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有机电致发光器件的制作方法

  • 国知局
  • 2024-08-02 15:28:26

本发明涉及有机电子器件,例如有机电致发光器件。更特别地,涉及一种在第一有机层包含第一化合物,在第二有机层包含第二化合物的有机电致发光器件。

背景技术:

1、有机电子器件包括但是不限于下列种类:有机发光二极管(oleds),有机场效应晶体管(o-fets),有机发光晶体管(olets),有机光伏器件(opvs),染料-敏化太阳能电池(dsscs),有机光学检测器,有机光感受器,有机场效应器件(ofqds),发光电化学电池(lecs),有机激光二极管和有机电致发光器件。

2、1987年,伊斯曼柯达的tang和van slyke报道了一种双层有机电致发光器件,其包括芳基胺空穴传输层和三-8-羟基喹啉-铝层作为电子传输层和发光层(applied physicsletters,1987,51(12):913-915)。一旦加偏压于器件,绿光从器件中发射出来。这个发明为现代有机发光二极管(oleds)的发展奠定了基础。最先进的oleds可以包括多层,例如电荷注入和传输层,电荷和激子阻挡层,以及阴极和阳极之间的一个或多个发光层。由于oleds是一种自发光固态器件,它为显示和照明应用提供了巨大的潜力。此外,有机材料的固有特性,例如它们的柔韧性,可以使它们非常适合于特殊应用,例如在柔性基底制作上。

3、oled可以根据其发光机制分为三种不同类型。tang和van slyke发明的oled是荧光oled。它只使用单重态发光。在器件中产生的三重态通过非辐射衰减通道浪费了。因此,荧光oled的内部量子效率(iqe)仅为25%。这个限制阻碍了oled的商业化。1997年,forrest和thompson报告了磷光oled,其使用来自含络合物的重金属的三重态发光作为发光体。因此,能够收获单重态和三重态,实现100%的iqe。由于它的高效率,磷光oled的发现和发展直接为有源矩阵oled(amoled)的商业化作出了贡献。最近,adachi通过有机化合物的热激活延迟荧光(tadf)实现了高效率。这些发光体具有小的单重态-三重态间隙,使得激子从三重态返回到单重态的成为可能。在tadf器件中,三重态激子能够通过反向系统间穿越产生单重态激子,导致高iqe。

4、oleds也可以根据所用材料的形式分类为小分子和聚合物oled。小分子是指不是聚合物的任何有机或有机金属材料。只要具有精确的结构,小分子的分子量可以很大。具有明确结构的树枝状聚合物被认为是小分子。聚合物oled包括共轭聚合物和具有侧基发光基团的非共轭聚合物。如果在制造过程中发生后聚合,小分子oled能够变成聚合物oled。

5、已有各种oled制造方法。小分子oled通常通过真空热蒸发来制造。聚合物oled通过溶液法制造,例如旋涂,喷墨印刷和喷嘴印刷。如果材料可以溶解或分散在溶剂中,小分子oled也可以通过溶液法制造。

6、oled的发光颜色可以通过发光材料结构设计来实现。oled可以包括一个发光层或多个发光层以实现期望的光谱。绿色,黄色和红色oled,磷光材料已成功实现商业化。蓝色磷光器件仍然具有蓝色不饱和,器件寿命短和工作电压高等问题。商业全彩oled显示器通常采用混合策略,使用蓝色荧光和磷光黄色,或红色和绿色。目前,磷光oled的效率在高亮度情况下快速降低仍然是一个问题。此外,期望具有更饱和的发光光谱,更高的效率和更长的器件寿命。

7、为了追求高效率,长寿命的有机电致发光器件,开发新型的oled材料一直是研发的主要方向。然而,通常情况下,单一的改善某一种材料的性能并不能使器件效率最大化。只有当各有机材料之间的能级,t1值(三线态),界面特性以及材料本身的物理特性(如熔点,玻璃化转变温度,热稳定性,迁移率等)具有最佳组合时,器件才可以达到最优的性能。电子阻挡材料和发光主体材料是直接接触的,两者之间的界面接触情况以及材料的能级和三线态等相关因素深刻影响着器件的整体性能,因此不同材料组合会导致器件性能具有很大差别。

8、us20210399231a1公开了一种具有如下通式的化合物和包含所述化合物的叠层器件,该专利申请关注的是具有上述通式的化合物在有机电致发光器件中的光电性质,且其仅在实施例中公开了一个具体的化合物作为空穴传输材料,其并未公开或教导具有上述通式的化合物与其他不同的电子阻挡化合物组合搭配时对有机电致发光器件性能的影响。

