有机发光二极管和具有其的有机发光装置制造方法及图纸

本公开涉及有机发光二极管和具有其的有机发光装置，所述机发光二极管包括发光材料层，所述发光材料层具有基质和其能级受控的两种不同的延迟荧光材料。激子能量从第一延迟荧光掺杂剂转移至第二延迟荧光掺杂剂，所述第二延迟荧光掺杂剂具有比第一延迟荧光掺杂剂的单线态能级和三线态能级更低的单线态能级和三线态能级以及具有比第一延迟荧光掺杂剂窄的FWHM(半高全宽)，使得可以实现有效的发光。

Organic light emitting diode and organic light emitting device thereof

【技术实现步骤摘要】
有机发光二极管和具有其的有机发光装置相关申请的交叉引用本申请要求于2018年12月11日在韩国提交的韩国专利申请第10-2018-0158906号的优先权权益，其通过引用整体并入本文。
本公开涉及有机发光二极管，并且更具体地，涉及具有提高的发光效率和寿命的有机发光二极管以及具有所述有机发光二极管的有机发光装置。
技术介绍
随着显示装置变得越来越大，存在对具有较低空间需求的平板显示装置的需求。在平板显示装置中，使用有机发光二极管(OLED)的显示装置已成为关注的焦点。在OLED中，当在电子注入电极(即阴极)与空穴注入电极(即阳极)之间的发光层中注入电荷时，电荷结合配对，然后当结合的电荷消失时发光。甚至可以在诸如塑料基板的柔性透明基板上形成OLED。另外，OLED可以在10V或更低的低电压下驱动。此外，与等离子体显示面板和无机电致发光装置相比，OLED具有相对低的驱动功耗，并且其颜色纯度非常高。此外，由于OLED可以显示各种颜色，例如绿色、蓝色、红色等，因此OLED显示装置作为可以替代液晶显示装置(LCD)的下一代显示装置而引起了很多关注。由于蓝色发光材料与绿色或红色发光材料相比应具有非常宽的能量带隙，因此难以开发蓝色发光材料。另外，应用有蓝色发光材料的有机发光二极管表现出低的发光效率以及不令人满意的寿命和颜色纯度。
技术实现思路
因此，本公开涉及有机发光二极管和包括所述有机发光二极管的有机发光装置，其可以减少由于相关技术的限制和缺点导致的问题中的一个或更多个。本公开的一个目的是提供可以提高其发光效率和颜色纯度的有机发光二极管和包括所述二极管的有机发光装置。本公开的另一个目的是提供具有改善寿命的有机发光二极管和包括所述二极管的有机发光装置。本公开的另外的特征和优点将在随后的描述中陈述，并且部分地将根据所述描述而明显，或者可以通过本公开的实践来得知。本公开的目的和其他优点将通过书面描述及其权利要求和附图中特别指出的结构来实现和获得。根据第一方面，本公开提供一种有机发光二极管，其包括：彼此面对的第一电极和第二电极；和设置在第一电极与第二电极之间并且包括发光材料层的至少一个发光单元，其中发光材料层包含基质、第一延迟荧光掺杂剂和第二延迟荧光掺杂剂，其中第一延迟荧光掺杂剂的激发态单线态能级(S1TD1)和激发态三线态能级(T1TD1)中的每一者分别高于第二延迟荧光掺杂剂的激发态单线态能级(S1TD2)和激发态三线态能级(T1TD2)中的每一者，其中第一基质的最高占据分子轨道(HOMO)能级(HOMOH)、第一延迟荧光掺杂剂的HOMO能级(HOMOTD1)和第二延迟荧光掺杂剂的HOMO能级(HOMOTD2)满足以下式(1)和(3)的关系，其中第一基质的最低未占分子轨道(LUMO)能级(LUMOH)、第一延迟荧光掺杂剂的LUMO能级(LUMOTD1)和第二延迟荧光掺杂剂的LUMO能级(LUMOTD2)满足以下式(5)和(7)的关系：HOMOH≤HOMOTD1(1)HOMOTD2–HOMOTD1>0.2eV(3)LUMOH>LUMOTD1(5)LUMOTD1≥LUMOTD2(7)。根据第二方面，本公开提供了一种有机发光二极管，其包括：彼此面对的第一电极和第二电极；和设置在第一电极与第二电极之间至少一个发光单元，其中该至少一个发光单元包括发光材料层，其中发光材料层包括：第一发光材料层，所述第一发光材料层设置在第一电极与第二电极之间，其中第一发光材料层包含第一基质和第一延迟荧光掺杂剂；和第二发光材料层，所述第二发光材料层设置在第一电极与第一发光材料层之间或在第一发光材料层与第二电极之间，其中第二发光材料层包含第二基质和第二延迟荧光掺杂剂，其中第一延迟荧光掺杂剂的激发态单线态能级(S1TD1)和激发态三线态能级(T1TD1)中的每一者分别高于第二延迟荧光掺杂剂的激发态单线态能级(S1TD2)和激发态三线态能级(T1TD2)中的每一者，其中第一基质的最高占据分子轨道(HOMO)能级(HOMOH)、第一延迟荧光掺杂剂的HOMO能级(HOMOTD1)和第二延迟荧光掺杂剂的HOMO能级(HOMOTD2)满足式(1)和(3)的关系，其中第一基质的最低未占分子轨道(LUMO)能级(LUMOH)、第一延迟荧光掺杂剂的LUMO能级(LUMOTD1)和第二延迟荧光掺杂剂的LUMO能级(LUMOTD2)满足式(5)和(7)的关系。根据又一方面，本公开提供了一种有机发光装置，其包括基板和如上所述设置在基板上方的OLED。应理解，前述的一般性描述和以下的详细描述二者都是示例且是说明性的，并且旨在提供对要求保护的本公开的进一步说明。附图说明被包括以提供对本公开的进一步理解的附图被并入本说明书且构成本说明书的一部分，举例说明了本公开的实施方式并且与本说明书一起用于说明本公开的实施方案的原理。图1是示出本公开的有机发光显示装置的示意性截面图。图2是示出根据本公开的一个示例性实施方案的有机发光二极管的示意性截面图；图3是示出延迟荧光材料的发光机理的示意图。图4是示出根据本公开的一个示例性实施方案的在使用复数种具有不同激发态三线态能级的延迟荧光材料的情况下的发光机理的示意图；图5是示出根据本公开的一个示例性实施方案的发光材料之间的HOMO和LUMO能级关系的示意图；图6是通过根据本公开的一个示例性实施方案的发光材料之间的能级带隙示出发光机理的示意图；图7是示出根据本公开的另一个示例性实施方案的有机发光二极管的示意性截面图；图8是通过根据本公开的另一个示例性实施方案的发光材料之间的能级带隙示出发光机理的示意图；图9是示出根据本公开的另一个示例性实施方案的有机发光二极管的示意性截面图；图10是通过根据本公开的另一个示例性实施方案的发光材料之间的能级带隙示出发光机理的示意图；图11是示出根据本公开的另一个示例性实施方案的有机发光二极管的示意性截面图；以及图12至图14是各自示出根据本公开的实施例通过应用复数种延迟荧光材料制造的有机发光二极管中根据电流密度变化的外量子效率(EQE)的图。具体实施方式现在将详细地参照本公开的各方面，其实例在附图中示出。[有机发光装置]本公开的有机发光二极管在发光材料层包含复数种延迟荧光材料，以提高其发光效率、其寿命和其颜色纯度。本公开的有机发光二极管可以应用于有机发光装置，例如有机发光显示装置和有机发光照明装置。将对包括有机发光二极管的显示装置进行说明。图1是本公开的有机发光显示装置的示意性截面图。如图1所示，有机发光显示装置100包括基板102、在基板102上的薄膜晶体管Tr、和与薄膜晶体管Tr连接的有机发光二极管200。基板102可以包括但不限于玻璃、薄的柔性材料和/或聚合物塑料。例如，柔性材料可以选自：聚酰亚胺(PI)、聚醚砜(PES)、聚萘二甲酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机发光二极管，包括：/n第一电极；/n第二电极，其中所述第一电极和所述第二电极彼此面对；和/n设置在所述第一电极与所述第二电极之间的至少一个发光单元，/n其中所述至少一个发光单元包括发光材料层，/n其中所述发光材料层包含第一基质、第一延迟荧光掺杂剂和第二延迟荧光掺杂剂，/n其中所述第一延迟荧光掺杂剂的激发态单线态能级(S

