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有机电致发光器件

阅读:866发布:2020-05-11

专利汇可以提供有机电致发光器件专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种有机电致发光器件,其包括位于 发光层 B和 电子 传输层D之间的 激子 猝灭层C,其中激子猝灭层C包括至少一个发射极EC和至少80重量%的至少一种电子传输材料ETMD。,下面是有机电致发光器件专利的具体信息内容。

1.一种有机电致发光器件,包括:
(A)阳极层A;
(B)发光层B,其包含至少一种主体材料HB和至少一种发射体EB,其中所述发光层B不包含超过20重量%的电子传输材料ETMD;
(C)激子猝灭层C,其包括至少一个发射体EC和至少80重量%的至少一种电子传输材料ETMD;
(D)电子传输层D,其包含至少一种电子传输材料ETMD;和
(E)阴极层K,
其中,各层以顺序(A)-(B)-(C)-(D)-(E)依次排列,在阳极层A和发光层B之间和在电子传输层D和阴极层K之间,可任选添加一个或多个附加层,或者在阳极层A和发光层B之间和在电子传输层D和阴极层K之间均各有一个或多个任选的附加层,以及
其中,激子猝灭层C与发光层B和电子传输层D都相邻。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其中,所述有机电致发光器件选自有机发光二极管,发电化学电池和发光晶体管。
3.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其中,所述至少一种发射体化合物EB是热激活延迟荧光(TADF)发射体。
4.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其中,所述至少一种发射体化合物EC是荧光发射体。
5.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其中,所述激子猝灭层C包括:
(i)90-99.95重量%的至少一种电子传输材料ETMD;
(ii)0.05-10重量%的至少一种发射体化合物EC。
6.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其中,所述发光层B包括:
(i)5-99重量%的至少一种主体化合物HB;
(ii)1-50重量%的至少一种发射体化合物EB;以及可选地
(iii)0-94重量%的不同于HB的一种或多种其他主体化合物HB2;以及可选地(iv)0-94重量%的一种或多种溶剂
7.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其中,所述电子传输层D包括基于该层重量大于89.9重量%的至少一种电子传输材料ETMD。
8.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其中,所述至少一种发射体化合物EB表现出最大发射λmax(EB)和半峰全宽FWHM(EB),并且所述至少一种发射体化合物EC表现出最大发射λmax(EC)和半峰全宽FWHM(EC),其中λmax(EB)≥λmax(EC)。
9.根据权利要求8的有机电致发光器件,其中
B C B B
λmax(E)≥λmax(E)≥[λmax(E)-FWHM(E)]。
10.根据权利要求9的有机电致发光器件,其中
λmax(EB)≥λmax(EC)≥[λmax(EB)-FWHM(EB)/2]。
11.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其中,所述至少一种发射体化合物EC具有LUMO C C D
能量为E (E)的最低未占据分子轨道LUMO(E),且所述至少一种电子传输材料ETM具有能量为ELUMO(ETMD)的最低未占据分子轨道LUMO(ETMD),其中
ELUMO(EC)≥ELUMO(ETMD)。
12.根据权利要求11的有机电致发光器件,其中
ELUMO(EC)-ELUMO(ETMD)≤0.3eV。
13.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其中,所述至少一种发射体化合物EC具有能量为EHOMO(EC)的最高占据的分子轨道HOMO(EC),且所述至少一种电子传输材料ETMD具有能量为EHOMO(ETMD)的最高占据的分子轨道HOMO(ETMD),其中
EHOMO(EC)≥EHOMO(ETMD)。
14.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其中,所述至少一种发射体化合物EC具有HOMO C C B
能量为E (E)的最高占据分子轨道HOMO(E),且所述至少一种发射体化合物E 具有能量为EHOMO(EB)的最高占据的分子轨道HOMO(EB),其中EHOMO(EC)≥EHOMO(EB)。
15.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其中,所述至少一种发射体化合物EC具有最低激发单重态能级S1(EC),且所述至少一种电子传输材料ETMD具有最低激发单重态能级D
S1(ETM),其中
S1(ETMD)≥S1(EC)。
16.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其中,所述至少一种发射体化合物EC具有最低激发三重态能级T1(EC),并具有最低激发单重态能级S1(EC),且所述至少一种电子传输D D D C
材料ETM具有最低激发三重态能级T1(ETM),其中T1(ETM)≥T1(E),

S1(EC)>T1(EC)≥S1(EC)/2。
17.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其中,所述至少一种电子传输材料ETMD为NBPhen。
18.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其中,所述发光层B具有厚度dB,所述激子猝灭层C具有厚度dC,其中dB>dC。
19.根据权利要求18所述的有机电致发光器件,其中,所述发光层B的厚度dB在5和180nm之间,且所述激子猝灭层C的厚度dC在0.5和4nm之间。

说明书全文

有机电致发光器件

[0001] 本发明涉及一种有机电致发光器件,其包括一个位于发光层B和电子传输层D之间的激子猝灭层C(exciton quenching layer),该激子猝灭层C包括至少一个发射体EC和至少80重量%的至少一种电子传输材料ETMD。
[0002] 包含一层或多层基于有机物发光层的有机电致发光器件变得越来越重要,例如有机发光二极管(OLED),发电化学电池(LEC)和发光晶体管。对于电子产品(例如屏幕,显示器和照明设备)来说,OLED尤其具有前景。与大多数基于无机物的电致发光器件相比,基于有机物的有机电致发光器件通常相当柔软并且可以制成特别薄的层件。如今已经投入使用的基于OLED的屏幕和显示器具有特别有益的鲜艳色彩,对比度,并且在能耗方面具有较高的效率。
