CN118042855A - 有机发光二极管和包括该有机发光二极管的有机发光装置 - Google Patents
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Abstract
本公开内容涉及一种有机发光二极管和一种包括该有机发光二极管的有机发光装置，其中设置在两个电极之间的至少一个发光材料层包括第一化合物和第二化合物，所述第一化合物具有被两个氰基取代的吖嗪基元和通过苯撑基与吖嗪基元连接的咔唑基元，所述第二化合物具有硼基荧光材料。在第一化合物处产生的激子有效地转移至第二化合物，使得可以改善有机发光二极管和/或有机发光装置的发光特性。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2022年11月14日在韩国提交的韩国专利申请第10-2022-0151501号的优先权和权益，在此明确将其整体内容并入本申请中。
技术领域
本公开内容涉及一种有机发光二极管，且更具体地，涉及一种具有有益的发光特性的有机发光二极管以及一种包括该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能够取代液晶显示装置(LCD)的显示装置已受到关注。OLED可以由等于或小于的薄有机薄膜形成，并且OLED中的电极配置可以实现单向或双向图像。此外，OLED甚至可以形成在诸如塑料基板的柔性透明基板上，从而使用所述OLED可以容易地实现柔性或可折叠显示装置。此外，OLED可以在较低电压下驱动，与LCD相比，OLED具有有利的高色纯度。
在OLED中，从阳极注入的空穴和从阴极注入的电子在发光材料层中复合以形成具有不稳定能态的激子，然后激子降至基态并发光。由于荧光材料在发光过程中仅使用单重态激子，因此现有技术的荧光材料显示出较低的发光效率。相反，磷光材料由于在发光过程中使用三重态激子以及单重态激子，因此可以显示出较高的发光效率。然而，磷光材料的实例包括金属络合物，其在商业应用中具有较短的发光寿命。
发明内容
因此，本公开内容的实施方式涉及有机发光二极管和有机发光装置，其基本上消除了由于现有技术的限制和缺点而产生的一个或多个问题。
本公开内容的一个方面是提供一种能够提高发光效率和色纯度的有机发光二极管和一种包括该有机发光二极管的有机发光装置。
在下面的描述中将列出附加的特征和方面，这些特征和方面的一部分根据说明书将变得显而易见，或者可通过实践本文提供的所公开构思而获知。所公开构思的其他特征和方面可以通过在书面描述中具体指出的或从其得出的结构、以及其权利要求以及附图来实现和获得。
为了实现本发明构思的这些和其他方面，如具体和广泛地描述的，在一个方面，本公开内容提供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；和发光层，所述发光层设置在所述第一电极和所述第二电极之间，并且包括至少一个发光材料层，其中所述至少一个发光材料层包括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化学式1的结构的有机化合物，并且其中所述第二化合物包括具有以下化学式7或化学式9的结构的有机化合物：
[化学式1]
其中，在化学式1中，
R1是氢原子、未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C1-C20烷基氨基、未取代的或取代的C6-C30芳基、未取代的或取代的C3-C30杂芳基、未取代的或取代的C6-C30芳基氨基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基氨基；并且
R2和R3各自独立地是具有以下化学式2的结构的基元，
[化学式2]
其中，在化学式2中，
R11至R18各自独立地是氢原子、卤素原子、未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C1-C20烷基甲硅烷基、未取代的或取代的C1-C20烷基氨基、未取代的或取代的C6-C30芳基、未取代的或取代的C3-C30杂芳基、未取代的或取代的C6-C30芳基氨基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基氨基，或者
R11至R18中的两个相邻基团连接在一起以形成未取代的或取代的C6-C20芳环或者未取代的或取代的C3-C20杂芳环，其中R11至R18中的至少两个相邻基团连接在一起以形成具有化学式3的结构的以下杂芳环，
[化学式3]
其中，在化学式3中，
X1是NR25、O或S；
R21至R25各自独立地是氢原子、卤素原子、未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C1-C20烷基甲硅烷基、未取代的或取代的C1-C20烷基氨基、未取代的或取代的C6-C30芳基、未取代的或取代的C3-C30杂芳基、未取代的或取代的C6-C30芳基氨基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基氨基；并且
虚线表示稠合部分，
[化学式7]
其中，在化学式7中，
Y1是O或NR31；
Y2是O或NR32；
X2是O或NR37；
X3是O或NR38；
R31至R38各自独立地是氢原子、未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C1-C20烷基氨基、未取代的或取代的C6-C30芳基、未取代的或取代的C3-C30杂芳基、未取代的或取代的C6-C30芳基氨基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基氨基，其中当a3为2、3或4时，每个R33彼此相同或不同，当a4为2、3或4时，每个R34彼此相同或不同，当a5为2或3时，每个R35彼此相同或不同，并且当a6为2或3时，每个R36彼此相同或不同，或者
可选地，
R31和R33、R31和R35、R35和R37、R37和R34、R34和R32、R32和R36、R36和R38、和/或R38和R33连接在一起以形成包括氮原子或氧原子的未取代的或取代的杂芳环；
a3和a4各自独立地为0、1、2、3或4；并且
a5和a6各自独立地为0、1、2或3，
[化学式9]
其中，在化学式9中，
R41至R44各自独立地是未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C1-C20烷基氨基、未取代的或取代的C6-C30芳基、未取代的或取代的C3-C30杂芳基、未取代的或取代的C6-C30芳基氨基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基氨基，其中当b1为2、3或4时，每个R41彼此相同或不同，当b2为2、3或4时，每个R42彼此相同或不同，当b3为2或3时，每个R43彼此相同或不同，并且当b4为2或3时，每个R44彼此相同或不同，或者
可选地，
当b1为2、3或4时两个相邻的R41，当b2为2、3或4时两个相邻的R42，当b3为2或3时两个相邻的R43，和/或当b4为2或3时两个相邻的R44连接在一起以形成未取代的或取代的C6-C20芳环或者未取代的或取代的C3-C20杂芳环；
R45是未取代的或取代的C6-C30芳基、未取代的或取代的C3-C30杂芳基、未取代的或取代的C6-C30芳基氨基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基氨基，其中当b5为2或3时，每个R45彼此相同或不同，或者
可选地，
当b5为2或3时，两个相邻的R45连接在一起以形成未取代的或取代的C6-C20芳环或者未取代的或取代的C3-C20杂芳环；
b1和b2各自独立地为0、1、2、3或4；并且
b3、b4和b5各自独立地为0、1、2或3。
所述第一化合物可包括具有以下化学式4的结构的有机化合物：
[化学式4]
其中，在化学式4中，
R1、R2和R3各自与化学式1中所定义的相同。
具有化学式2的结构的基元可以是以下基元中的任一种：
在一个示例性实施方式中，所述至少一个发光材料层可以是单层发光材料层。
所述单层发光材料层可进一步包括第三化合物。
作为示例，所述第三化合物可包括具有以下化学式11的结构的有机化合物：
[化学式11]
其中，在化学式11中，
R51和R52各自独立地为未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C6-C30芳基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基，其中当c1为2、3或4时，每个R51彼此相同或不同，并且当c2为2、3或4时，每个R52彼此相同或不同；
R53和R54各自独立地为未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C6-C30芳基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基，或者
可选地，R53和R54连接在一起以形成未取代的或取代的杂环，其中当c3为2、3或4时，每个R53彼此相同或不同，并且其中当c4为2、3或4时，每个R54彼此相同或不同；
Y3具有以下化学式12或化学式13的结构；
c1、c2、c3和c4各自独立地为0、1、2、3或4，
[化学式12]
[化学式13]
其中，在化学式12和13中，
R55、R56、R57和R58各自独立地为未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C6-C30芳基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基，其中当c5为2、3或4时，每个R55彼此相同或不同，当c6为2、3或4时，每个R56彼此相同或不同，当c7为2或3时，每个R57彼此相同或不同，并且当c8为2、3或4时，每个R58彼此相同或不同；
c5、c6和c8各自独立地为0、1、2、3或4；
c7为0、1、2或3；并且
Z1是NR59、O或S，其中R59是氢原子、未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C6-C30芳基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基。
在另一示例性实施方式中，所述至少一个发光材料层可包括：第一发光材料层；和第二发光材料层，所述第二发光材料层设置在第一电极和第一发光材料层之间或者第一发光材料层和第二电极之间，并且其中所述第一发光材料层可包括第一化合物并且所述第二发光材料层包括第二化合物。
例如，第一发光材料层可进一步包括第三化合物，并且第二发光材料层可进一步包括第四化合物。
第三化合物和第四化合物各自可独立地包括具有化学式11的结构的有机化合物。
在另一示例性实施方式中，所述至少一个发光材料层可进一步包括相对于所述第一发光材料层与所述第二发光材料层相对设置的第三发光材料层。
所述第三发光材料层可包括第五化合物和第六化合物。
所述第五化合物可包括具有化学式7或化学式9的结构的有机化合物。
所述第六化合物可包括具有化学式11的结构的有机化合物。
在另一示例性实施方式中，所述发光层可包括：设置在第一电极和第二电极之间的第一发光部；设置在第一发光部和第二电极之间的第二发光部；以及设置在第一发光部和第二发光部之间的第一电荷产生层，并且其中所述第一发光部和所述第二发光部的至少一者可包括所述至少一个发光材料层。
作为示例，所述第二发光部可包括所述至少一个发光材料层，并且所述第一发光部可包括蓝色发光材料层。
所述第二发光部可包括：设置在所述第一电荷产生层和所述第二电极之间的第一层；以及设置在所述第一层和所述第二电极之间的第二层，并且其中所述第一层和所述第二层的至少一者可包括所述至少一个发光材料层。
例如，所述第二层可包括所述至少一个发光材料层并且所述第一层可包括红色发光材料层。
可选地，所述第二发光部可进一步包括设置在所述第一层和所述第二层之间的第三层，并且其中所述第三层可包括黄绿光发光材料层。
在另一示例性实施方式中，所述发光层可进一步包括：设置在所述第二发光部和所述第二电极之间的第三发光部；以及设置在所述第二发光部和所述第三发光部之间的第二电荷产生层，并且其中所述第一发光部、所述第二发光部和所述第三发光部的至少一者可包括所述至少一个发光材料层。
在又一方面，本公开内容提供了一种有机发光装置，例如有机发光显示装置或有机发光照明装置，包括基板和位于基板上方的有机发光二极管。
在具有延迟荧光特性的第一化合物中，三重态激子可以通过RISC向上转换为单重态激子。在具有延迟荧光特性的第一化合物处产生的单重态激子可以有效地转移至第二化合物。在具有有益的发光效率的第一化合物中实现了100％的内量子效率，并且在第一化合物处产生的激子可以转移至具有有益的色纯度的第二化合物。
第一化合物的LUMO能级和基质的第三化合物的LUMO能级之间的能带隙窄于第一化合物的HOMO能级和第三化合物的HOMO能级之间的能带隙。空穴和电子可以在发光材料层中平衡地从第三化合物转移至第一化合物。
随着空穴注入效率和激子产生效率的提高，可以提高有机发光二极管的发光效率。由于在第二化合物处以窄FWHM和优异发光寿命发生最终发光，因此可以提高有机发光二极管的色纯度和寿命。
附图说明
被包括以提供对本公开内容的进一步理解的附图被并入本申请且构成本申请的一部分，图解了本公开内容的实施方式，并与说明书一起用于解释本公开内容的原理。
图1示出了根据本公开内容的有机发光显示装置的示意性电路图。
图2示出了作为根据本公开内容的示例性实施方式的有机发光装置的示例的有机发光显示装置的示意性截面图。
图3示出了根据本公开内容的示例性实施方式的有机发光二极管的示意性截面图。
图4示出了根据本公开内容的另一示例性实施方式的有机发光二极管的示意性截面图。
图5示出了根据本公开内容的另一示例性实施方式的有机发光二极管的示意性截面图。
图6示出了根据本公开内容的另一示例性实施方式的有机发光二极管的示意性截面图。
图7示出了作为根据本公开内容的另一示例性实施方式的有机发光装置的示例的有机发光显示装置的示意性截面图。
图8示出了根据本公开内容的另一示例性实施方式的有机发光二极管的示意性截面图。
具体实施方式
现在将详细参考本公开内容的各个方面，其示例在附图中示出。在可能的情况下，将在整个附图中使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。
本公开内容涉及一种有机发光二极管，其中发光材料层或相邻设置的不同发光材料层包括能够传递激子能量的第一化合物和第二化合物，以及任选的第三化合物，并且涉及一种包括所述有机发光二极管的有机发光装置。所述有机发光二极管可以应用于有机发光装置，诸如有机发光显示装置或有机发光照明装置。作为示例，将描述有机发光显示装置。
图1示出了根据本公开内容的有机发光显示装置的示意性电路图。如图1所示，在有机发光显示装置100中，栅极线GL、数据线DL和电源线PL各自彼此交叉以限定像素区域P。开关薄膜晶体管Ts、驱动薄膜晶体管Td、存储电容器Cst和有机发光二极管D设置在像素区域P内。像素区域P可包括第一像素区域P1(图7)、第二像素区域P2(图7)和第三像素区域P3(图7)。然而，本公开内容的实施方式不限于这些示例。
