专利名称：基于磷酸酯基团的小分子水/醇溶性材料及其制法和用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一类基于有机小分子的水/醇溶性磷酸酯材料，具体涉及一类以侧链含有磷酸酯基团的芴为构成单元的磷酸酯材料及其制备方法，以及该类材料在包括有机/聚合物发光二极管、有机/聚合物太阳能电池等有机光电器件的电极界面修饰层中的应用。
背景技术：
在过去的近二十年里，由于有机光电所表现出的轻、柔、经济和易于工业化等优异的潜能，日渐成为商业和科学研究的热点。为了不断提高器件的性能和寿命，在不断开发高性能和高稳定性活性层材料的同时，对界面材料的开发和研究也日益深入而广泛。其中水/醇溶性的界面材料，一方面能够在器件制作过程中避免层间腐蚀的问题，为全溶液加工制 备多层器件提供了可能；另一方面通过具有水/醇溶性的强极性基团或离子与金属电极相互作用形成界面“偶极效应”，从而改变活性层与电极间的界面性质并降低两者间的能垒，提高了发光器件中激子的注入效率和电池器件中激子的抽取效率。在这类水/醇溶性界面材料的研究中，一类是含有阴、阳离子的聚电解质，另一类是含有氨基、羟基和磷酸酯基的中性聚合物，后者虽然在有机光电的界面修饰中取得了很好的效果，但由于聚合物本身分子量和结构的不确定性，导致了不同批次界面材料对器件性能的影响不尽相同。同时，这类材料(指含有氨基、羟基和磷酸酯基的中性聚合物)大部分是以中性基团芴为主链的聚合物，对引入像三苯胺等供电性基团或像三嗪等吸电性基团的小分子水/醇溶性材料并用于有机/聚合物光电器件电极电极界面修饰的报道却较少。
发明内容
为了克服现有的含有氨基、羟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结构的不确定性所导致的对器件性能的不良影响，本发明的首要目的在于提供一种基于磷酸酯基团的小分子水/醇溶性材料，该材料以侧链含有磷酸酯基团的芴为构成单元，通过改变磷酸酯基团的数目，同时引入三苯胺、咔唑等基团，在调控材料分子量、热稳定性和成膜性的同时，提高材料的载流子注入/抽取能力，从而改善对器件的界面修饰功倉泛。本发明的另一目的在于提供上述的基于磷酸酯基团的小分子水/醇溶性材料的制备方法。本发明的再一目的在于提供上述的基于磷酸酯基团的小分子水/醇溶性材料在包括有机/聚合物发光二极管、有机/聚合物太阳能电池等有机光电器件的界面修饰层中的应用。本发明的目的通过下述技术方案实现一种基于磷酸酯基团的小分子水/醇溶性材料，该材料具有如下所示的结构通式
权利要求
1.一种基于磷酸酯基团的小分子水/醇溶性材料，其特征在于具有如下所示的结构通式
2.根据权利要求I所述的基于磷酸酯基团的小分子水/醇溶性材料，其特征在于Ar为以下结构中的一种
3.根据权利要求I所述的基于磷酸酯基团的小分子水/醇溶性材料，其特征在于ΑΓι、Ar2为以下结构中的一种
4.根据权利要求I所述的基于磷酸酯基团的小分子水/醇溶性材料，其特征在于AR为
5.根据权利要求I所述的基于磷酸酯基团的小分子水/醇溶性材料，其特征在于所述的基于磷酸酯基团的小分子水/醇溶性材料是3ΤΡΑ- (F-EP)、2ΤΡΑ-2 (F-EP)和TPA-3(F-EP)。
6.权利要求1-5任一项所述的基于磷酸酯基团的小分子水/醇溶性材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤 在氮气或氩气氛围下将2-硼酸频那醇酯_9，9- 二(6’ -磷酸乙酯基己基)芴和碘代或者溴代的链接单元前驱体溶于甲苯中，其中碘代或者溴代的链接单元与2-硼酸频那醇酯-9，9-二(6’ -磷酸乙酯基己基)芴的摩尔量比为I: (1-4);然后加入碳酸钾溶液、无水乙醇和四(三苯基膦)钯，升温至80° C反应24小时；反应结束后冷却至室温，然后经过萃取、洗涤、干燥、抽滤、蒸除溶剂和分离，得到基于磷酸酯基团的小分子水/醇溶性材料； 所述的碘代或者溴代的链接单元前驱体为Ν4-(4’ -(二苯基氨基)联苯-4-基)-N4- (4-碘苯基)-N4，，N4，- 二苯基联苯-4，4’ - 二胺、N4, N4-双(4-碘苯基)-Ν4，Ν4’ - 二苯基联苯基-4，4’ - 二胺或4，4’，4”-三碘三苯胺中的一种。
7.根据权利要求6所述的基于磷酸酯基团的小分子水/醇溶性材料的制备方法，其特征在于所述的碳酸钾溶液中碳酸钾的摩尔量是两种反应物摩尔总量2 10倍。
8.根据权利要求6所述的基于磷酸酯基团的小分子水/醇溶性材料的制备方法，其特征在于所述四(三苯基膦)钯的摩尔量是两种反应物摩尔总量的f 5%。
9.权利要求1-5任一项所述的基于磷酸酯基团的小分子水/醇溶性材料在有机光电器件阴极或阳极的修饰层中的应用。
10.根据权利要求9所述的基于磷酸酯基团的小分子水/醇溶性材料在有机光电器件阴极或阳极的修饰层中的应用，其特征在于所述的有机光电器件包括有机/聚合物电致发光二极管和有机/聚合物太阳能电池。
全文摘要
本发明公开了一种基于磷酸酯基团的小分子水/醇溶性材料及其制备方法和用途，该材料具有如下所示的结构通式，其中，n为0～20，R是碳原子数为1-20的烷基；Ar、Ar1、Ar2是芳杂环化合物、三苯胺衍生物、芴的衍生物或咔唑的衍生物。本发明的基于磷酸酯基团的小分子水/醇溶性材料的结构和分子量确定，避免了聚合物界面材料的批次不稳定的问题；其具有较好的溶解性、成膜性、薄膜形态稳定性、很强的亲电性、较好的界面修饰性和较低的电子注入/抽取能垒。通过改变含磷酸酯的小分子水/醇溶性材料的磷酸酯基团数目和连接基团的化学结构，可以有效地调控产物的溶解性、热稳定性、成膜性和亲电性，有利于扩大本发明的基于磷酸酯基团的小分子水/醇溶性材料的应用范围。
文档编号H01L51/46GK102911204SQ20121042226
公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月26日 优先权日2012年10月26日
发明者苏仕健, 周虎, 陈东成, 赵伟明 申请人:华南理工大学, 东莞彩显有机发光科技有限公司