CN117480880A - 有机发光二极管和包括其的有机发光装置 - Google Patents

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CN117480880A CN202280005851.8A CN202280005851A CN117480880A CN 117480880 A CN117480880 A CN 117480880A CN 202280005851 A CN202280005851 A CN 202280005851A CN 117480880 A CN117480880 A CN 117480880A
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金钟旭
裵淑英
李烔仑
安汉镇
金捘演
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Abstract

本公开涉及有机发光二极管和包括所述有机发光二极管的有机发光装置，在所述有机发光二极管中，设置在两个电极之间的发光材料层包含其中电子供体部分通过碳‑碳键与电子受体部分相连接的第一化合物、以及在硼原子与氮原子之间形成稠环的第二化合物。第一化合物和第二化合物可以包含在同一发光材料层或相邻设置的发光材料层中。有机发光二极管包括发光材料层，所述发光材料层包含具有电子受体部分与电子供体部分之间的高键合能的第一化合物、以及具有与第一化合物的能级相比经调节的能级的第二化合物，使得可以降低有机发光二极管的驱动电压并且可以改善有机发光二极管的发光效率和发光寿命。

Description

有机发光二极管和包括其的有机发光装置
技术领域
本申请要求于2021年12月16日在韩国提交的韩国专利申请第10-2021-0180229号的权益和优先权，其在此以整体明确地并入本申请。
本公开涉及有机发光二极管，并且更特别地，具有有利的发光特性的有机发光二极管，以及包括所述有机发光二极管的有机发光装置。
背景技术
包括有机发光二极管(OLED)的平板显示装置作为可以替代液晶显示装置(LCD)的显示装置引起关注。OLED可以形成为小于的薄有机膜并且电极配置可以实现单向或双向图像。此外，OLED甚至可以形成在柔性透明基板例如塑料基板上，使得使用OLED可以容易地实现柔性或可折叠显示装置。此外，与LCD相比，OLED可以在较低的电压下驱动并且OLED具有有利的高颜色纯度。
在OLED中，当空穴和电子被注入到阴极与阳极之间的发光材料层中时，电荷复合形成作为不稳定的激发态的激子，然后在复合的激子转移至稳定的基态时发射光。由于荧光材料在发光过程中仅利用单线态激子能量，因此相关技术的荧光材料显示出低的发光效率。由于磷光材料在发光过程中利用三线态激子能量以及单线态激子能量，因此其可以显示出高的发光效率。然而，磷光材料的实例包括具有对于商业用途而言短的发光寿命的金属配合物。
发明内容
技术问题
本公开的一个目的是提供可以降低其驱动电压并且可以改善其发光效率和发光寿命的有机发光二极管。
技术方案
在一个方面中，本公开提供了有机发光二极管，所述有机发光二极管包括：第一电极；面向第一电极的第二电极；和设置在第一电极与第二电极之间并且包括至少一个发光材料层的发光层，其中所述至少一个发光材料层包含第一化合物和第二化合物，其中第一化合物包括具有以下式1的结构的有机化合物，以及其中第二化合物包括具有以下式7的结构的有机化合物：
[式1]
其中在式1中，
R1和R2各自独立地为氢原子、氘、氚、卤素原子、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团，当a为2或更大时，各R1彼此不同或相同，以及当b为2或更大时，各R2彼此不同或相同，
任选地，当a为2或更大时两个相邻的R1以及/或者当b为2或更大时两个相邻的R2连接在一起形成未经取代或经取代的C6-C20芳族环或者未经取代或经取代的C3-C20杂芳族环；
D为具有以下式2或式3的结构的部分；以及
当R1和R2各自为氢原子时，a和b各自为4，以及当R1和R2各自不为氢原子时，a和b各自独立地为0、1、2、3或4，
[式2]
其中在式2中，
R3为未经取代或经取代的C6-C30芳族基团或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团，
R4和R5各自独立地为氢原子、氘、氚、卤素原子、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20杂烷基、未经取代或经取代的C2-C20烯基、未经取代或经取代的C2-C20杂烯基、未经取代或经取代的C2-C20炔基、未经取代或经取代的C2-C20杂炔基、未经取代或经取代的C1-C20烷基甲硅烷基、未经取代或经取代的C1-C20杂烷基甲硅烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基氨基、未经取代或经取代的C1-C20烷氧基、羧基、氰基、硫烷基、膦、未经取代或经取代的C3-C20脂环族基团、未经取代或经取代的C3-C20杂脂环族基团、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团，当m为2或更大时，各R4彼此不同或相同，以及当n为2或更大时，各R5彼此不同或相同，
任选地，当m为2或更大时两个相邻的R4以及/或者当n为2或更大时两个相邻的R5连接在一起形成未经取代或经取代的C6-C20芳族环或者未经取代或经取代的C3-C20杂芳族环；
X1至X4中的一者为与式1的包含硼原子和氧原子的杂环连接的碳原子，以及X1至X4中的余者独立地为CR4或氮原子；
Y1为单键、CR6或N，其中R6为氢原子、氘、氚或者未经取代或经取代的C1-C20烷基；
m为0、1、2或3；
n为0、1、2、3或4；以及
星号表示连接位置，
[式3]
其中在式3中，
Y2为CR6或N，其中R6为氢原子、氘、氚或者未经取代或经取代的C1-C20烷基；
环A和环B各自独立地具有以下式4的结构；以及
星号表示连接位置，
[式4]
其中在式4中，
R7为氘、氚、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团，当p为2或更大时，各R7彼此不同或相同，
任选地，当p为2或更大时两个相邻的R7连接在一起形成未经取代或经取代的C6-C20芳族环或者未经取代或经取代的C3-C20杂芳族环；
R8和R9各自独立地为氢原子、氘、氚、卤素原子、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团，
任选地，R8和R9连接在一起形成未经取代或经取代的C6-C20芳族环或者未经取代或经取代的C3-C20杂芳族环；以及
p为0、1、2或3。
[式2]
其中在式7中，
R21至R24各自独立地为氢原子、氘、氚、卤素原子、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基甲硅烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团或者未经取代或经取代的C3-C20杂芳族基团，
任选地，R21至R24中的两个相邻基团连接在一起形成未经取代或经取代的具有硼原子和氮原子的稠环；
R25至R28各自独立地为氢原子、氘、氚、卤素原子、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基甲硅烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团或者未经取代或经取代的C3-C20杂芳族基团，当q为2或更大时，各R25彼此不同或相同，当r为2或更大时，各R26彼此不同或相同，当s为2或更大时，各R27彼此不同或相同，以及当t为2或更大时，各R28彼此不同或相同；
q和s各自独立地为0、1、2、3、4或5；
r为0、1、2或3；以及
t为0、1、2、3或4。
作为实例，第一化合物的最高占据分子轨道(HOMO)能级和第二化合物的HOMO能级可以满足以下式(1)中的关系：
|HOMOFD–HOMODF|<0.3eV (1)
其中在式(1)中，
HOMODF表示第一化合物的HOMO能级，以及HOMOFD表示第二化合物的HOMO能级。
或者，第一化合物的最低未占据分子轨道(LUMO)能级可以高于或等于第二化合物的LUMO能级。
作为实例，第一化合物的HOMO能级与LUMO能级之间的能带隙可以为约-2.6eV至约-3.1eV。
在一个示例性实施方案中，式1中的R1和R2各自可以独立地为氢原子，式2中的X1至X4中的一者可以为与具有硼原子和氧原子的杂环连接的碳原子，以及式2中的X1至X4中的余者可以独立地为CR4。
例如，式1中的R1和R2各自独立地为氢原子，以及式1中的D包括以下式5的部分：
[式5]
其中在式5中，
R13为未经取代或经取代的C6-C30芳基或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳基；
R14和R15各自独立地为氢原子、氘、氚、卤素原子、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团，当m为2或更大时，各R14彼此不同或相同，以及当n为2或更大时，各R15彼此不同或相同，
任选地，当m为2或更大时两个相邻的R14以及/或者当n为2或更大时两个相邻的R15连接在一起形成未经取代或经取代的C6-C20芳族环或者未经取代或经取代的C3-C20杂芳族环；
m为0、1、2或3；
n为0、1、2、3或4；以及
星号表示连接位置。
第二化合物可以包括具有以下式8A、式8B或式8C的结构的有机化合物：
[式8A]
[式8B]
[式8C]
其中在式8A至8C中，
R21、R25至R28、和R31至R34各自独立地为氢原子、氘、氚、卤素原子、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基甲硅烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6-C30芳基或者未经取代或经取代的C3-C20杂芳基。
在一个示例性实施方案中，至少一个发光材料层可以包括单层发光材料层。
单层发光材料层还可以包含第三化合物。
在一个替代实施方案中，至少一个发光材料层可以包括：设置在第一电极与第二电极之间的第一发光材料层；和设置在第一电极与第一发光材料层之间或第二电极与第一发光材料层之间的第二发光材料层，其中第一发光材料层可以包含第一化合物，以及其中第二发光材料层可以包含第二化合物。
当第一化合物和第二化合物各自分别包含在第一发光材料层和第二发光材料层中的每一者中时，第一发光材料层还可以包含第三化合物，以及第二发光材料层还可以包含第四化合物。
第三化合物的激发三线态能级可以高于第一化合物的激发三线态能级，以及其中第一化合物的激发三线态能级可以高于第二化合物的激发三线态能级。
第三化合物的激发单线态能级可以高于第一化合物的激发单线态能级，以及其中第一化合物的激发单线态能级可以高于第二化合物的激发单线态能级。
第四化合物的激发单线态能级可以高于第二化合物的激发单线态能级。
当第一化合物和第二化合物各自包含在分立的发光材料层中的每一者中时，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反设置的第三发光材料层。
第三发光材料层可以包含第五化合物和第六化合物，以及其中第五化合物可以包括具有式7的结构的有机化合物。
发光层可以包括：设置在第一电极与第二电极之间的第一发光部；设置在第一发光部与第二电极之间的第二发光部；和设置在第一发光部与第二发光部之间的电荷生成层，其中第一发光部和第二发光部中的至少一者包括至少一个发光材料层。
作为实例，第一发光部可以包括至少一个发光材料层，以及第二发光部可以发射红色和绿色中的至少一种光。
根据另一个方面，本公开提供了有机发光装置，例如有机发光显示装置或有机发光照明装置，所述有机发光装置包括基板和在基板上的有机发光二极管。
有益效果
本公开涉及有机发光二极管和包括所述有机发光二极管的有机发光装置，在所述有机发光二极管中，包含电子供体部分和通过具有强键合能的连接基团与电子供体部分连接的电子受体部分的第一化合物以及具有控制能级的第二化合物包含在同一发光材料层或相邻设置的发光材料层中。
第一化合物具有电子供体与电子受体之间的强键合能，使得其可以相对于驱动二极管时产生的热保持其稳定的分子构象。调节第一化合物和第二化合物的能级，使得空穴被快速注入并传输至具有有利的发光效率和热稳定性的第一化合物，而不会在第二化合物处被捕获。由于未生成第一化合物与第二化合物之间的激基复合物，因此可以实现在第一化合物处100％的内部量子效率和优异的发光效率，并且可以将第一化合物处产生的激子转移至第二化合物。
在改善电荷注入效率和激子生成效率的情况下，可以降低有机发光二极管的驱动电压，并且可以改善有机发光二极管的发光效率。由于在具有窄的FWHM和有利的发光寿命的第二化合物处发生最终的发光，因此可以改善有机发光二极管的颜色纯度和发光寿命。
附图说明
图1示出了根据本公开的有机发光显示装置的示意性电路图。
图2示出了根据本公开的一个示例性实施方案的作为有机发光装置的有机发光显示装置的示意性截面图。
图3示出了根据本公开的一个示例性实施方案的有机发光二极管的示意性截面图。
图4示出了根据本公开的一个示例性实施方案的通过调节集中于发光材料层中的第一化合物和第二化合物的发光材料的能级而使空穴被有效地转移至第二化合物的示意图。
图5示出了当不调节发光材料层中第一化合物和第二化合物的HOMO能级时，空穴在第二化合物处被捕获的示意图。
图6示出了当不调节发光材料层中第一化合物和第二化合物的HOMO能级和LUMO能级时，空穴在第二化合物处被捕获并且生成第一化合物与第二化合物之间的激基复合物的示意图。
图7通过根据本公开的一个示例性实施方案的有机发光二极管的发光材料层中的发光材料之间的单线态能级和三线态能级示出了发光机制的示意图。
图8示出了根据本公开的另一个示例性实施方案的有机发光二极管的示意性截面图。
图9示出了根据本公开的另一个示例性实施方案的通过调节集中于发光材料层中的第一化合物和第二化合物的发光材料的能级而使空穴被有效地转移至第二化合物的示意图。
图10通过根据本公开的另一个示例性实施方案的有机发光二极管的发光材料层中的发光材料之间的单线态能级和三线态能级示出了发光机制的示意图。
图11示出了根据本公开的另一个示例性实施方案的有机发光二极管的示意性截面图。
图12示出了根据本公开的另一个示例性实施方案的通过调节集中于发光材料层中的第一化合物和第二化合物的发光材料的能级而使空穴被有效地转移至第二化合物的示意图。
图13通过根据本公开的另一个示例性实施方案的有机发光二极管的发光材料层中的发光材料之间的单线态能级和三线态能级示出了发光机制的示意图。
图14示出了根据本公开的另一个示例性实施方案的有机发光二极管的示意性截面图。
图15示出了根据本公开的另一个示例性实施方案的作为有机发光装置的有机发光显示装置的示意性截面图。
图16示出了根据本公开的另一个示例性实施方案的有机发光二极管的示意性截面图。
图17示出了根据本公开的另一个示例性实施方案的作为有机发光装置的有机发光显示装置的示意性截面图。
图18示出了根据本公开的另一个示例性实施方案的有机发光二极管的示意性截面图。
图19示出了根据本公开的另一个示例性实施方案的有机发光二极管的示意性截面图。
具体实施方式
本公开涉及有机发光二极管和包括该二极管的有机发光装置，在所述有机发光二极管中，包含电子供体部分和通过强键合能与电子供体部分连接的电子受体部分的第一化合物以及具有调节能级的第二化合物包含在同一发光材料层或相邻设置的发光材料层中。根据本公开的有机发光二极管可以应用于有机发光装置，例如有机发光显示装置或有机发光照明装置。例如，将详细描述应用所述有机发光二极管的有机发光显示装置。
图1示出了根据本公开的有机发光显示装置的示意性电路图。如图1所示，在有机发光显示装置100中，栅极线GL、数据线DL和电源线PL各自彼此交叉以限定像素区域P。在像素区域P内设置有开关薄膜晶体管Ts、驱动薄膜晶体管Td、存储电容器Cst和有机发光二极管D。像素区域P可以包括第一像素区域P1(图15)、第二像素区域P2(图15)和第三像素区域P3(图15)。
开关薄膜晶体管Ts连接至栅极线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与电源线PL之间。有机发光二极管D连接至驱动薄膜晶体管Td。当通过施加至栅极线GL的栅极信号使开关薄膜晶体管Ts导通时，通过开关薄膜晶体管Ts将施加至数据线DL的数据信号施加至驱动薄膜晶体管Td的栅电极130(图2)和存储电容器Cst的一个电极。
通过施加至栅电极130(图2)的数据信号使驱动薄膜晶体管Td导通，使得与数据信号成比例的电流通过驱动薄膜晶体管Td从电源线PL供应至有机发光二极管D。然后，有机发光二极管D发射亮度与流过驱动薄膜晶体管Td的电流成比例的光。在这种情况下，存储电容器Cst经与数据信号成比例的电压充电，使得驱动薄膜晶体管Td中的栅电极的电压在一帧期间保持恒定。因此，有机发光显示装置可以显示期望的图像。
