水溶性及醇溶性多臂结构材料及其制备和应用方法技术

本发明专利技术涉及一种水溶性及醇溶性多臂结构材料及其制备和应用方法，更具体来说是以三并茚为核，以芴基衍生物以及其他一些芳基化合物作为臂的星型寡聚物，并在其烷基链进行修饰，并实现其在极性溶剂中的溶解性并和在光电领域的应用。其通式结构如下式所示：?本发明专利技术中设计的材料可以广泛地应用于有机光电器件。这一类材料表现出较好的热稳定性能、无定成膜稳定性能和电子迁移率。该材料还具有结构明确、合成可控、易于提纯、重现性好等优势。而且可以采用环境友好的水或醇等作为溶剂经旋涂法制膜，操作简便、清洁环保，与活性层兼容性好，可以采用溶液法制作多层有机光电器件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属光电材料与应用
，具体涉及一种有机光电材料，更具体地是一种具有水/醇溶性的多臂结构材料及其制备方法与应用。该材料是以三并茚为核，以寡聚芳基为臂的多臂结构衍生物材料，并在其侧链进行极性官能团修饰，可以作为界面材料，广泛应用于有机光电器件，特别是有机电致发光二极管、有机场效应晶体管、有机光伏电池等
技术介绍
自从Tang与VanSlyke制备了基于三(8羟基喹啉)铝的“三明治”有机电致发光器件(OLED)后，OLED器件受到广泛的关注和研究。同样的，目前备受瞩目的有机太阳能电池也是采用了在两个电极之间夹活性层的三明治结构。OLED 一直被认为是最具竞争力的下一代平板显不技术。OLED显不具有主动发光，响应速度快，视角宽，色彩逼真，清晰度高，可实现柔性显示，能耗低，是具有突出优点的核心显示技术。目前国内外已经对此展开了深入的研究，并且已经有一小部分产品投入市场。然而，相比市场上传统的比较成熟的显示器而言，目前的OLED产品依然具有发光效率低、器件稳定性差、寿命较短等问题。通常的，为了提高OLED的性能，需要使用低功函数的例如Ca，Ba等电极，从而匹配载流子平衡以实现在发光层的欧姆接触。然而，低功函数电极往往是在环境中不稳定的碱金属或碱土金属，这很大程度上制约了器件的稳定性与商业化。为了提高OLED性能和稳定性，国内外许多研究人员在高功函数电极和发光层之间引入一层带有极性基团共轭聚合物的电子注入层，并显著的提高了器件的性能。对于有机太阳能电池而言，由于电子空穴对分离后得电子寿命很短，如果电子不能及时到达金属电极，就会产生湮灭和复合，从而影响光电转化效率。目前研究人员通过在活性层和金属电极中加入一层共轭聚电解质作为电子传输材料，以收集自由电子并使其快速达到电极。另外，改变共轭聚电解质界面层薄膜的形貌来改善它与金属电极的接触，进一步提闻了有机光伏电池的稳定性。水(醇)溶性共轭聚合物在有机电致发光器件上应用有很多优势第一，水(醇)溶性聚合物在处理时可以使用环境友好型溶剂(水，醇)；第二，大多数的水(醇)溶性聚合物的支链上有带电荷基团；第三，有机聚电解质的自组装性质也有利于用于构造有机光电子器件；第四，更重要的是，带有极性侧链的共轭聚合物能够显著地改善由金属电极向有机发光层注入电子的能力。然而，聚合物材料难以提纯，重现性不佳，又在一定程度上制约了器件性能的进一步提闻。本专利技术针对现有的问题，提出了采用具有单分散三维拓扑结构特征的多臂结构共轭电解质的技术方案。此类材料不仅拥有共轭聚电解质的优点，可以采用环境友好的溶剂通过溶液加工方式构建多层光电器件，大幅提升器件性能等优点；而且可以通过简易的柱层析方法提纯，有效避免催化剂残余和其它小分子杂质对于器件性能的影响；同时克服了聚合物所固有的重复性差、难于提纯等缺点。本专利技术对于构建高效、廉价的有机光电子器件具有重要的实用价值。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的是提出，该材料具有单分散结构特征、易于纯化、重复性好、具有水或醇溶性等优点，可以通过溶液法制膜，可以作为界面材料或电子注入/传输材料广泛应用于有机光电器件，特别是有机电致发光器件和有机太阳能电池器件。技术方案本专利技术的水溶性及醇溶性多臂结构材料基于三并茚结构基元为核,且具有如下的化学结构通式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水溶性及醇溶性的多臂结构材料，其特征在于该材料基于三并茚结构基元为核，且具有如下的化学结构通式：??????1）其中，R1为C1?C30的烷基；Ar选自以下几种官能团：其中R2?R12是带有极性官能团的C1?C30烷基、烷氧基和芳烷基中的一种，烷基链中包含如下的极性基团：????其中X1?为卤素离子、磺酸根离子、羧酸根离子，或是如下3a，3b的结构：而X2与X3为碱金属阳离子中的一种，n是所选的Ar官能团的重复单元数，为1?5之间的实整数。201210508551X100001dest_path_image002.jpg,201210508551X100001dest_path_image004.jpg,201210508551X100001dest_path_image006.jpg,201210508551X100001dest_path_image008.jpg

【技术特征摘要】
1.一种水溶性及醇溶性的多臂结构材料，其特征在于该材料基于三并茚结构基元为核，且具有如下的化学结构通式2.一种如权利要求1所述的水溶性及醇溶性的多臂结构材料的应用，其特征在于该材料作为有机电致发光器件的电子注入材料其层状结构依次为高功函数金属电极、多臂结构电子注入层、发光层、空穴传输层、阳极。3.根据权利要求1所述的水溶性及醇溶性的多臂结构材...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖文勇，徐巍栋，滕晓云，黄维，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：