一种有机电致发光器件制造技术

本发明专利技术公开了一种有机电致发光器件，包括阳极、阴极以及有机功能层，有机功能层中至少包括发光层，发光层中的主体材料为热激活延迟荧光材料，其激发单重态与77K的最低激发三重态的能量差△Est满足式(1)，主体材料和客体材料的能级关系满足式(2)：△Est(主体)

An Organic Electroluminescent Device

The invention discloses an organic electroluminescent device, which includes an anode, a cathode and an organic functional layer. The organic functional layer includes at least a luminescent layer. The main material in the luminescent layer is a thermally activated delayed fluorescent material. The energy difference between the excited singlet state and the lowest excited triplet state at 77K is Est Satisfaction Formula (1). The energy level relationship between the main material and the object material is satisfied Formula (2): Est (main body).

【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
，更具体地，涉及一种新型有机电致发光器件。
技术介绍
在电致激发的条件下，有机电致发光器件会产生25％的单线态和75％的三线态激子。传统的荧光材料由于自旋禁阻的原因只能利用25％的单线态激子，从而外量子效率仅仅限定在5％以内。几乎所有的三线态激子只能通过热的形式损失掉。为了提高有机电致发光器件的效率，必须充分利用三线态激子。为了利用三线态激子，研究者提出了许多方法。最为显著的是磷光材料的利用。磷光材料由于引入了重原子，存在旋轨耦合效应，因此可以充分利用75％的三线态，从而实现100％的内量子效率。然而磷光材料由于使用了稀有的重金属，使得材料昂贵，不利于降低产品的成本。如果荧光器件能够很好的利用三线态激子则能很好地解决这个问题。研究者提出了在荧光器件中利用三线态激子淬灭产生单线态激子来提高荧光器件的效率的方法，但是这种方法理论能达到的最大外量子效率仅仅有62.5％，远低于磷光材料。因此寻找新的技术充分利用荧光材料的三线态能级提高发光效率是非常必要的。2009年，日本九州大学的Adachi教授发现了基于三线态-单线态跃迁的热激活延迟荧光(TADF)材料，TADF材料利用环境热量可实现能量从三线态激发态向单线态激发态的逆向系间穿越，无需使用高成本的稀有金属即可实现高发光效率，因此，这类材料一经报道，即引起了相关学界和产业界的极大关注。然而，TADF材料由于分子内CT态跃迁的原因，存在光谱过宽的问题，不利于OLED显示的应用。清华大学段炼教授提出热活化敏化荧光(TASF)的能量传输机理，利用TADF材料作为主体材料，采用传统荧光染料进行发光。此传输机理采用主客体敏化机理，将主体激发态三线态能量通过上转换至激发态单线态，进而传给客体的激发态单线态，经辐射复合实现发光的过程，从而在提高三线态能量的利用率的同时，可实现窄的发光光谱，有利于OLED显示应用。如上所述，提高有机电致发光器件的发光效率是研究人员的关注热点。尤其是不断开发新型材料提高发光效率的研究。为了解决效率问题，除了对有机发光材料的研究以外，对有机电致发光器件的开发是提升器件中激子利用率的重要途径。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种荧光发光器件结构及其制备方法，有效提高有机电致发光器件的发光效率。本专利技术保护一种有机电致发光器件，包括彼此层叠的阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层及阴极，发光层包括主体材料和客体材料，该主体材料为热激活延迟荧光材料，其激发单重态与77K的最低激发三重态的能量差△Est满足下式(1)，主体材料和客体材料的能级关系满足下式(2)：△Est(主体)<0.3eV式(1)ESl(主体)>ESl(客体)式(2)上述客体材料为选自特定结构的一类荧光染料，该类化合物的母核基团为三线态能级T1小于2.2eV的稠环芳烃基团，且该化合物的分子激发态第一三线态能级分布在母核基团部分，该化合物母核外围的取代基团为三线态能级T1大于2.2eV的大位阻基团，且在大位阻基团上没有激发态能量分布，所述大位阻取代基团为半径大于氢原子半径的基团。进一步的，本专利技术的有机电致发光器件中，上述热激活延迟荧光主体材料的激发单重态与77K的最低激发三重态的能量差△Est小于0.15eV。