专利文献中公开的OLED辅助材料技术综述1：空穴传输材料

冯姝雯，邱晓伟，姜 雪，安玲玲，彭英桂，冯 媛，李 磊，郝 鹏

(国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心 化学部，北京 100081)

专论与综述

专利文献中公开的OLED辅助材料技术综述1：空穴传输材料

冯姝雯，邱晓伟，姜 雪，安玲玲，彭英桂，冯 媛，李 磊，郝 鹏

(国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心化学部，北京100081)

空穴传输材料是OLED器件的重要辅助材料。本文对专利文献中公开的可用于OLED的空穴传输材料进行综述，以期为该领域的相关技术研究和实际应用提供一定的参考依据。

OLED；空穴传输材料；载流子传输；辅助材料

OLED由于其在显示和照明方面潜在的应用价值而受到广泛关注[1-3]。用于OLED的材料包括发光材料、辅助材料和电极材料。其中辅助材料主要包括载流子传输材料、载流子注入材料和载流子阻挡材料。载流子传输材料即空穴传输材料和电子传输材料[4]。不同的辅助材料在器件中所起的功能和作用不同，因此对不同的辅助材料通常具有不同的物性要求。本文对专利文献中公开的空穴传输材料的相关技术进行综述。

1 空穴传输材料简介

空穴传输材料是以传输空穴(Holes)为主，在OLED中，包含空穴传输材料的空穴传输层的作用是提高空穴在器件中的传输效率，并将电子阻挡在发光层内，实现载流子的最大复合。OLED用空穴传输材料，首先要求其具有较高的空穴迁移率，分子的 LUMO 能级要高于发光层的激发能量，要避免与发光层形成激基复合物，另外还需要满足以下条件[5-6]：( 1)具有良好的成膜性，能够形成无缺陷的均一且无定形的薄膜；(2)具有较高的热稳定性，较高的熔点和玻璃化转换温度，长期使用仍可保持形态；(3)具有适当的最高分子占据轨道(HOMO)能级，能够保证空穴在各个界面之间的有效注入与传输。虽然目前OLED的老化机理尚未完全清楚，但是有研究表明有机层物理形态的变化是影响OLED老化的因素之一[7]，例如由于器件操作时产生的热引起有机层的熔融与结晶，不但会破坏薄膜的均一性，还会破坏空穴传输层同阳极以及有机层之间良好的界面接触，从而导致器件的效率和寿命下降[8]。因此目前有机空穴传输材料的研究重点在于如何提高材料的成膜性及热稳定性。为了提高材料的稳定性，通常使用具有较高熔点和玻璃化转换温度的空穴传输材料。从分子设计的角度来看，具有不对称结构的、空间位阻大的化合物，例如具有成对偶联结构、星形结构、枝化结构和螺形结构的化合物，能够降低分子与分子间的凝聚力，减少结晶的倾向，提高材料的玻璃化转变温度，进而有可能提高相应器件的性能[6]。

目前在专利文献中公开的空穴传输材料主要包括芳香胺类、咔唑类、喹喔啉类、腙类等含氮的富电子分子；含有芴、杂芴结构的小分子化合物；含有氧或硫原子的基团作为连接基团的共轭小分子化合物；支化结构分子、共轭高分子材料和金属配合物等。

2 相关专利文献

CN101005122 A公开了三芳基胺类和咔唑类的材料作为空穴传输材料，可用于制备颜色可调控的有机发光二极管。

CN102181282 A公开了具有三苯胺和联吡啶结构的空穴传输材料，该材料具有良好的溶解性能，合理的最高分子占据轨道能级，较高的绝对荧光量子效率和较好的荧光寿命，同时玻璃化转换温度较高，热性能优良，可溶于一般的有机溶剂，适合采取旋涂方法制备大面积固体膜。

CN101088992A公开了环状芳胺类化合物具有高玻璃化转换温度，可用作有机电致发光器件的空穴传输材料。

CN103073444 A公开了脱氢枞酸基芳胺化合物，具有高的空穴传输率，真空成膜后，薄膜能长久保持无定形状态；玻璃化温度大于120℃；热稳定性好，分解温度高于300℃；具有较好的成膜性和薄膜稳定性。

CN102491950 A公开了喹喔啉衍生物，具有较大的Stokes位移(可高达240nm以上)，其中部分化合物具有两个发射带，且两个发射带的最大发射波长相差100nm以上。该喹喔啉衍生物具有优良的给电子性能，可用于电致发光器件的空穴传输层中。

CN1271722 A公开了具有腙结构的材料，比正在广泛应用的其他腙类空穴传输材料光敏性好、熔点高、成本低，其与偶氮类电荷材料组成的光感受器使用寿命长，成像质量高。

