CN102976960A - 含有线性共轭单元的阴极缓冲层分子型材料及其制备方法与应用 - Google Patents

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CN102976960A CN2012104589552A CN201210458955A CN102976960A CN 102976960 A CN102976960 A CN 102976960A CN 2012104589552 A CN2012104589552 A CN 2012104589552A CN 201210458955 A CN201210458955 A CN 201210458955A CN 102976960 A CN102976960 A CN 102976960A
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朱旭辉
谭婉怡
刘艳
刘刚
彭俊彪
曹镛
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本发明公开了含有线性共轭单元的阴极缓冲层分子型材料及其制备方法与应用。该缓冲层材料具有电子注入功能，能够协助电子从铝金属电极的注入。由于引入刚性的稠环芳基，所制备的分子离子材料兼具醇溶性和非晶态特性。使用该材料作为阴极缓冲层，铝金属作为阴极，所制备的电致发光器件性能与以Ba/Al为电极的器件性能相当，从而避免使用在空气中不稳定的低功函数金属电极。该类阴极缓冲层材料的电子注入性能与材料的分子结构密切相关。该阴极缓冲层材料经热处理后，器件的电致发光性能明显提高。相比于目前报道的含有线性共轭结构单元的单铵基离子分子阴极缓冲层材料，本发明公开的材料在合成制备、成本、加工性能方面具有明显优势。

Description

含有线性共轭单元的阴极缓冲层分子型材料及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及醇溶性阴极缓冲层材料，具体涉及具有线性的共轭结构单元且含有单胺基离子的新型阴极缓冲层材料及其制备方法，本发明还涉及该分子材料在有机发光二极管、有机场效应晶体管中的应用。
背景技术
高效的电子注入对于实现高性能有机发光二极管、有机场效应晶体管和有机发光场效应晶体管等光电器件至关重要。相对于低功函数金属钙、钡、镁等，使用环境稳定性高的金属作为阴极材料，如铝、金，有利于有机光电器件制备和应用。然而后者具有较高的功函数，因此设计合成与它们匹配的阴极缓冲材料，提高电子注入性能，显得尤为迫切。
在早期的研究中，主要使用LiF、CsF等阴极界面材料，实现电子从铝金属阴极的电子注入，但这些材料依赖真空蒸镀技术成膜。而溶液加工为实现低成本、大面积、柔性有机光电器件提供了可能。因而，制备可溶液加工的阴极缓冲材料具有重要意义。
相比于目前报道的含有线性共轭结构单元的单铵基离子分子阴极缓冲层材料（Liu etal.,Chem.Asian J.,DOI:10.1002/asia.201200299），本发明公开的材料在合成制备、成本、加工性能方面具有明显优势。
发明内容
本发明的目的在于针对已有的技术缺点，提供含有线性共轭单元的阴极缓冲层分子型材料。本发明中的阴极缓冲层分子型材料具有制备简单、易提纯等优点。并且，对阴极缓冲材料进行热处理，有机电致发光器件的性能有了较为明显的提高。
本发明的另一目的是提供含有线性的共轭结构单元的新型阴极缓冲层分子型材料的制备方法及其应用。
