CN114464746A - 有机发光二极管和包括其的有机发光装置 - Google Patents
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Abstract
公开了有机发光二极管(OLED)和包括所述OLED的有机发光装置，所述有机发光二极管(OLED)包括设置在两个电极之间并且包含含有具有至少一个氮原子的稠合杂芳族环的第一化合物和基于硼的化合物的第二化合物的至少一个发光材料层(EML)。第一化合物和第二化合物可以为相同的发光材料层或相邻设置的发光材料层。使用第一化合物和第二化合物以及调节它们的能级，所述OLED可以降低其驱动电压并提高其发光效率。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年11月10日在大韩民国提交的韩国专利申请第10-2020-0149127号的权益，其全部内容通过引用并入本申请。
技术领域
本公开涉及有机发光二极管，并且更具体地，涉及具有优异的发光特性的有机发光二极管，以及具有所述二极管的有机发光装置。
背景技术
随着显示装置变得更大，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)的显示装置已经成为关注的焦点。
OLED可以形成为厚度小于
的薄膜，并且可以根据电极配置实现单向图像或双向图像。此外，OLED可以形成在诸如塑料基板的柔性透明基板上，使得OLED可以容易地实现柔性显示器或可折叠显示器。此外，OLED具有优于LCD(液晶显示装置)的优点，例如，OLED可以在10V或更低的较低电压下驱动，并且具有非常高的颜色纯度。
在OLED中，当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，电荷复合以形成激子，然后当复合的激子移动至稳定的基态时发光。
常规的荧光材料由于仅单线态激子参与其发光过程而显示出低的发光效率。与荧光材料相比，其中三线态激子以及单线态激子参与发光过程的磷光材料具有相对高的发光效率。然而，作为代表性磷光材料的金属配合物的发光寿命太短而不适用于商业装置。
发明内容
因此，本公开的实施方案涉及OLED和包括所述OLED的有机发光装置，其基本上消除了由于相关技术的限制和缺点引起的问题中的一者或更多者。
本公开的一个方面是提供可以降低其驱动电压并提高其发光效率和颜色纯度的OLED以及包括该二极管的有机发光装置。
另外的特征和方面将在随后的描述中阐述，并且部分地将从描述中显而易见，或者可以通过本文中提供的本发明构思的实践而得知。本发明构思的其他特征和方面可以通过在撰写的说明书中或可从中得出的及其权利要求书以及附图特别指出的结构来实现和获得。
为了实现本发明构思的这些方面和其他方面，如具体体现和广泛描述的，有机发光二极管包括：第一电极；面向第一电极的第二电极；设置在第一电极与第二电极之间并且包括至少一个发光材料层的发光层，其中所述至少一个发光材料层包含第一化合物和第二化合物，并且其中第一化合物具有以下式1的结构以及第二化合物具有以下式4的结构：
[式1]
其中X1至X8各自独立地为CR1或N，其中X1至X4中的一者为N并且X1至X4中的余者为CR1，以及X5至X8中的一者为N并且X5至X8中的余者为CR1，并且R1选自氕、氘、氚、卤素原子、未经取代或经取代的甲硅烷基、未经取代或经取代的C1至C20烷基、未经取代或经取代的C1至C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6至C30芳族基团和未经取代或经取代的C3至C30杂芳族基团，其中R1中的至少一者为未经取代或经取代的具有至少一个氮原子的C10至C30杂芳族基团；
[式4]
其中R21至R24各自独立地选自氕、氘、氚、硼基、氨基、未经取代或经取代的C1至C20烷基、未经取代或经取代的C1至C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6至C30芳族基团和未经取代或经取代的C3至C30杂芳族基团，或者R21至R24中的相邻两者形成未经取代或经取代的具有硼和氮的稠环、或者未经取代或经取代的具有硫的稠环；R25至R28各自独立地选自氕、氘、氚、硼基、未经取代或经取代的C1至C20烷基、未经取代或经取代的C1至C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6至C30芳族基团和未经取代或经取代的C3至C30杂芳族基团。在本申请的一个实施方案中，第二化合物具有以下结构：
作为实例，第一化合物的最高占据分子轨道(HOMO)能级和第二化合物的HOMO能级满足以下关系(1)：
|HOMOFD-HOMODF|<0.3eV(1)
其中HOMOFD为第二化合物的HOMO能级，以及HOMODF为第一化合物的HOMO能级。
在一个示例性方面中，至少一个发光材料层可以具有单层结构。
或者，至少一个发光材料层包括设置在第一电极与第二电极之间的第一发光材料层、和设置在第一电极与第一发光材料层之间或设置在第一发光材料层与第二电极之间的第二发光材料层，并且其中第一发光材料层包含第一化合物，以及第二发光材料层包含第二化合物。
任选地，至少一个发光材料层还可以包括相对于第一发光材料层与第二发光材料层相反设置的第三发光材料层。
在另一个方面中，如上所述，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包括基板和设置在基板上方的OLED。
应理解，前述的一般性描述和以下的详细描述二者均为示例性和说明性的，并且旨在提供要求保护的本发明构思的进一步说明。
附图说明
被包括以提供对本公开的进一步理解的附图被并入并构成本申请的一部分，举例说明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原理。
图1是根据本公开的有机发光显示装置的示意性电路图。
图2是示出根据本公开的一个示例性方面的有机发光显示装置的示意性截面图。
图3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4是示出调节EML中的发光材料之间的能级使得电荷被有效地转移至第二化合物的示意图。
图5是示出未调节EML中的发光材料之间的HOMO能级使得空穴在第二化合物处被捕获的示意图。
图6是示出未调节EML中的发光材料之间的HOMO能级和LUMO能级二者使得空穴在第二化合物处被捕获并且在第一化合物与第二化合物之间形成激基复合物的示意图。
图7是通过根据本公开的一个示例性方面的EML中的发光材料之间的单线态能级和三线态能级示出发光机制的示意图。
图8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9是示出调节EML中的发光材料之间的能级使得空穴被转移至第二化合物的示意图。
图10是通过根据本公开的另一个示例性方面的EML中的发光材料之间的单线态能级和三线态能级示出发光机制的示意图。
图11是示出根据本公开的又一个示例性方面的OLED的示意性截面图。
图12是示出调节EML中的发光材料之间的能级使得空穴被转移至第二化合物的示意图。
图13是通过根据本公开的又一个示例性方面的EML中的发光材料之间的单线态能级和三线态能级示出发光机制的示意图。
图14是示出根据本公开的又一个示例性方面的OLED的示意性截面图。
图15是示出根据本公开的另一个示例性方面的有机发光显示装置的示意性截面图。
图16是示出根据本公开的又一个示例性方面的OLED的示意性截面图。
图17是示出根据本公开的又一个示例性方面的有机发光显示装置的示意性截面图。
图18是示出根据本公开的又一个示例性方面的OLED的示意性截面图。
图19是示出根据本公开的又一个示例性方面的OLED的示意性截面图。
图20是示出实施例和比较例中制造的OLED的电压(V)-电流密度(J)测量的图。
图21是示出实施例和比较例中制造的OLED的电致发光峰强度测量的图。
具体实施方式
现在将在下面对本公开的各方面、实施方案和实例进行详细地参照和讨论，其一些实例在附图中示出。
本公开涉及其中在相同的EML或相邻设置的EML中应用有具有调节的能级的第一化合物和第二化合物的有机发光二极管(OLED)，以及具有所述OLED的有机发光装置。所述OLED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中。作为实例，将描述应用所述OLED的显示装置。
图1是根据本公开的有机发光显示装置的示意性电路图。如图1所示，在有机发光显示装置中，栅极线GL、数据线DL和电源线PL各自彼此交叉以限定像素区域P。在像素区域P内形成有开关薄膜晶体管Ts、驱动薄膜晶体管Td、存储电容器Cst和有机发光二极管D。像素区域P可以包括第一像素区域P1、第二像素区域P2和第三像素区域P3(参见图15)。
开关薄膜晶体管Ts连接至栅极线GL和数据线DL，以及驱动薄膜晶体管Td和存储电容器Cst连接在开关薄膜晶体管Ts与电源线PL之间。有机发光二极管D连接至驱动薄膜晶体管Td。当通过施加至栅极线GL中的栅极信号使开关薄膜晶体管Ts导通时，通过开关薄膜晶体管Ts将施加至数据线DL中的数据信号施加至驱动薄膜晶体管Td的栅电极和存储电容器Cst的一个电极中。
通过施加至栅电极中的数据信号使驱动薄膜晶体管Td导通，使得与数据信号成比例的电流通过驱动薄膜晶体管Td从电源线PL供应至有机发光二极管D。然后，有机发光二极管D发射亮度与流过驱动薄膜晶体管Td的电流成比例的光。在这种情况下，用与数据信号成比例的电压对存储电容器Cst进行充电，使得驱动薄膜晶体管Td的栅电极的电压在一帧期间保持恒定。因此，有机发光显示装置可以显示期望的图像。
图2是根据本公开的一个示例性方面的有机发光显示装置100的示意性截面图。根据本公开的所有方面的有机发光装置的所有组件被可操作地耦合和配置。如图2中所示，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以及在基板110上方并且与薄膜晶体管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以下的组：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。
可以在基板110上方设置缓冲层122，并且薄膜晶体管Tr设置在缓冲层122上方。可以省略缓冲层122。
在缓冲层122上方设置有半导体层120。在一个示例性方面中，半导体层120可以包含但不限于氧化物半导体材料。在这种情况下，可以在半导体层120下方设置遮光图案，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可以包含但不限于多晶硅。在这种情况下，半导体层120的相反边缘可以掺杂有杂质。
在半导体层120上设置有由绝缘材料形成的栅极绝缘层124。栅极绝缘层124可以包含但不限于无机绝缘材料，例如硅氧化物(SiOx)或硅氮化物(SiNx)。
在栅极绝缘层124上方以对应于半导体层120的中心设置有由导电材料(例如金属)制成的栅电极130。虽然在图2中栅极绝缘层124设置在基板110的整个区域的上方，但栅极绝缘层124可以与栅电极130相同地被图案化。
由绝缘材料形成的层间绝缘层132设置在栅电极130上，同时覆盖在基板110的整个表面上方。层间绝缘层132可以包含但不限于无机绝缘材料例如硅氧化物(SiOx)或硅氮化物(SiNx)、或者有机绝缘材料例如苯并环丁烯或光压克力(photo-acryl)。
层间绝缘层132具有使半导体层120的两侧暴露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的相反侧上方，同时与栅电极130间隔开。在图2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。
在层间绝缘层132上设置有由导电材料(例如金属)形成的源电极144和漏电极146。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接触半导体层120的两侧。
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2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而源电极和漏电极设置在半导体层上方的反向交错结构。在这种情况下，半导体层可以包含非晶硅。
还可以在图1的像素区域P中形成彼此交叉以限定像素区域P的栅极线GL和数据线DL、以及连接至栅极线GL和数据线DL的开关元件Ts。开关元件Ts与作为驱动元件的薄膜晶体管Tr连接。此外，电源线PL与栅极线GL或数据线DL平行地间隔开，并且薄膜晶体管Tr还可以包括被配置成使栅电极的电压恒定地保持一帧的存储电容器Cst。
此外，有机发光显示装置100可以包括滤色器层，所述滤色器层包含用于透射从OLED D发射的光中的特定波长光的染料或颜料。例如，滤色器层可以透射特定波长例如红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)和/或白色(W)的光。红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器各自可以单独地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，滤色器层可以设置在层间绝缘层132上，同时对应于OLED D。或者，当有机发光显示装置100为顶部发光型时，滤色器层可以设置在OLED D上方，即第二电极230上方。
在整个基板110上方在源电极144和漏电极146上设置有钝化层150。钝化层150具有平坦的顶表面和漏极接触孔152，所述漏极接触孔152使薄膜晶体管Tr的漏电极146暴露。虽然漏极接触孔152设置在第二半导体层接触孔136上，但其可以与第二半导体层接触孔136间隔开。
