一种热活化延迟荧光材料敏化的荧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基于热活化延迟荧光材料的热活化敏化的荧光有机电致发光器件。发光层包括主体材料，热活化延迟荧光材料和荧光材料，其中，主体材料的三线态能级高于热活化延迟荧光材料的单线态能级，二者的能隙差值为0～2.0eV(不包括0)；热活化延迟荧光材料为硫杂蒽酮类衍生物，其单线态能级与三线态能级差值＜0.3eV；热活化延迟荧光材料的三线态能级高于荧光材料的单线态能级，二者的能隙差值为0～1.5eV(不包括0)。荧光有机电致发光器件的效率得到显著提高，同时该荧光有机电致发光器件具有低开启电压，具有优异的稳定性。具有优异的稳定性。具有优异的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种热活化延迟荧光材料敏化的荧光有机电致发光器件


[0001]本专利技术属于有机电致发光器件领域，具体涉及一种基于热活化延迟荧光材料的热活化敏化的荧光有机电致发光器件。

技术介绍

[0002]有机发光二极管(organic light-emitting diodes,OLED)具有轻薄、可柔性显示、能耗低、视角广和响应快等优点，在显示和照明领域具有广阔的应用前景，因而受到了人们越来越广泛的关注。
[0003]有机发光材料作为OLED中的不可缺少的重要组成部分，显著的影响器件的效率。1987年，柯达公司的邓青云等人首次报道了以荧光材料Alq3为发光材料制成的双层OLED器件。尽管传统的荧光材料具有成本低，化学性质稳定的优点，然而由于其禁阻的电子自旋翻转，根据自旋统计，在电激发下，荧光材料仅可以利用25％的单线态激子，导致了以荧光材料为发光材料的OLED器件不能达到理想的外量子效率(external quantum efficiencies,EQE)。
[0004]为了提高激子利用率，通过引入重原子以增加单线态到三线态的系间穿越，从而实现了100％的内量子效率。但是由于磷光材料含有重金属原子，增加了材料成本，同时效率滚降大及缺少稳定了蓝光材料的原因，限制了其进一步的发展。为了克服上述问题，纯有机热活化延迟荧光(thermally activated delayed fluorescence,TADF)材料因其具有较小单线态-三线态能级差，可以实现100％的内量子效率，有望成为第三代有机发光材料。然而该材料当前还存在荧光电致发光器件效率低的问题。