含有线性共轭单元的阴极缓冲层分子型材料，该材料具有如下化学结构式中的一种：
Figure BDA00002401995100021
其中，R1、R2、R3、R4、R5从氢原子、芳基、稠环芳基，或从碳数为1–18的烷基链或烷氧基链中选择；R6、R7、R8为碳数为1–18的烷基链；m=0–1；n=0–17，X-是阴离子。
进一步优化的，所述R1、R2、R3、R4、R5为如下结构单元的任一种：
Figure BDA00002401995100022
其中，R9，R10为碳数为1–18的烷基链；
所述X-具有如下结构单元中的一种：
Figure BDA00002401995100023
该阴极缓冲层分子型材料可溶于极性有机溶剂，具备醇溶性。
所述的含有线性共轭单元的阴极缓冲层分子型材料的制备方法，包括如下步骤：
1)以酚羟基被保护起来后的4-溴苯酚作为反应原料，通过钯催化偶联反应引入9位被基团取代的芴基以及刚性基团R1，其中，9位被基团取代的芴基可通过甲烷磺酸对芴酮进行催化引入R2、R3、R4、R5，或通过氢氧化钾对芴进行催化引入碳数为1-18的烷基链或烷氧基链，然后在酸性条件下把被保护起来的酚羟基还原；
2)以步骤1）所得的酚，通过与N，N-二甲基-3-氯丙胺（盐酸盐）反应，得到中性的含胺基目标产物；
3)以步骤2）所得的含胺基目标产物，通过与溴乙烷反应，得到阴离子为溴的目标产物；
4)以步骤3）所得的阴离子为溴的铵，通过与目标阴离子的钠盐进行离子交换，得到不同阴离子的目标产物。
上述制备方法中，通过钯催化偶联反应引入9位被基团取代的芴基以及刚性基团R1，是指反应物在惰性气体保护下，反应温度范围在70–110°C，反应时间范围在8–36小时，使用四（三苯基膦）钯作为催化剂的反应。
所述的阴极缓冲材料可以应用在电致发光显示及照明的电荷注入型器件中。
相比于已有的材料和技术，如Liu et al.,Chem.Asian J.,DOI:10.1002/asia.201200299中报道的含有线性共轭单元的阴极缓冲层材料，本发明具有如下优点和有益效果：
1)新型线性阴极缓冲层分子型材料合成简单，提纯方便、成本降低，尤其酚羟基被保护起来后的4–溴苯酚与刚性基团反应，再把被保护起来的酚羟基脱保护过程；另外一方面，新型离子分子材料的设计使得胺基基团的引入变得更加容易。
2)在具备上述优点的同时，新型线性阴极缓冲层分子型材料具有较好的醇溶性，以及溶液加工性能。
3)在具备上述优点的同时，新型线性阴极缓冲层分子型材料具有良好的薄膜形貌稳定性。
4)在具备上述优点的同时，新型线性阴极缓冲层分子型材料具有较好的电子注入性能。
5)相比于结晶型离子盐阴极缓冲材料，本发明提供的新型离子盐材料，经热处理后，器件的电致发光性能明显提高。
附图说明
图1a、图1b分别为实施方式中新型阴极缓冲层材料离子盐1和离子盐2的热失重曲线和差示扫描量热曲线。
图2a、图2b分别为阴极分别为新型离子盐1/Al、离子盐2/Al、Al的绿光器件的电流密度-电压曲线和电流效率-电流密度曲线。
具体实施方式
以下结合具体实施例对新型离子型阴极缓冲层分子材料的制备作进一步的说明，但本发明所要求保护的范围并不局限于实施例所涉及的范围。本实施方式中的两种新型阴极缓冲层材料离子盐结构式如下。
实施例1，9,9–二(4–羟基苯基)–2–溴芴(3)的制备
在氮气保护下，向2-溴芴酮(10g,38.6mmol)，苯酚(20mL)的四氯化碳(100ml)溶液中加入甲烷磺酸(20mL)，回流24h。待冷却到室温，直接过滤。粗产品用乙醇重结晶，得到白色固体，产率88%(14.6g)。
