专利名称：石墨烯衍生物及其制备方法、有机电致发光器件的制作方法
技术领域：
本发明属于有机电致发光技术领域，具体涉及一种石墨烯衍生物及其制备方法、有机电致发光器件。
背景技术：
透明导电薄膜在很多领域有着广泛应用，如用作射频识别电子标签、显示装置、照明装置、电子纸、太阳能电池、晶体管、集成电路、激光器、传感器等中的薄膜电极。目前最常用的透明导电薄膜材料为金属氧化物，如ITO(氧化铟锡)、IZ0(氧化铟锌)等；但金属氧化物材料含大量稀有金属，价格高，且为脆性，故应用受到了很大限制。柔性透明导电薄膜具有柔性、可弯曲，故比金属氧化物导电薄膜有更广泛的应用， 特别适用于柔性有机电致发光器件(OLED)中。现有的柔性透明导电薄膜材料主要包括导电聚合物和碳纳米管；其中，传统导电聚合物材料包括PANI (聚苯胺)、PPy (聚吡咯)等，其导电性较差；新型导电聚合物包括PEDOT: PSS (聚(3，4-乙撑二氧噻吩单体聚苯乙烯磺酸盐))等，其导电性较好，但价格较高；碳纳米管的光电性能、机械性能等俱佳，但其制备与纯化技术复杂，金属性与半导体性碳纳米管分离困难，因此难以大规模实际应用。石墨烯是由碳原子构成的二维片层结构，如图I、图2所示，其中碳原子I以SP2杂化方式(即“苯环”的杂化方式)组成整齐排布的“蜂窝状”六边形晶格，即“单层石墨”的结构，在石墨烯片层边缘的碳原子I可吸附其他原子2 (如氢原子)以达到所需价态。石墨烯的这种结构使其非常稳定，且各碳原子间的连接很柔韧，当被施加外力时片层可弯曲变形，因此既石墨烯比金刚石还坚硬，但又可像橡胶一样被拉伸；石墨烯还具有高导电性，其电导率与铜相当且十分稳定，拉伸、弯曲40%以上时导电性也不受影响；另外，通过化学气相沉积法、化学还原法等方法制备大面积、低成本的石墨烯已经是很成熟的技术了。由于石墨烯具有以上的优异性能，故其具备作为柔性透明导电薄膜材料的潜质。但石墨烯也有以下的缺点一方面，石墨烯蒸发温度较高(约400°C )，且蒸发过程难以控制，因此难以将其制备成厚度均匀的薄膜(目前此类薄膜主要通过蒸镀形成)；另一方面，石墨烯的功函数(又称逸出功，指把一个电子从物体内部移到物体表面所需的最少能量，代表物体束缚电子的能力)较低，约4. 4eV，而柔性有机电致发光显示器件中作为电致发光材料的有机物功函数通常在5. 2eV左右，与石墨烯的功函数相差较大，二者不匹配，这导致空穴注入难以进行，器件发光效率降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题包括，针对现有的石墨烯材料蒸发温度较高、功函数较低的问题，提供一种蒸发温度低、功函数高的石墨烯衍生物。解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种石墨烯衍生物，其通式为
权利要求
1.一种石墨烯衍生物，其特征在于， 通式为
2.根据权利要求I所述的石墨烯衍生物，其特征在于， 石墨烯基体中的碳原子数在50(Tl0000之间。
3.根据权利要求I所述的石墨烯衍生物，其特征在于， 所述
4.根据权利要求I至3中任意一项所述的石墨烯衍生物，其特征在于， 所述R1的碳原子数在5 20个； 所述R2的主链碳原子数在5 20个，其中的取代烷基为甲基或乙基，并连接在主链的2号位或3号位上； 所述R3中的环碳原子在6 24个。
5.根据权利要求I至3中任意一项所述的石墨烯衍生物，其特征在于， 所述R3为苯基、I-萘基、2-萘基、I-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、I-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、I-并四苯基、2-并四苯基、9-并四苯基、I-芘基、2-芘基、4-芘基、2-联苯基、3_联苯基、4_联苯基、对二联苯~4~基、对二联苯_3~基、对二联苯~2~基、间二联苯-4-基、间三联苯-3-基、间三联苯-2-基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、对叔丁基苯基、对-(2-苯基丙基)苯基、3-甲基-2-萘基、4-甲基-I-萘基、4-甲基-I-蒽基、4’ -甲基联苯基、4"-叔丁基_对二联苯-4-基中的任意一种。
6.一种如权利要求I至5中任意一项所述的石墨烯衍生物的制备方法，其特征在于，包括 将石墨烯溶解在溶剂中，并与N-甲基甘氨酸、取代的苯甲醛混合得到混合反应物，取 代的苯甲醒通式为
7.根据权利要求6所述的石墨烯衍生物的制备方法，其特征在于， 所述石墨烯为单层石墨烯的粉末，其粒径在20(Tl000nm。
8.根据权利要求6所述的石墨烯衍生物的制备方法，其特征在于， 所述溶剂为甲苯、二氧六环、四氢呋喃、硝基苯、二氯甲烷中的任意一种。
9.根据权利要求6所述的石墨烯衍生物的制备方法，其特征在于， 所述石墨烯中的碳原子、N-甲基甘氨酸、取代的苯甲醛的物质的量之比为I :(I. 5 5. 5) (2 12)。
10.根据权利要求6所述的石墨烯衍生物的制备方法，其特征在于，所述将混合反应物加热并保温包括 将所述混合反应物加热至6(Tl50°C，并保温8 20小时。
11.根据权利要求6至10中任意一项所述的石墨烯衍生物的制备方法，其特征在于，在反应得到石墨烯衍生物之后，还包括 用层析法从反应产物中分离所述石墨烯衍生物。
12.—种有机电致发光器件，包括阳极层，其特征在于， 所述阳极层包括权利要求I至5中任意一项所述的石墨烯衍生物。
13.根据权利要求12所述的有机电致发光器件，其特征在于， 所述阳极层是通过对权利要求I至5中任意一项所述的石墨烯衍生物进行真空蒸镀形成的，所述真空蒸镀的温度在33(T370°C。
全文摘要
本发明提供一种石墨烯衍生物及其制备方法、有机电致发光器件，属有机电致发光技术领域，其可解决现有的石墨烯材料蒸发温度较高、功函数较低的问题。本发明的石墨烯衍生物通式如附图
所示，其中，A表示石墨烯基体；取代基团有n个，每个取代基团连接在石墨烯基体的一个碳环的两相邻碳原子上，其中X表示-NO2或-CN，R表示-R1、-R2、-O-R1、-O-R2、-R1-C6H5、-R2-C6H5、-R3中的任意一种，R1为碳原子数大于等于5个的正烷基，R2为主链碳原子数大于等于5个且连接有取代烷基的取代正烷基，C6H5为苯基，其连接在R1或R2的末端，R3为芳基。本发明的有机电致发光器件的阳极层中包括上述石墨烯衍生物。
文档编号C07D487/22GK102977103SQ20121050071
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月29日 优先权日2012年11月29日
发明者李娜, 李周炫, 金馝奭 申请人:京东方科技集团股份有限公司