本发明专利技术公开了一种黄色磷光三配位阳离子型亚铜配合物发光材料及其制备方法。本发明专利技术的磷光配合物，由一价铜盐与配体络合得到，其分子结构为Cu(2-QBI)(o-Tol3P)(PF6)，式中o-Tol3P和2-QBI分别为电中性的单齿配体三(邻甲苯基)瞵和双齿配体2-(2-苯并咪唑)喹啉。所述配合物既具备小分子易提纯和发光效率高的优点，而且具有易用有机溶剂溶解的优点。该材料是由Cu(CH3CN)4PF6与两种配体的溶液直接分步混合反应得到，具有工艺简便、设备简单、原料易得且成本低等优点。该材料可作为光致发光黄光材料，也可用作多层有机材料组成的电致发光器件中的发光层磷光材料。
【技术实现步骤摘要】
一种黄色磷光三配位阳离子型亚铜配合物发光材料
本专利技术涉及发光材料
，涉及光致发光材料领域和电致发光材料领域，特别是涉及有机电致发光材料领域。
技术介绍
发光材料包括光致发光和电致发光两大类应用领域。光致发光是指物体受到外界光源的照射，从而获得能量产生激发并最终导至发光的现象。紫外辐射、可见光及红外辐射等均可引起光致发光。光致发光材料可用于荧光分析、交通标志、跟踪监测、农用光转换膜、核探测技术中的闪烁体、太阳能转换技术中的荧光集光器等方面。电致发光(electroluminescent，简称EL)，是指发光材料在电场作用下，受到电流和电场的激发而发光的现象，是一种将电能直接转换为光能的发光过程。具有这种性能的材料，可制作成电控发光器件，例如发光二极管(LED)和有机发光二极管(OrganicLight-EmittingDiode，简称OLED)。而LED和OLED两大类产品，在先进的平板显示和固态节能照明领域都具有非常诱人的应用前景，并且目前已经显示出了其良好的产业化发展势头。能够产生电致发光的固体材料有很多种，主要包括无机半导体材料、有机小分子材料、高分子材料以及配合物小分子材料。由于OLED具有节能、轻薄、无眩光、无紫外线、无红外线、驱动电压低、响应时间短、低温特性好、发光效率高、制造工艺简单、全固态抗震性好、几乎没有可视角度的问题、能够在不同材质的基板上制造、可做成能弯曲的产品等众多优点，近年来备受科技界和产业界的瞩目。而随着社会的发展，OLED技术已在(或将在)彩电、手机、各种显示器、各种照明用或装饰用灯具、飞机等军事装备的显示终端等领域得到越来越广泛的使用。OLED器件的工作原理是在外加电场的作用下，空穴和电子分别从正负电极注入器件，在发光层复合形成激子，由激子的辐射衰减发光。而根据自旋统计原理，单重态激子和三重态激子各占25％和75％，所以单纯利用荧光材料制作的发光层，将最多只能利用25％的输入能量，其它大部分能量则会带来严重的发热效应，不仅浪费能源而且不利于器件的长时间稳定工作。与只能利用单重态激子能量的荧光材料不同，过渡金属配合物磷光材料由于具有很强的自旋-轨道耦合作用，可以充分利用包括三重态和三重态的所有输入能量，从根本上突破了很长一段时间内存在的25％能量限制，大幅度提高了OLED器件的效率，也就是说，利用过渡金属配合物磷光材料可以使OLED器件的内部量子效率达到100％。因此在基于OLED器件的发光材料研究中，磷光材料的研发显得尤为重要。目前OLED产品所采用的磷光体为含铱、铼等贵金属的配合物，它们已经显示了较好的使用性能和市场表现。但是该类贵金属配合物存在成本昂贵，尤其是环境风险的问题。因此，目前针对贱金属Cu(I)配合物磷光材料的研发备受关注，Cu(I)配合物很廉价、无环境风险，因此研究和开发新型的性能优良的Cu(I)配合物发光材料具有重大的意义和很好的市场应用前景。更具体地进行分析，目前在售的OLED用黄色磷光材料都是贵金属铱和铂等的配合物，虽然它们在性能上已有较好的表现，但是其昂贵的价格也影响到OLED最终产品的推广应用和市场表现。而用Cu(I)配合物作为黄色磷光材料则由来已久(N.Armaroli，G.Accorsi，F.Cardinali，A.Listorti，Top.Curr.Chem.2007，280，69-115.)，这种廉价的Cu(I)配合物发光材料可由Cu(I)离子和合适的有机配体方便地制备，只是在OLED工作温度范围其发光强度尚达不到应用需求。因此开发新型廉价的Cu(I)配合物黄色磷光材料具有重大的实际应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新的黄色磷光三配位阳离子型亚铜配合物发光材料及其制备方法。通过Cu(I)离子和有机配体的溶液配位反应，方便且廉价地制备获得了发光性能良好的Cu(I)配合物发光材料，其黄色磷光发光强度很大，而且其发光衰减特征非常符合OLED器件对材料磷光发光寿命的要求，将其应用于OLED发光层材料有利于产品成本的降低。本专利技术的技术方案之一，是提供一种新的黄色磷光三配位阳离子型亚铜配合物发光材料，由Cu(CH3CN)4PF6与配体进行配位反应得到，其分子结构式为Cu(2-QBI)(o-Tol3P)(PF6)，式中o-Tol3P和2-QBI分别为电中性的单齿配体三(邻甲苯基)膦和双齿配体2-(2-苯并咪唑)喹啉。