CN108695440B - 一种有机电致发光器件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机电致发光器件，发光层中包括主体材料和客体材料，主体材料是由电子供体材料和电子受体材料形成的激基复合物，客体材料为热活化延迟荧光材料，主体材料的单线态能级低于客体材料的单线态能级。由于发光层中作为主体材料的激基复合物的单线态能级低于热活化延迟荧光材料的单线态能级，避免了高能激子的产生，有效抑制由于高激发能量引起的分子键断裂；激基复合物的单线态能级低，有利于减小器件内激子的激发能量，抑制器件内的三线态‑三线态湮灭、三线态‑极化子湮灭和单线态‑三线态湮灭现象，减轻器件的效率滚降，延长器件寿命。
Description
技术领域
本发明属于显示技术领域，具体涉及一种有机电致发光器件。
背景技术
有机电致发光器件(organic light-emitting diodes，OLED)由于超薄、重量轻、能耗低、主动发光、视角宽、响应快等优点，在显示和照明领域有极大的应用前景，越来越受到人们的重视。
1987年，美国Eastman Kodak公司的邓青云(C.W.Tang)和Vanslyke首次报道了基于Alq3以及三芳胺类的双层有机电致发光器件，开启了OLED研究方向。传统荧光材料易于合成，价格便宜，材料稳定，器件寿命较长，但是由于电子自旋禁阻的原因最多只能利用25％的单线态激子进行发光，器件外量子效率往往低于5％，需要进一步提高。
为了降低成本同时突破OLED器件25％的内量子效率限制，日本九州大学的Adachi教授提出了热活化延迟荧光(TADF：Thermally Activated Delayed Fluorescence)机制。在具有较小单线态-三线态能级差(ΔEST)的有机小分子材料中，其三线态激子可通过反向系间窜越(RISC：Reverse Intersystem Crossing)这一过程转化为单线态激子，理论上其器件内量子效率能达到100％。TADF材料能够同时结合荧光和磷光材料的优点，被称为第三代有机发光材料，引起了大家的广泛关注。
采用掺杂方式制作的OLED器件在器件的发光效率上具有优势，现有技术中主客体掺杂的OLED器件，以禁带宽度窄的激基复合物作为主体材料，敏化客体染料分子。上述的OLED器件提高了激子利用率，使器件的内量子效率得到提升。但是，在主客体材料之间能量转移的过程中，激子的激发能量高，使发光层内的三线态-三线态湮灭(Triplet-Triplet Annihilation，TTA)、三线态-极化子湮灭(TPA)和单线态-三线态湮灭(STA)严重，导致器件的效率滚降加快、使用寿命缩短。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中以激基复合物为主体材料的有机电致发光器件，发光层内的三线态-三线态湮灭(TTA)、三线态-极化子湮灭(TPA)和单线态-三线态湮灭(STA)现象严重，导致器件的效率滚降快和发光寿命短的缺陷。
为此，本发明提供了一种有机电致发光器件，包括发光层，所述发光层中包括主体材料和客体材料，
所述主体材料是由电子供体材料和电子受体材料形成的激基复合物，
所述客体材料为热活化延迟荧光材料，
所述主体材料的单线态能级低于所述客体材料的单线态能级。
优选地，上述的有机电致发光器件，所述客体材料的单线态能级和所述主体材料的单线态能级的能级差小于0.3eV。
优选地，上述的有机电致发光器件，所述主体材料的单线态能级与三线态能级的能级差小于0.15eV。
优选地，上述的有机电致发光器件，所述客体材料的单线态能级与三线态能级的能级差小于0.3eV。
优选地，上述的有机电致发光器件，所述电子供体材料的单线态能级高于所述客体材料的单线态能级，和/或所述电子受体材料的单线态能级高于所述客体材料的单线态能级。
优选地，上述的有机电致发光器件，所述电子供体材料与所述电子受体材料的质量比为1:9-9:1。
优选地，上述的有机电致发光器件，所述电子供体材料是具有空穴传输性能的化合物，所述电子供体材料含有至少一种下述基团：
咔唑基、芳香胺基、苯基、芴基、硅烷基，或者由上述基团形成的稠环基、联环基或螺环基。
进一步优选地，上述的有机电致发光器件，所述电子供体材料选自具有如下任一所示结构的化合物：
优选地，上述的有机电致发光器件，所述电子受体材料是具有电子传输性能的化合物，所述电子受体材料含有至少一种下述基团：
吡啶基、嘧啶基、吡唑基、咪唑基、吡咯基、噁唑基、三嗪基、吡嗪基、哒嗪基、咔唑基、氰基、苯基、二苯并噻吩基、苯基膦酰基、苯基砜基，或者由上述基团形成的稠环基、联环基或螺环基。
进一步优选地，上述的有机电致发光器件，所述电子受体材料选自具有如下任一所示结构的化合物：
优选地，上述的有机电致发光器件，所述热活化延迟荧光材料选自具有如下任一所示结构的化合物：
优选地，上述的有机电致发光器件，所述客体材料的掺杂比例为0.1-50wt％。
