一种苯并噁唑基异喹啉亚铜配合物发光材料的晶型制造技术

技术编号:13359708 阅读:109 留言:0更新日期:2016-07-17 18:32
本发明专利技术公开了一种晶型的基于苯并噁唑基异喹啉的亚铜配合物红色磷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‑iQBO)(POP)]PF6,式中2‑iQBO和POP为电中性杂环配体苯并噁唑基异喹啉和双(2‑二苯基膦)苯醚。所述配合物既具备小分子易提纯和发光效率高的优点,而且具有高的热稳定性。该材料是由Cu(CH3CN)4PF6与配体的二氯甲烷溶液直接混合反应得到,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红光磷光材料,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】

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
随着时代的发展,人类进入信息化时代,当前大规模展开的信息技术革命,对社会变革的方向起着巨大的作用。如今信息量巨大、信息传递十分迅速、信息处理快捷,尽管以硅、锗等无机半导体材料和器件为基础的高度集成的电子器件发展速度很快,但其信息传递速率仍旧受限与“电子瓶颈”。为了突破这个瓶颈,光电子技术应运而生,而作为光电子技术的重要领域之一的显示技术,也得到迅速发展。寻找到新型的价格低廉的金属配合物光电功能材料就显得格外重要。相对于贵金属而言,铜的储量丰富,且具有廉价、环保、无毒等优点。基于一价铜配合物发光新材料的研究,具有广阔的前景及实际意义。发光材料包括电致发光和光致发光两大应用领域。而其中的电致发光(electroluminescent,简称EL),是指发光材料在电场的作用下,受到电流和电场的激发而发光的现象,是一种电能直接转化为光能的发光过程。具有该性能的材料,可用来制作电控发光器件,比如发光二极管(LED)和有机发光二极管(OrganicLight-EmittingDiode,简称OLED)。被誉为具有梦幻般显示特征的而平板显示(flatpaneldisplay,FPD)技术-有机发光二极管及其显示器件收到了人们极大地关注。在电致发光过程中,电子和空穴复合后,同时产生了单重态和三重态激子,按照自旋统计原则,单重态和三重态的激子数的比值为1∶3,由于三重态激子的辐射跃迁是禁阻的,大部分有机材料的三重态激子发光效率很低,且有机电致发光器件的效率无法超过25%。以d10元素为中心原子,其形成的配合物可以发生多种电子跃迁方式,因此有效利用了三重态能量,提高了其效率,实现接近理论值的100%。目前在售的OLED用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,但这些过渡金属价格昂贵,含量低,开采困难,一定范围内限制了它们在实际生活、生产中的大规模应用。因此,寻找新型的价格低廉的金属配合物光电功能材料就显得非常重要。相对于贵金属而言,铜具有廉价、环保、无毒等优势,而且我国铜资源储量丰富,居世界第三位。因此,基于一价铜配合物发光新材料的研究,具有非常重要的理论意义和实际应用价值。而用Cu(I)配合物作为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。Cu(I)配合物具有丰富的化学结构,有单核和双核乃至多核的Cu(I)配合物,其配体也丰富多样,可为刚性或柔性,单齿、双齿或多齿。其配位方式多变,配位数多种,在不同条件下可得到不同配位方式的亚铜配合物,性质也大不相同,为发光材料的研究提供了更多的可能性。只是目前在OLED工作温度范围Cu(I)配合物磷光材料的发光强度尚达不到应用需求。因此开发新型廉价的Cu(I)配合物磷光材料具有重大的实际应用价值。
技术实现思路