OLED D包括第一电极210，所述第一电极210设置在钝化层150上并且与薄膜晶体管Tr的漏电极146连接。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为底部发光型时，第一电极210可以具有透明导电材料的单层结构。或者，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银(Ag)或铝-钯-铜(APC)合金。在顶部发光型的OLED D中，第一电极210可以具有ITO/Ag/ITO或ITO/APC/ITO的三层结构。此外，在钝化层150上设置有堤层160以覆盖第一电极210的边缘。堤层160使第一电极210的中心暴露。
在第一电极210上设置有发光层220。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3、图8、图11和图14)。在一个方面中，发光层220可以具有一个发光部。或者，发光层220可以具有多个发光部以形成串联结构。
在其上方设置有发光层220的基板110上方设置有第二电极230。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)。当有机发光显示装置100为顶部发光型时，第二电极230为薄的以具有光透射(半透射)特性。
此外，可以在第二电极230上方设置封装膜170以防止外部水分渗入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的层合结构。
此外，有机发光显示装置100可以具有偏振器以减少外部光反射。例如，偏振器可以为圆偏振器。当有机发光显示装置100为底部发光型时，可以将偏振器设置在基板110下方。或者，当有机发光显示装置100为顶部发光型时，可以将偏振器设置在封装膜170上方。此外，可以将覆盖窗附接至封装膜170或偏振器。在这种情况下，基板110和覆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。
现在，我们将更详细地描述OLED。图3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3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部的发光层220。有机发光显示装置100包括红色像素区域、绿色像素区域和蓝色像素区域，并且OLED D1可以设置在蓝色像素区域中。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可以包括设置在第一电极210与EML 240之间的HTL 260和设置在第二电极230与EML240之间的ETL 270中的至少一者。此外，发光层220还可以包括设置在第一电极210与HTL260之间的HIL 250和设置在第二电极230与ETL 270之间的EIL 280中的至少一者。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(TCO)。在一个示例性方面中，第一电极210可以包含但不限于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。
EML 240可以包含第一化合物(化合物1)DF、第二化合物(化合物2)FD和任选的第三化合物(化合物3)H。例如，第一化合物DF可以为延迟荧光材料，第二化合物FD可以为荧光材料，以及第三化合物H可以为主体。
当空穴和电子在EML 240中彼此相遇以形成激子时，理论上以1:3的比例产生具有成对自旋态的单线态激子和具有不成对自旋态的三线态激子。由于常规的荧光材料仅可以利用单线态激子，因此其表现出低的发光效率。磷光材料可以利用三线态激子以及单线态激子，但其显示出太短的发光寿命而不适用于商业装置。
第一化合物DF可以为具有热激活延迟荧光(thermally activated delayedfluorescence，TADF)特性的延迟荧光材料，其可以解决常规技术的荧光材料和/或磷光材料所伴随的问题。延迟荧光材料具有单线态能级S1 DF与三线态能级T1 DF之间的非常窄的能带隙ΔEST DF(参见图7)。因此，延迟荧光材料的第一化合物DF中的单线态能级S1 DF的激子以及三线态能级T1 DF的激子可以被转移至中间能级状态，即ICT(分子内电荷转移，intramolecular charge transfer)状态(S1 DF→ICT←T1 DF)，然后中间状态的激子可以移动至基态(ICT→S0 DF)。
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。由于延迟荧光材料中最高占据分子轨道(HOMO)与最低未占据分子轨道(LUMO)之间的相互作用在偶极矩极化的状态下变小，因此三线态激子以及单线态激子可以转换为ICT状态。
延迟荧光材料的单线态能级S1 DF与三线态能级T1 DF之间的能级带隙ΔEST DF必须等于或小于约0.3eV，例如为约0.05eV至约0.3eV，使得单线态能级S1 DF与三线态能级T1 DF二者中的激子能量可以转移至ICT状态。单线态能级S1 DF与三线态能级T1 DF之间的能级带隙ΔEST DF小的材料可以利用其中单线态能级S1 DF的激子可以移动至其基态S0 DF的系间窜越(Inter system Crossing，ISC)而表现出普通荧光，以及可以利用其中三线态能级T1 DF的激子可以向上转换为单线态能级S1 DF的激子，然后从三线态能级T1 DF转移的单线态能级S1 DF的激子可以转移至基态S0 DF的反向系间窜越(Reverser Inter System Crossing，RISC)而表现出延迟荧光。换言之，延迟荧光材料的第一化合物DF的25％的处于单线态能级S1 DF的激子和75％的处于三线态能级T1 DF的激子转换为ICT状态，然后转换的激子移动至基态S0 DF同时发光。因此，延迟荧光材料理论上可以具有100％的内部量子效率。
第一化合物DF可以为这样的延迟荧光材料：所述延迟荧光材料包含由具有复数个氮原子作为核原子的稠合杂芳族环组成的电子受体部分和由具有至少一个氮原子作为核原子的稠合杂芳族环组成的电子供体部分。延迟荧光材料的第一化合物DF可以具有以下式1的结构：
[式1]
在式1中，X1至X8各自独立地为CR1或N，其中X1至X4中的一者为N并且X1至X4中的余者为CR1，以及X5至X8中的一者为N并且X5至X8中的余者为CR1，并且R1选自氕、氘、氚、卤素原子、未经取代或经取代的甲硅烷基、未经取代或经取代的C1至C20烷基、未经取代或经取代的C1至C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6至C30芳族基团和未经取代或经取代的C3至C30杂芳族基团，其中R1中的至少一者为未经取代或经取代的具有至少一个氮原子的C10至C30杂芳族基团。
例如，C6至C30芳族基团和C3至C30杂芳族基团各自可以独立地未经取代或经C1至C10烷基、C6至C30芳基和C3至C30杂芳基中的至少一者取代。
作为实例，可以构成式1中的R1的C6至C30芳族基团可以独立地包括但不限于C6至C30芳基、C7至C30芳基烷基、C6至C30芳基氧基和C6至C30芳基氨基。或者，可以构成R1的C3至C30杂芳族基团可以独立地包括但不限于C3至C30杂芳基、C4至C30杂芳基烷基、C3至C30杂芳基氧基和C3至C30杂芳基氨基。
例如，可以构成R1的C6至C30芳基可以独立地包括但不限于非稠合或稠合的芳基，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(phenalenyl)、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。
或者，可以构成R1的C3至C30杂芳基可以独立地包括但不限于非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、吲哚并咔唑基、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、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(dioxinyl)、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、N-取代的螺芴基、螺芴并吖啶基和螺芴并呫吨基。
在式1中，当构成电子受体部分的中心稠合杂芳族环的核原子X1至X8包含一个氮原子时，该分子不具有延迟荧光特性和发光特性。相反地，当构成电子受体部分的中心稠合杂族芳环的核原子X1至X8包含三个或更多个氮原子时，该分子的HOMO能级与LUMO能级之间的能级带隙Eg可能小于第二化合物的HOMO能级与LUMO能级之间的能级带隙Eg。在这种情况下，从第一化合物DF到第二化合物FD的激子能量无法充分转移，并且第一化合物DF主要发光，并因此不可能实现超荧光。
在另一个示例性方面中，可以构成第一化合物DF的电子供体部分的R1中的至少一者，例如至少两者可以包括具有至少一个氮原子作为核原子的含有三个或更多个芳族环或杂芳族环(例如，三至六个芳族环或杂芳族环)的稠合杂芳族基团。作为实例，R1中的至少一者，例如至少两者可以为具有至少一个或两个氮原子作为核原子的稠合杂芳族基团。例如，这样的稠合杂芳族基团可以选自但不限于咔唑基部分、吖啶基部分、吖啶酮基部分、吩嗪基部分、吩
嗪基部分和吩噻嗪基部分。
在一个示例性方面中，R1中的至少一者，例如至少两者可以选自咔唑基、吖啶基、吖啶酮基、吩嗪基、吩
嗪基和吩噻嗪基，其各自不与其他环稠合。或者，R1中的至少一者，例如至少两者可以选自咔唑基、吖啶基、吖啶酮基、吩嗪基、吩
嗪基和吩噻嗪基，其各自独立地与其他环稠合。在这种情况下，与这样的稠合杂芳族基团稠合的其他环可以包括苯环、萘环、茚环、吡啶环、吲哚环、呋喃环、苯并呋喃环、二苯并呋喃环、噻吩环、苯并噻吩环、二苯并噻吩环和/或其组合。例如，R1中的至少一者，例如至少两者可以包括但不限于茚并咔唑基和/或吲哚并咔唑基。或者，R1中的至少一者，例如至少两者可以包括但不限于螺芴并吖啶基。
在另一个示例性方面中，R1中的至少一者，例如至少两者可以包括但不限于未经取代或经选自C1至C10烷基、C6至C30芳基和C3至C30杂芳基中的至少一者取代的咔唑基部分或吖啶基部分。
例如，构成R1的稠合杂芳族基团可以未经取代或经选自C1至C10烷基(例如C1至C5烷基如叔丁基)、C6至C30芳基(例如C6至C15芳基如苯基)和C3至C30杂芳基(例如C3至C15杂芳基如吡啶基)中的至少一者取代。
在另一个方面中，X1和X4中的一者可以为CR1并且X1和X4中的另一者可以为N，X2和X3可以为CR1，X5和X8中的一者可以为CR1并且X5和X8中的另一者可以为N，以及X6和X7可以为CR1。换言之，作为第一化合物DF中的电子受体部分的稠合杂芳族基团可以包括但不限于具有两个氮原子作为核原子的萘啶部分，例如1,8-萘啶部分或1,5-萘啶部分。具有萘啶环作为电子受体部分的第一化合物DF可以具有但不限于以下式2的结构：
[式2]
在式2中，Y1和Y2中的一者为CR15并且Y1和Y2中的另一者为N；Y3和Y4中的一者为CR16并且Y3和Y4中的另一者为N；R11至R16各自独立地选自氕、氘、氚、卤素原子、未经取代或经取代的甲硅烷基、未经取代或经取代的C1至C20烷基、未经取代或经取代的C1至C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6至C30芳族基团和未经取代或经取代的C3至C30杂芳族基团，并且其中R11至R16中的至少一者选自未经取代或经取代的咔唑基部分、未经取代或经取代的吖啶基部分、未经取代或经取代的吖啶酮基部分、未经取代或经取代的吩嗪基部分、未经取代或经取代的吩
嗪基部分和未经取代或经取代的吩噻嗪基部分。
作为实例，R11至R16的C6至C30芳族基团和C3至C30杂芳族基团的每一者，例如，咔唑基部分、吖啶基部分、吖啶酮基部分、吩嗪基部分、吩
嗪基部分和吩噻嗪基部分的每一者可以独立地未经取代或经C1至C10烷基、C6至C30芳基和C3至C30杂芳基中的至少一者取代。
具有式2的结构的有机化合物具有延迟荧光特性，并且具有可以将足够的激子能量转移至第二化合物FD的单线态能级、三线态能级、HOMO能级和LUMO能级，如下所述。作为实例，具有萘啶部分作为电子受体部分的第一化合物DF可以选自但不限于以下式3的化合物：
[式3]
延迟荧光材料的第一化合物DF具有单线态能级S1 DF与三线态能级T1 DF之间的非常窄的能带隙ΔEST DF(参见图7)，并且由于第一化合物DF的三线态激子能量可以通过RISC机制转换为单线态激子能量而具有优异的量子效率。
然而，具有式1至3的结构的第一化合物DF由于电子受体部分和电子供体部分而具有变形的化学构象，并且由于利用三线态激子而需要额外的电荷转移跃迁(CT跃迁)。具有式1至3的结构的第一化合物DF由于由CT发光机制引起的发光特性而具有非常宽的FWHM(半峰全宽)，因此其颜色纯度非常有限。
为了使延迟荧光材料的第一化合物DF的发光特性最大化并实现超荧光，EML 240包含荧光材料的第二化合物FD。如上所述，具有延迟荧光特性的第一化合物DF可以利用三线态激子能量以及单线态激子能量。当EML 240包含与延迟荧光材料的第一化合物DF相比具有适当能级的荧光材料的第二化合物FD时，从第一化合物DF发射的激子能量被第二化合物FD吸收，然后被第二化合物FD吸收的激子能量产生100％单线态激子，同时使其发光效率最大化。