现有技术中主客体掺杂的OLED器件，以禁带宽度窄的激基复合物作为主体材料，敏化客体染料分子。由于主体材料小的单线态-三线态能级差(ΔEST)，使主体材料的三线态T1激子能够通过反向系间窜越有效地转化为单线态S1激子，主体材料的单线态S1能量通过能量转移的方式传递至染料分子的单线态S1，染料分子的单线态S1激子辐射跃迁回基态S0，发出荧光。上述的OLED器件提高了激子利用率，使器件的内量子效率得到提升。但是，在主客体材料之间能量转移的过程中，激子的激发能量高，使发光层内的三线态-三线态湮灭(TTA)、三线态-极化子湮灭(TPA)和单线态-三线态湮灭(STA)严重，导致器件的效率滚降加快、使用寿命缩短。
本发明技术方案，具有如下优点：
1、本发明提供的有机电致发光器件，其发光层材料包括主体材料和客体材料，所述主体材料是由电子供体材料和电子受体材料形成的激基复合物，所述客体材料为热活化延迟荧光材料，所述主体材料的单线态能级低于所述客体材料的单线态能级。
主体材料是由电子供体材料和电子受体材料形成的激基复合物，电子供体材料具有相对较深的LUMO(最低未占分子轨道)能级，电子受体材料具有相对较浅的HOMO(最高占据分子轨道)能级，当电子供体材料和电子受体材料在形成激基复合物时，激基复合物的HOMO能级和LUMO能级分别来源于电子供体材料和电子受体材料，使激基复合物形成相对窄的带隙和小的单线态-三线态能级差ΔEST，有效实现主体材料三线态激子向单线态激子的上转化，增加主体向客体的能量转移速率。
如图1所示，主体材料的单线态能级低于所述客体材料的单线态能级，主体材料的单线态激子可以通过吸收环境热量后进行能量的跃迁传递，完成主体材料单线态S1向客体材料单线态S1的能量转移。同时，在能量传递的过程中，主体材料低的单线态S1能量，能够避免高能激子的产生，有效抑制由于高激发能量引起的分子键断裂，提高了器件的发光寿命。另一方面，主体材料的单线态能级低于客体材料的单线态能级，使OLED器件发光层内能量传递中激子的能量明显降低，有效抑制了器件发光层内的三线态-三线态湮灭(TTA)、三线态-极化子湮灭(TPA)和单线态-三线态湮灭(STA)，改善了器件的效率滚降现象，延长了器件的发光寿命。
客体材料为热活化延迟荧光(TADF)材料，一方面能够接收由主体材料的单线态激子传递的能量；另一方面，由于TADF材料具有的小的ΔEST，TADF材料可以利用部分主体由Dexter能量转移(电子交换激发转移，Dexter excitation transfer)传递过来的三线态激子，通过反向系间窜越转化为单线态激子，单线态激子辐射跃迁回基态，实现器件的高量子效率。
因此，本发明提供的有机电致发光器件，其效率滚降现象明显减轻，器件的发光寿命延长，器件的发光效率高，能够实现长时间、稳定的高效发光。
2、本发明提供的有机电致发光器件，所述客体材料的单线态能级和所述主体材料的单线态能级的能级差小于0.3eV，使发光层内主体材料在环境热量的影响下，能够高效地将主体材料的单线态能量向客体材料的单线态传递，提高器件内能量传递的效率。
3、本发明提供的有机电致发光器件，主体材料的单线态能级与三线态能级的能级差小于0.15eV；客体材料的单线态能级与三线态能级的能级差小于0.3eV。
主体材料和客体材料均具有小的单线态-三线态能级差，促进主体材料与客体材料的三线态向单线态的反向系间窜越，增加主体材料向客体材料能量转移速率，以及发光层内的激子利用率。
4、电子供体材料的单线态能级高于所述客体材料的单线态能级，和/或所述电子受体材料的单线态能级高于所述客体材料的单线态能级，有利于促进主体材料向客体材料的能量转移，避免客体材料向主体材料的能量回传，提高器件的发光效率，有效缓解效率滚降。
5、本发明提供的电子供体材料与电子受体材料的质量比，能够促进激发态下分子之间的相互作用，促进激基复合物主体材料的形成。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1中提供的有机电致发光器件的发光原理图；
图2为本发明实施例1中有机电致发光器件的结构示意图；
图3为本发明实施例1与对比例5中有机电致发光器件的电致发光光谱图；
图4为本发明实施例1与对比例1中有机电致发光器件的寿命曲线对比图；
图5为本发明实施例1与对比例4中有机电致发光器件的寿命曲线对比图；
附图标记说明：
1-第一电极；2-第二电极；3-有机功能层；31-空穴注入层；32-空穴传输层；33-发光层；34-电子传输层；35-电子注入层。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明可以以许多不同的形式实施，而不应该被理解为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将把本发明的构思充分传达给本领域技术人员，本发明将仅由权利要求来限定。在附图中，为了清晰起见，会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。应当理解的是，当元件例如层被称作“形成在”或“设置在”另一元件“上”时，该元件可以直接设置在所述另一元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称作“直接形成在”或“直接设置在”另一元件上时，不存在中间元件。
