[发明专利]一种有机半导体材料、制备方法和电致发光器件

说明书

技术领域

本发明属于光电材料领域，具体涉及一种有机半导体材料、制备方法和电致发光器件。

背景技术

有机电致发光器件具有驱动电压低、响应速度快、视角范围宽以及可通过化学结构微调改变发光性能使色彩丰富，容易实现分辨率高、重量轻、大面积平板显示等优点，被誉为“21世纪平板显示技术”，成为材料、信息、物理等学科和平板显示领域研究的热点。未来高效的商业化有机发光二极管将很可能会含有有机金属磷光体，因为它们可以将单线态和三线态激子均捕获，从而实现100％的内量子效率。然而，由于过渡金属配合物的激发态激子寿命相对过长，导致不需要的三线态-三线态(T₁-T₁)在器件实际工作中淬灭。为了克服这个问题，研究者们常将三线态发光物掺杂到有机主体材料中。

近年来，绿色和红色磷光OLED器件展示出令人满意的电致发光效率。而高效的蓝色磷光器件却很少，主要原因是缺乏同时具有较好的载流子传输性能和较高的三线态能级(E_T)的主体材料。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种有机半导体材料，该有机半导体材料含有三苯胺、二氮芴及二苯膦氧基，其中三苯胺具有高的三线态能级和空穴传输性，二氮芴和二苯膦氧基具有良好的电子传输性能，本发明有机半导体材料为磷光主体材料提供了新的可选择的品种。本发明还提供了该有机半导体材料的制备方法，以及包含该有机半导体材料的电致发光器件。

一方面，本发明提供了一种有机半导体材料，所述有机半导体材料的化学式如下所示：

第二方面，本发明提供了一种有机半导体材料的制备方法，包括如下步骤：

提供化合物D：在惰性气氛下，将化合物D溶解于有机溶剂中，降温至-78℃～-60℃，向溶有化合物D的有机溶剂中加入正丁基锂，所述化合物D与所述正丁基锂的摩尔比为1∶2.5～1∶3，搅拌1～5h后加入二苯基氯化膦，所述化合物D与所述二苯基氯化膦的摩尔比为1∶2.5～1∶3，将反应温度升至室温搅拌反应3～12h，加入水终止反应后，萃取有机层，采用硅胶层析分离提纯得到固体产物，将所述固体产物溶解到二氯甲烷或氯仿中并加入双氧水氧化12～24小时，制得有机半导体材料，所述有机半导体材料的化学式如下所示：

优选地，硅胶层析分离提纯步骤采用石油醚和二氯甲烷作为淋洗液进行硅胶层析分离。

优选地，该制备方法进一步包括后处理步骤，所述后处理步骤为将有机半导体材料溶解后采用饱和食盐水和蒸馏水洗涤，旋蒸溶剂后采用乙酸乙酯和甲醇作为展开剂经过硅胶柱分离纯化。

优选地，有机溶剂选自四氢呋喃、乙醚、异丙醚、乙基丁基醚或乙二醇二甲醚。

优选地，化合物D：的制备方法如下：

在无氧环境中，提供化合物B：2，7-二溴-1，8-二氮芴酮，化合物C：4，4’-二甲基三苯胺，

将摩尔比为1∶3～5的化合物B与化合物C混合，并在氮气气氛下加热，加热温度为110℃～120℃，再滴加1mL～2mL催化剂三氟甲磺酸，结束反应后得到粗产物，再将粗产物纯化得到化合物D。

优选地，纯化制得化合物D的步骤包括采用丙酮作溶剂将粗产物进行重结晶。

第三方面，本发明提供了一种电致发光器件，包括依次层叠的具有阳极的衬底、发光层以及阴极层，所述发光层为主体材料和客体材料的混合物，其中主体材料如下所示的有机半导体材料：客体材料为双(4，6-二氟苯基吡啶-N，C2)吡啶甲酰合铱。

优选地，所述主体材料与所述客体材料的质量百分比为5％～15％。

优选地，阳极材料为氧化铟锡，阴极为金属铝。

本发明提供了一种有机半导体材料、制备方法和电致发光器件，具有以下有益效果：具有双极性载流子传输能力的磷光主体材料，同时具有空穴传输性质和电子传输性质，并且具有较高的三线态能级，有效的防止发光过程中能量回传给主体材料，使在发光层中空穴和电子的传输平衡，大大提高发光效率，合成方法简单易行，可用于红蓝绿三色的磷光主体材料。

附图说明

图1是以实施例1中制得的有机半导体材料为主体材料制得的有机电致发光器件的结构示意图；

图2是实施例1中制得的有机半导体材料的热失重分析图。

具体实施方式

实施例1：