一种有机电致发光器件及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种OLED器件以及其制备方法。器件结构中包含基板、阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极，其中发光层包含第一主体H1、第二主体H2和染料D。采用本发明专利技术的蒸镀工艺蒸镀发光层中所选的特定材料，减少器件中载流子从传输层向发光层的注入势垒，提高载流子的注入并平衡正负载流子的输运，调控发光层中激子复合区域，进而提高器件的效率，降低器件驱动电压。

An organic electroluminescent device and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种有机电致发光器件及其制备方法
本专利技术涉及有机电致发光器件
，具体涉及采用新型蒸镀工艺以及新发光层主体材料的有机电致发光器件。
技术介绍
OLEDs的研究始于二十世纪六十年代，最初发光层采用荧光材料，其内量子效率最大只有25％，限制了荧光OLEDs的发展。含有重金属原子的磷光材料可使OLED的内量子效率增至100％，但为了提高器件效率，绿光器件采用发光层双主体的方式进行制备，虽然在一定程度上提升了绿光的效率，但同时增加了蒸发源的使用，制备略显困难，限制了OLEDs的商业化发展。在OLED器件中，空穴传输一般要比电子快，在发光层的复合区域会偏向ET层方向，造成器件效率降低等不良后果；HTL的厚度增加以及HBL的加入虽然减缓了空穴向阴极的传输，但是提高了器件的电压，同时，由于不同材料层之间的能级势垒，导致正负载流子分别在各自界面处大量堆积，器件效率降低。近年来业界通过使用多种方式对改善OLED器件的性能以及稳定性进行了尝试，通过对现有的串联式顶发射OLED器件进行改进，利用同质结结构以及对串联在一起的顶发射OLED器件的功能层进行的改进(CN104701459A)，此法虽针对顶发射器件，但其无法控制发光层激子复合区域，同时多种材料掺杂，无法控制其杂质界面态，导致其载流子传输效果不理想，对器件的性能提升作用不强；同时还有将选自金属卤化物、金属氧化物或者金属碳酸盐的无机绝缘材料以梯度掺杂的方式进入空穴注入层或者空穴传输层当中(CN101163359A)，此法虽对器件性能有提升，但并未进行发光层掺杂的尝试，同时其同样无法较好的控制载流子的输运以及复合位置的改善。
技术实现思路
解决的技术问题：提出一种新型的OLED器件结构方案，同时进一步的，通过对该OLED器件的发光层进行不同种方式的双主体共蒸，平衡期间内载流子的输运，合理控制发光层正负载流子的复合位置，减少蒸发源的使用，降低器件电压的同时提高器件的效率。本专利技术提供的这种新的OLED器件，包含阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极，其中，发光层中包含第一主体H1、第二主体H2和染料D，上述发光层中各类材料符合如下能级关系：T1H1>T1D，T1H2>T1D，|LUMOH1|<|LUMOH2|，|HOMOH2|>|HOMOH1|。进一步的，本专利技术的器件结构中还可以包含空穴注入层和电子注入层。进一步的，本专利技术的有机电致发光器件中，所述发光层中，作为第一主体材料的H1优选空穴型主体材料，H2优选电子型主体材料。