CN116137795A - 有机发光二极管和包括该有机发光二极管的有机发光器件 - Google Patents
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Abstract
讨论了一种有机发光二极管(OLED)，包括设置在两个电极之间并包括具有至少一个咔唑基部分的多种延迟荧光材料和基于BODIPY的荧光材料的至少一个发光材料层(EML)，以及一种包括该OLED的有机发光器件。所述延迟荧光材料和所述荧光材料可以被包含在同一发光材料层中或相邻设置的发光材料层中。所述OLED可通过调节所述延迟荧光材料和所述荧光材料之间的能级来利用所述延迟荧光材料和所述荧光材料的优点而降低其驱动电压并提高发光效率。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年11月18日在韩国提交的韩国专利申请第10-2021-0159515号的优先权，其全部内容通过引用并入本申请。
技术领域
本公开内容涉及一种有机发光二极管，更具体地，涉及一种具有优异发光特性的有机发光二极管和具有该二极管的有机发光器件。
背景技术
随着显示器件尺寸的增大，需要一种占用空间较小的平面显示器件。在平板显示器件中，利用有机发光二极管(OLED)的发光显示器迅速取代液晶显示器(LCD)而受到关注。
OLED可以形成为厚度小于2000埃的薄膜，并且在电极配置上，可以实现单向或双向图像。此外，OLED可以形成在诸如塑料基板的柔性透明基板上，从而OLED可以轻松实现柔性或可折叠显示。此外，OLED与LCD(液晶显示器件)相比具有优势，例如，OLED可以在较低的电压下驱动，并且具有非常高的色纯度。
在OLED中，当电荷注入电子注入电极(即阴极)和空穴注入电极(即阳极)之间的发光材料层时，电荷重新结合形成激子，然后随着重新组合的激子转移到稳定的基态而发光。
现有技术的荧光材料因为其发光过程中仅涉及单重态激子，所以发光效率较低。与荧光材料相比，其中三重态激子以及单重态激子参与发光过程的磷光材料具有较高的发光效率。然而，作为代表性磷光材料的金属络合物的发光寿命太短，无法应用于商业设备。
发明内容
因此，本公开内容的实施例涉及一种OLED和一种包括该OLED的有机发光器件，其基本上消除了由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题。
本公开内容的一个方面是提供一种可以提高发光效率、色纯度和发光寿命的OLED以及包括该二极管的有机发光器件。
随后的说明书中将阐述附加特征和方面，并且部分地从描述中显而易见，或者可以通过实践本文提供的发明构思而获知。本公开内容构思的其他特征和方面可以通过在书面描述中特别强调的或从其得出的结构以及本公开内容的权利要求以及附图来实现和获得。
为了实现本公开内容构思的这些和其他方面，如所体现并广泛描述的，一种有机发光二极管包括：第一电极；面向第一电极的第二电极；以及设置在第一和第二电极之间的发光层，并且发光层包括至少一个发光材料层，其中至少一个发光材料层包括第一化合物、第二化合物和第三化合物，并且其中第一化合物具有以下式1的结构或者通过经由直接键合或间接键合连接两个式1的结构而形成的结构，第二化合物具有以下式3的结构，并且第三化合物具有以下式5的结构：
[式1]
其中，在式1中，
R1和R2各自独立地为氢、氘、氚、未取代或取代的C1-C20烷基、未取代或取代的C6-C30芳基，或未取代或取代的C3-C30杂芳基；
R3和R4各自独立地为未取代或取代的咔唑基；
Ar是未取代或取代的C6-C30芳环或未取代或取代的C3-C30杂芳基；
m为1至4的整数；以及
n为0至1的整数，其中m加n为1至4的整数，
[式3]
其中，在式3中，
R5和R6各自独立地为氢、氘、氚、未取代或取代的C1-C20烷基、未取代或取代的C6-C30芳基，或未取代或取代的C3-C30杂芳基，其中R5和R6中的至少一个是未取代或取代的C1-C20烷基、未取代或取代的C6-C30芳基，或未取代或取代的C3-C30杂芳基；以及
p是1到4的整数，
[式5]
其中，在式5中，
R11至R17各自独立地为氢、氘、氚、未取代或取代的C1-C20烷基、未取代或取代的C6-C30芳基，或未取代或取代的C3-C30杂芳基；以及
X1和X2各自独立地为卤原子。
作为示例，第一化合物的最高占据分子轨道(HOMO)能级可以等于或低于第二化合物的HOMO能级，并且第二化合物的HOMO能级可以等于或低于第三化合物的HOMO能级。
例如，第一化合物的HOMO能级和第二化合物的HOMO能级可以满足下式(1)中的关系，以及第二化合物的HOMO能级和第三化合物的HOMO能级可以满足以下式(2)中的关系：
-0.3eV≤HOMODF1–HOMODF2≤0eV (1)；
-0.4eV≤HOMODF2–HOMOFD≤0eV (2),
其中HOMODF1表示第一化合物的HOMO能级，HOMODF2表示第二化合物的HOMO能级，HOMOFD表示第三化合物的HOMO能级。
在另一个示例性方面，第一化合物的最低未占分子轨道(LUMO)能级可以等于或高于第二化合物的LUMO能级，并且第二化合物的LUMO能级可以等于或高于第三化合物的LUMO能级。
例如，第一化合物的LUMO能级和第二化合物的LUMO能级可以满足下式(3)中的关系，以及第二化合物的LUMO能级和第三化合物的LUMO能级可以满足下式(4)中的关系：
0eV≤LUMODF1–LUMODF2≤0.3eV (3)；
0eV≤LUMODF2–LUMOFD≤0.3eV (4),
其中LUMODF1表示第一化合物的LUMO能级，LUMODF2表示第二化合物的LUMO能级，LUMOFD表示第三化合物的LUMO能级。
在一个示例性方面，至少一个发光材料层可以具有单层发光材料层。单层发光材料层还可以包括第四化合物。
第四化合物的各个激发单重态能级和激发三重态能级中的可以分别高于第一化合物的各个激发单重态能级和激发三重态能级。
或者，至少一个发光材料层包括第一发光材料层以及第二发光材料层，第一发光材料层设置在第一和第二电极之间，第二发光材料层设置在第一电极和第一发光材料层之间，或者设置在第一发光材料层和第二电极之间，并且，其中第一发光材料层包括第一化合物和第二化合物，并且第二发光材料层包括第三化合物。
第一发光材料层还可以包括第四化合物，第二发光材料层还可以包括第五化合物。
作为示例，第四化合物的各个激发单重态能级和激发三重态能级可以分别高于第一化合物的各个激发单重态能级和激发三重态能级，并且第五化合物的激发单重态能级可以高于第三化合物的激发单重态能级。
任选地，当至少一个发光材料层包括第一和第二发光材料层时，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对设置的第三发光材料层。
在一个示例性方面，发光层可以包括单个发射单元。或者，发光层可以包括多个发光部以形成串联结构。
另一方面，如上例如有机发光显示器件或有机发光发光装置的有机发光器件，包括的基板和设置在基板上方的OLED。
应当理解，前述一般描述和以下详细描述都是示例性和解释性的，并且旨在提供对所要求保护的发明概念的进一步解释。
附图说明
附图包括为提供对本公开内容的进一步理解，并被并入本申请并构成本申请的一部分，说明本公开内容的实施例并且与说明书一起用于解释本公开内容的原理。
图1是根据本公开内容的有机发光显示器件的示意性电路图。
图2是说明根据本公开内容示例性方面的有机发光显示器件的示意性截面图。
图3是说明根据本公开内容示例性方面的有机发光二极管(OLED)的示意性截面图。
图4是说明根据本公开内容示例性方面的通过调节EML中发光材料的第一至第四化合物之间的HOMO和LUMO能级将激子有效地转移到第三化合物的状态的示意图。
图5是说明根据本公开内容示例性方面的EML中发光材料的单重态和三重态能级的发光机制的示意图。
图6是说明根据本公开内容的另一个示例性方面的OLED的示意性截面图。
图7是说明根据本公开内容的另一个示例性方面，通过调节EML中发光材料的第一至第五化合物之间的HOMO和LUMO能级，将激子有效地转移到第三化合物的状态的示意图。
图8是说明根据本公开内容的另一个示例性方面的EML中发光材料的单重态和三重态能级的发光机制的示意图。
图9是说明根据本公开内容的另一个示例性方面的OLED的示意性截面图。
图10是说明根据本公开内容的另一个示例性方面，通过调节EML中发光材料的第一至第七化合物之间的HOMO和LUMO能级，将激子有效地转移至第三和第六化合物的示意图。
图11是说明根据本公开内容的另一个示例性方面的EML中发光材料中的单重态和三重态能级发光机制的示意图。
图12是说明根据本公开内容的另一个示例性方面的OLED的示意性截面图。
图13是说明根据本公开内容的另一个示例性方面的有机发光显示器件的示意性截面图。
图14是说明根据本公开内容的另一个示例性方面的OLED的示意性截面图。
图15是说明根据本公开内容的又一示例性方面的有机发光显示器件的示意性截面图。
图16是说明根据本公开内容的另一个示例性方面的有机发光显示器件的示意性截面图。
图17是说明根据本公开内容的又一个示例性方面的OLED的示意性截面图。
具体实施方式
下面将对本公开内容的各方面、实施例和示例进行详细的参考和讨论，其中一些示例在附图中示出。
本公开内容涉及一种有机发光二极管(OLED)，其中在相同的EML或相邻设置的EML中应用了具有调整的能级的第一至第三化合物，以及具有该OLED的有机发光器件。OLED可应用于有机发光器件，例如有机发光显示器件和有机发光的发光装置。作为示例，将描述应用OLED的显示器件。根据本公开内容所有实施方式的每个显示装置的所有部件均可操作性地耦合和配置。
图1是根据本公开内容的有机发光显示器件的示意性电路图。如图1所示，在有机发光显示器件100中，有栅极线GL、数据线DL和电源线PL，彼此交叉以限定像素区域P。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形成在像素区域P内。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(图13)。
开关薄膜晶体管Ts连接在栅极线GL和数据线DL，并且驱动薄膜晶体管Td和存储电容器Cst连接在开关薄膜晶体管Ts和电源线PL之间。有机发光二极管D与驱动薄膜晶体管Td连接。当开关薄膜晶体管Ts被施加到栅极线GL的栅极信号导通时，施加到数据线DL的数据信号通过开关薄膜晶体管Ts施加到驱动薄膜晶体管Td的栅极和存储电容器Cst的一个电极。
驱动薄膜晶体管Td由施加到栅极的数据信号导通，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提供给有机发光二极管D。然后，有机发光二极管D发出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，存储电容器Cst被充以与数据信号成比例的电压，使得驱动薄膜晶体管Td中的栅极的电压在一帧期间保持恒定。因此，有机发光显示器件100可以显示期望的图像。
图2是根据本公开内容示例性方面的有机发光显示器件100的示意性截面图。根据本公开内容的所有方面的有机发光器件的所有组件被操作地耦合和配置。如图2所示，有机发光显示器件100包括基板110、基板110上的薄膜晶体管Tr、以及基板110上方并与薄膜晶体管Tr的有机发光二极管(OLED)D连接。
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，柔性材料可以包括但不限于聚酰亚胺(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之上，并且薄膜晶体管Tr设置在缓冲层122之上。可以省略缓冲层122。
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，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入射到半导体层120，从而防止半导体层120被光劣化.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的相对边缘可以掺杂有杂质。
由绝缘材料制成的栅绝缘层124设置在半导体层120上。栅绝缘层124可以包括但不限于无机绝缘材料，例如氧化硅(SiOx)或氮化硅(SiNx)(0<x≤2)。
