本发明涉及有机发光二极管器件，将有机层材料通过真空沉积成薄膜制备得到有机发光二极管器件。
背景技术：
近年来，有机发光二极管(OLED)作为一种有巨大应用前景的照明、显示技术，受到了学术界与产业界的广泛关注。OLED器件具有自发光、广视角、反应时间短及可制备大面积和柔性器件等特性，而且其还具有潜在的低成本优势，使其成为下一代显示、照明技术的有力竞争者。基于这些特性，OLED也被誉为21世纪明星显示产品。如今，OLED显示产品已经实现了商业化。但仍然存在效率低、寿命短等问题，有待人们进一步研究。
有机发光二极管为电致发光器件，在电压驱动下，电子和空穴分别经电子传输层和空穴传输层进入发光层复合形成激子；激子将能量传递给有发光特性的有机分子，使其受激发，激发态分子回到基态时发生辐射跃迁而发光。自1998年Forrest等人报道了电致磷光发光器件(PHOLED)以来，PHOLED因其可以利用三线态和单线态激子发光而实现100％内量子效率而备受关注。PHOLED器件通常采用多层结构，其优点在于可以方便地调节载流子注入、传输及复合等过程。在发光层中，当客体掺杂浓度较高时，会出现浓度淬灭和T1-T1湮灭，导致发光效率降低。为了解决这些问题，通常将客体材料掺杂在主体材料中，从而“稀释”客体材料的浓度。理想的主体材料应具有合适的前线轨道能级以实现主客体间有效地能量转移，良好的载流子传输性能以便在发光层中实现电子和空穴的平衡，和较好的热稳定性以利于形成稳定的非晶态薄膜。因此，为了获得高效PHOLED器件，开发新型主体材料尤为重要。
目前，广泛使用的主体材料为具有对称结构的4,4'-N,N'-二咔唑联苯(CBP)，就其光电性能而言基本上符合OLED对主体材料的要求，但其玻璃化转变温度较低，仅为62℃，因此CBP具有容易结晶的缺点。有机层材料一旦结晶，会使得分子间的电荷跃迁机制与正常非晶态薄膜机制不相同，能量转移方式也会发生变化。最终导致主客体间不能有效地进行能量转移，降低器件的使用寿命。非晶薄膜向晶态薄膜的转变难易程度主要受有机材料的玻璃化转变温度(Tg)影响，玻璃化转变温度越高，则薄膜的稳定性越好。因此，开发新型高玻璃化转变温度主体材料十分必要。
技术实现要素：
针对上述材料的缺陷，本发明提供一种采用高形态稳定性的有机主体材料制备而成的有机电致发光二极管器件。
有机发光二极管器件，包括阴极、阳极和有机层，所述有机层为空穴传输层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层中的一层或多层，所述有机层具有化学式(I)结构的化合物：
其中，Ar为下列基团中的一个：
R、R2独立选自氢，C1-C4烷基取代或未取代的C1-C4烷基，C1-C4烷基取代或者未取代的C2-C4烯烷基，C1-C4烷基取代或者未取代的C2-C4炔烷基，C6-C10的含有一个或者多个取代基R1取代或未取代的芳基、芳烃基，C5-C8的含有一个或者多个取代基R1取代或未取代的含有一个或者多个杂原子的杂芳基；
R1独立选自氟F，氯Cl，溴Br，碘I，氰基CN，C1-C4的烷基。
优选地，R、R2独立选自氢，C1-C4烷基，C6-C10的含有一个或者多个取代基R1取代或未取代的芳基、芳烃基；
R1独立选自氟F，氯Cl，溴Br，碘I，C1-C4的烷基。
更优选地，R选自氢，甲基，叔丁基，苯基，甲苯基，萘基；
R2独立选自氢H，C1-C4烷基，C6-C10的含有一个或者多个取代基R1取代或未取代的芳基、芳烃基；
R1独立选自氟F，氯Cl，溴Br，C1-C4的烷基。
进一步优选：R、R2选自氢，叔丁基，苯基，甲苯基，R1选自氢、甲基。
特别优选：R、R2选自氢，叔丁基，苯基，R1选自氢。
所述化学式(I)结构的化合物为发光层中的主体材料。
本发明的电子器件有机层的总厚度为1-1000nm，优选1-500nm，更优选5-300nm。
所述有机层可以通过蒸渡或溶液法形成薄膜。
如上面提到的，本发明的化学式(I)结构的化合物如下，但不限于所列举的结构：
再优选：化学式(I)结构的化合物为以下结构：
器件实验表明，本发明的有机主体材料具有高玻璃化转变温度，热稳定性高，所制备的有机电致发光器件性能良好且稳定。
附图说明
图1为本发明化合物1的DSC曲线，
图2为本发明的有机电致发光二极管器件结构图，