更进一步的，上述第一主体H1由下述通式(Ⅰ-1)表示：式(I-1)中：n为1或2；Ar选自C6～C60的取代或非取代的芳基或稠环芳烃基团、C3～C60的取代或非取代的杂芳基或稠杂环芳烃基团，当Ar选自取代的芳基、稠环芳烃基团、杂芳基或稠杂环芳烃基团时，所述其上的取代基团独立选自卤素、氰基、硝基，或选自C1～C10的烷基或环烷基、烯基、C1～C6的烷氧基或硫代烷氧基基团，或者独立选自具有4～15个环碳原子的单环或稠环芳基、含有选自N、O、S、Si的杂原子且具有4～15个环碳原子的单环或稠环芳基；Hy由下式(Hy1)或(Hy2)表示：式(Hy1)与式(Hy2)中：*表示与L的连接位点；Ra表示单、二、三、四取代或无取代，且任何相邻的Ra任选地连接，Rb表示单、二、三、四取代或无取代，且任何相邻的Ra或Rb任选地连接；Ra和Rb分别独立选自氢、C1～C10的烷基、卤素、氰基、硝基、C6～C30的取代或未取代的芳基或稠环芳烃基团、C3～C30的取代或未取代的杂芳基或稠杂环芳烃基团，当Ra和Rb分别独立选自取代的芳基、稠环芳烃基团、杂芳基或稠杂环芳烃基团时，所述其上的取代基团独立选自卤素、氰基、硝基，或选自C1～C30的烷基或环烷基、烯基、C1～C6的烷氧基或硫代烷氧基基团，或者独立选自具有4～60个环碳原子的单环或稠环芳基、含有选自N、O、S、Si的杂原子且具有4～60个环碳原子的单环或稠环芳基；X选自化学键、-C(R9)2-、-NR10-、-O-或-S-；Y选自-C(R9)2-、-NR10-、-O-或-S-；所述R9和R10分别独立选自氢、C1～C5的烷基、卤素、氰基、硝基、C6～C10的芳基或稠环芳烃基团、C3～C30的杂芳基或稠杂环芳烃基团；L选自化学键、C6～C12的亚芳基或亚稠环芳烃基团、C3～C12的亚杂芳基或亚稠杂环芳烃基团；且当L为化学键、Hy1中的X为化学键时，Ra和Rb不同时为无取代；或者所述第一主体H1由下述通式(Ⅰ-2)表示：式(I-2)中，Ar1选自C4～C40的取代或未取代的杂环芳烃基团、C8～C30的取代或未取代的稠杂环芳烃基团；L1选自单键、C6～C30的取代或未取代的芳烃基团或C6～C30的取代或未取代的稠环芳烃基团；当Ar1和L1分别独立选自取代的基团时，所述其上的取代基团独立选自C1～C30的烷基或环烷基、烯基、C1～C6的烷氧基或硫代烷氧基，或者独立选自具有4～60个环碳原子的单环或稠环芳基、含有选自N、O、S、Si的杂原子且具有4～60个环碳原子的单环或稠环芳基；所述第二主体H2由下述通式(Ⅱ-1)表示：其中，L为键、C6～C30的取代或未取代的芳基、C10～C30的取代或未取代的稠环芳基、C4～C30的取代或未取代的杂芳基；X1～X12为N或者CRa，其中Ra独立的为H、卤素、硝基、氰基、C1～C12的烷基、C4～C30的取代或未取代的芳基或杂芳基、C10～C30的取代或未取代的稠环芳基或稠环杂芳基、或者两个相邻的Ra形成环烷基、或者两个相邻的Ra与之相连的芳香环一起形成稠合芳基或稠合杂芳基；X为不存在、断开、O、S、NRb、CRcRd；当X不存在时，表示式(I)中的两个苯环与与之直接相连的N形成咔唑；所述的Rb、Rc和Rd独立的为H、卤素、硝基、氰基、C1～C12的烷基、C4～C30的取代或未取代的芳基或杂芳基、C10～C30的取代或未取代的稠环芳基或稠环杂芳基；R1、R2和R3表示单取代、二取代、三取代、四取代或无取代，分别独立选自选自氢、卤素、硝基、氰基、C1～C12的烷基、C4～C30的取代或未取代的芳基或杂芳基、C10～C30的取代或未取代的稠环芳基或稠环杂芳基；或者R1与与之相连的苯环稠合形成C10～C30取代或未取代的稠环芳基或稠环杂芳基；或者所述第二主体H2由下述通式(Ⅱ-2)表示：其中，X选自O、S或Se；L1、L2和L3分别独立地选自单键或选自C1-C12的烷基、C1-C8的烷氧基、C6-C30的取代或者未取代的芳基或稠环芳基、C5-C30的取代或者未取代的杂环芳基或稠环杂芳基；Ar1、Ar2和Ar3分别独立地选自C6-C30的取代或者未取代的芳基或稠环芳基、C5-C30的取代或者未取代的杂环芳基或稠环杂芳基；或者所述第二主体H2由下述通式(Ⅱ-3)表示：...