EML 240中的第一化合物DF的单线态激子能量(其包括第一化合物DF的从其自身的三线态激子能量转换的单线态激子能量和初始单线态激子能量)经由福斯特共振能量转移(Forster resonance energy transfer，FRET)机制转移至同一EML 240中的荧光材料的第二化合物FD，并在第二化合物FD处发生最终发光。可以使用吸收光谱与第一化合物DF的光致发光光谱广泛重叠的化合物作为第二化合物FD，使得在第一化合物DF处产生的激子能量可以有效地转移至第二化合物FD。由于第二化合物FD利用从激发态移动至基态发光，而不是CT发光机制发光，因此其FWHM相对窄，并因此可以提高颜色纯度。
EML 240中的第二化合物FD可以为蓝色荧光材料。例如，EML 240中的第二化合物FD可以为其FWHM等于或小于约35nm的基于硼的化合物。作为实例，基于硼的化合物的第二化合物FD可以具有以下式4的结构：
[式4]
在式4中，R21至R24各自独立地选自氕、氘、氚、硼基、氨基、未经取代或经取代的C1至C20烷基、未经取代或经取代的C1至C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6至C30芳族基团和未经取代或经取代的C3至C30杂芳族基团，或者R21至R24中的相邻两者形成未经取代或经取代的具有硼和氮的稠环、或者未经取代或经取代的具有硫的稠环；R25至R28各自独立地选自氕、氘、氚、硼基、未经取代或经取代的C1至C20烷基、未经取代或经取代的C1至C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6至C30芳族基团和未经取代或经取代的C3至C30杂芳族基团。
作为实例，R21至R28的C6至C30芳族基团和C3至C30杂芳族基团各自可以独立地未经取代或经C1至C10烷基、C6至C30芳基和C3至C30杂芳基中的至少一者取代。与式1类似，可以构成R21至R28中的每一者的C6至C30芳族基团可以独立地包括但不限于C6至C30芳基、C7至C30芳基烷基、C6至C30芳基氧基和C6至C30芳基氨基。或者，可以构成R21至R28中的每一者的C3至C30杂芳族基团可以独立地包括但不限于C3至C30杂芳基、C4至C30杂芳基烷基、C3至C30杂芳基氧基和C3至C30杂芳基氨基。
在一个示例性方面中，式4中的R21至R24中的两个相邻基团可以形成具有硼原子和氮原子作为核原子的稠环。例如，第二化合物FD可以包括具有以下式5A或式5B的结构的基于硼的有机化合物：
[式5A]
[式5B]
在式5A和5B中，R25至R28中的每一者和R31至R34中的每一者独立地选自氕、氘、氚、硼基、未经取代或经取代的C1至C20烷基、未经取代或经取代的C1至C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6至C30芳族基团和未经取代或经取代的C3至C30杂芳族基团。
例如，各自可以独立地为R25至R28中的每一者和R31至R34中的每一者的C6至C30芳族基团和C3至C30杂芳族基团各自可以独立地未经取代或经C1至C10烷基、C6至C30芳基和C3至C30杂芳基中的至少一者取代。
具有式5A或5B的结构的基于硼的化合物具有优异的发光特性。此外，由于具有式5A或5B的结构的基于硼的化合物具有宽的片状构象，因此来自第一化合物DF的激子能量可以有效地转移至第二化合物FD，并因此OLED D1可以使其发光效率最大化。
在一个示例性方面中，基于硼的有机化合物的第二化合物FD可以选自但不限于以下具有式6的结构的化合物：
[式6]
EML 240中的第三化合物H可以为与第一化合物DF和/或第二化合物FD相比具有HOMO能级与LUMO能级之间的更宽的能带隙的任何有机化合物。作为实例，当EML 240包含主体的第三化合物H时，第一化合物DF可以为第一掺杂剂以及第二化合物FD可以为第二掺杂剂。
在一个示例性方面中，EML 240中的第三化合物可以包括但不限于4,4’-双(N-咔唑基)-1,1’-联苯(CBP)、3,3’-双(N-咔唑基)-1,1’-联苯(mCBP)、1,3-双(咔唑-9-基)苯(mCP)、9-(3-(9H-咔唑-9-基)苯基)-9H-咔唑-3-腈(mCP-CN)、双[2-(二苯基膦基)苯基]醚氧化物(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(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、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EML 240包含第一化合物DF、第二化合物FD和第三化合物H时，在EML240中第三化合物H的含量可以大于第一化合物DF的含量，并且在EML 240中第一化合物DF的含量可以大于第二化合物FD的含量。当第一化合物DF的含量大于第二化合物FD的含量时，激子能量可以经由FRET机制从第一化合物DF有效地转移至第二化合物FD。例如，在EML 240中第三化合物H的含量可以为约65重量％至约90重量％，在EML 240中第一化合物DF的含量可以为约5重量％至约30重量％，以及在EML 240中第二化合物FD的含量可以为约0.1重量％至约5重量％，但不限于此。
在一个示例性方面中，必须适当地调节主体的第三化合物H、延迟荧光材料的第一化合物DF和荧光材料的第二化合物FD之间的HOMO能级和LUMO能级。例如，为了实现超荧光，主体必须诱导在延迟荧光材料处产生的三线态激子参与发光过程，而不会由于非辐射复合而猝灭。为此，应当调节主体的第三化合物H、延迟荧光材料的第一化合物DF和荧光材料的第二化合物FD之间的能级。
图4是示出调节EML中的发光材料之间的能级使得电荷被有效地转移至第二化合物的示意图。如图4所示，作为主体的第三化合物H可以被设计成具有比延迟荧光材料的第一化合物DF的HOMO能级HOMODF更深的HOMO能级HOMOH，并且具有比第一化合物DF的LUMO能级LUMODF更浅的LUMO能级LUMOH。换言之，第三化合物H的HOMO能级HOMOH与LUMO能级LUMOH之间的能级带隙可以宽于第一化合物DF的HOMO能级HOMODF与LUMO能级LUMODF之间的能级带隙。
作为实例，主体的第三化合物H的HOMO能级(HOMOH)与延迟荧光材料的第一化合物DF的HOMO能级(HOMODF)之间的能级带隙(|HOMOH-HOMODF|)、或者第三化合物H的LUMO能级(LUMOH)与第一化合物DF的LUMO能级(LUMODF)之间的能级带隙(|LUMOH-LUMODF|)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，电荷可以从第三化合物H有效地传输至第一化合物DF，从而提高OLED D1中的最终发光效率。
在一个示例性方面中，第一化合物DF的HOMO能级HOMODF与第二化合物FD的HOMO能级HOMOFD之间的能级带隙ΔHOMO-1满足以下式(1)的关系：
|HOMOFD-HOMODF|<0.3eV(1)。
当第一化合物DF的HOMO能级HOMODF与第二化合物FD的HOMO能级HOMOFD之间的能级带隙ΔHOMO-1满足式(1)的关系时，注入到EML 240中的空穴可以转移至第一化合物DF。因此，第一化合物DF可以利用初始单线态激子能量和通过RISC机制从三线态激子能量转换的单线态激子能量二者，使得其可以实现100％的内部量子效率，并且可以将其激子能量有效地转移至第二化合物FD。作为实例，第一化合物DF的HOMO能级HOMODF和第二化合物FD的HOMO能级HOMOFD可以满足以下式(2)的关系：
|HOMOFD-HOMODF|≤0.2eV(2)。
在另一个示例性方面中，第一化合物DF的LUMO能级LUMODF可以浅于或等于第二化合物FD的LUMO能级LUMOFD。作为实例，第一化合物DF的LUMO能级LUMODF和第二化合物FD的LUMO能级LUMOFD可以满足以下式(3)的关系：
0≤LUMODF-LUMOFD≤0.5eV (3)。
当第一化合物DF的LUMO能级LUMODF和第二化合物FD的LUMO能级LUMOFD满足式(3)的关系时，注入到EML 240中的电子可以转移至第一化合物DF。由于激子可以在延迟荧光材料的第一化合物DF中复合，因此第一化合物DF可以利用RISC机制实现100％的内部量子效率。在第一化合物DF处产生的单线态激子能量(包括初始单线态激子能量和转换的单线态激子能量)可以经由FRET转移至荧光材料的第二化合物FD，并因此第二化合物FD可以实现有效发光。
作为实例，可以将第一化合物DF设计成但不限于具有约-5.4eV至-5.7eV的HOMO能级HOMODF，并且具有约-2.4eV至-2.8eV的LUMO能级LUMODF。可以将第二化合物FD设计成但不限于具有约-5.3eV至约-5.7eV的HOMO能级HOMOFD，并且具有约-2.7eV至约-3.0eV的LUMO能级LUMOFD。
第一化合物DF的HOMO能级HOMODF与LUMO能级LUMODF之间的能级带隙可以宽于第二化合物FD的HOMO能级HOMOFD与LUMO能级LUMOFD之间的能级带隙。例如，第一化合物DF的HOMO能级HOMODF与LUMO能级LUMODF之间的能级带隙可以为约2.6eV至约3.1eV，例如，约2.8eV至约3.0eV。第二化合物FD的HOMO能级HOMOFD与LUMO能级LUMOFD之间的能级带隙可以为约2.4eV至约2.9eV，例如，约2.6eV至约2.8eV。在这种情况下，在第一化合物DF处产生的激子能量可以有效地转移至第二化合物FD，然后第二化合物FD可以充分发光。
图5是示出未调节EML中的发光材料之间的HOMO能级使得空穴在第二化合物处被捕获的示意图。如图5所示，当第一化合物DF的HOMO能级HOMODF与第二化合物FD的HOMO能级HOMOFD之间的能级带隙ΔHOMO-2等于或大于0.3eV时，注入到EML 240中的空穴在荧光材料的第二化合物FD处被捕获。即，注入到EML 240中的空穴未从主体的第三化合物H转移至延迟荧光材料的第一化合物DF。在可以利用单线态能量和三线态能量二者的第一化合物DF中未形成激子，而在仅可以利用单线态激子的荧光材料的第二化合物FD处捕获的空穴复合以形成激子并发光。三线态激子能量不能参与发光过程，而是由于非辐射复合而猝灭，因此导致EML降低其发光效率。
图6是示出未调节EML中的发光材料之间的HOMO能级和LUMO能级二者使得空穴在第二化合物处被捕获并且在第一化合物与第二化合物之间形成激基复合物的示意图。如图6所示，当第一化合物DF的HOMO能级HOMODF与第二化合物FD的HOMO能级HOMOFD之间的能级带隙ΔHOMO-3等于或大于0.5eV时，注入到EML 240中的空穴在荧光材料的第二化合物FD处被捕获。
此外，当第一化合物DF的LUMO能级LUMODF比第二化合物FD的LUMO能级LUMOFD深(即LUMOFD>LUMODF)时，在第二化合物FD处捕获的空穴与转移至第一化合物DF的电子形成激基复合物。三线态激子能量由于非辐射复合而猝灭，这导致EML降低其发光效率。此外，由于形成激基复合物的LUMO能级与HOMO能级之间的能带隙太窄，因此EML发射具有长波长的光。由于第一化合物DF和第二化合物FD二者同时发光，因此从EML发射的光具有宽的FWHM和差的颜色纯度。
现在，我们将描述EML 240中的发光机制。图7是通过根据本公开的一个示例性方面的EML中的发光材料之间的单线态能级和三线态能级示出发光机制的示意图。如图7所示，可以为EML 240中的主体的第三化合物H的单线态能级S1 H高于具有延迟荧光特性的第一化合物DF的单线态能级S1 DF。此外，第三化合物H的三线态能级T1 H可以高于第一化合物DF的三线态能级T1 DF。作为实例，第三化合物H的三线态能级T1 H可以比第一化合物DF的三线态能级T1 DF高至少约0.2eV，例如至少约0.3eV(例如至少约0.5eV)。
当第三化合物H的三线态能级T1 H和/或单线态能级S1 H不足够高于第一化合物DF的三线态能级T1 DF和/或单线态能级S1 DF时，第一化合物DF的三线态激子能量可以反向转移至第三化合物H的三线态能级T1 H。在这种情况下，反向转移至不能发射三线态激子的第三化合物H的三线态激子由于非发光而猝灭，使得具有延迟荧光特性的第一化合物DF的三线态激子能量不能帮助发光。作为实例，具有延迟荧光特性的第一化合物DF的单线态能级S1 DF与三线态能级T1 DF之间的能级带隙ΔEST DF可以等于或小于约0.3eV，例如为约0.05eV至约0.3eV。
此外，在EML 240中在延迟荧光材料的第一化合物DF处产生的通过RISC转换为ICT复合态的单线态激子能量应被有效地转移至荧光材料的第二化合物FD，以实现具有高发光效率和高颜色纯度的OLED D1。为此，延迟荧光材料的第一化合物DF的单线态能级S1 DF高于荧光材料的第二化合物FD的单线态能级S1 FD。任选地，第一化合物DF的三线态能级T1 DF可以高于第二化合物FD的三线态能级T1 FD。
回到图3，HIL 250设置在第一电极210与HTL 260之间，并且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-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-亚乙基二氧基噻吩)聚苯乙烯磺酸酯/盐(PEDOT/PSS)、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、及其组合。可以根据OLED D1的结构省略HIL 250。
HTL 260设置在HIL250与EML 240之间。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-4,4’-二胺(TPD)、NPB、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)、5-二(9H-咔唑-9-基)-N,N-二苯基苯胺(DCDPA)、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、N-(联苯-4-基)-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)联苯-4-胺、及其组合。