实施例1
本实施例提供一种有机电致发光器件，如图2所示，包括第一电极1、第二电极2以及位于第一电极1和第二电极之间的有机功能层3。其中，第一电极1为阳极，第二电极2为阴极，有机功能层3包括从下而上依次层叠设置的空穴注入层31、空穴传输层32、发光层33、电子传输层34和电子注入层35。
发光层33由主体材料掺杂客体材料构成，主体材料为具有电子传输性能和空穴传输性能的激基复合物，客体材料为热活化延迟荧光材料，其中，热活化延迟荧光材料的掺杂比例(热活化延迟荧光材料的质量与发光层材料总质量的比例)为0.1～50wt％，优选1～20wt％。发光层33中的激基复合物由电子供体材料和电子受体材料混合形成，激基复合物中电子供体材料和电子受体材料的质量比为1:9～9:1，优选1:5～5:1。
电子供体材料具有如下所示的分子结构：
电子受体材料具有如下所示的分子结构：
热活化延迟荧光材料具有如下所示的分子结构：
有机电致发光器件中阳极选用ITO材料；空穴注入层31选用2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲(简称：HATCN)；空穴传输层32选用N,N’-(二-1-萘基)-N,N’-二苯基-1,1’-联苯基-4,4’-二胺(简称：NPB)；电子传输层34由等质量比的9,10-二(3-(3-吡啶)苯基)蒽(简称：DPyPA)和Liq掺杂形成；电子注入层选用电子注入材料LiF；阴极选用金属Al。发光层33中的主体材料是由式D-20所示的电子供体材料和式A-30所示的电子受体材料以1:1的质量比混合形成的激基复合物；发光层33中客体材料为式T-3所示的热活化延迟荧光材料，式T-3所示化合物的掺杂比例为10wt％。
有机电致发光器件形成如下具体结构：ITO/HATCN(5nm)/NPB(30nm)/TCTA(10nm)/45wt％(D-20)：45wt％(A-30)：10wt％(T-3)(30nm)/50wt％DpyPA:50wt％Liq(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
发光层33中激基复合物、电子供体材料、电子受体材料和热活化延迟荧光材料的单线态能级通过下述方法计算：测试激基复合物、电子供体材料、电子受体材料或者热活化延迟荧光材料化合物的薄膜光致发光光谱的最左侧起峰点波长λonset，然后通过公式S1＝1241/λonset计算得出对应的单线态能级。本实施例中各化合物的单线态能级如表1所示：
表1
本实施例提供的有机电致发光器件，其发光层33的主体材料是由电子供体材料和电子受体材料形成的激基复合物，激基复合物的单线态能级低于作为客体掺杂材料的热活化延迟荧光材料的单线态能级，而形成激基复合物的电子供体材料的单线态能级和电子供体材料的单线态能级均高于热活化延迟荧光材料的单线态能级。上述有机电致发光器件的发光机理如图1所示：发光层33的主体材料吸收环境热量，使主体材料的单线态S1能量转移至客体材料的单线态S1，客体材料的单线态激子辐射跃迁，器件发出荧光。由于激基复合物主体的单线态能量低，能够避免高能激子的产生，有效抑制由于高激发能量引起的分子键断裂。其次，由于发光层33中激基复合物主体的单线态S1能量低于热活化延迟荧光客体的单线态S1能量，在主体材料向客体材料能量转移的过程中，有效降低了发光层33中的激子能量，抑制发光层33内激子的三线态-三线态湮灭(TTA)、三线态-极化子湮灭(TPA)和单线态-三线态湮灭(STA)，有效降低有机电致发光器件的效率滚降，延长器件的发光寿命。形成激基复合物的电子供体材料的单线态S1能量和电子受体材料的单线态S1能量均高于热活化延迟荧光客体的单线态S1能量，激基复合物主体的单线态S1能量向TADF客体高效传递，提高器件的发光效率。
本实施例的有机电致发光器件的有机功能层3中使用的材料具有如下所示结构：
实施例2
本实施例提供一种有机电致发光器件，有机电致发光器件的结构同实施例1，有机电致发光器件与实施例1中提供的有机电致发光器件区别仅在于：形成激基复合物的电子供体材料(D-20)和电子受体材料(A-30)的质量比为7:3。有机电致发光器件具有如下器件结构：
ITO/HATCN(5nm)/NPB(30nm)/TCTA(10nm)/63wt％(D-20)：27wt％(A-30)：10wt％(T-3)(30nm)/50wt％DpyPA:50wt％Liq(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
激基复合物的单线态能级为2.86eV，热活化延迟荧光材料(T-3)的单线态能级为2.90eV。
实施例3