其中10代表为玻璃基板，20代表为阳极，30代表为空穴注入层，40代表为空穴传输层，50代表发光层，60代表空穴阻挡层，70代表电子传输层，80代表电子注入层，90代表为阴极。
具体实施方式
为了更详细叙述本发明，特举以下例子，但是不限于此。
实施例1
化合物1的合成路线
化合物b的合成
氮气保护下，将五氧化二磷(0.8g,5.6mmol)加入甲烷磺酸(9.2g,95.6mmol)中，室温搅拌2h，使其充分溶解，呈粘稠状油状物(伊顿试剂)。随后，将伊顿试剂(1mL)逐滴加入化合物a(3.2g,10.0mmol)(参考文献J.Mater.Chem.C.,2(12),2160-2168合成)和三苯甲醇(2.86g，11.0mmol)的二氯甲烷(100mL)中。滴加完毕后，室温下搅拌2h。反应液水洗三次，无水硫酸钠干燥。减压除去溶剂后，粗产物经重结晶得白色固体(4.2g,产率74.4％)。1H NMR(400MHz，CDCl3,δ):8.01(s,1H),7.94(d,J＝7.6Hz,1H),7.69(d,J＝8.8Hz,2H),7.44(d,J＝8.8,2H),7.36(d,J＝3.6Hz,2H),7.32–7.18(m,18H)。玻璃化转变温度为159℃。
化合物1的合成
将化合物b(2.0g,3.5mmol)、化合物c(1.44g,3.9mmol)(参考文献J.Mater.Chem.C.,1(24),3871-3878合成)、Pd(PPh3)4(208mg,0.2mmol)、四氢呋喃(30mL)和碳酸钾水溶液(2M,5mL)依次加入Schlenk管中。抽真空，通入氮气，反复进行三次。氮气保护下，回流过夜。冷至室温后，将上述反应液加入水中，经二氯甲烷萃取三次，合并有机相。有机相经无水硫酸钠干燥后，减压蒸除溶剂，剩余物经柱层析分离得白色固体(2.1g,产率81.6％),升华后纯度为99.8％。1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):8.17(d,J＝8.0Hz,2H),8.05(s,1H),7.98(d,J＝7.6Hz,1H),7.90-7.87(m,4H),7.72-7.69(m,4H),7.52(s,1H),7.50(s,2H),7.46-7.38(m,4H),7.34-7.19(m,19H)。玻璃化转变温度为159℃。
实施例2
玻璃化转变温度测试：
在氮气保护下，以20℃/min的加热和冷却速率用示差扫描量热法(DSC)测试化合物1的玻璃化转变温度(图1)。测得化合物1的玻璃化转变温度Tg为159℃。而文献所报道的CBP的玻璃化转变温度仅为62℃。
可见，本发明中的化合物比常用市售材料CBP具有更高的玻璃化转变温度，本发明显著提高了电致发光器件材料的热稳定性，更符合电致发光器件对有机材料的要求。
实施例3
有机电致发光器件1的制备
使用本发明的有机主体材料制备OLED，见图2
首先，将透明导电ITO玻璃基板10(上面带有阳极20)依次经：洗涤剂溶液和去离子水，乙醇，丙酮，去离子水洗净，再用氧等离子处理30秒。
然后，在ITO上蒸渡10nm厚的MoO3作为空穴注入层30。
然后，蒸渡化合物NPB,形成40nm厚的空穴传输层40。
然后，在空穴传输层上蒸渡30nm厚的Ir(PPy)3(9％)与化合物1(91％)作为发光层50。
然后，在发光层上蒸渡10nm厚的BCP作为空穴阻挡层60。
然后，在空穴阻挡层上蒸渡30nm厚的30nm厚的AlQ3作为电子传输层70。
最后，蒸渡1nm LiF为电子注入层80和100nm Al作为器件阴极90。
器件中所述结构式
所制备的器件在20mA/cm2的工作电流密度下，亮度4362cd/m2,电流效率为21.8cd/A发射绿光CIEx为0.318,CIEy为0.618。
比较例
有机电致发光器件2的制备
方法同实施例3，但使用Ir(PPy)3(9％)和常用市售化合物CBP(91％)作为发光层，制作对比用有机发光二极管器件。
器件中所述结构式
所制备的器件在20mA/cm2的工作电流密度下，亮度为3021cd/m2,电流效率达到15.1cd/A，发射绿光CIEx为0.321,CIEy为0.613。
对比实施例3和比较例的实验结果可见，相比于广泛使用的主体材料CBP，使用本发明的有机材料制备的器件具有更好的电致发光性能，更符合高性能有机半导体器件对主体材料的要求。