專(zhuān)利名稱(chēng)：基于磷酸酯基團(tuán)的小分子水/醇溶性材料及其制法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一類(lèi)基于有機(jī)小分子的水/醇溶性磷酸酯材料，具體涉及一類(lèi)以側(cè)鏈含有磷酸酯基團(tuán)的芴為構(gòu)成單元的磷酸酯材料及其制備方法，以及該類(lèi)材料在包括有機(jī)/聚合物發(fā)光二極管、有機(jī)/聚合物太陽(yáng)能電池等有機(jī)光電器件的電極界面修飾層中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在過(guò)去的近二十年里，由于有機(jī)光電所表現(xiàn)出的輕、柔、經(jīng)濟(jì)和易于工業(yè)化等優(yōu)異的潛能，日漸成為商業(yè)和科學(xué)研究的熱點(diǎn)。為了不斷提高器件的性能和壽命，在不斷開(kāi)發(fā)高性能和高穩(wěn)定性活性層材料的同時(shí)，對(duì)界面材料的開(kāi)發(fā)和研究也日益深入而廣泛。其中水/醇溶性的界面材料，一方面能夠在器件制作過(guò)程中避免層間腐蝕的問(wèn)題，為全溶液加工制 備多層器件提供了可能；另一方面通過(guò)具有水/醇溶性的強(qiáng)極性基團(tuán)或離子與金屬電極相互作用形成界面“偶極效應(yīng)”，從而改變活性層與電極間的界面性質(zhì)并降低兩者間的能壘，提高了發(fā)光器件中激子的注入效率和電池器件中激子的抽取效率。在這類(lèi)水/醇溶性界面材料的研究中，一類(lèi)是含有陰、陽(yáng)離子的聚電解質(zhì)，另一類(lèi)是含有氨基、羥基和磷酸酯基的中性聚合物，后者雖然在有機(jī)光電的界面修飾中取得了很好的效果，但由于聚合物本身分子量和結(jié)構(gòu)的不確定性，導(dǎo)致了不同批次界面材料對(duì)器件性能的影響不盡相同。同時(shí)，這類(lèi)材料(指含有氨基、羥基和磷酸酯基的中性聚合物)大部分是以中性基團(tuán)芴為主鏈的聚合物，對(duì)引入像三苯胺等供電性基團(tuán)或像三嗪等吸電性基團(tuán)的小分子水/醇溶性材料并用于有機(jī)/聚合物光電器件電極電極界面修飾的報(bào)道卻較少。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的含有氨基、羥基和磷酸酯基的中性聚合物水/醇溶性界面材料由于分子量和結(jié)構(gòu)的不確定性所導(dǎo)致的對(duì)器件性能的不良影響，本發(fā)明的首要目的在于提供一種基于磷酸酯基團(tuán)的小分子水/醇溶性材料，該材料以側(cè)鏈含有磷酸酯基團(tuán)的芴為構(gòu)成單元，通過(guò)改變磷酸酯基團(tuán)的數(shù)目，同時(shí)引入三苯胺、咔唑等基團(tuán)，在調(diào)控材料分子量、熱穩(wěn)定性和成膜性的同時(shí)，提高材料的載流子注入/抽取能力，從而改善對(duì)器件的界面修飾功倉(cāng)泛。本發(fā)明的另一目的在于提供上述的基于磷酸酯基團(tuán)的小分子水/醇溶性材料的制備方法。本發(fā)明的再一目的在于提供上述的基于磷酸酯基團(tuán)的小分子水/醇溶性材料在包括有機(jī)/聚合物發(fā)光二極管、有機(jī)/聚合物太陽(yáng)能電池等有機(jī)光電器件的界面修飾層中的應(yīng)用。本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種基于磷酸酯基團(tuán)的小分子水/醇溶性材料，該材料具有如下所示的結(jié)構(gòu)通式
權(quán)利要求
1.一種基于磷酸酯基團(tuán)的小分子水/醇溶性材料，其特征在于具有如下所示的結(jié)構(gòu)通式
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于磷酸酯基團(tuán)的小分子水/醇溶性材料，其特征在于Ar為以下結(jié)構(gòu)中的一種
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于磷酸酯基團(tuán)的小分子水/醇溶性材料，其特征在于ΑΓι、Ar2為以下結(jié)構(gòu)中的一種
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于磷酸酯基團(tuán)的小分子水/醇溶性材料，其特征在于AR為