ETL 270和EIL 280可以顺序地层合在EML 240与第二电极230之间。ETL 270包含具有高电子迁移率的材料，以便通过快速的电子传输向EML 240稳定地提供电子。在一个示例性方面中，ETL 270可以包含但不限于以下中的任一者：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)、TSPO1、及其组合。
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的发光寿命。在一个示例性方面中，EIL 280可以包含但不限于碱金属卤化物或碱土金属卤化物例如LiF、CsF、NaF、BaF2等，和/或有机金属化合物例如喹啉锂、苯甲酸锂、硬脂酸钠等。
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可以具有与EML 240相邻的至少一个激子阻挡层。
例如，示例性方面的OLED D1包括HTL 260与EML240之间的EBL 265以便控制和防止电子转移。在一个示例性方面中，EBL265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]-4,4’-二胺(DNTPD)、TDAPB、3,6-双(N-咔唑基)-N-苯基-咔唑、及其组合。
此外，OLED D1还可以包括EML 240与ETL 270之间的HBL 275作为第二激子阻挡层，使得空穴不能从EML 240转移至ETL 270。在一个示例性方面中，HBL 275可以包含但不限于以下中的任一者：其各自可以在ETL 270中使用的基于
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。
例如，HBL 275可以包含与EML 240中的发光材料的HOMO能级相比具有相对低的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。
在上述方面中，具有延迟荧光特性的第一化合物和具有荧光特性的第二化合物包含在相同的EML内。与该方面不同，第一化合物和第二化合物包含在分开的EML中。图8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9是示出调节EML中的发光材料之间的能级使得空穴转移至第二化合物的示意图。图10是通过根据本公开的另一个示例性方面的EML中的发光材料之间的单线态能级和三线态能级示出发光机制的示意图。
如图8所示，OLED D2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部的发光层320。有机发光显示装置100(图2)包括红色像素区域、绿色像素区域和蓝色像素区域，并且OLED D2可以设置在蓝色像素区域中。
在一个示例性方面中，发光层320包括双层EML 340。此外，发光层320可以包括设置在第一电极310与EML 340之间的HTL 360和设置在第二电极330与EML340之间的ETL370中的至少一者。此外，发光层320还可以包括设置在第一电极310与HTL360之间的HIL350和设置在第二电极330与ETL370之间的EIL380中的至少一者。或者，发光层320还可以包括设置在HTL360与EML 340之间的EBL365和/或设置在EML 340与ETL 370之间的HBL 375。第一电极310和第二电极330以及发光层320中除EML 340之外的其他层的配置可以与OLED D1中的相应电极和层基本上相同。
EML 340包括设置在EBL 365与HBL 375之间的第一EML(EML1，下EML，第一层)342和设置在EML1 342与HBL 375之间的第二EML(EML2，上EML，第二层)344。或者，EML 344可以设置在EBL 365与EML1 342之间。
EML1 342和EML2 344中的一者包含延迟荧光材料的第一化合物(第一掺杂剂)DF，并且EML1 342和EML2 344中的另一者包含荧光材料的第二化合物(第二掺杂剂)FD。此外，EML1 342和EML2 344各自包含第一主体的第四化合物(化合物4)H1和第二主体的第五化合物(化合物5)H2。作为实例，EML1 342可以包含第一化合物DF和第四化合物H1，EML2 344可以包含第二化合物FD和第五化合物H2。
EML1 342中的第一化合物DF可以包括具有式1至3的结构的任何延迟荧光材料。具有延迟荧光特性的第一化合物DF的三线态激子能量可以经由RISC机制向上转换为其自身的单线态激子能量。虽然第一化合物DF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。
EML2 344包含荧光材料的第二化合物FD。第二化合物FD包括具有式4、5A、5B和6的结构的任何有机化合物。虽然具有式4至6的结构的荧光材料的第二化合物FD由于其窄的FWHM而在颜色纯度方面具有优势，但是由于其三线态激子不能参与发光过程，因此其内部量子效率低。
然而，在该示例性方面中，EML1 342中具有延迟荧光特性的第一化合物DF的单线态激子能量以及三线态激子能量可以通过FRET机制转移至与EML1 342相邻设置的EML2344中的第二化合物FD，并且在EML2 344内的第二化合物FD中发生最终发光。
换言之，EML1 342中的第一化合物DF的三线态激子能量通过RISC机制向上转换为其自身的单线态激子能量。然后，第一化合物DF的初始单线态激子能量和转换的单线态激子能量二者均转移至EML2 344中的第二化合物FD的单线态激子能量。EML2 344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发光。由于在EML1 342中的第一化合物DF处产生的单线态激子能量有效地转移至EML2 344中的第二化合物FD，因此OLED D2可以实现超荧光。在这种情况下，当具有延迟荧光特性的第一化合物DF仅用作将激子能量转移至第二化合物FD时，在包含第二化合物FD的EML2 344中发生实质发光。OLED D2由于窄的FWHM而可以提高量子效率和颜色纯度。
如上所述，延迟荧光材料的第一化合物DF包括具有式1至3的结构的有机化合物，荧光材料的第二化合物FD包括具有式4、5A、5B和6的结构的基于硼的有机化合物。第四化合物H1可以与第五化合物H2相同或不同。例如，第四化合物H1和第五化合物H2各自可以分别包括但不限于上述第三化合物H。
与第一方面类似，第一化合物DF的HOMO能级HOMODF与第二化合物FD的HOMO能级HOMOFD之间的能级带隙ΔHOMO-1可以满足如上所述的式(1)或(2)的关系。在这种情况下，注入到EML 340中的空穴被有效地转移至第一化合物DF，使得第一化合物DF可以利用单线态激子能量和三线态激子能量二者，并将激子能量转移至第二化合物FD。此外，第一化合物DF的LUMO能级LUMODF可以浅于或等于第二化合物FD的LUMO能级LUMOFD，并且可以满足如上所述的式(3)的关系。
此外，第四化合物H1和第五化合物H2的HOMO能级(HOMOH1和HOMOH2)与第一化合物DF的HOMO能级(HOMODF)之间的能级带隙(|HOMOH-HOMODF|)、或者第四化合物H1和第五化合物H2的LUMO能级(LUMOH1和LUMOH2)与第一化合物DF的LUMO能级(LUMODF)之间的能级带隙(|LUMOH-LUMODF|)可以等于或小于约0.5eV。第四化合物和第五化合物与第一化合物之间的HOMO或LUMO能级带隙不满足该条件，第一化合物DF处的激子能量可能由于非辐射复合而猝灭，或者激子能量可能无法从第四化合物H1和第五化合物H2有效地转移至第一化合物DF和/或第二化合物FD，因此OLED D2中的内部量子效率可能降低。
此外，为了实现有效发光，在EML1 342中的第四化合物H1和EML2344中的第五化合物H2的每一者中产生的激子能量各自应当首先转移至延迟荧光材料的第一化合物DF，然后转移至荧光材料的第二化合物FD。如图10所示，第四化合物H1和第五化合物H2的单线态能级S1 H1和S1 H2各自高于具有延迟荧光特性的第一化合物DF的单线态能级S1 DF。此外，第四化合物H1和第五化合物H2的三线态能级T1 H1和T1 H2各自可以高于第一化合物DF的三线态能级T1 DF。例如，第四化合物H1和第五化合物H2的三线态能级T1 H1和T1 H2可以比第一化合物DF的三线态能级T1 DF高至少约0.2eV，例如高至少约0.3eV(例如高至少约0.5eV)。
此外，第二主体的第五化合物H2的单线态能级S1 H2高于荧光材料的第二化合物FD的单线态能级S1 FD。任选地，第五化合物H2的三线态能级T1 H2可以高于第二化合物FD的三线态能级T1 FD。在这种情况下，在第五化合物H2处产生的单线态激子能量可以转移至第二化合物FD的单线态激子能量。
此外，在EML1 342中在具有延迟荧光特性的第一化合物DF处产生的通过RISC转换为ICT复合态的单线态激子能量应当被有效地转移至EML2 344中的荧光材料的第二化合物FD。为此，EML1 342中的延迟荧光材料的第一化合物DF的单线态能级S1 DF高于EML2 344中的荧光材料的第二化合物FD的单线态能级S1 FD。任选地，EML1 342中的第一化合物DF的三线态能级T1 DF可以高于EML2 344中的第二化合物FD的三线态能级T1 FD。
EML1 342和EML2 344中的第四化合物H1和第五化合物H2的含量的每一者可以分别大于或等于同一层中的第一化合物DF和第二化合物FD的含量的每一者。此外，EML1 342中的第一化合物DF的含量可以大于EML2 344中的第二化合物FD的含量。在这种情况下，激子能量经由FRET机制从第一化合物DF有效地转移至第二化合物FD。作为实例，EML1 342可以包含约1重量％至约50重量％，例如约10重量％至约40重量％(例如约20重量％至约40重量％)的第一化合物DF。EML2 344可以包含约1重量％至约10重量％，例如约1重量％至5重量％的第二化合物FD。
在一个示例性方面中，当EML2 344与HBL 375相邻地设置时，EML2 344中的第五化合物H2可以为与HBL 375相同的材料。在这种情况下，EML2 344可以具有空穴阻挡功能以及发光功能。换言之，EML2 344可以充当用于阻挡空穴的缓冲层。在一个方面中，在EML2 344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。
在另一个方面中，当EML2 344与EBL 365相邻地设置时，EML2 344中的第五化合物H2可以为与EBL365相同的材料。在这种情况下，EML2 344可以具有电子阻挡功能以及发光功能。换言之，EML2 344可以充当用于阻挡电子的缓冲层。在一个方面中，在EML2 344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。
将说明具有三层EML的OLED。图11是示出根据本公开的另一个示例性方面的具有三层EML的OLED的示意性截面图。图12是示出调节EML中的发光材料之间的能级使得空穴被转移至第二化合物的示意图。图13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制的示意图。
如图11所示，OLED D3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之间的发光层420。有机发光显示装置100(图2)包括红色像素区域、绿色像素区域和蓝色像素区域，并且OLED D3可以设置在蓝色像素区域中。
在一个示例性方面中，具有单个发光部的发光层420包括三层EML 440。发光层420可以包括设置在第一电极410与EML 440之间的HTL 460和设置在第二电极430与EML 440之间的ETL 470中的至少一者。此外，发光层420还可以包括设置在第一电极410与HTL 460之间的HIL 450和设置在第二电极430与ETL 470之间的EIL 480中的至少一者。或者，发光层420还可以包括设置在HTL 460与EML 440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以及发光层420中除EML 440之外的其他层的配置与OLED D1和OLED D2中的相应电极和层基本上相同。
EML 440包括第一EML(EML1，中EML，第一层)442、第二EML(EML2，下EML，第二层)444和第三EML(EML3，上EML，第三层)446。EML1 442设置在EBL 465与HBL 475之间，EML2444设置在EBL 465与EML1 442之间，以及EML3 446设置在EML1 442与HBL 475之间。
EML1 442包含延迟荧光材料的第一化合物(第一掺杂剂)DF。EML2 444和EML3 446各自分别包含第二化合物(第二掺杂剂)FD1和第六化合物(化合物6，第三掺杂剂)FD2，其各自分别为荧光材料。此外，EML1 442、EML2 444和EML3 446各自分别包含第一主体的第四化合物H1、第二主体的第五化合物H2和第三主体的第七化合物(化合物7)H3。
根据该方面，EML1 442中的延迟荧光材料的第一化合物DF的单线态能量以及三线态能量二者均可以通过FRET能量转移机制转移至各自包含在与EML1 442相邻设置的EML2444和EML3 446中的荧光材料的第二化合物FD1和第六化合物FD2。因此，在EML2 444和EML3446中的第二化合物FD1和第六化合物FD2中发生最终发光。
