CN116419650A - 有机发光二极管和包括该有机发光二极管的有机发光装置 - Google Patents
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Abstract
公开了一种有机发光二极管(OLED)，包括设置在两个电极之间的至少一个发光材料(EML)和包含磷光材料的第一化合物和第二化合物的第一发光材料层和包含具有三重态三重态‑湮灭性质的第三化合物和第四化合物的第二发光材料层，以及包括该OLED的有机发光装置。将具有经调整的激发单重态/三重态能级、发射峰强度和四分之一峰全宽的发光材料应用于发光材料层，可以降低OLED的驱动电压，并可提高OLED的发光效率、蓝光指数和发光寿命。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年12月17日在韩国提交的韩国专利申请第10-2021-0182140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，涉及一种具有优异色纯度和发光寿命的有机发光二极管以及具有该二极管的有机发光装置。
背景技术
随着显示装置尺寸的增大，需要一种占用空间较小的平面显示装置。在平板显示装置中，利用有机发光二极管(OLED)的发光显示器受到关注。
OLED可以形成为厚度小于
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器。此外，OLED与LCD(液晶显示装置)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而发光效率较低。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。特别地，与蓝色荧光材料相比具有更长三重态寿命的蓝色磷光材料随着其三重态能级的增加而具有较短的发光寿命。因此，用于诱导深蓝色光的具有较高三重态能级的蓝色磷光材料具有发光寿命降低的缺点。
发明内容
因此，本公开内容的实施方式涉及一种OLED和一种包括该OLED的有机发光装置，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用于诱导深蓝色光的具有高色纯度和改进的发光寿命的OLED以及包括该二极管的有机发光装置。
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；面对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发光材料层和与所述第一发光材料层相邻设置的第二发光材料层，其中所述第一发光材料层包括具有以下式1结构的第一化合物和具有以下式3结构的第二化合物，并且其中所述第二发光材料层包括具有以下式5结构的第三化合物和具有以下式7结构的第四化合物：
[式1]
其中，在式1中，
R1和R2各自独立地为未取代或取代的咔唑基或未取代或取代的咔啉基；
R3是氢、氰基、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；
Z为N或CR4，其中R4为氢、未取代或取代的C1-C10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；并且
L1和L2各自独立地为单键、未取代或取代的C6-C30芳撑基、或未取代或取代的C3-C30杂芳撑基，
[式3]
其中，在式3中，
R11至R14各自独立地为氢、卤素、氰基、未取代或取代的C1-C10烷基、未取代或取代的C1-C10烷基氨基、未取代或取代的C6-C30芳基、未取代或取代的C3-C30杂芳基、或未取代或取代的金刚烷基，
[式5]
其中，在式5中，
R21和R22各自独立地为氢、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；并且
R23和R24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，
[式7]
其中，在式7中，
R31至R33各自独立地为氢、卤素、氰基、未取代或取代的C1-C20烷基、未取代或取代的C6-C30芳基、未取代或取代的C3-C30杂芳基、或未取代或取代的C6-C30芳基氨基；
R34和R35各自独立地为卤素、氰基、未取代或取代的C1-C20烷基、未取代或取代的C6-C30芳基、未取代或取代的C3-C30杂芳基、或未取代或取代的C6-C30芳基氨基，其中当m为2或更大的整数时，R34彼此相同或不同，并且当n为2或更大的整数时，各个R35彼此相同或不同；并且
m和n各自独立地为0至5的整数
作为一个示例，所述第一发光材料层可以设置在所述第一发光材料层和所述第二电极之间。
所述第一化合物的激发三重态能级可以高于所述第二化合物的激发三重态能级，和/或所述第四化合物的激发三重态能级可以高于所述第三化合物的激发三重态能级。
或者，所述第三化合物的激发单重态能级可以高于所述第四化合物的激发单重态能级，和/或所述第四化合物的激发单重态能级可以高于所述第三化合物的激发三重态能级。
所述第二化合物的第二发射峰强度与最大发射峰强度之比可以在约0.20至约0.65之间。
所述第四化合物的四分之一峰全宽(FWQM)比所述第二化合物的四分之一峰全宽窄。
或者，所述发光层可以包括设置在所述第一电极和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所述第二发光部之间的第一电荷产生层，其中所述第一发光部和所述第二发光部中的至少一个包括所述发光材料层。
例如，所述第一发光部可以包括所述发光材料层和/或所述第二发光部可以包括蓝色荧光发光材料层、蓝色磷光发光材料层、蓝色延迟荧光发光材料层或所述发光材料层。
或者，所述发光层可以进一步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。
在这种情况下，所述第一发光部和所述第三发光部中的至少一个可以包括所述发光材料层。
另一方面，如上所述，一种有机发光装置，例如有机发光显示装置或有机发光的发光装置，包括基板和设置在所述基板上的OLED。
在包括优异发光效率的磷光材料的第一发光材料层中产生的三重态激子能量的一部分诱导磷光发射，其余三重态激子转移到通过Dexter机制实现三重态-三重态湮灭的相邻设置的第二发光材料。转移到第二发光材料层的三重态激子能量通过三重态-三重态湮灭从第三化合物转移到第四化合物的单重态激子，然后，第四化合物最终实现荧光发射。
由于磷光材料中产生的高能三重态激子分布到荧光发光材料层中，降低了磷光发光材料层中三重态激子的浓度，并因此提高了OLED的驱动稳定性。荧光材料发出深蓝色光，并有优异的色纯度和发光寿命。因此，通过包含所述发光材料层，可以实现可以优化色纯度和发光寿命并发射深蓝色的LED和有机发光装置。
需要理解的是，上述的一般描述和以下的详细描述都是示范性和解释性的，旨在对所要求保护的发明概念提供进一步的解释。
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装置的示意性电路图。
图2是示出根据本公开内容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是示出根据本公开内容的一个示例性方面的有机发光二极管(OLED)的示意性截面图。
图4是示出根据本公开内容的一个示例性方面的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。
图5是示出根据本公开内容的EML中磷光材料和荧光材料的光致发光(PL)光谱的示意图。
图6是示出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是示出根据本公开内容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8是示出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9是示出根据本公开内容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10是示出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11是示出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12和13是示出本公开内容的实施例中的磷光材料和荧光材料的PL光谱的图。
图14和15是示出本公开内容的实施例中的发光材料的PL光谱和OLED的电致发光(EL)光谱的图。
图16至图19是示出比较例中发光材料的PL光谱和OLED的EL光谱的图。
