CN115513394A - 发光层、发光元件及显示面板 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种发光层、发光元件及显示面板，该发光层包括：第一主体材料、第二主体材料、客体材料以及辅助材料；其中，该第一主体材料与该第二主体材料形成激基复合物；该辅助材料的第一激发三重态能级低于该激基复合物的第一激发三重态能级，该辅助材料的第一激发三重态能级高于该客体材料的第一激发三重态能级。本发明通过辅助材料的加入，并且辅助材料的第一激发三重态能级介于激基复合物和客体材料的第一激发三重态能级之间，增加了能量从激基复合物转移至客体材料的路径，减少了改能量转移过程中的能量损失，保证了发光元件的发光效率的同时延长了发光元件的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及显示领域，具体涉及一种发光层、发光元件及显示面板。
背景技术
目前，有机发光元件由于具有薄型、轻量化、对输入信号的高速响应以及实现直流低电压驱动等优异性质而在显示领域受到广泛关注。使用有机发光元件的显示面板具有出色的显示能力、低的功率消耗以及优越的弯折性能。随着具有有机发光元件的显示面板的发展，用户需求的提升，有机发光元件的发光效率以及使用寿命的提升是包括有机发光元件的显示面板的竞争力提升的一大关键。现有的有机发光元件的发光效率和使用寿命往往呈现竞争关系，延长有机发光元件的寿命需要牺牲有机发光元件的发光效率，例如：设计并使用小的单线态-三线态能隙材料的方法，该方法存在主体材料与客体材料之间能量传递的扭转的问题，进而导致发光元件的发光效率的降低。
因此，亟需一种发光层、发光元件以及显示面板以解决上述技术问题。
发明内容
本发明提供一种发光层、发光元件及显示面板，可以缓解目前无法在提升发光元件的寿命的同时保证发光元件的发光效率的技术问题。
本发明提供一种发光层，包括：
一对电极；
位于所述一对电极之间的发光层，所述发光层包括第一主体材料、第二主体材料、客体材料以及辅助材料；
其中，所述第一主体材料与所述第二主体材料形成激基复合物；
所述辅助材料的第一激发三重态能级低于所述激基复合物的第一激发三重态能级，所述辅助材料的第一激发三重态能级高于所述客体材料的第一激发三重态能级。
优选的，所述辅助材料的最高已占分子轨道能级高于所述第一主体材料的最高已占分子轨道能级，所述辅助材料的，所述辅助材料的最高已占分子轨道能级高于所述第二主体材料的最高已占分子轨道能级，所述辅助材料的最高已占分子轨道能级低于所述客体材料的最高已占分子轨道能级。
优选的，所述辅助材料的最低未占分子轨道能级低于所述第一主体材料的最低未占分子轨道能级，所述辅助材料的最低未占分子轨道能级低于所述第二主体材料的最低未占分子轨道能级，所述辅助材料的最低未占分子轨道能级高于所述客体材料的最低未占分子轨道能级。
优选的，所述第一主体材料的第一激发单重态能级高于所述辅助材料的第一激发单重态能级，所述第二主体材料的第一激发单重态能级高于所述辅助材料的第一激发单重态能级，所述辅助材料的第一激发单重态能级高于所述客体材料的第一激发单重态能级。
优选的，所述辅助材料在400纳米～550纳米范围内的第一吸收带与所述客体材料在400纳米～550纳米范围内的第二吸收带重叠，所述激基复合物在400纳米～550纳米范围内具有第一发射带；
其中，所述第一发射带与所述第一吸收带至少部分重叠，所述第一发射带与所述第二吸收带至少部分重叠，所述第一吸收带与所述第二吸收带至少部分重叠。
优选的，所述辅助材料在400纳米～550纳米范围内具有第一吸收峰，所述客体材料在400纳米～550纳米范围内具有第二吸收峰，所述第一吸收峰的峰值波长小于所述第二吸收峰的峰值波长；
在第一温度下，所述激基复合物具有第一发射峰，所述第一发射峰的峰值波长大于或等于所述第二吸收峰的峰值波长。
优选的，在所述第一温度下，所述第一发射峰的峰值波长与所述第一吸收峰的峰值波长之间的差值大于或等于60纳米，所述第一发射峰的峰值波长与所述第二吸收峰的峰值波长之间的差值小于或等于30纳米。
优选的，在第一温度下，所述辅助材料的发射峰的峰值波长大于所述激基复合物的发射峰的峰值波长，所述辅助材料的发射峰的峰值波长小于所述客体材料的发射峰的峰值波长。
优选的，在所述第一温度下，所述辅助材料的发射峰的峰值波长与所述激基复合物的发射峰的峰值波长之间的差值大于或等于所述客体材料的发射峰的峰值波长与所述辅助材料的发射峰值的波长。
优选的，在所述第一温度下，所述辅助材料的发射峰的峰值波长与所述激基复合物的发射峰的峰值波长之间的差值小于或等于30纳米，所述客体材料的发射峰的峰值波长与所述辅助材料的发射峰的峰值波长小于或等于10纳米。
优选的，所述辅助材料以及所述客体材料分别选自铂、铱或锇的有机金属化合物中的一种。
优选的，所述客体材料为铂或铱的有机金属化合物，所述辅助材料为与所述客体材料不同的铂或铱的有机金属化合物；或者，
所述客体材料为锇的有机金属化合物，所述辅助材料为锇的有机金属化合物。
优选的，所述第一主体材料以及所述第二主体材料占所述发光层的体积分数的80％～99.8％，所述客体材料占所述发光层的体积分数的0.1％～10％，所述辅助材料占所述发光层的体积分数的0.1％～10％。
优选的，在第一温度下，所述发光元件发出的光的峰值波长在500纳米～700纳米。
优选的，在第一温度下，所述发光元件发出的光的峰值波长在500纳米～560纳米。
本发明还提供一种发光元件，包括：
一对电极，包括第一电极以及第二电极；
位于所述一对电极之间的发光层，所述发光层包括第一主体材料、第二主体材料、客体材料以及辅助材料；
其中，所述第一主体材料与所述第二主体材料形成激基复合物；
所述辅助材料的第一激发三重态能级低于所述激基复合物的第一激发三重态能级，所述辅助材料的第一激发三重态能级高于所述客体材料的第一激发三重态能级；
所述第一主体材料为空穴传输性有机化合物，所述第二主体材料为电子传输性质化合物，所述第一主体材料的种类包括：芳香族胺化合物或咔唑化合物，所述第二主体材料的种类包括：杂芳族化合物。
优选的，所述第一主体材料的迁移率为1.29*10^(-7)[m2/(V·s)]至1.93*10^(-7)[m2/(V·s)]，所述第二主体材料的迁移率为6.4*10^(-8)[m2/(V·s)]至9.6*10^(-8)[m2/(V·s)]。
优选的，所述第一主体材料的迁移率为1.61*10^(-7)[m2/(V·s)]，所述第二主体材料的迁移率为8*10^(-8)[m2/(V·s)]。
优选的，所述第一主体材料与所述第二主体材料的掺杂比为5:5至7:3。
优选的，所述发光元件还包括：
位于所述第一电极与所述发光层之间的空穴传输层；
位于所述发光层与所述第二电极之间的电子传输层；
其中，所述空穴传输层的迁移率与所述电子传输层的迁移率之比为5～200。
优选的，所述空穴传输层的迁移率为1～10*10^(-4)[m2/(V·s)]，所述电子传输层的迁移率为5*10^(-6)～2*10^(-5)[m2/(V·s)]。
优选的，所述空穴传输层的厚度与所述电子传输层的厚度之比为3.5:1至5.5:1。
优选的，所述发光元件还包括：
位于所述空穴传输层与所述发光层的第一阻挡层；
其中，所述第一阻挡层的最高已占分子轨道能级与所述激基复合物的最高已占分子轨道能级之差小于0.3eV。
优选的，所述第一阻挡层的最低未占分子轨道能级与所述激基复合物最低未占分子轨道能级之差大于0.05eV，所述空穴传输层的最高已占分子轨道能级与所述第一阻挡层的最高已占分子轨道能级之差小于0.3eV，所述空穴传输层的最低未占分子轨道能级与所述第一阻挡层最低未占分子轨道能级之差大于0.05eV。
优选的，所述电子传输层与所述发光层直接接触，所述电子传输层与所述发光层直接接触，所述电子传输层的最低未占分子轨道能级与所述激基复合物的最低未占分子轨道能级之差小于0.3eV，所述电子传输层的最低未占分子轨道能级与所述第一阻挡层的最低未占分子轨道能级之差小于0.3eV。
