CN110358058B - 一种有机光电材料及其制备方法、发光器件以及显示装置 - Google Patents

一种有机光电材料及其制备方法、发光器件以及显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种有机光电材料及其制备方法、发光器件以及显示装置，涉及有机光电材料技术领域。所述有机光电材料为具有四硫富瓦烯和噻吩环结构的聚合物。所述有机光电材料的制备方法包括以下步骤：以四硫富瓦烯为原料，在2号位引入R1基团，制得中间体A；以噻吩甲醛为原料，在5号位引入R2基团，制得中间体B；在惰性气氛下，将所述中间体A和所述中间体B加入到有机溶剂中，加入催化剂，反应得混合物A；将所述混合物A分离纯化，得中间体C；将所述中间体C溶于氯仿和甲基腈的混合溶剂中，加入氧化剂，反应生成混合物B，将所述混合物B分离纯化，得有机光电材料。本发明旨在提供一种具有的良好的光电性质和较高的转化率效率有机光电材料。

Description

一种有机光电材料及其制备方法、发光器件以及显示装置
技术领域
本发明涉及光电材料技术领域，特别涉及一种有机光电材料及其制备方法、发光器件以及显示装置。
背景技术
有机发光器件是一种高亮度、高视觉、全固化的电致发光器件，具有发光效率高、亮度大、发光颜色覆盖整个可见光、机械性能好等优点。随着对显示装置高性能的需求，有机发光器件已成为当今显示装置研究的热门。而作为制作有机发光器件的重要材料，大量的有机光电材料被合成出来。
噻吩环具有与苯环相似的富电子结构，由于硫原子红移，芳香性减弱和噻吩单元之间π叠加增加共同作用的影响，在大量的有机光电材料中，具有噻吩环结构的有机光电材料具有较高的二阶极化率，表现出良好的电荷传输性质，是目前常用的有机光电材料之一。进一步开发新的光电材料，提高光电材料的光电性能和转化效率对于显示装置的发展有重要意义。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种有机光电材料及其制备方法、发光器件以及显示装置，旨在提供一种光电性能好的有机光电材料。
为实现上述目的，本发明提出一种有机光电材料，所述有机光电材料包括具有以下结构通式的聚合物P：
P：
Figure BDA0002132371130000021
式中，R1为异丙基、叔丁基或碳原子数为4～6的直链烷基，R2为苯基或环己基，n为32～64的整数。
此外，本发明还提出了一种有机光电材料的制备方法，用于制备上述有机光电材料，所述有机光电材料的制备方法包括以下步骤：
以四硫富瓦烯为原料，在2号位引入R1基团，制得中间体A；
以噻吩甲醛为原料，在5号位引入R2基团，制得中间体B；
在惰性气氛下，将所述中间体A和所述中间体B加入到有机溶剂中，加入催化剂，反应得混合物A；
将所述混合物A分离纯化，得中间体C；
将所述中间体C溶于氯仿和甲基腈的混合溶剂中，加入氧化剂，反应生成混合物B，将所述混合物B分离纯化，得有机光电材料；
其中，所述中间体A具有如下结构式(1)所示结构，所述中间体B具有如下结构式(2)所示结构，所述中间体C具有如下结构式(3)所示结构；
结构式(1)：
Figure BDA0002132371130000022
结构式(2)：
Figure BDA0002132371130000023
结构式(3)：
Figure BDA0002132371130000031
可选地，以四硫富瓦烯为原料，在2号位引入R1基团，制得中间体A的步骤包括：
将四硫富瓦烯和R1X加入到所述有机溶剂中，加热回流15～20h，冷却至常温，蒸馏得中间体A，其中，X为卤素元素。
可选地，所述四硫富瓦烯和所述R1X的摩尔比为1：(1.85～2.35)。
可选地，以噻吩甲醛为原料，在5号位引入R2基团，制得中间体B的步骤包括：
将噻吩甲醛和卤代芳烃加入到所述有机溶剂中，加热回流11～16h，冷却至常温，蒸馏得得中间体B，其中，所述卤代芳烃为卤代苯或卤代环己烷。