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)，其中具有经调整的能级的第一化合物和第二化合物被应用在相同的EML或相邻设置的EML中，以及具有OLED的有机发光装置。OLED可应用于有机发光装置，例如有机发光显示装置和有机发光发光装置。作为示例，将描述应用OLED的显示装置。
图1是根据本公开内容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100中，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7)。
开关薄膜晶体管Ts连接到栅极线GL和数据线DL，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连接到驱动薄膜晶体管Td。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被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开启，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，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，有机发光显示期间100可以显示期望的图像。
图2是示出根据本公开内容的示例性方面的有机发光显示装置100的示意性截面图。根据本公开内容的所有方面的有机发光装置的所有组件被操作地耦合和配置。如图2所示，有机发光显示装置100包括基板110、基板110上的薄膜晶体管Tr、以及位于基板110上方并连接到薄膜晶体管Tr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OLEDD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)。
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，第一半导体层接触孔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，第一半导体层接触孔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，并且分别通过第一半导体层接触孔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，当有机发光显示装置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，当有机发光显示装置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)(图3和6)。在一方面，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。
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。当有机发光显示装置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，有机发光显示装置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。当有机发光显示装置100为底部发射型时，偏光器可设置在基板110下方。或者，当有机发光显示装置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，因此有机发光显示装置100可以是柔性显示装置。
现在，我们将更详细地描述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。有机发光显示装置100包括红色像素区域，绿色像素区域和蓝色像素区域，OLED D1可以设置在蓝色像素区域中。
发光层220包括设置在第一电极210和第二电极230之间的EML 240。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 265 265和/或设置在EML 240和ETL 270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)。更具体地，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，即高反射材料，例如第二电极230可包括但不限于铝(Al)、镁(Mg)、钙(Ca)、银(Ag)、它们的合金或其组合，例如铝镁合金(Al-Mg)等。
EML 240包括设置在EBL 265和HBL 275之间的第一EML(EML1)242和邻近EML1 242设置的第二EML(EML2)244。EML1 242实现磷光发射并且EML2 244实现三重态-三重态湮灭(TTA)。
当空穴和电子彼此相遇而在EML 240中形成激子时，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。根据本公开内容，通过引入实现磷光发射的EML1 242和实现TTA的EML2 244，可以实现具有改进的色纯度和发光寿命的深蓝色发射。
作为示例，当有机发光显示装置100(图2)为顶部发射型时，在EML1 242和EML2244中，包括在相对较短的波长范围内具有最大发射峰(PL peak)的发光材料的任何EML可以与用作阴极的第二电极230相邻设置。在这种情况下，空腔效应最大化，OLED D1的发光效率可以最大化。在一个示例性方面，包括荧光材料的EML2 244可以设置在EML1 242和HBL275之间，但不限于此。
EML1 242包括第一主体的第一化合物(化合物1)和磷光材料的第二化合物(化合物2)。EML2 244包括第二主体的第三化合物(化合物3)和荧光材料的第四化合物(化合物4)。第一化合物可以是磷光主体并且可以具有以下式1的结构：
[式1]
其中，在式1中，
R1和R2各自独立地为未取代或取代的咔唑基、或未取代或取代的咔啉基；
R3是氢、氰基、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；
Z为N或CR4，其中R4为氢、未取代或取代的C1-C10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
L1和L2各自独立地为单键、未取代或取代的C6-C30芳撑基、或未取代或取代的C3-C30杂芳撑基。
作为示例，R1和R2的咔唑基和咔啉基，R3的C6-C30芳基和C3-C30杂芳基，以及L1和L2的C6-C30芳基和C3-C30杂芳撑基中的每一个可以独立地未取代或被氰基、如C6-C20芳基的C6-C30芳基和如C3-C20杂芳基的C3-C30杂芳基中的至少一种取代。
如本文所用，术语“未取代的”表示氢原子键合，并且在这种情况下，氢原子包括氕、氘和氚。
如本文所用，术语“取代”的取代基包括但不限于氘、氚、未取代或氘或卤素取代的C1-C20烷基、未取代或卤素取代的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。
如本文所用，术语“杂”在诸如“杂芳族”、“杂芳基”、“杂芳基烷基”、“杂芳氧基”、“杂芳基氨基”和“杂芳撑基”中指构成芳族基团或环的至少一个碳原子例如1-5个碳原子被至少一个选自N、O、S、P及其组合的杂原子取代。
如本文所用，C6-C30芳基可包括但不限于非稠合或稠合芳基，例如诸如苯基、联苯基、三联苯基(terphenyl)、萘基、蒽基、戊搭烯基(pentalenyl)、茚基(indenyl)、茚并-茚基(indeno-indenyl)、庚搭烯基(heptalenyl)、联苯烯基(biphenylenyl)、引达省基(indacenyl)、非那烯基(phenalenyl)、菲基(phenanthrenyl)、苯并菲基(benzo-phenanthrenyl)、二苯并菲基(dibenzo-phenanthrenyl)、薁基(azulenyl)、芘基(pyrenyl)、荧蒽基(fluoranthenyl)、三苯烯基(triphenylenyl)、
基(chrysenyl)、四苯烯基(tetraphenylenyl)、并四苯基(tetracenyl)、七曜烯基(pleiadenyl)、起基(picenyl)、五苯烯基(pentaphenylenyl)、并五苯基(pentacenyl)、芴基(fluorenyl)、茚并芴基(indeno-fluorenyl)、和螺芴基。
如本文所用，C3-C30杂芳基可独立地包括但不限于未稠合或稠合杂芳基，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、异色烯基、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。
