专利名称：电致发光的分子自组装体及其应用的制作方法
技术领域：
本发明属于光电材料技术领域，具体涉及一种电致发光器件的制备方法。
背景技术：
近年来，随着共轭体系逐渐开始在电子器件中得到应用，基于共轭体系的分子电 子学的梦想正在逐渐成为现实。与此同时，纳米科学与纳米技术已经发生了逻辑上的融合， 学术界和工业界也为此紧密结合在一起。器件物理的结果以一种不可预测的方式为新分子 的合成提供指导，反过来器件性能只有在新材料合成的进展基础上才能得到提高。因此，决 定共轭聚合物电子器件性能的两个关键因素在于共轭聚合物化学结构及其在固态中的纳 米结构。独立高分子链的物理性质主要由其化学结构控制，固态中它们的性质将由于高分 子链之间链间堆积所带来的电子耦合而发生极大的改变。材料科学发展到今天，单一材料 的性质已具有某种程度的可预测性，通过合理的分子设计已经可以在很大程度上解决共轭 聚合物化学结构的问题。通过分子层次的剪裁或者组装来实现固态中有序纳米结构的控制是当前的研究 热点。这些年来共轭聚合物纳米结构的控制已经受到学术界乃至工业界的广泛关注，其中 一个吸引人的办法就是应用超分子化学原理实现共轭聚合物的自组装。利用高分子链自组 装构筑具有超分子结构的纳米材料是目前最具有活力的研究领域之一，通过自组装原理进 行新型功能纳米材料的开发在高技术领域的应用已经初现端倪。高分子自组装可以基于聚 合物分子间或分子内的特殊相互作用来实现。根据所采用高分子浓度的不同，高分子自组 装可包括稀溶液、高浓度的易溶相和本体相的自组装等。其中关于高分子稀溶液的自组装 行为研究得最多，通常高分子胶束就是指高分子在稀溶液的自组装行为。高分子的胶束按 形态分可分为球状、囊泡状、圆柱状和二维胶束“蠕虫状”等。而共轭聚合物的自组装需要从材料和超分子化学两个视角来看。在超分子材料的 设计过程中存在两种重要的次级相互作用即是n-n相互作用和氢键相互作用。逻辑上 说，JI-JI相互作用常存在于π共轭材料中。不过，这些相互作用的强度和来源，变化较大。 在水里芳香分子之间堆积相互作用主要是由疏水效应引起的。芳香化合物表面溶剂化的水 分子能量比纯水更高，从而导致芳香环表面的相互堆积，进而减少它们与溶剂的接触面积。 在除了水以外的其他溶剂中溶剂分子之间的相互作用更弱，因此，溶剂化力起的作用较小。 氢键是构造超分子结构的理想的次级相互作用，因为他们具有很好的选择性和方向性。自组装为构造具有良好组织的π共轭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质，乃至进行π共轭体系的宏观性质调控都是有可能的。超分子组装 体将极大程度的影响材料的宏观性质。大分子的功能性与超分子结构的结合将不仅在材料 科学方面带来新的机遇，而且将在自然和人造体系的鸿沟之间架起一座桥梁，有助于人类 对于天然体系中不同层次组织原理的深入理解。不过，虽然由有机和高分子材料组织而成 的超分子结构非常有希望应用于器件制作，但在进入这个研究层次之前仍然有很多亟待解 决的问题。将多个组分经非共价键自组装成较大的确定的结构，使其中不同发色团表现出不同的功能，这对化学家来说仍然是一个很有挑战性的工作。文献报道，采用非共价键相互 作用进行给体受体之间的自组装，包括氢键，金属配位，以及静电相互作用等。这些超分子 体系表现出短程有序，但是缺乏进一步自组装成三维结构的能力，因此只能应用于这个分 子层次的基础研究。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电致发光分子自组装体及其在电致发光器件上的使 用方法。具体技术方案如下一种电致发光的分子自组装体，通过以下途径得到将A和B分别溶解在两种互溶 的溶剂中，制备溶液A和B，然后把A溶液滴入到B溶液中，其中溶液B中的溶剂是A的沉淀 剂，A在溶液B中形成的微相沉淀被与之发生非共价键相互作用的溶剂化的B保护，不发生 宏观相分离；通过分子设计合成一系列结构、组成明确的侧链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的摩尔比为(0. 05 10) 1 ；其中，R1指其齐聚物或聚合物能发光的共轭结构单元；优选地，R1为乙炔及其衍生 物、苯及其衍生物(其他芳环、芳杂环、稠环、螺环及其衍生物)、苯乙炔撑及其衍生物、苯乙 烯撑及其衍生物、芴及其衍生物、芴苯撑及其衍生物、芴乙炔撑及其衍生物、芴乙烯撑及其 衍生物、联吡啶及其衍生物、噻吩及其衍生物、噁二唑类等；最佳R1为苯、苯乙炔撑、苯乙烯 撑、芴、芴苯撑、芴乙炔撑、芴乙烯撑、联吡啶、噻吩或噁二唑等。R2为任意链长的烷基，或含有N、0原子以及酰胺键的杂烷基；优选地，&为亚己基 或亚己氧基X1 为-CONH2, -C00H, -OH, -C0NHCH0HCH0 ；X2为-CONH2, -C00H, -OH, -C0NHCH0HCH0中对应的能与&形成氢键或其它非共价