技术实现思路

[0005]为了提高荧光材料的电致发光器件效率，本专利技术提供了一种基于硫杂蒽酮类热活化延迟荧光材料的热活化敏化荧光有机电致发光器件。通过使用硫杂蒽酮类热活化延迟荧光材料作为助掺杂剂，可以充分利用器件中的单线态和三线态激子，从而提高有机电致发光器件的器件效率。
[0006]一种有机电致发光器件，其特征在于，该器件包括发光层，所述发光层包括主体材料和掺杂材料，其中所述掺杂材料包括热活化延迟荧光材料和荧光材料。
[0007]所述的发光层的数量为一个或大于一个。
[0008]根据本专利技术，所述主体材料的三线态能级高于所述热活化延迟荧光材料的单线态能级，二者的能隙差值为0～2.0eV(不包括0)。所述主体材料可为一种或两种以上的混合物。
[0009]所述热活化延迟荧光材料是指其可以发射热活化延迟荧光(TADF)的材料，TADF是指当三线态激发态(T1)与单线态激发态(S1)能量接近时，三线态激发态可以通过热活化的反向系间窜越(RISC)过程转移至单线态激发态发出荧光。
[0010]根据本专利技术，所述热活化延迟荧光材料的单线态与三线态能级差值＜0.3eV。
[0011]根据本专利技术，所述热活化延迟荧光材料的三线态能级高于荧光材料的单线态能级，二者的能隙差值为0～1.5eV(不包括零)。
[0012]根据本专利技术，所述荧光材料占主体材料质量百分比为0.1-20％，优选为0.5-10％；所述热活化延迟荧光材料占主体材料质量百分比为5-80％，优选为10-40％。
[0013]根据本专利技术，所述热活化延迟荧光材料为硫杂蒽酮类衍生物，所述硫杂蒽酮类衍生物选自如下通式(I)、(II)、(III)化合物，
[0014][0015]其中，X1、X2、X3、X4、X5独立地选自硫原子、砜基(-SO
2-)、亚砜基(-SO-)；m、n、p、q、r、s独立的选自0-4的整数；R1、R2、R3、R4、R5、R6独立地选自H、C
1-30
烷基、C
2-30
烯基、C
2-30
炔基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、卤素、氨基、磺酸基、羧酸基、C
1-30
烷氧基、芳氧基、-CO-C
1-30
烷基、-CO-芳基、-COO-C
1-30
烷基、-COO-芳基，其中，所述C
1-30
烷基、C
2-30
烯基、C
2-30
炔基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基任选被一个或多个取代基R
a
取代；所述取代基R
a
独立的为：C
1-30
烷基、C
2-30
烯基、C
2-30
炔基、芳基、卤素、氨基、磺酸基、羧酸基、-CO-C
1-30
烷基、-CO-芳基、-COO-C
1-30
烷基、-COO-芳基。
[0016]根据本专利技术，所述热活化延迟荧光材料选自包括但不限于如下具体化合物：
[0017][0018]根据本专利技术，所述荧光材料包括但不限于如下结构中的一种或多种：
[0019][0020][0021][0022]根据本专利技术，所述主体材料可以为现有技术中已知的任意主体材料，例如咔唑基材料，如mCBP(3,3
′-
二(9H-咔唑-9-基)-1,1
′-
联苯)、CBP(4,4'-二(9-咔唑基)联苯)、或mCP(1,3-双(9-咔唑基)苯)。
[0023]根据本专利技术，所述有机电致发光器件的结构可以为现有技术中已知的各种结构。优选的包括：阳极层、空穴注入层、空穴传输层、任选地激子阻挡层、发光层、电子传输层、电子注入层、阴极层。所述有机电致发光器件还进一步包括基板(例如玻璃基板)。所述阳极可为铟锡氧化物。所述空穴注入层可为a-NPD(N,N'-双(萘-1-基)-N,N'-双(苯基)-2,2'-二甲基联苯胺)。所述空穴传输层可为TCTA(4,4',4
”-
三(咔唑-9-基)三苯胺)、TAPC(4,4
′-
环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺])。所述任选地激子阻挡层为mCP(1,3-双(9-咔唑基)苯)。所述电子传输层可为B4PyMPM(4,6-双(3,5-二(4-吡啶)基苯基)-2-甲基嘧啶)、TmPyPB(1,3,5-三[(3-吡啶基)-苯-3-基]苯)。所述电子注入层为LiF，所述阴极为Al。
[0024]根据本专利技术,所述有机电致发光器件结构为：
[0025]ITO/a-NPD(35nm)/TCTA(10nm)/mCP(5nm)/mCBP:15wt％TXO-TPA:1wt％DBP(35nm)/B4PyMPM(45nm)/LiF(1.1nm)/Al(100nm)，或者
[0026]ITO/a-NPD(35nm)/TCTA(10nm)/mCP(5nm)/mCBP:25wt％TXO-TPA:1wt％DBP(17.5nm)/mCBP:15wt％TXO-TPA:2wt％DBP(17.5nm)/B4PyMPM(45nm)/LiF(1.1nm)/Al(100nm)，或者
[0027]ITO/TAPC(30nm)/CBP:10wt％2,7-TXO-PhCz:0.5wt％DCJT本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机电致发光器件，其特征在于，该器件包括发光层，所述发光层包括主体材料和掺杂材料，其中所述掺杂材料包括热活化延迟荧光材料和荧光材料；优选的，所述发光层的数量为一个或大于一个。2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述主体材料的三线态能级高于所述热活化延迟荧光材料的单线态能级，二者的能隙差值为0～2.0eV(不包括0)。3.根据权利要求1或2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线态与三线态能级差值＜0.3eV。4.根据权利要求1-3任一项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三线态能级高于荧光材料的单线态能级，二者的能隙差值为0～1.5eV(不包括0)。5.根据权利要求1-4所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述荧光材料占主体材料质量百分比为0.1-20％，优选为0.5-10％；所述热活化延迟荧光材料占主体材料质量百分比为5-80％，优选为10-40％。6.根据权利要求1-5任一项所述的有机电致发光器件，所述热活化延迟荧光材料是硫杂蒽酮类衍生物，所述硫杂蒽酮类衍生物例如选自如下通式(I)、(II)、(III)化合物：其中，X1、X2、X3、X4、X5独立地选自硫原子、砜基(-SO
2-)、亚砜基(-SO-)；m、n、p、q、r、s独立的选自0-4的整数，R1、R2、R3、R4、R5、R6独立地选自H、C
1-30
烷基、C
2-30
烯基、C
2-30
炔基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、卤素、氨基、磺酸基、羧酸基、C
1-30
烷氧基、芳氧基、-CO-C
1-30
烷基、-CO-芳基、-COO-C
1-30
烷基、-COO-芳基，其中，所述C
1-30
烷基、C
2-30
烯基、C
2-30
炔基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基任选被一个或多个取代基R
a
取代；所述取代基R
a
独立的为：C
1-30
烷基、C
2-30
烯基、C
2-30
炔基、芳基、卤素、氨基、磺酸基、羧酸基、-CO-C
1-30
烷基、-CO-芳基、-COO-C
1-30
烷基、-COO-芳基。7.根据权利要求1-6任一项所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述荧光材料包括但不限于以下结构中的一种或多种：
优选的，所述主体材料为咔唑基材料，例如mCBP(3,3
′-
二(9H-咔唑-9-基)-1,1
′-
联苯)、CBP(4,4'-二(9...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹰，李志毅，董相宇，刘冠豪，田磊，汪鹏飞，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：