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在开关薄膜晶体管Ts和电源线PL之间连接。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的栅极信号导通开关薄膜晶体管Ts时，通过该开关薄膜晶体管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的栅极和存储电容器Cst的一个电极。
驱动薄膜晶体管Td通过施加至栅极140(图2)的数据信号而导通，使得与数据信号成比例的电流通过驱动薄膜晶体管Td从电源线PL提供至有机发光二极管D。然后，有机发光二极管D发射具有与流经该驱动薄膜晶体管Td的电流成比例的亮度的光。在这种情况下，以与数据信号成比例的电压对存储电容器Cst进行充电，使得驱动薄膜晶体管Td中的栅极140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示出了根据本公开内容的示例性实施方式的有机发光显示装置的示意性截面图。如图2中所示，有机发光显示装置100包括基板110、设置在基板110上的薄膜晶体管Tr、和连接至薄膜晶体管Tr的有机发光二极管(OLED)D。
例如，基板110限定第一像素区域、第二像素区域和第三像素区域，并且OLED D位于每个像素区域处。发射红色光、绿色光和蓝色光的OLED D分别设置在第一像素区域至第三像素区域的每一者中。
基板110可包括透明材料。在一个示例性实施方式中，基板110可包括但不限于玻璃、薄的柔性材料、和/或聚合物塑料。例如，柔性材料可选自但不限于聚酰亚胺(PI)、聚醚砜(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、和/或它们的组合。其上设有薄膜晶体管Tr和OLED D的基板110构成阵列基板。
缓冲层122可以设置在基板110上。薄膜晶体管Tr可以设置在缓冲层122上。可以省略缓冲层122。
半导体层120设置在缓冲层122上。在一个示例性实施方式中，半导体层120可包括但不限于氧化物半导体材料。在这种情况下，可在半导体层120的下方设置遮光图案，该遮光图案可防止光线朝向半导体层120入射，并由此防止或减少半导体层120被光线劣化。或者，半导体层120可包括多晶硅。在这种情况下，半导体层120的相对边缘可用杂质进行掺杂。
包括绝缘材料的栅极绝缘层130设置在半导体层120上。栅极绝缘层130可包括但不限于诸如硅氧化物(SiOx，其中0<x≤2)或硅氮化物(SiNx，其中0<x≤2)之类的无机绝缘材料。
由诸如金属之类的导电材料制成的栅极140设置在栅极绝缘层130上，以便对应于半导体层120的中心。当栅极绝缘层130设置在如图2中所示的基板110的整个区域上时，栅极绝缘层130可进行与栅极140相同的图案化。
包括绝缘材料的层间绝缘层150设置在栅极140上并且覆盖基板110的整个表面。层间绝缘层150可包括但不限于诸如硅氧化物(SiOx，其中0<x≤2)或硅氮化物(SiNx，其中0<x≤2)之类的无机绝缘材料、或者诸如苯并环丁烯或光学亚克力(photo-acryl)之类的有机绝缘材料。
层间绝缘层150具有第一半导体层接触孔152和第二半导体层接触孔154，它们暴露或不覆盖比半导体层120的中心更靠近相对端的表面的一部分。第一半导体层接触孔152和第二半导体层接触孔154设置在栅极140的相对侧上，且与栅极140间隔开。第一半导体层接触孔152和第二半导体层接触孔154形成在图2中的栅极绝缘层130内。或者，当栅极绝缘层130进行与栅极140相同的图案化时，第一半导体层接触孔152和第二半导体层接触孔154可以仅形成在层间绝缘层150内。
由诸如金属之类的导电材料制成的源极162和漏极164设置在层间绝缘层150上。源极162和漏极164在栅极140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152和第二半导体层接触孔154接触半导体层120的两侧。
半导体层120、栅极140、源极162和漏极164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具有栅极140、源极162和漏极164设置在半导体层120上的共平面结构。或者，薄膜晶体管Tr可具有栅极设置在半导体层的下方且源极和漏极设置在半导体层上的倒置交错结构。在这种情况下，半导体层可包括非晶硅。
有机发光二极管D分别电连接至第一至第三像素区域SP1、SP2和SP3的每一者中的薄膜晶体管Tr。彼此交叉以限定像素区域P的栅极线GL和数据线DL、和连接至栅极线GL和数据线DL的开关元件Ts可进一步形成在像素区域SP1、SP2和SP3的每一者中。开关元件Ts连接至作为驱动元件的薄膜晶体管Tr。此外，电源线PL与栅极线GL或数据线DL平行间隔开。薄膜晶体管Tr可进一步包括配置为在一帧内恒定保持栅极140的电压的存储电容器Cst。
钝化层170设置在源极162和漏极164上。钝化层170覆盖整个基板110上的薄膜晶体管Tr。钝化层170具有平坦的顶表面和暴露或不覆盖薄膜晶体管Tr的漏极164的漏极接触孔172。当漏极接触孔172设置在第二半导体层接触孔154上时，它可与第二半导体层接触孔154间隔开。
OLED D包括设置在钝化层170上且连接至薄膜晶体管Tr的漏极164的第一电极210。OLED D进一步包括依次设置在第一电极210上的发光层220和第二电极230。
第一电极210针对每个像素区域单独地形成。第一电极210可以是阳极并且包括具有相对高功函数值的导电材料，例如透明导电氧化物(TCO)。例如，第一电极210可包括但不限于：氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡锌(ITZO)、氧化锡(SnO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟铈(ICO)、掺杂铝的氧化锌(AZO)、和/或类似者。
当有机发光显示装置100是底部发射型时，第一电极210可具有透明导电氧化物的单层结构。或者，当有机发光显示装置100是顶部发射型时，反射电极或反射层可设置在第一电极210的下方。例如，反射电极或反射层可包括但不限于银(Ag)或铝-钯-铜(APC)合金。例如，第一电极210可具有ITO/Ag/ITO或ITO/APC/ITO的三层结构。
除此之外，堤层174设置在钝化层170上，以便覆盖第一电极210的边缘。堤层174暴露或不覆盖第一电极210的中心。可以省略堤层174。
发光层220设置在第一电极210上。在一个示例性实施方式中，发光层220可具有发光材料层(EML)的单层结构。或者，发光层220可具有空穴注入层(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/或电荷产生层(CGL)的多层结构(图3至图6)。例如，发光层可以应用于具有单个发光部并且分别位于第一像素区域、第二像素区域和第三像素区域的每一者中的有机发光二极管。或者，发光层可以应用于其中堆叠有多个发光部的串联结构的有机发光二极管。
如下所述，发光层220可包括具有延迟荧光特性的第一化合物、具有荧光特性的第二化合物、以及任选地基质的第三化合物。在这种情况下，OLED D和有机发光显示装置100的发光效率、发光寿命和/或色纯度可以得到显著提高。
第二电极230设置在其上设置有发光层220的基板110上。第二电极230可设置在整个显示区域上。第二电极230可包括具有与第一电极210相比相对低的功函数值的导电材料。第二电极230可以是提供电子的阴极。在一个示例性实施方式中，第二电极230可包括高反射材料，例如但不限于以下至少一种：铝(Al)、镁(Mg)、钙(Ca)、银(Ag)、诸如铝-镁合金(Al-Mg)之类的它们的合金、和/或它们的组合。当有机发光显示装置100为顶部发射型时，第二电极230较薄以具有透光(半透光)特性。
封装膜180可设置在第二电极230上，以防止或减少外部水汽渗入OLED D中。例如，封装膜180可具有但不限于第一无机绝缘层182、有机绝缘层184和第二无机绝缘层186的层压结构。可以省略封装膜180。
有机发光显示装置100可进一步包括偏光板以减少外部光的反射。例如，偏光板可以是圆形偏光板。当有机发光显示装置100为底部发射型时，偏光板可设置在基板110下方。或者，当有机发光显示装置100为顶部发射型时，偏光板可设置在封装膜180上。除此之外，在顶部发射型的有机发光显示装置100中，覆盖窗可附接至封装膜180或偏光板。在这种情况下，基板110和覆盖窗可具有柔性性质，因此有机发光显示装置100可以是柔性显示装置。
更详细地描述OLED D。图3示出了根据本公开内容的示例性实施方式的具有单个发光部的有机发光二极管的示意性截面图。如图3所示，OLED D1包括第一电极210、面向第一电极210的第二电极230、以及设置在第一电极210和第二电极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可以位于绿色像素区域中。
发光层220包括发光材料层(EML)340。发光层220可包括设置在第一电极210与EML340之间的空穴传输层(HTL)320和设置在EML 340与第二电极230之间的电子传输层(ETL)360的至少一者。此外，发光层220可包括设置在第一电极210与HTL 320之间的空穴注入层(HIL)310和设置在第二电极230与ETL 360之间的电子注入层(EIL)370的至少一者。或者，发光层220可进一步包括设置在HTL 320与EML 340之间的作为第一激子阻挡层的电子阻挡层(EBL)330和/或设置在EML 340与ETL 360之间的作为第二激子阻挡层的空穴阻挡层(HBL)350的至少一者。
第一电极210可以是向EML 340提供空穴的阳极。第一电极210可包括具有相对高功函数值的导电材料，例如TCO。在一个示例性实施方式中，第一电极210可包括但不限于ITO、IZO、ITZO、SnO、ZnO、ICO、AZO和/或它们的组合。
第二电极230可以是向EML 340提供电子的阴极。第二电极230可包括但不限于具有相对低功函数值的导电材料，例如高反射材料，诸如Al、Mg、Ca、Ag、它们的合金和/或它们的组合。
EML 340包括第一化合物340a、第二化合物340b和任选的第三化合物340c。第一化合物340a可包括延迟荧光材料，第二化合物340b可包括荧光材料并且第三化合物340c可包括基质。
具有延迟荧光特性的第一化合物340a可具有由被至少一个氰基取代的吖嗪环组成的电子受体基团的第一基元、包括咔唑环的多个电子供体基团的第二基元、以及第一基元和第二基元之间的苯撑连接基团。第一化合物340a可具有以下化学式1的结构：
[化学式1]
其中，在化学式1中，
R1是氢原子、未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C1-C20烷基氨基、未取代的或取代的C6-C30芳基、未取代的或取代的C3-C30杂芳基、未取代的或取代的C6-C30芳基氨基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基氨基；并且
R2和R3各自独立地是具有以下化学式2的结构的基元，
[化学式2]
其中，在化学式2中，
R11至R18各自独立地是氢原子、卤素原子、未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C1-C20烷基甲硅烷基、未取代的或取代的C1-C20烷基氨基、未取代的或取代的C6-C30芳基、未取代的或取代的C3-C30杂芳基、未取代的或取代的C6-C30芳基氨基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基氨基，或者
R11至R18中的两个相邻基团连接在一起以形成未取代的或取代的C6-C20芳环或者未取代的或取代的C3-C20杂芳环，其中R11至R18中的至少两个相邻基团连接在一起以形成具有化学式3的结构的以下杂芳环，
[化学式3]
其中，在化学式3中，
X1是NR25、O或S；
R21至R25各自独立地是氢原子、卤素原子、未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C1-C20烷基甲硅烷基、未取代的或取代的C1-C20烷基氨基、未取代的或取代的C6-C30芳基、未取代的或取代的C3-C30杂芳基、未取代的或取代的C6-C30芳基氨基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基氨基；并且
虚线表示稠合部分。
如本文所用，术语“未取代的”是指氢直接连接至碳原子。如本文所用，“氢”可以指氕、氘和氚。
如本文所用，“取代的”是指氢被取代基取代。所述取代基可包括但不限于未取代的或卤素取代的C1-C20烷基、未取代的或卤素取代的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、磺酸基、未取代的或卤素取代的C1-C10烷基甲硅烷基、未取代的或卤素取代的C1-C10烷氧基甲硅烷基、未取代的或卤素取代的C3-C20环烷基甲硅烷基、未取代的或卤素取代的C6-C30芳基甲硅烷基、未取代的或卤素取代的C3-C30杂芳基甲硅烷基、未取代的或烷基取代的C6-C30芳基、未取代的或烷基取代的C3-C30杂芳基。
在示例性实施方式中，C6-C30芳基、C3-C30杂芳基、C6-C30芳基氨基、C3-C30杂芳基氨基、C6-C20芳环和/或C3-C20杂芳基环上的取代基可包括C1-C20烷基、C6-C30芳基、C3-C30杂芳基、C6-C30芳基氨基和C3-C30杂芳基氨基的至少一者。
如本文所用，在诸如“杂芳香基”、“杂环烷撑基”、“杂芳撑基”、“杂芳基烷撑基”、“杂芳基邻二甲苯基”、“杂环烷基”、“杂芳基”、“杂芳基烷基”、“杂芳氧基”、“杂芳基氨基”和类似者的术语中的术语“杂”是指构成脂族链、脂环族基团或环、或芳族基团或环的至少一个碳原子、例如1至5个碳原子被选自由N、O、S和P构成的组中的至少一个杂原子所取代。
如本文所用，C6-C30芳基可包括但不限于未稠合的或稠合的芳基，诸如苯基、联苯基、三联苯基(terphenyl)、萘基、蒽基、戊搭烯基(pentalenyl)、茚基(indenyl)、茚并-茚基(indeno-indenyl)、庚搭烯基(heptalenyl)、联苯烯基(biphenylenyl)、引达省基(indacenyl)、非那烯基(phenalenyl)、菲基(phenanthrenyl)、苯并菲基(benzo-phenanthrenyl)、二苯并菲基(dibenzo-phenanthrenyl)、薁基(azulenyl)、芘基(pyrenyl)、荧蒽基(fluoranthenyl)、三苯烯基(triphenylenyl)、基(chrysenyl)、四苯烯基(tetraphenylenyl)、并四苯基(tetracenyl)、七曜烯基(pleiadenyl)、起基(picenyl)、五苯烯基(pentaphenylenyl)、并五苯基(pentacenyl)、芴基(fluorenyl)、茚并芴基(indeno-fluorenyl)、或螺芴基，除非另有说明。C6-C30芳撑基可以是对应于芳基的二价取代基，除非另有说明。