换言之，EML1 442中的具有延迟荧光特性的第一化合物DF的三线态激子能量通过RISC机制向上转换为其自身的单线态激子能量，然后第一化合物DF的单线态激子能量(包括初始单线态激子能量和转换的单线态激子能量)转移至EML2 444和EML3 446中的第二化合物FD1和第六化合物FD2的单线态激子能量，因为第一化合物DF的单线态能级S1 DF高于第二化合物FD1和第六化合物FD2的单线态能级S1 FD1和S1 FD2的每一者(图13)。EML1 442中的第一化合物DF的单线态激子能量通过FRET机制转移至与EML1 442相邻设置的EML2 444和EML3 446中的第二化合物FD1和第六化合物FD2。
EML2 444和EML3 446中的第二化合物FD1和第六化合物FD2可以利用来源于第一化合物DF的单线态激子能量和三线态激子能量二者发光。与第一化合物DF相比，第二化合物FD1和第六化合物FD2各自具有相对窄的FWHM。在该方面中，OLED D3由于窄的FWHM而可以提高其量子效率和颜色纯度，并且在EML2 444和EML3 446内的第二化合物FD1和第六化合物FD2中发生最终发光。
延迟荧光材料的第一化合物DF包括具有式1至3的结构的任何有机化合物。荧光材料的第二化合物FD1和第六化合物FD2各自独立地包括具有式4、5A、5B和6的结构的任何基于硼的有机化合物。例如，第六化合物FD2可以包括第二化合物FD1。第四化合物H1、第五化合物H2和第七化合物H3可以彼此相同或不同。例如，第四化合物H1、第五化合物H2和第七化合物H3各自可以分别包括但不限于上述第三化合物H。
与第一方面和第二方面类似，第一化合物DF的HOMO能级HOMODF与第二化合物FD1和第六化合物FD2的HOMO能级HOMOFD1和HOMOFD2的每一者之间的能级带隙ΔHOMO-1可以满足如上所述的式(1)或(2)的关系。在这种情况下，注入到EML 440中的空穴被有效地转移至第一化合物DF，使得第一化合物DF可以利用单线态激子能量和三线态激子能量二者，并将激子能量转移至第二化合物FD1和第六化合物FD2二者。此外，第一化合物DF的LUMO能级LUMODF可以浅于或等于第二化合物FD1和第六化合物FD2的LUMO能级LUMOFD1和LUMOFD2，并且可以满足如上所述的式(3)的关系。
此外，第四化合物H1、第五化合物H2和第七化合物H3的HOMO能级(HOMOH1、HOMOH2和HOMOH3)与第一化合物DF的HOMO能级(HOMODF)之间的能级带隙(|HOMOH-HOMODF|)，或者第四化合物H1、第五化合物H2和第七化合物H3的LUMO能级(LUMOH1、LUMOH2和LUMOH3)与第一化合物DF的LUMO能级(LUMODF)之间的能级带隙(|LUMOH-LUMODF|)可以等于或小于约0.5eV。
此外，为了实现有效发光，应当适当地调节发光材料之间的单线态能级和三线态能级。参照图13，第一主体至第三主体的第四化合物H1、第五化合物H2和第七化合物H3的单线态能级S1 H1、S1 H2和S1 H3各自高于具有延迟荧光特性的第一化合物DF的单线态能级S1 DF。此外，第四化合物H1、第五化合物H2和第七化合物H3的三线态能级T1 H1、T1 H2和T1 H3各自可以高于第一化合物DF的三线态能级T1 DF。
此外，在EML1 442中在具有延迟荧光特性的第一化合物DF处产生的通过RISC转换为ICT复合态的单线态激子能量应当被有效地转移至EML2 444和EML3 446中的荧光材料的第二化合物FD1和第六化合物FD2的每一者。为此，EML1 442中的延迟荧光材料的第一化合物DF的单线态能级S1 DF高于EML2 444和EML3 446中的荧光材料的第二化合物FD1和第六化合物FD2的单线态能级S1 FD1和S1 FD2的每一者。任选地，EML1 442中的第一化合物DF的三线态能级T1 DF可以高于EML2 444和EML3 446中的第二化合物FD1和第六化合物FD2的三线态能级T1 FD1和T1 FD2的每一者。
此外，为了实现有效发光，从第一化合物DF转移至第二化合物FD1和第六化合物FD2的每一者的激子能量不应被转移至第五化合物H2和第七化合物H3的每一者。为此，各自可以为第二主体和第三主体的第五化合物H2和第七化合物H3的单线态能级S1 H2和S1 H3的每一者分别高于荧光材料的第二化合物FD1和第六化合物FD2的单线态能级S1 FD1和S1 FD2的每一者。任选地，第五化合物H2和第七化合物H3的三线态能级T1 H2和T1 H3的每一者分别高于第二化合物FD1和第六化合物FD2的三线态能级T1 FD1和T1 FD2的每一者。
EML1 442中的第一化合物DF的含量可以大于EML2 444或EML3 446中的第二化合物FD1和第六化合物FD2的含量的每一者。在这种情况下，激子能量可以经由FRET机制从EML1 442中的第一化合物DF有效地转移至EML2 444和EML3 446中的第二化合物FD1和第六化合物FD2的每一者。作为实例，EML1 442可以包含约1重量％至约50重量％，例如约10重量％至约40重量％(例如约20重量％至约40重量％)的第一化合物DF。EML2 444和EML3 446各自可以分别包含约1重量％至约10重量％，例如约1重量％至5重量％的第二化合物FD1和第六化合物FD2。
在一个示例性方面中，当EML2 444与EBL 465相邻地设置时，EML2 444中的第五化合物H2可以为与EBL 465相同的材料。在这种情况下，EML2 444可以具有电子阻挡功能以及发光功能。换言之，EML2 444可以充当用于阻挡电子的缓冲层。在一个方面中，在EML2 444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。
当EML3 446与HBL 475相邻地设置时，EML3 446中的第七化合物H3可以为与HBL475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。换言之，EML3 446可以充当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，EML2 444中的第五化合物H2可以为与EBL 465相同的材料，以及EML3 446中的第七化合物H3可以为与HBL 475相同的材料。在该方面中，EML2 444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。换言之，EML2 444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EML2 444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。
在一个可选的方面中，OLED可以包括多个发光部。图14是示出根据本公开的又一个示例性方面的OLED的示意性截面图。
如图14所示，OLED D4包括彼此面对的第一电极510和第二电极530以及设置在第一电极510与第二电极530之间的具有两个发光部的发光层520。有机发光显示装置100(图2)包括红色像素区域、绿色像素区域和蓝色像素区域，并且OLED D4可以设置在蓝色像素区域中。第一电极510可以为阳极，第二电极530可以为阴极。
发光层520包括：包括第一EML(EML1)640的第一发光部620和包括第二EML(EML2)740的第二发光部720。此外，发光层520还可以包括设置在第一发光部620与第二发光部720之间的电荷生成层(CGL)680。
CGL 680设置在第一发光部620与第二发光部720之间，使得第一发光部620、CGL680和第二发光部720顺序地设置在第一电极510上。换言之，第一发光部620设置在第一电极510与CGL 680之间，第二发光部720设置在第二电极530与CGL 680之间。
第一发光部620包括EML1 640。第一发光部620还可以包括设置在第一电极510与EML1 640之间的HIL 650、设置在HIL 650与EML 640之间的第一HTL(HTL1)660、以及设置在EML1 640与CGL 680之间的第一ETL(ETL1)670中的至少一者。或者，第一发光部620还可以包括设置在HTL1 660与EML1 640之间的第一EBL(EBL1)665和/或设置在EML1 640与ETL1670之间的第一HBL(HBL1)675。
第二发光部720包括EML2 740。第二发光部720还可以包括设置在CGL 680与EML2740之间的第二HTL(HTL2)760、设置在EML2 740与第二电极530之间的第二ETL(ETL2)770、以及设置在ETL2 770与第二电极530之间的EIL 780中的至少一者。或者，第二发光部720还可以包括设置在HTL2 760与EML2 740之间的第二EBL(EBL2)765和/或设置在EML2 740与ETL2 770之间的第二HBL(HBL2)775。
CGL 680设置在第一发光部620与第二发光部720之间。第一发光部620和第二发光部720经由CGL 680连接。CGL680可以为将N型CGL(N-CGL)682与P型CGL(P-CGL)684连接的PN结CGL。
N-CGL 682设置在ETL1 670与HTL2 760之间，P-CGL 684设置在N-CGL 682与HTL2760之间。N-CGL 682将电子传输至第一发光部620的EML1 640，P-CGL 684将空穴传输至第二发光部720的EML2 740。
在该方面中，EML1 640和EML2 740各自可以为蓝色发光材料层。例如，EML1 640和EML2 740中的至少一者包含延迟荧光材料的第一化合物DF、荧光材料的第二化合物FD、以及任选的主体的第三化合物H。
作为实例，当EML1 640包含第一化合物至第三化合物时，第三化合物H的含量可以大于或等于第一化合物DF的含量，并且第一化合物DF的含量大于第二化合物FD的含量。在这种情况下，激子能量可以从第一化合物DF有效地转移至第二化合物FD。作为实例，EML1640可以分别包含但不限于约65重量％至约90重量％的第三化合物H、约5重量％至约30重量％的第一化合物DF和约0.1重量％至约5重量％的第二化合物FD。
在一个示例性方面中，EML2 740可以包含与EML1 640相同的第一化合物DF和第二化合物FD，以及任选的第三化合物H。或者，EML2 740可以包含与EML1 640中的第一化合物DF和第二化合物FD中的至少一者不同的另外的化合物，并因此EML2 740可以发射与从EML1640发射的光不同的光，或者可以具有与EML1 640的发光效率不同的发光效率。
在图14中，EML1 640和EML2 740各自具有单层结构。或者，各自可以包含第一化合物至第三化合物的EML1 640和EML2 740各自可以分别具有双层结构(图8)或三层结构(图11)。
在OLED D4中，延迟荧光材料的第一化合物DF的单线态激子能量被转移至荧光材料的第二化合物FD，并且在第二化合物FD处发生最终发光。因此，OLED D4可以具有优异的发光效率和颜色纯度。此外，OLED D4包括包含具有式1至3的结构的第一化合物DF和具有式4、5A、5B和6的结构的第二化合物FD的至少一个EML，使得OLED D4可以进一步提高其发光效率和颜色纯度。此外，由于OLED D4具有蓝色发光材料层的双堆叠体结构，因此OLED D4可以改善其色感或优化其发光效率。
图15是示出根据本公开的另一个示例性方面的有机发光显示装置的示意性截面图。如图15所示，有机发光显示装置800包括：限定第一像素区域至第三像素区域P1、P2和P3的基板810；设置在基板810上方的薄膜晶体管Tr；以及设置在薄膜晶体管Tr上方并且与薄膜晶体管Tr连接的OLED D。作为实例，第一像素区域P1可以为蓝色像素区域，第二像素区域P2可以为绿色像素区域，以及第三像素区域P3可以为红色像素区域。
基板810可以为玻璃基板或柔性基板。例如，柔性基板可以为PI基板、PES基板、PEN基板、PET基板和PC基板中的任一者。
在基板810上方设置有缓冲层812，并且薄膜晶体管Tr设置在缓冲层812上方。可以省略缓冲层812。如图2所示，薄膜晶体管Tr包括半导体层、栅电极、源电极和漏电极并且充当驱动元件。
在薄膜晶体管Tr上方设置有钝化层850。钝化层850具有平坦的顶表面和使薄膜晶体管Tr的漏电极暴露的漏极接触孔852。
OLED D设置在钝化层850上方，并且包括与薄膜晶体管Tr的漏电极连接的第一电极910、以及各自顺序地设置在第一电极910上的发光层920和第二电极930。OLED D设置在第一像素区域至第三像素区域P1、P2和P3的每一者中并且在每个像素区域中发射不同的光。例如，第一像素区域P1中的OLED D可以发射蓝光，第二像素区域P2中的OLED D可以发射绿光，第三像素区域P3中的OLED D可以发射红光。
对于第一像素区域至第三像素区域P1、P2和P3的每一者分别形成第一电极910，以及第二电极930对应于第一像素区域至第三像素区域P1、P2和P3并且一体地形成。
第一电极910可以为阳极和阴极中的一者，并且第二电极930可以为阳极和阴极中的另一者。此外，第一电极910和第二电极930中的一者为透射(或半透射)电极，并且第一电极910和第二电极930中的另一者为反射电极。
例如，第一电极910可以为阳极，并且可以包含具有相对高的功函数值的导电材料，即，透明导电氧化物(TCO)的透明导电氧化物层。第二电极930可以为阴极，并且可以包含具有相对低的功函数值的导电材料，即，低电阻金属的金属材料层。例如，第一电极910可以包含ITO、IZO、ITZO、SnO、ZnO、ICO和AZO中的任一者，第二电极930可以包含Al、Mg、Ca、Ag、其合金(例如Mg-Ag)、或其组合。
当有机发光显示装置800为底部发光型时，第一电极910可以具有透明导电氧化物层的单层结构。