可选地，所述噻吩甲醛和所述卤代芳烃的摩尔比为1：(2.2～2.7)。
可选地，在惰性气氛下，将所述中间体A和所述中间体B加入到有机溶剂中，加入催化剂，反应得混合物A的步骤中，
所述有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯苯中的二种或者三种；和/或，
所述催化剂为醋酸钯、四(三苯基膦)钯、双三苯基磷二氯化钯、三(二亚苄基丙酮)二钯中的一种或多种；和/或，
所述反应的时间为20～30h。
可选地，将所述混合物A分离纯化，得中间体C的步骤包括：
将所述混合物A过滤，将滤液水洗并分离后，干燥有机相，脱出溶剂后，用硅胶柱进行分离，得中间体C；和/或，
其中，所述用硅胶柱进行分离时，流动相为二硫化碳与所述有机溶剂的混合溶剂；和/或，
所述二硫化碳与所述有机溶剂的体积比为1：(1.3～2.5)。
可选地，将所述中间体C溶于氯仿和甲基腈的混合溶剂中，加入氧化剂，反应生成混合物B，将所述混合物B分离纯化，得有机光电材料的步骤包括：
将所述中间体C溶于氯仿和甲基腈的混合溶剂中，加入氧化剂，于25～35℃下回流36～44h，反应生成混合物B；
将所述混合物B水洗12～16h，分离出有机相并干燥，脱出溶剂后，得有机光电材料；和/或，
其中，所述氯仿和甲基腈的混合溶剂中，氯仿和甲基腈的摩尔比为1：(6.5～9.6)；和/或，
其中，所述氧化剂为三氯化铁、高氯酸铁或六氟锑酸硝。
此外，本发明还提供了一种发光器件，所述发光器件包括至少一个功能层，且所述功能层包含上述有机光电材料。
本发明提供的技术方案中，有机光电材料为具有四硫富瓦烯和噻吩环结构的聚合物。四硫富瓦烯是强π电子供体；噻吩环中，硫原子的其中一对孤电子与两个双键共轭，形成离域π键。强π电子供体与离域π键共同形成大量的π电子，由于π电子的电子云分散在分子之间，所述有机光电材料的吸收光谱出现波长更长的光区，从而表现出良好的光电性质和较高的转化率效率。以该有机光电材料制作而成的发光器件或显示装置同样表现出优良的性能。此外，本发明提出的制备方法采用的均为易得的原料，且操作步骤简单，制备较为方便，可以满足工业化生产的需要。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为提出的有机光电材料的制备方法的一实施例的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
需要说明的是，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种有机光电材料，具有良好的光电性能和较高的转化效率，所述有机光电材料包括具有以下结构通式的聚合物P：
P：
Figure BDA0002132371130000051
式中，R1为异丙基、叔丁基或碳原子数为4～6的直链烷基，R2为苯基或环己基，n为32～64的整数。
噻吩环是五元环结构，符合休克儿规则，具有适中的能带隙，较宽的光谱响应，较好的热稳定性和环境稳定性；噻吩环具有与苯环相似的富电子结构，且由于硫原子红移，芳香性减弱和噻吩单元之间π叠加增加共同作用的影响，具有较高的二阶极化率，从而表现出良好的电荷传输性质。
四硫富瓦烯(TTF)是一个具有非芳香性14-π-电子体系的化合物，可以被氧化成符合休克尔规则的拥有芳香性并且结构稳定的TTF+和TTF2+，且该氧化过程是可逆的，从而表现出独特的电学性质和磁学性质。而且，由TTF的衍生物形成的聚合物因分子内π-π共轭效应和非成键的S...S相互作用不仅可以稳定存在，还可以形成良好的电子传输轨道，有较高的导电性能。
本发明提供的技术方案中，有机光电材料为具有四硫富瓦烯和噻吩环结构的聚合物。四硫富瓦烯是强π电子供体；噻吩环中，硫原子的其中一对孤电子与两个双键共轭，形成离域π键。强π电子供体与离域π键共同形成大量的π电子，由于π电子的电子云分散在分子之间，所述有机光电材料的吸收光谱出现波长更长的光区；同时，单个π键电子跃迁所产生的吸收光谱位于真空紫外区或近紫外线区，强π电子供体的轨道中电子在成键平面的亚轨道之间进行无规律窜动，电子跃迁所产生的吸收光谱位于可见光区或近红外线区，从而使有机光电材料表现出良好的光电性质和较高的转化率效率。
