有机发光材料测试方法第4部分：电学性能 编制说明

1行业的主战场，我国是全球有机发光显示产能增长最快的国家，近几年我国显示产业投资主要集中于有机发光显示。与国内有机发光显示材料市场规模增速不符的是，国产材料的用量增长有待提高，其中有机发光材料通过制定本标准，建立完整协调的有机发光材料测试方法标准体系，规范行业以统一的标准检验检测和评价产品性能，促进产学研用各方形成研发合力实现协同创新本项目旨在通过对有机发光材料的客户要求进行分析、归纳、总结，制定电学性能部分测试方法的通用技术标准，为各类有机发光显示用发光材料的研发生产、应用验证、检验检测提供保障；为实现国内发光材料的技术能力及发展的自主可控，为促家标准计划的通知》（国标委发[2023]58号）的要求，国家标准《有机发光材料测试方法第4部分：电学性能》（计划编号20231200-T-469）由全国半导体设备和材料标准化技术委员会（SAC/TC203）负责归口，由广东阿格蕾雅光电材料有限公司、四川定标准制定原则和指导思想，明确任务分工，制定标准编制计划。广东阿格蕾雅光电材料有限公司作为主要起草单位，标准编制过程中，通过查阅大量标准和文献，编制组了解相关企业的测试方法和规定，为标准文本的制定提供依据，形成《有机发光材2024年7月30日至8月1日，由全国半导体设备和材料标准化技术委员会2论稿的讨论会，来自中国电子技术标准化研究院、上海大学、东旭集团有限公司、维信诺科技股份有限公司、北京鼎材科技有限公司等单位的专家代表参会，并对标准讨牵头单位广东阿格蕾雅光电材料有限公司专注于自主知识产权的新型有机发光材料的研发及生产应用，目前成功研发有机发光材料百余种，产品质量水平国内领先，广东阿格蕾雅光电材料有限公司具备国内领先的检测设备，产品分析检测体系完善，公司检测实验室于2021年通过ISO/IEC17025:2017实验室管理体系国家认可序号起草单位工作职责1广东阿格蕾雅光电材料有限公司组织编制单位，负责测试项目的确定、方法试验研究，标准草案的起草，组织完成方法验证试验和数据统计分析，标准的起草、编写以及修改意见的整理和文本修改等工作。2中国电子技术标准化研组织编制单位，落实测试项目的确定、方法验证试验、数据统计分析等工作。3四川阿格瑞新材料有限公司落实测试项目的确定、方法验证试验、数据统计分析等工作。3起草规则》的有关规定起草。本文件的编制紧密结合OLED材料行业发展需要，结合有机发光材料电学性能的测试需要，使本文件的编制具有系统性、先进性、广泛适用本文件按照有机发光材料的能级以及器件的电压、电流效率、寿命等电学测试相关技术理论，以促进OLED材料行业发展与技术进步为导向，为有机发光材料电学性能的测试提供技术方法，充分考虑了科研需要、用户需求及相关测试方法所涉及设备有机发光材料和器件的研发与应用中，电学性能的测试是关键环节，这不仅关系到材料能否满足高性能有机发光二极管的需求，直接影响最终产品的市场表现。如通过测试材料的电流-电压特性，可以评估载流子注入和传输的效率，从而优化器件光效率。通过测试有机发光材料的能级以及器件的电压、电流效率、寿命，能够确保材料在实际应用中的可靠性和性能表现，从而推动有机发光显示技术的发展，但目前对于有机发光材料电学性能的基本测试项目及测试方法，均没有统一的国家标准和行业标准，目前阿格蕾雅、奥莱德、鼎材等国内企业均可自主生产，仅仅是按客户的要求，而非通用的规范，不利于国产功能材料的验证导入和应用推广，不利于产业本标准主要旨在制定有机发光材料电学性能测试的国家标准，统一行业规范。经过研究和试验，确定了本标准的主要技术内容：1.范围、2.规范性引用文件、3.术语和定义、4.环境条件、5.测试项目及测试方法、6.测试报告。