或者，当有机发光显示装置800为顶部发光型时，可以在第一电极910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Ag或APC合金。在顶部发光型的OLED D中，第一电极910可以具有ITO/Ag/ITO或ITO/APC/ITO的三层结构。此外，第二电极930为薄的以具有光透射(或半透射)特性。
在钝化层850上设置有堤层860以覆盖第一电极910的边缘。堤层860对应于第一像素区域至第三像素区域P1、P2和P3的每一者并且使第一电极910的中心暴露。
发光层920设置在第一电极910上。在一个示例性方面中，发光层920可以具有EML的单层结构。或者，发光层920可以包括顺序地设置在第一电极910与EML之间的HIL、HTL和EBL，和/或顺序地设置在EML与第二电极930之间的HBL、ETL和EIL中的至少一者。
在一个示例性方面中，蓝色像素区域的第一像素区域P1中的发光层920的EML可以包含具有式1至3的结构的延迟荧光材料的第一化合物DF、具有式4、5A、5B和6的结构的基于硼的荧光材料的第二化合物FD、以及任选的主体的第三化合物H。
在第二电极930上方设置有封装膜870以防止外部水分渗入OLED D中。封装膜870可以具有但不限于第一无机绝缘膜、有机绝缘膜和第二无机绝缘膜的三层结构。
有机发光显示装置800可以具有偏振器以减少外部光反射。例如，偏振器可以为圆偏振器。当有机发光显示装置800为底部发光型时，偏振器可以设置在基板810下方。或者，当有机发光显示装置800为顶部发光型时，偏振器可以设置在封装膜870上方。
图16是示出根据本公开的又一个示例性方面的OLED的示意性截面图。如图16所示，OLED D5包括第一电极910、面向第一电极910的第二电极930和设置在第一电极910与第二电极930之间的发光层920。
第一电极910可以为阳极，第二电极930可以为阴极。作为实例，第一电极910可以为反射电极，第二电极930可以为透射(或半透射)电极。
发光层920包括EML 940。发光层920可以包括设置在第一电极910与EML 940之间的HTL 960和设置在EML 940与第二电极930之间的ETL 970中的至少一者。此外，发光层920还可以包括设置在第一电极910与HTL 960之间的HIL 950和设置在ETL 970与第二电极930之间的EIL 980中的至少一者。此外，发光层920还可以包括设置在HTL 960与EML 940之间的EBL 965和设置在EML 940与ETL 970之间的HBL 975中的至少一者。
此外，发光层920还可以包括设置在HTL 960与EBL 965之间的辅助空穴传输层(辅助HTL)962。辅助HTL 962可以包括位于第一像素区域P1中的第一辅助HTL 962a、位于第二像素区域P2中的第二辅助HTL 962b和位于第三像素区域P3中的第三辅助HTL 962c。
第一辅助HTL 962a具有第一厚度，第二辅助HTL 962b具有第二厚度，第三辅助HTL962c具有第三厚度。第一厚度小于第二厚度，并且第二厚度小于第三厚度。因此，OLED D5具有微腔结构。
由于第一辅助HTL至第三辅助HTL 962a、962b和962c具有彼此不同的厚度，因此发射第一波长范围内的光(蓝光)的第一像素区域P1中的第一电极910与第二电极930之间的距离小于发射第二波长范围(其比第一波长范围更长)内的光(绿光)的第二像素区域P2中的第一电极910与第二电极930之间的距离。此外，第二像素区域P2中的第一电极910与第二电极930之间的距离小于发射第三波长范围(其比第二波长范围更长)内的光(红光)的第三像素区域P3中的第一电极910与第二电极930之间的距离。因此，OLED D5具有改善的发光效率。
在图16中，第一辅助HTL 962a位于第一像素区域P1中。或者，OLED D5可以在没有第一辅助HTL 962a的情况下实现微腔结构。此外，可以在第二电极930上方设置覆盖层880以改善从OLED D5发射的光的输出耦合。
EML 940包括位于第一像素区域P1中的第一EML(EML1)942、位于第二像素区域P2中的第二EML(EML2)944和位于第三像素区域P3中的第三EML(EML3)946。EML1 942、EML2944和EML3 946各自可以分别为蓝色EML、绿色EML和红色EML。
在一个示例性方面中，位于第一像素区域P1中的EML1 942可以包含具有式1至3的结构的延迟荧光材料的第一化合物DF、具有式4、5A、5B和6的结构的基于硼的荧光材料的第二化合物FD、以及任选的主体的第三化合物H。EML1 942可以具有单层结构、双层结构(图8)或三层结构(图11)。
当EML1 942包含第一化合物至第三化合物DF、FD和H时，第三化合物H的含量可以大于或等于第一化合物DF的含量，第一化合物DF的含量大于第二化合物FD的含量。在这种情况下，激子能量可以从第一化合物DF有效地转移至第二化合物FD。作为实例，EML1 942可以分别包含但不限于约65重量％至约90重量％的第三化合物H、约5重量％至约30重量％的第一化合物DF和约0.1重量％至约5重量％的第二化合物FD。
位于第二像素区域P2中的EML2 944可以包含主体和绿色掺杂剂，位于第三像素区域P3中的EML3 946可以包含主体和红色掺杂剂。例如，EML2 944和EML3 946中的主体可以包含第三化合物H，并且绿色掺杂剂和红色掺杂剂各自可以包括绿色或红色磷光材料、绿色或红色荧光材料以及绿色或红色延迟荧光材料中的至少一者。
OLED D5在第一像素区域至第三像素区域P1、P2和P3的每一者中分别发射蓝光、绿光和红光，使得有机发光显示装置800(图15)可以实现全色图像。
有机发光显示装置800还可以包括对应于第一像素区域至第三像素区域P1、P2和P3的滤色器层以改善从OLED D发射的光的颜色纯度。作为实例，滤色器层可以包括对应于第一像素区域P1的第一滤色器层(蓝色滤色器层)、对应于第二像素区域P2的第二滤色器层(绿色滤色器层)和对应于第三像素区域P3的第三滤色器层(红色滤色器层)。
当有机发光显示装置800为底部发光型时，滤色器层可以设置在OLED D与基板810之间。或者，当有机发光显示装置800为顶部发光型时，滤色器层可以设置在OLED D上方。
图17是示出根据本公开的又一个示例性方面的有机发光显示装置的示意性截面图。如图17所示，有机发光显示装置1000包括：限定第一像素区域P1、第二像素区域P2和第三像素区域P3的基板1010；设置在基板1010上方的薄膜晶体管Tr；设置在薄膜晶体管Tr上方并且与薄膜晶体管Tr连接的OLED D；以及对应于第一像素区域至第三像素区域P1、P2和P3的滤色器层1020。作为实例，第一像素区域P1可以为蓝色像素区域，第二像素区域P2可以为绿色像素区域，第三像素区域P3可以为红色像素区域。
基板1010可以为玻璃基板或柔性基板。例如，柔性基板可以为PI基板、PES基板、PEN基板、PET基板和PC基板中的任一者。薄膜晶体管Tr位于基板1010上方。或者，可以在基板1010上方设置缓冲层，并且薄膜晶体管Tr可以设置在缓冲层上方。如图2所示，薄膜晶体管Tr包括半导体层、栅电极、源电极和漏电极并且充当驱动元件。
滤色器层1020位于基板1010上方。作为实例，滤色器层1020可以包括对应于第一像素区域P1的第一滤色器层1022、对应于第二像素区域P2的第二滤色器层1024和对应于第三像素区域P3的第三滤色器层1026。第一滤色器层1022可以为蓝色滤色器层，第二滤色器层1024可以为绿色滤色器层，第三滤色器层1026可以为红色滤色器层。例如，第一滤色器层1022可以包含蓝色染料或绿色颜料中的至少一者，第二滤色器层1024可以包含绿色染料或红色颜料中的至少一者，第三滤色器层1026可以包含红色染料或蓝色颜料中的至少一者。
在薄膜晶体管Tr和滤色器层1020上方设置有钝化层1050。钝化层1050具有平坦的顶表面和使薄膜晶体管Tr的漏电极暴露的漏极接触孔1052。
OLED D设置在钝化层1050上方并且对应于滤色器层1020。OLED D包括连接至薄膜晶体管Tr的漏电极的第一电极1110、以及各自顺序地设置在第一电极1110上的发光层1120和第二电极1130。OLED D在第一像素区域至第三像素区域P1、P2和P3中发射白光。
对于第一像素区域至第三像素区域P1、P2和P3的每一者分别形成第一电极1110，以及第二电极1130对应于第一像素区域至第三像素区域P1、P2和P3并且一体地形成。
第一电极1110可以为阳极和阴极中的一者，并且第二电极1130可以为阳极和阴极中的另一者。此外，第一电极1110可以为透射(或半透射)电极，第二电极1130可以为反射电极。
例如，第一电极1110可以为阳极，并且可以包含具有相对高的功函数值的导电材料，即，透明导电氧化物(TCO)的透明导电氧化物层。第二电极1130可以为阴极，并且可以包含具有相对低的功函数值的导电材料，即，低电阻金属的金属材料层。例如，第一电极1110的透明导电氧化物层可以包含ITO、IZO、ITZO、SnO、ZnO、ICO和AZO中的任一者，第二电极1130可以包含Al、Mg、Ca、Ag、其合金(例如Mg-Ag)、或其组合。
发光层1120设置在第一电极1110上。发光层1120包括发射不同颜色的至少两个发光部。发光部各自可以具有EML的单层结构。或者，发光部各自可以包括HIL、HTL和EBL、HBL、ETL和EIL中的至少一者。此外，发光层1120还可以包括设置在发光部之间的CGL。
至少两个发光部中的至少一者可以包含具有式1至3的结构的延迟荧光材料的第一化合物DF、具有式4、5A、5B和6的结构的基于硼的荧光材料的第二化合物FD、以及任选的主体的第三化合物H。
在钝化层1050上设置有堤层1060以覆盖第一电极1110的边缘。堤层1060对应于第一像素区域至第三像素区域P1、P2和P3的每一者并且使第一电极1110的中心暴露。如上所述，由于OLED D在第一像素区域至第三像素区域P1、P2和P3中发射白光，因此发光层1120可以形成为公共层而不在第一像素区域至第三像素区域P1、P2和P3中分开。形成堤层1060以防止电流从第一电极1110的边缘泄漏，并且可以省略堤层1060。
此外，有机发光显示装置1000还可以包括设置在第二电极1130上的封装膜以防止外部水分渗入OLED D中。此外，有机发光显示装置1000还可以包括设置在基板1010下方的偏振器以减少外部光反射。
在图17中的有机发光显示装置1000中，第一电极1110为透射电极，第二电极1130为反射电极，并且滤色器层1020设置在基板1010与OLED D之间。即，有机发光显示装置1000为底部发光型。或者，在有机发光显示装置1000中，第一电极1110可以为反射电极，第二电极1130可以为透射电极(或半透射电极)，并且滤色器层1020可以设置在OLED D上方。
在有机发光显示装置1000中，位于第一像素区域至第三像素区域P1、P2和P3中的OLED D发射白光，并且白光穿过第一像素区域至第三像素区域P1、P2和P3的每一者，使得分别在第一像素区域至第三像素区域P1、P2和P3中显示蓝色、绿色和红色的每一者。
可以在OLED D与滤色器层1020之间设置颜色转换膜。颜色转换膜对应于第一像素区域至第三像素区域P1、P2和P3并且包括各自可以分别将从OLED D发射的白光转换成蓝光、绿光和红光的蓝色颜色转换膜、绿色颜色转换膜和红色颜色转换膜。例如，颜色转换膜可以包含量子点。因此，有机发光显示装置1000可以进一步提高其颜色纯度。或者，颜色转换膜可以代替滤色器层1020。
图18是示出根据本公开的又一个示例性方面的OLED的示意性截面图。如图18所示，OLED D6包括彼此面对的第一电极1110和第二电极1130以及设置在第一电极1110与第二电极1130之间的发光层1120。第一电极1110可以为阳极，第二电极1130可以为阴极。例如，第一电极1110可以为透射电极，第二电极1130可以为反射电极。
发光层1120包括：包括第一EML(EML1)1240的第一发光部1220、包括第二EML(EML2)1340的第二发光部1320和包括第三EML(EML3)1440的第三发光部1420。此外，发光层1120还可以包括设置在第一发光部1220与第二发光部1320之间的第一电荷生成层(CGL1)1280和设置在第二发光部1320与第三发光部1420之间的第二电荷生成层(CGL2)1380。因此，在第一电极1110上顺序地设置第一发光部1220、CGL1 1280、第二发光部1320、CGL21380和第三发光部1420。
第一发光部1220还可以包括设置在第一电极1110与EML1 1240之间的HIL 1250、设置在EML1 1240与HIL 1250之间的第一HTL(HTL1)1260和设置在EML1 1240与CGL1 1280之间的第一ETL(ETL1)1270中的至少一者。或者，第一发光部1220还可以包括设置在HTL11260与EML1 1240之间的第一EBL(EBL1)1265和设置在EML1 1240与ETL1 1270之间的第一HBL(HBL1)1275中的至少一者。
第二发光部1320还可以包括设置在CGL1 1280与EML2 1340之间的第二HTL(HTL2)1360、设置在EML2 1340与CGL2 1380之间的第二ETL(ETL2)1370中的至少一者。或者，第二发光部1320还可以包括设置在HTL2 1360与EML2 1340之间的第二EBL(EBL2)1365和/或设置在EML2 1340与ETL2 1370之间的第二HBL(HBL2)1375。
第三发光部1420还可以包括设置在CGL2 1380与EML3 1440之间的第三HTL(HTL3)1460、设置在EML3 1440与第二电极1130之间的第三ETL(ETL3)1470和设置在ETL3 1470与第二电极1130之间的EIL 1480中的至少一者。或者，第三发光部1420还可以包括设置在HTL3 1460与EML3 1440之间的第三EBL(EBL3)1465和/或设置在EML3 1440与ETL3 1470之间的第三HBL(HBL3)1475。