基于此，本发明还提出了一种发光器件，所述发光器件可以是有机发光二极管(OLED)、OFET(场效应晶体管)和OSC(太阳能电池)等，所述发光器件包括至少一个功能层，且所述功能层包含上述有机光电材料。所述发光器件具有较好的发光效率。
以OLED为例，OLED依次包括阳极/空穴注入层/发光层/电子传输层/电子传输层/阴极，其中，空穴注入层、发光层、电子传输层中的至少一层包含上述有机光电材料。
此外，本发明还提出了一种显示装置，所述显示装置可以是液晶显示屏(LCD)、发光二极管(LED)、电脑或电视机等，所述显示装置包括上述发光器件。
进一步地，本发明还提出了一种有机光电材料的制备方法，用于制备上述有机光电材料，结合图1所示的有机光电材料的制备方法的一实施例的流程示意图，所述有机光电材料的制备方法包括以下步骤：
步骤S10、以四硫富瓦烯为原料，在2号位引入R1基团，制得中间体A。
其中，所述中间体A具有如下结构式(1)所示结构。
结构式(1)：
Figure BDA0002132371130000061
步骤S10的合成路线为：
Figure BDA0002132371130000071
具体地，步骤S10可以通过如下步骤实现：
将四硫富瓦烯和R1X加入到所述有机溶剂中，加热回流15～20h，冷却至常温，蒸馏得中间体A，其中，X为卤素元素，优选溴元素。
其中，所述四硫富瓦烯和所述R1X的摩尔比为1：(1.85～2.35)。
其中，所述有机溶剂可以是二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯苯中的二种或者三种。
其中，反应中也可以加入催化剂。
相应地，当R1为异丙基时，获得的中间体A的2号位引入的取代基为异丙基；当R1为叔丁基时，获得的中间体A的2号位引入的取代基为叔丁基；当R1为碳原子数为4～6的直链烷基时，获得的中间体A的2号位引入的取代基为碳原子数为4～6的直链烷基，具体地，碳原子数为4～6的直链烷基可以是正丁烷基、正戊烷基、正己烷基或正庚烷基。
步骤S20、以噻吩甲醛为原料，在5号位引入R2基团，制得中间体B。
其中，所述中间体B具有如下结构式(2)所示结构。
结构式(2)：
Figure BDA0002132371130000072
步骤S20的合成路线为：
Figure BDA0002132371130000073
具体地，步骤S20可以通过如下步骤实现：
步骤S200、将噻吩甲醛和卤代芳烃加入到所述有机溶剂中，加热回流11～16h，冷却至常温，蒸馏得得中间体B，其中，所述卤代芳烃为卤代苯或卤代环己烷。
其中，所述噻吩甲醛和所述卤代芳烃的摩尔比为1：(2.2～2.7)。
其中，所述有机溶剂可以是二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯苯中的二种或者三种。
其中，反应中也可以加入催化剂。
相应地，当R2为苯基时，获得的中间体B的5号位引入的取代基为苯基；当R2为环己基时，获得的中间体B的5号位引入的取代基为环己基。
需要说明的是，上述步骤S10和步骤S20不存在先后顺序，步骤S10可以在步骤S20之前、之后或者同时进行。
步骤S30、在惰性气氛下，将所述中间体A和所述中间体B加入到有机溶剂中，加入催化剂，反应得混合物A。
混合物A中包含有中间体C，所述中间体C具有如下结构式(3)所示结构。
结构式(3)：
Figure BDA0002132371130000081
由于四硫富瓦烯结构具有较强的给电子能力，容易被空气氧化，为避免出现副反应，使反应顺序进行，本实施例中，步骤S30在惰性气氛下进行，其惰性气体可以是氮气或者氦气等，反应进行的时间优选为20～30h。
