CN106684252B - 一种双主体结构的有机发光器件 - Google Patents

一种双主体结构的有机发光器件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种有机发光器件(OLED)结构，尤其涉及一种高效的双主体有机发光器件。本发明制备的有机发光器件的结构包括：空穴传输区域、电子传输区域和发光层，其中，发光层包含由通式(1)表示的第一主体材料和通式(2)表示的第二主体材料。该有机发光器件具有高效率、长寿命、低的效率滚降的特性以及长的高温驱动寿命。

Description

一种双主体结构的有机发光器件
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其是涉及一种含双主体结构的有机电致发光器件。
背景技术
有机电致发光(OLED:Organic Light Emission Diodes)器件技术既可以用来制造新型显示产品，也可以用于制作新型照明产品，有望替代现有的液晶显示和荧光灯照明，应用前景十分广泛。OLED发光器件犹如三明治的结构，包括电极材料膜层，以及夹在不同电极膜层之间的有机功能材料，各种不同功能材料根据用途相互叠加在一起共同组成OLED发光器件。作为电流器件，当对OLED发光器件的两端电极施加电压，并通过电场作用有机层功能材料膜层中的正负电荷，正负电荷进一步在发光层中复合，即产生OLED电致发光。
当前，OLED显示技术已经在智能手机，平板电脑等领域获得应用，进一步还将向电视等大尺寸应用领域扩展，但是，和实际的产品应用要求相比，OLED器件的发光效率和使用寿命等性能还需要进一步提升。
通过发光层中主客体掺杂可以有效地提高OLED器件的效率，这是由于大多数有机分子的三重态激子的辐射跃迁是禁阻的，对电致发光的贡献很小，通过掺杂铂、铱、锇等有机金属配合物可以使有机分子的三重态激子转移到金属配合物的三线态上，大大地提高了有机发光器件的效率。但是三重态激子在转移过程中会产生三重态-三重态湮灭(TTA)从而造成能量损失，使得有机发光器件产生效率滚降。通过使用双主体可以使三线态激子分散在两个主体上，从而减少TTA，进而提高了有机发光器件的效率，有效地降低了效率滚降。
发明内容
针对传统主客体掺杂技术存在的问题，本发明提供了一种双主体结构的有机发光器件，能够有效提高有机发光器件的效率和寿命。本发明的技术方案如下：
本申请人提供了一种有机发光器件，该器件包括空穴传输区域、电子传输区域和发光层，其特征在于，发光层包含由通式(1)表示的第一主体材料和通式(2)表示的第二主体材料：
通式(1)中，R1、R2、R3分别独立的表示为苯基、联苯基、萘基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基、菲罗啉基、苯并咪唑基、苯并恶唑基、吡啶并吲哚基、喹喔啉基或萘啶基中的一种；
Ar1表示为苯基、联苯基、萘基或吡啶基中的一种；表示为含氮六元杂环，n＝1、2或3；
通式(2)中，A1，A2，A3和A4分别独立的表示为苯基、萘基、吡啶基、嘧啶基、喹啉基、异喹啉基、2,6-萘啶基、1,8-萘啶基、1,5-萘啶基、1,6-萘啶基、1,7-萘啶基、2,7-萘啶基、喹喔啉基、酞嗪基、喹咗啉基或噌啉基中的一种；
X1表示氧原子、硫原子、C(R9)(R10)、Si(R9)(R10)、P(R9)、B(R9)、P(＝O)(R9)或者N-[(L3)a3-(R11)b11]；
a1、a2和a3分别独立的表示为1、2、3、4或者5；b4、b5、b6、b7、b8和b11分别独立的表示为1、2、3或者4；
L1、L2和L3分别独立的表示为被取代或者未被取代的C3-C10的环烷基、取代或者未被取代的C1-C10的杂环烷基、取代或者未被取代的C6-C60的芳香基、取代或者未被取代的C1-C60的杂芳基、取代或者未被取代的二价非芳香族稠合多环基、取代或者未被取代的二价非芳香族稠合杂多环基中的任意一种；
R4和R11分别独立的表示为被取代或者未被取代的C3-C10的环烷基、取代或者未被取代的C1-C10的杂环烷基、取代或者未被取代的C6-C60的芳香基、取代或者未被取代的C1-C60的杂芳基、取代或者未被取代的二价非芳香族稠合多环基、取代或者未被取代的价非芳香族稠合杂多环基、-N(Q1)(Q2)、-Si(Q3)(Q4)(Q5)或者-B(Q6)(Q7)中的任意一种；
其中，Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7分别独立的表示为氢原子、C1-C60的烷基、C1-C60的烷氧基、C6-C60芳香基、C1-C60的杂芳基、一价非芳香族稠合多环基或者一价非芳香族稠合杂环基中的任意一种；