实施例2，9,9-二(4-异丁氧基苯基)-2-溴芴(4)的制备
Figure BDA00002401995100043
在氮气保护下，向9,9–二(4–羟基苯基)–2–溴芴(10g,23.3mmol)的DMF(90ml)溶液中加入碳酸钾(12.9g,93.2mmol)，回流30分钟，然后向反应体系中加入过量的2–溴丁烷(16g,116.5mmol)，80°C反应8小时。待冷却至室温后，将反应混合物倒入水中，并用二氯甲烷萃取。有机层用无水硫酸镁干燥，过滤，减压除去溶剂后用硅胶柱分离，洗脱剂为石油醚和二氯甲烷的混合溶剂，得到白色固体，产率60%(7.6g)。
实施例3，2–(9,9–二(4-异丁氧基苯基)–7–芴基)–4,4,5,5–四甲基–1,3,2–二氧杂硼烷(5)的制备
Figure BDA00002401995100051
在N2气氛下，将9,9–二(4-异丁氧基苯基)–2–溴芴(5.10g,9.43mmol)溶于干燥的四氢呋喃(70mL)中，冷却到–78°C。随后，通过注射器滴加入正丁基锂(2.5M solution in hexane,4.9mL,12.26mmol)。50分钟后2–异丙氧基-4,4,5,5–四甲基–1,3,2–二氧杂环戊硼烷(2.9mL,14.15mmol)通过注射器加入。混合液回复到室温下继续搅拌过夜。待反应结束，加入水终止反应，将反应混合物倒入水中，并用二氯甲烷萃取。有机层用无水硫酸镁干燥，过滤，减压除去溶剂后用硅胶柱分离，洗脱剂为石油醚和二氯甲烷的混合溶剂，得到白色固体，产率70%(3.9g)。
实施例4，9,9-二(4-羟基苯基)–2,7-二溴芴(6)的制备
Figure BDA00002401995100052
在氮气保护下，向2,7-二溴芴酮(10g,29.6mmol)，苯酚(20mL)的四氯化碳溶液(100mL)中加入甲烷磺酸(10mL)，回流24h。待冷却到室温，直接过滤。粗产品用乙醇重结晶，得到白色固体，产率90%(13.5g)。
实施例5，9,9–二(4–异丁氧基苯基)–2,7–二溴芴(7)的制备
Figure BDA00002401995100061
在氮气保护下，向9,9–二(4–羟基苯基)–2,7–二溴芴(12g,23.6mmol)的DMF(100ml)溶液中加入碳酸钾(13.1g,94.5mmol)，回流30分钟，然后向反应体系中加入过量的2–溴丁烷(16.2g,118mmol)，80°C反应8小时。待冷却至室温后，将反应混合物倒入水中，并用二氯甲烷萃取。有机层用无水硫酸镁干燥，过滤，减压除去溶剂后用硅胶柱分离，洗脱剂为石油醚和二氯甲烷的混合溶剂，得到白色固体，产率60%(8.8g)。
实施例6，2–(4溴苯氧基)–四氢-2H-吡喃(8)的制备
Figure BDA00002401995100062
将对溴苯酚(10g,57.8mmol)和3,4-二氢-2H-吡喃(7.9mL,86.7mmol)溶于冰的二氯甲烷(100mL)中，向反应体系中加入对甲基苯磺酸(10mg)加进去。反应在室温下搅拌1小时。待反应结束，将反应混合物倒入水中，并用二氯甲烷萃取。有机层用无水硫酸镁干燥，过滤，减压除去溶剂，经重结晶，得到白色固体，产率97%(14.4g)。
实施例7，4,4,5,5-四甲基-2-(4-(四氢-2H-2-吡喃氧基)苯基)-1,3,2-二氧杂硼烷(9)的制备
Figure BDA00002401995100063