【技术特征摘要】
20181211 KR 10-2018-01589061.一种有机发光二极管，包括：
第一电极；
第二电极，其中所述第一电极和所述第二电极彼此面对；和
设置在所述第一电极与所述第二电极之间的至少一个发光单元，
其中所述至少一个发光单元包括发光材料层，
其中所述发光材料层包含第一基质、第一延迟荧光掺杂剂和第二延迟荧光掺杂剂，
其中所述第一延迟荧光掺杂剂的激发态单线态能级(S1TD1)和激发态三线态能级(T1TD1)分别高于所述第二延迟荧光掺杂剂的激发态单线态能级(S1TD2)和激发态三线态能级(T1TD2)，
其中所述第一基质的最高占据分子轨道(HOMO)能级(HOMOH)、所述第一延迟荧光掺杂剂的HOMO能级(HOMOTD1)和所述第二延迟荧光掺杂剂的HOMO能级(HOMOTD2)满足以下式(1)和(3)的关系，以及
其中所述第一基质的最低未占分子轨道(LUMO)能级(LUMOH)、所述第一延迟荧光掺杂剂的LUMO能级(LUMOTD1)和所述第二延迟荧光掺杂剂的LUMO能级(LUMOTD2)满足以下式(5)和(7)的关系
HOMOH≤HOMOTD1(1)
HOMOTD2–HOMOTD1>0.2eV(3)
LUMOH>LUMOTD1(5)
LUMOTD1≥LUMOTD2(7)。