由诸如金属的导电材料制成的栅极130设置在栅绝缘层124上以对应于半导体层120的中心。而在图2中栅绝缘层124设置在基板110的整个区域上，栅绝缘层124可以与栅极130相同地图案化。
由绝缘材料制成的层间绝缘层132设置在栅极130上，覆盖基板110的整个表面。层间绝缘层132可以包括但不限于例如氧化硅(SiOx)或氮化硅(SiNx)的无机绝缘材料，或例如苯并环丁烯或光-丙烯的有机绝缘材料。
层间绝缘层132具有暴露于半导体层120两侧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设置在栅极130的相对两侧之上，第一和第二半导体层接触孔134和136形成在图2中的栅绝缘层124内。或者，当栅绝缘层124与栅极130相同地图案化时，第一和第二半导体层接触孔134和136仅形成在层间绝缘层132内。
由诸如金属的导电材料制成的源极144和漏极146设置在层间绝缘层132上。源极144和漏极146相对于栅极130彼此间隔开，并且分别通过第一和第二半导体层接触孔134和136接触半导体层120的两侧。
半导体层120、栅极130、源极144和漏极146构成用作驱动元件的薄膜晶体管Tr。图2中的薄膜晶体管Tr具有栅极130、源极144和漏极146设置在半导体层120上方的共面结构。或者，薄膜晶体管Tr可以具有栅极设置在半导体层下方并且源极和漏极设置在半导体层上方的倒交错结构。在这种情况下，半导体层可以包括非晶硅。
彼此交叉以限定像素区域P的栅极线GL和数据线DL，以及连接到栅极线GL和数据线DL的开关元件Ts可以进一步形成在图1的像素区域P中。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还可以包括存储电容器Cst，存储电容器Cst被配置为在一帧期间恒定地保持栅极130的电压。
钝化层150设置在整个基板110上方的源极144和漏极146上。钝化层150具有平坦的顶表面和暴露薄膜晶体管Tr的漏极146的漏极接触孔152。当漏极接触孔152设置在第二半导体层接触孔136上时，它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上并与薄膜晶体管Tr的漏极146连接的第一电极210。OLED D还包括各自依次设置在第一电极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可以是阳极并且包括具有相对高功函数值的导电材料。例如，第一电极210可以包括但不限于透明导电氧化物(TCO)。
在一个示例性方面，当有机发光显示器件100是底部发射型时，第一电极210可以具有透明导电材料的单层结构。或者，当有机发光显示器件100为顶部发射型时，反射电极或反射层可设置在第一电极210下方。例如，反射电极或反射层可包括但不限于银(Ag)或铝钯铜(APC)合金。在顶部发射型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，堤层(bank layer)设置在钝化层150上以覆盖第一电极210的边缘。堤层160暴露于对应于像素区域P的第一电极210的中心。
发光层220设置在第一电极210上。在一个示例性方面，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)(见图3、6、9和12)。一方面，发光层220可以具有单个发光部。或者，发光层220可以具有多个发光部以形成串联结构。
第二电极230设置在基板110上方，发光层220设置在基板110上方。第二电极230可以设置在整个显示区域上并且可以包括相比第一电极210，具有相对低的功函数值的导电材料。第二电极230可以是阴极。当有机发光显示器件100为顶部发射型时，第二电极230较薄以具有透光(半透)特性。
此外，封装膜170可以设置在第二电极230上方，以防止外部湿气渗入OLED D。封装膜170可以具有但不限于无机绝缘膜172、有机绝缘膜174和第二无机绝缘膜176的层压结构。
此外，有机发光显示器件100可以具有偏光器以减少外部光反射。例如，偏光器可以是圆偏光器。当有机发光显示器件100为底部发射型时，偏光器可设置在基板110下方。或者，当有机发光显示器件100为顶部发射型时，偏光器可设置在封装膜170上方。此外，可以将覆盖窗口附接到封装膜170或偏光器。在这种情况下，基板110和覆盖窗可以具有柔性，因此有机发光显示器件100可以是柔性显示器件。
现在，将更详细地描述OLED。图3是根据本公开内容示例性方面的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和第二电极230之间的具有单个发光部的发光层220。有机发光显示器件100包括红色像素区域，绿色像素区域和蓝色像素区域，OLED D1可以设置在红色像素区域中。
发光层220包括设置在第一电极210和第二电极230之间的EML240。此外，发光层220可以包括设置在第一电极210和EML 240之间的HTL 260和设置在第二电极230和EML240之间的ETL 270中的至少一个。此外，发光层220还可以包括设置在第一电极210和HTL260之间的HIL 250和设置在第二电极230和ETL 270之间的EIL 280中的至少一个。或者，发光层220还可以包括设置在HTL 260和EML 240之间的EBL 265和/或设置在EML 240和ETL270之间的HBL 275。
第一电极210可以是向EML 240提供空穴的阳极。第一电极210可以包括但不限于具有相对高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，第一电极210可以包括但不限于氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡锌(ITZO)、氧化锡(SnO)、氧化锌(ZnO)、铈掺杂的氧化铟(ICO)、铝掺杂的氧化锌(Al:ZnO、AZO)等。
第二电极230可以是向EML 240提供电子的阴极。第二电极230可以包括但不限于具有相对低功函数值的导电材料，例如Al、Mg、Ca、Ag的高反射材料，其合金、其组合等。
EML 240可以包括第一化合物(化合物1)DF1、第二化合物(化合物2)DF2、第三化合物(化合物3)FD和任选的第四化合物(化合物4)H。例如，第一和第二化合物DF1和DF2中的每一个可以是延迟荧光材料，第三化合物FD可以是荧光材料，以及第四化合物H可以是主体。
当空穴和电子在EML 240中相遇形成激子时，通过自旋排列以1:3的比例生成具有成对自旋态的单重态激子和具有不成对自旋态的三重态激子。由于传统的荧光材料只能利用单重态激子，因此它们的发光效率很低。磷光材料可以利用三重态激子以及单重态激子，但它们的发光寿命太短而无法应用于商业设备。
第一和第二化合物DF1和DF2中的每一个可以是具有热激活延迟荧光(TADF)特性的延迟荧光材料，其可以解决现有技术的荧光和/或磷光材料引发的问题。延迟荧光材料在单重态能级S1 DF1或S1 DF2与三重态能级T1 DF1或T1 DF2之间具有非常窄的能级带隙ΔEST DF1或ΔEST DF2(图5)。因此，延迟荧光材料的第一和第二化合物DF1和DF2中的单重态能级S1 DF1或S1 DF2的激子以及三重态能级T1 DF1或S1 DF2的激子可以转移到中间能级状态，即ICT(分子内电荷转移)态(S1→ICT←T1)，然后中间态激子可以转移到基态(ICT→S0)。
由于延迟荧光材料包括分子内的电子受体部分与电子供体部分的分离，偶极矩分子内构象以高度极化状态存在。高度极化状态下的偶极矩使得最高占据分子轨道(HOMO)与最低未占据分子轨道(LUMO)几乎没有相互作用，并且具有其中三重态激子能量和单重态激子能量可以在其间转移的ICT特性。
延迟荧光材料在单重态能级S1 DF1或S1 DF2与三重态能级T1 DF1或T1 DF2之间必须具有等于或小于约0.3eV，例如约0.05至约0.3eV的能级带隙ΔEST DF1或ΔEST DF2(图5)，以便单重态能级S1 DF1或S1 DF2与三重态能级T1 DF1或T1 DF2之间的激子能量可以转移到ICT态。在单重态能级S1和三重态能级T1之间具有小的能级带隙ΔEST的材料可以表现出具有系间窜越(ISC)的共同荧光，其中单重态能级S1的激子可以转移到其基态S0，以及具有反向系间窜越(RISC)的延迟荧光，其中三重态能级T1的激子可以向上转换为单重态能级S1的激子，然后单重态能级S1的激子从三重态能级T1转移可以转移到基态S0。
换言之，在延迟荧光材料的第一和第二化合物DF1和DF2中，25％的单重态能级S1 DF1或S1 DF2的激子以及75％的三重态能级T1 DF1或T1 DF2的激子转移到ICT状态，并且然后ICT状态的激子下降到其基态S0并发光。延迟荧光材料理论上表现出100％的内量子效率，它可以实现与现有技术磷光材料一样的发光效率。
包含在EML 240中的第一化合物DF1可以是延迟荧光材料，其中苯环被在间位连接的两个氰基和1至4个咔唑基取代。具有延迟荧光特性的第一化合物DF1可以具有以下式1的结构或者通过经由直接键合或间接键合连接两个式1的结构而形成的结构：
[式1]
其中，在式1中，
R1和R2各自独立地为氢、氘、氚、未取代或取代的C1-C20烷基、未取代或取代的C6-C30芳基或未取代或取代的C3-C30杂芳基；
R3和R4各自独立地为未取代或取代的咔唑基；
Ar是未取代或取代的C6-C30芳环或未取代或取代的C3-C30杂芳基；
m为1至4的整数；和
n为0至1的整数，其中m加n为1至4的整数。
本文所用的术语“取代”的取代基包括但不限于氘、氚、未取代或氘代或卤素取代的C1-C20烷基、未取代或氘代或卤素取代的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、肼基、磺酸酯基、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。
例如，式1中的R1、R2或Ar的C6-C30芳基、C3-C30杂芳基、C6-C20芳环和C3-C30杂芳环中的每一个可以独立地未被取代或被取代，取代基包括但不限于C1-C20烷基、氰基、C6-C20芳基和C3-C20杂芳基中的至少一种。
本文所用的术语“芳族”或“芳基”是本领域众所周知的。术语包括共价连接的单环或稠环多环基团。本文所用的术语C6-C30芳基或C6-C20芳环可以独立地包括但不限于C6-C30芳基、C7-C30芳烷基、C6-C30芳氧基、C6-C30芳氨基、C7-C30芳基酯和C8-C30乙烯基芳基。芳基、芳环和/或芳基可以未被取代或被C1-C20烷基、C6-C30芳基和/或C3-C30杂芳基中的至少一种取代。
作为示例，可构成式1中的R1和/或R2的C6-C30芳族和/或C6-C30芳基可以独立地包括但不限于未稠合或稠合芳基，例如苯基、联苯基、三联苯、萘基、蒽基、并环戊二烯基(pentalenyl)、茚基、茚基-茚基、庚搭烯基(heptalenyl)、联苯基、茚满基(indacenyl)、非那烯自由基(phenalenyl)、菲基、苯并菲基、二苯并菲基、薁基、芘基、荧蒽基、三苯基(triphenylenyl)、
基、四苯基、并四苯基(tetracenyl)、pleiadenyl、picenyl、五苯基、并五苯基、芴基、茚并芴基和螺芴基。
本文所用的术语“杂芳族”或“杂芳基”是指在环中包含选自N、O和S的杂原子的杂环，其中环系是芳环。术语包括共价连接的单环或稠环多环基团。本文所用的术语C3-C30杂芳基或C3-C20杂芳环可以独立地包括但不限于C3-C30杂芳基、C4-C30杂芳基烷基、C3-C30杂芳氧基、C3-C30杂芳基氨基、C4-C30杂芳基酯和C5-C30杂乙烯基芳基。杂芳族基、杂芳环和/或杂芳基可以未被取代或被C1-C20烷基、C6-C30芳基和/或C3-C30杂芳基中的至少一种取代。
