CN111276620B - 有机发光二极管和具有其的有机发光装置 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及有机发光二极管和具有其的有机发光装置，所述有机发光二极管包含复数种其能级受控的延迟荧光材料。当复数种其能级受控的延迟荧光材料应用于发光材料层时，可以使发光过程期间的能量损失或激子猝灭最小化，并且可以防止二极管的由激子猝灭引起的寿命降低。当发光材料层包含具有窄FWHM的其他发光材料时，有机发光二极管可以改善其颜色纯度。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年12月5日在韩国提交的韩国专利申请第10-2018-0155556号的权益，其通过引用整体并入本文。
技术领域
本公开涉及有机发光二极管，并且更具体地，涉及具有提高的发光效率和寿命的有机发光二极管以及具有所述有机发光二极管的有机发光装置。
背景技术
随着显示装置变得越来越大，存在对具有较低空间占用的平板显示装置的需求。在平板显示装置中，使用有机发光二极管(OLED)的显示装置已成为关注的焦点。
在OLED中，当在电子注入电极(即阴极)与空穴注入电极(即阳极)之间的发光层中注入电荷时，电荷结合配对，然后当结合的电荷消失时发光。
甚至可以在诸如塑料基板的柔性透明基板上形成OLED。另外，OLED可以在10V或更低的较低电压下驱动。此外，与等离子体显示面板和无机电致发光装置相比，OLED具有相对较低的驱动功耗，并且其颜色纯度非常高。此外，由于OLED可以显示各种颜色，例如绿色、蓝色、红色等，因此OLED显示装置作为可以替代液晶显示装置(LCD)的下一代显示装置而引起了很多关注。
由于蓝色发光材料与绿色或红色发光材料相比需要非常宽的能带隙，因此难以开发蓝色发光材料。另外，应用有蓝色发光材料的有机发光二极管表现出低的发光效率以及不令人满意的寿命和颜色纯度。
发明内容
因此，本公开涉及有机发光二极管和包括所述有机发光二极管的有机发光装置，其可以减少由于相关技术的限制和缺点导致的问题中的一个或更多个。
本公开的一个目的是提供可以提高其发光效率和寿命的有机发光二极管和包括所述二极管的有机发光装置。
本公开的另一个目的是提供具有改善的颜色纯度的有机发光二极管和包括所述二极管的有机发光装置。
本公开的另外的特征和优点将在随后的描述中陈述，并且部分地将根据所述描述而明显，或者可以通过本公开的实践来得知。本公开的目的和其他优点将通过书面说明及其权利要求和附图中特别指出的结构来实现和获得。
根据一方面，本公开提供了有机发光二极管，其包括：彼此面对的第一电极和第二电极；和设置在第一电极与第二电极之间并且包括第一发光材料层的至少一个发光单元，其中第一发光材料层包含第一基质、第一延迟荧光掺杂剂和第二延迟荧光掺杂剂，其中第一延迟荧光掺杂剂的激发态三线态能级(T1 TD1)和第二延迟荧光掺杂剂的激发态三线态能级(T1 TD2)满足以下式(1)的关系，其中第一基质的最高占据分子轨道(HOMO)能级(HOMOH)、第一延迟荧光掺杂剂的HOMO能级(HOMOTD1)和第二延迟荧光掺杂剂的HOMO能级(HOMOTD2)满足以下式(3)和(4)的关系，以及其中第一基质的最低未占分子轨道(LUMO)能级(LUMOH)、第一延迟荧光掺杂剂的LUMO能级(LUMOTD1)和第二延迟荧光掺杂剂的LUMO能级(LUMOTD2)满足以下式(6)和(7)的关系。
0.1eV≤T1 TD2-T1 TD1≤0.5eV (1)
HOMOH≤HOMOTD2 (3)
HOMOTD1-HOMOTD2＞0.03eV (4)
LUMOH≥LUMOTD2 (6)
LUMOTD2-LUMOTD1＞0.05eV (7)
根据另一方面，本公开提供了有机发光装置，其包括基板和设置在基板上方的如上所述的OLED。
应理解，前述的一般性描述和以下的详细描述二者都是示例且是说明性的，并且旨在提供对要求保护的本公开的进一步说明。
附图说明
包括附图以提供对本公开的进一步理解，附图被并入本说明书中并构成本说明书的一部分，其示出了本公开的实施方式并且与描述一起用于解释本公开的实施方案的原理。
图1是示出本公开的有机发光显示装置的示意性截面图。
图2是示出根据本公开的一个示例性实施方案的有机发光二极管的示意性截面图。
图3是示出延迟荧光材料的发光机理的示意图，并且示出通过将激发态三线态激子转换成热三线态激子的激子能量损失的状态。
图4是示出根据本公开的一个示例性实施方案的在使用复数种具有不同激发态三线态能级的延迟荧光材料的情况下的发光机理的示意图。
图5是示出根据本公开的一个示例性实施方案的发光材料间的HOMO和LUMO能级关系的示意图。
图6是通过根据本公开的另一个示例性实施方案的发光材料间的能级带隙示出发光机理的示意图。
图7是通过根据本公开的另一个示例性实施方案的发光材料间的能级带隙示出发光机理的示意图。
图8是示出根据本公开的另一个示例性实施方案的有机发光二极管的示意性截面图；
图9是通过根据本公开的另一个示例性实施方案的发光材料间的能级带隙示出发光机理的示意图。
图10是示出根据本公开的另一个示例性实施方案的有机发光二极管的示意性截面图。
图11是通过根据本公开的另一个示例性实施方案的发光材料间的能级带隙示出发光机理的示意图。
图12是示出根据本公开的另一个示例性实施方案的有机发光二极管的示意性截面图。
图13至17是各自示出根据本公开的实施例的有机发光二极管的电致发光(EL)光谱的曲线图。
具体实施方式
现在将详细地参照本公开的各方面，其实例在附图中示出。
[有机发光装置]
本公开的有机发光二极管在发光材料层包含复数种延迟荧光材料，以提高其发光效率、其寿命和其颜色纯度。本公开的有机发光二极管可以应用于有机发光装置，例如有机发光显示装置和有机发光照明装置。将对包括有机发光二极管的显示装置进行说明。图1是本公开的有机发光显示装置的示意性截面图。
如图1所示，有机发光显示装置100包括基板102、在基板102上的薄膜晶体管Tr、和与薄膜晶体管Tr连接的有机发光二极管200。
基板102可以包括但不限于玻璃、薄的柔性材料和/或聚合物塑料。例如，柔性材料可以选自：聚酰亚胺(PI)、聚醚砜(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)及其组合，但不限于此。其上方布置有薄膜晶体管Tr和有机发光二极管200的基板102形成阵列基板。
缓冲层104可以设置在基板102上方，并且薄膜晶体管Tr设置在缓冲层104上方。可以省略缓冲层104。
半导体层110设置在缓冲层104上方。在一个示例性实施方案中，半导体层110可以包括但不限于氧化物半导体材料。在这种情况下，遮光图案可以设置在半导体层110下方，并且遮光图案可以防止光向半导体层110入射，从而防止半导体层110由于光而劣化。或者，半导体层110可以包括但不限于多晶硅。在这种情况下，半导体层110的相对的边缘可以掺杂有杂质。
由绝缘材料形成的栅极绝缘层120设置在半导体层110上。栅极绝缘层120可以包括但不限于无机绝缘材料，例如硅氧化物(SiOx)或硅氮化物(SiNx)。
由例如金属的导电材料制成的栅电极130在栅极绝缘层120的上方设置成对应于半导体层110的中心。虽然在图1中栅极绝缘层120设置在基板102的整个区域的上方，但栅极绝缘层120可以与栅电极130相同地图案化。
由绝缘材料形成的层间绝缘层140设置在栅电极130上，覆盖在基板102的整个表面的上方。层间绝缘层140可以包括但不限于例如硅氧化物(SiOx)或硅氮化物(SiNx)的无机绝缘材料、或者例如苯并环丁烯或光亚克力的有机绝缘材料。
层间绝缘层140具有使半导体层110的两侧露出的第一半导体层接触孔142和第二半导体层接触孔144。第一半导体层接触孔142和第二半导体层接触孔144与栅电极130间隔开地设置在栅电极130的相对侧。在图1中第一半导体层接触孔142和第二半导体层接触孔144形成在栅极绝缘层120内。或者，当栅极绝缘层120被与栅电极130相同地图案化时，第一半导体层接触孔142和第二半导体层接触孔144仅形成在层间绝缘层140内。
由例如金属的导电材料形成的源电极152和漏电极154设置在层间绝缘层140上。源电极152和漏电极154相对于栅电极130彼此间隔开，并且分别通过第一半导体层接触孔142和第二半导体层接触孔144与半导体层110的两侧接触。
半导体层110、栅电极130、源电极152和漏电极154构成充当驱动元件的薄膜晶体管Tr。图1中的薄膜晶体管Tr具有其中栅电极130、源电极152和漏电极154设置在半导体层110上方的共面结构。或者，薄膜晶体管Tr可以具有其中栅电极设置在半导体层下方并且源电极和漏电极设置在半导体层上方的反交错结构。在这种情况下，半导体层可以包含非晶硅。
可以在图1的像素区域中进一步形成彼此交叉以限定像素区域的栅极线和数据线、以及与栅极线和数据线连接的开关元件。开关元件与作为驱动元件的薄膜晶体管Tr连接。此外，电源线与栅极线或数据线平行地间隔开，并且薄膜晶体管Tr还可以包括被配置为使栅电极的电压恒定地保持一帧的存储电容器。
此外，有机发光显示装置100可以包括用于吸收从有机发光二极管200发出的一部分光的滤色器。例如，滤色器可以吸收特定波长的光，例如红(R)光、绿(G)光或蓝(B)光。在这种情况下，有机发光显示装置100可以通过滤色器实现全色。
例如，当有机发光显示装置100是底部发光型时，滤色器可以对应于有机发光二极管200而设置在层间绝缘层140上。或者，当有机发光显示装置100是顶部发光型时，滤色器可以设置在有机发光二极管200上方，即第二电极220上方。
钝化层160在整个基板102上方设置在源电极152和漏电极154上。钝化层160具有平坦的顶表面以及使薄膜晶体管Tr的漏电极154露出的漏极接触孔162。漏极接触孔162虽然设置在第二半导体层接触孔154上，但是其可以与第二半导体层接触孔154间隔开。
有机发光二极管200包括设置在钝化层160上并且与薄膜晶体管Tr的漏电极154连接的第一电极210。有机发光二极管200还包括各自依次设置在第一电极210上的作为发光层的发光单元230和第二电极220。
第一电极210设置在每个像素区域中。第一电极210可以是阳极并且包含具有相对较高的功函数值的导电材料。例如，第一电极210可以包括但不限于透明导电材料，例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡锌(ITZO)、氧化锡(SnO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟铈(ICO)、铝掺杂的氧化锌(AZO)等。
在一个示例性实施方案中，当有机发光显示装置100是顶部发光型时，可以在第一电极210下方设置反射电极或反射层。例如，反射电极或反射层可以包括但不限于铝-钯-铜(APC)合金。
此外，堤层170设置在钝化层160上，以覆盖第一电极210的边缘。堤层170使第一电极210的中心露出。
发光单元230设置在第一电极210上。在一个示例性实施方案中，发光单元230可以具有发光材料层的单层结构。或者，发光单元230可以具有空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光材料层、空穴阻挡层、电子传输层和/或电子注入层的多层结构(参见图2、8、10和12)。在一个实施方案中，有机发光二极管200可以具有一个发光单元230。或者，有机发光二极管200可以具有多个发光单元230以形成串联结构。
第二电极220设置在其上方设置有发光单元230的基板102的上方。第二电极220可以设置在整个显示区域上方，并且可以包含与第一电极210相比具有相对较低的功函数值的导电材料。第二电极220可以是阴极。例如，第二电极220可以包括但不限于铝(Al)、镁(Mg)、钙(Ca)、银(Ag)、其合金或其组合，例如铝-镁合金(Al-Mg)。
此外，封装膜180可以设置在第二电极220上方，以防止外部湿气渗透到有机发光二极管200中。封装膜180可以具有但不限于第一无机绝缘膜182、有机绝缘膜184和第二无机绝缘膜186的层合结构。
[有机发光二极管]
图2是示出根据本公开的一个示例性实施方案的有机发光二极管的示意性截面图。如图2所示，根据本公开的第一实施方案的有机发光二极管(OLED)300包括彼此面对的第一电极310和第二电极320、设置在第一电极310与第二电极320之间的作为发光层的发光单元330。在一个示例性实施方案中，发光单元330包括各自从第一电极310开始依次层合的空穴注入层HIL 340、空穴传输层HTL 350、发光材料层EML 360、电子传输层ETL 370和电子注入层EIL 380。或者，发光单元330还可以包括设置在HTL 350与EML 360之间的第一激子阻挡层，即电子阻挡层(EBL)355，和/或设置在EML 360与ETL 370之间的第二激子阻挡层，即空穴阻挡层(HBL)375。
第一电极310可以是向EML 360中提供空穴的阳极。第一电极310可以包括但不限于具有相对较高的功函数值的导电材料，例如，透明导电氧化物(transparent conductiveoxide，TCO)。在一个示例性实施方案中，
第一电极310可以包括但不限于ITO、IZO、ITZO、SnO、ZnO、ICO、AZO等。
第二电极320可以是向EML 360中提供电子的阴极。第二电极320可以包括但不限于具有相对较低的功函数值的导电材料，即，高反射材料，例如Al、Mg、Ca、Ag、其合金、其组合等。
HIL 340设置在第一电极310与HTL 350之间并改善无机的第一电极310与有机的HTL350之间的界面特性。在一个示例性实施方案中，HIL340可以包括但不限于4,4’4”-三(3-甲基苯基氨基)三苯胺(MTDATA)、4,4’,4”-三(N,N-二苯基-氨基)三苯胺(NATA)、4,4’,4”-三(N-(萘-1-基)-N-苯基-氨基)三苯胺(1T-NATA)、4,4’,4”-三(N-(萘-2-基)-N-苯基-氨基)三苯胺(2T-NATA)、铜酞菁(CuPc)、三(4-咔唑基-9-基-苯基)胺(TCTA)、N,N’-二苯基-N,N’-双(1-萘基)-1,1’-联苯基-4,4”-二胺(NPB；NPD)、1,4,5,8,9,11-六氮杂苯并菲六腈(二吡嗪[2,3-f:2’3’-h]喹喔啉-2,3,6,7,10,11-六腈；HAT-CN)、1,3,5-三[4-(二苯基氨基)苯基]苯(TDAPB)、聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)聚苯乙烯磺酸盐/酯(PEDOT/PSS)和/或N-(联苯-4-基)-9,9-二甲基-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-9H-芴-2-胺。可以根据OLED 300的结构省略HIL340。