图2示出了根据本公开的一个示例性实施方案的有机发光显示装置的示意性截面图。如图2所示，有机发光显示装置100包括基板110、在基板110上的薄膜晶体管Tr以及在钝化层150上并且与薄膜晶体管Tr连接的有机发光二极管D。
基板110可以包括但不限于玻璃、薄的柔性材料和/或聚合物塑料。例如，柔性材料可以选自但不限于以下的组：聚酰亚胺(PI)、聚醚砜(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)和/或其组合。其上布置有薄膜晶体管Tr和有机发光二极管D的基板110形成阵列基板。
在基板110上可以设置有缓冲层122。薄膜晶体管Tr可以设置在缓冲层122上。可以省略缓冲层122。
在缓冲层122上设置有半导体层120。在一个示例性实施方案中，半导体层120可以包含但不限于氧化物半导体材料。在这种情况下，可以在半导体层120下方设置遮光图案，并且遮光图案可以防止光朝向半导体层120入射，从而防止或减少半导体层120由于光而劣化。或者，半导体层120可以包含多晶硅。在这种情况下，半导体层120的相反边缘可以掺杂有杂质。
在半导体层120上设置有包含绝缘材料的栅极绝缘层124。栅极绝缘层124可以包含但不限于无机绝缘材料，例如硅氧化物(SiOx，其中0<x≤2)或硅氮化物(SiNx，其中0<x≤2)。
在栅极绝缘层124上对应于半导体层120的中心设置有由导电材料(例如金属)制成的栅电极130。虽然在图2中栅极绝缘层124设置在基板110的整个区域上，但栅极绝缘层124可以与栅电极130相同地被图案化。
包含绝缘材料的层间绝缘层132设置在栅电极130上，同时覆盖基板110的整个表面。层间绝缘层132可以包含但不限于无机绝缘材料例如硅氧化物(SiOx)或硅氮化物(SiNx)、或者有机绝缘材料例如苯并环丁烯或光压克力(photo-acryl)。
层间绝缘层132具有第一半导体层接触孔134和第二半导体层接触孔136，所述第一半导体层接触孔134和所述第二半导体层接触孔136使半导体层120的更接近相对端的表面的一部分而不是中心露出，或者不覆盖半导体层120的更接近相对端的表面的一部分而不是中心。第一半导体层接触孔134和第二半导体层接触孔136设置在栅电极130的相反侧上，并且与栅电极130间隔开。在图2中第一半导体层接触孔134和第二半导体层接触孔136形成在栅极绝缘层124内。或者，当栅极绝缘层124与栅电极130相同地被图案化时，第一半导体层接触孔134和第二半导体层接触孔136可以仅形成在层间绝缘层132内。
在层间绝缘层132上设置有由导电材料(例如金属)制成的源电极144和漏电极146。源电极144和漏电极146在栅电极130的相反侧上彼此间隔开，并且分别通过第一半导体层接触孔134和第二半导体层接触孔136接触半导体层120的两侧。
半导体层120、栅电极130、源电极144和漏电极146构成充当驱动元件的薄膜晶体管Tr。图2中的薄膜晶体管Tr具有其中栅电极130、源电极144和漏电极146设置在半导体层120上的共面结构。或者，薄膜晶体管Tr可以具有其中栅电极设置在半导体层下方并且源电极和漏电极设置在半导体层上的反向交错结构。在这种情况下，半导体层可以包含非晶硅。
还可以在像素区域P中形成彼此交叉以限定像素区域P的栅极线GL和数据线DL、以及连接至栅极线GL和数据线DL的开关元件Ts。开关元件Ts与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。薄膜晶体管Tr还可以包括被配置成使栅电极130的电压恒定地保持一帧的存储电容器Cst。
在源电极144和漏电极146上设置有钝化层150。在整个基板110上钝化层150覆盖薄膜晶体管Tr。钝化层150具有平坦的顶表面和漏极接触孔152，所述漏极接触孔152使薄膜晶体管Tr的漏电极146露出或者不覆盖薄膜晶体管Tr的漏电极146。虽然漏极接触孔152设置在第二半导体层接触孔136上，但其可以与第二半导体层接触孔136间隔开。
有机发光二极管(OLED)D包括第一电极210，所述第一电极210设置在钝化层150上并且与薄膜晶体管Tr的漏电极146连接。OLED D还包括每一者顺序地设置在第一电极210上的发光层220和第二电极230。
第一电极210设置在各像素区域中。第一电极210可以为阳极并且包含具有相对高的功函数值的导电材料。例如，第一电极210可以包含但不限于透明导电氧化物(TCO)。在一个示例性实施方案中，当有机发光显示装置100为底部发光型时，第一电极210可以具有TCO的单层结构。
或者，当有机发光显示装置100为顶部发光型时，可以在第一电极210下方设置反射电极或反射层。例如，反射电极或反射层可以包含但不限于银(Ag)或铝-钯-铜(APC)合金。在顶部发光型的OLED D中，第一电极210可以具有ITO/Ag/ITO或ITO/APC/ITO的三层结构。此外，在钝化层150上设置有堤层160以覆盖第一电极210的边缘。堤层160使第一电极210的对应于像素区域的中心露出或者不覆盖第一电极210的对应于像素区域的中心。
在第一电极210上设置有发光层220。在一个示例性实施方案中，发光层220可以具有发光材料层(EML)的单层结构。或者，发光层220可以具有每一者顺序地层合在EML与第一电极210之间的空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)和/或电子阻挡层(EBL)，每一者顺序地层合在EML与第二电极230之间的空穴阻挡层(HBL)、电子传输层(ETL)和/或电子注入层(EIL)的多层结构(图3、图8、图11和图14)。在一个方面中，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。
在其上方设置有发光层220的基板110上设置有第二电极230。第二电极230可以设置在整个显示区域上。第二电极230可以包含与第一电极210相比具有相对低的功函数值的导电材料。第二电极230可以为阴极。当有机发光显示装置100为顶部发光型时，第二电极230是薄的，从而具有光透射(半透射)特性。
此外，可以在第二电极230上设置封装膜170以防止或减少外部水分渗透到有机发光二极管D中。封装膜170可以具有但不限于第一无机绝缘膜172、有机绝缘膜174和第二无机绝缘膜176的层合结构。可以省略封装膜170。
可以在封装膜上附接偏光板以减少外部光的反射。例如，偏光板可以为圆偏光板。当有机发光显示装置100为底部发光型时，偏光板可以设置在基板110下方。或者，当有机发光显示装置100为顶部发光型时，偏光板可以设置在封装膜170上。此外，在顶部发光型的有机发光显示装置100中，可以将覆盖窗附接至封装膜170或偏光板。在这种情况下，基板110和覆盖窗可以具有柔性特性，因此有机发光显示装置100可以为柔性显示装置。
更详细地描述了根据本公开的第一实施方案的可以应用到有机发光装置中的OLED D。图3示出了根据本公开的一个示例性实施方案的有机发光二极管的示意性截面图。如图3所示，根据本公开的第一实施方案的有机发光二极管(OLED)D1包括面向彼此的第一电极210和第二电极230、以及设置在第一电极210与第二电极230之间的发光层220。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 D1可以设置在蓝色像素区域中。
在一个示例性实施方案中，发光层220包括设置在第一电极210与第二电极230之间的发光材料层(EML)240。此外，发光层220可以包括设置在第一电极210与EML 240之间的HTL 260和设置在EML 240与第二电极230之间的ETL 270中的至少一者。此外，发光层220还可以包括设置在第一电极210与HTL 260之间的HIL 250和设置在ETL 270与第二电极230之间的EIL 280中的至少一者。或者，发光层220还可以包括设置在EML 240与HTL 260之间的EBL 265和/或设置在EML 240与ETL 270之间的HBL 275。
第一电极210可以为向EML 240中提供空穴的阳极。第一电极210可以包含具有相对高的功函数值的导电材料，例如透明导电氧化物(TCO)。在一个示例性实施方案中，第一电极210可以包含但不限于铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锡锌氧化物(ITZO)、锡氧化物(SnO)、锌氧化物(ZnO)、铟铈氧化物(ICO)、铝掺杂的锌氧化物(AZO)等。
第二电极230可以为向EML 240中提供电子的阴极。第二电极230可以包含具有相对低的功函数值的导电材料。例如，第二电极230可以包含但不限于高反射材料例如铝(Al)、镁(Mg)、钙(Ca)、银(Ag)、其合金及其组合。
EML 240可以包含第一化合物DF(图4)、第二化合物FD(图4)、以及任选的第三化合物H(图4)。例如，第一化合物DF可以为延迟荧光材料，第二化合物FD可以为荧光材料，以及第三化合物H可以为主体。
当空穴和电子在EML 240中相遇形成激子时，通过自旋的排列以1:3的比例产生成对自旋形式的单线态激子和不成对自旋形式的三线态激子。由于相关技术的荧光材料仅可以利用单线态激子，因此其发光效率低。虽然磷光材料可以利用三线态激子和单线态激子二者，但其发光寿命太短而无法用于商业水平。
为了解决相关技术的荧光材料和磷光材料的缺点，第一化合物DF可以为具有热激活延迟荧光(thermally activated delayed fluorescence，TADF)特性的延迟荧光材料。延迟荧光材料具有其激发单线态能级S1 DF与其激发三线态能级T1 DF之间的非常窄的带隙ΔEST(图7)。因此，延迟荧光材料第一化合物DF中的处于激发单线态能级S1 DF的激子和处于激发三线态能级T1 DF的激子二者转移至分子内电荷转移(intramolecular charge transfer，ICT)状态(S1→ICT←T1)，然后落至基态S0(ICT→S0)。
为了转移处于三线态和单线态二者的激子能量，延迟荧光材料的其激发单线态能级S1 DF与其激发三线态能级T1 DF之间的能带隙ΔEST(图7)应等于或小于0.3eV，例如，为0.05eV至0.3eV。其单线态与其三线态之间的能带隙小的材料利用其初始单线态激子能量落至其基态而显示出荧光，以及利用三线态通过室温热能向上转换为更高能级的单线态然后转换的单线态激子能量落至基态而通过反向系间窜越(Reverse Inter SystemCrossing，RISC)显示出延迟荧光。
根据本公开的包含在EML 240中的第一化合物DF包含具有电子供体部分与电子受体部分之间的高的键合能的碳-碳键。电子受体部分形成包含硼原子和氧原子的稠环，以及电子供体部分形成包含至少一个氮原子的多环。具有延迟荧光特性的第一化合物DF可具有以下式1的结构：
[式1]
其中在式1中，
R1和R2各自独立地为氢原子、氘、氚、卤素原子、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团，当a为2或更大时，各R1彼此不同或相同，以及当b为2或更大时，各R2彼此不同或相同，
任选地，当a为2或更大时两个相邻的R1以及/或者当b为2或更大时两个相邻的R2连接在一起形成未经取代或经取代的C6-C20芳族环或者未经取代或经取代的C3-C20杂芳族环；
D为具有以下式2或式3的结构的部分；以及
当R1和R2各自为氢原子时，a和b各自为4，以及当R1和R2各自不为氢原子时，a和b各自独立地为0、1、2、3或4，
[式2]
其中在式2中，
R3为未经取代或经取代的C6-C30芳族基团或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团，
R4和R5各自独立地为氢原子、氘、氚、卤素原子、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20杂烷基、未经取代或经取代的C2-C20烯基、未经取代或经取代的C2-C20杂烯基、未经取代或经取代的C2-C20炔基、未经取代或经取代的C2-C20杂炔基、未经取代或经取代的C1-C20烷基甲硅烷基、未经取代或经取代的C1-C20杂烷基甲硅烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基氨基、未经取代或经取代的C1-C20烷氧基、羧基、氰基、硫烷基、膦、未经取代或经取代的C3-C20脂环族基团、未经取代或经取代的C3-C20杂脂环族基团、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团，当m为2或更大时，各R4彼此不同或相同，以及当n为2或更大时，各R5彼此不同或相同，
任选地，当m为2或更大时两个相邻的R4以及/或者当n为2或更大时两个相邻的R5连接在一起形成未经取代或经取代的C6-C20芳族环或者未经取代或经取代的C3-C20杂芳族环；
X1至X4中的一者为与式1的包含硼原子和氧原子的杂环连接的碳原子，以及X1至X4中的余者独立地为CR4或氮原子；
Y1为单键、CR6或N，其中R6为氢原子、氘、氚或者未经取代或经取代的C1-C20烷基；
m为0、1、2或3；
n为0、1、2、3或4；以及
星号表示连接位置，
[式3]
其中在式3中，
Y2为CR6或N，其中R6为氢原子、氘、氚或者未经取代或经取代的C1-C20烷基；
环A和环B各自独立地具有以下式4的结构；以及
星号表示连接位置，
[式4]
其中在式4中，
R7为氘、氚、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团，当p为2或更大时，各R7彼此不同或相同，
任选地，当p为2或更大时两个相邻的R7连接在一起形成未经取代或经取代的C6-C20芳族环或者未经取代或经取代的C3-C20杂芳族环；
R8和R9各自独立地为氢原子、氘、氚、卤素原子、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团，
任选地，R8和R9连接在一起形成未经取代或经取代的C6-C20芳族环或者未经取代或经取代的C3-C20杂芳族环；以及
p为0、1、2或3。
如本文所用，术语“未经取代的”意指连接有氢原子。
如本文所用，“经取代的”意指氢被取代基替代。取代基可以包括但不限于氘，氚，未经取代或经羟基、羰基和/或卤素取代的C1-C20烷基，未经取代或经卤素取代的C1-C20烷氧基，卤素，氰基，羟基，羧基，羰基，氨基，C1-C10烷基氨基，C6-C30芳基氨基，C3-C30杂芳基氨基，C6-C30芳基，C3-C30杂芳基，硝基，偕腙肼基和磺酸酯基。
如本文所用，术语“C1-C20链型脂族烃”可以包括烷基、烯基和炔基，其各自衍生自C1-C20烷烃、C2-C20烯烃和C2-C20炔烃；和C1-C20烷氧基。这样的链型脂族烃可以是未经取代或经取代的。
如本文所用，术语“烷基”是指1至20个碳原子的支化或非支化的饱和烃基例如甲基、乙基，或者1至24个碳原子的支化或非支化的饱和烃基例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基等。
如本文所用，术语“烯基”是包含至少一个碳-碳双键的2至20个碳原子的烃基。如本文所用，术语“炔基”是包含至少一个碳-碳三键的2至20个碳原子的烃基。
如本文所用，术语“烷氧基”是指由式-O(-烷基)表示的通过醚连接基团键合的支化或非支化烷基，其中烷基如本文中所限定。烷氧基的实例可以包括但不限于甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、丁氧基和叔丁氧基等。
如本文所用，术语“脂环族”或“环烷基”是指由至少三个碳原子构成的非芳族的基于碳的环。脂环族基团的实例可以包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基、降冰片基等。
如本文所用，在诸如“杂芳族基团”、“杂脂环族基团”的术语中的术语“杂”意指构成芳族环或脂环的至少一个碳原子(例如1至5个碳原子)被选自N、O、S和P的至少一个杂原子替代。
如本文所用，术语“芳族基团”或“杂芳族基团”可以包括单环、通过键彼此共价连接的单环、或稠环多环基团。作为实例，C6-C30芳族基团可以包括但不限于C6-C30芳基、C7-C30芳基烷基、C6-C30芳氧基、C6-C30芳基氨基、C7-C30芳基酯和C8-C30乙烯基芳基。
例如，C6-C30芳族基团或C6-C30芳基可以为但不限于未稠合或稠合的芳基，例如苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、戊搭烯基、茚基、茚并茚基、庚搭烯基、亚联苯基、引达省基(indacenyl)、非那烯基、菲基、苯并菲基、二苯并菲基、薁基(azulenyl)、芘基、荧蒽基、三亚苯基、基、四亚苯基、并四苯基、七曜烯基(pleiadenyl)、苉基(picenyl)、五亚苯基、并五苯基、芴基、茚并芴基或螺芴基。
