CN112300084B - 有机化合物、具有所述有机化合物的有机发光二极管和有机发光装置 - Google Patents
有机化合物、具有所述有机化合物的有机发光二极管和有机发光装置 Download PDFInfo
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Abstract
本公开涉及具有以下结构的有机化合物以及包含所述有机化合物的有机发光二极管(OLED)和有机发光装置。将所述有机化合物应用到发光层中使得OLED和有机发光装置降低其驱动电压，提高其发光效率和颜色纯度。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年8月2日在大韩民国提交的韩国专利申请第10-2019-0094263号的优先权权益，其通过引用整体并入本文。
技术领域
本公开涉及有机化合物，并且更具体地，涉及具有增强的发光特性的有机化合物、包含所述化合物的有机发光二极管和有机发光装置。
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需求的平板显示装置的需求。在目前广泛使用的平板显示装置中，有机发光二极管(OLED)正迅速替代液晶显示装置(LCD)。
在OLED中，当将电荷注入到电子注入电极(即阴极)与空穴注入电极(即阳极)之间的发光材料层中时，电荷复合形成激子，然后当复合的激子转变为稳定的基态时发光。OLED可以形成为厚度小于的薄膜，并且根据电极配置可以实现单向或双向图像。此外，OLED可以形成在柔性透明基板如塑料基板上，使得OLED可以容易地实现柔性或可折叠的显示器。此外，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OLED的颜色纯度非常高。特别地，OLED可以实现红色、绿色和蓝色，因此作为发光装置其已引起很多关注。
然而，应用于OLED的发光材料没有显示出令人满意的发光效率并且需要高驱动电压。另外，发光材料显示出短的发光寿命和差的颜色纯度。因此，需要具有低驱动电压以及优异的发光效率和颜色纯度的发光材料和发光二极管。
发明内容
因此，本公开的实施方案涉及有机化合物、包含所述有机化合物的OLED和有机发光装置，其消除了由于相关技术的局限和缺点导致的问题中的一个或更多个。
本公开的一个方面是提供具有优异的发光效率和颜色纯度的有机化合物、应用有所述有机化合物的OLED和有机发光装置。
本公开的另一个方面是提供可以在低电压下驱动并降低功耗的有机化合物、具有该化合物的OLED和有机发光装置。
附加的特征和方面将在下面的描述中阐述，并且部分将从描述中变得明显，或者部分可以通过本文提供的发明构思的实践中获知。本发明构思的其他特征和方面可以通过书面描述中特别指出的结构或由此可推导出的结构以及其权利要求书和附图来实现和获得。
在一方面中，本公开提供了具有以下化学式1的结构的有机化合物：
[化学式1]
其中R1和R2各自独立地为氢、卤素、未经取代或经取代的C1-C20卤烷基、氰基、氨基、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷氧基、未经取代或经取代的C1-C20烷基氨基、未经取代或经取代的C3-C30脂环族基、未经取代或经取代的C3-C30杂脂环族基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团、或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团；R3和R4各自独立地为氢、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷氧基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团、或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团，或者R3和R4形成具有以下化学式2的结构的稠合部分；R5至R12各自独立地为氢、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷氧基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团、或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团；以及m为1至4的整数。
[化学式2]
其中R21至R28各自独立地为氢、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷氧基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团；虚线表示与相邻环稠合的部分；以及星号表示该部分连接至相邻环。
在另一方面中，本公开提供了OLED，其包括第一电极；面对第一电极的第二电极；和至少一个发光单元，所述至少一个发光单元设置在第一电极与第二电极之间并包括第一发光材料层，其中第一发光材料层包含所述有机化合物。
例如，所述有机化合物可以作为掺杂剂包含在第一发光材料层中。
在又一方面中，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实例且是说明性的，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
包括以提供对本公开的进一步理解的附图被并入本申请且构成本申请的一部分，其示出了本公开的实施方案并且与说明书一起用于说明本公开的方面的原理。
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方面的OLED的示意性截面图。
图3是通过根据本公开的一个示例性方面的发光材料之间的能级带隙示出发光机理的示意图。
图4是示出根据本公开的另一个示例性方面的OLED的示意性截面图。
图5是示出延迟荧光材料的发光机理的示意图。
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之间的能级带隙示出发光机理的示意图。
图7是示出根据本公开的另一个示例性方面的OLED的示意性截面图。
图8是通过根据本公开的另一个示例性方面的发光材料之间的能级带隙示出发光机理的示意图；
图9是示出根据本公开的另一个示例性方面的OLED的示意性截面图。
图10是通过根据本公开的另一个示例性方面的发光材料之间的能级带隙示出发光机理的示意图。
图11是示出根据本公开的另一个示例性方面的OLED的示意性截面图。
图12是示出具有延迟荧光特性的4CzIPN的光致发光(PL)谱的测量结果的图。
图13是示出Ref.1化合物的UV吸收(UV Abs.)光谱的测量结果的图。
图14和图15是示出根据实施例的有机化合物的UV Abs.光谱的测量结果的图。
图16和图17是示出根据实施例的有机化合物的PL光谱的测量结果的图。
具体实施方式
现将详细地参考本公开的各方面，其实例在附图中示出。
[有机化合物]
应用于有机发光二极管(OLED)的有机化合物应具有优异的发光特性、电荷亲和力并且在驱动OLED时保持稳定的特性。相对于施加在相同或相邻层中的其他材料，发光材料应具有高量子效率、大的电荷迁移率和足够的能级。根据本公开的有机化合物可以具有以下化学式1的结构：
[化学式1]
在化学式1中，R1和R2各自独立地为氢、卤素、未经取代或经取代的C1-C20卤烷基、氰基、氨基、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷氧基、未经取代或经取代的C1-C20烷基氨基、未经取代或经取代的C3-C30脂环族基、未经取代或经取代的C3-C30杂脂环族基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团、或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团；R3和R4各自独立地为氢、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷氧基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团、或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团，或者R3和R4形成具有以下化学式2的结构的稠合部分；R5至R12各自独立地为氢、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷氧基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团、或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团；以及m为1至4的整数。
[化学式2]
在化学式2中，R21至R28各自独立地为氢、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷氧基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团；虚线表示与相邻环稠合的部分；以及星号表示该部分连接至相邻环。
如本文所用，术语“未经取代”意指连接有氢，并且在这种情况下，氢包括氕、氘和氚。
如本文中所用的术语“经取代”，取代基包括但不限于未经取代或经卤素取代的C1-C20烷基、未经取代或经卤素取代的C1-C20烷氧基、卤素、氰基、-CF3、羟基、羧基、羰基、氨基、C1-C10烷基氨基、C6-C30芳基氨基、C3-C30杂芳基氨基、C6-C30芳基、C3-C30杂芳基、硝基、偕腙肼基、磺酸盐/酯基、C1-C20烷基甲硅烷基、C6-C30芳基甲硅烷基和C3-C30杂芳基甲硅烷基。
如本文所用，诸如“杂芳族环”、“亚杂环烷基”、“亚杂芳基”、“亚杂芳基烷基”、“亚杂芳氧基”、“杂环烷基”、“杂芳基”、“杂芳基烷基”、“杂芳氧基”、“杂芳基氨基”中的术语“杂”意指构成芳族环或脂环族环的至少一个碳原子(例如1至5个碳原子)被选自N、O、S、P中的至少一个杂原子及其组合取代。
在一个示例性方面中，R1至R12和R21至R28中的每一者中的C6-C30芳族基团可以独立地包括C6-C30芳基、C7-C30芳基烷基、C6-C30芳氧基和C6-C30芳基氨基。R1至R12和R21至R28中的每一者中的C3-C30杂芳族基团可以独立地包括C3-C30杂芳基、C4-C30杂芳基烷基、C3-C30杂芳氧基和C3-C30杂芳基氨基。
在一个示例性方面中，化学式1的R1至R12中的每一者和化学式2的R21至R28中的每一者中的C6-C30芳基可以独立地包括但不限于：未稠合或稠合的芳基，例如苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、戊搭烯基、茚基、茚并茚基、庚搭烯基、亚联苯基、引达省基(indacenyl)、非那烯基、菲基、苯并菲基、二苯并菲基、薁基(azulenyl)、芘基、荧蒽基、三亚苯基、基、四亚苯基、并四苯基、七曜烯基(pleiadenyl)、苉基(picenyl)、五亚苯基、并五苯基、芴基、茚并芴基和螺芴基。
在另一个示例性方面，化学式1的R1至R12中的每一者和化学式2的R21至R28中的每一者中的C3-C30杂芳基可以独立地包括但不限于：未稠合或稠合的杂芳基，例如吡咯基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基、四嗪基、咪唑基、吡唑基、吲哚基、异吲哚基、吲唑基、吲嗪基、吡咯嗪基、咔唑基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、吲哚咔唑基、茚并咔唑基、苯并呋喃并咔唑基、苯并噻吩并咔唑基、咔啉基、喹啉基、异喹啉基、酞嗪基、喹喔啉基、噌啉基、喹唑啉基、喹嗪基、嘌呤基、苯并喹啉基、苯并异喹啉基、苯并喹唑啉基、苯并喹喔啉基、吖啶基、吩嗪基、吩嗪基、吩噻嗪基、菲咯啉基、咟啶基(perimidinyl)、菲啶基、蝶啶基、萘啶基、呋喃基、吡喃基、/>嗪基、/>唑基、/>二唑基、三唑基、二/>英基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基、噻喃基、呫吨基、色烯基(chromenyl)、异色烯基、噻嗪基、噻吩基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、二呋喃并吡嗪基、苯并呋喃并二苯并呋喃基、苯并噻吩并苯并噻吩基、苯并噻吩并二苯并噻吩基、苯并噻吩并苯并呋喃基、苯并噻吩并二苯并呋喃基、连接呫吨的螺吖啶基、经至少一个C1至C10烷基取代的二氢吖啶基和N-取代的螺芴基。
当化学式1中的R1至R12中的每一者和化学式2中的R21至R28中的每一者中的芳族或杂芳族环的数目变大，整个分子内的共轭结构太长，并因此有机化合物的能带隙可能过度降低。因此，化学式1中的R1至R12中的每一者和化学式2中的R21至R28中的每一者中的芳族基团和杂芳族基团各自的芳族或杂芳族环的数目可以独立地具有1至3个芳族环或杂芳族环。关于电荷注入和转移特性，化学式1中的R1至R12中的每一者和化学式2中的R21至R28中的每一者中的芳族基团和杂芳族基团各自可以独立地包括5元环、6元环或7元环。