优选的，所述发光元件还包括位于所述发光层与所述电子传输层之间的第二阻挡层，所述第二阻挡层的最低未占分子轨道能级与所述激基复合物的最低未占分子轨道能级之差小于0.3eV，所述电子传输层的最低未占分子轨道能级与所述第二阻挡层的最低未占分子轨道能级之差小于0.3eV。
本发明还提供一种显示面板，包括如上任一所述的发光元件。
本发明通过辅助材料的加入，并且辅助材料的第一激发三重态能级介于激基复合物和客体材料的第一激发三重态能级之间，增加了能量从激基复合物转移至客体材料的路径，减少了改能量转移过程中的能量损失，保证了发光元件的发光效率的同时延长了发光元件的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有的发光元件的发光原理示意图；
图2是本发明实施例提供的发光元件的发光原理示意图；
图3是本发明实施例提供的发光元件的第一种结构示意图；
图4是本发明实施例提供的发光元件的第二种结构示意图；
图5是本发明实施例提供的发光元件的第三种结构示意图；
图6是本发明实施例提供的发光元件的第四种结构示意图；
图7是本发明实施例提供的发光元件的激基复合物、辅助材料以及客体材料的三线态能级示意图；
图8是本发明实施例提供的发光元件的各材料的HOMO能级、LUMO能级及能量差示意图；
图9是本发明实施例提供的发光元件的激基复合物、辅助材料以及客体材料的吸收光谱及发射光谱示意图；
图10是本发明实施例提供的发光元件的发射光谱示意图；
图11是本发明实施例提供的发光元件的发光寿命示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。
目前，现有的有机发光元件的使用寿命与发光效率呈现竞争关系，存在难以在有机发光元件的使用寿命的提升的同时保证有机发光元件的发光效率的问题。
本发明提供一种发光层，所述发光层包括：
第一主体材料、第二主体材料、客体材料以及辅助材料；其中，所述第一主体材料与所述第二主体材料形成激基复合物；所述辅助材料的第一激发三重态能级低于所述激基复合物的第一激发三重态能级，所述辅助材料的第一激发三重态能级高于所述客体材料的第一激发三重态能级。
本发明通过辅助材料的加入，并且辅助材料的第一激发三重态能级介于激基复合物和客体材料的第一激发三重态能级之间，增加了能量从激基复合物转移至客体材料的路径，减少了改能量转移过程中的能量损失，保证了发光层的发光效率的同时延长了发光元件的使用寿命。
本实施例中，所述第一主体材料以及所述第二主体材料为所述发光层中含量最多的两种材料。所述第一主体材料与所述第二主体材料在所述发光层中的体积分数占所述发光层的80％～99.8％；所述客体材料以及所述辅助材料分散于所述第一主体材料以及所述第二主体材料中，所述客体材料占所述发光层的体积分数的0.1％～10％，所述辅助材料占所述发光层的体积分数的0.1％～10％。所述客体材料以及所述辅助材料分散于所述第一主体材料以及所述第二主体材料中，有利于抑制所述发光层的晶化，并抑制所述客体材料以及所述辅助材料由于高浓度导致的浓度猝灭，从而保证所述发光元件的发光效率。
请参阅图1，发光元件的一般发光过程如下：
(1)当客体材料分子中电子和空穴复合，客体材料分子处于激发态时：客体材料分子的激发态为第一激发三重态(T1)时，客体材料分子发射磷光；当客体材料分子的激发态为第一激发单重态(S1)时，第一激发单重态的客体材料分子通过系间窜越至第一激发三重态，进而客体材料分子发射磷光。
(2)当主体材料分子中电子和空穴复合，主体材料分子处于激发态时：当主体材料分子的激发态为第一激发三重态时，主体材料的第一激发三重态能级高于客体材料分子的第一激发三重态能级，激发能量从主体材料转移至客体材料，客体材料分子处于第一激发三重态，客体材料分子发射磷光；此时，虽然有可能存在能量转移至客体材料分子第一激发单重态的可能，但是多数情况下客体材料分子的第一激发单重态能级高于主体材料的第一激发三重态能级，不容易形成主要的能量转移途径，因而在此省略说明。当主体材料分子的激发态为第一激发单重态时，主体材料的第一激发单重态能级高于客体材料分子的第一激发单重态以及客体材料分子的第一激发三重态，激发能量从主体材料转移至客体材料，客体材料分子处于第一激发单重态或第一激发三重态，处于第一激发三重态的客体材料分子发射磷光，处于第一激发单重态的客体材料分子通过系间窜越至第一激发三重态而发射磷光。
请参阅图2，本实施例通过加入所述辅助材料，增加了能量从主体材料传递至客体材料的途径，具体如下：当激基复合物的激发态为第一激发三重态时，激基复合物的第一激发三重态能级高于辅助材料分子的第一激发三重态能级，所述辅助材料分子的第一激发三重态能级高于客体材料分子的第一激发三重态能级，激发能量存在从激基复合物转移至客体材料以及从激基复合物转移至所述辅助材料再转移至所述客体材料的途径，客体材料分子处于第一激发三重态，客体材料分子发射磷光；当激基复合物分子的激发态为第一激发单重态时，激基复合物的第一激发单重态能级高于辅助材料分子的第一激发单重态能级以及第一激发三重态能级，辅助材料分子的第一激发单重态能级以及第一激发三重态能级高于客体材料分子的第一激发单重态以及客体材料分子的第一激发三重态，激发能量从激基复合物转移至客体材料存在从激基复合物转移至客体材料以及从激基复合物转移至所述辅助材料再转移至所述客体材料的途径，能量从激基复合物转移至辅助材料后，辅助材料分子处于第一激发单重态或第一激发三重态，且辅助材料分子存在第一激发单重态至第一激发三重态的系间窜越，客体材料分子接收来自辅助材料分子第一激发单重态以及第一激发三重态的能量后，处于第一激发单重态或第一激发三重态，处于第一激发三重态的客体材料分子发射磷光，处于第一激发单重态的客体材料分子通过系间窜越至第一激发三重态而发射磷光。本实施例通过辅助材料的增加，增加了激基复合物与客体材料之间的能量转移途径，并且由于能量转移过程中的能级差距减小，通过辅助材料中转的能量转移途径的能量损失少于激基复合物与客体材料之间的直接能量转移，提高了能量转移效率，进而延长了所述发光元件的寿命。
优选的，所述第一主体材料的第一激发单重态能级高于所述辅助材料的第一激发单重态能级，所述第二主体材料的第一激发单重态能级高于所述辅助材料的第一激发单重态能级，所述辅助材料的第一激发单重态能级高于所述客体材料的第一激发单重态能级。
所述客体材料可以为磷光化合物，所述客体材料以及所述辅助材料分别选自铂、铱或锇的有机金属化合物中的一种。通过所述客体材料以及所述辅助材料为有机金属化合物的设置，所述辅助材料改善了客体材料分子之间的π-π堆叠，提高了所述客体材料在所述发光层中的分散性，减少了处于第一激发三重态的所述客体材料之间的相互碰撞的概率，减少了碰撞造成的客体材料的损害，延长了所述发光元件的寿命；同时，以发光的形式释放能量的处于第一激发三重态的所述客体材料分子增多，也提升了所述发光元件的发光效率并延长了所述发光元件的寿命。
优选的，考虑到不同种类金属形成的金属有机化合物之间的第一激发三重态能级的差异，所述客体材料为铂或铱的有机金属化合物时，所述辅助材料为与所述客体材料不同的铂或铱的有机金属化合物；所述客体材料为锇的有机金属化合物，所述辅助材料为锇的有机金属化合物。
具体的，所述客体材料可以选自以下化合物中的任一种或多种的组合，以及所述辅助材料选自以下化合物中的任一种或多种的组合：
在第一温度下，所述第一温度可以为常温，所述第一主体材料以及所述第二主体材料为有机化合物，因而两者形成的所述激基复合物在常温下的发射光谱一般是来自第一激发单重态的发射光谱；所述客体材料以及所述辅助材料为磷光化合物，在常温下的发射光谱则通常来自第一激发三重态的发射光谱；因而，所述激基复合物、所述辅助材料以及所述客体材料其能体现出所述激基复合物的第一激发单重态能级、所述辅助材料的第一激发三重态能级以及所述客体材料的第一激发三重态能级的相对大小。优选的，在第一温度下，所述辅助材料的发射峰的峰值波长大于所述激基复合物的发射峰的峰值波长，所述辅助材料的发射峰的峰值波长小于所述客体材料的发射峰的峰值波长。
