CN118019369A - 有机发光二极管和具有其的有机发光装置 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及有机发光二极管(OLED)和具有其的有机发光装置。所述机发光二极管包括具有至少一个发光部的发光层，所述至少一个发光部包括包含第一主体和绿色发射体的绿色发光材料层以及包含第二主体和最大发光波长峰范围比绿色发射体的最大发光波长更长的掺杂剂的电荷控制层。电荷控制层使得OLED能够改善其发光效率，扩大其色域并使其发光寿命最大化。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2022年11月10日在韩国提交的韩国专利申请第10-2022-0149308号的权益和优先权，其在此以其整体明确地并入本申请。
技术领域
本公开涉及有机发光二极管，并且更特别地，涉及可以具有改进的发光效率和发光寿命的有机发光二极管，以及包括其的有机发光装置。
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)的显示装置引起了关注。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显示装置或可折叠显示装置。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。
由于荧光材料在发光过程中仅使用单线态激子，因此相关技术的荧光材料显示出低的发光效率。相反，由于磷光材料在发光过程中使用三线态激子以及单线态激子，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。
此外，可以使用高效率的磷光材料以改善OLED的色域和亮度。由于OLED中的绿色磷光材料的效率和寿命是折衷的，因此绿色磷光材料的发光寿命随着材料效率的增加而显著减小。。
发明内容
发明人认识到，虽然可以增大包含绿色磷光材料的发光材料层的厚度以提高绿色磷光材料的发光寿命，但是材料的发光寿命几乎未得到提高，并且OLED的驱动电压由于OLED厚度的增大而增大。本公开的实施方案涉及这样的有机发光二极管和有机发光装置：其基本上消除了由于相关技术的限制和缺点而产生的问题中的一者或更多者。
本公开的一个方面提供了具有改善的发光效率的有机发光二极管以及包括该有机发光二极管的有机发光装置。
本公开的一个方面提供了具有增加的发光寿命和增强的色域例如颜色还原范围和颜色重叠率的有机发光二极管以及包括该二极管的有机发光装置。
另外的特征和方面将在随后的描述中阐述，并且部分将从描述中显而易见，或者可以通过实践本文中提供的所公开的构思来获知。所公开的构思的其他特征和方面可以通过在撰写的说明书中或可从中得出的，及其权利要求书以及附图中特别指出的结构来实现和获得。
为了实现这些和其他优点，并且根据本公开的目的，如本文中所体现和广泛描述的，在一个方面中，本公开提供了有机发光二极管，其包括：第一电极；面向第一电极的第二电极；以及设置在第一电极与第二电极之间并且包括至少一个发光部的发光层，其中至少一个发光部包括：包含第一主体和绿色发射体的绿色发光材料层；和设置在第一电极与绿色发光材料层之间并且包括第二主体和最大发光峰的波长范围长于绿色发射体的最大发光峰的掺杂剂的电荷控制层，以及其中第二主体的最低未占分子轨道(LUMO)能级低于第一主体的LUMO能级。
第二主体的空穴迁移率可以为第一主体的空穴迁移率的三倍至十倍。
第一主体可以包括基于咔唑的有机化合物。
绿色发射体可以包括具有在绿色波长范围内的最大发光峰的有机金属化合物。
第二主体可以包括具有螺芴部分的基于芳基胺的有机化合物或具有螺芴部分的基于杂芳基胺的有机化合物。
掺杂剂可以包括具有在红色波长范围或黄绿色波长范围内的最大发光峰的有机金属化合物。
电荷控制层中的掺杂剂的含量可以为约1重量％至约30重量％。
作为实例，第二主体的LUMO能级和第一主体的LUMO能级可以满足以下式(1)中的关系：
- 0.3 eV ≤ LUMOCCL – LUMOEML < 0 eV (1)
其中，在式(1)中，LUMOCCL表示第二主体的LUMO能级，以及LUMOEML表示第一主体的LUMO能级。
替代地或另外地，第二主体的最高占据分子轨道(HOMO)能级可以等于或高于第一主体的HOMO能级。
例如，第二主体的HOMO能级和第一主体的HOMO能级满足以下式(2)中的关系：
0eV<HOMOCCL–HOMOEML≤0.3eV(2)
其中，在式(2)中，HOMOCCL表示第二主体的HOMO能级，以及HOMOEML表示第一主体的HOMO能级。
至少一个发光部还可以包括设置在第一电极与电荷控制层之间的空穴传输层。
第二主体的LUMO能级可以等于或高于空穴传输层中的空穴传输材料的LUMO能级。
第二主体的LUMO能级和空穴传输层中的空穴传输材料的LUMO能级可以满足以下式(3)中的关系：
0eV≤LUMOCCL–LUMOHTL<0.5eV(3)
其中，在式(3)中，LUMOCCL表示第二主体的LUMO能级，以及LUMOHTL表示空穴传输材料的LUMO能级。
替代地或另外地，第二主体的HOMO能级可以等于或高于空穴传输层中的空穴传输材料的HOMO能级。
作为实例，第二主体的HOMO能级和空穴传输层中的空穴传输材料的HOMO能级满足以下式(4)中的关系：
0eV<HOMOCCL–HOMOHTL≤0.3eV(4)
其中，在式(4)中，HOMOCCL表示第二主体的HOMO能级，以及HOMOHTL表示空穴传输材料的HOMO能级。
第二主体的空穴迁移率可以为空穴传输层中的空穴传输材料的空穴迁移率的十倍至五十倍。
在一个示例性方面中，发光层可以具有单个发光部。
在一个示例性方面中，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；以及设置在第一发光部与第二发光部之间的电荷生成层，以及其中第一发光部和第二发光部中的一者包括绿色发光材料层和电荷控制层。
例如，第二发光部可以包括绿色发光材料层和电荷控制层。
第二发光部可以包括设置在电荷生成层与第二电极之间的发光材料层，以及其中发光材料层包括：设置在电荷控制层与第二电极之间的第一层；和设置在第一层与第二电极之间的第二层，以及其中第一层和第二层中的一者包括绿色发光材料层，并且第一层和第二层中的另一者包括红色发光材料层。
第一发光部可以包括蓝色发光材料层。
在一个示例性方面中，发光层包括：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；设置在第二发光部与第二电极之间的第三发光部；设置在第一发光部与第二发光部之间的第一电荷生成层；以及设置在第二发光部与第三发光部之间的第二电荷生成层，以及其中第一发光部、第二发光部和第三发光部中的一者包括绿色发光材料层和电荷控制层。
作为实例，第一发光部和第三发光部各自可以包括蓝色发光材料层。
在一个示例性方面中，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；设置在第二发光部与第二电极之间的第三发光部；设置在第三发光部与第二电极之间的第四发光部；设置在第一发光部与第二发光部之间的第一电荷生成层；设置在第二发光部与第三发光部之间的第二电荷生成层；以及设置在第三发光部与第四发光部之间的第三电荷生成层，以及其中第一发光部、第二发光部、第三发光部和第四发光部中的一者包括绿色发光材料层和电荷控制层。
作为实例，第三发光部可以包括绿色发光材料层和电荷控制层。
第一发光部可以包括红色发光材料层。
第二发光部和第四发光部各自包括蓝色发光材料层。
在又一个方面中，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方的有机发光二极管。
有机发光二极管和有机发光装置包括电荷控制层，所述电荷控制层与绿色发光材料层相邻设置并且包含具有调节的能级的第二主体和最大发光峰的波长范围长于绿色发射体的最大发光峰的掺杂剂。
电荷控制层中的第二主体可以具有等于或低于第一主体的LUMO能级的LUMO能级和/或等于或高于第一主体的HOMO能级的HOMO能级。任选地，第二主体的空穴迁移率可以为第一主体的空穴迁移率的三倍至十倍，和/或为与电荷控制层相邻设置的空穴传输层中的空穴传输材料的空穴迁移率的十倍或更多倍。
由于电荷控制层具有非常快的空穴迁移率，因此空穴不会在电荷控制层中被捕获。空穴可以被转移至绿色发光材料层，同时电荷控制层中的掺杂剂基本上不发光。可以使由于绿色发光材料层与电荷控制层之间的界面处的空穴捕获和电荷累积引起的材料降解最小化，以控制空穴传输并注入到绿色发光材料层中，并防止由空穴引起的材料降解。
从与电荷控制层相对设置的电子传输层注入至绿色发光材料层的大部分电子在绿色发光材料层中的绿色发射体处被捕获，以及一些电子在电荷控制层中被捕获。由于电子无法被注入至空穴传输层，因此可以改善空穴传输层的稳定性。由于可以增强绿色发光材料层与电荷传输层和/或电荷控制层之间的界面的稳定性，因此可以改善有机发光二极管的发光寿命。
因此，可以改善二极管的发光效率例如电流效率和/或外部量子效率。此外，可以使由白色有机发光二极管中的黄绿色掺杂剂引起的颜色纯度下降最小化，使颜色还原范围的色域最大化，并且改善绿色光的寿命。
应理解，前述一般性描述和以下详细描述二者仅作为实例，并且旨在提供对本发明构思的进一步说明。
附图说明
被包括以提供对本公开的进一步理解、被并入本申请并构成本申请的一部分的附图示出了本公开的实施方案，并且与说明书一起用于说明本公开的原理。
图1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实例的有机发光显示装置的截面图。
图3示出了根据本公开的一个示例性实施方案的具有单个发光部的有机发光二极管的截面图。
图4示出了显示发光层在包括电荷控制层的发光部中的能级的示意图。
图5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截面图。
图6示出了根据本公开的另一个示例性实施方案的具有多个发光部的串联结构的有机发光二极管的截面图。
图7示出了根据本公开的一个示例性实施方案的具有多个发光部的串联结构的有机发光二极管的截面图。
图8示出了根据本公开的一个示例性实施方案的具有多个发光部的串联结构的有机发光二极管的截面图。
图9至13示出了显示在本公开的实施例中制造的有机发光二极管中发光强度随着波长范围和时间的测量结果的图。
具体实施方式
现在将详细参照本公开的各方面，其实例在附图中示出。在任何可能的情况下，将在整个附图中使用相同的附图标记以指示相同或相似的部分。
本公开涉及有机发光二极管和/或有机发光装置，其中引入与绿色发光材料层相邻设置，并且包含具有调节的能级和/或空穴迁移率的主体以及最大发光峰的波长范围长于绿色发射体的最大发光峰的掺杂剂的电荷控制层，从而改善其发光效率、发光寿命、颜色纯度和/或色域。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。
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的一部分在像素区域P处彼此交叉。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可以包括红色(R)像素区域、绿色(G)像素区域和蓝色(B)像素区域。然而，本公开的实施方案不限于这样的实例。
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，使得通过驱动薄膜晶体管Td将与数据信号成比例的电流从电源线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102、在基板102上的薄膜晶体管Tr以及与薄膜晶体管Tr连接的有机发光二极管D。作为实例，基板102可以包括红色像素区域、绿色像素区域和蓝色像素区域，并且有机发光二极管D可以位于每个像素区域中。分别发射红色光、绿色光和蓝色光的有机发光二极管D各自相应地定位在红色像素区域、绿色像素区域和蓝色像素区域中。
基板102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102形成阵列基板。
在基板102上可以设置有缓冲层106。薄膜晶体管Tr可以设置在缓冲层106上。可以省略缓冲层106。
在缓冲层106上设置有半导体层110。在一个示例性实施方案中，半导体层110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110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110入射，从而防止或减少半导体层110由于光而降解。替代地或另外地，半导体层110可以包含多晶硅。在这种情况下，半导体层110的相反边缘可以掺杂有杂质。
