发光层客体材料、包含其的发光层及OLED显示面板和电子设备的制作方法

本发明属于有机发光二极管制备领域，具体涉及一种发光层客体材料、包含其的发光层及OLED显示面板和电子设备。
背景技术：
：有机发光二极管(OLED)起源于二十世纪六十年代，当时Pope等人将蒽单晶外通以100V直流电压，从而发现发光的现象，但因其较低的实用性并没有广泛的研究。邓青云于1987利用真空蒸镀装置制备了以8-羟基喹啉铝(Alq3)作为发光层材料的OLED器件，真正展示了其商用化的潜质。在有机电致发光过程中，电子和空穴分别从阴极和阳极非成对注入形成激子，同时产生自旋成对的三重态和自选平行的单重态。而通常只有单重态的激子在纳秒范围内能够产生辐射跃迁发出电致荧光，大多数有机分子的三重态激子的辐射跃迁是禁阻的，对电致发光的贡献很小，其能量绝大部分以热的形式损失掉了。三重态激子产生的几率为单重态的三倍，所以一般的OLED只能利用单重激发态产生荧光，内量子效率最大为25％，其余75％的相应能量没有被利用。本领域需要开发一种高发光效率的发光层，其内量子效率能够大幅得到提高。技术实现要素：针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种发光层，所述发光层包括第一种材料和与所述第一种材料混合的第二种材料；所述第一种材料和第二种材料满足：EgT(1)-EgT(2)≥0.5eV公式1；EgS(2)＞EgS(1)公式2；0≤2EgT(2)-EgS(2)≤0.2eV公式3；其中EgT(1)为第一种材料的三线态能级，EgT(2)为第二种材料的三线态能级；EgS(2)为第二种材料的单线态能级，EgS(1)为第一种材料的单线态能级。本发明限定EgT(1)-EgT(2)≥0.5eV、EgS(2)＞EgS(1)和0≤2EgT(2)-EgS(2)≤0.2eV，能够保证第一种材料的单线态能级向三线态能级的跃迁，与第二种材料发生三线态-三线态能量传递；第二种材料的2个三线态碰撞得到单线态，单线态跃迁后实现发光。优选地，所述第二种材料具有式(I)的结构：式(I)中，Ar1为取代或未取代的亚芳基、取代或未取代的亚杂芳基中的任意1种；R1、R2、R3、R4均各自独立地选自氢原子、氘原子、卤素原子、取代或未取代的烷基基团、取代或未取代的环烷基基团、取代或未取代的杂化的环烷基基团、取代或未取代的杂芳基基团。式(I)的结构具有通过苯环连接的2个磷氧双键，具有高的量子效率，不易发生聚集猝灭优势。优选地，式(I)中，Ar1为取代或未取代的碳原子数≤30的亚芳基、取代或未取代的碳原子数≤30的亚杂芳基中的任意1种，优选中的任意1种。优选地，R1、R2、R3、R4均各自独立地选自氢原子、呋喃基团、噻吩基团中的任意1种。优选地，所述第二种材料为如下化合物中的任意1种或至少2种的组合：优选地，所述主体材料具有式(II)的结构：式(II)中，M为金属原子，Y1、Y2均各自独立地选自取代或未取代的芳香基团或其衍生物基团，n+m为M的氧化态价态。优选地，M为过渡金属原子，优选铂原子或钌原子。优选地，Y1、Y2均各自独立地选自碳原子数≤12的芳香基团或其衍生物基团，优选苯基、萘基、甲苯基、羧基苯基中的任意1种。优选地，所述第一种材料为Pt类材料。选用Pt类材料作为第一种材料，具有较长的三线态寿命，容易发生三线态-三线态湮灭，即TTA的效率高；具有较高的发光效率，非辐射跃迁的效率低；与客体材料的能级较为匹配。优选地，所述发光层中，所述发光层中，第二种材料和第一种材料的掺杂体积比≥10:1，例如11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1等。10:1的体积比能够获得较高的三线态-三线态发生概率和较高的量子效率，第一种材料的浓度过高，会导致三线态的传能效率降低。本发明目的之二是提供一种OLED显示面板，包括基板，依次设置于所述基板一侧的第一电极、包括有机发光层的叠层和第二电极；所述有机发光层包括目的之一所述的发光层。