更进一步的，本专利技术的有机电致发光器件中，上述热激活延迟荧光主体材料的激发单重态与77K的最低激发三重态的能量差△Est小于0.1eV。进一步的，本专利技术的有机电致发光器件中，上述延迟荧光主体材料的发光光谱与荧光染料的最低能量一侧的吸收光谱重叠。进一步的，本专利技术的有机电致发光器件中，上述延迟荧光主体材料可以包括两种有机化合物，这两种化合物可形成激基复合物。进一步的，本专利技术的有机电致发光器件中，上述作为客体材料的荧光染料选自下式(Ⅰ)、(Ⅱ)或(Ⅲ)：式(Ⅰ)、(Ⅱ)或(Ⅲ)中，R1至R32分别独立选自氢、C1～C20的烷基或环烷基基团、C6～C30的取代或未取代的的芳烃基团、C10～C30的取代或未取代的稠环芳烃基团、C4～C30的取代或未取代的杂环芳烃基团、C8～C30的取代或未取代的稠杂环芳烃基团；当R1至R32分别独立选自取代的芳烃基团、稠环芳烃基团、杂环芳烃基团或稠杂环芳烃基团时，所述其上的取代基团独立选自C1～C30的烷基或环烷基、烯基、C1～C6的烷氧基或硫代烷氧基，或者独立选自具有4～60个环碳原子的单环或稠环芳基、含有选自N、O、S、Si的杂原子且具有4～60个环碳原子的单环或稠环芳基；且R1至R32中任何相邻的R任选地连接。具体说，当定义上述R1至R32分别独立选自芳基时，是指选自具有一定数目环骨架碳原子的芳族环系，包括单环结构取代基团例如苯基等，也包括共价连接结构的芳环取代基团例如联苯基、三联苯基等。具体说，当定义上述R1至R32分别独立选自稠环芳烃基团时是指具有一定数目环骨架碳原子的芳族环系，包括稠环结构取代基团例如萘基、蒽基等，也包括稠环结构取代基团与单环结构芳基相连接的结构基团例如苯联萘基、萘联苯基、联苯联蒽基等，还包括共价连接结构的稠芳环取代基团例如联萘基等。具体说，当定义上述R1至R32分别独立选自杂芳基或稠杂环芳烃基团时是指包含一个或多个选自B、N、O、S、P(＝O)、Si和P的杂原子且具有环碳原子的单环或稠环芳基。进一步的，上述R1至R32优选自下述烷基或环烷基基团：甲基、乙基、异丙基、叔丁基、环戊基、环己基、进一步的，上述R1至R32优选自下述芳基或稠环芳基基团：苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、菲基、茚基、荧蒽基、9,9-二甲基芴基、芴基、茚并芴基、三亚苯基、芘基、苝基、基或并四苯基；被呋喃基、噻吩基、吡咯基和/或吡啶基取代的苯基。上述联苯基优选为2-联苯基、3-联苯基和4-联苯基，上述三联苯基优选为对-三联苯基-4-基、对-三联苯基-3-基、对-三联苯基-2-基、间-三联苯基-4-基、间-三联苯基-3-基和间-三联苯基-2-基；上述萘基优选为1-萘基和/或2-萘基；上述蒽基优选为1-蒽基、2-蒽基或9-蒽基；上述芘基优选为1-芘基、2-芘基或4-芘基；上述并四苯基优选为1-并四苯基、2-并四苯基或9-并四苯基。进一步的，上述R1至R32优选自下述杂芳基或稠杂芳基基团：呋喃基、苯基呋喃基、噻吩基、苯基噻吩基、吡咯基、苯基吡咯基、吡啶基、苯基吡啶基、吡嗪基、喹啉、三嗪基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并三嗪、苯并吡嗪、异苯并呋喃基、吲哚基、苯并喹啉、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、二苯并吡咯基、咔唑基及其衍生物、苯基取代的二唑、啡啉基、啡啉并噻唑基和苯并间二氧杂环戊烯基中的至少一种，其中，所述咔唑基衍生物可以包括但不限于9-苯基咔唑、9-萘基咔唑苯并咔唑、二苯并咔唑、和吲哚并咔唑中的至少一种。进一步的，本专利技术的有机电致发光器件中，所述作为客体材料的荧光染料的通式(Ⅰ)、(Ⅱ)或(Ⅲ)中，R1至R32选自以下基团：更进一步的，本专利技术的有机电致发光器件中，所述作为客体材料的荧光染料可以优选出下述具体结构式C1～C50，这些化合物仅为代表性的：处于激发态的激子的能量可以以辐射复合或非辐射复合的形式退激发，也可以将能量以光的发射-再吸收的形式转移给别的激子，或者在直接将电子或空穴转移到另本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机电致发光器件，包括彼此层叠的阳极、阴极以及位于阳极和阴极之间的有机功能层，所述有机功能层中至少包括发光层，其特征在于，所述发光层中包括主体材料和客体材料，所述主体材料为热激活延迟荧光材料，其激发单重态与77K的最低激发三重态的能量差△Est满足下式(1)，主体材料和客体材料的能级关系满足下式(2)：△Est(主体)<0.3eV式(1)ESl(主体)>ESl(客体)式(2)所述客体材料为选自特定结构的一类荧光染料，该类化合物的母核基团为三线态能级T1小于2.2eV的稠环芳烃基团，且该化合物的分子激发态第一三线态能级分布在母核基团部分，该化合物母核外围的取代基团为三线态能级T1大于2.2eV的大位阻基团，且在大位阻基团上没有激发态能量分布，所述大位阻取代基团为半径大于氢原子半径的基团。