C3-C30杂芳族基团可以包括但不限于C3-C30杂芳基、C4-C30杂芳基烷基、C3-C30杂芳氧基、C3-C30芳基氨基、C4-C30杂芳基酯和C4-C30杂乙烯基芳基。
例如，C3-C30杂芳族基团或C3-C30杂芳基可以包括但不限于非稠合或稠合的杂芳基，例如吡咯基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基、四嗪基、咪唑基、吡唑基、吲哚基、异吲哚基、吲唑基、吲嗪基、吡咯嗪基、咔唑基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、吲哚并咔唑基、茚并咔唑基、苯并呋喃并咔唑基、苯并噻吩并咔唑基、咔啉基、喹啉基、异喹啉基、酞嗪基、喹喔啉基、噌啉基、喹唑啉基、喹嗪基、嘌呤基、苯并喹啉基、苯并异喹啉基、苯并喹唑啉基、苯并喹喔啉基、吖啶基、吩嗪基、吩嗪基、吩噻嗪基、菲咯啉基、咟啶基、菲啶基、蝶啶基、萘啶基、呋喃基、吡喃基、/>嗪基、/>唑基、/>二唑基、三唑基、二/>英基(dioxinyl)、苯并呋喃基、二苯并呋喃基、噻喃基、呫吨基、色烯基、异色烯基、噻嗪基、噻吩基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、二呋喃并吡嗪基、苯并呋喃并二苯并呋喃基、苯并噻吩并苯并噻吩基、苯并噻吩并二苯并噻吩基、苯并噻吩并苯并呋喃基、苯并噻吩并二苯并呋喃基、呫吨连接的螺吖啶基、经至少一个C1-C10烷基取代的二氢吖啶基和N-取代的螺芴基。非稠合或稠合的芳基可以为经取代或未经取代的。
如本文所用，术语“烷基氨基”、“脂环族氨基”、“杂脂环族氨基”、“芳族氨基”和“杂芳族氨基”是指由以下式表示的基团：-NH(-烷基)或-N(-烷基)2、-NH(-脂环族基团)或-N(-脂环族基团)2、-NH(-杂脂环族基团)或-N(-杂脂环族基团)2、NH(-芳族基团)或-N(-芳族基团)2、-NH(-杂芳族基团)或-N(-杂芳族基团)2。
作为实例，由式-NH(-烷基)表示的烷基氨基包括但不限于甲基氨基、乙基氨基、丙基氨基、异丙基氨基、丁基氨基、异丁基氨基、(仲丁基)氨基、(叔丁基)氨基、戊基氨基、异戊基氨基、(叔戊基)氨基、己基氨基等。由式-N(-烷基)2表示的烷基氨基的实例包括但不限于二甲基氨基、二乙基氨基、二丙基氨基、二异丙基氨基、二丁基氨基、二异丁基氨基、二(仲丁基)氨基、二(叔丁基)氨基、二戊基氨基、二异戊基氨基、二(叔戊基)氨基、二己基氨基、N-乙基-N-甲基氨基、N-甲基-N-丙基氨基、N-乙基-N-丙基氨基等。
各自可以由式2中两个相邻的R4和/或两个相邻的R5、式4中两个相邻的R7和/或R8和R9形成的C6-C20芳族环和/或C3-C20杂芳族环不限于特定的环。例如，各自可以由式2中两个相邻的R4和/或两个相邻的R5、式4中两个相邻的R7和/或R8和R9形成的C6-C20芳族环和/或C3-C20杂芳族环可以包括苯环、萘环、蒽环、菲环、茚环、芴环、吡啶环、嘧啶环、三嗪环、喹啉环、吲哚环、苯并呋喃环、苯并噻吩环、二苯并呋喃环、二苯并噻吩环和/或其组合，各自可以独立地为未经取代或经取代的。
在一个示例性实施方案中，各自可以由式2中两个相邻的R4和/或两个相邻的R5、式4中两个相邻的R7和/或R8和R9形成的C6-C20芳族环和/或C3-C20杂芳族环可以为杂芳族环，例如具有两个或更多个未经取代或经取代的环的稠合杂芳族环。作为实例，可以由式2中两个相邻的R4和/或两个相邻的R5、式4中两个相邻的R7和/或R8和R9形成的C3-C20杂芳族环可以包括但不限于吲哚环、苯并呋喃环、苯并噻吩环及其组合，其各自可以独立地为未经取代或经取代的。
作为实例，充当电子供体的具有式2或式3的结构的杂芳族部分可以包括但不限于茚并咔唑基部分、吲哚并咔唑基部分、苯并呋喃并咔唑基部分和/或苯并噻吩并咔唑基部分。
例如，各自可以分别为式1至4中的R1至R9或者由R1至R9形成的C3-C20脂环族基团、C3-C20杂脂环族基团、C6-C30芳族基团、C3-C30杂芳族基团、C6-C30芳族环和C3-C30杂芳族环可以独立地为未经取代的或者经选自以下的至少一者取代：C1-C10烷基(例如C1-C5烷基如叔丁基)、C6-C30芳基(例如C6-C15芳基如苯基)、C3-C30杂芳基(例如C3-C15杂芳基如吡啶基)和C6-C20芳基氨基(例如二苯基氨基)。
式1中的包含硼原子和氧原子的稠环充当电子受体部分，以及式2或式3的具有至少一个氮原子的稠合杂芳族环充当电子供体部分。因此，具有式1的结构的有机化合物具有延迟荧光特性。
特别地，由于电子供体部分和电子受体部分通过具有强键合能的碳-碳键连接，因此第一化合物具有有利的热稳定性。因此，当第一化合物DF发光时，通过具有高解离能的碳-碳键连接的电子受体部分和电子供体部分可以保持其稳定的分子构象。此外，由于稳定的碳-碳键，电子供体部分和电子受体部分的旋转受到限制，并且在电子供体部分与电子受体部分之间引起大的空间位阻。
因此，在具有式1的结构的第一化合物DF中，三线态激子可以通过RISC向上转换为其单线态激子。具有延迟荧光特性的第一化合物DF具有有利的发光效率。特别地，当一起使用第一化合物DF和第二化合物FD时，由于激子能量从第一化合物DF快速地转移至第二化合物FD，因此可以实现具有改善的发光特性的超荧光。
在一个示例性实施方案中，式1中的R1和R2各自可以独立地为氢原子，式2中的X1至X4中的一者可以为具有硼原子和氧原子的杂环连接的碳原子，以及式2中的X1至X4中的其余可以独立地为CR4。
作为实例，式1中的R1和R2各自可以独立地为氢原子，以及式1中的D可以为具有以下式5的部分：
[式5]
其中在式5中，
R13为未经取代或经取代的C6-C30芳基或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳基；
R14和R15各自独立地为氢原子、氘、氚、卤素原子、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团，当m为2或更大时，各R14彼此不同或相同，以及当n为2或更大时，各R15彼此不同或相同，
任选地，当m为2或更大时两个相邻的R14以及/或者当n为2或更大时两个相邻的R15连接在一起形成未经取代或经取代的C6-C20芳族环或者未经取代或经取代的C3-C20杂芳族环；
m为0、1、2或3；
n为0、1、2、3或4；以及
星号表示连接位置。
作为实例，各自可以为式5中的R13至R15或者可以由R13至R15形成的C6-C30芳基、C3-C30杂芳基、C6-C20芳族环和C3-C20杂芳族环中的每一者可以独立地为未经取代的或者经以下中的至少一者取代：C1-C20烷基、C6-C30芳基、C3-C30杂芳基、C6-C30芳基氨基和C3-C30杂芳基氨基，但不限于此。
当第一化合物DF的电子供体部分包含式5的结构时，第一化合物的耐热性可以由于5元环结构而进一步增强。作为实例，具有式1至5的第一化合物DF可以包括但不限于具有以下式6的结构的任何有机化合物：
[式6]
/>
延迟荧光材料第一化合物DF具有单线态能级S1 DF与三线态能级T1 DF之间的非常窄的能级带隙ΔEST DF(例如，小于或等于约0.3eV，图7)，并且由于第一化合物DF的三线态激子能量可以通过RISC机制转换为其单线态激子能量而具有有利的量子效率。
然而，具有式1至6的结构的第一化合物DF由于电子受体部分和电子供体部分而具有变形的化学构象。此外，第一化合物DF由于利用三线态激子而需要另外的电荷转移跃迁(CT跃迁)。具有式1至6的结构的第一化合物DF由于由CT发光机制引起的发光特性而具有非常宽的FWHM(半峰全宽)，因此其颜色纯度非常有限。
此外，第一化合物DF的处于单线态能级S1 DF的激子能量的一部分通过ISC(Intersystem Crossing，系间窜越)转换为其三线态能级T1 DF，作为结果，产生了未向上转换为其单线态能级S1 DF并且停留在三线态能级T1 DF的三线态激子。由于这些三线态激子与周围的三线态激子和/或极化子相互作用，因此它们通过TTA(triplet-triplet-annihilation，三线态-三线态湮灭)或TPA(triplet-polaronannihilation，三线态-极化子湮灭)而猝灭。换言之，当EML 240仅包含第一化合物DF时，第一化合物DF的三线态激子能量无法有助于发光。此外，OLED D1的发光寿命可能由于诸如TTA和/或TPA的猝灭而降低。
为了使延迟荧光材料第一化合物DF的发光特性最大化并实现超荧光，EML 240包含荧光材料第二化合物FD。如上所述，延迟荧光材料第一化合物DF可以利用三线态激子能量以及单线态激子能量。当EML 240包含与延迟荧光材料第一化合物DF相比具有适当能级的荧光材料第二化合物FD时，从第一化合物DF发射的激子能量被第二化合物FD吸收，然后被第二化合物FD吸收的激子能量产生100％单线态激子，同时使其发光效率最大化。
EML 240中的延迟荧光材料第一化合物DF的单线态激子能量(其包括第一化合物DF的从其自身的三线态激子能量向上转换的单线态激子能量以及初始单线态激子能量)经由福斯特共振能量转移(Forster resonance energy transfer，FRET)机制转移至同一EML240中的荧光材料第二化合物FD，并在第二化合物FD处发生最终的发光。可以使用吸收光谱与第一化合物DF的光致发光(PL)光谱广泛重叠的化合物作为第二化合物FD，使得在第一化合物DF处产生的激子能量可以有效地转移至第二化合物FD。最终发光的第二化合物FD具有窄的FWHM和有利的发光寿命，因此发光二极管的颜色纯度和发光寿命可以得到改善。
EML 240中的第二化合物FD可以为蓝色荧光材料。例如，EML 240中的第二化合物FD可以为其FWHM等于或小于约35nm的基于硼的化合物。作为实例，基于硼的荧光材料的第二化合物FD可以具有以下式6的结构：
[式7]
其中在式7中，
R21至R24各自独立地为氢原子、氘、氚、卤素原子、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基甲硅烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团或者未经取代或经取代的C3-C20杂芳族基团，
任选地，R21至R24中的两个相邻基团连接在一起形成未经取代或经取代的具有硼原子和氮原子的稠环；
R25至R28各自独立地为氢原子、氘、氚、卤素原子、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基甲硅烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团或者未经取代或经取代的C3-C20杂芳族基团，当q为2或更大时，各R25彼此不同或相同，当r为2或更大时，各R26彼此不同或相同，当s为2或更大时，各R27彼此不同或相同，以及当t为2或更大时，各R28彼此不同或相同；
q和s各自独立地为0、1、2、3、4或5；
r为0、1、2或3；以及
t为0、1、2、3或4。
作为实例，各自可以为式7中的R21至R28的C6-C30芳族基团和C3-C30杂芳族基团以及由式7中的R21至R24中的两个相邻基团形成的稠环中的每一者可以独立地为未经取代的或者经以下中的至少一者取代：氘、氚、C1-C20烷基、C6-C30芳基、C3-C30杂芳基、C6-C30芳基氨基和C3-C30杂芳基氨基，但不限于此。
与式1至4类似，各自可以为式7中的R21至R28的C6-C30芳族基团可以包括但不限于C6-C30芳基、C7-C30芳基烷基、C6-C30芳氧基和C6-C30芳基氨基。此外，各自可以为式7中的R21至R28的C3-C30杂芳族基团可以包括但不限于C3-C30杂芳基、C4-C30杂芳基烷基、C6-C30杂芳氧基和C6-C30杂芳基氨基。
具有式7的结构的基于硼的化合物具有非常有利的发光特性。具有式7的结构的基于硼的化合物具有非常宽的片状结构，使得其可以有效地接收从第一化合物DF发射的激子能量，并因此可以使EML 240中的发光效率最大化。
在一个示例性实施方案中，式7中的R21至R24可以不彼此连接。或者，式7中的R22和R23连接在一起形成具有至少一个硼原子和至少一个氮原子的稠环。例如，第二化合物FD可以包括具有以下式8A、式8B或式8C的结构的基于硼的化合物：
[式8A]
[式8B]
[式8C]
其中在式8A至8C中，
R21、R25至R28、和R31至R34各自独立地为氢原子、氘、氚、卤素原子、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基甲硅烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6-C30芳基或者未经取代或经取代的C3-C20杂芳基。
例如，各自可以独立地为式8A至8C中的R21、R25至R28和R31至R34中的每一者的C6-C30芳基和C3-C30杂芳基各自可以独立地为未经取代的或者经以下中的至少一者取代：氘、氚、C1-C20烷基、C6-C30芳基、C3-C30杂芳基、C6-C30芳基氨基和C3-C30杂芳基氨基，但不限于此。
在另一个示例性实施方案中，基于硼的有机化合物的第二化合物DF可以包括但不限于以下式9的有机化合物：
[式9]
/>
/>
可以包含在EML 240中的第三化合物H可以包括与第一化合物DF和/或第二化合物FD相比具有HOMO能级与LUMO能级之间的较宽的能级带隙Eg的任何有机化合物。当EML 240包含主体第三化合物H时，第一化合物DF可以为第一掺杂剂以及第二化合物FD可以为第二掺杂剂。
在一个示例性实施方案中，EML 240中的第三化合物可以包括但不限于4,4’-双(N-咔唑基)-1,1’-联苯(CBP)、3,3’-双(N-咔唑基)-1,1’-联苯(mCBP)、1,3-双(咔唑-9-基)苯(mCP)、9-(3-(9H-咔唑-9-基)苯基)-9H-咔唑-3-腈(mCP-CN)、双[2-(二苯基膦基)苯基]醚氧化物(DPEPO)、2,8-双(二苯基磷酰基)二苯并噻吩(PPT)、1,3,5-三[(3-吡啶基)-苯-3-基]苯(TmPyPB)、2,6-二(9H-咔唑-9-基)吡啶(PYD-2Cz)、2,8-二(9H-咔唑-9-基)二苯并噻吩(DCzDBT)、3’,5’-二(咔唑-9-基)-[1,1’-联苯]-3,5-二腈(DCzTPA)、4’-(9H-咔唑-9-基)联苯-3,5-二腈(pCzB-2CN)、3’-(9H-咔唑-9-基)联苯-3,5-二腈(mCzB-2CN)、二苯基-4-三苯基甲硅烷基苯基-氧化膦(TSPO1)、9-(9-苯基-9H-咔唑-6-基)-9H-咔唑(CCP)、4-(3-(三亚苯-2-基)苯基)二苯并[b,d]噻吩、9-(4-(9H-咔唑-9-基)苯基)-9H-3,9’-联咔唑、9-(3-(9H-咔唑-9-基)苯基)-9H-3,9’-联咔唑、9-(6-(9H-咔唑-9-基)吡啶-3-基)-9H-3,9’-联咔唑及其组合。
在一个示例性实施方案中，当EML 240包含第一化合物DF、第二化合物FD和第三化合物H时，在EML 240中第三化合物H的含量可以大于第一化合物DF的含量，并且在EML 240中第一化合物DF的含量可以大于第二化合物FD的含量。当第一化合物DF的含量大于第二化合物FD的含量时，激子能量可以经由FRET机制从第一化合物DF有效地转移至第二化合物FD。例如，在EML 240中第三化合物H的含量可以为约55重量％至约85重量％，在EML 240中第一化合物DF的含量可以为约10重量％至约40重量％，例如约10重量％至约30重量％，以及在EML 240中第二化合物FD的含量可以为约0.1重量5％至约5重量％，例如约0.1重量％至约2重量％，但不限于此。
在一个示例性实施方案中，必须适当地调节主体第三化合物H、延迟荧光材料第一化合物DF和荧光材料第二化合物FD之间的HOMO能级和/或LUMO能级。例如，主体必须诱导在延迟荧光材料处产生的三线态激子参与发光过程，而不会由于非辐射复合而猝灭以实现超荧光。为此，应调节主体第三化合物H、延迟荧光材料第一化合物DF和荧光材料第二化合物FD之间的能级。
图4示出了根据本公开的一个示例性实施方案的通过调节集中于EML中的第一化合物和第二化合物的发光材料的能级而使空穴被有效地转移至第二化合物的示意图。
如图4所示，主体第三化合物H可以被设计成具有比延迟荧光材料第一化合物DF的HOMO能级HOMODF更低的HOMO能级HOMOH，并且具有比第一化合物DF的LUMO能级LUMODF更高的LUMO能级LUMOH。换言之，第三化合物H的HOMO能级HOMOH与LUMO能级LUMOH之间的能级带隙可以宽于第一化合物DF的HOMO能级HOMODF与LUMO能级LUMODF之间的能级带隙。