优选地，所述OLED显示面板由下至上依次包括第一电极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和第二电极；所述有机发光层包括目的之一所述的发光层。本发明目的之三是提供一种电子设备，包括权利要求目的之二所述的OLED显示面板。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明通过选用满足公式1、公式2和公式3的第一种材料和第二种材料，能够获得更低的启动电压。本发明的第二种材料采用了上转换发光的机理，由低能量的第一种材料作为敏化剂吸收能量，转移给第二种材料后通过三线态-三线态湮灭形成第二种材料分子的较高能级的单线态，之后通过第二种分子的单线态辐射跃迁，实现低能量吸收，高能量发射的结果，对器件的有益效果就是初始电压相对较低。附图说明图1是本发明实施例1提供的OLED器件的结构示意图；其中，1为阳极，2为空穴注入层，3为空穴传输层，4为发光层，5为空穴阻挡层，6为电子传输层，7为电子注入层，8为阴极。具体实施方式为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。实施例1化合物B1的制备在甲苯和K2CO3的水溶液的混合溶液(体积比为4:1的甲苯和水的混合溶液)中，加入6.5g化合物1和2.8g化合物2，再加入0.3gPd(PPh3)4作为催化剂，加热到80℃，反应24小时后冷却至室温。过滤后柱层析，得到目标化合物B1，4.1g，产率78％。表征数据：所得铱配合物的结构通过激光解吸离子化时间-飞行质谱仪(MALDI-TOF-MASS)和核磁共振氢谱(1HNMR)进行分析。分子量表征MS527.421H-NMR：(400MHz,CDCl3)，δ(ppm)：7.33-7.38(m,20H),6.38-6.44(m，4H)实施例2化合物B2的制备在甲苯和K2CO3的水溶液的混合溶液(体积比为4:1的甲苯和水的混合溶液)中，加入3.3g化合物1和2.8g化合物2，和4g化合物3，再加入0.3gPd(PPh3)4作为催化剂，加热到80℃，反应24小时后冷却至室温。过滤后柱层析，得到目标化合物B2，1.3g，产率22％。表征数据：所得铱配合物的结构通过激光解吸离子化时间-飞行质谱仪(MALDI-TOF-MASS)和核磁共振氢谱(1HNMR)进行分析。分子量表征MS593.921H-NMR：(400MHz,CDCl3)，δ(ppm)：7.44-7.52(m，3H)，7.33-7.38(m,16H),7.16(d，1H)6.38-6.44(m，4H)，6.22(d，2H)实施例3与实施例2的区别在于，将化合物2等摩尔替换为化合物4得到目标化合物B3实施例4与实施例1的区别在于，将化合物1等摩尔替换为化合物5将化合物2等摩尔替换为化合物6得到目标化合物B4实施例5与实施例2的区别在于，将化合物1等摩尔替换为化合物5将化合物2等摩尔替换为化合物6将化合物3等摩尔替换为化合物7得到目标化合物B5应用例1一种OLED器件，如图1，制备方法为：(1)将25mm×75mm×1.1mm厚的带ITO透明电极(100nm厚)的玻璃基板在异丙醇中进行5分钟超声洗涤后，进行30分钟臭氧洗涤。(2)将洗涤后的带透明电极线的玻璃基板安装到真空蒸镀装置的基板支架上，首先在有透明电极线一侧的面上按照覆盖透明电极的方式蒸镀化合物HATCN形成膜厚为10nm的化合物HATCN膜，该层膜用作空穴注入层。紧接着蒸镀HIL2在HATCN上形成膜厚为125nm作为空穴注入材料，蒸镀完HIL2后紧接着在上面蒸镀HTM形成25nm的膜厚，作为空穴传输材料。在HTM膜上共蒸镀第一种材料：A1和第二种材料B1形成膜厚为25nm的发光层，第一种材料浓度约为7％，形成膜厚为25nm的发光层，在该发光层上蒸镀作为电子传输材料的形成膜厚为20nm的电子传输层。在电子传输层上蒸镀LiF，形成膜厚为1nm的LiF层。在LiF上蒸镀金属Al，形成膜厚为80nm的金属阴极。