作为一个示例，式1中的R3可以是但不限于氢、氰基、C1-C5烷基、或未取代或被氰基、苯基和咔唑基中的至少一种取代的苯基，以及L1和L2的每一个可以是但不限于未取代或被C1-C5烷基、氰基、苯基和咔唑基中的至少一种取代的苯撑基。
例如，包含在EML1 242中的试试第一化合物H1可以选自但不限于具有以下式2结构的有机化合物：
[式2]
第二化合物是磷光材料，其可以通过系间窜越(ISC)发射三重态激子。第二化合物可以是具有四齿配体的铂基配合物，并且可以具有以下式3的结构：
[式3]
其中，在式3中，
R11至R14各自独立地为氢、卤素、氰基、未取代或取代的C1-C10烷基、未取代或取代的C1-C10烷基氨基、未取代或取代的C6-C30芳基、未取代或取代的C3-C30杂芳基、或未取代或取代的金刚烷基。
作为一个示例，R11至R14的C6-C30芳基、C3-C30杂芳基和金刚烷基各自独立地未被取代或被C1-C10烷基、C6-C30芳基(例如C6-C20芳基)和C3-C30杂芳基(例如C3-C20芳基)中的至少一种取代。
例如，式3中的R11可以是氢、未取代或取代的C1-C5烷基、未取代或取代的苯基、或未取代或取代的金刚烷基，式3中的R12可以是氢、未取代或取代的C1-C5烷基、未取代或取代(例如苯基取代)金刚烷基，式3中的R13可以是氢、未取代或取代的C1-C5烷基、未取代或取代(例如至少一个苯基取代)咔唑基、或未取代或取代(例如至少一个苯基取代)苯基，并且式3中的R14可以是氢、或未取代或取代的C1-C5烷基，但不限于此。
作为一个示例，EML1 242中包含的第二化合物可以选自但不限于具有以下式4结构的有机化合物：
[式4]
具有式3结构的第二化合物虽然具有优异的发光效率，但难以实现深蓝色且发光寿命短。然而，在该示例性方面，在第二化合物中产生的激子分布在包括磷光材料的第二化合物并通过ISC发射磷光的EML1 242中以及包括发射荧光的第四化合物的EML2 244中。磷光发射和荧光发射混合，通过降低EML1242中的三重态激子的浓度，可以提高EML 240的色纯度并延长EML 240的发光寿命。
更具体地，EML 240包括与EML1 242相邻设置并实现TTA的EML2 244。TTA是通过激发成三重态的分子的相互作用或碰撞形成单重态的现象，并且在三重态激子的密度高时发生。
在使用荧光材料的OLED中，如果额外使用三重态激子，则75％的三重态激子中的15％被再生为单重态中间体。在这种情况下，如果包括最初产生的25％的单重态激子，则总共可以形成40％的单重态激子。因此，通过使用TTA机制的光耦合效率，外部量子效率为8-12％。特别地，在满足两个三重态激子能量之和大于单重态激子能量(2T1>S1)的关系中，两个三重态激子碰撞可以概率地产生一个单重态激子。在这种情况下，37.5％，即最初产生的三重态激子的一半，可以再生为单重态激子向上转移，最多可以产生62.5％的单重态激子，并且最多可以实现12.5％-18.8％的外量子效率。
在TTA过程中，由于两个三重态激子碰撞最多产生一个单重态激子，因此与简单利用荧光的情况相比，利用TTA过程的发光效率可以提高。此外，在将TTA过程应用于OLED D时，无论电流密度如何，都可以实现恒定的发光效率。
EML2 244包括第二主体的第三化合物和荧光材料的第四化合物。第三化合物可以充当具有实现TTA机制的分子结构的电子受体，并且荧光材料的第四化合物可以充当光子敏化剂。第三化合物可以包括具有以下式5结构的蒽类有机化合物：
[式5]
其中，在式5中，
R21和R22各自独立地为氢、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
R23和R24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。
作为一个示例，R21至R24的C6-C30芳基和C3-C30杂芳基各种独立地未被取代或被C6-C30芳基和C3-C30杂芳基中的至少一种取代。例如，R21和R22各自独立地为氢、未取代或取代的C1-C5烷基、或未取代或取代的苯基，并且R23和R24各自独立地为未取代或萘基(例如1-萘基或2-萘基)取代的苯基、或未取代或取代的萘基(例如1-萘基或2-萘基)，但不限于此。
具有式5结构的蒽基有机化合物具有优异的量子效率、稳定的电化学性能和适当的激发三重态能级，因此适合于蓝色发光。例如，能够实现TTA特性的第二主体的第三化合物可以选自但不限于具有以下式6结构的蒽类有机化合物：
[式6]
包含在EML2 244中的第四化合物可以是具有类似于第二化合物的最大发射峰的最大发射峰的荧光材料。例如，第四化合物可以是荧光材料，其中激子从激发态转移到基态，且其具有比第二化合物的FWQM(四分之一峰全宽)更窄的FWQM，因此，其具有非常出色的色纯度。例如，第四化合物可以是具有以下式7结构的硼基有机化合物：
[式7]
其中，在式7中，
R31至R33各自独立地为氢、卤素、氰基、未取代或取代的C1-C20烷基、未取代或取代的C6-C30芳基、未取代或取代的C3-C30杂芳基、或未取代或取代的C6-C30芳基氨基；
R34和R35各自独立地为卤素、氰基、未取代或取代的C1-C20烷基、未取代或取代的C6-C30芳基、未取代或取代的C3-C30杂芳基、或未取代或取代的C6-C30芳基氨基，其中，当m为2或更大的整数时，R34彼此相同或不同，并且当n为2或更大的整数时，各个R35彼此相同或不同；和
m和n各自独立地为0至5的整数。
作为一个示例，R31至R35的C6-C30芳基、C3-C30杂芳基、C6-C30芳基氨基各自独立地未被取代或被C1-C20烷基、C6-C30芳基和C3-C30杂芳基中的至少一种取代。例如，R31和R32各自独立地是氢、或未取代或取代的C1-C10烷基(例如C1-C5烷基)，R33可以是氢、或未取代的或被C1-C10烷基(例如C1-C5烷基)取代的联苯氨基，并且R34和R35各自独立地为氢、未取代或取代的C1-C10烷基(例如C1-C5烷基)、或未取代的或被至少一个苯基取代的苯基，但不限于此。作为一个示例，第四化合物可以选自但不限于具有以下式8结构的硼基有机化合物：
[式8]
在一个示例性方面，EML1 242中第二化合物的含量可以大于EML2 244中第四化合物的含量。在这种情况下，在第二化合物中产生的三重态激子能量可以最终通过第三化合物转移到第四化合物。作为一个示例，EML1 242中第二化合物的含量可以在约5至约20wt％之间，例如约5至约15wt％，并且EML2244中第四化合物的含量可以在约0.1至约5wt％，例如约0.5至约3wt％，但不限于此。
现在，我们将描述EML 240中的发光机制。图4是示出根据本公开内容的一个示例性方面的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。EML1 242中实现磷光发射的第一化合物诱导磷光材料的第二种化合物中的三重态激子参与光发射，而不会作为非发射消光而猝灭。
如图4示意性所示，EML1 242中包含的第一化合物的激发三重态能级T1 H1和激发单重态能级S1 H1分别高于第二化合物的激发三重态能级T1 PD和激发单重态能级S1 PD。作为一个示例，第三化合物的三重态能级T1 H1和激发单重态能级S1 H1可以比第二化合物的三重态能级T1 PD和单重态能级S1 PD高至少约0.2eV，例如，至少约0.3eV，例如至少约0.5eV。
例如，当第一化合物的三重态能级T1 H1没有足够高于第二化合物的三重态能级T1 PD时，第二化合物的三重态能级T1 PD的激子可以反向转移到第一化合物的三重态能级T1 H1。在这种情况下，在不能发射三重态激子的情况下，被反向转移到不能发射三重态激子的第一化合物的三重态激子作为非发射消光而被猝灭，使得第二化合物的三重态激子能量不能有助于发光。
此外，在EML2 244中作为电子受体的第三化合物的激发单重态激子能级S1 H2被设计为实现TTA，可高于作为a光子受体的第四化合物的激发单重态能级S1 FD。为了实现TTA，第三化合物的激发三重态能级T1 H2可以低于第四化合物的激发单重态能级S1 FD和/或激发三重态能级T1 FD。
在第四化合物中产生的单重态激子能量通过激子重组诱导荧光发射。第四化合物的三重态激子能量转移到第三化合物，其激发的三重态能级T1 H2低于第四化合物的三重态能级T1 FD。通过三重态-三重态能量转移(TTEF)和/或从第二化合物的激发三重态能量接收激子能量，第三化合物可以被激发到激发三重态能级T1 H2。第三化合物通过TTA机制在激发单重态能级S1 H2状态下产生激子，并在三重态能级T1 H2状态的其他激子处结合激子。第三化合物的激发单重态能级S1 H2处的激子能量通过福斯特共振能量转移(FRET)机制转移到第四化合物的激发单重态能级S1 FD。第四化合物利用初始单重态激子能量和一部分在第三化合物中转化的三重态单重态能量而发光。
为了实现优异的发光特性，需要调整磷光材料的第二化合物和荧光材料的第四化合物之间的光致发光(PL)特性。图5是示出根据本公开内容的EML中磷光材料和荧光材料的光致发光(PL)光谱的示意图。
