[发明专利]一种蒽类衍生物有机半导体材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于光电材料技术领域，具体的说是涉及一种蒽类衍生物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。

自从C.W.Tang等第一次报道有机发光二极管(OLED)以来，无论是小分子还是聚合物发光二极管，都取得了巨大的发展。其潜在的应用是全彩色平板显示器和固态白光照明。在三基色中，红光和绿光二极管都已经接近实际应用的要求，但蓝光材料由于带隙较宽，以及较低的最高占据轨道(HOMO)能级，因此存在较大的载流子注入能垒；同时，由于发射能量高、不稳定、易发生能量转移而引起发射色不纯，所以发展相对缓慢。研发高效率、高稳定性能的蓝光发射材料，仍然是个难题。

目前，由于蒽衍生物凭其超高的荧光量子产率以及优良的电致发光性质和电化学性质而成为研究的热点，广泛的用于构建高效率有机电致发光器件中。在众多蒽类衍生物中，9，10-二萘蒽虽由于其优异的荧光性质和良好的电化学性能而成为蓝色荧光材料的标志性分子。然而以9，10-二萘蒽为代表的蒽衍生物并不能形成高质量的薄膜，而且通过蒸镀沉积的薄膜易于结晶，导致表面粗糙、晶界以及针孔，最终导致器件失效。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种热稳定性及形貌稳定性高、发光强度高的蒽类衍生物有机半导体材料。

本发明的另一目的在于提供一种工艺简单、产率高、安全性高、易于操作和控制的蒽类衍生物有机半导体材料制备方法。

本发明进一步的目的在于提供上述蒽类衍生物有机半导体材料在有机电致发光器、有机太阳能电池、有机场效应晶体管、有机光存储器、有机非线性材料或/和有机激光器中的应用。

为了实现上述发明目的，本发明实施例的技术方案如下：

一种蒽类衍生物有机半导体材料，其分子结构通式为下述(I)：

(I)式中，R为C₁～C₁₂的烷基或H。

以及，上述蒽类衍生物有机半导体材料制备方法，包括如下步骤：

分别提供如下结构式表示的化合物A、化合物B，

在无氧环境中和有机钯催化剂、有机溶剂、碱液存在的条件下，将化合物A、化合物B进行Suzuki耦合反应，得到如下结构通式(I)表示的蒽类衍生物有机半导体材料，

各步骤中所述R为C₁～C₁₂的烷基或H。

进一步，上述蒽类衍生物有机半导体材料在有机电致发光器，有机太阳能电池，有机场效应晶体管，有机光存储器，有机非线性材料或/和有机激光器中的应用。

上述蒽类衍生物有机半导体材料以苯基取代二聚芴作为刚性核，使其具有优异的热稳定性，将该蒽类衍生物有机半导体材料制成薄膜时，使得该薄膜形貌稳定性能优良，有效的克服了现有蒽衍生物有机半导体材料制成的薄膜易结晶的缺陷。上述蒽类衍生物有机半导体材料还具有较高的电子迁移率，其中，该蒽类衍生物有机半导体材料结构式中含有的蒽结构单元有效提高了该蒽类衍生物有机半导体材料的稳定性和载流子传输特性。当将利用该有机半导体材料制备的发光层用于有机发光器件中时，有利于发光层的电荷平衡，从而提高该有机发光器件发光强度和发光效率，且发光性能稳定。R基团有效提高了蒽类衍生物有机半导体材料的溶解性、成膜性能和调节蒽类衍生物有机半导体材料的光谱范围，扩展了该蒽类衍生物有机半导体材料的应用范围。

该蒽类衍生物有机半导体材料制备方法只需通过控制反应条件以及反应物的用量即可获得，工艺简单，易于操作和控制，安全性高和产物的得率高，降低了生产成本，适合于工业化生产。

附图说明

图1是本发明实施例蒽类衍生物有机半导体材料的结构式的示意图；

图2是本发明实施例蒽类衍生物有机半导体材料制备方法的流程图；

图3是利用实施例1制备的蒽类衍生物有机半导体材料热失重分析图；

图4是以实施例1制备的蒽类衍生物有机半导体材料作为做发光层的有机电致发光器件的结构示意图；