作为示例，可构成式1中的R1和/或R2的C3-C30杂芳族基和/或C3-C30杂芳基可以独立地包括但不限于未稠合的或稠合杂芳基，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、中氮茚基(indolizinyl)、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-咔唑基、苯并噻吩基咔唑基、咔啉基、喹啉基、异喹啉基、酞嗪基、喹喔啉基、肉桂基、喹唑啉基、喹啉基、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、吩恶嗪基、吩噻嗪基、菲咯啉基、哌啶基、菲啶基、蝶啶基、萘啶基、呋喃基、吡喃基、恶嗪基、恶唑基、恶二唑基、三唑基、二恶烷基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基、噻喃基(thiopyranyl)、氧杂蒽基、色烯基、噻嗪基、噻吩基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、二呋喃-吡嗪基、苯并呋喃-二苯并呋喃基、苯并噻吩基-苯并噻吩基、苯并噻吩基-二苯并噻吩基、苯并噻吩基-苯并呋喃基、苯并噻吩基-二苯并呋喃基、N-取代螺-芴基、螺-芴-吖啶基和螺-芴-氧杂蒽基。
在一个示例性方面，具有式1结构的第一化合物DF1的电子供体部分的数目m可以是但不限于2至4的整数，例如2或4，并且n可以是但不限于0或1。例如，R1和R2中的每一个可以独立地但不限于是氢、氘、氚、C1-C5烷基(例如甲基、乙基、叔-丁基)或C6-C20芳基(例如苯基)。R3和R4中的每一个可以独立地但不限于未取代或被C1-C5烷基(例如甲基、乙基、叔丁基)和/或C6-C20芳基(例如苯基)中的至少一个取代的咔唑基，例如被至少两个取代C1-C5烷基(例如甲基、乙基、叔丁基)和/或C6-C20芳基(例如苯基)所取代。式1中的Ar可以是但不限于未被取代或被至少一个氰基(例如1-3个氰基)取代的C6-C15芳环(例如苯环)。
作为示例，第一化合物DF1可以选自但不限于具有以下式2结构的有机化合物：
[式2]
第二化合物DF2可以是延迟荧光材料，其中苯环被两个在对位连接的氰基和1至4个咔唑基取代。具有延迟荧光性质的第二化合物DF2可以具有以下式3的结构：
[式3]
其中，在式3中，
R5和R6各自独立地为氢、氘、氚、未取代或取代的C1-C20烷基、未取代或取代的C6-C30芳基或未取代或取代的C3-C30杂芳基，其中R5和R6中的至少一个是未取代或取代的C1-C20烷基、未取代或取代的C6-C30芳基或未取代或取代的C3-C30杂芳基；和
p是1到4的整数。
作为示例，R5和R6的C6-C30芳基和C3-C30杂芳基中的每一个可以独立地未被取代或被C1-C20烷基、C6-C20芳基和C3-C20杂芳基中的至少一种取代。
在一个示例性方面，具有式3结构的第二化合物DF2的电子供体部分的数目p可以是但不限于2至4的整数，例如2或4，例如，R5和R6中的每一个可以独立地但不限于氢、氘、氚、C1-C5烷基(例如甲基、乙基、叔丁基)或C6-C20芳基(例如苯基)。例如，第二化合物DF2可以选自但不限于具有以下式4结构的有机化合物：
具有式1至4结构的有机化合物具有延迟荧光性质以及适于将激子能量有效地转移到第三化合物FD的单重态激子能级、三重态激子能级、HOMO能级和LUMO能级，如下。
因为第一和第二化合物DF1和DF2的激发三重态激子能量通过RISC转换为第三化合物FD的激发单重态激子能量，延迟荧光材料的第一和第二化合物DF1和DF2在激发的单重态能级S1 DF1或S1 DF2与激发的三重态能级T1 DF1或T1 DF2之间的能带隙ΔEST DF1或ΔEST DF2很小，等于或小于约0.3eV(图7)并显示出优异的量子效率。
由于电子供体部分和电子受体部分之间的结合结构，具有式1至4结构的第一和第二化合物DF1和DF2中的每一个都具有扭曲的化学构象。由于第一和第二化合物DF1和DF2利用了三重态激子，诱导了第一和第二化合物DF1和DF2中附加电荷转移跃迁(CT跃迁)。具有式1至4的结构的第一和第二化合物DF1和DF2中的每一个都具有宽的半峰全宽(FWHM)，因此由于CT发光机制引起的发光特性，使得在色纯度上受到限制。
EML 240包括荧光材料的第三化合物FD，以最大化延迟荧光材料的第一和第二化合物DF1和DF2发光特性并实现超荧光。如上，延迟荧光材料的第一和第二化合物DF1和DF2每一个都可以利用单重态激子能量和三重态激子能量。当EML 240包括与延迟荧光材料的第一和第二化合物DF1和DF2中的每一个相比，具有适当能级的荧光材料的第三化合物FD时，第三化合物FD可以吸收通过第二化合物DF2从第一化合物DF1释放的激子能量，然后第三化合物FD可以利用吸收的激子能量产生100％的单重态激子，并最大化其发光效率。
第一和第二化合物DF1和DF2的单重态激子能量，通过Forster共振能量转移(FRET)机制转移到同一EML 240中荧光材料的第三化合物FD，并最终发光发生在第三化合物FD。EML 240中的第一和第二化合物DF1和DF2的单重态激子能量中包括了第一和第二化合物DF1和DF2从其自身的三重态激子能量和第一和第二化合物的初始单重态激子能量转换而来的单重态激子能量。具有与第一和第二化合物DF1和DF2，特别是第二化合物DF2的光致发光光谱广泛重叠的吸收光谱的有机材料可以用作第三化合物FD，使得在第一和第二化合物DF1和DF2处产生的激子能量可以有效地转移到第三化合物FD。由于第三化合物FD发出的光是单重态激子从激发态转移到基态，而不是CT发光机制，因此它具有窄FWHM以提高其色纯度。
EML 240中的第三化合物FD可以是红色荧光材料。例如，第三化合物FD可以是具有窄FWHM的基于BODIPY(硼-二吡咯亚甲基)的荧光材料的有机化合物。作为示例，基于BODIPY的荧光材料的第三化合物可以具有以下式5的结构：
[式5]
其中，在式5中，
R11至R17各自独立地为氢、氘、氚、未取代或取代的C1-C20烷基、未取代或取代的C6-C30芳基或未取代或取代的C3-C30杂芳基；和
X1和X2各自独立地为卤原子。
作为示例，R11至R17的C6-C30芳基和C3-C30杂芳基中的每一个可以独立地未被取代或被C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、C6-C20芳基和C3-C20杂芳基中的至少一种取代。
在一个示例性方面，式5中R11至R17中的至少两个，例如三个或四个可以是未取代或取代的C6-C30芳基，或未取代或取代的C3-C30杂芳基而作为第三化合物FD发出红色波长的光。例如，式5中的R11、R13、R14、R15和R17中可以各自独立地为未取代或取代的C6-C30芳基，或未取代或取代的C3-C30杂芳基，并且式5中的R12和R16可以各自独立地为氢、氘、氚或未取代或取代的C1-C10烷基。在一个示例性方面，第三化合物FD可以选自但不限于具有以下式6结构的有机化合物：
[式6]
EML 240中的第四化合物H可以包括与第一和第二化合物DF1和DF2和/或第三化合物FD相比，在HOMO能级和LUMO能级之间具有更宽的能级带隙的任何有机化合物。作为示例，当EML 240包括主体的第四化合物H时，第一化合物DF1可以是第一掺杂剂，第二化合物DF2可以是第二掺杂剂，第三化合物FD可以是第三掺杂剂。
在一个示例性方面，可引入EML 240中的第四化合物H可包括但不限于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),二[2-((氧代)二苯基膦基)苯基]醚(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]-3,5-二甲腈(DCzTPA)、4'-(9H-咔唑-9-基)联苯-3,5-二甲腈(4'-(9H-咔唑-9-基)联苯-3,5-二甲腈(pCzB-2CN)、3'-(9H-咔唑-9-基)联苯-3,5-二甲腈(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)-9H-3,9'-联咔唑及其组合。
例如，第四化合物H可具有以下式7的结构：
[式7]
其中，在式7中，
Y1和Y2各自独立地为CR21R22、N、O或S，当Y1和Y2各自独立地为CR21R22、O或S时，L1和L2分别连接到各自的稠环的苯环上，当Y1和Y2各自独立为N，L1和L2分别连接到各自稠环的Y1和Y2上；和
R21和R22各自独立地为氢、氘、氚或未取代或取代的C1-C10烷基；和
L1和L2各自独立地为单键、未取代或取代的C6-C20亚芳基或未取代或取代的C3-C20杂亚芳基，其中L1和L2中的至少一个不是单键。
作为示例，Y1和Y2可以各自独立地为N、O或S，并且L1和L2可以各自独立地为单键、亚苯基、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基。具有式7结构的第四化合物H可以选自但不限于具有以下式8结构的有机化合物：
[式8]
在一个示例性方面，当EML 240包括第一至第四化合物DF1、DF2、FD和H时，EML 240中第四化合物H的含量可以大于第一和/或第二化合物的含量。EML 240中的化合物DF1和DF2，并且EML 240中的第一和第二化合物DF1和DF2各自的含量可以大于EML 240中第三化合物FD的含量。当第一和第二化合物DF1和DF2的含量大于第三化合物FD的含量时，激子能量可以通过FRET机制有效地从第一和第二化合物DF1和DF2转移到第三化合物FD。例如，EML240中的第四化合物H含量可以是大约45wt％到大约60wt％，例如大约45wt％到大约55wt％，EML 240中的第一和第二化合物DF1和DF2各自的含量可以为约10wt％至约40wt％，并且EML 240中的第三化合物FD的含量可以为约0.1wt％至约5wt％，例如约0.1wt％至约2wt％，但不限于此。
在一个示例性方面，必须适当调整主体的第四化合物H、延迟荧光材料的第一和第二化合物DF1和DF2以及荧光材料的第三化合物FD中的HOMO能级和/或LUMO能级。例如，为了实现超荧光，主体必须在延迟荧光材料处引发产生三重态激子参与发光过程，而不会像非辐射重组那样猝灭。为此，应调整主体的第四化合物H、延迟荧光材料的第一和第二化合物DF1和DF2以及荧光材料的第三化合物FD之间的能级。
图4是说明根据本公开内容的一个示例性方面，通过调节EML中发光材料的第一至第四化合物之间的HOMO和LUMO能级，将激子有效地转移到第三化合物的状态的示意图。如图4所示，主体的第四化合物H的HOMO能级HOMOH可以比第一延迟荧光材料的第一化合物DF1的HOMO能级HOMODF1更低，第四化合物H的LUMO能级LUMOH可以比第一化合物DF1的LUMO能级LUMODF1更高。换言之，第四化合物H的HOMO能级HOMOH和LUMO能级LUMOH之间的能级带隙可以比第一化合物DF1的HOMO能级HOMODF1和LUMO能级LUMODF1之间的能级带隙宽。.
作为示例，第四化合物H的HOMO能级(HOMOH)与第一化合物DF1的HOMO能级(HOMODF1)之间的能级带隙(|HOMOH-HOMODF1|)，或第四化合物H的LUMO能级(LUMOH)与第一化合物DF1的LUMO能级(LUMODF1)之间的(|LUMOH-LUMODF|)能级带隙可以等于或小于约0.5eV，例如，在约0.1eV至约0.5eV之间。在这种情况下，电荷可以有效地从第四化合物H转移到第一化合物DF1，从而提高OLEDD1的最终发光效率。
第一化合物DF1的HOMO能级HOMODF1可以等于或低于第二化合物DF2的HOMO能级HOMODF2。第二化合物DF2的HOMO能级HOMODF2可以等于或低于第三化合物FD的HOMO能级HOMOFD。例如，第一化合物DF1的HOMO能级HOMODF1和第二化合物DF2的HOMO能级HOMODF2之间的能级带隙ΔHOMO-1可以满足以下式(1)中的关系，并且第二化合物DF2的HOMO能级HOMODF2与第三化合物FD的HOMO能级HOMOFD之间的能级带隙ΔHOMO-2可以满足以下式(2)中的关系：
-0.3eV≤HOMODF1–HOMODF2≤0eV (1)；
-0.4eV≤HOMODF2–HOMOFD≤0eV (2)。
在另一个示例性方面，第一化合物DF1的LUMO能级LUMODF1可以等于或高于第二化合物DF2的LUMO能级LUMODF2。第二化合物DF2的LUMO能级LUMODF2可以等于或高于第三化合物FD的LUMO能级LUMOFD。例如，第一化合物DF1的LUOMO能级LUMODF1与第二化合物DF2的LUMO能级LUMODF2之间的能级带隙ΔLUMO-1可以满足以下式(3)中的关系，并且第二化合物DF2的LUMO能级LUMODF2与第三化合物FD的LUMO能级LUMOFD之间的能级带隙ΔLUMO-2可以满足以下式(4)中的关系：
0eV≤LUMODF1–LUMODF2≤0.3eV (3)；
0eV≤LUMODF2–LUMOFD≤0.3eV (4).
