一种有机电致发光器件及其应用制造技术

本发明专利技术提供一种有机电致发光器件及其应用，所述有机电致发光器件包括阳极、阴极以及设置在阳极和阴极之间的有机薄膜层，所述有机薄膜层包括发光层，所述发光层的掺杂材料包括式I

【技术实现步骤摘要】
一种有机电致发光器件及其应用


[0001]本专利技术属于有机电致发光
，涉及一种有机电致发光器件及其应用，具体涉及一种具有圆偏振特性的有机电致发光器件及其应用。

技术介绍

[0002]有机光电材料(Organic Optoelectronic Materials)是一类具有光子和电子的产生、转换和传输等特性的有机材料。目前，有机光电材料可控的光电性能已经应用于有机发光二极管(Organic Light
‑
Emitting Diode，OLED)、有机太阳能电池(Organic Photovoltage，OPV)、有机场效应晶体管(Organic Field Effect Transistor，OFET)，甚至是有机激光器。近年来，OLED成为国内外非常热门的新型平面显示器产品。OLED显示器具有自发光、广视角、短反应时间、高发光效率、广色域、低工作电压、面板薄、可制作大尺寸可挠曲的面板且成本低的特点，被誉为21世纪的明星平面显示产品。
[0003]关于有机电致发光的历史，可以追溯到1953年Bernanose等的报道(Holst G A,Kster T,Voges E,et al.FLOX—an oxygen
‑
flux
‑
measuring system using a phase
‑
modulation method to evaluate the oxygen
‑
dependent fluorescence lifetime,ScienceDirect.Sensors and Actuators B:Chemical,1995,29,213.)，约10年后，与1963年，纽约大学的Pope等在蒽的晶体上施加电压，可以观察到蒽的荧光发射(M.Pope,H.Kallmann and P.Magnante,Electroluminescence in Organic Crystals,J.Chem.Phys.,1963,38,2042)。1987年，美国Kodak公司的C.W.Tang等人采用超薄膜技术以空穴传输效果较好的芳香胺作为空穴传输层，以8
‑
羟基喹啉的铝配合物作为发光层，以氧化铟锡(ITO)薄膜和金属合金分别作为阳极和阴极，制备了发光器件。该器件在10V驱动电压下得到了亮度高达1000cd/m2的绿光发射，器件的效率为1.5lm/W(C.W.Tang and S.A.VanSlyke，Organic electroluminescent diodes,Appl.Phys.Lett.，1987，51，913)，这一突破性进展使得有机电致发光研究在世界范围内迅速深入地开展起来。1990年，剑桥大学的Burroughes等提出了第一个以高分子(PPV)为基的发光二极管。表明PPV在单层器件中，可作为具有高度荧光的发射材料，它有着较高的发光效率(Burroughes J.H.et al.，Light
‑
emitting diodes based on conjugated polymers，Nature,1990,347,539.)。1998年Princeton大学的Baldo和Forrest等报道了第一个基于电致发光的磷光器件，它在原则上可以有100％的内量子产率(M.A.Baldo，D.F.O'Brienetal.，Highly efficient phosphorescent emission from organic electroluminescent devices，Nature，1998，395，151)，但一方面磷光材料普遍使用铱铂等贵金属，价格昂贵，另一方面对于深蓝光磷光材料来说其仍存在着化学不稳定性，器件在高电流密度下效率滚降较大等问题，所以开发一种使用廉价稳定的有机小分子材料而又能实现高效率发光的OLED器件显得极为重要。
[0004]2012年，九州大学的Adachi研究组报道了基于热活化延迟荧光(TADF)机理的高效全荧光型OLED器件(Uoyama H,Goushi K,Shizu K,et al.Highly efficient organic light
‑
emitting diodes from delayed fluorescence，Nature,2012,492(7428):234
‑
238.)，当分子的S1与T1能级差足够小时，三重态激子可以吸收热能，经过RISC过程回到单重态，进而发射荧光，其器件的内量子效率(IQE)理论上可以达到100％，外量子效率(EQE)甚至高达30％，比肩磷光器件的水平。TADF材料作为下一代发光材料，其研究正方兴未艾。
[0005]TADF分子主要作为客体材料掺杂在宽禁带主体材料中实现高效率的热活化延迟荧光(Q.Zhang,J.Li,K.Shizu,et al.Design of Efficient Thermally Activated Delayed Fluorescence Materials for Pure Blue Organic Light Emitting Diodes，J.Am.Chem.Soc.2012,134,14706；H.Uoyama,K.Goushi,K.Shizu,H.Nomura,C.Adachi,Highly efficient organic light
‑
emitting diodes from delayed fluorescence，Nature,2012,492,234；T.Nishimoto,T.Yasuda,et al.，A six
‑
carbazole
‑
decorated cyclophosphazene as a host with high triplet energy to realize efficient delayed
‑
fluorescence OLEDs，Mater.Horiz.,2014,1,264)。一些高效率TADF电致发光材料与器件相继被公开，并且有希望成为新一代OLED显示技术。通常情况下，利用TADF制备的电致发光器件发出的是自然光，为了使OLED显示屏在比较明亮的日光下具有防日光反射、提高显示屏显示效果，需要在OLED显示屏上附件一些复杂、造价昂贵的光学薄膜(偏振光学薄膜、四分之一光学波片等)来使器件发出的光转换成圆偏振光，这给OLED显示屏制造工艺增加了很多工艺，更重要的是使OLED显示屏的成本显著增加。电矢量的当传播方向相同，振动方向相互垂直且相位差恒定为φ＝(2m
±
1/2)π的两平面偏振光叠加后可合成电矢量有规则变化的圆偏振光。圆偏振光的电矢量大小保持不变，而方向随时间均匀变化。相位差为时为左旋圆偏振光，相位差为φ＝(2m+1/2)π时为右旋圆偏振光。圆偏振光在平板显示屏、信息加密、光电器件、三维光学显示等领域本文档来自技高网...