CGL1 1280设置在第一发光部1220与第二发光部1320之间。即，第一发光部1220和第二发光部1320经由CGL1 1280连接。CGL1 1280可以为将第一N型CGL(N-CGL1)1282与第一P型CGL(P-CGL1)1284连接的PN结CGL。
N-CGL1 1282设置在ETL1 1270与HTL2 1360之间，P-CGL1 1284设置在N-CGL11282与HTL2 1360之间。N-CGL1 1282将电子传输至第一发光部1220的EML1 1240，P-CGL11284将空穴传输至第二发光部1320的EML2 1340。
CGL2 1380设置在第二发光部1320与第三发光部1420之间。即，第二发光部1320和第三发光部1420经由CGL2 1380连接。CGL2 1380可以为将第二N型CGL(N-CGL2)1382与第二P型CGL(P-CGL2)1384连接的PN结CGL。
N-CGL2 1382设置在ETL2 1370与HTL3 1460之间，P-CGL2 1384设置在N-CGL21382与HTL3 1460之间。N-CGL2 1382将电子传输至第二发光部1320的EML2 1340，P-CGL21384将空穴传输至第三发光部1420的EML3 1440。
在该方面中，第一EML至第三EML 1240、1340和1440中的一者可以为蓝色EML，第一EML至第三EML 1240、1340和1440中的另一者可以为绿色EML，第一EML至第三EML 1240、1340和1440中的第三者可以为红色EML。
作为实例，EML1 1240可以为蓝色EML，EML2 1340可以为绿色EML，EML3 1440可以为红色EML。或者，EML1 1240可以为红色EML，EML2 1340可以为绿色EML，EML3 1440可以为蓝色EML。在下文中，将描述其中EML1 1240为蓝色EML，EML2为绿色EML，以及EML3为红色EML的OLED D6。
EML1 1240可以包含具有式1至3的结构的延迟荧光材料的第一化合物DF、具有式4、5A、5B和6的结构的基于硼的荧光材料的第二化合物FD、以及任选的主体的第三化合物H。EML1 1240可以具有单层结构、双层结构(图8)或三层结构(图11)。
在EML1 1240中，第三化合物H的含量可以大于或等于第一化合物DF的含量，并且第一化合物DF的含量大于第二化合物FD的含量。在这种情况下，激子能量可以从第一化合物DF有效地转移至第二化合物FD。作为实例，EML1 1240可以分别包含但不限于约65重量％至约90重量％的第三化合物H、约5重量％至约30重量％的第一化合物DF和约0.1重量％至约5重量％的第二化合物FD。
EML2 1340可以包含主体和绿色掺杂剂，EML3 1440可以包含主体和红色掺杂剂。作为实例，EML2 1340和EML3 1440中的主体可以包含第三化合物H，并且绿色掺杂剂和红色掺杂剂各自可以包括绿色或红色磷光材料、绿色或红色荧光材料以及绿色或红色延迟荧光材料中的至少一者。
OLED D6在第一像素区域至第三像素区域P1、P2和P3的每一者中发射白光，并且白光穿过相应地设置在第一像素区域至第三像素区域P1、P2和P3中的滤色器层1020(图17)。因此，有机发光显示装置1000(图17)可以实现全色图像。
图19是示出根据本公开的又一个示例性方面的OLED的示意性截面图。如图19所示，OLED D7包括彼此面对的第一电极1110和第二电极1130以及设置在第一电极1110与第二电极1130之间的发光层1120A。第一电极1110可以为阳极，第二电极1130可以为阴极。例如，第一电极1110可以为透射电极，第二电极1130可以为反射电极。
发光层1120A包括：包括EML1 1540的第一发光部1520、包括EML2 1640的第二发光部1620和包括EML3 1740的第三发光部1720。此外，发光层1120A还可以包括设置在第一发光部1520与第二发光部1620之间的CGL1 1580和设置在第二发光部1620与第三发光部1720之间的CGL2 1680。因此，在第一电极1110上顺序地设置第一发光部1520、CGL1 1580、第二发光部1620、CGL2 1680和第三发光部1720。
第一发光部1520还可以包括设置在第一电极与EML1 1540之间的HIL 1550、设置在EML1 1540与HIL 1550之间的HTL1 1560和设置在EML1 1540与CGL1 1580之间的ETL11570中的至少一者。或者，第一发光部1520还可以包括设置在HTL1 1560与EML1 1540之间的EBL1 1565和/或设置在EML1 1540与ETL1 1570之间的HBL1 1575。
第二发光部1620的EML2 1640包括下EML 1642和上EML 1644。下EML 1642定位成与第一电极1110相邻，上EML 1644定位成与第二电极1130相邻。此外，第二发光部1620还可以包括设置在CGL1 1580与EML2 1640之间的HTL2 1660、设置在EML2 1640与CGL2 1680之间的ETL2 1670中的至少一者。或者，第二发光部1620还可以包括设置在HTL2 1660与EML21640之间的EBL2 1665和设置在EML2 1640与ETL2 1670之间的HBL2 1675中的至少一者。
第三发光部1720还可以包括设置在CGL2 1680与EML3 1740之间的HTL3 1760、设置在EML3 1740与第二电极1130之间的ETL3 1770和设置在ETL3 1770与第二电极1130之间的EIL 1780中的至少一者。或者，第三发光部1720还可以包括设置在HTL3 1760与EML31740之间的EBL3 1765和/或设置在EML3 1740与ETL3 1770之间的HBL3 1775。
CGL1 1580设置在第一发光部1520与第二发光部1620之间。即，第一发光部1520和第二发光部1620经由CGL1 1580连接。CGL1 1580可以为将N-CGL1 1582与P-CGL1 1584连接的PN结CGL。N-CGL1 1582设置在ETL1 1570与HTL2 1660之间，P-CGL1 1584设置在N-CGL11582与HTL2 1660之间。
CGL2 1680设置在第二发光部1620与第三发光部1720之间。即，第二发光部1620和第三发光部1720经由CGL2 1680连接。CGL2 1680可以为将N-CGL2 1682与P-CGL2 1684连接的PN结CGL。N-CGL2 1682设置在ETL2 1670与HTL3 1760之间，P-CGL2 1684设置在N-CGL21682与HTL3 1760之间。在一个示例性方面中，N-CGL1 1582和N-CGL2 1682中的至少一者可以包含具有式1至3的结构的任何有机化合物。
在该方面中，EML1 1540和EML3 1740各自可以为蓝色EML。在一个示例性方面中，EML1 1540和EML3 1740各自可以包含延迟荧光材料的第一化合物DF、基于硼的荧光材料的第二化合物FD、以及任选的主体的第三化合物H。EML1 1540中的第一化合物至第三化合物DF、FD和H的每一者可以分别与EML3 1740中的第一化合物至第三化合物DF、FD和H的每一者相同或不同。或者，EML3 1740可以包含与EML1 1540中的第一化合物DF和第二化合物FD中的至少一者不同的另外的化合物，并因此EML3 1740可以发射与从EML1 1540发射的光不同的光，或者可以具有与EML1 1540的发光效率不同的发光效率。
作为实例，当EML1 1540和EML3 1740包含第一化合物至第三化合物DF、FD和H时，在EML1 1540和EML3 1740的每一者中，第三化合物H的含量可以大于或等于第一化合物DF的含量，第一化合物DF的含量大于第二化合物FD的含量。在这种情况下，激子能量可以从第一化合物DF有效地转移至第二化合物FD。作为实例，EML1 1540和EML3 1740各自可以分别包含但不限于约65重量％至约90重量％的第三化合物H、约5重量％至约30重量％的第一化合物DF和约0.1重量％至约5重量％的第二化合物FD。
EML2 1640中的下EML 1642和上EML 1644中的一者可以为绿色EML，并且EML21640中的下EML 1642和上EML 1644中的另一者可以为红色EML。顺序地设置绿色EML和红色EML以形成EML2 1640。
在一个示例性方面中，绿色EML的下EML 1642可以包含主体和绿色掺杂剂，红色EML的上EML 1644可以包含主体和红色掺杂剂。作为实例，主体可以包含第三化合物H，并且绿色掺杂剂和红色掺杂剂各自可以包括绿色或红色磷光材料、绿色或红色荧光材料以及绿色或红色延迟荧光材料中的至少一者。
OLED D7在第一像素区域至第三像素区域P1、P2和P3的每一者中发射白光，并且白光穿过相应地设置在第一像素区域至第三像素区域P1、P2和P3中的滤色器层1020(图17)。因此，有机发光显示装置1000(图17)可以实现全色图像。
在图19中，OLED D7具有包括第一发光部至第三发光部1520、1620和1720的三堆叠体结构，所述OLED D7包括EML1 1540和EML3 1740作为蓝色EML。或者，OLED D7可以具有其中省略各自包括EML1 1540和EML3 1740作为蓝色EML的第一发光部1520和第三发光部1720中的一者的双堆叠体结构。
实施例1(Ex.1)：OLED的制造
制造包括其中引入有作为第一化合物DF的式3的化合物1-1(HOMO：-5.6eV，LUMO：-2.7eV)、作为第二化合物FD的式6的化合物2-1(HOMO：-5.6eV，LUMO：-2.9eV)和mCBP(HOMO：-6.0eV，LUMO：-2.5eV)的EML的OLED。将ITO基板在使用之前通过UV-臭氧处理进行洗涤，并转移至用于沉积发光层的真空室。随后，按照以下顺序在10-7托真空条件下以
的设定沉积速率由加热舟皿通过蒸镀沉积阳极、发光层和阴极：
阳极(ITO，50nm)；HIL(HAT-CN，7nm)；HTL(NPB，45nm)；EBL(TAPC，10nm)；EML(mCBP(89重量％)，化合物1-1(10重量％)和化合物2-1(1重量％)，35nm)；HBL(B3PYMPM，10nm)；ETL(TPBi，25nm)；EIL(LiF)；和阴极(Al)。
实施例2(Ex.2)：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中使用式3的化合物1-2(HOMO：-5.5eV，LUMO：-2.6eV)作为第一化合物代替化合物1-1。
实施例3(Ex.3)：OLED的制造
使用与实施例1相同的材料制造OLED，不同之处在于在EML中使用式6的化合物2-2(HOMO：-5.4eV，LUMO：-2.8eV)作为第二化合物代替化合物2-1。
实施例4(Ex.4)：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中使用式3的化合物1-2(HOMO：-5.5eV，LUMO：-2.6eV)作为第一化合物代替化合物1-1，并使用式6的化合物2-2(HOMO：-5.4eV，LUMO：-2.8eV)作为第二化合物代替化合物2-1。
实施例5(Ex.5)：OLED的制造
使用与实施例1相同的材料制造OLED，不同之处在于在EML中使用式3的化合物1-2(HOMO：-5.5eV，LUMO：-2.6eV)作为第一化合物代替化合物1-1，并使用式6的化合物2-3(HOMO：-5.4eV，LUMO：-2.8eV)作为第二化合物代替化合物2-1。
实施例6(Ex.6)：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中使用式3的化合物1-2(HOMO：-5.5eV，LUMO：-2.6eV)作为第一化合物代替化合物1-1，并使用式6的化合物2-9(HOMO：-5.5eV，LUMO：-2.9eV)作为第二化合物代替化合物2-1。
实施例7(Ex.7)：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中使用式3的化合物1-3(HOMO：-5.5eV，LUMO：-2.6eV)作为第一化合物代替化合物1-1，并使用式6的化合物2-2(HOMO：-5.4eV，LUMO：-2.8eV)作为第二化合物代替化合物2-1。
实施例8(Ex.8)：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中使用式3的化合物1-4(HOMO：-5.4eV，LUMO：-2.6eV)作为第一化合物代替化合物1-1。
实施例9(Ex.9)：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中使用式3的化合物1-4(HOMO：-5.4eV，LUMO：-2.6eV)作为第一化合物代替化合物1-1，并使用式6的化合物2-2(HOMO：-5.4eV，LUMO：-2.8eV)作为第二化合物代替化合物2-1。
实施例10(Ex.10)：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中使用式3的化合物1-5(HOMO：-5.6eV，LUMO：-2.5eV)作为第一化合物代替化合物1-1。
实施例11(Ex.11)：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中使用式3的化合物1-5(HOMO：-5.6eV，LUMO：-2.5eV)作为第一化合物代替化合物1-1，并使用式6的化合物2-2(HOMO：-5.4eV，LUMO：-2.8eV)作为第二化合物代替化合物2-1。