2.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第一基质的HOMO能级(HOMOH)、所述第一延迟荧光掺杂剂的HOMO能级(HOMOTD1)和所述第二延迟荧光掺杂剂的HOMO能级(HOMOTD2)满足以下式(2)和(4)的关系
|HOMOH–HOMOTD1|<0.3eV(2)
0.2eV<HOMOTD2–HOMOTD1<1.0eV(4)。


3.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第一基质的LUMO能级(LUMOH)、所述第一延迟荧光掺杂剂的LUMO能级(LUMOTD1)和所述第二延迟荧光掺杂剂的LUMO能级(LUMOTD2)满足以下式(6)和(8)的关系
0.3eV<LUMOH–LUMOTD1<1.0eV(6)
|LUMOTD1–LUMOTD2|<0.2eV(8)。


4.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第一延迟荧光掺杂剂包含具有以下化学式1的结构的有机化合物：

化学式1




其中R1和R2中的每一者独立地为C5至C30芳基或C4至C30杂芳基；R3为卤素，C1至C20卤代烷基，氰基，硝基，线性或支化的C1至C20烷基，C1至C20烷氧基，未经取代或者经选自卤素、C1至C20卤代烷基、氰基、硝基及其组合的基团取代的C5至C30芳基，或者未经取代或者经选自卤素、C1至C20卤代烷基、氰基、硝基及其组合的基团取代的C4至C30杂芳基；m为取代基的个数并且为1至5的整数；Ar1为C10至C30稠合杂芳基；以及L为未经取代或者经选自卤素、C1至C20卤代烷基、氰基、硝基及其组合的基团取代的C5至C30亚芳基，或者未经取代或者经选自卤素、C1至C20卤代烷基、氰基、硝基及其组合的基团取代的C4至C30亚杂芳基。


5.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第一延迟荧光掺杂剂包含具有以下化学式2的结构的有机化合物：

化学式2




其中R11和R12中的每一者独立地为C5至C20芳基；R13至R20中的每一者独立地为氕、氘、氚、氰基、线性或支化的C1至C10烷基、未经取代或经C5至C20芳基取代的C5至C30芳基氨基、未经取代或经氰基取代的C5至C30芳基、或者未经取代或经氰基取代的C4至C30杂芳基。


6.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第一延迟荧光掺杂剂包含具有以下化学式3的结构的任一者：

化学式3






7.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第二延迟荧光掺杂剂包含具有以下化学式4的结构的有机化合物：

化学式4




其中R31和R32中的每一者独立地为线性或支化的C1至C20烷基、C1至C20烷氧基、C5至C30芳基、C4至C30杂芳基、或者芳族氨基或杂芳族氨基，其中所述氨基被选自以下的基团取代：C5至C30芳基、C4至C30杂芳基、未经取代或经C5至C20芳基取代的C5至C30芳基氨基、未经取代或经C4至C20杂芳基取代的C4至C30杂芳基氨基、及其组合；或者R31和R32中的每一者中的两个相邻基团分别形成C5至C20稠合芳族环或C4至C20稠合杂芳族环，其中所述C5至C20稠合芳族环和所述C4至C20稠合杂芳族环中的每一者独立地为未经取代或者经C5至C20芳基或C4至C20杂芳基取代；o和p中的每一者为取代基的个数并且为0至3的整数；R33和R34中的每一者独立地为氕、氘、氚、线性或支化的C1至C20烷基、C1至C20烷氧基、C5至C30芳基或C4至C30杂芳基；R35为氕、氘、氚、线性或支化的C1至C20烷基、C1至C20烷氧基、或者芳族氨基或杂芳族氨基，其中所述氨基被选自C5至C30芳基、C4至C30杂芳基及其组合的基团取代。


8.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第二延迟荧光掺杂剂包含具有以下化学式5的结构的有机化合物：