R5、R6、R7、R8、R9和R10分别独立的表示为氢原子、氘原子、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧基或者羧酸盐、磺酸基或者磺酸盐、磷酸基或者磷酸盐、取代或者未被取代的C1-C60的烷基、取代或者未被取代的C2-C60的烯基、取代或者未被取代的C2-C60的炔基、取代或者未被取代的C1-C60的烷氧基、取代或者未被取代的C3-C10的环烷基、取代或者未被取代的C1-C10的杂环烷基、取代或者未被取代的C3-C60的环烯基、取代或者未被取代的C1-C60的杂环烯基、取代或者未被取代的C6-C60芳香基、取代或者未被取代的C6-C60芳氧基、取代或者未被取代的C6-C60的芳硫基、取代或者未被取代的C1-C60的杂芳基、取代或者未被取代的一价非芳香族稠合多环基、取代或者未被取代一价非芳香族稠合杂环基中的任意一种。
优选的，所述通式(1)中的表示为通式(3)、通式(4)、通式(5)、通式(6)或通式(7)表示结构：
其中，R12、R13分别独立的表示为苯基、联苯基、萘基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基、菲罗啉基、苯并咪唑基、苯并恶唑基、吡啶并吲哚基、喹喔啉基或萘啶基中的一种。
优选的，通式(1)表示的化合物中的表示为：
中的任意一种。
优选的，所述的第二主体材料由通式(8)表示：
其中，通式(8)中的A1至A4、X1、L1、a1、R4和b4与如通式(2)中定义的。
优选的，所述的第二主体材料由通式(9)表示：
其中，通式(9)中的A1、A4、X1、L1、a1、R4和b4如通式(2)中定义的。
优选的，所述通式(1)表示的化合物的具体结构式为：
中的任意一种。
优选的，所述通式(2)表示的化合物的具体结构式为：
中的任意一种。
优选的，所述的发光层还包括客体掺杂剂。优选的，所述的客体掺杂剂由通式(10)表示：
其中，M为金属铂即Pt、铱即Ir、锇即Os或铜即Cu中的一种；X2、X3、X4和X5分别独立的表示为氧、碳、或氮原子中的一种；A5、A6分别独立的表示为芳香基团，A7为有机配体；n1＝0、1、2或3；n2＝1、2或3。
优选的，通式(10)表示的化合物的具体结构式为：
中的任意一种。
优选的，所述的空穴传输区域包括空穴注入层、空穴传输层、缓冲层和电子阻挡层中的一种或多种。优选的，所述的空穴注入层材料为结构通式(11)、(12)或(13)中的一种：
其中，通式(11)中，Er1-Er3分别独立的表示为取代或未被取代的C6-C60芳基、取代或未被取代的C1-C60杂芳基中的一种；Er1-Er3可以相同或者不同；
其中，通式(12)、通式(13)中，Fr1-Fr6分别独立的表示为氢原子、腈基、卤素、酰胺基、烷氧基、酯基、硝基、C1-C60直链或支链烷基取代的碳原子、取代或未被取代的C6-C60芳基、取代或未被取代的C1-C60杂芳基中的一种。
优选的，所述通式(11)、(12)和(13)表示的化合物的具体结构式为：
中的任意一种。
优选的，所述的空穴传输层材料为三芳基胺基团的化合物，结构式如通式(14)所示：
其中，通式(14)中Ar2、Ar3和Ar4分别独立的表示为取代或未被取代的C6-C60芳基、取代或未被取代C1-C60的杂芳基中的任意一种。优选的，通式(14)表示的化合物的具体结构式为：
中的任意一种。
优选的，所述电子传输区域包括电子注入层、电子传输层和空穴阻挡层中的一种或多种。优选的，所述电子注入层的材料为锂、锂盐或铯盐中的一种。更优选的，所述锂盐为8-羟基喹啉锂、氟化锂、碳酸锂或叠氮化锂；所述铯盐为氟化铯、碳酸铯、氯化铯或叠氮化铯。
优选的，所述的电子传输层的材料为下列通式(15)、(16)、(17、(18)或(19)所示化合物中任意的一种：
其中，通式(15)、(16)、(17)、(18)和(19)中Dr1-Dr10分别独立的表示为氢原子、取代或未被取代的C6-C60芳基、取代或未被取代的C1-C60杂芳基中的任意一种。
优选的，通式(15)、(16)、(17)、(18)和(19)表示的化合物的具体结构式为：
中的任意一种。
优选的，所述的有机发光器件包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、电子传输层、电子注入层和发光层，所述的发光层包括第一主体、第二主体和客体掺杂剂。
优选的，所述第一主体和第二主体的质量比在(1:99)～(99:1)之间；客体掺杂剂质量与第一、第二主体总质量的比在(0.5～20):100之间。更优选的，所述的第一主体和第二主体的质量比为1:5～5:1；客体掺杂剂质量与第一、第二主体总质量的比为0.1～1:1。
本发明的有益效果为：
