[发明专利]不对称芳基硼有机光电功能材料及其制备方法与应用

说明书

一种不对称芳基硼有机光电功能材料及其制备方法与应用，该材料是以芳基硼化合物作为受体，以苯基咔唑、三苯胺、苯基吩噁嗪、苯基吩噻嗪或苯基吖啶作为给体，经Suzukit偶联反应制得。该类材料易于纯化，合成较简单、具有较好的溶解性、稳定性以及成膜性并且具有较高的三线态能级；通过引入芳基硼基团可以明显的改善材料的载流子传输能力，赋予其优异的空穴传输和电子传输能力，是一种具有双极传输性质的新型高性能光电功能材料；利用本发明材料制备的电致发光器件，具有高效率、较低的启亮电压以及稳定的电致发光性能，本发明对发展高效稳定的有机发光二极管具有重要意义。

技术领域

本发明涉及有机光电材料技术领域，具体涉及一种新型不对称芳基硼化合物光电功能材料及其制备方法与应用。

背景技术

有机电致发光二极管(Organic light-emitting diodes,OLEDs)是在电场的作用下，以有机材料为活性层发光的器件。由于OLED具有视角宽，高亮度，响应快，工艺简单等优点，在现代科学研究中受到了广泛的关注。在电致发光(EL)中，由电子和空穴的复合而激发的有机分子，不受自旋规律的限制，理论上按照统计分布计算，产生激发三重态和激发单重态的比例是3:1。因此在电致发光中如果不考虑其它可能的能量损失，荧光电致发光只利用了输入能量的25％，这就导致其内量子效率(指辐射光子数占注入载流子数的比例)很难突破25％的理论极限，而其余处于激发三重态(75％)的能量并没有被利用，所以如何将激发三重态的能量转换为光的形式释放出来，提升器件的量子效率，是最近的研究热点之一。有机电致磷光器件 (Phosphorescent organic light-emitting diodes,PhOLEDs)，由于在磷光材料中引入重原子，提高了自旋和轨道的耦合，缩短了磷光材料的寿命，使原来自旋禁阻的最低激发三重态到单重态的跃迁变为允许，因此75％的三重态的激子就可以被利用，这样其内量子效率理论上就有可能会达到100％。但是在PhOLEDs中，当激发三重态的浓度过高时，常常会出现三重态—三重态湮灭和高浓度的猝灭，这种现象的出现会使器件效率降低，为了避免这种现象的出现，常常采用主客体掺杂结构。为了获得高效的电致磷光器件，主体材料的发展是非常重要的。一个较好的主体材料必须满足以下几个条件：1)主体材料分子中有较大的吸收截面；2)主体材料与客体材料有良好的相容性，防止相分离从而导致浓度猝灭；3)主体材料需要有较高的三线态能级，可以防止能量从客体材料回传到主体材料；4)主体材料的发射光谱与客体材料的吸收光谱有一定的重叠，这样主体材料受到激发后，能量可以顺利的传递给客体分子；5) 主体材料的最高占有轨道(HOMO)和最低未占有轨道(LUMO)应该与相邻活性层匹配，这样可以减少空穴和电子的注入阻力，从而降低驱动电压；6)较好的载流子迁移率；7)较好的热稳定性和化学稳定性。

但是，目前旋涂型的磷光有机发光二极管仍然存在效率低下，器件寿命较短的问题，尤其是蓝光器件，所以通过开发新型的蓝光双极性主体材料来改善器件性能是非常重要的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种新型不对称芳基硼化合物光电功能材料及其制备方法与应用。该材料具有良好的光电性能、稳定性、成膜性、溶解性等优点，该制备方法以成本低廉的芳基硼化合物作为受体基团，原材料成本低，制备方法简单高效。

为实现上述目的，具体技术方案如下：

一种新型不对称芳基硼有机光电功能材料，结构式如式1所示：

R₁和R₂为具有不同给电子能力的给体：苯基咔唑、三苯胺、苯基吩噁嗪、苯基吩噻嗪或苯基吖啶。

作为本申请的优选技术方案，所述的R₁和R₂为如下所述结构化合物中的任一种，其中， B为硼原子，N为氮原子，O为氧原子，S为硫原子。