具有化学式1的结构的有机化合物具有刚性化学构象，其包含至少一个具有通过桥形式连接的双环结构的苯并-苯并-吩嗪部分和与所述吩嗪部分稠合的芳族环。特别地，化学式1中的有机化合物具有至少一个苯并-苯并-吩嗪部分，苯并-苯并-吩嗪部分具有桶烯(barrelene)结构，即经由桥形式连接的双环结构，因此其具有优异的热稳定性。另外，化学式1的有机化合物具有与所述至少一个苯并-苯并-吩嗪部分稠合的芳族环。具有化学式1的结构的有机化合物具有非常窄的“斯托克斯位移”，斯托克斯位移”表示最大吸收波长(Abs.λmax)与最大光致发光波长(PL λmax)之间的距离。
与具有相似的PL λmax的其他发光材料相比，具有化学式1的结构的有机化合物的吸收光谱与其他发光材料的光致发光光谱之间的交叠区域增加。因此，当激子能量从其他发光材料转移至具有化学式1的结构的有机化合物时，可以提高能量转移效率同时使发光效率最大化，并且可以实现高纯度的绿色发光。例如，当使用有机化合物作为荧光掺杂剂并且将延迟荧光材料施加在与所述有机化合物相同的发光层中或与发光层相邻的其他层中时，可以实现具有优异的发光效率和改善的颜色纯度的超荧光。
例如，当化学式1中的R3和R4未结合形成具有化学式2的结构的稠环时，与苯并-苯并-吩嗪部分稠合的芳族环可以形成，但不限于稠合的萘环、稠合的蒽环或稠合的并四苯环。或者，当化学式1中的R3和R4结合形成具有化学式2的结构的稠合环时，两个苯并-苯并-吩嗪部分之间稠合的芳族基团可以形成，但不限于稠合的苯环、稠合的萘环或稠合的蒽环。
在一个示例性方面中，具有化学式1的结构的有机化合物可以包含与一个具有以桥形式连接的双环结构的苯并-苯并-吩嗪部分稠合的芳族环。这样的有机化合物可以具有以下化学式3的结构：
[化学式3]
在化学式3中，R1至R2、R5至R12和m各自与化学式1中限定的相同；R13和R14各自独立地为氢、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷氧基、未经取代或经取代的C6-C30芳基或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳基。
在另一个示例性方面中，具有化学式1的结构的有机化合物可以包含在两个各自具有以桥形式连接的双环结构的苯并-苯并-吩嗪部分之间稠合的芳族环。这样的有机化合物可以具有以下化学式4的结构：
[化学式4]
在化学式4中，R1至R2、R5至R12、R21至R28和m各自与化学式1中限定的相同。
更特别地，包含与一个具有以桥形式连接的双环结构的苯并-苯并-吩嗪部分稠合的芳族环的有机化合物可以包含具有以下化学式5的结构中的任一者：
[化学式5]
/>
或者，包含在两个各自具有以桥形式连接的双环结构的苯并-苯并-吩嗪部分之间稠合的芳族环的有机化合物可以包含具有以下化学式6的结构中的任一者：
[化学式6]
/>
[有机发光装置和OLED]
可以将具有化学式1和3至6的结构的有机化合物应用到OLED的EML中，使得其可以降低OLED的驱动电压，获得具有高纯度的发光颜色并提高发光效率。本公开的OLED可以应用于有机发光装置例如有机发光显示装置或有机发光照明装置。将说明包括OLED的有机发光显示装置。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110、在基板110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(OLED)D。
基板110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，柔性材料可以选自但不限于：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。其上方布置有薄膜晶体管Tr和OLED D的基板110形成阵列基板。
缓冲层122可以设置在基板110上方，并且薄膜晶体管Tr设置在缓冲层122上方。缓冲层122可以被省略。
半导体层120设置在缓冲层122上方。在一个示例性方面中，半导体层120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120下方，并且遮光图案可以防止光朝向半导体层120入射，从而防止半导体层120由于光而劣化。或者，半导体层120可以包括但不限于多晶硅。在这种情况下，半导体层120的相反的边缘可以掺杂有杂质。
由绝缘材料形成的栅极绝缘层124设置在半导体层120上。栅极绝缘层124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)。
由导电材料例如金属制成的栅电极130设置在栅极绝缘层124上方以对应于半导体层120的中心。虽然在图1中栅极绝缘层124设置在基板110的整个区域上方，但是栅极绝缘层124可以与栅电极130同样地被图案化。
由绝缘材料形成的层间绝缘层132设置在栅电极130上，覆盖在基板110的整个表面上方。层间绝缘层132可以包括但不限于诸如硅氧化物(SiOx)或硅氮化物(SiNx)的无机绝缘材料、或者诸如苯并环丁烯或光亚克力(photo-acryl)的有机绝缘材料。
层间绝缘层132具有使半导体层120的两侧露出的第一半导体层接触孔134和第二半导体层接触孔136。第一半导体层接触孔134和第二半导体层接触孔136设置在栅电极130的相反侧并且与栅电极130间隔开。在图1中第一半导体层接触孔134和第二半导体层接触孔136形成在栅极绝缘层124内。或者，当栅极绝缘层124与栅电极130相同地被图案化时，第一半导体层接触孔134和第二半导体层接触孔136仅形成在层间绝缘层132内。
由导电材料例如金属形成的源电极144和漏电极146设置在层间绝缘层132上。源电极144和漏电极146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134和第二半导体层接触孔136与半导体层120的两侧接触。
半导体层120、栅电极130、源电极144和漏电极146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144和漏电极146设置在半导体层120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。
在图1的像素区域中，还可以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。
另外，有机发光显示装置100可以包括滤色器，所述滤色器包含用于使从OLED D发射的光中的特定波长光透射的染料或颜料。例如，滤色器可以透射诸如红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)和/或白色(W)的特定波长光，红色、绿色和蓝色滤色器各自可以单独形成在每个像素区域中。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为底部发光型时，滤色器可以与OLED D相对应地设置在层间绝缘层132上。或者，当有机发光显示装置100为顶部发光型时，滤色器可以设置在OLED D上方，即第二电极230上方。
钝化层150在整个基板110上方设置在源电极144和漏电极146上。钝化层150具有平坦的顶表面以及使薄膜晶体管Tr的漏电极146露出的漏极接触孔152。虽然漏极接触孔152设置在第二半导体层接触孔136上，但是其可以与第二半导体层接触孔136间隔开。
OLED D包括设置在钝化层150上并且与薄膜晶体管Tr的漏电极146连接的第一电极210。OLED D还包括各自顺序地设置在第一电极210上的发光层220和第二电极230。
第一电极210设置在每个像素区域中。第一电极210可以为阳极并且包含具有相对高的功函数值的导电材料。例如，第一电极210可以包含但不限于透明导电材料，例如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锡锌氧化物(ITZO)、锡氧化物(SnO)、锌氧化物(ZnO)、铟铈氧化物(ICO)、铝掺杂的锌氧化物(AZO)等。
在一个示例性方面中，当有机发光显示装置100为顶部发光型时，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含但不限于铝-钯-铜(APC)合金。
此外，堤层160设置在钝化层150上，以覆盖第一电极210的边缘。堤层160使第一电极210的中心露出。
发光层220设置在第一电极210上。在一个示例性方面中，发光层220可以具有发光材料层(EML)的单层结构。或者，发光层220可以具有空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子阻挡层(EBL)、EML、空穴阻挡层(HBL)、电子传输层(ETL)和/或电子注入层(EIL)的多层结构(参见图2、图4、图7、图9和图11)。在一方面中，发光层220可以具有一个发光单元。或者，发光层220可以具有多个发光单元以形成串联结构。
发光层220包含具有化学式1和3至6的结构的任一者。作为实例，可以将具有化学式1和3至6的结构的有机化合物应用于EML中的掺杂剂，并且在这种情况下，EML还可以包含主体和任选的其他发光材料。
第二电极230设置在其上方设置有发光层220的基板110上方。第二电极230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相比具有相对低的功函数值的导电材料。第二电极230可以为阴极。例如，第二电极230可以包含但不限于铝(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170可以设置在第二电极230上方，以防止外部湿气渗透到OLED D中。封装膜170可以具有但不限于第一无机绝缘膜172、有机绝缘膜174和第二无机绝缘膜176的层叠结构。
而且，可将偏振器附接至封装膜170以减少外部光反射。例如，偏振器可以为圆偏振器。此外，可以将盖窗附接至封装膜170或偏振器。在这种情况下，基板110和盖窗可以具有柔性特性，因此有机发光显示装置100可以为柔性显示装置。
如上所述，OLED D在发光层220中包含具有化学式1和3至6的结构的任何有机化合物。所述有机化合物包含至少一个具有双环结构的苯并-苯并-吩嗪部分和与所述苯并-苯并-吩嗪部分稠合的芳族部分。所述有机化合物具有刚性的化学构象，因此其具有优异的热稳定性。另外，所述有机化合物显示出自其他发光材料良好的激子能量转移效率，因此其发光特性非常好。因此，通过将所述有机化合物应用到发光层220中，OLED D和有机发光显示装置100可以具有优异的颜色纯度和发光效率，并且降低其驱动电压和功耗。
通过应用所述有机化合物，OLED D1可以降低其驱动电压并提高其发光效率。此外，通过应用经适当的芳族或杂芳族基团取代的所述有机化合物，OLED D1可以提高其颜色纯度。
现在，我们将更详细地描述OLED。图2是示出根据本公开的一个示例性方面的OLED的示意性截面图。如图2所示，OLED D1包括彼此面对的第一电极210和第二电极230以及设置在第一电极210与第二电极230之间的具有单个发光单元的发光层220。在一个示例性方面中，发光层220包括设置在第一电极210与第二电极230之间的EML 240。此外，发光层220还包括依次层叠在第一电极210与EML 240之间的HIL 250和HTL 260，以及依次层叠在EML240与第二电极230之间的ETL 270和EIL 280。
或者，发光层220还可以包括设置在HTL 260与EML 240之间的第一激子阻挡层(即EBL 265)和/或设置在EML 240与ETL 270之间的第二激子阻挡层(即HBL 275)。
第一电极210可以为向EML 240中提供空穴的阳极。第一电极210可以包含但不限于具有相对高的功函数值的导电材料，例如，透明导电氧化物(transparent conductiveoxide，TCO)。在一个示例性方面中，第一电极210可以包括但不限于ITO、IZO、ITZO、SnO、ZnO、ICO、AZO等。
第二电极230可以为向EML 240中提供电子的阴极。第二电极230可以包含但不限于具有相对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 250设置在第一电极210与HTL 260之间并改善无机的第一电极210与有机的HTL 260之间的界面特性。在一个示例性方面中，HIL 250可以包含但不限于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(二吡嗪并[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。按照OLED D1的结构可以省略HIL 250。
HTL 260在第一电极210与EML240之间与EML 240相邻设置。在一个示例性方面中，HTL 260可以包含但不限于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。
