-三重态湮灭材料较低的三重态，因此降低了TADF染料长寿命、高能量的三重态激子浓度，进而抑制了高激发态能量引起的分子键断裂，TADF材料的器件稳定性也进一步提高，进一步延长了器件的寿命。另外，三重态-三重态湮灭材料还能够将从TADF材料得到的三重态能量通过碰撞转化为单重态，再通过能量传递将单重态激子给TADF材料的单重态进而发射荧光，在降低三重态激子的浓度进而降低高亮度下效率滚降的同时，也提高了激子的利用率。附图说明图1为本专利技术的有机电致发光器件的结构示意图；图2为发光层为传统主体材料掺杂TADF时发光层的能量传输及发光示意图；图3为发光层为TADF主体材料掺杂TADF时发光层的能量传输及发光示意图；图4为本专利技术的有机电致发光器件的发光层的能量传输及发光示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术的有机电致发光器件的结构示意图，如图1所示，本专利技术的有机电致发光器件包括在基板1上依次沉积的阳极2、空穴传输区3、发光层4、电子传输区5以及阴极6。具体地，基板1可以采用具有机械强度、热稳定性、防水性、透明度优异的玻璃或聚合物材料。此外，作为显示器用的基板1上也可以带有薄膜晶体管(TFT)。阳极2可以通过在基板1上溅射或者沉积阳极材料的方式来形成，其中，阳极材料可以采用铟锡氧(ITO)、铟锌氧(IZO)、二氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)等氧化物透明导电材料和它们的任意组合；阴极6可以采用镁(Mg)、银(Ag)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)等金属或合金以及它们之间的任意组合。空穴传输区3、发光层4、电子传输区5以及阴极6的有机材料层可以通过真空热蒸镀、旋转涂敷、打印等方法依次制备于阳极2之上。其中，用作有机材料层的化合物可以为有机小分子、有机大分子和聚合物，以及它们的组合。以下，对发光层4进行详细的介绍。现阶段，用于TADF器件发光层的主体材料包括传统主体材料或TADF型主体材料，其中，传统主体材料多为含有咔唑、膦氧等基团的高三重态材料，例如mCP、DPEPO、CBP等。图2为发光层为传统主体材料掺杂TADF染料时发光层的能量传输及发光示意图，图3为发光层为TADF型主体材料掺杂TADF染料时发光层的能量传输及发光示意图。如图2所示，在发光过程中，传统主体材料的三重态能级必须高于TADF染料的三重态能级，防止TADF染料三重态激子向主体材料回传降低激子利用率。如图3所示，与传统主体类似，TADF型主体材料除了能够将单重态激子和三重态激子传递给TADF染料外，自身能够将三重态激子转化为单重态激子进而通过能量传递给TADF染料的单重态能级(虚线表示并未发生实际跃迁)。与传统主体相比，TADF型主体能够降低发光层三重态激子的浓度，进而提高器件稳定性，降低效率滚降。但是，在上述这两类发光层中，主体材料的三重态能级都需要大于TADF染料的三重态能级，因此该类器件中往往都会产生高能激子，从而缩短器件自身的寿命，效率滚降严重。基于此，本专利技术的发光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机电致发光器件，包括发光层，其特征在于，所述发光层包括主体材料和染料，所述主体材料为三重态‑三重态湮灭材料，所述染料包括热活化延迟荧光材料；所述三重态‑三重态湮灭材料的单重态能级大于所述热活化延迟荧光材料的单重态能级；所述三重态‑三重态湮灭材料的三重态能级小于所述热活化延迟荧光材料的三重态能级。

【技术特征摘要】
1.一种有机电致发光器件，包括发光层，其特征在于，所述发光层包括主体材料和染料，所述主体材料为三重态-三重态湮灭材料，所述染料包括热活化延迟荧光材料；所述三重态-三重态湮灭材料的单重态能级大于所述热活化延迟荧光材料的单重态能级；所述三重态-三重态湮灭材料的三重态能级小于所述热活化延迟荧光材料的三重态能级。2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述三重态-三重态湮灭材料的单重态能级与三重态能级之差＞0.5eV。3.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述热活化延迟荧光材料的单重态能级与三重态能级之差≤0.3eV。4.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述热活化延迟荧光材料在所述发光层中的质量比例为0.1-40wt％；优选地，所述热活化延迟荧光材料在所述发光层中的质量比例为0.1-20wt％。5.根据权利要求1所述的有机电...

【专利技术属性】
技术研发人员：段炼，宋晓增，张东东，魏金贝，
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