作为实例，主体第三化合物H的HOMO能级(HOMOH)与延迟荧光材料第一化合物DF的HOMO能级(HOMODF)之间的能级带隙(|HOMOH-HOMODF|)，或者第三化合物H的LUMO能级(LUMOH)与第一化合物DF的LUMO能级(LUMODF)之间的能级带隙(|LUMOH-LUMODF|)可以等于或小于约0.5eV，例如，为约0.1eV至约0.5eV。在这种情况下，电荷可以从第三化合物H有效地传输至第一化合物DF，从而提高OLED D1中的最终发光效率。
在一个示例性实施方案中，第一化合物DF的HOMO能级HOMODF与第二化合物FD的HOMO能级HOMOFD之间的能级带隙ΔHOMO-1满足以下式(1)中的关系：
|HOMOFD–HOMODF|<0.3eV (1)
当第一化合物DF的HOMO能级HOMODF与第二化合物FD的HOMO能级HOMOFD之间的能级带隙ΔHOMO-1满足式(1)中的关系时，注入至EML 240中的空穴可以快速地转移至第一化合物DF。因此，第一化合物DF可以利用初始单线态激子能量以及通过RISC机制从其三线态激子能量向上转换的单线态激子能量二者，使得其可以实现100％的内部量子效率，并且可以将其激子能量有效地转移至第二化合物FD。作为实例，第一化合物DF的HOMO能级HOMODF和第二化合物FD的HOMO能级HOMOFD可以满足以下式(2)中的关系：
|HOMOFD–HOMODF|≤0.2eV (2)
在另一个示例性实施方案中，第一化合物DF的LUMO能级LUMODF可以高于或等于第二化合物FD的LUMO能级LUMOFD。作为实例，第一化合物DF的LUMO能级LUMODF和第二化合物FD的LUMO能级LUMOFD可以满足以下式(3)中的关系：
0≤LUMODF–LUMOFD≤0.5eV (3)
当第一化合物DF的LUMO能级LUMODF和第二化合物FD的LUMO能级LUMOFD满足式(3)中的关系时，注入至EML 240中的电子可以快速地转移至第一化合物DF。作为实例，第一化合物DF的LUMO能级LUMODF和第二化合物FD的LUMO能级LUMOFD可以满足以下式(4)中的关系：
0≤LUMODF–LUMOFD≤0.2eV (4)
由于激子可以在延迟荧光材料第一化合物DF中复合，因此第一化合物DF可以利用RISC机制实现100％的内部量子效率。在第一化合物DF处产生的单线态激子能量(包括初始单线态激子能量和向上转换的单线态激子能量)可以经由FRET转移至荧光材料第二化合物FD，因此，第二化合物FD可以实现有效发光。
作为实例，可以将第一化合物DF设计成但不限于具有约-5.4eV至-5.7eV的HOMO能级HOMODF，并且具有约-2.7eV至-3.0eV的LUMO能级LUMODF。可以将第二化合物FD设计成但不限于具有约-5.3eV至约-5.7eV的HOMO能级HOMOFD，并且具有约-2.7eV至约-3.0eV的LUMO能级LUMOFD。
第一化合物DF的HOMO能级HOMODF与LUMO能级LUMODF之间的能级带隙可以宽于第二化合物FD的HOMO能级HOMOFD与LUMO能级LUMOFD之间的能级带隙。在一个示例性实施方案中，第一化合物DF的HOMO能级HOMODF与LUMO能级LUMODF之间的能级带隙可以为约2.6eV至约3.1eV，例如，约2.7eV至约3.0eV。第二化合物FD的HOMO能级HOMOFD与LUMO能级LUMOFD之间的能级带隙可以为约2.4eV至约2.9eV，例如，约2.5eV至约2.8eV。在这种情况下，在第一化合物DF处产生的激子能量可以有效地转移至第二化合物FD，然后第二化合物FD可以充分地发光。
图5示出了当未调节发光材料层中的第一化合物和第二化合物的HOMO能级时空穴在第二化合物处被捕获的示意图。如图5所示，当第一化合物DF的HOMO能级HOMODF与第二化合物FD的HOMO能级HOMOFD之间的能级带隙ΔHOMO-2等于或大于0.3eV时，注入至EML240中的空穴在荧光材料第二化合物FD处被捕获。换言之，注入至EML240中的空穴未从主体第三化合物H转移至延迟荧光材料第一化合物DF。在具有有利发光效率的第一化合物DF中未形成激子，而在第二化合物FD处被捕获的空穴直接复合形成激子并发光。第一化合物DF的三线态激子能量无法参与发光过程，而是由于非辐射复合而猝灭，因此导致EML降低其发光效率。
图6示出了当未调节发光材料层中的第一化合物和第二化合物的HOMO能级和LUMO能级时，空穴在第二化合物处被捕获并且生成第一化合物与第二化合物之间的激基复合物的示意图。如图6所示，当第一化合物DF的HOMO能级HOMODF与第二化合物FD的HOMO能级HOMOFD之间的能级带隙ΔHOMO-3等于或大于0.5eV时，注入至EML 240中的空穴在荧光材料第二化合物FD处被捕获。
此外，当第一化合物DF的LUMO能级LUMODF低于第二化合物FD的LUMO能级LUMOFD(即，LUMOFD>LUMODF)时，在第二化合物FD处被捕获的空穴和转移至第一化合物DF的电子形成激基复合物。第一化合物DF的三线态激子能量由于非辐射复合而猝灭，这导致EML降低其发光效率。此外，由于形成激基复合物的LUMO能级与HOMO能级之间的能级带隙太窄，因此EML发射具有较长波长的光。由于第一化合物DF和第二化合物FD二者同时发光，因此从EML发射的光具有宽的FWHM和差的颜色纯度。
将更详细地描述根据一个示例性实施方案的EML 240中的发光机制。图7通过根据本公开的一个示例性实施方案的有机发光二极管的发光材料层中的发光材料之间的单线态能级和三线态能级示出发光机制的示意图。如图7所示，可以为EML 240中的主体的第三化合物H的单线态能级S1 H高于具有延迟荧光特性的第一化合物DF的单线态能级S1 DF。此外，第三化合物H的三线态能级T1 H可以高于第一化合物DF的三线态能级T1 DF。作为实例，第三化合物H的三线态能级T1 H可以比第一化合物DF的三线态能级T1 DF高至少约0.2eV，例如至少约0.3eV(如至少约0.5eV)。
当第三化合物H的三线态能级T1 H和/或单线态能级S1 H不足够高于第一化合物DF的三线态能级T1 DF和/或单线态能级S1 DF时，第一化合物DF的激发三线态能级T1 DF处的激子可能反向转移至第三化合物H的三线态能级T1 H。在这种情况下，反向转移至其中三线态激子不能发光的第三化合物H的三线态激子作为非发光而猝灭，使得具有延迟荧光特性的第一化合物DF的三线态激子能量不能有助于发光。具有延迟荧光特性的第一化合物DF的单线态能级S1 DF与三线态能级T1 DF之间的能级带隙ΔEST DF可以等于或小于约0.3eV，例如为约0.05eV至约0.3eV。
此外，在EML 240中在延迟荧光材料第一化合物DF处产生的通过RISC转换为ICT复合态的单线态激子能量应被有效地转移至荧光材料第二化合物FD，以实现具有高发光效率和高颜色纯度的OLED D1。为此，延迟荧光材料第一化合物DF的单线态能级S1 DF高于荧光材料第二化合物FD的单线态能级S1 FD。任选地，第一化合物DF的三线态能级T1 DF可以高于第二化合物FD的三线态能级T1 FD。
由于第二化合物FD可以在发光过程中利用第一化合物DF的单线态激子能量和三线态激子能量二者，因此可以使OLED D1的发光效率最大化。此外，由于在发光过程中诸如TTA或TTP的猝灭现象被最小化，因此OLED D1的发光寿命可以得到极大地改善。
回到图3，HIL 250设置在第一电极210与HTL 260之间，并且改善无机的第一电极210与有机的HTL 260之间的界面特性。在一个示例性实施方案中，HIL 250可以包含但不限于4,4’4”-三(3-甲基苯基氨基)三苯胺(MTDATA)、4,4’,4”-三(N,N-二苯基-氨基)三苯胺(NATA)、4,4’,4”-三(N-(萘-1-基)-N-苯基-氨基)三苯胺(1T-NATA)、4,4’,4”-三(N-(萘-2-基)-N-苯基-氨基)三苯胺(2T-NATA)、铜酞菁(CuPc)、三(4-咔唑基-9-基-苯基)胺(TCTA)、N,N’-二苯基-N,N’-双(1-萘基)-1,1’-联苯-4,4”-二胺(NPB；NPD)、1,4,5,8,9,11-六氮杂苯并菲六腈(二吡嗪并[2,3-f:2’3’-h]喹喔啉-2,3,6,7,10,11-六腈；HAT-CN)、1,3,5-三[4-(二苯基氨基)苯基]苯(TDAPB)、聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)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。可以根据OLED D1的结构省略HIL 250。
HTL 260设置在HIL 250与EML 240之间。在一个示例性实施方案中，HTL 260可以包含但不限于N,N’-二苯基-N,N’-双(3-甲基苯基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺(TPD)、NPB(NPD)、CBP、聚[N,N’-双(4-丁基苯基)-N,N’-双(苯基)-联苯胺](聚-TPD)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共聚-(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)、3,5-二(9H-咔唑-9-基)-N,N-二苯基苯胺(DCDPA)、N-(联苯-4-基)-9,9-二甲基-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-9H-芴-2-胺、N-(联苯-4-基)-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)联苯-4-胺及其组合。
ETL 270和EIL 280可以顺序地层合在EML 240与第二电极230之间。ETL 270包含具有高电子迁移率的材料，以便通过快速电子传输向EML240稳定地提供电子。在一个示例性实施方案中，ETL 270可以包含但不限于以下中的任一者：基于二唑的化合物、基于三唑的化合物、基于菲咯啉的化合物、基于苯并/>唑的化合物、基于苯并噻唑的化合物、基于苯并咪唑的化合物、基于三嗪的化合物等。
更特别地，ETL 270可以包含但不限于三-(8-羟基喹啉铝)(Alq3)、2-联苯-4-基-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-二唑(PBD)、螺-PBD、喹啉锂(Liq)、1,3,5-三(N-苯基苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)、双(2-甲基-8-羟基喹啉-N1,O8)-(1,1’-联苯-4-羟基)铝(BAlq)、4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(Bphen)、2,9-双(萘-2-基)4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(NBphen)、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)、3-(4-联苯)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑(TAZ)、4-(萘-1-基)-3,5-二苯基-4H-1,2,4-三唑(NTAZ)、1,3,5-三(对吡啶-3-基-苯基)苯(TpPyPB)、2,4,6-三(3’-(吡啶-3-基)联苯-3-基)1,3,5-三嗪(TmPPPyTz)、聚[9,9-双(3’-(N,N-二甲基)-N-乙基铵)-丙基)-2,7-芴]-交替-2,7-(9,9-二辛基芴)](PFNBr)、三(苯基喹喔啉)(TPQ)、TSPO1及其组合。
EIL 280设置在第二电极230与ETL 270之间，并且可以改善第二电极230的物理特性，并因此可以提高OLED D1的发光寿命。在一个示例性实施方案中，EIL 280可以包含但不限于碱金属卤化物或碱土金属卤化物例如LiF、CsF、NaF、BaF2等，和/或有机金属化合物例如喹啉锂、苯甲酸锂、硬脂酸钠等。
当空穴经由EML 240转移至第二电极230和/或电子经由EML 240转移至第一电极210时，OLED D1可能具有短的寿命和降低的发光效率。为了防止这些现象，根据本公开的该实施方案的OLED D1可以具有与EML 240相邻的激子阻挡层。
例如，示例性实施方案的OLED D1包括在HTL 260与EML 240之间的EBL 265以便控制和防止电子转移。在一个示例性实施方案中，EBL 265可以包含但不限于TCTA、三[4-(二乙基氨基)苯基]胺、N-(联苯-4-基)-9,9-二甲基-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-9H-芴-2-胺、TAPC、MTDATA、mCP、mCBP、CuPc、N,N’-双[4-(双(3-甲基苯基)氨基)苯基]-N,N’-二苯基-[1,1’-联苯]-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还可以在EML 240与ETL 270之间包括HBL 275作为第二激子阻挡层，使得空穴不能从EML 240转移至ETL 270。在一个示例性实施方案中，HBL 275可以包含但不限于以下中的任一者：各自可以用于ETL 270中的基于二唑的化合物、基于三唑的化合物、基于菲咯啉的化合物、基于苯并/>唑的化合物、基于苯并噻唑的化合物、基于苯并咪唑的化合物和基于三嗪的化合物。
例如，HBL 275可以包含与EML 240中的发光材料的HOMO能级相比具有相对低的HOMO能级的化合物。HBL 275可以包含但不限于BCP、BAlq、Alq3、PBD、螺-PBD、Liq、双-4,5-(3,5-二-3-吡啶基苯基)-2-甲基嘧啶(B3PYMPM)、DPEPO、9-(6-(9H-咔唑-9-基)吡啶-3-基)-9H-3,9’-联咔唑及其组合。
在以上第一实施方案中，具有延迟荧光特性的第一化合物和具有荧光特性的第二化合物包含在同一EML内。与第一实施方案不同，第一化合物和第二化合物包含在分立的EML中。图8示出了根据本公开的另一个示例性实施方案的有机发光二极管的示意性截面图。图9示出了根据本公开的另一个示例性实施方案的通过调节集中于发光材料层中的第一化合物和第二化合物的发光材料的能级而使空穴被有效地转移至第二化合物的示意图。图10通过根据本公开的另一个示例性实施方案的有机发光二极管的发光材料层中的发光材料之间的单线态能级和三线态能级示出发光机制的示意图。
如图8所示，OLED D2包括面向彼此的第一电极210和第二电极230以及设置在第一电极210与第二电极230之间的发光层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。
在一个示例性实施方案中，发光层220A包括EML 240A。发光层220A可以包括设置在第一电极210与EML 240A之间的HTL 260和设置在第二电极230与EML 240A之间的ETL270中的至少一者。
此外，发光层220A还可以包括设置在第一电极210与HTL 260之间的HIL 250和设置在ETL 270与第二电极230之间的EIL 280中的至少一者。或者，发光层220A还可以包括设置在HTL 260与EML 240A之间的EBL 265和/或设置在EML 240A与ETL 270之间的HBL 275。第一电极210和第二电极230以及发光层220A中除EML 240A之外的其他层的配置可以与OLED D1中的相应电极和层基本上相同。
EML 240A包括设置在EBL 265与HBL 275之间的第一EML(EML1、下EML、第一层)242和设置在EML1 242与HBL 275之间的第二EML(EML2、上EML、第二层)244。或者，EML2 244可以设置在EBL 265与EML1 242之间。
EML1 242和EML2 244中的一者包含延迟荧光材料第一化合物(第一掺杂剂)DF，并且EML1 242和EML2 244中的另一者包含荧光材料第二化合物(第二掺杂剂)FD。此外，EML1242和EML2 244各自可以包含第一主体第三化合物(化合物3)H1和第二主体第四化合物(化合物4)H2。作为实例，EML1 242可以包含第一化合物DF和第三化合物H1，以及EML2 244可以包含第二化合物FD和第四化合物H2。
EML1 242中的第一化合物DF可以为具有式1至6的结构的延迟荧光材料。具有延迟荧光特性的第一化合物DF的三线态激子能量可以经由RISC机制向上转换为其自身的单线态激子能量。虽然第一化合物DF具有高的内部量子效率，但其由于其宽的FWHM而具有差的颜色纯度。
另一方面，EML2 244包含荧光材料第二化合物FD。第二化合物FD包括具有式7至9的结构的任何有机化合物。而具有式6至8的结构的荧光材料第二化合物FD由于其窄的FWHM(例如≤35nm)而在颜色纯度方面具有优点。
在该示例性实施方案中，EML1 242中的具有延迟荧光特性的第一化合物DF的单线态激子能量以及三线态激子能量可以通过FRET机制转移至与EML1 242相邻设置的EML2244中的第二化合物FD，并且在EML2244内的第二化合物FD中发生最终发光。
