[發明專利]一種有機半導體材料、制備方法和電致發光器件

無效

• 申請號: 201210295756.4
• 申請日: 2012-08-20
• 公開（公告）號: CN103626683A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 周明杰;王平;張振華;鐘鐵濤
• 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;深圳市海洋王照明工程有限公司
• 主分類號: C07C317/32
• 分類號: C07C317/32;C07C315/02;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三苯胺、芴及苯基硫氧，其中三苯胺具有空穴傳輸性能，芴基具有電子傳輸性能，苯基硫氧具有電子傳輸性能。本發明有機半導體材料具有較好空穴傳輸和電子傳輸能力的雙極性紅光磷光材料。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：及化合物C：在惰性氣氛下，將摩爾比為1:2.2～1:2.5的化合物D及化合物C溶解于有機溶劑中，加入無機堿，回流攪拌反應6～12小時后，停止反應冷卻至室溫，用二氯甲烷萃取，旋轉蒸發除去溶劑，收集固體，然后用醋酸溶解固體，再加入質量百分數為30%的雙氧水，其中，2,7-二溴-9,9-二（2-（9-苯基咔唑））芴與30%雙氧水的體積比為1:5～1:6，在80～90℃下攪拌反應12～24小時，得到粗產物，粗產物經過分離純化后得到所述有機半導體材料，所述有機半導體材料的化學式如下所示：

優選地，所述分離提純過程具體為減壓除去粗產物中的溶劑，分別用飽和食鹽水和蒸餾水洗粗產物，收集有機相，有機相用無水硫酸鎂干燥，過濾后用旋轉蒸發除去溶劑，用氯仿和正己烷重結晶提純。

優選得，所述有機溶劑包括甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯或乙醇中的至少一種。

優選得，所述無機堿為碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉或磷酸鉀中的一種。優選地，所述化合物D：的制備方法如下：

在無氧環境中，提供化合物A：2,7-二溴芴酮，化合物B：4,4’-二甲基三苯胺，

將摩爾比為1：3～5的化合物A與化合物B混合并在氮氣氣氛下加熱，加熱溫度為110～120℃，再滴加1～2mL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，所述發光層為如下所示的有機半導體材料：

優選地，所述發光層厚度20nm～50nm。

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：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，并且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，使在發光層中空穴和電子的傳輸平衡，大大提高發光效率，合成方法簡單易行，可用于紅光磷光主體材料。

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：

2,7-二（苯基硫氧）-9,9-二（4-（二-對甲苯基）氨基苯基）芴的制備過程1、化合物D：2,7-二溴-9,9-二（4-（二-對甲苯基）氨基苯基）芴結構式為的合成如下：