[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，该有机半导体材料具有双极性载流子传输能力，使在发光层中的空穴和电子传输平衡；同时还具有较高的三线态能级及优良的热稳定性能，有效的防止发光过程中能量回传给主体材料，大大提高了发光效率，本发明有机半导体材料为双极性蓝光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A：和化合物B：在惰性气氛下，将化合物A与化合物B按照摩尔比为1:2～1:2.4添加入含有催化剂和碱溶液的有机溶剂中于70～130℃下进行Suzuki耦合反应12～48小时，所述催化剂为有机钯或者有机钯与有机膦配体的混合物，停止反应得到有机半导体材料的化学式如下所示：

优选地，所述有机半导体材料的制备方法进一步包括后处理步骤，所述后处理步骤具体为：将停止反应得到有机半导体材料用二氯甲烷进行萃取，合并有机相后采用无水硫酸镁干燥，并采用石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂作为淋洗液经硅胶层分离提纯，真空干燥即得目标产物。

优选地，所述有机溶剂选自甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃中的至少一种。

优选地，所述碱溶液选自碳酸钠溶液、碳酸钾溶液及碳酸氢钠溶液中的至少一种，所述碱溶液中的溶质与化合物A的摩尔比为20:1～50:1。

优选地，所述有机钯为双三苯基膦二氯化钯、四三苯基膦钯、醋酸钯和三邻甲苯基膦混合物或者三二氩苄基丙酮二钯和2-双环己基膦-2’,6’-二甲氧基联苯混合物。其中，膦配体的摩尔量为有机钯摩尔量的4～8倍。

优选地，所述的有机钯与所述化合物A的摩尔比为1:20～1:100。

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、[二(2′,4′-二氟苯基)吡啶][四(1-吡唑基)硼]合铱或者[二(2′,4′-二氟苯基)吡啶](四唑吡啶)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%～25%。

优选地，阳极材料为氧化铟锌或氧化锌铝，阴极为金属铝、银、金或镍。

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，使在发光层中的空穴和电子传输平衡；同时还具有较高的三线态能级及优良的热稳定性能，有效的防止发光过程中能量回传给主体材料，大大提高了发光效率，合成方法简单易行，可用于蓝光磷光主体材料。

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

为了更好地理解本发明专利的内容，下面通过具体的实例和图例来进一步说明本发明的技术案，具体包括材料制备和器件制备，但这些实施实例并不限制本发明，其中单体A、单体B均从市场上购买得到。