CN101492442 A公开了二芳基芴结构的材料，其溶解度好、环境稳定性与形态稳定性较高，空穴或电子迁移率高，能够阻隔发色团聚集，具有特殊的光电性质，由其组成的器件可有效消除结晶和针孔等问题。

CN101125950 A公开了由以下单体制备的空穴传输材料：

所得空穴传输材料能很好的降低与阳极界面的势垒，提高了器件的稳定性，降低了启电电压，并提高了器件的亮度。

CN101580708 A公开了如下结构的材料：TP1——Ar——TP2，其中Ar为

CN103666455 A公开了螺芴氧杂蒽类有机发光材料，具有较好的热稳定性和形态稳定性，既可用于发光材料，又可作为空穴传输材料、电子传输材料，在OLED等光电器件领域具有广泛的应用前景。

CN101062929 A公开了具有支化结构，三并咔唑衍生物作为分子骨架，具有共轭结构的荧光生色团作为功能基团嫁接到骨架周围，含有三臂或六臂结构的功能分子。该材料具有优良的空穴迁移性能、较好的热稳定性和形态稳定性、较优良的成膜性能等优点，在有机电致发光、太阳能电池、有机场效应晶体管等领域中具有广泛的应用前景。

CN102040562 A公开了含三芳胺和芴结构的富电子大环型化合物，该化合物具有不易结晶的三维稳定构象，玻璃化温度高，能形成稳定的、均匀的无定型薄膜，在可见光区无荧光发射以及较低的氧化电位，在同等测试条件下，作为空穴传输材料用于光电转换器件，比传统空穴传输材料NPB的最大荧光亮度有较大的提高。

CN102304226 A公开了一种聚甲亚胺空穴传输材料，具有较高的玻璃化温度Tg和良好的热稳定性，还具有较好的溶解性及光电性能。

CN1594336 A公开了含芳香胺的铱配合物，该材料采用模块化设计，易于制备；在材料中引入富电子基团，如芳胺等，用以调节材料的电子结构、空穴注入性能及传输性能。该配合物用作空穴传输材料，具有热稳定性好、玻璃化转变温度高和空穴传输性能好的优点。

3 总结

目前国内外对于可用作OLED辅助材料的空穴传输材料的研究已取得较大进展，但是开发能够用于工业大规模生产且性能稳定的空穴传输材料仍是目前面临的困难，在保持较高空穴传输性能的同时进一步提高材料的稳定性，使其能够广泛应用于工业OLED器件生产中，仍然是空穴传输材料领域未来研发的重要方向。

[1] 马东阁.OLED显示与照明--从基础研究到未来的应用[J].液晶与显示，2016，31(3)：229-241.

[2] 刘 飞，李 晓，封小华.OLED照明技术及应用进展[J].照明工程学报，2014, 25(3)：93-97.

[3] 邱 勇.有机光电材料研究进展与发展趋势[J].前沿科学，2010, 4(15)：8-14.

[4] 曹锦珠.新型杂芴类有机光电材料的合成、表征及其应用[D].南京:南京邮电大学,2013.

[5] 高文正.新型三苯胺类空穴传输材料的合成与性能研究[D].天津:天津大学，2013.

[6] 陈 刚.含氮有机小分子光电材料的设计、合成及其性能研究[D].苏州:苏州大学 ，2010.

[7] Tokito S, Taga Y. Organic electroluminescent devices fabricated using a diamine doped MgF2 thin film as a hole-transporting layer[J].Applied Physics Letters, 1995, 66(6): 673-675.

[8] Adachi C, Nagai K, Tamoto N. Molecular design of hole transport materials for obtaining high durability in organic electroluminescent diodes[J].Applied Physics Letters, 1995, 66(20): 2679-2681.

(本文文献格式：冯姝雯，邱晓伟，姜雪，等.专利文献中公开的OLED辅助材料技术综述1：空穴传输材料[J].山东化工，2017，46(16)：53-54.)

Technical Overview 1 of OLED Auxiliary Materials Published in the Patent Literature : Hole Transport Materials

Feng Shuwei, Qiu Xiaowei, Jiang Xue, Aa Lingling, Peng Yinggui, Feng Yuan, Li Lei, Hao Peng

(Patent Examination Cooperation Center.SIPO, Beijing 100081,China)

Hole transport materials are important auxiliary materials for OLED devices. This paper reviews the hole transport materials available for OLED disclosed in the patent literature, with a view to provide some reference for the related technical research and practical application in this field.

OLED；hole transport material；carrier transfer；auxiliary material

O621.2

：A

：1008-021X(2017)16-0053-02

2017-06-05

冯姝雯(1985—)，女，山东人，助理研究员，硕士，主要从事化学领域发明专利的审查工作；等同第一作者：邱晓伟(1986—)，陕西人，助理研究员，硕士，主要从事化学领域发明专利的审查工作。