所述配体2-(2-苯并咪唑)喹啉，是苯并咪唑和喹啉的结合体，其分子结构如式(I)：所述配体中苯并咪唑结构中的一个N和喹啉环中的一个N原子与亚铜离子形成双齿螯合的配位模式。所述发光材料为三斜晶系，P-1空间群，晶胞参数α＝93.203(4)°，β＝105.578(5)°，γ＝112.035(5)°，Z＝2，Dc＝1.475g/cm3，晶体颜色为黄色；该发光材料表现为离子型配合物，其中的抗衡阴离子为六氟磷酸根，而阳离子则是由亚铜离子和配体2-QBI、o-Tol3P络合形成的配位阳离子；该配位阳离子中Cu(I)采用CuN2P平面三角形配位模式，其中两个N分别来自于一个双齿螯合配体2-QBI中的苯并咪唑基团和喹啉基团，而一个P来自于另一个单齿配体o-Tol3P；其分子结构如式(II)：所述发光材料应用于黄光磷光材料，该材料受到很宽波长范围(300-500nm)的紫外光或可见光的激发，都能发出很强的黄色光，其最大发光波长为600nm，色坐标值为(0.5229，0.4709)，发光寿命为6微秒。所述黄色磷光发光材料用作多层有机材料组成的电致发光器件中的发光层磷光材料。本专利技术的技术方案之二，是提供一种黄色磷光三配位阳离子型亚铜配合物Cu(2-QBI)(o-Tol3P)(PF6)发光材料的制备方法。该制备方法是由Cu(CH3CN)4PF6和两种配体的在溶液中混合发生配位反应，然后将溶剂除去从而析出产物的晶体而实现。其具体实施方案分为四个步骤：(1)室温下将Cu(CH3CN)4PF6和o-Tol3P的粉末于二氯甲烷中完全溶解反应；(2)室温下将配体2-QBI的粉末完全溶解于二氯甲烷中；(3)将所述两种溶液混合，并搅拌使之充分发生配位反应；(4)将反应液过滤，并将所得滤液在抽真空条件下旋蒸，除去溶剂即得到黄色的细小晶体产物。本专利技术的制备方法中，所述三种反应物的摩尔比Cu(CH3CN)4PF6∶o-Tol3P∶2-QBI为1∶1∶1。本专利技术的有益效果首先是所提供的黄色磷光三配位阳离子型亚铜配合物Cu(2-QBI)(o-Tol3P)(PF6)发光材料，其中引入的2-(2-苯并咪唑)喹啉部分有利于分子激发态发光，金属Cu到配体的电荷跃迁(MLCT)的存在有效促进系间窜越，而另一方面大的含取代基的P配体o-Tol3P导致Cu(I)周围存在较大的空间位阻，从而可以稳定亚铜离子的三配位构型，并抑制分子激发态的非辐射衰减，因而该分子材料具有好的磷光发射性能。该配合物材料既具备廉价和易于纯化的优点，而且具有很好的溶解性，为发光材料的进一步应用提供了技术支持。本专利技术的有益效果，其次是制备黄色磷光Cu(I)配合物Cu(2-QBI)(o-Tol3P)(PF6)发光材料的方法，具有工艺简便，所用设备简单，原料简单易得，生产成本低，可以在很短的时间内得到具本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种黄色磷光三配位阳离子型亚铜配合物发光材料，其特征在于：发光材料的结构式为Cu(2‑QBI)(o‑Tol3P)(PF6)，式中o‑Tol3P为电中性含P配体三(邻甲苯基)膦；式中2‑QBI为电中性杂环配体2‑(2‑苯并咪唑)喹啉，该配体是苯并咪唑和喹啉的结合体，其分子结构如式(I)：该发光材料为三斜晶系，P‑1空间群，晶胞参数α＝93.203(4)°，β＝105.578(5)°，γ＝112.035(5)°，Z＝2，Dc＝1.475g/cm3，晶体颜色为黄色；该发光材料表现为离子型配合物，其中的抗衡阴离子为六氟磷酸根，而阳离子则是由亚铜离子和配体2‑QBI、o‑Tol3P络合形成的配位阳离子；该配位阳离子中Cu(I)采用CuN2P平面三角形配位模式，其中两个N分别来自于一个双齿螯合配体2‑QBI中的苯并咪唑基团和喹啉基团，而一个P来自于另一个单齿配体o‑Tol3P；其分子结构如式(II)：
【技术特征摘要】
1.一种黄色磷光三配位阳离子型亚铜配合物发光材料，其特征在于：发光材料的结构式为Cu(2-QBI)(o-Tol3P)(PF6)，式中o-Tol3P为电中性含P配体三(邻甲苯基)膦；式中2-QBI为电中性杂环配体2-(2-苯并咪唑)喹啉，该配体是苯并咪唑和喹啉的结合体，其分子结构如式(1)：该发光材料为三斜晶系，P-1空间群，晶胞参数α＝93.203(4)°，β＝105.578(5)°，γ＝112.035(5)°，Z＝2，Dc＝1.475g/cm3，晶体颜色为黄色；该发光材料表现为离子型配合物，其中的抗衡阴离子为六氟磷酸根，而阳离子则是由亚铜离子和配体2-QBI、o-Tol3P络合形成的配位阳离子；该配位阳离子中Cu(I)采用CuN2P平面三角形配位模式，其中两个N分别来自于一个双齿螯合配体2-QBI中的苯并咪唑基团和喹啉基团，而一个P来自于另一个单...
【专利技术属性】
技术研发人员：柴文祥，赵毅，宋莉，陶晓栋，黄佳焰，章明，范美强，陈海潮，
申请(专利权)人：中国计量学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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