[0003] 用于产生光的有机电致发光器件的核心元件是置于阳极阴极之间的发光层。当将电压(和电流)施加到有机电致发光器件时,空穴和电子分别从阳极和阴极注入到发光层。通常,空穴传输层位于发光层与阳极之间,而电子传输层位于发光层与阴极之间。各层依次安置。当空穴和电子复合时,产生高能激子。这样的激发态(如S1类的单重态和/或T1类的三重态)向基态(S0)的衰减就导致发光。
[0004] 为了实现有效的能量传输和发射,有机电致发光器件包含一种或多种主体化合物和一种或多种发射体化合物作为掺杂剂
[0005] 有机电致发光器件通常在它们的阳极层和阴极层之间包括含有一种或多种发射体化合物的发光层和含有电子传输材料的电子传输层。在发射光谱中,经常出现一种不期望的变宽的发射峰,这通常归因于电子传输材料的发射。因此,蓝色有机电致发光器件的发射波长范围被部分地偏移到较短的波长,而使所需波长范围内的量子产率损失。
[0006] 因此,在生产有机电致发光器件时的挑战是提高器件的照明平(即,单位电流的亮度),获得期望的光谱,以及适当的寿命。目前仍然缺乏的是在可见光谱的深蓝色区域中能高效稳定地发光的OLED,这表现为较小的CIEy值。
[0007] 由于发射层内电荷传输的不平衡,在OLED的发射光谱中经常观察到相邻电子传输层(ETL)的发射。该发射通常出现在不希望的(短)波长处。由于电子传输材料的效率低于发射层的主体/发射体的组合系统,ETL的发射会导致效率的损失。通过结合空穴阻挡层,可以避免这种发射并因此避免效率损失,但通常会大大缩短器件的寿命。
[0008] 在本领域典型的器件中,电荷载流子复合(charge carrier recombination)和激子形成一般发生在电子传输层和发光层界面的附近。因此,仅一部分激子形成在发光层内(注入到发光层的电子),而另一部分激子在电子传输层内形成(在电子传输层侧累积的电子)。该比率大致取决于电子传输层将电子注入到发光层的能。发光层中的部分激子也可以转移到电子传输材料中。
[0009] 这些些激子可以无辐射衰减(降低内部量子效率)或通过光发射衰减(通常是非常快速的荧光衰减),其在有机电致发光器件的发射光谱中,通常显示为一短波肩。电子传输材料中进行的激子猝灭和电子传输材料内的激子形成不仅有效地降低了激子和极化子密度,还降低了器件效率,因为典型的电子传输材料的量子产率相当小。而且,有机电致发光器件的寿命还会降低。
[0010] 因此,目前仍然存在对有机电致发光器件的未满足的需求,即需要具有长寿命和高量子产率的有机电致发光器件,特别是在蓝色范围内。
[0011] 令人惊讶地发现,在有机电致发光器件的发光层与其电子传输层之间放置一层激子猝灭层(exciton quenching layer),可产生具有良好寿命和量子产率的有机电致发光器件。

发明内容

[0012] 因此,本发明的一个方面涉及一种有机电致发光器件,其包括:
[0013] (A)阳极层A;
[0014] (B)发光层B,其包含至少一种主体材料HB和至少一种发射体EB,其中该发光层B不D含有超过20重量%的电子传输材料ETM;
[0015] (C)激子猝灭层C,其包括至少一个发射体EC和至少80重量%的至少一种电子传输材料ETMD;
[0016] (D)电子传输层D,其包含至少一种电子传输材料ETMD;和
[0017] (E)阴极层K,
[0018] 其中各层以(A)-(B)-(C)-(D)-(E)的顺序排列,其中在阳极层A和发光层B之间或在电子传输层D和阴极层K之间可任选添加一个或多个附加层,或者在阳极层A和发光层B之间和在电子传输层D和阴极层K之间各有一个或多个任选的附加层发光层B。激子猝灭层C与发光层B和电子传输层D都彼此相邻。
[0019] 本发明涉及一种有机电致发光器件,其包括阳极A;阴极K;位于阳极A和阴极K之间的发光层B,其包含至少一种主体材料HB和至少一种发射体EB(所述发光层B包含的电子传输材料ETMD不超过重量20%);含有至少一个发射体EC的激子猝灭层C(又称(辅助)发光层C);阴极K和发光层B之间的电子传输层D,其包括至少一种电子传输材料ETMD。其中激子猝灭层C与发光层B和电子传输层D均相邻,并且其中激子猝灭层C包含至少80重量%的至少一种电子传输材料ETMD。
[0020] 在本文中,术语“与...相邻”是指激子猝灭层C与发光层B以及电子传输层D直接接触。这直接接触允许电子从电子传输层D转移到激子猝灭层C以及从激子猝灭层C转移到发光层B。
[0021] 优选地,在层C和D以及任选地B中使用的所述(至少一种)电子传输材料ETMD在各层均相同。本领域技术人员理解电子传输材料的含义,即能够使电子从阴极(或空穴注入层)有效地传输到发光层B(在本领域已知的有机电致发光器件中的发光层)以及本发明的激子猝灭层C的材料。示例性地,层C和D以及可选地B包括单个或两种或三种电子传输材料的混合物。特别地,层C和D以及任选的层B各自都包括单一的电子传输材料ETMD且该单一电子传输材料在C、D以及B(如果存在)层中均相同。
[0022] 优选地,发光层B中的电子传输材料ETMD不大于15重量%,更优选不大于15重量%,甚至更优选不大于10重量%,甚至更优选不大于5重量%。特别的情况下,发光层B(基本上)不包含任何电子传输材料ETMD。
[0023] 根据本发明,激子猝灭层C与发光层B和电子传输层D都相邻,并且激子猝灭层C含有至少80重量%的至少一种电子传输材料ETMD。
[0024] 令人惊讶地发现,在发光层B和电子传输层D之间引入这样的激子猝灭层C可以减少所述至少一种电子传输材料的不期望的发射,从而使有机发光器件的发射光谱变窄而提高其在发射光谱可见范围内的量子产率。特别是,这可能导致蓝色光谱范围内量子产率的增加。此外,可以提高装置的稳定性和寿命。
[0025] 根据本发明的有机电致发光器件可以任选地进一步包括另外的层,例如位于阳极层A之间的空穴传输层(HTL)和/或位于电子传输层(ETL)D和阴极层K之间的电子注入层(EIL)。
[0026] 根据本发明的优选实施方式,所述有机电致发光器件是选自有机发光二极管(OLED),发光电化学电池(LEC)和发光晶体管的器件。
[0027] 根据本发明的一个优选实施方案,所述至少一种发射体化合物EB是热活化的延迟荧光(TADF)发射体。
[0028] 根据本发明的一个优选实施方案,所述至少一种发射体化合物EC是一种荧光发射体。
[0029] 在本发明的优选实施方案中,所述激子猝灭层C包含90-99.95重量%,更优选95-D99重量%,特别是97-98重量%的至少一种电子传输材料ETM。
[0030] 在本发明的优选实施方案中,所述激子猝灭层C包含0.05-10重量%,更优选1-5重量%,特别是2-3重量%的至少一种发射体化合物EC。
[0031] 根据本发明的一个更优选的实施方案,所述激子猝灭层C包括(或(基本上由其组成):
[0032] (i)90-99.95重量%,优选95-99重量%,特别是97-98重量%的至少一种电子传输材料ETMD;和
[0033] (ii)0.05-10重量%,优选1-5重量%,特别是2-3重量%的至少一种发射体化合物EC。