在N2气氛下，将2-(4溴苯氧基)-四氢-2H-吡喃(8g,31.1mmol)溶于干燥的四氢呋喃(100mL)中，冷却到-78°C。随后，通过注射器滴加入正丁基锂(2.5M solution in hexane,16.2mL,40.4mmol)。50分钟后2–异丙氧基–4,4,5,5–四甲基–1,3,2–二氧杂环戊硼烷(7.9mL,46.7mmol)通过注射器加入。混合液回复到室温下继续搅拌过夜。待反应结束，加入水终止反应，将反应混合物倒入水中，并用二氯甲烷萃取。有机层用无水硫酸镁干燥，过滤，减压除去溶剂后用硅胶柱分离，洗脱剂为石油醚和二氯甲烷的混合溶剂，得到白色固体，产率80%(7.6g)。
实施例8，2–(4–(9,9–二(4-异丁氧基苯基)–2–溴–7–芴基)苯氧基)–四氢–2H-吡喃(10)的制备
Figure BDA00002401995100071
在N2气氛下，将四(三苯基膦)钯(274mg,0.24mmol)加入到4,4,5,5–四甲基-2–(4-(四氢–2H-2–吡喃氧基)苯基)–1,3,2–二氧杂硼烷(2g,6.57mmol)、9,9–二(4-异丁氧基苯基)–2,7–二溴芴(4.89g,7.89mmol)、碳酸钠水溶液(2M,8mL,16mmol)、甲苯(60mL)、乙醇(6mL)的混合液中。反应加热到90°C并搅拌过夜。待冷却到室温，将反应混合物倒入水中，并用二氯甲烷萃取。有机层用无水硫酸镁干燥，过滤，减压除去溶剂后用硅胶柱分离，洗脱剂为石油醚和二氯甲烷的混合溶剂，得到白色固体，产率60%(2.8g)。
实施例9，2-(4-(9,9-二(4-异丁氧基苯基)-7-芴基)苯氧基)-四氢-2H-吡喃(11)的制备
Figure BDA00002401995100072
在N2气氛下，将四(三苯基膦)钯(274mg,0.24mmol)加入到4,4,5,5-四甲基-2-(4-(四氢-2H-2-吡喃氧基)苯基)-1,3,2-二氧杂硼烷(2g,6.57mmol)、9,9-二(4-异丁氧基苯基)-2-溴芴(4.27g,7.89mmol)、碳酸钠水溶液(2M,8mL,16mmol)、甲苯(60mL)、乙醇(6mL)的混合液中。反应加热到90°C并搅拌过夜。待冷却到室温，将反应混合物倒入水中，并用二氯甲烷萃取。有机层用无水硫酸镁干燥，过滤，减压除去溶剂后用硅胶柱分离，洗脱剂为石油醚和二氯甲烷的混合溶剂，得到白色固体，产率75%(3.2g)。
实施例10，2–(4–(2–(9,9–二(4–异丁氧基苯基)–2–芴基)–9,9–二(4–异丁氧基苯基)–7–芴基)苯氧基)–四氢–2H-吡喃(12)的制备
Figure BDA00002401995100081
在N2气氛下，将四(三苯基膦)钯(113mg,0.09mmol)加入到4,4,5,5–四甲基–2–(4-(四氢–2H–2–吡喃氧基)苯基)–1,3,2–二氧杂硼烷(1.74g,2.96mmol)、2–(4-(9,9–二(4-异丁氧基苯基)–2–溴–7–芴基)苯氧基)–四氢–2H-吡喃(2.33g,3.25mmol)、碳酸钠水溶液(2M,6mL,12mmol)、甲苯(32mL)、乙醇(4mL)的混合液中。反应加热到90°C并搅拌过夜。待冷却到室温，将反应混合物倒入水中，并用二氯甲烷萃取。有机层用无水硫酸镁干燥，过滤，减压除去溶剂后用硅胶柱分离，洗脱剂为石油醚和二氯甲烷的混合溶剂，得到白色固体，产率92%(3g)。
实施例11，4-(9,9-二(4-异丁氧基苯基)-7-芴基)苯酚(13)的制备
Figure BDA00002401995100082