所述激基复合物的第一激发单重态能级高于第一激发三重态能级，为保证所述激基复合物的第一激发三重态能级足够高于所述辅助材料的第一激发三重态能级，以便能量从所述激基复合物传递至所述辅助材料，在所述第一温度下，所述辅助材料的发射峰的峰值波长与所述激基复合物的发射峰的峰值波长之间的差值大于或等于所述客体材料的发射峰的峰值波长与所述辅助材料的发射峰值的波长。
优选的，在所述第一温度下，所述辅助材料的发射峰的峰值波长与所述激基复合物的发射峰的峰值波长之间的差值小于或等于30纳米，所述客体材料的发射峰的峰值波长与所述辅助材料的发射峰的峰值波长小于或等于10纳米。
发光波长依赖于最高已占分子轨道(HOMO，Highest Occupied MolecularOrbital)能级与最低未占分子轨道(LUMO，Lowest Unoccupied Molecular Orbital)能级之间的能量差，因此，所述辅助材料的最高已占分子轨道能级高于所述激基复合物的最高已占分子轨道能级，所述辅助材料的最高已占分子轨道能级低于所述客体材料的最高已占分子轨道能级；所述辅助材料的最低未占分子轨道能级低于所述激基复合物的最低未占分子轨道能级，所述辅助材料的最低未占分子轨道能级高于所述客体材料的最低未占分子轨道能级。通过调控所述激基复合物、所述辅助材料以及所述客体材料各自的HOMO与LUMO之间的能量差，可以实现对所述激基复合物、所述辅助材料以及所述客体材料的发射峰值的峰值波长的调控。优选的，所述辅助材料的最高已占分子轨道能级高于所述第一主体材料的最高已占分子轨道能级，所述辅助材料的，所述辅助材料的最高已占分子轨道能级高于所述第二主体材料的最高已占分子轨道能级，所述辅助材料的最高已占分子轨道能级低于所述客体材料的最高已占分子轨道能级。所述辅助材料的最低未占分子轨道能级低于所述第一主体材料的最低未占分子轨道能级，所述辅助材料的最低未占分子轨道能级低于所述第二主体材料的最低未占分子轨道能级，所述辅助材料的最低未占分子轨道能级高于所述客体材料的最低未占分子轨道能级。
在所述第一温度下，所述客体材料发出的光的波长在500纳米～700纳米范围内；优选的，所述客体材料可以为绿色磷光材料，此时，所述客体材料发出的光的峰值波长在500纳米～560纳米。
对应的，在所述第一温度下，所述发光元件发出的光的波长在500纳米～700纳米范围内；优选的，所述发光元件可以为绿色发光元件，此时，所述发光元件发出的光的峰值波长在500纳米～560纳米。
根据所述客体材料发出的光的颜色的不同，所述发光层用于的发光元件可以为蓝色发光元件、绿色发光元件以及红色发光元件。当所述发光层用于不同颜色发光元件时，所述发光层的厚度也会有所不同。当所述发光层为红色发光层时，所述发光层的厚度优选为160埃米至240埃米，更优选为190埃米、200埃米、210埃米；所述发光层为蓝色发光层时，所述发光层的厚度优选为160埃米至240埃米，更优选为190埃米、200埃米、210埃米；所述发光层为红色发光层时，所述发光层的厚度优选为320埃米至480埃米，更优选为390埃米、400埃米、410埃米。
发光元件的发光层中的能量转移一般过程如下：
(1)福斯特(Forster)能量转移机理：能量转移通过主体分子与客体分子的偶极振荡的共振现象发生能量转移，通过偶极振荡的共振现象，主体材料分子将能量传递给客体材料分子，主体材料分子回到基态，客体材料分子处于激发态。
(2)德克斯特(Dexter)能量转移机理：主体材料分子与客体材料分子在接近于产生轨道重叠的接触有效距离，激发态的主体材料分子的电子和基态的客体材料分子交换电子，由此发生能量转移。
上述两种能量转移机理中，主体材料分子的发射光谱(第一激发单重态回到单重态基态产生的荧光光谱，以及第一激发三重态回到单重态基态产生的磷光光谱)和客体材料分子的吸收光谱的重叠越大越有利于能量转移。
本实施例首先通过所述第一主体材料与所述第二主体材料形成激基复合物，所述激基复合物通过激发态的所述第一主体材料分子与激发态的所述第二主体材料分子相互作用形成，所述第一主体材料可以为空穴传输性有机化合物或电子传输性质化合物中的一种，所述第二主体材料可以为空穴传输性有机化合物或电子传输性质化合物中的另一种，例如，所述第一主体材料为空穴传输性有机化合物，所述第二主体材料为电子传输性质化合物。
其中，空穴传输性质的化合物包括芳香族胺或咔唑化合物，具有电子传输性质的化合物包括杂芳族化合物。
所述第一主体材料以及所述第二主体材料可以分别独立地选自双[2-(二苯基膦基)苯基]醚氧化物(DPEPO)、4,4'-双(咔唑-9-基)联苯(CBP)、1,3-双(咔唑-9-基)苯(mCP)、2,8-双(二苯基磷酰基)二苯并[b,d]呋喃(PPF)、4,4',4”-三(咔唑-9-基)-三苯胺(TCTA)、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并[d]咪唑-2-基)苯(TPBi)、三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、4,4'-双(N-咔唑基)-1,1'-联苯(CBP)、聚(N-乙烯基咔唑)(PVK)、9,10-二(萘-2-基)蒽(ADN)、4,4',4”-三(咔唑-9-基)-三苯胺(TCTA)、2-叔丁基-9,10-二(萘-2-基)蒽(TBADN)、二苯乙烯基亚芳基(DSA)、4,4'-双(9-咔唑基)-2,2'-二甲基联苯(CDBP)、2-甲基-9,10-双(萘-2-基)蒽(MADN)、六苯基环三磷腈(CP1)、1,4-双(三苯基甲硅烷基)苯(UGH2)，六苯基环三硅氧烷(DPSiO3)、八苯基环四硅氧烷(DPSiO4)等。
具体的，所述第一主体材料以及所述第二主体材料可以选自以下化合物中的任一种或多种的组合：
所述激基复合物的最低未占分子轨道能级和最高已占分子轨道能级分别来源于所述第一主体材料和所述第二主体材料，因此，所述激基复合物的能量差比所述第一主体材料分子的能量差以及所述第二主体材料分子的能量差小，即，所述激基复合物发射的光的波长大于所述第一主体材料分子发出的光的波长以及所述第二主体材料分子发出的光的波长。所述激基复合物的发射带相较于所述第一主体材料的发射带、所述第二主体材料的发射带，更靠近所述客体材料的吸收光谱中最有助于发光的吸收带(即客体材料分子从单重态基态直接跃迁至第一激发三重态的吸收波长及其附近的吸收)。因此，所述激基复合物的形成有利于提高能量转移至所述客体材料分子的效率。
对于有机金属化合物而言，从单重态基态直接跃迁至第一激发三重态的吸收波长及其附近的吸收往往出现在400纳米～550纳米范围内，而在该波长范围内，由于存在3MLCT(从金属到配体的电荷转移)三重态跃迁，以及还可能存在的三重态π-π*跃迁、单重态1MLCT跃迁等。因此，所述客体材料分子以及所述辅助材料分子在400纳米～550纳米范围内的吸收光谱表现为宽吸收带。同时，本实施例中存在所述激基复合物将能量转移至所述辅助材料，再经所述辅助材料转移至所述客体材料的途径，因此，所述激基复合物的发射光谱与所述辅助材料的吸收光谱以及所述客体材料的吸收光谱在400纳米～550纳米范围内的重叠有利于提高能量转移至所述客体材料的效率，延长所述发光元件的寿命。
优选的，所述辅助材料在400纳米～550纳米范围内的第一吸收带与所述客体材料在400纳米～550纳米范围内的第二吸收带重叠，所述激基复合物在400纳米～550纳米范围内具有第一发射带；其中，所述第一发射带与所述第一吸收带至少部分重叠，所述第一发射带与所述第二吸收带至少部分重叠，所述第一吸收带与所述第二吸收带至少部分重叠。