第二化合物的最大PL峰λmax(PD)可以等于或小于约470nm，例如在约455nm和约465nm之间，但不限于此。与第二化合物的最大PL峰λmax(PD)相比，第四化合物的最大PL峰λmax(FD)可以在约15nm内。在一个示例性方面，第四化合物的最大PL峰λmax(FD)可以是但不限于在约440nm和约470nm之间。此外，第四化合物的四分之一峰全宽FWQMFD可以比第二化合物的四分之一峰全宽FWQMPD窄。作为一个示例，第二化合物的FWQMFD可以在约60nm和约80nm之间，第四化合物可以具有在约40nm和约60nm之间的FWQMFD，但不限于此。
此外，第二发射峰(例如，在多个发射峰中相对较长波长范围形成的发射峰)的强度与第一发射峰(例如，在多个发射峰中相对较短波长范围形成的发射峰)的强度的比率可以等于或小于约0.65，例如在约0.20和约0.65之间。在这种情况下，可以使第二化合物的激发三重态能级最小化以实现发光稳定性，并且第四化合物可以发射具有提高的色纯度和将光耦合效率的降低最小化的深蓝色光。
另一方面，当第二化合物中的第二发射峰强度大于第一发射峰强度时，换言之，第二发射峰为最大发射峰λmax(PD)，与三重态激子能量有关的第一发射峰移动的波长范围太短。由于第二化合物的激发三重态能级过高，三重态激子在第一主体的第一化合物中猝灭，可能会降低OLED D1的发光寿命和发光效率。此外，随着发射光的FWQMPD变大，EML 240中的光耦合效率会大大降低。
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。
在另一个示例性方面，HIL 260可以包括以下掺杂有空穴注入掺杂剂(p-掺杂剂)的空穴传输材料。空穴注入掺杂剂可以包括但不限于HAT-CN、CuPc、2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基醌二甲烷(F4-TCNQ)、7,7,8,8-四氰基醌二甲烷(F6-TCNQ)、2,2-(全氟奈-2,6-二亚甲基)-二丙二腈(F6-TCNNQ)、FeCl3、V2O5、WO3、MoO3、ReO3、Fe3O4、MnO2、SnO2、CoO2、TiO2及其组合。在这种情况下，HIL 250中的空穴注入掺杂剂的含量可以是但不限于约1至约10wt％。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(N-咔唑基)-1,1'-联苯(CBP)、聚[N,N'-双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)-联苯胺](Poly-TPD)、聚[(9,9-二辛基芴基-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-(联苯基-4-基)-9,9-二甲基-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-9H-芴-2-胺、N-(联苯基-4-基)-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)联苯基-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，以便通过快速电子转移向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。
作为一个示例，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-双(萘-2-基)4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(NBphen)、2-苯基-9-(3-(2-苯基-1,10-菲咯啉-9-基)苯基)-1,10-菲咯啉(PBPPhen)、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-吩咯啉(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]-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EBL265，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)、DPEPO、9-(6-(9H-carbazol-9-yl))吡啶-3-基)-9H-3,9'-联咔唑及其组合。
根据示例性方面的OLED D1包括EML1 242和EML2 244，EML1 242包括磷光材料，EML2 244实现TTA并与EML1 242相邻设置。OLED D1可以实现具有优异色纯度的深蓝色光并最大化发光寿命。
在一个替代方面，OLED可以包括多个发光部。图6是示出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。如图6所示，OLED D2包括彼此面对的第一电极210和第二电极230以及具有设置在第一电极210和第二电极230之间的具有两个发光部的发光层220A。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。第一电极210可以是阳极，第二电极230可以是阴极。
发光层220A包括第一发光部320和第二发光部420，第一发光部320包括第一EML(下EML)340和包含第二EML(上EML)440的第二发光部420。此外，发光层220A还可以包括设置在第一发光部320和第二发光部420之间的电荷产生层(CGL)380。
CGL 380设置在第一发光部和第二发光部320和420之间，使得第一发光部320、CGL380和第二发光部420依次设置在第一电极210上。换言之，第一发光部320设置在第一电极210和CGL 380之间，并且第二发光部420设置在第二电极230和CGL 380之间。
第一发光部320包括下EML 340。第一发光部320还可以包括设置在第一电极210和下EML 340之间的HIL 350、设置在HIL 350和下EML 340之间的第一HTL(HTL1)360，以及设置在下EML 340和CGL 380之间的第一ETL(ETL1)370中的至少一个。或者，第一发光部320还可以包括设置在HTL1 360和下EML 340之间的第一EBL(EBL1)365和/或设置在下EML 340和ETL1 370之间的第一HBL(HBL1)375。
第二发光部420包括上EML 440。第二发光部420还可以包括设置在CGL380和上EML440之间的第二HTL(HTL2)460、设置在上EML 440和第二电极230之间的第二ETL(ETL2)和设置在ETL2 470和第二电极230之间的EIL480中的至少一个。或者，第二发光部420还可以包括设置在HTL2 460和上EML 440之间的第二EBL(EBL2)465和/或设置在上EML 440和ETL2470之间的第二HBL(HBL2)475。
CGL 380设置在第一发光部320和第二发光部420之间。第一发光部320和第二发光部420通过CGL 380连接。CGL 380可以是PN-连接CGL，其将N型CGL(N-CGL)382与P型CGL(P-CGL)384连接。
N-CGL 382设置在ETL1 370和HTL2 460之间，并且P-CGL 384设置在N-CGL 382和HTL2 460之间。N-CGL 382将电子转移到第一发光部320的EML1 340，并且P-CGL 384将空穴转移到第二发光部420的EML2 440。
作为一个示例，N-CGL 382可以包括掺杂有电子注入掺杂剂(n-掺杂剂)的电子传输材料。电子注入掺杂剂可以包括但不限于碱金属如Li、Na、K和Cs和/或碱土金属如Mg、Sr、Ba和Ra。N-CGL 382中的电子注入掺杂剂的含量可以但不限于在约0.05和约5wt％之间。当N-CGL 382的电子注入掺杂剂含量超过5wt％时，注入的电子过多，可能导致电子泄漏或驱动电压升高。
P-CGL 384可以包括掺杂有空穴注入掺杂剂的空穴注入材料。作为一个示例，P-CGL中的空穴注入掺杂剂的含量可以在约10和约20wt％之间。
在这个方面，下EML 340和上EML 440中的每一个可以是蓝色发光材料层。例如，下EML 340可以包括含第一化合物和第二化合物的第一EML 342和包含第三化合物和第四化合物的第二EML 344。上EML 440可以包括含第一化合物和第二化合物的第一EML 442和包含第三化合物和第四化合物的第二EML 444。或者，第一EML 342和442中的每一个可以包括第三化合物和第四化合物，并且第二EML 344和444中的每一个可以分别包括第一化合物和第二化合物。
