一类三氟甲基衍生物的合成及其在有机电致发光中应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有机电致发光材料领域，具体涉及一类三氟甲基类化合物、合成及其 在OLEDs中的应用。 技术背景
[0002] 有机电致发光器件（OLEDs)是一种自发光器件，具有电压低，视角宽、响应速度 快、温度适应性好等优势，是新一代的显示技术。有机电致发光器件的原理，在电场作用下， 空穴和电子分别从阳极和阴极注入，分别通过空穴注入层、空穴传输层和电子注入层、电子 传输层，在发光层复合形成激子，激子辐射衰减发光。
[0003] 提高有机电致发光器件效率和寿命的关键之一便是器件发光层中空穴载流子和 电子载流子浓度平衡。由于大部分空穴传输材料的迁移率远远高于电子传输材料，所以目 前电子材料的匮乏是制约电致发光器件发展的重要因素，对此的研究也尤为重要。为了能 得到高效率和长寿命的器件，电子传输层材料必须满足以下要求：良好的电子注入性，良好 的空穴阻挡性，较高的电子迁移率，高的三线态能级。
[0004] 含有咔唑的材料通常具有较好的空穴传输能力，在OLEDs研究中被广泛地用作 总体材料。双咔唑材料CBP是0LED器件中最早使用的主体材料，其三线态能级是2. 6eV， 可以用于绿光和红光磷光材料的掺杂。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]单元具有很好的拉电子能力，将含有三氟甲基的三氟甲苯 和三氟甲基吡啶单元与咔唑以C-N键的方式连接，得到一系列的具有双极传输性能的磷光 主体或延迟荧光的客体材料。但是传统的C-N连接需要的反应条件苛刻，需要昂贵的贵金 属催化剂，增加的反应的成本。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种高效、低廉、具有巨大商业价值的一步合成的方法合 成具有双极传输性能的材料、并采用这种材料作为发光层主客体材料的高效电致磷光和延 迟荧光器件，该材料应用于电致磷光和延迟荧光器件中，可获得高效的电致发光性能。
[0006] 本发明所述的具有双极传输性能的材料，即含有咔唑和三氟甲苯或三氟甲基吡啶 单元化合物，结构如下所示：
[0007]
【主权项】
1. 一类基于咔唑和三氟甲苯或三氟甲基吡啶的化合物，其结构式如下：
2. -柙合成如权利要求1所述化合物的万法，其特祉是在尤需贡金属催化刑的条仵f 直接形成碳氮键，以及温和的条件下高效的合成该类三氟甲基类化合物的通用方法，反应 关键步骤如下： 咔唑，三氟甲苯或三氟甲基吡啶，碱，加入溶剂，氮气氛围回流5-12h，后处理直接通过 乙醇重结晶或柱层析的方法分离提纯。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述有机溶剂为二甲亚砜或N，N-二甲基 甲酰胺中的一种。
4. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的碱是碳酸钾，碳酸铯，氢氧化钠，氢 氧化钾，叔丁醇钾，叔丁醇钠或者氢化钠中任一种。
5. 根据权利要求1所述的化合物，含具有空穴传输性能的咔唑单元和具有电子传输性 能的三氟甲苯或三氟甲基吡啶单元的化合物，作为蓝光或绿光磷光主体材料和延迟荧光客 体。
6. -种如权利要求1所述的化合物作为双极载流子传输材料以及掺杂材料的应用。
7. 根据权利要求6所述的电致发光器件的应用，包括玻璃、附着在玻璃上的导电玻璃 衬底层，与导电玻璃衬底层贴合的空穴注入层，与空穴注入层贴合的发光层，与发光层贴合 的电子传输层，与电子传输层贴合的阴极层，其特征在于：所述发光层含有权利要求1所述 的化合物。
8. 根据权利要求7所述的电致发光器件，其特征在于：发光层由主体材料和掺杂材料 组成，发光层的磷光主体材料或延迟荧光客体材料为如权利要求1所述的化合物。
9. 根据权利要求8所述的电致发光器件，其特征在于：磷光掺杂材料为FIrpic或 Ir(mppy) 3，延迟突光主体材料为mCP。
【专利摘要】本发明涉及一类三氟甲基衍生物的合成及在有机电致发光中应用，开发了一类原料廉价易得，无需加入贵金属催化剂，操作简便，反应条件温和，生产成本低，产率高，便于商业化的一步法合成三氟甲基系列化合物的方法，涉及有机电致发光材料领域，具体涉及一步法合成一种具有双极载流子传输性能的材料及其做为电致磷光主体或延迟荧光客体制备有机电致发光器件。本发明所说的具有双极载流子传输性能的材料，既含空穴传输性能的咔唑单元又含电子传输性能三氟甲苯或三氟甲基吡啶单元，即CzCF3Ph和CzCF3Py类化合物。
【IPC分类】C07D209-86, C09K11-06, H01L51-54, C07D401-14
【公开号】CN104693185
【申请号】CN201510154220
【发明人】陶友田, 梅岭, 王芳芳, 黄维
【申请人】南京工业大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月31日