[发明专利]一种以激基复合物作为主体材料的有机电致发光器件

说明书

本发明涉及一种以激基复合物作为主体材料的有机电致发光器件，尤其涉及一种包含主体材料和荧光材料的有机电致发光器件。其中主体材料包含第一有机化合物和第二有机化合物；第一有机化合物和第二有机化合物形成的混合物或者界面，在光激发或电场激发的情况下产生激基复合物；形成的激基复合物的发射光谱和荧光掺杂材料的吸收光谱存在有效重叠，形成有效的能量传递；且第一有机化合物与第二有机化合物具有相异的载流子传输特性；其中荧光材料为含硼原子的有机化合物。通过此方法制备出来有机电致发光器件具有高效率和长寿命的特点。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其是涉及一种高色纯度、高效率、长寿命有机电致发光器件。

背景技术

有机电致发光二极管(OLED)已经被积极的研究开发。有机电致发光器件最简单的基本结构包含发光层夹在相对的阴极和阳极之间。有机电致发光器件由于可以实现超薄超轻量化、对输入信号响应速度快、且可以实现低压直流驱动，被认为是下一代平板显示而受到广泛关注。

认为有机电致发光器件有如下发光机理：在夹有发光层的电极之间施加电压时，从阳极注入的电子与从阴极注入的空穴在发光层中复合形成激子，激子弛豫到基态放出能量形成光子。在有机电致发光器件中，发光层一般需要主体材料掺杂荧光材料以得到更高效的能量传递效率，充分发挥荧光材料的发光潜能。为了获得较高的主荧光能量传递效率，主荧光材料的搭配以及主体材料内部电子和空穴的平衡度是获取高效器件的关键因素。现有主体材料其内部电子和空穴的载流子迁移率往往具有较大差异，导致激子复合区域偏离发光层，造成现有器件效率偏低，器件稳定性偏差。

有机发光二极管(OLEDs)在大面积平板显示和照明方面的应用引起了工业界和学术界的广泛关注。然而，传统有机荧光材料只能利用电激发形成的25％单线态激子发光，器件的内量子效率较低(最高为25％)。外量子效率普遍低于5％，与磷光器件的效率还有很大差距。尽管磷光材料由于重原子中心强的自旋-轨道耦合增强了系间窜越，可以有效利用电激发形成的单线态激子和三线态激子发光，使器件的内量子效率达100％。但磷光材料存在价格昂贵，材料稳定性较差，器件效率滚落严重等问题限制了其在OLEDs的应用。

热激活延迟荧光(TADF)材料是继有机荧光材料和有机磷光材料之后发展的第三代有机发光材料。该类材料一般具有小的单线态-三线态能级差(△EST)，三线态激子可以通过反系间窜越转变成单线态激子发光。这可以充分利用电激发下形成的单线态激子和三线态激子，器件的内量子效率可以达到100％。同时，材料结构可控，性质稳定，价格便宜无需贵重金属，在OLEDs领域的应用前景广阔。

虽然理论上TADF材料可以实现100％的激子利用率，但实际上存在如下问题：(1)设计分子的T1和S1态具有强的CT特征，非常小的S1-T1态能隙，虽然可以通过TADF过程实现高T1→S1态激子转化率，但同时导致低的S1态辐射跃迁速率，因此，难于兼具(或同时实现)高激子利用率和高荧光辐射效率；

(2)由于目前采用D-A、D-A-D或者A-D-A结构的TADF材料，由于其存在较大的分子柔性，使得分子在基态和激发态的构型变化较大，材料的光谱的半峰宽(FWHM)过大，导致材料的色纯度降低；

(3)即使已经采用掺杂器件减轻T激子浓度猝灭效应，大多数TADF材料的器件在高电流密度下效率滚降严重。的器件在高电流密度下效率滚降严重。

(4)传统的主荧光搭配方式，由于主体材料的电子和空穴传输速率不同，导致载流子复合率降低，导致器件效率降低；同时，载流子复合物区域靠近主体材料的一侧，使得载流子复合区域过于集中，导致三线态基子密度过于集中，导致载流子猝灭现象明显，器件效率和寿命降低。为了提高有机电致发光器件的效率以及稳定性，必须进行器件结构的改进以及材料的开发，才能满足未来面板企业以及照明企业的需求。

发明内容