[发明专利]有机半导体材料、其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于有机材料技术领域，尤其涉及一种有机半导体材料、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。有机电致发光器件要实现全色显示及照明等应用目的，器件必须具有一定的效率和寿命。但是，目前制备得到的有机电致发光器件的发光效率不高，影响了有机电致发光器件的市场应用；

同时在OLED制作及实际工作时，会受到热的作用，器件中的有机材料，易受到这些热的作用诱使膜层产生结晶型态或薄膜的其它形态发生变化(如玻璃化转变)，造成OLED亮度、效率衰退等现象，如此反复地受热作用变化，材料易老化，导致有机电致发光器件寿命降低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种有机半导体材料，解决现有技术中有机电致发光器件发光效率不高、寿命不长的技术问题。

本发明是这样实现的，

一种有机半导体材料，具有如下结构式I：

其中，D选自氢原子、烷基、烷氧基。

以及，

上述有机半导体材料制备方法，包括如下步骤：

分别提供结构式为的化合物A，结构式为的化合物B，其中，D选自氢原子、烷基、烷氧基；

将摩尔比为1∶2～3的所述化合物A和化合物B溶于含有催化剂和碱性有机溶剂中，无氧条件及温度为60℃～130℃条件下进行Suzuki反应20小时～40小时，得到如结构式I的所述有机半导体材料，反应式表示为：

本发明进一步提供上述有机半导体材料在有机电致发光器件，有机太阳能电池，有机场效应晶体管，有机光存储器件，有机非线性材料或有机激光器件中的应用。

本发明有机半导体材料，包括二苯并噻吩砜基团和三苯胺基团，具有较高的载流子迁移率和刚性，实现了其发光效率与热稳定性的显著提升；本发明有机半导体材料制备方法，操作简单、成本低廉，生产效益高，非常适于工业化生产。

附图说明

图1是应用本发明实施例一的DMPFSO作为发光层的电致发光器件结构图；

图2是应用本发明实施例一的DMPFSO作为发光层的电致发光器件的发光光谱图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种有机半导体材料，具有如下结构式I：

其中，D选自氢原子(-H)、烷基(-R)、烷氧基(-OR)。所述R为碳原子数为C₁～C₁₂的直链或带支链烷基，优选碳原子数为C₂～C₆的直链或带支链烷基。

本发明有机半导体材料，具有二苯并噻吩砜基团和三苯胺基团；二苯并噻吩为缺电子基团，二苯并噻吩砜基团的引入能够大大提高有机半导体材料的电子传递速率；三苯胺为富电子基团，三苯胺的引入，也能大大提高有机半导体材料的电子传递速率；同时，由于有机半导体材料中既包括缺电子基团，又包括富电子基团，有利于实现有机半导体材料的电荷平衡，实现其载流子传递效率的大大提升，从而实现发光效率的显著提升；由于本发明有机半导体材料具有二苯并噻吩砜基团和三苯胺基团，因此具有刚性和较大的立体位阻，实现了其耐高温性能的显著改善。通过差热分析扫描对本发明的有机半导体材料的性能进行表征，结果表明该材料具有优异的热稳定性、良好的溶解性和成膜性，并且通过光谱测试，表面该材料的最大发光波长在蓝光范围、具有高的三线态能级。

本发明实施例进一步提供上述有机半导体材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤S01，提供原料：

分别提供结构式为的化合物A，结构式为的化合物B，其中，D选自氢原子(-H)、烷基(-R)、烷氧基(-OR)；

步骤S02，Suzuki反应：

将摩尔比为1∶2～3的化合物A和化合物B溶于含有催化剂和碱性有机溶剂中，无氧条件及温度为60℃～130℃条件下进行Suzuki反应20小时～40小时，得到如结构式I的所述有机半导体材料，反应式表示为：

具体地，步骤S01中，化合物A可以从市场上购买得到，也可以通过如下方法制备得到：