9、kr20170100698a公开了具有结构的化合物,并在具体结构中公开了化合物:该专利申请关注的是化合物本身作为空穴传输材料的有益效果。其并未公开或教导所述化合物作为电子阻挡材料与特定主体材料搭配使用时对器件性能的影响。

10、因此,持续地研发新型的电子阻挡材料和发光主体材料的搭配组合对于开发具有更高效率和更长寿命的器件有着重要的意义。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种在第一有机层包含第一化合物,在第二有机层包含第二化合物的新型电致发光器件来解决至少部分上述问题。所述第一化合物具有由式1表示的结构,所述第二化合物具有j-l-e表示的结构。所述第一化合物可用作有机电致发光器件中的电子阻挡材料,所述第二化合物可用作有机电致发光器件中的主体材料。所述电致发光器件能够保持低电压或进一步降低电压,大幅提高器件效率,显著提升器件寿命,提供更好的器件综合性能。

2、根据本发明的一个实施例,公开一种有机电致发光器件,其包括:

3、阳极,

4、阴极,

5、以及设置在阳极和阴极之间的第一有机层和第二有机层;

6、其中,所述第一有机层包含第一化合物,所述第一化合物具有由式1表示的结构:

7、

8、在式1中,ar1具有由式1-a或式1-b表示的结构:

9、

10、ar2选自取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基,取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基,或其组合;

11、q每次出现时相同或不同地选自c或si;

12、x每次出现时相同或不同地选自cr1或n;

13、y每次出现时相同或不同地选自c,cr2或n;

14、l0,l1,l2和l3每次出现时相同或不同地选自单键,取代或未取代的具有6-30个碳原子的亚芳基,取代或未取代的具有3-30个碳原子的亚杂芳基,或其组合;

15、r,r’,r1,r2每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组:氢,氘,卤素,取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基,取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基,取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基,取代或未取代的具有3-20个环原子的杂环基,取代或未取代的具有7-30个碳原子的芳烷基,取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基,取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳氧基,取代或未取代的具有2-20个碳原子的烯基,取代或未取代的具有2-20个碳原子的炔基,取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基,取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基,取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基,取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基,取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷基锗基,取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基锗基,取代或未取代的具有0-20个碳原子的氨基,酰基,羰基,羧酸基,酯基,氰基,异氰基,羟基,巯基,亚磺酰基,磺酰基,膦基,及其组合;

16、相邻的取代基r’,r1,r2能任选地连接形成环;

17、表示所述式1-a或式1-b与式1中的所述l1连接的位置;

18、所述第二有机层包含第二化合物,所述第二化合物具有j-l-e的结构,所述l选自单键,取代或未取代的具有6-30个碳原子的亚芳基,取代或未取代的具有3-30个碳原子的亚杂芳基,及其组合;所述e选自取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基,或者取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基;所述j具有由式a表示的结构:

19、

20、其中,z1-z12每次出现时相同或不同地选自crz或n;

21、rz每次出现时相同或不同的地选自以下组成的组:氢,氘,卤素,取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基,取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基,取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基,取代或未取代的具有3-20个环原子的杂环基,取代或未取代的具有7-30个碳原子的芳烷基,取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基,取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳氧基,取代或未取代的具有2-20个碳原子的烯基,取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基,取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基,取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基,取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基,取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷基锗基,取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基锗基,取代或未取代的具有0-20个碳原子的氨基,酰基,羰基,羧酸基,酯基,氰基,异氰基,羟基,巯基,亚磺酰基,磺酰基,膦基,及其组合;

22、相邻的取代基rz能任选地连接形成环。

23、根据本发明的另一实施例,还公开了一种电子设备,其包含一种有机电致发光器件,所述有机电致发光器件的具体结构为前述任一实施例所示。

24、本发明公开的新型电致发光器件,所述发光器件的第一有机层包含第一化合物,第二有机层包含第二化合物,所述第一化合物可用作有机电致发光器件中的电子阻挡材料,所述第二化合物可用作有机电致发光器件中的主体材料。所述具有特定结构的第一化合物和具有特定结构的第二化合物搭配使用时能提供更好的器件性能,例如,保持低电压或进一步降低器件电压,提高器件效率和器件寿命,进一步提高器件的综合性能。

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