向2-(4-(9,9-二(4-异丁氧基苯基)-7-芴基)苯氧基)-四氢-2H-吡喃(2.8g,4.38mmol)的二氯甲烷(80mL)溶液中加入盐酸(1M,16mL)和乙醇(32mL)。反应在室温下搅拌过夜。待反应结束，将反应混合物倒入碳酸钠水溶液中以中和过量的盐酸，并用二氯甲烷萃取。有机层有无水硫酸镁干燥，过滤，减压除去溶剂后用硅胶柱分离，洗脱剂为石油醚和二氯甲烷的混合溶剂，得到白色固体，产率99%(2.4g)。
实施例12，4–(2–(9,9–二(4–异丁氧基苯基)–2–芴基)–9,9–二(4–异丁氧基苯基)–7–芴基)–苯酚(14)的制备
Figure BDA00002401995100091
向2–(4-(2–(9,9–二(4-异丁氧基苯基)–2–芴基)–9,9–二(4–异丁氧基苯基)–7–芴基)苯氧基)–四氢–2H-吡喃(2.6g,2.73mmol)的二氯甲烷(80mL)溶液中加入盐酸(1M,12mL)和乙醇(24mL)。反应在室温下搅拌过夜。待反应结束，将反应混合物倒入碳酸钠水溶液中以中和过量的盐酸，并用二氯甲烷萃取。有机层有无水硫酸镁干燥，过滤，减压除去溶剂后用硅胶柱分离，洗脱剂为石油醚和二氯甲烷的混合溶剂，得到白色固体，产率96%(2.7g)。
实施例13，3–(4–(9,9–二(4-异丁氧基苯基)–7–芴基)苯氧基)-N，N-二甲基–1–丙基胺(15)的制备
Figure BDA00002401995100092
将4-(9,9-二(4-异丁氧基苯基)-7-芴基)苯酚(2g,3.6mmol)、碳酸铯(4.7g,14.4mmol)、乙腈(80mL)的混合液在氮气气氛下加热回流并反应30分钟。向反应体系中加入N，N-二甲氨基-3-氯丙烷(盐酸盐)(746mg,4.7mmol)，并加热回流搅拌三天。待冷却至室温，将反应混合物倒入水中，并用二氯甲烷萃取。有机层用无水硫酸镁干燥，过滤，减压除去溶剂后用硅胶柱分离，洗脱剂为石油醚和二氯甲烷的混合溶剂，得到白色固体，产率76%(1.7g)。
实施例14，3-(4-(2-(9,9-二(4-异丁氧基苯基)-2-芴基)-9,9-二(4-异丁氧基苯基)-7-芴基)苯氧基)-N，N-二甲基-1-丙基胺(16)的制备
Figure BDA00002401995100101
将4–(2–(9,9–二(4–异丁氧基苯基)–2–芴基)-9,9–二(4–异丁氧基苯基)–7–芴基)–苯酚(2.6g,2.56mmol)、碳酸铯(3.3g,10.3mmol)、乙腈(80mL)的混合液在氮气气氛下加热回流并反应30分钟。向反应体系中加入N，N-二甲氨基–3–氯丙烷(盐酸盐)(648mg,4.1mmol)，并加热回流搅拌三天。待冷却至室温，将反应混合物倒入水中，并用二氯甲烷萃取。有机层用无水硫酸镁干燥，过滤，减压除去溶剂后用硅胶柱分离，洗脱剂为石油醚和二氯甲烷的混合溶剂，得到白色固体，产率71%(2g)。
实施例15，前驱体(17)的制备
Figure BDA00002401995100102
向化合物16(300mg，0.47mmol)的四氢呋喃(20ml)溶液中加入过量的溴乙烷(0.5ml)和二甲基亚砜(DMSO，5ml)，室温搅拌5天。减压除去四氢呋喃和过量的溴乙烷后，加入蒸馏水并用二氯甲烷萃取，有机相用无水硫酸镁干燥，过滤，减压除去溶剂后得到粗产品，将其用溶解于甲醇中并过滤得到白色产品，产率95%(334mg)。
实施例16，新型阴极缓冲层材料离子盐1的制备
Figure BDA00002401995100103
将过量的四氟硼酸钠(1.6g，14.4mmol)溶解在8ml水中，然后将其滴加到前驱体17(300mg，0.41mmol)的四氢呋喃(40ml)与甲醇(40ml)的混合溶液中，室温搅拌3天。蒸干溶剂后，残余物倒入水中，二氯甲烷萃取，有机层用无水硫酸镁干燥，过滤，滤液浓缩后得到白色固体，产率94%(290mg)。
