一種苯并噁唑基喹啉亞銅配合物發(fā)光材料的新晶型及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種黃色磷光的新晶型亞銅配合物發(fā)光材料及其制備方法。本發(fā)明的磷光配合物，由一價銅鹽與配體絡合得到，其分子結(jié)構(gòu)為[Cu(QBO)(PPh3)2]PF6，式中PPh3和QBO為電中性配體三苯基膦和2-(2-苯并惡唑)喹啉。所述配合物既具備小分子易提純和發(fā)光效率高的優(yōu)點，而且具有高的熱穩(wěn)定性。該材料是由Cu(CH3CN)4PF6與配體在乙醇和水的混合溶劑中通過溶劑熱反應得到，具有工藝簡便、設備簡單、原料易得且成本低等優(yōu)點。該材料可作為光致發(fā)光黃光材料，也可用作多層有機材料組成的電致發(fā)光器件中的發(fā)光層磷光材料。
【專利說明】一種苯并噁唑基喹啉亞銅配合物發(fā)光材料的新晶型及其制 備方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及發(fā)光材料領域，尤其是涉及Cu(I)配合物發(fā)光材料領域和電致發(fā)光材 料領域。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)如今，光子日益取代電子而成為信息的載體，光子學、光化學及光子材料學作為 信息科學的技術(shù)支撐，越來越引起科技界的關(guān)注。其中以Ir，Pt，Ru，Re，Os等貴金屬配合 物及有機化合物作為一種新型的發(fā)光材料而被廣泛關(guān)注。但這些過渡金屬價格昂貴，含量 低，開采困難，一定范圍內(nèi)限制了它們在實際生活、生產(chǎn)中的大規(guī)模應用。因此，尋找新型的 價格低廉的金屬配合物光電功能材料就顯得非常重要。相對于貴金屬而言，銅具有廉價、環(huán) 保、無毒等優(yōu)勢，而且我國銅資源儲量豐富，居世界第三位。因此，基于一價銅配合物發(fā)光新 材料的研究，具有非常重要的理論意義和實際應用價值。
[0003] d1(l元素如Ag(I)，Zn(II)，Cu⑴由于其配合物在發(fā)光設備、傳感器、生物應用等 方面有著巨大潛力，而備受關(guān)注。光功能Cu(I)配合物已得到廣泛研究。在有機電致發(fā)光 (0EL)過程中，空穴和電子復合后，單重態(tài)和三重態(tài)激子同時產(chǎn)生，按照自旋統(tǒng)計原則，三重 態(tài)和單重態(tài)激子數(shù)之比是3 : 1，由于三重態(tài)激子的輻射躍遷是禁阻的，大部分有機材料的 三重態(tài)激子發(fā)光效率很低，所以有機電致發(fā)光器件的最高效率不能超過25%，為使三重態(tài) 能量得到有效利用，磷光材料的開發(fā)成為當前研究。以d 1(l元素為中心原子的配合物可以 發(fā)生多種電子躍遷方式，如金屬-配體的電子轉(zhuǎn)移、配體間的電子轉(zhuǎn)移，配體內(nèi)的電子轉(zhuǎn)移 等，多種光物理過程增大了磷光的可能性，從而實現(xiàn)接近理論值的100%。
[0004] Cu(I)的配體，可以是單齒、雙齒或多齒，剛性或柔性。具有多變的配位方式，多種 可選擇的配位數(shù)。同時其空間結(jié)構(gòu)存在單核、雙核乃至多核的結(jié)構(gòu)，常見的單核以3,4配位 為主，形成三角形或正四面體型，多核的如四核可形成正方體。有些配體，由于其內(nèi)部自由 度，在不同條件下，分子可以采用不同的形狀，發(fā)生構(gòu)象多態(tài)性，形成同質(zhì)異晶，新晶型的產(chǎn) 生，豐富了其結(jié)構(gòu)的多樣性，給發(fā)光材料的研究提供了更多的可能性。
[0005] 目前，Cu(I)配合物發(fā)光材料的發(fā)光效率及熱穩(wěn)定性能不夠高，而且性能優(yōu)越的 RGB三色材料稀缺，這仍然是制約其在有機電致發(fā)光等重要領域獲得應用的關(guān)鍵問題。如 Cu(I)配合物作為橙/黃磷光材料由來已久，但性能達不到要求。因此研發(fā)發(fā)光效率及熱穩(wěn) 定性都好的Cu(I)配合物發(fā)光材料，對于開發(fā)0ELD等相關(guān)產(chǎn)業(yè)都具有重要的現(xiàn)實意義。