本发明提供了一种双主体结构的有机发光器件，有效的解决了传统主客体掺杂技术存在的问题。传统的技术通过掺杂铂、铱、锇等有机金属配合物可以使有机分子的三重态激子转移到金属配合物的三线态上，大大地提高了有机发光器件的效率，但是三重态激子在转移过程中会产生三重态-三重态湮灭(TTA)从而造成能量损失，使得有机发光器件产生效率滚降。通过使用本发明的双主体结构可以使三线态激子分散在两个主体上，从而减少TTA，进而提高了有机发光器件的效率，有效地降低了效率滚降。
本发明的有机发光器件主体材料中的第一主体材料采用以芴和含氮六元杂环为骨架的分子，该分子具有较高的玻璃化温度和分子热稳定性，合适的HOMO和LUMO能级，较高的Eg，能够有效地提升有机发光器件的光电性能和寿命。本发明所述双主体有机发光器件中具有良好的应用效果，具有良好的产业化前景。
附图说明
图1是本发明的一个实施例器件的结构示意图。值得说明的是，图1的结构只是为了方便实施例的理解，并不代表本发明的全部结构。
其中，1为透明基板层，2为阳极层，3为空穴注入层，4为空穴传输层，5为电子阻挡层，6为发光层，7为空穴阻挡/电子传输层，8为电子注入层，9为阴极反射电极层。
具体实施方式
图1是根据本发明的一个实施例的有机发光器件的结构示意图。参照图1，透明基板层1可以是具有良好机械强度、热稳定性、透明度、表面平坦性、处理便利性和耐水性的玻璃基底或塑料基底。
阳极层2可由具有高功函数的导体制得(具体来说4.0eV以上)，以帮助空穴注入。阳极可以是金属、金属氧化物及/或导电聚合物，例如：金属镍、铂、钒、铬、铜、锌、金或合金、氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、聚(3-甲基噻吩)、聚(3,4-(伸乙基-1,2-二氧基)噻吩)、聚吡咯以及聚苯胺，但不限于此。
阴极反射电极层9可由具有低功函数的导体制得(具体来说3.8eV以下)，以帮助电子注入。阴极可以是金属、金属氧化物及/或导电聚合物，例如：镁、钙、钠、钾、钛、铟、铝、银及其类似物；多层结构，如：LiF/Al、LiF/Ca、LiO2/Al、BaF2/Ca，但不限于此。
空穴传输区域可以包括空穴注入层3(HIL)、空穴传输层4(HTL)、缓冲层(附图中未标出，但是本申请提供的有机发光器件可以包括这一层)和电子阻挡层5(EBL)中的一种或多种；电子传输区域包括空穴阻挡层(HBL)/电子传输层(ETL)7和电子注入层8(EIL)中的一种或多种。空穴传输区域可以具有由单一材料形成的单层结构、由多种不同材料形成的单层结构或者具有由多种不同材料形成的多层结构。例如，空穴传输区域可以是由不同材料形成的单层结构，或者可以具有空穴注入层/空穴传输层的结构、空穴注入层/空穴传输层/缓冲层的结构、空穴注入层/缓冲层的结构、空穴传输层/缓冲层的结构、空穴注入层/空穴传输层/电子阻挡层的结构或者空穴传输层/电子阻挡层的结构，但是空穴传输区域不限于此。
电子传输区域可以包括空穴阻挡层(HBL)/电子传输层7(ETL)和电子注入层8(EIL)中的一种或多种。例如，电子传输区域可以具有电子传输层/电子注入层的结构、空穴阻挡层/电子传输层/电子注入层的结构，但不限于此。发光层可以包含主体材料和客体掺杂剂。主体材料包含由通式(1)表示的第一主体和通式(2)表示的第二主体。可以根据下面所示的方法对通式(1)所述的化合物进行合成：
其中，R1、R2、R3分别为苯基、联苯基、萘基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基、菲罗啉基、苯并咪唑基、苯并恶唑基、吡啶并吲哚基、喹喔啉基或萘啶基中的一种；
所述制备方法以Br-Ar-Br为原料，通过格氏反应，制得格氏试剂，然后和9-芴酮反应，生成叔醇；随后叔醇和H-R1通过傅-克反应，制得一溴代化合物，然后和通过C-C偶联制得所述化合物。上述制备方法具体地包括以下步骤：
1)Br-Ar-Br和镁粉为原料，所述Br-Ar-Br和镁粉摩尔比例为1:1，加入四氢呋喃，氮气氛围下，加热至70℃，回流反应3-5小时，无镁粉剩余，反应完全，生成格式试剂；上述的所述四氢呋喃的用量优选为1gBr-Ar-Br加入3-6mL四氢呋喃；
2)称取9-芴酮溶于四氢呋喃中，所述9-芴酮和所述Br-Ar-Br摩尔比为1:1，然后滴加步骤1)制备的格式试剂，滴加结束后，加热至60-70℃，回流反应10-25小时，生成大量白色的格式盐沉淀，反应结束，然后滴加饱和NHCl4溶液，将所述格式盐转化为叔醇；再用乙醚萃取获得萃取液，所述萃取液用无水硫酸钠干燥，然后旋蒸脱溶剂至无馏分，获得叔醇粗产物，所得叔醇粗产物用石油醚：二氯甲烷混合溶剂过中性硅胶柱，得到固体叔醇纯化产物；优选地上述的石油醚：二氯甲烷的体积比3:2；步骤2)中的所述四氢呋喃的用量优选为每1g9-芴酮溶于4-8mL四氢呋喃；所述乙醚的用量为1g叔醇加入5-10mL乙醚中；