当所述第一发射带在400纳米～550纳米范围内与所述第一吸收带、所述第二吸收带存在重叠时，在第一温度下，所述激基复合物具有第一发射峰，所述第一发射峰的峰值波长可以小于400纳米或大于550纳米，或者，所述第一发射峰的峰值波长可以在400纳米～550纳米之间。当所述第一发射峰的峰值波长位于400纳米～550纳米之间时，所述第一发射带与所述第一吸收带以及所述第二吸收带的重叠程度更大，有利于提升能量转移至所述客体材料的效率。所述第一温度可以为常温。
考虑到所述激基复合物的产生需要驱动电压的驱动，所述激基复合物的发射峰的峰值波长越小，激发所述第一主体材料以及所述第二主体材料以形成所述激基复合物所需的驱动电压越大，因此，在能量转移能发生的同时，使所述激基复合物的发射峰的峰值波长越大，越有利于降低所述发光元件的驱动电压。因此，所述辅助材料在400纳米～550纳米范围内具有第一吸收峰，所述客体材料在400纳米～550纳米范围内具有第二吸收峰，所述第一吸收峰的峰值波长小于所述第二吸收峰的峰值波长；在所述第一温度下，所述激基复合物具有第一发射峰，所述第一发射峰的峰值波长大于或等于所述第二吸收峰的峰值波长。在此基础上，为保证所述第一发射带与所述第一吸收带、所述第二吸收带的重叠程度，优选的，在所述第一温度下，所述第一发射峰的峰值波长与所述第一吸收峰的峰值波长之间的差值大于或等于60纳米，所述第一发射峰的峰值波长与所述第二吸收峰的峰值波长之间的差值小于或等于30纳米。
请参阅图3，本发明提供一种发光元件，包括：
一对电极，包括第一电极以及第二电极；
如上任一所述的发光层105，所述发光层105位于所述一对电极之间；
所述第一主体材料为空穴传输性有机化合物，所述第二主体材料为电子传输性质化合物，所述第一主体材料的种类包括：芳香族胺化合物或咔唑化合物，所述第二主体材料的种类包括：杂芳族化合物。
本实施例中，所述一对电极包括第一电极101以及第二电极109，所述第一电极101为阳极，所述第二电极109为阴极。
所述第一电极101优选为金属、合金、导电性化合物中的至少一种。具体的，可以为铟锡氧化物、铟锌氧化物、铟锌钨氧化物、铟锡锌、氧化锌等金属氧化物，或，可以为石墨烯、金、铂、镍、钨、铬、钼或金属材料的氮化物等。所述第一电极101的厚度优选为960埃米至1440埃米，更优选为1100埃米、1200埃米或1300埃米。
所述第二电极109优选使用功函数低于所述第一电极101的功函数的材料，所述第二电极109优选为金属、合金、导电性化合物中的至少一种，具体的，所述第二电极109的材料可以包括碱金属元素、碱土金属元素、稀土金属元素，如Ag、Mg、Cu、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Mo、Ti、Yb、W、或者镁-银合金、铝-锂合金等；或者，所述第二电极109的材料也可以选自氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锌、氧化铟锡锌等，以及前述所述第二电极109的可选材料的组合。所述第二电极109的厚度优选为112埃米至168埃米，更优选为130埃米、140埃米或150埃米。
所述第一主体材料产生的空穴与所述第二主体材料产生的电子发生复合，是所述激基复合物产生的重要途径，所述第一主体材料的迁移率与所述第二主体材料的迁移率控制在一定范围内，有利于用于产生所述激基复合物的空穴和电子的匹配不失衡，避免由此降低所述发光元件的发光效率。
在一些实施例中，所述第一主体材料的迁移率与所述第二主体材料的迁移率之比为1:1至21:1。所述第一主体材料为具有空穴传输性质的材料，其迁移率为空穴迁移率，所述第二主体材料为具有电子传输性质的材料，其迁移率为电子迁移率。
具体的，所述第一主体材料的迁移率为6.4*10^(-8)[m2/(V·s)]至1.93*10^(-7)[m2/(V·s)]，优选的，所述第一主体材料的迁移率为1.29*10^(-7)[m2/(V·s)]至1.93*10^(-7)[m2/(V·s)]，更优选的，所述第一主体材料的迁移率为1.61*10^(-7)[m2/(V·s)]。
所述第二主体材料的迁移率为6.4*10^(-8)[m2/(V·s)]至1.93*10^(-7)[m2/(V·s)]，优选的，所述第二主体材料的迁移率为6.4*10^(-8)[m2/(V·s)]至9.6*10^(-8)[m2/(V·s)]，更优选的，所述第二主体材料的迁移率为8*10^(-8)[m2/(V·s)]。
当所述第一主体材料的迁移率在上述范围内时，尤其为1.61*10^(-7)[m2/(V·s)]时，所述第二主体材料的迁移率在上述范围内，尤其为8*10^(-8)[m2/(V·s)]时，所述发光层105内，用于产生所述激基复合物的空穴和电子的匹配效果最佳，最有利于提升所述发光元件的发光效率。
所述第一主体材料与所述第二主体材料的占比，影响了所述发光层105产生空穴以及自由电子的数量比，为实现用于产生所述激基复合物的空穴和电子的匹配，控制所述第一主体材料与所述第二主体材料的掺杂比，同样有利于用于产生所述激基复合物的空穴和电子的匹配不失衡，避免由此降低所述发光元件的发光效率。
在一些实施例中，所述第一主体材料与所述第二主体材料的掺杂比为5:5至7:3，如，5.5:4.5、5.9:4.1、6:4、6.5:3.5、6.8:3.2、7:3等；优选的，所述第一主体材料与所述第二主体材料的掺杂比为7:3，6:4或5:5，最为优选的，所述第一主体材料与所述第二主体材料的掺杂比为7:3。所述第一主体材料与所述第二主体材料的掺杂比，是指所述第一主体材料在所述发光层105中所占体积与所述第二主体材料在所述发光层105中所占体积之比。
请参阅图4，所述发光元件还包括：
位于所述第一电极101与所述发光层105之间的空穴传输层103；
位于所述发光层105与所述第二电极109之间的电子传输层107；
其中，所述第一空穴传输层103与所述电子传输层107的迁移率之比为5～200。
所述空穴传输层103包括具有空穴传输性质的材料，例如：酞菁化合物(如酞菁铜)、N1,N1'-([1,1'-联苯]-4,4'-二基)双(N1-苯基-N4,N4-二-间-甲苯基苯-1,4-二胺)(DNTPD)、4,4′,4″-[三(3-甲基苯基)苯氨基]三苯胺(m-MTDATA)、4,4′4″-三(N,N-二苯氨基)三苯胺(TDATA)、4,4',4”-三[N(2-萘基)-N-苯氨基]-三苯胺(2-TNATA),聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PEDOT/PSS)、聚苯胺/十二烷基苯磺酸(PANI/DBSA)、聚苯胺/樟脑磺酸(PANI/CSA)、聚苯胺/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PANI/PSS)、N,N-二(萘-1-基)-N,N-二苯基联苯胺(NPB)、含三苯胺的聚醚酮(TPAPEK)、4-异丙基-4'-甲基二苯基碘鎓[四(五氟苯基)硼酸盐]、二吡嗪[2,3-f:2',3'-h]喹喔啉-2,3,6,7,10,11-六甲腈(HATCN)；咔唑类衍生物如N-苯基咔唑和聚乙烯基咔唑、芴类衍生物；三苯胺类衍生物如N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-[1,1-联苯]-4,4'-二胺(TPD)和4,4',4"-三(N-咔唑基)三苯胺(TCTA),N,N'-二(萘-1-基)-N,N'-二苯基联苯胺(NPB),4,4'-亚环己基双[N,N-双(4-甲基苯基)苯胺](TAPC),4,4'-双[N,N'-(3-甲苯基)氨基]-3,3'-二甲基联苯(HMTPD),9-(4-叔丁基苯基)-3,6-双(三苯基甲硅烷基)-9H-咔唑(CzSi),9-苯基-9H-3,9'-联咔唑(CCP)、1,3-双(N-咔唑基)苯(mCP)、1,3-双(1,8-二甲基-9H-咔唑-9-基)苯(mDCP)等；前述具有空穴传输性质的化合物的组合。所述空穴传输层103的厚度优选为1040埃米至1560埃米，更优选为1200埃米、1300埃米或1400埃米。
