專利文獻中公開的OLED輔助材料技術綜述1：空穴傳輸材料

馮姝雯，邱曉偉，姜 雪，安玲玲，彭英桂，馮 媛，李 磊，郝 鵬

(國家知識產權局專利局專利審查協作北京中心 化學部，北京 100081)

專論與綜述

專利文獻中公開的OLED輔助材料技術綜述1：空穴傳輸材料

馮姝雯，邱曉偉，姜 雪，安玲玲，彭英桂，馮 媛，李 磊，郝 鵬

(國家知識產權局專利局專利審查協作北京中心化學部，北京100081)

空穴傳輸材料是OLED器件的重要輔助材料。本文對專利文獻中公開的可用于OLED的空穴傳輸材料進行綜述，以期為該領域的相關技術研究和實際應用提供一定的參考依據。

OLED；空穴傳輸材料；載流子傳輸；輔助材料

OLED由于其在顯示和照明方面潛在的應用價值而受到廣泛關注[1-3]。用于OLED的材料包括發光材料、輔助材料和電極材料。其中輔助材料主要包括載流子傳輸材料、載流子注入材料和載流子阻擋材料。載流子傳輸材料即空穴傳輸材料和電子傳輸材料[4]。不同的輔助材料在器件中所起的功能和作用不同，因此對不同的輔助材料通常具有不同的物性要求。本文對專利文獻中公開的空穴傳輸材料的相關技術進行綜述。

1 空穴傳輸材料簡介

空穴傳輸材料是以傳輸空穴(Holes)為主，在OLED中，包含空穴傳輸材料的空穴傳輸層的作用是提高空穴在器件中的傳輸效率，并將電子阻擋在發光層內，實現載流子的最大復合。OLED用空穴傳輸材料，首先要求其具有較高的空穴遷移率，分子的 LUMO 能級要高于發光層的激發能量，要避免與發光層形成激基復合物，另外還需要滿足以下條件[5-6]：( 1)具有良好的成膜性，能夠形成無缺陷的均一且無定形的薄膜；(2)具有較高的熱穩定性，較高的熔點和玻璃化轉換溫度，長期使用仍可保持形態；(3)具有適當的最高分子占據軌道(HOMO)能級，能夠保證空穴在各個界面之間的有效注入與傳輸。雖然目前OLED的老化機理尚未完全清楚，但是有研究表明有機層物理形態的變化是影響OLED老化的因素之一[7]，例如由于器件操作時產生的熱引起有機層的熔融與結晶，不但會破壞薄膜的均一性，還會破壞空穴傳輸層同陽極以及有機層之間良好的界面接觸，從而導致器件的效率和壽命下降[8]。因此目前有機空穴傳輸材料的研究重點在于如何提高材料的成膜性及熱穩定性。為了提高材料的穩定性，通常使用具有較高熔點和玻璃化轉換溫度的空穴傳輸材料。從分子設計的角度來看，具有不對稱結構的、空間位阻大的化合物，例如具有成對偶聯結構、星形結構、枝化結構和螺形結構的化合物，能夠降低分子與分子間的凝聚力，減少結晶的傾向，提高材料的玻璃化轉變溫度，進而有可能提高相應器件的性能[6]。

目前在專利文獻中公開的空穴傳輸材料主要包括芳香胺類、咔唑類、喹喔啉類、腙類等含氮的富電子分子；含有芴、雜芴結構的小分子化合物；含有氧或硫原子的基團作為連接基團的共軛小分子化合物；支化結構分子、共軛高分子材料和金屬配合物等。

2 相關專利文獻

CN101005122 A公開了三芳基胺類和咔唑類的材料作為空穴傳輸材料，可用于制備顏色可調控的有機發光二極管。

CN102181282 A公開了具有三苯胺和聯吡啶結構的空穴傳輸材料，該材料具有良好的溶解性能，合理的最高分子占據軌道能級，較高的絕對熒光量子效率和較好的熒光壽命，同時玻璃化轉換溫度較高，熱性能優良，可溶于一般的有機溶劑，適合采取旋涂方法制備大面積固體膜。

CN101088992A公開了環狀芳胺類化合物具有高玻璃化轉換溫度，可用作有機電致發光器件的空穴傳輸材料。

CN103073444 A公開了脫氫樅酸基芳胺化合物，具有高的空穴傳輸率，真空成膜后，薄膜能長久保持無定形狀態；玻璃化溫度大于120℃；熱穩定性好，分解溫度高于300℃；具有較好的成膜性和薄膜穩定性。