HTL350在第一电极310与EML360之间与EML360相邻地设置。在一个示例性实施方案中，HTL350可以包括但不限于N,N’-二苯基-N,N’-双(3-甲基苯基)-1,1’-联苯基-4,4’-二胺(TPD)、NPB、4,4’-双(N-咔唑基)-1,1’-联苯(CBP)、聚[N,N’-双(4-丁基苯基)-N,N’-双(苯基)-联苯胺](聚-TPD)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(4,4’-(N-(4-仲丁基苯基)二苯胺))](TFB)、二-[4-(N,N-二-对甲苯基-氨基)-苯基]环己烷(TAPC)、N-(联苯-4-基)-9,9-二甲基-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-9H-芴-2-胺和/或N-(联苯-4-基)-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)联苯基-4-胺。
EML360可以包含掺杂有复数种延迟荧光材料的基质。在一个示例性实施方案中，EML360可以发射蓝色光，但不限于此。作为示例，EML360可以包含基质(第一基质，H)、第一延迟荧光掺杂剂(TD1)和第二延迟荧光掺杂剂(TD2)。当EML 360包含延迟荧光材料时，可以制造进一步提高其发光效率的OLED 300。
当从阳极注入的空穴和从阴极注入的电子在EML中结合形成激子、然后不稳定的激发态激子返回到稳定的基态时，有机发光二极管(OLED)发光。当电子与空穴复合形成激子时，理论上通过自旋排列以1:3的比例产生配对自旋的单线态激子和未配对自旋的三线态激子。在常见荧光材料内仅激子中的单线态激子可以参与到发光过程中。因此，当使用常见荧光材料作为发光材料时，OLED可以表现出至多5％的发光效率。
相比之下，磷光材料利用将单线态激子和三线态激子转换成光的不同的发光机理。磷光材料可以通过系间窜越(intersystem crossing，ISC)将单线态激子转换成三线态激子。因此，与荧光材料相比，当OLED使用在发光过程期间利用单线态激子和三线态激子两者的磷光材料作为发光材料时，可以提高发光效率。然而，现有技术的蓝色磷光材料表现出太低的颜色纯度而无法应用于显示装置并且表现出非常短的发光寿命，并因此其尚未用于商业显示装置。
近来已经开发了可以解决现有技术荧光和/或磷光材料所伴随的问题的延迟荧光材料。代表性延迟荧光材料为热激活延迟荧光(thermally-activated delayedfluorescent，TADF)材料。由于延迟荧光材料在其分子结构内通常具有电子供体部分和电子受体部分两者，因此其可以转换成分子内电荷转移(intramolecular charge transfer，ICT)状态。在使用延迟荧光材料作为掺杂剂的情况下，在发光过程期间可以利用单线态能级S1的激子和三线态能级T1的激子两者。
将参照图3说明延迟荧光材料的发光机理，图3是示出延迟荧光材料的发光机理的示意图，并且示出通过将激发态三线态激子转换成热三线态激子的激子能量损失的状态。
如图3所示，延迟荧光材料中的单线态能级S1 TD的激子以及三线态能级T1 TD的激子可以转移至中间能级状态，即ICT状态，然后中间状态的激子可以转移至基态(S0 TD；S1 TD→ICIC←T1 TD)。由于延迟荧光材料中的单线态能级S1 TD的激子以及三线态能级T1 TD的激子参与发光过程，因此延迟荧光材料可以改善发光效率。
由于最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占分子轨道(LUMO)二者广泛分布在常见荧光材料内的整个分子上，因此在常见荧光材料内不可能在单线态能级与三线态能级之间相互转换激子能量(选择规则)。相比之下，由于可以转换成ICT状态的延迟荧光材料几乎没有HOMO与LUMO之间的轨道重叠，因此HOMO状态的分子轨道与LUMO状态的分子轨道之间几乎不存在相互作用。因此，电子的自旋态的变化对其他电子没有影响，并且在延迟荧光材料内形成不遵循选择规则的新的电荷转移带(CT带)。
换言之，由于延迟荧光材料在分子内具有与电子供体部分间隔开的电子受体部分，因此其以在分子内具有大偶极矩的极化状态存在。由于HOMO分子轨道与LUMO分子轨道之间的相互作用在偶极矩被极化的状态下变得很小，因此三线态能级激子以及单线态能级激子可以转换至ICT状态。因此，三线态能级T1 TD的激子以及单线态能级S1 TD的激子可以参与发光过程。
在使包含延迟荧光材料的有机发光二极管驱动的情况下，25％的单线态能级S1 TD激子和75％的三线态能级T1 TD激子通过热或电场转换成ICT状态，然后经转换的激子转移至基态S0，伴随发光。因此，延迟荧光材料的内量子效率理论上可以为100％。
延迟荧光材料的单线态能级S1 TD与三线态能级T1 TD之间的能级带隙ΔEsT TD必须等于或小于约0.3eV，例如，为约0.05V至约0.3eV，使得单线态能级S1 TD和三线态能级T1 TD两者的激子能量都可以转移至ICT状态。具有很小的单线态能级S1 TD与三线态能级T1 TD之间的能级带隙的材料可以利用其中单线态能级S1 TD的激子可以转移至三线态能级T1 TD的激子的系间窜越(ISC)表现出普通荧光；以及利用反向系间窜越(RISC)表现出延迟荧光，在反向系间窜越中三线态能级T1 TD的激子可以向上转移至单线态能级S1 TD的激子，然后从三线态能级T1 TD转移的单线态能级S1 TD的激子可以转移至基态S0 TD。
然而，延迟荧光材料由于使用三线态激子能量以及单线态激子能量，因此具有低的发光寿命。延迟荧光材料具有低发光寿命的因素之一是RISC机理(其中在延迟荧光材料中三线态能级中的最低能级T1 TD处产生的三线态激子能量转移到ICS状态或者单线态能级)缓慢发生。因此，延迟荧光材料的三线态激子长时间保持在三线态能级中的最低三线态能级T1 TD。由于处于最低三线态能级T1 TD的其余三线态激子之间的耦合，其余三线态激子转换成具有高于最低三线态能级T1 TD的三线态能级Tn TD(T2 TD、T3 TD、T4 TD…)的三线态激子。
如本文所使用的，激发态三线态能级中的高于最低三线态能级T1的三线态能级(T2、T3、T4...)统称为“Tn”。此外，激发态三线态能级中的高于最低三线态能级T1的三线态能级Tn被称为热三线态能级。此外，处于热三线态能级的激子被称为热三线态激子。
与处于激发态三线态能级T1 TD(其为激发态三线态能级中的最低能级)的激子相比，热三线态激子具有更高的能量。由于热三线态激子可以破坏其他分子键并且是不稳定的，因此其可以使延迟荧光材料的发光寿命减少。换言之，由三线态-三线态湮灭引起的热三线态激子是延迟荧光材料寿命减少的原因之一。另一方面，OLED 300中的EML 360包括其三线态能级被调节的第一和第二延迟荧光掺杂剂。图4是示出根据本公开的一个示例性实施方案的在使用复数种具有不同激发态三线态能级的延迟荧光材料的情况下的发光机理的示意图。
如图2和4所示，EML 360包含作为延迟荧光材料的第一延迟荧光掺杂剂(TD1)和第二延迟荧光掺杂剂(TD2)。通过第一延迟荧光掺杂剂的发光机理，经由处于第一延迟荧光掺杂剂的最低激发态三线态能级T1 TD1的激子之间的高温耦合产生热三线态激子Tn TD1。不稳定的热三线态激子Tn TD1转移到第二延迟荧光掺杂剂的激发态三线态能级T1 TD2，然后第二延迟荧光掺杂剂的处于激发态三线态能级T1 TD2的转移激子再次转移到第一延迟荧光掺杂剂的最低激发态三线态能级T1 TD1。因此，其中发生实质发光的第一延迟荧光掺杂剂的转换至热三线态能级Tn TD1的激子能量不会因三线态-三线态湮灭而损失，而是经转换的激子能量可以通过RISC机理转移回最低激发态三线态能级T1 TD1。
第二延迟荧光掺杂剂(TD2)可以除去由第一延迟荧光掺杂剂(TD1)的三线态-三线态湮灭产生的热三线态激子，以防止由于热三线态激子导致的发光寿命降低。换言之，第二延迟荧光掺杂剂(TD2)吸收在第一延迟荧光掺杂剂(TD1)的发光过程中产生的不稳定的热三线态激子，从而提高第一延迟荧光掺杂剂(TD1)的发光寿命。
在这种情况下，第一延迟荧光掺杂剂(TD1)的最低激发态三线态能级T1 TD1与第二延迟荧光掺杂剂(TD2)的激发态三线态能级T1 TD2之间的能级带隙ΔET1 TD是重要的。作为实例，第二延迟荧光掺杂剂(TD2)应具有激发态三线态能级T1 TD2，使得有助于第一延迟荧光掺杂剂(TD1)发光的最低激发态三线态能级T1 TD1的三线态激子不猝灭。此外，由于第二延迟荧光掺杂剂的激发态三线态能级T1 TD2必须通过猝灭机理吸收在第一延迟荧光掺杂剂(TD1)处产生的热三线态激子，因此第二延迟荧光掺杂剂的激发态三线态能级T1 TD2应低于第一延迟荧光掺杂剂(TD1)的发光机理过程中产生的热三线态能级Tn TD1。
处于热三线态能级Tn TD1的热三线态激子猝灭成第二延迟荧光掺杂剂(TD2)的激发态三线态能级T1 TD2。然后，第二延迟荧光掺杂剂(TD2)的处于激发态三线态能级T1 TD2的猝灭激子再次猝灭至第一延迟荧光掺杂剂(TD1)的低于激发态三线态能级T1 TD2的最低激发态三线态能级T1 TD1。
这样的猝灭过程快速地发生。因为在猝灭过程期间三线态激子在第二延迟荧光掺杂剂(TD2)的激发态三线态能级T1 TD2保持非常短，因此很少有可能在第二延迟荧光掺杂剂(TD2)中产生热三线态激子。
因此，第二延迟荧光掺杂剂(TD2)应具有这样的激发态三线态能级T1 TD2，其可以通过初始猝灭机理吸收通过第一延迟荧光掺杂剂(TD1)的三线态-三线态湮灭而产生的处于热三线态能级Tn TD1的热三线态激子，并且可以通过后续的猝灭机理使所吸收的三线态激子再次转移至第一延迟荧光掺杂剂的最低激发态三线态能级T1 TD1。此外，第二延迟荧光掺杂剂(TD2)的激发态三线态能级T1 TD2应调节成使得其无法直接吸收在第一延迟荧光掺杂剂(TD1)的最低激发态三线态能级T1 TD1处产生的三线态激子。在一个示例性实施方案中，第一延迟荧光掺杂剂(TD1)的激发态三线态能级T1 TD1和第二掺杂剂(TD2)的激发态三线态能级T1 TD2满足以下式(1)的关系：
0.1eV≤T1 TD2-T1 TD1≤0.5eV (1)
当第二延迟荧光掺杂剂(TD2)的激发态三线态能级T1 TD2与第一延迟荧光掺杂剂(TD1)的激发态三线态能级T1 TD1之间的能级带隙ΔET1 TD小于0.1eV时，在第一延迟荧光掺杂剂(TD1)的最低激发态三线态能级T1 TD1处产生的三线态激子的至少一部分直接转移至第二延迟荧光掺杂剂的激发态三线态能级T1 TD2，然后通过三线态猝灭消失。随着从第一延迟荧光掺杂剂的最低激发态三线态能级T1 TD1转换至ICT状态的激子的量减少，发光材料的发光效率劣化。此外，在第一延迟荧光掺杂剂(TD1)和吸收来自第一延迟荧光掺杂剂(TD1)的猝灭三线态激子的至少一部分的第二延迟荧光掺杂剂(TD2)两者中发生光发射。由于第二延迟荧光掺杂剂(TD2)以及第一延迟荧光掺杂剂(TD1)同时发射光，因此发出具有彼此不同的发射波长的两种颜色的光。因此，整体发射的光具有宽FWHM(半峰全宽)，并且颜色纯度可能降低。此外，由于热三线态激子没有被第二延迟荧光掺杂剂吸收，因此第一延迟荧光掺杂剂表现出降低的反光寿命。
相反，当第二延迟荧光掺杂剂(TD2)的激发态三线态能级T1 TD2与第一延迟荧光掺杂剂(TD1)的激发态三线态能级T1 TD1之间的能级带隙ΔET1 TD大于0.5eV时，第二延迟荧光掺杂剂(TD2)可能不会通过激子猝灭机理吸收通过第一延迟荧光掺杂剂的三线态-三线态湮灭而产生的处于热三线态能级Tn TD1的热三线态激子。
在另一个示例性实施方案中，第一延迟荧光掺杂剂(TD1)的激发态三线态能级T1 TD1和第二延迟荧光掺杂剂(TD2)的激发态三线态能级T1 TD2可以满足以下式(2)的关系：
0.1eV≤T1 TD2-T1 TD1≤0.3eV (2)
此外，当EML 360包含诸如第一基质、第一延迟荧光掺杂剂和第二延迟荧光掺杂剂的发光材料时，这些发光材料间的最高占据分子轨道(HOMO)能级和/或最低未占分子轨道(LUMO)能级被认为是在EML 360中实现有效发光的另一重要因素。图5是示出根据本公开的一个示例性实施方案的发光材料间的HOMO和LUMO能级关系的示意图。
如图5示意性所示，EML 360(参见图2)中的第一基质的HOMO能级HOMOH等于第二延迟荧光掺杂剂的HOMO能级HOMOTD2或者比第二延迟荧光掺杂剂的HOMO能级HOMOTD2更深(更低)。换言之，第一基质的HOMO能级HOMOH和第二延迟荧光掺杂剂的HOMO能级HOMOTD2应满足以下式(3)的关系：
HOMOH≤HOMOTD2 (3)
此外，第二延迟荧光掺杂剂不应干扰第一延迟荧光掺杂剂的发光机理。关于这样的目的，第一延迟荧光掺杂剂的HOMO能级HOMOTD1比第二延迟荧光掺杂剂的HOMO能级HOMOTD2更浅(或更高)。作为实例，第一延迟荧光掺杂剂的HOMO能级HOMOTD1和第二延迟荧光掺杂剂的HOMO能级HOMOTD2满足以下式(4)的关系：
HOMOTD1-HOMOTD2＞0.03eV (4)
当第一基质、第一延迟荧光掺杂剂和第二延迟荧光掺杂剂的HOMO能级满足式(3)和(4)中的关系时，注入第一基质的空穴可以通过第二延迟荧光掺杂剂注入第一延迟荧光掺杂剂。因此，与第二延迟荧光掺杂剂无关，空穴与电子在第一延迟荧光掺杂剂处复合，从而可以在第一延迟荧光掺杂剂处产生光发射。作为实例，第一基质的HOMO能级HOMOH和/或第二延迟荧光掺杂剂的HOMO能级HOMOTD2可以比第一延迟荧光掺杂剂的HOMO能级HOMOTD1深至少约0.1eV。
相反，当第二延迟荧光掺杂剂的HOMO能级HOMOTD2等于第一延迟荧光掺杂剂的HOMO能级HOMOTD1或者比第一延迟荧光掺杂剂的HOMO能级HOMOTD1更浅(或更高)时，通过第一基质注入的空穴在第二延迟荧光掺杂剂处被俘获。因此，由于在吸收电子激子的第一延迟荧光掺杂剂与俘获空穴的第二延迟荧光掺杂剂之间形成激发的配合物，即激基复合物，因此最终的光发射峰向更长的波长范围移动，并且延迟荧光掺杂剂的发光寿命降低。
在另一个示例性实施方案中，第一延迟荧光掺杂剂的HOMO能级HOMOTD1和第二延迟荧光掺杂剂的HOMO能级HOMOTD2可以满足以下式(5)的关系：
0.04eV≤HOMOTD1-HOMOTD2＜1.0eV (5)
当第一延迟荧光掺杂剂和第二延迟荧光掺杂剂的HOMO能级HOMOTD1和HOMOTD2满足式(5)中的关系时，从第一基质注入的空穴可以快速转移至第一延迟荧光掺杂剂而不会在第二延迟荧光掺杂剂处被俘获。
此外，EML 360中的第一基质的LUMO能级LUMOH等于第二延迟荧光掺杂剂的LUMO能级LUMOTD2、或者比第二延迟荧光掺杂剂的LUMO能级LUMOTD2更浅。换言之，第一基质的LUMO能级LUMOH和第二延迟荧光掺杂剂的LUMO能级LUMOTD2满足以下式(6)的关系：
LUMOH≥LUMOTD2 (6)
此外，第二延迟荧光掺杂剂应不干扰第一延迟荧光掺杂剂的发光机理。关于这样的目的，第一延迟荧光掺杂剂的LUMO能级LUMOTD1比第二延迟荧光掺杂剂的LUMO能级LUMOTD2更深。作为实例，第一延迟荧光掺杂剂的LUMO能级LUMOTD1和第二延迟荧光掺杂剂的LUMO能级LUMOTD2满足以下式(7)的关系：