在第一方面中，EML240可以包含第一化合物和第二化合物。例如，第一化合物可以为(第一)主体以及第二化合物可以为荧光材料(第一掺杂剂)。作为实例，可以使用具有化学式1和3至6的结构的有机化合物作为第二化合物。在这种情况下，EML 240可以发射绿色(G)或黄绿色(YG)的光。
当EML 240包含可以为主体的第一化合物和可以为具有化学式1和3至6的结构的任一者的第二化合物时，可能有必要调节发光材料之间的激发单线态和三线态能级。图3是通过根据本公开的该示例性方面的发光材料之间的能级带隙示出发光机理的示意图。
如图3所示，可以为主体的第一化合物(化合物1)的激发单线态能级S1 H高于可以为荧光材料(FD)的第二化合物(化合物2)的激发单线态能级S1 FD。或者，第一化合物的激发三线态能级T1 H可以高于第二化合物的激发三线态能级T1 FD。在这种情况下，可以将在第一化合物处产生的激子能量转移至第二化合物。第一化合物可以具有与第二化合物的吸收光谱广泛交叠的发光光谱，因此可以将激子能量从第一化合物有效地转移至第二化合物。
在一个示例性方面中，可以用作EML240中的主体的第一化合物可以包括但不限于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)、氧基双(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]-3,5-二腈(DCzTPA)、4’-(9H-咔唑-9-基)联苯-3,5-二腈(4’-(9H-咔唑-9-基)联苯-3,5-二腈(pCzB-2CN)、3’-(9H-咔唑-9-基)联苯-3,5-二腈(mCzB-2CN)、二苯基-4-三苯基甲硅烷基苯基-氧化膦(TSPO1)、9-(9-苯基-9H-咔唑-6-基)-9H-咔唑(CCP)、4-(3-(三亚苯-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。
例如，可以用作EML 240中的主体的第一化合物可以包含但不限于具有以下化学式7的结构的任一者：
[化学式7]
当EML 240包含第一化合物和第二化合物时，第二化合物的含量可以为但不限于约1重量％至约50重量％，优选约1重量％至约30重量％。
ETL270和EIL 280可以顺序层叠在EML 240与第二电极230之间。ETL270包含具有高电子迁移率的材料，以通过快速电子传输向EML 240稳定地提供电子。
在一个示例性方面中，ETL 270可以包含但不限于：基于二唑的化合物、基于三唑的化合物、基于菲咯啉的化合物、基于苯并/>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 270可以包含但不限于三-(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、2-联苯-4-基-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-二唑(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)-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)、三(苯基喹喔啉)(TPQ)、和/或TSPO1。
EIL 280设置在第二电极230与ETL 270之间，并且可以改善第二电极230的物理特性，并因此可以提高OLED D1的寿命。在一个示例性方面中，EIL 280可以包含但不限于诸如LiF、CsF、NaF、BaF2等的碱金属卤化物和/或诸如喹啉锂、苯甲酸锂、硬脂酸钠等的有机金属化合物。
当空穴经由EML 240转移至第二电极230和/或电子经由EML 240转移至第一电极210时，OLED D1可能具有短的寿命和降低的发光效率。为了防止这些现象，根据本公开的该方面的OLED D1可以具有至少一个与EML 240相邻的激子阻挡层。
例如，示例性方面的OLED D1包括在HTL 260与EML 240之间的EBL 265，以控制和防止电子转移。在一个示例性方面中，EBL 265可以包含但不限于：TCTA、三[4-(二乙基氨基)苯基]胺、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、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 D1还可以在EML 240与ETL 270之间包括HBL 275作为第二激子阻挡层，使得空穴无法从EML 240转移至ETL 270。在一个示例性方面中，HBL 275可以包含但不限于基于二唑的化合物、基于三唑的化合物、基于菲咯啉的化合物、基于苯并/>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，其各自可以用于ETL 270。
例如，HBL 275可以包含与EML 240中的发光材料相比具有相对低的HOMO能级的化合物。HBL 275可以包含但不限于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。
根据该方面，EML 240包含第一化合物和为具有化学式1和3至6的结构的任何有机化合物的第二化合物FD。因此，OLED D1可以通过使其FWHM窄而提高其发光效率和颜色纯度，并且可以通过在低电压下驱动而提高其发光寿命。
在以上方面中，EML由可以为主体的第一化合物以及可以为荧光材料或掺杂剂的第二化合物组成。与该方面不同，EML可以包含具有不同发光特性的复数种掺杂剂。图4是示出根据本公开的另一个示例性方面的OLED的示意性截面图。如图4所示，OLED D2包括第一电极210、面对第一电极210的第二电极230和设置在第一电极210与第二电极230之间的发光层220A。具有单个发光单元的发光层220A包括EML 240A。另外，发光层220A包括各自顺序地设置在第一电极210与EML 240A之间的HIL 250和HTL 260以及各自顺序地设置在EML240A与第二电极230之间的ETL 270和EIL 280。或者，发光层220A还可以包括设置在HTL260与EML 240A之间的EBL 265和/或设置在EML 240A与EML 270之间的HBL 275。第一210和第二电极230以及发光层220A中的除EML 240A之外的其他层的配置与OLED D1中相应的电极和层基本上相同。
在这方面中，EML 240A包含第一化合物、第二化合物和第三化合物。第一化合物可以为(第一)主体，第二化合物可以为荧光材料(第二掺杂剂)，第三化合物可以为延迟荧光材料(第一掺杂剂)。第二化合物可以包括具有化学式1和3至6的结构的任何有机化合物。当EML 240A包含延迟荧光材料时，可以通过调节主体和掺杂剂之间的能级来实现具有大大提高的发光效率的OLED D2。
可以根据以下等式计算EML中的发光材料的外量子效率(EQE，ηext)：
ηext＝ηS/T×Γ×Φ×η输出-耦合
其中ηS/T为单线态/三线态比率；Γ为电荷平衡因子；Φ为辐射效率；以及η输出-耦合为输出耦合效率。
当空穴和电子相遇形成激子时，理论上以1:3的比率生成具有成对自旋态的单线态激子和具有未成对自旋态的三线态激子。由于在荧光材料中仅单线态激子参与发光并且其余的75％三线态激子不能参与发光，因此在常规荧光材料中单线态/三线态比率(从激子到光的转换比)为0.25。
电荷平衡因子Γ表示形成激子的空穴与电子的平衡，并且假设100％的1:1匹配通常具有“1”。辐射效率Φ是涉及实质发光材料的发光效率的值，并且取决于主体-掺杂剂体系中掺杂剂的光致发光。耦合-输出效率是从发光材料发射的光中所提取的外部光的比率。当通过沉积具有各向同性类型的发光材料来使用薄膜时，每个发光分子随机地存在而没有任何特定的取向。这样的随机取向下的输出-耦合效率被假定为“0.2”。因此，当考虑以上等式中限定的全部四个因素时，使用常规荧光材料的OLED的最大发光效率仅为约5％。
另一方面，磷光材料具有将单线态和三线态激子二者都转换为光的发光机制。磷光材料通过系间窜越(intersystem crossing，ISC)将单线态激子转换为三线态激子。因此，当使用利用单线态激子和三线态激子二者的磷光材料时，可以改善荧光材料的低发光效率。然而，蓝色磷光材料具有太低的颜色纯度和太短的寿命而无法应用于商业显示装置。因此，有必要改善磷光材料的缺点和蓝色发光材料的低发光效率。
近来已经开发了可以解决常规技术荧光和/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。由于延迟荧光材料通常在其分子结构内具有电子供体部分和电子受体部分二者，因此其可以转换为分子内电荷转移(intramolecular charge transfer，ICT)状态。在使用延迟荧光材料作为掺杂剂的情况下，与常规荧光材料不同，可以在发光过程期间利用单线态能量和三线态能量二者。
将参照图5说明延迟荧光材料的发光机理，图5是示出EML中的延迟荧光材料的发光机理的示意图。如图5所示，延迟荧光材料TD中的单线态能级S1 TD的激子和三线态能级T1 TD的激子可以转移至中间能级状态，即ICT状态，然后中间态激子可以转移至基态(S0 TD；S1 TD→ICT←T1 TD)。由于延迟荧光材料TD中的单线态能级S1 TD的激子和三线态能级T1 TD的激子参与发光过程，因此延迟荧光材料TD可以提高其发光效率。
由于HOMO和LUMO二者广泛分布在普通荧光材料内的整个分子上，因此在普通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(选择定则)。相比之下，由于可以转换为ICT状态的延迟荧光材料TD几乎没有HOMO与LUMO之间的轨道交叠，因此在HOMO状态与LUMO状态之间几乎不存在相互作用。因此，电子的自旋态的改变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定则的新的电荷转移带(CT带)。
换言之，由于延迟荧光材料TD在分子内具有与电子供体部分间隔开的电子受体部分，因此其以分子内具有大偶极矩的极化状态存在。由于HOMO与LUMO之间的相互作用在偶极矩极化的状态下变小，因此三线态激子和单线态激子可以转换为ICT状态。换言之，ICT复合物可以被激发至其中单线态激子和三线态激子可以相互变换的CT状态，因此三线态激子和单线态激子可以参与发光过程。在驱动包含延迟荧光材料TD的OLED的情况下，25％的单线态激子和75％的三线态激子均通过热或电场转换为ICT状态，然后转换的激子降至基态S0，伴随发光。因此，延迟荧光材料TD理论上可以具有100％的内量子效率。
延迟荧光材料TD的激发单线态能级S1 TD与激发三线态能级T1 TD之间的能级带隙ΔEST TD必须等于或小于约0.3eV，例如约0.05eV至约0.3eV，使得激发单线态能级S1 TD和激发三线态能级T1 TD二者的激子能量都可以转移至ICT状态。具有单线态能级S1 TD与三线态能级T1 TD之间很小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)而表现出普通荧光；以及可以利用其中三线态能级T1 TD的激子可以向上转移至单线态能级S1 TD的激子并随后从三线态能级T1 TD转移的单线态能级S1 TD的激子可以转移至基态S0 TD的反向系间窜越(RISC)而表现出延迟荧光。
如上所述，延迟荧光材料应减少HOMO与LUMO之间的交叠，并具有与电子供体间隔开的电子受体，从而使激发单线态能级S1 TD与激发三线态能级T1 TD之间的能带隙ΔEST TD最小化。由于激发态和基态的分子构象在HOMO与LUMO之间交叠少且电子供体-电子受体间隔开的分子中扭曲，因此延迟荧光材料具有短的发光寿命并且在延迟荧光材料中引起额外的电荷转移跃迁(CT跃迁)。由于由CT发光机理引起的发光特性，延迟荧光材料具有宽FWHM(半峰全宽)的发光波长，并因此显示出劣化的颜色纯度。
然而，延迟荧光材料的三线态激子转换成其自身的单线态激子，然后延迟荧光材料的转换的单线态激子以超荧光被转移至荧光材料，因此增加了仅利用单线态激子的荧光材料的单线态激子产生率。如上所述，由于延迟荧光材料利用单线态激子能量和三线态激子能量二者，因此荧光材料吸收从延迟荧光材料发射的单线态和三线态激子能量，并且荧光材料在发光过程中利用吸收的激子能量产生100％的单线态激子，因此荧光材料的发光效率可以得以提高。此外，由于在荧光材料处发生最终发光，因此在使用具有相对窄的FWHM的荧光材料的情况下，可以提高颜色纯度。
如上所述，EML 240A包含：可以为主体的第一化合物；第二化合物FD，其可以为荧光材料并且可以是为具有化学式1和3至6的结构的任一者；和可以为延迟荧光材料TD的第三化合物。在这种情况下，必须调节发光材料之间的能级以在第一化合物至第三化合物之间转移激子能量。图6是通过根据本公开的另一个示例性方面的发光材料之间的能级带隙示出发光机理的示意图。
如图6所示，在第一化合物(化合物1)处产生的激子能量应主要转移至可以为延迟荧光材料的第三化合物(化合物3)。为此，可以为EML240A中的主体的第一化合物的激发单线态能级S1 H和激发三线态能级T1 H分别高于具有延迟荧光特性的第三化合物的激发单线态能级S1 TD和激发三线态能级T1 TD。