此外，所述有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯苯中的二种或者三种；所述催化剂为醋酸钯、四(三苯基膦)钯、双三苯基磷二氯化钯、三(二亚苄基丙酮)二钯中的一种或多种。
步骤S40、将所述混合物A分离纯化，得中间体C。
混合物A中除中间体C外还含有未反应完全的反应物和有机溶剂等，需要经过分离纯化，才能得到纯净的中间体C。分离纯化的方法有多种，可以采用萃取、蒸馏、层析或者色谱等方法。
本实施例中，先将所述混合物A过滤，去除固体杂质，取得滤液；将滤液用水洗涤，分离并去除水相，保留有机相；干燥有机相，脱出溶剂后，用硅胶柱进行分离，得中间体C。
其中，所述用硅胶柱进行分离时，流动相为二硫化碳与所述有机溶剂的混合溶剂。本实施例中，所述二硫化碳与所述有机溶剂的体积比优选为1：(1.3～2.5)。所述有机溶剂优选为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯苯中的二种或者三种。
此外，所述干燥有机相时，可以采用干燥剂对有机相进行干燥，干燥剂可以是无水硫酸钠、硫酸镁、无水氯化钙等。
步骤S50、将所述中间体C溶于氯仿和甲基腈的混合溶剂中，加入氧化剂，反应生成混合物B，将所述混合物B分离纯化，得有机光电材料。
本实施例中，所述氯仿和甲基腈的混合溶剂中，氯仿和甲基腈的摩尔比优选为1：(6.5～9.6)；所述氧化剂优选为三氯化铁、高氯酸铁或六氟锑酸硝。
进一步地，需要将上述得到的中间体C聚合，制得聚合物。具体地，步骤S50可以通过如下步骤实现：
步骤S510、将所述中间体C溶于氯仿和甲基腈的混合溶剂中，加入氧化剂，于25～35℃下回流36～44h，反应生成混合物B；
步骤S520、将所述混合物B水洗12～16h，分离出有机相并干燥，脱出溶剂后，得有机光电材料。
本发明提出的制备方法采用的均为易得的原料，且操作步骤简单，制备较为方便，可以满足工业化生产的需要。
以下结合具体实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
将1mol四硫富瓦烯和2.15mol 2-溴-异丙烷加入到有机溶剂中，加热回流15h，冷却至常温，蒸馏得中间体A。
将1mol噻吩甲醛和2.6mol溴代苯加入到有机溶剂中，加热回流11h，冷却至常温，蒸馏得中间体B。
在氮气保护下，将中间体A和中间体B加入到有机溶剂中，加入醋酸钯，于室温下反应27h，得混合物A；将混合物A过滤，将滤液水洗并分离后，干燥有机相，脱出溶剂后，用硅胶柱进行分离，得中间体C，其中，用硅胶柱进行分离时，流动相为二硫化碳-有机溶剂(1:2.2，v/v)混合溶剂。
将中间体C溶于氯仿-甲基腈(摩尔比为1:6.5)混合溶剂中，加入高氯酸铁，于30℃下回流42h，反应生成混合物B；将混合物B水洗12h，分离出有机相，并用无水硫酸钠进行干燥，脱出溶剂后，得有机光电材料(1)。
其中，有机溶剂为二氯甲烷和四氯化碳的混合溶剂。
有机光电材料(1)具有如下结构通式：
Figure BDA0002132371130000101
实施例2
将1mol四硫富瓦烯和1.98mol 2-溴-异丙烷加入到有机溶剂中，加热回流17h，冷却至常温，蒸馏得中间体A。
将1mol噻吩甲醛和2.4mol溴代苯加入到有机溶剂中，加热回流13h，冷却至常温，蒸馏得中间体B。
在惰性气氛下，将中间体A和中间体B加入到有机溶剂中，加入四(三苯基膦)钯，于室温下反应24h，得混合物A；将混合物A过滤，将滤液水洗并分离后，干燥有机相，脱出溶剂后，用硅胶柱进行分离，得中间体C，其中，用硅胶柱进行分离时，流动相为二硫化碳-有机溶剂(1:1.6，v/v)混合溶剂。
将中间体C溶于氯仿-甲基腈(摩尔比为1:7.3)混合溶剂中，加入三氯化铁，于30℃下回流39h，反应生成混合物B；将混合物B水洗13h，分离出有机相，并用无水硫酸钠进行干燥，脱出溶剂后，得有机光电材料(2)。