以简式表示上述OLED器件为：ITO(100nm)/HATCN(10nm)/HIL2(125nm)/HTM(25nm)/EML(B1:A1＝13:1,25nm)/ETL(20nm)/LiF(1nm)/Al(80nm)。应用例2与实施例1的区别在于第二种材料选用了化合物B2。以简式表示上述OLED器件为：ITO(100nm)/HATCN(10nm)/HIL2(125nm)/HTM(25nm)/EML(B2:A1＝13:1,25nm)/ETL(20nm)/LiF(1nm)/Al(80nm)。第一种材料A1和第二种材料B2应用例3与实施例1的区别在于第二种材料选用了化合物B3。以简式表示上述OLED器件为：ITO(100nm)/HATCN(10nm)/HIL2(125nm)/HTM(25nm)/EML(B2:A1＝13:1,25nm)/ETL(20nm)/LiF(1nm)/Al(80nm)。第一种材料A1和第二种材料B3应用例4与实施例1的区别在于第二种材料选用了化合物B4。以简式表示上述OLED器件为：ITO(100nm)/HATCN(10nm)/HIL2(125nm)/HTM(25nm)/EML(B2:A1＝13:1,25nm)/ETL(20nm)/LiF(1nm)/Al(80nm)。第一种材料A1和第二种材料B4应用例5与实施例1的区别在于第二种材料选用了化合物B5。以简式表示上述OLED器件为：ITO(100nm)/HATCN(10nm)/HIL2(125nm)/HTM(25nm)/EML(B2:A1＝13:1,25nm)/ETL(20nm)/LiF(1nm)/Al(80nm)。第一种材料A1和第二种材料B5对比例1与实施例1的区别在于第一种材料选用了化合物A2。以简式表示上述OLED器件为：ITO(100nm)/HATCN(10nm)/HIL2(125nm)/HTM(25nm)/EML(B1:A2＝13:1，25nm)/ETL(20nm)/LiF(1nm)/Al(80nm)。第一种材料A2和第二种材料B1表1给出了化合物A1和A2的EgT(1)和EgS(1)，以及B1-B5的EgT(2)和EgS(2)。表1材料EgT(1)EgS(1)材料EgT(2)EgS(2)A12.252.58B11.422.64A22.522.76B21.442.70B31.452.70B41.422.72B51.412.73可以看出，应用例1～5的第一种材料和第二种材料均满足：EgT(1)-EgT(2)≥0.5eV公式1；EgS(2)＞EgS(1)公式2；0≤2EgT(2)-EgS(2)≤0.2eV公式3；而对比例1的第一种材料和第二种材料不满足公式2。性能测试：将将实施例和对比例得到的OLED器件，在1000nit下测试测试电流效率、色坐标、寿命，结果见表2。表2项目电压/V电流效率Cd/A色坐标CIEx色坐标CIEy寿命LT97/h应用例13.8110.1290.14737应用例24.110.50.1270.14737.5应用例33.710.20.1270.14736.3应用例43.811.40.1280.14636.6应用例53.710.80.1290.14736.2对比例15.73.10.1270.14621从测试结果可以看出，第一种材料和第二种材料同时满足公式1、公式2、公式3时，能够获得低的启动电压4.1V以下，高的电流效率10.2Cd/A以上，更长的寿命LT97在36h以上，推测是由于满足公式1、公式2、公式3的第一种材料的单线态能级向三线态能级的跃迁，与第二种材料发生三线态-三线态能量传递；第二种材料的2个三线态碰撞得到单线态，单线态跃迁后实现发光。对于对比例1提供的材料无法满足公式2时，就相较于实施例的启动电压高，电流效率低。申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属
技术领域：
的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。当前第1页1 2 3