在半导体层110上设置有包含绝缘材料的栅极绝缘层120。栅极绝缘层120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120上对应于半导体层110的中心设置有由导电材料(例如金属)制成的栅电极130。虽然如图2所示栅极绝缘层120设置在基板102的整个区域上，但栅极绝缘层120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140设置在栅电极130上，并且覆盖基板102的整个表面。层间绝缘层140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140具有第一半导体层接触孔142和第二半导体层接触孔144，所述第一半导体层接触孔142和所述第二半导体层接触孔144使半导体层110的与中心相比更接近相对端的表面的一部分露出或者不覆盖半导体层110的与中心相比更接近相对端的表面的一部分。第一半导体层接触孔142和第二半导体层接触孔144设置在栅电极130的相对侧上，并且与栅电极130间隔开。在图2中，第一半导体层接触孔142和第二半导体层接触孔144形成在栅极绝缘层120内。替代地或另外地，当栅极绝缘层120与栅电极130相同地被图案化时，第一半导体层接触孔142和第二半导体层接触孔144可以仅形成在层间绝缘层140内。
在层间绝缘层140上设置有由导电材料(例如金属)制成的源电极152和漏电极154。源电极152和漏电极154在栅电极130的相对侧上彼此间隔开，并且分别通过第一半导体层接触孔142和第二半导体层接触孔144接触半导体层110的两侧。
半导体层110、栅电极130、源电极152和漏电极154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152和漏电极154设置在半导体层110上的共面结构。替代地或另外地，薄膜晶体管Tr可以具有其中栅电极设置在半导体层下方而源电极和漏电极设置在半导体层上的反向交错结构。在这种情况下，半导体层可以包含非晶硅。
在像素区域P中还可以形成在像素区域P处彼此交叉的栅极线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152和漏电极154上设置有钝化层160。在整个基板102上，钝化层160覆盖薄膜晶体管Tr。钝化层160具有平坦的顶表面和漏极接触孔162，所述漏极接触孔162使薄膜晶体管Tr的漏电极154露出或者不覆盖薄膜晶体管Tr的漏电极154。虽然漏极接触孔162设置在第二半导体层接触孔144上，但其可以与第二半导体层接触孔144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160上并且与薄膜晶体管Tr的漏电极154连接。OLED D还包括各自顺序地设置在第一电极210上的发光层230和第二电极220。
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可以包含透明导电氧化物(TCO)。例如，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)和/或其组合。
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。替代地或另外地，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160上设置有堤层164，以覆盖第一电极210的边缘。堤层164使对应于每个像素区域的第一电极210的中心露出或者不覆盖对应于每个像素区域的第一电极210的中心。可以省略堤层164。
在第一电极210上设置有发光层230。在一个示例性实施方案中，发光层230可以具有发光材料层(EML)的单层结构。替代地或另外地，发光层230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)、电子注入层(EIL)和/或电荷生成层(CGL)的多层结构(图3和图6至图8)。在一个方面中，发光层230可以具有单个发光部。替代地或另外地，发光层230可以具有多个发光部以形成串联结构。
第二电极220设置在其上方设置有发光层230的基板102上。第二电极220可以设置在整个显示区域上。第二电极220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220可以为提供电子的阴极。例如，第二电极220可以包含但不限于以下中的至少一者：铝(Al)、镁(Mg)、钙(Ca)、银(Ag)、其合金和/或其组合例如铝-镁合金(Al-Mg)。当有机发光显示装置100为顶部发光型时，第二电极220是薄的，以具有光透射(半透射)特性。
此外，可以在第二电极220上设置封装膜170以防止或减少外部水分渗入OLED D中。封装膜170可以具有但不限于第一无机绝缘膜172、有机绝缘膜174和第二无机绝缘膜176的层合结构。可以省略封装膜170。
可以在封装膜170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102下方。替代地或另外地，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，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102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。
对OLED D进行更详细的描述。图3示出了根据本公开的一个示例性实施方案的具有单个发光部的有机发光二极管的示意性截面图。图4示出了显示发光层在包括电荷控制层的发光部中的能级的示意图。
如图3所示，根据本公开的有机发光二极管(OLED)D1包括面向彼此的第一电极210和第二电极220、以及设置在第一电极210与第二电极220之间的发光层230。有机发光显示装置100包括红色像素区域、绿色像素区域和蓝色像素区域，并且OLED D1可以设置在绿色像素区域中。
在一个示例性实施方案中，发光层230包括设置在第一电极210与第二电极220之间的发光材料层(EML)340。发光层230包括设置在第一电极210与EML 340之间的电荷控制层(CCL)330。此外，发光层230可以包括设置在第一电极210与EML 340之间的HTL 320和设置在第二电极220与EML 340之间的ETL 360中的至少一者。此外，发光层230还可以包括设置在第一电极210与HTL 320之间的HIL 310和设置在第二电极220与ETL 360之间的EIL370中的至少一者。替代地或另外地，发光层230还可以包括第一激子阻挡层，即设置在HTL320与EML 340之间的EBL和/或第二激子阻挡层，即设置在EML 340与ETL 360之间的HBL350。
第一电极210可以为向EML 340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ITO、IZO、ITZO、SnO、ZnO、ICO、AZO和/或其组合。
第二电极220可以为向EML 340中提供电子的阴极。第二电极220可以包含具有相对低的功函数值的导电材料，即高反射材料，例如Al、Mg、Ca、Ag、和/或其合金和/或其组合例如Al-Mg。例如，第一电极210和第二电极220各自的厚度可以为但不限于约10nm至约300nm。
HIL 310设置在第一电极210与HTL 320之间，并且可以改善无机的第一电极210与有机的HTL 320之间的界面特性。在一个示例性实施方案中，HIL 310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)、N,N’-双{4-[双(3-甲基苯基)氨基]苯基}-N,N’-二苯基-4,4’-联苯二胺(DNTPD)、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、N,N’-二苯基-N,N’-二[4-(N,N’-二苯基-氨基)苯基]联苯胺(NPNPB)、MgF2、CaF2和/或其组合。
在一个实施方案中，HIL 310可以包含以上空穴注入材料和/或以下空穴传输材料的主体，以及P型掺杂剂。作为实例，HIL 310中的主体可以为与将更详细地描述的CCL 330中的第二主体332相同的具有螺芴部分的基于芳基胺的化合物、具有螺芴部分的基于杂芳基胺的化合物和/或其组合。
P型掺杂剂可以包含但不限于HAT-CN、2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基醌二甲烷(F4-TCNQ)、1,3,4,5,7,8-六氟四氰基萘醌二甲烷(F6-TCNNQ)、NPD9和/或其组合。HIL 310中的P型掺杂剂的含量可以为但不限于约1重量％至约10重量％。作为实例，HIL 310的厚度可以为但不限于约1nm至约100nm。可以根据OLED D1的特性省略HIL 310。
HTL 320设置在第一电极210与EML 340之间。在一个示例性实施方案中，HTL 320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)、DNTPD、N4,N4,N4’,N4’-四[(1,1’-联苯)-4-基]-(1,1’-联苯)-4,4’-二胺(BPBPA)、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](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、N-([1,1’-联苯]-4-基)-9,9-二甲基-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-9H-芴-2-胺和/或其组合。
替代地或另外地，HTL 320可以包含但不限于与CCL 330中的第二主体332相同的具有螺芴部分的基于芳基胺的化合物、具有螺芴部分的基于杂芳基胺的化合物和/或其组合。作为实例，HTL 320的厚度可以为但不限于约20nm至约200nm。可以省略HTL 320。
EML 340可以为包含第一主体342和绿色发射体344的绿色EML。例如，第一主体342可以为P型主体(空穴型主体)。替代地或另外地，第一主体342可以包括P型主体和N型主体(电子型主体)。
例如，P型主体的第一主体342可以为具有咔唑部分和未经取代或经取代的稠合芳族或杂芳族部分的基于咔唑的有机化合物。例如，P型主体的第一主体342可以包括基于双咔唑的有机化合物。N型主体的第一主体342可以包括但不限于基于吖嗪的有机化合物。
替代地或另外地，P型主体的第一主体342可以包括但不限于9-(3-(9H-咔唑-9-基)苯基)-9H-咔唑-3-腈(mCP-CN)、CBP、3,3-二(9H-咔唑-9-基)联苯(mCBP)、1,3-双(咔唑-9-基)苯(mCP)、双[2-(二苯基膦基)苯基]氧化醚(DPEPO)、2,8-双(二苯基磷酰基)二苯并噻吩(PPT)、1,3,5-三[(3-吡啶基)-苯-3-基]苯(TmPyPB)、2,6-二(9H-咔唑-9-基)吡啶(PYD-2Cz)、2,8-二(9H-咔唑-9-基)二苯并噻吩(DCzDBT)、3,5’-二(咔唑-9-基)-[1,1’-联苯]-3,5-二腈(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、9,9’-二苯基-9H,9’H-3,3’-联咔唑(BCzPh)、1,3,5-三(咔唑-9-基)苯(TCP)、TCTA、4,4’-双(咔唑-9-基)-2,2’-二甲基联苯(CDBP)、2,7-双(咔唑-9-基)-9,9-二甲基芴(DMFL-CBP)、2,2’,7,7’-四(咔唑-9-基)-9,9-螺芴(螺-CBP)、3,6-双(咔唑-9-基)-9-(2-乙基-己基)-9H-咔唑(TCz1)、BPBPA、1,3,5-三(N-苯基苯并咪唑-2-基)苯(TBPi)和/或其组合。
绿色发射体344可以包括绿色有机金属化合物的绿色磷光材料、绿色荧光材料和绿色延迟荧光材料中的至少一者，其各自具有在绿色波长范围内的最大发光峰。作为实例，绿色发射体344可以为但不限于绿色磷光材料，例如具有在约530nm至约540nm的波长范围内的最大发光峰的有机金属化合物。
例如，绿色发射体344可以包括但不限于[双(2-苯基吡啶)](吡啶基-2-苯并呋喃并[2,3-b]吡啶)铱、三(2-苯基吡啶)铱(III)(Ir(ppy)3)、面式-三(2-苯基吡啶)铱(III)(面式-Ir(ppy)3)、双(2-苯基吡啶)(乙酰丙酮)铱(III)(Ir(ppy)2(acac))、三[2-(对甲苯基)吡啶]铱(III)(Ir(mppy)3)、双(2-(萘-2-基)吡啶)(乙酰丙酮)铱(III)(Ir(npy)2acac)、三(2-苯基-3-甲基-吡啶)铱(Ir(3mppy)3)、面式-三(2-(3-对二甲苯基)苯基)吡啶铱(III)(TEG)和/或其组合。