EML1 242中的第一化合物DF的三线态激子能量通过RISC机制向上转换为其自身的单线态激子能量。然后，第一化合物DF的初始单线态激子能量和转换的单线态激子能量二者均转移至EML2 244中的第二化合物FD的单线态激子能量。EML2 244中的第二化合物FD可以利用三线态激子能量以及单线态激子能量发光。
由于在EML1 242中的延迟荧光材料第一化合物DF处产生的激子能量有效地转移至EML2 244中的荧光材料第二化合物FD，因此OLED D2可以实现超荧光。在这种情况下，在包含荧光材料第二化合物FD的EML2244中发生实质发光。OLED D2可以提高量子效率并且由于窄的FWHM而可以提高颜色纯度。
EML1 242和EML2 244各自还分别包含第三化合物H1和第四化合物H2。第三化合物H1可以与第四化合物H2相同或不同。例如，第三化合物H1和第四化合物H2各自可以分别独立地包括但不限于上述第三化合物H。
第一化合物DF的HOMO能级HOMODF与第二化合物FD的HOMO能级HOMOFD之间的能级带隙ΔHOMO-1可以满足式(1)或(2)中的关系，如图9所示。因此，注入至EML 240A中的空穴被有效地转移至第一化合物DF，使得第一化合物DF可以利用单线态激子能量和三线态激子能量二者，并将激子能量转移至第二化合物FD。此外，第一化合物DF的LUMO能级LUMODF可以高于或等于第二化合物FD的LUMO能级LUMOFD，并且可以满足式(3)或(4)中的关系。
此外，第三化合物H1和第四化合物H2的HOMO能级(HOMOH1和HOMOH2)与第一化合物DF的HOMO能级(HOMODF)之间的能级带隙(|HOMOH-HOMODF|)、或者第三化合物H1和第四化合物H2的LUMO能级(LUMOH1和LUMOH2)与第一化合物DF的LUMO能级(LUMODF)之间的能级带隙(|LUMOH-LUMODF|)可以等于或小于约0.5eV。当第三化合物H1和第四化合物H2与第一化合物DF之间的HOMO能级带隙或LUMO能级带隙不满足该条件时，第一化合物DF处的激子能量可能由于非辐射复合而猝灭，或者激子能量可能无法从第三化合物H1和第四化合物H2有效地转移至第一化合物DF和/或第二化合物FD，因此OLED D2中的内部量子效率可能降低。
此外，在EML1 242中的第三化合物H1和EML2 244中的第四化合物H2中各自产生的激子能量中的每一者应首先转移至延迟荧光材料第一化合物DF，然后转移至荧光材料第二化合物FD。如图10所示，第三化合物H1的单线态能级S1 H1和第四化合物H2的单线态能级S1 H2中的每一者高于延迟荧光材料第一化合物DF的单线态能级S1 DF。此外，第三化合物H1的三线态能级T1 H1和第四化合物H2的三线态能级T1 H2中的每一者高于第一化合物DF的三线态能级T1 DF。例如，第三化合物H1和第四化合物H2的三线态能级T1 H1和T1 H2可以比第一化合物DF的三线态能级T1 DF高至少约0.2eV，例如高至少约0.3eV或高至少约0.5eV。
此外，第二主体第四化合物H2的单线态能级S1 H2高于荧光材料第二化合物FD的单线态能级S1 FD。任选地，第四化合物H2的三线态能级T1 H2可以高于第二化合物FD的三线态能级T1 FD。因此，在第四化合物H2处产生的单线态激子能量可以转移至第二化合物FD的单线态激子能量。
此外，在EML1 242中在延迟荧光材料第一化合物DF处产生的通过RISC转换为ICT复合态的单线态激子能量应被有效地转移至EML2 244中的荧光材料第二化合物FD。为此，EML1 242中的延迟荧光材料第一化合物DF的单线态能级S1 DF高于EML2 244中的荧光材料第二化合物FD的单线态能级S1 FD。任选地，第一化合物DF的三线态能级T1 DF可以高于第二化合物FD的三线态能级T1 FD。
EML1 242和EML2 244中的第三化合物H1和第四化合物H2的含量中的每一者可以分别大于或等于同一层中的第一化合物DF和第二化合物FD的含量中的每一者。此外，EML1242中的第一化合物DF的含量可以大于EML2 244中的第二化合物FD的含量。因此，激子能量经由FRET机制从第一化合物DF有效地转移至第二化合物FD。
例如，EML1 242可以包含约1重量％至约50重量％，例如约10重量％至约40重量％或约20重量％至约40重量％的第一化合物DF。EML2244可以包含约1重量％至约10重量％，例如约1重量％至5重量％的第二化合物FD。
在一个替代实施方案中，当EML2 244与HBL 275相邻地设置时，EML2 244中的第四化合物H2可以为与HBL 275相同的材料。在这种情况下，EML2 244可以具有空穴阻挡功能以及发光功能。换言之，EML2 244可以充当用于阻挡空穴的缓冲层。在一个实施方案中，在EML2 244可以为空穴阻挡层以及发光材料层的情况下，可以省略HBL 275。
在另一个示例性实施方案中，当EML2 244与EBL 265相邻地设置时，EML2 244中的第四化合物H2可以为与EBL 265相同的材料。在这种情况下，EML2 244可以具有电子阻挡功能以及发光功能。换言之，EML2 244可以充当用于阻挡电子的缓冲层。在一个实施方案中，在EML2 244可以为电子阻挡层以及发光材料层的情况下，可以省略EBL 265。
将描述具有三层EML的OLED。图11示出了根据本公开的另一个示例性实施方案的有机发光二极管的示意性截面图。图12示出了根据本公开的另一个示例性实施方案的通过调节集中于发光材料层中的第一化合物和第二化合物的发光材料的能级而使空穴被有效地转移至第二化合物的示意图。图13通过根据本公开的另一个示例性实施方案的有机发光二极管的发光材料层中的发光材料之间的单线态能级和三线态能级示出发光机制的示意图。
如图11所示，OLED D3包括面向彼此的第一电极210和第二电极230以及设置在第一电极210与第二电极230之间的发光层220B。有机发光显示装置100(图2)包括红色像素区域、绿色像素区域和蓝色像素区域，并且OLED D3可以设置在蓝色像素区域中。
在一个示例性实施方案中，发光层220B包括三层EML 240B。发光层220B可以包括设置在第一电极210与EML 240B之间的HTL 260和设置在EML 240B与第二电极430之间的ETL 470中的至少一者。此外，发光层220B还可以包括设置在第一电极210与HTL 260之间的HIL 250和设置在ETL 270与第二电极230之间的EIL 280中的至少一者。或者，发光层220B还可以包括设置在HTL 260与EML 240B之间的EBL 265和/或设置在EML 240B与ETL 270之间的HBL 275。第一电极210和第二电极230以及发光层220B中除EML 240B之外的其他层的配置与OLED D1和OLED D2中的相应电极和层基本上相同。
EML 240B包括设置在EBL 265与HBL 275之间的第一EML(EML1、中EML、第一层)242、设置在EBL 265与EML1 242之间的第二EML(EML2、下EML、第二层)244、和设置在EML1242与HBL 275之间的第三EML(EML3、上EML、第三层)246。
EML1 242包含延迟荧光材料第一化合物(第一掺杂剂)DF，EML2 244和EML3 246中的每一者分别包含各自为荧光材料的第二化合物(第二掺杂剂)FD1和第五化合物(第三掺杂剂)FD2。EML1 242、EML2 244和EML3 246各自分别包含第一主体第三化合物H1、第二主体第四化合物H2和第三主体第六化合物H3。
根据示例性实施方案，EML1 242中的延迟荧光材料第一化合物DF的单线态激子能量以及三线态激子能量二者均可以通过FRET能量转移机制转移至各自被包含在与EML1242相邻设置的EML2 244和EML3 246中的荧光材料第二化合物FD1和第五化合物FD2。因此，在EML2 244和EML3 246中的第二化合物FD1和第五化合物FD2中发生最终发光。
EML1 242中的第一化合物DF的三线态激子能量通过RISC机制向上转换为其自身的单线态激子能量，然后第一化合物DF的包括初始单线态激子能量和转换的单线态激子能量的单线态激子能量被转移至第二化合物FD1和第五化合物FD2的单线态激子能量。第一化合物DF的单线态能级S1 DF高于第二化合物FD1和第五化合物FD2的单线态能级S1 FD1和单线态能级S1 FD2中的每一者。EML1 242中的第一化合物DF的单线态激子能量通过FRET机制转移至与EML1 242相邻设置的EML2 244和EML3246中的第二化合物FD1和第五化合物FD2。
因此，EML2 244和EML3 246中的第二化合物FD1和第五化合物FD2可以利用来源于第一化合物DF的单线态激子能量和三线态激子能量二者发光。第二化合物FD1和第五化合物FD2各自具有与第一化合物DF相比相对窄的FWHM(例如≤35nm)。因此，OLED D3可以改善其量子效率并且由于窄的FWHM而可以改善颜色纯度，并且在EML2 244和EML3246内的第二化合物FD1和第五化合物FD2中发生最终发光。
延迟荧光材料第一化合物DF包括具有式1至6的结构的任何有机化合物。荧光材料第二化合物FD1和第五化合物FD2各自独立地包括具有式7至9的结构的任何基于硼的化合物。第三化合物H1、第四化合物H2和第六化合物H3可以彼此相同或不同。例如，第三化合物H1、第四化合物H2和第六化合物H3各自可以分别包括但不限于上述第三化合物H。
与第一实施方案和第二实施方案类似，第一化合物DF的HOMO能级HOMODF与第二化合物FD1和第五化合物FD2的HOMO能级HOMOFD1和HOMOFD2中的每一者之间的能级带隙ΔHOMO-1可以满足式(1)或(2)中的关系，如图12所示。因此，注入至EML 240中的空穴被有效地转移至第一化合物DF，使得第一化合物DF可以利用单线态激子能量和三线态激子能量二者，并将激子能量转移至第二化合物FD1和第五化合物FD2二者。此外，第一化合物DF的LUMO能级LUMODF可以高于或等于第二化合物FD1和第五化合物FD2的LUMO能级LUMOFD1和LUMOFD2中的每一者，并且可以满足式(3)或(4)中的关系。
此外，第三化合物H1、第四化合物H2和第六化合物H3的HOMO能级(HOMOH1、HOMOH2和HOMOH3)与第一化合物DF的HOMO能级(HOMODF)之间的能级带隙(|HOMOH-HOMODF|)，或者第三化合物H1、第四化合物H2和第六化合物H3的LUMO能级(LUMOH1、LUMOH2和LUMOH3)与第一化合物DF的LUMO能级(LUMODF)之间的能级带隙(|LUMOH-LUMODF|)可以等于或小于约0.5eV。
此外，为了实现有效发光，应适当地调节EML1 242、EML2 244和EML3 246中引入的发光材料之间的单线态能级和三线态能级。参照图13，作为第一主体的第三化合物H1的单线态能级S1 H1、作为第二主体的第四化合物H2的单线态能级S1 H2和作为第三主体的第六化合物H3的单线态能级S1 H3各自高于延迟荧光材料第一化合物DF的单线态能级S1 DF。此外，第三化合物H1的三线态能级T1 H1、第四化合物H2的三线态能级T1 H2和第六化合物H3的三线态能级T1 H3各自可以高于第一化合物DF的三线态能级T1 DF。
在EML1 242中在延迟荧光材料第一化合物DF处产生的通过RISC转换为ICT复合态的单线态激子能量应被有效地转移至EML2 244和EML3 246中的荧光材料第二化合物FD1和第五化合物FD2中的每一者。为此，EML1 242中的延迟荧光材料第一化合物DF的单线态能级S1 DF高于EML2 244和EML3 246中的荧光材料第二化合物FD1和第五化合物FD2的单线态能级S1 FD1和S1 FD2中的每一者。任选地，第一化合物DF的三线态能级T1 DF可以高于第二化合物FD1和第五化合物FD2的三线态能级T1 FD1和T1 FD2中的每一者。
此外，为了实现有效发光，从第一化合物DF转移至第二化合物FD1和第五化合物FD2中的每一者的激子能量不应被转移至第四化合物H2和第六化合物H3中的每一者。为此，各自可以为第二主体和第三主体的第四化合物H2和第六化合物H3的单线态能级S1 H2和S1 H3中的每一者分别高于荧光材料第二化合物FD1和第五化合物FD2的单线态能级S1 FD1和S1 FD2中的每一者。任选地，第四化合物H2和第六化合物H3的三线态能级T1 H2和T1 H3各自分别高于第二化合物FD1和第五化合物FD2的三线态能级T1 FD1和T1 FD2中的每一者。
EML1 242中的第一化合物DF的含量可以大于EML2 244或EML3246中的第二化合物FD1和第五化合物FD2的含量中的每一者。在这种情况下，激子能量可以经由FRET机制从EML1 242中的第一化合物DF有效地转移至EML2 244和EML3 246中的第二化合物FD1和第五化合物FD2中的每一者。
例如，EML1 242可以包含约1重量％至约50重量％，例如约10重量％至约40重量％或约20重量％至约40重量％的第一化合物DF。EML2244和EML3 246各自可以分别包含约1重量％至约10重量％，例如约1重量％至5重量％的第二化合物FD1和第五化合物FD2。
在一个替代实施方案中，当EML2 244与EBL 265相邻地设置时，EML2 244中的第四化合物H2可以为与EBL 265相同的材料。在这种情况下，EML2 244可以具有电子阻挡功能以及发光功能。换言之，EML2 244可以充当用于阻挡电子的缓冲层。在一个实施方案中，在EML2 244可以为电子阻挡层以及发光材料层的情况下，可以省略EBL 265。
当EML3 246与HBL 275相邻地设置时，EML3 246中的第六化合物H3可以为与HBL275相同的材料。在这种情况下，EML3 246可以具有空穴阻挡功能以及发光功能。换言之，EML3 246可以充当用于阻挡空穴的缓冲层。在一个实施方案中，在EML3 246可以为空穴阻挡层以及发光材料层的情况下，可以省略HBL 275。
在另一个示例性实施方案中，EML2 244中的第四化合物H2可以为与EBL 265相同的材料，以及EML3 246中的第六化合物H3可以为与HBL 275相同的材料。在该方面中，EML2244可以具有电子阻挡功能以及发光功能，以及EML3 246可以具有空穴阻挡功能以及发光功能。换言之，EML2 244和EML3 246各自可以分别充当用于阻挡电子或空穴的缓冲层。在一个实施方案中，在EML2 244可以为电子阻挡层以及发光材料层，以及EML3 246可以为空穴阻挡层以及发光材料层的情况下，可以省略EBL265和HBL 275。
在一个替代实施方案中，OLED可以包括多个发光部。图14示出了根据本公开的另一个示例性实施方案的有机发光二极管的示意性截面图。
如图14所示，OLED D4包括面向彼此的第一电极210和第二电极230以及设置在第一电极210与第二电极230之间的发光层220C。有机发光显示装置100(图2)包括红色像素区域、绿色像素区域和蓝色像素区域，并且OLED D4可以设置在蓝色像素区域中。第一电极210可以为阳极，以及第二电极230可以为阴极。
发光层220C包括第一发光部320和第二发光部420，所述第一发光部320包括第一EML(EML1)340，所述第二发光部420包括第二EML(EML2)440。此外，发光层220C还可以包括设置在第一发光部320与第二发光部420之间的电荷生成层(CGL)380。
CGL 380设置在第一发光部320与第二发光部420之间使得第一发光部320、CGL380和第二发光部420顺序地设置在第一电极210上。换言之，第一发光部320设置在第一电极210与CGL 380之间，以及第二发光部420设置在第二电极230与CGL 380之间。
第一发光部320包括EML1(下EML)340。第一发光部320还可以包括设置在第一电极210与EML1 340之间的HIL 350、设置在EML1 340与HIL350之间的第一HTL(HTL1)360和设置在EML1 340与CGL 380之间的第一ETL(ETL1)370中的至少一者。或者，第一发光部320还可以包括设置在HTL1 360与EML1 340之间的第一EBL(EBL1)365和/或设置在EML1 340与ETL1370之间的第一HBL(HBL1)375。
第二发光部420包括EML2(上EML)440。第二发光部420还可以包括设置在CGL380与EML2 440之间的第二HTL(HTL2)460、设置在EML2 440与第二电极230之间的第二ETL(ETL2)470和设置在ETL2 470与第二电极230之间的EIL 480中的至少一者。或者，第二发光部420还可以包括设置在HTL2 460与EML2 440之间的第二EBL(EBL2)465和/或设置在EML2 440与ETL2 470之间的第二HBL(HBL2)475。