包含在下EML 340的第一EML 342中的第一化合物和第二化合物中的每一个可以分别独立地与包含在上EML 440的第一EML 442中的第一化合物和第二化合物中的每一个相同或不同。包含在下EML 340的第二EML 344中的第三化合物和第四化合物中的每一个可以分别独立地与包含在上EML 440的第二EML 444中的第三化合物和第四化合物中的每一个相同或不同。
或者，下EML 340和上EML 440中的至少一个，例如，上EML 440可以具有单层结构。在这种情况下，上EML 440可以包括蓝色主体和蓝色掺杂剂。蓝色掺杂剂可以包括第一化合物。蓝色掺杂剂可以包括蓝色磷光材料、蓝色延迟荧光材料和蓝色荧光材料中的至少一种。因此，上EML 440可以实现蓝色磷光EML、蓝色延迟荧光EML和/或蓝色荧光EML。
在本方面的OLED D2中，下EML 340和上EML 440中的每一个可以分别包括含磷光材料的第一EML 342和442，以及分别与第一EML 342和442相邻设置的实现TTA的第二EML344和444。此外，由于OLED D2具有蓝色发光材料层的双叠层结构，可以进一步提高OLED D2的色感，进一步优化OLED D2的发光效率。
图7是示出根据本公开内容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7所示，有机发光显示装置500包括限定第一至第三像素区域P1、P2和P3的基板510、设置在基板510上方的薄膜晶体管Tr和设置在薄膜晶体管Tr上方并连接到薄膜晶体管Tr的OLED D。作为一个示例，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510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512设置在基板510上方并且薄膜晶体管Tr设置在缓冲层512上方。可以省略缓冲层512。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550设置在薄膜晶体管Tr上方。钝化层550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552。
OLED D设置在钝化层550上方，并且包括连接到薄膜晶体管Tr的漏极的第一电极610以及依次设置在第一电极610上的发光层620和第二电极630。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射不同的光。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。
对于第一至第三像素区域P1、P2和P3第一电极610各自独立地形成，并且第二电极630对应于第一至第三像素区域P1、P2和P3并且一体地形成。
第一电极610可以是阳极和阴极之一，第二电极630可以是阳极和阴极中的另一个。此外，第一电极610和第二电极630中的一个可以是透射(或半透射)电极，而第一电极610和第二电极630中的另一个可以是反射电极。
例如，第一电极610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630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610可以包括ITO、IZO、ITZO、SnO、ZnO、ICO和AZO中的任何一种，第二电极630可以包括Al、Mg、Ca、Ag、其合金(例如Mg-Ag)或其组合。
当有机发光显示装置500是底部发射型时，第一电极610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500为顶部发射型时，反射电极或反射层可设置在第一电极610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610可以具有ITO/Ag/ITO或ITO/APC/ITO的三层结构。此外，第二电极630较薄以具有透光(或半透)特性。
堤层560设置在钝化层550上方以覆盖第一电极610的边缘。堤层560对应于第一至第三像素区域P1、P2和P3中的每一个并暴露出第一电极610的中心。第一电极610。
发光层620设置在第一电极610上。在一个示例性方面，发光层620可以具有EML的单层结构。或者，发光层620可以包括依次设置在第一电极610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630之间的HBL、ETL、EIL和/或CGL。
在一个示例性方面，蓝色像素区域的第一像素区域P1中的发光层630的EML可以包括含第一化合物和第二化合物的EML1 642(图8)和包含第三化合物和第四化合物的EML2644(图8)。
封装膜570设置在第二电极630上方以防止外部湿气渗入OLED D中。封装膜570可以具有但不限于第一无机绝缘的三层结构膜、有机绝缘膜和第二无机绝缘膜。
有机发光显示装置500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。当有机发光显示装置500为底部发射型时，偏光片可设置在基板510下方。或者，当有机发光显示装置500为顶部发射型时，偏光片可设置在封装膜570上方。
图8是示出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8所示，OLED D3包括第一电极610、面对第一电极610的第二电极630以及设置在第一电极610和第二电极630之间的发光层620。
第一电极610可以是阳极并且第二电极630可以是阴极。作为一个示例，第一电极610可以是反射电极并且第二电极630可以是透射(或半透射)电极。
发光层620包括EML 640。发光层620可以包括设置在第一电极610和EML 640之间的HTL 660和设置在EML 640和第二电极630之间的ETL 670中的至少一个。此外，发光层620还可以包括设置在第一电极610和HTL 660之间的HIL 650和设置在ETL 670和第二电极630之间的EIL 680中的至少一个。此外，发光层620还可以包括设置在HTL 660和EML 640之间的EBL 665和设置在EML 640和ETL 670之间的HBL 675中的至少一个。
此外，发光层620还可以包括设置在HTL 660和EBL 665之间的辅助空穴传输层(辅助HTL)662。辅助HTL 662可以包括位于第一像素区域P1中的第一辅助HTL 662a、位于第二像素区域P2中的第二辅助HTL 662b和位于第三像素区域P3中的第三辅助HTL 662c。
第一辅助HTL 662a具有第一厚度，第二辅助HTL 662b具有第二厚度并且第三辅助HTL 662c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，OLEDD3具有微腔(micro-cavity)结构。
由于第一至第三辅助HTL 662a、662b和662c具有彼此不同的厚度，发射第一波长范围的光(蓝色光)的第一像素区域P1中的第一电极610与第二电极630之间的距离小于发射第二波长范围的光(绿色光)的第二像素区域P2中的第一电极610和第二电极630之间的距离，其比第一波长范围更长。此外，第二像素区域P2中的第一电极610与第二电极630之间的距离小于发出第三波长范围的光(红色光)的第三像素区域P3中的第一电极610与第二电极630之间的距离，其比第二波长范围更长。因此，提高了OLED D5的发光效率。
在图8(14)中，第一辅助HTL 662a位于第一像素区域P1中。或者，OLED D5可以在没有第一辅助HTL 662a的情况下实现微腔结构。此外，可以在第二电极630上方设置覆盖层，以改善从OLED D3发出的光的外耦合。
EML 640包括位于第一像素区域P1中的EML1 642和EML2 644、位于第二像素区域P2中的第三EML(EML3)646和位于第三像素区域P3中的第四EML(EML4)648。EML1和EML2 642和644、EML3 646和EML4 648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，位于第一像素区域P1中的EML1 642可以包括第一化合物和第二化合物，并且EML2 644可以包括第三化合物和第四化合物。或者，EML1 642可以包括第三化合物和第四化合物，并且EML2 644可以包括第一化合物和第二化合物。
位于第二像素区域P2中的EML3 646可以包括主体和绿色掺杂剂，并且位于第三像素区域P3中的EML4 648可以包括主体和红色掺杂剂。例如，EML3646和EML4 648中的主体可以包括第一化合物，并且绿色掺杂剂和红色掺杂剂中的每一个可以包括绿色或红色磷光材料、绿色或红色延迟荧光材料和绿色或红色荧光材料中的至少一种。
OLED D3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，使得有机发光显示装置500(图7)可以实现全色图像.