[0034] 优选地,所述激子猝灭层C包括(或基本上由其组成):
[0035] 95-99重量%的至少一种电子传输材料ETMD;和
[0036] 1-5重量%的至少一种发射体化合物EC。
[0037] 特别优选地,所述激子猝灭层C包括(或基本上由其组成):
[0038] 97-98重量%的至少一种电子传输材料ETMD;和
[0039] 2-3重量%的至少一种发射体化合物EC。
[0040] 在一个优选的实施方案中,发光层B包含5-99重量%,更优选10-94.9重量%,特别是15-89重量%的至少一种主体化合物HB。在本发明的另一个优选的实施方案中,发光层BB包含5-99重量%,更优选30-94.9重量%,特别是40-89重量%的至少一种主体化合物H。
[0041] 在一个优选的实施方案中,发光层B包含1-50重量%,更优选5-40重量%,特别是10-30重量%的至少一种发射体化合物EB。在本发明的另一个优选的实施方案中,发光层B包含1-50重量%,更优选5-40重量%,特别是10-30重量%的至少一种发射体化合物EB。
[0042] 任选地,所述发光层B还包含多至94重量%的至少一种不同于HB的另外的主体化合物HB2。在一个优选的实施方案中,发光层B包含0.1-85重量%,特别是1-75重量%的至少一种不同于HB的另外的主体化合物HB2。在本发明的另一个提及的实施方案中,发光层B还包含0.1-65重量%,特别是1-50重量%的至少一种不同于HB的另外的主体化合物HB2。
[0043] 任选地,发光层B还包含多至65重量%,特别是0-50重量%的一种或多种溶剂
[0044] 根据一个优选的实施方案,发光层B包括(或基本上由其组成):
[0045] (i)5-99重量%,优选10-94.9重量%,特别是15-89重量%的至少一种主体化合物HB;
[0046] (ii)1-50重量%,优选5-40重量%,特别是10-30重量%的至少一种发射体化合物EB;以及可选
[0047] (iii)0-94重量%,优选0.1-85重量%,特别是1-75重量%的至少一种或多种不同于HB的主体化合物HB2;以及可选的
[0048] (iv)0-94重量%,优选0-65重量%,特别是0-50重量%的一种或多种溶剂。
[0049] 因此,在本发明的一个更优选的实施方案中,发光层B包括(或基本上由其组成):
[0050] (i)10-94.9重量%的至少一种主体化合物HB;
[0051] (ii)5-40重量%的至少一种发射体化合物EB;以及可选
[0052] (iii)0.1-85重量%的至少一种不同于HB的另外的主体化合物HB2;以及可选的[0053] (iv)0-65重量%的一种或多种溶剂。
[0054] 根据本发明的高度优选的实施方式,发光层B包括(或基本上由其组成):
[0055] (i)5-89重量%的至少一种主体化合物HB;
[0056] (ii)10-30重量%的至少一种发射体化合物EB;以及可选
[0057] (iii)1-85重量%的至少一种不同于HB的另外的主体化合物HB2;以及可选的[0058] (iv)0-65重量%的一种或多种溶剂。
[0059] 根据本发明的另一个优选实施方案,发光层B包含(或基本上由其组成):5-99重量%的至少一种主体化合物HB;和1-50重量%的至少一种发射体化合物EB;任选0-94重量%的一种或多种不同于HB的主体化合物HB2;以及0-94%的一种或多种溶剂。
[0060] 因此,发光层B优选包括(或基本上由其组成):
[0061] 30-94.9重量%的至少一种主体化合物HB;
[0062] 5-40重量%的至少一种发射体化合物EB;和
[0063] 0.1-65重量%的至少一种其他不同于HB的主体化合物HB2;和
[0064] 任选地,优选0-65重量%的一种或多种溶剂。
[0065] 发光层B也可以包括(或基本上由其组成):
[0066] 40-89重量%的至少一种主体化合物HB;
[0067] 10-30重量%的至少一种发射体化合物EB;和
[0068] 1-50重量%的至少一种不同于HB的另外的主体化合物HB2;和
[0069] 任选地0-50重量%的一种或多种溶剂。
[0070] 根据一个替代的优选实施例,发射层B包括(或基本上由其组成):
[0071] (i)10-45重量%的至少一种主体化合物HB;
[0072] (ii)5-40重量%的至少一种发射体化合物EB;和
[0073] (iii)50-85重量%的至少一种不同于HB的另外的主体化合物HB2。
[0074] 根据一个更优选的替代优选实施例,发射层B包括(或基本上由其组成):
[0075] (i)15-30重量%的至少一种主体化合物HB;
[0076] (ii)至少一种发射体化合物EB的10-30%重量;和
[0077] (iii)60-75重量%的至少一种不同于HB的另外的主体化合物HB2。
[0078] 根据本发明的一个优选的实施方案,电子传输层D包含大于89.9重量%,优选大于94.9重量%,特别是大于98.9重量%的至少一种电子传输材料ETMD,其称之为电子传输组分(electron transporting components)。
[0079] 电子传输层D可以任选地包含20至90重量%,优选40至85重量%,更优选60至80重量%,特别是70至89重量%(如约75重量%)的不适合电子传输的材料,例如Liq(8-羟基喹啉基锂8-hydroxyquinolinolatolithium)。这样的材料可以用作过滤器,以防止产生电子快速传输通道,并使电子均匀地传输通过整个电子传输层D。
[0080] 根据本发明的优选实施例,所述至少一种发射体化合物EB表现出具有最大发射λmax(EB)和半峰全宽FWHM(EB)的发射,且所述至少一种发射体化合物EC表现出具有最大发射C C C Bλmax(E)和半峰全宽FWHM(E)的发射。E的最大发射λmax短于或相于E的最大发射λmax,即λmax(EB)≥λmax(EC),更优选地,λmax(EB)>λmax(EC)。在本发明的另一个实施例中,EC的最大发射λmax短于EB的最大发射λmax,且λmax(EB)和λmax(EC)之间的差小于EB半峰全宽,即λmax(EB)≥λmax(EC)≥[λmax(EB)-FWHM(EB)]。在本发明的另一个实施例中,发射体化EC在比EB短的波长处表C B C B B
现出最大发射λmax(E),且λmax(E)和λmax(E)之间的差小于E的半峰全宽的一半,即λmax(E)≥λmax(EC)≥[λmax(EB)-FWHM(EB)/2]。
[0081] 根据本发明的一个优选实施方案,所述至少一种发射体化合物EC具有最低未占据分子轨道LUMO(EC)其能量为ELUMO(EC),且所述至少一种电子传输材料ETMD具有最低的未占据分子轨道LUMO(ETMD)其能量ELUMO(ETMD)。LUMO(EC)的能量高于或等于LUMO(ETMD),即EELUMO(EC)≥ELUMO(ETMD)。在另一个实施例中,LUMO(EC)的能量比LUMO(ETMD)高出的值小于或等于0.3eV,即ELUMO(EC)-ELUMO(ETMD)≤0.3eV。