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于磷酸酯基團(tuán)的小分子水/醇溶性材料，其特征在于所述的基于磷酸酯基團(tuán)的小分子水/醇溶性材料是3ΤΡΑ- (F-EP)、2ΤΡΑ-2 (F-EP)和TPA-3(F-EP)。
6.權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的基于磷酸酯基團(tuán)的小分子水/醇溶性材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟 在氮?dú)饣驓鍤夥諊聦?-硼酸頻那醇酯_9，9- 二(6’ -磷酸乙酯基己基)芴和碘代或者溴代的鏈接單元前驅(qū)體溶于甲苯中，其中碘代或者溴代的鏈接單元與2-硼酸頻那醇酯-9，9-二(6’ -磷酸乙酯基己基)芴的摩爾量比為I: (1-4);然后加入碳酸鉀溶液、無(wú)水乙醇和四(三苯基膦)鈀，升溫至80° C反應(yīng)24小時(shí)；反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，然后經(jīng)過(guò)萃取、洗滌、干燥、抽濾、蒸除溶劑和分離，得到基于磷酸酯基團(tuán)的小分子水/醇溶性材料； 所述的碘代或者溴代的鏈接單元前驅(qū)體為Ν4-(4’ -(二苯基氨基)聯(lián)苯-4-基)-N4- (4-碘苯基)-N4，，N4，- 二苯基聯(lián)苯-4，4’ - 二胺、N4, N4-雙(4-碘苯基)-Ν4，Ν4’ - 二苯基聯(lián)苯基-4，4’ - 二胺或4，4’，4”-三碘三苯胺中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于磷酸酯基團(tuán)的小分子水/醇溶性材料的制備方法，其特征在于所述的碳酸鉀溶液中碳酸鉀的摩爾量是兩種反應(yīng)物摩爾總量2 10倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于磷酸酯基團(tuán)的小分子水/醇溶性材料的制備方法，其特征在于所述四(三苯基膦)鈀的摩爾量是兩種反應(yīng)物摩爾總量的f 5%。
9.權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的基于磷酸酯基團(tuán)的小分子水/醇溶性材料在有機(jī)光電器件陰極或陽(yáng)極的修飾層中的應(yīng)用。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于磷酸酯基團(tuán)的小分子水/醇溶性材料在有機(jī)光電器件陰極或陽(yáng)極的修飾層中的應(yīng)用，其特征在于所述的有機(jī)光電器件包括有機(jī)/聚合物電致發(fā)光二極管和有機(jī)/聚合物太陽(yáng)能電池。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于磷酸酯基團(tuán)的小分子水/醇溶性材料及其制備方法和用途，該材料具有如下所示的結(jié)構(gòu)通式，其中，n為0～20，R是碳原子數(shù)為1-20的烷基；Ar、Ar1、Ar2是芳雜環(huán)化合物、三苯胺衍生物、芴的衍生物或咔唑的衍生物。本發(fā)明的基于磷酸酯基團(tuán)的小分子水/醇溶性材料的結(jié)構(gòu)和分子量確定，避免了聚合物界面材料的批次不穩(wěn)定的問(wèn)題；其具有較好的溶解性、成膜性、薄膜形態(tài)穩(wěn)定性、很強(qiáng)的親電性、較好的界面修飾性和較低的電子注入/抽取能壘。通過(guò)改變含磷酸酯的小分子水/醇溶性材料的磷酸酯基團(tuán)數(shù)目和連接基團(tuán)的化學(xué)結(jié)構(gòu)，可以有效地調(diào)控產(chǎn)物的溶解性、熱穩(wěn)定性、成膜性和親電性，有利于擴(kuò)大本發(fā)明的基于磷酸酯基團(tuán)的小分子水/醇溶性材料的應(yīng)用范圍。
文檔編號(hào)H01L51/46GK102911204SQ20121042226
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者蘇仕健, 周虎, 陳東成, 趙偉明 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué), 東莞彩顯有機(jī)發(fā)光科技有限公司