LUMOTD2-LUMOTD1＞0.05eV (7)
当第一基质、第一延迟荧光掺杂剂和第二延迟荧光掺杂剂的LUMO能级满足式(6)和(7)中的关系时，注入第一基质的电子可以通过第二延迟荧光掺杂剂注入第一延迟荧光掺杂剂中。因此，与第二延迟荧光掺杂剂无关，电子与空穴在第一延迟荧光掺杂剂处复合，从而可以在第一延迟荧光掺杂剂处发生光发射。作为实例，第一基质的LUMO能级LUMOH和/或第二延迟荧光掺杂剂的LUMO能级LUMOTD2可以比第一延迟荧光掺杂剂的LUMO能级LUMOTD1浅至少约0.1eV。
相反，当第二延迟荧光掺杂剂的LOMO能级LOMOTD2等于第一延迟荧光掺杂剂的LOMO能级LOMOTD1或者比第一延迟荧光掺杂剂的LOMO能级HOMOTD1更深(或更低)时，通过第一基质注入的电子在第二延迟荧光掺杂剂处被俘获。因此，由于在吸收空穴激子的第一延迟荧光掺杂剂与俘获电子的第二延迟荧光掺杂剂之间形成激基复合物，因此最终的光发射峰向更长的波长范围移动，并且延迟荧光掺杂剂的寿命降低。
在又一个示例性实施方案中，第一延迟荧光掺杂剂的LUMO能级LUMOTD1和第二延迟荧光掺杂剂的LUMO能级LUMOTD2可以满足以下式(8)中的关系：
0.05eV＜LUMOTD2-LUMOTD1＜1.0eV (8)
当第一和第二延迟荧光掺杂剂的LUMO能级LUMOTD1和LUMOTD2满足式(8)中的关系时，从第一基质注入的电子可以快速转移到第一延迟荧光掺杂剂，而没有在第二延迟荧光掺杂剂处被俘获。
在一个示例性实施方案中，第一延迟荧光掺杂剂(TD1)可以具有其中电子受体部分和电子供体部分通过适当的连接基团连接以实现延迟荧光的分子结构。作为实例，第一延迟荧光掺杂剂(TD1)可以是最低激发态三线态能级T1 TD1大于2.6eV的有机化合物。例如，第一延迟荧光掺杂剂(TD1)可以是其中电子供体部分和电子受体部分通过可以充当连接基团的亚苯基环在对位彼此连接的有机化合物。
此外，第二延迟荧光掺杂剂必须具有比第一延迟荧光掺杂剂的激发态三线态能级T1 TD1更高的激发态三线态能级T1 TD2，使得其可以吸收在第一延迟荧光掺杂剂处产生的不稳定的热三线态激子，并且可以防止在第一延迟荧光掺杂剂处的三线态激子湮灭或者使其最小化。
在一个示例性实施方案中，第二延迟荧光掺杂剂可以是其中电子供体部分和电子受体部分通过亚苯基连接基团在邻位彼此连接的有机化合物。在这种情况下，由于这些部分之间的空间位阻，有机化合物可能具有大幅扭曲的分子构象。作为实例，第一延迟荧光掺杂剂可以包括但不限于具有以下化学式1的结构的有机化合物，并且第二延迟荧光掺杂剂可以包括但不限于具有以下化学式2的结构的有机化合物：
化学式1
化学式2
化学式1中的Ar1和化学式2中的Ar3各自独立地为具有以下化学式3的结构的部分。化学式1中的Ar2和化学式2中的Ar4各自独立地为具有以下化学式4的结构的部分，以及化学式1和化学式2经由化学式3和化学式4中的(＊-)连接至化学式3和化学式4：
化学式3
在化学式3中，R1至R8各自独立地为氕、氘、氚、线性或支化的C1至C10烷基、C5至C30芳基或C4至C30杂芳基，或者R1至R8中相邻的两个基团形成C5至C20稠合芳环或C4至C20杂芳环。A为在母核中的具有至少一个氮原子的稠合5元或6元杂芳环，其中A的杂芳环为未经取代的或者经线性或支化的C1至C10烷基、C5至C30芳基、C4至C30杂芳基及其组合取代的，或者形成螺结构。
化学式4
在化学式4中，X1至X5各自独立地为CR11或N，其中X1至X5中的至少一者为N，其中R11为氕、氘、氚、氰基、硝基、卤素、C1至C10卤代烷基、C5至C30芳基或C4至C30杂芳基。
化学式1中的Ar1和化学式2中的Ar3各自独立地充当电子供体，并且化学式1中的Ar2和化学式2中的Ar4各自独立地充当电子受体。作为一个实例，化学式3为以下部分中的一者：
此外，化学式4各自可以独立地包括以下部分中的任一者：
特别地，第一延迟荧光掺杂剂可以包括具有以下化学式5的结构的任一者。
化学式5
第二延迟荧光掺杂剂可以包括具有以下化学式6的结构的任一者。
化学式6
当根据本公开的第一实施方案的OLED 300的EML 360包含第一基质、第一延迟荧光掺杂剂和第二延迟荧光掺杂剂时，这些材料间的单线态能级和三线态能级的关系参照图6来说明。
图6是通过根据本公开的一个示例性实施方案的发光材料间的能级带隙示出发光机理的示意图。如图6所示，在第一基质处产生的激子能量应通过第二延迟荧光掺杂剂转移至第一延迟荧光掺杂剂，以便在第一延迟荧光掺杂剂处发光。关于这样的目的，第一基质的激发态单线态能级S1 H和激发态三线态能级T1 H中的每一者高于第一延迟荧光掺杂剂和第二延迟荧光掺杂剂的激发态单线态能级S1 TD1和S1 TD2以及激发态三线态能级T1 TD1和T1 TD2中的每一者。
作为实例，当第一基质的激发态三线态能级T1 H与第一延迟荧光掺杂剂的激发态三线态能级T1 TD1相比不足够高时，第一延迟荧光掺杂剂的三线态激子能量可能反向转移至第一基质的激发态三线态能级T1 H。在这种情况下，三线态激子在无法发射三线态激子的第一基质处由于非发光而猝灭，使得第一延迟荧光掺杂剂的三线态激子能量无法有助于发光。作为示例，第一基质的激发态三线态能级T1 H可以比第一延迟荧光掺杂剂的激发态三线态能级T1 TD1高至少约0.2eV。
第一基质不限于特定材料，只要激发态三线态能级T1 H高于延迟荧光掺杂剂的激发态三线态能级T1 TD1和T1 TD2以及其HOMO和LUMO能级HOMOH和LUMOH与延迟荧光掺杂剂的HOMO和LUMO能级HOMOTD1、HOMOTD2、LUMOTD1和LUMOTD2相比较满足式(3)至(8)的关系即可。作为实例，第一基质可以包括但不限于9-(3-(9H-咔唑-9-基)苯基)-9H-咔唑-3-腈(mCP-CN)、CBP、3,3’-双(N-咔唑基)-1,1’-联苯(mCBP)、1,3-双(咔唑-9-基)苯(mCP)、氧代双(2,1-亚苯基))双(二苯基氧化膦)(DPEPO)、2,8-双(二苯基磷酰基)二苯并噻吩(PPT)、1,3,5-三[(3-吡啶基)-苯-3-基]苯(TmPyPB)、2,6-二(9H-咔唑-9-基)吡啶(PYD-2Cz)、2,8-二(9H-咔唑-9-基)二苯并噻吩(DCzDBT)、3’,5’-二(咔唑-9-基)-[1,1’-联苯基]-3,5-二腈(DCzTPA)、4’-(9H-咔唑-9-基)联苯基-3,5-二腈(4’-(9H-咔唑-9-基)联苯基-3,5-二腈(pCzB-2CN)、3’-(9H-咔唑-9-基)联苯基-3,5-二腈(mCzB-2CN)、二苯基-4-三苯基甲硅烷基苯基-氧化膦(TPSO1)、9-(9-苯基-9H-咔唑-6-基)-9H-咔唑(CCP)、4-(3-(三亚苯基-2-基)苯基)二苯并[b,d]噻吩)、9-(4-(9H-咔唑-9-基)苯基)-9H-3,9’-联咔唑、9-(3-(9H-咔唑-9-基)苯基)-9H-3,9’-联咔唑和/或9-(6-(9H-咔唑-9-基)吡啶-3-基)-9H-3,9’-联咔唑。
当EML360包含第一延迟荧光掺杂剂和第二延迟荧光掺杂剂时，第二延迟荧光掺杂剂的含量小于第一延迟荧光掺杂剂的含量，但大于第一延迟荧光掺杂剂的含量的一半。
作为实例，当第二延迟荧光掺杂剂的含量小于第一延迟荧光掺杂剂的含量的一半时，从热三线态激子能量到第二延迟荧光掺杂剂的激发态三线态能级T1TD2吸收三线态激子的速率比从第二延迟荧光掺杂剂的激发态三线态能级T1 TD2至第一延迟荧光掺杂剂的最低激发态三线态能级T1 TD1的猝灭三线态激子的速率快。因此，三线态激子能量在第二延迟荧光掺杂剂处累积，并且在第二延迟荧光掺杂剂处产生热三线态激子的可能性增大，使得延迟荧光掺杂剂的发光寿命可能会缩短。
相反，当第二延迟荧光掺杂剂的含量大于第一延迟荧光掺杂剂的含量时，可能在第二延迟荧光掺杂剂处发生激子复合。因此，第二延迟荧光掺杂剂以及第一延迟荧光掺杂剂可以发光。当第一延迟荧光掺杂剂和第二延迟荧光掺杂剂同时发光时，发光光谱的FWHM变宽并且发射光的颜色纯度会劣化。
作为实例，EML 360可以包含但不限于约40重量％至约60重量％的第一基质、约20重量％至约40重量％的第一延迟荧光掺杂剂、以及约15重量％至约25重量％的第二延迟荧光掺杂剂。
参照图2，ETL 370和EIL 380可以依次层合在EML 360与第二电极320之间。ETL370包含具有高电子迁移率的材料，以通过快速电子传输向EML 360稳定地提供电子。
在一个示例性实施方案中，ETL 370可以包括但不限于基于噁二唑的化合物、基于三唑的化合物、基于菲咯啉的化合物、基于苯并噁唑的化合物、基于苯并噻唑的化合物、基于苯并咪唑的化合物、基于三嗪的化合物等。
作为实例，ETL 370可以包括但不限于三-(8-羟基喹啉铝(Alq3)、2-联苯-4-基-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(PBD)、螺-PBD、喹啉锂(Liq)、1,3,5-三(N-苯基苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)、双(2-甲基-8-羟基喹啉-N1,O8)-(1,1’-联苯-4-羟基)铝(BAlq)、4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(Bphen)、2,9-双(萘-2-基)4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(NBphen)、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑(TAZ)、4-(萘-1-基)-3,5-二苯基-4H-1,2,4-三唑(NTAZ)、1,3,5-三(对吡啶-3-基-苯基)苯(TpPyPB)、2,4,6-三(3’-(吡啶-3-基)联苯-3-基)1,3,5-三嗪(TmPPPyTz)、聚[9,9-双(3’-(N,N-二甲基)-N-乙基铵)-丙基)-2,7-芴]-交替-2,7-(9,9-二辛基芴)](PFNBr)、和/或三(苯基喹喔啉)(TPQ)。
EIL 380设置在第二电极320与ETL 370之间，并且可以改善第二电极320的物理特性，并因此可以提高OLED 300的寿命。在一个示例性实施方案中，EIL 380可以包括但不限于例如LiF、CsF、NaF、BaF2等的碱卤化物和/或例如喹啉锂、苯甲酸锂、硬脂酸钠等的有机金属化合物。
当空穴通过EML 360转移至第二电极320以及/或者电子通过EML 360转移至第一电极310时，OLED 300可能具有短的寿命和降低的发光效率。为了防止这些现象，根据本公开的该实施方案的OLED 300具有至少一个与EML 360相邻的激子阻挡层。
例如，示例性实施方案的OLED 300包括在HTL 350与EML 360之间的EBL 355，以控制并防止电子转移。在一个示例性实施方案中，EBL 355可以包含但不限于：TCTA、三[4-(二乙基氨基)苯基]胺、N-(联苯基-4-基)-9,9-二甲基-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-9H-芴-2-胺、TAPC、MTDATA、mCP、mCBP、CuPc、N,N'-双[4-(双(3-甲基苯基)氨基)苯基]-N,N'-二苯基-[1,1'-联苯基]-4,4'-二胺(DNTPD)、TDAPB和/或3,6-双(N-咔唑基)-N-苯基-咔唑。
此外，OLED 300还包括在EML 360与ETL 370之间的HBL 375作为第二激子阻挡层，使得空穴无法从EML 360转移至ETL 370。在一个示例性实施方案中，HBL 375可以包含但不限于基于噁二唑的化合物、基于三唑的化合物、基于菲咯啉的化合物、基于苯并噁唑的化合物、基于苯并噻唑的化合物、基于苯并咪唑的化合物和基于三嗪的化合物。
例如，HBL 375可以包含与EML 360中的发光材料相比具有相对较低的HOMO能级的化合物。HBL 375可以包含不限于BCP、BAlq、Alq3、PBD、螺-PBD、Liq、双-4,5-(3,5-二-3-吡啶基苯基)-2-甲基嘧啶(B3PYMPM)、DPEPO、9-(6-(9H-咔唑-9-基)吡啶-3-基)-9H-3,9’-联咔唑及其组合。
在以上第一实施方案中，EML 360包含基质和延迟荧光掺杂剂。在另一个示例性实施方案中，EML 360可以包含第一基质、第一和第二延迟荧光掺杂剂以及第一荧光掺杂剂(FD)。
由于如上所述的延迟荧光材料内电子受体和电子供体之间的键构象以及空间扭曲，在延迟荧光材料内引起额外的电荷转移跃迁(CT跃迁)。由于延迟荧光材料在发光过程中表现出由CT跃迁机理引起的具有非常宽FWHM的发光光谱，这导致差的颜色纯度。即，由于延迟荧光材料利用三线态激子能量依据CT发光机理发光，因此其具有非常短的发光寿命并且由其宽FWHM引起的在颜色纯度方面的限制。
用于解决延迟荧光材料伴随的限制的超荧光利用延迟荧光材料，以便提高仅可以利用单线态激子能量的荧光材料中单线态激子的生成比。由于延迟荧光材料可以利用三线态激子能量和单线态激子能量，因此荧光材料可以吸收由延迟荧光材料释放的激子能量，然后被荧光材料吸收的激子能量可以用于发光过程，生成100％单线态激子。
在这种情况下，重要的是调节发光材料、基质和掺杂剂之间的能级，以在发光材料之间有效地转移激子能量，以便在这些发光材料之间有效地转移激子能量。图7是通过根据本公开的另一个示例性实施方案的发光材料间的能级带隙示出发光机理的示意图。
如图7中示意性地示出的，第一基质中产生的激子能量应迅速转移到第一和第二延迟荧光掺杂剂。为了实现这种能量转移，第一基质的激发态单线态能级S1 H和激发态三线态能级T1 H中的每一者必须分别高于第一和第二延迟荧光掺杂剂的激发态单线态能级S1 TD1和S1 TD2以及激发态三线态能级T1 TD1和T1 TD2。
此外，激子能量应从第一延迟荧光掺杂剂(TD1)(其为通过RISC机理的转换的ICT复合物状态)转移到第一荧光掺杂剂(FD)，并且OLED 300应具有提高的发光效率和高颜色纯度。为了实现这样的发光特性，第一和第二延迟荧光掺杂剂的激发态单线态能级S1 TD1和S1 TD2以及激发态三线态能级T1 TD1和T1 TD2中的每一者应分别高于第一荧光掺杂剂的激发态单线态能级S1 FD和激发态三线态能级T1 FD中的每一者。
作为实例，第一荧光掺杂剂可以包括具有窄FWHM的荧光材料。例如，第一荧光掺杂剂可以是但不限于具有小于约40nm的FWHM(例如在约10nm至约40nm之间的FWHM)的蓝色荧光材料。此外，可以使用这样的荧光材料作为第一荧光掺杂剂：其吸收光谱与第一基质和/或第一和/或第二延迟荧光掺杂剂的发射光谱很大程度上重叠，并且其波函数与第一基质和/或第一和/或第二延迟荧光掺杂剂的波函数重叠。
在这种情况下，过度产生的激子-激子猝灭或用于形成激子的极化子-激子猝灭最小化，使得在EML 360中可以使发光效率最大化，并且可以实现具有高颜色纯度的蓝色发光。
