[發明專利]一種OLED用組合物及有機電致發光器件

在審

• 申請號: 202011060621.0
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN114335362A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 趙鑫棟;王芳;李崇;崔至皓;夏傳軍;鄺志遠
• 申請（專利權）人: 江蘇三月科技股份有限公司;北京夏禾科技有限公司
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種OLED用組合物及有機電致發光器件，OLED用組合物至少包括P型摻雜材料和空穴傳導材料，所述P型摻雜材料具有通式(1)所示結構特征，所述空穴傳導材料選自通式(2)所示的芳胺類材料，本發明還涉及一種包括本發明組合物的有機電致發光器件及全色顯示裝置，本發明基于特定結構的P摻雜材料和空穴傳導材料的組合，在低P摻雜比例條件下即可形成良好的歐姆接觸且可顯著降低空穴傳導材料和主體材料間的注入勢壘。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，更具體而言，涉及一種OLED用組合物及有機電致發光器件，以及包含所述OLED用組合物的全色顯示裝置。

背景技術

有機電致發光器件中的載流子(空穴和電子)在電場的驅動下分別由器件的兩個電極注入到器件中，并在有機發光膜層組合中相遇復合發光。現有的有機電致發光器件中使用的空穴注入層以及空穴傳輸層的注入和傳輸特性相對較弱，空穴注入層材料和空穴傳輸層材料合理的能級匹配是提高器件效率和器件壽命的重要因素，因此提高空穴的注入與傳輸對于降低器件的驅動電壓，并改善器件的發光效率及使用壽命具有重要意義。

如何有效的將空穴和電子傳輸至發光膜層組合，使得發光膜層組合載流子處于平衡狀態一直以來是OLED研究的重要課題。目前發現可以通過提高空穴注入特性和阻擋從陰極注入的電子阻擋性從而增加空穴和電子的再結合概率，并且通過將所生成的激子限制在發光膜層組合內來改變發光效率。因此要求空穴傳輸材料具有優異的空穴傳輸性能，電子阻擋材料具有高電子阻擋性和對電子的高耐久性。

電極與半導體接觸由于電勢的差異會在界面處形成偶電層，導致靜電場的形成阻礙載流子的注入。電極與半導體接觸通常會有兩種形態：歐姆接觸和肖特基接觸。歐姆接觸表明金屬和半導體之間的接觸阻抗比半導體內部的串聯阻抗小很多，此時金屬和有機半導體之間的注入勢壘可以忽略不計。當電接觸不是歐姆接觸時，載流子由電極向半導體注入受到限制，只有越過電極功函和鄰接的半導體材料的HOMO能級之間的能極差才會注入至半導體材料，形成載流子傳導。一般的在OLED器件中要求電極與半導體之間形成歐姆接觸，這樣更有利于載流子從電極注入到有機層中。

另外，電極和有機材料膜層之間形成歐姆接觸，僅代表電極和有機材料間形成了良好的注入效果，但并不表示有機半導體內部的電流特性遵循歐姆定律。只有當器件電壓特別低時，有機層內載流子濃度較低時，單位體積內注入的電荷量遠遠低于材料內部通過熱激發產生的本征電荷時，才會表現出歐姆接觸的特性，電流密度-電壓曲線才會呈現線性關系；當電壓增加到一定程度，有機半導體由于被充電而帶有過剩的電荷，當電壓繼續增大時，過剩的載流子濃度接近或者超過由于界面勢壘導致的電荷積累時，空間電荷會極大的促進載流子的注入。此時決定OLED器件注入效果的主要就是空間電荷限制電流。通常情況下，OLED器件的工作電流區域就在空間電荷限制電流區域，空間電荷限制電流的電流密度-電壓曲線呈非線性關系，其電流密度與電壓的平方呈正比關系。所以減小有機層界面處的電荷注入勢壘就可以更容易的形成空間電荷限制電流，促進載流子的注入。

現階段，由于電極材料的單一性以及P型摻雜材料的限制，為了使電極與空穴傳輸材料之間形成歐姆接觸，空穴傳輸材料的HOMO能級被限制在5.45～5.51eV之間，以至于鄰接的空穴傳輸材料的HOMO也有所限制，使得空穴傳輸材料到主體材料間的注入勢壘仍然較大，器件性能的潛力不能得到進一步發揮。鄰接的主體材料間的勢壘過大，需要在較高的電壓下達到空間電荷限制電流區域，即需要在高電壓下獲取較高的電流密度的增益效果，對于制備低電壓、高效率的OLED器件存在一定的困難。

發明內容

本發明基于在空穴載流子輸運材料以及器件搭配方面的長期深入研究，發明了一種材料搭配組合方式，基于本發明組合物的搭配方式，可以有效提升有機電致發光器件的綜合性能。

本發明的核心創新點在于基于特定結構的P摻雜材料和空穴傳導材料的組合，在低P摻雜比例條件下可形成良好的歐姆接觸且可顯著降低空穴傳導材料和主體材料間的注入勢壘。