[发明专利]一种电致发光的分子自组装体及其应用

说明书

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π-π相互作用和氢键相互作用。逻辑上说，π-π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：化合物A和B通过非共价键相互作用，在共同溶剂(即A和B同时均能溶解的溶剂，如四氢呋喃和水等)中形成链段间配对的大分子络合物；通过加入其中A或者B的沉淀剂(如水和四氢呋喃等)，生成具有核壳结构(即以A为核以B为壳的包裹结构，反之亦然)的纳米粒子即分子自组装体；

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-X₁B：X₂-R₂-X₂；

所述化合物A和化合物B的摩尔比为(0.05～10)∶1；