作为实例，第一荧光掺杂剂可以包括但不限于基于蒽的衍生物、基于并四苯的衍生物、基于
的衍生物、基于菲的衍生物、基于芘的衍生物、基于苝的衍生物、基于茋的衍生物、基于吖啶酮的衍生物、基于香豆素的衍生物、基于吩噁嗪的衍生物和基于吩噻嗪的衍生物。
特别地，第一荧光掺杂剂可以包括但不限于5,6-双[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-2,2’-联吡啶(PAP2BPy)、5,6-双[4’-(10-苯基-9-蒽基)联苯-4-基]-2,2’-联吡啶(PAPP2BPy)、N,N’-双[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-N,N’-二苯基-芘-1,6-二胺(1,6-FLPAPrn)、N,N’-双[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N,N’-二苯基茋-4,4’-二胺(YGA2S)、4-(9H-咔唑-9-基)-4’-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(YGAPA)、N,9-二苯基-N-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(PCAPA)、2,5,8,11-四叔丁基苝(TBP)、4-(10-苯基-9-蒽基)-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(PCBAPA)、N,9-二苯基-N-[4-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(2PCAPPA)、香豆素30、N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(2PCAPA)、N-[9,10-双(1,1’-联苯基-2-基)-2-蒽基]-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(2PCABPhA)、9-三苯基蒽-9-胺(DPhAPhA)、N,N’-二苯基喹啉吖啶酮(DPQd)、5,12-双(1,1’-联苯基-4-基)-6,11-二苯基并四苯(BPT)、2-(2-{2-[4-(二甲基氨基)苯基]乙烯基}-6-甲基-4H-吡喃-4-亚基)丙二腈(DCM1)、2-{2-甲基-6-[2-(2,3,6,7-四氢-1H,5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亚基}丙二腈(DCM2)、N,N,N’,N’-四(4-甲基苯基)并四苯-5,11-二胺(p-mPhTD)、7,14-二苯基-N,N,N’,N’-四(4-甲基苯基)苊并[1,2-a]荧蒽-3,10-二胺(p-mPhAFD)、2-{2-异丙基-6-[2-(-1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氢-1H,5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亚基}丙二腈(DCJTI)、2-{2-叔丁基-6-[2-(1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氢-1H,5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亚基}丙二腈(DCJTB)和N,N,N’,N’-四苯基-芘-1,6-二胺。
当EML 360包含第一和第二延迟荧光掺杂剂时，第二延迟荧光掺杂剂的含量小于第一延迟荧光掺杂剂的含量，但大于第一延迟荧光掺杂剂的含量的一半。此外，第一和/或第二荧光掺杂剂的含量可以大于第一荧光掺杂剂的含量。在这种情况下，激子能量可以从第一延迟荧光掺杂剂有效地转移到第一荧光掺杂剂。作为实例，EML 360可以包含但不限于约40重量％至约60重量％的第一基质、约20重量％至约40重量％的第一延迟荧光掺杂剂、约15重量％至约25％重量的第二延迟荧光掺杂剂、以及约1重量％至约5重量％的第一荧光掺杂剂。
根据该示例性实施方案，EML 360还包含具有窄的FWHM的第一荧光掺杂剂，以防止在使用第一和第二延迟荧光掺杂剂的情况下颜色纯度劣化。第一延迟荧光掺杂剂的三线态激子能量通过RISC机理转换成其自身的单线态激子能量，然后第一延迟荧光掺杂剂的转换的单线态激子能量可以通过德克斯特能量转移机理(Dexter energy transfermechanism)转移至相同EML 360内的第一荧光掺杂剂，所述德克斯特能量转移机理依赖于相邻分子之间的波函数重叠通过分子间电子交换和激子扩散转移激子能量。随着激子能量从第一延迟荧光掺杂剂转移至第一荧光掺杂剂，当在具有窄的FWHM的第一荧光掺杂剂处转移的激子能量移动至基态时，发生最终发光。因此，OLED 300可以提高其发光效率和寿命并且改善其颜色纯度。
在上述实施方案中，OLED 300具有单层的EML 360。或者，根据本公开的OLED可以包括多层的EML。图8是示出根据本公开的另一个示例性实施方案的有机发光二极管的示意性截面图。
如图8所示，根据本公开的示例性第三实施方案的OLED 400包括彼此面对的第一电极410和第二电极420和设置在第一电极410与第二电极420之间的作为发光层的发光单元430。
在一个示例性实施方案中，发光单元430包括各自依次层合在第一电极410上方的HIL 440、HTL 450、EML 460、ETL470和EIL 480。此外，发光单元430还可以包括设置在HTL450与EML 460之间的作为第一激子阻挡层的EBL 455和/或设置在EML 460与ETL 470之间的作为第二激子阻挡层的HBL 475。
如上所述，第一电极410可以为阳极并且可以包含但不限于具有相对较大功函数值的导电材料，例如ITO、IZO、SnO、ZnO、ICO、AZO等。第二电极420可以为阴极并且可以包含但不限于具有相对较小功函数值的导电材料，例如Al、Mg、Ca、Ag、其合金或其组合。
HIL 440设置在第一电极410与HTL 450之间。HIL 440可以包含但不限于MTDATA、NATA、1T-NATA、2T-NATA、CuPc、TCTA、NPB(NPD)、HAT-CN、TDAPB、PEDOT/PSS和/或N-(联苯基-4-基)-9,9-二甲基-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-9H-芴-2-胺。可以根据OLED 400的结构省去HIL 440。
HTL 450在第一电极410与EML 460之间与EML 460相邻地设置。HTL 450可以包含但不限于芳族胺化合物，例如TPD、NPD(NPB)、CBP、聚TPD、TFB、TAPC、N-(联苯基-4-基)-9,9-二甲基-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-9H-芴-2-胺和/或N-(联苯基-4-基)-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)联苯基-4-胺。
EBL 455可以包含但不限于TCTA、三[4-(二乙基氨基)苯基]胺、N-(联苯基-4-基)-9,9-二甲基-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-9H-芴-2-胺、TAPC、MTDATA、mCP、mCBP、CuPc、DNTPD、TDAPB和/或3,6-双(N-咔唑基)-N-苯基-咔唑。
EML 460包括第一EML(EML1)462和第二EML(EML2)464。EML1 462设置在EBL 455与HBL 475之间，以及EML2 464设置在EML1 462与HBL 475之间。下面将更详细地说明EML 460中的发光材料之间的构造和能级。
HBL 475可以包含但不限于基于噁二唑的化合物、基于三唑的化合物、基于菲咯啉的化合物、基于苯并噁唑的化合物、基于苯并噻唑的化合物、基于苯并咪唑的化合物和基于三嗪的化合物。作为实例，HBL 475可以包含与EML 460中的发光材料相比具有相对较低的HOMO能级的化合物。HBL 475可以包含但不限于：BCP、BAlq、Alq3、PBD、螺-PBD、Liq、B3PYMPM、DPEPO、9-(6-(9H-咔唑-9-基)吡啶-3-基)-9H-3,9’-联咔唑及其组合。
ETL 470设置在EML 460与EIL 480之间。在一个示例性实施方案中，ETL 470可以包含但不限于基于噁二唑的化合物、基于三唑的化合物、基于菲咯啉的化合物、基于苯并噁唑的化合物、基于苯并噻唑的化合物、基于苯并咪唑的化合物、基于三嗪的化合物等。作为实例，ETL 470可以包含但不限于Alq3、PBD、螺-PBD、Liq、TPBi、BAlq、Bphen、NBphen、BCP、TAZ、NTAZ、TpPyPB、TmPPPyTz、PFNBr和/或TPQ。
EIL 480设置在第二电极420与ETL470之间。在一个示例性实施方案中，EIL 480可以包含但不限于：碱卤化物，例如LiF、CsF、NaF、BaF2等；和/或有机金属化合物，例如苯甲酸锂、硬脂酸钠等。
如上所述，EML 460包括EML1 462和EML2 464。EML1 462和EML2 464中的一者包含第一基质以及第一和第二延迟荧光掺杂剂，并且EML1 462和EML2 464中的另一者包含第二基质和第一荧光掺杂剂。在下文中，将说明其中EML1 462包含延迟荧光材料并且EML2 464包含荧光掺杂剂的EML 460。
根据示例性第三实施方案，EML1 462包含第一基质以及第一和第二延迟荧光掺杂剂。如上所述，可以将两种具有不同三线态能级、HOMO能级和LUMO能级的延迟荧光材料应用到EML中以改善其发光效率及其发光寿命。虽然延迟荧光掺杂剂表现出高量子效率，但其由于其宽的FWHM而具有差的颜色纯度。
EML2 464包含第二基质和第一荧光掺杂剂。虽然第一荧光掺杂剂由于其窄的FWHM而在颜色纯度方面具有优势，但其在量子效率方面具有限制，因为其三线态激子无法参与发光过程。
但是，在该示例性实施方案中，EML1 462中的第一延迟荧光掺杂剂的单线态激子能量和三线态激子能量可以通过FRET(福斯特共振能量转移，Forster resonance energytransfer)机理转移至与EML1 462相邻地设置的EML2 464中的第一荧光掺杂剂，所述FRET机理通过电场经由偶极子-偶极子相互作用非径向地转移能量。因此，在EML2 464内的第一荧光掺杂剂中发生最终发光。
换言之，第一延迟荧光掺杂剂的三线态激子能量通过RISC机理在EML1 462中转换成其自身的单线态激子能量，然后第一延迟荧光掺杂剂的经转换的单线态激子能量转移至EML2 464中的第一荧光掺杂剂的单线态激子能量，原因是EML1 462中的第一延迟荧光掺杂剂的激发态单线态能级S1 TD1高于EML2 464中的荧光掺杂剂的激发态单线态能级S1 FD(参照图9)。
EML2 464中的第一荧光掺杂剂可以利用第一延迟荧光掺杂剂的三线态激子能量和单线态激子能量发光。此外，与延迟荧光掺杂剂相比，荧光掺杂剂具有相对较窄的FWHM。因此，OLED 400可以提高其发光效率和颜色纯度。特别地，EML2 464中的作为第一荧光掺杂剂的有机化合物可以发射具有高颜色纯度的蓝光。当在EML1 462中的第一延迟荧光掺杂剂处产生的激子能量有效地转移至EML2 464中的第一荧光掺杂剂时，OLED 400可以实现超荧光。
第一和第二延迟荧光掺杂剂仅作用为向第一荧光掺杂剂转移激子能量。因此，包含第一和第二延迟荧光掺杂剂的EML1 462不参与最终发光过程，而是在包含第一荧光掺杂剂的EML2 464中发生最终发光。
EML1 462和EML2 464中的每一者分别包含第一基质和第二基质。例如，第一基质和第二基质中的每一者可以分别包括但不限于：mCP-CN、CBP、mCBP、mCP、DPEPO、PPT、TmPyPB、PYD-2CZ、DCzDBT、DCzTPA、pCzB-2CN、mCzB-2CN、TPSO1、CCP、4-(3-(三亚苯基-2-基)苯基)二苯并[b,d]噻吩)、9-(4-(9H-咔唑-9-基)苯基)-9H-3,9’-联咔唑、9-(3-(9H-咔唑-9-基)苯基)-9H-3,9’-联咔唑和/或9-(6-(9H-咔唑-9-基)吡啶-3-基)-9H-3,9’-联咔唑。
可以包含在EML1 462中的第一延迟荧光掺杂剂和第二延迟荧光掺杂剂中的每一者没有特别限制，只要其满足上述式(1)至(8)的关系即可。作为实例，第一延迟荧光掺杂剂可以包括具有化学式5的结构的任一者，以及第二延迟荧光掺杂剂可以包含具有化学式6的结构的任一者。
作为实例，可以包含在EML2 464中的第一荧光掺杂剂可以包括但不限于基于蒽的衍生物、基于并四苯的衍生物、基于
的衍生物、基于菲的衍生物、基于芘的衍生物、基于苝的衍生物、基于茋的衍生物、基于吖啶酮的衍生物、基于香豆素的衍生物、基于吩噁嗪的衍生物和基于吩噻嗪的衍生物。特别地，第一荧光掺杂剂可以包括但不限于PAP2BPy、PAPP2BPy、1,6-FLPAPrn、YGA2S、YGAPA、PCAPA、TBP、PCBAPA、2PCAPPA、香豆素30、2PCAPA、2PCABPhA、DPhAPhA、(DPQd、BPT、DCM1、DCM2、p-mPhTD、p-mPhAFD、DCJTI、DCJTB和N,N,N’,N’-四苯基-芘-1,6-二胺。
在一个示例性实施方案中，在EML1 462和EML2 464中第一和第二基质中的每一者可以分别具有比第一和第二延迟荧光掺杂剂以及第一荧光掺杂剂更大的重量比。此外，EML1 462中的第一延迟荧光掺杂剂的重量比可以大于EML2 464中的第一荧光掺杂剂的重量比。在这种情况下，可以从EML1 462中的第一延迟荧光掺杂剂向EML2 464中的第一荧光掺杂剂转移足够的能量。此外，在EML1 462中第二延迟荧光掺杂剂的含量小于第一延迟荧光掺杂剂的含量但可以大于第一延迟荧光掺杂剂含量的一半。
作为实例，EML1 462可以包含但不限于约40重量％至约60重量％的第一基质、约20重量％至约40重量％的第一延迟荧光掺杂剂、以及约15重量％至约25重量％的第二延迟荧光掺杂剂。EML2 464可以包含但不限于约1重量％至约50重量％、优选约1重量％至约30重量％的第一荧光掺杂剂。
将说明双层EML 460中的发光材料间的能级关系。图9是通过根据本公开的另一个示例性实施方案的双层EML中的发光材料间的能级带隙示出发光机理的示意图。如图9所示，在EML1 462中第一基质的激发态单线态能级S1 H1和激发态三线态能级T1 H1中的每一者分别高于第一和第二延迟荧光掺杂剂的激发态单线态能级S1 TD1和S1 TD2以及激发态三线态能级T1 TD1和T1 TD2。或者，EML2 464中的第二基质的激发态单线态能级S1 H2和激发态三线态能级T1 H2中的每一者可以分别高于EML1 462中的第一和第二延迟荧光掺杂剂的激发态单线态能级S1 TD1和S1 TD2以及激发态三线态能级T1 TD1和T1 TD2。