实施例17，前驱体(18)的制备
Figure BDA00002401995100111
向化合物16(500mg，0.45mmol)的四氢呋喃(20ml)溶液中加入过量的溴乙烷(0.5ml)和二甲基亚砜(DMSO，5ml)，室温搅拌5天。减压除去四氢呋喃和过量的溴乙烷后，加入蒸馏水并用二氯甲烷萃取，有机相用无水硫酸镁干燥，过滤，减压除去溶剂后得到粗产品，将其用溶解于甲醇中并过滤得到白色产品，产率95%(522mg)。
实施例18，新型阴极缓冲层材料离子盐2的制备
Figure BDA00002401995100112
将过量的四氟硼酸钠(1.6g，14.4mmol)溶解在8ml水中，然后将其滴加到前驱体18(480mg，0.41mmol)的四氢呋喃(40ml)与甲醇(40ml)的混合溶液中，室温搅拌3天。蒸干溶剂后，残余物倒入水中，二氯甲烷萃取，有机层用无水硫酸镁干燥，过滤，滤液浓缩后得到白色固体，产率94%(459mg)。
实施例19，新型线性阴极缓冲层分子型材料的溶解度测试
对新型离子盐1以及2进行了定量的溶解性实验。在室温下，5mg离子盐1能溶解于1mL甲醇中，2mg离子盐2能溶解于1mL甲醇中；而在Liu et al.,Chem.Asian J.,DOI:10.1002/asia.201200299中报道的含有线性共轭单元的阴极缓冲层材料，加热情况下，在甲醇中的溶解度约为或小于2mg mL-1。
实施例20，新型线性阴极缓冲层分子型材料的热学性质
差示扫描量热分析(DSC)是在NETZSCH DSC 204 F1热分析仪测得，升温速率为10°C/min，并以氮气为保护气。
如图1a和图1b，差示扫描量热分析表明，在第二轮加热，新型离子盐1以及2均表现出明显的玻璃化转变，对应的玻璃化转变温度分别为100°C和134°C。这表明材料可以形成稳定的无定形态。
实施例22，采用旋涂法的电致发光二极管的制备过程：
在电致发光二极管的制备过程中，选用新型阴极缓冲层材料离子盐1以及2作为阴极缓冲层材料，采用实验室已有的绿光分子材料（中国专利申请号：200810218649.5），器件的详细制备过程如下：
将电阻为10–20Ω/口的氧化铟锡(ITO)导电玻璃基片依次经去离子水、丙酮、洗涤剂、去离子水和异丙醇超声清洗，在烘箱烘干后，用PLASMA（氧等离子）处理4分钟。在上述处理过的ITO玻璃基片上，旋涂一层PEDOT:PSS(Baytron P4083，购于Bayer AG)薄膜，厚度约为40nm，将基片在真空烘箱里80°C干燥8小时除去溶剂。在氮气气氛的手套箱(Vacuum Atmosphere Co.)里将PVK(分子量为1,100,000，购于Aldrich)的氯苯溶液旋涂在PEDOT:PSS上，厚度为40nm，120°C干燥10分钟，然后将发光层(绿光材料，45nm)的对二甲苯溶液旋涂在PVK层上，100°C干燥10分钟。再将新型阴极缓冲材料离子盐1以及2的甲醇溶液旋涂在发光层上，进行80°C干燥10分钟的热处理。最后在3×10-4Pa的真空下，蒸镀金属Al(120nm)阴极。器件有效发光面积为0.16cm2。薄膜厚度用VeecoDektak150台阶仪测定。金属电极蒸镀的沉积速率及其厚度用Sycon Instrument的厚度/速度仪STM-100测定。除了PEDOT:PSS薄膜的旋涂过程在大气环境中完成外，其它的所有环节均在氮气环境的手套箱内完成。