本实施例提供一种有机电致发光器件，有机电致发光器件的结构同实施例1，有机电致发光器件与实施例1中提供的有机电致发光器件区别仅在于：发光层33的主体材料为电子供体材料(D-20)和电子受体材料(A-19)形成激基复合物，电子供体材料(D-20)和电子受体材料(A-19)的质量比为1:1；发光层33中作为客体材料的热活化延迟荧光材料(T-3)的掺杂比例为20wt％。有机电致发光器件具有如下器件结构：
ITO/HATCN(5nm)/NPB(30nm)/TCTA(10nm)/40wt％(D-20)：40wt％(A-19)：20wt％(T-3)(30nm)/50wt％DpyPA:50wt％Liq(,30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
激基复合物的单线态能级为2.86eV，热活化延迟荧光材料(T-3)的单线态能级为2.90eV。
对比例1
本对比例提供一种有机电致发光器件，有机电致发光器件的结构同实施例1，有机电致发光器件与实施例1中提供的有机电致发光器件区别仅在于：发光层33的主体材料为电子供体材料(D-1)和电子受体材料(A-17)形成激基复合物，电子供体材料(D-1)和电子受体材料(A-17)的质量比为1:1；发光层33中作为客体材料的热活化延迟荧光材料(T-3)的掺杂比例为10wt％。有机电致发光器件具有如下器件结构：
ITO/HATCN(5nm)/NPB(30nm)/TCTA(10nm)/45wt％(D-1)：45wt％(A-17)：10wt％(T-3)(30nm)/50wt％DpyPA:50wt％Liq(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
激基复合物的单线态能级为2.96eV，电子供体材料(D-1)的单线态能级为3.10eV，电子受体材料(A-17)的单线态能级为3.04eV，热活化延迟荧光材料(T-3)的单线态能级为2.90eV。
对比例2
本对比例提供一种有机电致发光器件，有机电致发光器件的结构同实施例1，有机电致发光器件与实施例1中提供的有机电致发光器件区别仅在于：发光层33的主体材料为电子供体材料(D-1)和电子受体材料(A-17)形成激基复合物，电子供体材料(D-1)和电子受体材料(A-17)的质量比为6:4；发光层33中作为客体材料的热活化延迟荧光材料(T-3)的掺杂比例为10wt％。有机电致发光器件具有如下器件结构：
ITO/HATCN(5nm)/NPB(30nm)/TCTA(10nm)/54wt％(D-1)：36wt％(A-17)：10wt％(T-3)(30nm)/50wt％DpyPA:50wt％Liq(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
激基复合物的单线态能级为2.96eV，热活化延迟荧光材料(T-3)的单线态能级为2.90eV。
对比例3
本对比例提供一种有机电致发光器件，有机电致发光器件的结构同实施例1，有机电致发光器件与实施例1中提供的有机电致发光器件区别仅在于：发光层33的主体材料为电子供体材料(D-1)和电子受体材料(A-17)形成激基复合物，电子供体材料(D-1)和电子受体材料(A-17)的质量比为2:1；发光层33中作为客体材料的热活化延迟荧光材料(T-3)的掺杂比例为40wt％。有机电致发光器件具有如下器件结构：
ITO/HATCN(5nm)/NPB(30nm)/TCTA(10nm)/40wt％(D-1)：20wt％(A-17)：40wt％(T-3)(30nm)/50wt％DpyPA:50wt％Liq(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
激基复合物的单线态能级为2.96eV，热活化延迟荧光材料(T-3)的单线态能级为2.90eV。
对比例4
本对比例提供一种有机电致发光器件，有机电致发光器件的结构同实施例1，有机电致发光器件与实施例1中提供的有机电致发光器件区别仅在于：发光层33的主体材料选用4,4-N,N’-二咔唑-联苯(简称：mCBP)；发光层33中作为客体材料的热活化延迟荧光材料(T-3)的掺杂比例为10wt％。有机电致发光器件具有如下器件结构：
ITO/HATCN(5nm)/NPB(30nm)/TCTA(10nm)/90wt％mCBP：10wt％(T-3)(30nm)/50wt％DpyPA:50wt％Liq(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
mCBP材料的单线态能级为3.21eV，热活化延迟荧光材料(T-3)的单线态能级为2.90eV。mCBP材料的分子结构如下所示：
对比例5
本对比例提供一种有机电致发光器件，有机电致发光器件的结构同实施例1，有机电致发光器件与实施例1中提供的有机电致发光器件区别仅在于：发光层33的材料为电子供体材料(D-20)和电子受体材料(A-30)形成激基复合物，电子供体材料(D-20)和电子受体材料(A-30)的质量比为1:1；发光层33中无掺杂的客体材料，为激基复合物发光。有机电致发光器件具有如下器件结构：