EML 340中的包含P型主体和任选地N型主体的第一主体342的含量可以为约50重量％至约99重量％，例如约80重量％至约95重量％，以及EML 340中的绿色发射体344的含量可以为约1重量％至约50重量％，例如约5重量％至约20重量％，但不限于此。当EML 340包含P型主体和N型主体二者时，P型主体和N型主体可以以但不限于约4:1至约1:4，例如约3:1至约1:3的重量比混合。作为实例，EML 340的厚度可以为但不限于约10nm至约200nm。
OLED D1包括设置在第一电极210或HTL 320与绿色EML 340之间的CCL 330。CCL330包含第二主体332和掺杂剂334。第二主体332可以为具有螺芴部分的基于芳基胺的有机化合物和/或具有螺芴部分的基于杂芳基胺的有机化合物。例如，第二主体332可以为具有以下化学式1的结构的有机化合物：
[化学式1]
其中，在化学式1中，
R1和R2各自独立地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，其中R1和R2中的至少一者为多环芳基或多环杂芳基，任选地，未经取代或经取代的C6-C30芳基和未经取代或经取代的C3-C30杂芳基各自独立地与未经取代或经取代的C6-C30芳族环或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族环形成螺结构；
R3至R6各自独立地为未经取代或经取代的C1-C20烷基或者未经取代或经取代的C6-C30芳基，其中当p为2、3或4时，各R3彼此相同或不同，当q为2、3或4时，各R4彼此相同或不同，当r为2、3或4时，各R5彼此相同或不同，以及当s为2或3时，各R6彼此相同或不同；
L1至L3各自独立地为单键、未经取代或经取代的C6-C30亚芳基或者未经取代或经取代的C3-C30亚杂芳基，任选地，未经取代或经取代的C6-C30亚芳基和未经取代或经取代的C3-C30亚杂芳基各自独立地与未经取代或经取代的C6-C30芳族环或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族环形成螺结构；
p、q和r各自独立地为0、1、2、3或4；以及
s为0、1、2或3。
如本文所使用的，术语“未经取代的”意指氢直接与碳原子连接。如本文所使用的，“氢”可以指氕、氘和氚。
如本文所使用的，“经取代的”意指氢被取代基替代。取代基可以包括但不限于未经取代或经卤素取代的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、硝基、肼基、磺酸酯基、C1-C10烷基甲硅烷基、C1-C10烷氧基甲硅烷基、C3-C20环烷基甲硅烷基、C6-C30芳基甲硅烷基、C3-C30杂芳基甲硅烷基、未经取代或经取代的C6-C30芳基、未经取代或经取代的C3-C30杂芳基。
如本文所使用的，在诸如“杂芳基”和“亚杂芳基”等的术语中的术语“杂”意指构成脂族链、脂环族基团或环、或者芳族基团或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。
芳基可以独立地包括但不限于非稠合或稠合的芳基，例如苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、戊搭烯基、茚基、茚并茚基、庚搭烯基、联二亚苯基、引达省基(indacenyl)、非那烯基、菲基、苯并菲基、二苯并菲基、薁基、芘基、荧蒽基、三亚苯基、基、四亚苯基、并四苯基、七曜烯基、苉基、五亚苯基、并五苯基、芴基、茚并芴基或螺芴基。
杂芳基可以独立地包括但不限于非稠合或稠合的杂芳基，例如吡咯基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基、四嗪基、咪唑基、吡唑基、吲哚基、异吲哚基、吲唑基、吲嗪基、吡咯嗪基、咔唑基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、吲哚并咔唑基、茚并咔唑基、苯并呋喃并咔唑基、苯并噻吩并咔唑基、咔啉基、喹啉基、异喹啉基、酞嗪基、喹喔啉基、噌啉基、喹唑啉基、喹嗪基、嘌呤基、苯并喹啉基、苯并异喹啉基、苯并喹唑啉基、苯并喹喔啉基、吖啶基、吩嗪基、吩嗪基、吩噻嗪基、菲咯啉基、咟啶基、菲啶基、蝶啶基、萘啶基、呋喃基、吡喃基、嗪基、唑基、二唑基、三唑基、二英基(dioxinyl)、苯并呋喃基、二苯并呋喃基、噻喃基、呫吨基、色烯基、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。
在一个示例性实施方案中，化学式1中的R1至R6的C6-C30芳基和C3-C30杂芳基中的每一者和/或L1至L3的C6-C30亚芳基和C3-C30亚杂芳基中的每一者可以独立地未经取代或经C1-C10烷基、C6-C20芳基和C3-C20杂芳基中的至少一者取代，或者与C6-C20芳族环或C3-C20杂芳族环形成螺结构。
作为实例，芳族氨基或杂芳族氨基可以直接或经由桥接基团L1连接至但不限于螺二芴部分的2’位或4’位。在一个示例性实施方案中，可以为化学式1中的R1和R2中的一者的多环芳基和多环杂芳基可以包括但不限于芴基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基和萘基(例如2-萘基)，其各自可以独立地未经取代或经C1-C10烷基、C6-C20芳基和C3-C20杂芳基中的至少一者取代，或者可以与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杂芳族环形成螺结构。
替代地或另外地，化学式1中的L1至L3中的每一者可以独立地为但不限于单键或者未经取代或经取代的亚苯基。在一个示例性实施方案中，第二主体332可以包括但不限于以下化学式2的有机化合物中的至少一者，或者可以选自但不限于以下化学式2的有机化合物：
[化学式2]
CCL 330中的掺杂剂334可以为最大发光峰的波长范围长于绿色发射体344的最大发光峰的任何磷光材料、荧光材料和/或延迟荧光材料。即，掺杂剂334的最大发光峰的波长范围不与绿色发射体344的最大发光峰重叠。在一个示例性实施方案中，掺杂剂334可以包括但不限于具有在约555nm至约630nm波长范围内的最大发光峰的有机金属化合物的磷光材料。替代地或另外地，掺杂剂334可以为具有在约552nm至约568nm范围内的最大发光峰的黄绿色掺杂剂，和/或具有在约600nm至约630nm例如约612nm至约624nm波长范围内的最大发光峰的红色掺杂剂。
黄绿色掺杂剂包括黄绿色磷光材料、黄绿色荧光材料和/或黄绿色延迟荧光材料，它们各自具有在黄绿色波长范围内的最大发光峰。作为实例，黄绿色掺杂剂可以包括但不限于5,6,11,12-四苯基萘(红荧烯)、2,8-二-叔丁基-5,11-双(4-叔丁基苯基)-6,12-二苯基并四苯(TBRb)、双(2-苯基苯并噻唑)(乙酰丙酮)铱(III)(Ir(BT)2(acac))、双(2-(9,9-二乙基-芴-2-基)-1-苯基-1H-苯并[d]咪唑)(乙酰丙酮)铱(III)(Ir(fbi)2(acac))、双(2-苯基吡啶)(3-(吡啶-2-基)-2H-色烯-2-酮)铱(III)(面式-Ir(ppy)2Pc)、双(2-(2,4-二氟苯基)喹啉)(吡啶甲酸)铱(III)(FPQIrpic)、双(4-苯基噻吩并[3,2-c]吡啶并-N,C2’)(乙酰丙酮)铱(III)(PO-01)和/或其组合。
红色掺杂剂包括红色磷光材料、红色荧光材料和/或红色延迟荧光材料，它们各自具有在红色波长范围内的最大发光峰。作为实例，红色掺杂剂可以包括但不限于双[2-(4,6-二甲基)苯基喹啉)](2,2,6,6-四甲基庚烷-3,5-二酸酯)铱(Ⅲ)、双[2-(4-正己基苯基)喹啉](乙酰丙酮)铱(Ⅲ)(Hex-Ir(phq)2(acac))、三[2-(4-正己基苯基)喹啉]铱(Ⅲ)(Hex-Ir(phq)3)、三[2-苯基-4-甲基喹啉]铱(Ⅲ)(Ir(Mphq)3)、双(2-苯基喹啉)(2,2,6,6-四甲基庚烷3,5-二酸酯)铱(Ⅲ)(Ir(dpm)PQ2)、双(苯基异喹啉)(2,2,6,6-四甲基庚烷3,5-二酸酯)铱(Ⅲ)(Ir(dpm)(piq)2)、双(1-苯基异喹啉)(乙酰丙酮)铱(Ⅲ)(Ir(piq)2(acac))、双[(4-正己基苯基)异喹啉](乙酰丙酮)铱(Ⅲ)(Hex-Ir(piq)2(acac))、三[2-(4-正己基苯基)喹啉]铱(Ⅲ)(Hex-Ir(piq)3)、三(2-(3-甲基苯基)-7-甲基-喹啉)铱(Ir(dmpq)3)、双[2-(2-甲基苯基)-7-甲基-喹啉](乙酰丙酮)铱(Ⅲ)(Ir(dmpq)2(acac))、双[2-(3,5-二甲基苯基)-4-甲基-喹啉](乙酰丙酮)铱(Ⅲ)(Ir(mphmq)2(acac))、三(二苯甲酰甲烷)单(1,10-菲咯啉)铕(Ⅲ)(Eu(dbm)3(phen))和/或其组合。
CCL 330中的第二主体332的含量可以为约70重量％至约99重量％，例如约80重量％至约95重量％，以及CCL 330中的掺杂剂334的含量可以为约1重量％至约30重量％，例如约5重量％至约20重量％，但不限于此。作为实例，CCL 330的厚度可以为但不限于约10nm至约100nm，例如约5nm至约30nm。
ETL 360和EIL 370可以顺序地层合在EML 340与第二电极220之间。ETL 360中包含的电子传输材料具有高的电子迁移率以通过快速电子传输稳定地为EML 340提供电子。
ETL 360有效地结合从第二电极220通过EIL 370传输的电子，并将电子快速注入至EML 340。作为实例，ETL 360可以包含以下中的至少一者：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和基于三嗪的化合物。
例如，ETL 360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)、2,2’,2”-(1,3,5-苯三基)-三(1-苯基-1-H-苯并咪唑)(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、2-[4-(9,10-二-2-萘-2-基-2-蒽-2-基)苯基]-1-苯基-1H-苯并咪唑(ZADN)和/或其组合。
EIL 370设置在第二电极220与ETL 360之间，并且可以改善第二电极220的物理特性，并因此可以提高OLED D1的寿命。在一个示例性实施方案中，EIL 370可以包含但不限于碱金属卤化物和/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Liq、苯甲酸锂、硬脂酸钠等。
作为实例，ETL 360和EIL 370各自的厚度可以为但不限于约1nm至约100nm。替代地或另外地，可以省略EIL 370。
当空穴经由EML 340转移至第二电极220时，OLED D1可能具有短的寿命和降低的发光效率。为了防止那些现象，根据本公开的该方面的OLED D1还可以包括在EML 340与ETL360之间的HBL 350，使得空穴不能从EML 340转移至ETL 360。在一个示例性实施方案中，HBL 350可以包含但不限于以下中的至少一者：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和基于三嗪的化合物。
例如，HBL 350可以包含与EML 340中的发光材料相比具有相对低的HOMO能级的材料。HBL 350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、TSPO1和/或其组合。可以省略HBL 350。作为实例，HBL 350的厚度可以为但不限于约1nm至约100nm。
可以调节或控制发光层230中包含的材料的能级和/或空穴迁移率，以引起电荷被快速注入至EML 340，从而防止发光层230中的材料劣化并改善OLED D1的发光寿命。
参照图3和图4，CCL 330中的第二主体332的最低未占分子轨道(LUMO)能级LUMOCCL可以等于或低于EML 340中的第一主体342(例如P型绿色主体)的LUMO能级LUMOEML。因此，由于从ETL 360注入至EML 340的电子在CCL 330中的掺杂剂334处被捕获，因此可以使发光层230中材料的劣化最小化。
相反，当第二主体332的LUMO能级LUMOCCL高于第一主体342的LUMO能级LUMOEML时，电子不能被传输至CCL 330。在这种情况下，在CCL 330与EML 340之间的界面处发生发光，使得电荷在CCL 330与EML 340之间的界面处累积，因此，由于材料快速劣化，OLED D1的发光寿命可能降低。
作为实例，CCL 330中的第二主体332的LUMO能级LUMOCCL和EML 340中的第一主体的LUMO能级LUMOEML可以满足以下式(1)中的关系：