测试项目包含有机发光材料的分子轨道能级以及所制备的有机发光二级管的电压、对提供的有机发光材料做《有机发光材料测试方法第4部分：电学性能》的验证试验，有机发光材料的电学性能表征符合有机发光二极管显示行业对有机发光材料使1分子轨道能级测试41.1本次验证使用铂盘工作电极、铂丝对电极和Ag/AgCl参比电极组成的三电极体系进行测试，采用二氯甲烷作为溶剂，四正丁基六氟磷酸铵作为电解质，二茂铁作为内图1内标物二茂铁的电流-电位曲线图2待测样品电流-电位曲线HOMO=-((Eox-EFc/Fc+)+Er)公式（1）其中Er=4.8eV为该体系下内标物二茂铁氧化峰对应的真空能极差图3待测的紫外吸收光谱图表1分子轨道能级重复测试5次结果平行1平行2平行3平行4平行5均值RSD/%HOMO/eV-4.9819-4.9785-4.9785-4.9751-4.9717-4.97710.08LUMO/eV-2.6110-2.6076-2.6076-2.6042-2.6008-2.60620.155本次验证以蓝光发光材料BD-01为例，制备4个底发射器件，器件结构如下：ITO/HT01:P-dopant_97%:3%_100A/HT01_500A/EBL_100A/BH01:BD-01_97%:3%_250A/ET01:LiQ_50%:50%_350A/Yb_10/Ag_1000A表2电压测试结果BatchJ(mA/cm2)V(V)13.1723.1733.1643.17图4试样的电流密度-电压曲线6采用空间限制电流（spacechargelimitedcurrent,SCLC）法测定有机发光材料的载流子迁移率本次验证以Bphen的单载流子器件为例，器件结构为ITO/BCP5nm/Bphen100nm/Bphen:Li3%,10nm/AlCurrentCurrentDesity(mA/cm2)Voltage(V)图5待测样品电流密度-电压曲线-28-29ln(J/E^2)ln(J/E^2)-30-31 02004006008001000图6待测样品的电流密度-电压曲线最后，在图6曲线中找到线性部分，如图6红色的线性部分，对其进行拟合，得到图7的拟合图。7 EquationWeightNoWeightingResidualSumofSquares0.00378Adj.R-Square0.99125ValueStandardErrln(J/E^2)Intercept-32.753050.15326ln(J/E^2)Slope0.007963.34405E-4ln(J/E^2)200400600ln(J/E^2)通过线性拟合得出直线的斜率β=0.0080及直线在y轴上（=0）的截距-32.75，计算得出：E=0V/cm:μ0=2.0×10-10cm2/(V*s),E=106V/cm:μ=5.7×10-7cm2/(V*s)OLED显示技术正逐渐成为主流，市场需求不断增长，特别是在高端显示和照明领域。随着OLED应用领域的扩展，对有机发光材料电学性能的要求也越来越高，需要标准化的测试来评估不同材料的电学性能，建立统一的测试标准有助于提升国产材现阶段国内在有机发光材料的研发和生产方面已经取得显著进展，为标准的制定提供了坚实的技术基础。通过精确测量有机发光材料的电学性能指标，能够确保材料在实际应用中的可靠性和性能表现，但目前没有统一的有机发光材料电学性能指标测本标准旨在制定有机发光材料电学性能测试的国家标准，统一行业规范，实现标本标准主要规范有机发光材料能级以及器件的电压、电流效率、寿命测试方法，实现标准化管控，提升产品质量和综合效益。既体现了我国有机发光材料生产制造的8先进水平，又兼顾我国现阶段的具体实际。在标准的修订过程中，结合有机发光材料的特性，借鉴了同行有机发光材料电学性能测试的方法和规定，使