ITO/HATCN(5 nm)/NPB(30 nm)/TCTA(10 nm)/50wt％(D-20)：50wt％(A-30)(30nm)/50wt％DpyPA:50wt％Liq(30 nm)/LiF(0.5 nm)/Al(150 nm)。
激基复合物的单线态能级为2.86 eV，电子供体材料(D-20)的单线态能级为3.14eV，电子受体材料(A-30)的单线态能级为3.05 eV，器件的发射波长为468 nm。
图3显示本对比例5中提供的有机电致发光器件与实施例1提供器件的电致发光光谱图，由图3可知，与激基复合物共掺杂热活化延迟荧光染料相比，仅以激基复合物单独发光的发射光光谱明显红移，说明激基复合物的单线态能量低于热活化延迟荧光染料的单线态能量，证明器件中能量的低单线态的激基复合物主体向高单线态的热活化延迟荧光染料转移。
测试例1
将实施例1-3和对比例1～5提供的有机电致发光器件的电压、亮度、效率、发光光谱等特性进行测试，采用PR 650光谱扫描亮度计和Keithley K 2400数字源表系统同步测试。测试结果如下表2所示：
表2有机电致发光器件的性能测试
表2中实施例1～3的有机电致发光器件，以单线态S1能级低于TADF材料的激基复合物作为主体材料；而对比例1～对比例3中以单线态S1能级高于TADF材料激基复合物作为主体材料，与对比例1～对比例3的器件相比，低单线态S1能级的激基复合物使器件的发光寿命显著延长，其中电子供体材料和电子受体材料以1:1的比例掺杂，TADF材料以10wt％掺杂时，器件具有最佳的发光寿命。
图4显示实施例1与对比例1中有机电致发光器件的在500cd/m2下寿命对比，说明发光层中作为主体材料的激基复合物的单线态能级低于掺杂的热活化延迟荧光材料的单线态能级，能够避免高能激子产生，抑制由于高激发能量引起的分子键断裂，并且降低发光层的激子能量，抑制三线态-三线态湮灭(TTA)、单线态-三线态湮灭(STA)和三线态-极化子湮灭(TPA)，有助于降低器件的效率滚降、有效提高电致发光器件的寿命。图5显示实施例1与对比例4中有机电致发光器件的在500cd/m2下寿命对比，说明以单线态S1能级高的传统主体材料掺杂TADF材料，容易导致器件内的分子键断裂严重，三线态-三线态湮灭(TTA)、单线态-三线态湮灭(STA)和三线态-极化子湮灭(TPA)现象加剧，使器件的发明寿命急剧缩短。
实施例4
本实施例提供一种有机电致发光器件，有机电致发光器件的结构同实施例1，有机电致发光器件与实施例1中提供的有机电致发光器件区别仅在于：发光层33的主体材料为电子供体材料(D-1)和电子受体材料(A-18)形成激基复合物，电子供体材料(D-1)和电子受体材料(A-18)的质量比为6:4；发光层33中的客体材料为热活化延迟荧光材料(T-3)，客体材料掺杂比例为10wt％。有机电致发光器件具有如下器件结构：
ITO/HATCN(5nm)/NPB(30nm)/TCTA(10nm)/54wt％(D-1)：36wt％(A-18)：10wt％(T-3)(30nm)/50wt％DpyPA:50wt％Liq(,30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
器件发射波长为460nm，在500cd/m2下，寿命LT50为188h。
实施例5
本实施例提供一种有机电致发光器件，有机电致发光器件的结构同实施例1，有机电致发光器件与实施例1中提供的有机电致发光器件区别仅在于：发光层33的主体材料为电子供体材料(D-3)和电子受体材料(A-30)形成激基复合物，电子供体材料(D-3)和电子受体材料(A-30)的质量比为6:4；发光层33中的客体材料为热活化延迟荧光材料(T-3)，客体材料掺杂比例为10wt％。有机电致发光器件具有如下器件结构：
ITO/HATCN(5nm)/NPB(30nm)/TCTA(10nm)/54wt％(D-3)：36wt％(A-30)：10wt％(T-3)(30nm)/50wt％DpyPA:50wt％Liq(,30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
器件发射波长为460nm，在500cd/m2下，寿命LT50为194h。
实施例6
本实施例提供一种有机电致发光器件，有机电致发光器件的结构同实施例1，有机电致发光器件与实施例1中提供的有机电致发光器件区别仅在于：发光层33的主体材料为电子供体材料(D-9)和电子受体材料(A-33)形成激基复合物，电子供体材料(D-9)和电子受体材料(A-33)的质量比为6:4；发光层33中的客体材料为热活化延迟荧光材料(T-3)，客体材料掺杂比例为10wt％。有机电致发光器件具有如下器件结构：
ITO/HATCN(5nm)/NPB(30nm)/TCTA(10nm)/54wt％(D-9)：36wt％(A-33)：10wt％(T-3)(30nm)/50wt％DpyPA:50wt％Liq(,30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