【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，所述有机电致发光器件包括阳极、阴极以及设置在阳极和阴极之间的有机薄膜层，所述有机薄膜层包括发光层，所述发光层的掺杂材料包括式I
‑
(+)和式I
‑
(
‑
)所示化合物中的任意一种，所述式I
‑
(+)和式I
‑
(
‑
)具有手性对映体结构特征：R1、R2独立地选自H、氘、氟、C1～C20烷基、C1～C20烷氧基、C3
‑
C10环烷基、C6～C18芳基、被一个或多个R
a
取代的C6～C18芳基、5
‑
至18
‑
元杂芳基、被一个或多个R
a
取代的5
‑
至18
‑
元杂芳基、二苯胺基、或者被一个或多个R
a
取代的二苯胺基；R
a
每次出现时独立地为氘、氟、CN、C1～C12烷基、C1～C12烷氧基、C3
‑
C12环烷基、C6～C14芳基、被一个或多个R
b
取代的C6～C14芳基、5
‑
至18
‑
元杂芳基、被一个或多个R
b
取代的5
‑
至18
‑
元杂芳基、二苯胺基、或者被一个或多个R
b
取代的二苯胺基；R
b
每次出现时独立地为氘、氟、CN、C1～C12烷基、C1～C12烷氧基、C3
‑
C10环烷基、C6～C14芳基、被一个或多个R
c
取代的C6～C14芳基、5
‑
至18
‑
元杂芳基、被一个或多个R
c
取代的5
‑
至18
‑
元杂芳基、二苯胺基、或者被一个或多个R
c
取代的二苯胺基；R
c
每次出现时独立地为氘、氟、CN、C1～C12烷基、C1～C12烷氧基、C3
‑
C10环烷基、C6～C14芳基、被一个或多个R
d
取代的C6～C14芳基、5
‑
至18
‑
元杂芳基、被一个或多个R
d
取代的5
‑
至18
‑
元杂芳基、二苯胺基、或者被一个或多个R
d
取代的二苯胺基；R
d
每次出现时独立地为氘、氟、C1～C12烷基、C1～C12烷氧基、C3
‑
C10环烷基、C6～C14芳基或者被一个或多个R
e
取代的C6～C14芳基；R
e
每次出现时独立地为氘、氟、C1～C12烷基、C1～C12烷氧基、C3
‑
C10环烷基、或者C6～C14芳基；Y
01
、Y
02
独立地为N或C
‑
R，并且Y
01
和Y
02
不同时为N；R为H、氘、氟、C1～C20烷基、C1～C20烷氧基、C3
‑
C10环烷基、C6～C18芳基、被一个或多个R
h
取代的C6～C18芳基、5
‑
至18
‑
元杂芳基、被一个或多个R
h
取代的5
‑
至18
‑
元杂芳基、二苯胺基、或者被一个或多个R
h
取代的二苯胺基；R
h
每次出现时独立地为氘、氟、CN、C1～C12烷基、C1～C12烷氧基、C3
‑
C12环烷基、C6～C14芳基、5
‑
至18
‑
元杂芳基；
R
01
、R
02
、R
03
、R
04
、R
05
、R
06
独立地选自H、氘、氟、C1～C20烷基、C1～C20烷氧基、C3
‑
C10环烷基、C6～C18芳基、被一个或多个R
i
取代的C6～C18芳基、5
‑
至18
‑
元杂芳基、被一个或多个R
i
取代的5
‑
至18
‑
元杂芳基、二苯胺基、或者被一个或多个R
i
取代的二苯胺基；R
i
每次出现时独立地为氘、氟、CN、C1～C12烷基、C1～C12烷氧基、C3
‑
C12环烷基或C6～C14芳基；Y
01
、Y
02
、R
01
、R
02
、R
03
、R
04
、R
05
、R
06
中任何相邻的两个基团可以稠合成芳香环。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R
a
每次出现时独立地为氘、氟、C1～C12烷基、C1～C12烷氧基、C3～C10环烷基、苯基、被至少一个C1～C12烷基取代的苯基、被至少一个C1～C12烷氧基取代的苯基、二苯胺基、被至少一个C1～C12烷基取代的二苯胺基、咔唑基、被至少一个C1～C12烷基取代的咔唑基；优选地，所述R
b
每次出现时独立地为氘、氟、C1～C12烷基、C1～C12烷氧基、C3～C10环烷基、苯基、被至少一个C1～C12烷基取代的苯基、被至少一个C1～C12烷氧基取代的苯基、二苯胺基、被至少一个C1～C12烷基取代的二苯胺基、咔唑基、被至少一个C1～C12烷基取代的咔唑基；优选地，所述R
c
每次出现时独立地为氘、氟、C1～C12烷基、C1～C12烷氧基、C3～C10环烷基、苯基、被至少一个C1～C12烷基取代的苯基、被至少一个C1～C12烷氧基取代的苯基、二苯胺基、被至少一个C1～C12烷基取代的二苯胺基、咔唑基、被至少一个C1～C12烷基取代的咔唑基；优选地，所述R
