含胺基的中性阴极缓冲层分子型材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了含胺基的中性阴极缓冲层分子型材料及其制备方法与应用。该材料在化学结构上以苯为中心，制备时通过接入刚性端基并调节胺基的种类，使得所制备的阴极缓冲层材料兼具醇溶性和非晶态特性，具有电子注入／传输功能。这样，该阴极缓冲层材料可通过醇溶液旋涂法制备均匀薄膜，且可不破坏以醇溶剂为不良溶剂的发光薄膜层。同时，在使用此类阴极缓冲层材料后，电致发光器件性能比单独使用铝电极时的器件性能大幅提高，从而可避免使用在空气中不稳定的低功函数金属电极。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可溶性中性阴极缓冲层材料，具体涉及含胺基的中性阴极缓冲层分子 型材料及其制备方法与应用。
技术介绍
1987年，美国柯达公司的Tang和VanSlyke制备了以小分子有机金属配合物八羟 基喹啉铝(Alq3)作为发光层的“三明治型”(阳极/发光层/阴极)薄膜电致发光器件，开创 了有极小分子电致发光的基础与应用研究。在过去二十年中，有机电致发光二极管(OLEDs) 由于其在新一代显示器和照明技术中的潜在应用而引起广泛注意。有机电致发光的最终目标是实现产业化，这就决定了我们需要解决的关键问题是 如何提高其效率和稳定性。而有机电致发光器件的效率和稳定性不仅取决于有机材料本身 的品质和性能，而且还取决于器件中从阳极和阴极注入载流子的平衡关系及载流子注入的 程度。由于大多数共轭聚合物是以空穴传输(P型半导体)为主，使得电子的注入和输运受 到共轭聚合物低的电子亲和势和低的电子迁移率的限制，成为改善器件性能的瓶颈。为了 降低电子的注入势垒，形成欧姆接触，一般使用功函数较低的活泼金属作为阴极材料。但这 类低功函数的碱金属及碱土金属易与水、氧甚至有机层发生反应，造成器件的老化。目前， 许多研究人员都在致力于电子注入型传输材料的研究，目标是可以利用在空气中稳定的金 属作阴极而又能保证高效的电子注入，在此前的技术中比较广泛采用的是使用碱金属或碱 土金属的卤化物或氧化物等电介质薄层。最近，一系列阴极有机缓冲层材料被开发出来，并 成功用于蒸镀器件中。然而，在旋涂器件中，阴极缓冲材料的研发仍然面临诸多挑战。需要说明的是，阴极缓冲材料在具备电子注入、传输性能同时，还可作为隔离层， 防止电极金属原子、离子扩散到发光层中，引起发光淬灭或者所谓器件中阴极附件中“黑 点”现象。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对已有的技术缺点，提供含胺基的中性阴极缓冲层分子型材 料。本专利技术中性阴极缓冲层分子型材料具有制备简单、易提纯、长期稳定性好等优点。适用 于溶液法加工的高分辨全色显示以及照明器件中电子注入/传输层。本专利技术的另一目是提供含胺基的中性阴极缓冲层分子型材料的制备方法及其应用。本专利技术提供的含胺基的中性阴极缓冲层分子型材料，具有如下化学结构式中的一 种权利要求含胺基的中性阴极缓冲层分子型材料，其特征在于该类材料具有如下化学结构式中的一种其中，R1 R5从氢原子、芳基、稠环芳基中选择，且R1 R5中至少有一个不为氢原子；R6为烷基链或含氨基的烷基链；R7、R8为碳数为1 18的烷基链；m，n＝1 17。FSA00000161942400011.tif2.根据权利要求1所述的中性阴极缓冲层分子型材料，其特征在于，所述R1-R5从如下 结构单元中选择3.根据权利要求1所述的中性阴极缓冲层分子型材料，其特征在于该中性阴极缓冲 层材料可溶于极性有机溶剂，具备醇溶性。4.权利要求1-3任一项所述的中性阴极缓冲层分子型材料的制备方法，其特征在于包 括如下步骤(1)以溴代苯酚作为反应原料，在碱性条件下，与过量的头尾带溴的二溴烷基链反应， 得到烷基化的溴代苯酚；(2)以步骤(1)所得的烷基化后的溴代酚为原料，通过钯催化Suzuki偶联反应引入刚 性的芳基或稠环芳基单元，得到目标产物的前驱体；(3)以步骤(2)所得的前驱体，在碱性条件下，通过与过量的胺基化合物反应，可得到 所述的R6具有如下结构单元之不同的目标产物。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于所述钯催化偶联反应引入刚性的芳基 或稠环芳基单元是指反应物在惰性气体保护下，反应温度范围在70 110°C，反应时间范 围在8 36小时，使用四(三苯基膦)钯作为催化剂的反应。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于所述胺基化合物包括以下物质之一7.权利要求1-4任一项所述的中性阴极缓冲层分子型材料在电致发光以及照明器件 中的应用。8.权利要求1-4任一项所述的中性阴极缓冲层分子型材料在发光二极管中的应用。全文摘要本专利技术公开了含胺基的中性阴极缓冲层分子型材料及其制备方法与应用。该材料在化学结构上以苯为中心，制备时通过接入刚性端基并调节胺基的种类，使得所制备的阴极缓冲层材料兼具醇溶性和非晶态特性，具有电子注入/传输功能。这样，该阴极缓冲层材料可通过醇溶液旋涂法制备均匀薄膜，且可不破坏以醇溶剂为不良溶剂的发光薄膜层。同时，在使用此类阴极缓冲层材料后，电致发光器件性能比单独使用铝电极时的器件性能大幅提高，从而可避免使用在空气中不稳定的低功函数金属电极。文档编号C07C213/02GK101948395SQ20101020467公开日2011年1月19日 申请日期2010年6月18日 优先权日2010年6月18日专利技术者刘刚, 曹镛, 朱旭辉, 杨伟 申请人:华南理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
含胺基的中性阴极缓冲层分子型材料，其特征在于该类材料具有如下化学结构式中的一种：　　＊＊＊　　其中，Ｒ↓［１］－Ｒ↓［５］从氢原子、芳基、稠环芳基中选择，且Ｒ↓［１］－Ｒ↓［５］中至少有一个不为氢原子；Ｒ↓［６］为烷基链或含氨基的烷基链；Ｒ↓［７］、Ｒ↓［８］为碳数为１－１８的烷基链；ｍ，ｎ＝１－１７。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱旭辉，刘刚，杨伟，曹镛，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]