如本文所用，C3-C30杂芳基可包括但不限于未稠合的或稠合的杂芳基，诸如吡咯基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基、四嗪基、咪唑基、吡唑基、吲哚基、异吲哚基、吲唑基、中氮茚基、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-咔唑基、苯并噻吩-咔唑基、咔啉基、喹啉基、异喹啉基、酞嗪基、喹喔啉基、肉桂基、喹唑啉基、喹啉基、嘌呤基、苯并喹啉基、苯并异喹啉基、苯并喹唑啉基、苯并喹喔啉基、吖啶基、吩嗪基、吩恶嗪基、吩噻嗪基、菲咯啉基、哌啶基、菲啶基、蝶啶基、萘啶基、呋喃基、吡喃基、恶嗪基、恶唑基、恶二唑基、三唑基、二恶烷基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基、噻吩基、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、二呋喃基吡嗪基、苯并呋喃基-二苯并呋喃基、苯并噻吩基-苯并噻吩基、苯并噻吩基-二苯并噻吩基、苯并噻吩基-苯并呋喃基、苯并噻吩基-二苯并呋喃基、呫吨连接的螺吖啶基、至少一个C1-C10烷基取代的二氢吖啶基、和N-取代的螺芴基，除非另有说明。C3-C30杂芳撑基可以是对应于杂芳基的二价取代基，除非另有说明。
作为示例，化学式2中的R11至R18中的两个相邻基团可以形成的C6-C20芳环和C3-C20杂芳环不限于特定环。例如，化学式2中的R11至R18中的两个相邻基团可以形成的C6-C20芳环和C3-C20杂芳环可包括但不限于苯环、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、二苯并噻吩环及其组合。
例如，化学式1中的R1至R3、化学式2中的R11至R18、以及化学式3中的R21至R25的C6-C30芳基、C3-C30杂芳基、C6-C30芳基氨基、C3-C30杂芳基氨基、C6-C20芳香基和C3-C20杂芳香环各自可以独立地是未取代的或分别被C1-C10烷基(例如C1-C5烷基，诸如叔丁基)、C6-C30芳基(例如，C6-C15芳基，诸如苯基、萘基)、C3-C30杂芳基(例如，C3-C15杂芳基，诸如吡啶基)、和C6-C20芳基氨基(例如，联苯氨基)的至少一者取代。
在化学式1中，被氰基取代的吡啶基元充当电子受体，并且具有化学式2的结构的具有至少一个氮原子的稠合杂芳环充当电子供体。具有化学式1的结构的有机化合物具有延迟荧光特性。
具有化学式2的结构的电子供体基元包括在两个苯烯环之间的具有氮原子的五元环。因此，当电子受体基元和电子供体基元之间的键合强度最大化时，具有化学式2的结构的有机化合物具有有益的热稳定性。由于具有延迟荧光特性的第一化合物340a具有有益的发光特性，因此当足够的激子能量从第一化合物340a转移到第二化合物340b时可以实现超荧光。
具有化学式1的结构的第一化合物340a中具有稠合的多个环的电子供体基元具有大的体积，使得可以在电子供体基元和电子受体基元之间引入空间位阻。此外，第一化合物340a包括多个大体积的电子供体基元。可以在多个电子供体基元之间引入空间位阻，使得第一化合物340a可以具有增强的延迟荧光特性。
第一化合物340a在其激发单重态能级S1与其激发三重态能级T1之间具有非常窄的能带隙ΔEST。因此，随着自旋-轨道耦合(SOC)的增强，三重态激子可以通过第一化合物340a中的反向系统间交叉(Reverse Inter-System Crossing,RISC)而快速转换为单重态激子。
具有化学式1至3的结构的第一化合物340a具有延迟荧光特性。此外，第一化合物340a具有激发单重态能级、激发三重态能级、最高占据分子轨道(HOMO)能级、最低未占分子轨道(LUMO)能级和足以接收来自第三化合物340c的激子能量并有效地将激子能量转移至第二化合物340b的适当发光特性。
在一个示例性实施方式中，作为电子受体的吡啶环的取代基的Rl可以与吡啶环的氮原子相邻地连接，并且作为电子供体的每个咔唑环可以相对于吡啶环连接到苯环的邻位。作为示例，第一化合物340a可以具有但不限于以下化学式4的结构：
[化学式4]
其中，在化学式4中，
R1、R2和R3各自与化学式1中所定义的相同。
化学式2中的R11至R18中的至少两个基团可以连接在一起以形成具有化学式3的结构的稠合杂芳环，作为示例，化学式2中的R11至R18中的至少两个基团可以连接在一起以形成茚环、吲哚环、苯并呋喃环和/或苯并噻吩环，它们各自可以是未取代的或取代的。在这种情况下，具有化学式2的结构的作为电子供体的杂芳香基元可包括但不限于茚并咔唑基元、吲哚并咔唑基元、苯并呋喃-咔唑基元和/或苯并噻吩-咔唑基元。例如，具有化学式2的结构的电子供体基元可包括但不限于选自以下化学式5的任何一种基元：
[化学式5]
更具体地，第一化合物340a可以是但不限于以下化学式6的有机化合物中的至少一种：
[化学式6]
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在延迟荧光材料的第一化合物340a中，激发的三重态激子可以通过RISC向上转换其激发的单重态激子，使得第一化合物340a可以表现出有益的量子效率。相反，由于电子供体和电子受体之间的键合结构，第一化合物340a具有扭曲的化学构象。另外，第一化合物340a利用三重态激子，使得第一化合物340a中可以包含加成电荷转移跃迁(CT跃迁)。具有化学式1至6的结构的第一化合物340a由于CT发光机制的发光特性而具有宽的半峰全宽(FWHM)，使得第一化合物340a在色纯度方面具有有限的特性。
当EML 340仅包括第一化合物340a作为发射体时，第一化合物340a的三重态激子能量不能对最终的发光做出贡献。另外，有机发光二极管的发光寿命会由于诸如三重态-三重态湮没(triplet-triplet annihilation,TTA)和三重态-极化子湮没(triplet-polaron-annihilation,TPA)等猝灭过程而降低。
EML 340包括荧光材料的第二化合物340b，以便最大化延迟荧光材料的第一化合物340a的发光特性并实现超荧光。如上所述，延迟荧光材料的第一化合物340a可以利用单重态激子能量和三重态激子能量两者。当EML 340包括与延迟荧光材料的第一化合物340a相比具有适当能级的荧光材料的第二化合物340b时，第二化合物340b吸收从第一化合物340a释放的激子能量并且由第二化合物340b吸收的激子能量能够以最大化的发光效率产生100％的单重态激子。
第一化合物340a的激发的单重态激子能量，包括从激发的三重态激子向上转换的单重态激子能量和初始单重态激子能量，可以主要通过福斯特共振能量转移(FRET)机制在同一发光材料层中转移到荧光材料的第二化合物340b，并且在第二化合物340b处发生最终发光。作为示例，可以使用相对于第一化合物340a的发光波长具有大的吸收波长重叠面积的有机化合物作为第二化合物340b，以便将从第一化合物340a释放的激发能量有效地转移到第二化合物340b。最终发光的第二化合物340b具有有益的色纯度和发光寿命，从而可以提高OLED D1的色纯度和发光寿命。作为示例，第一化合物340a可具有但不限于约510nm至约540nm之间的最大光致发光(PL)波长。
作为示例，EML 340中的第二化合物340b可以是绿色荧光材料。例如，EML 340中的第二化合物340b可以是具有约35nm或更小的FWHM的硼基荧光材料。在一个示例性实施方式中，第二化合物340b可包括具有以下化学式7的结构的有机化合物。
[化学式7]
其中，在化学式7中，
Y1是O或NR31；
Y2是O或NR32；
X2是O或NR37；
X3是O或NR38；
R31至R38各自独立地是氢原子、未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C1-C20烷基氨基、未取代的或取代的C6-C30芳基、未取代的或取代的C3-C30杂芳基、未取代的或取代的C6-C30芳基氨基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基氨基，其中当a3为2、3或4时，每个R33彼此相同或不同，当a4为2、3或4时，每个R34彼此相同或不同，当a5为2或3时，每个R35彼此相同或不同，并且当a6为2或3时，每个R36彼此相同或不同，或者
可选地，
R31和R33、R31和R35、R35和R37、R37和R34、R34和R32、R32和R36、R36和R38、和/或R38和R33连接在一起以形成包括氮原子或氧原子的未取代的或取代的杂芳环；
a3和a4各自独立地为0、1、2、3或4；并且
a5和a6各自独立地为0、1、2或3。
作为示例，化学式7中的R31至R38各自可以独立地为C1-C20烷基(例如，甲基、异丙基和/或叔丁基)、或者未取代的或被C1-C20烷基(例如，甲基、异丙基和/或叔丁基)取代的C6-C30芳基(例如苯基)。或者，R31和R33、R31和R35、R32和R34、和/或R32和R36可以连接在一起以形成包含氮原子或氧原子的杂芳环。当这些基团不是氢原子时，化学式7中的a3、a4、a5和a6的每一者可以独立地为0、1、2或3。
在一个示例性实施方式中，化学式7中的X2和X3各自可以独立地是氧原子。在另一个示例性实施方式中，化学式7中的X2和X3可以分别是NR37和NR38，其中R37和R38各自可以独立地是未取代的或被至少一个C1-C20烷基(例如甲基、异丙基和/或叔丁基)取代的C6-C30芳基(例如，苯基)。
在一个示例性实施方式中，化学式7中的Y1和Y2可以分别是NR31和NR32，其中R31和R32各自可以独立地是未取代的或被至少一个C1-C20烷基(例如甲基、异丙基和/或叔丁基)取代的C6-C30芳基(例如，苯基)。或者，R31和R33、R31和R35、R32和R34、和/或R32和R36可以连接在一起以形成未取代的或取代的C3-C30杂芳环。例如，R31和R33、R31和R35、R32和R34、和/或R32和R36可以连接在一起以形成未取代的或取代的咔唑环。
作为示例，具有化学式7的结构的第二化合物340b可以是但不限于以下化学式8的有机化合物中的至少一种：
[化学式8]
在另一个示例性实施方式中，第二化合物340b可包括具有以下化学式9的结构的有机化合物：
[化学式9]
其中，在化学式9中，
R41至R44各自独立地是未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C1-C20烷基氨基、未取代的或取代的C6-C30芳基、未取代的或取代的C3-C30杂芳基、未取代的或取代的C6-C30芳基氨基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基氨基，其中当b1为2、3或4时，每个R41彼此相同或不同，当b2为2、3或4时，每个R42彼此相同或不同，当b3为2或3时，每个R43彼此相同或不同，并且当b4为2或3时，每个R44彼此相同或不同，或者
可选地，
当b1为2、3或4时两个相邻的R41，当b2为2、3或4时两个相邻的R42，当b3为2或3时两个相邻的R43，和/或当b4为2或3时两个相邻的R44连接在一起以形成未取代的或取代的C6-C20芳环或者未取代的或取代的C3-C20杂芳环；
R45是未取代的或取代的C6-C30芳基、未取代的或取代的C3-C30杂芳基、未取代的或取代的C6-C30芳基氨基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基氨基，其中当b5为2或3时，每个R45彼此相同或不同，或者
可选地，
当b5为2或3时，两个相邻的R45连接在一起以形成未取代的或取代的C6-C20芳环或者未取代的或取代的C3-C20杂芳环；
b1和b2各自独立地为0、1、2、3或4；并且
b3、b4和b5各自独立地为0、1、2或3。
作为示例，化学式9中的R41至R44各自可以独立地为C1-C20烷基(例如，甲基、异丙基和/或叔丁基)并且R45可以是未取代的或被C1-C20烷基(例如，甲基、异丙基和/或叔丁基)，例如至少一个C1-C20烷基(例如，两个、三个或四个烷基)取代的C3-C30杂芳基(例如，咔唑基)。或者，化学式9中的两个相邻的R45可连接在一起以形成未取代的或被C1-C10烷基(例如甲基、异丙基和/或叔丁基)取代的稠合C3-C20杂芳环(例如喹啉环或异喹啉环)。在另一个示例性实施方式中，化学式9中的b1、b2、b3和b4各自可以独立地为1并且b5可以为1或2。
例如，具有化学式9的结构的第二化合物340b可以是但不限于以下化学式10的有机化合物中的至少一种：
[化学式10]
具有化学式7至10的结构的硼基化合物的第二化合物340b表现出有益的发光特性。具有化学式7至10的结构的硼基化合物的第二化合物340b具有宽板状结构，使得第二化合物340b能够有效地接收从第一化合物340a释放的激子能量，并且因此，OLED D1的发光效率可以最大化。
EML 340中的第三化合物340c可包括任何有机化合物，其中HOMO能级和LUMO能级之间的能带隙Eg比第一化合物340a和/或第二化合物340b的HOMO能级和LUMO能级之间的能带隙宽。当EML 340包括作为基质的第三化合物340c时，第一化合物340a可以是第一掺杂剂(辅助掺杂剂)并且第二化合物340b可以是第二掺杂剂。
作为示例，第三化合物340c可包括具有相对强的空穴亲和力的P型绿色基质和/或具有相对强的电子亲和力的N型绿色基质。例如，P型绿色基质可包括但不限于双咔唑基有机化合物、具有至少一个稠合的芳香基元和/或稠合的杂芳香基元的基于芳基胺和/或杂芳基胺的有机化合物、和/或具有螺芴基元的基于芳基胺和/或杂芳基胺的有机化合物。N型绿色基质可包括但不限于吖嗪基有机化合物。
在一个示例性实施方式中，第三化合物340c可包括但不限于具有以下化学式11的结构的有机化合物：
[化学式11]
其中，在化学式11中，
R51和R52各自独立地为未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C6-C30芳基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基，其中当c1为2、3或4时，每个R51彼此相同或不同，并且当c2为2、3或4时，每个R52彼此相同或不同；
R53和R54各自独立地为未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C6-C30芳基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基，或者
可选地，R53和R54连接在一起以形成未取代的或取代的杂环，其中当c3为2、3或4时，每个R53彼此相同或不同，并且其中当c4为2、3或4时，每个R54彼此相同或不同；
Y3具有以下化学式12或化学式13的结构；
c1、c2、c3和c4各自独立地为0、1、2、3或4，
[化学式12]
[化学式13]