3)按1:2当量称取固体叔醇纯化产物和R1-H，溶于二氯甲烷中，所述二氯甲烷的用量为1g固体叔醇纯化产物溶于5-8mL二氯甲烷中，室温条件下再滴加三氟化硼·乙醚络合物，所述固体叔醇纯化产物与三氟化硼·乙醚络合物摩尔比例为1:1.5，反应30-60分钟，然后加入乙醇和水淬灭反应，然后用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，旋蒸脱溶剂至馏分，石油醚过中性硅胶柱，乙醇：二氯甲烷混合溶剂重结晶，得一溴代化合物；优选地，所述乙醇：二氯甲烷混合溶剂中乙醇和二氯甲烷体积比1:1；
4)以一溴代化合物和硼酸化合物为原料，甲苯溶解，所述甲苯用量为1g一溴代化合物使用30-50mL甲苯，其中，所述一溴代化合物与硼酸化合物的摩尔比为1:(1.2～1.5)；
5)向步骤4)最终的反应体系中加入Pd(PPh3)4和碳酸钠；
其中，优选地，所述Pd(PPh3)4与一溴代化合物的摩尔比为(0.005～0.02):1，所述碳酸钠与一溴代化合物的摩尔比为(1.5～3.0):1；
6)在氮气保护下，将步骤5)获得的混合溶液于95～110℃，反应10～24小时，自然冷却至室温，并过滤反应溶液，滤液旋蒸至无溶剂，过中性硅胶柱，得到目标产物。
本发明中发光层的第一主体和第二主体的质量比在(1:99)～(99:1)之间，优选(1:10)～(10:1)之间；客体掺杂剂质量与主体总质量的比在(0.5～20):100之间，优选(0.1～1):10之间。
作为本实施方式中的有机发光器件的各层形成方法可以采用真空蒸渡、旋涂、滴铸、喷墨打印、激光打印或者LB膜方法。
当通过真空蒸渡形成薄膜时，可以大约100℃至大约500℃范围能的沉积温度下、以大约至的范围能沉积速率进行真空沉积。当通过旋涂形成薄膜时，可以以大约2000rpm至大约5000rpm的范围内的旋涂速率和20℃至200℃的范围内的温度下执行旋涂。
本实施方式中有机发光器件，所述的各层薄膜的厚度没有限制，一般而言，若膜过薄则容易产生针孔等缺陷，相反，若过厚则需要高的施加电压而效率变差，因此通常优选0.1nm～1000nm的范围。
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1原料A1的合成：
合成路线如下：
250mL的四口瓶，在通入氮气的气氛下，加入15.6g 3,4'-二溴-1,1'-联苯(0.05mol)和1.33gMg粉(0.055mol)，60mL四氢呋喃，加热至70℃，回流反应4小时，无镁粉剩余，反应完全，生成格式试剂；
9.01g 9-芴酮(0.05mol)溶于50ml四氢呋喃中，滴加上述格式试剂，60℃反应24小时，生成大量白色沉淀，最后加入饱和NHCl4将格式盐转化为醇；反应完毕后，乙醚萃取，干燥旋蒸，石油醚：二氯甲烷混合溶剂(3:2)硅胶柱纯化，得到略带黄色的固体叔醇(收率为91％)；使用DEI-MS来识别该化合物，分子式C25H17BrO，检测值[M+1]+＝413.02，计算值412.05；
按1:2当量取16.5g上述叔醇(0.04mol)和6.24g苯(0.08mol)溶于100mL二氯甲烷中，在室温条件下滴加8mL三氟化硼·乙醚络合物，反应30分钟，加入20mL乙醇和20mL水淬灭反应，用二氯甲烷(20mL*3)萃取，干燥旋蒸，石油醚硅胶柱纯化，用乙醇：二氯甲烷重结晶，收率为72％；使用DEI-MS来识别该化合物，分子式C31H21Br，检测值[M+1]+＝473.04，计算值472.08。
实施例2原料A2的合成：
按实施例1中的原料A1的合成方法制备原料A2，不同点在于用1,4-二溴苯代替3,4'-二溴-1,1'-联苯，第三步反应中用联苯代替苯；
使用DEI-MS来识别该化合物，分子式C31H21Br，检测值[M+1]+＝473.06，计算值472.08。
实施例3原料A3的合成：
按实施例1中的原料A1的合成方法制备原料A3，不同点在于用1,4-二溴苯代替3,4'-二溴-1,1'-联苯；使用DEI-MS来识别该化合物，分子式C25H17Br，检测值[M+1]+＝397.11，计算值396.05。
实施例4原料A4的合成：
按实施例1中的原料A1的合成方法制备原料A4，不同点在于第三步反应中用联苯代替苯；使用DEI-MS来识别该化合物，分子式C37H25Br，检测值[M+1]+＝549.08，计算值548.11。
实施例5原料A5的合成：
按实施例1中的原料A1的合成方法制备原料A5，不同点在于用4,4'-二溴-1,1'-联苯代替3,4'-二溴-1,1'-联苯；使用DEI-MS来识别该化合物，分子式C31H21Br，检测值[M+1]+＝473.15，计算值472.08。
实施例6原料A6的合成：