其中，有机溶剂为三氯甲烷和氯苯的混合溶剂。
有机光电材料(2)具有如下结构通式：
Figure BDA0002132371130000102
实施例3
将1mol四硫富瓦烯和1.85mol 2-溴-异丙烷加入到有机溶剂中，加热回流19h，冷却至常温，蒸馏得中间体A。
将1mol噻吩甲醛和2.6mol溴代苯加入到有机溶剂中，加热回流14h，冷却至常温，蒸馏得中间体B。
在惰性气氛下，将中间体A和中间体B加入到有机溶剂中，加入醋酸钯、四(三苯基膦)钯和双三苯基磷二氯化钯，于室温下反应20h，得混合物A；将混合物A过滤，将滤液水洗并分离后，干燥有机相，脱出溶剂后，用硅胶柱进行分离，得中间体C，其中，用硅胶柱进行分离时，流动相为二硫化碳-有机溶剂(1:1.3，v/v)混合溶剂。
将中间体C溶于氯仿-甲基腈(摩尔比为1:8.2)混合溶剂中，加入六氟锑酸硝，于30℃下回流36h，反应生成混合物B；将混合物B水洗15h，分离出有机相，并用无水硫酸钠进行干燥，脱出溶剂后，得有机光电材料(3)。
其中，有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的混合溶剂。
有机光电材料(3)具有如下结构通式：
Figure BDA0002132371130000111
实施例4
将1mol四硫富瓦烯和2.35mol 2-溴-异丙烷加入到有机溶剂中，加热回流20h，冷却至常温，蒸馏得中间体A。
将1mol噻吩甲醛和2.7mol溴代苯加入到有机溶剂中，加热回流16h，冷却至常温，蒸馏得中间体B。
在惰性气氛下，将中间体A和中间体B加入到有机溶剂中，加入三(二亚苄基丙酮)二钯，于室温下反应30h，得混合物A；将混合物A过滤，将滤液水洗并分离后，干燥有机相，脱出溶剂后，用硅胶柱进行分离，得中间体C，其中，用硅胶柱进行分离时，流动相为二硫化碳-有机溶剂(1:2.5，v/v)混合溶剂。
将中间体C溶于氯仿-甲基腈(摩尔比为1:9.6)混合溶剂中，加入高氯酸铁，于25℃下回流44h，反应生成混合物B；将混合物B水洗16h，分离出有机相，并用无水硫酸钠进行干燥，脱出溶剂后，得有机光电材料(4)。
其中，有机溶剂为三氯甲烷、四氯化碳和氯苯的混合溶剂。
有机光电材料(4)具有如下结构通式：
Figure BDA0002132371130000121
实施例5
将1mol四硫富瓦烯和2.24mol 1-溴-庚烷加入到有机溶剂中，加热回流16h，冷却至常温，蒸馏得中间体A。
将1mol噻吩甲醛和2.2mol溴代苯加入到有机溶剂中，加热回流15h，冷却至常温，蒸馏得中间体B。
在惰性气氛下，将中间体A和中间体B加入到有机溶剂中，加入双三苯基磷二氯化钯，于室温下反应25h，得混合物A；将混合物A过滤，将滤液水洗并分离后，干燥有机相，脱出溶剂后，用硅胶柱进行分离，得中间体C，其中，用硅胶柱进行分离时，流动相为二硫化碳-有机溶剂(1:1.8，v/v)混合溶剂。
将中间体C溶于氯仿-甲基腈(摩尔比为1:8)混合溶剂中，加入六氟锑酸硝，于35℃下回流40h，反应生成混合物B；将混合物B水洗14h，分离出有机相，并用无水硫酸钠进行干燥，脱出溶剂后，得有机光电材料(5)。
其中，有机溶剂为三氯甲烷和四氯化碳的混合溶剂。
有机光电材料(5)具有如下结构通式：
Figure BDA0002132371130000131
实施例6
将1mol噻吩甲醛和2.6mol溴代苯加入到有机溶剂中，加热回流11h，冷却至常温，蒸馏得中间体B。
在氮气保护下，将1mol四硫富瓦烯和中间体B加入到有机溶剂中，加入醋酸钯，于室温下反应27h，得混合物A；将混合物A过滤，将滤液水洗并分离后，干燥有机相，脱出溶剂后，用硅胶柱进行分离，得中间体C，其中，用硅胶柱进行分离时，流动相为二硫化碳-有机溶剂(1:2.2，v/v)混合溶剂。
将中间体C溶于氯仿-甲基腈(摩尔比为1:6.5)混合溶剂中，加入高氯酸铁，于30℃下回流42h，反应生成混合物B；将混合物B水洗12h，分离出有机相，并用无水硫酸钠进行干燥，脱出溶剂后，得有机光电材料(6)。