键的基团。上述所述聚合物A和B，其分子量均为5000 200000之间，分子量分布为0 2。进一步地，所述非共价键相互作用为氢键、金属配位或静电相互作用。实现溶液中的非共价键自组装后检测所得自组装体的光谱性能特别是其在固态 薄膜中的光谱性质，再采用常规的旋转涂膜法进行电致发光器件的制备并考察其性能。以上电致发光器件的制备方法，首先是第一层导电层，然后在导电层上真空蒸镀 空穴传输材料，再旋涂由上述自组装体组成的发光层，然后蒸镀上电子传输层，最后蒸镀第 二层导电层。第一层导电层最好制作在衬底上，衬底一般为玻璃或塑料。第一层导电层为阳极，第二层导电层为阴极。阴极由能产生反射的金属或者半透 明导体构成，一般为钙、镁、铝、银、或合金。阳极由氧化铟锡(ITO)或透明导电聚合物(如 聚苯胺，PANI)构成。本发明技术中的器件阳极为ITO玻璃，发光层的薄膜厚度为10 lOOnm。阴极可 以由钙、镁、铝、银、或合金构成，厚度为10 150nm。
本发明结合目前研究较为成熟的溶液中的非共价键自组装手段和常规的膜分离 手段(如旋转涂膜等)来进行器件制备，在分子到器件的中间层次——纳米结构的构筑方 面做了一些有益的尝试。利用上文提及的两种次级相互作用可以很方便的在选择性溶液中 实现多组分共轭聚合物的非共价键自组装，本发明进而提出一个可能的途径来有效控制固 态中的聚合物纳米结构，即在选择性溶液中实现分子量较低的多组分共轭聚合物的非共价 键自组装后，通过常规的旋转涂膜等手段组装成可控结构，从而达到自组织目的，改善最终 电子器件的性能。
图1.实施例1的器件的光致发光谱；图2.实施例1的器件的电压-电流曲线；图3.实施例1的器件的电致发光亮度-电压曲线。
具体实施例方式下面通过实施例来进一步说明本发明的技术方案，以便更好地理解本发明内容。实施例1电致发光器件P的制备A为端羟基聚芴PFOH
权利要求
1.电致发光的分子自组装体，其特征在于通过以下途径得到将A和B分别溶解在两种互溶的溶剂中，制备溶液A和B，然后把A 溶液滴入到B溶液中，其中溶液B中的溶剂是A的沉淀剂，A在溶液B中形成的微相沉淀被 与之发生非共价键相互作用的溶剂化的B保护，不发生宏观相分离；所述化合物A和化合物B的摩尔比为(0.05 10) 1，其结构分别为 A =X1-(R1)n-X1 B X2-R2-X2 ；其中，R1指其齐聚物或聚合物能发光的共轭结构单元； R2为任意链长的烷基，或含有N、0原子以及酰胺键的杂烷基； X1 为-CONH2, -C00H, -OH, -C0NHCH0HCH0 ；X2为-CONH2, -C00H, -OH, -C0NHCH0HCH0中对应的能与\形成氢键或其它非共价键的基团。上述所述聚合物A和B，其分子量均为5000 200000之间，分子量分布为0 2。
2.根据权利要求1所述的电致发光的分子自组装体，其特征在于所述非共价键相互 作用为氢键、金属配位或静电相互作用。
3.根据权利要求1或2所述的电致发光的分子自组装体，其特征在于所述R1为苯、苯 乙炔撑、苯乙烯撑、芴、芴苯撑、芴乙炔撑、芴乙烯撑、联吡唆、噻吩或噁二唑。
4.根据权利要求1或2所述的电致发光的分子自组装体，其特征在于所述&为亚己 基或亚己氧基。
5.一种电致发光器件的制备方法，其特征在于通过旋转涂膜法将权利要求1所述的 分子自组装体沉积到基片上，该基片为阳极。
全文摘要
本发明公开了一种电致发光的分子自组装体及其应用，A和B通过氢键或离子相互作用,将A和B分别溶解在两种互溶的溶剂中，制备溶液A和B，然后把A溶液滴入到B溶液中，其中溶液B中的溶剂是A的沉淀剂，A在溶液B中形成的微相沉淀被与之发生特殊相互作用的溶剂化的B保护，不发生宏观相分离。实现溶液中的非共价键自组装后检测所得自组装体的光谱性能，特别是其在固态薄膜中的光谱性质，再采用常规的旋转涂膜法进行电致发光器件的制备。
文档编号H01L51/50GK102093571SQ20101058576
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日
发明者张广维, 彭波, 范曲立, 解令海, 黄维 申请人:无锡方圆环球显示技术股份有限公司