[0082] 根据本发明的一个优选实施方案,所述至少一种发射体化合物EC具有最高占据的分子轨道HOMO(EC)其能量为EHOMO(EC),且所述至少一种电子传输材料ETMD具有最高占据的分子轨道HOMO(ETMD)其能量为EHOMO(ETMD),其中HOMO(EC)的能量高于或等于HOMO(ETMD),即EHOMO(EC)≥EHOMO(ETMD)。
[0083] 根据本发明的优选实施例,所述至少一种发射体化合物EC具有最高的分子轨道HOMO(EC)其能量为EHOMO(EC),并且所述至少一种发射体化合物EB具有最高的分子占据的HOMO(EB)其能量为EHOMO(EB)。HOMO(EC)的能量高于或等于HOMO(EB),即EHOMO(EC)≥EHOMO(EB)。
[0084] 根据本发明的一个优选实施例,所述至少一种发射体化合物EC具有最低的激发单重态能级S1(EC),且所述至少一种电子传输材料ETMD具有最低的激发单重态能级S1(ETMD),其中S1(ETMD)的能量高于或等于S1(EC),即S1(ETMD)≥S1(EC)。
[0085] 根据本发明的优选实施例,所述至少一种发射体化合物EC具有最低的激发三重态能级T1(EC),并且具有最低的激发单重态能级S1(EC),且所述至少一种电子传输材料ETMD具有最低的激发三重态能级T1(ETMD),其中T1(ETMD)高于或等于T1(EC),S1(EC)高于T1(EC),而T1(EC)高于S1(EC)的一半,即T1(ETMD)≥T1(EC),和S1(EC)>T1(EC)≥S1(EC)/2。
[0086] 根据本发明的一个优选实施方案,所述至少一种电子传输材料ETMD是NBPhen。
[0087] 根据本发明的优选实施例,发光层B具有厚度dB,激子猝灭层C具有厚度dC,并且B比C厚(dB>dC)。根据本发明的另一实施方式,发光层B的厚度在180nm至5nm之间,激子猝灭层C的厚度在4nm至0.5nm之间。
[0088] 实施例详细描述
[0089] 如本文所用,术语有机电致发光器件和光电发光器件可以最广义地理解为具有发光层B,激子猝灭层C和电子传输层D的任何器件,其中所述发光层B位于阳极A和阴极K之间并含有至少一种主体材料HB和至少一种发射体EB;所述激子猝灭层C含有至少一个发射体EC;所述电子传输层D位于阴极K和发光层B之间并含有至少一种电子传输材料ETMD,而且激子猝灭层C与发光层B和电子传输层D都相邻,激子猝灭层C含有至少80重量%的至少一种电D子传输材料ETM。
[0090] 在本发明的上下文中使用的术语“层”优选是有大体上为几何平面(extensively planar geometry)的物体。发光层B的厚度优选不大于1mm,更优选不大于0.1mm,甚至更优选不大于10μm,甚至更优选不大于1μm,特别是不大于0.1μm。
[0091] 在特别优选的实施方式中,所述至少一种发光体化合物EB是热激活的延迟荧光(TADF)发光体,优选天蓝色TADF发光体或者更优选蓝色TADF发光体。
[0092] 示例性地,所述至少一种发射体化合物EB是热激活的延迟荧光(TADF)是选自以下的蓝色TADF发射体:
[0093]
[0094]
[0095]
[0096]
[0097]
[0098]
[0099] 在特别优选的实施方案中,所述至少一种发射体化合物EC是荧光发射体,优选蓝色荧光发射体。示例性地,EC是选自以下的蓝色荧光发射体:
[0100]
[0101]
[0102]
[0103]
[0104]
[0105]
[0106]
[0107]
[0108]
[0109] 在一个特别优选的实施方案中,EC是选自以下的荧光发射体:
[0110]
[0111] 在另一个优选的实施方案中,所述至少一个发射体化合物EC是三重态-三重态歼灭(TTA,triplet-triplet annihilation)发射体。示例性地,EC是选自以下的蓝色TTA发射器:
[0112]
[0113] 在另一个优选的实施方案中,所述至少一个发射体化合物EC是热活化的延迟荧光(TADF)发射体。示例性地,EC是选自以下的蓝色TADF发射器:
[0114]
[0115]
[0116]
[0117]
[0118]
[0119]
[0120] 在一个优选的实施方案中,发射体化合物EC的发射使CIEy坐标降低,该发射发生在比发射体化合物EB的发射波长更短的波长。优选地,EC的发射最大值λmax(EC)接近于EB的发射最大值λmax(EB)。特别地,λmax(EC)对应于一个波长,在该波长处由于发射峰的光谱形状,EB的发射强度不为零。
[0121] 除非另有说明,各个实施例的任何层可以通过任何合适的方法来沉积。在本发明的上下文中,所述的层(包括发光层B)可以可选地借助于液体处理工艺(liquid processing,也称之为“膜处理”,“流体处理”,“溶液处理”或“溶剂处理”)制备。
[0122] 这意味着包含在各个层中的组分是以液态被施加到装置的一部分的表面上。优选地,在本发明的上下文中,各层(包括发光层B)可以通过旋涂(spin-coating)来制备。如本领域技术人员众所周知的,该方法可以获得很薄的和(基本上)均匀的层。
[0123] 替代性地,本发明的上下文中的层,包括发光层B,可以通过基于液体处理工艺的其他方法来制备,例如浇铸(例如滴铸,drop-casting)和轧制(rolling)方法以及印刷(printing)方法(例如,喷墨印刷,凹版印刷,刮刀涂层)。这些操作可以任选地在惰性气氛中(例如在氮气气氛中)进行。
[0124] 替代性地,本发明上下文中的层可以通过本领域已知的任何其他方法来制备,包括但不限于本领域技术人员众所周知的真空处理方法,例如热共蒸发(thermal(co-)evaporation),有机气相沉积(OVPD,organic vapor phase deposition)和通过有机气相喷射印刷(OVJP,organic vapor phase deposition)进行的沉积。
[0125] 采用液体处理工艺制备层时,包含层组分(如对于本发明的发光层B来说,至少一种主体化合物H和通常地至少一种发射体化合物E以及任选的一种或多种其他主体化合物D)的溶液可以进一步包含挥发性有机溶剂。这种挥发性有机溶剂可以任选地选自四氢呋喃,二恶烷,氯苯,二甘醇二乙醚,2-(2-乙基乙氧基)乙醇,γ-丁内酯,N-甲基吡咯烷,乙氧基乙醇,二甲苯,甲苯,苯甲醚,苯甲醇,乙腈,四氢噻吩,苄腈,吡啶,三氢呋喃,三芳基胺,环己酮,丙酮,酸亚丙酯,乙酸乙酯,苯和PGMEA(丙二醇单乙醚乙酸酯)。也可以使用两种或更多种溶剂的组合。在以液态施加之后,可以通过本领域的任何手段干燥和/或硬化所形成的层,例如在环境条件下,在升高的温度(例如,约50℃或约60℃)下或在降低的压力下进行。
[0126] 如在本申请中通篇使用的,术语“芳基”和“芳族”可以最广义地理解为任何单,双或多环芳族部分。如果没有另外说明,则芳基也可以任选地被一个或多个取代基取代,所述取代基在整个本申请中进一步举例说明。因此,术语“亚芳基”是指具有与其他分子结构的两个结合位点并由此用作接头结构的二价残基。如在本申请中通篇使用的,术语“杂芳基”和“杂芳族”可以最广义地理解为包括至少一个杂原子,特别是带有1-3个杂原子的任何单环,双环或多环杂芳族部分。示例性地,杂芳族化合物可以是吡咯,呋喃,噻吩,咪唑,恶唑,噻唑,三唑,吡唑,吡啶,吡嗪和嘧啶等,如果没有另外说明,杂芳基也可以任选地被取代。在整个本申请中进一步举例说明的一个或多个取代基。