- 0.3 eV ≤ LUMOCCL – LUMOEML < 0 eV (1)
其中，在式(1)中，LUMOCCL表示第二主体的LUMO能级，以及LUMOEML表示第一主体的LUMO能级。
替代地或另外地，CCL 330中的第二主体332的空穴迁移率可以为EML 340中的第一主体342的空穴迁移率的三倍至十倍，例如五倍至十倍。此外，CCL 330中的第二主体332的空穴迁移率可以为HTL 320中的空穴传输材料的空穴迁移率的十倍至五十倍，例如十倍至四十倍。
在一个示例性实施方案中，基于HTL 320中的空穴传输材料的基态偶极矩，CCL330中的第二主体332的基态偶极矩可以为约30％至约90％，例如，约40％至约80％。此外，基于HTL 320中的空穴传输材料的激发态偶极矩，CCL 330中的第二主体332的激发态偶极矩可以为约15％至约35％，例如约20％至约30％。
CCL 330包含空穴迁移率高于EML 340中的第一主体342和HTL 320中的空穴传输材料的空穴迁移率的第二主体332。从HTL 320提供的空穴可以被注入至EML 340中，而不会在CCL 330中的掺杂剂334处被捕获。因此，CCL 330中的掺杂剂334基本上不发光。
在一个实施方案中，CCL 330中的第二主体332的最高占据分子轨道(HOMO)能级HOMOCCL可以等于或高于EML 340中的第一主体342(例如P型主体)的HOMO能级HOMOEML。因此，空穴可以从CCL 330快速注入至EML 340。
例如，CCL 330中的第二主体332的HOMO能级HOMOCCL和EML 340中的第一主体342的HOMO能级HOMOEML可以满足以下式(2)中的关系：
0eV<HOMOCCL–HOMOEML≤0.3eV(2)
其中，在式(2)中，HOMOCCL表示第二主体的HOMO能级，以及HOMOEML表示第一主体的HOMO能级。
在一个实施方案中，当EML 340包含N型主体时，N型主体的LUMO能级和HOMO能级中的每一者可以分别低于CCL 330中的第二主体332的LUMO能级LUMOCCL和HOMO能级HOMOCCL中的每一者。例如，N型主体的LUMO能级和HOMO能级可以分别比第二主体332的LUMO能级LUMOCCL和HOMO能级HOMOCCL低约0.5eV至约1.0eV，但不限于此。
此外，当OLED D1包括HTL 320时，CCL 330中的第二主体332的LUMO能级LUMOCCL可以等于或高于HTL 320中的空穴传输材料的LUMO能级LUMOHTL。作为实例，CCL 330中的第二主体332的LUMO能级LUMOCCL和HTL 320中的空穴传输材料的LUMO能级LUMOHTL可以满足以下式(3)中的关系：
0eV≤LUMOCCL–LUMOHTL<0.5eV(3)
其中，在式(3)中，LUMOCCL表示第二主体的LUMO能级，以及LUMOHTL表示空穴传输材料的LUMO能级。
在又一个实施方案中，CCL 330中的第二主体332的HOMO能级HOMOCCL可以等于或高于HTL 320中的空穴传输材料的HOMO能级HOMOHTL。作为实例，CCL 330中的第二主体332的HOMO能级HOMOCCL和HTL 320中的空穴传输材料的HOMO能级HOMOHTL可以满足以下式(4)中的关系：
0eV<HOMOCCL–HOMOHTL≤0.3eV(4)
其中，在式(4)中，HOMOCCL表示第二主体的HOMO能级，以及HOMOHTL表示空穴传输材料的HOMO能级。
此外，HIL 310(或以下串联结构中的P-CGL)的LUMO能级LUMOHIL和HOMO能级HOMOHIL中的每一者可以分别高于HTL 320中的空穴传输材料的LUMO能级LUMOHTL和HOMO能级HOMOHTL中的每一者。作为实例，HIL 310的LUMO能级LUMOHIL和HOMO能级HOMOHIL可以比HTL 320中的空穴传输材料的LUMO能级LUMOHTL和HOMO能级HOMOHTL高约0.05eV至约0.3eV，但不限于此。
此外，ETL 360中的电子传输材料的LUMO能级LUMOETL和HOMO能级HOMOETL中的每一者可以分别低于EML 340中的第一主体342(例如P型绿色主体)的LUMO能级LUMOEML和HOMO能级HOMOEML。作为实例，ETL 360中的电子传输材料的LUMO能级LUMOETL和HOMO能级HOMOETL中的每一者可以比P型绿色主体的第一主体342的LUMO能级LUMOEML和HOMO能级HOMOEML低约0.4eV至约1.0eV，但不限于此。
在又一个实施方案中，ETL 360中的电子传输材料的LUMO能级LUMOETL和HOMO能级HOMOETL中的每一者可以分别低于EIL 370(或者以下串联结构中的N-CGL)的LUMO能级LUMOEIL和HOMO能级HOMOEIL。作为实例，电子传输材料的LUMO能级LUMOETL和HOMO能级HOMOETL中的每一者可以分别比EIL 370的LUMO能级LUMOEIL和HOMO能级HOMOEIL低约0.1eV至约0.5eV，但不限于此。
CCL 330设置在第一电极210或HTL 320与EML 340之间，所述CCL 330包含具有调节的能级和有益的空穴迁移率的第二主体332和具有在比绿色发射体344的最大发光峰更长的范围内的最大发光峰的掺杂剂334。通过防止电荷在EML 340与相邻设置的电荷传输层之间的界面处累积，并通过控制空穴迁移率和注入至EML 340的空穴量，可以使材料的劣化最小化。此外，由于通过ETL 360注入至EML 340中的一部分电子在CCL 330中被捕获，因此可以改善HTL 320的稳定性。因此，使EML 340与相邻设置的电荷传输层之间的界面处的材料劣化最小化，并因此可以使OLED D1的发光寿命最大化。
图3和图4示出了具有单个发光部的OLED D1。然而，OLED可以包括多个发光部(图6至8)，每个发光部可以包括具有相同或相似发光峰范围的发光材料层。作为实例，多个发光部中的每一者都可以发射绿色。
在一个示例性实施方案中，有机发光显示装置可以实现包括白色的全彩。图5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5所示，有机发光显示装置400包括：第一基板402，其限定红色像素区域RP、绿色像素区域GP和蓝色像素区域BP中的每一者；面向第一基板402的第二基板404；在第一基板402上的薄膜晶体管Tr；OLED D，其设置在第一基板402与第二基板404之间并且发射白色(W)光；以及设置在OLED D与第二基板404之间的滤色器层480。
第一基板402和第二基板404各自可以包括但不限于玻璃、柔性材料和/或聚合物塑料。例如，第一基板402和第二基板404各自可以由PI、PES、PEN、PET、PC和/或其组合制成。其上布置有薄膜晶体管Tr和OLED D的第一基板402形成阵列基板。
可以在第一基板402上设置缓冲层406。薄膜晶体管Tr对应于红色像素区域RP、绿色像素区域GP和蓝色像素区域BP中的每一者设置在缓冲层406上。可以省略缓冲层406。
在缓冲层406上设置有半导体层410。半导体层410可以由氧化物半导体材料或多晶硅制成或者包含氧化物半导体材料或多晶硅。
在半导体层410上设置有包含绝缘材料例如无机绝缘材料(例如硅氧化物(SiOx，其中0<x≤2)或硅氮化物(SiNx，其中0<x≤2))的栅极绝缘层420。
在栅极绝缘层420上方对应于半导体层410的中心设置有由导电材料(例如金属)制成的栅电极430。在栅电极430上设置有包含绝缘材料例如无机绝缘材料(例如SiOx或SiNx)或有机绝缘材料(例如苯并环丁烯或光压克力)的层间绝缘层440。
层间绝缘层440具有第一半导体层接触孔442和第二半导体层接触孔444，所述第一半导体层接触孔442和所述第二半导体层接触孔444使半导体层410的与中心相比更接近相对端的表面的一部分露出或者不覆盖半导体层410的与中心相比更接近相对端的表面的一部分。第一半导体层接触孔442和第二半导体层接触孔444设置在栅电极430的相对侧上，同时与栅电极430间隔开。
在层间绝缘层440上设置有由导电材料(例如金属)制成的或包含导电材料(例如金属)的源电极452和漏电极454。源电极452和漏电极454相对于栅电极430彼此间隔开。源电极452和漏电极454分别通过第一半导体层接触孔442和第二半导体层接触孔444接触半导体层410的两侧。
半导体层410、栅电极430、源电极452和漏电极454构成充当驱动元件的薄膜晶体管Tr。
虽然在图5中未示出，但在像素区域P中还可以形成在像素区域P处彼此交叉的栅极线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，并且薄膜晶体管Tr还可以包括被配置成使栅电极430的电压恒定地保持一帧的存储电容器Cst。
在整个第一基板402上方，钝化层460设置在源电极452和漏电极454上，并且覆盖薄膜晶体管Tr。钝化层460具有漏极接触孔462，所述漏极接触孔462使薄膜晶体管Tr的漏电极454露出或者不覆盖薄膜晶体管Tr的漏电极454。
OLED D定位在钝化层460上。OLED D包括连接至薄膜晶体管Tr的漏电极454的第一电极510、面向第一电极510的第二电极520、以及设置在第一电极510与第二电极520之间的发光层530。
针对各像素区域RP、GP或BP形成的第一电极510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。例如，第一电极510可以包含但不限于ITO、IZO、ITZO、SnO、ZnO、ICO、AZO和/或其组合。替代地或另外地，可以在第一电极510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。
在钝化层460上设置有堤层464以覆盖第一电极510的边缘。堤层464使对应于红色像素区域RP、绿色像素区域GP和蓝色像素区域BP中的每一者的第一电极510的中心露出或者不覆盖对应于红色像素区域RP、绿色像素区域GP和蓝色像素区域BP中的每一者的第一电极510的中心。可以省略堤层464。
在第一电极510上设置有可以包括多个发光部的发光层530。如图6至8所示，发光层530可以包括多个发光部600、700、700A、800、800A和900以及至少一个电荷生成层680、780和880。发光部600、700、700A、800、800A和900各自包括至少一个发光材料层并且还可以包括HIL、HTL、EBL、HBL、ETL和/或EIL。
在其上方可以设置有发光层530的第一基板402上可以设置有第二电极520。第二电极520可以设置在整个显示区域上方，可以包含与第一电极510相比具有相对低的功函数值的导电材料，并且可以为阴极。例如，第二电极520可以包含但不限于高反射材料，例如Al、Mg、Ca、Ag、其合金和/或其组合例如Al-Mg。
由于在根据本公开的第二实施方案的有机发光显示装置400中，从发光层530发射的光通过第二电极520入射至滤色器层480，因此第二电极520具有薄的厚度使得可以透射光。
滤色器层480设置在OLED D上，并且包括各自分别对应于红色像素区域RP、绿色像素区域GP和蓝色像素区域BP设置的红色滤色器图案482、绿色滤色器图案484和蓝色滤色器图案486。虽然在图5中未示出，但是滤色器层480可以通过粘合层附接至OLED D。替代地或另外地，滤色器层480可以直接设置在OLED D上。
此外，可以在第二电极520上设置封装膜470，以防止或减少外部水分渗入OLED D中。封装膜470可以具有但不限于包括第一无机绝缘膜、有机绝缘膜和第二无机绝缘膜的层合结构(图2中的170)。此外，可以在第二基板404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。
在图5中，从OLED D发射的光透射通过第二电极520，并且滤色器层480设置在OLEDD上。替代地或另外地，从OLED D发射的光透射通过第一电极510，并且滤色器层480可以设置在OLED D与第一基板402之间。
此外，可以在OLED D与滤色器层480之间形成或设置颜色转换层。颜色转换层可以包括各自分别对应于各像素区域(RP、GP和BP)设置的红色颜色转换层、绿色颜色转换层和蓝色颜色转换层，以将白(W)色光分别转换为红色光、绿色光和蓝色光中的每一者。替代地或另外地，有机发光显示装置400可以包括颜色转换层代替滤色器层480。
如上所述，从OLED D发射的白(W)色光透射通过各自分别对应于红色像素区域RP、绿色像素区域GP和蓝色像素区域BP设置的红色滤色器图案482、绿色滤色器图案484和蓝色滤色器图案486，使得在红色像素区域RP、绿色像素区域GP和蓝色像素区域BP中分别显示红色光、绿色光和蓝色光。
