[發(fā)明專利]有機電致發(fā)光器件及有機電致發(fā)光器件的制備方法

有效

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• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN109994628B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設計）人: 段煉;宋曉增;張東東;魏金貝
• 申請（專利權(quán)）人: 昆山國顯光電有限公司;清華大學
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50;H01L51/56;H01L51/54
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 馬永芬

本發(fā)明公開了一種有機電致發(fā)光器件，發(fā)光層中包括主體材料、輔助主體材料和熒光染料；主體材料是由電子供體材料和電子受體材料混合形成的激基復合物，所述輔助主體材料為熱活化延遲熒光材料，所述激基復合物的單線態(tài)能級以及三線態(tài)能級均高于所述輔助主體材料的單線態(tài)能級以及三線態(tài)能級。上述的有機電致發(fā)光器件，由于以帶隙窄的激基復合物作為主體材料，與染料和具有小ΔE_ST的輔助主體材料共摻雜，能夠促進主體和輔助主體材料由三線態(tài)激子向單線態(tài)激子的反系間竄越，增強能量傳遞，降低了三線態(tài)激子淬滅，器件的效率滾降小、外量子效率高。

技術領域

本發(fā)明屬于顯示技術領域，具體涉及一種有機電致發(fā)光器件及其制備方法。

背景技術

作為一種新型的平板顯示技術，有機電致發(fā)光二極管(OLEDs，Organic LightEmitting Diods)多采用三明治結(jié)構(gòu)，即將有機發(fā)光層夾在兩側(cè)電極之間。空穴和電子分別從陽極和陰極注入，并在有機層發(fā)光中傳輸，相遇之后復合形成激子，激子經(jīng)熒光或磷光過程輻射躍遷回到基態(tài)并發(fā)光。由于OLED具有寬視角、超薄、響應快、發(fā)光效率高、可實現(xiàn)柔性顯示等優(yōu)點，在顯示和照明領域有極大的應用前景，越來越受到人們的重視。

眾所周知，在電激發(fā)下，激子一般由25％單線態(tài)激子和75％三線態(tài)激子的構(gòu)成，對于熒光染料而言，受電子自旋禁阻的限制僅能利用25％的單線態(tài)激子，其余75％的三線態(tài)激子因無輻射躍迀而損失掉，所以一般熒光材料的有機電致發(fā)光器件內(nèi)量子效率不超過25％。1998年報道了含有貴金屬的磷光染料，通過旋軌耦合效應，使本來自旋受阻的三線態(tài)激子輻射躍遷產(chǎn)生磷光，獲得磷光并最終制得磷光器件，其理論上內(nèi)量子效率高達100％。目前效率最高的報道大多是基于磷光材料，由于磷光材料含有貴金屬，價格昂貴且對環(huán)境有一定的危害，限制了其進一步的發(fā)展與應用。

2012年，日本九州大學的Adachi等人在《Nature》上報道了高效率的不含有金屬的熱活化延遲熒光(TADF)材料與器件。這類有機材料具有很小的單-三線態(tài)能級差(ΔE_ST)，三線態(tài)激子可以通過吸收環(huán)境熱量，經(jīng)歷反向的系間躥躍，有效地上轉(zhuǎn)換為單線態(tài)激子進行發(fā)光，從而實現(xiàn)100％的內(nèi)量子效率。這種材料能夠同時結(jié)合熒光和磷光材料的優(yōu)點，被稱為第三代有機發(fā)光材料，引起了大家的廣泛關注。

Hajime Nakanotani等人2014年在《Nature communications》上報道的一種有機電致發(fā)光器件中，以寬帶隙材料作為主體材料，采用雙摻雜體系。此類體系中有兩種客體，其中一種客體是作為輔助主體的熱活化延遲熒光(TADF)材料，另外一種客體是普通的熒光材料。其發(fā)光原理如圖1所示：在電激發(fā)下，TADF材料中產(chǎn)生三線態(tài)T₁和單線態(tài)S₁激子，TADF材料具有小的ΔE_ST，三線態(tài)T₁激子通過反系間竄躍(Reverse intersystem crossing，RISC)躍遷至單線態(tài)S₁上。主體材料的單線態(tài)S₁和三線態(tài)T₁的能級明顯高于TADF材料的單線態(tài)S₁和三線態(tài)T₁能級，阻止了能量由TADF材料的單線態(tài)S₁向主體材料的三線態(tài)S₁上的轉(zhuǎn)移，而是以庫侖作用(能量轉(zhuǎn)移)將能量傳遞給熒光材料的單線態(tài)S₁，最終由熒光材料單線態(tài)S₁激子的輻射躍遷發(fā)出延遲熒光。上述的有機電致發(fā)光器件雖然能夠增加TADF材料分子向熒光材料分子的能量轉(zhuǎn)移，但是存在由主體材料的三線態(tài)T₁向熒光材料分子三線態(tài)T₁通過交換作用(Dexter能量轉(zhuǎn)移)傳遞能量，導致器件發(fā)光效率受損；另一方面，由于主體材料的帶隙較寬，導致器件有較高的驅(qū)動電壓。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有技術中有機電致發(fā)光器件的主體材料的寬帶隙導致的驅(qū)動電壓高，以及主體材料分子向發(fā)光染料分子的Dexter能量轉(zhuǎn)移導致激子利用效率低的缺陷。