d
每次出现时独立地为氘、氟、C1～C12烷基、C1～C12烷氧基、C3～C10环烷基、苯基、被至少一个C1～C12烷基取代的苯基、被至少一个C1～C12烷氧基取代的苯基、咔唑基、被至少一个C1～C12烷基取代的咔唑基；优选地，所述R1、R2独立地为H、氘、氟、C1～C12烷基、C1～C12烷氧基、C3～C10环烷基、苯基、被至少一个C1～C12烷基取代的苯基、被至少一个C1～C12烷氧基取代的苯基、二苯胺基、被至少一个C1～C12烷基取代的二苯胺基、咔唑基、被至少一个C1～C12烷基取代的咔唑基；优选地，所述R1、R2独立地为H、氘、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、己基、辛基、癸基、甲氧基、乙氧基、丁氧基、己氧基、环己基、金刚烷基、苯基、4
‑
甲基
‑
苯基、4
‑
乙基
‑
苯基、4
‑
丙基
‑
苯基、4
‑
异丙基
‑
苯基、4
‑
正丁基
‑
苯基、
中的任意一种，其中，波浪线代表基团的连接位点，R
k
为H、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、优选地，所述R1、R2独立地为H、甲基、苯基、苯基、中的任意一种，其中，波浪线代表基团的连接位点，R
k
为H、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、
优选地，所述R1、R2相同，选自H、甲基、苯基、苯基、中的任意一种，其中，波浪线代表基团的连接位点，R
k
为H、甲基、异丙基、叔丁基、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，所述发光层的掺杂材料包括如下化合物BN
‑1‑
(+)至BN
‑
117
‑
(+)和BN
‑1‑
(
‑
)至BN
‑
117
‑
(
‑
)中的任意一种：
4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述发光层还包括主体材料，所述主体材料是具有电子传输能力和/或空穴传输能力并且其三重激发态能量高于或等于掺杂材料的三重激发态能量的材料；优选地，所述主体材料包括如下式(H
‑
1)至式(H
‑
6)所示咔唑衍生物或咔啉衍生物中的任意一种或至少两种的组合：
其中X1、Y1和Z1为CH或N，并且X1、Y1和Z1中至多有一个为N；其中R
1H
和R
2H
独立地为下面的任一基团：其中X1、Y1和Z1为CH或N，并且X1、Y1和Z1中至多有一个为N；其中R
aH
和R
bH
独立地为H、C1
‑
C20烷基、C1
‑
C20烷氧基、C6
‑
C20芳基、C1
‑
C20烷基取代的C6
‑
C20芳基或C1
‑
C20烷氧基取代的C6
‑
C20芳基，*号代表基团的连接位点；优选地，所述发光层中掺杂材料的重量百分比为0.3
‑
30.0wt％，主体材料的重量百分比为99.7
‑
70.0wt％；优选地，所述发光层中含有0.3
‑
30.0wt％的如式I
‑
(+)和式I
‑
(
‑
)所示化合物中的任意一种作为掺杂材料，其余99.7
‑
70.0wt％成分是具有式(H
‑
1)至式(H
‑
6)结构的至少一种化合物构成的主体材料；优选地，所述发光层中含有0.3
‑
30.0wt％的化合物BN
‑1‑
(+)至BN
‑
117
‑
(+)和BN
‑1‑
(
‑
)至BN
‑
117
‑
(
‑
)中的任意一种作为掺杂材料，其余99.7
‑
70.0wt％成分是具有式(H
‑
1)至式(H
‑
6)结构的至少一种化合物构成的主体材料；优选地，所述主体材料含有2种具有式(H
‑
1)至式(H
‑
6)结构的化合物，两种化合物的重量比为1:5至5:1；优选地，所述发光层中的主体材料为化合物H1
‑
1至H1
‑
427中的任意一种或至少两种的组合：
5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述发光层中含有0.3
‑
30.0wt％如式I
‑
(+)和式I
‑
(
‑
)所示化合物中的任意一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：王悦，宋小贤，毕海，
申请(专利权)人：季华恒烨佛山电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：