[0127] 因此,术语“杂亚芳基”是指带有与其他分子结构的两个结合位点并由此用作接头结构的二价残基。
[0128] 如本申请通篇所使用的,术语“烷基”可以最广义地理解为直链或支链烷基残基。优选的烷基残基是含有1至15个碳原子的那些。示例性地,烷基残基可以是甲基,乙基,丙基,异丙基,丁基,异丁基,叔丁基等。如果没有另外说明,则烷基还可以任选地被一个或多个取代基取代,所述取代基在整个本申请中进一步举例说明。因此,术语“亚烷基”是指带有与其他分子结构的两个结合位点并由此用作接头结构的二价残基。
[0129] 如果没有另外指出,如本文所用,特别是在芳基,亚芳基,杂芳基,烷基等的上下文中,术语“取代”可以最广义地理解。优选地,这种取代是指选自C1-C20烷基,C7-C19烷芳基和C6-C18芳基的残基。因此,在这种取代中优选不存在带电基团,更优选不存在官能团。
[0130] 应该理解,氢在每次出现时都可以用氘代替。
[0131] 有机电致发光器件可以广义地理解为任何基于有机材料的器件,其适合于发射可见或近紫外(UV)范围内的光,即在380nm至800nm的波长范围内的光。更优选地,有机电致发光器件能够发射可见光范围内的光,即400至800nm波长范围内的光。
[0132] 在一个优选的实施方案中,有机电致发光器件是选自有机发光二极管(OLED),发光电化学电池(LEC)和发光晶体管的器件。
[0133] 特别优选地,有机电致发光器件是有机发光二极管(OLED)。可选地,OLED可以是磷光有机发光二极管(PHOLED)。可选地,OLED可以包括超荧光(hyperfluorescence)。任选地,有机电致发光器件整体上可以是不透明的,半透明的或(基本上)透明的。
[0134] 优选地,阳极层A包含至少一种组分选自氧化铟,氧化铟锌,PbO,SnO,石墨,掺杂,掺杂锗,掺杂GaAs,掺杂聚苯胺,掺杂聚吡咯,掺杂聚噻吩,及其两种或多种的混合物。
[0135] 优选地,阴极层K包含至少一种组分选自Al,Au,Ag,Pt,Cu,Zn,Ni,Fe,Pb,In,W,Pd,LiF,Ca,Ba,Mg,及其两种或多种的混合物或合金
[0136] 此外,有机电致发光器件可以任选地包括一个或多个保护层,以保护器件免于暴露于环境中的有害物质,包括例如湿气,蒸气和/或气体。
[0137] 优选地,阳极层A位于一基板的表面上。所述基板可以由任何材料或组合材料形成。最常见的是,用玻片作为基材。或者,可以使用薄金属层(例如,,金,膜)或塑料膜或塑料片。其可以允许更高程度的挠性。阳极层A主要由能形成(基本上)透明膜的材料组成。两个电极中的至少一个应该是(基本上)透明的以便让来自OLED的光发射,所以可任选阳极层A或阴极层K为透明。优选地,阳极层A包含大量或甚至全部由透明导电氧化物(TCO)组成。这种阳极层A可以示例性地包括氧化铟锡,氧化铝锌,氟氧化锡,氧化铟锌,PbO,SnO,氧化锆,氧化钼,氧化,氧化钨,石墨,掺杂的Si,掺杂的Ge,掺杂的GaAs,掺杂的聚苯胺,掺杂的聚吡咯和/或掺杂的聚噻吩。
[0138] 特别优选地,阳极层A(基本上)由铟锡氧化物(ITO)(例如,(InO3)0.9(SnO2)0.1)组成。可以通过使用空穴注入层(HIL)来补偿由透明导电氧化物(TCO)引起的阳极层A的粗糙度。此外,HIL可以促进准电荷载流子(即,空穴)的注入,因为其有助于准电荷载流子从TCO向空穴传输层(HTL)的传输。空穴注入层(HIL)可以包含聚-3,4-乙基二氧噻吩(PEDOT),聚苯乙烯磺酸盐(PSS),MoO2,V2O5,CuPC或CuI,特别是PEDOT和PSS的混合物。空穴注入层(HIL)还可以防止金属从阳极层A扩散到空穴传输层(HTL)中。
[0139] 该HIL层可以示例性地包括PEDOT:PSS(聚-3,4-乙基二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐),PEDOT(聚-3,4-乙基二氧噻吩),mMTDATA(4,4′,4″-tris[phenyl(m-tolyl)amino]triphenylamine),Spiro-TAD(2,2′,7,7′-tetrakis(n,n-diphenylamino)-9,9’-spirobifluorene),DNTPD(N1,N1'-(biphenyl-4,4'-diyl)bis(N1-phenyl-N4,N4-di-m-tolylbenzene-1,4-diamine),NPB(N,N'-diphenyl-N,N'-di-[4-(N,N-diphenyl-amino)phenyl]benzidine),NPNPB(N,N'-diphenyl-N,N'-di-[4-(N,N-diphenyl-amino)phenyl]benzidine),MeO-TPD(N,N,N′,N′-tetrakis(4-methoxy-phenyl)benzidine),HAT-CN(1,4,5,8,9,11-hexaazatriphenylen-hexacarbo-nitrile)和/或Spiro-NPD(N,N′-diphenyl-N,N′-bis-(1-naphthyl)-9,9′-spirobifluorene-2,7-diamine)。
[0140] 典型地,空穴传输层(HTL)位于阳极层A或空穴注入层(HIL)附近。这里,可以使用任何空穴传输化合物。示例性地,可以将诸如三芳基胺和/或咔唑的富含电子的杂芳族化合物用作空穴传输化合物。HTL可以减小阳极层A和发光层B(用作发光层(EML))之间的能垒。空穴传输层(HTL)也可以是电子阻挡层(EBL)。优选地,空穴传输化合物具有相对较高的三线态T1的能级。示例性地,空穴传输层(HTL)可以包含星形杂环,例如三(4-咔唑基-9-基苯基)胺(TCTA),聚TPD(聚(4-丁基苯基-二苯基胺)),[α]-NPD(聚(4-丁基苯基-二苯胺)),TAPC(4,4'-环己烯基-双[N,N-双(4-甲基苯基)苯甲胺]),2-TNATA(4,4',4”-三[2-基(苯基)基]三苯胺),Spiro-TAD,DNTPD,NPB,NPNPB,MeO-TPD,HAT-CN和/或TrisPcz((9,9'-diphenyl-6-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)-9H,9'H-3,3'-bicarbazole)。另外,HTL可以包括p-掺杂层,其可以由有机空穴传输基质中的无机或有机掺杂剂组成。过渡金属氧化物例如氧化钒,氧化钼或氧化钨可以示例性地用作无机掺杂剂。四氟四氰基喹二甲烷(F4-TCNQ),五氟苯甲酸铜(Cu(I)pFBz)或过渡金属络合物可以示例性地用作有机掺杂剂。