例如，第一至第三化合物DF1、DF2和FD的HOMO能级HOMODF1、HOMODF2和HOMOFD满足式(1)和(2)中的关系，和/或第一至第三化合物DF1、DF2和FD的LUMO能级LUMODF1、LUMODF2和LUMOFD满足式(3)和(4)中的关系，注入到EML240中的空穴和电子可以转移到具有优异发光效率的第一化合物DF1。因此，利用初始单重态激子能量和通过RISC从其三重态激子能量转移的另一个单重态激子能量的第一化合物DF1可以实现100％的内量子效率。在第一化合物DF1处产生的单重态激子最终可以通过第二化合物DF2有效地转移到第三化合物FD。
另一方面，当第一化合物DF1的HOMO能级HOMODF1比第二化合物的HOMO能级HOMODF2高，和/或第二化合物DF2的HOMO能级HOMODF2比第三化合物的HOMO能级HOMOFD高时，注入到EML 240中的空穴被第二化合物DF2和/或第三化合物FD，而不是第一化合物DF1所捕获。此外，当第一化合物DF1的LUMO能级LUMODF1比第二化合物的LUMO能级LUMODF2低时，和/或第二化合物DF2的LUMO能级LUMODF2比第三化合物的LUMO能级LUMOFD低时，注入到EML 240中的电子被第二化合物DF2和/或第三化合物FD，而不是第一化合物DF1所捕获。在只能利用单重态激子的第三化合物FD中捕获的空穴和电子是直接在第三化合物FD中重组，形成激子并发光。在这种情况下，三重态激子能量对最终的光发射没有贡献并伴随猝灭，因此EML 240中的发光效率变差。
此外，被第二化合物DF2捕获的空穴和被第三化合物FD捕获的电子，或者被第三化合物FD捕获的空穴和被第二化合物DF2捕获的电子可以形成受激复合体。在这种情况下，由于三重态激子能量正在猝灭，EML 240中的发光效率可能会降低。此外，随着形成激基复合物的LUMO能级和HOMO能级之间的能带隙变得太窄，发射出更长波长的光。由于第二化合物DF2和第三化合物FD同时发光，所以发光的FWHM变宽，因此发光的色纯度变差。
第一化合物DF1的HOMO能级HOMODF1和LUMO能级LUMODF1之间的能级带隙可以比第二化合物DF2的HOMO能级HOMODF2和LUMO能级LUMODF2之间的能级带隙宽。第二化合物DF2的HOMO能级HOMODF2和LUMO能级LUMODF2之间的能级带隙可以比第三化合物FD的HOMO能级HOMOFD和LUMO能级LUMOFD之间的能级带隙宽。在这种情况下，第一化合物DF1产生的激子能量可以通过第二化合物DF2转移给第三化合物FD，从而使第三化合物FD最终发光的OLED D1的发光效率和发光寿命大大提高。
现在，我们将描述EML 240中的发光机制。图5是说明根据本公开内容的一个示例性方面的EML中发光材料中的单重态和三重态能级的发光机制的示意图。如图5所示，可以作为EML 240中主体的第四化合物H的单重态能级S1 H高于具有延迟荧光特性的第一化合物DF的单重态能级S1 DF1。此外，第四化合物H的三重态能级T1 H可以高于第一化合物DF1的三重态能级T1 DF1。作为示例，第四化合物H的三重态能级T1 H可以比第一化合物DF1的三重态能级T1 DF1高至少约0.2eV，例如至少约0.3eV，例如至少约0.5eV。
当第四化合物H的三重态能级T1 H和/或单重态能级S1 H不高于第一化合物DF1的三重态能级T1 DF1和/或单重态能级S1 DF1时，第一化合物DF1的T1 DF1处于三重态能级的激子可以反向转移到第四化合物H的三重态能级T1 H。在这种情况下，反向转移到不能发射三重态激子的第四化合物H的三重态激子被猝灭为不发光，使得具有延迟荧光特性的第一化合物DF1的三重态激子能量对发光无贡献。
作为示例，具有延迟荧光特性的第一和第二化合物DF1和DF2可以各自具有在单重态能级S1 DF1或S1 DF2与三重态能级T1 DF1或T1 DF2之间的能级带隙ΔEST DF1或ΔEST DF1等于或小于约0.3eV，例如在约0.05eV和约0.3eV之间。
此外，在例如在EML 240中通过RISC转换为ICT复合物的第一延迟荧光材料的第一化合物DF1处生成的单重态激子能量应当通过第二延迟荧光材料的第二化合物DF2有效地转移至荧光材料的第三化合物FD以实现具有高发光效率和高色纯度的OLED D1。
为此，第一化合物DF1的单重态能级S1 DF1高于第二化合物DF的单重态能级S1 DF2。任选地，第一化合物DF1的三重态能级T1 DF1可以高于第二化合物DF2的三重态能级T1 DF2。此外，第二延迟荧光材料的第二化合物DF2的单重态能级S1 DF2高于荧光材料的第三化合物FD的单重态能级S1 FD。任选地，第二化合物DF2的三重态能级T1 DF2可以高于第三化合物FD的三重态能级T1 FD。
回到图3，HIL 250设置在第一电极210和HTL 260之间，并改善无机第一电极210和有机HTL 260之间的界面特性。在一个示例性方面，HIL 250可以包括但不限于，4,4'4”-三(3-甲基苯基氨基)三苯胺(MTDATA)、4,4',4”-三(N,N-二苯基-氨基)三苯胺(NATA)、4,4',4”-三(N-(萘-1-基)-N-苯基-氨基)三苯胺(1T-NATA)、4,4',4”-三(N-(萘-2-基)-N-苯基-氨基)三苯胺(2T-NATA)、铜酞菁(CuPc)、三(4-咔唑-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三亚苯六甲腈(二吡嗪[2,3-f:2'3'-h]喹喔啉-2,3,6,7,10,11-六甲腈；HAT-CN)、1,3,5-三[4-(二苯基氨基)苯基]苯(TDAPB)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐(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。根据OLED D1的结构，可以省略HIL 250。
HTL 260设置在HIL 250和EML 240之间。在一个示例性方面，HTL 260可以包括但不限于N,N'-二苯基-N,N'-双(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(TPD)、NPB、4,4'-双(咔唑-9-基)联苯(CBP)、聚[N,N'-双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)-联苯胺](Poly-TPD)、聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基)-co-(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可以依次地层压在EML 240和第二电极230之间。ETL270包括具有高电子迁移率的材料，以便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，ETL 270可以包括但不限于基于恶二唑的化合物、基于三唑的化合物、基于菲咯啉的化合物、基于苯并恶唑的化合物、基于苯并噻唑的化合物、基于苯并咪唑的化合物、三嗪类化合物等。
作为示例，ETL 270可包括但不限于三-(8-羟基喹啉铝(Alq3)、2-联苯-4-基-5-(4-叔丁基苯基)-1、3,4-恶二唑(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),2,9-二(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(p-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]-alt-2,7-(9,9-二辛基芴)](PFNBr)、三(苯基喹喔啉)(TPQ)、二苯基[4-(三苯基甲硅烷基)苯基]氧化膦(TSPO1)及其组合。
EIL 280设置在第二电极230和ETL 270之间，可以改善第二电极230的物理特性，因此可以提高OLED D1的发光寿命。在一个示例性方面，EIL 280可以包括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。
当空穴通过EML 240转移到第二电极230和/或电子通过EML 240转移到第一电极210时，OLED D1可能具有较短的寿命和降低的发光效率。为了防止这些现象，根据本公开内容的该方面的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包括在HTL 260和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，EBL 265可以包括但不限于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'-二[4-(二(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HBL 275作为EML 240和ETL 270之间的第二激子阻挡层，使得空穴不能从EML 240转移到ETL 270。在一个示例性方面，HBL 275可以包括但不限于基于恶二唑的化合物、基于三唑的化合物、基于菲咯啉的化合物、基于苯并恶唑的化合物、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中的任一种可用于ETL 270的化合物。
例如，HBL 275可以包括与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可以包括但不限于BCP、BAlq、Alq3、PBD,螺-PBD,Liq、二-4,5-(3,5-二-3-吡啶基苯基)-2-甲基嘧啶(B3PYMPM)、双[2-(二苯基膦基)苯基]醚氧化物(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，具有延迟荧光特性的第一和第二化合物DF1和DF2以及具有荧光特性的第三化合物FD包含在同一EML内。不同于方面，第一化合物和第二化合物包含在单独的EML中。
图6是说明根据本公开内容的另一个示例性方面的OLED的示意性截面图。图7是说明根据本公开内容的另一个示例性方面，通过调节EML中发光材料的第一至第五化合物之间的HOMO和LUMO能级，使激子有效地转移到第三化合物的状态的示意图。图8是说明根据本公开内容的另一个示例性方面的EML中的发光材料中的单重态和三重态能级的发光机制的示意图。
如图6所示，OLED D2包括彼此面对的第一电极310和第二电极330以及具有设置在第一电极310和第二电极330之间的单个发光部的发光层320。有机发光显示器件100(图2)包括红色像素区域、绿色像素区域和蓝色像素区域，OLED D2可以设置在红色像素区域中。
在一个示例性方面，发光层320包括EML 340。此外，发光层320可以包括至少一个设置在第一电极310和EML 340之间的HTL 360，和设置在第二电极330和EML 340之间的ETL370。此外，发光层320还可以包括至少一个设置在第一电极310和HTL 360之间的HIL 350，和设置在第二电极330和ETL 370之间的EIL 380。或者，发光层320还可以包括设置在HTL360和EML 340之间的EBL 365和/或设置在EML 340和ETL 370之间的HBL 375。第一和第二电极310和330的配置以及发光层320中除了EML 340之外的其他层，可以与OLED D1中的对应电极和层基本相同。
EML 340包括设置在EBL 365和HBL 375之间的第一EML(EML1，下EML，第一层)342和设置在EML1 342和HBL 375之间的第二EML(EML2，上EML，第二层)344。或者，EML2 344可以设置在EBL 365和EML1 342之间。
EML1 342和EML2 344中的一个包括延迟荧光材料的第一和第二化合物(第一和第二掺杂剂)DF1和DF2，并且EML1 342和EML2 344中的另一个包括荧光材料的第三化合物(第三掺杂剂)FD。此外，EML1 342和EML2 344中的每一个分别包括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。作为示例，EML1 342可以包括第一和第二化合物DF1和DF2，并且EML2 344可以包括第三化合物FD。
EML1 242中的第一化合物DF1可以包括具有式1至2结构的延迟荧光材料。第二化合物DF2可以包括具有式3至4结构的延迟荧光材料。第一和第二化合物DF1和DF2各自的三重态激子能量具有延迟荧光特性，可以通过RISC机制向上转换为其自身的单重态激子能量。虽然第一和第二化合物DF1和DF2各自都具有高的内量子效率，但由于其宽的FWHM，其色纯度较差。
EML2 344包括荧光材料的第三化合物FD。第三化合物FD可以包括具有式5至6结构的基于BODIPY的有机化合物。与第一和第二化合物DF1和DF2的FWHM相比，具有式5至6结构的荧光材料的第三化合物FD具有相对窄的FWHM(例如等于或小于约35)nm)。第三化合物FD虽然在色纯度方面具有优势，但由于其三重态激子不能参与发光过程，其量子效率受到限制。
然而，在该示例性方面，EML1 342中具有延迟荧光特性的第一和第二化合物DF1和DF2的单重态激子能量以及三重态激子能量，可以通过FRET机制转移到与EML1 342相邻的EML2 344中的第三化合物FD，最终的发光发生在EML2 344内的第三化合物FD中。
换言之，第一化合物DF1的三重态激子能量通过RISC机制在EML1 342中向上转换为其自身的单重态激子能量。然后，第一化合物DF1的初始单重态激子能量和转换的单重态激子能量都通过第二化合物DF2转移到EML2 344中的第三化合物FD的单重态激子能量。EML2 344中的第三化合物FD可以使用三重态激子能量以及单重态激子能量发光。
由于在EML1 342中包含的第一和第二化合物DF1和DF2处产生的单重态激子能量被有效地转移到EML2 244中的第三化合物FD，因此OLED D2可以实现超荧光。在这种情况下，虽然具有延迟荧光特性的第一和第二化合物DF1和DF2仅起到将激子能量转移到第三化合物FD的作用，但是在包括第三化合物FD的EML2 344中发生了大量的发光。由于窄的FWHM，可以提高OLED D2的发光效率和色纯度。
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各自可以包括但不限于具有式7至式8结构的有机化合物。
类似于第一方面，第一化合物DF1的HOMO能级HOMODF1可以等于或低于第二化合物DF2的HOMO能级HOMODF2。第二化合物DF2的HOMO能级HOMODF2可以等于或低于第三化合物FD的HOMO能级HOMOFD。或者，第一化合物DF1的LUMO能级LUMODF1可以等于或高于第二化合物DF2的LUMO能级LUMODF2。第二化合物DF2的LUMO能级LUMODF2可以等于或高于第三化合物FD的LUMO能级HOMOFD。
作为示例，第一化合物的HOMO能级HOMODF1和第二化合物DF2的HOMO能级HOMODF2之间的能带隙ΔHOMO-1可以满足式(1)的关系，和/或第二化合物DF2的HOMO能级HOMODF2与第三化合物FD的HOMO能级HOMOFD之间的能级带隙ΔHOMO-2可以满足式(2)的关系。或者，第一化合物DF1的LUOMO能级LUMODF1与第二化合物DF2的LUMO能级LUMODF2之间的能级带隙ΔLUMO-1可以满足式(3)的关系，和/或第二化合物DF2的LUMO能级LUMODF2与第三化合物FD的LUMO能级LUMOFD之间的能级带隙ΔLUMO-2可以满足式(4)的关系。因此，注入EML 340的空穴和电子被转移到第一化合物DF1，然后，利用单重态和三重态激子能量的第一化合物DF1可以通过第二化合物DF2将激子能量转移到第三化合物FD。
此外，第四和第五化合物H1和H2的HOMO能级(HOMOH1和HOMOH2)与第一化合物DF1的HOMO能级(HOMODF1)之间的能级带隙(|HOMOH-HOMODF1|)，或第四和第五化合物H1和H2的LUMO能级(LUMOH1和LUMOH2)与第一化合物DF1的LUMO能级(LUMODF1)之间的能级带隙(|LUMOH-LUMODF1|)可以等于或小于约0.5eV。
