紫外发射有机半导体合成方法、单晶及基于其的有机激光器和有机电致发光器件技术

技术编号：45007150 阅读：4 留言：0更新日期：2025-04-15 17:23

本发明专利技术公开了一种紫外发射有机半导体及其合成方法、紫外发射有机半导体单晶及基于紫外发射有机半导体单晶的有机电致发光器件。设计合成了一种二苯乙烯衍生物分子5F‑BBPS，利用微距升华法可制得薄厚均匀，尺寸在25μm以上的薄片单晶，该晶体在360nm飞秒激光泵浦下，在较低的阈值(＜4μJ/cm<supgt;2</supgt;)即可实现激光发射，以该单晶材料制成的场效应晶体管测得电子迁移率1.03E‑4cm<supgt;2</supgt;V<supgt;‑1</supgt;s<supgt;‑1</supgt;，以该单晶材料制成的有机发光二极管能够将其点亮。5F‑BBPS单晶具备低的激光阈值，将成为实现连续光泵浦有机激光器可选材料中十分有竞争力的一种。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机激光器及有机电致发光器件的，具体地说，设计合成了一种二苯乙烯衍生物分子，其晶体具有好的光学性质，可实现紫外低阈值光致激光。

技术介绍

1、紫外发射有机半导体作为一种新兴的有机激光器，在生物医学、材料加工、光通信等领域展现出了广阔的应用前景。其紫外波长使其能够在生物医学领域实现更精确的医学影像和治疗，在材料加工领域实现更高的加工精度和分辨率，并在显示的背景光源中有着非常重要的应用。随着技术不断进步和研究领域的拓展，紫外发射有机半导体将在未来得到更广泛的应用和推广，为光电子器件领域的发展带来新的动力和机遇。二苯乙烯类化合物是一类性能优良的多功能材料：可以作为发光材料应用于电致发光器件；可以作为蓝光添加剂来提高有机发光二极管的发光效率和稳定性；可以应用于器件中作为电子传输层。本专利技术将叙述其在有机激光器及有机发电致发光器件中的应用。

技术实现思路

1、本专利技术涉及生物光子学的
，具体地说，设计合成了一种二苯乙烯衍生物分子，其晶体具有好的光学性质。本专利技术的目的是制备得到实现低阈值有机光致激光，有机场效应晶体管测得迁移率以及有机发光二极管。有机固态激光近年来发展的比较成熟，通过对材料的设计，许多低阈值的有机固态激光器也纷纷涌现。相比于无机激光器，有机固态激光器制备方便，成本低本，适合应用领域更加广泛。

2、本专利技术公开了一种二苯乙烯衍生物分子的合成方法，设计合成了一种(e)-1,2-双(2'，3'，4'，5'，6'-五氟-[1,1'-联苯]-4-

3、将反-4,4-二溴芪粉末、醋酸钯粉末、碳酸铯粉末、三环己基膦粉末装入支管反应器管，以甲苯为溶剂，加入五氟苯，100℃下搅拌过夜，将产生的悬浊液负压抽滤，将固体产物使用乙醇和二氯甲烷反复洗涤，得到最终产物5f-bbps粉末。

4、本专利技术设计合成了一种分子5f-bbps，利用微距升华法可制得薄厚均匀，尺寸在25μm以上的薄片单晶，该晶体在360nm飞秒激光泵浦下，在较低的阈值(＜4μj/cm2)即可实现激光发射，以该单晶制成的场效应晶体管测得电子迁移率为1.03e-4(cm2v-1s-1)，以该单晶制成的有机发光二极管能够将其点亮。

5、应当理解的是，本专利技术的优点将在随后的说明书中阐述，并且以下的详细描述都是范例和解释性的。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

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【技术保护点】

1.一种二苯乙烯衍生物分子的合成方法，其特征在于，设计合成了一种二苯乙烯衍生物(E)-1,2-双(2'，3'，4'，5'，6'-五氟-[1,1'-联苯]-4-基)乙烯，即5F-BBPS，具体步骤包括：

2.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，反应需在无水无氧的条件下进行。

3.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤中各药品的物质的量比为反-4,4-二溴芪：五氟苯：醋酸钯：碳酸铯：三环己基膦＝1:2:0.1:0.6:0.2。

4.一种二苯乙烯衍生物分子5F-BBPS，其特征在于，根据权利要求1所述的合成方法制备而成，结构为：

5.如权利要求4所述的二苯乙烯衍生物分子，其特征在于，其二氯甲烷稀溶液吸收峰波长位于317nm，发光峰波长位于375nm和393nm，荧光量子产率为0.66；固态单晶激发峰位于272nm和360nm，发光峰位于376nm、396nm、416nm和436nm，荧光量子产率为0.75。

6.一种二苯乙烯衍生物单晶，其特征在于，将权利要求4或5所述的分子通过微距升华法得到垂直与平铺于基底生长的5F-BBPS薄片单晶。

7.一如权利要求6所述的二苯乙烯衍生物单晶，其特征在于，在360nm飞秒激光器的激发下，可在晶体边缘实现激光发射，该激光波长395nm和418nm，且具有的阈值＜4μJ/cm2。

8.一种基于权利要求6或7所述的二苯乙烯衍生物单晶的有机场效应晶体管器件，其特征在于，将5F-BBPS薄片单晶转移平铺至涂有20nm厚聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的Si/SiO2基底上，再通过对晶体掩膜后蒸镀上100nm厚的银电极，去掉掩膜版即可制得有机发光场效应晶体管器件。

9.一种基于权利要求6所述的二苯乙烯衍生物单晶的有机发光二极管器件，其特征在于，将5F-BBPS薄片单晶转移平铺至蒸镀有金属阳极和空穴注入层的基底上，再通过对晶体掩膜后蒸镀上电子注入层和金属阴极，去掉掩膜版即可制得有机发光二极管器件。

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【技术特征摘要】

1.一种二苯乙烯衍生物分子的合成方法，其特征在于，设计合成了一种二苯乙烯衍生物(e)-1,2-双(2'，3'，4'，5'，6'-五氟-[1,1'-联苯]-4-基)乙烯，即5f-bbps，具体步骤包括：

2.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，反应需在无水无氧的条件下进行。

3.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤中各药品的物质的量比为反-4,4-二溴芪：五氟苯：醋酸钯：碳酸铯：三环己基膦＝1:2:0.1:0.6:0.2。

4.一种二苯乙烯衍生物分子5f-bbps，其特征在于，根据权利要求1所述的合成方法制备而成，结构为：

5.如权利要求4所述的二苯乙烯衍生物分子，其特征在于，其二氯甲烷稀溶液吸收峰波长位于317nm，发光峰波长位于375nm和393nm，荧光量子产率为0.66；固态单晶激发峰位于272nm和360nm，发光峰位于376nm、396nm、416nm和436nm，荧光量子产率为0.75。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：付红兵，王思佳，黄涵，
申请(专利权)人：首都师范大学，
类型：发明
国别省市：

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