例如，当第一化合物的激发三线态能级T1 H不足够高于第三化合物TD的激发三线态能级T1 TD时，第三化合物TD的三线态激子能量可能反向转移至第一化合物的激发三线态能级T1 H。在这种情况下，反向转移至不能发射三线态激子的第一化合物的三线态激子猝灭而不发光，使得具有延迟荧光特性的第三化合物TD的三线态激子能量无法对发光作贡献。作为实例，第一化合物的激发三线态能级T1 H可以比第三化合物TD的激发三线态能级T1 TD高至少约0.5eV，例如至少约0.2eV。
具有延迟荧光特性的第三化合物TD的激发单线态能级S1 TD与激发三线态能级T1 TD之间的能级带隙ΔEST TD(参见图5)可以等于或小于约0.3eV，例如约0.05eV至约0.3eV。相比之下，可以为主体的第一化合物的激发单线态能级S1 H与激发三线态能级T1 H之间的能级带隙和可以为荧光材料的第二化合物(化合物2)的激发单线态能级S1 FD与激发三线态能级T1 FD之间的能级带隙各自可以分别大于约0.3eV。
当第一化合物和第二化合物的单线态能级与三线态能级之间的能级带隙等于或小于约0.3eV时，由于由这些化合物导致的RISC机理和ISC机理，OLED D2可能具有短的发光寿命。例如，第一化合物的激发单线态能级S1 H与激发三线态能级T1 H之间的能级带隙和第二化合物的激发单线态能级S1 FD与激发三线态能级T1 FD之间的能级带隙各自可以为但不限于大于0.3eV且小于或等于约1.5eV。
此外，需要适当地调节第一化合物和第三化合物的HOMO能级和LUMO能级。例如，优选的是，第一化合物的HOMO能级(HOMOH)与第三化合物的HOMO能级(HOMOTD)之间的能级带隙(|HOMOH-HOMOTD|)、或者第一化合物的LUMO能级(LUMOH)与第三化合物的LUMO能级(LUMOTD)之间的能级带隙(|LUMOH-LUMOTD|)可以等于或小于约0.5eV，例如，为约0.1eV至约0.5eV。在这种情况下，电荷可以从作为主体的第一化合物有效地传输到作为延迟荧光材料的第三化合物，从而提高EML 240A中的最终发光效率。
此外，需要使EML 240A实现高的发光效率和颜色纯度以及将激子能量从EML 240A中的通过RISC机理转换为ICT复合态的第三化合物TD有效地转移至EML 240A中的作为荧光材料的第二化合物FD。为此，第三化合物TD的激发三线态能级T1 TD高于第二化合物FD的激发三线态能级T1 FD。任选地，第三化合物TD的激发单线态能级S1 TD可以高于第二化合物FD的激发单线态能级S1 FD。
在包括最终发光的荧光材料的超荧光机理中，重要的是将激子能量从延迟荧光材料转移至荧光材料以提高其发光效率。决定延迟荧光材料与荧光材料之间的激子能量转移效率的最重要因素是延迟荧光材料的光致发光光谱和接收激子能量的荧光材料的吸收光谱之间的交叠区域。
在一个示例性方面中，发射绿色(G)或黄绿色(YG)光的延迟荧光材料通常具有约480nm至约530nm的最大光致发光波长(PL λmax)。在这种情况下，发射绿色(G)或黄绿色(YG)的荧光材料的最大吸收波长(Abs.λmax)为至少约450nm，因此其可以有效地从延迟荧光材料接收激子能量。此外，由于荧光材料最终以超荧光发光，因此发射绿色(G)或黄绿色(YG)的荧光材料应具有约500nm至约530nm的PL λmax以实现深绿色发光。
常规绿色荧光材料具有约500nm的PL λmax，但具有约445nm或更小的短Abs.λmax。换句话说，常规的绿色荧光材料具有宽的在其PLλmax与其短Abs.λmax之间的斯托克斯位移。在这种情况下，常规绿色发光荧光材料的吸收光谱与绿色发光延迟荧光材料的光致发光光谱之间的交叠区域非常小，延迟荧光材料和常规绿色发光荧光材料之间的激子能量效率劣化。
相反，具有化学式1和3至6的结构的任何有机化合物具有与常规荧光材料的PLλmax相似的PLλmax，但是具有比常规荧光材料的Abs.λmax更长的约490nm或更大的Abs.λmax。换句话说，与常规荧光材料相比，所述有机化合物的斯托克斯位移(stokes shift)窄得多，即约25nm或更小。因此，在具有化学式1和3至6的结构的任何有机化合物的吸收光谱与绿色发光延迟荧光材料的光致发光光谱之间的交叠变大。由于从绿色发光延迟荧光材料到具有化学式1和3至6的结构的任何有机化合物的激子能量转移效率提高，OLED D2具有优异的发光效率。
这样，当使用具有包含至少一个具有以桥形式连接的双环结构的苯并-苯并-吩嗪部分和与该苯并-苯并-吩嗪部分稠合的芳族部分的化学式1和3至6的结构的任一者作为EML 240A中的荧光掺杂剂时，可以实现显著提高发光效率、颜色纯度和发光寿命并降低功耗的超荧光。
在该示例性方面中，EML 240A还包含具有化学式1和3至6的结构的任何有机化合物作为荧光材料以防止在仅使用具有延迟荧光特性的第三化合物的情况下颜色纯度劣化。第三化合物TD的三线态激子能量通过RISC上转换为自身的单线态激子能量，第三化合物TD的经转换的单线态激子能量经由FRET机理(其中激子能量通过由偶极-偶极相互作用引起的电场径向转移)转移到同一层中具有荧光特性的第二化合物FD。
如上所述，具有化学式1和3至6的结构的任何有机化合物具有非常窄的斯托克斯位移，该有机化合物的Abs.λmax向其PLλmax偏移更长的波长。有机化合物的吸收光谱与绿色发光延迟荧光材料的光致发光光谱之间的交叠变大。由于从绿色发光延迟荧光材料到任何有机化合物的激子能量转移效率提高，OLED D2可以实现具有优异的发光效率的超荧光。此外，由于第二化合物而不是利用CT发光机理的第三化合物在激子从激发态转变为基态时发光，因此OLED D2可以改善其颜色纯度。
在一个示例性方面中，当EML 240A包含作为主体的第一化合物、具有荧光特性的第二化合物和具有延迟荧光特性的第三化合物时，第一化合物的含量可以大于第二化合物和第三化合物的含量的每一者。此外，第三化合物的含量可以大于第二化合物的含量。作为实例，第一化合物的含量可以大于第三化合物的含量，并且第三化合物的含量可以大于第二化合物的含量。
在这种情况下，激子能量可以从第三化合物充分转移到第二化合物。当EML 240A包含第一至第三化合物时，第二化合物和第三化合物的各自含量可以为约1重量％至约50重量％。例如，EML 240A中第三化合物的含量可以为约10重量％至50重量％，优选约10重量％至约40重量％，并且EML 240A中第二化合物的含量可以为约1重量％至约10重量％。
EML 240A中的第一化合物可以包括但不限于mCP-CN、CBP、mCBP、mCP、DPEPO、PPT、TmPyPB、PYD-2Cz、DCzDBT、DCzTPA、pCzB-2CN、mCzB-2CN、TSPO1、CCP、4-(3-(三亚苯-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。例如，第一化合物可以包括但不限于具有化学式7的结构的任一者。
EML 240A中的第三化合物可以具有延迟荧光特性并且具有在约480nm与约530nm之间但不限于此的PL PLλmax。作为实例，EML 240A中的第三化合物可以包括但不限于5'-(苯嗪-10-基)-[1,1':3',1″-三联苯基]-2'-腈(oPTC)、2-联苯基-4,6-双(12-苯基吲哚[2,3-a]咔唑-11-基)-1,3,5-三嗪(PIC-TRZ)、9,9',9″-(5-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)苯-1,2,3-三基)三(3,6-二甲基-9H-咔唑(TmCzTrz)、2,5-双(4-(10H-苯/>嗪-10-基)苯基)-1,3,4-/>二唑(2PXZ-OXD)、双(4-(9,9-二甲基吖啶-10(9H)-基)苯基)甲酮(DMAC-BP)、2-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)-10,10-二氧化物-9H-噻吨-9-酮(TXO-PhCz)、2,4,5,6-四(9H-咔唑-9-基)间苯二甲腈(4CzIPN)、3,4,5,6-四(9H-咔唑-9-基)间苯二甲腈(4CzPN)、2,3,4,6-四(9H-咔唑-9-基)-5-氟苄腈(4CzFCN)、6,6-(9H,9'H-[3,3'-联咔唑]-9,9'-二基)双(4-(9H-咔唑-9-基)间苯二甲腈(33TczPN)、4,5-双(5H-苯并呋喃[3,2-c]咔唑-5-基)邻苯二甲腈(BFCz-2CN)、4,5-双(5H-苯并[4,5]噻吩并[3,2-c]咔唑-5-基)邻苯二甲腈(BTCz-2CN)、4,4″-双(9,9-二甲基吖啶-10(9H)-基)-[1,1':2',1″-三联苯基]-4',5'-二甲腈(Ac-VPN)、4,4″-二(10H-苯/>嗪-10-基)-[1,1':2',1″-三联苯基]-4',5'-二甲腈(Px-VPN)、5,5'-(9H,9'H-[3,3'-联咔唑]-9,9'-二基)二间苯二腈(35IPNDcz)、2,5'-(9H,9'H-[3,3'-联咔唑]-9,9'-二基)二间苯二腈(26IPNDcz)、9,9',9″-(5-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)苯-1,2,3-三基)三(9H-咔唑)(TcZTrz)、12-(4-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)苯基-5-苯基-5,12-二氢吲哚并[3,2-b]咔唑(32alCTRZ)等。或者，EML 240A中的第三化合物可以包括但不限于具有以下化学式8的结构的任一者：
[化学式8]
根据前述方面的OLED具有单层的EML。或者，根据本公开的OLED可以包括多层EML。图7是示出根据本公开另一个示例性方面的具有双层EML的OLED的示意性截面图。如图7所示，OLED D3包括彼此面对的第一电极310和第二电极330以及设置在第一电极310与第二电极330之间的具有单个发光单元的发光层320。
在一个示例性方面中，发光层320包括EML 340。此外，发光层320包括各自顺序地设置在第一电极310与EML 340之间的HIL 350和HTL360以及各自顺序地设置在EML 340与第二电极330之间的ETL 370和EIL 380。或者，发光层320还可以包括设置在HTL 360与EML340之间的EBL 365和/或设置在EML 340与ETL 370之间的HBL 375。
如上所述，第一电极310可以为阳极，并且可以包含但不限于具有相对大的功函数值的导电材料，例如ITO、IZO、SnO、ZnO、ICO、AZO等。第二电极330可以为阴极并且可以包含但不限于具有相对小的功函数值的导电材料，例如Al、Mg、Ca、Ag、其合金或其组合。
HIL 350设置在第一电极310与HTL 360之间。HIL 350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-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 D3的结构省略HIL350。
HTL 360在第一电极310与EML 340之间与EML 340相邻设置。HTL360可以包含但不限于TPD、NPD(NPB)、CBP、聚-TPD、TFB、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-4-胺。
EBL 365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 340包括第一EML(EML1)342和第二EML(EML2)344。EML1 342设置在EBL 365与HBL 375之间，EML2 344设置在EML1 342与HBL 375之间。EML 340中的发光材料之间的配置和能级将在下面更详细地说明。
HBL 375可以包含但不限于：基于二唑的化合物、基于三唑的化合物、基于菲咯啉的化合物、基于苯并/>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 375可以包含与EML 340中的发光材料相比具有相对低的HOMO能级的化合物。HBL 375可以包含但不限于mCBP、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 370设置在EML 340与EIL 380之间。在一个示例性方面中，ETL370可以包含但不限于：基于二唑的化合物、基于三唑的化合物、基于菲咯啉的化合物、基于苯并/>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可以包含但不限于：Alq3、PBD、螺-PBD、Liq、TPBi、BAlq、Bphen、NBphen、BCP、TAZ、NTAZ、TpPyPB、TmPPPyTz、PFNBr和/或TPQ。
EIL 380设置在第二电极320与ETL 370之间。在一个示例性方面中，EIL 380可以包含但不限于碱金属卤化物例如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。
EML1 342和EML2 344中的一者包含具有荧光特性的第二化合物FD，该化合物是具有化学式1和3至6的结构的任何有机化合物，EML1342和EML2 344中的另一者包含具有延迟荧光特性的第五化合物。在下文中，将说明其中EML1 342包含第二化合物并且EML2 344包含第五化合物的EML 340。
