[发明专利]含三苯胺和萘的有机半导体材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于有机半导体材料技术领域，具体涉及一种含三苯胺和萘的有机半导体材料及其制备方法和应用。

背景技术

随着信息时代的发展，具有高效、节能、轻质的有机电致发光平板显示器(OLEDs)及大面积白光照明越来越受到人们的关注。OLED技术被全球的科学家关注，相关的企业和实验室都在进行这项技术的研发。作为一种新型的LED技术，具有主动发光、轻、薄、对比度好、能耗低、可制成柔性器件等特点的有机电致发光器件对材料提出了较高的要求。但是，有机半导体材料中空穴的迁移率往往很高，是有机电致发光器件中的多数载流子，于是，电子就成了相对的少数载流子。然而，根据有机电致发光的发光过程与机制，载流子间的电荷平衡对器件的效率等性能的提高有着非同寻常的意义。

1987年，美国Eastman Kodak公司的Tang和VanSlyke报道了有机电致发光研究中的突破性进展。由于蓝光能量最高，只要有较好的材料就可以通过多种方法得到绿光与红光。所以，如果实现全色显示及照明等应用目的，三基色中蓝光材料尤其重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种含三苯胺和萘的有机半导体材料及其制备方法和应用。

本发明实施例是这样实现的，第一方面提供一种含三苯胺和萘的有机半导体材料，分子结构通式为如下：

式中，R为氢原子或C₁-C₆的烷基。

本发明实施例的另一目的在于提供上述含三苯胺和萘的有机半导体材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

选取化合物A和化合物B，化合物A的化学结构式如下，

化合物B的化学结构式如下，或

在惰性气体环境下，有机金属催化剂体系、碱性溶液和有机溶剂存在的条件下，将化合物A与化合物B进行Suzuki反应，得到含三苯胺和萘的有机半导体材料，该材料的结构式如下所示：

式中，R为氢原子或C₁-C₆的烷基。

以及，上述含三苯胺和萘的有机半导体材料在有机电致发光器件中的应用，其中，含三苯胺和萘的有机半导体材料为空穴传输层。

上述含三苯胺和萘的有机半导体材料在太阳能器件中的应用，其中，所述含三苯胺和萘的有机半导体材料为活性层。

上述含三苯胺和萘的有机半导体材料在有机场效应晶体管中的应用，其中，所述含三苯胺和萘的有机半导体材料为有机半导体层。

本发明实施例的含三苯胺和萘的有机半导体材料，三苯胺为富电子基团，能够改善材料的空穴传输性能，同时由于其本身的立体旋转结构，有助于材料热稳定性的提高。而萘是一个刚性的稠环结构，同样能够提高材料的热稳定性，通过将具有三苯胺和萘合成反应，进行化学修饰，构筑新型有机共轭功能化合物。末端脂肪链结构能够有效改善材料的成膜性和溶解性，该材料具有较好的载流子传输性能和高的热稳定性。该材料制备工艺简单，易于操作和控制，生产成本低，适合于工业化生产。

附图说明

图1是本发明实施例的含三苯胺和萘的有机半导体材料的制备方法流程图；

图2是以本发明实施例的含三苯胺和萘的有机半导体材料作为做空穴传输层的有机电致发光器件的结构示意图；

图3是以本发明实施例的含三苯胺和萘的有机半导体材料作为活性层的聚合物太阳能电池器件的结构示意图；

图4是以本发明实施例的含三苯胺和萘的有机半导体材料作为有机半导体层的有机场效应晶体管器件的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，所示为本发明实施例的含三苯胺和萘的有机半导体材料的分子结构通式：

式中，R为氢原子或C₁-C₆的烷基。

优选地，R为氢原子、甲基或乙基。

在上述含三苯胺和萘的有机半导体材料中，萘是重要的稠环芳烃，其分子结构本身也具有一定的刚性，在通常的有机电致发光材料中，其结构的引入能够增加材料的稳定性，而三苯胺为富电子基团，能够改善材料的空穴传输性能，取得较高的发光效率。

请参阅图1，上述含三苯胺和萘的有机半导体材料的制备方法包括如下步骤：