CGL 380设置在第一发光部320与第二发光部420之间。换言之，第一发光部320和第二发光部420经由CGL 380连接。CGL 380可以为使N型CGL(N-CGL)382与P型CGL(P-CGL)384连结的PN结CGL。
N-CGL 382设置在ETL1 370与HTL2 460之间，以及P-CGL 384设置在N-CGL 382与HTL2 460之间。N-CGL 382将电子传输至第一发光部320的EML1 340，以及P-CGL 384将空穴传输至第二发光部420的EML2440。
在另一个示例性实施方案中，EML1 340和EML2 440各自可以为发蓝色光的材料层。例如，EML1 340和EML2 440中的至少一者包含延迟荧光材料第一化合物DF、荧光材料第二化合物FD和任选的主体第三化合物H。
当EML1 340和/或EML2 440包含第一化合物DF、第二化合物FD和第三化合物H时，在EML1 340和/或EML2 440中，第三化合物H的含量可以大于第一化合物DF的含量，以及第一化合物DF的含量大于第二化合物FD的含量。在这种情况下，激子能量可以从第一化合物DF有效地转移至第二化合物FD。
在一个示例性实施方案中，与EML1 340类似，EML2 440可以包含第一化合物DF、第二化合物FD和任选地第三化合物H。或者，EML2 440可以包含与EML1 340中的第一化合物DF和第二化合物FD中的至少一者不同的另外的化合物，并因此EML2 440可以发射与从EML1340发射的光不同的光，或者可以具有与EML1 340的发光效率不同的发光效率。
在图14中，EML1 340和EML2 440各自具有单层结构。或者，各自可以包含第一化合物DF、第二化合物FD和任选的第三化合物H的EML1340和EML2 440各自可以分别具有双层结构(图8)或三层结构(图111)。
在根据一个示例性实施方案的OLED D4中，延迟荧光材料第一化合物DF的单线态激子能量被转移至荧光材料第二化合物FD，并且在第二化合物FD处发生最终发光。因此，OLED D4可以具有优异的发光效率和颜色纯度。此外，OLED D4包括包含具有式1至6的结构的第一化合物DF和具有式7至9的结构的第二化合物FD的至少一个EML，使得OLED D4可以进一步提高其发光效率和颜色纯度。此外，由于OLED D4具有发蓝色光的材料层的双堆叠体结构，因此OLED D4可以改善其色感或优化其发光效率。
图15示出了根据本公开的另一个示例性实施方案的作为有机发光装置的有机发光显示装置的示意性截面图。如图15所示，有机发光显示装置500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510；设置在基板510上方的薄膜晶体管Tr；以及设置在薄膜晶体管Tr上方并且与薄膜晶体管Tr连接的OLED D。作为实例，第一像素区域P1可以为蓝色像素区域，第二像素区域P2可以为绿色像素区域，以及第三像素区域P3可以为红色像素区域。
基板510可以为玻璃基板或柔性基板。例如，柔性基板可以为PI基板、PES基板、PEN基板、PET基板和PC基板中的任一者。在基板510上方设置有缓冲层512，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、栅电极、源电极和漏电极，并且充当驱动元件。
在薄膜晶体管Tr上方设置有钝化层550。钝化层550具有平坦的顶表面和使薄膜晶体管Tr的漏电极露出的漏极接触孔552。
OLED D设置在钝化层550上方，并且包括与薄膜晶体管Tr的漏电极连接的第一电极610以及各自顺序地设置在第一电极610上的发光层620和第二电极630。OLED D设置在第一像素区域P1、第二像素区域P2和第三像素区域P3中的每一者中并且在各像素区域中发射不同颜色的光。例如，第一像素区域P1中的OLED D可以发射蓝色光，第二像素区域P2中的OLED D可以发射绿色光，以及第三像素区域P3中的OLED D可以发射红色光。
对于第一像素区域P1、第二像素区域P2和第三像素区域P3中的每一者单独地形成第一电极610，以及第二电极630对应于第一像素区域P1、第二像素区域P2和第三像素区域P3并且一体化地形成。第一电极610可以为阳极和阴极中的一者，并且第二电极630可以为阳极和阴极中的另一者。此外，第一电极610和第二电极630中的一者为透射(或半透射)电极，并且第一电极610和第二电极630中的另一者为反射电极。
例如，第一电极610可以为阳极，并且可以包含具有相对高的功函数值的导电材料，即，透明导电氧化物(TCO)的透明导电氧化物层。第二电极630可以为阴极，并且可以包含具有相对低的功函数值的导电材料，即，低电阻金属的金属材料层。例如，第一电极610可以包含ITO、IZO、ITZO、SnO、ZnO、ICO和AZO中的任一者，以及第二电极630可以包含Al、Mg、Ca、Ag、其合金(例如Mg-Ag)或其组合。
当有机发光显示装置500为底部发光型时，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为顶部发光型时，可以在第一电极610下方设置反射电极或反射层。例如，反射电极或反射层可以包含但不限于Ag或APC合金。在顶部发光型的OLED D中，第一电极610可以具有ITO/Ag/ITO或ITO/APC/ITO的三层结构。此外，第二电极630为薄的以具有光透射(或半透射)特性。
在钝化层550上设置有堤层560以覆盖第一电极610的边缘。堤层560对应于第一像素区域P1、第二像素区域P2和第三像素区域P3中的每一者并且使第一电极610的中心露出。
在第一电极610上设置有发光层620。发光层620可以具有EML的单层结构。或者，发光层620可以包括顺序地设置在第一电极610与EML之间的HIL、HTL和EBL和/或顺序地设置在EML与第二电极630之间的HBL、ETL和EIL中的至少一者。
蓝色像素区域的第一像素区域P1中的发光层620的EML可以包含具有式1至6的结构的延迟荧光材料第一化合物DF、具有式7至9的结构的荧光材料第二化合物FD和任选的主体第三化合物H。
在第二电极630上方设置有封装膜570以防止外部水分渗透到OLED D中。封装膜570可以具有但不限于第一无机绝缘膜、有机绝缘膜和第二无机绝缘膜的三层结构。
有机发光显示装置500可以具有偏光板以减少外部光反射。例如，偏光板可以为圆偏振器。当有机发光显示装置500为底部发光型时，偏光板可以设置在基板510下方。或者，当有机发光显示装置500为顶部发光型时，偏光板可以设置在封装膜570上方。
图16示出了根据本公开的另一个示例性实施方案的有机发光二极管的示意性截面图。如图16所示，OLED D5包括第一电极610、面向第一电极610的第二电极630以及设置在第一电极610与第二电极630之间的发光层620。
第一电极610可以为阳极，以及第二电极630可以为阴极。作为实例，第一电极610可以为反射电极，以及第二电极630可以为透射(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与EML 640之间的HTL 660和设置在EML 640与第二电极630之间的ETL670中的至少一者。此外，发光层620还可以包括设置在第一电极610与HTL 660之间的HIL 650和设置在ETL 670与第二电极630之间的EIL 680中的至少一者。此外，发光层620还可以包括设置在HTL 660与EML 640之间的EBL 665和/或设置在EML 640与ETL 670之间的HBL 675中的至少一者。
此外，发光层620还可以包括设置在HTL 660与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HTL662b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，以及第三辅助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，OLED D5具有微腔结构。
由于第一辅助HTL 662a、第二辅助HTL 662b和第三辅助HTL 662c具有彼此不同的厚度，因此发射第一波长范围内的光(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(其比第一波长范围长)内的光(绿色光)的第二像素区域P2中的第一电极610与第二电极630之间的距离。此外，第二像素区域P2中的第一电极610与第二电极630之间的距离小于发射第三波长范围(其比第二波长范围长)内的光(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。因此，OLED D5具有改善的发光效率。
在图16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 D5发射的光的输出耦合。
EML640包括位于第一像素区域P1中的第一EML(EML1)642、位于第二像素区域P2中的第二EML(EML2)644和位于第三像素区域P3中的第三EML(EML3)646。EML1 642、EML2 644和EML3 646各自可以分别为蓝色EML、绿色EML和红色EML。
位于第一像素区域P1中的EML1 642可以包含具有式1至6的结构的延迟荧光材料第一化合物DF、具有式7至9的结构的荧光材料第二化合物FD和任选的主体第三化合物H。EML1 642可以具有单层结构、双层结构(图8)或三层结构(图11)。
在这种情况下，在EML1 642中，第三化合物H的含量可以大于第一化合物DF的含量，以及第一化合物DF的含量大于第二化合物FD的含量。在这种情况下，激子能量可以从第一化合物DF有效地转移至第二化合物FD。
位于第二像素区域P2中的EML2 644可以包含主体和绿色掺杂剂，以及位于第三像素区域P3中的EML3 646可以包含主体和红色掺杂剂。例如，EML2 644和EML3 646中的主体可以包括第三化合物H，并且绿色掺杂剂和红色掺杂剂各自可以包括绿色或红色磷光材料、绿色或红色荧光材料以及绿色或红色延迟荧光材料中的至少一者。
图16中的OLED D5在第一像素区域P1、第二像素区域P2和第三像素区域P3中的每一者中发射蓝色光、绿色光和红色光，使得有机发光显示装置500(图15)可以实现全彩图像。
有机发光显示装置500还可以包括对应于第一像素区域P1、第二像素区域P2和第三像素区域P3的滤色器层以改善从OLED D发射的光的颜色纯度。作为实例，滤色器层可以包括对应于第一像素区域P1的第一滤色器层(蓝色滤色器层)、对应于第二像素区域P2的第二滤色器层(绿色滤色器层)和对应于第三像素区域P3的第三滤色器层(红色滤色器层)。
当有机发光显示装置500为底部发光型时，滤色器层可以设置在OLED D与基板510之间。或者，当有机发光显示装置500为顶部发光型时，滤色器层可以设置在OLED D上方。
图17示出了根据本公开的另一个示例性实施方案的作为有机发光装置的有机发光显示装置的示意性截面图。如图17所示，有机发光显示装置1000包括：限定第一像素区域P1、第二像素区域P2和第三像素区域P3的基板1010；设置在基板1010上方的薄膜晶体管Tr；设置在薄膜晶体管Tr上方并且与薄膜晶体管Tr连接的OLED D；以及对应于第一像素区域P1、第二像素区域P2和第三像素区域P3的滤色器层1020。作为实例，第一像素区域P1可以为蓝色像素区域，第二像素区域P2可以为绿色像素区域，以及第三像素区域P3可以为红色像素区域。
基板1010可以为玻璃基板或柔性基板。例如，柔性基板可以为PI基板、PES基板、PEN基板、PET基板和PC基板中的任一者。薄膜晶体管Tr位于基板1010上方。或者，可以在基板1010上方设置缓冲层，并且薄膜晶体管Tr可以设置在缓冲层上。如图2所示，薄膜晶体管Tr包括半导体层、栅电极、源电极和漏电极，并且充当驱动元件。
滤色器层1020位于基板1010上。作为实例，滤色器层1020可以包括对应于第一像素区域P1的第一滤色器层1022、对应于第二像素区域P2的第二滤色器层1024和对应于第三像素区域P3的第三滤色器层1026。第一滤色器层1022可以为蓝色滤色器层，第二滤色器层1024可以为绿色滤色器层，以及第三滤色器层1026可以为红色滤色器层。例如，第一滤色器层1022可以包含蓝色染料或蓝色颜料中的至少一者，第二滤色器层1024可以包含绿色染料或绿色颜料中的至少一者，以及第三滤色器层1026可以包含红色染料或红色颜料中的至少一者。
在薄膜晶体管Tr和滤色器层1020上设置有钝化层1050。钝化层1050具有平坦的顶表面和使薄膜晶体管Tr的漏电极露出的漏极接触孔1052。
OLED D设置在钝化层1050上并且对应于滤色器层1020。OLED D包括连接至薄膜晶体管Tr的漏电极的第一电极1110以及各自顺序地设置在第一电极1110上的发光层1120和第二电极1130。OLED D在第一像素区域P1、第二像素区域P2和第三像素区域P3中发射白色光。
对于第一像素区域P1、第二像素区域P2和第三像素区域P3中的每一者单独地形成第一电极1110，并且第二电极1130对应于第一像素区域P1、第二像素区域P2和第三像素区域P3并且一体化地形成。第一电极1110可以为阳极和阴极中的一者，并且第二电极1130可以为阳极和阴极中的另一者。此外，第一电极1110可以为透射电极，并且第二电极1130可以为反射电极。
例如，第一电极1110可以为阳极，并且可以包含具有相对高的功函数值的导电材料，即，透明导电氧化物(TCO)的透明导电氧化物层。第二电极1130可以为阴极，并且可以包含具有相对低的功函数值的导电材料，即，低电阻金属的金属材料层。例如，第一电极1110的透明导电氧化物层可以包含ITO、IZO、ITZO、SnO、ZnO、ICO和AZO中的任一者，并且第二电极1130可以包含Al、Mg、Ca、Ag、其合金(例如Mg-Ag)或其组合。
发光层1120设置在第一电极1110上。发光层1120包括发射不同颜色的至少两个发光部。发光部各自可以具有EML的单层结构。或者，发光部各自可以包括HIL、HTL、EBL、HBL、ETL和EIL中的至少一者。此外，发光层1120还可以包括设置在发光部之间的CGL。
至少两个发光部中的至少一者可以包含具有式1至6的结构的延迟荧光材料第一化合物DF、具有式7至式9的结构的荧光材料第二化合物FD和任选的主体第三化合物H。
在钝化层1050上设置有堤层1060以覆盖第一电极1110的边缘。堤层1060对应于第一像素区域P1、第二像素区域P2和第三像素区域P3中的每一者并且使第一电极1110的中心露出。如上所述，由于OLED D在第一像素区域P1、第二像素区域P2和第三像素区域P3中发射白色光，因此发光层1120可以形成为公共层而不在第一像素区域P1、第二像素区域P2和第三像素区域P3中被分开。形成堤层1060以防止电流从第一电极1110的边缘泄漏，并且可以省略堤层1060。
此外，有机发光显示装置1000还可以包括设置在第二电极1130上的封装膜以防止外部水分渗透到OLED D中。此外，有机发光显示装置1000还可以包括设置在基板1010下方的偏光板以减少外部光反射。
在图17中的有机发光显示装置1000中，第一电极1110为透射电极，第二电极1130为反射电极，并且滤色器层1020设置在基板1010与OLED D之间。即，有机发光显示装置1000为底部发光型。或者，在有机发光显示装置1000中，第一电极1110可以为反射电极，第二电极1130可以为透射电极(或半透射电极)，并且滤色器层1020可以设置在OLED D上。
在有机发光显示装置1000中，位于第一像素区域P1、第二像素区域P2和第三像素区域P3中的OLED D发射白色光，并且白色光穿过第一滤色器层1022、第二滤色器层1024和第三滤色器层1026中的每一者，使得在第一像素区域P1、第二像素区域P2和第三像素区域P3中分别显示蓝色、绿色和红色中的每一者。
可以在OLED D与滤色器层1020之间设置颜色转换膜。颜色转换膜对应于第一像素区域P1、第二像素区域P2和第三像素区域P3，并且包括各自可以将从OLED D发射的白色光分别转换成蓝色光、绿色光和红色光的蓝色颜色转换膜、绿色颜色转换膜和红色颜色转换膜。例如，颜色转换膜可以包含量子点。因此，有机发光显示装置1000可以进一步提高其颜色纯度。或者，颜色转换膜可以代替滤色器层1020。
图18示出了根据本公开的另一个示例性实施方案的有机发光二极管的示意性截面图。如图18所示，OLED D6包括面向彼此的第一电极1110和第二电极1130以及设置在第一电极1110与第二电极1130之间的发光层1120。第一电极1110可以为阳极，并且第二电极1130可以为阴极。例如，第一电极1110可以为透射电极，并且第二电极1130可以为反射电极。