其中，在化学式12和13中，
R55、R56、R57和R58各自独立地为未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C6-C30芳基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基，其中当c5为2、3或4时，每个R55彼此相同或不同，当c6为2、3或4时，每个R56彼此相同或不同，当c7为2或3时，每个R57彼此相同或不同，并且当c8为2、3或4时，每个R58彼此相同或不同；
c5、c6和c8各自独立地为0、1、2、3或4；
c7为0、1、2或3；并且
Z1是NR59、O或S，其中R59是氢原子、未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C6-C30芳基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基。
作为示例，第三化合物340c可包括但不限于以下化学式14的有机化合物中的至少一种：
[化学式14]
/>
在另一个示例性实施方式中，EML 340中的第三化合物340c可包括但不限于：9-(3-(9H-咔唑-9-基)苯基)-9H-咔唑-3-腈(mCP-CN)、CBP、3,3’-双(N-咔唑基)-1,1’-联苯(mCBP)、1,3-双(咔唑-9-基)苯(mCP)、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)-酚-3-基]苯(TmPyPB)、2,6-二(9H-咔唑-9-基)吡啶(PYD-2Cz)、2,8-二(9H-咔唑-9-基)二苯并噻吩(DCzDBT)、3’,5’-二(咔唑-9-基)-[1,1’-联苯]-3,5-二甲腈(DCzTPA)、4’-(9H-咔唑-9-基)联苯-3,5-二甲腈(4’-(9H-咔唑-9-基)联苯-3,5-二甲腈(pCzB-2CN)、3’-(9H-咔唑-9-基)联苯-3,5-二甲腈(mCzB-2CN)、二苯基-4-三苯基硅基-苯基膦氧化物(TSPO1)、9-(9-苯基-9H-咔唑-6-基)-9H-咔唑(CCP)、4-(3-(三苯烯-2-基)苯基)二苯并[b,d]噻吩、9-(4-(9H-咔唑-9-基)苯基)-9H-3,9’-双咔唑、9-(3-(9H-咔唑-9-基)苯基)-9H-3,9’-双咔唑、9-(6-(9H-咔唑-9-基)吡啶-3-基)-9H-3,9’-双咔唑、9,9’-二苯基-9H,9’H-3,3’-双咔唑(BCzPh)、1,3,5-三(咔唑-9-基)苯(TCP)、三(4-咔唑-9-基-苯基)胺(TCTA)、4,4’-二(咔唑-9-基)-2,2’-二甲基联苯(CDBP)、2,7-二(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(Spiro-CBP)、3,6-双(咔唑-9-基)-9-(2-乙基-己基)-9H-咔唑(TCz1)、和/或它们的组合。
在一个示例性实施方式中，EML 340中的第三化合物340c的含量可以大于第一化合物340a的含量，并且EML 340中的第一化合物340a的含量可以大于第二化合物340b的含量。在这种情况下，激子能量可以通过FRET机制从第一化合物340a充分地转移到第二化合物340b。作为示例，EML 340中的第三化合物340c的含量可以为约55重量％至约85重量％，第一化合物340a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％，并且第二化合物340b的含量可以为约0.1重量％至约5重量％，例如约0.1重量％至约2重量％，但不限于此。
第一化合物340a由于多个电子供体基元而显示出大的空间位阻。在第一化合物340a中，可以通过控制HOMO和LUMO能级并最大化分子内电荷转移效率来快速发生RISC。最初在第一化合物340a处产生的三重态激子可以通过RISC向上转换为其单重态激子，而不转移至第二化合物340b。在第一化合物340a处产生的单重态激子通过FRET机制快速转移至第二化合物340b。
换句话说，在第一化合物340a处产生的三重态激子被转换为其单重态激子，然后第一化合物340a的单重态激子可以快速转移至第二化合物340b。由于激子能量可以有效地从第一化合物340a转移到第二化合物340b，所以OLED D1的发光效率可以最大化。
另外，延迟荧光材料的第一化合物340a、荧光材料的第二化合物340b和第三化合物340c之间的HOMO能级和LUMO能级可以进行性质调整。例如，第三化合物340c应当诱导在第一化合物340a处产生的三重态激子以贡献发射而不猝灭(非发射)，以便实现超荧光。
第三化合物340c可以具有比第一化合物340a的HOMO能级低的HOMO能级，并且具有比第一化合物340a的LUMO能级高的LUMO能级。换句话说，第三化合物340c的HOMO能级和LUMO能级之间的能带隙可以比第一化合物340a的HOMO能级和LUMO能级之间的能带隙宽。
作为示例，第一化合物340a的LUMO能级和第三化合物340c的LUMO能级之间的能带隙可以比第一化合物340a的HOMO能级和第三化合物340c的HOMO能级之间的能带隙窄。换句话说，第一化合物340a和第三化合物340c之间的电子能垒可以低于第一化合物340a和第三化合物340c之间的空穴能垒。
通常，在有机发光二极管中，空穴可以比电子更快地注入到发光材料层中，从而可能在发光材料层中引起电荷不平衡。相对较多的注入空穴的一部分不能与电子复合并且在没有激子的情况下湮灭。在这种情况下，由于未与电子复合的空穴在发光材料或空穴传输材料处产生应力，因此会降低有机发光二极管的发光效率和发光寿命。
相反，电子传输势垒被设计为低于空穴传输势垒，使得空穴和电子可以通过第一化合物340a平衡地传输至第二化合物340b。可以进一步提高OLED D1的发光效率和发光寿命。
在一个示例性实施方式中，第一化合物340a可具有但不限于约-5.2eV与约-5.4eV之间的HOMO能级和约-2.3eV与约-2.5eV之间的LUMO能级。第三化合物340c可具有但不限于约-5.8eV与约-6.1eV之间的HOMO能级和约-2.1eV与约-2.9eV之间的LUMO能级。
当EML 340包括其光致发光波长、吸收波长、HOMO能级和/或LUMO能级被调整的第一化合物340a和第二化合物340b时，由于激子在延迟荧光材料的第一化合物340处复合，因此可以实现使用RISC机制的100％内量子效率。通过RISC机制在第一化合物340a处产生的单重态激子能量通过FRET机制转移至荧光材料的第二化合物340b。在第二化合物340b处发生有效的发光，从而可以实现具有有益的色纯度的OLED D1。
在另一示例性实施方式中，第三化合物340c的激发三重态能级和/或激发单重态能级的每一者可以分别高于第一化合物340c的激发三重态能级和/或激发单重态能级的每一者。例如，第三化合物340c的激发三重态能级可以比第一化合物340a的激发三重态能级高约0.2eV或更多，例如约0.3eV或更多或者约0.5eV或更多。
当第三化合物340c的激发三重态能级和/或激发单重态能级没有充分高于第一化合物340a的激发三重态能级和/或激发单重态能级时，在第一化合物340a的激发三重态能级的激子可反向转移至第三化合物340c的激发三重态能级。由于三重态激子在不能利用三重态激子的第三化合物340c处被猝灭，因此延迟荧光材料的第一化合物340a的三重态激子不能有助于发光。作为示例，第一化合物的激发单重态能级和激发三重态能级之间的能带隙ΔEST可以为约0.3eV或更小，例如在约0.05eV与约0.3eV之间。
此外，激子能量应当从通过RISC机制转变为ICT复合态的延迟荧光材料的第一化合物340a转移到EML 340中的荧光材料的第二化合物340b，从而可以实现具有高效率和高色纯度的OLED D1。作为示例，延迟荧光材料的第一化合物340a的激发单重态能级可以高于荧光材料的第二化合物340b的激发单重态能级。或者，第一化合物340a的激发三重态能级可以高于第二化合物340b的激发三重态能级。
第二化合物340b在发光期间可以利用第一化合物的单重态激子能量和三重态激子能量，从而可以使OLED D1的发光效率最大化。此外，诸如三重态-三重态湮灭(TTA)和三重态-极化子湮灭(TPA)等激子猝灭被最小化，从而可以显著提高OLED D1的发光寿命。
HIL 310设置在第一电极210和HTL 320之间，并且可以改善无机第一电极210和有机HTL 320之间的界面性质。在一个示例性实施方式中，HIL 310可包括但不限于：4,4’,4”-三(3-甲基苯基氨基)三苯胺(MTDATA)、4,4’,4”-三(N,N-二苯基-氨基)三苯胺(NATA)、4,4’,4”-三(N-(萘-1-基)-N-苯基-氨基)三苯胺(1T-NATA)、4,4’,4”-三(N-(萘-2-基)-N-苯基-氨基)三苯胺(2T-NATA)、酞菁铜(CuPc)、TCTA、N,N’-二苯基-N,N’-双(1-萘基)-1,1’-联苯基-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三苯撑六腈(二吡嗪并[2,3-f:2’3’-h]喹喔啉-2,3,6,7,10,11-六腈；HAT-CN)、2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基-喹二甲烷(F4-TCNQ)、1,3,4,5,7,8-六氟四氰基萘喹二甲烷(F6-TCNNQ)、1,3,5-三[4-(二苯基氨基)苯基]苯(TDAPB)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT/PSS)、N-(联苯-4-基)-9,9-二甲基-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-9H-芴-2-胺、N,N’-二苯基-N,N’-二[4-(N,N’-二苯基氨基)苯基]联苯胺(NPNPB)、和/或它们的组合。
或者，HIL 310可包括如下所述的掺杂有空穴注入材料的空穴传输材料(例如，HAT-CN、F4-TCNQ和/或F6-TCNNQ)。在这种情况下，HIL 310中的空穴注入材料的含量可以是但不限于约2重量％至约15重量％。可以根据OLED D1省略HIL 310。
HTL 320设置在HIL 310和EML 340之间。在一个示例性实施方式中，HTL 320可包括但不限于：N,N’-二苯基-N,N’-双(3-甲基苯基)-1,1’-联苯基-4,4’-二胺(TPD)、NPB(NPD)、DNTPD、CBP、聚[N,N’-双(4-丁基苯基)-N,N’-双(苯基)-联苯二胺](Poly-TPD)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(4,4’-(N-(4-二级丁基苯基)二苯基胺))](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/或它们的组合。
ETL 360和EIL 370可以顺序地层压在EML 340和第二电极230之间。ETL 360中包括的电子传输材料具有高电子迁移率，从而通过快速电子传输向EML 340稳定地提供电子。在一个示例性实施方式中，ETL 360可包括恶二唑类化合物、三唑类化合物、菲啰啉类化合物、苯并恶唑类化合物、苯并噻唑类化合物、苯并咪唑类化合物和三嗪类化合物中的至少一种。
更具体地，ETL 360可包括但不限于：三-(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、2-联苯-4-基-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-恶二唑(PBD)、spiro-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-喹啉-N1,O8)-(1,1’-联苯-4-酚)铝(BAlq)、4,7-二苯基-1,10-菲啰啉(Bphen)、2,9-双(萘-2-基)4,7-二苯基-1,10-菲啰啉(NBphen)、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲啰啉(BCP)、3-(4-联苯)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑(TAZ)、4-(萘-1-基)-3,5-二苯基-4H-1,2,4-三唑(NTAZ)、1,3,5-三(p-吡啶-3-基-苯基)苯(TpPyPB)、2,4,6-三(3’-(吡啶-3-基)联苯-3-基)1,3,5-三嗪(TmPPPyTz)、聚[9,9-双(3’-(N,N-二甲基)-N-乙基铵)-丙基)-2,7-芴]-alt-2,7-(9,9-二辛基芴)](PFNBr)、三(苯基喹喔啉)(TPQ)、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/或它们的组合。
EIL 370设置在第二电极230和ETL 360之间，并且可改善第二电极230的物理性质，并因此可增强OLED D1的寿命。在一个示例性实施方式中，EIL370可包括但不限于：诸如LiF、CsF、NaF、BaF2和类似者之类的碱金属卤化物或碱土金属卤化物、和/或诸如Liq、苯甲酸锂、硬脂酸钠和类似者之类的有机金属化合物。或者，可以省略EIL 370。
当空穴经由EML 340转移到第二电极230和/或电子经由EML 340转移到第一电极210时，OLED D1的发光寿命和发光效率会降低。为了防止这些现象，根据本公开内容的这个方面的OLED D1可以具有与EML 340相邻的至少一个激子阻挡层。
作为示例，OLED D1可包括在HTL 320和EML 340之间的EBL 330，以控制和防止电子转移。在一个示例性实施方式中，EBL 330可以独立地包括但不限于：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、3,6-双(N-咔唑基)-N-苯基-咔唑、和/或它们的组合。
此外，OLED Dl可进一步包括位于EML 340和ETL 360之间的HBL 350，使得空穴不能从EML 340传输至ETL 360。在一个示例性实施方式中，HBL 350可包括但不限于：恶二唑类化合物、三唑类化合物、菲啰啉类化合物、苯并恶唑类化合物、苯并噻唑类化合物、苯并咪唑类化合物和三嗪类化合物中的至少一种。
例如，HBL 350可包括与EML 340中的发光材料相比具有相对低HOMO能级的材料。HBL 350可包括但不限于BCP、BAlq、Alq3、PBD、spiro-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/或它们的组合。
在上述实施方式中，单层发光材料层包括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。将第一化合物和第二化合物引入单独设置的发光材料层中。
