[發明專利]一種基于含硼有機化合物的電致發光器件

有效

• 申請號: 201810456432.1
• 申請日: 2018-05-14
• 公開（公告）號: CN110492006B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 李崇;葉中華;張兆超
• 申請（專利權）人: 江蘇三月光電科技有限公司
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

本發明涉及一種基于含硼有機化合物的電致發光器件，其中主體材料包含第一有機化合物和第二有機化合物，第一有機化合物的單重態能級和三重態能級差值不大于0.2eV；第二有機化合物的單重態能級大于第一有機化合物的單重態能級0.1eV以上，第二有機化合物的三重態能級大于第一有機化合物的三重態能級0.1eV以上；且第一有機化合物與第二有機化合物具有相異的載流子傳輸特性；其中客體材料為含硼原子的有機化合物，客體材料的單線態能級低于第一有化合物的單線態能級，客體材料的三線態能級低于第一有機化合物的單線態能級。通過此方法制備出來有機電致發光器件具有高效率和長壽命特性。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，尤其是涉及一種高效率、長壽命有機電致發光器件。

背景技術

有機電致發光二極管(OLED)已經被積極的研究開發。有機電致發光器件最簡單的基本結構包含發光層，夾在相對的陰極和陽極之間。有機電致發光器件由于可以實現超薄超輕量化、對輸入信號響應速度快、且可以實現低壓直流驅動，被認為是下一代平板顯示材料而受到廣泛關注。

一般認為有機電致發光器件有如下發光機理：在夾有發光層的電極之間施加電壓時，從陽極注入的電子與從陰極注入的空穴在發光層中復合形成激子，激子弛豫到基態放出能量形成光子。在有機電致發光器件中，發光層一般需要主體材料摻雜客體材料以得到更高效的能量傳遞效率，充分發揮客體材料的發光潛能。為了獲得較高的主客體能量傳遞效率，主客體材料的搭配以及主體材料內部電子和空穴的平衡度是獲取高效器件的關鍵因素。現有主體材料其內部電子和空穴的載流子遷移率往往具有較大差異，導致激子復合區域偏離發光層，造成現有器件效率偏低，器件穩定性偏差。

有機發光二極管(OLEDs)在大面積平板顯示和照明方面的應用引起了工業界和學術界的廣泛關注。然而，傳統有機熒光材料只能利用電激發形成的25％單線態激子發光，器件的內量子效率較低(最高為25％)。外量子效率普遍低于5％，與磷光器件的效率還有很大差距。盡管磷光材料由于重原子中心強的自旋-軌道耦合增強了系間竄越，可以有效利用電激發形成的單線態激子和三線態激子發光，使器件的內量子效率達100％，但磷光材料存在價格昂貴，材料穩定性較差，器件效率滾落嚴重等問題限制了其在OLEDs的應用。

熱激活延遲熒光(TADF)材料是繼有機熒光材料和有機磷光材料之后發展的第三代有機發光材料。該類材料一般具有小的單線態-三線態能級差(ΔEST)，三線態激子可以通過反系間竄越轉變成單線態激子發光。這可以充分利用電激發下形成的單線態激子和三線態激子，器件的內量子效率可以達到100％。同時，材料結構可控，性質穩定，價格便宜無需貴重金屬，在OLEDs領域的應用前景廣闊。

雖然理論上TADF材料可以實現100％的激子利用率，但實際上存在如下問題：(1)設計分子的T1和S1態具有強的CT特征，非常小的S1-T1態能隙，雖然可以通過TADF過程實現高T1→S1態激子轉化率，但同時導致低的S1態輻射躍遷速率，因此，難于兼具(或同時實現)高激子利用率和高熒光輻射效率；

(2)由于目前采用D-A、D-A-D或者A-D-A結構的TADF材料，由于其存在較大的分子柔性，使得分子在基態和激發態的構型變化較大，材料的光譜的半峰寬(FWHM)過大，導致材料的色純度降低；

(3)即使已經采用摻雜器件減輕T激子濃度猝滅效應，大多數TADF材料的器件在高電流密度下效率滾降嚴重。

為了提高有機電致發光器件的效率以及穩定性，必須進行器件結構的改進以及材料的開發，才能滿足未來面板企業以及照明企業的需求。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本申請提供了一種高效率、長壽命的有機電致發光器件。本申請一方面能夠平衡器件內部的載流子，降低激子淬滅效應；另一反面能夠降低光譜的FWHM；有效提高有機發光器件的效率、壽命和色純度。

本發明的技術方案如下：