離子型陰極緩沖層分子型材料及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及醇溶性陰極緩沖層材料，特別涉及一種離子型陰極緩沖層分子型材料 及其制備方法和應用。
【背景技術】
[0002] 倒置結構的有機光電器件可避免使用低功函的金屬作為陰極，有利于提高器件穩(wěn) 定性，因此，可適用于倒置光電器件的陰極緩沖層材料具有重要意義。
[0003] 有機小分子陰極界面材料具有確定的化學結構、高純度以及優(yōu)良的合成、提純重 復性等優(yōu)點，在傳統(tǒng)有機光電器件中有非常好的應用。然而，大部分有機小分子陰極界面材 料很難抵御弱極性溶劑的侵蝕，即旋涂活性層時易被部分或完全洗去，在倒置結構的有機 光電器件中的應用受到了一定的限制。因此，設計、合成具有抵御弱極性溶劑侵蝕能力的有 機小分子陰極界面材料顯得尤為迫切。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有技術的上述缺點與不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種離子型陰 極緩沖層分子型材料，可抵御弱極性溶劑的腐蝕。
[0005] 本發(fā)明的目的之二在于提供上述離子型陰極緩沖層分子型材料的制備方法。
[0006] 本發(fā)明的目的之三在于提供上述離子型陰極緩沖層分子型材料的應用。
[0007] 本發(fā)明的目的通過以下技術方案實現(xiàn)：
[0008] 離子型陰極緩沖層分子型材料，具有如下化學結構式：
[0009]
【主權項】
1. 離子型陰極緩沖層分子型材料，其特征在于，具有如下化學結構式：
其中，R1, R2為芳基或稠環(huán)芳基，m = 0~17,當n = 0時，R 3、&為碳數(shù)為1 - 18的烷 基鏈，1?5為與銨根離子直接相連的含烷基鏈的反離子，當η = 1時，R 3、R4、1?5為碳數(shù)為1~ 18的烷基鏈，X-是陰離子； 或者，離子型陰極緩沖層分子型材料具有如下化學結構式：
其中，R1為芳基或稠環(huán)芳基；1?2為氮雜環(huán)，并已形成離子鹽；當n = O時，氮雜環(huán)通過烷 基鏈與反離子直接相連，當η = 1時，氮雜環(huán)上連接碳數(shù)為1~18的烷基鏈，是陰離子， r = 1 ~2〇
2. 根據(jù)權利要求1所述的離子型陰極緩沖層分子型材料，其特征在于，所述R i為如下 結構單元的任一種：
其中，R6，R7從碳數(shù)為1 - 18的烷基鏈或烷氧基鏈中選擇或為如下結構單元的任一種：
其中，R8, R9為碳數(shù)為1~18的烷基鏈。
3. 根據(jù)權利要求1所述的離子型陰極緩沖層分子型材料，其特征在于，所述R 2為如下 結構單元的任一種：
4. 根據(jù)權利要求1所述的離子型陰極緩沖層分子型材料，其特征在于，當η = O時，R 3、 &為碳數(shù)為1~18的烷基鏈，所述R5為如下結構單元的任一種：
5. 根據(jù)權利要求1所述的離子型陰極緩沖層分子型材料，其特征在于，當η = 1時，所 述F具有如下結構單元中的一種：
6. 權利要求1所述的離子型陰極緩沖層分子型材料的制備方法，其特征在于，包括以 下步驟： (1) 以氯化二苯基膦作為反應原料，通過正丁基鋰低溫反應引入到基團&上，再通過雙 氧水氧化得到含溴的已氧化的目標產(chǎn)物，其中，對于R 6, R7，可通過甲烷磺酸對芴酮進行催化 引入芳基、稠環(huán)芳基，或通過氫氧化鉀對芴進行催化引入碳數(shù)為1~18的烷基鏈或烷氧基 鏈； (2) 以步驟（1)所得的含溴的已氧化的目標產(chǎn)物，通過鈀催化劑的作用，與聯(lián)硼酸頻那 醇酯反應，得到含硼酸酯的目標產(chǎn)物； (3) 基團R2作為反應原料，通過與含叔胺的且一端帶氯的烷基鏈反應，得到含胺基的目 標產(chǎn)物； 或者，基團R2先通過碳酸鉀與兩端帶溴的烷基鏈反應，得到烷基鏈一端帶溴的目標產(chǎn) 物，再通過碳酸鉀與含有仲胺的烷基鏈反應得到目標產(chǎn)物； (4) 以步驟⑵所得的含硼酸酯的目標產(chǎn)物與步驟⑶所得的目標產(chǎn)物，通過鈀催化偶 聯(lián)反應，得到同時含有磷氧基團及胺基的目標產(chǎn)物； 或者，以步驟（2)所得的含硼酸酯的目標產(chǎn)物與含溴的氮雜環(huán)反應，得到中性的目標 產(chǎn)物； 當n = O時，步驟（4)之后進行以下步驟： (5) 以步驟⑷所得的目標產(chǎn)物，通過與1，3-磺內(nèi)酯反應，得到離子型陰極緩沖層分子 型材料； 當η = 1時，步驟（4)之后進行以下步驟： (6) 以步驟（4)所得的目標產(chǎn)物，通過與溴烴烷反應，得到陰離子為溴離子的目標產(chǎn) 物； (7) 以步驟6)所得的陰離子為溴的離子鹽，通過與目標陰離子的鈉鹽進行離子交換， 得到含有離子型陰極緩沖層分子型材料。
7. 權利要求1~5任一項所述的離子型陰極緩沖層分子型材料的在有機光伏電池器 件、電致發(fā)光顯示、照明或有機場效應晶體管中的應用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了離子型陰極緩沖層分子型材料，將芳基磷氧基團引入到銨根離子鹽中，不僅具有較高的醇溶性及非晶態(tài)特性，還可以降低在弱極性溶劑中的溶解度，抵御弱極性溶劑的侵蝕。本發(fā)明還公開上了上述離子型陰極緩沖層分子型材料的制備方法和應用。相比于現(xiàn)有的有機小分子陰極緩沖層材料，本發(fā)明的離子型陰極緩沖層分子型材料適合于“多層”溶液加工倒置器件結構中的應用。
【IPC分類】H01L51-54, C07F9-53, C07F9-6561, H01L51-46
【公開號】CN104860991
【申請?zhí)枴緾N201510131928
【發(fā)明人】朱旭輝, 譚婉怡, 李敏, 張建, 劉剛, 彭俊彪, 曹鏞
【申請人】華南理工大學
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年3月24日