此外，EML1 462中的第一和第二延迟荧光掺杂剂的激发态单线态能级S1 TD1和1 TD2以及激发态三线态能级T1 TD1和T1 TD2中的每一者分别高于EML2 464中的第一荧光掺杂剂的激发态单线态能级S1 FD和激发态三线态能级T1 FD中的每一者。此外，在EML2 464中第二基质的激发态单线态能级S1 H2和激发态三线态能级T1 H2中的每一者分别高于第一荧光掺杂剂的激发态单线态能级S1 FD和激发态三线态能级T1 FD中的每一者。
当发光材料不满足上述能级关系时，可能在延迟荧光掺杂剂和/或第一荧光掺杂剂处发生作为非发光激子湮灭的激子猝灭，或者无法从基质向掺杂剂有效地转移激子能量，使得OLED 400的发光效率可能劣化。
在一个替代的示例性实施方案中，与第一荧光掺杂剂一起包含在EML2 464中的第二基质可以为与HBL 475相同的材料。在这种情况下，EML2 464可以具有空穴阻挡功能和发光功能。换言之，EML2 464可以充当用于阻挡空穴的缓冲层。在一个实施方案中，可以省去HBL 475，其中EML2 464可以为空穴阻挡层和发光材料层。
在另一个示例性实施方案中，EML1 462可以包含第二基质和第一荧光掺杂剂，以及EML2 464可以包含第一基质以及第一和第二延迟荧光掺杂剂。在该实施方案中，EML1462中的第二基质可以为与EBL 455相同的材料。在这种情况下，EML1 462可以具有电子阻挡功能和发光功能。换言之，EML1 462可以充当用于阻挡电子的缓冲层。在一个实施方案中，可以省去EBL 455，其中EML1 462可以为电子阻挡层和发光材料层。
将说明具有三层EML的OLED。图10是示出根据本公开的另一个示例性实施方案的具有三层EML的有机发光二极管的截面图。如图10所示，根据本公开的第四实施方案的OLED500包括彼此面对的第一电极510和第二电极520以及设置在第一电极510与第二电极520之间作为发光单元的发光单元530。
在一个示例性实施方案中，发光单元530包括各自依次层合在第一电极510上方的HIL 540、HTL 550和EML 560、ETL 570和EIL 580。此外，发光单元530还可以包括设置在HTL550与EML 560之间作为第一激子阻挡层的EBL 555、和/或设置在EML 560与ETL 570之间作为第二激子阻挡层的HBL 575。
除EML 560之外，根据第四实施方案的OLED 500可以具有与根据第一实施方案至第三实施方案的OLED 300和OLED 400相同的第一电极510和第二电极520和发光单元530。
第一电极510可以为阳极，并且可以包含但不限于具有相对较大功函数值的导电材料，例如ITO、IZO、SnO、ZnO、ICO、AZO等。第二电极520可以为阴极，并且可以包含但不限于具有相对较小功函数值的导电材料，例如Al、Mg、Ca、Ag、其合金或其组合。
HIL 540设置在第一电极510与HTL 550之间。HIL 540可以包含但不限于MTDATA、NATA、1T-NATA、2T-NATA、CuPc、TCTA、NPB(NPD)、HAT-CN、TDAPB、PEDOT/PSS和/或N-(联苯基-4-基)-9,9-二甲基-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-9H-芴-2-胺。可以根据OLED 500的结构省去HIL 540。
HTL 550在第一电极510与EML 560之间与EML 560相邻地设置。HTL 550可以包含但不限于芳族胺化合物，例如TPD、NPD(NPB)、CBP、聚-TPD、TFB、TAPC、N-(联苯基-4-基)-9,9-二甲基-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-9H-芴-2-胺和/或N-(联苯-4-基)-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)联苯基-4-胺。
EBL555可以包含但不限于TCTA、三[4-(二乙基氨基)苯基]胺、N-(联苯基-4-基)-9,9-二甲基-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-9H-芴-2-胺、TAPC、MTDATA、mCP、mCBP、CuPc、N,N’-双[4-(双(3-甲基苯基)氨基)苯基]-N,N’-二苯基-[1,1’-联苯基]-4,4’-二胺(DNTPD)、TDAPB和/或3,6-双(N-咔唑基)-N-苯基-咔唑。
EML 560包括第一EML(EML1)562、第二EML(EML2)564和第三EML(EML3)566。下面将更详细地说明EML 560中的发光材料间的构造和能级。
HBL 575可以包含但不限于基于噁二唑的化合物、基于三唑的化合物、基于菲咯啉的化合物、基于苯并噁唑的化合物、基于苯并噻唑的化合物、基于苯并咪唑的化合物和基于三嗪的化合物。作为实例，HBL 575可以包含与EML 560中的发光材料相比具有相对较低的HOMO能级的化合物。HBL 575可以包含但不限于BCP、BAlq、Alq3、PBD、螺-PBD、Liq、B3PYMPM、DPEPO、9-(6-(9H-咔唑-9-基)吡啶-3-基)-9H-3,9’-联咔唑及其组合。
ETL 570设置在EML560与EIL 580之间。在一个示例性实施方案中，ETL 570可以包含但不限于基于噁二唑的化合物、基于三唑的化合物、基于菲咯啉的化合物、基于苯并噁唑的化合物、基于苯并噻唑的化合物、基于苯并咪唑的化合物、基于三嗪的化合物等。作为实例，ETL 570可以包含但不限于Alq3、PBD、螺-PBD、Liq、TPBi、BAlq、Bphen、NBphen、BCP、TAZ、NTAZ、TpPyPB、TmPPPyTz、PFNBr和/或TPQ。
EIL 580设置在第二电极520与ETL 570之间。在一个示例性实施方案中，EIL 580可以包含但不限于：碱卤化物，例如LiF、CsF、NaF、BaF2等；和/或有机金属化合物，例如苯甲酸锂、硬脂酸钠等。
如上所述，EML 560包括设置在EBL 555与HBL 575之间的EML1 562、设置在EBL555与EML1 562之间的EML2 564、以及设置在EML1 562与HBL 575之间的EML3 566。EML1562包含第一和第二延迟荧光掺杂剂，EML2 564和EML3 566中的每一者分别包含第一荧光掺杂剂和第二荧光掺杂剂。EML1 562、EML2 564和EML3 566中的每一者还分别包含第一基质，第二基质和第三基质。
根据该实施方案，包含在EML1 562中的第一延迟荧光掺杂剂的单线态和三线态激子能量通过FRET能量转移机理被转移到各自包含在与EML1 562相邻地设置的EML2 564和EML3 566中的第一和第二荧光掺杂剂中。因此，最终发光发生在EML2 564和EML3 566中的第一和第二荧光掺杂剂中。
换言之，第一延迟荧光掺杂剂的三线态激子能量通过RISC机理在EML1 562中转换为其自身的单线态激子能量，然后第一延迟荧光掺杂剂的单线态激子能量转移至第一和第二荧光掺杂剂的单线态激子能量，原因是第一延迟荧光掺杂剂的激发态单线态能级S1 TD1高于第一和第二荧光掺杂剂的激发态单线态能级S1 FD1和S1 FD2(参见图11)。EML2 564和EML3566中的第一和第二荧光掺杂剂可以利用来自延迟荧光掺杂剂的单线态激子能量和三线态激子能量来发光。因此，由于第一和第二荧光掺杂剂的窄FWHM，OLED 500提高了其发光效率和色纯度。
在这种情况下，第一和第二延迟荧光掺杂剂仅充当向第一和第二荧光掺杂剂传递能量。包含第一和第二延迟荧光掺杂剂的EML1 562不参与最终发光过程，而包含第一荧光掺杂剂的EML1 562和包含第二荧光掺杂剂的EML3 566两者都发光。由于荧光掺杂剂与延迟荧光掺杂剂相比具有相对较窄的FWHM，因此OLED 500可以提高其发光效率和颜色纯度。
此外，EML1 562、EML2 564和EML3 566中的每一者分别包含第一基质、第二基质和第三基质。第一基质至第三基质彼此相同或不同。作为实例，第一至第三基质中的每一者可以独立地包括但不限于mCP-CN、CBP、mCBP、mCP、DPEPO、PPT、TmPyPB、PYD-2CZ、DCzDBT、DCzTPA、pCzB-2CN、mCzB-2CN、TPSO1、CCP、4-(3-(三亚苯基-2-基)苯基)二苯并[b,d]噻吩)、9-(4-(9H-咔唑-9-基)苯基)-9H-3,9’-联咔唑、9-(3-(9H-咔唑-9-基)苯基)-9H-3,9’-联咔唑和/或9-(6-(9H-咔唑-9-基)吡啶-3-基)-9H-3,9’-联咔唑。
可以包含在EML1 562中的第一和第二延迟荧光掺杂剂中的每一者没有特别限制，只要其满足上述式(1)至(8)中的关系即可。作为实例，第一延迟荧光掺杂剂可以包括具有化学式5的结构的任一者，并且第二延迟荧光掺杂剂可以包括具有化学式6的结构的任一者。
作为实例，可以包含在EML2 564或EML3 566中的第一和第二荧光掺杂剂中的每一者可以包括但不限于基于蒽的衍生物、基于并四苯的衍生物、基于
的衍生物、基于菲的衍生物、基于芘的衍生物、基于苝的衍生物、基于茋的衍生物、基于吖啶酮的衍生物、基于香豆素的衍生物、基于吩噁嗪的衍生物和基于吩噻嗪的衍生物。特别地，第一荧光掺杂剂可以包括但不限于PAP2BPy、PAPP2BPy、1,6-FLPAPrn、YGA2S、YGAPA、PCAPA、TBP、PCBAPA、2PCAPPA、香豆素30、2PCAPA、2PCABPhA、DPhAPhA、(DPQd、BPT、DCM1、DCM2、p-mPhTD、p-mPhAFD、DCJTI、DCJTB和N,N,N’,N’-四苯基-芘-1,6-二胺。
在一个示例性实施方案中，在EML1 562、EML2 564和EML3 566中第一至第三基质中的每一者可以分别具有比第一和第二延迟荧光掺杂剂以及第一和第二荧光掺杂剂更大的重量比。此外，EML1 562中的第一延迟荧光掺杂剂的重量比可以分别大于EML2 564和EML3 566中的第一和第二荧光掺杂剂的重量比中的每一者。在这种情况下，可以从EML1562中的第一延迟荧光掺杂剂向EML2 564和EML3 566中的第一和第二荧光掺杂剂转移足够的能量。此外，在EML1 562中第二延迟荧光掺杂剂的含量小于第一延迟荧光掺杂剂的含量但可以大于第一延迟荧光掺杂剂含量的一半。
作为实例，EML1 562可以包含但不限于约40重量％至约60重量％的第一基质、约20重量％至约40重量％的第一延迟荧光掺杂剂、以及约15重量％至约25重量％的第二延迟荧光掺杂剂。EML2 564和EML3 566中的每一者可以包含但不限于约1重量％至约50重量％、优选约1重量％至约30重量％的第一或第二荧光掺杂剂。
将更详细地说明EML 560中的发光材料间的能级关系。图11是通过根据本公开的另一个示例性实施方案的三层EML中的发光材料间的能级带隙示出发光机理的示意图。如图11所示，在EML1 562中第一基质的激发态单线态能级S1 H1和激发态三线态能级T1 H1中的每一者分别高于第一和第二延迟荧光掺杂剂的激发态单线态能级S1 TD1和S1 TD2以及激发态三线态能级T1 TD1和T1 TD2。或者，EML2 564和EML3 566中的第二和第三基质的激发态单线态能级S1 H2和S1 H3以及激发态三线态能级T1 H2和T1 H3中的每一者可以分别高于EML1 562中的第一和第二延迟荧光掺杂剂的激发态单线态能级S1 TD1和S1 TD2以及激发态三线态能级T1 TD1和T1 TD2。
此外，EML1 562中的第一和第二延迟荧光掺杂剂的激发态单线态能级S1 TD1和1 TD2以及激发态三线态能级T1 TD1和T1 TD2中的每一者分别高于EML2 564和EML3 566中的第一和第二荧光掺杂剂的激发态单线态能级S1 FD1和S1 FD2以及激发态三线态能级T1 FD1和T1 FD2中的每一者。此外，在EML2 564和EML3 566中第二和第三基质的激发态单线态能级S1 H2和S1 H3以及激发态三线态能级T1 H2和T1 H3中的每一者可以分别高于第一和第二荧光掺杂剂的激发态单线态能级S1 FD1和S1 FD2以及激发态三线态能级T1 FD1和T1 FD2中的每一者。
在一个替代的示例性实施方案中，与第一荧光掺杂剂一起包含在EML2 564中的第二基质可以为与EBL 555相同的材料。在这种情况下，EML2 564可以具有电子阻挡功能和发光功能。换言之，EML2 564可以充当用于阻挡电子的缓冲层。在一个实施方案中，可以省去EBL 555，其中EML2 564可以为电子阻挡层和发光材料层。
在另一个示例性实施方案中，与第二荧光掺杂剂一起包含在EML3 566中的第三基质可以为与HBL 575相同的材料。在这种情况下，EML3 566可以具有空穴阻挡功能和发光功能。换言之，EML3 566可以充当用于阻挡空穴的缓冲层。在一个实施方案中，可以省去HBL575，其中EML3 566可以为空穴阻挡层和发光材料层。
在又一个示例性实施方案中，EML2 564中的第二基质可以为与EBL555相同的材料，以及EML3 566中的第三基质可以为与HBL 575相同的材料。在该实施方案中，EML2 564可以具有电子阻挡功能和发光功能，以及EML3 566可以具有空穴阻挡功能和发光功能。换言之，EML2 564和EML3 566中的每一者可以分别充当用于阻挡电子或空穴的缓冲层。在一个实施方案中，可以省去EBL 555和HBL 575，其中EML2 564可以为电子阻挡层和发光材料层，以及EML3 566可以为空穴阻挡层和发光材料层。
在以上实施方案中，描述了仅具有一个发光单元的OLED。与上述实施方案不同，OLED可以具有多个发光单元，以形成串联结构。图12是示出根据本公开的又一个实施方案的有机发光二极管的截面图。
如图12所示，根据本公开的第五实施方案的OLED 600包括彼此面对的第一电极610和第二电极620、设置在第一电极610与第二电极620之间作为第一发光层的第一发光单元630、设置在第一发光单元630与第二电极620之间作为第二发光层的第二发光单元730和设置在第一发光单元630与第二发光单元730之间的电荷生成层800。
如上所述，第一电极610可以为阳极，并且包含但不限于具有相对较大功函数值的导电材料，例如透明导电材料(TCO)。作为示例，第一电极610可以包含但不限于ITO、IZO、SnO、ZnO、ICO、AZO等。第二电极620可以为阴极，并且可以包含但不限于具有相对较小功函数值的导电材料，例如Al、Mg、Ca、Ag、其合金或其组合。
第一发光单元630包括HIL 640、第一HTL(下HTL)650、下EML 660和第一ETL(下ETL)670。第一发光单元630还可以包括设置在第一HTL 650与下EML 660之间的第一EBL(下EBL)655和/或设置在下EML 660与第一ETL 670之间的第一HBL(下HBL)675。
