用於有機電致發光器件的有機半導體材料及其製備方法和用途的製作方法
2023-06-30 19:20:56
專利名稱：用於有機電致發光器件的有機半導體材料及其製備方法和用途的製作方法
技術領域：
本發明涉及有機光電子材料領域，具體涉及用於有機電致發光器件的有機半導體材料，更特別涉及含咔唑、三氮唑和膦氧基團的三元有機半導體材料及其製備方法，以及這些有機半導體材料在有機光電子領域的應用。
背景技術：
基於有機電致發光二級管(OLED)的顯示和照明技術，由於具有低驅動電壓、高發光亮度、大可視化角度、快響應時間、超薄以及在柔性襯底上可製作具有能彎曲、不破碎的新型顯示面板等優點，而越來越受到學術界、產業界和各國政府的極大關注。有機電致發光器件由多層有機材料構成，其中的發光層通常選擇適當混合比例的主體和客體材料。即將客體材料(螢光摻雜材料或具有更高量子效率的磷光摻雜材料)以一定的濃度摻雜在具有載流子傳輸能力的有機半導體主體材料中，提高有機電致發光器件的發光效率。含金屬的磷光摻雜材料由於效率更高，已經在紅髮射和綠髮射器件結構中得到廣泛應用。例如1999年Forrrest和Thompson等報導的綠光電致發光器件,發光層以4,4f _N，N' -二咔唑聯苯(CBP)—元咔唑類有機半導體材料為主體材料，並摻雜百分之六綠光磷光發光材料三(2-苯基吡啶)合銥(II) (Ir(ppy)3)，器件的功率效率圖達到311m/w。2000年Forrest等報導了一元三氮唑類主體材料3-苯基-4-(1 萘基)_5_苯基_1，2，4-三氮唑(TAZ)摻雜綠光磷光發光材料Ir (ppy)3，獲得了更高的功率效率(401m/w)。但是這些有機半導體主體材料要麼以空穴傳輸為主(如含咔唑的一元有機半導體材料CBP)，要麼以電子傳輸為主(如含三氮唑的一元有機半導體材料TAZ)，致使發光層中電子和空穴濃度不平衡，從而會影響器件的性能和效率，尤其在藍光電致發光器件中表現更為突出，其功率效率很難高於151m/w。`隨後，含咔唑/三氮唑、咔唑/噁二唑、咔唑/膦氧基團、三氮唑/三苯胺、咔唑/苯並咪唑、咔唑/三嗪、咔唑/四苯基矽等二元有機半導體材料以及三元有機半導體材料膦氧基團/四苯基矽/咔唑、膦氧基團/芴/三苯胺、膦氧基團/芴/咔唑、苯基咪唑基團/四苯基娃/三苯胺、卩惡二唑/四苯基娃/三苯胺(代表性結構見表格一)被發展用於改善載流子的電子和空穴雙傳輸性能來提升器件的性能，現有技術中的用於電致發光器件的有機半導體材料如下表I所示:表1:專利和文獻報導的一元、二元、三元有機半導體材料
權利要求
1.種用於有機電致發光器件的有機半導體材料，其特徵在於:所述有機半導體材料的結構中含有三氮唑、咔唑和膦氧基團，其結構如下式(I)所示，
2.據權利要求1所述的用於有機電致發光器件的有機半導體材料，其特徵在於:所述芳香雜環包括氮或氧或硫雜原子。
3.據權利要求1或2所述的用於有機電致發光器件的有機半導體材料，其特徵在於式(I)中的Cz的結構為:
4.據權利要求1所述的用於有機電致發光器件的有機半導體材料，其特徵在於:式(I)化合物的1AiN2Ar和3Ar獨立地選自以下芳香基團或其衍生物:
5.據權利要求1所述的用於有機電致發光器件的有機半導體材料，其特徵在於:式(I)所表示的有機半導體材料為選自以下式(II)至式(XII)的化合物:
6.利要求1 5中任一項所述的用於有機電致發光器件的有機半導體材料的製備方法，其特徵在於:所述有機半導體材料中的咔唑通過鈴木反應或者通過烏爾曼反應引入；三氮唑通過二醯肼和芳胺反應引入；膦氧基團通過芳基滷素在有機鹼作用下和二芳基氯化膦反應生成的三芳基 膦氧化引入，具體反應路線如下所示
7.據權利要求6所述的用於有機電致發光器件的有機半導體材料的製備方法，其特徵在於:所述有機鹼為丁基鋰。
8.利要求1 5中任一項所述的用於有機電致發光器件的有機半導體材料用於製作有機電致發光器件的用途。
9.據權利要求8所述的用途，其特徵在於:所述用於有機電致發光器件的有機半導體材料作為主體材料用 於製作顯示和照明用的有機發光二極體器件。
全文摘要
本發明涉及用於有機電致發光器件的有機半導體材料及其製備方法和用途，更特別涉及一種含三氮唑、咔唑和膦氧基團的三元有機半導體材料，以及其作為有機電致發光器件中的主體材料。本發明的三元有機半導體材料具有如式(I)的結構通式，其中，Cz是含氮原子的咔唑或咔唑衍生物；1Ar、2Ar和3Ar為芳香單環或多環或包括含氮、氧、硫等雜原子的芳香雜環。1Ar、2Ar和3Ar可以相同也可以不同，n為選自1～5的整數。發明中的三元有機半導體材料可用作有機電致發光器件中的關鍵材料，比傳統的材料具有更加優異的電子遷移率和空穴傳輸能力，能夠提高有機電致發光器件的效率，具有廣泛的應用前景，式(I)。
文檔編號H01L51/54GK103087103SQ20131003187
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月28日 優先權日2013年1月28日
發明者周明, 莊錦勇, 李宛飛, 劉揚 申請人:蘇州納凱科技有限公司