[0141] EBL可以示例性地包括mCP(1,3-双(咔唑-9-基)苯),TCTA,2-TNATA,mCBP(3,3-二(9H-咔唑-9-基)联苯),9-[3-(二苯并呋喃-2-基)苯基]-9H-咔唑,9-[3-(二苯并呋喃-2-基)苯基]-9H-咔唑,9-[3-(二苯并噻吩-2-基)苯基]-9H-咔唑,9-[3,5-双(2-二苯并呋喃基)苯基]-9H-咔唑,9-[3,5-双(2-二苯并噻吩基)苯基]-9H-咔唑tris-Pcz,CzSi(9-(4-叔丁基苯基)-3,6-双(三苯基甲硅烷基)-9H-咔唑)和/或DCB(N,N'-二咔唑基-1,4-二甲基苯)。
[0142] 通常,与空穴传输层(HTL)相邻的有发光层B,与发光层B相邻的有激子猝灭层C,与激子猝灭层C相邻的有电子传输层D。
[0143] 发射层B包括至少一种主体材料HB和至少一种发射体EB。示例性地,主体材料HB和/或其他主体化合物HB2选自CBP(4,4'-Bis-(N-咔唑基)-联苯),mCP,mCBP Sif87(二苯并[b,d]噻吩-2-基三苯基硅烷),CzSi,Sif88(二苯并[b,d]噻吩-2-基)二苯基硅烷),DPEPO(双[2-(二苯基膦基)-苯基]醚氧化物),9-[3-(二苯并呋喃-2-基)苯基]-9H-咔唑,9-[3-(二苯并呋喃-2-基)苯基]-9H-咔唑,9-[3-(二苯并噻吩-2-基)苯基]-9H-咔唑-[[3,5-双(2-二苯并呋喃基)苯基]-9H-咔唑,9-[3,5-双(2-二苯并噻吩基)苯基]-9H-咔唑,T2T(2,4,6-三(联苯)-3-yl)-1,3,5-triazine),T3T(triphenyl-3-yl)-1,3,5-triazine)和/或TST(2,4,6-tris(9,9′-spirobifluorene-2-yl)-1,3,5-triazine)。在本发明的一个实施例中,发射层B包括所谓的混合主体系统,其具有至少一个空穴占优势的主体和一个电子占优势的主体。
[0144] 如果将Sif88(dibenzo[b,d]thiophen-2-yl)diphenylsilane)用作电子传输材料ETMD,则优选不将其用作主体材料HB。
[0145] 在一个特别优选的实施例中,发射层B仅包括一个发射体EB和一个含T2T作为电子占优势的主体HB和另一个主体HB2的混合主体系统,其中主体HB2作为空穴占优势的主体,选自CBP,mCP,mCBP,9-[3-(二苯并呋喃-2-基)苯基]-9H-咔唑,9-[3-(二苯并呋喃-2-基)苯基]-9H-咔唑,9-[3-(二苯并噻吩-2-基)苯基]-9H-咔唑,9-[3,5-双(2-二苯并呋喃基)苯基]-9H-咔唑和9-[3,5-双(2-二苯并噻吩基)苯基]-9H-咔唑。
[0146] 在另一个优选的实施方式中,发射层B包括:
[0147] (i)10-45重量%,优选15-30重量%的T2T,作为主体HB;
[0148] (ii)5-40重量%,优选10-30重量%的至少一种发射体化合物EB;和
[0149] (iii)50-85重量%,优选60-75重量%的的主体HB2,选自CBP,mCP,mCBP,9-[3-(二苯并呋喃-2-基)苯基]-9H-咔唑,9-[3-(二苯并呋喃-2-基)苯基]-9H-咔唑,9-[3-(二苯并噻吩-2-基)苯基]-9H-咔唑,9-[3,5-双(2)-二苯并呋喃基)-苯基]-9H-咔唑和9-[3,5-双(2-二苯并硫代苯基)苯基]-9H-咔唑。
[0150] 在另一个实施方案中,主体化合物HB具有最高占据分子轨道HOMO(HB)其能量EHOMO(HB)在-5至-6.5eV范围内,且所述至少一种其他主体化合物HB2具有最高占据分子轨道HOMO(HB2)其能量为EHOMO(HB2),其中EHOMO(HB)>EHOMO(HB2)。
[0151] 在另一个优选的实施方案中,主体化合物HB具有最低未占用分子轨道LUMO(HB)其能量为ELUMO(HB),并且所述至少一种其他主体化合物HB2具有最低未占用分子轨道LUMO(HB2)其能量为ELUMO(HB2),其中ELUMO(HB)>ELUMO(HB2)。
[0152] 在一个实施方案中,所述主体化合物HB具有具有能量为EHOMO(HB)的最高占据的分子轨道HOMO(HB)其和能量为ELUMO(HB)最低未被占据的分子轨道LUMO(HB),所述至少一种其他主体化合物HB2具有能量为EHOMO(HB2)的最高占据的分子轨道HOMO(HB2)和能量为ELUMO(HB2)B2 B HOMO B的最低未占据分子轨道LUMO(H ),所述至少一种发射体化合物E具有能量为E (E)的最高占据的分子轨道HOMO(EB)和能量为ELUMO(EB)的最低未占据分子轨道LUMO(EB),[0153] 其中
[0154] EHOMO(HB)>EHOMO(HB2);所述至少一种发射体化合物EB的最高占据分子轨道HOMO(EB)HOMO B B HOMO B的能量(E (E))与主体化合物H的最高占据分子轨道HOMO(H)的能量(E (H))的之间的差别为-0.5eV至0.5eV,更优选为-0.3eV至0.3eV,甚至更优选为-0.2eV至0.2eV或甚至-
0.1eV和0.1eV;和
[0155] ELUMO(HB)>ELUMO(HB2);所述发射体化合物EB的最低未占据分子轨道LUMO(EB)的能级与所述至少另一种主体化合物HB2的最低未占据分子轨道LUMO(HB2)的的能量(ELUMO(HB2))的之间的差别为-0.5eV至0.5eV,更优选-0.3eV至0.3eV,甚至更优选-0.2eV至0.2eV,或者甚至在-0.1eV至0.1eV。
[0156] 轨道和激发态能量可以通过本领域技术人员已知的实验方法来确定。
[0157] 在实验方面,本领域技术人员采用循环伏安法测量最高占据分子轨道EHOMO的能量,其精度为0.1eV。最低未占据分子轨道ELUMO的能量用EHOMO+Egap计算,其中Egap的确定方法如下(除非另有说明),对于主体化合物,含重量10%主体的PMMA薄膜开始发射的时刻作为Egap。对于发射体化合物,Egap被确定为,在含重量10%发射体的PMMA薄膜中,激发光谱和发射光谱交叉处的能量。
[0158] 在低温(通常在77K)下开始发射的时刻确定为第一激发三重态T1的能量。对于主体化合物,其中第一激发单重态和最低的三重态之间的能量间隔大于0.4eV,在2-Me-THF通常可见磷光的稳态光谱。因此可以将三重态能量确定为磷光光谱的开始时刻。对于TADF发射体化合物,77K的延迟发射光谱的开始时刻确定为第一激发三重态T1的能量(如果没有另外说明,则在发射体含量为10重量%的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜中测量)。对于主体化合物和发射体化合物,第一激发单重态S1的能量均从发射光谱的开始时刻确定(如果没有另外说明,则是在主体或发射体化合物的含量为10重量%的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜中测量)。