器件II中，新型阴极缓冲材料离子盐1旋涂用的溶液浓度为1.24mg/mL，转速为2000r/min；器件中III，新型阴极缓冲层材料离子盐2旋涂用的溶液浓度为2mg/mL，转速为2000r/min。并采用纯铝电极的器件作为对比器件I，器件结构如下：
器件I：ITO/PEDOT:PSS/PVK/绿光材料/Al
器件II：ITO/PEDOT:PSS/PVK/绿光材料/离子盐1/Al
器件III：ITO/PEDOT:PSS/PVK/绿光材料/离子盐2/Al
如表1及图2a、图2b所示，以旋涂方法制作的电致发光二极管，采用两种新型阴极缓冲层材料后，启亮电压明显降低，且电流效率大幅提高。相比离子盐1，离子盐2更好地提高了电致发光性能（如表1所示）。例如，在绿光材料器件中，最大电流效率为11.6cd A-1，是使用离子盐1时的1.2倍。同时，从图2b中可以看出，随着电流密度的不断增加，离子盐1表现出与离子盐2类似的器件性能，由于离子盐1合成更加简便，且具有更好的醇溶性，表现出更大的应用潜力。
表1  阴极分别为新型离子盐1/Al、离子盐2/Al、Al的器件数据
Figure BDA00002401995100131
[a]电流密度为20mA cm-2时的电流效率。

Claims (6)

1.含有线性共轭单元的阴极缓冲层分子型材料，其特征在于该材料具有如下化学结构式中的一种：
Figure FDA00002401995000011
其中，R1、R2、R3、R4、R5从氢原子、芳基、稠环芳基，或从碳数为1–18的烷基链或烷氧基链中选择；R6、R7、R8为碳数为1–18的烷基链；m=0–1；n=0–17，X-是阴离子。
2.根据权利要求1所述的含有线性共轭单元的阴极缓冲层分子型材料，其特征在于，所述R1、R2、R3、R4、R5为如下结构单元的任一种：
Figure FDA00002401995000012
其中，R9，R10为碳数为1–18的烷基链；
所述X-具有如下结构单元中的一种：
3.根据权利要求1所述的含有线性共轭单元的阴极缓冲层分子型材料，其特征在于该阴极缓冲层分子型材料可溶于极性有机溶剂，具备醇溶性。
4.权利要求1-3任一项所述的含有线性共轭单元的阴极缓冲层分子型材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1)以酚羟基被保护起来后的4-溴苯酚作为反应原料，通过钯催化偶联反应引入9位被基团取代的芴基以及刚性基团R1，其中，9位被基团取代的芴基可通过甲烷磺酸对芴酮进行催化引入R2、R3、R4、R5，或通过氢氧化钾对芴进行催化引入碳数为1–18的烷基链或烷氧基链，然后在酸性条件下把被保护起来的酚羟基还原；
2)以步骤1）所得的酚，通过与N，N-二甲基–3–氯丙胺（盐酸盐）反应，得到中性的含胺基目标产物；
3)以步骤2）所得的含胺基目标产物，通过与溴乙烷反应，得到阴离子为溴的目标产物；
4)以步骤3）所得的阴离子为溴的铵，通过与目标阴离子的钠盐进行离子交换，得到不同阴离子的目标产物。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于通过钯催化偶联反应引入9位被基团取代的芴基以及刚性基团R1，是指反应物在惰性气体保护下，反应温度范围在70–110°C，反应时间范围在8–36小时，使用四（三苯基膦）钯作为催化剂的反应。
6.权利要求1-4任一项所述的阴极缓冲材料在电致发光显示及照明的电荷注入型器件中的应用。
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