图4示出了根据本公开内容的另一示例性实施方式的有机发光二极管的示意性截面图。如图4所示，根据本公开内容的另一示例性实施方式的OLED D2包括第一电极210、面向第一电极210的第二电极230、以及设置在第一电极210和第二电极230之间的发光层220A。有机发光显示装置100(图2)可包括红色像素区域、绿色像素区域和蓝色像素区域，并且OLED D2可以位于绿色像素区域中。
发光层220A包括发光材料层(EML)340A。发光层220A可包括设置在第一电极210与EML 340A之间的HTL 320以及设置在EML 340A与第二电极230之间的ETL 360的至少一者。发光层220A可进一步包括设置在第一电极210与HTL 320之间的HIL 310以及设置在ETL360与第二电极230之间的EIL 370的至少一者。或者，发光层220A可进一步包括设置在HTL320和EML 340A之间的EBL 330和/或者设置在EML 340A和ETL 360之间的HBL350。除了EML340A之外的第一电极210、第二电极230和发光层220A的配置可以与上述实施方式中的对应元件相同。
EML 340A包括设置在EBL 330和HBL 350之间的第一EML(EML1、下EML、第一层)342以及设置在EML1 342和HBL 350之间的第二EML(EML2、上EML、第二层)344。或者，EML2 344可以设置在EBL 330和EML1 342之间。
EML1 342和EML2 344中的一个包括延迟荧光材料的第一化合物(第一掺杂剂)342a，并且EML1 342和EML2 344中的另一个包括荧光材料的第二化合物(第二掺杂剂)344a。EML1 342和EML2 344可进一步分别包括第一基质的第三化合物342b和第二基质的第四化合物344b。作为示例，EML1 342可包括第一化合物342a和第三化合物342b，并且EML2344可包括第二化合物344a和第四化合物344b。
EML1 342中的第一化合物342a可以是具有化学式1至6的结构的延迟荧光材料。在具有延迟荧光特性的第一化合物342a处产生的三重态激子可以通过RISC向上转换为单重态激子。虽然第一化合物342a具有高的内量子效率，但是由于宽的FWHM，第一化合物342a的色纯度较差。
EML2 344包括荧光材料的第二化合物344a。第二化合物344a包括具有化学式7至10的结构的有机化合物。与第一化合物342a相比，具有化学式7至11的结构的荧光材料的第二化合物344a具有窄的FWHM(例如，约35nm或更小)。第二化合物344a在色纯度方面具有优势。
EML1 342中具有延迟荧光特性的第一化合物342a处产生的单重态激子能量和三重态激子能量通过FRET机制转移至与EML1 342相邻设置的EML2344中的第二化合物344a，并且在第二化合物344a处发生最终发光。
EML1 342中的第一化合物342a的三重态激子能量通过RISC向上转换为其单重态激子能量。第一化合物342a的单重态激子能量转移至第二化合物344a的激发单重态能级。EML2 344中的第二化合物344a可以利用第一化合物342a的单重态激子能量和三重态激子能量两者来发光。
在EML1 342中的延迟荧光材料的第一化合物342a处产生的激子能量被有效地转移到EML2 344中的荧光材料的第二化合物344a，使得EML 340可以实现超荧光。在这种情况下，在包括荧光材料的第二化合物344a的EML2344中发生最终发光。因此，由于具有窄FWMH的第二化合物344a，可以提高OLED D2的内量子效率并且可以提高OLED D2的色纯度。
EML1 342和EML2 344分别包括第三化合物342b和第四化合物344b。第三化合物342b可以与第四化合物344b相同或不同。例如，第三化合物342b和第四化合物344b的每一者可以独立地包括但不限于如以上实施方式中描述的第三化合物340c(图3)。作为示例，第三化合物342b和第四化合物344b的每一者可包括但不限于具有化学式11至14的结构的有机化合物。
第一化合物342a、第二化合物344a、第三化合物342b和第四化合物344b的HOMO能级、LUMO能级、激发单重态能级和激发三重态能级可以与参照图3的相应材料的那些能级相同。
例如，第三化合物342b的激发单重态能级和第四化合物344b的激发单重态能级的每一者可分别高于第一化合物342a的激发单重态能级。或者，第三化合物342b的激发三重态能级和第四化合物344b的激发三重态能级的每一者可分别高于第一化合物342a的激发三重态能级。例如，第三化合物342b和第四化合物344b的激发三重态能级可以比第一化合物342a的激发三重态能级高至少约0.2eV或更多，例如约0.3eV或更多或者约0.5eV或更多。
此外，第二基质的第四化合物344b的激发单重态能级可以高于荧光材料的第二化合物344a的激发单重态能级。或者，第四化合物344b的激发三重态能级可以高于第二化合物344a的激发三重态能级。在这种情况下，在第四化合物344b处产生的单重态激子能量可以转移至第二化合物344a的单重态激子。
此外，在EML1 342中通过RISC转变为ICT复合态的第一化合物342a处产生的激子能量应当被有效地转移到EML2 344中的第二化合物344a。为了实现这样的有机发光二极管，EML1 342中的延迟荧光材料的第一化合物342a的激发单重态能级高于EML2 344中的荧光材料的第二化合物344a的激发单重态能级。或者，第一化合物342a的激发三重态能级可以高于第二化合物344a的激发三重态能级。
EML1 342和EML2 344的每一者中的第三化合物342b和第四化合物344b的含量可以分别大于同一发光材料层中的第一化合物342a和第二化合物344a的含量。此外，EML1342中的第一化合物342a的含量可以大于EML2 344中的第二化合物344a的含量。在这种情况下，可以将足够的能量从EML1 342中的第一化合物342a转移到EML2 344中的第二化合物344a。
例如，EML1 342中的第一化合物342a的含量可以是但不限于约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％。EML2 344中的第二化合物344a的含量可以是但不限于约1重量％至约10重量％，例如约1重量％至约5重量％。
在一个示例性实施方式中，当EML2 344邻近HBL 350设置时，EML2 344中的第四化合物344b可以与HBL 350中的材料相同。在这种情况下，EML2 344可以同时具有发射功能和空穴阻挡功能。EML2 344充当用于阻挡空穴的缓冲层。或者，可以省略HBL 350并且可以使用EML2 344作为发光材料层和空穴阻挡层。
在另一示例性实施方式中，当EML2 344邻近EBL 330设置时，EML2 344中的第四化合物344b可以与EBL 330中的材料相同。在这种情况下，EML2 344可以同时具有发射功能和电子阻挡功能。EML2 344充当用于阻挡电子的缓冲层。或者，可以省略EBL 330并且可以使用EML2 344作为发光材料层和电子阻挡层。
发光材料层可以具有三层。图5示出了根据本公开内容的另一示例性实施方式的有机发光二极管的示意性截面图。如图5所示，根据另一示例性实施方式的OLED D3包括第一电极210、面向第一电极210的第二电极230、以及设置在第一电极210和第二电极230之间的发光层220B。有机发光显示装置100(图2)可包括红色像素区域、绿色像素区域和蓝色像素区域，并且OLED D3可以位于绿色像素区域中。
发光层220B包括具有三层结构的发光材料层(EML)340A。发光层220B可包括设置在第一电极210与EML 340B之间的HTL 320以及设置在EML 340B与第二电极230之间的ETL360的至少一者。发光层220B可进一步包括设置在第一电极210与HTL 320之间的HIL 310以及设置在ETL 360与第二电极230之间的EIL 370的至少一者。或者，发光层220B可进一步包括设置在HTL 320和EML 340B之间的EBL 330和/或者设置在EML 340B和ETL 360之间的HBL350。除了EML 340B之外的第一电极210、第二电极230和发光层220B的配置可以与上述实施方式中的对应元件相同。
EML 340B包括设置在EBL 330与HBL 350之间的第一EML(EML1、中间EML、第一层)342、设置在EBL 330与EML1 342之间的第二EML(EML2、下EML、第二层)344、以及设置在EML1342与HBL 350之间的第三EML(EML 3、上EML、第三层)346。
EML1 342包括延迟荧光材料的第一化合物(第一掺杂剂)342a，并且EML2 344和EML 3 346的每一者分别包括第二化合物(第二掺杂剂)344a和第五化合物346a(第三掺杂剂)。EML1 342、EML2 344和EML3 346的每一者可进一步分别包括第一基质的第三化合物342b、第二基质的第四化合物344b和第三基质的第六化合物346b。
EML1 342中具有延迟荧光特性的第一化合物342a处产生的单重态激子能量和三重态激子能量通过FRET机制转移至与EML1 342相邻设置的EML2344中的第二化合物344a和EML3中的第五化合物346a，并且在第二化合物344a和第五化合物346a处发生最终发光。
EML1 342中的第一化合物342a的三重态激子能量通过RISC向上转换为其单重态激子能量。延迟荧光材料的第一化合物342a的激发单重态激子能级高于EML2 344和EML3346的每一者中的荧光材料的第二化合物344a和第五化合物346a的激发单重态能级的每一者。EML1 342中的第一化合物342a的单重态激子能量通过FRET转移至EML2 344中的第二化合物344a和EML3346中的第五化合物346a的每一者的激发单重态能级的每一者中。
EML2 344中的第二化合物344a和EML3 346中的第五化合物346a都可以利用第一化合物342a的单重态激子能量和三重态激子能量来发光。与第一化合物342a相比，第二化合物344a和第五化合物346a具有窄的FWHM(例如，约35nm或更小)。由于窄的半峰宽，OLEDD3的发光效率和色纯度都得到了提高。在包括第二化合物344a的EML2 344和包括第五化合物346a的EML3 346中发生大量的发光。
延迟荧光材料的第一化合物342a可包括具有化学式1至6的结构的有机化合物，并且荧光材料的第二化合物344a和第五化合物346a的每一者可独立地包括具有化学式7至10的结构的硼基有机化合物。第三化合物342b、第四化合物344b和第六化合物346b可以彼此相同或不同。例如，第三化合物342b、第四化合物344b和第六化合物346b的每一者可以独立地包括但不限于如以上实施方式中描述的第三化合物340c(图3)。作为示例，第三化合物342b、第四化合物344b和第六化合物346b的每一者可包括但不限于具有化学式11至14的结构的有机化合物。
第一化合物342a、第二化合物344a、第三化合物342b、第四化合物344b、第五化合物346a和第六化合物346b的HOMO能级、LUMO能级、激发单重态能级和激发三重态能级可以与参照图3的相应材料的那些能级相同。
例如，第三化合物342b的激发单重态能级、第四化合物344b的激发单重态能级和第六化合物346b的激发单重态能级的每一者可以分别高于第一化合物342a的激发单重态能级。或者，第三化合物342b的激发三重态能级、第四化合物344b的激发三重态能级和第六化合物346b的激发三重态能级的每一者可以分别高于第一化合物342a的激发三重态能级。
此外，在EML1 342中通过RISC转变为ICT复合态的第一化合物342a处产生的激子能量应当被有效地转移到EML2 344中的第二化合物344a和EML3 346中的第五化合物346a。为了实现这样的有机发光二极管，EML1 342中的延迟荧光材料的第一化合物342a的激发单重态能级分别高于EML2 344和EML3 346中的荧光材料的第二化合物344a和第五化合物346a的激发单重态能级。或者，第一化合物342a的激发三重态能级可以高于第二化合物344a和第五化合物346a的激发三重态能级。
此外，第二基质的第四化合物344b和第三基质的第六化合物346b的激发单重态能级的每一者可以分别高于荧光材料的第二化合物344a和第五化合物346a的激发单重态能级的每一者。或者，第四化合物344b和第六化合物346b的每个激发三重态能级可以分别高于第二化合物344a和第五化合物346a的每个激发三重态能级。
EML1 342中的第一化合物342a的含量可以大于EML2 344中的第二化合物344a的含量和EML3 346中的第五化合物346a的含量。在这种情况下，可以将足够的能量从EML1342中的第一化合物342a转移到EML2 344中的第二化合物344a和EML3 346中的第五化合物346a。
例如，EMLL 342中的第一化合物342a的含量可以是但不限于约1重量％至约50重量％，例如约10重量％至约40重量％、或者约20重量％至约40重量％。EML2 344中的第二化合物344a的含量和EML3 346中的第五化合物346a的含量可以分别是但不限于约1重量％至约10重量％，例如约1重量％至约5重量％。
在一个示例性实施方式中，当EML2 344邻近EBL 330设置时，EML2 344中的第四化合物344b可以与EBL 330中的材料相同。在这种情况下，EML2 344可以同时具有发射功能和电子阻挡功能。EML2 344充当用于阻挡电子的缓冲层。或者，可以省略EBL 330并且可以使用EML2 344作为发光材料层和电子阻挡层。
在一个示例性实施方式中，当EML3 346邻近HBL 350设置时，EML3 346中的第六化合物346b可以与HBL 350中的材料相同。在这种情况下，EML3 346可以同时具有发射功能和空穴阻挡功能。EML 3 346充当用于阻挡空穴的缓冲层。或者，可以省略HBL 350并且可以使用EML3 346作为发光材料层和空穴阻挡层。
在另一示例性实施方式中，EML2 344中的第四化合物344b可以与EBL 330中的材料相同，并且EML3 346中的第六化合物346b可以与HBL 350中的材料相同。在这种情况下，EML2 344可以同时具有发射功能和电子阻挡功能，并且EML3 346可以同时具有发射功能和空穴阻挡功能。EML2 344充当用于阻挡电子的缓冲层，并且EML3 346充当用于阻挡空穴的缓冲层。或者，可以省略EBL 330和HBL 350，并且可以使用EML2 344作为发光材料层和电子阻挡层，并且可以使用EML3 346作为发光材料层和空穴阻挡层。
在另一示例性实施方式中，有机发光二极管可包括多个发光部。图6示出了根据本公开内容的另一示例性实施方式的有机发光二极管的示意性截面图。如图6所示，OLED D4包括第一电极210、面向第一电极210的第二电极230、以及设置在第一电极210和第二电极230之间的发光层220C。有机发光显示装置100(图2)可包括红色像素区域、绿色像素区域和蓝色像素区域，并且OLED D4可以位于绿色像素区域中。第一电极210可以是阳极，第二电极可以是阴极。