此外，在EML1 342中的第四化合物H1和EML2 344中的第五化合物H2各自产生的每个激子能量首先应该转移到第一延迟荧光材料的第一化合物DF1，然后再转移到荧光材料的第三化合物FD以实现高效发光。如图8所示，第四和第五化合物H1和H2的单重态能级S1 H1和S1 H2各自都高于第一化合物DF1的单重态能级S1 DF1。此外，第四和第五化合物H1和H2的三重态能级T1 H1和T1 H2的各自可以高于第一化合物DF1的三重态能级T1 DF1。例如，第四和第五化合物H1和H2的三重态能级T1 H1和T1 H2可以比第一化合物DF1的三重态能级T1 DF1高至少约0.2eV，例如，高至少0.3eV，例如至少0.5eV。
此外，第二主体的第五化合物H2的单重态能级S1 H2高于荧光材料的第三化合物FD的单重态能级S1 FD。任选地，第五化合物H2的三重态能级T1 H2可以高于第三化合物FD的三重态能级T1 FD。在这种情况下，在第五化合物H2处产生的单重态激子能量可以转移到第三化合物FD的单重态能量。
此外，在EML1 342中通过RISC转换为ICT复合物的具有延迟荧光特性的第一化合物DF1处产生的激子能量，应该有效地转移到EML2 344中荧光材料的第三化合物FD。为此，EML1 342中的第一化合物DF1的单重态能级S1 DF1和/或三重态能级T1 DF1高于单重态能级S1 DF2和/或三重态能级T1 DF2。此外，第二化合物DF2的单重态能级S1 DF2高于EML2 344中的第三化合物FD的单重态能级S1 FD。任选地，第二化合物DF2的三重态能级T1 DF2可以高于第三化合物FD的三重态能级T1 FD的水平。
EML1 342和EML2 344中的第四和第五化合物H1和H2各自的含量可以分别大于或等于同一层中的第一和第二化合物DF1和DF2以及第三化合物FD的各自的含量。此外，EML1342中的第一和第二化合物DF1和DF2各自的含量可以大于EML2 344中的第三化合物FD的含量。在这种情况下，激子能量通过FRET机制从EML1 342中的第一和第二化合物DF1和DF2有效地转移到EML2 344中的第三化合物FD。
作为示例，EML1 342可以包括在约10wt％和约40wt％之间的第一和第二化合物DF1和DF2中的每一个。EML2 344可以包括介于约1wt％和约10wt％之间的第三化合物FD，例如，约1wt％和5wt％。
在一个示例性方面，当EML2 344与HBL 375相邻设置时，EML2 344中的第五化合物H2可以是与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可用作阻挡空穴的缓冲层。在一个方面，可以省略HBL 375，其中EML2 344可以是空穴阻挡层以及发光材料层。
在另一个示例性方面，当EML2 344与EBL 365相邻设置时，EML2 344中的第五化合物H2可以与EBL 365相同。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可用作阻挡电子的缓冲层。在一方面，可以省略EBL 365，其中EML2 344可以是电子阻挡层以及发光材料层。
将解释具有三层EML的OLED。图9是说明根据本公开内容的又一示例性方面的OLED的示意性截面图。图10是说明根据本公开内容的又一示例性方面，通过调节EML中发光材料的第一至第七化合物中的HOMO和LUMO能级将激子有效地转移至第三和第六化合物的状态的示意图。图11是说明根据本公开内容的又一个示例性方面的EML中的发光材料中的单重态和三重态能级发光机制的示意图。
如图9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和第二电极430之间的发光层420。有机发光显示器件100(图2)包括红色像素区域，绿色像素区域和蓝色像素区域，OLED D3可以设置在红色像素区域中。
在一个示例性方面，具有单发光部的发光层420包括三层EML 440。发光层420可以包括至少一个设置在第一电极410和EML 440之间的HTL 460和设置在第二电极430和EML440之间的ETL 470。此外，发光层420还可以包括至少一个设置在第一电极410和HTL 460之间的HIL 450和设置在第二电极430和ETL 470之间的EIL 480。或者，发光层420还可以包括设置在HTL 460和EML 440之间的EBL 465和/或设置在EML 440和ETL 470之间的HBL 475。第一和第二电极410和430以及发光层420中除了EML 440之外的其他层的配置与OLEDs D1和D2中的对应电极和层的配置基本相同。
EML 440包括第一EML(EML1，中间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和HBL 475之间，EML2444设置在EBL 465和EML1 442之间，以及EML3 446设置在EML1 442和HBL 475之间。
EML1 442包括延迟荧光材料的第一和第二化合物(第一和第二掺杂剂)DF1和DF2。EML2 444和EML3 446各自分别包括作为荧光材料的第三化合物(第三掺杂剂)FD1和第六化合物(化合物6，第四掺杂剂)FD2。此外，EML1 442、EML2 444和EML3 446各自分别包括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中延迟荧光材料的第一和第二化合物DF1和DF2的单重态能量和三重态能量都可以转移到荧光材料第三和第六化合物FD1和FD2，第三和第六化合物FD1和FD2各自都包含在通过FRET能量转移机制与EML1 442相邻设置的EML2 444和EML3446中。因此，最终发光发生在EML2 444和EML3 446中的第三和第六化合物FD1和FD2中。
换言之，EML1 442中具有延迟荧光特性的第一化合物DF1的三重态激子能量通过RISC机制向上转换为其自身的单重态激子能量，然后EML1 442中包含的第一和第二化合物DF1和DF2的包括初始和转换后的单重态激子能量的单重态激子能量，被转移到EML2 444和EML3 446中的第三和第六化合物FD1和FD2的单重态激子能量，因为第一和第二化合物DF1和DF2各自具有的单重态能级S1 DF1或S1 DF2都高于第二和第五化合物FD1和FD2各自的单重态能级S1 FD1和S1 FD2(图11)。
EML2 444和EML3 446中包括的第三和第六化合物FD1和FD2都可以使用单重态激子能量以及从第一和第二化合物DF1和DF2转移的三重态激子能量而发光。与第一和第二化合物DF1和DF2的FWHM相比，第三和第六化合物FD1和FD2的每一个具有相对窄的FWHM(例如，等于或小于约35nm)。在该方面，由于窄的FWHM，OLED D3可以提高其量子效率以及色纯度。最终发光发生在各自分别包括第三化合物FD1和第六化合物FD2的EML2 444和EML3 446中。
第一化合物DF1包括具有式1至2结构的有机化合物，并且第二化合物DF2包括具有式3至4结构的有机化合物。荧光材料的第三和第六化合物FD1和FD2包括各自独立地为具有式5至6的结构的有机化合物。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可以各自独立地包括但不限于分别具有式7-8结构的有机化合物。
类似于第一和第二方面，第一化合物DF1的HOMO能级HOMODF1可以等于或低于第二化合物DF2的HOMO能级HOMODF2。第二化合物DF2的HOMO能级HOMODF2可以等于或低于第三和第六化合物FD1和FD2的HOMO能级HOMOFD1和HOMOFD2。或者，第一化合物DF1的LUMO能级LUMODF1可以等于或高于第二化合物DF2的LUMO能级LUMODF2。第二化合物DF2的LUMO能级LUMODF2可以等于或高于第三和第六化合物FD1和FD2的LUMO能级HOMOFD1和LUMOFD2。
作为示例，第一化合物的HOMO能级HOMODF1和第二化合物DF2的HOMO能级HOMODF2之间的能带隙ΔHOMO-1可以满足式(1)的关系，和/或第二化合物DF2的HOMO能级HOMODF2与第三和第六化合物FD1和FD2的HOMO能级HOMOFD1和HOMOFD2之间的能级带隙ΔHOMO-2可以满足式(2)中的关系。或者，第一化合物DF1的LUOMO能级LUMODF1与第二化合物DF2的LUMO能级LUMODF2之间的能级带隙ΔLUMO-1可以满足式(3)的关系，和/或第二化合物DF2的LUMO能级LUMODF2与第三和第六化合物FD1和FD2的LUMO能级l LUMOFD1和l LUMOFD2之间的能级带隙ΔLUMO-2关系可以满足式(4)的关系。
此外，第四，第五和第七化合物H1，H2和H3的HOMO能级(HOMOH1,HOMOH2和HOMOH3)与第一化合物DF1的HOMO能级(HOMODF1)之间的能级带隙(|HOMOH-HOMODF1|)，或第四、第五和第七种化合物H1、H2和H3的LUMO能级(LUMOH1,LUMOH2和LUMOH3)与第一化合物DF1的LUMO能级(LUMODF1)之间的能级带隙(|LUMOH-LUMODF|)可以等于或小于约0.5eV。
应适当调整发光材料的单重态和三重态能级，以实现高效发光。如图11所示，第一至第三主体的第四、第五和第七化合物H1、H2和H3的单重态能级S1 H1,S1 H2和S1 H3各自都高于第一化合物DF1的单重态能级S1 DF1。此外，第四、第五和第七化合物H1、H2和H3的三重态能级T1 H1,T1 H2和T1 H3各自都可以高于第一化合物DF1的三重态能级T1 DF1。
此外，在例如在EML1 442中通过RISC转换为ICT复合物的具有延迟荧光特性的第一化合物DF1处生成的单重态激子能量应当通过第二化合物DF2有效地转移至EML2 444和EML3 446中的荧光材料的第三和第六化合物FD1和FD2中的每一个。为此，EML1 442中的第一化合物DF1的单重态能级S1 DF1和/或三重态能级T1 DF1高于第二化合物DF2的单重态能级S1 DF2和/或三重态能级T1 DF2。此外，第二化合物DF2的单重态能级S1 DF2高于EML2 444和EML446中的第三和第六化合物FD1和FD2的单重态能级S1 FD1和S1 FD2。任选地，第二化合物DF2的三重态能级T1 DF2可以高于第三和第六化合物FD1和FD2的三重态能级T1 FD1和T1 FD2。
此外，从第一和第二化合物DF1和DF2转移到第三和第六化合物FD1和FD2中的各自的激子能量不应转移到第五和第七化合物H2和H3中的每一个，以便实现有效的发光。为此，可作为第二主体和第三主体的第五和第七化合物H2和H3各自的单重态能级S1 H2和S1 H3分别高于荧光材料的第三和第六化合物FD1和FD2的单重态能级S1 FD1和S1 FD2。任选地，第五和第七化合物H2和H3各自的三重态能级T1 H2和T1 H3分别高于第三和第六化合物FD1和FD2各自的三重态能级T1 FD1和T1 FD2。
EML1 442中的第一和第二化合物DF1和DF2的含量可以大于EML2 444或EML3 446中的第三和第六化合物FD1和FD2中各自的含量。在这种情况下，激子能量可以通过FRET机制从EML1 442中的第一和第二化合物DF1和DF2各自充分转移到EML2 444和EML3 446中的第二和第五化合物FD1和FD2。作为示例，EML1 442可包括约1wt％至约50wt％，例如约10wt％至约40wt％的第一和第二化合物DF1和DF2。EML2 444和EML3 446中各自可以包括约1wt％和约10wt％之间，例如约1wt％和5wt％之间的第三和第六化合物FD1和FD2。
在一个示例性方面，当EML2 444与EBL 465相邻设置时，EML2 444中的第五化合物H2可以是与EBL 465中相同的材料。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可用作阻挡电子的缓冲层。在一方面，可以省略EBL 465，其中EML2 444可以是电子阻挡层以及发光材料层。
当EML3 446与HBL 475相邻设置时，EML3 446中的第七化合物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。换言之，EML3446可用作阻挡空穴的缓冲层。在一方面，可以省略HBL 475，其中EML3 446可以是空穴阻挡层以及发光材料层。
在又一个示例性方面，EML2 444中的第五化合物H2可以是与EBL 465中相同的材料，并且EML3 446中的第七化合物H3可以是与HBL 475中相同的材料。在这个方面，EML2444可以具有电子阻挡功能以及发光功能，并且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各自可以分别用作阻挡电子或空穴的缓冲层。在一方面，可以省略EBL 465和HBL 475，其中EML2 444可以是电子阻挡层以及发光材料层，并且EML3 446可以是空穴阻挡层以及发光材料层。
在一个替代方面，OLED可以包括多个发光部。图12是说明根据本公开内容的又一示例性方面的OLED的示意性截面图。
如图12所示，OLED D4包括彼此面对的第一电极510和第二电极530以及具有设置在第一电极510和第二电极530之间的具有两个发光部的发光层520。有机发光显示器件100(图1)包括红色像素区域、绿色像素区域和蓝色像素区域，OLED D4可以设置在红色和/或绿色像素区域中。第一电极510可以是阳极，第二电极530可以是阴极。
发光层520包括第一发光部620和第二发光部720，第一发光部620包括第一EML(EML1)640，第二发光部720包括第二EML(EML2)740。此外，发光层520还可以包括电荷产生层(CGL)680，电荷产生层(CGL)680设置在第一发光部620和第二发光部720之间。
CGL 680设置在第一和第二发光部620和720之间，使得第一发光部620、CGL 680和第二发光部720依次设置在第一电极510上。换言之，第一发光部620设置在第一电极510和CGL 680之间，并且第二发光部720设置在第二电极530和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和EML1 640之间的HIL 650、设置在HIL 650和EML1 640之间的第一HTL(HTL1)660和设置在EML1 640和CGL 680之间的第一ETL(ETL1)670中的至少一个。或者，第一发光部620还可以包括设置在HTL1 660和EML1 640之间的第一EBL(EBL1)665和/或设置在EML1 640和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和EML2740之间的第二HTL(HTL2)760、设置在EML2 740和第二电极530之间的第二ETL(ETL2)770、以及设置在ETL2 770和第二电极530之间的EIL 780中的至少一个。或者，第二发光部720还可以包括设置在HTL2 760和EML2 740之间的第二EBL(EBL2)765和/或设置在EML2 740和ETL2 770之间的第二HBL(HBL2)775。
CGL 680设置在第一发光部620和第二发光部720之间。第一发光部620和第二发光部720通过CGL 680连接。CGL 680可以是PN连接CGL，其将N型CGL(N-CGL)682与P型CGL(P-CGL)684连接。
N-CGL 682设置在ETL1 670和HTL2 760之间，并且P-CGL 684设置在N-CGL 682和HTL2 760之间。N-CGL 682将电子传输到第一发光部620的EML1 640，以及P-CGL 684将空穴传输到第二发光部720的EML2 740。
在这个方面，EML1 640和EML2 740各自可以是红色发光材料层。例如，EML1 640和EML2 740中的至少一个可以包括延迟荧光材料的第一和第二化合物DF1和DF2、荧光材料的第三化合物FD，以及任选的主体的第四化合物H。