将更详细地描述可以应用于有机发光显示装置中的OLED。图6示出了具有三个发光部的串联结构的有机发光二极管的示意性截面图。如图6所示，根据本公开的示例性实施方案的OLED D2包括第一电极510和第二电极520以及设置在第一电极510与第二电极520之间的发光层530。发光层530包括设置在第一电极510与第二电极520之间的第一发光部600、设置在第一发光部600与第二电极520之间的第二发光部700、设置在第二发光部700与第二电极520之间的第三发光部800、设置在第一发光部600与第二发光部700之间的第一电荷生成层(CGL1)680、以及设置在第二发光部700与第三发光部800之间的第二电荷生成层(CGL2)780。
第一电极510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，例如TCO。例如，第一电极510可以包含但不限于ITO、IZO、ITZO、SnO、ZnO、ICO、AZO和/或其组合。第二电极520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。例如，第二电极520可以包含但不限于高反射材料，例如Al、Mg、Ca、Ag、其合金和/或其组合例如Al-Mg。
在OLED D2中，第一发光部600、第二发光部700和第三发光部800中的一者可以发射蓝色光，第一发光部600、第二发光部700和第三发光部800中的另一者可以发射绿色光，并且第一发光部600、第二发光部700和第三发光部800中的余者可以发射红色光，使得OLEDD2可以实现白色发光。在下文中，将详细描述其中第一发光部600发射蓝色光、第二发光部700发射绿色光、以及第三发光部800发射红色光的OLED D2。
第一发光部600包括第一发光材料层(下发光材料层，EML1)640。第一发光部600可以包括设置在第一电极510与EML1 640之间的空穴注入层(HIL)610、设置在HIL 610与EML1640之间的第一空穴传输层(下空穴传输层，HTL1)620、以及设置在EML1 640与CGL1 680之间的第一电子传输层(下电子传输层，ETL1)660中的至少一者。替代地或另外地，第一发光部600还可以包括设置在HTL1 620与EML1 640之间的第一电子阻挡层(下电子阻挡层，EBL1)630和/或设置在EML1 640与ETL1660之间的第一空穴阻挡层(下空穴阻挡层，HBL1)650。
第二发光部700包括第二发光材料层(中间发光材料层，EML2)740和设置在CGL1680与EML2 740之间的电荷控制层(CCL)730。第二发光部700可以包括设置在CGL1 680与CCL 730之间的第二空穴传输层(中间空穴传输层，HTL2)720和设置在EML2 740与CGL2 780之间的第二电子传输层(中间电子传输层，ETL2)760中的至少一者。可以省略HTL2720。替代地或另外地，第二发光部700还可以包括设置在EML2 740与ETL2 760之间的第二空穴阻挡层(中间空穴阻挡层，HBL2)750。
第三发光部800包括第三发光材料层(上发光材料层，EML3)840。第三发光部800可以包括设置在CGL2 780与EML3 840之间的第三空穴传输层(上空穴传输层，HTL3)820、设置在EML3 840与第二电极520之间的第三电子传输层(上电子传输层，ETL3)860、以及设置在ETL3 860与第二电极520之间的电子注入层(EIL)870中的至少一者。替代地或另外地，第三发光部800还可以包括设置在HTL3 820与EML3 840之间的第二电子阻挡层(上电子阻挡层，EBL2)830和设置在EML3 840与ETL3 860之间的第三空穴阻挡层(上空穴阻挡层，HBL3)850中的至少一者。
HIL 610设置在第一电极510与HTL1 620之间并且改善无机的第一电极510与有机的HTL1 620之间的界面特性。在一个示例性实施方案中，HIL 610可以包含但不限于MTDATA、NATA、1T-NATA、2T-NATA、CuPc、TCTA、NPB(NPD)、DNTPD、HAT-CN、TDAPB、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、NPNPB、MgF2、CaF2和/或其组合。替代地或另外地，HIL 610可以包含空穴注入材料和/或空穴传输材料的主体以及P型掺杂剂，所述P型掺杂剂可以为HAT-CN、F4-TCNQ、F6-TCNNQ、NPD9和/或其组合。作为实例，空穴注入主体可以为作为CCL 730的第二主体732的具有螺芴部分的基于芳基胺的化合物和/或具有螺芴部分的基于杂芳基胺的化合物。可以根据OLED D2的特性省略HIL 610。
在一个示例性实施方案中，HTL1 620、HTL2 720和HTL3 820各自可以包含但不限于TPD、NPB(NPD)、DNTPD、BPBPA、CBP、聚-TPD、TFB、TAPC、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、N-([1,1’-联苯]-4-基)-9,9-二甲基-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-9H-芴-2-胺和/或其组合。替代地或另外地，HTL1 620、HTL2 720和HTL3820各自可以包含但不限于作为CCL 730中的第二主体732的具有螺芴部分的基于芳基胺的化合物和/或具有螺芴部分的基于杂芳基胺的化合物。
ETL1 660、ETL2 760和ETL3 860各自分别向EML1 640、EML2 740和EML3 840中的每一者传输电子。作为实例，ETL1 660、ETL2 760和ETL3 860各自可以包含以下中的至少一者：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和基于三嗪的化合物。
例如，ETL1 660、ETL2 760和ETL3 860各自可以包含但不限于Alq3、PBD、螺-PBD、Liq、TPBi、BAlq、Bphen、NBphen、BCP、TAZ、NTAZ、TpPyPB、TmPPPyTz、PFNBr、TPQ、TSPO1、ZADN和/或其组合。
EIL 870设置在第二电极520与ETL3 860之间，并且可以改善第二电极520的物理特性，并因此可以提高OLED D2的寿命。在一个示例性实施方案中，EIL 870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Liq、苯甲酸锂、硬脂酸钠等。
EBL1 630和EBL2 830各自可以分别独立地包含但不限于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、DNTPD、TDAPB、DCDPA、2,8-双(9-苯基-9H-咔唑-3-基)二苯并[b,d]噻吩和/或其组合。
HBL1 650、HBL2 750和HBL3 850各自可以包含但不限于以下中的至少一者：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和基于三嗪的化合物。例如，HBL1 650、HBL2750和HBL3 850各自可以分别独立地包含但不限于BCP、BAlq、Alq3、PBD、螺-PBD、Liq、B3PYMPM、DPEPO、9-(6-(9H-咔唑-9-基)吡啶-3-基)-9H-3,9’-联咔唑、TSPO1和/或其组合。
CGL1 680设置在第一发光部600与第二发光部700之间。CGL1 680包括与第一发光部600相邻设置的第一N型CGL(N-CGL1)685和与第二发光部700相邻设置的第一P型CGL(P-CGL1)690。N-CGL1 685将电子注入至第一发光部600的EML1 640，以及P-CGL1 690将空穴注入至第二发光部700的EML2 740。
CGL2 780设置在第二发光部700与第三发光部800之间。CGL2 780包括与第二发光部700相邻设置的第二N型CGL(N-CGL2)785和与第三发光部800相邻设置的第二P型CGL(P-CGL2)790。N-CGL2 785将电子注入至第二发光部700的EML2 740，以及P-CGL2 790将空穴注入至第三发光部800的EML3 840。
N-CGL1 685和N-CGL2 785各自可以为掺杂有碱金属(例如Li、Na、K和Cs)和/或碱土金属(例如Mg、Sr、Ba和Ra)的有机层。例如，N-CGL1685和N-CGL2 785的每一者中的主体可以包括但不限于Bphen和MTDATA。N-CGL1 685和N-CGL2 785的每一者中的碱金属或碱土金属的含量可以为约0.01重量％至约30重量％。
P-CGL1 690和P-CGL2 790各自可以包含但不限于选自WOx、MoOx、Be2O3、V2O5及其组合中的无机材料和/或选自NPD、DNTPD、HAT-CN、F4-TCNQ、F6-TCNNQ、TPD、N,N,N’,N’-四萘基-联苯胺(TNB)、TCTA、N,N’-二辛基-3,4,9,10-苝二甲酰亚胺(PTCDI-C8)和/或其组合中的有机材料。替代地或另外地，P-CGL1 690和P-CGL2 790各自可以独立地包含选自作为CCL730中的第二主体732的具有螺芴部分的基于芳基胺的化合物、具有螺芴部分的基于杂芳基胺的化合物和/或其组合的有机化合物。
替代地或另外地，P-CGL1 690和P-CGL2 790各自可以包含NPD、DNTPD、TPD、TNB、TCTA、具有螺芴部分的基于芳基胺的化合物、具有螺芴部分的基于杂芳基胺的化合物和/或其组合的主体，以及F4-TCNQ、F6-TCNNQ、NPD-9及其组合的P型掺杂剂。P-CGL1 690和P-CGL2790的每一者中的P型掺杂剂的含量可以为但不限于约1重量％至约30重量％，例如约3重量％至约25重量％。
EML1 640可以为蓝色EML。在这种情况下，EML1 640可以为蓝色EML、天蓝色EML或深蓝色EML。EML1 640可以包含蓝色主体和蓝色发射体。
例如，蓝色主体可以包括但不限于mCP、mCP-CN、mCBP、CBP-CN、9-(3-(9H-咔唑-9-基)苯基)-3-(二苯基磷酰基)-9H-咔唑(mCPPO1)、3,5-二(9H-咔唑-9-基)联苯(Ph-mCP)、TSPO1、9-(3’-(9H-咔唑-9-基)-[1,1’-联苯]-3-基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚(CzBPCb)、双(2-甲基苯基)二苯基硅烷(UGH-1)、1,4-双(三苯基甲硅烷基)苯(UGH-2)、1,3-双(三苯基甲硅烷基)苯(UGH-3)、9,9-螺二芴-2-基-二苯基-氧化膦(SPPO1)、9,9’-(5-(三苯基甲硅烷基)-1,3-亚苯基)双(9H-咔唑)(SimCP)、2-甲基-9,10-双(萘-2-基)蒽(MADN)和/或其组合。
蓝色发射体可以包括蓝色磷光材料、蓝色荧光材料和蓝色延迟荧光材料中的至少一者。例如，蓝色发射体可以包括但不限于苝、4,4’-双[4-(二-对甲苯基氨基)苯乙烯基]联苯(DPAVBi)、4-(二-对甲苯基氨基)-4-4’-[(二-对甲苯基氨基)苯乙烯基]苯乙烯(DPAVB)、4,4’-双[4-(二苯基氨基)苯乙烯基]联苯(BDAVBi)、2,7-双(4-二苯基氨基)苯乙烯基)-9,9-螺芴(螺-DPVBi)、[1,4-双[2-[4-[N,N-二(对甲苯基)氨基]苯基]乙烯基]苯(DSB)、1-4-二-[4-(N,N-二苯基)氨基]苯乙烯基-苯(DSA)、2,5,8,11-四叔丁基苝(TBPe)、双(2-羟基苯基)-吡啶)铍(Bepp2)、9-(9-苯基咔唑-3-基)-10-(萘-1-基)蒽(PCAN)、mer-三(1-苯基-3-甲基咪唑啉-2-亚基-C,C(2)’)铱(III)(mer-Ir(pmi)3)、面式-三(1,3-二苯基-苯并咪唑啉-2-亚基-C,C(2)’)铱(III)(面式-Ir(dpbic)3)、双(3,4,5-三氟-2-(2-吡啶基)苯基-(2-羧基吡啶基))铱(III)(Ir(tfpd)2pic)、三(2-(4,6-二氟苯基)吡啶)铱(III)(Ir(Fppy)3)、双[2-(4,6-二氟苯基)吡啶-C2,N](吡啶甲酰)铱(III)(FIrpic)、DABNA-1、DABNA-2、t-DABNA、v-DABNA和/或其组合。
EML2 740可以包含P型绿色主体的第一主体742和绿色发射体744。替代地或另外地，EML2 740还可以包含N型绿色主体。包括P型绿色主体和任选地N型绿色主体的第一主体742和绿色发射体744可以与参照图3和图4的材料相同。
CCL 730包含第二主体732和掺杂剂734，所述第二主体732可以为具有螺芴部分的基于芳基胺的化合物和/或具有螺芴部分的基于杂芳基胺的化合物，所述掺杂剂734的最大发光峰的波长范围长于绿色发射体744的最大发光峰。第二主体732和掺杂剂734可以与参照图3和图4的材料相同。此外，第二发光部700中的有机层的LUMO能级、HOMO能级、空穴迁移率可以与参照图4的那些相同。