第二发光单元730包括第二HTL(上HTL)750、上EML 760、第二ETL(上ETL)770和EIL780。第二发光单元730还可以包括设置在第二HTL 750与上EML 760之间的第二EBL(上EBL)755和/或设置在上EML 760与第二ETL 770之间的第二HBL(上HBL)775。
下EML 660和上EML 760中的至少一者可以发射蓝色(B)光。作为示例，下EML 660和上EML 760二者都可以发射蓝色光。或者，下EML 660和上EML 760中的一者可以发射蓝色光，并且下EML 660和上EML 760中的另一者可以发射发光波长范围比蓝色光更长的其他任意光，例如，绿色(G)、黄绿色(YG)、黄色(Y)和/或橙色。在下文中，将说明其中下EML 660发射蓝色光并且上EML 760发射绿色、黄绿色、黄色和/或橙色光的OLED 600。
HIL 640设置在第一电极610与第一HTL 650之间，并且改善无机的第一电极610与有机的第一HTL 650之间的界面特性。在一个示例性实施方案中，HIL 640可以包含但不限于：MTDATA、NATA、1T-NATA、2T-NATA、CuPc、TCTA、NPB(NPD)、HAT-CN、TDAPB、PEDOT/PSS和/或N-(联苯基-4-基)-9,9-二甲基-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-9H-芴-2-胺。可以根据OLED 600的结构省略HIL 640。
第一HTL 650和第二HTL750中的每一者可以独立地包含但不限于：TPD、NPD(NPB)、CBP、聚-TPD、TFB、TAPC、N-(联苯基-4-基)-9,9-二甲基-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-9H-芴-2-胺和/或N-(联苯基-4-基)-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)联苯基-4-胺。
第一ETL 670和第二ETL 770中的每一者分别促进第一发光单元630和第二发光单元730中的电子传输。第一ETL 670和第二ETL 770中的每一者可以分别独立地包含但不限于：基于噁二唑的化合物、基于三唑的化合物、基于菲咯啉的化合物、基于苯并噁唑的化合物、基于苯并噻唑的化合物、基于苯并咪唑的化合物、基于三嗪的化合物等。作为示例，第一ETL 670和第二ETL 770中的每一者可以分别独立地包含但不限于：Alq3、PBD、螺-PBD、Liq、TPBi、BAlq、Bphen、NBphen、BCP、TAZ、NTAZ、TpPyPB、TmPPPyTz、PFNBr和/或TPQ。
EIL 780设置在第二电极620与第二ETL 770之间，并且可以改善第二电极620的物理特性，并因此可以提高OLED 600的寿命。在一个示例性实施方案中，EIL 680可以包含但不限于：碱卤化物，例如LiF、CsF、NaF、BaF2等；和/或有机金属化合物，例如苯甲酸锂、硬脂酸钠等。
第一EBL 655和第二EBL 755中的每一者可以分别独立地包含但不限于：TCTA、三[4-(二乙基氨基)苯基]胺、N-(联苯基-4-基)-9,9-二甲基-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-9H-芴-2-胺、TAPC、MTDATA、mCP、mCBP、CuPc、N,N'-双[4-(双(3-甲基苯基)氨基)苯基]-N,N'-二苯基-[1,1'-联苯基]-4,4'-二胺(DNTPD)、TDAPB和/或3,6-双(N-咔唑基)-N-苯基-咔唑。
第一HBL 675和第二HBL 775中的每一者可以独立地包含但不限于：基于噁二唑的化合物、基于三唑的化合物、基于菲咯啉的化合物、基于苯并噁唑的化合物、基于苯并噻唑的化合物、基于苯并咪唑的化合物和基于三嗪的化合物。作为示例，第一HBL 675和第二HBL775中的每一者可以分别独立地包含但不限于：BCP、BAlq、Alq3、PBD、螺-PBD、Liq、B3PYMPM、DPEPO、9-(6-(9H-咔唑-9-基)吡啶-3-基)-9H-3,9'-联咔唑及其组合。
在一个示例性实施方案中，当上EML 760发射绿色光时，上EML 760可以为但不限于磷光发光材料层，其含有基质(例如CBP等)和基于铱的掺杂剂(例如双(2,4-二苯基噁唑-1,3-N,C2')(乙酰丙酮)铱(Ⅲ)(dpo2Ir(acac))、双(2-苯基-噁唑啉-N,C2')(乙酰丙酮)铱(Ⅲ)(op2Ir(acac))等)。或者，上EML 760可以为包含Alq作为掺杂剂的荧光材料。在这种情况下，上EML 760可以发射发光波长范围为510nm至约570nm的绿色光，但不限于此。
在另一个示例性实施方案中，当上EML 760发射黄色光时，上EML 760可以具有黄绿色EML的单层结构或者黄绿色EML和绿色EML的双层结构。作为示例，当上EML 760为黄绿色EML时，上EML 760可以包含但不限于选自CBP和BAlq中的至少一者的基质和发射黄绿色光的磷光掺杂剂。在这种情况下，上EML 760可以发射发光波长范围为约510nm至约590nm的黄绿色光，但不限于此。
在又一个示例性实施方案中，上EML 760可以具有两个EML，例如黄绿色EML和红色EML。作为示例，当上EML 760为黄绿色EML时，上EML 760可以具有黄绿色EML的单层结构或者黄绿色EML和绿色EML的双层结构。当上EML 760具有黄绿色EML的单层结构时，上EML 760可以包含但不限于选自CBP和BAlq中的至少一者的基质和发射黄绿色光的磷光掺杂剂。
电荷生成层(CGL)800设置在第一发光单元630与第二发光单元730之间。CGL 800包括设置成与第一发光单元630相邻的N型CGL 810和设置成与第二发光单元730相邻的P型CGL820。N型CGL 810注入电子到第一发光单元630中，P型CGL 820注入空穴到第二发光单元730中。
作为示例，N型CGL 810可以为掺杂有碱金属(例如Li、Na、K和/或Cs)和/或碱土金属(例如Mg、Sr、Ba和/或Ra)的层。例如，在N型CGL 810中使用的基质可以包含但不限于有机化合物，例如Bphen或MTDATA。碱金属或碱土金属可以以约0.01重量％至约30重量％掺杂。
P型CGL 820可以包含但不限于：选自钨氧化物(WOx)、钼氧化物(MoOx)、铍氧化物(Be2O3)、钒氧化物(V2O5)及其组合的无机材料；和/或选自NPD、HAT-CN、2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰醌二甲烷(F4TCNQ)、TPD、N,N,N',N'-四萘基-联苯胺(TNB)、TCTA、N,N'-二辛基-3,4,9,10-苝二甲酰亚胺(PTCDI-C8)及其组合的有机材料。
下EML 660包括第一EML(EML1)662、第二EML(EML2)664和第三EML3(EML3)666。EML1 662设置在第一EBL 655与第一HBL 675之间，EML2 664设置在第一EBL 655与EML1662之间，以及EML3 666设置在EML1 662与第一HBL 675之间。EML1 662包含第一和第二延迟荧光掺杂剂，EML2 664和EML3 666中的每一者分别包含第一荧光掺杂剂和第二荧光掺杂剂。EML1 662、EML2 664和EML3 666中的每一者还分别包含第一基质、第二基质和第三基质。
包含在EML1 662中的第一延迟荧光掺杂剂的单线态和三线态激子能量通过FRET能量转移机理被转移到各自包含在与EML1 662相邻地设置的EML2 664和EML3 666中的第一和第二荧光掺杂剂中。因此，最终发光发生在EML2 664和EML3 666中的第一和第二荧光掺杂剂中。
换言之，第一延迟荧光掺杂剂的三线态激子能量通过RISC机理在EML1 662中转换为其自身的单线态激子能量，然后第一延迟荧光掺杂剂的单线态激子能量转移至第一和第二荧光掺杂剂的单线态激子能量，原因是第一延迟荧光掺杂剂的激发态单线态能级S1 TD1高于第一和第二荧光掺杂剂的激发态单线态能级S1 FD1和S1 FD2(参见图11)。EML2 664和EML3666中的第一和第二荧光掺杂剂可以利用源自延迟荧光掺杂剂的单线态激子能量和三线态激子能量发光。因此，由于第一和第二荧光掺杂剂的窄FWHM，OLED 600提高了其发光效率和颜色纯度。
此外，EML1 662、EML2 664和EML3 666中的每一者分别包含第一基质、第二基质和第三基质。第一基质至第三基质彼此相同或不同。作为实例，第一基质至第三基质中的每一者可以独立地包括但不限于：mCP-CN、CBP、mCBP、mCP、DPEPO、PPT、TmPyPB、PYD-2CZ、DCzDBT、DCzTPA、pCzB-2CN、mCzB-2CN、TPSO1、CCP、4-(3-(三亚苯基-2-基)苯基)二苯并[b,d]噻吩)、9-(4-(9H-咔唑-9-基)苯基)-9H-3,9’-联咔唑、9-(3-(9H-咔唑-9-基)苯基)-9H-3,9’-联咔唑和/或9-(6-(9H-咔唑-9-基)吡啶-3-基)-9H-3,9’-联咔唑。
可以包含在EML1 662中的第一和第二延迟荧光掺杂剂中的每一者没有特别限制，只要其满足上述式(1)至(8)的关系即可。作为实例，第一延迟荧光掺杂剂可以包括具有化学式5的结构的任一者，第二延迟荧光掺杂剂可以包括具有化学式6的结构的任一者。
作为实例，可以包含在EML2 664或EML3 666中的第一和第二荧光掺杂剂中的每一者可以包括但不限于基于蒽的衍生物、基于并四苯的衍生物、基于
的衍生物、基于菲的衍生物、基于芘的衍生物、基于苝的衍生物、基于茋的衍生物、基于吖啶酮的衍生物、基于香豆素的衍生物、基于吩噁嗪的衍生物和基于吩噻嗪的衍生物。特别地，第一荧光掺杂剂可以包括但不限于PAP2BPy、PAPP2BPy、1,6-FLPAPrn、YGA2S、YGAPA、PCAPA、TBP、PCBAPA、2PCAPPA、香豆素30、2PCAPA、2PCABPhA、DPhAPhA、(DPQd、BPT、DCM1、DCM2、p-mPhTD、p-mPhAFD、DCJTI、DCJTB和N,N,N’,N’-四苯基-芘-1,6-二胺。
在这种情况下，EML 660中的发光材料(即第一至第三基质、第一和第二延迟荧光掺杂剂以及第一和第二荧光掺杂剂)间的能级关系可以与图11所示的相同。
在一个示例性实施方案中，在EML1 662、EML2 664和EML3 666中第一至第三基质中的每一者可以分别具有比第一和第二延迟荧光掺杂剂以及第一和第二荧光掺杂剂更大的重量比。此外，EML1 662中的第一延迟荧光掺杂剂的重量比可以分别大于EML2 664和EML3 666中的第一和第二荧光掺杂剂的重量比。在这种情况下，可以通过FRET机理从EML1662中的第一延迟荧光掺杂剂向EML2 664和EML3 666中的第一和第二荧光掺杂剂转移足够的能量。此外，在EML1 662中第二延迟荧光掺杂剂的含量小于第一延迟荧光掺杂剂的含量但可以大于第一延迟荧光掺杂剂含量的一半。
在一个替代的示例性实施方案中，与第一荧光掺杂剂一起包含在EML2 664中的第二基质可以为与第一EBL 655相同的材料。在这种情况下，EML2 664可以具有电子阻挡功能和发光功能。换言之，EML2 664可以充当用于阻挡电子的缓冲层。在一个实施方案中，可以省去第一EBL 655，其中EML2 664可以为电子阻挡层和发光材料层。
在另一个示例性实施方案中，与第二荧光掺杂剂一起包含在EML3 666中的第三基质可以为与第一HBL 675相同的材料。在这种情况下，EML3 666可以具有空穴阻挡功能和发光功能。换言之，EML3 666可以充当用于阻挡空穴的缓冲层。在一个实施方案中，可以省去第一HBL 675，其中EML3 666可以为空穴阻挡层和发光材料层。
在又一个示例性实施方案中，EML2 664中的第二基质可以为与第一EBL 655相同的材料，以及EML3 666中的第三基质可以为与第一HBL 675相同的材料。在该实施方案中，EML2 664可以具有电子阻挡功能和发光功能，以及EML3 666可以具有空穴阻挡功能和发光功能。换言之，EML2 664和EML3 666各自可以分别充当用于阻挡电子或空穴的缓冲层。在一个实施方案中，可以省去第一EBL 655和第一HBL 675，其中EML2 664可以为电子阻挡层和发光材料层，以及EML3 666可以为空穴阻挡层和发光材料层。
在一个替代的实施方案中，下EML 660可以具有如图2所示的单层结构。在这种情况下，下EML 660可以包含第一基质、第一和第二延迟荧光掺杂剂和任选的第一荧光掺杂剂。在另一个替代的实施方案中，下EML 660可以具有如图8所示的双层结构。在这种情况下，下EML 660可以包括第一EML和第二EML。第一EML可以包含第一基质以及第一和第二延迟荧光掺杂剂，以及第二EML可以包含第二基质和第一荧光掺杂剂。
在又一个示例性实施方案中，本公开的OLED还可以包括设置在第二发光单元730与第二电极620之间的第三发光单元和设置在第二发光单元730与第三发光单元之间的第二CGL。在这种情况下，第一发光单元630、第二发光单元730和第三发光单元中的至少一者可以包括含有如上所述的至少一种基质以及第一荧光掺杂剂和第二荧光掺杂剂的发光材料层。
合成例1：化合物1的合成
(1)中间体c的合成
在N2吹扫条件下，将1当量的化合物a(1,4-二溴苯；CAS登记号：106-37-6)、2.5当量化合物b(咔唑，CAS登记号：86-74-8)、0.1当量的三(二亚苄基丙酮)二钯(0)(Pd(dba)3)、0.1当量的三叔丁基膦和5当量的叔丁醇钠中溶于甲苯中，然后将溶液在室温下搅拌30分钟。将溶液置于111℃的油浴中，然后在回流下再搅拌12小时。在反应物冷却至室温之后，向溶液中添加水以终止反应。溶液用乙酸乙酯和蒸馏水萃取，并添加MgSO4以除去水分。除去有机溶剂之后，使用二氯甲烷/己烷作为展开溶剂对获得的粗产物进行湿法纯化，以得到中间体c。
(2)中间体d的合成
在N2吹扫条件下，将溶解在四氢呋喃(THF)中的1当量的中间体c的溶液冷却至78℃。将另一种溶解在己烷中的1.3当量的正丁基锂的溶液添加至该溶液中，然后将混合溶液搅拌3小时并在室温下搅拌30分钟。将混合溶液冷却至-75℃，并向混合溶液中添加1.5当量的硼酸三甲酯，然后将混合溶液在室温下再搅拌3小时。向混合溶液中滴加3至5滴氯化氢，然后添加水以终止反应。混合溶液用二氯甲烷萃取，然后通过添加MgSO4除去水分，得到中间体d。
(3)化合物1的合成
在N2吹扫条件下，将1当量中间体d、1.5当量化合物e(2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪；CAS登记号：3842-55-5)、0.05当量四(三苯基膦)铂(0)(Pt(PPh3)4)和3当量2M Na2CO3水溶液溶解在甲苯和乙醇(2：1)的混合溶剂中，然后将溶液在室温下搅拌约30分钟。将溶液置于120℃的油浴中，然后在回流下再搅拌3小时。在反应物冷却之后，向溶液中添加水以终止反应。溶液用二氯甲烷和蒸馏水萃取，并添加MgSO4以除去水分。除去有机溶剂之后，使用二氯甲烷/己烷作为展开溶剂对获得的粗产物进行湿法纯化，得到化合物1。