作为示例，当EML1 640和/或EML2 740包括第一至第四化合物DF1、DF2、FD和H时，第四化合物H的含量可以大于第一和第二化合物DF1和DF2的每一个的含量，并且第一和第二化合物DF1和DF2中的每一个的含量可以大于第三化合物FD的含量。在这种情况下，激子能量可以从第一和第二化合物DF1和DF2有效地转移到第三化合物FD。作为示例，EML1 640和/或EML2 740中的第四化合物H的含量可以在约45wt％和约60wt％之间，例如约45wt％和约55wt％之间，EML1 640和/或EML2 740中的第一和第二化合物DF1和DF2各自的含量可以在大约10wt％和大约40wt％之间，并且第三化合物FD在EML1 640和/或EML2中的含量740可以在约0.1wt％和约5wt％之间，例如，约0.1wt％和约2wt％，但不限于此。
在一个示例性方面，EML2 740可以包括与EML1 640相同的第一至第三化合物DF1、DF2和FD，以及任选的第一化合物H。或者，EML2 740可以包括例如不同于EML1 640中的第一至第三化合物DF1、DF2和FD中的至少一个的其它化合物，因此，EML2 740可以发出不同于从EML1 640发出的光，或者可以具有不同于EML1 640的不同的发光效率。
在图12中，EML1 640和EML2 740各自都具有单层结构。或者，各自可以包括第一至第三化合物的EML1 640和EML2 740可以分别具有双层结构(图6)或三层结构(图9)。
在OLED D4中，延迟荧光材料的第一和第二化合物DF1和DF2的单重态激子能量转移到荧光材料的第三化合物FD，最终发光发生在第三化合物FD。因此，可以提高OLED D4的发光效率和色纯度。此外，具有式1至2结构的第一化合物DF1、具有式3至4结构的第二化合物DF2和具有式5至6结构的第三化合物FD至少包含在EML1 640中，OLED D4的发光效率和色纯度可以进一步提高。此外，由于OLED D4具有红色发光材料层的双堆叠结构，因此OLE4 D4可以进一步提高其色感或优化其发光效率。
图13是说明根据本公开内容的另一个示例性方面的有机发光显示器件的示意性截面图。如图13所示，有机发光显示器件800包括限定在第一至第三像素区域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上方并连接到薄膜晶体管Tr的OLED D。作为示例，第一像素区域P1可以是绿色像素区域，第二像素区域P2可以是红色像素区域，第三像素区域P3可以是红色像素区域。
基板810可以是玻璃基板或柔性基板。例如，柔性基板可以是PI基板、PES基板、PEN基板、PET基板和PC基板中的任一种。缓冲层812设置在基板810上方，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、栅极、源极和漏极并且用作驱动元件。
钝化层850设置在薄膜晶体管Tr上方。钝化层850具有平坦的顶表面并且包括暴露薄膜晶体管Tr的漏极的漏极接触孔852。
OLED D设置在钝化层850上方，并且包括连接到薄膜晶体管Tr的漏极的第一电极910，以及依次设置在第一电极上的发光层920和第二电极930。OLED D设置在第一至第三像素区域P1、P2和P3中的每一个，并且在每个像素区域中发出不同的光。例如，第一像素区域P1中的OLED D可以发出蓝光，第二像素区域P2中的OLED D可以发出绿光，第三像素区域P3中的OLED D可以发出红光。
第一电极910由第一至第三像素区域P1、P2和P3中各自独立地形成，第二电极930对应于第一至第三像素区域P1、P2和P3并且一体形成。
第一电极910可以是阳极和阴极之一，第二电极930可以是阳极和阴极中的另一个。此外，第一电极910和第二电极930中的一个可以是透射(或半透射)电极，并且第一电极910和第二电极930中的另一个可以是反射电极。
例如，第一电极910可以是阳极并且可以包括具有相对高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可以是阴极并且可以包括具有相对低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可以包括ITO、IZO、ITZO、SnO、ZnO、ICO和AZO中的任何一种，第二电极930可以包括Al、Mg、Ca、Ag、其合金(例如Mg-Ag)或其组合。
当有机发光显示器件800是底部发射型时，第一电极910可以具有透明导电氧化物层的单层结构。或者，当有机发光显示器件900为顶部发射型时，反射电极或反射层可设置在第一电极910下方。例如，反射电极或反射层可包括但不限于，Ag或APC合金。在顶部发射型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较薄以具有透光(或半透)特性。
堤层860设置在钝化层850之上以覆盖第一电极910的边缘。堤层860对应于第一至第三像素区域P1、P2和P3中的每一个并暴露于第一电极910的中心。
发光层920设置在第一电极910上。在一个示例性方面，发光层920可以具有EML的单层结构。或者，发光层920可以包括依次设置在第一电极910和EML之间的HIL、HTL和EBL中的至少一个，和/或依次设置在EML和第二电极930之间的HBL、ETL和EIL。
在一个示例性方面，红色像素区域的第三像素区域P3中发光层930的EML可以包括具有式1至2结构的第一延迟荧光材料的第一化合物DF1、具有式3至4结构的第二延迟荧光材料的第二化合物DF2、具有式5至6结构的荧光材料的第三化合物FD，以及任选地具有式7至8结构的主体的第四化合物H。
封装膜870设置在第二电极930上方以防止外部湿气渗透到OLED D中。封装膜970可以具有但不限于第一无机绝缘膜的三层结构、有机绝缘膜和第二无机绝缘膜。
有机发光显示器件800可以具有偏光器以减少外部光反射。例如，偏光器可以是圆偏光器。当有机发光显示器件800是底部发射型时，偏光器可以设置在基板810下方。或者，当有机发光显示器件800是顶部发射型时，偏光器可以设置在封装膜870上方。
图14是说明根据本公开内容的又一示例性方面的OLED的示意性截面图。如图14所示，OLED D5包括第一电极910、面对第一电极910的第二电极930以及设置在第一电极910和第二电极930之间的发光层920。
第一电极910可以是阳极，第二电极930可以是阴极。作为示例，第一电极910可以是反射电极并且第二电极930可以是透射(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和EML 940之间的HTL 960和设置在EML 940和第二电极930之间的ETL 970中的至少一个。而且发光层920还可以包括设置在第一电极910和HTL 960之间的HIL 950和设置在ETL 970和第二电极930之间的EIL 980中的至少一个。此外，发光层920还可以包括设置在HTL 960和EML 940之间的EBL 965和设置在EML 940和ETL 970之间的HBL 975中的至少一个。
此外，发光层920还可以包括设置在HTL 960和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，以及位于第三像素区域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具有第二厚度并且第三辅助HTL 962c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，OLEDD5具有微腔结构。
由于第一至第三辅助HTL 962a、962b和962c具有彼此不同的厚度，发出第一波长范围的光(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，小于发出第二波长范围的光(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，其比第一波长范围更长。第二像素区域P2中的第一电极910与第二电极930之间的距离小于发出第三波长范围的光(红光)的第三像素区域P3中的第一电极910与第二电极932之间的距离，其比第二波长范围长。因此，OLED D5具有提高的发光效率。
在图14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 962c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，以改善从OLED D5发出的光的外耦合。
EML 940包括位于第一像素区域Pl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中的第三EML(EML3)946 P3。EML1 942、EML2944和EML3 946中的每一个可以分别是蓝色EML、绿色EML和红色EML。
在一个示例性方面，第三像素区域P3中的EML3 946可以包括具有式1至2结构的第一延迟荧光材料的第一化合物DF1、具有式3至4结构的第二延迟荧光材料的第二化合物DF2、具有式5至6结构的荧光材料的第三化合物FD，并且任选地包括主体的第四化合物H。在这种情况下，EML3 946可以具有单层结构、双层结构(图6)或三层结构(图6)。在EML3 946中，第四化合物H的含量可以大于第一和第二化合物DF1和DF2中的每一个，并且第一和第二化合物DF1和DF2的每一个的含量可以大于第三化合物FD的含量。
第一像素区域P1中的EML1 942可以包括主体和蓝色掺杂剂。例如，EML1 942中的主体可以包括第四化合物H，蓝色掺杂剂可以包括蓝色磷光材料、蓝色荧光材料和蓝色延迟荧光材料中的至少一种。
第二像素区域P2中的EML2 944可以包括主体和绿色掺杂剂。例如，EML1 944中的主体可以包括第四化合物H，绿色掺杂剂可以包括绿色磷光材料、绿色荧光材料和绿色延迟荧光材料中的至少一种。
OLED D5在第一至第三像素区域P1、P2和P3中各自发出蓝光、绿光和红光，使得有机发光显示器件800(图13)可以实现全色图像。
有机发光显示器件800还可以包括与第一至第三像素区域P1、P2和P3对应的滤色器层，用于提高从OLED D发出的光的色纯度。作为示例，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)。
当有机发光显示器件800是底部发射型时，滤色器层可以设置在OLED D和基板810之间。或者，当有机发光显示器件800是顶部发射型时，滤色器层可以设置在OLED D上方。
图15是说明根据本公开内容的又一示例性方面的有机发光显示器件的示意性截面图。如图15所示，有机发光显示器件1000包括限定于第一像素区域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上并连接到薄膜晶体管Tr的OLED D，以及对应于第一至第三像素区域P1、P2和P3的滤色器层1020。作为示例，第一像素区域P1可以是蓝色像素区域，第二像素区域P2可以是绿色像素区域，第三像素区域P3可以是红色像素区域。
基板1010可以是玻璃基板或柔性基板。例如，柔性基板可以是PI基板、PES基板、PEN基板、PET基板和PC基板中的任一种。薄膜晶体管Tr位于基板1010上方。或者，缓冲层可以设置在基板1010上方并且薄膜晶体管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、栅极、源极和漏极并且用作驱动元件。
滤色器层1020位于基板1010上方。作为示例，滤色器层1020可以包括与第一像素区域P1对应的第一滤色器图案1022、与第二像素区域P2对应的第二滤色器图案1024和第三滤色器图案1026对应第三像素区域P3。第一滤色器图案1022可以是蓝色滤光图案，第二滤色器图案1024可以是绿色滤光图案，第三滤色器图案1026可以是红色滤光图案。例如，第一滤色器图案1022可以包括蓝色染料或绿色颜料中的至少一种，第二滤色器图案1024可以包括绿色染料或红色颜料中的至少一种，并且第三滤色器图案1026可以包括红色染料或蓝色颜料中的至少一种。
钝化层1050设置在薄膜晶体管Tr和滤色器层1020上方。钝化层1050具有平坦的顶表面并且包括暴露薄膜晶体管Tr漏极的漏极接触孔1052。
OLED D设置在钝化层1050上方并且对应于滤色器层1020。OLED D包括连接到薄膜晶体管Tr的漏极的第一电极1110、以及依次设置在第一电极1110上的发光层1120和第二电极1130。OLED D在第一至第三像素区域P1、P2和P3中发出白光。
第一电极1110各自独立地形于第一至第三像素区域P1、P2和P3中，并且第二电极1130对应于第一至第三像素区域P1、P2和P3并且一体形成。第一电极1110可以是阳极和阴极中的一种，第二电极1130可以是阳极和阴极中的另一种。此外，第一电极1110可以是透射(或半透射)电极，第二电极1130可以是反射电极。
例如，第一电极1110可以是阳极并且可以包括具有相对高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可以是阴极并且可以包括具有相对低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括ITO、IZO、ITZO、SnO、ZnO、ICO和AZO中的任何一种，并且第二电极1130可以包括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包括至少两个发不同颜色光的发光部。每个发光部可以具有EML的单层结构。或者，每个发光部可以包括HIL、HTL、EBL、HBL、ETL和EIL中的至少一个。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个可以包括具有式1至2结构的第一延迟荧光材料的第一化合物DF1、具有式3至4结构的第二延迟荧光材料的第二化合物DF2、具有式5至6结构的基于BODIPY的荧光材料的第三化合物FD，以及任选地具有式7至8结构的主体的第四化合物H。
堤层1060设置在钝化层1050上以覆盖第一电极1110的边缘。堤层1060对应于第一至第三像素区域P1、P2和P3中的每一个并且暴露第一电极1110的中心。如上，由于OLED D在第一至第三像素区域P1、P2和P3中发白光，所以发光层1120可以形成为通用层，而不用在第一至第三像素区域P1、P2和P3中分开。堤层1060的形成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，有机发光显示器件1000还可以包括设置在第二电极1130上的封装膜，以防止外部湿气渗入OLED D。此外，有机发光显示器件1000还可以包括设置在基板1010下方的偏光器以减少对外的光反射。
在图15中的有机发光显示器件1000中，第一电极1110为透射电极，第二电极1130为反射电极，滤色器层1020设置在基板1010和OLED D之间。例如，有机发光显示器件1000是底部-发光型。或者，第一电极1110可以是反射电极，第二电极1120可以是透射电极(或半透射电极)，并且滤色器层1020可以设置在有机发光显示器件1000中的OLED D上方。
在有机发光显示器件1000中，位于第一至第三像素区域P1、P2和P3中的OLED D发出白光，并且白光穿过第一至第三像素区域P1、P2和P3中的每一个，使得在第一至第三像素区域P1、P2和P3中各自分别显示蓝色、绿色和红色。
颜色转换膜可以设置在OLED D和滤色器层1020之间。颜色转换膜对应于第一至第三像素区域P1、P2和P3，并且包括蓝色转换膜、绿色转换膜和红色转换膜，可将OLED D发出的白光分别转换为蓝光、绿光和红光。例如，颜色转换膜可以包括量子点。因此，有机发光显示器件1000可以进一步提高其色纯度。或者，颜色转换膜可以置换滤色器层1020。
图16是说明根据本公开内容的又一示例性方面的OLED的示意性截面图。如图16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和第二电极1130之间的发光层1120。第一电极1110可以是阳极，第二电极1130可以是阴极。例如，第一电极1100可以是透射电极，第二电极1130可以是反射电极。