例如，CCL 730中的第二主体732的LUMO能级可以等于或低于EML2 740中的第一主体742(例如P型绿色主体)的LUMO能级。第二主体732的LUMO能级和第一主体742的LUMO能级可以满足式(1)中的关系。第二主体732的空穴迁移率可以为第一主体742的空穴迁移率的三倍至十倍，例如五倍至十倍，并且为HTL2 720中的空穴传输材料的空穴迁移率的十倍至五十倍，例如十倍至四十倍。
CCL 730中的第二主体732的HOMO能级可以等于或高于EML2 740中的第一主体742(例如P型绿色主体)的HOMO能级。例如，第二主体732的HOMO能级和第一主体742的HOMO能级可以满足式(2)中的关系。
此外，CCL 730中的第二主体732的LUMO能级可以等于或高于HTL2 720中的空穴传输材料的LUMO能级。例如，第二主体732的LUMO能级和HTL2 720中的空穴传输材料的LUMO能级可以满足式(3)中的关系。
此外，CCL 730中的第二主体732的HOMO能级可以等于或高于HTL2 720中的空穴传输材料的HOMO能级。例如，第二主体732的HOMO能级和HTL2 720中的空穴传输材料的HOMO能级可以满足式(4)中的关系。
EML3 840可以为红色EML。EML3 840可以包含红色主体和红色发射体。红色主体可以包括参照图3的绿色主体342和/或可以包含在EML1640中的蓝色主体。
例如，红色主体可以包括但不限于mCP-CN、CBP、mCBP、mCP、DPEPO、PPT、TmPyPB、PYD-2Cz、DCzDB、DCzTPA、pCzB-2CN、mCzB-2CN、TSPO1、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、BCzPh、TCP、TCTA、CDBP、DMFL-CBP、螺-CBP、Cz1、BPBPA、TBPi和/或其组合。
红色发射体可以包括红色磷光材料、红色荧光材料和/或红色延迟荧光材料。在一个示例性实施方案中，红色发射体可以为作为CCL 730中的掺杂剂734的红色掺杂剂。
作为实例，红色发射体可以包括但不限于双[2-(4,6-二甲基)苯基喹啉)](2,2,6,6-四甲基庚烷-3,5-二酸酯)铱(III)、Hex-Ir(phq)2(acac)、Hex-Ir(phq)3、Ir(Mphq)3、Ir(dpm)PQ2、Ir(dpm)(piq)2、Ir(piq)2(acac)、Hex-Ir(piq)2(acac)、Hex-Ir(piq)3、Ir(dmpq)3、Ir(dmpq)2(acac)、Ir(mphmq)2(acac)、Eu(dbm)3(phen)及其组合。
调节EML2 740中的第一主体742、CCL 730中的第二主体732和HTL2 720中的空穴传输材料的LUMO能级、HOMO能级和空穴迁移率。通过调节空穴迁移率和注入至EML2 740的空穴的量，可以使在EML2 740与相邻设置的电荷传输层之间的界面处的电荷累积最小化，并防止材料由于空穴而劣化。此外，由于从ETL2 760注入至EML2 740中的电子在CCL 730中被捕获，因此可以改善HTL2 720的稳定性，从而改善OLED D2的发光寿命。
此外，在现有技术的具有串联结构的白色有机发光二极管中，与绿色发光材料层相邻地设置有黄绿色发光材料层。尽管黄绿色发光材料层可以改善有机发光二极管的发光寿命和亮度，但是黄绿色发光材料层降低了绿色光和红色光的颜色纯度和色域。在与在红色和黄绿色发光波长内发光的红色和黄绿色发射体相比相对短的发光波长内发光的绿色发射体具有相对较宽的带隙。由于绿色发射体具有相对高的光能，因此在驱动有机发光二极管时，具有有益发光效率的绿色发射体劣化，并因此绿色发射体的发光寿命可能降低。为了改善绿色发射体的发光寿命，可以增加绿色发光材料层的厚度或者可以降低与绿色发光材料层相邻设置的电荷传输层中的空穴迁移率。在这种情况下，有机发光二极管的驱动电压可能显著增大，因此，有机发光二极管的功耗可能增大。
相比之下，OLED D2不包括任何黄绿色发光材料层。换言之，第二发光部700包括CCL 730，所述CCL 730与EML2 740相邻设置并且包含具有控制的能级和空穴迁移率的第二主体732以及基本上不发光的掺杂剂734。通过排除黄绿色发光材料层，由于颜色还原范围例如BT2020和DCT重叠率得到改善，因此可以改善OLED D2中的发射光的颜色纯度，并且可以增强OLED D2中的色域。此外，OLED D2的驱动电压未显著增大。
在图6中，描述了具有三堆叠结构的OLED，其中每个发光部发射不同颜色的光。当一个发光部发射红绿色光时，有机发光二极管可以发射白色光。图7示出了根据本公开的一个示例性实施方案的具有多个发光部的串联结构的有机发光二极管的示意性截面图。
如图7所示，根据本公开的OLED D3包括面向彼此的第一电极510和第二电极520以及设置在第一电极510与第二电极520之间的发光层530A。发光层530A包括设置在第一电极510与第二电极520之间的第一发光部600、设置在第一发光部600与第二电极520之间的第二发光部700A、设置在第二发光部700A与第二电极520之间的第三发光部800A、设置在第一发光部600与第二发光部700A之间的第一电荷生成层(CGL1)680、以及设置在第二发光部700A与第三发光部800A之间的第二电荷生成层(CGL2)780。
第一电极510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，例如TCO。第二电极520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，例如高反射材料。
在OLED D3中，第一发光部600、第二发光部700A和第三发光部800A中的两者发射蓝色光，并且第一发光部600、第二发光部700A和第三发光部800A中的余者发射红绿色光，使得OLED D3可以发射白色光。在下文中，将详细描述其中第一发光部600和第三发光部800A发射蓝色光，并且第二发光部700A发射红绿色光的OLED D3。
第一发光部600包括第一发光材料层(下发光材料层，EML1)640。第一发光部600可以包括设置在第一电极510与EML1 640之间的空穴注入层(HIL)610、设置在HIL 610与EML1640之间的第一空穴传输层(下空穴传输层，HTL1)620、和设置在EML1 640与CGL1 680之间的第一电子传输层(下电子传输层，ETL1)660中的至少一者。替代地或另外地，第一发光部600还可以包括设置在HTL1 620与EML1 640之间的第一电子阻挡层(下电子阻挡层，EBL1)630和/或设置在EML1 640与ETL1 660之间的第一空穴阻挡层(下空穴阻挡层，HBL1)650。
第二发光部700A包括第二发光材料层(中间发光材料层，EML2)740’和设置在CGL1680与EML2 740’之间的电荷控制层(CCL)730。第二发光部700A可以包括设置在CGL1 680与CCL 730之间的第二空穴传输层(中间空穴传输层，HTL2)720和设置在EML2 740’与CGL2780之间的第二电子传输层(中间电子传输层，ETL2)760中的至少一者。可以省略HTL2 720。替代地或另外地，第二发光部700A还可以包括设置在EML2 740’与ETL2 760之间的第二空穴阻挡层(中间空穴阻挡层，HBL2)750。
第三发光部800A包括第三发光材料层(上发光材料层，EML3)840A。第三发光部800A可以包括设置在CGL2 780与EML3 840A之间的第三空穴传输层(上空穴传输层，HTL3)820、设置在EML3 840A与第二电极520之间的第三电子传输层(上电子传输层，ETL3)860、以及设置在ETL3860与第二电极520之间的电子注入层(EIL)870中的至少一者。替代地或另外地，第三发光部800A还可以包括设置在HTL3 820与EML3 840A之间的第二电子阻挡层(上电子阻挡层，EBL2)830、和设置在EML3 840A与ETL3 860之间的第三空穴阻挡层(上空穴阻挡层，HBL3)850中的至少一者。
OLED D3中的材料可以与参照图6另外描述的相应材料相同。
EML1 640和EML3 840A各自可以为蓝色发光材料层。在这种情况下，EML1 640和EML3 840A各自可以独立地为蓝色EML、天蓝色EML或深蓝色EML。EML1 640和EML3 840A各自可以包含蓝色主体和蓝色发射体。蓝色主体和蓝色发射体可以与参照图6的相应材料相同。例如，蓝色发射体可以包括蓝色磷光材料、蓝色荧光材料和蓝色延迟荧光材料中的至少一者。替代地或另外地，就发光颜色和发光效率而言，EML1 640中的蓝色主体和/或蓝色发射体可以与EML3 840A中的蓝色主体和/或蓝色发射体不同。
EML2 740’可以包括顺序地设置在CCL 730与HBL2 750之间的第一层740A和第二层740B。第一层740A和第二层740B中的一者可以发射红色光，并且第一层740A和第二层740B中的另一者可以发射绿色光。在下文中，将详细描述其中第一层740A发射绿色光，并且第二层740B发射红色光的OLED D3。
第一层740A可以包含可以为P型绿色主体的第一主体742和绿色发射体744。替代地或另外地，第一层740A还可以包含N型绿色主体。包括P型绿色主体和任选地N型绿色主体的第一主体742以及绿色发射体744可以与参照图3和图4的相应材料相同。
第二层740B可以为红色EML。第二层740B可以包含红色主体和红色发射体。红色主体和红色发射体可以与参照图6的相应材料相同。
CCL 730包含第二主体732和掺杂剂734，所述第二主体732可以为具有螺芴部分的基于芳基胺的化合物和/或具有螺芴部分的基于杂芳基胺的化合物，所述掺杂剂734的最大发光峰的波长范围长于绿色发射体744的最大发光波长。第二主体732和掺杂剂734可以与参照图3和图4的相应材料相同。第二发光部700A中的有机层的LUMO能级、HOMO能级和空穴迁移率可以与参照图4的相应能级和空穴迁移率相同。
调节作为绿色EML的第一层740A中的第一主体742、CCL 730中的第二主体732和HTL2 720中的空穴传输材料的LUMO能级、HOMO能级和空穴迁移率。通过调节空穴迁移率和注入至EML2 740’的空穴的量，可以使第一层740A与相邻设置的电荷传输层之间的界面处的电荷累积最小化，并防止材料由于空穴而劣化。此外，由于从ETL2 760注入至EML2740’中的电子在CCL 730中被捕获，因此可以提高HTL2 720的稳定性，从而提高OLED D3的发光寿命。
此外，发射白色光的OLED D3不包括黄绿色EML。因此，由于颜色还原范围例如BT2020和DCT重叠率得到提高，可以改善OLED D3中的发射光的颜色纯度，并且可以增强OLED D3中的色域。
在图7中，示出了其中连接有三个发光部以具有串联结构的OLED D3。替代地或另外地，可以省略各自发射蓝色光的第一发光部600和第三发光部800A中的一者以及与这些发光部相邻的CGL 680和CGL 780中的一者，使得可以制造其中连接有两个发光部以具有串联结构的OLED。
在图6和图7中，示出了具有两个或三个发光部的OLED。有机发光二极管可以具有有四个或更多个发光部的串联结构。图8示出了根据本公开的一个示例性实施方案的具有多个发光部的串联结构的有机发光二极管的示意性截面图。
如图8所示，根据本公开的OLED D4包括面向彼此的第一电极510和第二电极520以及设置在第一电极510与第二电极520之间的发光层530B。
发光层530B包括设置在第一电极510与第二电极520之间的第一发光部600A、设置在第一发光部600A与第二电极520之间的第二发光部700B、设置在第二发光部700B与第二电极520之间的第三发光部800B、设置在第三发光部800B与第二电极520之间的第四发光部900、设置在第一发光部600A与第二发光部700B之间的第一电荷生成层(CGL1)680、设置在第二发光部700B与第三发光部800B之间的第二电荷生成层(CGL2)780、以及设置在第三发光部800B与第四发光部900之间的第三电荷生成层(CGL3)880。
在OLED D4中，第一发光部600A、第二发光部700B、第三发光部800B和第四发光部900中的两者发射蓝色光，第一发光部600A、第二发光部700B、第三发光部800B和第四发光部900中的另一者发射绿色光，并且第一发光部600A、第二发光部700B、第三发光部800B和第四发光部900中的余者发射红色光，使得OLED D4可以实现白色(W)发光。在下文中，将详细描述其中第一发光部600A发射红色光、第二发光部700B和第四发光部900发射蓝色光，并且第三发光部800B发射绿色光的OLED D4。