EML1 342包含可以是第一主体H1的第一化合物和具有荧光特性的可以是具有化学式1和3至6的结构的任何有机化合物的第二化合物FD。尽管具有化学式1和3至6的结构的有机化合物由于其窄的FWHM而在颜色纯度方面具有优势，但是其内部量子效率低，因为其三线态激子无法参与发光过程。
EML2 344包含可以是第二主体H2的第四化合物和具有延迟荧光特性的第五化合物TD。EML2 344中第五化合物的激发单线态能级S1 TD与激发三线态能级T1 TD之间的能级带隙(ΔEST TD)等于或小于约0.3eV(见图5)使得第五化合物TD的三线态激子能量可以经由RISC机理转移至其自身的单线态激子能量。虽然第五化合物具有高的内部量子效率，但其由于其宽的FWHM而具有差的颜色纯度。
然而，在该示例性方面中，可以通过FRET机理将EML2 344中具有延迟荧光特性的第五化合物的单线态激子能量和三线态激子能量转移到与EML2 344相邻设置的EML1 342中的第二化合物FD，并且在EML1 342内的第二化合物FD中发生最终发光。
换句话说，在EML2 344中第五化合物的三线态激子能量通过RISC机理上转换为其自身的单线态激子能量。然后，第五化合物的经转换的单线态激子能量转移至EML1 342中第二化合物的单线态激子能量，这是因为第五化合物TD的激发单线态能级S1 TD高于第二化合物FD的激发单线态能级S1FD(见图8)。
EML1 342中的第二化合物FD可以利用三线态激子能量以及单线态激子能量来发光。由于FWHM变窄，OLED D3具有提高的量子效率和高颜色纯度。特别地，如用作EML1 342中的荧光掺杂剂的第二化合物发射具有高颜色纯度的绿色或黄绿色光并且具有非常窄的斯托克斯位移。可以将在EML2 344中的第五化合物处产生的激子能量有效地转移到EML1342中的第二化合物，从而在EML 340中实现超荧光。在这种情况下，虽然具有延迟荧光特性的第五化合物仅起到将激子能量转移到第二化合物的作用，但是在包含第二化合物FD的EML1342中发生实质发光。
EML1 342和EML2 344各自分别包含作为第一主体的第一化合物H1和作为第二主体的第四化合物H2。在一个示例性方面中，第一化合物H1和第四化合物H2各自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、TSPO1、CCP、4-(3-(三亚苯-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。例如，第一化合物H1和第四化合物H2各自可以独立地包括但不限于具有化学式7的结构的任一者。
EML2 344中的第五化合物TD可以包括但不限于oPTC、PIC-TRZ、TmCzTrz、2PXZ-OXD、DMAC-BP、TXO-PhCz、4CzIPN、4CzPN、4CzFCN、33TczPN、BFCz-2CN、BTCz-2CN、Ac-VPN、Px-VPN、35IPNDcz、26IPNDcz、TcZrz、32alCTRZ。作为实例，第五化合物TD可以包括但不限于具有化学式8的结构的任一者。
在一个示例性方面中，EML1 342和EML2 344中第一化合物和第四化合物的含量各自可以大于同一层中第二化合物和第五化合物的含量。此外，EML2 344中第五化合物的含量可以大于EML1 342中第二化合物的含量。在这种情况下，激子能量可以经由FRET机理从第五化合物TD充分地转移到第二化合物FD。作为实例，EML1 342中第二化合物的含量可以为但不限于约1重量％至约50重量％，优选约1重量％至约30重量％。另一方面，EML2 344中第五化合物的含量可以为但不限于约10重量％至约50重量％，优选约10重量％至约40重量％。
现在，将参照图8说明EML 340中发光材料之间的能级关系。图8是通过根据本公开的另一个示例性方面的发光材料之间的能级带隙示出发光机理的示意图；
如图8所示，EML1 342中的可以为第一主体的第一化合物H1(化合物1，主体1)的激发单线态能级S1 H1高于可以是荧光材料的第二化合物(化合物2)FD的激发单线态能级S1 FD。或者，第一化合物H1的激发三线态能级T1 H1可以高于第二化合物FD的激发三线态能级T1 FD。
此外，EML2 344中的可以为第二主体的第四化合物H2(化合物4，主体2)的激发单线态能级S1 H2和激发三线态能级T1 H2可以分别高于具有延迟荧光特性的第五化合物(化合物5)TD的激发单线态能级S1 TD和激发三线态能级T1 TD。此外，EML1 342中第一化合物H1的激发单线态能级S1 H1和激发三线态能级T1 H1可以分别高于EML2 344中第五化合物TD的激发单线态能级S1 TD和激发三线态能级T1 TD。
此外，EML2 344中第五化合物TD的激发单线态能级S1 TD高于EML1342中第二化合物FD的激发单线态能级S1 FD。或者，EML2 344中第五化合物TD的激发三线态能级T1 TD高于EML1342中第二化合物的激发三线态能级T1 FD。当发光材料不满足上述要求时，激子可能会在具有荧光特性的第二化合物FD和具有延迟荧光特性的第五化合物TD的每一者处猝灭而不发光或者激子无法从主体转移至掺杂剂，并导致OLED D3的发光效率降低。
EML2 344中第五化合物TD的激发单线态能级S1 TD与激发三线态能级T1 TD之间的能级带隙可以小于或等于约0.3eV。此外，第一化合物和/或第四化合物的HOMO能级(HOMOH)与第二化合物的HOMO能级(HOMOTD)之间的能级带隙(|HOMOH-HOMOTD|)、或者第一化合物和/或第四化合物的LUMO能级(LUMOH)与第二化合物的LUMO能级(LUMOTD)之间的能级带隙(|LUMOH-LUMOTD|)可以等于或小于约0.5eV。
在另一个示例性方面中，与具有荧光特性的第二化合物FD一起包含在EML1 342中的第一化合物H1可以是与EBL 365相同的材料。在这种情况下，EML1 342可以具有电子阻挡功能以及发光功能。换句话说，EML1342可以用作用于阻挡电子的缓冲层。在一个方面中，在EML1 342可以为电子阻挡层以及发光材料层的情况下，可以省略EBL 365。
在另一方面中，EML1 342可以包含第四化合物H2和具有延迟荧光特性的第五化合物TD以及EML2 344可以包含第一化合物H1和具有荧光特性的第二化合物FD如具有化学式1和3至6的结构的任何有机化合物。在这种情况下，EML2 344中的第一化合物H1可以与HBL375相同。在这种情况下，EML2 344可以具有空穴阻挡功能以及发光功能。换句话说，EML2344可以用作用于阻挡空穴的缓冲层。在一个方面中，在EML2344可以为空穴阻挡层以及发光材料层的情况下，可以省略HBL 375。
将说明具有三层EML的OLED。图9是示出根据本公开另一个示例性方面的具有三层EML的OLED的示意性截面图。如图9所示，该方面的OLED D4包括彼此面对的第一电极410和第二电极430以及设置在第一电极410与第二电极430之间的具有单个发光单元的发光层420。
在一个示例性方面中，发光层420包括三层EML 440。发光层420包括各自顺序地设置在第一电极410与EML 440之间的HIL 450和HTL460以及各自顺序地设置在EML 440与第二电极430之间的ETL 470和EIL 480。或者，发光层420还可以包括设置在HTL 460与EML440之间的EBL 465和/或设置在EML 440与ETL 470之间的HBL 475。第一电极410和第二电极430以及除了发光层420中的EML 440之外的其他层的构造与OLED D1、D2和D3中的相应电极和层基本上相同。
EML 440包括第一EML(EML1)442、第二EML(EML2)444和第三EML(EML3)446。EML1442设置在EBL 465与HBL 475之间，EML2 444设置在HBL 475与EML1 442之间，EML3 446设置在EML2 444与HBL 475之间。
EML1 442和EML3 446各自分别包含可以为第一荧光材料的第二化合物FD1和可以为第二荧光材料的第七化合物FD2。EML2 444包含可以是延迟荧光材料的第五化合物TD。例如，第二化合物FD1和第七化合物FD2各自可以包括具有化学式1和3至6的结构的任何有机化合物。此外，EML1 442、EML2 444和EML3 446各自还分别包含第一化合物H1、第四化合物H2和第六化合物H3(其各自可以为第一至第三主体)。
根据该方面，EML2 444中的第五化合物TD即延迟荧光材料的单线态能量以及三线态能量可以通过FRET能量转移机理转移至各自包含在与EML2 444相邻设置的EML1 442和EML3 446中的第二化合物FD1和第七化合物FD2即荧光材料。因此，在EML1 442和EML3 446中的第二化合物FD1和第七化合物FD2中发生最终发光。
换句话说，EML2 444中具有延迟荧光特性的第五化合物TD的三线态激子能量通过RISC机理上转换为其自身的单线态激子能量，然后第五化合物TD的单线态激子能量转移到EML1 442和EML3 446中第二化合物FD1和第七化合物FD2的单线态激子能量，因为第五化合物TD的激发单线态能级S1 TD高于第二化合物FD1和第七化合物FD2的激发单线态能级S1 FD1和S1 FD2中的每一者(见图10)。
由于EML1 442和EML3 446中的第二化合物FD1和第七化合物FD2可以利用源自第五化合物TD的单线态激子能量和三线态激子能量发光，因此OLED D4可以改善其发光效率并且由于窄FWHM而改善颜色纯度。特别地，如用作EML1 442和EML3 446中的荧光掺杂剂的第二化合物FD1和第七化合物FD2发射具有高颜色纯度的绿色或黄绿色光并且具有非常窄的斯托克斯位移。可以将在EML2 444中的第五化合物TD处产生的激子能量分别有效地转移到EML1 442和EML3 446中的第二化合物FD1和第七化合物FD2。在这种情况下，虽然具有延迟荧光特性的第五化合物TD仅起到将激子能量转移到第二化合物FD1和第七化合物FD2的作用，但是在包含第二化合物FD1和第七化合物FD2的EML1 442和EML3 446中发生实质发光。
EML1 442至EML3 446各自分别包含作为第一主体的第一化合物H1、作为第二主体的第四化合物H2和作为第三主体的第六化合物H3。在一个示例性方面中，第一化合物H1、第四化合物H2和第六化合物H3各自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、TSPO1、CCP、4-(3-(三亚苯-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。例如，第一化合物H1、第四化合物H2和第六化合物H3各自可以独立地包括但不限于具有化学式7的结构的任一者。
EML2 444中的第五化合物TD可以包括但不限于oPTC、PIC-TRZ、TmCzTrz、2PXZ-OXD、DMAC-BP、TXO-PhCz、4CzIPN、4CzPN、4CzFCN、33TczPN、BFCz-2CN、BTCz-2CN、Ac-VPN、Px-VPN、35IPNDcz、26IPNDcz、TcZrz、32alCTRZ。作为实例，第五化合物TD可以包括但不限于具有化学式8的结构的任一者。
在一个示例性方面中，作为EML1 442至EML3 446中的主体的第一化合物H1、第四化合物H2和第六化合物H3的含量各自可以大于同一层中作为掺杂剂的第二化合物FD1、第五化合物TD和第七化合物FD2的含量。此外，EML2 444中第五化合物TD的含量可以大于EML1442和EML3446中第二化合物FD1和第七化合物FD2的含量。在这种情况下，激子能量可以经由FRET机理从第五化合物TD充分地转移到第二化合物FD1和第七化合物FD2。作为实例，EML1 442和EML3 446中第二化合物FD1和第七化合物FD2各自的含量可以为但不限于约1重量％至约50重量％，优选约1重量％至约30重量％。另一方面，EML2 444中第五化合物TD的含量可以为但不限于约10重量％至约50重量％，优选约10重量％至约40重量％。
现在，将参照图10说明EML 440中发光材料之间的能级关系。图10是通过根据本公开的另一个示例性方面的发光材料之间的能级带隙示出发光机理的示意图。
如图10所示，EML1 342中的可以为第一主体的第一化合物H1(化合物1，主体1)的激发单线态能级S1 H1高于可以是荧光材料的第二化合物(化合物2)FD1的激发单线态能级S1 FD1。此外，EML3 446中的可以为第三主体的第六化合物H3(化合物6，主体3)的激发单线态能级S1 H3高于可以是第二荧光材料的第七化合物(化合物7)FD2的激发单线态能级S1 FD2。或者，第一化合物H1和第六化合物H3的激发三线态能级T1 H1和T1 H2可以分别高于第二化合物FD1和第七化合物FD2的激发三线态能级T1 FD1和T1 FD2的每一者。
此外，EML2 344中的可以为第二主体的第四化合物H2(化合物4，主体2)的激发单线态能级S1 H2和激发三线态能级T1 H2可以分别高于具有延迟荧光特性的第五化合物(化合物5)的激发单线态能级S1 TD和激发三线态能级T1 TD。此外，EML1 442和EML3 446中第一化合物H1和第六化合物H3的激发单线态能级S1 H1和S1 H3和激发三线态能级T1 H1和T1 H3的每一者可以高于EML2 444中第五化合物的激发单线态能级S1 TD和激发三线态能级T1 TD的每一者。