发光层1120包括第一EML(下EML，EML1)1240的第一发光部1220、包括第二EML(中间EML，EML2)1340的第二发光部1320和包括第三EML(上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和第二发光部1320之间的第一电荷产生层(CGL1)1280和设置在第二发光部1320和第三发光部1420之间的第二电荷产生层(CGL2)1380。因此，第一发光部1220、CGL1 1280、第二发光部1320、CGL2 1380和第三发光部1420依次设置在第一电极1110上。
第一发光部1220还可以包括设置在第一电极1110和EML1 1240之间的HIL 1250、设置在EML1 1240和HIL 1250之间的第一HTL(HTL1)1260和设置在EML1 1240和CGL1 1280之间的第一ETL(ETL1)1270中的至少一个。或者，第一发光部1220还可以包括设置在HTL11260和EML1 1240之间的第一EBL(EBL1)1265和设置在EML1 1240和ETL1 1270之间的第一HBL(HBL1)1275中的至少一个。
第二发光部1320还可以包括设置在CGL1 1280和EML2 1340之间的第二HTL(HTL2)1360、设置在EML2 1340和CGL2 1380之间的第二ETL(ETL2)1370中的至少一个。或者，第二发光部1320还可以包括设置在HTL2 1360和EML2 1340之间的第二EBL(EBL2)1365和/或设置在EML2 1340和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和EML3 1440之间的第三HTL(HTL3)1460、设置在EML3 1440和第二电极1130之间的第三ETL(ETL3)1470和设置在ETL3 1470和第二电极1130之间的EIL 1480。或者，第三发光部1420还可以包括设置在HTL3 1460和EML31440之间的第三EBL(EBL3)1465和/或设置在EML3 1440和ETL3 1470之间的第三HBL(HBL3)1475。
CGL1 1280设置在第一发光部1220和第二发光部1320之间。例如，第一发光部1220和第二发光部1320通过CGL1 1280连接。CGL1 1280可以是PN连接CGL，其将第一N型CGL(N-CGL1)1282与第一P型CGL(P-CGL1)1284连接。
N-CGL1 1282设置在ETL1 1270和HTL2 1360之间，并且P-CGL1 1284设置在N-CGL11282和HTL2 1360之间。N-CGL1 1282将电子传输到第一发光部1220的EML1 1240，以及P-CGL1 1284将空穴转移到第二发光部1320的EML2 1340。
CGL2 1380设置在第二发光部1320和第三发光部1420之间。例如，第二发光部1320和第三发光部1420通过CGL2 1380连接。CGL2 1380可以是PN-连接CGL，将第二N型CGL(N-CGL2)1382与第二P型CGL(P-CGL2)1384连接。
N-CGL2 1382设置在ETL2 1370和HTL3 1460之间，P-CGL2 1384设置在N-CGL21382和HTL3 1460之间。N-CGL2 1382将电子传输到第二发光部1320的EML2 1340，以及P-CGL2 1384将空穴传输到第三发光部1420的EML3 1440。
在这个方面，第一至第三EML 1240、1340和1440中的一个可以是蓝色EML，第一到第三EML 1240、1340和1440中的另一个可以是绿色EML，并且第一至第三EML 1240、1340和1440可以是红色EML。
作为示例，EML1 1240可以是蓝色EML，EML2 1340可以是绿色EML并且EML3 1440可以是红色EML。或者，EML1 1240可以是红色EML，EML2 1340可以是绿色EML，EML3 1440可以是蓝色EML。下文中将描述EML1 1240是蓝色EML、EML2 1340是绿色EML并且EML3是红色EML的OLED D3。
EML1 1240可以包括主体和蓝色掺杂剂。例如，EML1 1240中的主体可以包括第四化合物H，以及蓝色掺杂剂可以包括蓝色磷光材料、蓝色荧光材料和蓝色延迟荧光材料中的至少一种。
EML2 1340可以包括主体和绿色掺杂剂。例如，EML2 1340中的主体可以包括第四化合物H，绿色掺杂剂可以包括绿色磷光材料、绿色荧光材料和绿色延迟荧光材料中的至少一种。
EML3 1440可以包括具有式1至2结构的第一延迟荧光材料的第一化合物DF1、具有式3至4结构的第二延迟荧光材料的第二化合物DF2、具有式5至6的结构基于BODIPY的荧光材料的第三化合物FD，以及任选的主体的第四化合物H。包括第一至第四化合物DF1、DF2、FD和H的EML3 1440可以具有单层结构、双层结构(图6)或三层结构(图9)。在EML3 1440中，第四化合物H的含量可以大于第一和第二化合物DF1和DF2各自的含量，并且第一和第二化合物DF1和DF2各自的含量可以大于第三化合物FD的含量。
OLED D6在第一至第三像素区域P1、P2和P3中的每一个区域中发白光，并且白光穿过对应设置在第一至第三像素区域P1、P2和P3中的滤色器层1020(图15)。因此，有机发光显示器件1000(图15)可以实现全色图像。
图17是说明根据本公开内容的又一示例性方面的OLED的示意性截面图。如图17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和第二电极1130之间的发光层1120A。第一电极1110可以是阳极，第二电极1130可以是阴极。例如，第一电极1100可以是透射电极，第二电极1130可以是反射电极。
发光层1120A包括第一发光部1520、第二发光部1620和第三发光部1720，第一发光部1520包括EML1(下EML)1540，第二发光部1620包括EML2(中EML)1640，第三发光部1720包括EML3(上EML)1740。此外，发光层1120A还可以包括设置在第一发光部1520和第二发光部1620之间的CGL1 1580和设置在第二发光部1620和第三发光部1720之间的CGL2 1680。因此，第一发光部1520、CGL1 1580、第二发光部1620、CGL2 1680和第三发光部1720依次设置在第一电极1110上。
第一发光部1520还可以包括设置在第一电极1110和EML1 1540之间的HIL 1550、设置在EML1 1540和HIL 1550之间的HTL1 156，0以及设置EML1 1540和CGL1 1580之间的ETL1 1570中的至少一个。或者，第一发光部1520还可以包括设置在HTL1 1560和EML1 1540之间的EBL1 1565和/或设置在EML1 1540和ETL1 1570之间的HBL1 1575。
第二发光部1620的EML2 1640包括中下EML(第一层)1642和中上EML(第二层)1644。中下EML 1642邻近第一电极1110，而且中上EML 1644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和EML2 1640之间的HTL2 1660、设置在EML21640和CGL2 1680之间的ETL2 1670中的至少一个。任选地，第二发光部1620还可以包括设置在HTL2 1660和EML2 1640之间的EBL2 1665，以及设置在EML2 1640和ETL2 1670之间的HBL2 1675中的至少一个。
第三发光部1720还可以包括设置在CGL2 1680和EML3 1740之间的HTL3 1760、设置在EML3 1740和第二电极1130之间的ETL3 1770，以及设置在ETL3 1770和第二电极电1130之间的EIL 1780中的至少一个。或者，第三发光部1720还可以包括设置在HTL3 1760和EML3 1740之间的EBL3 1765和/或设置在EML3 1740和ETL3 1770之间的HBL3 1775。
CGL1 1580设置在第一发光部1520和第二发光部1620之间。例如，第一发光部1520和第二发光部1620通过CGL1 1580连接。CGL1 1580可以是PN-连接CGL，将N-CGL1 1582与P-CGL1 1584连接起来。N-CGL1 1582设置在ETL1 1570和HTL2 1660之间，P-CGL1 1584设置在N-CGL1 1582和HTL2 1560之间。
CGL2 1680设置在第二发光部1620和第三发光部1720之间。也例如，第二发光部1620和第三发光部1720通过CGL2 1680连接。CGL2 1680可以是PN-连接CGL将N-CGL2 1682与P-CGL2 1684连接起来。N-CGL2 1682设置在ETL2 1570和HTL3 1760之间，P-CGL2 1684设置在N-CGL2 1682和HTL3 1760之间。
在这方面，EML1 1540和EML3 1740中各自可以是蓝色EML。在一个示例性方面，EML1 1540和EML3 1740中各自可以包括主体和蓝色掺杂剂。EML1 1540和EML3 1740中的每一个的主体可以包括第四化合物H，并且EML1 1540和EMl3 1740中的每一个的蓝色掺杂剂可以包括蓝色磷光材料、蓝色荧光材料和蓝色延迟荧光材料中的至少一种。EML1 1540中的主体和/或蓝色掺杂剂可以与EML3 1740中的主体和/或蓝色掺杂剂相同或不同。作为示例，EML1 1540中的蓝色掺杂剂可以具有与EML3 1740中蓝色掺杂剂的不同的发光效率和/或发射峰。
EML2 1640中的中下EML 1642和中上EML 1644中的一个可以是绿色EML，并且EML21640的中下EML 1642和中上EML 1644中的另一个可以是红色EML。绿色EML和红色EML依次设置以形成EML2 1640。在下文中，将描述中下EML 1642是红色EML并且中上EML 1644是绿色EML的EML2 1640。
作为示例，红色EML的中下EML 1642可以包括具有式1至2结构的第一延迟荧光材料的第一化合物DF1，具有式3至4结构的第二延迟荧光材料的第二化合物DF2，具有式5至6的结构的荧光材料的第三化合物FD，以及任选地，具有式7至8结构的主体的第四化合物H。中下EML 1642可以具有单层结构、双层结构(图6)或三层结构(图9)。
在中下EML 1642中，第四化合物H的含量可以大于第一和第二化合物DF1和DF2的每一个的含量，并且第一和第二化合物DF1和DF2的每一个的含量可以大于第三化合物FD的含量。
绿色EML的中上EML 1644可以包括主体和绿色掺杂剂。中上EML 1644中的主体可以包括第四化合物H，并且中上EML 1644中的绿色掺杂剂可以包括如上的绿色磷光材料、绿色荧光材料和绿色延迟荧光材料中的至少一种。
OLED D7在第一至第三像素区域P1、P2和P3中的每一个中发白光，并且白光穿过对应设置在第一至第三像素区域P1、P2和P3中的滤色器层1020(图15)。因此，有机发光显示器件1000(图15)可以实现全色图像。
在图17中，OLED D7具有包括第一至三发光部1520、1620和1720的三叠层结构，其包括作为蓝色EML的EML1 1540和EML3 1740。或者，OLED D7可以具有双叠层结构，其中省略了第一发光部1520和第三发光部1720中的一个，其每个都包括作为蓝色EML的EML1 1540和EML3 1740。
实施例1(Ex.1)：OLED的制造
一种OLED被制造出来，其中EML包括作为第一化合物DF1的式2化合物1-1(HOMO：-5.9eV，LUMO：-3.3eV)，作为第二化合物DF2的式4化合物2-1(HOMO：-5.8eV，LUMO：-3.4eV)，式6的化合物3-1(HOMO：-5.5eV，LUMO：-3.5eV)作为第三化合物FD和式8的化合物4-1(CBP)(HOMO:-6.0eV,LUMO:-2.4eV)。在使用前用紫外线处理过的臭氧对ITO基板进行清洗，然后将其转移到真空室中以沉积发光层。随后，在10-7托真空条件下通过蒸发沉积阳极、发光层和阴极，设置沉积速率为
顺序如下：
阳极(ITO，50nm)；HIL(HAT-CN，5nm)；HTL(NPB,80nm)；EBL(TAPC,10nm)、EML(化合物4-1(49wt％)、化合物1-1(25wt％)、化合物2-1(25wt％)、化合物3-1(1wt％)),35nm)；HBL(B3PYMPM,10nm)；ETL(TPBi，35nm)，EIL(LiF)；和阴极(Al)。
HIL、HTL、EBL、HBL和ETL中使用的电荷注入或传输材料如下所示。
实施例2-3(Ex.2-3):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EML中化合物1-1和化合物2-1的含量分别改变为10wt％和40wt％(Ex.2)，或者将EML中的化合物1-1和化合物2-1的含量分别改变为40wt％和10wt％(Ex.3)。
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EML中使用式6的化合物3-2(HOMO：-5.5eV，LUMO：-3.5eV)代替化合物3-1作为第三化合物。
实施例5-6(Ex.5-6):OLED的制造
使用与实施例4相同的材料制造OLED，不同之处在于EML中化合物1-1和化合物2-1的含量分别改变为10wt％和40wt％(Ex.5)，或者将EML中的化合物1-1和化合物2-1的含量分别改变为40wt％和10wt％(Ex.6)。
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EML中使用式6的化合物3-3(HOMO：-5.5eV，LUMO：-3.5eV)代替化合物3-1作为第三化合物。
实施例8-9(Ex.8-9):OLED的制造
使用与实施例7相同的材料制造OLED，不同之处在于EML中化合物1-1和化合物2-1的含量分别改变为10wt％和40wt％(Ex.8)，或者将EML中的化合物1-1和化合物2-1的含量分别改变为40wt％和10wt％(Ex.9)。
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EML中使用式6的化合物3-4(HOMO：-5.6eV，LUMO：-3.6eV)代替化合物3-1作为第三化合物。
实施例11-12(Ex.11-12):OLED的制造
使用与实施例10相同的材料制造OLED，不同之处在于EML中化合物1-1和化合物2-1的含量分别改变为10wt％和40wt％(Ex.11)，或者将EML中的化合物1-1和化合物2-1的含量分别改变为40wt％和10wt％(Ex.12)。
实施例13(Ex.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EML中使用式4的化合物2-2(HOMO：-5.9eV，LUMO：-3.5eV)作为第二化合物。
实施例14-15(Ex.14-15):OLED的制造
使用与实施例13相同的材料制造OLED，不同之处在于EML中化合物1-1和化合物2-1的含量分别改变为10wt％和40wt％(Ex.14)，或者将EML中的化合物1-1和化合物2-1的含量分别改变为40wt％和10wt％(Ex.15)。
实施例16(Ex.16):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EML中使用式2的化合物1-7(HOMO：-6.0eV，LUMO：-3.4eV，10wt％)代替化合物1-1作为第一化合物，使用式4的化合物2-2(40wt％)代替化合物2-1作为第二化合物，使用化合物3-4(1wt％)代替化合物3-1作为第三化合物。