按实施例1中的原料A1的合成方法制备原料A2，不同点在于用1,4-二溴苯代替3,4'-二溴-1,1'-联苯，第三步反应中用吡啶代替苯；使用DEI-MS来识别该化合物，分子式C24H16BrN，检测值[M+1]+＝397.98，计算值397.05。
实施例7化合物3的合成：
250mL的四口瓶，在通入氮气的气氛下，加入0.01mol原料A3，0.012mol原料B1，0.02mol碳酸钠，1×10-4mol Pd(PPh3)4，150mL甲苯，加热至105℃回流24小时，取样点板，显示无溴代物剩余，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸至无馏分，过中性硅胶柱，得到目标产物，纯度99.4％，收率77.5％。
元素分析结构(分子式C40H27N3)：理论值C,87.40；H,4.95；N,7.64；测试值：C,87.41；H,4.95；N,7.63。HPLC-MS：材料分子量为549.22，实测分子量549.45。
实施例8化合物5的合成：
250mL的四口瓶，在通入氮气的气氛下，加入0.01mol原料A1，0.012mol原料B3，0.02mol碳酸钠，1×10-4mol Pd(PPh3)4，150mL甲苯，加热至105℃回流24小时，取样点板，显示无溴代物剩余，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸至无馏分，过中性硅胶柱，得到目标产物，纯度99.3％，收率78.1％。
元素分析结构(分子式C48H33N)：理论值C,92.42；H,5.33；N,2.25；测试值：C,92.40；H,5.34；N,2.26。HPLC-MS：材料分子量为623.26，实测分子量623.51。
实施例9化合物7的合成：
250mL的四口瓶，在通入氮气的气氛下，加入0.01mol原料A2，0.012mol原料B3，0.02mol碳酸钠，1×10-4mol Pd(PPh3)4，150mL甲苯，加热至105℃回流24小时，取样点板，显示无溴代物剩余，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸至无馏分，过中性硅胶柱，得到目标产物，纯度99.5％，收率74.3％。
元素分析结构(分子式C48H33N)：理论值C,92.42；H,5.33；N,2.25；测试值：C,92.43；H,5.32；N,2.25。HPLC-MS：材料分子量为623.26，实测分子量623.53。
实施例10化合物28的合成：
250mL的四口瓶，在通入氮气的气氛下，加入0.01mol原料A4，0.012mol原料C2，0.02mol碳酸钠，1×10-4mol Pd(PPh3)4，150mL甲苯，加热至105℃回流24小时，取样点板，显示无溴代物剩余，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸至无馏分，过中性硅胶柱，得到目标产物，纯度99.1％，收率65.1％。
元素分析结构(分子式C53H36N2)：理论值C,90.83；H,5.18；N,4.00；测试值：C,90.81；H,5.17；N,4.02。HPLC-MS：材料分子量为700.29，实测分子量700.55。
实施例11化合物35的合成：
250mL的四口瓶，在通入氮气的气氛下，加入0.01mol原料A5，0.012mol原料C1，0.02mol碳酸钠，1×10-4mol Pd(PPh3)4，150mL甲苯，加热至105℃回流24小时，取样点板，显示无溴代物剩余，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸至无馏分，过中性硅胶柱，得到目标产物，纯度99.4％，收率71.7％。
元素分析结构(分子式C45H30N4)：理论值C,86.24；H,4.82；N,8.94；测试值：C,86.22；H,4.83；N,8.95。HPLC-MS：材料分子量为626.25，实测分子量626.52。
实施例12化合物42的合成：
按实施例10中化合物7的合成方法制备，不同点在于用原料C3代替原料B3；
元素分析结构(分子式C47H32N2)：理论值C,90.35；H,5.16；N,4.48；测试值：C,90.36；H,5.17；N,4.47。HPLC-MS：材料分子量为624.26，实测分子量624.53。
实施例13化合物53的合成：
按实施例10中化合物7的合成方法制备，不同点在于用原料D1代替原料B3；
元素分析结构(分子式C46H31N3)：理论值C,88.29；H,4.99；N,6.72；测试值：C,88.27；H,5.00；N,6.73。HPLC-MS：材料分子量为625.25，实测分子量625.59。
实施例14化合物58的合成：