合成例2：化合物12的合成
在N2吹扫条件下，将1当量中间体d、1.5当量化合物f(2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-嘧啶；CAS登记号：2915-16-4)、0.05当量Pt(PPh3)4和3当量2M Na2CO3水溶液溶解在甲苯和乙醇(2：1)的混合溶剂中，然后将溶液在室温下搅拌约30分钟。将溶液置于120℃的油浴中，然后在回流下再搅拌3小时。在反应物冷却至室温之后，向溶液中添加水以终止反应。溶液用二氯甲烷和蒸馏水萃取，并添加MgSO4以除去水分。除去有机溶剂之后，使用二氯甲烷/己烷作为展开溶剂对获得的粗产物进行湿法纯化，得到化合物12。
合成例3：化合物A-29的合成
(1)中间体i的合成
在N2吹扫条件下，将溶解在四氢呋喃(THF)和己烷(1:1)的混合溶液中的1当量的中间体h的溶液冷却至78℃，将溶解在己烷中的1.3当量的正丁基锂添加至该溶液中，将混合溶液搅拌2小时并在室温下搅拌30分钟。将混合溶液冷却至-75℃，并向混合溶液中依次添加1.5当量的化合物g(9-芴酮)和氯仿中的甲磺酸，然后将溶液在回流下搅拌10小时。向溶液中添加水以终止反应，混合溶液用二氯甲烷萃取，并添加MgSO4以除去水分，除去有机溶剂之后，使用二氯甲烷/己烷作为展开溶剂对获得的粗产物进行湿法纯化，以获得中间体i。
(2)中间体l的合成
将1当量化合物j(2-溴-异烟腈；CAS登记号：10386-27-3)、1.5当量化合物k(双(频哪醇)二硼；CAS登记号：73183-34-3)溶解在1,4-二噁烷中，并向该溶液中添加0.1当量的1,1-双(二苯基膦)二茂铁二氯化钯(Pd(dppf)Cl2)和3当量的乙酸钾。在90℃下在回流下将溶液搅拌21小时，然后冷却至室温以终止反应。粗产物用硅藻土(celite)过滤，并除去溶液，以得到中间体l。
(3)中间体n的合成
在N2吹扫条件下，将1.3当量的化合物m、1当量的中间体l、0.05当量的Pt(PPh3)4和3当量的2M Na2CO3水溶液溶解在甲苯和乙醇(2：1)的混合溶剂中，然后将溶液在室温下搅拌约30分钟。将溶液置于120℃的油浴中，然后在回流下再搅拌3小时。将反应物冷却至室温之后，向混合溶液中添加水以终止反应。溶液用二氯甲烷和蒸馏水萃取，并添加MgSO4以除去水分。除去有机溶剂之后，使用二氯甲烷/己烷作为展开溶剂对获得的粗产物进行湿法纯化，以得到中间体n。
(4)化合物A-29的合成
在N2吹扫条件下，将1当量的中间体i、1.2当量的中间体n、0.1当量的三叔丁基膦、0.1当量的Pd(dba)3和5当量的正丁醇钠溶解在甲苯中，然后将溶液在室温下搅拌约30分钟。将溶液置于120℃的油浴中，然后在回流下再搅拌2小时。将反应物冷却至室温之后，向反应物中添加水以终止反应。溶液用二氯甲烷和蒸馏水萃取，并添加MgSO4以除去水分。除去有机溶剂之后，使用二氯甲烷/己烷作为展开溶剂对获得的粗产物进行湿法纯化，以得到中间体A-29。
合成例4：化合物A-26的合成
在N2吹扫条件下，将1当量的化合物o(3,6-二甲基-9H-咔唑；CAS登记号：5599-50-8)、1.2当量的中间体n、0.1当量的三叔丁基膦、0.1当量的Pd(dba)3和5当量的正丁醇钠溶解在甲苯中，然后将溶液在室温下搅拌约30分钟。将溶液置于120℃的油浴中，然后在回流下再搅拌2小时。将反应物冷却至室温之后，向反应物中添加水以终止反应。溶液用二氯甲烷和蒸馏水萃取，并添加MgSO4以除去水分。除去有机溶剂之后，使用二氯甲烷/己烷作为展开溶剂对获得的粗产物进行湿法纯化，以得到中间体A-26。
合成例5：化合物A-17的合成
(1)中间体q的合成
在N2吹扫条件下，将1.5当量化合物p((2-溴苯基)硼酸；CAS登记号：244205-40-1)、1当量化合物f(2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-嘧啶；CAS登记号：2915-16-4)、0.05当量的Pt(PPh3)4和3当量的2M Na2CO3水溶液溶解在甲苯和乙醇(2：1)的混合溶剂中，然后将溶液在室温下搅拌约30分钟。将溶液置于120℃的油浴中，然后在回流下再搅拌3小时。在将反应物冷却至室温之后，向反应物中添加水以终止反应。溶液用二氯甲烷和蒸馏水萃取，并添加MgSO4以除去水分。除去有机溶剂之后，使用二氯甲烷/己烷作为展开溶剂对获得的粗产物进行湿法纯化，以得到中间体q。
(2)化合物A-17的合成
在N2吹扫条件下，将1当量的中间体q、1.5当量的化合物r(9,10-二氢-9,10-二甲基吖啶；CAS登记号：6267-02-03)、0.1当量的三叔丁基膦、0.1当量Pd(dba)3和5当量的正丁醇钠溶解在甲苯中，然后将溶液在室温下搅拌约30分钟。将溶液置于120℃的油浴中，然后在回流下再搅拌2小时。将反应物冷却至室温之后，向反应物中添加水以终止反应。溶液用二氯甲烷和蒸馏水萃取，并添加MgSO4以除去水分。除去有机溶剂之后，使用二氯甲烷/己烷作为展开溶剂对获得的粗产物进行湿法纯化，以得到化合物A-17。
合成例6：化合物A-67的合成
(1)中间体u的合成
在N2吹扫条件下，将0.8当量化合物s(苯基硼酸；CAS登记号：98-80-6)、1当量化合物t(2,6-二氯嘧啶-4-甲腈；CAS登记号：26293-93-6)、0.05当量的Pt(PPh3)4和3当量的2MNa2CO3水溶液溶于甲苯和乙醇(2：1)的混合溶剂中，然后将溶液在室温下搅拌约30分钟。将溶液置于120℃的油浴中，然后在回流下再搅拌3小时。将反应物冷却至室温之后，向反应物中添加水以终止反应。溶液用二氯甲烷和蒸馏水萃取，并添加MgSO4以除去水分。除去有机溶剂之后，使用二氯甲烷/己烷作为展开溶剂对获得的粗产物进行湿法纯化，以得到中间体u。
(2)中间体v的合成
在N2吹扫条件下，将1当量中间体u、1.5当量化合物p((2-溴苯基)硼酸；CAS登记号：244205-40-1)、0.05当量的Pt(PPh3)4和3当量的2M Na2CO3水溶液溶于甲苯和乙醇(2：1)的混合溶剂中，然后将溶液在室温下搅拌约30分钟。将溶液置于120℃的油浴中，然后在回流下再搅拌3小时。在反应物冷却至室温之后，向溶液中添加水以终止反应。溶液用二氯甲烷和蒸馏水萃取，并添加MgSO4以除去水分。除去有机溶剂之后，使用二氯甲烷/己烷作为展开溶剂对获得的粗产物进行湿法纯化，以得到中间体v。
(3)化合物A-67的合成
在N2吹扫条件下，将1当量的中间体v、1.2当量的化合物b(咔唑；CAS登记号：86-74-8)、0.1当量的三叔丁基膦、0.1当量的Pd(dba)3和5当量的正丁醇钠溶于甲苯中，然后将溶液在室温下搅拌约30分钟。将溶液置于111℃的油浴中，然后在回流下再搅拌12小时。将反应物冷却至室温之后，向反应物中添加水以终止反应。溶液用乙酸乙酯和蒸馏水萃取，并添加MgSO4以除去水分。除去有机溶剂之后，使用二氯甲烷/己烷作为展开溶剂对获得的粗产物进行湿法纯化，以得到化合物A-67。
合成例7：化合物A-12的合成
在N2吹扫条件下，将1当量的中间体q、1.2当量的化合物b(咔唑；CAS登记号：86-74-8)、0.1当量的三叔丁基膦、0.1当量的Pd(dba)3和5当量的正丁醇钠溶于甲苯中，然后将溶液在室温下搅拌约30分钟。将溶液置于111℃的油浴中，然后在回流下再搅拌2小时。将反应物冷却至室温之后，向反应物中添加水以终止反应。溶液用乙酸乙酯和蒸馏水萃取，并添加MgSO4以除去水分。除去有机溶剂之后，使用二氯甲烷/己烷作为展开溶剂对获得的粗产物进行湿法纯化，以得到化合物A-12。
实验例1：化合物的能级的评估
对于可以用作发光材料层中的基质的化合物9-(6-(9H-咔唑-9-基)-吡啶-3-基)-9H-3,9-联咔唑以及可以用作第一延迟荧光掺杂剂(TD1)或第二延迟荧光掺杂剂(TD2)的合成例1至7中的化合物以及化合物33，评估能级例如HOMO能级、LUMO能级和激发态三线态能级(T1)。表1示出了评估结果。
表1：化合物的能级
实施例1：有机发光二极管(OLED)的制造
将作为基质的9-(6-(9H-咔唑-9-基)-吡啶-3-基)-9H-3,9-联咔唑、作为第一延迟荧光掺杂剂(TD1)的化合物1和作为第二延迟荧光掺杂剂(TD2)的化合物A-12应用到发光材料层中来制造有机发光二极管。ITO基板在使用之前通过UV-臭氧处理进行洗涤，并转移至真空室用于沉积发光层。随后，在10-6托真空条件下按照以下顺序由加热舟皿通过蒸镀沉积阳极、发光层和阴极：
阳极(ITO，
)；空穴注入层(HIL)(HAT-CN，
)；空穴传输层(HTL)(NPB，
)；电子阻挡层(EBL)(2,8-双(9-苯基-9H-咔唑-3-基)二苯并[b,d]噻吩；
)；发光材料层(EML)(9-(6-(9H-咔唑-9-基)吡啶-3-基)-9H-3,9’-联咔唑(基质：H)：化合物1(TD1)：化合物A-12(TD2)＝50:30:20(按重量比计)，
)；空穴阻挡层(HBL)(DPEPO，
)；电子传输层(ETL)(TPBi；
)；电子注入层(EIL)(LiF；
)；和阴极(Al；
)。
然后，在阴极上方沉积盖层(cappling layer，CPL)，并通过玻璃将装置封装。在沉积发光层和阴极之后，将OLED从沉积室转移至干燥箱用于成膜，然后使用可UV固化的环氧化合物和吸湿剂进行封装。制造的有机发光二极管的发光面积为9mm2。基质(H)、第一延迟荧光掺杂剂(TD1)和第二延迟荧光掺杂剂(TD2)之间的能级如下：T1 TD2–T1 TD1＝0.15eV；HOMOH<HOMOTD2；HOMOTD1–HOMOTD2＝0.04eV；LUMOH>LUMOTD2；LUMOTD2–LUMOTD1＝0.08eV。
实施例2：OLED的制造
使用与实施例1中相同的材料制造OLED，不同之处在于在EML中使用化合物A-29作为第二延迟荧光掺杂剂来代替化合物A-12。基质(H)、第一延迟荧光掺杂剂(TD1)和第二延迟荧光掺杂剂(TD2)之间的能级如下：T1 TD2–T1 TD1＝0.25eV；HOMOH＝HOMOTD2；HOMOTD1–HOMOTD2＝0.1eV；LUMOH>LUMOTD2；LUMOTD2–LUMOTD1＝0.09eV。
实施例3：OLED的制造
使用与实施例1中相同的材料制造OLED，不同之处在于在EML中使用化合物A-26作为第二延迟荧光掺杂剂来代替化合物A-12。基质(H)、第一延迟荧光掺杂剂(TD1)和第二延迟荧光掺杂剂(TD2)之间的能级如下：T1 TD2–T1 TD1＝0.2eV；HOMOH<HOMOTD2；HOMOTD1–HOMOTD2＝0.07eV；LUMOH>LUMOTD2；LUMOTD2–LUMOTD1＝0.09eV。
比较例1：OLED的制造
使用与实施例1中相同的材料制造OLED，不同之处在于EML包含70重量％的作为基质的9-(6-(9H-咔唑-9-基)-吡啶-3-基)-9H-3,9-联咔唑和30重量％的作为单一延迟荧光掺杂剂的化合物1(参照1)。
比较例2：OLED的制造
使用与实施例1中相同的材料制造OLED，不同之处在于在EML中使用化合物A-17作为第二延迟荧光掺杂剂来代替化合物A-12(参照2)。基质(H)、第一延迟荧光掺杂剂(TD1)和第二延迟荧光掺杂剂(TD2)之间的能级如下：T1 TD2–T1 TD1＝0.2eV；HOMOH<HOMOTD2；HOMOTD1–HOMOTD2＝-0.08eV；LUMOH>LUMOTD2；LUMOTD2–LUMOTD1＝0.2eV。
比较例3：OLED的制造
使用与实施例1中相同的材料制造OLED，不同之处在于在EML中使用化合物A-67作为第二延迟荧光掺杂剂来代替化合物A-12(参照3)。基质(H)、第一延迟荧光掺杂剂(TD1)和第二延迟荧光掺杂剂(TD2)之间的能级如下：T1 TD2–T1 TD1＝0.2eV；HOMOH＝HOMOTD2；HOMOTD1–HOMOTD2＝0.1eV；LUMOH>LUMOTD2；LUMOTD2–LUMOTD1＝-0.01eV。
比较例4：OLED的制造
使用与实施例1中相同的材料制造OLED，不同之处在于在EML中使用化合物12作为第二延迟荧光掺杂剂来代替化合物A-12(参照4)。基质(H)、第一延迟荧光掺杂剂(TD1)和第二延迟荧光掺杂剂(TD2)之间的能级如下：T1 TD2–T1 TD1＝-0.05eV；HOMOH<HOMOTD2；HOMOTD1–HOMOTD2＝0.09eV；LUMOH>LUMOTD2；LUMOTD2–LUMOTD1＝0.06eV。
比较例5：OLED的制造
使用与实施例1中相同的材料制造OLED，不同之处在于在EML中使用化合物33作为第二延迟荧光掺杂剂来代替化合物A-12(参照5)。基质(H)、第一延迟荧光掺杂剂(TD1)和第二延迟荧光掺杂剂(TD2)之间的能级如下：T1 TD2–T1 TD1＝0.06eV；HOMOH<HOMOTD2；HOMOTD1–HOMOTD2＝0.08eV；LUMOH>LUMOTD2；LUMOTD2–LUMOTD1＝0.2eV。
比较例6至10：OLED的制造
使用与实施例1中相同的材料制造OLED，不同之处在于在EML中使用化合物A-12(比较例6，参照6)、化合物A-17(比较例7，参照7)、化合物A-67(比较例8，参照8)、化合物12(比较例9，参照9)或化合物33(比较例10)作为单一延迟荧光掺杂剂代替化合物1。
实验例2：OLED的发光特性的测量
将通过实施例1至3和比较例1至10制造的每个有机发光二极管连接至外部电源，并且使用恒定电流源(KEITHLEY)和光度计PR650在室温下评估所有二极管的发光特性。特别地，测量实施例1至3和比较例1至5的发光二极管的驱动电压(V)、电流效率(cd/A)、功率效率(lm/W)、外部量子效率(EQE；％)、10mA/cm2的电流密度下的CIE色坐标和在3000尼特下发光降低至95％水平的时长(二极管的寿命；T95)。此外，测量实施例1至3和比较例1至10中的每个OLED的电致发光(EL)峰。其结果如下表2和图13至17所示。
表2：OLED的发光特性
| 样品 | V | cd/A | lm/W | EQE | CIEx | CIEy | T<sub>95</sub>(时间) |
| 实施例1 | 4.2 | 9.5 | 7.1 | 9.2 | 0.140 | 0.261 | 40 |
| 实施例2 | 4.0 | 10.2 | 8.0 | 10.0 | 0.140 | 0.260 | 50 |
| 实施例3 | 4.1 | 9.8 | 7.5 | 9.8 | 0.140 | 0.259 | 42 |
| 参照1 | 4.0 | 9.2 | 7.2 | 9.0 | 0.140 | 0.260 | 2.1 |