所述电子传输层107包括具有电子传输性质的材料，诸如三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、1,3,5-三[(3-吡啶基)-苯-3-基]苯、2,4,6-三(3'-(吡啶-3-基)联苯-3-基)-1,3,5-三嗪、2-(4-(N-苯基苯并咪唑-1-基)苯基)-9,10-二萘蒽、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并[d]咪唑-2-基)苯(TPBi)、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)、4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(Bphen)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑(TAZ)、4-(萘-1-基)-3,5-二苯基-4H-1,2,4-三唑(NTAZ)、2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-恶二唑(tBu-PBD)、Liq、BAlq、Bebq2、9,10-二(萘-2-基)蒽(ADN)、1,3-双[3,5-二(吡啶-3-基)苯基]苯(BmPyPhB)；卤化金属如LiF、NaCl、CsF、RbCl、RbI、CuI、KI，镧系金属如Yb，以及上述卤化金属和镧系金属的共沉积材料；金属氧化物，例如Li2O、BaO；前述电子传输性质的材料的组合。或者，所述电子传输层107可以为电子传输材料和绝缘有机金属盐的混合物材料形成，有机金属盐可以包括例如金属乙酸盐、金属苯甲酸盐、金属乙酰乙酸盐、金属乙酰丙酮酸盐或金属硬脂酸盐。所述电子传输层107的厚度优选为240埃米至420埃米，更优选为300埃米或350埃米。
所述发光元件的发光过程中，空穴从所述空穴传输层103传输至所述发光层105自由电子从所述电子传输层107传输至所述发光层105，因此，控制所述空穴传输层103的迁移率与所述电子传输层107的迁移率之比，有利于控制用于产生所述激基复合物的空穴和电子的匹配度，避免由此降低所述发光元件的发光效率。
所述空穴传输层103的迁移率为空穴迁移率，所述电子传输层107的迁移率为电子迁移率，优选的，所述空穴传输层103的迁移率为1～10*10^(-4)[m2/(V·s)]，所述电子传输层107的迁移率为5*10^(-6)～2*10^(-5)[m2/(V·s)]。
所述空穴传输层103与所述电子传输层107的厚度，影响了传输至所述发光层105空穴以及自由电子的数量比，为实现用于产生所述激基复合物的空穴和电子的匹配，控制所述空穴传输层103与所述电子传输层107的厚度比，同样有利于用于产生所述激基复合物的空穴和电子的匹配不失衡，避免由此降低所述发光元件的发光效率。
在一些实施例中，所述空穴传输层103的厚度与所述电子传输层107的厚度之比为3.5:1至5.5:1，如，可以为3.6:1、3.8:1、4:1、4.2:1、4.5:1、4.8:1、5:1、5.2:1等；优选的，所述空穴传输层103的厚度与所述电子传输层107的厚度之比为4:1。
所述发光元件中，所述第一主体材料、所述第二主体材料、所述电子传输层107以及所述空穴传输层103的迁移率可通过SCLC(Space-Charge-Limited-Current，空间电荷受限电流)测试获得。具体的，测试结果结合Mott-Gurney方程和Frenkel效应：
两边取对数可得：
可见In(J/E2)与之间存在着线性关系，绘出In(J/E2)随变化的函数图象，根据直线的截距推算出有机材料的载流子零场迁移率，带入Poole-Frenkel公式后可得到固定电场下载流子的场依赖迁移率。
请参阅图5，所述发光元件还包括：
位于所述空穴传输层103与所述发光层105的第一阻挡层104；
其中，所述第一阻挡层104的最高已占分子轨道能级与所述激基复合物的最高已占分子轨道能级之差小于0.3eV。
所述第一阻挡层104直接接触所述发光层105以及所述空穴传输层103，所述第一阻挡层104的材料可以选择范围可以与所述空穴传输层103的材料选择范围相同，同一所述发光元件中，所述第一阻挡层104的材料与所述空穴传输层103的材料可以不同，优选的，所述第一阻挡层104的材料包括芳香胺化合物，如三芳基胺类化合物。不同颜色的发光元件的厚度不同，以便于调整不同颜色的发光元件的微腔，使所述发光元件的发光效率有效提升。因此，当所述发光元件为蓝色发光元件时，所述第一阻挡层104的厚度优选为40埃米至60埃米，更优选为45埃米、50埃米或55埃米；当所述发光元件为绿色发光元件时，所述第一阻挡层104的厚度优选为320埃米至480埃米，更优选为350埃米、400埃米或450埃米；当所述发光元件为红色发光元件时，所述第一阻挡层104的厚度优选为720埃米至1080埃米，更优选为850埃米、900埃米或950埃米。
所述第一阻挡层104的最高已占分子轨道能级与所述激基复合物的最高已占分子轨道能级之差小于0.3eV，有利于空穴从所述第一阻挡层104传输至所述发光层105，降低所述发光元件的驱动电压。
在一些实施例中，所述第一阻挡层104的最低未占分子轨道能级与所述激基复合物最低未占分子轨道能级之差大于0.05eV，有利于所述第一阻挡层104对从所述发光层105至所述第一阻挡层104的电子的阻挡作用。
在一些实施例中，所述空穴传输层103的最高已占分子轨道能级与所述第一阻挡层104的最高已占分子轨道能级之差小于0.3eV，有利于空穴从所述空穴传输层103传输至所述第一阻挡层104，并降低所述发光元件的驱动电压。
优选的，所述空穴传输层103的最低未占分子轨道能级与所述第一阻挡层104最低未占分子轨道能级之差大于0.05eV，有利于所述空穴传输层103对从所述第一阻挡层104至所述空穴传输层103的电子的阻挡作用。
在一些实施例中，所述第一阻挡层104的第一激发三重态能级与所述激基复合物的第一激发三重态能级之差大于0.15eV，有利于能量从所述第一阻挡层104传递至所述激基复合物，降低所述发光元件的驱动电压。
在一些实施例中，所述电子传输层107与所述发光层105直接接触，所述电子传输层107的最低未占分子轨道能级与所述激基复合物的最低未占分子轨道能级之差小于0.3eV，有利于所述电子传输层107对从所述发光层105至所述电子传输层107的空穴的阻挡作用。
在一些实施例中，所述电子传输层107的第一激发三重态能级与所述激基复合物的第一激发三重态能级之差大于0.05eV，有利于能量从所述电子传输层107传递至所述激基复合物，降低所述发光元件的驱动电压。
在一些实施例中，所述发光元件还包括位于所述发光层105与所述电子传输层107之间的第二阻挡层106，所述第二阻挡层106的最低未占分子轨道能级与所述激基复合物的最低未占分子轨道能级之差小于0.3eV，有利于电子从所述第二阻挡层106传递至所述发光层105，降低所述发光元件的驱动电压。所述第二阻挡层106与所述发光层105以及所述电子传输层107直接接触，所述第二阻挡层106的材料选择范围与所述电子传输层107的材料的选择范围相同，同一所述发光元件中，所述第二阻挡层106的材料与所述电子传输层107的材料不同，优选的，所述第二阻挡层106的材料可以为杂芳族化合物，如三嗪并嘧啶衍生物等。所述第二阻挡层106的厚度优选为40埃米至60埃米，更优选为45埃米、50埃米或55埃米，有利于控制所述发光层105至所述第二电极109之间的距离。