【技术特征摘要】
1.一种有机电致发光器件，包括彼此层叠的阳极、阴极以及位于阳极和阴极之间的有机功能层，所述有机功能层中至少包括发光层，其特征在于，所述发光层中包括主体材料和客体材料，所述主体材料为热激活延迟荧光材料，其激发单重态与77K的最低激发三重态的能量差△Est满足下式(1)，主体材料和客体材料的能级关系满足下式(2)：△Est(主体)<0.3eV式(1)ESl(主体)>ESl(客体)式(2)所述客体材料为选自特定结构的一类荧光染料，该类化合物的母核基团为三线态能级T1小于2.2eV的稠环芳烃基团，且该化合物的分子激发态第一三线态能级分布在母核基团部分，该化合物母核外围的取代基团为三线态能级T1大于2.2eV的大位阻基团，且在大位阻基团上没有激发态能量分布，所述大位阻取代基团为半径大于氢原子半径的基团。2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述热激活延迟荧光主体材料的激发单重态与77K的最低激发三重态的能量差△Est小于0.15eV。3.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述热激活延迟荧光主体材料的激发单重态与77K的最低激发三重态的能量差△Est小于0.10eV。4.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述延迟荧光主体材料的发光光谱与荧光染料的最低能量一侧的吸收光谱重叠。5.根据权利要求1或4所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述延迟荧光主体材料包括两种有机化合物，这两种化合物可形成激基复合物。6.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述作为客体材料荧光染料选自下式(Ⅰ)、(Ⅱ)或(Ⅲ)表示的化合物：式(Ⅰ)、(Ⅱ)或(Ⅲ)中，R1至R32分别独立选自氢、C1～C20的烷基或环烷基基团、C6～C30的取代或未取代的的芳烃基团、C10～C30的取代或未取代的稠环芳烃基团、C4～C30的取代或未取代的杂环芳烃基团、C8～C30的取代或未取代的稠杂环芳烃基团；当R1至R32分别独立选自取代的芳烃基团、稠环芳烃基团、杂环芳烃基团或稠杂环芳烃基团时，所述其上的取代基团独立选自C1～C30的烷基或环烷基、烯基、C1～C6的烷氧基或硫代烷氧基，或者独立选自具有4～60个环碳原子的单环或稠环芳基、含有选自N、O、S、Si的杂原子且具有4～60个...

【专利技术属性】
技术研发人员：高文正，任雪艳，
申请(专利权)人：北京鼎材科技有限公司，固安鼎材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11