此外，EML2 444中第五化合物TD的激发单线态能级S1 TD高于EML1442和EML3 446中第二化合物FD1和第七化合物FD2的激发单线态能级S1 FD1和S1 FD2的每一者。或者，EML2 444中第五化合物TD的激发三线态能级T1 TD高于EML1 442和EML3 446中第二化合物FD1和第七化合物FD2的激发三线态能级T1 FD1和T1 FD2的每一者。
在一个示例性方面中，与第二化合物FD1(其为具有化学式1和3至6中的结构的任何有机化合物)一起包含在EML1 442中的第一化合物H1可以是与EBL 465相同的材料。在这种情况下，EML1 442可以具有电子阻挡功能以及发光功能。换句话说，EML1 442可以用作用于阻挡电子的缓冲层。在一个方面中，在EML1 442可以为电子阻挡层以及发光材料层的情况下，可以省略EBL 465。
与第七化合物FD2一起包含在EML3 446中的第六化合物H3可以是与HBL 475相同的材料。在这种情况下，EML3 446可以具有空穴阻挡功能以及发光功能。换句话说，EML3446可以用作用于阻挡空穴的缓冲层。在一个方面中，在EML3 446可以为空穴阻挡层以及发光材料层的情况下，可以省略HBL 475。
在又一个示例性方面中，EML1 442中的第一化合物H1可以是与EBL465相同的材料，EML3 446中的第六化合物H3可以是与HBL 475相同的材料。在该方面中，EML1 442可以具有电子阻挡功能以及发光功能，EML3 446可以具有空穴阻挡功能以及发光功能。换句话说，EML1 442和EML3 446各自可以分别充当用于阻挡电子或空穴的缓冲层。在一个方面中，在EML1 442可以为电子阻挡层以及发光材料层并且EML3 446可以为空穴阻挡层以及发光材料层的情况下，可以省略EBL 465和HBL 475。
在上述方面中，描述了仅具有一个发光单元的OLED。与上述方面不同，OLED可以具有多个发光单元以形成串联结构。图11是示出根据本公开又一个方面的OLED的截面图。
如图11所示，根据本公开的第五方面的OLED D5包括彼此面对的第一电极510和第二电极530、设置在第一电极510与第二电极530之间的第一发光单元520、设置在第一发光单元520与第二电极530之间的第二发光单元620、和设置在第一发光单元520与第二发光单元620之间的电荷生成层(CGL)590。
第一电极510可以是阳极，并且包括但不限于具有相对大的功函数值的导电材料。作为实例，第一电极510可以包含但不限于ITO、IZO、SnO、ZnO、ICO、AZO等。第二电极530可以为阴极并且可以包含但不限于具有相对小的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520包括下EML 540。此外，第一发光单元包括各自顺序地设置在第一电极510与下EML 540之间的HIL 550和第一HTL(HTL1)560，设置在下EML 540与CGL 590之间的第一ETL(ETL1)570。或者，第一发光单元520还可以包括设置在HTL1 560与下EML540之间的第一EBL(EBL1)565和/或设置在下EML 540与ETL1 570之间的第一HBL(HBL1)575。
第二发光单元620包括上EML 640。第二发光单元620包括设置在CGL 590与上EML640之间的第二HTL(HTL2)660以及各自顺序地设置在上EML 640与第二电极530之间的第二ETL(ETL2)670和EIL 680。或者，第二发光单元620还可以包括设置在HTL2 660与上EML 640之间的第二EBL(EBL2)665和/或设置在上EML 640与ETL2 670之间的第二HBL(HBL2)675。
下EML 540和上EML 640中的至少一者可以包含具有化学式1和3至6的结构的任何有机化合物并且发射绿色(G)或黄绿色(YG)光，下EML 540和上EML 640中的另一者可以发射蓝色(B)和/或红色(R)光。在下文中，将说明OLED D5，其中下EML 540发射绿色(G)或黄绿色(YG)光，上EML 640发射蓝色(B)和/或红色(R)光。
HIL 550设置在第一电极510与HTL1 560之间并且改善无机的第一电极510与有机的HTL1 560之间的界面特性。在一个示例性方面中，HIL550可以包含但不限于：MTDATA、NATA、1T-NATA、2T-NATA、CuPc、TCTA、NPB(NPD)、HAT-CN、DFAPB、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 D5的结构省略HIL 550。
HTL1 560和HTL2 660各自可以独立地包含但不限于：TPD、NPD(NPB)、CBP、聚-TPD、TFB、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-4-胺。
ETL1 570和ETL2 670各自分别促进第一发光单元520和第二发光单元620中的电子传输。ETL1 570和ETL2 670各自分别可以独立地包含但不限于：基于二唑的化合物、基于三唑的化合物、基于菲咯啉的化合物、基于苯并/>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，ETL1 570和ETL2 670各自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或TPQ。
EIL 680设置在第二电极530与ETL2 670之间，并且可以改善第二电极530的物理特性，因此可以提高OLED D5的寿命。在一个示例性方面中，EIL 580可以包含但不限于碱金属卤化物例如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。
EBL1 565和EBL2 665各自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。
HBL1 575和HBL2 675各自可以独立地包含但不限于：基于二唑的化合物、基于三唑的化合物、基于菲咯啉的化合物、基于苯并/>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，HBL1 575和HBL2 675各自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。
在一个示例性方面中，当上EML 640发射蓝色光时，上EML 640可以发射蓝色、深蓝色或天蓝色光。在这种情况下，上EML 640可以包含蓝色主体和蓝色掺杂剂。例如，蓝色主体可以包括但不限于mCP、mCP-CN、mCBP、CBP-CN、9-(3-(9H-咔唑-9-基)苯基)-3-(二苯基磷酰基)-9H-咔唑(mCPPO1)、3,5-二(9H-咔唑-9-基)联苯(Ph-mCP)、TSPO1、9-(3'-(9H-咔唑-9-基)-[1,1'-联苯基]-3-基)-9H-吡啶[2,3-b]吲哚(CzBPCb)、双(2-甲基苯基)二苯基硅烷(UGH-1)、1,4-双(三苯基甲硅烷基)苯(UGH-2)、1,3-双(三苯基甲硅烷基)苯(UGH-3)、9,9-螺二芴-2-基-二苯基膦氧化物(SPPO1)、9,9'-(5-(三苯基甲硅烷基)-1,3-亚苯基)双(9H-咔唑)(SimCP)等。
蓝色掺杂剂可以包括但不限于、4,4'-双[4-(二-对甲苯基氨基)苯乙烯基]联苯(DPAVBi)、4-(二-对甲苯基氨基)-4-4'-[(二-对甲苯基氨基)苯乙烯基]苯乙烯(DPAVB)、4,4'-双[4-(二苯基氨基)苯乙烯基]联苯(BDAVBi)、2,5,8,11-四叔丁基/>(TBPe)、双(2-(2-羟基苯基)吡啶并)铍(Bepp2)、9-(9-苯基咔唑-3-基)-10-(萘-1-基)蒽(PCAN)、mer-三(1-苯基-3-甲基咪唑啉-2-亚基-C,C(2)'铱(III)(mer-Ir(pmi)3)、fac-三(1,3-二苯基-苯并咪唑啉-2-亚基-C,C(2)'铱(III)(fac-Ir(dpbic)3)、双(3,4,5-三氟-2-(2-吡啶基)苯基-(2-羧基吡啶基)铱(III)(Ir(tfpd)2pic)、三(2-(4,6-二氟苯基)吡啶)铱(III)(Ir(Fppy)3)、双[2-(4,6-二氟苯基)吡啶-C2,N](吡啶甲酰)铱(III)(FIrpic)等。在这种情况下，上EML 640可以发射具有约450nm至约500nm的波长的蓝色光。
在一个替代方面中，当上EML 640为红色EML时，上EML 640可以包含红色主体和红色掺杂剂。红色主体可以包括但不限于Bepp2、双(10-羟基苯并[h]喹啉基)铍(Bebq2)、1,3,5-三(1-芘基)苯(TPB3)等。
红色掺杂剂可以包括但不限于[双(2-(4,6-二甲基)苯基喹啉)](2,2,6,6-四甲基庚-3,5-二酮酸)铱(III)、双[2-(4-正己基苯基)喹啉](乙酰丙酮)铱(III)(Hex-Ir(phq)2(acac))、三[2-(4-正己基苯基)喹啉]铱(III)(Hex-Ir(phq)3)、三[2-苯基-4-甲基喹啉]铱(III)(Ir(Mphq)3)、双(2-苯基喹啉)(2,2,6,6-四甲基庚烷-3,5-二酮酸)铱(III)(Ir(dpm)PQ2)、双(苯基异喹啉)(2,2,6,6-四甲基庚烷-3,5-二酮酸)铱(III)(Ir(dpm)(piq)2)、双[(4-正己基苯基)异喹啉](乙酰丙酮)铱(III)(Hex-Ir(piq)2(acac))、三[2-(4-正己基苯基)喹啉]铱(III)(Hex-Ir(piq)3)、三(2-(3-甲基苯基)-7-甲基-喹啉基)铱(Ir(dmpq)3)、双[2-(2-甲基苯基)-7-甲基-喹啉](乙酰丙酮)铱(III)(Ir(dmpq)2(acac))、双[2-(3,5-二甲基苯基)-4-甲基-喹啉(乙酰丙酮)铱(III))(Ir(mphmq)2(acac))等。在这种情况下，上EML640可以发射具有约600nm至约650nm的波长的红色光。
CGL 590设置在第一发光单元520与第二发光单元620之间。CGL 590包括与第一发光单元520相邻地设置的N型CGL 610以及与第二发光单元620相邻地设置的P型CGL 615。N型CGL 610将电子注入第一发光单元520，并且P型CGL 615将空穴注入第二发光单元620。
作为实例，N型CGL 610可以是掺杂有碱金属(例如Li、Na、K和/或Cs)和/或碱土金属(例如Mg、Sr、Ba和/或Ra)的有机层。例如，在N型CGL 610中使用的主体可以包括但不限于有机化合物，例如Bphen或MTDATA。碱金属或碱土金属可以掺杂约0.01重量％至约30重量％。
P型CGL615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-7,7,8,8-四氰基喹啉并二甲烷(F4TCNQ)、TPD、N,N,N',N'-四萘基-联苯胺(TNB)、TCTA、N,N'-二辛基-3,4,9,10-二甲酰亚胺(PTCDI-C8)及其组合的有机材料。
下EML 540包含可以是主体的第一化合物和可以是荧光材料的第二化合物。第二化合物可以包含具有化学式1和3至6的结构的任何有机化合物。
与第一方面类似，可以将在可以作为下层EML 540中的主体的第一化合物H处产生的单线态激子能量转移到可以是荧光材料的第二化合物FD的单线态激子。作为主体的第一化合物H的激发单线态能级S1 H高于作为荧光掺杂剂的第二化合物FD的激发单线态能级S1 FD。或者，第一化合物H的激发三线态能级T1 H1可以高于第二化合物FD的激发三线态能级T1 FD(见图3)。在这种情况下，可以将在第一化合物H处产生的激子能量转移至第二化合物FD。作为实例，第一化合物H可以具有与第二化合物FD的吸收光谱广泛交叠的发光光谱，因此可以将激子能量从第一化合物H有效地转移到第二化合物FD。
作为实例，作为主体的第一化合物可以包括但不限于mCP-CN、CBP、mCBP、mCP、DPEPO、PPT、TmPyPB、PYD-2Cz、DCzDBT、DCzTPA、pCzB-2CN、mCzB-2CN、TSPO1、CCP、4-(3-(三亚苯-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。例如，第一化合物H可以独立地包括但不限于具有化学式7的结构的任一者。
下EML 540包含第一化合物H和第二化合物FD，第二化合物FD的含量可以为但不限于约1重量％至约50重量％，优选约1重量％至约30重量％。
在一个替代方面中，下EML 540可以包含可以是主体的第一化合物、可以是荧光材料的第二化合物和可以是延迟荧光材料的第三化合物(见图4)。在另一个示例性方面中，下EML540可以具有包括EML1和EML2的双层结构。在这种情况下，EML1可以包含可以是第一主体的第一化合物和可以是第一荧光材料的第二化合物，而EML2可以包含可以是第二主体的第四化合物和可以是延迟荧光或磷光材料的第五化合物(见图7)。在又一方面中，下EML540可以具有三层结构，其还包括相对于EML2与EML1相反地设置的EML3。在这种情况下，EML3可以包含可以是第三主体的第六化合物和可以是第二荧光材料的第七化合物(见图9)。