有机发光显示装置500还可包括对应于第一至第三像素区域P1、P2和P3的滤色器层，用于提高从OLED D发出的光的色纯度。作为一个示例，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)。
当有机发光显示装置500是底部发射型时，滤色器层可以设置在OLED D和基板510之间。或者，当有机发光显示装置500是顶部发射型时，滤色器层可以设置在OLED D上方。
图9是示出根据本公开内容的又一示例性方面的有机发光显示装置的示意性截面图。如图9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。作为一个示例，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。作为一个示例，滤色器层1020可以包括对应于第一像素区域Pl的第一滤色器图案1022、对应于第二像素区域P2的第二滤色器图案1024和对应于第三像素区域P3的第三滤色器图案1026。第一滤色器图案1022可以是蓝色滤色器图案，第二滤色器图案1024可以是绿色滤色器图案，第三滤色器图案1026可以是红色滤色器图案。例如，第一滤色器图案1022可以包括蓝色染料或蓝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绿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红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的漏极的漏极接触孔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。
对于第一至第三像素区域P1、P2和P3，第一电极1110各自独立地形成，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个，第二电极1130可以是阳极和阴极中的另一个。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包括至少两个发出不同颜色的发光部。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含第一化合物和第二化合物的EML1和包含第三化合物和第四化合物的EML2。或者，至少两个发光部中的至少一个可以包括含第三化合物和第四化合物的EML1和含第一化合物和第二化合物的EML2。
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。如上所述，由于OLEDD在第一至第三像素区域P1、P2和P3中发出白光，因此发光层1120可以形成为通用层，而不在第一至第三像素区域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，并且堤层1060可以省略。
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，以防止外部湿气渗入OLED D。此外，有机发光显示装置1000还可以包括设置在基板1010下方的偏光器以减少外部光反射。
在图9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，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，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可以设置在具有顶部发射型结构的有机发光显示装置1000中的OLED D上方。
在有机发光显示装置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，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，并且包括绿色转换膜、红色转换膜和蓝色转换膜，可将OLED D发出的白光分别转换为绿光、红光和蓝光。例如，颜色转换膜可以包括量子点。因此，有机发光显示装置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10是示出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10所示，OLED D4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包括第一发光部1220、第二发光部1320和第三发光部1420。第一发光部1220包括下EML 1240，第二发光部1320包括中间EML 1340，并且第三发光部1420包括上EML 1440。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、CGL21380和第三发光部1420依次设置在第一电极之上1110。
第一发光部1220还可以包括设置在第一电极1110和下1240之间的HIL1250、设置在下EML 1240和HIL 1250之间的第一HTL(HTL1)1260和设置在下EML 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和下EML 1240之间的第一EBL(EBL1)1265和设置在下EML 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和中间EML 1340之间的第二HTL(HTL2)1360和设置在中间EML 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和中间EML 1340之间的第二EBL(EBL2)1365，和/或设置在中间EML 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和上EML 1440之间的第三HTL(HTL3)1460、设置在上EML 1440和第二电极之间的第三ETL(ETL3)1470以及设置在ETL31470和第二电极1130之间的EIL 1480中的至少一个。或者，第三发光部1420还可以包括设置在HTL3 1460和上EML1440之间的第三EBL(EBL3)1465，和/或设置在上EML 1440和ETL31470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。即，第一发光部1220和第二发光部1320经由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将电子传递到第一发光部1220的下EML 1240，并且P-CGL1 1284将空穴传递到第二发光部1320的中间EML 1340。
CGL2 1380设置在第二发光部1320和第三发光部1420之间。也就是说，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，其将第二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，并且P-CGL2 1384设置在N-CGL21382和HTL3 1460之间。N-CGL2 1382将电子传送到第二发光部1320的中间EML 1340，以及P-CGL2 1384将空穴传送到第三发光部1420的上EML 1440。
在这个方面，下、中间和上EML 1240、1340和1440中的一个可以是蓝色EML，下、中间和上EML 1240、1340和1440中的另一个可以是绿色EML，并且下、中间和上EML 1240、1340和1440中的第三个可以是红色EML。
作为一个示例，上EML 1240可以是蓝色EML，中间EML 1340可以是绿色EML，并且上EML 1440可以是红色EML。或者，下EML 1240可以是红色EML，中间EML 1340可以是绿色EML，而上EML 1440可以是蓝色EML。在下文中，将描述其中下EML 1240是蓝色EML、中间EML 1340是绿色EML并且上EML 1440是红色EML的OLED D3。
下EML 1240可以包括含第一化合物和第二化合物的EML1 1242和包含第三化合物和第四化合物的EML2 1244。或者，EML1 1242可以包含第三化合物和第四化合物，而EML21244可以含第一化合物和第二化合物。
中间EML 1340可以包括主体和绿色掺杂剂，并且上EML 1440可以包括主体和红色掺杂剂。作为一个示例，中间EML 1340和上EML 1440中的每一个中的主体可以包括第一化合物，并且绿色和红色掺杂剂中的每一个可以分别包括绿色和红色磷光材料、绿色和红色延迟荧光材料以及绿色和红色荧光材料中的至少一种。
OLED D3在第一至第三像素区域P1、P2和P3中的每一个中发出白光，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9)。因此，有机发光显示装置1000(图9)可以实现全色图像。
图11是示出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11所示，OLED D5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包括含下EML 1540的第一发光部1520，包含中间EML1640的第二发光部1620，以及包含上EML 1740的第三发光部1720。此外，发光层1120A可以进一步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CGL21680。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还可包括设置在第一电极1110和下EML 1540之间的HIL 1550，设置在下EML 1540和HIL 1550之间的HTL1 1560，以及设置在下EML 1540和CGL1 1580之间的ETL1 1570中的至少一个。或者，第一发光部1520还可包括设置在HTL1 1560和下EML 1540之间的EBL1 1565，和/或设置在下EML 1540和ETL1 1570之间的HBL1 1575。