250mL的四口瓶，在通入氮气的气氛下，加入0.01mol原料A6，0.012mol原料D1，0.02mol碳酸钠，1×10-4mol Pd(PPh3)4，150mL甲苯，加热至105℃回流24小时，取样点板，显示无溴代物剩余，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸至无馏分，过中性硅胶柱，得到目标产物，纯度99.4％，收率71.7％。
元素分析结构(分子式C39H26N4)：理论值C,85.07；H,4.76；N,10.17；测试值：C,85.07；H,4.75；N,10.18。HPLC-MS：材料分子量为550.22，实测分子量550.47。
以下，通过实施例15-30和器件比较例1-11详细说明本发明的有机发光器件，各实施例所得器件的性能测试结果如表2所示。
实施例15
实施例使用ITO作为阳极，Al作为阴极，化合物DP-1作为客体材料，化合物HI-1作为空穴注入层材料，化合物HT-14作为空穴传输层和电子阻挡层材料，化合物ET-14作为电子传输层材料，LiF作为电子注入层材料。具体的制作步骤如下：
a)清洗透明基板层1上的ITO阳极层2，分别用去离子水、丙酮、乙醇超声清洗各15分钟，然后在等离子体清洗器中处理2分钟；b)在ITO阳极层2上，通过真空蒸镀方式蒸镀空穴注入层材料HI-1，厚度为10nm，这层作为空穴注入层3；c)在空穴注入层3上，通过真空蒸镀方式蒸镀空穴传输材料HT-14，厚度为60nm，该层为空穴传输4；d)在空穴传输层4上，通过真空蒸镀方式蒸镀电子阻挡层材料HT-14，厚度为20nm，该层为电子阻挡层5；e)在电子阻挡层5之上蒸镀发光层6，使用本发明化合物3和化合物73作为作为主体材料，DP-1作为掺杂材料，化合物3、73和DP-1的质量比为5:5:1，厚度为30nm；f)在发光层6之上，通过真空蒸镀方式蒸镀电子传输材料ET-14，厚度为40nm，这层有机材料作为空穴阻挡/电子传输层7使用；g)在空穴阻挡/电子传输层7之上，真空蒸镀电子注入层LiF，厚度为1nm，该层为电子注入层8；h)在电子注入层8之上，真空蒸镀阴极Al(100nm)，该层为阴极反射电极层9。
按照上述步骤完成电致发光器件的制作后，测量器件的IVL数据、光衰寿命和色坐标(CIE)，其结果见表2所示。相关材料的分子机构式如下所示：
实施例16-30和比较例1-11
实施例16-30和比较例1-11与实施例15的器件的制作工艺完全相同，并且所采用了相同的基板材料和电极材料，电极材料的膜厚也保持一致，不同之处在于：两个主体不相同，和/或两个主体的质量比不相同。具体的数据参见表1。
表1
第一主体 第二主体 客体材料 质量比
实施例16 化合物3 化合物73 化合物DP-1 7:3:1
实施例17 化合物5 化合物75 化合物DP-1 5:5:1
实施例18 化合物5 化合物75 化合物DP-1 7:3:1
实施例19 化合物7 化合物82 化合物DP-1 5:5:1
实施例20 化合物7 化合物82 化合物DP-1 7:3:1
实施例21 化合物28 化合物88 化合物DP-1 5:5:1
实施例22 化合物28 化合物88 化合物DP-1 7:3:1
实施例23 化合物35 化合物90 化合物DP-1 5:5:1
实施例24 化合物35 化合物90 化合物DP-1 7:3:1
实施例25 化合物42 化合物92 化合物DP-1 5:5:1
实施例26 化合物42 化合物92 化合物DP-1 7:3:1
实施例27 化合物53 化合物95 化合物DP-1 5:5:1
实施例28 化合物53 化合物95 化合物DP-1 7:3:1
实施例29 化合物58 化合物100 化合物DP-1 5:5:1
实施例30 化合物58 化合物100 化合物DP-1 7:3:1
比较例1 化合物3 - 化合物DP-1 10:0:1
比较例2 - 化合物73 化合物DP-1 0:10:1
比较例3 化合物7 - 化合物DP-1 10:0:1
比较例4 - 化合物75 化合物DP-1 0:10:1
比较例5 化合物28 - 化合物DP-1 10:0:1
比较例6 - 化合物88 化合物DP-1 0:10:1
比较例7 化合物35 - 化合物DP-1 10:0:1
比较例8 - 化合物92 化合物DP-1 0:10:1
比较例9 化合物58 - 化合物DP-1 10:0:1
比较例10 化合物A 化合物B 化合物DP-1 5:5:1
比较例11 化合物A 化合物B 化合物DP-1 7:3:1
表格中的化合物A和B结构如下所示：
各实施例和比较例器件的效率和寿命数据见表2所示。
表2
由表2的器件数据结果可以看出，本发明的双主体有机发光器件无论是在效率还是寿命均相对于单主体器件以及已知材料的OLED器件获得较大的提升。