[0159] 这里,任何电子传输剂都可以用作为电子传输材料ETMD。示例性地,其可以是电子缺乏的化合物,例如苯并咪唑,吡啶,三唑,恶二唑(例如1,3,4-恶二唑),次膦酸酯和砜。示例性地,电子传输体ETMD也可以是星形杂环,例如1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并[d]咪唑-2-基)苯基(TPBi)。ETMD也可以示例性地是NBphen(2,9-双(萘-2-基)-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉),Alq3(铝-三(8-羟基喹啉)),TSPO1(二苯基-4-三苯基甲硅烷基苯基次膦氧化物),BPyTP2(2,7-di(2,2′-bipyridin-5-yl)triphenyle),Sif87(二苯并[b,d]噻吩-2-基三苯基硅烷),Sif88(二苯并[b,d]噻吩-2-基二苯基硅烷),BmPyPhB(1,3-双[3,5-二(吡啶-3-基)苯基]苯)和/或BTB(4,4'-双-[2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪基)]-1,1'-联苯)。任选地,电子传输层D可以掺杂有诸如Liq(8-羟基喹啉基锂)的材料。任选地,位于电子传输层D和阴极层K之间可以有第二电子传输层。
[0160] 阴极层K可以放置于电子传输层(ETL)D的邻近。示例性地,阴极层K可以包括一个金属(例如,Al,Au,Ag,Pt,Cu,Zn,Ni,Fe,Pb,LiF,Ca,Ba,Mg,In,W,or Pd)或合金(或由金属或合金组成)。阴极层K也可以由(基本上)不透明的金属例如Mg,Ca或Al组成。替代性地或附加性地,阴极层K也可以包括石墨和/或碳纳米管(CNT)。替代性地,阴极层K也可以由纳米级银线组成。
[0161] 在本发明的特别优选的实施方案中,有机电致发光器件按顺序包括(或基本上由其组成):
[0162] (0-1)任选地一个或多个保护层,其示例性地,由透光聚合物组成;
[0163] (0-2)任选地一个透光衬底,特别是玻璃衬底;
[0164] (A)阳极层,其厚度dA优选为50至200nm,其示例性地包括铟锡氧化物(ITO)或由其组成;
[0165] (A-1)任选地一个或多个空穴注入层,其厚度dA-1优选为2至100nm,且示例性地包括(N,N'-nis-(1-naphthalenyl)-N,N'-bis-phenyl-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamine)和/或星形杂环,例如tris(4-carbazoyl-9-ylphenyl)amine(TCTA),(A-2)任选地一个或多个电子阻挡层,其厚度dA-2优选为1至10nm,且示例性地包含mCBP(3,3-di(9H-carbazol-9-yl)biphenyl),
[0166] (B)发光层B,其厚度dB优选为5至180nm,且包括以下组分(或基本上由其组成):
[0167] (i)5-99重量%的至少一种主体化合物HB,
[0168] (ii)1-50重量%的至少一种TADF发光体化合物EB,以及可选的
[0169] (iii)0-94重量%的一种或多种不同于HB的主体化合物HB2,并且任选地
[0170] (iv)0-94重量的一种或多种溶剂,
[0171] 其中发光层B不包含超过20重量%的电子传输材料ETMD,特别是不包含任何ETMD;
[0172] (C)激子猝灭层C,其厚度dC优选为0.5至4nm,且包含(或基本上由其组成)以下组分:
[0173] (i)90-99.95重量%的至少一种电子传输材料ETMD,和
[0174] (ii)0.05-10重量%的至少一种荧光发射剂化合物EC;
[0175] (D)电子传输层D,其厚度dB优选为5至180nm,且包括(或基本上由其组成)至少一种电子传输材料ETMD;和
[0176] (D-1)任选地电子阻挡层,其厚度dD-1优选为0.5至10nm,且示例性地包括Liq(8-羟基喹啉基锂)或由其组成;
[0177] (E)阴极层K,其厚度dK优选为10至200nm,且其示例性地包括铝或由铝组成;和[0178] (E-1)任选地一个或多个保护层,其示例性地由聚合物组成,任选为透光的,其中,激子猝灭层C与发光层B和电子传输层D都相邻,
[0179] 其中优选地所述至少一种发射体化合物EB的发射具有最大发射λmax(EB)和半峰全宽FWHM(EB),所述至少一种发射体化合物EC的发射具有最大发射λmax(EC)和半高全宽FWHM(EC),其中λmax(EB)≥λmax(EC)。
[0180] 所述OLED可以任选地进一步包括在电子传输层(ETL)D和阴极层K之间的保护层,也称为电子注入层(EIL)。该层可以包含氟化锂,氟化铯,银,Liq(8-羟基喹啉基锂),Li 2O,BaF 2,MgO和/或NaF。
[0181] 任选地,有机电致发光器件(例如,OLED)可以示例性地是基本上白色的有机电致发光器件。示例性地,这种白色有机电致发光器件可以包括至少一种(深)蓝色发光体化合物和一种或多种绿色和/或红色光的发光体化合物。如此,如上所述,在两种或更多种化合物之间可以任选地具有能量传递。
[0182] 大体上,有机电致发光器件可以是一薄层形状,厚度不大于5mm,或不大于2mm,或不大于1mm,或不大于0.5mm,或不大于0.25mm,或不大于100μm或不大于10μm。
[0183] 有机电致发光器件(例如,OLED)可以是小尺寸的器件(例如,具有不大于5mm2,或者甚至不大于1mm2的表面),中等大小的器件(例如,具有0.5-20mm2范围内的表面),或大型2
的器件(例如,表面大于20cm)。根据本发明的有机电致发光器件(例如,OLED)可以可选地用于产生屏幕,作为大面积照明器件,作为发光墙纸,发光窗框或玻璃,发光标识,发光座标或柔性屏幕或显示器。除了常见用途,有机电致发光器件(例如,OLED)也可以示例性地用作发光膜,“智能包装”标签或创新设计元素。此外,它们可用于细胞检测和检查(例如,作为生物标记)。
[0184] 有机电致发光器件的主要目的之一是产生光。因此,本发明进一步涉及一种用于产生期望波长范围的光的方法,其包括提供本发明的有机电致发光器件的步骤。
[0185] 因此,本发明的另一方面涉及一种产生期望波长范围的光的方法,包括以下步骤:
[0186] (i)提供根据本发明的有机电致发光器件;和
[0187] (ii)向所述有机电致发光器件施加电流。
[0188] 相应地,本发明还涉及用于产生蓝色,绿色,黄色,橙色和红色光的方法。
[0189] 如本文所用,如果在特定上下文中没有更具体地定义,则各颜色的发射和/或吸收波长定义如下:
[0190] 紫色:波长范围>380-420nm;
[0191] 深蓝色:波长范围>420-470nm;
[0192] 天蓝色:波长范围>470-500nm;
[0193] 绿色:波长范围>500-560nm;
[0194] 黄色:波长范围>560-580nm;
[0195] 橙色:波长范围>580-620nm;
[0196] 红色:波长范围>620-800nm。
[0197] 对于发射体化合物,这种颜色是指其最大发射(emission maximum)。因此,示例性地,深蓝色发射体的最大发射在420至470nm范围内,天蓝色发射体的最大发射在470至500nm范围内,绿色发射体的最大发射在500至560nm范围内,红色发射体的最大发射范围为