CN102491950 A公開了喹喔啉衍生物，具有較大的Stokes位移(可高達240nm以上)，其中部分化合物具有兩個發射帶，且兩個發射帶的最大發射波長相差100nm以上。該喹喔啉衍生物具有優良的給電子性能，可用于電致發光器件的空穴傳輸層中。

CN1271722 A公開了具有腙結構的材料，比正在廣泛應用的其他腙類空穴傳輸材料光敏性好、熔點高、成本低，其與偶氮類電荷材料組成的光感受器使用壽命長，成像質量高。

CN101492442 A公開了二芳基芴結構的材料，其溶解度好、環境穩定性與形態穩定性較高，空穴或電子遷移率高，能夠阻隔發色團聚集，具有特殊的光電性質，由其組成的器件可有效消除結晶和針孔等問題。

CN101125950 A公開了由以下單體制備的空穴傳輸材料：

所得空穴傳輸材料能很好的降低與陽極界面的勢壘，提高了器件的穩定性，降低了啟電電壓，并提高了器件的亮度。

CN101580708 A公開了如下結構的材料：TP1——Ar——TP2，其中Ar為

CN103666455 A公開了螺芴氧雜蒽類有機發光材料，具有較好的熱穩定性和形態穩定性，既可用于發光材料，又可作為空穴傳輸材料、電子傳輸材料，在OLED等光電器件領域具有廣泛的應用前景。

CN101062929 A公開了具有支化結構，三并咔唑衍生物作為分子骨架，具有共軛結構的熒光生色團作為功能基團嫁接到骨架周圍，含有三臂或六臂結構的功能分子。該材料具有優良的空穴遷移性能、較好的熱穩定性和形態穩定性、較優良的成膜性能等優點，在有機電致發光、太陽能電池、有機場效應晶體管等領域中具有廣泛的應用前景。

CN102040562 A公開了含三芳胺和芴結構的富電子大環型化合物，該化合物具有不易結晶的三維穩定構象，玻璃化溫度高，能形成穩定的、均勻的無定型薄膜，在可見光區無熒光發射以及較低的氧化電位，在同等測試條件下，作為空穴傳輸材料用于光電轉換器件，比傳統空穴傳輸材料NPB的最大熒光亮度有較大的提高。

CN102304226 A公開了一種聚甲亞胺空穴傳輸材料，具有較高的玻璃化溫度Tg和良好的熱穩定性，還具有較好的溶解性及光電性能。

CN1594336 A公開了含芳香胺的銥配合物，該材料采用模塊化設計，易于制備；在材料中引入富電子基團，如芳胺等，用以調節材料的電子結構、空穴注入性能及傳輸性能。該配合物用作空穴傳輸材料，具有熱穩定性好、玻璃化轉變溫度高和空穴傳輸性能好的優點。

3 總結

目前國內外對于可用作OLED輔助材料的空穴傳輸材料的研究已取得較大進展，但是開發能夠用于工業大規模生產且性能穩定的空穴傳輸材料仍是目前面臨的困難，在保持較高空穴傳輸性能的同時進一步提高材料的穩定性，使其能夠廣泛應用于工業OLED器件生產中，仍然是空穴傳輸材料領域未來研發的重要方向。

[1] 馬東閣.OLED顯示與照明--從基礎研究到未來的應用[J].液晶與顯示，2016，31(3)：229-241.

[2] 劉 飛，李 曉，封小華.OLED照明技術及應用進展[J].照明工程學報，2014, 25(3)：93-97.

[3] 邱 勇.有機光電材料研究進展與發展趨勢[J].前沿科學，2010, 4(15)：8-14.

[4] 曹錦珠.新型雜芴類有機光電材料的合成、表征及其應用[D].南京:南京郵電大學,2013.

[5] 高文正.新型三苯胺類空穴傳輸材料的合成與性能研究[D].天津:天津大學，2013.

[6] 陳 剛.含氮有機小分子光電材料的設計、合成及其性能研究[D].蘇州:蘇州大學 ，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.

(本文文獻格式：馮姝雯，邱曉偉，姜雪，等.專利文獻中公開的OLED輔助材料技術綜述1：空穴傳輸材料[J].山東化工，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

馮姝雯(1985—)，女，山東人，助理研究員，碩士，主要從事化學領域發明專利的審查工作；等同第一作者：邱曉偉(1986—)，陜西人，助理研究員，碩士，主要從事化學領域發明專利的審查工作。