[发明专利]9-芳基取代芴基共轭聚电解质及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属光电材料与应用技术领域，具体涉及一种有机光电材料，更具体地是一种具有9芳基取代的芴基共轭聚电解质的制备方法与应用领域。

背景技术

自从Tang与VanSlyke制备了基于三（8羟基喹啉）铝的“三明治”有机电致发光器件（OLED）后，OLED器件受到广泛的关注和研究。同样的，目前备受瞩目的有机太阳能电池也是采用了在两个电极之间夹活性层的三明治结构。

OLED一直被认为是最具竞争力的下一代平板显示技术。OLED显示具有主动发光，响应速度快，视角宽，色彩逼真，清晰度高，可实现柔性显示，能耗低，是具有突出优点的核心显示技术。目前国内外已经对此展开了深入的研究，并且已经有一小部分产品投入市场。然而，相比市场上传统的比较成熟的显示器而言，目前的OLED产品依然具有发光效率低、器件稳定性差、寿命较短等问题。通常的，为了提高OLED的性能，需要使用低功函数的例如Ca，Ba等电极，从而匹配载流子平衡以实现在发光层的欧姆接触。然而，低功函数电极往往是在环境中不稳定的碱金属或碱土金属，这很大程度上制约了器件的稳定性与商业化。

对于有机太阳能电池（OPV）而言，由于电子空穴对分离后得电子寿命很短，如果电子不能及时到达金属电极，就会产生湮灭和复合，从而影响光电转化效率。与OLED器件类似的是，传统的OPV器件同样使用了低功函数的Ca或者Ba以提高电子收集的能力，同样的面临着器件寿命的问题。

水（醇）溶性共轭聚合物是一种很具有潜力的有机光电器件的界面修饰材料，这些侧链带有极性官能团的共轭聚合物能够显著地改善由金属电极向有机发光层注入电子的能力。另外的，水（醇）溶性聚合物在处理时可以使用环境友好型溶剂（水，醇）处理简单的构建多层器件，可以通过卷对卷涂布或者是喷墨打印的方式制备大面积集成器件。对溶液加工型有机光电子器件的商业化有着重要的应用前景。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提出一种新型的芴基共轭聚电解质及其在有机光电器件中的应用。更详细的讲是一种9，9-二芳基取代的芴基共轭聚电解质作为有机光电器件界面修饰材料、制备方法及其应用。

技术方案：本发明所涉及的9，9-二芳基芴基共轭电解质的制备，其特征具有如下的化学结构通式：

其中聚芴9位测基Ar-R选自以下几种芳基结构中的任一种，

其中R为带有叔胺或季铵盐的侧链，具体为以下几种结构中任一种：

本发明所涉及的9，9-二芳基芴基共轭电解质的制备的制备方法，其特征在于通过以下方式制备二芳基芴的单体：

其中，X为溴、碘等卤素原子；Ar为芳烃。

本发明所涉及的共轭聚电解质的可应用于有机电致发光器件的电子注入材料：其层状结构依次为：高功函数金属电极、共轭聚电解质、发光层、空穴传输层、阳极。

本发明所涉及的共轭聚电解质的可应用于该材料用于有机聚合物薄膜太阳能电池，其层状结构依次为：阴极、共轭聚电解质层、活性层、空穴传输层、阳极。

有益效果：水醇溶性共轭觉货物由于带有极性的侧链（如铵盐等），在空气及易于潮解，从而影响器件的稳定性和寿命，尤其是对于聚芴基的共轭聚电解质界面修饰材料。由于9,9-二烷基芴的9位在水氧作用下、以及在电子作用下非常容易氧化裂解，导致烷基链断裂以及产生芴酮等问题，其具有如下降解机理：

本发明针对芴基共轭聚电解质对水氧较为敏感，以及电学稳定性较差的问题，提出了采用具有9芳基取代的芴基共轭电解质的技术方案。此类材料在保留原本芴基共轭聚电解质的优点同时，进一步改进了芴基共轭聚电解质的电学以及在空气中的稳定性，对构建高效、廉价、长寿命的有机光电子器件具有重要的实用价值。

附图说明

图1为实施例3中电致发光器件的电压-电流效率图。

图2为实施例3中使用的聚合物材料PPFN-OH的核磁氢谱。

具体实施方式

实施例1：可通过卤素实现功能化的聚合物单体合成，其线路如下：