第一发光部600A包括第一发光材料层(EML1)640。第一发光部600A可以包括设置在第一电极510与EML1 640之间的空穴注入层(HIL)610、设置在HIL 610与EML1 640之间的第一空穴传输层(HTL1)620、和设置在EML1 640与CGL1 680之间的第一电子传输层(ETL1)660中的至少一者。替代地或另外地，第一发光部600A还可以包括设置在HTL1 620与EML1640之间的第一电子阻挡层(EBL1)630和/或设置在EML1 640与ETL1 660之间的第一空穴阻挡层(HBL1)650。
第二发光部700B包括第二发光材料层(EML2)740。第二发光部700B可以包括设置在CGL1 680与EML2 740之间的第二空穴传输层(HTL2)720和设置在EML2 740与CGL2 780之间的第二电子传输层(ETL2)760中的至少一者。替代地或另外地，第二发光部700B还可以包括设置在HTL2 720与EML2 740之间的第二电子阻挡层(EBL2)730和/或设置在EML2 740与ETL2 760之间的第二空穴阻挡层(HBL2)750。
第三发光部800B包括第三发光材料层(EML3)840和设置在CGL2780与EML3 840之间的电荷控制层(CCL)830。第三发光部800B可以包括设置在CGL2 780与CCL 830之间的第三空穴传输层(HTL3)820和设置在EML3 840与CGL3 880之间的第三电子传输层(ETL3)860中的至少一者。可以省略HTL3 820。替代地或另外地，第三发光部800B还可以包括设置在EML3 840与ETL3 860之间的第三空穴阻挡层(HBL3)850。
第四发光部900包括第四发光材料层(EML4)940。第四发光部900可以包括设置在CGL3 880与EML4 940之间的第四空穴传输层(HTL4)920、设置在EML4 940与第二电极520之间的第四电子传输层(ETL4)960、以及设置在ETL4 960与第二电极520之间的电子注入层(EIL)970中的至少一者。替代地或另外地，第四发光部900还可以包括设置在HTL4920与EML4 940之间的第三电子阻挡层(EBL3)930和设置在EML4 940与ETL4 960之间的第四空穴阻挡层(HBL4)950中的至少一者。
OLED D4中的材料可以与参照图6和图7另外描述的相应材料相同。
HTL1 620、HTL2 720、HTL3 820和HTL4 920各自分别向EML1 640、EML2 740、EML3840和EML4 940提供空穴。HTL1 620、HTL2 720、HTL3 820和HTL4 920各自可以包含但不限于TPD、NPB(NPD)、DNTPD、BPBPA、CBP、聚-TPD、TFB、TAPC、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、N-([1,1’-联苯]-4-基)-9,9-二甲基-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-9H-芴-2-胺和/或其组合。替代地或另外地，HTL1 620、HTL2 720、HTL3 820和HTL4 920各自可以包含但不限于作为CCL 830中的第二主体832的具有螺芴部分的基于芳基胺的化合物和/或具有螺芴部分的基于杂芳基胺的化合物。
ETL1 660、ETL2 760、ETL3 860和ETL4 960各自分别向EML1 640、EML2 740、EML3840和EML4 940中的每一者传输电子。作为实例，ETL1660、ETL2 760、ETL3 860和ETL4 960各自可以包含以下中的至少一者：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和基于三嗪的化合物。
例如，ETL1 660、ETL2 760、ETL3 860和ETL4 960各自可以包含但不限于Alq3、PBD、螺-PBD、Liq、TPBi、BAlq、Bphen、NBphen、BCP、TAZ、NTAZ、TpPyPB、TmPPPyTz、PFNBr、TPQ、TSPO1、ZADN和/或其组合。
EBL1 630、EBL2 730和EBL3 930各自可以分别独立地包含但不限于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、DNTPD、TDAPB、DCDPA、2,8-双(9-苯基-9H-咔唑-3-基)二苯并[b,d]噻吩和/或其组合。
HBL1 650、HBL2 750、HBL3 850和HBL4 950各自可以包含但不限于以下中的至少一者：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和基于三嗪的化合物。例如，HBL1650、HBL2 750、HBL3850和HBL4 950各自可以分别独立地包含但不限于BCP、BAlq、Alq3、PBD、螺-PBD、Liq、B3PYMPM、DPEPO、9-(6-(9H-咔唑-9-基)吡啶-3-基)-9H-3,9’-联咔唑、TSPO1和/或其组合。
CGL1 680设置在第一发光部600A与第二发光部700B之间。CGL1680包括与第一发光部600A相邻设置的第一N型CGL(N-CGL1)685和与第二发光部700B相邻设置的第一P型CGL(P-CGL1)690。N-CGL1685将电子注入至第一发光部600A的EML1 640，以及P-CGL1 690将空穴注入至第二发光部700B的EML2 740。
CGL2 780设置在第二发光部700B与第三发光部800B之间。CGL2780包括与第二发光部700B相邻设置的第二N型CGL(N-CGL2)785和与第三发光部800B相邻设置的第二P型CGL(P-CGL2)790。N-CGL2785将电子注入至第二发光部700B的EML2 740，以及P-CGL2 790将空穴注入至第三发光部800B的EML3 840。
CGL3 880设置在第三发光部800B与第四发光部900之间。CGL3 880包括与第三发光部800B相邻设置的第三N型CGL(N-CGL3)885和与第四发光部900相邻设置的第三P型CGL(P-CGL3)890。N-CGL3 885将电子注入至第三发光部800B的EML3 840，以及P-CGL3 890将空穴注入至第四发光部900的EML4 940。
N-CGL1 685、N-CGL2 785和N-CGL3 885以及P-CGL1 690、P-CGL2790和P-CGL3 890的每一者中包含的材料可以与参照图6的相应材料相同。
EML1 640可以为红色EML。EML1 640可以包含红色主体和红色发射体。红色发射体可以包括红色磷光材料、红色荧光材料和/或红色延迟荧光材料。红色主体和红色发射体可以与参照图6的相应材料相同。
EML2 740和EML4 940各自可以为蓝色EML。在这种情况下，EML2740和EML4 940各自可以独立地为蓝色EML、天蓝色EML或深蓝色EML。EML2 740和EML4 940各自可以包含蓝色主体和蓝色发射体。蓝色主体和蓝色发射体可以与参照图6的相应材料相同。例如，蓝色发射体可以包括蓝色磷光材料、蓝色荧光材料和蓝色延迟荧光材料中的至少一者。替代地或另外地，就发光颜色和发光效率而言，EML2 740中的蓝色主体和/或蓝色发射体可以与EML4940中的蓝色主体和/或蓝色发射体不同。
EML3 840可以包含可以为P型绿色主体的第一主体842和绿色发射体844。替代地或另外地，EML3 840还可以包含N型绿色主体。包括P型绿色主体和任选地N型绿色主体的第一主体842以及绿色发射体844可以与参照图3和图4的相应材料相同。
CCL 830包含第二主体832和掺杂剂834，所述第二主体832可以为具有螺芴部分的基于芳基胺的化合物和/或具有螺芴部分的基于杂芳基胺的化合物，所述掺杂剂834的最大发光峰的波长范围长于绿色发射体844的最大发光波长。第二主体832和掺杂剂834可以与参照图3和图4的相应材料相同。第三发光部800B中的有机层的LUMO能级、HOMO能级和空穴迁移率可以与参照图4的相应能级和空穴迁移率相同。
例如，CCL 830中的第二主体832的LUMO能级可以等于或低于EML3 840中的第一主体842(例如P型绿色主体)的LUMO能级。第二主体832的LUMO能级和第一主体842的LUMO能级可以满足式(1)中的关系。第二主体832的空穴迁移率可以为第一主体842的空穴迁移率的三倍至十倍，例如五倍至十倍，并且为HTL3 820中的空穴传输材料的空穴迁移率的十倍至五十倍，例如十倍至四十倍。
CCL 830中的第二主体832的HOMO能级可以等于或高于EML3 840中的第一主体842(例如P型绿色主体)的HOMO能级。例如，第二主体832的HOMO能级和第一主体842的HOMO能级可以满足式(2)中的关系。
此外，CCL 830中的第二主体832的LUMO能级可以等于或高于HTL3 820中的空穴传输材料的LUMO能级。例如，第二主体832的LUMO能级和HTL3 820中的空穴传输材料的LUMO能级可以满足式(3)中的关系。
此外，CCL 830中的第二主体832的HOMO能级可以等于或高于HTL3 820中的空穴传输材料的HOMO能级。例如，第二主体832的HOMO能级和HTL3 820中的空穴传输材料的HOMO能级可以满足式(4)中的关系。
调节作为绿色EML的EML3 840中的第一主体842、CCL 830中的第二主体832和HTL3820中的空穴传输材料的LUMO能级、HOMO能级和空穴迁移率。通过调节空穴迁移率和注入至EML3 840的空穴的量，可以使EML3 840与相邻设置的电荷传输层之间的界面处的电荷累积最小化，并防止材料由于空穴而劣化。此外，由于从ETL3 860注入至EML3 840中的电子在CCL 830中被捕获，因此可以改善HTL3 820的稳定性，从而改善OLED D4的发光寿命。
此外，发射白色光的OLED D4不包括黄绿色EML。因此，由于颜色还原范围例如BT2020和DCT重叠率得到改善，可以改善OLED D4中的发射光的颜色纯度，并且可以增强OLED D4的色域。
实施例1(Ex.1)：OLED的制造
制造了具有串联结构的有机发光二极管，其中电荷控制层设置在空穴传输层与绿色发光材料层之间。
将其上涂覆有ITO(100nm)作为薄膜的玻璃基板洗涤并通过诸如异丙醇、丙酮的溶剂进行超声清洗，并在100℃烘箱中干燥。将基板转移至用于沉积发光层的真空室中。随后，按照以下顺序在约5×10-7托至7×10-7托下通过由加热舟皿蒸镀来沉积发光层和阴极：
蓝色发光部：N-CGL1(掺杂有Li的基于菲咯啉的主体)；P-CGL1(掺杂有p-掺杂剂的具有螺芴部分的基于芳基胺的主体，LUMO：-2.3eV，HOMO：-5.64eV)；空穴传输层(HTL，具有螺芴部分的基于芳基胺的化合物的空穴传输材料，LUMO：-2.6eV，HOMO：-5.71eV，10nm)；电荷控制层(CCL，具有螺芴部分的基于芳基胺的主体(LUMO：-2.3eV，HOMO：-5.6eV，94重量％)，基于铱的红色磷光掺杂剂(6重量％)，5nm至20nm)；绿色发光材料层(绿色主体(经稠合芳族基团取代的基于咔唑的P型绿色主体(LUMO：-2.4eV，HOMO：-5.72eV)和N型绿色主体(LUMO：-3.0eV，HOMO：-6.1eV)以重量计1:1混合)，基于铱的绿色磷光发射体)；电子传输层(基于苯并咪唑的电子传输材料，LUMO：-3.11eV，HOMO：-6.2eV)；N-CGL2(掺杂有Li的基于菲咯啉的主体，LUMO：-2.8eV，HOMO：-6.06eV)；P-CGL2(具有螺芴部分的基于芳基胺的主体，p型掺杂剂)；红色发光部；阴极(Al)。
在相同能级中，用于绿色发光材料层的P型绿色主体具有1.0E-06cm2/Vs的最小空穴迁移率和1.0E-04cm2/Vs的最大空穴迁移率，以及用于电荷控制层的具有螺芴部分的基于芳基胺的主体具有5.6E-06cm2/Vs(为P型绿色主体的5.6倍)的最小空穴迁移率和4.3E-04cm2/Vs(为P型绿色主体的4.3倍)的最大空穴迁移率。此外，在相同能级中，用于电荷控制层的基于芳基胺的主体具有4.3E-06cm2/Vs的空穴迁移率、0.618C·m的基态偶极矩和2.463C·m的激发态偶极矩。用于空穴传输层的空穴传输材料具有1.00E-05cm2/Vs至3.10E-05cm2/Vs的空穴迁移率、0.771C·m至1.522C·m的基态偶极矩以及10.837(或10.831)C·m的激发态偶极矩。
实施例2(Ex.2)：OLED的制造
能够使用与实施例1相同的工序和相同的材料制造OLED，不同之处在于电荷控制层的厚度为15nm至30nm。
实施例3至4(Ex.3至Ex.4)：OLED的制造
能够使用与实施例1相同的工序和相同的材料制造OLED，不同之处在于将电荷控制层中基于铱的红色磷光掺杂剂的含量变为10重量％(实施例3)或20重量％(实施例4)。
比较例1(Ref.1)：OLED的制造
使用与实施例1相同的工序和相同的材料制造OLED，不同之处在于没有形成电荷控制层，并且空穴传输层的厚度为15nm至20nm。
