本发明专利技术公开了一种稀土铕配合物及其作为发光材料的应用。所述铕配合物结构通式为Eu(ND)xAyLm，其中：ND为4-羟基-1，5-萘啶类阴离子配体，A为其他阴离子配体，L为中性配体；x＝1、2或3，y＝0、1或2，并且x+y＝3；m＝0、1、2或3。这类铕配合物具有高效光致发光量子产率、优良的热稳定性和良好的载流子传输效率，可以用作光致发光和电致发光材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及稀土配合物发光材料领域，特别涉及一种新型的具有高效光致发光和电致发光性能的稀土铕配合物。
技术介绍
众所周知，在二十一世纪，能源将是人类社会的发展进步所必须解决的难题。在人们开发新能源的同时，“节流”也将是一重要举措。在生活耗能方面，仅照明就占耗能总量的20%左右。然而，当前照明光源对能量的利用效率仍不能达到满意的效果。LED (Light-emitting Diode)光源以其高效的能量转换率而备受关注。特别是OLED (Organic Light-emitting Diode,有机发光二极管)，它具有大面积、柔性、超薄等潜在优势，且理论发光效率高，也正在成为研究的热点。 另外，在全色彩显示方面，OLED也同样有着诱人的应用前景。目前，人们所用的彩色显示器多为阴极射线管或液晶显示。阴极射线管体积大、响应速度慢、效率低，正逐渐被淘汰。而目前市场上应用最多的液晶显示器体积小，性能也有所提高，但是也有被动式光源，视角小，响应慢等弱点。有机电致发光存在巨大的吸引力在于它具有下列特点1、全彩色主动发光，色彩鲜艳(液晶屏需要背景光源)；2、超薄显示，可柔性弯曲；3、响应速度快(液晶的100倍)，视角范围宽至180° (液晶屏只有45° ) ;4、驱动电压低，只需3-10伏的直流电压，发光效率高；5、制作简单，成本低。所以，无论在照明还是显示方面，有机分子发光材料都有着重要的应用前景。其中，稀土发光材料由于它的独特性质而在这两方面都颇具优势。稀土配合物发光材料的优越性主要体现在一、窄带发射，单色性好。这对高色纯的显示器件极其有利。稀土元素有着独特的电子排布和能级结构，特别是它的4f电子层上能级丰富，稀土元素发光往往都在4f层能级之间。它能级高，同时又是内层电子，外层电子对它有屏蔽，所以它的发光受外界因素的干扰很小，才有锐利的窄带发射。对于有机小分子电致发光用于彩色显示器来说，红绿蓝(RGB)三基色需要用滤光片或其他方法来获得，从而有一定的光能浪费。稀土化合物具有色坐标小于IOnm的窄带发射，因此将它应用于有机电致发光材料也具有重要意义。二、理论上高的量子效率。纯有机荧光发光材料受到自旋统计的限制，其最大内量子效率存在理论极限(不超过25% )。相比之下，稀土配合物发光过程是由有机配体的激发单重态经系间窜越到激发三重态，再将能量传递给稀土离子使4f电子受到激发，然后回到基态而发光。由于单重态和三重态都可以传能，从理论上讲，内量子效率可达到100%。三、配体修饰不影响发光波长。为达到好的能级匹配和载流子传导性，通常会对配体进行各种修饰，由于稀土配合物的发光基团为中心稀土离子，配体修饰不会造成光谱峰位移的变化。因此，在材料设计改性方面，稀土配合物发光材料更是具有独特的优势。由此可见，稀土配合物具有优越的发光性能，在光致发光和电致发光领域都具有广阔应用前景。在光致发光领域，通常来说，红光铕和绿光铽的下转换光致发光材料可以用作荧光粉。目前，照明荧光灯中最常用的三基色荧光粉就是稀土绿粉(Ce，Tb)MgAl11O19、蓝粉(Ba，Mg，Eu)3A116027和红粉Y203:Eu3+。这些都是含稀土的无机固体发光材料。对于稀土有机配合物而言，其发光效率更高，只是化学稳定性和荧光热稳定性不及无机材料。所以，开发对热和紫外辐射稳定的有机配合物荧光材料可以减少稀土用量，降低成本。三价铕配合物可以高效地吸收紫外光，发射出鲜艳的红光，可以用作有机的红光下转化材料。中山大学龚孟濂等人合成了一系列含咔唑的P 二酮配体的稀土 Eu配合物，并将这种配合物作为下转换发光荧光粉涂覆在发近紫外光InGaN基片上，制作成发红光的LED器件(M. L. Gonget al，Appl. Phys. B，2010，99，757)。但是，在这种利用Eu配合物光致发光的LED器件中，存在着热淬灭和随电压变化可能出现混色的不稳定问题。在电致发光领域，稀土 Eu配合物在OLED方面的应用也已经有很多人做出了相关研究。目前用到的铕配体基本都是￠-二酮类化合物。1991年，日本Kido等人首次利用稀土铕配合物Eu(TTA)3 2H20作为发光材料制作有机电致发光器件，实现了窄谱带的红色发光。不久前，本课题组利用一种含噁二唑的邻菲罗啉衍生物作为中性第二配体合成了 Eu(TTA)3PhO,并且制作了 OLED器件，可以得到最高亮度为1086坎特拉每平方米的纯的铕红光发射，最大功率效率可达5. 5流明每瓦，是Eu (TTA) 3类发光材料用于OLED器件研究中的较高水平(Zhuqi Chen et al, New J. Chem. , 2010, 34,487)。目前，正在研究利用的稀土铕配合物基本上都是采用0- 二酮类化合物作为天线配体，其中光致发光量子产率颇高的化合物并不缺乏，但是在下转换LED材料或者是电致发光OLED中的应用却并不顺利。主要原因就是该类配体存在这一些重要缺陷一、￠-二酮结构配合物发光容易出现热淬灭。二、￠-二酮结构配合物在电致发光时载流子传输性能比较差。这些缺点严重影响了 ￠-二酮类铕配合物电致发光的效率以及它们对器件工作中温度升高的稳定性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一类新型的基于4-羟基-1，5-萘啶类配体的稀土铕配合物，用于光致发光和电致发光等方面。本专利技术的铕配合物，结构通式为Eu(ND)xAyL111，其中ND为式I所示的4_羟基_1，5-萘啶类阴离子配体，A指的是除ND以外其他阴离子配体，L为中性配体；x = 1、2或3，y=0、1或2,并且x+y = 3 ；m = 0、1、2或3, m的具体取值视不同的中性配体而定。权利要求1.一种铕配合物，结构通式为Eu (ND)xAyLm，其中ND为式I所示的4-羟基-1，5-萘啶类阴离子配体，A为除ND以外的其他阴离子配体，L为中性配体；x = 1、2或3，y = 0、1或2，并且 x+y = 3;m = 0、l、2 或 3;2.如权利要求I所述的铕配合物，其特征在于，所述铕配合物的结构如式II所示3.如权利要求2所述的铕配合物，其特征在于，所述所述铕配合物是具有下列结构之一的铕配合物4.如权利要求2所述的铕配合物，其特征在于，所述A为β-二酮类配体，所述铕配合物具有下列结构5.如权利要求I所述的铕配合物，其特征在于，式I中R5为含氮或者氧配位点的基团，贝U所述4-羟基-1，5-萘啶类配体为三齿阴离子配体，所形成的配合物Eu(ND)xAyLm中，A为除ND外的其他阴离子配体,L为中性配体；x = 1、2或3,y = 0、1或2,且x+y = 3 ;m = O、I或2。6.如权利要求5所述的铕配合物，其特征在于，所述R5为氮杂五元环芳基、氮杂六元环芳基或者是含羰基的基团。7.如权利要求6所述的铕配合物，其特征在于，所述铕配合物的结构如式III或式IV所示8.如权利要求I所述的铕配合物，其特征在于，所述铕配合物是下列配合物之一9.一种三齿配体，具有下列式Ia或式Ib所示的结构10.权利要求I 8中任一权利要求所述的铕配合物作为发光材料的用途。全文摘要本专利技术公开了一种稀土铕配合物及其作为发光材料的应用。所述铕配合物结构通式为Eu(ND)xAyLm，其中ND为4-羟基-1，5本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铕配合物，结构通式为Eu(ND)xAyLm，其中：ND为式I所示的4？羟基？1，5？萘啶类阴离子配体，A为除ND以外的其他阴离子配体，L为中性配体；x＝1、2或3，y＝0、1或2，并且x+y＝3；m＝0、1、2或3；式I式I中，R1、R2、R3、R4和R5各自独立为氢原子、卤素原子、硝基、氰基、烷基、卤素取代烷基、烯基、炔基、氨基、N？取代胺基、烷氧基、羧基、酯基、酰基、酰氨基、N？取代酰胺基、芳基或杂环芳基。FDA0000064284030000011.tif
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：卞祖强，卫慧波，丁飞，黄春辉，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：
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