專利名稱：電致發光的分子自組裝體及其應用的制作方法
技術領域：
本發明屬于光電材料技術領域，具體涉及一種電致發光器件的制備方法。
背景技術：
近年來，隨著共軛體系逐漸開始在電子器件中得到應用，基于共軛體系的分子電 子學的夢想正在逐漸成為現實。與此同時，納米科學與納米技術已經發生了邏輯上的融合， 學術界和工業界也為此緊密結合在一起。器件物理的結果以一種不可預測的方式為新分子 的合成提供指導，反過來器件性能只有在新材料合成的進展基礎上才能得到提高。因此，決 定共軛聚合物電子器件性能的兩個關鍵因素在于共軛聚合物化學結構及其在固態中的納 米結構。獨立高分子鏈的物理性質主要由其化學結構控制，固態中它們的性質將由于高分 子鏈之間鏈間堆積所帶來的電子耦合而發生極大的改變。材料科學發展到今天，單一材料 的性質已具有某種程度的可預測性，通過合理的分子設計已經可以在很大程度上解決共軛 聚合物化學結構的問題。通過分子層次的剪裁或者組裝來實現固態中有序納米結構的控制是當前的研究 熱點。這些年來共軛聚合物納米結構的控制已經受到學術界乃至工業界的廣泛關注，其中 一個吸引人的辦法就是應用超分子化學原理實現共軛聚合物的自組裝。利用高分子鏈自組 裝構筑具有超分子結構的納米材料是目前最具有活力的研究領域之一，通過自組裝原理進 行新型功能納米材料的開發在高技術領域的應用已經初現端倪。高分子自組裝可以基于聚 合物分子間或分子內的特殊相互作用來實現。根據所采用高分子濃度的不同，高分子自組 裝可包括稀溶液、高濃度的易溶相和本體相的自組裝等。其中關于高分子稀溶液的自組裝 行為研究得最多，通常高分子膠束就是指高分子在稀溶液的自組裝行為。高分子的膠束按 形態分可分為球狀、囊泡狀、圓柱狀和二維膠束“蠕蟲狀”等。而共軛聚合物的自組裝需要從材料和超分子化學兩個視角來看。在超分子材料的 設計過程中存在兩種重要的次級相互作用即是n-n相互作用和氫鍵相互作用。邏輯上 說，JI-JI相互作用常存在于π共軛材料中。不過，這些相互作用的強度和來源，變化較大。 在水里芳香分子之間堆積相互作用主要是由疏水效應引起的。芳香化合物表面溶劑化的水 分子能量比純水更高，從而導致芳香環表面的相互堆積，進而減少它們與溶劑的接觸面積。 在除了水以外的其他溶劑中溶劑分子之間的相互作用更弱，因此，溶劑化力起的作用較小。 氫鍵是構造超分子結構的理想的次級相互作用，因為他們具有很好的選擇性和方向性。自組裝為構造具有良好組織的π共軛材料提供了一件很有吸引力的手段。在超 分子水平研究材料性質，乃至進行π共軛體系的宏觀性質調控都是有可能的。超分子組裝 體將極大程度的影響材料的宏觀性質。大分子的功能性與超分子結構的結合將不僅在材料 科學方面帶來新的機遇，而且將在自然和人造體系的鴻溝之間架起一座橋梁，有助于人類 對于天然體系中不同層次組織原理的深入理解。不過，雖然由有機和高分子材料組織而成 的超分子結構非常有希望應用于器件制作，但在進入這個研究層次之前仍然有很多亟待解 決的問題。將多個組分經非共價鍵自組裝成較大的確定的結構，使其中不同發色團表現出不同的功能，這對化學家來說仍然是一個很有挑戰性的工作。文獻報道，采用非共價鍵相互 作用進行給體受體之間的自組裝，包括氫鍵，金屬配位，以及靜電相互作用等。這些超分子 體系表現出短程有序，但是缺乏進一步自組裝成三維結構的能力，因此只能應用于這個分 子層次的基礎研究。
發明內容
本發明的目的在于提供一種電致發光分子自組裝體及其在電致發光器件上的使 用方法。具體技術方案如下一種電致發光的分子自組裝體，通過以下途徑得到將A和B分別溶解在兩種互溶 的溶劑中，制備溶液A和B，然后把A溶液滴入到B溶液中，其中溶液B中的溶劑是A的沉淀 劑，A在溶液B中形成的微相沉淀被與之發生非共價鍵相互作用的溶劑化的B保護，不發生 宏觀相分離；通過分子設計合成一系列結構、組成明確的側鏈上含有活性端基的低分子量高分 子材料A和B,具有如下通式=A =X1-(R1)n-X1 B =X2-R2-X2 ；所述化合物A和化合物B的摩爾比為(0. 05 10) 1 ；其中，R1指其齊聚物或聚合物能發光的共軛結構單元；優選地，R1為乙炔及其衍生 物、苯及其衍生物(其他芳環、芳雜環、稠環、螺環及其衍生物)、苯乙炔撐及其衍生物、苯乙 烯撐及其衍生物、芴及其衍生物、芴苯撐及其衍生物、芴乙炔撐及其衍生物、芴乙烯撐及其 衍生物、聯吡啶及其衍生物、噻吩及其衍生物、噁二唑類等；最佳R1為苯、苯乙炔撐、苯乙烯 撐、芴、芴苯撐、芴乙炔撐、芴乙烯撐、聯吡啶、噻吩或噁二唑等。R2為任意鏈長的烷基，或含有N、0原子以及酰胺鍵的雜烷基；優選地，&為亞己基 或亞己氧基X1 為-CONH2, -C00H, -OH, -C0NHCH0HCH0 ；X2為-CONH2, -C00H, -OH, -C0NHCH0HCH0中對應的能與&形成氫鍵或其它非共價