在又一个示例性方面中，本公开的OLED可以包括三个或更多个发光单元。例如，OLED还可以包括设置在第二发光单元620与第二电极530之间的第三发光单元和设置在第二发光单元620与第三发光单元之间的第二CGL。
合成例1：化合物1-12的合成
(1)中间体A-1的合成
[反应式1-1]
将蒽(10g，0.05611mol)和碳酸亚乙烯酯(9.7g，0.1122mol)放入高压釜中，溶解在二甲苯(150mL)中，然后在搅拌下将溶液在160℃下加热3天。反应完成后，用氯仿和己烷重结晶溶液。将获得的固体用己烷洗涤并减压过滤以得到中间体A-1(13.5g，产率：91.0％)。
(2)中间体A-2的合成
[反应式1-2]
将溶解在40％NaOH水溶液(200mL)中的中间体A-1(13g，0.04919mol)放入500mL两颈烧瓶中，然后在搅拌下将溶液回流3小时。将获得的固体用水洗涤并减压过滤以得到中间体A-2(9.7g，产率：83.2％)。
(3)中间体A-3的合成
[反应式1-3]
将三氟乙酸酐(7.7g，0.04391mol)、二甲基亚砜(DMSO，16mL)和二氯甲烷(DCM，16mL)放入250mL两颈烧瓶中，然后将溶液在氮气气氛下在-78℃下冷却10分钟。将溶解在DCM(50mL)中的中间体A-2(3g，0.01290mol)缓慢添加至溶液中，然后将所得溶液在-78℃下搅拌1.5小时。将三乙胺(12mL，0.08754mol)缓慢添加至溶液中，将温度升至室温，然后将2MHCl(20mL)添加至溶液中。将混合溶液用氯仿萃取并通过柱色谱法纯化以得到黄色固体中间体A-3(1.6g，产率：55.8％)。
(4)中间体B-1的合成
[反应式1-4]
将2-氨基-蒽醌(10g，0.04480mol)、硝基苯(100mL)和氯甲酸乙酯(7.4mL，0.07616mol)放入500mL两颈烧瓶中，然后将溶液在搅拌下在160℃下回流2小时。在使温度冷却至室温后，将获得的固体过滤，用丙酮洗涤并干燥。将干燥的固体溶解在硫酸(60mL)中并在0℃下搅拌溶液。将硝酸(2.0mL)和硫酸(20mL)缓慢添加至溶液中。2小时后，向溶液中添加冰水，将粗产物用氯仿萃取并通过柱色谱纯化以得到固体中间体B-1(4.5g，产率：29.5％)。
(5)中间体B-2的合成
[反应式1-5]
将中间体B-1(4.5g，0.01322mol)、水(4mL)和硫酸(23mL)放入250mL两颈烧瓶中，然后在搅拌下将溶液在110℃下回流2小时。在使温度冷却至室温后，将获得的黄色固体减压过滤。将水(25mL)和九水合硫化钠(Na2S·9H2O，10.65g，0.05817mol)加入经过滤的固体中，然后在搅拌下将溶液在90℃下回流2小时。在使温度冷却至室温后，将获得的粗产物用水洗涤并减压过滤以得到固体中间体B-2(4.0g，产率：93.7％)。
(6)中间体B-3的合成
[反应式1-6]
将溶解在水(3mL)中的锌粉(5.7g，0.0872mol)和五水合硫酸铜(0.01g，0.00004mol)放入500mL两颈烧瓶中，然后将溶液搅拌15分钟。将溶解在5％NaOH水溶液(30mL)中的中间体B-2(2g，0.00839mol)添加至溶液中，然后在搅拌下将混合溶液回流1小时。在使温度冷却至室温之后，将获得的固体过滤。经过滤的固体用柱色谱法纯化以得到中间体B-3(0.19g，产率：11.0％)。
(7)化合物1-12的合成
[反应式1-7]
将溶解在EtOH(3mL)和AcOH(3mL)的混合溶剂中的中间体B-3(0.1g，0.00048mol)和中间体A-3(0.11g，0.00048mol)放入250mL两颈烧瓶中。将混合物回流2小时，然后将粗产物用氯仿萃取并通过柱色谱法纯化以得到化合物1-12(0.16g，产率：81％)。
合成例2：化合物1-15的合成
(1)中间体1-15的合成
[反应式2-1]
将溶解在甲醇(190mL)中的醌茜(10g，0.04163mol)放入500mL两颈烧瓶中。在0℃下将NaBH4(6.4g，0.169mol)缓慢添加至混合溶液中并将混合溶液搅拌过夜。将6M HCl(100mL)缓慢添加至溶液中，然后将粗产物用乙酸乙酯(EA)萃取并重结晶以得到固体中间体C-1(8.5g，产率：98.0％)。
(2)中间体C-2的合成
[反应式2-2]
将溶解在AcOH(250mL)中的中间体C-1(6g，0.02882mol)放入500mL两颈烧瓶中，向溶液中添加溴(4.4mL)，并在搅拌下将溶液回流2小时。在使温度冷却至室温后，将粗产物用氯仿萃取并重结晶以得到固体中间体C-2(9.11g，产率：86.4％)。
(3)中间体C-3的合成
[反应式2-3]
将溶解在N,N-二甲基甲酰胺(DMF，12mL)中的中间体C-2(3g，0.008196mol)和邻苯二甲酰亚胺钾(3.2g，0.01725mol)放入250mL两颈烧瓶中，在搅拌下将溶液回流18小时然后冷却至室温。将获得的固体用水洗涤并减压过滤。将水(15mL)添加至经过滤的固体和35重量％NH2NH2溶液(3.5mL)中，然后在搅拌下在80℃下将反应混合物回流24小时。将粗产物用氯仿回流并用柱色谱法纯化以得到固体中间体C-3(0.78g，产率：39.9％)。
(4)中间体C-4的合成
[反应式2-4]
将溶解在EtOH(30mL)和AcOH(30mL)的混合溶剂中的中间体C-3(1g，0.004197mol)和中间体A-3(0.98g，0.004197mol)放入250mL两颈烧瓶中。将混合物在室温下搅拌2小时，然后将粗产物用氯仿萃取并用柱色谱法纯化以得到中间体C-4(1.52g，产率：82.6％)。
(5)化合物1-15的合成
[反应式2-5]
将溶解在DMF(5mL)中的中间体C-4(0.8g，0.00182mol)、KCN(0.05g，0.0007mol)放入250mL两颈烧瓶中。在室温下向溶液中滴加三甲基甲硅烷基氰化物(0.56g，0.005472mol)，并将溶液搅拌1小时。向溶液中添加乙腈(50mL)和三溴化磷(0.59g，0.002180mol)，然后将溶液在60℃下再次搅拌1小时。将获得的粗产物用氯仿萃取并用柱色谱法纯化以得到化合物1-15(0.25g，产率：30.2％)。
合成例3：化合物1-21的合成
中间体D-1的合成
[反应式3-1]
将溶解在EtOH(30mL)和AcOH(30mL)的混合溶剂中的中间体B-2(1g，0.004197mol)和中间体A-3(1.0g，0.004269mol)放入250mL两颈烧瓶中。将混合物在室温下搅拌2小时，然后将粗产物用氯仿萃取并用柱色谱法纯化以得到中间体D-1(1.60g，产率：90.0％)。
(2)化合物1-21的合成
[反应式3-2]
将溶解在DMF(5mL)中的中间体D-1(1.4g，0.00321mol)、KCN(0.003g，0.00012mol)放入250mL两颈烧瓶中。在室温下向溶液中滴加三甲基甲硅烷基氰化物(0.56g，0.005472mol)，并将溶液搅拌2小时。向溶液中添加乙腈(50mL)和三溴化磷(0.65g，0.002392mol)，然后将溶液在60℃下再次搅拌5小时。将获得的粗产物用氯仿萃取并用柱色谱法纯化以得到化合物1-21(0.163g，产率：11.1％)。
合成例4：化合物1-28的合成
[反应式4]
将溶解在EtOH(30mL)和AcOH(30mL)的混合溶剂中的化合物E-1(1.0g，0.00409mol)和中间体A-3(0.96g，0.00409mol)放入250mL两颈烧瓶中。将混合物在室温下搅拌2小时，然后将粗产物用氯仿萃取并用柱色谱法纯化以得到化合物1-28(1.20g，产率：66.24％)。
合成例5：化合物2-1的合成
[反应式5]
将溶解在EtOH(30mL)和AcOH(30mL)的混合溶剂中的化合物F-1(0.6g，0.00319mol)和中间体A-3(1.49g，0.00638mol)放入250mL两颈烧瓶中。将混合物在室温下搅拌2小时，然后将粗产物用氯仿萃取并用柱色谱法纯化以得到化合物2-1(0.8g，产率：56.72％)。
实验例1：吸收和发光波长的测量
测量上述合成例中合成的每种化合物以及具有延迟荧光特性的化学式8中的4CzIPN和如下示出的参照化合物的物理特性例如最大吸收波长(Abs.λmax)和最大光致发光波长(PLλmax)。下表1示出了测量结果。
[参照化合物]
表1：有机化合物的物理特性
| 化合物 | Abs.λmax(nm) | PLλmax(nm) |
| 4CzIPN | - | 530 |
| Ref.1 | 445 | 507 |
| Ref.2 | 503 | 528 |
| 1-12 | 496 | 510 |
| 1-15 | 536 | 560 |
| 1-21 | 507 | 516 |
| 1-28 | 490 | 509 |
| 2-1 | 501 | 522 |
如表1和图12至17所示，Ref.1化合物的Abs.λmax显著短于作为延迟荧光材料的4CzIPN的PLλmax。因此，可以看出Ref.1化合物的吸收光谱与4CzIPN的光致发光光谱之间的交叠区域非常小。此外，Ref.2化合物具有与4CzIPN的PLλmax接近的Abs.λmax，但具有相对宽的斯托克斯位移。相反，化合物1-12、1-15、1-21、1-28和2-1各自具有与4CzIPN的PLλmax接近的Abs.λmax，并且具有相对窄的斯托克斯位移。合成例1至5中合成的化合物的吸收光谱与作为延迟荧光材料的4CzIPN的光致发光光谱之间的交叠区域大大增加。因此，确定当将合成例1至5中合成的每种有机化合物与延迟荧光材料一起使用时，来自延迟荧光材料的激子能量转移效率提高，从而可以实现具有提高的发光效率和优异的颜色纯度的超荧光。
实施例1(Ex.1)：OLED的制造
制造其中将化合物1-12应用至EML的掺杂剂中的OLED。将附接有ITO的玻璃基板用UV臭氧洗涤，装载到蒸气系统中，然后转移至真空沉积室中以在基板上沉积其他层。按照以下顺序在10-6托下通过加热的舟皿通过蒸镀沉积发光层和阴极。
HIL(HAT-CN；7nm)；HTL(NPB，55nm)；EBL(mCBP，10nm)；EML(H1，(4-(3-三苯基-2-基)苯基-二苯并[b,d]噻吩，主体):4CzIPN(延迟荧光材料):化合物1-12＝64.5:35:0.5，以重量比计；35nm)；HBL(B3PYMPM；10nm)；ETL(TPBi；20nm)；EIL(LiF)；和阴极(Al)。
在沉积发光层和阴极之后，将OLED从沉积室转移到干燥箱中以成膜，然后使用可UV固化环氧树脂和吸湿剂进行封装。
实施例2至5(Ex.2至5)：OLED的制造
使用与实施例1相同的材料制造OLED，不同之处在于将化合物1-15(Ex.2)、化合物1-21(Ex.3)、化合物1-28(Ex.4)或化合物2-1(Ex.5)代替化合物1-12应用至EML中作为最终掺杂剂。
比较例1(Com.1)：OLED的制造
使用与实施例1相同的材料制造OLED，不同之处在于在EML中以65:35的重量比混合作为主体的H1和作为延迟荧光掺杂剂的4CzIPN而不使用化合物1-1。
比较例2至3(Com.2至Com.3)：OLED的制造
使用与实施例1相同的材料制造OLED，不同之处在于将化合物Ref.1(Com.2)或化合物Ref.2(Com.3)代替化合物1-12应用至EML中作为最终掺杂剂。
实验例2：OLED发光特性的测量
将通过Ex.1至5和Com.1至3制造的具有9mm2的发光面积的每个OLED连接到外部电源，然后在室温下使用恒流源(KEITHLEY)和光度计PR650评估所有二极管的发光特性。特别地，在10mA/cm2的电流密度下测量驱动电压(V)、电流效率(cd/A)、功率效率(lm/W)、外量子效率(EQE，％)、CIE色坐标和最大电致发光波长(EL λmax，nm)。其结果在下表2中示出。
表2：OLED的发光特性
如表2所示，与其中EML仅包含主体和延迟荧光材料的Com.1中的OLED相比，其中EML还包含在合成例中合成的化合物作为荧光掺杂剂的Ex.1至Ex.5中的OLED将其驱动电压降低了多达30.4％，并分别将其电流效率、功率效率和EQE各自提高了多达44.1％、72.3％和27.7％。此外，与其中EML包含相关技术材料作为荧光掺杂剂的Com.2中的OLED相比，Ex.1至Ex.5中的OLED将其驱动电压降低了多达24.9％，并分别将其电流效率、功率效率和EQE各自提高了多达3.93倍、4.43倍和2.54倍。此外，与其中EML包含Ref.2化合物作为荧光掺杂剂的Com.3中的OLED相比，Ex.1至Ex.5中的OLED分别将其电流效率、功率效率和EQE各自提高了多达47.1％、21.7％和40.2％。特别地，与其中EML仅包含延迟荧光材料作为掺杂剂的Com.1中的OLED相比，其中EML还包含荧光掺杂剂的Ex.1至Ex.5中的OLED发射更深的绿色光并实现高颜色纯度。通过将所述有机化合物应用至发光层中，可以制造OLED和具有OLED的有机发光装置，所述OLED和所述有机发光装置各自降低其驱动电压、提高其发光效率并且实现发射具有优异颜色纯度的绿色光的超荧光。
本公开中公开了如下方案：
1.一种具有以下化学式1的结构的有机化合物：
