[发明专利]POSS杂化空穴传输材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属电致发光材料及固态太阳能电池技术领域，特别是涉及一类POSS杂化空穴传输材料及其制备方法。

背景技术

有机电荷传输材料在光导体器件、染料敏化太阳能电池及电致发光器件等领域有着广泛的用途。电荷传输材料根据传输电荷的性质可分为空穴传输(Hole Transport Material，简称HTM)和电子传输材料(Electro Transport Material，简称ETM)。

在有机光导鼓(organic photoconductive drum，简称OPC drum)的发展过程中，人们逐渐了解到空穴传输材料可以提高载流子量子效率，从而获得更好的光导性能。空穴传输材料在染料敏化太阳能电池中充当电解质的角色，在阳光照射下增大了电流密度，提高了电池的效率。在有机电致发光器件(Organic Electroluminescent Devices，简称OLED)中，空穴传输层的基本作用就是提高空穴在器件中的传输效率，并有效地将电子阻挡在发光层内，实现载流子的最大复合；同时降低空穴在注入过程中的能量壁垒，提高空穴的注入效率，从而提高器件的亮度、效率和寿命。对于有机电致发光空穴传输材料，除了要求其具有很高的空穴迁移率外，还要求满足以下条件：(1)能够形成无针孔的均一无定形薄膜；(2)所形成的无定形薄膜具有很好的热稳定性；(3)具有合适的HOMO轨道能级，(4)兼容性好；以保证空穴在电极/有机层以及有机层/有机层界面之间的有效注入与传输。由于器件在工作中要产生焦耳热，这些热量常常引起材料的再结晶。这种薄膜的结晶破坏了薄膜的均一性，同时破坏了空穴传输层同阳极以及有机层之间良好的界面接触，从而导致器件的效率和寿命下降。因此，要提高器件的效率及寿命，通常使用具有高熔点或高玻璃化温度(GlassTransition Temperature，Tg)的材料。

到目前为止，已开发出的低分子空穴传输材料有噁唑、吡唑啉、咔唑等杂环化合物和腙类、三芳胺类、苯乙烯类、丁二烯类化合物。

CN1458141公开了一类复合型的芳香三胺同系物材料这种芳香三胺材料有许多种体系，每一种复合体由2～4种芳香三胺同系物分子构成，是一种混合物；CN1381513公开了一种含有不同苯胺基元的氮硫共轭聚合物，并且以其为母体，在亚氨基上引入不同的侧基，构造出一系列高性能高分子空穴传输材料；CN1244567公开了以三卤代三苯胺和3-甲基二苯胺作为原料制备星型空穴传输材料的方法；CN1547422公开了用芳香性仲胺和多种芳香性碘代物一步反应来制备的多种芳香性叔胺混合物空穴传输材料，有很好的热稳定性，很高的空穴传输效率，真空成膜后，薄膜能长久保持无定形状态；CN1597838公开了一种含空穴传输基团——5-(N-亚甲基咔唑)-8-羟基喹啉铝络合物的金属络合物型发光材料，可将电子注入和空穴传输调整到平衡；CN1880298公开了一种用联二萘二硼酸和4-溴苯基二苯胺制备的空穴传输材料TPA-BN-TPA，该材料溶解性好，容易形成无针孔致密的光学透明的薄膜；CN1702066公开了一种以9-苯基咔唑为核的空穴传输材料及其制备方法，具有较高的玻璃态转变温度和热分解温度，显示了较高的热稳定性；CN1775738公开了一种空穴传输材料N，N′-二(α-萘基)-N，N′-二苯基-4，4′-联萘胺及其制备方法与用途；CN1964938公开了一种适合用于有机电致发光器件的空穴传输层的共聚材料，该共聚材料含有选自磷酸酯或膦酸酯基团的含磷基团，和选自三芳基氨基基团或咔唑基基团的叔氨基；CN101058620公开了一种含有空穴传输单元的8-羟基喹啉金属配合物的线性聚合物及其制备方法；CN101058616公开了一种含有空穴传输单元的8-羟基喹啉金属配合物的交联聚合物及其制备方法；CN101088992公开了一种以N，N′-二苯基-对苯二胺或其衍生物和间二溴苯或其衍生物为原料，或以N，N′-二苯基-间苯二胺或其衍生物为原料合成高玻璃化温度的环状芳胺类空穴传输材料的方法；CN1934724公开了一种含聚硅氧烷的空穴传输材料，该硅氧烷组合物包括具有选自咔唑基、氟代烷基和五氟苯基烷基中的基团的聚硅氧烷，所述硅烷选自至少一种具有通式R₁SiX₃的取代硅烷与至少一种具有通式SiX₄的是官能团的混合物。