其中，有机溶剂为二氯甲烷和四氯化碳的混合溶剂。
有机光电材料(6)具有如下结构通式：
Figure BDA0002132371130000132
实施例7
将1mol噻吩甲醛和2.6mol溴代环己烷加入到有机溶剂中，加热回流11h，冷却至常温，蒸馏得中间体B。
在氮气保护下，将1mol四硫富瓦烯和中间体B加入到有机溶剂中，加入醋酸钯，于室温下反应27h，得混合物A；将混合物A过滤，将滤液水洗并分离后，干燥有机相，脱出溶剂后，用硅胶柱进行分离，得中间体C，其中，用硅胶柱进行分离时，流动相为二硫化碳-有机溶剂(1:2.2，v/v)混合溶剂。
将中间体C溶于氯仿-甲基腈(摩尔比为1:6.5)混合溶剂中，加入高氯酸铁，于30℃下回流42h，反应生成混合物B；将混合物B水洗12h，分离出有机相，并用无水硫酸钠进行干燥，脱出溶剂后，得有机光电材料(7)。
其中，有机溶剂为二氯甲烷和四氯化碳的混合溶剂。
有机光电材料(7)具有如下结构通式：
Figure BDA0002132371130000141
实施例8
除将2.6mol溴代苯替换成2.6mol溴代环己烷外，其他步骤与实施例1相同，制得有机光电材料(8)。
有机光电材料(8)具有如下结构通式：
Figure BDA0002132371130000142
实施例9
除将2.15mol 2-溴-异丙烷替换成2.15mol CBr(CH3)3外，其他步骤与实施例1相同，制得有机光电材料(9)。
有机光电材料(9)具有如下结构通式：
Figure BDA0002132371130000151
实施例10
将2.15mol 2-溴-异丙烷替换成2.15mol CBr(CH3)3，将2.6mol溴代苯替换成2.6mol溴代环己烷，其他步骤与实施例1相同，制得有机光电材料(10)。
有机光电材料(10)具有如下结构通式：
Figure BDA0002132371130000152
在二氯甲烷溶液状态下，通过UV-Vis吸收光谱仪测试各实施例产物的最大吸收波长(λabs)，并用荧光光谱仪测试其最大荧光发射波长(λem)。另外，以二茂铁作为校准，饱和甘汞电极作为参比电极，铂电极作为工作电极，通过电化学工作站用循环伏安法测量各实施例产物在薄膜状态下的电流电压图，以计算得出各实施例产物的LUMO能级和HOMO能级。结果如下表所示。
Figure BDA0002132371130000153
Figure BDA0002132371130000161
从上表可以看出，发现各实施例制得的有机光电材料的最大吸收波长在371～381nm，最大荧光发射波长位于470nm之前，而且均具备较低的LUMO能级，说明本发明提出的有机光电材料为潜在的高迁移率电子传输材料。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种有机光电材料，其特征在于，包括具有以下结构通式的聚合物P：P：
Figure FDA0003144360890000011
式中，R1为异丙基、叔丁基或碳原子数为4～6的直链烷基，R2为苯基或环己基，n为32～64的整数。
2.一种如权利要求1所述的有机光电材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
以四硫富瓦烯为原料，在2号位引入R1基团，制得中间体A；
以噻吩甲醛为原料，在5号位引入R2基团，制得中间体B；
在惰性气氛下，将所述中间体A和所述中间体B加入到有机溶剂中，加入催化剂，反应得混合物A；
将所述混合物A分离纯化，得中间体C；
将所述中间体C溶于氯仿和甲基腈的混合溶剂中，加入氧化剂，反应生成混合物B，将所述混合物B分离纯化，得有机光电材料；
其中，所述中间体A具有如下结构式(1)所示结构，所述中间体B具有如下结构式(2)所示结构，所述中间体C具有如下结构式(3)所示结构；
