一種苯并噁唑基喹啉亞銅配合物發光材料的新晶型及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種黃色磷光的新晶型亞銅配合物發光材料及其制備方法。本發明的磷光配合物，由一價銅鹽與配體絡合得到，其分子結構為[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光效率高的優點，而且具有高的熱穩定性。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點。該材料可作為光致發光黃光材料，也可用作多層有機材料組成的電致發光器件中的發光層磷光材料。
【專利說明】一種苯并噁唑基喹啉亞銅配合物發光材料的新晶型及其制 備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及發光材料領域，尤其是涉及Cu(I)配合物發光材料領域和電致發光材 料領域。
【背景技術】
[0002] 現如今，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 信息科學的技術支撐，越來越引起科技界的關注。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光材料而被廣泛關注。但這些過渡金屬價格昂貴，含量 低，開采困難，一定范圍內限制了它們在實際生活、生產中的大規模應用。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 保、無毒等優勢，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由于其配合物在發光設備、傳感器、生物應用等 方面有著巨大潛力，而備受關注。光功能Cu(I)配合物已得到廣泛研究。在有機電致發光 (0EL)過程中，空穴和電子復合后，單重態和三重態激子同時產生，按照自旋統計原則，三重 態和單重態激子數之比是3 : 1，由于三重態激子的輻射躍遷是禁阻的，大部分有機材料的 三重態激子發光效率很低，所以有機電致發光器件的最高效率不能超過25%，為使三重態 能量得到有效利用，磷光材料的開發成為當前研究。以d 1(l元素為中心原子的配合物可以 發生多種電子躍遷方式，如金屬-配體的電子轉移、配體間的電子轉移，配體內的電子轉移 等，多種光物理過程增大了磷光的可能性，從而實現接近理論值的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。同時其空間結構存在單核、雙核乃至多核的結構，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，由于其內部自由 度，在不同條件下，分子可以采用不同的形狀，發生構象多態性，形成同質異晶，新晶型的產 生，豐富了其結構的多樣性，給發光材料的研究提供了更多的可能性。
[0005] 目前，Cu(I)配合物發光材料的發光效率及熱穩定性能不夠高，而且性能優越的 RGB三色材料稀缺，這仍然是制約其在有機電致發光等重要領域獲得應用的關鍵問題。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。因此研發發光效率及熱穩 定性都好的Cu(I)配合物發光材料，對于開發0ELD等相關產業都具有重要的現實意義。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在于提供一種高發光效率的和性能良好的黃色磷光的新晶型亞銅 配合物發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、生產成本低。其應用于0EL發光層材料有利于產品成本的降低。
[0007] 本發明的技術方案之一，是提供一種黃色磷光的新晶型亞銅配合物發光材料，發 光材料的結構式為以[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 喹啉的結合體，其分子結構如式（I):
[0008]
【權利要求】
1. 一種黃色磷光的新晶型亞銅配合物發光材料，其特征在于：發光材料的結構式為以 [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合體，其分子 結構如式（I):
所述配合物發光材料的分子結構式為[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 結構如式（Π ):
室溫下該配合物發光材料為單斜晶系，PZi/dNo. 14)空間群，晶胞參數為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構；單晶結構顯示2-(2-苯 并噁唑）喹啉配體在配位時發生構象的轉變，苯并噁唑環和喹啉環之間存在著一個 15. 142(44) °的二面夾角，這種構象的轉變增強了主體結構的剛性和穩定性，有利于三重 態的發射和發光效率的提高。
2. 根據權利要求1所述黃色磷光的新晶型亞銅配合物發光材料的制備方法，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. 根據權利要求2所述黃色磷光的新晶型亞銅配合物發光材料的制備方法，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. 根據權利要求1所述黃色磷光的新晶型亞銅配合物發光材料的應用，其特征在于所 述發光材料具有好的熱穩定性和強的發光性能，在538nm和574nm處有最大發射峰，表現為 強烈的黃光，用作黃光光致發光材料，或用作多層電致發光器件中的發光層發光材料。
【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 優先權日:2014年7月14日
【發明者】柴文祥, 洪明衛, 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