[化学式1]
其中R1和R2各自独立地为氢、卤素、未经取代或经取代的C1-C20卤烷基、氰基、氨基、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷氧基、未经取代或经取代的C1-C20烷基氨基、未经取代或经取代的C3-C30脂环族基、未经取代或经取代的C3-C30杂脂环族基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团、或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团；R3和R4各自独立地为氢、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷氧基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团、或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团，或者R3和R4形成具有以下化学式2的结构的稠合部分；R5至R12各自独立地为氢、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷氧基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团、或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团；以及m为1至4的整数，
[化学式2]
其中R21至R28各自独立地为氢、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷氧基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团、或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团；虚线表示与相邻环稠合的部分；以及星号表示该部分连接至所述相邻环。
2.根据项1所述的有机化合物，其中所述有机化合物包括具有以下化学式3的结构的有机化合物：
[化学式3]
其中R1至R2、R5至R12和m各自与化学式1中限定的相同；R13和R14各自独立地为氢、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷氧基、未经取代或经取代的C6-C30芳基、或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳基。
3.根据项1所述的有机化合物，其中所述有机化合物包括具有以下化学式4的结构的有机化合物：
[化学式4]
其中R1至R2、R5至R12、R21至R28和m各自与化学式1中限定的相同。
4.根据项1所述的有机化合物，其中所述有机化合物包括具有以下化学式5的结构的任一者：
[化学式5]
/>
/>
/>
5.根据项1所述的有机化合物，其中所述有机化合物包括具有以下化学式6的结构的任一者：
[化学式6]
6.一种有机发光二极管，包括：
第一电极；
面对所述第一电极的第二电极；和
至少一个发光单元，所述至少一个发光单元设置在所述第一电极与所述第二电极之间并包括第一发光材料层，
其中所述第一发光材料层包含具有以下化学式1的结构的有机化合物：
[化学式1]
其中R1和R2各自独立地为氢、卤素、未经取代或经取代的C1-C20卤烷基、氰基、氨基、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷氧基、未经取代或经取代的C1-C20烷基氨基、未经取代或经取代的C3-C30脂环族基、未经取代或经取代的C3-C30杂脂环族基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团、或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团；R3和R4各自独立地为氢、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷氧基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团、或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团，或者R3和R4形成具有以下化学式2的结构的稠合部分；R5至R12各自独立地为氢、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷氧基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团、或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团；以及m为1至4的整数，
[化学式2]
其中R21至R28各自独立地为氢、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷氧基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团、或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团；虚线表示与相邻环稠合的部分；以及星号表示该部分连接至所述相邻环。
7.根据项6所述的有机发光二极管，其中所述有机化合物包括具有以下化学式3的结构的有机化合物：
[化学式3]
其中R1至R2、R5至R12和m各自与化学式1中限定的相同；R13和R14各自独立地为氢、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷氧基、未经取代或经取代的C6-C30芳基或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳基。
8.根据项6所述的有机发光二极管，其中所述有机化合物包括具有以下化学式4的结构的有机化合物：
[化学式4]
其中R1至R2、R5至R12、R21至R28和m各自与化学式1中限定的相同。
9.根据项6所述的有机发光二极管，其中所述第一发光材料层包含第一化合物和第二化合物，以及其中所述第二化合物包括所述有机化合物。
10.根据项9所述的有机发光二极管，其中所述第一化合物的激发单线态能级高于所述第二化合物的激发单线态能级。
11.根据项6所述的有机发光二极管，其中所述第一发光材料层包含第一化合物、第二化合物和第三化合物，以及其中所述第二化合物包括所述有机化合物。
12.根据项11所述的有机发光二极管，其中所述第三化合物的激发单线态能级高于所述第二化合物的激发单线态能级。
13.根据项11所述的有机发光二极管，其中所述第三化合物的激发单线态能级与激发三线态能级之间的能带隙小于或等于0.3eV。
14.根据项9所述的有机发光二极管，还包括第二发光材料层，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或者设置在所述第一发光材料层与所述第二电极之间，以及其中所述第二发光材料层包含第四化合物和第五化合物。
15.根据项14所述的有机发光二极管，其中所述第五化合物的激发单线态能级高于所述第二化合物的激发单线态能级。
16.根据项14所述的有机发光二极管，还包括相对于所述第二发光材料层与所述第一发光材料层相反地设置的第三发光材料层，以及其中所述第三发光材料层包含第六化合物和第七化合物。
17.根据项16所述的有机发光二极管，其中所述第七化合物包括所述有机化合物。
18.根据项16所述的有机发光二极管，其中所述第五化合物的激发单线态能级分别高于所述第二化合物和所述第七化合物的激发单线态能级中的每一者。
19.根据项6所述的有机发光二极管，其中所述至少一个发光单元包括设置在所述第一电极与所述第二电极之间的第一发光单元和设置在所述第一发光单元与所述第二电极之间的第二发光单元，
其中所述第一发光单元包括下发光材料层以及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。
20.一种有机发光装置，包括：
基板；和
位于所述基板上方的根据项6至19中任一项所述的有机发光二极管。
对于本领域技术人员明显的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对本公开进行各种修改和变化。因此，其旨在涵盖本公开的修改和变化，只要它们落入所附权利要求的范围内即可。
Claims (20)
1.一种具有以下化学式1的结构的有机化合物：
[化学式1]
其中R1和R2各自独立地为氢、卤素、氰基、C1-C20烷基、苯基或二苯基氨基；R3和R4各自独立地为氢，或者R3和R4形成具有以下化学式2的结构的稠合部分；R5至R12各自独立地为氢；以及m为1至4的整数，但不包括1，
[化学式2]
其中R21至R28各自独立地为氢；虚线表示与相邻环稠合的部分；以及星号表示该部分连接至所述相邻环，
条件是不包括如下化合物：
2.根据权利要求1所述的有机化合物，其中所述有机化合物包括具有以下化学式3的结构的有机化合物：
[化学式3]
其中R1至R2、R5至R12和m各自与化学式1中限定的相同；R13和R14各自独立地为氢，
条件是不包括如下化合物：
3.根据权利要求1所述的有机化合物，其中所述有机化合物包括具有以下化学式4的结构的有机化合物：
[化学式4]
其中R1至R2、R5至R12、R21至R28和m各自与化学式1中限定的相同。
4.根据权利要求1所述的有机化合物，其中所述有机化合物包括具有以下化学式5的结构的任一者：
[化学式5]
5.根据权利要求1所述的有机化合物，其中所述有机化合物包括具有以下化学式6的结构的任一者：
[化学式6]
6.一种有机发光二极管，包括：
第一电极；
面对所述第一电极的第二电极；和
至少一个发光单元，所述至少一个发光单元设置在所述第一电极与所述第二电极之间并包括第一发光材料层，
其中所述第一发光材料层包含具有以下化学式1的结构的有机化合物：
[化学式1]
其中R1和R2各自独立地为氢、卤素、氰基、C1-C20烷基、苯基或二苯基氨基；R3和R4各自独立地为氢，或者R3和R4形成具有以下化学式2的结构的稠合部分；R5至R12各自独立地为氢；以及m为1至4的整数，但不包括1，
[化学式2]
其中R21至R28各自独立地为氢；虚线表示与相邻环稠合的部分；以及星号表示该部分连接至所述相邻环，
条件是不包括如下化合物：
7.根据权利要求6所述的有机发光二极管，其中所述有机化合物包括具有以下化学式3的结构的有机化合物：
[化学式3]
其中R1至R2、R5至R12和m各自与化学式1中限定的相同；R13和R14各自独立地为氢，
条件是不包括如下化合物：
8.根据权利要求6所述的有机发光二极管，其中所述有机化合物包括具有以下化学式4的结构的有机化合物：
[化学式4]
其中R1至R2、R5至R12、R21至R28和m各自与化学式1中限定的相同。
9.根据权利要求6所述的有机发光二极管，其中所述第一发光材料层包含第一化合物和第二化合物，以及其中所述第二化合物包括所述有机化合物。
10.根据权利要求9所述的有机发光二极管，其中所述第一化合物的激发单线态能级高于所述第二化合物的激发单线态能级。
11.根据权利要求6所述的有机发光二极管，其中所述第一发光材料层包含第一化合物、第二化合物和第三化合物，以及其中所述第二化合物包括所述有机化合物。
12.根据权利要求11所述的有机发光二极管，其中所述第三化合物的激发单线态能级高于所述第二化合物的激发单线态能级。
13.根据权利要求11所述的有机发光二极管，其中所述第三化合物的激发单线态能级与激发三线态能级之间的能带隙小于或等于0.3eV。
14.根据权利要求9所述的有机发光二极管，还包括第二发光材料层，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或者设置在所述第一发光材料层与所述第二电极之间，以及其中所述第二发光材料层包含第四化合物和第五化合物。
15.根据权利要求14所述的有机发光二极管，其中所述第五化合物的激发单线态能级高于所述第二化合物的激发单线态能级。
16.根据权利要求14所述的有机发光二极管，还包括相对于所述第二发光材料层与所述第一发光材料层相反地设置的第三发光材料层，以及其中所述第三发光材料层包含第六化合物和第七化合物。
17.根据权利要求16所述的有机发光二极管，其中所述第七化合物包括所述有机化合物。
18.根据权利要求16所述的有机发光二极管，其中所述第五化合物的激发单线态能级分别高于所述第二化合物和所述第七化合物的激发单线态能级中的每一者。
19.根据权利要求6所述的有机发光二极管，其中所述至少一个发光单元包括设置在所述第一电极与所述第二电极之间的第一发光单元和设置在所述第一发光单元与所述第二电极之间的第二发光单元，
其中所述第一发光单元包括下发光材料层以及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。
20.一种有机发光装置，包括：
基板；和
位于所述基板上方的根据权利要求6至19中任一项所述的有机发光二极管。
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