鍵的基團。上述所述聚合物A和B，其分子量均為5000 200000之間，分子量分布為0 2。進一步地，所述非共價鍵相互作用為氫鍵、金屬配位或靜電相互作用。實現溶液中的非共價鍵自組裝后檢測所得自組裝體的光譜性能特別是其在固態 薄膜中的光譜性質，再采用常規的旋轉涂膜法進行電致發光器件的制備并考察其性能。以上電致發光器件的制備方法，首先是第一層導電層，然后在導電層上真空蒸鍍 空穴傳輸材料，再旋涂由上述自組裝體組成的發光層，然后蒸鍍上電子傳輸層，最后蒸鍍第 二層導電層。第一層導電層最好制作在襯底上，襯底一般為玻璃或塑料。第一層導電層為陽極，第二層導電層為陰極。陰極由能產生反射的金屬或者半透 明導體構成，一般為鈣、鎂、鋁、銀、或合金。陽極由氧化銦錫(ITO)或透明導電聚合物(如 聚苯胺，PANI)構成。本發明技術中的器件陽極為ITO玻璃，發光層的薄膜厚度為10 lOOnm。陰極可 以由鈣、鎂、鋁、銀、或合金構成，厚度為10 150nm。
本發明結合目前研究較為成熟的溶液中的非共價鍵自組裝手段和常規的膜分離 手段(如旋轉涂膜等)來進行器件制備，在分子到器件的中間層次——納米結構的構筑方 面做了一些有益的嘗試。利用上文提及的兩種次級相互作用可以很方便的在選擇性溶液中 實現多組分共軛聚合物的非共價鍵自組裝，本發明進而提出一個可能的途徑來有效控制固 態中的聚合物納米結構，即在選擇性溶液中實現分子量較低的多組分共軛聚合物的非共價 鍵自組裝后，通過常規的旋轉涂膜等手段組裝成可控結構，從而達到自組織目的，改善最終 電子器件的性能。
圖1.實施例1的器件的光致發光譜；圖2.實施例1的器件的電壓-電流曲線；圖3.實施例1的器件的電致發光亮度-電壓曲線。
具體實施例方式下面通過實施例來進一步說明本發明的技術方案，以便更好地理解本發明內容。實施例1電致發光器件P的制備A為端羥基聚芴PFOH
權利要求
1.電致發光的分子自組裝體，其特征在于通過以下途徑得到將A和B分別溶解在兩種互溶的溶劑中，制備溶液A和B，然后把A 溶液滴入到B溶液中，其中溶液B中的溶劑是A的沉淀劑，A在溶液B中形成的微相沉淀被 與之發生非共價鍵相互作用的溶劑化的B保護，不發生宏觀相分離；所述化合物A和化合物B的摩爾比為(0.05 10) 1，其結構分別為 A =X1-(R1)n-X1 B X2-R2-X2 ；其中，R1指其齊聚物或聚合物能發光的共軛結構單元； R2為任意鏈長的烷基，或含有N、0原子以及酰胺鍵的雜烷基； X1 為-CONH2, -C00H, -OH, -C0NHCH0HCH0 ；X2為-CONH2, -C00H, -OH, -C0NHCH0HCH0中對應的能與\形成氫鍵或其它非共價鍵的基團。上述所述聚合物A和B，其分子量均為5000 200000之間，分子量分布為0 2。
2.根據權利要求1所述的電致發光的分子自組裝體，其特征在于所述非共價鍵相互 作用為氫鍵、金屬配位或靜電相互作用。
3.根據權利要求1或2所述的電致發光的分子自組裝體，其特征在于所述R1為苯、苯 乙炔撐、苯乙烯撐、芴、芴苯撐、芴乙炔撐、芴乙烯撐、聯吡唆、噻吩或噁二唑。
4.根據權利要求1或2所述的電致發光的分子自組裝體，其特征在于所述&為亞己 基或亞己氧基。
5.一種電致發光器件的制備方法，其特征在于通過旋轉涂膜法將權利要求1所述的 分子自組裝體沉積到基片上，該基片為陽極。
全文摘要
本發明公開了一種電致發光的分子自組裝體及其應用，A和B通過氫鍵或離子相互作用,將A和B分別溶解在兩種互溶的溶劑中，制備溶液A和B，然后把A溶液滴入到B溶液中，其中溶液B中的溶劑是A的沉淀劑，A在溶液B中形成的微相沉淀被與之發生特殊相互作用的溶劑化的B保護，不發生宏觀相分離。實現溶液中的非共價鍵自組裝后檢測所得自組裝體的光譜性能，特別是其在固態薄膜中的光譜性質，再采用常規的旋轉涂膜法進行電致發光器件的制備。
文檔編號H01L51/50GK102093571SQ20101058576
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月10日 優先權日2010年12月10日
發明者張廣維, 彭波, 范曲立, 解令海, 黃維 申請人:無錫方圓環球顯示技術股份有限公司