[發明專利]一種苯并菲衍生物分子取向的控制方法

無效

• 申請號: 200810126024.6
• 申請日: 2008-07-01
• 公開（公告）號: CN101488559A
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發明（設計）人: 何志群;王俊杰;張春秀;張寅寧;趙瓛;孔翔飛
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H01L51/00
• 分類號: H01L51/00;H01L51/48;H01L51/56
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技術領域

本發明涉及一種盤狀液晶分子的取向控制方法，適用于有機發光器件和有機光伏器件的制作。

背景技術

盤狀液晶分子能夠通過電子云富集的中心核的π-π相互作用自組裝成柱狀相結構，從而具有準一維的傳導性質，有序排列的柱狀相理論上具有高載流子遷移率。早在1994年Adam等人在“Fast?photoconduction?in?the?highly?orderedcolumnar?phase?of?a?discotic?liquid?crystal”，D.Adam，P.Schuhmacher，J.Simmerer，L.?Haussling，K.Siemensmeyer，K.H.Etzbachi，H.Ringsdorf，D.HaarerNature，371，141-143，1994報道了盤狀分子在柱狀相中可獲得較高的載流子遷移率，他們在一種苯并菲六取代硫醚衍生物(hexahexylthiotriphenylene，HHST)中獲得了優異的光導效應，該材料所形成的H相的載流子遷移率高達0.1cm²V^-1s^-1，接近有機單晶。因此，盤狀液晶材料是一種潛在的優良有機光電子材料，可作為納米導線廣泛應用到光電器件中，如發光二極管、光伏器件、薄膜晶體管等。

通常來說盤狀液晶材料在制作器件時，內部分子的堆積排列是隨機分布的，這種無序排列不能最大限度地優化材料的性能。欲提高載流子遷移率不僅需要控制分子的相結構，還需進一步控制分子的取向排列，才能使得應用器件的性能最大限度地優化。因此，如何控制盤狀液晶分子取向，使盤狀液晶材料可以在較宏觀和微觀尺度上得到有效的把握，特別是制成納米級的有序結構成為了制作技術中的關鍵。

垂面取向是盤狀液晶取向類型中的一種。所謂垂面取向，即將盤狀分子的“盤平面”平行放置于基片表面。欲獲得盤狀分子柱狀相的垂面取向，即將形成柱狀相的盤狀分子堆積成“盤平面”平行放置于基片表面，且分子柱的中心軸方向垂直于基片如文獻：“Control?of?the?Homeotropic?Order?of?Discotic?Hexa-peri-hesabenzocoronenes”W.Pisula，Bassem?El?Hamaoui，Mark?D.Watson，Tadeusz?Pakula，and?Klaus?Müllen，Advanced?Functional?Materials，15：893-904，2005中的圖1所示。目前引導液晶在基片上獲得取向的影響因素尚不十分清楚。

人們曾用向列相液晶材料利用輔助層進行取向的方法，對盤狀液晶進行嘗試，但是這些輔助取向層并不能有效地幫助盤狀液晶材料形成取向結構。此外輔助取向層往往不能耐受器件制作所需的熱處理過程，且可能作為雜質影響器件的性能。

Pisula等人于2005年“Control?of?the?Homeotropic?Order?of?Discotic?Hexa-peri-hesabenzocoronenes”，W.Pisula，Bassem?El?Hamaoui，Mark?D.Watson，Tadeusz?Pakula，and?Klaus?Müllen，Advanced?Functional?Materials，15：893-904，2005曾研究了一種六烷基醚側鏈取代六苯并蒄衍生物，并用熱處理方法使該材料在氧化銦錫(ITO)玻璃基片構成的雙基片夾層結構中獲得了垂面取向。

2003年Terasawa等人于“Strong?tendency?towards?homeotropic?alignment?in?ahexagonal?columnar?mesophase?of?fluoroalkylated?triphenylenes”，Naohiro?Terasawa，Hirosato?Monobe，Kenji?Kiyohara?and?Yo?Shimizu，Chemical?Communication，1678-1679，2003提出將盤狀液晶分子外圍的烷基側鏈作氟化處理，將有利于其形成垂面取向，他們報道了含氟化的烷基側鏈苯并菲衍生物(F₄及F₆)用涂敷有聚酰亞胺(polyimide)、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、氧化銦錫(ITO)等玻璃基片構成雙層基片的夾層結構，并通過分子自組裝而獲得垂面取向。此外還有United?States?Patent?7,291,727研究表明，經氟化處理的烷基側鏈取代卟啉類分子也可以獲得垂面取向。