结构式(1)：
Figure FDA0003144360890000012
结构式(2)：
Figure FDA0003144360890000021
结构式(3)：
Figure FDA0003144360890000022
3.如权利要求2所述的有机光电材料，其特征在于，以四硫富瓦烯为原料，在2号位引入R1基团，制得中间体A的步骤包括：
将四硫富瓦烯和R1X加入到所述有机溶剂中，加热回流15～20h，冷却至常温，蒸馏得中间体A，其中，X为卤素元素。
4.如权利要求3所述的有机光电材料，其特征在于，所述四硫富瓦烯和所述R1X的摩尔比为1：(1.85～2.35)。
5.如权利要求2所述的有机光电材料的制备方法，其特征在于，以噻吩甲醛为原料，在5号位引入R2基团，制得中间体B的步骤包括：
将噻吩甲醛和卤代烃加入到所述有机溶剂中，加热回流11～16h，冷却至常温，蒸馏-得中间体B，其中，所述卤代烃为卤代苯或卤代环己烷。
6.如权利要求5所述的有机光电材料的制备方法，其特征在于，所述噻吩甲醛和所述卤代烃的摩尔比为1：(2.2～2.7)。
7.如权利要求2所述的有机光电材料的制备方法，其特征在于，在惰性气氛下，将所述中间体A和所述中间体B加入到有机溶剂中，加入催化剂，反应得混合物A的步骤中，
所述有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯苯中的二种或者三种；和/或，
所述催化剂为醋酸钯、四(三苯基膦)钯、双三苯基磷二氯化钯、三(二亚苄基丙酮)二钯中的一种或多种；和/或，
所述反应的时间为20～30h。
8.如权利要求2所述的有机光电材料的制备方法，其特征在于，将所述中间体C溶于氯仿和甲基腈的混合溶剂中，加入氧化剂，反应生成混合物B，将所述混合物B分离纯化，得有机光电材料的步骤包括：
将所述中间体C溶于氯仿和甲基腈的混合溶剂中，加入氧化剂，于25～35℃下回流36～44h，反应生成混合物B；
将所述混合物B水洗12～16h，分离出有机相并干燥，脱出溶剂后，得有机光电材料；和/或，
其中，所述氯仿和甲基腈的混合溶剂中，氯仿和甲基腈的摩尔比为1：(6.5～9.6)；和/或，
其中，所述氧化剂为三氯化铁、高氯酸铁或六氟锑酸硝。
9.一种发光器件，其特征在于，包括至少一个功能层，且所述功能层包含如权利要求1所述的有机光电材料。
10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求9所述的发光器件。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101809789A (zh) * 2008-07-31 2010-08-18 松下电器产业株式会社 蓄电材料和蓄电装置
CN104130252A (zh) * 2014-07-15 2014-11-05 南开大学 有机光电化合物及其制备方法和应用
CN108264632A (zh) * 2018-01-23 2018-07-10 洛阳师范学院 一种含硫的光电材料及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010013492A1 (ja) * 2008-07-31 2010-02-04 パナソニック株式会社 重合体、半導体膜、電極、電極活物質、電気化学素子および蓄電デバイス
CN101809789A (zh) * 2008-07-31 2010-08-18 松下电器产业株式会社 蓄电材料和蓄电装置
CN104130252A (zh) * 2014-07-15 2014-11-05 南开大学 有机光电化合物及其制备方法和应用
CN108264632A (zh) * 2018-01-23 2018-07-10 洛阳师范学院 一种含硫的光电材料及其制备方法

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