[发明专利]有机电致发光器件

说明书

本发明涉及有机电致发光器件，其在发光层中包含具有小的单重态-三重态间隔的发光材料并且在电子传输层中包含具有LUMO≤-2.55eV的材料。

例如在US4539507、US5151629、EP0676461和WO98/27136中描述了其中将有机半导体用作功能材料的有机电致发光器件(OLED)的结构。此处使用的发光材料也特别是显示磷光而不是荧光的有机金属铱和铂络合物(M.A.Baldo等,Appl.Phys.Lett.(应用物理快报)1999,75,4-6)。出于量子力学原因，利用有机金属化合物作为磷光发光体可实现高达四倍的能量和功率效率增加。

然而，尽管利用有机金属铱和铂络合物实现了良好的结果，但这些还具有许多缺点：例如，铱和铂是稀有和昂贵的金属。因此为了节约资源，希望能够避免使用这些稀有金属。此外，这种类型的金属络合物在一些情况下具有比纯有机化合物低的热稳定性，特别是在升华期间如此，因此纯有机化合物的使用出于这个原因也将是有利的，只要它们产生同等良好的效率即可。此外，具有高效率和长寿命的蓝色磷光、特别是深蓝色磷光铱和铂发光体可仅在有技术难度的情况下实现，因此此处也需要改进。此外，如一些应用所必需的，如果在升高的温度下运行OLED，则包含Ir或Pt发光体的磷光OLED的寿命特别需要改进。

一种可选开发是使用展现热激活延迟荧光(TADF)的发光体(例如H.Uoyama等,Nature(自然)2012,第492卷,234)。这些是如下有机材料，其中最低三重态T₁与第一激发单重态S₁之间的能量间隔如此小以至于这种能量间隔较小或在热能区域内。出于量子统计学原因，在OLED中电子激发时，激发态在三重态中上升至75％的程度并且在单重态中上升至25％的程度。由于纯有机分子通常不能从三重态发射，因此75％的激发态不能用于发射，这意味着原则上仅25％的激发能量可转化为光。然而，如果最低三重态与最低激发单重态之间的能量间隔不大于或不显著大于由kT描述的热能，则分子的第一激发单重态可通过热激发从三重态达到并且可以以热方式占据。由于这种单重态是可产生荧光的发射状态，因此这种状态可用于产生光。因此，在使用纯有机材料作为发光体时，高达100％的电能转化成光原则上是可能的。因此，现有技术中描述了大于19％的外量子效率，其具有与磷光OLED相同的量级。因此可使用这种类型的纯有机材料来实现非常良好的效率并且同时避免使用稀有金属如铱或铂。此外，还可使用这些材料来实现高效的发蓝光OLED。

现有技术描述了各种电子传导化合物例如苯并咪唑衍生物如TPBi(H.Uoyama等,Nature(自然)2012,492,234)、吡啶衍生物(Mehes等,Angew.Chem.Int.Ed.(德国应用化学)2012,51,11311；Endo等,Appl.Phys.Lett.(应用物理快报)2011,98,083302/1或WO2013/011954)或菲咯啉衍生物(Nakagawa等,Chem.Commun.(化学通讯)2012,48,9580或WO2011/070963)相邻于发光层的使用，所述发光层显示热激活延迟荧光。这些电子传导材料的共同之处在于它们都具有-2.51eV或更高的LUMO。

一般来说，在通过TADF机制显示发光的有机电致发光器件中，特别是在效率、电压和寿命方面，仍需要进一步改进。因此，本发明所基于的技术目的是提供如下的OLED，其发光是基于TADF并且其特别是在上述特性中的一种或多种方面具有改进的特性。

令人惊讶的是，已发现如下的有机电致发光器件实现这个目的并导致所述有机电致发光器件的改进，所述有机电致发光器件在发光层中具有有机TADF分子并且具有在阴极侧与这个层相邻的一个或多个包含具有LUMO≤-2.55eV的电子传导材料的层。因此，本发明涉及这种类型的有机电致发光器件。

本发明涉及一种包含阴极、阳极和发光层的有机电致发光器件，所述发光层包含至少一种最低三重态T₁与第一激发单重态S₁之间的间隔≤0.15eV的发光有机化合物，特征在于所述电致发光器件在所述发光层的阴极侧上包含一个或多个电子传输层，所述电子传输层中的每个包含至少一种具有LUMO≤-2.55eV的化合物。