第二发光部1620的中间EML 1640包括第一层1642和第二层1644。第一层1642与第一电极1110相邻，第二层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和中间EML 1640之间的HTL21660，设置在中间EML 1640和CGL2 1680之间的ETL2 1670中的至少一个。或者，第二发光部1620还可以包括设置在HTL2 1660和中间EML1640之间的EBL2 1665和设置在中间EML 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和上EML 1740之间的HTL3 1760，设置在上EML 1740和第二电极1130之间的ETL3 1770，以及设置在ETL3 1770和第二电极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和上EML 1740之间的EBL3 1765，和/或设置在上EML 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。也就是说，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，其将N-CGL11582与P-CGL1 1584连接。N-CGL1 1582设置在ETL1 1570和HTL2 1660之间，并且P-CGL11584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。也就是说，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，其将N-CGL21682与P-CGL2 1684连接。N-CGL2 1682设置在ETL2 1570和HTL3 1760之间，并且P-CGL21684设置在N-CGL2 1682和HTL3 1760之间。
在这个方面，下EML 1540和上EML 1740中的每一个可以是蓝色EML。在一个示例性方面，下EML 1540包括含第一化合物和第二化合物的EML11542和包含第三化合物和第四化合物的EML2 1544。上EML 1740包括含第一化合物和第二化合物的EML1 1742和包含第三化合物和第四化合物的EML2 1744。或者，EML1 1542和1742中的每一个可以包括第三化合物和第四化合物，并且EML2 1544和1744中的每一个可以包括第一化合物和第二化合物。
在一个示例性方面，下EML 1540的EML1 1542中包含的第一化合物和第二化合物中的每一个可以分别独立地与上EML 1740的EML1 1742中包含的第一化合物和第二化合物中的每一个相同或不同。或者，下EML 1540的EML2 1544中包含的第三化合物和第四化合物中的每一个可以分别独立地与上EML 1740的EML2 1744中包含的第三化合物和第四化合物中的每一个相同或不同。在另一个替代方面，上EML 1740可以包括与下EML 1540中的第一至第四化合物中的至少一个不同的另一种化合物，因此上EML 1740发出的光不同于从上EML 1740发出的光，或者上EML 1740的发光效率与下EML1540的发光效率不同。
中间EML 1640的第一层1642和第二层中的一个可以是绿色EML，并且中间EML1640的第一层1642和第二层1644中的另一个可以是红色EML。绿色EML和红色EML依次设置以形成中间EML 1640。
作为一个示例，红色EML的第一层1642可以包括主体和红色掺杂剂，并且第二层1644可以包括主体和绿色掺杂剂。作为一个示例，第一层1642和第二层1644中的主体可以包括第一化合物，并且红色和绿色掺杂剂中的每一个可以分别包括红色和绿色磷光材料、红色和绿色延迟荧光材料以及红色和绿色荧光材料中的至少一个。
OLED D5在第一至第三像素区域P1、P2和P3中的每一个中发出白光，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9)。因此，有机发光显示装置1000(图9)可以实现全色图像。
在图11中，OLED D5具有包括第一至第三发光部1520、1620和1720的三叠层结构，其包括作为蓝色EML的下EML 1540和上EML 1740。或者，OLED D5可以具有双叠层结构，其省略了每个都包括作为蓝色EML的下EML1540和上EML 1740的第一发光部1520和第三发光部1720中的一个。
实验例1：发光材料PL光谱的测量
测量磷光材料的式4中化合物2-7和以下参考化合物1和2，以及荧光材料的式8中化合物4-5和4-1和以下参考化合物3的PL光谱。将主体的式2中的化合物2-1与各磷光材料以90:10的重量比混合以形成薄膜，然后测量磷光材料的PL光谱。另外，将主体的式3中的化合物3-1与各荧光材料以98:2的重量比混合形成薄膜，然后测定荧光材料的PL光谱。
[参考化合物]
下表1和图12和13图示了PL光谱的测量结果。在表1中，第一峰表示发射峰中较短波长的发射峰；第二峰表示发射峰中较长波长的发射峰；并且峰强度比是指第二峰强度与第一峰强度之比。
表1：磷光和荧光材料的PL光谱
实施例1(Ex.1)：OLED的制造
制造在其中第一EML(EML1)包括化合物1-1和2-7并且第二EML(EML2)包括化合物3-1和4-5的OLED。ITO基板在使用前通过紫外-臭氧(UV-Ozone)处理进行清洗，并转移到真空室中用于沉积发光层。随后，在10-7托真空条件下，通过从加热舟皿中蒸发按以下顺序沉积阳极、发光层和阴极：
阳极(ITO，7nm)-APC(100nm)；HIL(NPD(90w％，F4-TCNQ(10wt％)作为P掺杂剂，10nm)；HTL(NPD，123nm)；EBL(TAPC，5nm)；EML1(化合物1-1(90wt％)，化合物2-7(10wt％)，15nm)；EML2(化合物3-1(98wt％)，化合物4-5(2wt％)，15nm)；HBL(B3PYMPM,5nm)；ETL(PBPPhen,25nm)，EIL(LiF,2nm)；和阴极(Al(90wt％),Mg(10wt％),12nm)。
在沉积发光层和阴极后，将CPL(覆盖层，NPD，70nm)沉积在阴极上，将OLED从沉积室转移到干燥箱中以形成薄膜，然后用UV固化环氧树脂和吸水剂封装OLED。发光层中使用的材料如下所示：
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，使用式8中的化合物4-1代替化合物4-5作为EML2中的荧光材料。
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，将EML1(15nm)修改为包括化合物3-1(98wt％)和化合物4-5(2wt％)，并且EML2(15nm)修改为包括化合物1-1(90wt％)和化合物2-7(10wt％)。
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，将EML1(15nm)修改为包括化合物3-1(98wt％)和化合物4-1(2wt％)，并且EML2(15nm)修改为包括化合物1-1(90wt％)和化合物2-7(10wt％)。
比较例1(Com.1)：OLED的制造
使用与实施例1相同的材料制造OLED，不同之处在于，将HTL的厚度修改为128nm，并将EML修改为包括化合物3-1(98wt％)和化合物4-5(2wt％)的单个EML(30nm)，以替代两个EML。
比较例2(Com.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，将HTL的厚度修改为128nm，并将EML修改为包括化合物3-1(98wt％)和化合物4-1(2wt％)的单个EML(30nm)，以替代两个EML。
比较例3(Com.3)：OLED的制造
使用与实施例1相同的材料制造OLED，不同之处在于，将HTL的厚度修改为135nm，并将EML修改为包括化合物3-1(98wt％)和参考化合物1(2wt％)的单个EML(30nm)，以替代两个EML。
比较例4(Com.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，将HTL的厚度修改为128nm，并将EML修改为包括化合物1-1(90wt％)和化合物2-7(10wt％)的单个EML(30nm)，以替代两个EML。
比较例5(Com.5)：OLED的制造
使用与实施例1相同的材料制造OLED，不同之处在于，将HTL的厚度修改为128nm，并使用参考化合物3替代化合物4-5作为EML2中的荧光材料。
比较例6(Com.5)：OLED的制造
使用与实施例1相同的材料制造OLED，不同之处在于，将HTL的厚度修改为128nm，并且EML被修改为包括化合物1-1(90wt％)的单个EML(30nm)和参考化合物1(10wt％)，以替代两个EML。
比较例7(Com.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，将HTL的厚度修改为128nm，并使用参考化合物1替代化合物2-7作为EML中的磷光材料，以及参考化合物3替代化合物4-5作为EML2中的荧光材料。
比较例8(Com.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，将HTL的厚度修改为128nm，并且EML被修改为包括化合物1-1(90wt％)和参考化合物2(10wt％)的单个EML(30nm)，以替代两个EML。
比较例9(Com.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，使用参考化合物2替代化合物2-7作为EML1中的磷光材料。
比较例10(Com.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，使用参考化合物2替代化合物2-7作为EML1中的磷光材料，并且使用化合物4-1替代化合物4-5作为EML2中的荧光材料。
比较例11(Com.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，将HTL的厚度修改为130nm，并使用参考化合物2替代化合物2-7作为EML中的磷光材料，并且使用参考化合物3替代化合物4-5作为EML2中的荧光材料。
比较例12(Com.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，将EML1(15nm)修改为包括化合物3-1(98wt％)和化合物4-5(2wt％)，并且将EML2(15nm)修改为包括化合物1-1(90wt％)和参考化合物1(10wt％)。
比较例13(Com.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，将HTL的厚度修改为125nm，并且将EML1(15nm)修改为包括化合物3-1(98wt％)和化合物4-1(2wt％)，将EML2(15nm)修改为包括化合物1-1(90wt％)和参考化合物1(10wt％)。