620至800nm。
[0198] 深蓝色发射体的最大发射优选低于475nm,更优选低于470nm,甚至更优选低于465nm或甚至低于460nm。其通常将在420nm以上,优选在430nm以上,更优选在440nm以上。
[0199] 因此,本发明的另一个实施方案涉及一种OLED,其在1000cd/m2下表现出大于5%,更优选大于8%,更优选大于10%,甚至更优选大于13%或甚至大于20%的的外部量子效率(external quantum efficiency at 1000cd/m2);和/或显示出最大发射在420nm和500nm之间,优选在430nm和490nm之间,更优选在440nm和480nm之间,甚至更优选在450nm和470nm之间;和/或显示500cd/m2下的LT80值大于100小时,优选大于200小时,更优选大于400小时,甚至更优选大于750小时或甚至大于1000小时。
[0200] 本发明的另一实施方式涉及一种OLED,其在一个特定的色点处发光。根据本发明,所述OLED发射具有窄发射带的光(即半高全宽(FWHM)值小)。在一个实施方案中,根据本发明的OLED的主发射峰的FWHM低于0.50eV,更优选低于0.46eV,甚至更优选低于0.43eV或甚至低于0.41eV。
[0201] 相应地,本发明的另一个实施方案涉及一种OLED,其发射的CIEy色坐标低于0.25,优选低于0.20,更优选低于0.15或甚至更优选低于0.13或甚至低于0.1。
[0202] 循环伏安法(Cyclic voltammetry)
[0203] 测量溶液中的有机分子浓度为10-3mol/l,溶剂是二氯甲烷或其它合适的溶剂,并含有合适的支持电解质(例如0.1mol/l的六氟磷酸四丁铵),对该溶液进行循环伏安图测量。使用三电极组件(工作电极对电极:Pt线,参比电极:Pt线)在室温和氮气气氛下进行测量,并使用FeCp2/FeCp2+作为内标进行校准,并使用二茂作为内标比对SCE校正HOMO数据。
[0204] 密度泛函理论计算(Density functional theory calculation)
[0205] 分子结构采用BP86功能性和同一性方法(RI)进行优化。激发能使用(BP86)优化的结构并采用时变DFT(TD-DFT)方法计算得出。利用B3LYP函数可以计算轨道和激发态能量,采用Def2-SVP基础集以及用于数值积分的m4-网格。所有计算使用Turbomole程序包。
[0206] 光物理测量
[0207] 样品预处理:旋涂
[0208] 仪器:Spin150,SPS欧元。
[0209] 样品浓度为10mg/ml,溶于适当的溶剂中。
[0210] 程序:1)3秒,400U/分钟;20秒,1000U/分钟,1000Upm/秒,3)10秒,4000U/分钟,1000Upm/秒。涂布后,将薄膜在70℃下干燥1分钟。
[0211] 光致发光光谱和TCSPC(时间相关的单光子计数)
[0212] 使用Horiba Scientific的Modell FluoroMax-4设备(配备150瓦氙弧灯和激发及发射单色仪和Hamamatsu R928光电倍增管(带时间相关的单光子计数选件)记录稳态发射光谱。发射光谱和激发光谱的校正基于标准拟合校正(standard correction fits)。
[0213] 使用FM-2013设备和Horiba Yvon TCSPC hub以TCSPC方法在同样的系统中确定激发态寿命。
[0214] 激励源:
[0215] NanoLED 370(波长:371nm,脉冲持续时间:1,1ns)
[0216] NanoLED 290(波长:294nm,脉冲持续时间:<1ns)
[0217] SpectraLED 310(波长:314nm)
[0218] SpectraLED 355(波长:355nm)。
[0219] 数据分析(指数拟合)使用软件套件DataStation和DAS6分析软件进行。使用卡方检验指定拟合。
[0220] 光致发光量子产率测量
[0221] 对于光致发光量子产率(PLQY)的测量,使用Absolute PL Quantum Yield Measurement C9920-03G测量系统(Hamamatsu Photonics生产)和软件U6039-05 3.6.0版确定量子产率和CIE坐标。
[0222] 发射最大值以nm表示,量子产率Φ以%表示,CIE坐标以为x,y值表示。
[0223] PLQY使用以下标准确定:
[0224] 1)质量保证参数:乙醇中的蒽(已知浓度)用作参考
[0225] 2)激发波长:确定有机分子的最大吸收,并使用该波长激发分子
[0226] 3)测量
[0227] 在氮气氛下测量溶液或薄膜样品的量子产率。使用以下公式计算产量:
[0228]
[0229] 其中,nphoton表示光子数,Int.表示强度。
[0230] 有机电致发光器件的生产和表征
[0231] 使用真空沉积方法,可以生产包含本发明有机分子的OLED装置。如果一层包含一种以上的化合物,则所述一种或多种化合物的重量百分比以%表示。总重量百分比值总计为100%,因此,如果未给出%值,则该化合物的%等于给定值与100%之间的差。
[0232] 未完全优化的OLED使用标准方法进行表征,测量电致发光光谱,基于强度的外部量子效率(以%为单位,所述强度使用光电二极管检测计算),以及电流。从在恒定电流密度运行期间的亮度变化推算OLED器件的寿命。LT50值对应于特定的时间,即测得的亮度降低到初始亮度的50%的时间,类似地,LT80对应于测得的亮度降低到初始亮度的80%的时间,LT90对应于测得的亮度降低到初始亮度的90%的时间。
[0233] 进行加速的寿命测量(例如施加增加的电流密度)。示例性地,使用以下公式确定500cd/m2时的LT80值:
[0234]
[0235] 其中L0表示施加电流密度时的初始亮度。
[0236] 获得的值对应于几个像素的平均值(通常为两个到八个)以及这些像素之间的标准偏差。所显示数据系列对应于一个OLED像素。
[0237] 示例D1和D2
[0238] OLED器件D1和D2根据以下层结构制备。
[0239]
[0240]层 厚度 D1 D2
9 100nm Al Al
8 2nm Liq Liq
7=D 30nm NBPhen NBPhen
6=C 10nm NBPhen(97%):TPBe(3%) NBPhen(97%):PCAN(3%)
5=B 30nm mCBP(80%):TADF1(20%) mCBP(80%):TADF1(20%)
4 8nm mCBP mCBP
3 10nm TCTA TCTA
2 62nm NPB NPB
1 130nm ITO ITO
基板   玻璃 玻璃
[0241] 表1.最低单重态,最低三重态,最低未占据分子轨道(LUMO)和最高占据分子轨道(HOMO)的能量。(DFT)表示计算值。
[0242]
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