实施例17(Ex.17):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EML中使用式2的化合物1-8(HOMO：-5.9eV，LUMO：-3.2eV，10wt％)代替化合物1-1作为作为第一化合物，使用化合物2-1(40重量％)作为第二化合物和化合物3-4(1重量％)作为第三化合物代替化合物3-1。
实施例18(Ex.18):OLED的制造
使用与实施例17相同的材料制造OLED，不同之处在于EML中使用化合物2-2作为第二化合物代替化合物2-1。
实施例19(Ex.19):OLED的制造
使用与实施例17相同的材料制造OLED，不同之处在于EML中使用式4的化合物2-5作为第二化合物代替化合物2-1，以及使用式6的化合物3-1作为第三化合物代替化合物3-4。
实施例20(Ex.20):OLED的制造
使用与实施例17相同的材料制造OLED，不同之处在于EML中使用式2的化合物1-11(HOMO:-5.8eV,LUMO:-3.2eV)作为第一化合物代替化合物1-8。
实施例21(Ex.21):OLED的制造
使用与实施例17相同的材料制造OLED，不同之处在于EML中使用式2的化合物1-11作为第一化合物代替化合物1-8，使用式4的化合物2-5作为第二化合物代替化合物2-1，以及使用化合物3-1代替EML中的化合物3-4作为第三化合物。
实施例22(Ex.22):OLED的制造
使用与实施例17相同的材料制造OLED，不同之处在于使用式4的化合物2-2作为第二化合物代替化合物2-1，以及使用式6的化合物3-1作为第三化合物代替化合物3-4。
实施例23(Ex.23):OLED的制造
使用与实施例17相同的材料制造OLED，不同之处在于使用化合物2-4作为第二化合物代替化合物2-1，并且使用式6的化合物3-1作为第三化合使用化合物3-4。
下表1显示了第一至第三化合物，以及第一至第三化合物各自的HOMO能级和LUMO能级，它们各自用于实施例1至23中制造的OLED的EML。
表1：EML中的第一、第二、第三化合物
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EML中使用式8的化合物4-1(69wt％)作为第四化合物，式2的化合物1-1(30wt％)作为第一化合物，以及式6的化合物3-1(1wt％)作为第三化合物，而不使用第二化合物。
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，不同之处在于使用式8的化合物4-1(49wt％)作为第四化合物，式2的化合物1-1(50wt％)作为第一化合物，以及式6的化合物3-1(1wt％)作为第三化合物，而不使用第二化合物。
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，不同之处在于使用式8的化合物4-1(29wt％)作为第四化合物，式2的化合物1-1(70wt％)作为第一化合物，以及式6的化合物3-1(1wt％)作为第三化合物，而不使用第二化合物。
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EML中使用式8的化合物4-1(69wt％)作为第四化合物，以下Ref.1化合物(30wt％)作为第一化合物，以及以下Ref.4化合物(1wt％)作为第三化合物，而不使用第二化合物。
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EML中使用式8的化合物4-1(49wt％)作为第四化合物，以下Ref.1化合物(50wt％)作为第一化合物，以及以下Ref.4化合物(1wt％)作为第三化合物，而不使用第二化合物。
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EML中使用式8的化合物4-1(29wt％)作为第四化合物，以下Ref.1化合物(70wt％)作为第一化合物，以及以下Ref.4化合物(1wt％)作为第三化合物，而不使用第二化合物。
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EML中使用Ref.2化合物代替化合物2-1作为第二化合物。
比较例8-9(Ref.8-9):OLED的制造
使用与比较例7相同的材料制造OLED，不同之处在于将EML中化合物1-1和Ref.2化合物各自的含量分别改变为10wt％和40wt％(Ref.8)。或者将EML中化合物1-1和Ref.2化合物各自的含量分别改变为40wt％和10wt％(Ref.9)。
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EML中使用Ref.1化合物作为第一化合物代替化合物1-1。
比较例11-13(Ref.11-13):OLED的制造
使用与比较例10相同的材料制造OLED，不同之处在于EML中使用式4的化合物2-2(Ref.11)、以下Ref.2化合物(Ref.12)或以下Ref.3化合物(Ref.3)作为第二化合物代替化合物2-1。
比较例14(Ref.10):OLED的制造
A使用与实施例1相同的材料制造OLED，不同之处在于EML中使用以下Ref.4化合物作为第三化合物代替化合物3-1。
比较例15-17(Ref.15-17):OLED的制造
使用与比较例14相同的材料制造OLED，不同之处在于EML中使用式4的化合物2-2(Ref.15)、以下Ref.2化合物(Ref.16)或以下Ref.3化合物(Ref.17)作为第二化合物代替化合物2-1。
比较例18(Ref.18):OLED的制造
使用与比较例14相同的材料制造OLED，不同之处在于EML中使用式2的化合物1-7代替化合物1-7作为第一化合物。
比较例19-20(Ref.19-20):OLED的制造
使用与比较例18相同的材料制造OLED，不同之处在于将EML中的化合物1-7和化合物2-1的含量分别改变为10wt％和40wt％(Ref.19)，或将EML中化合物1-7和化合物2-1的含量分别改变为40wt％和10wt％(Ref.20)。
比较例21(Ref.21):OLED的制造
使用与比较例18相同的材料制造OLED，不同之处在于EML中使用式4的化合物2-2代替化合物2-1作为第二化合物。
比较例22-23(Ref.22-23):OLED的制造
使用与比较例21相同的材料制造OLED，不同之处在于将EML中化合物1-7和化合物2-2的含量分别更改为10wt％和40wt％(Ref.22)，或者EML中化合物1-7和化合物2-2的含量分别变为40wt％和10wt％(Ref.23)。
比较例24(Ref.24):OLED的制造
使用与比较例18相同的材料制造OLED，不同之处在于EML中使用Ref.2化合物代替化合物2-1作为第二化合物。
比较例25-26(Ref.25-26):OLED的制造
使用与比较例24相同的材料制造OLED，不同之处在于将EML中化合物1-7和Ref.2化合物的含量分别更改为10wt％和40wt％(Ref.25)，或将化合物1-7和Ref.2化合物的含量分别更改为40wt％和10wt％(Ref.26)。
[参考化合物]
下表2显示了第一至第三化合物，以及第一至第三化合物各自的HOMO能级和LUMO能级，它们各自用于比较例1至26中制造的OLEDs的EML。
表2：EML中的第一、第二、第三化合物
实验例1:OLED发光特性的测试
将Ex.1-23和Ref.1-26中制造的每个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。具体而言，测试了OLED在15.4mA/cm2电流密度下的空穴陷阱、电子陷阱、驱动电压(V)、外量子效率(EQE,％)和寿命(LT95)。实施例中制造的OLED测试结果见下表3，比较例中制造的OLED测试结果见下表4：
表3：OLED的发光特性
表4：OLED的发光特性
如表3和表4所示，在实施例中制造的OLED中，第一延迟荧光材料的第一化合物的HOMO能级设计为等于或低于第二延迟荧光材料的第二化合物的HOMO能级，第二化合物的HOMO能级设计为等于或低于荧光材料的第三化合物的HOMO能级，第一化合物的LUMO能级设计为等于或高于第二化合物的LUMO能级，并且第二化合物的LUMO能级设计为等于或高于第三化合物的LUMO能级，光学性能得到了极大的改善。
相反，在Ref.7-26制造的OLED中，其中延迟荧光材料和荧光材料之间的HOMO和/或LUMO能级不受两种延迟荧光材料的调节，由于空穴陷阱和/或电子陷阱而降低了光学性质。
更具体地说，与Ref.1-6中制造的OLED相比，在Ex.1-26中制造的OLED的EML中应用了一种延迟荧光材料和一种荧光材料，驱动电压最大降低了14.1％，EQE和寿命(LT95)分别提高了最大78.2％和13.8倍。此外，与Ref.7-26中制造的OLED相比，在Ex.1-26中制造的OLED的驱动电压最大降低了19.3％，EQE和寿命最大提高114.3％和9.4倍。
对于本领域的技术人员来说显而易见的是，在不脱离本公开内容的技术构思或范围的情况下，可以对本公开内容的OLED和包括OLED的有机发光器件进行各种修改和变化。因此，本公开内容旨在覆盖本公开内容的修改和变化，只要其落入所附权利要求及其等价物的范围内。
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；和
设置在所述第一电极和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括第一化合物、第二化合物和第三化合物，并且
其中所述第一化合物具有以下式1的结构或者通过经由直接键合或间接键合连接两个式1的结构而形成的结构，所述第二化合物具有以下式3的结构，以及所述第三化合物具有以下式5的结构：
[式1]
其中，在式1中，
R1和R2各自独立地为氢、氘、氚、未取代或取代的C1-C20烷基、未取代或取代的C6-C30芳基或未取代或取代的C3-C30杂芳基；
R3和R4各自独立地为未取代或取代的咔唑基；
Ar是未取代或取代的C6-C30芳环或未取代或取代的C3-C30杂芳基；
m为1至4的整数；以及
n为0至1的整数，其中m加n为1至4的整数，
[式3]
其中，在式3中，
R5和R6各自独立地为氢、氘、氚、未取代或取代的C1-C20烷基、未取代或取代的C6-C30芳基，或未取代或取代的C3-C30杂芳基，其中R5和R6中的至少一个是未取代或取代的C1-C20烷基、未取代或取代的C6-C30芳基，或未取代或取代的C3-C30杂芳基；以及
p是1到4的整数，
[式5]
其中，在式5中，
R11至R17各自独立地为氢、氘、氚、未取代或取代的C1-C20烷基、未取代或取代的C6-C30芳基，或未取代或取代的C3-C30杂芳基；以及
X1和X2各自独立地为卤原子。
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)能级等于或低于所述第二化合物的HOMO能级，并且
其中所述第二化合物的HOMO能级等于或低于所述第三化合物的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HOMO能级和所述第二化合物的HOMO能级满足式(1)中的以下关系，并且
其中所述第二化合物的HOMO能级和所述第三化合物的HOMO能级满足式(2)中的以下关系：
-0.3eV≤HOMODF1–HOMODF2≤0eV (1)；
-0.4eV≤HOMODF2–HOMOFD≤0eV (2),
其中HOMODF1表示所述第一化合物的HOMO能级，HOMODF2表示所述第二化合物的HOMO能级，HOMOFD表示所述第三化合物的HOMO能级。
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的最低未占分子轨道(LUMO)能级等于或高于所述第二化合物的LUMO能级，并且
其中所述第二化合物的LUMO能级等于或高于所述第三化合物的LUMO能级。
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的LUMO能级和所述第二化合物的LUMO能级满足下式(3)中的关系，并且
其中所述第二化合物的LUMO能级和第三化合物的LUMO能级满足下式(4)中的关系：
0eV≤LUMODF1–LUMODF2≤0.3eV (3)；
0eV≤LUMODF2–LUMOFD≤0.3eV (4),
其中LUMODF1表示所述第一化合物的LUMO能级，LUMODF2表示所述第二化合物的LUMO能级，LUMOFD表示所述第三化合物的LUMO能级。
6.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：
7.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其特征在于，所述第二化合物选自：
8.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中R11、R13、R14、R15和R17各自独立地为未取代或取代的C6-C30芳基，或未取代或取代的C3-C30杂芳基，并且其中R12和R16各自独立地为氢、氘、氚或未取代或取代的C1-C20烷基。
9.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第三化合物选自：
10.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单层发光材料层。
11.根据权利要求10所述的有机发光二极管，其中所述单层发光材料层还包括第四化合物，并且其中所述第四化合物的激发单重态能级和激发三重态能级各自分别高于所述第一化合物的激发单重态能级和激发三重态能级各自。
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和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和所述第一发光材料层之间或者在所述第一发光材料层和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括所述第一化合物和所述第二化合物，并且所述第二发光材料层包括所述第三化合物。
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括第四化合物，并且所述第二发光材料层还包括第五化合物，
其中所述第四化合物的激发单重态能级和激发三重态能级各自分别高于所述第一化合物的激发单重态能级和激发三重态能级各自，并且
其中所述第五化合物的激发单重态能级高于所述第三化合物的激发单重态能级。
14.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对设置的第三发光材料层。
15.根据权利要求14所述的有机发光二极管，其中所述第三发光材料层包括第六化合物和第七化合物，并且其中所述第六化合物包括具有式5结构的有机化合物。
16.根据权利要求15所述的有机发光二极管，其中所述第七化合物的激发单重态能级高于所述第六化合物的激发单重态能级。
17.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和所述第二电极之间的第一发光部、设置在所述第一发光部和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和第二发光部之间的电荷产生层，并且
其中所述第一发光部和第二发光部中的至少一个包括至少一个发光材料层。
18.根据权利要求17所述的有机发光二极管，其中所述第一发光部发出蓝光，并且所述第二发光部包括所述至少一个发光材料层。
19.根据权利要求17所述的有机发光二极管，其中所述发光层还包括设置在所述第二发光部和所述第二电极之间的第三发光部以及设置在所述第二发光部和所述第三发光部之间的第二电荷产生层。
20.根据权利要求19所述的有机发光二极管，其中所述第一发光部和所述第三发光部各自发出蓝光，并且所述第二发光部包括所述至少一个发光材料层。
21.一种有机发光器件，包括：
基板；和
设置于所述基板上的根据权利要求1所述的有机发光二极管。
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