比较例2(Ref.2)：OLED的制造
使用与实施例1相同的工序和相同的材料制造OLED，不同之处在于作为绿色发光部的电荷控制层中的主体的具有螺芴部分的基于芳基胺的化合物的LUMO能级高于P型绿色主体的LUMO能级。
实验例1：OLED的发光特性的测量
测量实施例1至4和比较例1至2中制造的各OLED的发光特性。基于比较例1中制造的OLED的特性，测量全电流密度(全cd/A)、色坐标和10mA/cm2的电流密度下的驱动电压(V)、EQE、绿色光的发光寿命、颜色还原范围(CRR)和颜色重叠率。表1和图9至13示出了测量结果。
表1：OLED的发光特性
如表1和图9至13所示，与比较例1中制造的没有电荷控制层的OLED和比较例2中制造的其中在电荷控制层中使用LUMO能级高于绿色发光材料层中的绿色P型主体的LUMO能级的主体的OLED相比，在实施例1至4中制造的其中在电荷控制层中使用LUMO能级低于绿色发光材料层中的绿色P型主体的LUMO能级的主体的OLED中，红色区域中的发光效率得到改善，并且绿色光的发光寿命显著增加。此外，在实施例1至4中制造的OLED中，色域例如颜色还原范围和重叠率扩大，并且颜色纯度提高。
对于本领域技术人员明显的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以在本公开中做出各种修改和变化。因此，本公开旨在涵盖本公开的修改和变化。
可以将上述各种实施方案组合以提供另外的实施方案。本说明书中提及和/或在申请数据表中列出的所有美国专利、美国专利申请出版物、美国专利申请、外国专利、外国专利申请和非专利出版物全部通过引用整体并入本文。如有必要，可以对实施方案的各方面进行修改，以采用各个专利、申请和出版物的构思，从而提供又一些实施方案。
根据上述详细描述，可以对实施方案进行这些和其他改变。通常，在所附权利要求中，所使用的术语不应被解释为将权利要求限于说明书和权利要求中公开的特定实施方案，而应被解释为包括所有可能的实施方案以及这样的权利要求所授权的等同方案的全部范围。因此，权利要求不受本公开的限制。
Claims (36)
1.一种有机发光二极管，包括：
第一电极；
面向所述第一电极的第二电极；以及
发光层，所述发光层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部，
其中所述至少一个发光部中的发光部包括：
绿色发光材料层，所述绿色发光材料层包含第一主体和绿色发射体；以及
电荷控制层，所述电荷控制层设置在所述第一电极与所述绿色发光材料层之间，并且包含第二主体和掺杂剂，所述掺杂剂的最大发光峰的波长范围长于所述绿色发射体的最大发光峰，以及
其中所述第二主体的最低未占分子轨道LUMO能级低于所述第一主体的LUMO能级。
2.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第二主体的空穴迁移率为所述第一主体的空穴迁移率的三倍至十倍。
3.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第一主体包括基于咔唑的有机化合物。
4.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述绿色发射体包括具有在绿色波长范围内的最大发光峰的有机金属化合物。
5.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第二主体包括具有螺芴部分的基于芳基胺的有机化合物或具有螺芴部分的基于杂芳基胺的有机化合物。
6.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述掺杂剂包括具有在红色波长范围或黄绿色波长范围内的最大发光峰的有机金属化合物。
7.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述电荷控制层中的所述掺杂剂的掺杂浓度在1重量％至30重量％的范围内，包括端点在内。
8.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第二主体的LUMO能级和所述第一主体的LUMO能级满足下式：
-0.3eV≤LUMOCCL–LUMOEML<0eV
其中，LUMOCCL表示所述第二主体的LUMO能级，以及LUMOEML表示所述第一主体的LUMO能级。
9.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第二主体的最高占据分子轨道HOMO能级等于或高于所述第一主体的HOMO能级。
10.根据权利要求9所述的有机发光二极管，其中所述第二主体的HOMO能级和所述第一主体的HOMO能级满足下式：
0eV<HOMOCCL–HOMOEML≤0.3eV
其中，HOMOCCL表示所述第二主体的HOMO能级，以及HOMOEML表示所述第一主体的HOMO能级。
11.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部中的所述发光部还包括设置在所述第一电极与所述电荷控制层之间的空穴传输层。
12.根据权利要求11所述的有机发光二极管，其中所述第二主体的LUMO能级等于或高于所述空穴传输层中的空穴传输材料的LUMO能级。
13.根据权利要求11所述的有机发光二极管，其中所述第二主体的LUMO能级和所述空穴传输层中的空穴传输材料的LUMO能级满足下式：
0eV≤LUMOCCL–LUMOHTL<0.5eV
其中，LUMOCCL表示所述第二主体的LUMO能级，以及LUMOHTL表示所述空穴传输材料的LUMO能级。
14.根据权利要求11所述的有机发光二极管，其中所述第二主体的HOMO能级等于或高于所述空穴传输层中的空穴传输材料的HOMO能级。
15.根据权利要求11所述的有机发光二极管，其中所述第二主体的HOMO能级和所述空穴传输层中的空穴传输材料的HOMO能级满足下式：
0eV<HOMOCCL–HOMOHTL≤0.3eV
其中，HOMOCCL表示所述第二主体的HOMO能级，以及HOMOHTL表示所述空穴传输材料的HOMO能级。
16.根据权利要求11所述的有机发光二极管，其中所述第二主体的空穴迁移率为所述空穴传输层中的空穴传输材料的空穴迁移率的十倍至五十倍。
17.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述发光层具有单个发光部。
18.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述发光层包括：
设置在所述第一电极与所述第二电极之间的第一发光部；
设置在所述第一发光部与所述第二电极之间的第二发光部；和
设置在所述第一发光部与所述第二发光部之间的第一电荷生成层，以及
其中所述第一发光部或所述第二发光部中的一者为包括所述绿色发光材料层和所述电荷控制层的所述发光部。
19.根据权利要求18所述的有机发光二极管，其中所述第二发光部为包括所述绿色发光材料层和所述电荷控制层的所述发光部。
20.根据权利要求19所述的有机发光二极管，其中所述第二发光部包括设置在所述第一电荷生成层与所述第二电极之间的发光材料层，以及
其中所述发光材料层包括：
设置在所述电荷控制层与所述第二电极之间的第一层；和
设置在所述第一层与所述第二电极之间的第二层；以及
其中所述第一层或所述第二层中的一者包括所述绿色发光材料层，以及所述第一层或所述第二层中的另一者包括红色发光材料层。
21.根据权利要求20所述的有机发光二极管，其中所述第一发光部包括蓝色发光材料层。
22.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；
设置在所述第二发光部与所述第二电极之间的第三发光部；
设置在所述第一发光部与所述第二发光部之间的第一电荷生成层；和
设置在所述第二发光部与所述第三发光部之间的第二电荷生成层，以及
其中所述第一发光部、所述第二发光部或所述第三发光部中的至少一者为包括所述绿色发光材料层和所述电荷控制层的所述发光部。
23.根据权利要求22所述的有机发光二极管，其中所述第二发光部为包括所述绿色发光材料层和所述电荷控制层的所述发光部。
24.根据权利要求23所述的有机发光二极管，其中所述第二发光部包括设置在所述第一电荷生成层与所述第二电荷生成层之间的发光材料层，
其中所述发光材料层包括：
设置在所述电荷控制层与所述第二电荷生成层之间的第一层；和
设置在所述第一层与所述第二电荷生成层之间的第二层；以及
其中所述第一层或所述第二层中的一者包括所述绿色发光材料层和所述电荷控制层。
25.根据权利要求24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每一者包括蓝色发光材料层。
26.根据权利要求23所述的有机发光二极管，其中所述第一发光部发射蓝色光，而所述第三发光部发射红色光。
27.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；
设置在所述第二发光部与所述第二电极之间的第三发光部；
设置在所述第三发光部与所述第二电极之间的第四发光部；
设置在所述第一发光部与所述第二发光部之间的第一电荷生成层；
设置在所述第二发光部与所述第三发光部之间的第二电荷生成层；和
设置在所述第三发光部与所述第四发光部之间的第三电荷生成层，以及
其中所述第一发光部、所述第二发光部、所述第三发光部或所述第四发光部中的至少一者为包括所述绿色发光材料层和所述电荷控制层的所述发光部。
28.根据权利要求27所述的有机发光二极管，其中所述第三发光部为包括所述绿色发光材料层和所述电荷控制层的所述发光部。
29.根据权利要求27所述的有机发光二极管，其中所述第一发光部包括红色发光材料层。
30.根据权利要求27所述的有机发光二极管，其中所述第二发光部和所述第四发光部中的每一者包括蓝色发光材料层。
31.一种有机发光装置，包括：
基板；和
设置在所述基板上方的根据权利要求1至30中任一项所述的有机发光二极管。
32.一种有机发光二极管，包括：
第一电极和第二电极；和
发光层，所述发光层设置在所述第一电极与所述第二电极之间，并且包括：
有色发光层，所述有色发光层包含第一主体和有色发射体；以及
电荷控制层，所述电荷控制层设置在所述第一电极与所述有色发光层之间，并且包含第二主体和掺杂剂，所述掺杂剂具有在不与所述有色发射体的最大发光峰重叠的波长范围内的最大发光峰，以及所述第二主体的空穴迁移率不同于所述第一主体的空穴迁移率。
33.根据权利要求32所述的有机发光二极管，其中所述有色发射体为绿色发射体，以及所述掺杂剂包括具有在红色波长范围或黄绿色波长范围内的最大发光峰的有机金属化合物。
34.一种有机发光二极管，包括：
阳极；
面向所述阳极的阴极；以及
发光层，所述发光层设置在所述阳极与所述阴极之间，并且包括至少一个发光部，
其中所述至少一个发光部包括：
绿色发光材料层，所述绿色发光材料层包含第一主体和绿色发射体；和
与所述绿色发光材料层直接接触的电荷控制层，所述电荷控制层设置在所述阳极与所述绿色发光材料层之间，并且包含第二主体和掺杂剂，所述掺杂剂的最大发光峰的波长范围长于所述绿色发射体的最大发光峰，以及
其中所述第一主体包括基于咔唑的有机化合物，以及所述第二主体为具有以下化学式1的结构的有机化合物：
[化学式1]
其中，在所述化学式1中，
R1和R2各自独立地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，其中R1和R2中的至少一者为多环芳基或多环杂芳基，任选地，未经取代或经取代的C6-C30芳基和未经取代或经取代的C3-C30杂芳基各自独立地与未经取代或经取代的C6-C30芳族环或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族环形成螺结构；
R3至R6各自独立地为未经取代或经取代的C1-C20烷基或者未经取代或经取代的C6-C30芳基，其中当p为2、3或4时，各R3彼此相同或不同，当q为2、3或4时，各R4彼此相同或不同，当r为2、3或4时，各R5彼此相同或不同，以及当s为2或3时，各R6彼此相同或不同；
L1至L3各自独立地为单键、未经取代或经取代的C6-C30亚芳基或者未经取代或经取代的C3-C30亚杂芳基，任选地，未经取代或经取代的C6-C30亚芳基和未经取代或经取代的C3-C30亚杂芳基各自独立地与未经取代或经取代的C6-C30芳族环或者未经取代或经取代的C3-C30杂芳族环形成螺结构；
p、q和r各自独立地为0、1、2、3或4；以及
s为0、1、2或3。
35.根据权利要求34所述的有机发光二极管，其中所述第二主体选自以下化学式2的有机化合物：
[化学式2]
36.根据权利要求34所述的有机发光二极管，其中所述有机发光二极管不包括任何黄绿色发光材料层。
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