为了比较不同器件在高电流密度下效率衰减的情况，定义效率衰减系数进行表示，它表示驱动电流为100mA/cm2时器件的最大效率μ100与器件的最大效率μm之差与最大效率之间的比值，值越大，说明器件的效率滚降越严重，反之，说明器件在高电流密度下快速衰降的问题得到了控制。对实施例15-30和比较例1-11分别进行效率衰减系数的测定，检测结果如表3所示：
表3
从表3的数据来看，通过实施例和比较例的效率衰减系数对比我们可以看出，本发明的有机发光器件能够有效地降低效率滚降。
将实施例15～30和比较例1～11制备得到的OLED器件在120℃高温驱动寿命测试，所得结果如表4所示。
表4
从表4的数据可以看到，本发明提供的OLED器件具有很好的高温驱动寿命，而单主体器件和已知材料器件在高温下的寿命下降明显。
可以理解的是，上述所描述的具体实例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限制。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种有机发光器件，该器件包括空穴传输区域、电子传输区域和发光层，其特征在于，所述的发光层包含由通式(1)表示的第一主体材料和通式(2)表示的第二主体材料：
通式(1)中，R1、R2、R3分别独立的表示为苯基、联苯基、萘基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基、菲罗啉基、苯并咪唑基、苯并恶唑基、吡啶并吲哚基、喹喔啉基或萘啶基中的一种；
Ar1表示为苯基、联苯基、萘基或吡啶基中的一种；表示为含氮六元杂环，n＝1、2或3；
通式(2)中，A1，A2，A3和A4分别独立的表示为苯基、萘基、吡啶基、嘧啶基、喹啉基、异喹啉基、2,6-萘啶基、1,8-萘啶基、1,5-萘啶基、1,6-萘啶基、1,7-萘啶基、2,7-萘啶基、喹喔啉基、酞嗪基、喹咗啉基或噌啉基中的一种；
X1表示氧原子、硫原子、C(R9)(R10)、Si(R9)(R10)、P(R9)、B(R9)、P(＝O)(R9)或者N-[(L3)a3-(R11)b11]；
a1、a2和a3分别独立的表示为1、2、3、4或者5；b4、b5、b6、b7、b8和b11分别独立的表示为1、2、3或者4；
L1、L2和L3分别独立的表示为被取代或者未被取代的C3-C10的环烷基、取代或者未被取代的C1-C10的杂环烷基、取代或者未被取代的C6-C60的芳香基、取代或者未被取代的C1-C60的杂芳基、取代或者未被取代的二价非芳香族稠合多环基、取代或者未被取代的二价非芳香族稠合杂多环基中的任意一种；
R4和R11分别独立的表示为被取代或者未被取代的C3-C10的环烷基、取代或者未被取代的C1-C10的杂环烷基、取代或者未被取代的C6-C60的芳香基、取代或者未被取代的C1-C60的杂芳基、取代或者未被取代的二价非芳香族稠合多环基、取代或者未被取代的非芳香族稠合杂多环基、-N(Q1)(Q2)、-Si(Q3)(Q4)(Q5)或者-B(Q6)(Q7)中的任意一种；
其中，Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7分别独立的表示为氢原子、C1-C60的烷基、C1-C60的烷氧基、C6-C60芳香基、C1-C60的杂芳基、一价非芳香族稠合多环基或者一价非芳香族稠合杂环基中的任意一种；
R5、R6、R7、R8、R9和R10分别独立的表示为氢原子、氘原子、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧基或者羧酸盐、磺酸基或者磺酸盐、磷酸基或者磷酸盐、取代或者未被取代的C1-C60的烷基、取代或者未被取代的C2-C60的烯基、取代或者未被取代的C2-C60的炔基、取代或者未被取代的C1-C60的烷氧基、取代或者未被取代的C3-C10的环烷基、取代或者未被取代的C1-C10的杂环烷基、取代或者未被取代的C3-C60的环烯基、取代或者未被取代的C1-C60的杂环烯基、取代或者未被取代的C6-C60芳香基、取代或者未被取代的C6-C60芳氧基、取代或者未被取代的C6-C60的芳硫基、取代或者未被取代的C1-C60的杂芳基、取代或者未被取代的一价非芳香族稠合多环基、取代或者未被取代一价非芳香族稠合杂环基中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，所述通式(1)中的表示为通式(3)、通式(4)、通式(5)、通式(6)或通式(7)表示结构：
其中，R12、R13分别独立的表示为苯基、联苯基、萘基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基、菲罗啉基、苯并咪唑基、苯并恶唑基、吡啶并吲哚基、喹喔啉基或萘啶基中的一种。