发光层220C包括第一发光部300和第二发光部400，第一发光部300包括第一发光材料层340，第二发光部400包括第二发光材料层440。发光层220C可进一步包括设置在第一发光部300和第二发光部400之间的电荷产生层(CGL)380。第一发光部300、CGL 380和第二发光部400顺序地层压在第一电极210上。第一发光部300设置在第一电极210和CGL 380之间，第二发光部400设置在CGL 380和第二电极230之间。
第一发光部300包括第一EML(EML1，下EML)340。第一发光部300可包括设置在第一电极210和EML1 340之间的空穴注入层(HIL)310、设置在HIL 310和EML1 340之间的第一空穴传输层(HTL1)320、以及设置在EML1340和CGL 380之间的第一电子传输层(ETL1)360的至少一者。或者，第一发光部300可进一步包括设置在HTL1 320和EML1 340之间的第一电子阻挡层(EBL1)330、以及设置在EML1 340和ETL1 360之间的第一空穴阻挡层(HBL1)350的至少一者。
第二发光部400包括第二EML(EML2，上EML)440。第二发光部400可包括设置在CGL380和EML2 440之间的第二空穴传输层(HTL2)420、设置在EML2 440和第二电极230之间的第二电子传输层(ETL2)460、以及设置在ETL2 460和第二电极230之间的电子注入层(EIL)470的至少一者。或者，第二发光部400可进一步包括设置在HTL2 420和EML2 440之间的第二电子阻挡层(EBL2)430、以及设置在EML2 440和ETL2 460之间的第二空穴阻挡层(HBL2)450的至少一者。
HIL 310、HTL1 320和HTL2 420、EBL1 330和EBL2 430、HBL1 350和HBL2 450、ETL1360和ETL2 460以及EIL 470中的材料可以与参照图3至图5的相应材料相同。
CGL 380设置在第一发光部300和第二发光部400之间。第一发光部300和第二发光部400通过CGL 380连接。CGL 380可以是包括N-型CGL 382和P型CGL 384的PN-结CGL。
N-CGL 382设置在ETL1 360和HTL2 420之间，并且P-CGL 384设置在N-CGL 382和HTL2 420之间。N-CGL 382将电子提供到第一发光部300的EML1 340中并且P-CGL 384将空穴提供到第二发光部400的EML2 440中。
作为示例，N-CGL 382可包括掺杂有碱金属(例如，Li、N、K、Rb和/或Cs)和/或碱土金属(例如，Mg、Ca、Sr、Ba和/或Ra)的电子传输材料。N-CGL 382中的碱金属和/或碱土金属的含量可以为约1重量％至约10重量％。P-CGL 384可包括掺杂有空穴注入材料(例如，HAT-CN、F4-TCNQ和/或F6-TCNNQ)的空穴传输材料。P-CGL 384中的空穴注入材料的含量可以为约2重量％至约15重量％。
EML1 340和EML2 440都可以是绿色发光材料层。例如，EML1 340可包括具有化学式1至6的结构的延迟荧光材料的第一化合物340a、具有化学式7至10的结构的荧光材料的第二化合物340b、以及任选的基质的第三化合物340c。
EML2 440可包括具有化学式1至6的结构的延迟荧光材料的第一化合物440a、具有化学式7至10的结构的荧光材料的第二化合物440b、以及任选的基质的第三化合物440c。
EML1 340中的第一化合物340a、第二化合物340b和第三化合物340c的每一者可以分别独立地与EML2 440中的第一化合物440a、第二化合物440b和第三化合物440c的每一者相同或不同。EML1 340和EML2 440中的材料可以与参照图3的相应材料相同。
或者，EML2 440可包括与EML1 340中的第一化合物340a、第二化合物340b和第三化合物340c中的至少一种不同的其他材料，使得EML2 440可以发射与EML1 340不同的颜色，或者具有与EML1 340不同的发光效率。
在图6中，EML1 340和EML2 440的每一者都具有单层结构。或者，EML1340和EML2440的每一者可具有两层结构(图4)或三层结构(图5)。
在延迟荧光材料的第一化合物340a或440a处产生的单重态激子能量被转移到荧光材料的第二化合物340b或440b，在此处发生最终发光。可以提高OLED D4的发光效率和色纯度。EML1 340和EML2 440的至少一者使用具有化学式1至6的结构的第一化合物340a或440a以及具有化学式7至10的结构的第二化合物340b或440b，使得发光效率和色纯度可以进一步提高。另外，OLED D4具有两个绿色发光材料层的双堆叠结构，从而可以改善OLED D4的颜色或者可以优化OLED D4的发光效率。
在上述实施方式中，描述了发射特定颜色光的有机发光二极管和有机发光装置。在另一示例性实施方式中，有机发光显示装置可以实现包括白色的全色。图7示出了根据本公开内容的另一示例性实施方式的有机发光显示装置的示意性截面图。
如图7所示，有机发光显示装置500包括具有第一像素区域P1、第二像素区域P2和第三像素区域P3的第一基板510、面向第一基板510的第二基板512、位于第一基板510上的薄膜晶体管Tr、设置在第一基板510和第二基板512之间的发射白(W)光的OLED D、以及设置在OLED D和第二基板512之间的滤色器层590。例如，第一至第三像素区域P1、P2和P3的每一者可以分别是红色像素区域、绿色像素区域和蓝色像素区域。或者，第一基板510可进一步包括白色像素区域的第四像素区域。
第一基板510和第二基板512的每一者可包括但不限于玻璃、柔性材料和/或聚合物塑料。例如，第一基板510和第二基板512的每一者可由PI、PES、PEN、PET、PC和/或它们的组合制成。可以省略第二基板512。其上布置有薄膜晶体管Tr和OLED D的第一基板510形成阵列基板。
薄膜晶体管Tr设置在第一基板510上。可选地，缓冲层设置在第一基板510上并且薄膜晶体管Tr可以设置在缓冲层上。如图2所示，薄膜晶体管包括半导体层、栅极、源极和漏极并用作驱动元件。
钝化层570设置在薄膜晶体管Tr上。钝化层570具有平坦的顶表面和暴露漏极的漏极接触孔572。
OLED D设置在钝化层570上并对应于滤色器层590。OLED D包括连接到薄膜晶体管的漏极的第一电极610、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在第一至第三像素区域P1、P2和P3的每一者中发射白色光。
第一电极610针对第一至第三像素区域P1、P2和P3的每一者单独地设置，并且第二电极630可以与第一至第三像素区域P1、P2和P3相对应地一体地设置。第一电极610可以是阳极和阴极中的一个，第二电极630可以是阳极和阴极中的另一个。在一个示例性实施方式中，第一电极610可以是反射电极并且第二电极630可以是透射(半透射)电极。或者，第一电极610可以是透射(半透射)电极，并且第二电极620可以是反射电极。
例如，第一电极610可以是阳极并且可包括具有相对高功函数值的导电材料，例如透明导电氧化物(TCO)的导电氧化物层。例如，第一电极610可包括但不限于ITO、IZO、ITZO、SnO、ZnO、ICO、AZO和/或类似者。或者，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包括但不限于Ag或APC合金。
第二电极630可以是阴极并且可包括与第一电极610相比具有相对低功函数值的导电材料，例如低电阻金属的金属层。例如，第二电极630可包括但不限于Al、Mg、Ca、Ag、其合金和/或其组合，诸如Al-Mg。由于在有机发光显示装置500中从发光层620发射的光通过第二电极630入射到滤色器层590，所以第二电极630可以具有薄的厚度，使得光可以透射。
可包括多个发光部的发光层630设置在第一电极610上，每个发光部可发射不同颜色的光。每个发光部可具有发光材料层(EML)的单层结构。或者，每个发光部可进一步包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子阻挡层(EBL)、空穴阻挡层(HBL)、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)中的至少一种。另外，发光层620可进一步包括设置在发光部之间的电荷产生层(CGL)。
堤层574设置在钝化层570上，以便覆盖第一电极610的边缘。堤层574暴露或不覆盖与第一至第三像素区域P1、P2和P3的每一者相对应的第一电极610的中心，以防止第一电极610的边缘中的电流泄漏。可以省略堤层574。
由于OLED D在第一至第三像素区域P1、P2和P3的每一者中发射白色光，所以发光层620可以被设置为公共层，而不在第一至第三像素区域P1、P2和P3中分离。
此外，封装膜580可以设置在第二电极630上，以防止或减少外部湿气渗透到OLEDD中。此外，偏光板可以附接在第一基板510下方或第二基板512上，以减少外部光的反射。
滤色器层590设置在OLED D或封装膜580上。作为示例，滤色器层590可包括分别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而设置的第一滤色器层592、第二滤色器层594和第三滤色器层596。例如，第一滤色器层592可以是红色滤色器层，第二滤色器层594可以是绿色滤色器层，第三滤色器层596可以是蓝色滤色器层。
第一滤色器层592可包括红色染料和红色颜料中的至少一种，第二滤色器层594可包括绿色染料和绿色颜料中的至少一种，并且第三滤色器层596可包括蓝色染料和蓝色颜料中的至少一种。尽管图7中未示出，滤色器层590可以通过粘合剂层附接至OLED D。或者，滤色器层590可以直接设置在OLED D上。
在图7中，从OLED D发射的光透射通过第二电极630，并且滤色器层590设置在OLEDD上。在这种情况下，有机发光显示装置500可以是顶部发射型。或者，当有机发光显示装置500是底部发射型时，从OLED D发射的光透射通过第一电极610，并且滤色器层590可以设置在OLED D和第一基板510之间。
另外，颜色转换层可以形成或设置在OLED D和滤色器层590之间。颜色转换层可包括分别对应于第一至第三像素区域P1、P2和P3的每一者而设置的红色转换层、绿色转换层和蓝色转换层，以将白(W)色光分别转换为红色光、绿色光和蓝色光的每一者。例如，颜色转换层可包括量子点。颜色转换层可以提高有机发光显示装置500的色纯度。或者，有机发光显示装置500可包括颜色转换层来代替滤色器层590。
如上所述，从OLED D发射的白(W)色光透射通过分别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而设置的红色滤色器层592、第二滤色器层594和第三滤色器层596，使得在第一至第三像素区域P1、P2和P3的每一者中分别显示红色、绿色和蓝色光。
将更详细地描述可以应用于有机发光显示装置的OLED。图8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8所示，OLED D5包括彼此面对的第一电极610和第二电极630以及设置在第一电极610和第二电极630之间的发光层620。发光层620包括设置在第一电极610和第二电极610之间的第一发光部700、设置在第一发光部700和第二电极630之间的第二发光部800、设置在第二发光部800和第二电极630之间的第三发光部900、设置在第一发光部700和第二发光部800之间的第一电荷产生层(CGL1)780、以及设置在第二发光部800和第三发光部900之间的第二电荷产生层(CGL2)880。
第一发光部700包括第一EML(EML1)740。第一发光部700可进一步包括设置在第一电极610和EML1 740之间的空穴注入层(HIL)710、设置在HIL 710和EML1 740之间的第一空穴传输层(HTL1)720、设置在EML1 740和CGL1780之间的第一电子传输层(ETL1)760的至少一者。或者，第一发光部700可进一步包括设置在HTL1 720和EML1 740之间的第一电子阻挡层(EBL1)730、和/或设置在EML1 740和ETL1 760之间的第一空穴阻挡层(HBL1)750。
第二发光部800包括第二EML(EML2)840。第二发光部800可进一步包括设置在CGLl780和EML2 840之间的第二空穴传输层(HTL2)820以及设置在EML2 840和CGL2 880之间的第二电子传输层(ETL2)860的至少一者。或者，第二发光部800可进一步包括设置在HTL2820和EML2 840之间的第二电子阻挡层(EBL2)830和/或设置在EML2 840和ETL2 860之间的第二空穴阻挡层(HBL2)850。
第三发光部900包括第三EML(EML3)940。第三发光部900可进一步包括设置在CGL2880和EML3 940之间的第三空穴传输层(HTL3)920、设置在第二电极630和EML3 940之间的第三电子传输层(ETL3)960、以及设置在第二电极630和ETL3 960之间的电子注入层(EIL)970的至少一者。或者，第三发光部900可进一步包括设置在HTL3 920和EML3 940之间的第三电子阻挡层(EBL3)930和/或设置在EML3 940和ETL3 960之间的第三空穴阻挡层(HBL 3)950。
CGL1 780设置在第一发光部700和第二发光部800之间，并且CGL2 880设置在第二发光部800和第三发光部900之间。CGL1 780包括设置在ETL1 760和HTL2 820之间的第一N型电荷产生层(N-CGL1)782、以及设置在N-CGL1782和HTL2 820之间的第一P型电荷产生层(P-CGL1)784。CGL2 880包括设置在ETL2 860和HTL3 920之间的第二N-型电荷产生层(N-CGL2)882、以及设置在N-CGL2 882和HTL3 920之间的第二P型电荷产生层(P-CGL2)884。
N-CGL1 782和N-CGL2 882的每一者分别向EML1 740和EML2 840的每一者提供电子，并且P-CGL1 784和P-CGL2 884的每一者分别向EML2 840和EML3 940的每一者提供空穴。
HIL 710、HTL1至HTL3 720、820和920、EBL1至EBL3 730、830和930、HBL1至HBL3750、850和950、ETL1至ETL3 760、860和960、EIL 970以及CGL1 780和CGL2 880中的材料可以与参照图3至图6的相应材料相同。
EML1 740、EML2 840和EML3 940的至少一者可包括第一化合物、第二化合物和任选的第三化合物以发射绿色光。作为示例，EML1 740、EML2 840和EML3 940的至少一者可以发射蓝色光，并且EML1 740、EML2 840和EML3940中的其他可以发射红色或绿色光，使得OLED D5可以实现白光发射。在下文中，将详细地描述其中EML1 740和/或EML3 940发射蓝色光并且EML2840发射红色或绿色光的OLED D5。