实验例2：OLED发光特性的测量
在实施例1-4(Ex.1-4)和比较例1-13(Ref.1-13)中制造的具有9mm2发光面积的OLED的每一个都连接到外部电源，然后在室温下使用恒流源(KEITHLEY)和光度计PR650评估所有二极管的发光特性。特别是与磷光装置相比的驱动电压(V)、电流效率(cd/A)、色坐标(CIEx，CIEy)、蓝色指数(BI，cd/A除以CIEy)和相对发光寿命(T95)(实施例1-4和比较例5中的每一个都与比较例4进行比较；比较例7和比较例12-13中的每一个都与比较例6进行比较；比较例9-11中的每一个都与比较例8进行比较)。此外，测量了每个OLED的磷光和荧光材料的PL光谱和电致发光(EL)光谱。OLED的测量结果显示在下表2和图14-19中：
表2：OLED的发光特性
如表2和图14-19所示，在其中EML中仅使用荧光材料的比较例1-2中制造的OLED显示出低发光效率和差的BI。在其中EML中仅使用磷光材料的比较例4、6和8中制造的OLED显示出较短的发光寿命。在其中在PL光谱中具有较高的相对于第一峰强度第二峰强度以及较宽FWQM的参考化合物1-2应用于EML的比较例9-13中制造的OLED中，CIEy增加。与在其中EML中仅使用荧光材料的比较例1-3中制造的OLED相比，比较例9-13制造的OLED中的BI值降低，因此几乎没有色彩改善效果。
此外，在其中其最大PL光谱与磷光材料(比较例5，参考化合物1-2)的最大PL光谱极大不同的参考化合物3被用作荧光材料的比较例5、7和11中制造的OLED中，BI值随着CIEy的大幅增加而大大降低。特别是与实施例1-2中制造的OLED相比，比较例5中制造的OLED的寿命大大减少。
相反，与比较例1-2中制造的OLED相比，在其中与比较例1-2相同的荧光材料应用于EML中的实施例1-4中制造的OLED中，发光效率极大地提高了71.4％，且CIEy值几乎没有变化。由于BI值大大提高，实施例1-4中制造的OLED实现深蓝色和优异的色纯度。此外，与比较例5中制造的OLED相比，实施例1-4中制造的OLED的发光寿命大大提高。特别是，在其中各自具有比磷光材料的最大PL峰更短的最大PL峰波长且具有相对窄的FWQM的荧光材料被引入至相对邻近阴极的EML2中的实施例1-2中制造的OLED中，CIEy值几乎没有变化，并因此，BI值和发光寿命进一步增加。
比较例14(Com.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，将EML修改为包括化合物1-1(88wt％)、化合物2-7(10wt％)和化合物4-5(2wt％)的单个EML(30nm)，以替代两个EML。
比较例15(Com.15)：OLED的制造
使用与实施例1相同的材料制造OLED，不同之处在于，将EML修改为包括化合物1-1(88wt％)、化合物2-7(10wt％)和化合物4-1(2wt％)的单个EML(30nm)，以替代两个EML。
比较例16(Com.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，将EML修改为包括化合物1-1(88wt％)、参考化合物1(10wt％)和化合物4-5(2wt％)的单个EML(30nm)，以替代两个EML。
比较例17(Com.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，将EML修改为包括化合物1-1(88wt％)、参考化合物1(10wt％)和化合物4-1(2wt％)的单个EML(30nm)，以替代两个EML。
实验例3：OLED发光特性的测量
与实验例1相同的过程测量实施例1-4和比较例6和14-17(Ref.6和14-17)中每个OLED的发光特性。比较例14-15中的OLED与比较例4中的OLED的发光寿命进行比较，比较例16-17中OLED与比较例6中的OLED的发光寿命进行比较。OLED的测量结果如下表3所示：
表3：OLED的发光特性
在比较例14-17中，单个EML包括具有高三重态能级的第一化合物、磷光材料和荧光材料。在单个EML中，由于磷光材料中产生的三重态激子浓度保持在较高水平，并且三重态激子不会转移到其他相邻分子并使荧光材料劣化，因此比较例14-17中OLED的发光寿命大大降低。相反，如实施例1-4中EML分为磷光层和荧光层时，由于激子色散效应，磷光层中三重态激子的浓度降低。在这种情况下，可以在磷光层中防止高能三重态激子猝灭，例如三重态-三重态湮灭(TTA)或三重态-极化子湮灭。此外，荧光层包含低激发三重态能级的第三化合物作为主体。在这种情况下，荧光层中的三重态能级较低，可以提高荧光层中的激子稳定性，因此OLED可以实现非常优异的发光寿命。
对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本公开内容的技术思想或范围的情况下，可以对本公开内容的OLED和包括OLED的有机发光装置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，只要它们落入所附权利要求及其等价物的范围内。
Claims (19)
1.一种有机发光二极管，包括：
第一电极；
面对所述第一电极的第二电极；和
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发光材料层和与所述第一发光材料层相邻设置的第二发光材料层，
其中所述第一发光材料层包括具有以下式1结构的第一化合物和具有以下式3结构的第二化合物，并且
其中所述第二发光材料层包括具有以下式5结构的第三化合物和具有以下式7结构的第四化合物：
[式1]
其中，在式1中，
R1和R2各自独立地为未取代或取代的咔唑基或未取代或取代的咔啉基；
R3是氢、氰基、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；
Z为N或CR4，其中R4为氢、未取代或取代的C1-C10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；并且
L1和L2各自独立地为单键、未取代或取代的C6-C30芳撑基、或未取代或取代的C3-C30杂芳撑基，
[式3]
其中，在式3中，
R11至R14各自独立地为氢、卤素、氰基、未取代或取代的C1-C10烷基、未取代或取代的C1-C10烷基氨基、未取代或取代的C6-C30芳基、未取代或取代的C3-C30杂芳基、或未取代或取代的金刚烷基，
[式5]
其中，在式5中，
R21和R22各自独立地为氢、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；并且
R23和R24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，
[式7]
其中，在式7中，
R31至R33各自独立地为氢、卤素、氰基、未取代或取代的C1-C20烷基、未取代或取代的C6-C30芳基、未取代或取代的C3-C30杂芳基、或未取代或取代的C6-C30芳基氨基；
R34和R35各自独立地为卤素、氰基、未取代或取代的C1-C20烷基、未取代或取代的C6-C30芳基、未取代或取代的C3-C30杂芳基、或未取代或取代的C6-C30芳基氨基，其中当m为2或更大的整数时，R34彼此相同或不同，并且当n为2或更大的整数时，各个R35彼此相同或不同；并且
m和n各自独立地为0至5的整数。
2.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第二发光材料层设置在所述第一发光材料层和所述第二电极之间。
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激发三重态能级高于所述第二化合物的激发三重态能级。
4.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第四化合物的激发三重态能级高于所述第三化合物的激发三重态能级。
5.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第三化合物的激发单重态能级高于所述第四化合物的激发单重态能级。
6.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第四化合物的激发单重态能级高于所述第三化合物的激发三重态能级。
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的在相对较长波长范围形成的发射峰的强度与最大发射峰的强度之比在约0.20至约0.65之间。
8.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第四化合物的四分之一峰全宽(FWQM)比所述第二化合物的四分之一峰全宽窄。
9.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：
10.根据权利要求2所述的有机发光二极管，其中所述第二化合物选自：
11.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：
12.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第四化合物选自：
13.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所述第二发光部之间的第一电荷产生层，并且
其中所述第一发光部和所述第二发光部中的至少一个包括所述发光材料层。
14.根据权利要求13所述的有机发光二极管，其中所述第一发光部包括所述发光材料层。
15.根据权利要求13所述的有机发光二极管，其中所述第二发光部包括蓝色荧光发光材料层、蓝色磷光发光材料层、蓝色延迟荧光发光材料层或所述发光材料层。
16.根据权利要求13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。
17.根据权利要求16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中的至少一个包括所述发光材料层。
18.根据权利要求16所述的有机发光二极管，其中所述第二发光部包括绿色发光材料层、黄绿色发光材料层和红色发光材料层中的至少一种。
19.一种有机发光装置，包括：
基板；
和设置在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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