3.根据权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，所述通式(1)中的表示为：
中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，所述的第二主体材料由通式(8)代替通式(2)：
其中，通式(8)中的A1至A4、X1、L1、a1、R4和b4与如通式(2)中定义的。
5.根据权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，所述的第二主体材料由通式(9)代替通式(2)：
其中，通式(9)中的A1、A4、X1、L1、a1、R4和b4如通式(2)中定义的。
6.根据权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，所述通式(1)表示的化合物的具体结构式为：
中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，由如下的具体结构式代替通式(2)表示的化合物：
中的任意一种。
8.根据权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，所述的发光层还包括客体掺杂剂。
9.根据权利要求8所述的有机发光器件，其特征在于，所述的客体掺杂剂由通式(10)表示：
其中，M为金属铂即Pt、铱即Ir、锇即Os或铜即Cu中的一种；X2、X3、X4、X5分别独立的表示为氧、碳、或氮原子中的一种；A5、A6分别独立的表示为芳香基团，A7为有机配体；n1＝0、1、2或3；n2＝1、2或3。
10.根据权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，所述的空穴传输区域包括空穴注入层、空穴传输层、缓冲层和电子阻挡层中的一种或多种。
11.根据权利要求10所述的有机发光器件，其特征在于，所述的空穴注入层材料为下列结构通式(11)、(12)或(13)中的一种：
其中，通式(11)中，Er1-Er3分别独立的表示为取代或未被取代的C6-C60芳基、取代或未被取代的C1-C60杂芳基中的一种；Er1-Er3可以相同或者不同；
其中，通式(12)、通式(13)中，Fr1-Fr6分别独立的表示为氢原子、腈基、卤素、酰胺基、烷氧基、酯基、硝基、C1-C60直链或支链烷基取代的碳原子、取代或未被取代的C6-C60芳基、取代或未被取代的C1-C60杂芳基中的一种。
12.根据权利要求10所述的有机发光器件，其特征在于，所述的空穴传输层材料为三芳基胺基团的化合物，结构式如通式(14)所示：
其中，通式(14)中Ar2、Ar3、Ar4分别独立的表示为取代或未被取代的C6-C60芳基、取代或未被取代C1-C60的杂芳基中的任意一种。
13.根据权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，所述的电子传输区域包括电子注入层、电子传输层和空穴阻挡层中的一种或多种。
14.根据权利要求13所述的有机发光器件，其特征在于，所述的电子注入层的材料为锂、锂盐或铯盐中的一种。
15.根据权利要求13所述的有机发光器件，其特征在于，所述的电子传输层的材料为下列通式(15)、(16)、(17、(18)或(19)所示化合物中任意的一种：
其中，通式(15)、(16)、(17)、(18)和(19)中Dr1-Dr10分别独立地表示为氢原子、取代或未被取代的C6-C60芳基、取代或未被取代的C1-C60杂芳基中的任意一种。
16.根据权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，所述的有机发光器件包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、电子传输层、电子注入层和发光层，所述的发光层包括第一主体、第二主体和客体掺杂剂。
17.根据权利要求1～16任一项所述的有机发光器件，其特征在于，所述第一主体和第二主体的质量比在(1:99)～(99:1)之间。
18.根据权利要求8、9或16任一项所述的有机发光器件，其特征在于，所述客体掺杂剂质量与第一、第二主体总质量的比在(0.5～20):100之间。
19.根据权利要求1～16任一项所述的有机发光器件，其特征在于，所述的第一主体和第二主体的质量比为1:5～5:1。
20.根据权利要求8、9或16任一项所述的有机发光器件，其特征在于，客体掺杂剂质量与第一、第二主体总质量的比为0.1～1:1。
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