EML1 740和EML3 940的每一者可以独立地是蓝色发光材料层。在这种情况下，EML1 740和EML3 940的每一者可以独立地是蓝色发光材料层、天蓝色发光材料层或深蓝色发光材料层。EML1 740和EML3 940的每一者可以独立地包括蓝色基质和蓝色发射体(蓝色掺杂剂)。蓝色基质可包括P型蓝色基质和N型蓝色基质中的至少一种。
例如，蓝色基质可包括但不限于mCP、9-(3-(9H-咔唑-9-基)苯基)-9H-咔唑-3-腈(mCP-CN)、mCBP、CBP-CN、9-(3-(9H-咔唑-9-基)苯基)-3-(二苯基氧膦基)-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(三苯基硅基)苯(UGH-2)、1,3-双(三苯基硅基)苯(UGH-3)、9,9-螺双芴-2-基-二苯基-膦氧化物(SPPO1)、9,9’-(5-(三苯基硅基)-1,3-苯撑)双(9H-咔唑)(SimCP)、和/或它们的组合。
蓝色发射体可包括蓝色磷光材料、蓝色荧光材料和蓝色延迟荧光材料中的至少一种。作为示例，蓝色发射体可包括但不限于苝、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]芪(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-杂环芴(spiro-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-(2-羟基苯基)-吡啶)铍(Bepp2)、9-(9-苯基咔唑-3-基)-10-(萘-1-基)蒽(PCAN)、经式-三(1-苯基-3-甲基咪唑啉-2-叉-C,C(2)’铱(Ⅲ)(mer-Tris(1-phenyl-3-methylimidazolin-2-ylidene-C,C(2)’iridium(III)，mer-Ir(pmi)3)、面式-三(1,3-二苯基-苯并咪唑啉-2-叉-C,C(2)’铱(Ⅲ)(fac-Tris(1,3-diphenyl-benzimidazolin-2-ylidene-C,C(2)’iridium(III)，fac-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)合铱(Ⅲ)(FIrpic)、和/或它们的组合。
EMLl 740中的蓝色基质和蓝色发射体的每一者可以独立地与EML3 940中的蓝色基质和蓝色发射体的每一者相同或不同。例如，EML3 940可包括与EML1 740中的蓝色基质和蓝色发射体的至少一者不同的材料，使得EML3 940可以发射与EML1 740不同颜色的光或者可以具有与EML1 740不同的发光效率。
当EML1 740和EML3 940各自包括一种或多种蓝色基质时，EML1 740和EML3 940的每一者中蓝色基质的含量可以各自独立地为约50重量％至约99重量％，例如约80重量％至约95重量％，并且EML1 740和EML3 940的每一者中的蓝色发射体的含量可以独立地为约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EML1 740和EML3 940的每一者包括P型蓝色基质和N型蓝色基质时，EML1 740和EML3 940的每一者中的P型蓝色基质和N型蓝色基质可以分别以约4:1至约1:4，例如约3:1至约1:3的重量比独立地混合，但不限于此。
EML2 840可包括设置在EBL2 830和HBL2 850之间的第一层842、设置在第一层842和HBL2 850之间的第二层844、以及可选地设置在第一层842和第二层844之间的第三层846。例如，第一层842和第二层844中的一个可以发射红色，而第一层842和第二层844中的另一个可以发射绿色。在下文中，将详细地描述第一层842发射红色并且第二层844发射绿色的EML2 840。
第一层842包括红色基质和红色发射体(红色掺杂剂)。红色基质可包括P型红色基质和N型红色基质中的至少一种。例如，红色基质可包括但不限于mCP-CN、CBP、mCBP、mCP、DPEPO、PPT、TmPyPB、PYD-2Cz、DCzDBT、DCzTPA、pCzB-2CN、mCzB-2CN、TSPO1、CCP、4-(3-(苯并菲-2-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、Spiro-CBP、TCz1及其组合。
红色发射体可包括红色磷光材料、红色荧光材料和红色延迟荧光材料中的至少一种。例如，红色发射体可包括：双[2-(4,6-二甲基)苯基喹啉)](2,2,6,6-四甲基庚烷-3,5-二酮酸)铱(Ⅲ)、双[2-(4-正己基苯基)喹啉](乙酰丙酮酸)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)(2,2,6,6-四甲基庚烯-3,5-二酮酸)铱(Ⅲ)(Ir(dpm)PQ2)、双(苯基异喹啉)(2,2,6,6-四甲基庚烯-3,5-二酮酸)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](乙酰丙酮酸)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](乙酰丙酮酸)铱(Ⅲ)(Ir(dmpq)2(acac))、双[2-(3,5-二甲基苯基)-4-甲基-喹啉](乙酰丙酮酸)铱(Ⅲ)(Ir(mphmq)2(acac))、三(二苯甲酰甲烷)单(1,10-菲罗啉)铕(Ⅲ)(Eu(dbm)3(phen))、和/或它们的组合。
例如，第一层842中红色基质的含量可以为约50重量％至约99重量％，例如约80重量％至约95重量％，并且第一层842中红色发射体的含量可以为约1重量％至约50重量％，例如约5重量％至约20重量％，但不限于此。当第一层842同时包括P型红色基质和N型红色基质时，第一层842中的P型红色基质和N型红色基质可以分别以约4:1至约1:4，例如约3:1至约1:3的重量比独立地混合，但不限于此。
第二层844包括具有化学式1至6的结构的延迟荧光材料的第一化合物844a、具有化学式7至10的结构的荧光材料的第二化合物844b、以及任选的具有化学式11至14的结构的基质的第三化合物844c。
第一化合物844a、第二化合物844b和第三化合物844c的HOMO能级、LUMO能级、激发单重态能级和激发三重态能级以及这些化合物在第二层844中的含量可以与参照图3的相应能级和含量相同。
第三层846可以是黄绿色EML。第三层846可包括黄绿色基质和黄绿色发射体(黄绿色掺杂剂)。黄绿色基质可包括P型黄绿色基质和N型黄绿色基质中的至少一种。作为示例，黄绿色基质可以与绿色基质和红色基质中的至少一种相同。
黄绿色发射体可包括黄绿色磷光材料、黄绿色荧光材料和黄绿色延迟荧光材料中的至少一种。
例如，黄绿色发射体可包括但不限于：5,6,11,12-四苯基萘(Rubrene)、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]咪唑基)(乙酰丙酮)铱(Ⅲ)(Ir(fbi)2(acac))、双(2-苯基吡啶)(3-(吡啶-2-基)-2H-铬-2-壬酸酯)铱(Ⅲ)(Bis(2-phenylpyridine)(3-(pyridine-2-yl)-2H-chromen-2-onate)iridium(Ⅲ),fac-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-N,C2')(乙酰丙酮)合铱(Ⅲ)(PO-01)和/或其组合。可以省略第三层740C。
例如，第三层846中的黄绿色基质的含量可以为约50重量％至约99重量％，例如约80重量％至约95重量％，并且第三层846中的黄绿色发射体的含量可以为约1重量％至约50重量％，例如约5重量％至约20重量％，但不限于此。当第三层846同时包含P型黄绿色基质和N型黄绿色基质时，第三层846中的P型黄绿色基质和N型黄绿色基质可以分别以约4:1至约1:4，例如约3:1至约1:3的重量比独立地混合，但不限于此。
或者，可以省略第三发光部900和CGL2 880，使得有机发光二极管可以具有两个发光部。另外，第二层884可以具有两层结构(图4)或三层结构(图5)。
OLED D5具有串联结构，其中包括延迟荧光材料的第一化合物844a和荧光材料的第二化合物844b。激子能量可以有效地从第一化合物844a转移到第二化合物844b，从而可以降低OLED D5的驱动电压，并且可以提高OLED D5的发光效率和色纯度。因此，可以实现白光发射，同时提高具有多个发光部的有机发光二极管的发光效率和发光寿命。
实施例1(Ex.1)：OLED的制造
制造一种有机发光二极管，其中发光材料层包括第一化合物的化学式6中的化合物1-1(HOMO:-5.40eV，LUMO:-2.49eV，最大PL波长：520nm)和第三化合物的化学式14中的化合物3-1(mCBP，HOMO:-6.0eV，LUMO:-2.4eV)。
用UV臭氧清洗其上涂覆有ITO(50nm)的玻璃基板。将基板装载到蒸发系统上并转移到真空腔室中以沉积发光层。随后，通过在约10-7托下并设置沉积速率为按以下顺序通过从加热皿蒸发来沉积发光层和阴极：
阳极(ITO,50nm)；空穴注入层(HIL,HAT-CN,7nm)；空穴传输层(HTL,NPB,45nm)；电子阻挡层(EBL,TAPC,10nm)；发光材料层(mCBP(50重量％),化合物1-1(50重量％),30nm)；空穴阻挡层(HBL,B3PYMPM,10nm)；电子阻挡层(ETL,TPBi,30nm)；电子注入层(EIL,LiF)；和阴极(Al)。
发光层和CPL中所用材料的结构如下所示：
实施例2(Ex.2)：OLED的制造
使用与实施例1相同的步骤和相同的材料制造OLED，不同之处在于：EML包括mCBP(50重量％)、化合物1-1(49.2重量％)和在第二化合物的化学式8中的化合物2-1-1(0.8重量％)。
实施例3(Ex.3)：OLED的制造
使用与实施例1相同的步骤和相同的材料制造OLED，不同之处在于：用化学式6中的化合物1-2(HOMO:-5.33eV,LUMO:-2.47eV，最大PL波长：531nm)代替使用化合物1-1作为第一化合物。
实施例4(Ex.4)：OLED的制造
使用与实施例3相同的步骤和相同的材料制造OLED，不同之处在于：EML包括mCBP(50重量％)、化合物1-2(49.2重量％)和在第二化合物的化学式8中的化合物2-1-1(0.8重量％)。
实施例5(Ex.5)：OLED的制造
使用与实施例1相同的步骤和相同的材料制造OLED，不同之处在于：用化学式6中的化合物1-3(HOMO:-5.26eV,LUMO:-2.44eV，最大PL波长：536nm)代替使用化合物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5相同的步骤和相同的材料制造OLED，不同之处在于：EML包括mCBP(50重量％)、化合物1-3(49.2重量％)和在第二化合物的化学式8中的化合物2-1-1(0.8重量％)。
比较例1(Ref.1)：OLED的制造
使用与实施例1相同的步骤和相同的材料制造OLED，不同之处在于：用以下化合物Ref.1(4CzIPN,HOMO:-5.80eV,LUMO:-3.40eV，最大PL波长：544nm)代替使用化合物1-1作为第一化合物。
比较例2(Ref.2)：OLED的制造
使用与比较例1相同的步骤和相同的材料制造OLED，不同之处在于：EML包括mCBP(50重量％)、化合物Ref.1(49.2重量％)和在第二化合物的化学式8中的化合物2-1-1(0.8重量％)。
比较例3(Ref.3)：OLED的制造
使用与实施例1相同的步骤和相同的材料制造OLED，不同之处在于：用以下化合物Ref.2(HOMO:-5.32eV,LUMO:-2.28eV，最大PL波长：491nm)代替使用化合物1-1作为第一化合物。
比较例4(Ref.4)：OLED的制造
使用与比较例3相同的步骤和相同的材料制造OLED，不同之处在于：EML包括mCBP(50重量％)、化合物Ref.2(49.2重量％)和在第二化合物的化学式8中的化合物2-1-1(0.8重量％)。
比较例5(Ref.5)：OLED的制造
使用与实施例1相同的步骤和相同的材料制造OLED，不同之处在于：用以下化合物Ref.3(HOMO:-5.10eV,LUMO:-2.49eV，最大PL波长：477nm)代替使用化合物1-1作为第一化合物。
比较例6(Ref.6)：OLED的制造
使用与比较例5相同的步骤和相同的材料制造OLED，不同之处在于：EML包括mCBP(50重量％)、化合物Ref.3(49.2重量％)和在第二化合物的化学式8中的化合物2-1-1(0.8重量％)。
[参考化合物]
实验例1：OLED的发光特性的测量
测量实施例1至6和比较例1至6中制造的每种OLED的发光特性。将具有9mm2发光面积的每个OLED连接到外部电源，然后在室温下使用恒定电流源(KEITHLEY)和光度计PR650来评估所有OLED的发光特性。具体地，在8.6mA/cm2的电流密度下测量驱动电压(V)、电流效率(cd/A)、功率效率(lm/W)、外量子效率(EQE,％)、亮度(cd/m2)、色坐标(CIEx、CIEy)、最大电致发光波长(λmax,nm)和FWHM(nm)。测量结果示于下表1中。
表1：OLED的发光特性
如表1所示，与Ref.1、Ref.3和Ref.5中制造的其中EML仅包括第一化合物和第三化合物的OLED相比，在Ref.2、Ref.4和Ref.6中制造的其中EML进一步包括第二化合物的OLED中，发光效率反而降低或几乎没有提高。相反，与Ex.1、Ex.3和Ex.5中制造的其中EML仅包括第一化合物和第三化合物的OLED相比，在Ex.2、Ex.4和Ex.6中制造的其中EML进一步包括第二化合物的OLED中，发光效率显著提高(cd/A、lm/W、EQE和亮度分别最大提高了67.5％、66.4％、41.6％和67.7％)。
因此，与Ref.2、Ref.4和Ref.6中制造的其中EML包括第一、第二和第三化合物的OLED相比，在Ex.2、Ex.4和Ex.6中制造的OLED中，驱动电压最大降低了21.2％，而cd/A、lm/W、EQE和亮度分别最大增加了117.1％、138.3％、88.0％和109.0％。此外，与Ref.2、Ref.4和Ref.6中制造的OLED相比，在Ex.2、Ex.4和Ex.6中制造的OLED中，发出了更深的绿光。
对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本公开内容的范围的情况下，可以对本公开内容进行各种修改和变化。因此，本公开内容旨在涵盖落入所附权利要求的范围内的本公开内容的修改和变化。
Claims (22)
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
发光层，所述发光层设置在所述第一电极和所述第二电极之间，并且包括至少一个发光材料层，
其中所述至少一个发光材料层包括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化学式1的结构的有机化合物，并且
其中所述第二化合物包括具有以下化学式7或化学式9的结构的有机化合物：
[化学式1]
其中，在化学式1中，