技术实现思路
的目的是提供一种红色磷光亚铜配合物发光材料及其制备方法。通过亚铜离子与有机配体的溶液发生配位反应,方便且廉价地制备获得了发光性能和热稳定性能良好的亚铜配合物发光材料,其红色磷光发光强度大、热稳定性好,而且其发光衰减特性非常符合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降低。本专利技术的技术方案之一,是提供一种新的红色磷光亚铜配合物发光材料,由Cu(CH3CN)4PF6与配体依次发生配位反应得到,其分子结构为[Cu(2-iQBO)(POP)]PF6,式中POP为电中性双膦配体双(2-二苯基膦)苯基醚,2-iQBO为中性杂环配体苯并噁唑基异喹啉。所述发光材料为三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数为α=76.315(4)°,β=84.229(4)°,γ=71.759(4)°,Z=2,DC=1.463g/cm3,材料的晶体颜色为红色;该发光材料结构表现为离子型配合物,其中六氟磷酸根为抗衡阴离子,而阳离子则是由亚铜离子和配体2-iQBO、POP络合形成的配位阳离子;该配合物阳离子中亚铜离子采用CuN2P2四面体型配位模式,其中两个N分别来自于一个双齿螯合配体2-iQBO中的异喹啉基团和苯并恶唑基团,两个P来自于另一个双齿螯合配体POP;其分子结构如式(I):所述发光材料应用于红色磷光材料,该材料受到很宽波长范围(300-500nm)的紫外光或可见光的激发,都能发出很强的红光,其最大发光波长为675nm,色坐标为(0.6973,0.3026),发光寿命为4.6微秒。本专利技术的技术方案之二,是提供一种红色磷光亚铜配合物发光材料[Cu(2-iQBO)(POP)]PF6的制备方法。该制备方法是由Cu(CH3CN)4PF6与配体2-iQBO和POP的二氯甲烷溶液混合发生配位反应,最后析出得到晶体粉末的产物而实现。其具体实施方案分为五步骤:(1)室温下将Cu(CH3CN)4PF6粉末溶解于二氯甲烷中,得到澄清溶液A;(2)室温下将配体POP的粉末完全溶解于二氯甲烷中,得到澄清溶液B;(3)室温下将配体2-iQBO的粉末完全溶解于二氯甲烷中,得到澄清溶液C;(4)将溶液A、溶液B、溶液C混合后搅拌,使之充分发生配位反应;(5)在反应所得溶液中加入异丙醇后,在常温减压下旋蒸至干,得到红色晶体产物。本专利技术制备方法中,所述三种反应物的摩尔比Cu(CH3CN)4PF6∶POP∶2-iQBO为1∶1∶1。本专利技术的有益效果首先是所提供的红色磷光亚铜配合物发光材料[Cu(2-iQBO)(POP)]PF6,其中引入的苯并噁唑基团和异喹啉基团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,而大量苯环等基团的存在,造成Cu(I)周围配体存在有效空间位阻,可抑制分子激发态的非辐射衰减,配体2-iQBO和POP都为多芳环的配体,都具有很大的刚性特征,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和热稳定性,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,其次是制备红色磷光亚铜配合物发光材料[Cu(2-iQBO)(POP)]PF6的方法,具有工艺简便,所用设备简单,生产成本低,可以在很短的时间内得到具有很高产率的产物等优点。附图说明图1.磷光配合物材料[Cu(2-本文档来自技高网
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一种<a href="http://www.xjishu.com/zhuanli/28/201610259778.html" title="一种苯并噁唑基异喹啉亚铜配合物发光材料的晶型原文来自X技术">苯并噁唑基异喹啉亚铜配合物发光材料的晶型</a>

【技术保护点】
一种晶型的基于苯并噁唑基异喹啉的亚铜配合物红色磷光材料,其特征在于:发光材料的结构式为[Cu(2‑iQBO)(POP)]PF6,式中POP为电中性双膦配体双(2‑二苯基膦)苯基醚;式中2‑iQBO为中性杂环配体苯并噁唑基异喹啉,该配体是苯并噁唑和异喹啉基团的结合体,其分子结构如式(I):上述材料为三斜晶系,P‑1空间群,晶胞参数为α=76.315(4)°,β=84.229(4)°,γ=71.759(4)°,Z=2,DC=1.463g/cm3,材料的晶体颜色为红色;该发光材料结构表现为离子型配合物,其中六氟磷酸根为抗衡阴离子,而阳离子则是由亚铜离子和配体2‑iQBO、POP络合形成的配位阳离子;该配合物阳离子中亚铜离子采用CuN2P2四面体型配位模式,其中两个N分别来自于一个双齿螯合配体2‑iQBO中的异喹啉基团和苯并恶唑基团,两个P来自于另一个双齿螯合配体POP;其分子结构如式(II):。

【技术特征摘要】
1.一种晶型的基于苯并噁唑基异喹啉的亚铜配合物红色磷光材料,其特征在于:发光
材料的结构式为[Cu(2-iQBO)(POP)]PF6,式中POP为电中性双膦配体双(2-二苯基膦)苯基
醚;式中2-iQBO为中性杂环配体苯并噁唑基异喹啉,该配体是苯并噁唑和异喹啉基团的结
合体,其分子结构如式(I):
上述材料为三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数为α
=76.315(4)°,β=84.229(4)°,γ=71.759(4)°,Z=2,DC=1.463g/cm3,材
料的晶体颜色为红色;该发光材料结构表现为离子型配合物,其中六氟磷酸根为抗衡阴离
子,而阳离子则是由亚铜离子和配体2-iQBO、POP络合形成的配位阳离子;该配合物阳离子
中亚铜离子采用CuN2P2四面体型配位模式,其中两个N分别来自于一个双齿螯合配体2-iQBO
中的异喹啉基团和苯并恶唑基团,两个P来自于另一个双齿螯合配体POP;其分子结构如式
(...

【专利技术属性】
技术研发人员:陶晓栋柴文祥寿容儿宋莉朱秋梦秦来顺范美强史宏声郭驾宇舒康颖
申请(专利权)人:中国计量大学
类型:发明
国别省市:浙江;33

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