优选的，所述电子传输层107的最低未占分子轨道能级与所述第二阻挡层106的最低未占分子轨道能级之差小于0.3eV，有利于电子从所述电子传输层107传递至所述第二阻挡层106，降低所述发光元件的驱动电压。
在一些实施例中，所述第二阻挡层106的第一激发三重态能级与所述激基复合物的第一激发三重态能级之差大于0.05eV，有利于能量从所述第二阻挡层106传递至所述激基复合物，降低所述发光元件的驱动电压。
在一些实施例中，所述第二阻挡层106的最高已占分子轨道能级与所述激基复合物的最高已占分子轨道能级之差大于0.3eV，优选的，所述第二阻挡层106的最高已占分子轨道能级与所述激基复合物的最高已占分子轨道能级之差大于0.4eV，更优选的，所述第二阻挡层106的最高已占分子轨道能级与所述激基复合物的最高已占分子轨道能级之差大于0.5eV，有利于阻挡从所述发光层105移动向所述第二阻挡层的空穴，提高所述发光元件的发光效率。
上述发光元件中，还可以包括位于所述第一电极101与所述空穴传输层103之间的空穴注入层102，所述空穴注入层102包括具有空穴注入性质的材料，如：金属氧化物诸如氧化钼、氧化钛、氧化钨、氧化银等；酞菁类化合物诸如酞菁铜等；如：咔唑类衍生物如N-苯基咔唑和聚乙烯基咔唑、芴类衍生物，三苯胺类衍生物如N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-[1,1-联苯]-4,4'-二胺(TPD)和4,4',4"-三(N-咔唑基)三苯胺(TCTA),N,N'-二(萘-1-基)-N,N'-二苯基联苯胺(NPB),4,4'-亚环己基双[N,N-双(4-甲基苯基)苯胺](TAPC),4,4'-双[N,N'-(3-甲苯基)氨基]-3,3'-二甲基联苯(HMTPD),9-(4-叔丁基苯基)-3,6-双(三苯基甲硅烷基)-9H-咔唑(CzSi),9-苯基-9H-3,9'-联咔唑(CCP)、1,3-双(N-咔唑基)苯(mCP)、1,3-双(1,8-二甲基-9H-咔唑-9-基)苯(mDCP)等或它们的组合。所述空穴注入层102中具有空穴注入性质的材料掺杂于所述空穴注入层102中，掺杂比例为1％～3％(体积分数)。所述空穴注入层102的厚度优选为80埃米至120埃米，更优选为90埃米、100埃米或110埃米。
上述发光元件中，还可以包括位于所述电子传输层107与所述第二电极109之间的电子注入层108，所述电子注入层108包括具有电子注入性质的材料，如碱金属、碱土金属、稀土金属或碱金属化合物、碱土金属化合物、稀土金属化合物等，诸如锂、氟化锂、氧化锂、氟化钙、镱、Liq、KI、NaCl、CsF,Li2O、BaO等。所述电子注入层108的厚度优选为8埃米至12埃米，更优选为9埃米、10埃米或11埃米，所述电子注入层108的功函数低于所述第二电极109的功函数，有利于将电子注入所述电子传输层107。
上述发光元件中，还可以包括位于所述第二电极109上的覆盖层，所述覆盖层的材料可以为有机材料或无机材料。当所述覆盖层的材料为无机材料时，无机材料可以包括碱金属化合物，例如：LiF，或碱土金属化合物例，例如：MgF2、SiON、SiNx、SiOy等或它们的组合。当所述覆盖层的材料为有机材料时，有机材料可以包括α-NPD、NPB、TPD、m-MTDATA、Alq3,CuPc,N4,N4,N4',N4'-四(联苯-4-基)联苯-4,4'-二胺(TPD15),4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)等,环氧树脂,或丙烯酸酯(如甲基丙烯酸酯),或它们的组合。
请参阅图6，本发明还提供一种发光元件，所述发光元件与前述发光元件相同或相似，不同之处在于，
一对电极，包括第一电极101以及第二电极109；
如上任一所述的发光层105，所述发光层105位于所述一对电极之间，所述发光层105包括第一子发光层113以及位于所述第一子发光层113与所述第二电极109之间的第二子发光层120；
位于所述第一电极101与所述第一子发光层113之间的第一空穴传输层111；
位于所述第一空穴传输层111与所述第一子发光层113的第一子阻挡层112；
位于所述第二子发光层120与所述第二电极109之间的第一电子传输层122；
位于所述第二子发光层120与所述第一电子传输层122之间的第二子阻挡层121；
位于所述第一子发光层113靠近所述第二子发光层120一侧的第三子阻挡层114；
位于所述第三子阻挡层114靠近所述第二子发光层120一侧的第二电子传输层115；
位于所述第二电子传输层115靠近所述第二子发光层120一侧的第一电荷产生层116；
位于所述第一电荷产生层116靠近所述第二子发光层120一侧的第二电荷产生层117；
位于所述第二电荷产生层117靠近所述第二子发光层120一侧的第二空穴传输层118；
位于所述第二空穴传输层118与所述第二子发光层120之间的第四子阻挡层119；
位于所述第一电极101与所述第一空穴传输层111之间的空穴注入层102；
位于所述第二电极109与所述第一电子传输层122之间的电子注入层108。
其中，沿所述第一电极101至所述第二电极109的方向上，所述空穴注入层102、所述第一空穴传输层111、所述第一子阻挡层112、所述第一子发光层113、所述第三子阻挡层114、所述第二电子传输层115、所述第一电荷产生层116、所述第二电荷产生层117、所述第二空穴传输层118、所述第四子阻挡层119、所述第二子发光层120、所述第二子阻挡层121、所述第一电子传输层122、所述电子注入层108依次堆叠，且相邻膜层之间相互接触。
本实施例中，所述第一空穴传输层111、所述第二空穴传输层118与前述发光元件中的“空穴传输层”的作用相同或相似，因此具有空穴传输性质的材料、且空穴传输性质的材料的选材范围相同，且所述第一空穴传输层111与所述第一子阻挡层112、所述第二空穴传输层118与所述第四子阻挡层119在最高已占分子轨道能级之差、最低未占分子轨道能级之差的范围，与前述发光元件中的“空穴传输层”与“第一阻挡层”在最高已占分子轨道能级之差、最低未占分子轨道能级之差的范围相同。
本实施例中，所述第一电子传输层122、所述第二电子传输层115与前述发光元件中的“电子传输层”的作用相同或相似，因此具有电子传输性质的材料、且电子传输性质的材料的选材范围相同，且所述第一电子传输层122与所述第二子阻挡层121、所述第二电子传输层115与所述第三子阻挡层114在最高已占分子轨道能级之差、最低未占分子轨道能级之差的范围，与前述发光元件中的“电子传输层”与“第二阻挡层”在最高已占分子轨道能级之差、最低未占分子轨道能级之差的范围相同。
本实施例中，所述第一子阻挡层112、所述第四子阻挡层119与前述发光元件中“第一阻挡层”的作用相同或相似，因此选材范围相同，所述第一子阻挡层112与所述第一子发光层113中的激基复合物、所述第四子阻挡层119与所述第二子发光层120中的激基复合物在最高已占分子轨道能级之差、最低未占分子轨道能级之差、第一激发三重态能级之差的范围，与前述发光元件中的“第一阻挡层”与“激基复合物”在最高已占分子轨道能级之差、最低未占分子轨道能级之差、第一激发三重态能级之差的范围相同。
本实施例中，所述第二子阻挡层121、所述第三子阻挡层114与前述发光元件中“第二阻挡层”的作用相同或相似，因此选材范围相同，所述第二子阻挡层121与所述第二子发光层120中的激基复合物、所述第三子阻挡层114与所述第一子发光层113中的激基复合物在最高已占分子轨道能级之差、最低未占分子轨道能级之差、第一激发三重态能级之差的范围，与前述发光元件中的“第二子阻挡层”与“激基复合物”在最高已占分子轨道能级之差、最低未占分子轨道能级之差、第一激发三重态能级之差的范围相同。