【技术保护点】
1.一种有机电致发光器件，包括阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极，其特征在于，所述发光层中包含第一主体H1、第二主体H2和染料D，上述发光层中各类材料符合如下能级关系：/nT1

【技术特征摘要】
1.一种有机电致发光器件，包括阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极，其特征在于，所述发光层中包含第一主体H1、第二主体H2和染料D，上述发光层中各类材料符合如下能级关系：
T1H1>T1D，T1H2>T1D，|LUMOH1|<|LUMOH2|，|HOMOH2|>|HOMOH1|。


2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述第一主体H1由下述通式(Ⅰ-1)表示：



式(I-1)中：n为1或2；
Ar选自C6～C60的取代或非取代的芳基或稠环芳烃基团、C3～C60的取代或非取代的杂芳基或稠杂环芳烃基团中的一种，Ar上的取代基团独立选自卤素、氰基、硝基、C1～C10的烷基、C1～C10的环烷基、烯基、C1～C6的烷氧基或硫代烷氧基基团中的一种，或者独立选自具有4～15个环碳原子的单环或稠环芳基、含有选自N、O、S、Si的杂原子且具有4～15个环碳原子的单环或稠环芳基中的一种；
Hy由下式(Hy1)或(Hy2)表示：



式(Hy1)与式(Hy2)中：
*表示与L的连接位点；Ra表示单、二、三、四取代或无取代，且任何相邻的Ra任选地连接，Rb表示单、二、三、四取代或无取代，且任何相邻的Ra或Rb任选地连接；Ra和Rb分别独立选自氢、C1～C10的烷基、卤素、氰基、硝基、C6～C30的取代或未取代的芳基或稠环芳烃基团、C3～C30的取代或未取代的杂芳基或稠杂环芳烃基团中的一种，当Ra和Rb分别独立选自取代的芳基、稠环芳烃基团、杂芳基或稠杂环芳烃基团时，所述其上的取代基团独立选自卤素、氰基、硝基、C1～C30的烷基或环烷基、烯基、C1～C6的烷氧基或硫代烷氧基基团中的一种，或者独立选自具有4～60个环碳原子的单环或稠环芳基、含有选自N、O、S、Si的杂原子且具有4～60个环碳原子的单环或稠环芳基中的一种；
X选自化学键、-C(R9)2-、-NR10-、-O-或-S-；Y选自-C(R9)2-、-NR10-、-O-或-S-；所述R9和R10分别独立选自氢、C1～C5的烷基、卤素、氰基、硝基、C6～C10的芳基或稠环芳烃基团、C3～C30的杂芳基或稠杂环芳烃基团中的一种；
L选自化学键、C6～C12的亚芳基或亚稠环芳烃基团、C3～C12的亚杂芳基或亚稠杂环芳烃基团中的一种；且当L为化学键、Hy1中的X为化学键时，Ra和Rb不同时为无取代；
或者所述第一主体H1由下述通式(Ⅰ-2)表示：



式(I-2)中，Ar1选自C4～C40的取代或未取代的杂环芳烃基团、C8～C30的取代或未取代的稠杂环芳烃基团中的一种；L1选自单键、C6～C30的取代或未取代的芳烃基团、C6～C30的取代或未取代的稠环芳烃基团中的一种；当Ar1和L1分别独立选自取代的基团时，所述其上的取代基团独立选自C1～C30的烷基或环烷基、烯基、C1～C6的烷氧基或硫代烷氧基、具有4～60个环碳原子的单环或稠环芳基、含有选自N、O、S、Si的杂原子且具有4～60个环碳原子的单环或稠环芳基中的一种；
所述第二主体H2由下述通式(Ⅱ-1)表示：



其中，L为键、C6～C30的取代或未取代的芳基、C10～C30的取代或未取代的稠环芳基、C4～C30的取代或未取代的杂芳基中的一种；X1～X12为N或者CRa，其中Ra独立的为H、卤素、硝基、氰基、C1～C12的烷基、C4～C30的取代或未取代的芳基或杂芳基、C10～C30的取代或未取代的稠环芳基或稠环杂芳基中的一种，或者两个相邻的Ra形成环烷基，或者两个相邻的Ra与之相连的芳香环一起形成稠合芳基或稠合杂芳基；
X为不存在、断开、O、S、NRb、CRcRd；当X不存在时，表示式(I)中的两个苯环与与之直接相连的N形成咔唑；所述的Rb、Rc和Rd独立的为H、卤素、硝基、氰基、C1～C12的烷基、C4～C30的取代或未取代的芳基或杂芳基、C10～C30的取代或未取代的稠环芳基或稠环杂芳基中的一种；
R1、R2和R3表示单取代、二取代、三取代、四取代或无取代，分别独立选自选自氢、卤素、硝基、氰基、C1～C12的烷基、C4～C30的取代或未取代的芳基或杂芳基、C10～C30的取代或未取代的稠环芳基或稠环杂芳基中的一种；或者R1与与之相连的苯环稠合形成C10～C30取代或未取代的稠环芳基或稠环杂芳基；
或者所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴俊宇，刘嵩，邵爽，
申请(专利权)人：固安鼎材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13