器件发射波长为460nm，在500cd/m2下，寿命LT50为194h。
实施例7
本实施例提供一种有机电致发光器件，有机电致发光器件的结构同实施例1，有机电致发光器件与实施例1中提供的有机电致发光器件区别仅在于：发光层33的主体材料为电子供体材料(D-20)和电子受体材料(A-33)形成激基复合物，电子供体材料(D-20)和电子受体材料(A-33)的质量比为6:4；发光层33中的客体材料为热活化延迟荧光材料(T-3)，客体材料掺杂比例为10wt％。有机电致发光器件具有如下器件结构：
ITO/HATCN(5nm)/NPB(30nm)/TCTA(10nm)/54wt％(D-20)：36wt％(A-33)：10wt％(T-3)(30nm)/50wt％DpyPA:50wt％Liq(,30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
器件发射波长为460nm，在500cd/m2下，寿命LT50为234h。
实施例8
本实施例提供一种有机电致发光器件，有机电致发光器件的结构同实施例1，有机电致发光器件与实施例1中提供的有机电致发光器件区别仅在于：发光层33的主体材料为电子供体材料(D-20)和电子受体材料(A-33)形成激基复合物，电子供体材料(D-20)和电子受体材料(A-33)的质量比为1:4；发光层33中的客体材料为热活化延迟荧光材料(T-3)，客体材料掺杂比例为50wt％。有机电致发光器件具有如下器件结构：
ITO/HATCN(5nm)/NPB(30nm)/TCTA(10nm)/10wt％(D-20)：40wt％(A-33)：50wt％(T-3)(30nm)/50wt％DpyPA:50wt％Liq(,30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
器件发射波长为460nm，在500cd/m2下，寿命LT50为221h。
实施例9
本实施例提供一种有机电致发光器件，有机电致发光器件的结构同实施例1，有机电致发光器件与实施例1中提供的有机电致发光器件区别仅在于：发光层33的主体材料为电子供体材料(D-9)和电子受体材料(A-17)形成激基复合物，电子供体材料(D-9)和电子受体材料(A-17)的质量比为1:1；发光层33中的客体材料为热活化延迟荧光材料(T-86)，客体材料掺杂比例为10wt％。有机电致发光器件具有如下器件结构：
ITO/HATCN(5nm)/NPB(30nm)/TCTA(10nm)/45wt％(D-9)：45wt％(A-17)：10wt％(T-86)(30nm)/50wt％DpyPA:50wt％Liq(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
器件发射波长为510nm，在1000cd/m2下，寿命LT50为4600h。
实施例10
本实施例提供一种有机电致发光器件，有机电致发光器件的结构同实施例1，有机电致发光器件与实施例1中提供的有机电致发光器件区别仅在于：发光层33的主体材料为电子供体材料(D-9)和电子受体材料(A-17)形成激基复合物，电子供体材料(D-9)和电子受体材料(A-17)的质量比为2:1；发光层33中的客体材料为热活化延迟荧光材料(T-86)，客体材料掺杂比例为10wt％。有机电致发光器件具有如下器件结构：
ITO/HATCN(5nm)/NPB(30nm)/TCTA(10nm)/60wt％(D-9)：30wt％(A-17)：10wt％(T-86)(30nm)/50wt％DpyPA:50wt％Liq(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
器件发射波长为510nm，在1000cd/m2下，寿命LT50为5092h。
实施例11
本实施例提供一种有机电致发光器件，有机电致发光器件的结构同实施例1，有机电致发光器件与实施例1中提供的有机电致发光器件区别仅在于：发光层33的主体材料为电子供体材料(D-9)和电子受体材料(A-18)形成激基复合物，电子供体材料(D-9)和电子受体材料(A-18)的质量比为8:1；发光层33中的客体材料为热活化延迟荧光材料(T-86)，客体材料掺杂比例为10wt％。有机电致发光器件具有如下器件结构：
ITO/HATCN(5nm)/NPB(30nm)/TCTA(10nm)/80wt％(D-9)：10wt％(A-18)：10wt％(T-86)(30nm)/50wt％DpyPA:50wt％Liq(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
器件发射波长为510nm，在1000cd/m2下，寿命LT50为6692h。
实施例12