本实施例中，所述第一电荷产生层116的厚度可以为80埃米至120埃米，优选为90埃米至110埃米，更优选为100埃米。所述第一电荷产生层116包括第一电荷掺杂材料以及第二电荷掺杂材料，所述第一电荷掺杂材料的选择范围与前述发光元件中“电子传输层”的具有电子传输性质的材料的选择范围相同，所述第二电荷掺杂材料的选择范围与前述发光元件中“电荷注入层”具有的电子注入性质的材料的选择范围相同。所述第一电荷产生层116中，所述第一电荷掺杂材料与所述第二电荷掺杂材料的掺杂比为85:15至96:4，如：88:12、90:10、92:8、95:5等，优选为95:5。其中，掺杂比是指所述第一电荷产生层116中所述第一电荷掺杂材料所占体积与所述第二电荷掺杂材料所占体积之比。
本实施例中，所述第二电荷产生层117的厚度可以为80埃米至120埃米，优选为90埃米至110埃米，更优选为100埃米。所述第二电荷产生层117包括第三电荷掺杂材料以及第四电荷掺杂材料，所述第三电荷掺杂材料的选择范围与前述发光元件中“空穴传输层”中具有空穴传输性质的材料选择范围相同，所述第四电荷掺杂材料的选择范围与前述发光元件中“空穴注入层”具有的空穴注入性质的材料的选择范围相同。所述第二电荷产生层117中，所述第三电荷掺杂材料与所述第四电荷掺杂材料的掺杂比为85:15至96:4，如：88:12、90:10、92:8、95:5等，优选为95:5。其中，掺杂比是指所述第二电荷产生层117中所述第三电荷掺杂材料所占体积与所述第四电荷掺杂材料所占体积之比。
请参阅图7～图9，本发明实施例提供的发光元件的所述第一主体材料、所述第二主体材料、所述辅助材料以及所述客体材料的一种组合作为说明如下：
所述第一主体材料以及所述第二主体材料结构式如下：
第一主体材料：
第二主体材料：
所述辅助材料结构式如下：
所述客体材料结构式如下：
请参阅图7，本实施例中，所述第一主体材料与所述第二主体材料形成的所述激基复合物、所述辅助材料以及所述客体材料的第一激发三线态能级分别如图所示，表明所述辅助材料的第一激发三重态能级低于所述激基复合物的第一激发三重态能级，所述辅助材料的第一激发三重态能级高于所述客体材料的第一激发三重态能级。上述结果通过77K下，在THF溶液中获得的发射峰的峰值波长进行换算获得。
请参阅图8，本实施例中，所述第一主体材料、所述第二主体材料、所述辅助材料以及所述客体材料的HOMO、LUMO、HOMO与LUMO的能量差分别如图所示。其中，所述第一主体材料、所述第二主体材料、所述辅助材料以及所述客体材料的HOMO能级依次增大，所述第一主体材料、所述第二主体材料、所述辅助材料以及所述客体材料的LUMO能级依次减小；所述第一主体材料以及所述第二主体材料的HOMO与LUMO的能量差大于所述辅助材料的HOMO与LUMO的能量差，所述辅助材料的HOMO与LUMO的能量差大于所述客体材料的HOMO与LUMO的能量差。
请参阅图9，本实施例中，所述第一主体材料与所述第二主体材料形成的激基复合物(图中以“Exciplex”表示)在二氯甲烷溶剂中，浓度为0.01mmol/L时，在375纳米～625纳米范围内具有宽的发射光谱，其发射光谱的峰值波长为504纳米。
所述辅助材料(图中以“AST表示”)在二氯甲烷溶剂中，浓度为0.01mmol/L时，在475纳米至625纳米范围内具有发射光谱，其发射光谱的峰值波长为530纳米；同时，所述辅助材料在相同溶剂、相同浓度下的吸收光谱表明，其在400纳米～550纳米相较于其他波长范围内具有宽的吸收带。
所述客体材料(图中以“GD”表示)在二氯甲烷溶剂中，浓度为0.01mmol/L时，在500纳米至625纳米范围内具有发射光谱，其发射光谱的峰值波长为536纳米；同时，所述客体材料在相同溶剂、相同浓度下的吸收光谱表明，其在400纳米～550纳米相较于其他波长范围内具有宽的吸收带。
使用上述第一主体材料、第二主体材料、辅助材料以及客体材料组合作为发光层的一种发光元件的性能参数如下所示：
具体的，所述发光元件的空穴传输层的材料为：
所述第一阻挡层的材料为：
所述第二阻挡层的材料为：
所述电子传输层的材料为：
请参阅图10，所述第一主体材料、所述第二主体材料、所述客体材料混合后的第一混合物(以“Exciplex+GD”表示)作为发光层后的器件发光光谱测试结果，所述第一主体材料、所述第二主体材料、所述辅助材料混合后的第二混合物(以“Exciplex+AST”表示)作为发光层后的器件发光光谱测试结果，以及所述第一主体材料、所述第二主体材料、所述辅助材料、所述客体材料混合后的第三混合物(以“Exciplex+GD+AST”表示)的作为发光层后的器件发光光谱测试结果，三者结果表明，所述第三混合物作为发光层的所述发光元件的发光主要来自所述客体材料，间接表明了从所述辅助材料至所述客体材料的能量转移路径的存在。其中，所述第一混合物中所述第一主体材料：所述第二主体材料：所述客体材料的体积比为47:47:6，所述第二混合物中所述第一主体材料：所述第二主体材料：所述辅助材料的体积比为47:47:6，所述第三混合物中所述第一主体材料：所述第二主体材料：所述辅助材料：所述客体材料的体积比为44:44:6:6。
请参阅图11，进一步的，所述第一主体材料、所述第二主体材料、所述辅助材料以及所述客体材料不同掺杂比例下组合作为发光层的发光元件的发光寿命如图所示。其中，Ref(only GD)表示的是未加入辅助掺杂剂的第一发光层、GD:AST(6:1)为第二发光层、GD:AST(6:2)为第三发光层、GD:AST(6:4)为第四发光层、GD:AST(6:6)为第五发光层、GD:AST(6:8)为第六发光层。所述第一发光层至所述第六发光层中，所述第一主体材料、所述第二主体材料、所述辅助材料、所述客体材料的体积比分别为：47:47:6；46.5:46.5:6:1；46:46:6:2；45:45:6:4；44:44:6:6；43:43:6:8。从图中可知，随着所述辅助掺杂剂的加入，所述发光元件的发光寿命显著增加。
本发明实施例通过所述辅助材料的加入，并且所述辅助材料的第一激发三重态能级介于所述激基复合物和所述客体材料的第一激发三重态能级之间，增加了能量从所述激基复合物转移至所述客体材料的路径，减少了改能量转移过程中的能量损失，保证了所述发光元件的发光效率的同时延长了所述发光元件的使用寿命。
本发明实施例还公开了一种显示面板，所述显示面板包括如任一上述的发光元件。
所述显示面板还包括位于所述发光元件一侧的阵列基板，以及位于所述发光元件远离所述阵列基板的一侧并覆盖所述发光元件的封装层。
所述显示面板还包括位于所述封装层远离所述发光元件一侧的偏光片层以及位于所述偏光片层远离所述发光元件一侧的盖板层。其中，所述偏光片层可以使用彩膜层替代，所述彩膜层可以包括多个色阻以及位于所述色阻两侧的黑色矩阵。
在一些实施例中，所述显示面板包括红色发光元件、绿色发光元件以及蓝色发光元件，红色发光元件、绿色发光元件以及蓝色发光元件中的至少一种采用如任一上述的发光元件；优选的，红色发光元件、绿色发光元件以及蓝色发光元件均采用如任一上述的发光元件，有利于提高显示面板整体发光效率的同时延长显示面板的使用寿命。
本发明实施例公开的显示面板通过辅助材料的加入，并且辅助材料的第一激发三重态能级介于激基复合物和客体材料的第一激发三重态能级之间，增加了能量从激基复合物转移至客体材料的路径，减少了改能量转移过程中的能量损失，保证了发光元件的发光效率的同时延长了发光元件的使用寿命。
本发明实施例公开了一种发光层、发光元件及显示面板，该发光层包括：第一主体材料、第二主体材料、客体材料以及辅助材料；其中，该第一主体材料与该第二主体材料形成激基复合物；该辅助材料的第一激发三重态能级低于该激基复合物的第一激发三重态能级，该辅助材料的第一激发三重态能级高于该客体材料的第一激发三重态能级。本发明通过辅助材料的加入，并且辅助材料的第一激发三重态能级介于激基复合物和客体材料的第一激发三重态能级之间，增加了能量从激基复合物转移至客体材料的路径，减少了改能量转移过程中的能量损失，保证了发光元件的发光效率的同时延长了发光元件的使用寿命。