R1是氢原子、未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C1-C20烷基氨基、未取代的或取代的C6-C30芳基、未取代的或取代的C3-C30杂芳基、未取代的或取代的C6-C30芳基氨基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基氨基；并且
R2和R3各自独立地是具有以下化学式2的结构的基元，
[化学式2]
其中，在化学式2中，
R11至R18各自独立地是氢原子、卤素原子、未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C1-C20烷基甲硅烷基、未取代的或取代的C1-C20烷基氨基、未取代的或取代的C6-C30芳基、未取代的或取代的C3-C30杂芳基、未取代的或取代的C6-C30芳基氨基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基氨基，或者
R11至R18中的两个相邻基团连接在一起以形成未取代的或取代的C6-C20芳环或者未取代的或取代的C3-C20杂芳环，其中R11至R18中的至少两个相邻基团连接在一起以形成具有化学式3的结构的以下杂芳环，
[化学式3]
其中，在化学式3中，
X1是NR25、O或S；
R21至R25各自独立地是氢原子、卤素原子、未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C1-C20烷基甲硅烷基、未取代的或取代的C1-C20烷基氨基、未取代的或取代的C6-C30芳基、未取代的或取代的C3-C30杂芳基、未取代的或取代的C6-C30芳基氨基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基氨基；并且
虚线表示稠合部分，
[化学式7]
其中，在化学式7中，
Y1是O或NR31；
Y2是O或NR32；
X2是O或NR37；
X3是O或NR38；
R31至R38各自独立地是氢原子、未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C1-C20烷基氨基、未取代的或取代的C6-C30芳基、未取代的或取代的C3-C30杂芳基、未取代的或取代的C6-C30芳基氨基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基氨基，其中当a3为2、3或4时，每个R33彼此相同或不同，当a4为2、3或4时，每个R34彼此相同或不同，当a5为2或3时，每个R35彼此相同或不同，并且当a6为2或3时，每个R36彼此相同或不同，或者
可选地，
R31和R33、R31和R35、R35和R37、R37和R34、R34和R32、R32和R36、R36和R38、和/或R38和R33连接在一起以形成包括氮原子或氧原子的未取代的或取代的杂芳环；
a3和a4各自独立地为0、1、2、3或4；并且
a5和a6各自独立地为0、1、2或3，
[化学式9]
其中，在化学式9中，
R41至R44各自独立地是未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C1-C20烷基氨基、未取代的或取代的C6-C30芳基、未取代的或取代的C3-C30杂芳基、未取代的或取代的C6-C30芳基氨基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基氨基，其中当b1为2、3或4时，每个R41彼此相同或不同，当b2为2、3或4时，每个R42彼此相同或不同，当b3为2或3时，每个R43彼此相同或不同，并且当b4为2或3时，每个R44彼此相同或不同，或者
可选地，
当b1为2、3或4时两个相邻的R41，当b2为2、3或4时两个相邻的R42，当b3为2或3时两个相邻的R43，和/或当b4为2或3时两个相邻的R44连接在一起以形成未取代的或取代的C6-C20芳环或者未取代的或取代的C3-C20杂芳环；
R45是未取代的或取代的C6-C30芳基、未取代的或取代的C3-C30杂芳基、未取代的或取代的C6-C30芳基氨基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基氨基，其中当b5为2或3时，每个R45彼此相同或不同，或者
可选地，
当b5为2或3时，两个相邻的R45连接在一起以形成未取代的或取代的C6-C20芳环或者未取代的或取代的C3-C20杂芳环；
b1和b2各自独立地为0、1、2、3或4；并且
b3、b4和b5各自独立地为0、1、2或3。
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包括具有以下化学式4的结构的有机化合物：
[化学式4]
其中，在化学式4中，
R1、R2和R3各自与化学式1中所定义的相同。
3.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中具有化学式2的结构的所述基元是以下基元中的任一种：
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是以下有机化合物中的至少一种：
5.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中具有化学式7的结构的所述第二化合物是以下有机化合物中的至少一种：
6.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中具有化学式9的结构的所述第二化合物是以下有机化合物中的至少一种：
7.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是单层发光材料层。
8.根据权利要求7所述的有机发光二极管，其中所述单层发光材料层进一步包括第三化合物。
9.根据权利要求8所述的有机发光二极管，其中所述第三化合物包括具有以下化学式11的结构的有机化合物：
[化学式11]
其中，在化学式11中，
R51和R52各自独立地为未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C6-C30芳基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基，其中当c1为2、3或4时，每个R51彼此相同或不同，并且当c2为2、3或4时，每个R52彼此相同或不同；
R53和R54各自独立地为未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C6-C30芳基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基，或者
可选地，R53和R54连接在一起以形成未取代的或取代的杂环，其中当c3为2、3或4时，每个R53彼此相同或不同，并且其中当c4为2、3或4时，每个R54彼此相同或不同；
Y3具有以下化学式12或化学式13的结构；
c1、c2、c3和c4各自独立地为0、1、2、3或4，
[化学式12]
[化学式13]
其中，在化学式12和13中，
R55、R56、R57和R58各自独立地为未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C6-C30芳基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基，其中当c5为2、3或4时，每个R55彼此相同或不同，当c6为2、3或4时，每个R56彼此相同或不同，当c7为2或3时，每个R57彼此相同或不同，并且当c8为2、3或4时，每个R58彼此相同或不同；
c5、c6和c8各自独立地为0、1、2、3或4；
c7为0、1、2或3；并且
Z1是NR59、O或S，其中R59是氢原子、未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C6-C30芳基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基。
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：
第一发光材料层；和
第二发光材料层，所述第二发光材料层设置在所述第一电极和所述第一发光材料层之间或所述第一发光材料层和所述第二电极之间，并且
其中所述第一发光材料层包括所述第一化合物，并且所述第二发光材料层包括所述第二化合物。
11.根据权利要求10所述的有机发光二极管，其中所述第一发光材料层进一步包括第三化合物，并且所述第二发光材料层进一步包括第四化合物。
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和所述第四化合物各自独立地包括具有以下化学式11的结构的有机化合物：
[化学式11]
其中，在化学式11中，
R51和R52各自独立地为未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C6-C30芳基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基，其中当c1为2、3或4时，每个R51彼此相同或不同，并且当c2为2、3或4时，每个R52彼此相同或不同；
R53和R54各自独立地为未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C6-C30芳基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基，或者
可选地，R53和R54连接在一起以形成未取代的或取代的杂环，其中当c3为2、3或4时，每个R53彼此相同或不同，并且其中当c4为2、3或4时，每个R54彼此相同或不同；
Y3具有以下化学式12或化学式13的结构；
c1、c2、c3和c4各自独立地为0、1、2、3或4，
[化学式12]
[化学式13]
其中，在化学式12和化学式13中，
R55、R56、R57和R58各自独立地为未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C6-C30芳基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基，其中当c5为2、3或4时，每个R55彼此相同或不同，当c6为2、3或4时，每个R56彼此相同或不同，当c7为2或3时，每个R57彼此相同或不同，并且当c8为2、3或4时，每个R58彼此相同或不同；
c5、c6和c8各自独立地为0、1、2、3或4；
c7为0、1、2或3；并且
Z1是NR59、O或S，其中R59是氢原子、未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C6-C30芳基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基。
13.根据权利要求10所述的有机发光二极管，其中所述至少一个发光材料层进一步包括相对于所述第一发光材料层与所述第二发光材料层相对设置的第三发光材料层。
14.根据权利要求13所述的有机发光二极管，其中所述第三发光材料层包括第五化合物和第六化合物，并且其中所述第五化合物包括具有化学式7或化学式9的结构的所述有机化合物。
15.根据权利要求14所述的有机发光二极管，其中所述第六化合物包括具有以下化学式11的结构的有机化合物：
[化学式11]
其中，在化学式11中，
R51和R52各自独立地为未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C6-C30芳基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基，其中当c1为2、3或4时，每个R51彼此相同或不同，并且当c2为2、3或4时，每个R52彼此相同或不同；
R53和R54各自独立地为未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C6-C30芳基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基，或者
可选地，R53和R54连接在一起以形成未取代的或取代的杂环，其中当c3为2、3或4时，每个R53彼此相同或不同，并且其中当c4为2、3或4时，每个R54彼此相同或不同；
Y3具有以下化学式12或化学式13的结构；
c1、c2、c3和c4各自独立地为0、1、2、3或4，
[化学式12]
[化学式13]
其中，在化学式12和13中，
R55、R56、R57和R58各自独立地为未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C6-C30芳基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基，其中当c5为2、3或4时，每个R55彼此相同或不同，当c6为2、3或4时，每个R56彼此相同或不同，当c7为2或3时，每个R57彼此相同或不同，并且当c8为2、3或4时，每个R58彼此相同或不同；
c5、c6和c8各自独立地为0、1、2、3或4；
c7为0、1、2或3；并且
Z1是NR59、O或S，其中R59是氢原子、未取代的或取代的C1-C20烷基、未取代的或取代的C6-C30芳基、或者未取代的或取代的C3-C30杂芳基。
16.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述发光层包括：
设置在所述第一电极和所述第二电极之间的第一发光部；
设置在所述第一发光部和所述第二电极之间的第二发光部；和
设置在所述第一发光部和所述第二发光部之间的第一电荷产生层，并且
其中所述第一发光部和所述第二发光部的至少一者包括所述至少一个发光材料层。
17.根据权利要求16所述的有机发光二极管，其中所述第二发光部包括所述至少一个发光材料层，并且所述第一发光部包括蓝色发光材料层。
18.根据权利要求17所述的有机发光二极管，其中所述第二发光部包括：
设置在所述第一电荷产生层和所述第二电极之间的第一层；和
设置在所述第一层和所述第二电极之间的第二层，并且
其中所述第一层和所述第二层之一包括所述至少一个发光材料层。
19.根据权利要求18所述的有机发光二极管，其中所述第二层包括所述至少一个发光材料层并且所述第一层包括红色发光材料层。
20.根据权利要求19所述的有机发光二极管，其中所述第二发光部进一步包括设置在所述第一层和所述第二层之间的第三层，并且其中所述第三层包括黄绿色发光材料层。
21.根据权利要求16所述的有机发光二极管，其中所述发光层进一步包括：
设置在所述第二发光部和所述第二电极之间的第三发光部；和
设置在所述第二发光部和所述第三发光部之间的第二电荷产生层，以及
其中所述第一发光部、所述第二发光部和所述第三发光部的至少一者包括所述至少一个发光材料层。
22.一种有机发光装置，包括：
基板；和
位于所述基板之上的根据权利要求1所述的有机发光二极管。
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