化学式5




其中R41a、R41b、R42a和R42b中的每一者独立地为氕、氘、氚、线性或支化的C1至C10烷基、C5至C30芳基、C4至C30杂芳基、或者芳族氨基或杂芳族氨基，其中所述氨基被选自以下的基团取代：C5至C30芳基、C4至C30杂芳基、未经取代或经C5至C20芳基取代的C5至C30芳基氨基、未经取代或经C4至C20杂芳基取代的C4至C30杂芳基氨基、及其组合；或者R41a、R41b、R42a和R42b中的两个相邻基团分别形成未经取代或经C5至C20芳基取代的C4至C20稠合杂芳环；R43和R44中的每一者独立地为氕、氘、氚、线性或支化的C1至C10烷基、或者芳族氨基或杂芳族氨基，其中所述氨基被选自C5至C30芳基、C4至C30杂芳基及其组合的基团取代；R45为氕、氘、氚、线性或支化的C1至C20烷基、C1至C20烷氧基、或者芳族氨基或杂芳族氨基，其中所述氨基被选自C5至C30芳基、C4至C30杂芳基及其组合的基团取代。


9.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第二延迟荧光掺杂剂包含具有以下化学式6的结构的任一者

化学式6









10.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第一延迟荧光掺杂剂的激发态三线态能级(T1TD1)低于所述第一基质的激发态三线态能级(T1H)。


11.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述至少一个发光单元包括：第一发光单元，所述第一发光单元设置在所述第一电极与所述第二电极之间，包括下发光材料层；和第二发光单元，所述第二发光单元设置在所述第一发光单元与所述第二电极之间，包括上发光材料层，
其中所述下发光材料层和所述上发光材料层中的至少一者包含所述第一基质、所述第一延迟荧光掺杂剂和所述第二延迟荧光掺杂剂，以及
所述有机发光二极管还包括设置在所述第一发光单元与所述第二发光单元之间的电荷生成层。


12.根据权利要求11所述的有机发光二极管，其中所述第一基质的HOMO能级(HOMOH)、所述第一延迟荧光掺杂剂的HOMO能级(HOMOTD1)和所述第二延迟荧光掺杂剂的HOMO能级(HOMOTD2)满足以下式(2)和(4)的关系
|HOMOH–HOMOTD1|<0.3eV(2)
0.2eV<HOMOTD2–HOMOTD1<1.0eV(4)。


13.根据权利要求11所述的有机发光二极管，其中所述第一基质的LUMO能级(LUMOH)、所述第一延迟荧光掺杂剂的LUMO能级(LUMOTD1)和所述第二延迟荧光掺杂剂的LUMO能级(LUMOTD2)满足以下式(6)和(8)的关系
0.3eV<LUMOH–LUMOTD1<1.0eV(6)
|LUMOTD1–LUMOTD2|<0.2eV(8)。


14.根据权利要求11所述的有机发光二极管，其中所述第一延迟荧光掺杂剂的激发态三线态能级(T1TD1)低于所述第一基质的激发态三线态能级(T1H)。


15.一种有机发光二极管，包括：
第一电极；
第二电极，其中所述第一电极和所述第二电极彼此面对；和
至少一个发光单元，
其中所述至少一个发光单元设置在所述第一电极与所述第二电极之间并且包括发光材料层，
其中所述发光材料层包括：第一发光材料层，所述第一发光材料层设置在所述第一电极与所述第二电极之间，其中所述第一发光材料层包含第一基质和第一延迟荧光掺杂剂；和第二发光材料层，所述第二发光材料层设置在所述第一电极与所述第一发光材料层之间或在所述第一发光材料层与所述第二电极之间，其中所述第二发光材料层包含第二基质和第二延迟荧光掺杂剂，
其中所述第一延迟荧光掺杂剂的激发态单线态能级(S1TD1)和激发态三线态能级(T1TD1)分别高于所述第二延迟荧光掺杂剂的激发态单线态能级(S1TD2)和激发态三线态能级(T1TD2)，
其中所述第一基质的最高占据分子轨道(HOMO)能级(HOMOH)、所述第一延迟荧光掺杂剂的HOMO能级(HOMOTD1)和所述第二延迟荧光掺杂剂的HOMO能级(HOMOTD2)满足以下式(1)和(3)的关系，以及
其中所述第一基质的最低未占分子轨道(LUMO)能级(LUMOH)、所述第一延迟荧光掺杂剂的LUMO能级(LUMOTD1)和所述第二延迟荧光掺杂剂的LUMO能级(LUMOTD2)满足以下式(5)和(7)的关系
HOMOH≤HOMOTD1(1)
HOMOTD2–HOMOTD1>0.2eV(3)
LUMOH>LUMOTD1(5)
LUMOTD1≥LUMOTD2(7)。


16.根据权利要求15所述的有机发光二极管，其中所述第一基质的HOMO能级(HOMOH)、所述第一延迟荧光掺杂剂的HOMO能级(HOMOTD1)和所述第二延迟荧光掺杂剂的HOMO能级(HOMOTD2)满足以下式(2)和(...

【专利技术属性】
技术研发人员：金椿基，梁仲焕，徐辅民，尹大伟，
申请(专利权)人：乐金显示有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR