一种苯并噻唑类固态发光材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种苯并噻唑类固态发光材料及其制备方法和应用，涉及固态发光材料技术领域。本发明专利技术提供的苯并噻唑类固态发光材料，具有式I所示的结构：

【技术实现步骤摘要】
一种苯并噻唑类固态发光材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及固态发光材料
，具体涉及一种苯并噻唑类固态发光材料及其制备方法和应用。
技术介绍
与传统光源相比，基于白光LEDs(WLEDs)的固态照明具有能耗低、使用安全、效率高等显著优势，成为主流光源。固态发光材料近年来取得了长足的发展。白光是由红、绿和蓝三种光按照一定的比例混合得到，目前有机白光材料通常是将具有红、绿和蓝这三种发光颜色的材料按一定比例简单共混，或者是将某一种颜色的发光材料与其对应的发射补色光的发光材料简单共混，然后通过每个发光体产生光的混合来实现白光。该类材料在器件运行过程中容易在光、热和电等因素作用下产生相分离，导致器件的光谱稳定性差。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种苯并噻唑类固态发光材料及其制备方法和应用。本专利技术提供的苯并噻唑类固态发光材料发光效率高、光稳定性和化学稳定性强。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种苯并噻唑类固态发光材料，具有式I所示的结构：式I中Ar为苯基、萘基或蒽基。优选的，所述苯并噻唑类固态发光材料具有式I-1～I-3任一项所示的结构：优选的，所述Ar的取代位置为苯并噻唑的4位、5位、6位或7位。本专利技术提供了上述技术方案所述苯并噻唑类固态发光材料的制备方法，包括以下步骤：将芳香胺、有机碱、苯甲酰氯和氯代烷烃溶剂混合，进行缩合反应，得到中间体II；所述芳香胺包括苯胺、萘胺或蒽胺；在保护气氛下，将所述中间体II、劳森试剂和环状有机溶剂混合，进行硫代反应，得到中间体III；在氧气气氛下，将所述中间体III、2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物和氯代烷烃溶剂混合，在蓝光照射下进行环化反应，得到具有式I所示结构的苯并噻唑类固态发光材料；中间体II和中间体III的结构式如下：其中，Ar独立地包括苯基、萘基或蒽基。优选的，所述芳香胺和苯甲酰氯的摩尔比为1:(1～1.2)；所述缩合反应的温度为10～30℃，时间为2.5～3.5h。优选的，所述中间体II和劳森试剂的摩尔比为1:(0.5～0.55)；所述硫代反应的温度为120～125℃，时间为2.8～3.2h。优选的，所述中间体III和2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物的摩尔比为1:(0.4～0.6)；所述环化反应的温度为10～30℃，时间为5～6h。本专利技术还提供了上述技术方案所述的苯并噻唑类固态发光材料或上述技术方案所述制备方法制备的苯并噻唑类固态发光材料在制备蓝光驱动的白光LED中的应用。优选的，所述蓝光驱动的白光LED的制备方法方法包括以下步骤：将所述苯并噻唑类固态发光材料与胶液混合，将所得混合液沉积在蓝色LED表面，得到蓝光驱动的白光LED。优选的，所述混合液中苯并噻唑类固态发光材料的质量百分浓度优选为20～30％。本专利技术提供了一种苯并噻唑类固态发光材料，具有式I所示的结构：式I中Ar为苯基、萘基或蒽基。本专利技术提供的苯并噻唑类固态发光材料具有共轭结构，其分子中电子流动可以实现发光，苯并噻唑的稠合结构使得分子具有更大的共轭体系，并且分子处于同一共轭平面，因此发光效率更高；聚集态中，杂原子的存在使得晶体中存在更丰富的分子间作用力，其发光性质相对溶液体系很可能出现变化，简单修饰分子就可以出现多样化的发光性质，颜色的色调和饱和度和显色性好，发光效率高，在制备发光器件过程中无需与其他物质配合使用，从而不会在光、热和电等因素作用下产生相分离，因而以苯并噻唑类固态发光材料为原料制备的发光器件的光稳定性和化学稳定性强。如本专利技术实施例结果所示，本专利技术提供的苯并噻唑类固态发光材料的色度坐标为(0.27～0.28,0.34～0.38)，显色指数为64～73，色温为8089～8341，光效为4.8～5.68lm/W。本专利技术提供的制备方法，产率高，操作简单，适宜工业化生产。附图说明图1为实施例1制备的苯并噻唑类固态发光材料的紫外-可见吸收光谱图；图2为实施例1制备的苯并噻唑类固态发光材料的荧光发射光谱图；图3为实施例1制备的苯并噻唑类固态发光材料制备的发光器件的发光效果图，其中内标图为发光器件通电前、后的实物照片；图4为实施例1制备的苯并噻唑类固态发光材料在455nm蓝光照射一定时间后的荧光发射光谱图；图5为实施例1制备的苯并噻唑类固态发光材料在365nm紫外光照射一定时间后的荧光发射光谱图；图6为实施例1制备的苯并噻唑类固态发光材料的热重分析图谱；图7为实施例1制备的苯并噻唑类固态发光材料在不同pH值溶液中的荧光发射光谱图；图8为实施例2制备的苯并噻唑类固态发光材料的紫外-可见吸收光谱图；图9为实施例2制备的苯并噻唑类固态发光材料的荧光发射光谱图；图10为实施例2制备的苯并噻唑类固态发光材料制备的发光器件的发光效果图，其中内标图为发光器件通电前、后的实物照片；图11为实施例2制备的苯并噻唑类固态发光材料在455nm蓝光照射一定时间后的荧光发射光谱图；图12为实施例2制备的苯并噻唑类固态发光材料在365nm紫外光照射一定时间后的荧光发射光谱图；图13为实施例2制备的苯并噻唑类固态发光材料的热重分析图谱；图14为实施例2制备的苯并噻唑类固态发光材料在不同pH值溶液中的荧光发射光谱图；图15为实施例3制备的苯并噻唑类固态发光材料的紫外-可见吸收光谱图；图16为实施例3制备的苯并噻唑类固态发光材料的荧光发射光谱图；图17为实施例3制备的苯并噻唑类固态发光材料制备的发光器件的发光效果图，其中内标图为发光器件通电前、后的实物照片。图18为实施例3制备的苯并噻唑类固态发光材料在455nm蓝光照射一定时间后的荧光发射光谱图；图19为实施例3制备的苯并噻唑类固态发光材料在365nm紫外光照射一定时间后的荧光发射光谱图；图20为实施例3制备的苯并噻唑类固态发光材料的热重分析图谱；图21为实施例3制备的苯并噻唑类固态发光材料在不同pH值溶液中的荧光发射光谱图。具体实施方式本专利技术提供了一种苯并噻唑类固态发光材料，具有式I所示的结构：式I中Ar为苯基、萘基或蒽基。在本专利技术中，所述苯并噻唑类固态发光材料优选具有式I-1～I-3任一项所示的结构：在本专利技术中，所述Ar(苯基、萘基或蒽基)的取代位置优选为苯并噻唑的4位、5位、6位或7位。在本专利技术中，具有式I所示结构的三个苯并噻唑类化合物，随着其共轭体系逐渐扩大，相应的吸收光谱及溶液体系中的发射光谱也逐渐红移，固态体系中由于晶体堆积方式各不相同，受到不同的分子间作用力影响，三个化合物表现出的荧光与溶液体系不尽相同。其中具有式I-2所示结构的具有双发射特性能，能够产生白光发射。本专利技术提供的苯并噻唑类固态发光材料具有共轭结构，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种苯并噻唑类固态发光材料，其特征在于，具有式I所示的结构：/n

【技术特征摘要】
1.一种苯并噻唑类固态发光材料，其特征在于，具有式I所示的结构：



式I中Ar为苯基、萘基或蒽基。


2.根据权利要求1所述的苯并噻唑类固态发光材料，其特征在于，苯并噻唑类固态发光材料具有式I-1～I-3任一项所示的结构：





3.根据权利要求1或2所述的苯并噻唑类固态发光材料，其特征在于，所述Ar的取代位置为苯并噻唑的4位、5位、6位或7位。


4.权利要求1所述苯并噻唑类固态发光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将芳香胺、有机碱、苯甲酰氯和氯代烷烃溶剂混合，进行缩合反应，得到中间体II；所述芳香胺包括苯胺、萘胺或蒽胺；
在保护气氛下，将所述中间体II、劳森试剂和环状有机溶剂混合，进行硫代反应，得到中间体III；
在氧气气氛下，将所述中间体III、2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物和氯代烷烃溶剂混合，在蓝光照射下进行环化反应，得到具有式I所示结构的苯并噻唑类固态发光材料；
中间体II和中间体III的结构式如下：

其中，Ar独立地包括苯基、萘基或蒽基。


5.根据权利要求4所述的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘睿，宋宇韡，朱森强，涂熠坤，宋广亮，朱红军，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32