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，所述第一发光部1220包括第一EML(EML1，下EML)1240，所述第二发光部1320包括第二EML(EML2，中EML)1340，所述第三发光部1420包括第三EML(EML3，上EML)1440。此外，发光层1120还可以包括设置在第一发光部1220与第二发光部1320之间的第一电荷生成层(CGL1)1280和设置在第二发光部1320与第三发光部1420之间的第二电荷生成层(CGL2)1380。因此，第一发光部1220、CGL1 1280、第二发光部1320、CGL2 1380和第三发光部1420顺序地设置在第一电极1110上。
第一发光部1220还可以包括设置在第一电极1110与EML1 1240之间的HIL 1250、设置在EML1 1240与HIL 1250之间的第一HTL(HTL1)1260和设置在EML1 1240与CGL1 1280之间的第一ETL(ETL1)1270中的至少一者。或者，第一发光部1220还可以包括设置在HTL11260与EML1 1240之间的第一EBL(EBL1)1265和设置在EML1 1240与ETL11270之间的第一HBL(HBL1)1275中的至少一者。
第二发光部1320还可以包括设置在CGL1 1280与EML2 1340之间的第二HTL(HTL2)1360、设置在EML2 1340与CGL2 1380之间的第二ETL(ETL2)1370中的至少一者。或者，第二发光部1320还可以包括设置在HTL2 1360与EML2 1340之间的第二EBL(EBL2)1365和设置在EML2 1340与ETL2 1370之间的第二HBL(HBL2)1375中的至少一者。
第三发光部1420还可以包括设置在CGL2 1380与EML3 1440之间的第三HTL(HTL3)1460、设置在EML3 1440与第二电极1130之间的第三ETL(ETL3)1470和设置在ETL3 1470与第二电极1130之间的EIL 1480中的至少一者。或者，第三发光部1420还可以包括设置在HTL3 1460与EML3 1440之间的第三EBL(EBL3)1465和设置在EML3 1440与ETL31470之间的第三HBL(HBL3)1475中的至少一者。
CGL1 1280设置在第一发光部1220与第二发光部1320之间。即，第一发光部1220和第二发光部1320经由CGL1 1280连接。CGL1 1280可以为将第一N型CGL(N-CGL1)1282与第一P型CGL(P-CGL1)1284连结的PN结CGL。
N-CGL1 1282设置在ETL1 1270与HTL2 1360之间，以及P-CGL11284设置在N-CGL11282与HTL2 1360之间。N-CGL1 1282将电子传输至第一发光部1220的EML1 1240，以及P-CGL1 1284将空穴传输至第二发光部1320的EML2 1340。
CGL2 1380设置在第二发光部1320与第三发光部1420之间。即，第二发光部1320和第三发光部1420经由CGL2 1380连接。CGL2 1380可以为将第二N型CGL(N-CGL2)1382与第二P型CGL(P-CGL2)1384连结的PN结CGL。
N-CGL2 1382设置在ETL2 1370与HTL3 1460之间，以及P-CGL21384设置在N-CGL21382与HTL3 1460之间。N-CGL2 1382将电子传输至第二发光部1320的EML2 1340，以及P-CGL2 1384将空穴传输至第三发光部1420的EML3 1440。
在一个示例性实施方案中，第一EML 1240、第二EML 1340和第三EML 1440中的一者可以为蓝色EML，第一EML1240、第二EML 1340和第三EML 1440中的另一者可以为绿色EML，以及第一EML 1240、第二EML 1340和第三EML1440中的第三者可以为红色EML。
作为实例，EML1 1240可以为蓝色EML，EML2 1340可以为绿色EML，以及EML3 1440可以为红色EML。或者，EML1 1240可以为红色EML，EML2 1340可以为绿色EML，以及EML31440可以为蓝色EML。在下文中，将描述其中EML1 1240为蓝色EML，EML2 1340为绿色EML，以及EML3 1440为红色EML的OLED D6。
EML1 1240可以包含具有式1至6的结构的延迟荧光材料第一化合物DF、具有式7至9的结构的荧光材料第二化合物FD和任选的主体第三化合物H。EML1 1240可以具有单层结构、双层结构(图8)或三层结构(图11)。
在EML1 1240中，第三化合物H的含量可以大于第一化合物DF的含量，并且第一化合物DF的含量大于第二化合物FD的含量。在这种情况下，激子能量可以从第一化合物DF有效地转移至第二化合物FD。
EML2 1340可以包含主体和绿色掺杂剂，以及EML3 1440可以包含主体和红色掺杂剂。作为实例，EML2 1340和EML3 1440中的主体可以包含第三化合物H，并且绿色掺杂剂和红色掺杂剂各自可以包括绿色或红色磷光材料、绿色或红色荧光材料以及绿色或红色延迟荧光材料中的至少一者。
OLED D6在第一像素区域P1、第二像素区域P2和第三像素区域P3中的每一者中发射白色光，并且白色光穿过相应地设置在第一像素区域P1、第二像素区域P2和第三像素区域P3中的滤色器层1020(图17)。因此，有机发光显示装置1000(图170)可以实现全彩图像。
图19示出了根据本公开的另一个示例性实施方案的有机发光二极管的示意性截面图。如图19所示，OLED D7包括面向彼此的第一电极1110和第二电极1130以及设置在第一电极1110与第二电极1130之间的发光层1120A。
第一电极1110可以为阳极，并且第二电极1130可以为阴极。例如，第一电极1110可以为透射电极，并且第二电极1130可以为反射电极。
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，所述第一发光部1520包括EML1(下EML)1540，所述第二发光部1620包括EML2(中EML)1640，所述第三发光部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与第二发光部1620之间的CGL1 1580和设置在第二发光部1620与第三发光部1720之间的CGL2 1680。因此，第一发光部1520、CGL1 1580、第二发光部1620、CGL2 1680和第三发光部1720顺序地设置在第一电极1110上。
第一发光部1520还可以包括设置在第一电极1110与EML1 1540之间的HIL 1550、设置在EML1 1540与HIL 1550之间的HTL1 1560和设置在EML1 1540与CGL1 1580之间的ETL1 1570中的至少一者。或者，第一发光部1520还可以包括设置在HTL1 1560与EML1 1540之间的EBL1 1565和设置在EML1 1540与ETL1 1570之间的HBL1 1575中的至少一者。
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EML1642与第一电极1110相邻地定位，中上EML 1644与第二电极1130相邻地定位。此外，第二发光部1620还可以包括设置在CGL1 1580与EML2 1640之间的HTL2 1660和设置在EML2 1640与CGL2 1680之间的ETL2 1670中的至少一者。或者，第二发光部1620还可以包括设置在HTL2 1660与EML2 1640之间的EBL2 1665和设置在EML2 1640与ETL2 1670之间的HBL2 1675中的至少一者。
第三发光部1720还可以包括设置在CGL2 1680与EML3 1740之间的HTL3 1760、设置在EML3 1740与第二电极1130之间的ETL3 1770和设置在ETL3 1770与第二电极1130之间的EIL 1780中的至少一者。或者，第三发光部1720还可以包括设置在HTL3 1760与EML31740之间的EBL3 1765和设置在EML3 1740与ETL3 1770之间的HBL3 1775中的至少一者。
CGL1 1580设置在第一发光部1520与第二发光部1620之间。即，第一发光部1520和第二发光部1620经由CGL1 1580连接。CGL1 1580可以为将N-CGL1 1582与P-CGL1 1584连结的PN结CGL。N-CGL1 1582设置在ETL1 1570与HTL2 1660之间，以及P-CGL1 1584设置在N-CGL1 1582与HTL2 1660之间。
CGL2 1680设置在第二发光部1620与第三发光部1720之间。即，第二发光部1620和第三发光部1720经由CGL2 1680连接。CGL2 1680可以为将N-CGL2 1682与P-CGL2 1684连结的PN结CGL。N-CGL2 1682设置在ETL2 1670与HTL3 1760之间，以及P-CGL2 1684设置在N-CGL2 1682与HTL3 1760之间。
在一个示例性实施方案中，EML1 1540和EML3 1740各自可以为蓝色EML。在一个示例性实施方案中，EML1 1540和EML3 1740各自可以包含具有式1至6的结构的延迟荧光材料第一化合物DF、具有式7至9的结构的荧光材料第二化合物FD和任选的主体第三化合物H。EML1 1540中的第一化合物DF、第二化合物FD和第三化合物H各自可以分别与EML3 1740中的第一化合物DF、第二化合物FD和第三化合物H中的每一者相同或不同。或者，EML3 1740可以包含与EML1 1540中的第一化合物DF和第二化合物FD中的至少一者不同的另外的化合物，并因此EML3 1740可以发射与从EML1 1540发射的光不同的光，或者可以具有与EML11540的发光效率不同的发光效率。
作为实例，当EML1 1540和EML3 1740各自包含第一化合物DF、第二化合物FD和第三化合物H时，在EML1 1540和EML3 1740中的每一者中，第三化合物H的含量可以大于第一化合物DF的含量，以及第一化合物DF的含量大于第二化合物FD的含量。在这种情况下，激子能量可以从第一化合物DF有效地转移至第二化合物FD。
EML2 1640中的中下EML(第一层)1642和中上EML(第二层)1644中的一者可以为绿色EML，并且EML2 1640中的下EML 1642和上EML 1644中的另一者可以为红色EML。顺序地设置绿色EML和红色EML以形成EML2 1640。
例如，绿色EML的中下EML 1642可以包含主体和红色掺杂剂，并且红色EML的中上EML 1644可以包含主体和绿色掺杂剂。作为实例，主体可以包含第三化合物H，以及绿色掺杂剂和红色掺杂剂各自可以包括绿色或红色磷光材料、绿色或红色荧光材料以及绿色或红色延迟荧光材料中的至少一者。
OLED D7在第一像素区域P1、第二像素区域P2和第三像素区域P3中的每一者中发射白色光，并且白色光穿过相应地设置在第一像素区域P1、第二像素区域P2和第三像素区域P3中的滤色器层1020(图17)。因此，有机发光显示装置1000(图17)可以实现全彩图像。
在图19中，OLED D7具有包括第一发光部1520、第二发光部1620和第三发光部1720的三堆叠体结构，其包括EML1 1540和EML3 1740作为蓝色EML。或者，OLED D7可以具有双堆叠体结构，在所述双堆叠体结构中，省略各自包括EML1 1540和EML3 1740作为蓝色EML的第一发光部1520和第三发光部1720中的一者。
在下文中，虽然将通过示例性实施例来描述本公开，但是本公开不限于以下实施例。
实施例1(Ex.1)：OLED的制造
制造包括其中引入有作为第一化合物DF的式6中的化合物1-1(HOMO：-5.6eV，LUMO：-2.9eV)、作为第二化合物FD的式9中的化合物2-1(HOMO：-5.6eV，LUMO：-2.9eV)以及作为第三化合物H的mCBP(HOMO：-6.0eV，LUMO：-2.5eV)的EML的OLED。
将附接有ITO的基板在使用之前通过UV-臭氧处理进行洗涤，并转移至用于沉积发光层的真空室。随后，以以下顺序在10-7托真空条件下以 的设定沉积速率由加热舟皿通过蒸镀沉积阳极、发光层和阴极：
阳极(ITO，50nm)；HIL(HAT-CN，7nm)；HTL(NPB，45nm)；EBL(TAPC，10nm)；EML(mCBP(69重量％)，化合物1-1(30重量％)和化合物2-1(1重量％)，35nm)；HBL(B3PYMPM，10nm)；ETL(TPBi，25nm)；EIL(LiF)；和阴极(Al)。
在层合CPL(覆盖层)之后，将OLED用玻璃封装。在沉积发光层和阴极之后，将OLED从沉积室转移至用于成膜的干燥箱，并最后使用可UV固化的环氧化物和吸气剂进行封装。以下示出了发光层中使用的有机化合物的结构。
实施例2(Ex.2)：OLED的制造
使用与实施例1相同的材料制造OLED，不同之处在于在EML中使用式6中的化合物1-13(HOMO：-5.5eV，LUMO：-2.8eV)代替化合物1-1作为第一化合物。
实施例3(Ex.3)：OLED的制造
使用与实施例1相同的材料制造OLED，不同之处在于在EML中使用式9中的化合物2-20(HOMO：-5.5eV，LUMO：-2.8eV)代替化合物2-1作为第二化合物。
实施例4(Ex.4)：OLED的制造
使用与实施例1相同的材料制造OLED，不同之处在于在EML中使用式6中的化合物1-13(HOMO：-5.5eV，LUMO：-2.8eV)代替化合物1-1作为第一化合物并且使用化合物2-20代替化合物2-1作为第二化合物。
实施例5(Ex.5)：OLED的制造
使用与实施例1相同的材料制造OLED，不同之处在于在EML中使用式6中的化合物1-8(HOMO：-5.5eV，LUMO：-2.9eV)代替化合物1-1作为第一化合物。
实施例6(Ex.6)：OLED的制造
使用与实施例1相同的材料制造OLED，不同之处在于在EML中使用式6中的化合物1-9(HOMO：-5.6eV，LUMO：-2.8eV)代替化合物1-1作为第一化合物。
实施例7(Ex.7)：OLED的制造
使用与实施例1相同的材料制造OLED，不同之处在于在EML中使用式6中的化合物1-8代替化合物1-1作为第一化合物并且使用式9中的化合物2-20代替化合物2-1作为第二化合物。
实施例8(Ex.8)：OLED的制造
使用与实施例1相同的材料制造OLED，不同之处在于在EML中使用式6中的化合物1-9代替化合物1-1作为第一化合物并且使用式9中的化合物2-20代替化合物2-1作为第二化合物。
实施例9(Ex.9)：OLED的制造
使用与实施例1相同的材料制造OLED，不同之处在于在EML中以70:30的重量比混合mCBP和化合物1-1，而没有第二化合物。
实施例10至12(Ex.10至Ex.12)：OLED的制造
使用与实施例9相同的材料制造OLED，不同之处在于在EML中使用化合物1-13(Ex.10)、化合物1-8(Ex.11)和化合物1-9(Ex.12)中的每一者代替化合物1-1作为第一化合物，而没有第二化合物。
比较例1至5(Ref.1至Ref.5)：OLED的制造
使用与实施例1相同的材料制造OLED，不同之处在于，在EML中以80:20的重量比混合mCBP和以下化合物Ref.1-1(HOMO：-5.2eV，LUMO：-1.9eV)(Ref.1)，在EML中以80:20的重量比混合mCBP和以下化合物Ref.1-2(HOMO：-5.2eV，LUMO：-1.9eV)(Ref.2)，在EML中以80:20的重量比混合mCBP和以下化合物Ref.1-3(HOMO：-5.1eV，LUMO：-1.9eV)(Ref.3)，以80:20的重量比混合mCBP和以下化合物Ref.1-4(HOMO：-5.2eV，LUMO：-1.9eV)，以及，在EML中以80:20的重量比混合mCBP和以下化合物Ref.1-5(HOMO：-5.5eV，LUMO：-2.7eV)。
比较例6(Ref.6)：OLED的制造
使用与实施例1相同的材料制造OLED，不同之处在于在EML中使用以下化合物Ref.1-5代替化合物1-1作为第一化合物。
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，不同之处在于在EML中使用以下化合物Ref.2-1(HOMO：-5.2eV，LUMO：-2.7eV)代替化合物2-1作为第二化合物。
比较例8(Ref.8)：OLED的制造
使用与实施例1相同的材料制造OLED，不同之处在于在EML中使用以下化合物Ref.2-2(HOMO：-5.2eV，LUMO：-2.6eV)代替化合物2-1作为第二化合物。
比较例9(Ref.9)：OLED的制造
使用与实施例1相同的材料制造OLED，不同之处在于在EML中使用式6中的化合物1-1代替化合物1-1作为第一化合物并且使用以下化合物Ref.2-1代替化合物2-1作为第二化合物。
比较例10(Ref.10)：OLED的制造
使用与实施例1相同的材料制造OLED，不同之处在于在EML中使用式6中的化合物1-13代替化合物1-1作为第一化合物并且使用以下化合物Ref.2-2代替化合物2-1作为第二化合物。