比较例1(Ref.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中使用以下Ref.2-1(HOMO：-5.2eV，LUMO：-2.7eV)作为第二化合物代替化合物2-1。
比较例2(Ref.2)：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中使用以下Ref.2-2(HOMO：-5.2eV，LUMO：-2.6eV)作为第二化合物代替化合物2-1。
比较例3(Ref.3)：OLED的制造
使用与实施例1相同的材料制造OLED，不同之处在于在EML中使用式3的化合物1-2作为第一化合物代替化合物1-1，并使用以下Ref.2-1(HOMO：-5.2eV，LUMO：-2.7eV)作为第二化合物代替化合物2-1。
比较例4(Ref.4)：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中使用式3的化合物1-2作为第一化合物代替化合物1-1，并使用以下Ref.2-2(HOMO：-5.2eV，LUMO：-2.6eV)作为第二化合物代替化合物2-1。
比较例5(Ref.5)：OLED的制造
使用与实施例1相同的材料制造OLED，不同之处在于在EML中使用以下Ref.1-1(HOMO：-5.9eV，LUMO：-2.8eV)作为第一化合物代替化合物1-1。
比较例6(Ref.6)：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中使用以下Ref.1-1(HOMO：-5.9eV，LUMO：-2.8eV)作为第一化合物代替化合物1-1，并使用化合物2-2作为第二化合物代替化合物2-1。
比较例7(Ref.7)：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中使用以下Ref.1-1(HOMO：-5.9eV，LUMO：-2.8eV)作为第一化合物代替化合物1-1，并使用以下Ref.2-1(HOMO：-5.2eV，LUMO：-2.7eV)作为第二化合物代替化合物2-1。
比较例8(Ref.8)：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中使用以下Ref.1-1(HOMO：-5.9eV，LUMO：-2.8eV)作为第一化合物代替化合物1-1，并使用以下Ref.2-2(HOMO：-5.2eV，LUMO：-2.6eV)作为第二化合物代替化合物2-1。
比较例9(Ref.9)：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中使用以下Ref.1-2(HOMO：-6.0eV，LUMO：-3.0eV)作为第一化合物代替化合物1-1。
比较例10(Ref.10)：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中使用以下Ref.1-2(HOMO：-6.0eV，LUMO：-3.0eV)作为第一化合物代替化合物1-1，并使用以下Ref.2-1(HOMO：-5.2eV，LUMO：-2.7eV)作为第二化合物代替化合物2-1。
比较例11(Ref.11)：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中使用以下Ref.1-3(HOMO：-5.9eV，LUMO：-2.8eV)作为第一化合物代替化合物1-1，并使用以下Ref.2-1(HOMO：-5.2eV，LUMO：-2.7eV)作为第二化合物代替化合物2-1。
比较例12(Ref.12)：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中使用以下Ref.1-3(HOMO：-5.9eV，LUMO：-2.8eV)作为第一化合物代替化合物1-1，并使用化合物2-2作为第二化合物代替化合物2-1。
比较例13(Ref.13)：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中使用化合物1-2作为第一化合物代替化合物1-1，并使用以下Ref.2-3(HOMO：-5.2eV，LUMO：-2.5eV)作为第二化合物代替化合物2-1。
比较例14(Ref.14)：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中使用化合物1-5作为第一化合物代替化合物1-1，并使用以下Ref.2-3(HOMO：-5.2eV，LUMO：-2.5eV)作为第二化合物代替化合物2-1。
[参照化合物]
下表1示出了第一化合物和第二化合物的种类以及第一化合物和第二化合物的HOMO能级之间的能级带隙(ΔHOMO)。
表1：EML中的第一和第二化合物
实验例1：OLED的发光特性的测量
将Ex.1至Ex.11和Ref.1至Ref.14中制造的各OLED连接至外部电源，然后使用恒流源(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，测量在8.6mA/m2的电流密度下的驱动电压(V)、电流效率(cd/A)、功率效率(lm/W)、色坐标和外部量子效率(EQE，％)，以及是否有空穴捕获和激基复合物形成。OLED的测量结果示于下表2以及图20和21中。
表2：OLED的发光特性
如表2以及图20和21所示，在各自被设计成第一化合物与第二化合物之间的HOMO能级带隙等于或大于0.3eV的比较例中制造的OLED中空穴被捕获，因此，由于激子无法从第一化合物转移至第二化合物，OLED的驱动电压升高，OLED的电特性劣化，以及OLED的FWHM增大。特别地，确定在各自被设计成第一化合物与第二化合物之间的HOMO能级带隙大于0.5eV的OLED中在第一化合物的LUMO与第二化合物的HOMO之间形成激基复合物，因此，OLED的电特性进一步劣化，并且随着OLED的FWHM变宽，OLED的颜色纯度降低。另一方面，在各自被设计成第一化合物与第二化合物之间的HOMO能级带隙小于0.3eV的实施例中制造的OLED中空穴未被捕获并且未形成激基复合物。
此外，与比较例中制造的OLED相比，实施例中制造的OLED降低其驱动电压高达41.8％，并且分别提高其电流效率、功率效率和EQE高达479.4％、453.0％和229.0％。
对于本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离本公开的技术构思或范围的情况下，可以对本公开的OLED和包括所述OLED的有机发光装置进行各种修改和变化。因此，本公开旨在覆盖本公开的修改和变化，只要它们落入所附权利要求书及其等同方案的范围内即可。
Claims (21)
1.一种有机发光二极管，包括：
第一电极；
面向所述第一电极的第二电极；以及
设置在所述第一电极与所述第二电极之间并且包括至少一个发光材料层的发光层，
其中所述至少一个发光材料层包含第一化合物和第二化合物，以及
其中所述第一化合物具有以下式1的结构以及所述第二化合物具有以下式4的结构：
[式1]
其中X1至X8各自独立地为CR1或N，其中X1至X4中的一者为N并且X1至X4中的余者为CR1，以及X5至X8中的一者为N并且X5至X8中的余者为CR1，并且R1选自氕、氘、氚、卤素原子、未经取代或经取代的甲硅烷基、未经取代或经取代的C1至C20烷基、未经取代或经取代的C1至C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6至C30芳族基团和未经取代或经取代的C3至C30杂芳族基团，其中R1中的至少一者为未经取代或经取代的具有至少一个氮原子的C10至C30杂芳族基团；
[式4]
其中R21至R24各自独立地选自氕、氘、氚、硼基、氨基、未经取代或经取代的C1至C20烷基、未经取代或经取代的C1至C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6至C30芳族基团和未经取代或经取代的C3至C30杂芳族基团，或者R21至R24中的相邻两者形成未经取代或经取代的具有硼和氮的稠环、或者未经取代或经取代的具有硫的稠环；R25至R28各自独立地选自氕、氘、氚、硼基、未经取代或经取代的C1至C20烷基、未经取代或经取代的C1至C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6至C30芳族基团和未经取代或经取代的C3至C30杂芳族基团。
2.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第一化合物的最高占据分子轨道(HOMO)能级和所述第二化合物的HOMO能级满足以下式(1)的关系：
|HOMOFD-HOMODF|<0.3eV (1)
其中HOMOFD为所述第二化合物的HOMO能级，以及HOMODF为所述第一化合物的HOMO能级。
3.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第一化合物的最高占据分子轨道(HOMO)能级与最低未占据分子轨道(LUMO)能级之间的能带隙为2.6eV至3.1eV。
4.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第一化合物具有以下式2的结构：
[式2]
其中Y1和Y2中的一者为CR15并且Y1和Y2中的另一者为N；Y3和Y4中的一者为CR16并且Y3和Y4中的另一者为N；R11至R16各自独立地选自氕、氘、氚、卤素原子、未经取代或经取代的甲硅烷基、未经取代或经取代的C1至C20烷基、未经取代或经取代的C1至C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6至C30芳族基团和未经取代或经取代的C3至C30杂芳族基团，并且其中R11至R16中的至少一者选自未经取代或经取代的咔唑基部分、未经取代或经取代的吖啶基部分、未经取代或经取代的吖啶酮基部分、未经取代或经取代的吩嗪基部分、未经取代或经取代的吩
嗪基部分和未经取代或经取代的吩噻嗪基部分。
5.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第一化合物选自以下化合物：
6.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第二化合物具有以下式5A或式5B的结构：
[式5A]
[式5B]
其中R25至R28中的每一者和R31至R34中的每一者独立地选自氕、氘、氚、硼基、未经取代或经取代的C1至C20烷基、未经取代或经取代的C1至C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6至C30芳族基团和未经取代或经取代的C3至C30杂芳族基团。
7.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第二化合物选自以下化合物：
8.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材料层具有单层结构。
9.根据权利要求8所述的有机发光二极管，其中所述至少一个发光材料层还包含第三化合物。
10.根据权利要求9所述的有机发光二极管，其中所述第三化合物的单线态激子能级高于所述第一化合物的单线态激子能级。
11.根据权利要求9所述的有机发光二极管，其中在所述至少一个发光材料层中，所述第一化合物的含量为5重量％至30重量％，所述第二化合物的含量为0.1重量％至5重量％，以及所述第三化合物的含量为65重量％至90重量％。
12.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材料层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材料层、和设置在所述第一电极与所述第一发光材料层之间或设置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，并且
其中所述第一发光材料层包含所述第一化合物，以及所述第二发光材料层包含所述第二化合物。
13.根据权利要求12所述的有机发光二极管，其中所述第一发光材料层还包含第四化合物，以及所述第二发光材料层还包含第五化合物。
14.根据权利要求13所述的有机发光二极管，其中所述第四化合物的单线态激子能级高于所述第一化合物的单线态激子能级。
15.根据权利要求13所述的有机发光二极管，其中所述第五化合物的单线态激子能级高于所述第二化合物的单线态激子能级。
16.根据权利要求12所述的有机发光二极管，其中所述至少一个发光材料层还包括相对于所述第一发光材料层与所述第二发光材料层相反设置的第三发光材料层。
17.根据权利要求16所述的有机发光二极管，其中所述第三发光材料层包含所述第二化合物。
18.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述发光层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部、设置在所述第一发光部与所述第二电极之间的第二发光部、以及设置在所述第一发光部与所述第二发光部之间的电荷生成层，并且
其中所述第一发光部和所述第二发光部中的至少一者包括所述至少一个发光材料层。
19.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第二化合物具有以下结构：
其中R21至R28的限定与权利要求1中的限定相同。
20.一种有机发光装置，包括：
基板；和
在所述基板上方的根据权利要求1至19中任一项所述的有机发光二极管。
21.根据权利要求20所述的有机发光装置，还包括设置在所述基板上方并且与所述有机发光二极管连接的薄膜晶体管。
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