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種高發(fā)光效率的和性能良好的黃色磷光的新晶型亞銅 配合物發(fā)光材料及其制備方法。該新晶型Cu(I)配合物是在溶劑熱反應條件下，由配體 2- (2-苯并噁唑）喹啉（QB0)、三苯基膦，銅鹽Cu (CH3CN) 4PF6混合反應得到的，其合成方法 簡便易行、生產(chǎn)成本低。其應用于0EL發(fā)光層材料有利于產(chǎn)品成本的降低。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案之一，是提供一種黃色磷光的新晶型亞銅配合物發(fā)光材料，發(fā) 光材料的結(jié)構(gòu)式為以[仏郵0)腫11 3)2]--6，由(：11(〇1^)^6和配體2-(2-苯并惡唑）喹啉 和配體三苯基膦進行配位反應得到，其中2-(2-苯并惡唑）喹啉（QB0)配體是苯并噁唑和 喹啉的結(jié)合體，其分子結(jié)構(gòu)如式（I):
[0008]
【權(quán)利要求】
1. 一種黃色磷光的新晶型亞銅配合物發(fā)光材料，其特征在于：發(fā)光材料的結(jié)構(gòu)式為以 [Cu(QBO) (PPh3)2]PF6,由Cu(CH3CN) 4PF6和配體2-(2-苯并惡唑）喹啉和配體三苯基膦進行 配位反應得到，其中2-(2-苯并惡唑）喹啉（QB0)配體是苯并噁唑和喹啉的結(jié)合體，其分子 結(jié)構(gòu)如式（I):
所述配合物發(fā)光材料的分子結(jié)構(gòu)式為[Cu(QBO) (PPh3)2]PF6，式中的一價銅離子為中心 離子，與三苯基膦配體上的磷和2-(2-苯并噁唑）喹啉上的兩個氮原子形成配位鍵，其分子 結(jié)構(gòu)如式（Π ):
室溫下該配合物發(fā)光材料為單斜晶系，PZi/dNo. 14)空間群，晶胞參數(shù)為a = 11.7310(5)，b = 35.0321 (13)，c=11.4006(6)A，α = 90，β = 98.190(4)，γ = 90 °，
Ζ = 4, Dc = 1. 4025g/cm3,外觀表現(xiàn)為黃色片狀透明晶體；該配合物是由 Cu(I)離子與兩個N原子和兩個P原子配位形成畸變四面體結(jié)構(gòu)；單晶結(jié)構(gòu)顯示2-(2-苯 并噁唑）喹啉配體在配位時發(fā)生構(gòu)象的轉(zhuǎn)變，苯并噁唑環(huán)和喹啉環(huán)之間存在著一個 15. 142(44) °的二面夾角，這種構(gòu)象的轉(zhuǎn)變增強了主體結(jié)構(gòu)的剛性和穩(wěn)定性，有利于三重 態(tài)的發(fā)射和發(fā)光效率的提高。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述黃色磷光的新晶型亞銅配合物發(fā)光材料的制備方法，該方法包 括以下步驟： (1) 室溫下將2-(2-苯并噁唑）喹啉和三苯基膦置于聚四氟乙烯反應釜中； (2) 室溫下向反應釜中先加入乙醇，后加入蒸餾水； (3) 室溫下將銅鹽Cu (CH3CN) 4PF6加入反應釜中， (4) 反應釜加熱到110°C，恒溫數(shù)天再緩慢降溫到室溫，所得沉淀干燥，得到大量黃色 片狀晶體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述黃色磷光的新晶型亞銅配合物發(fā)光材料的制備方法，其特征在 于所述原料Cu(CH3CN) 4PF6，配體2-QB0和PPh3的投料比為1 : 1 : 2。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述黃色磷光的新晶型亞銅配合物發(fā)光材料的應用，其特征在于所 述發(fā)光材料具有好的熱穩(wěn)定性和強的發(fā)光性能，在538nm和574nm處有最大發(fā)射峰，表現(xiàn)為 強烈的黃光，用作黃光光致發(fā)光材料，或用作多層電致發(fā)光器件中的發(fā)光層發(fā)光材料。
【文檔編號】H01L51/54GK104099086SQ201410341626
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月14日
【發(fā)明者】柴文祥, 洪明衛(wèi), 王建騰, 夾國華, 郭冰, 唐高, 張藝程, 陶曉棟, 鄭喜涓, 陳崗, 黃佳焰, 舒康穎 申請人:中國計量學院