以上对本发明实施例所提供的一种发光层、发光元件及显示面板进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (26)
1.一种发光层，其特征在于，包括：第一主体材料、第二主体材料、客体材料以及辅助材料；
其中，所述第一主体材料与所述第二主体材料形成激基复合物；
所述辅助材料的第一激发三重态能级低于所述激基复合物的第一激发三重态能级，所述辅助材料的第一激发三重态能级高于所述客体材料的第一激发三重态能级。
2.根据权利要求1所述的发光层，其特征在于，所述辅助材料的最高已占分子轨道能级高于所述第一主体材料的最高已占分子轨道能级，所述辅助材料的，所述辅助材料的最高已占分子轨道能级高于所述第二主体材料的最高已占分子轨道能级，所述辅助材料的最高已占分子轨道能级低于所述客体材料的最高已占分子轨道能级。
3.根据权利要求2所述的发光层，其特征在于，所述辅助材料的最低未占分子轨道能级低于所述第一主体材料的最低未占分子轨道能级，所述辅助材料的最低未占分子轨道能级低于所述第二主体材料的最低未占分子轨道能级，所述辅助材料的最低未占分子轨道能级高于所述客体材料的最低未占分子轨道能级。
4.根据权利要求1所述的发光层，其特征在于，所述第一主体材料的第一激发单重态能级高于所述辅助材料的第一激发单重态能级，所述第二主体材料的第一激发单重态能级高于所述辅助材料的第一激发单重态能级，所述辅助材料的第一激发单重态能级高于所述客体材料的第一激发单重态能级。
5.根据权利要求1所述的发光层，其特征在于，所述辅助材料在400纳米～550纳米范围内的第一吸收带与所述客体材料在400纳米～550纳米范围内的第二吸收带重叠，所述激基复合物在400纳米～550纳米范围内具有第一发射带；
其中，所述第一发射带与所述第一吸收带至少部分重叠，所述第一发射带与所述第二吸收带至少部分重叠，所述第一吸收带与所述第二吸收带至少部分重叠。
6.根据权利要求5所述的发光层，其特征在于，所述辅助材料在400纳米～550纳米范围内具有第一吸收峰，所述客体材料在400纳米～550纳米范围内具有第二吸收峰，所述第一吸收峰的峰值波长小于所述第二吸收峰的峰值波长；
在第一温度下，所述激基复合物具有第一发射峰，所述第一发射峰的峰值波长大于或等于所述第二吸收峰的峰值波长。
7.根据权利要求6所述的发光层，其特征在于，在所述第一温度下，所述第一发射峰的峰值波长与所述第一吸收峰的峰值波长之间的差值大于或等于60纳米，所述第一发射峰的峰值波长与所述第二吸收峰的峰值波长之间的差值小于或等于30纳米。
8.根据权利要求1所述的发光层，其特征在于，在第一温度下，所述辅助材料的发射峰的峰值波长大于所述激基复合物的发射峰的峰值波长，所述辅助材料的发射峰的峰值波长小于所述客体材料的发射峰的峰值波长。
9.根据权利要求8所述的发光层，其特征在于，在所述第一温度下，所述辅助材料的发射峰的峰值波长与所述激基复合物的发射峰的峰值波长之间的差值大于或等于所述客体材料的发射峰的峰值波长与所述辅助材料的发射峰值的波长。
10.根据权利要求9所述的发光层，其特征在于，在所述第一温度下，所述辅助材料的发射峰的峰值波长与所述激基复合物的发射峰的峰值波长之间的差值小于或等于30纳米，所述客体材料的发射峰的峰值波长与所述辅助材料的发射峰的峰值波长小于或等于10纳米。
11.根据权利要求1所述的发光层，其特征在于，所述辅助材料以及所述客体材料分别选自铂、铱或锇的有机金属化合物中的一种。
12.根据权利要求11所述的发光层，其特征在于，所述客体材料为铂或铱的有机金属化合物，所述辅助材料为与所述客体材料不同的铂或铱的有机金属化合物；或者，
所述客体材料为锇的有机金属化合物，所述辅助材料为锇的有机金属化合物。
13.根据权利要求1所述的发光层，其特征在于，所述第一主体材料以及所述第二主体材料占所述发光层的体积分数的80％～99.8％，所述客体材料占所述发光层的体积分数的0.1％～10％，所述辅助材料占所述发光层的体积分数的0.1％～10％。
14.根据权利要求1所述的发光层，其特征在于，在第一温度下，所述发光元件发出的光的峰值波长在500纳米～700纳米。
15.根据权利要求14所述的发光层，其特征在于，在第一温度下，所述发光元件发出的光的峰值波长在500纳米～560纳米。
16.一种发光元件，其特征在于，包括：
一对电极，包括第一电极以及第二电极；
位于所述一对电极之间的发光层，所述发光层包括第一主体材料、第二主体材料、客体材料以及辅助材料；
其中，所述第一主体材料与所述第二主体材料形成激基复合物；
所述辅助材料的第一激发三重态能级低于所述激基复合物的第一激发三重态能级，所述辅助材料的第一激发三重态能级高于所述客体材料的第一激发三重态能级；
所述第一主体材料为空穴传输性有机化合物，所述第二主体材料为电子传输性质化合物，所述第一主体材料的种类包括：芳香族胺化合物或咔唑化合物，所述第二主体材料的种类包括：杂芳族化合物。
17.根据权利要求16所述的发光元件，其特征在于，所述第一主体材料的迁移率为6.4*10^(-8)[m2/(V·s)]至1.93*10^(-7)[m2/(V·s)]，所述第二主体材料的迁移率为6.4*10^(-8)[m2/(V·s)]至1.93*10^(-7)[m2/(V·s)]。
18.根据权利要求17所述的发光元件，其特征在于，所述第一主体材料与所述第二主体材料的掺杂比为5:5至7:3。
19.根据权利要求16所述的发光元件，其特征在于，所述发光元件还包括：
位于所述第一电极与所述发光层之间的空穴传输层；
位于所述发光层与所述第二电极之间的电子传输层；
其中，所述空穴传输层的迁移率与所述电子传输层的迁移率之比为5～200。
20.根据权利要求19所述的发光元件，其特征在于，所述空穴传输层的迁移率为1*10^(-4)～10*10^(-4)[m2/(V·s)]，所述电子传输层的迁移率为5*10^(-6)～2*10^(-5)[m2/(V·s)]。
21.根据权利要求19所述的发光元件，其特征在于，所述空穴传输层的厚度与所述电子传输层的厚度之比为3.5:1至5.5:1。
22.根据权利要求16所述的发光元件，其特征在于，所述发光元件还包括：
位于所述空穴传输层与所述发光层的第一阻挡层；
其中，所述第一阻挡层的最高已占分子轨道能级与所述激基复合物的最高已占分子轨道能级之差小于0.3eV。
23.根据权利要求22所述的发光元件，其特征在于，所述第一阻挡层的最低未占分子轨道能级与所述激基复合物最低未占分子轨道能级之差大于0.05eV，所述空穴传输层的最高已占分子轨道能级与所述第一阻挡层的最高已占分子轨道能级之差小于0.3eV，所述空穴传输层的最低未占分子轨道能级与所述第一阻挡层最低未占分子轨道能级之差大于0.05eV。
24.根据权利要求22所述的发光元件，其特征在于，所述电子传输层与所述发光层直接接触，所述电子传输层的最低未占分子轨道能级与所述激基复合物的最低未占分子轨道能级之差小于0.3eV，所述电子传输层的最低未占分子轨道能级与所述第一阻挡层的最低未占分子轨道能级之差小于0.3eV。
25.根据权利要求22所述的发光元件，其特征在于，所述发光元件还包括位于所述发光层与所述电子传输层之间的第二阻挡层，所述第二阻挡层的最低未占分子轨道能级与所述激基复合物的最低未占分子轨道能级之差小于0.3eV，所述电子传输层的最低未占分子轨道能级与所述第二阻挡层的最低未占分子轨道能级之差小于0.3eV。
26.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括如权利要求16至25中任一项所述的发光元件。
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