比较例11(Ref.11)：OLED的制造
使用与实施例1相同的材料制造OLED，不同之处在于在EML中使用以下化合物Ref.1-6(HOMO：-5.9eV，LUMO：-2.8eV)代替化合物1-1作为第一化合物。
比较例12(Ref.12)：OLED的制造
使用与实施例1相同的材料制造OLED，不同之处在于在EML中使用以下化合物Ref.1-6代替化合物1-1作为第一化合物并且使用式9中的化合物2-20代替化合物2-1作为第二化合物。
比较例13(Ref.13)：OLED的制造
使用与实施例1相同的材料制造OLED，不同之处在于在EML中使用以下化合物Ref.1-6代替化合物1-1作为第一化合物并且使用以下化合物Ref.2-1代替化合物2-1作为第二化合物。
比较例14(Ref.14)：OLED的制造
使用与实施例1相同的材料制造OLED，不同之处在于在EML中使用以下化合物Ref.1-6代替化合物1-1作为第一化合物并且使用以下化合物Ref.2-2代替化合物2-1作为第二化合物。
[参照化合物]
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表1示出了在Ex.1中用作第一化合物的化合物1-1(作为电子供体的硼环部分和作为电子供体的稠合咔唑部分通过C-C键连接)和在Ref.1中用作第一化合物的化合物Ref.1-5(作为电子供体的硼环部分和作为电子供体的稠合咔唑部分通过C-N键连接)中在中性状态、阴离子状态和阳离子状态下电子供体部分与电子受体部分之间的键合解离能(BOE)的测量结果。可以看出，化合物1-1的键合解离能大大增加。
表1：化合物1-1和化合物Ref.1-5的BOE
表2和3示出了Ex.1至Ex.12和Ref.1至Ref.14中使用的第一化合物和第二化合物的HOMO能级、LUMO能级以及第一化合物与第二化合物之间的能带隙(ΔHOMO)。
表2：EML中的第一化合物和第二化合物
表3：EML中的第一化合物和第二化合物
实验例1：OLED的发光特性的测量
将Ex.1至Ex.12和Ref.1至Ref.14中制造的OLED中的每一者连接至外部电源，然后使用恒流源(KEITHLEY)和光度计PR650在室温下评估发光面积为9mm2的所有二极管的发光特性。特别地，测量在8.6mA/m2的电流密度下的驱动电压(V)、电流效率(cd/A)、色坐标(CIEy)、外部量子效率(EQE，％)和LT95(从初始亮度到95％的时间)，以及是否有空穴捕获和激基复合物形成(在形成空穴捕获和/或激基复合物的情况下，表示为“Y”，在未形成空穴捕获和/或激基复合物的情况下，表示为“N”)。Ex.1至Ex.12中的OLED的测量结果示于下表4中，以及Ref.1至Ref.14中的OLED的测量结果示于下表5中。
表4：OLED的发光特性
样品 V cd/A CIEy EQE(％) 空穴捕获 激基复合物 LT95(％)
Ex.1 4.47 36.2 0.203 20.8 N N 100.0％
Ex.2 4.52 30.5 0.203 19.4 N N 46.5％
Ex.3 3.95 33.4 0.202 19.5 N N 70.9％
Ex.4 4.28 28.7 0.206 18.4 N N 36.2％
Ex.5 3.73 23.1 0.199 17.4 N N 54.8％
Ex.6 3.56 23.1 0.201 17.2 N N 45.8％
Ex.7 3.72 23.4 0.198 17.6 N N 47.7％
Ex.8 3.85 23.2 0.206 17.6 N N 47.0％
Ex.9 3.20 30.0 0.380 13.4 - - 45.8％
Ex.10 3.25 18.8 0.290 15.5 - - 33.8％
Ex.11 3.45 20.1 0.270 15.8 - - 31.5％
Ex.12 3.63 20.4 0.279 15.8 - - 34.0％
表5：OLED的发光特性
如表4和5所示，在第一化合物包含通过碳-碳键连接的电子供体部分和电子受体部分的OLED中，第一化合物与第二化合物之间的HOMO能带隙小于0.3eV，并且第一化合物与第二化合物之间的LUMO能带隙小于0.3eV，发光特性得到很大改善。特别地，与使用其中电子供体部分和电子受体部分通过碳-氮键连接的第一化合物作为单一掺杂剂的Ref.1至Ref.5中的OLED相比，在一起使用第一化合物和第二化合物的Ref.6至Ref.14的OLED中，电流密度、EQE和LT95没有大幅增加，或者反而大幅降低。
另一方面，与使用其中电子供体部分和电子受体部分通过碳-碳键连接的第一化合物作为单一掺杂剂的Ex.9至Ex.12中的OLED相比，在一起使用第一化合物和第二化合物的Ex.1至Ex.8的OLED中，电流密度、EQE和LT95大幅增加。
如Ref.9至Ref.14中所示，当第一化合物与第二化合物之间的HOMO能带隙大于0.3eV时，空穴被捕获。此外，如Ref.8和Ref.13至Ref.14中所示，当第一化合物与第二化合物之间的HOMO能带隙和LUMO能带隙两者或者第一化合物与第二化合物之间的HOMO能带隙大于0.5eV时，形成激基复合物。
与Ref.6至Ref.14中制造的OLED相比，Ex.1至Ex.8中制造的OLED将其驱动电压降低了至多达18.3％，将其电流密度、EQE和发光寿命分别提高了至多达138.2％、96.2％和58.8倍。
对于本领域技术人员将明显的是，在不脱离本公开的技术构思或范围的情况下，可以对本公开的OLED和包括所述OLED的有机发光装置进行各种修改和变化。因此，目的是本公开涵盖本公开的修改和变化，只要它们落入所附权利要求及其等同方案的范围内即可。

Claims (23)

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与所述第二电极之间并且包括至少一个发光材料层的发光层，
其中所述至少一个发光材料层包含第一化合物和第二化合物，
其中所述第一化合物包括具有以下式1的结构的有机化合物，以及
其中所述第二化合物包括具有以下式7的结构的有机化合物：
[式1]
其中在式1中，
R1和R2各自独立地为氢原子、氘、氚、卤素原子、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基氨基、未经取代或经取代的C1-C20烷基甲硅烷基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团，当a为2或更大时，各R1彼此不同或相同，以及当b为2或更大时，各R2彼此不同或相同，
任选地，当a为2或更大时两个相邻的R1以及/或者当b为2或更大时两个相邻的R2连接在一起形成未经取代或经取代的C6-C20芳族环或者未经取代或经取代的C3-C20杂芳族环；
D为具有以下式2或式3的结构的部分；以及
当R1和R2各自为氢原子时，a和b各自为4，以及当R1和R2各自不为氢原子时，a和b各自独立地为0、1、2、3或4，
[式2]
其中在式2中，
R3为未经取代或经取代的C6-C30芳族基团或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团，
R4和R5各自独立地为氢原子、氘、氚、卤素原子、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20杂烷基、未经取代或经取代的C2-C20烯基、未经取代或经取代的C2-C20杂烯基、未经取代或经取代的C2-C20炔基、未经取代或经取代的C2-C20杂炔基、未经取代或经取代的C1-C20烷基甲硅烷基、未经取代或经取代的C1-C20杂烷基甲硅烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基氨基、未经取代或经取代的C1-C20烷氧基、羧基、氰基、硫烷基、膦、未经取代或经取代的C3-C20脂环族基团、未经取代或经取代的C3-C20杂脂环族基团、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团，当m为2或更大时，各R4彼此不同或相同，以及当n为2或更大时，各R5彼此不同或相同，
任选地，当m为2或更大时两个相邻的R4以及/或者当n为2或更大时两个相邻的R5连接在一起形成未经取代或经取代的C6-C20芳族环或者未经取代或经取代的C3-C20杂芳族环；
X1至X4中的一者为与式1的包含硼原子和氧原子的杂环连接的碳原子，以及X1至X4中的余者独立地为CR4或氮原子；
Y1为单键、CR6或N，其中R6为氢原子、氘、氚或者未经取代或经取代的C1-C20烷基；
m为0、1、2或3；
n为0、1、2、3或4；以及
星号表示连接位置，
[式3]
其中在式3中，
Y2为CR6或N，其中R6为氢原子、氘、氚或者未经取代或经取代的C1-C20烷基；
环A和环B各自独立地具有以下式4的结构；以及
星号表示连接位置，
[式4]
其中在式4中，
R7为氘、氚、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团，当p为2或更大时，各R7彼此不同或相同，
任选地，当p为2或更大时两个相邻的R7连接在一起形成未经取代或经取代的C6-C20芳族环或者未经取代或经取代的C3-C20杂芳族环；
R8和R9各自独立地为氢原子、氘、氚、卤素原子、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团，
任选地，R8和R9连接在一起形成未经取代或经取代的C6-C20芳族环或者未经取代或经取代的C3-C20杂芳族环；以及
p为0、1、2或3，
[式7]
其中在式7中，
R21至R24各自独立地为氢原子、氘、氚、卤素原子、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基甲硅烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团，
任选地，R21至R24中的两个相邻基团连接在一起形成未经取代或经取代的具有硼原子和氮原子的稠环；
R25至R28各自独立地为氢原子、氘、氚、卤素原子、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基甲硅烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团，当q为2或更大时，各R25彼此不同或相同，当r为2或更大时，各R26彼此不同或相同，当s为2或更大时，各R27彼此不同或相同，以及当t为2或更大时，各R28彼此不同或相同；
q和s各自独立地为0、1、2、3、4或5；
r为0、1、2或3；以及
t为0、1、2、3或4。
2.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第一化合物的最高占据分子轨道(HOMO)能级和所述第二化合物的HOMO能级满足以下式(1)中的关系：
|HOMOFD–HOMODF|<0.3eV (1)
其中在式(1)中，
HOMODF表示所述第一化合物的HOMO能级，以及HOMOFD表示所述第二化合物的HOMO能级。
3.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第一化合物的最低未占据分子轨道(LUMO)能级高于或等于所述第二化合物的LUMO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HOMO能级与LUMO能级之间的能带隙为约-2.6eV至约-3.1eV。
5.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中式1中的R1和R2各自独立地为氢原子，式2中的X1至X4中的一者为与具有硼原子和氧原子的杂环连接的碳原子，以及式2中的X1至X4中的余者独立地为CR4。
6.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中式1中的R1和R2各自独立地为氢原子，以及式1中的D包括以下式5的部分：
[式5]
其中在式5中，
R13为未经取代或经取代的C6-C30芳基或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳基；
R14和R15各自独立地为氢原子、氘、氚、卤素原子、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6-C30芳族基团或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族基团，当m为2或更大时，各R14彼此不同或相同，以及当n为2或更大时，各R15彼此不同或相同，
任选地，当m为2或更大时两个相邻的R14以及/或者当n为2或更大时两个相邻的R15连接在一起形成未经取代或经取代的C6-C20芳族环或者未经取代或经取代的C3-C20杂芳族环；
m为0、1、2或3；
n为0、1、2、3或4；以及
星号表示连接位置。
7.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第一化合物选自以下有机化合物：
8.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第二化合物包括具有以下式8A、式8B或式8C的结构的有机化合物：
[式8A]
[式8B]
[式8C]
其中在式8A至8C中，
R21、R25至R28、和R31至R34各自独立地为氢原子、氘、氚、卤素原子、未经取代或经取代的C1-C20烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基甲硅烷基、未经取代或经取代的C1-C20烷基氨基、未经取代或经取代的C6-C30芳基或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳基。
9.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第二化合物选自以下有机化合物：
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含第三化合物。
12.根据权利要求11所述的有机发光二极管，其中所述第三化合物的激发三线态能级高于所述第一化合物的激发三线态能级，以及其中所述第一化合物的激发三线态能级高于所述第二化合物的激发三线态能级。
13.根据权利要求11所述的有机发光二极管，其中所述第三化合物的激发单线态能级高于所述第一化合物的激发单线态能级，以及其中所述第一化合物的激发单线态能级高于所述第二化合物的激发单线态能级。
14.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述至少一个发光材料层包括：
设置在所述第一电极与所述第二电极之间的第一发光材料层；和
设置在所述第一电极与所述第一发光材料层之间或所述第二电极与所述第一发光材料层之间的第二发光材料层，
其中所述第一发光材料层包含所述第一化合物，以及
其中所述第二发光材料层包含所述第二化合物。
15.根据权利要求14所述的有机发光二极管，其中所述第一发光材料层还包含第三化合物，以及所述第二发光材料层还包含第四化合物。
16.根据权利要求15所述的有机发光二极管，其中所述第三化合物的激发三线态能级高于所述第一化合物的激发三线态能级，以及其中所述第一化合物的激发三线态能级高于所述第二化合物的激发三线态能级。
17.根据权利要求15所述的有机发光二极管，其中所述第三化合物的激发单线态能级高于所述第一化合物的激发单线态能级，以及其中所述第一化合物的激发单线态能级高于所述第二化合物的激发单线态能级。
18.根据权利要求15所述的有机发光二极管，其中所述第四化合物的激发单线态能级高于所述第二化合物的激发单线态能级。
19.根据权利要求14所述的有机发光二极管，其中所述至少一个发光材料层还包括相对于所述第一发光材料层与所述第二发光材料层相反设置的第三发光材料层。
20.根据权利要求19所述的有机发光二极管，其中所述第三发光材料层包含第五化合物和第六化合物，以及其中所述第五化合物包括具有所述式7的结构的有机化合物。
21.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述发光层包括：
设置在所述第一电极与所述第二电极之间的第一发光部，
设置在所述第一发光部与所述第二电极之间的第二发光部；和
设置在所述第一发光部与所述第二发光部之间的电荷生成层，以及
其中所述第一发光部和所述第二发光部中的至少一者包括所述至少一个发光材料层。
22.根据权利要求21所述的有机发光二极管，其中所述第一发光部包括所述至少一个发光材料层，以及其中所述第二发光部发射红色和绿色中的至少一种光。
23.一种有机发光装置，包括
基板；和
在所述基板上方的根据权利要求1所述的有机发光二极管。
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