一類三氟甲基衍生物的合成及其在有機電致發光中應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及有機電致發光材料領域，具體涉及一類三氟甲基類化合物、合成及其 在OLEDs中的應用。 技術背景
[0002] 有機電致發光器件（OLEDs)是一種自發光器件，具有電壓低，視角寬、響應速度 快、溫度適應性好等優勢，是新一代的顯示技術。有機電致發光器件的原理，在電場作用下， 空穴和電子分別從陽極和陰極注入，分別通過空穴注入層、空穴傳輸層和電子注入層、電子 傳輸層，在發光層復合形成激子，激子輻射衰減發光。
[0003] 提高有機電致發光器件效率和壽命的關鍵之一便是器件發光層中空穴載流子和 電子載流子濃度平衡。由于大部分空穴傳輸材料的遷移率遠遠高于電子傳輸材料，所以目 前電子材料的匱乏是制約電致發光器件發展的重要因素，對此的研究也尤為重要。為了能 得到高效率和長壽命的器件，電子傳輸層材料必須滿足以下要求：良好的電子注入性，良好 的空穴阻擋性，較高的電子遷移率，高的三線態能級。
[0004] 含有咔唑的材料通常具有較好的空穴傳輸能力，在OLEDs研究中被廣泛地用作 總體材料。雙咔唑材料CBP是0LED器件中最早使用的主體材料，其三線態能級是2. 6eV， 可以用于綠光和紅光磷光材料的摻雜。三氟甲基[S.Lee，S. -0.Kim，H.Shin，H. -J.Yun， K.Yang,S. -K.Kwon,J. -J.Kim,Y. -H.Kim,J.Am.Chem.Soc. 2013,135,14321-14328.Q.Wang, IainW.H.Oswald,X.Yang,G.Zhou,H.Jia,Q.Qiao,Y.Chen,J.Hoshikawa-Halbert,Bruce E.Ganade，Adv.Mater. 2014, 26,8107-8113.C. -W.Hsu，C. -C.Lin，M. -W.Chang,Y.Chi，G. -H. Lee，P. -T.Chou，C. -H.Chang，P. -Y.Chen，J.Am.Chem.Soc. 2011，133,12085-12099.Y. -C. Zhu,L.Zhou,H. -Y.Li,Q. -L.Xu,M. -Y.Teng,Y. -X.Zheng,J. -L.Zuo,H. -J.Zhang,X. -Z.You, Adv.Mater. 2011，23,4041-4046]單元具有很好的拉電子能力，將含有三氟甲基的三氟甲苯 和三氟甲基吡啶單元與咔唑以C-N鍵的方式連接，得到一系列的具有雙極傳輸性能的磷光 主體或延遲熒光的客體材料。但是傳統的C-N連接需要的反應條件苛刻，需要昂貴的貴金 屬催化劑，增加的反應的成本。

【發明內容】

[0005] 本發明的目的在于提供一種高效、低廉、具有巨大商業價值的一步合成的方法合 成具有雙極傳輸性能的材料、并采用這種材料作為發光層主客體材料的高效電致磷光和延 遲熒光器件，該材料應用于電致磷光和延遲熒光器件中，可獲得高效的電致發光性能。
[0006] 本發明所述的具有雙極傳輸性能的材料，即含有咔唑和三氟甲苯或三氟甲基吡啶 單元化合物，結構如下所示：
[0007]
【主權項】
1. 一類基于咔唑和三氟甲苯或三氟甲基吡啶的化合物，其結構式如下：
2. -柙合成如權利要求1所述化合物的萬法，其特祉是在尤需貢金屬催化刑的條仵f 直接形成碳氮鍵，以及溫和的條件下高效的合成該類三氟甲基類化合物的通用方法，反應 關鍵步驟如下： 咔唑，三氟甲苯或三氟甲基吡啶，堿，加入溶劑，氮氣氛圍回流5-12h，后處理直接通過 乙醇重結晶或柱層析的方法分離提純。
3. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于：所述有機溶劑為二甲亞砜或N，N-二甲基 甲酰胺中的一種。
4. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于：所述的堿是碳酸鉀，碳酸銫，氫氧化鈉，氫 氧化鉀，叔丁醇鉀，叔丁醇鈉或者氫化鈉中任一種。
5. 根據權利要求1所述的化合物，含具有空穴傳輸性能的咔唑單元和具有電子傳輸性 能的三氟甲苯或三氟甲基吡啶單元的化合物，作為藍光或綠光磷光主體材料和延遲熒光客 體。
6. -種如權利要求1所述的化合物作為雙極載流子傳輸材料以及摻雜材料的應用。
7. 根據權利要求6所述的電致發光器件的應用，包括玻璃、附著在玻璃上的導電玻璃 襯底層，與導電玻璃襯底層貼合的空穴注入層，與空穴注入層貼合的發光層，與發光層貼合 的電子傳輸層，與電子傳輸層貼合的陰極層，其特征在于：所述發光層含有權利要求1所述 的化合物。
8. 根據權利要求7所述的電致發光器件，其特征在于：發光層由主體材料和摻雜材料 組成，發光層的磷光主體材料或延遲熒光客體材料為如權利要求1所述的化合物。
9. 根據權利要求8所述的電致發光器件，其特征在于：磷光摻雜材料為FIrpic或 Ir(mppy) 3，延遲突光主體材料為mCP。
【專利摘要】本發明涉及一類三氟甲基衍生物的合成及在有機電致發光中應用，開發了一類原料廉價易得，無需加入貴金屬催化劑，操作簡便，反應條件溫和，生產成本低，產率高，便于商業化的一步法合成三氟甲基系列化合物的方法，涉及有機電致發光材料領域，具體涉及一步法合成一種具有雙極載流子傳輸性能的材料及其做為電致磷光主體或延遲熒光客體制備有機電致發光器件。本發明所說的具有雙極載流子傳輸性能的材料，既含空穴傳輸性能的咔唑單元又含電子傳輸性能三氟甲苯或三氟甲基吡啶單元，即CzCF3Ph和CzCF3Py類化合物。
【IPC分類】C07D209-86, C09K11-06, H01L51-54, C07D401-14
【公開號】CN104693185
【申請號】CN201510154220
【發明人】陶友田, 梅嶺, 王芳芳, 黃維
【申請人】南京工業大學
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月31日