[發明專利]一種有機半導體材料、制備方法和電致發光器件

有效

• 申請號: 201210168249.4
• 申請日: 2012-05-28
• 公開（公告）號: CN103450260B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 周明杰;王平;張振華;馮小明
• 申請（專利權）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術有限公司
• 主分類號: C07F9/6561
• 分類號: C07F9/6561;C09K11/06;H01L51/54
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司44202
• 代理人: 郝傳鑫,熊永強

技術領域

本發明屬于光電材料領域，具體涉及一種有機半導體材料、制備方法和電致發光器件。

背景技術

有機電致發光器件具有驅動電壓低、響應速度快、視角范圍寬以及可通過化學結構微調改變發光性能使色彩豐富，容易實現分辨率高、重量輕、大面積平板顯示等優點，被譽為“21世紀平板顯示技術”，成為材料、信息、物理等學科和平板顯示領域研究的熱點。未來高效的商業化有機發光二極管將很可能會含有有機金屬磷光體，因為它們可以將單線態和三線態激子均捕獲，從而實現100％的內量子效率。然而，由于過渡金屬配合物的激發態激子壽命相對過長，導致不需要的三線態-三線態(T₁-T₁)在器件實際工作中淬滅。為了克服這個問題，研究者們常將三線態發光物摻雜到有機主體材料中。

近年來，綠色和紅色磷光OLED器件展示出令人滿意的電致發光效率。而高效的藍色磷光器件卻很少，主要原因是缺乏同時具有較好的載流子傳輸性能和較高的三線態能級(E_T)的主體材料。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種有機半導體材料，該有機半導體材料含有咔唑、二氮芴及二苯膦氧基，其中咔唑是空穴傳輸單元，具有較好的空穴傳輸性能。本發明有機半導體材料為磷光主體材料提供了新的可選擇的品種。本發明還提供了該有機半導體材料的制備方法，以及包含該有機半導體材料的電致發光器件。

一方面，本發明提供了一種有機半導體材料，所述有機半導體材料的化學式如下所示：

第二方面，本發明提供了一種有機半導體材料的制備方法，包括如下步驟：

提供化合物D：在惰性氣氛下，將化合物D溶解于有機溶劑中，降溫至-78℃～-60℃，向溶有化合物D的有機溶劑中加入正丁基鋰，所述化合物D與所述正丁基鋰的摩爾比為1∶2.5～1∶3，攪拌1～5h后加入二苯基氯化膦，所述化合物D與所述二苯基氯化膦的摩爾比為1∶2.5～1∶3，將反應溫度升至室溫攪拌反應3～12h，加入水終止反應后，萃取有機層，采用硅膠層析分離提純得到固體產物，將所述固體產物溶解到二氯甲烷或氯仿中并加入雙氧水氧化12～24小時，制得有機半導體材料，所述有機半導體材料的化學式如下所示：

優選地，硅膠層析分離提純步驟采用石油醚和二氯甲烷作為淋洗液進行硅膠層析分離。

優選地，該制備方法進一步包括后處理步驟，所述后處理步驟為將有機半導體材料溶解后采用飽和食鹽水和蒸餾水洗滌，旋蒸溶劑后采用乙酸乙酯和甲醇作為展開劑經過硅膠柱分離純化。

優選地，有機溶劑選自四氫呋喃、乙醚、異丙醚、乙基丁基醚或乙二醇二甲醚。

優選地，化合物D：的制備方法如下：

在無氧環境中，提供化合物B：2，7-二溴-1，8-二氮芴酮，化合物C：9-苯基咔唑，

將摩爾比為1∶3～5的化合物B與化合物C混合并在氮氣氣氛下加熱，加熱溫度為110℃～120℃，再滴加1mL～2mL催化劑三氟甲磺酸，結束反應后得到粗產物，再將粗產物純化得到化合物D。

優選地，純化制得化合物D的步驟包括采用丙酮作溶劑將粗產物進行重結晶。

第三方面，本發明提供了一種電致發光器件，包括依次層疊的具有陽極的襯底、發光層以及陰極層，所述發光層為主體材料和客體材料的混合物，其中主體材料如下所示的有機半導體材料：

客體材料為雙(4，6-二氟苯基吡啶-N，C2)吡啶甲酰合銥。

優選地，所述主體材料與所述客體材料的質量百分比為5％～15％。

優選地，陽極材料為氧化銦錫，陰極為金屬鋁。

本發明提供了一種有機半導體材料、制備方法和電致發光器件，具有以下有益效果：本發明提供了一種具有雙極性載流子傳輸能力的磷光主體材料，同時具有空穴傳輸性質和電子傳輸性質，使在發光層中空穴和電子的傳輸平衡，大大提高發光效率。本發明所述的具有雙極性載流子傳輸能力的磷光主體材料具有較高的三線態能級，有效的防止發光過程中能量回傳給主體材料并具有較好熱穩定性可用于紅藍綠三色的磷光主體材料。合成方法簡單，適合于廣泛應用。

附圖說明

圖1是以實施例1中制得的有機半導體材料為主體材料制得的有機電致發光器件的結構示意圖；

圖2是實施例1中制得的有機半導體材料的熱失重分析圖。

具體實施方式

實施例1：