本实施例提供一种有机电致发光器件，有机电致发光器件的结构同实施例1，有机电致发光器件与实施例1中提供的有机电致发光器件区别仅在于：发光层33的主体材料为电子供体材料(D-9)和电子受体材料(A-33)形成激基复合物，电子供体材料(D-9)和电子受体材料(A-33)的质量比为1:1；发光层33中的客体材料为热活化延迟荧光材料(T-86)，客体材料掺杂比例为10wt％。有机电致发光器件具有如下器件结构：
ITO/HATCN(5nm)/NPB(30nm)/TCTA(10nm)/45wt％(D-9)：45wt％(A-33)：10wt％(T-86)(30nm)/50wt％DpyPA:50wt％Liq(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
器件发射波长为510nm，在1000cd/m2下，寿命LT50为7750h。
实施例13
本实施例提供一种有机电致发光器件，有机电致发光器件的结构同实施例1，有机电致发光器件与实施例1中提供的有机电致发光器件区别仅在于：发光层33的主体材料为电子供体材料(D-10)和电子受体材料(A-17)形成激基复合物，电子供体材料(D-10)和电子受体材料(A-17)的质量比为5:1；发光层33中的客体材料为热活化延迟荧光材料(T-86)，客体材料掺杂比例为40wt％。有机电致发光器件具有如下器件结构：
ITO/HATCN(5nm)/NPB(30nm)/TCTA(10nm)/50wt％(D-10)：10wt％(A-17)：40wt％(T-86)(30nm)/50wt％DpyPA:50wt％Liq(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
器件发射波长为510nm，在1000cd/m2下，寿命LT50为4620h。
实施例14
本实施例提供一种有机电致发光器件，有机电致发光器件的结构同实施例1，有机电致发光器件与实施例1中提供的有机电致发光器件区别仅在于：发光层33的主体材料为电子供体材料(D-3)和电子受体材料(A-18)形成激基复合物，电子供体材料(D-3)和电子受体材料(A-18)的质量比为2:1；发光层33中的客体材料为热活化延迟荧光材料(T-86)，客体材料掺杂比例为10wt％。有机电致发光器件具有如下器件结构：
ITO/HATCN(5nm)/NPB(30nm)/TCTA(10nm)/60wt％(D-3)：30wt％(A-18)：10wt％(T-86)(30nm)/50wt％DpyPA:50wt％Liq(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
器件发射波长为510nm，在1000cd/m2下，寿命LT50为6952h。
实施例15
本实施例提供一种有机电致发光器件，有机电致发光器件的结构同实施例1，有机电致发光器件与实施例1中提供的有机电致发光器件区别仅在于：发光层33的主体材料为电子供体材料(D-3)和电子受体材料(A-18)形成激基复合物，电子供体材料(D-3)和电子受体材料(A-18)的质量比为1:9；发光层33中的客体材料为热活化延迟荧光材料(T-86)，客体材料掺杂比例为1wt％。有机电致发光器件具有如下器件结构：
ITO/HATCN(5nm)/NPB(30nm)/TCTA(10nm)/9.9wt％(D-3)：89.1wt％(A-18)：1wt％(T-86)(30nm)/50wt％DpyPA:50wt％Liq(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
器件发射波长为510nm，在1000cd/m2下，寿命LT50为4469h。
实施例16
本实施例提供一种有机电致发光器件，有机电致发光器件的结构同实施例1，有机电致发光器件与实施例1中提供的有机电致发光器件区别仅在于：发光层33的主体材料为电子供体材料(D-3)和电子受体材料(A-18)形成激基复合物，电子供体材料(D-3)和电子受体材料(A-18)的质量比为2:1；发光层33中的客体材料为热活化延迟荧光材料(T-86)，客体材料掺杂比例为0.1wt％。有机电致发光器件具有如下器件结构：
ITO/HATCN(5nm)/NPB(30nm)/TCTA(10nm)/66.6wt％(D-3)：33.3wt％(A-18)：0.1wt％(T-86)(30nm)/50wt％DpyPA:50wt％Liq(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
器件发射波长为510nm，在1000cd/m2下，寿命LT50为4250h。
作为可替代的实施方式，以上实施例中，形成发光层33中激基复合物的电子供体材料还可以是其他任一含有至少一种以下基团的具有空穴传输性能的化合物：咔唑基、芳香胺基、苯基、芴基、硅烷基或者由上述基团形成的稠环基、联环基或螺环基；进一步地，作为可替代的实施方式，电子供体材料可以选择具有(D-1)～(D-20)任一所示结构的化合物。