| 参照2 | 4.6 | 3.5 | 2.4 | 3.4 | 0.158 | 0.302 | 3.0 |
| 参照3 | 5.0 | 2.1 | 1.3 | 3.0 | 0.155 | 0.280 | 2.6 |
| 参照4 | 4.1 | 3.6 | 2.8 | 3.8 | 0.150 | 0.270 | 2.0 |
| 参照5 | 4.1 | 5.4 | 4.1 | 6.0 | 0.150 | 0.275 | 10 |
如表2所示，实施例的每个有机发光二极管在EML中包含能级受控的两种延迟荧光掺杂剂，降低了其驱动电压，提高了其发光效率并显著改善了其寿命。特别地，与比较例中制造的OLED相比，实施例中制造的OLED使其驱动电压降低高至20％，其电流效率提高高至385.7％，功率效率提高515.4％，EQE提高高至233.3％，寿命延长高至22.8倍。
参照图13，实施例1中制造的OLED的EL光谱显示出与参照1(其仅使用第一延迟荧光掺杂剂)中制造的OLED相同的EL光谱，并且与参照6(其仅使用第二延迟荧光掺杂剂)中制造的OLED的EL光谱不同。这些结果表明，在其激发态三线态能级低于第二延迟荧光掺杂剂的激发态三线态能级的第一延迟荧光掺杂剂中发生了大量的光发射，尽管在EML中使用两种不同的延迟荧光材料，但是为提高OLED的寿命而添加的第二延迟荧光掺杂剂不参与发光过程。相反，仅使用单一延迟荧光材料的参照1中制造的OLED表现出非常短的寿命。
参照图14，在使用具有比第一延迟荧光掺杂剂的HOMO能级更浅的HOMO能级的第二延迟荧光掺杂剂的参照2中制造的OLED的情况下，通过基质注入的空穴被俘获在第二延迟荧光掺杂剂中。因此，由于在吸收电子的第一延迟荧光掺杂剂与俘获空穴的第二延迟荧光掺杂剂之间形成激发的复合物，即激基复合物，参照2中的OLED的EL光谱向长波长范围移动，并且参照2中的OLED的颜色纯度、发光效率和寿命与参照1中制造的OLED相比没有增加。
参照图15，在使用具有与第一延迟荧光掺杂剂的LUMO能级相同的LUMO能级的第二延迟荧光掺杂剂的参照3中制造的OLED的情况下，通过基质注入的一部分电子被俘获在第一延迟荧光掺杂剂中，其余电子被俘获在第二延迟荧光掺杂剂中。由于激基复合物形成在第二延迟荧光掺杂剂(其吸收一部分电子的激子能量)与第一延迟荧光掺杂剂(其吸收空穴的激子能量)之间，因此参照3中的OLED的EL光谱向长波长范围移动，并且参照3中的OLED的颜色纯度、发光效率和寿命与参照1中制造的OLED相比没有增加。
参照图16，在使用具有比第一延迟荧光掺杂剂的激发态三线态能级更低的激发态三线态能级的第二延迟荧光掺杂剂的参照4中制造的OLED的情况下，尽管空穴和电子激子注入到第一延迟荧光掺杂剂中，但第一延迟荧光掺杂剂的三线态激子能量转移至第二延迟荧光掺杂剂并猝灭(三线态猝灭)。由于可以进行RISC机理的三线态激子的量在第一延迟荧光掺杂剂中减少，因而参照4中的OLED显示出较低的发光效率。此外，由于吸收在第一延迟荧光掺杂剂中猝灭的三线态激子能量的第二延迟荧光掺杂剂和第一延迟荧光掺杂剂中的每一者都发光，因此参照4中的OLED显示具有宽FWHM(半高全宽)的蓝光EL光谱，并且由于两种不同EL光谱的重叠而具有降低的颜色纯度。此外，由于第二延迟荧光掺杂剂无法吸收第一延迟荧光掺杂剂的“热三线态激子”，因此参照4中的OLED显示出非常短的寿命。
参照图17，在使用具有与第一延迟荧光掺杂剂的激发态三线态能级非常类似的激发态三线态能级的第二延迟荧光掺杂剂的参照5中制造的OLED的情况下，第一延迟荧光掺杂剂的三线态激子能量转移至第二延迟荧光掺杂剂，并且第一延迟荧光掺杂剂的一部分三线态激子能量消失。与参照4类似，由于可以进行RISC机理的三线态激子的量在第一延迟荧光掺杂剂中减少，因此参照5中的OLED显示出降低的发光效率。此外，由于吸收在第一延迟荧光掺杂剂中猝灭的三线态激子能量的第二延迟荧光掺杂剂和第一延迟荧光掺杂剂中的每一者都发光，因此参照5中的OLED显示具有宽FWHM的蓝光的EL光谱，并且由于两种不同EL光谱的重叠而具有降低的颜色纯度。此外，由于第二延迟荧光掺杂剂无法吸收第一延迟荧光掺杂剂的“热三线态激子”，因此参照4中的OLED显示出非常短的寿命。
尽管已经参照示例性实施方案和实施例描述了本公开，但这些实施方案和实施例不旨在限制本公开的范围。相反，对于本领域技术人员而言将明显的是，在不偏离本发明的精神或范围的情况下，在本公开中可以做出各种修改和变化。因此，本公开旨在涵盖本公开的修改和变化，只要其在所附权利要求及其等同实施方案的范围内即可。
可以根据以上详细描述对实施方案进行这些改变和其他改变。通常，在所附权利要求中，所使用的术语不应理解为将权利要求限制为说明书和权利要求中公开的具体实施方案，而应理解为包括所有可能的实施方案连同这样的权利要求所赋予的等同实施方案的全部范围。因此，权利要求不受本公开的限制。
Claims (35)
1.一种有机发光二极管，包括：
第一电极；
第二电极，其中所述第一电极和所述第二电极彼此面对；和
设置在所述第一电极与所述第二电极之间的至少一个发光单元，
其中所述至少一个发光单元包括第一发光材料层，
其中所述第一发光材料层包含第一基质、第一延迟荧光掺杂剂和第二延迟荧光掺杂剂，
其中所述第一延迟荧光掺杂剂的激发态三线态能级(T1 TD1)和所述第二延迟荧光掺杂剂的激发态三线态能级(T1 TD2)满足以下式(1)的关系，
其中所述第一基质的最高占据分子轨道(HOMO)能级(HOMOH)、所述第一延迟荧光掺杂剂的HOMO能级(HOMOTD1)和所述第二延迟荧光掺杂剂的HOMO能级(HOMOTD2)满足以下式(3)和(4)的关系，以及
其中所述第一基质的最低未占分子轨道(LUMO)能级(LUMOH)、所述第一延迟荧光掺杂剂的LUMO能级(LUMOTD1)和所述第二延迟荧光掺杂剂的LUMO能级(LUMOTD2)满足以下式(6)和(7)的关系
0.1eV≤T1 TD2-T1 TD1≤0.5eV (1)
HOMOH≤HOMOTD2 (3)
HOMOTD1-HOMOTD2＞0.03eV (4)
LUMOH≥LUMOTD2 (6)
LUMOTD2-LUMOTD1＞0.05eV (7)。
2.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第一延迟荧光掺杂剂的激发态三线态能级(T1 TD1)和所述第二延迟荧光掺杂剂的激发态三线态能级(T1 TD2)满足以下式(2)的关系
0.1eV≤T1 TD2-T1 TD1≤03eV (2)。
3.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第一延迟荧光掺杂剂的HOMO能级(HOMOTD1)和所述第二延迟荧光掺杂剂的HOMO能级(HOMOTD2)满足以下式(5)的关系
0.04eV≤HOMOTD1-HOMOTD2＜1.0eV (5)。
4.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第一延迟荧光掺杂剂的LUMO能级(LUMOTD1)和所述第二延迟荧光掺杂剂的LUMO能级(LUMOTD2)满足以下式(8)的关系
0.05eV＜LUMOTD2-LUMOTD1＜1.0eV (8)。
5.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第一延迟荧光掺杂剂包括具有以下化学式1的结构的化合物，而所述第二延迟荧光掺杂剂包括具有以下化学式2的结构的化合物：
化学式1
化学式2
其中化学式1中的Ar1和化学式2中的Ar3各自独立地为具有以下化学式3的结构的部分；化学式1中的Ar2和化学式2中的Ar4各自独立地为具有以下化学式4的结构的部分，以及化学式1和化学式2经由化学式3和化学式4中的＊-连接至化学式3和化学式4：
化学式3
其中R1至R8各自独立地为氕、氘、氚、线性或支化的C1至C10烷基、C5至C30芳基或C4至C30杂芳基，或者R1至R8中相邻的两个基团形成C5至C20稠合芳环或C4至C20杂芳环；A为在母核中具有至少一个氮原子的稠合5元或6元杂芳环，其中A的杂芳环未经取代或者经线性或支化的C1至C10烷基、C5至C30芳基、C4至C30杂芳基及其组合取代，或者形成螺结构；
化学式4
其中X1至X5各自独立地为CR11或N，其中X1至X5中的至少一者为N，其中R11为氕、氘、氚、氰基、硝基、卤素、C1至C10卤代烷基、C5至C30芳基或C4至C30杂芳基。
6.根据权利要求5所述的有机发光二极管，其中化学式3具有以下结构：
7.根据权利要求5所述的有机发光二极管，其中化学式4具有以下结构：
8.根据权利要求5所述的有机发光二极管，其中所述第一延迟荧光掺杂剂具有化学式5的结构：
化学式5：
9.根据权利要求5所述的有机发光二极管，其中所述第二延迟荧光掺杂剂具有化学式6的结构：
化学式6
10.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第一延迟荧光掺杂剂的激发态三线态能级(T1 TD1)低于所述第一基质的激发态三线态能级(T1 H)。
11.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第一发光材料层还包含荧光掺杂剂。
12.根据权利要求11所述的有机发光二极管，其中所述第一延迟荧光掺杂剂的激发态单线态能级(S1 TD1)和所述第二延迟荧光掺杂剂的激发态单线态能级(S1 TD2)中的每一者分别高于所述荧光掺杂剂的激发态单线态能级(S1 FD)。
13.根据权利要求11所述的有机发光二极管，其中所述第一延迟荧光掺杂剂和所述第二延迟荧光掺杂剂的激发态三线态能级(T1 TD1和T1 TD2)中的每一者分别低于所述第一基质的激发态三线态能级(T1 H)并且高于所述荧光掺杂剂的激发态三线态能级(T1 FD)。
14.根据权利要求1所述的有机发光二极管，还包括设置在所述第一电极与所述第一发光材料层之间、或者在所述第一发光材料层与所述第二电极之间的第二发光材料层。
15.根据权利要求14所述的有机发光二极管，其中所述第二发光材料层包含第二基质和第一荧光掺杂剂。
16.根据权利要求15所述的有机发光二极管，其中所述第二发光材料层设置在所述第一电极与所述第一发光材料层之间，并且所述有机发光二极管还包括设置在所述第一电极与所述第二发光材料层之间的电子阻挡层。
17.根据权利要求16所述的有机发光二极管，其中所述第二基质由与所述电子阻挡层相同的材料形成。
18.根据权利要求15所述的有机发光二极管，其中所述第二发光材料层设置在所述第一发光材料层与所述第二电极之间，所述有机发光二极管还包括设置在所述第二发光材料层与所述第二电极之间的空穴阻挡层。
19.根据权利要求18所述的有机发光二极管，其中所述第二基质由与所述空穴阻挡层相同的材料形成。
20.根据权利要求15所述的有机发光二极管，其中所述第一延迟荧光掺杂剂的激发态单线态能级(S1 TD1)和所述第二延迟荧光掺杂剂的激发态单线态能级(S1 TD2)中的每一者分别高于所述第一荧光掺杂剂的激发态单线态能级(S1 FD1)。
21.根据权利要求15所述的有机发光二极管，其中所述第一基质的激发态单线态能级(S1 H)和激发态三线态能级(T1 H)分别高于所述第一延迟荧光掺杂剂和所述第二延迟荧光掺杂剂的激发态单线态能级(S1 TD1和S1 TD2)和激发态三线态能级(T1 TD1和T1 TD2)，以及
其中所述第二基质的激发态单线态能级(S1 H2)高于所述第一荧光掺杂剂的激发态单线态能级(S1 FD)。
22.根据权利要求15所述的有机发光二极管，还包括相对于所述第一发光材料层而与所述第二发光材料层相反地设置的第三发光材料层。
23.根据权利要求22所述的有机发光二极管，其中所述第三发光材料层包含第三基质和第二荧光掺杂剂。
24.根据权利要求23所述的有机发光二极管，其中所述第二发光材料层设置在所述第一电极与所述第一发光材料层之间，而所述第三发光材料层设置在所述第一发光材料层与所述第二电极之间，所述有机发光二极管还包括设置在所述第一电极与所述第二发光材料层之间的电子阻挡层。
25.根据权利要求24所述的有机发光二极管，其中所述第二基质由与所述电子阻挡层相同的材料形成。
26.根据权利要求24所述的有机发光二极管，还包括设置在所述第三发光材料层与所述第二电极之间的空穴阻挡层。
27.根据权利要求26所述的有机发光二极管，其中所述第三基质由与所述空穴阻挡层相同的材料形成。
28.根据权利要求23所述的有机发光二极管，其中所述第一延迟荧光掺杂剂和所述第二延迟荧光掺杂剂的激发态单线态能级(S1 TD1和S1 TD2)中的每一者分别高于所述第一荧光掺杂剂和所述第二荧光掺杂剂的激发态单线态能级(S1 FD1和S1 FD2)中的每一者。
29.根据权利要求23所述的有机发光二极管，其中所述第一基质的激发态单线态能级(S1 H)和激发态三线态能级(T1 H)分别高于所述第一延迟荧光掺杂剂和所述第二延迟荧光掺杂剂的激发态单线态能级(S1 TD1和S1 TD2)和激发态三线态能级(T1 TD1和T1 TD2)，
其中所述第二基质的激发态单线态能级(S1 H2)高于所述第一荧光掺杂剂的激发态单线态能级(S1 FD1)，以及
其中所述第三基质的激发态单线态能级(S1 H3)高于所述第二荧光掺杂剂的激发态单线态能级(S1 FD2)。
30.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述至少一个发光单元包括：第一发光单元，所述第一发光单元设置在所述第一电极与所述第二电极之间；和第二发光单元，所述第二发光单元设置在所述第一发光单元与所述第二电极之间，其中所述第一发光单元包括下发光材料层并且所述第二发光单元包括上发光材料层，
其中所述下发光材料层和所述上发光材料层中的至少一者包括所述第一发光材料层，以及
所述有机发光二极管还包括设置在所述第一发光单元与所述第二发光单元之间的电荷生成层。
31.根据权利要求30所述的有机发光二极管，其中所述第一延迟荧光掺杂剂的激发态三线态能级(T1 TD1)和所述第二延迟荧光掺杂剂的激发态三线态能级(T1 TD2)满足以下式(2)的关系
0.1eV≤T1 TD2-T1 TD1≤0.3eV (2)。
32.根据权利要求30所述的有机发光二极管，其中所述第一延迟荧光掺杂剂的HOMO能级(HOMOTD1)和所述第二延迟荧光掺杂剂的HOMO能级(HOMOTD2)满足以下式(5)的关系
0.05eV＜HOMOTD1-HOMOTD2＜1.0eV (5)。
33.根据权利要求30所述的有机发光二极管，其中所述第一延迟荧光掺杂剂的LUMO能级(LUMOTD1)和所述第二延迟荧光掺杂剂的LUMO能级(LUMOTD2)满足以下式(8)的关系
0.05eV＜LUMOTD2-LUMOTD1＜1.0eV (8)。
34.一种有机发光装置，包括：
基板；和
在所述基板上方的根据权利要求1至33中任一项所述的有机发光二极管。
35.根据权利要求34所述的有机发光装置，其中所述有机发光装置涵盖有机发光显示装置和有机发光照明装置。
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