作为可替代的实施方式，以上实施例中，形成发光层33中激基复合物的电子受体材料还可以是其他任一含有至少一种以下基团的具有电子传输性能的化合物：吡啶基、嘧啶基、吡唑基、咪唑基、吡咯基、噁唑基、三嗪基、吡嗪基、哒嗪基、咔唑基、氰基、苯基、二苯并噻吩基、苯基膦酰基、苯基砜基或者由上述基团形成的稠环基、联环基或螺环基；进一步地，作为可替代的实施方式，电子受体材料可以选择具有(A-1)～(A-33)任一所示结构的化合物。
作为可替代的实施方式，以上实施例中，发光层33中掺杂的客体材料还可以是具有(T-1)～(T-109)任一所示结构的热活化延迟荧光材料。
作为可选地实施方式，以上实施例中电子供体材料与电子受体材料的质量比为可采用1:9-9:1范围内的任一比值。
作为可选地实施方式，以上实施例中客体材料的掺杂比例可采用0.1-50wt％范围内任一比例。
以上实施方式只要使形成的激基复合物的单线态能级低于热活化延迟荧光材料的单线态能级，电子供体材料和电子受体材料的单线态能级高于热活化延迟荧光材料的单线态能级，即可利用环境热量实现主体材料S1向客体材料S1的能量传递，减少发光层内的高能激子和器件内的三线态-三线态湮灭(TTA)、三线态-极化子湮灭(TPA)和单线态-三线态湮灭(STA)。
作为进一步地替代实施方式，发光层33中激基复合物的单线态能级低于热活化延迟荧光材料的单线态能级，还可以设置仅电子供体材料的单线态能级高于热活化延迟荧光材料的单线态能级，或者仅电子受体材料的单线态能级高于热活化延迟荧光材料的单线态能级，亦能够实现主体材料向客体材料的能量传递时减少高能激子，抑制器件内的三线态-三线态湮灭(TTA)、三线态-极化子湮灭(TPA)和单线态-三线态湮灭(STA)的作用。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (12)
1.一种有机电致发光器件，包括发光层，其特征在于，所述发光层中包括主体材料和客体材料，
所述主体材料是由电子供体材料和电子受体材料形成的激基复合物，
所述客体材料为热活化延迟荧光材料，
所述主体材料的单线态能级低于所述客体材料的单线态能级。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述客体材料的单线态能级和所述主体材料的单线态能级的能级差小于0.3eV。
3.根据权利要求1或2所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述主体材料的单线态能级与三线态能级的能级差小于0.15eV。
4.根据权利要求1或2所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述客体材料的单线态能级与三线态能级的能级差小于0.3eV。
5.根据权利要求1或2所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述电子供体材料的单线态能级高于所述客体材料的单线态能级，和/或所述电子受体材料的单线态能级高于所述客体材料的单线态能级。
6.根据权利要求1或2所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述电子供体材料与所述电子受体材料的质量比为1:9-9:1。
7.根据权利要求1或2所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述电子供体材料是具有空穴传输性能的化合物，所述电子供体材料含有至少一种下述基团：
咔唑基、芳香胺基、苯基、芴基、硅烷基，或者由上述基团形成的稠环基、联环基或螺环基。
8.根据权利要求7所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述电子供体材料选自具有如下任一所示结构的化合物：
9.根据权利要求1或2所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述电子受体材料是具有电子传输性能的化合物，所述电子受体材料含有至少一种下述基团：
吡啶基、嘧啶基、吡唑基、咪唑基、吡咯基、噁唑基、三嗪基、吡嗪基、哒嗪基、咔唑基、氰基、苯基、二苯并噻吩基、苯基膦酰基、苯基砜基，或者由上述基团形成的稠环基、联环基或螺环基。
10.根据权利要求9所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述电子受体材料选自具有如下任一所示结构的化合物：
11.根据权利要求1或2所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述热活化延迟荧光材料选自具有如下任一所示结构的化合物：
12.根据权利要求1或2所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述客体材料的掺杂比例为0.1wt％-50wt％。
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