一種基于苯并噁唑基喹啉的CuN2P2橙色磷光材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及光致發(fā)光材料領(lǐng)域和電致發(fā)光材料領(lǐng)域，特 別是涉及有機電致發(fā)光材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 發(fā)光材料包括光致發(fā)光和電致發(fā)光兩大類應用領(lǐng)域。光致發(fā)光是指物體受到外 界光源的照射，從而獲得能量產(chǎn)生激發(fā)并最終導至發(fā)光的現(xiàn)象。紫外輻射、可見光及紅 外輻射等均可引起光致發(fā)光。光致發(fā)光材料可用于熒光分析、交通標志、跟蹤監(jiān)測、農(nóng)用 光轉(zhuǎn)換膜、核探測技術(shù)中的閃爍體、太陽能轉(zhuǎn)換技術(shù)中的熒光集光器等方面。電致發(fā)光 (electroluminescent，簡稱EL)，是指發(fā)光材料在電場作用下，受到電流和電場的激發(fā)而發(fā) 光的現(xiàn)象，是一種將電能直接轉(zhuǎn)換為光能的發(fā)光過程。具有這種性能的材料，可制作成電控 發(fā)光器件，例如發(fā)光二極管（LED)和有機發(fā)光二極管（OrganicLight-EmittingDiode，簡 稱0LED)。而LED和0LED兩大類產(chǎn)品，在先進的平板顯示和固態(tài)節(jié)能照明領(lǐng)域都具有非常 誘人的應用前景，并且目前已經(jīng)顯示出了其良好的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展勢頭。
[0003] 能夠產(chǎn)生電致發(fā)光的固體材料有很多種，主要包括無機半導體材料、有機小分子 材料、高分子材料以及配合物小分子材料。由于0LED具有節(jié)能、輕薄、無眩光、無紫外線、無 紅外線、驅(qū)動電壓低、響應時間短、低溫特性好、發(fā)光效率高、制造工藝簡單、全固態(tài)抗震性 好、幾乎沒有可視角度的問題、能夠在不同材質(zhì)的基板上制造、可做成能彎曲的產(chǎn)品等眾多 優(yōu)點，近年來備受科技界和產(chǎn)業(yè)界的矚目。而隨著社會的發(fā)展，0LED技術(shù)已在（或?qū)⒃冢┎?電、手機、各種顯示器、各種照明用或裝飾用燈具、飛機等軍事裝備的顯示終端等領(lǐng)域得到 越來越廣泛的使用。能用于0LED的電致發(fā)光材料有熒光材料和磷光材料兩種。由于電致 發(fā)光過程產(chǎn)生25%的單重態(tài)激子和75%三重態(tài)激子的特征，而熒光材料只能利用單重態(tài) 激子，磷光材料則能同時利用單重態(tài)激子和三重態(tài)激子而發(fā)光，因此磷光材料的研發(fā)顯得 尤為重要。
[0004] 磷光材料的研宄和開發(fā)對象，一般都是金屬-有機配合物小分子材料而不是有機 小分子，原因在于純有機分子在室溫下磷光很弱，甚至根本不能檢測出磷光發(fā)射。而配合物 小分子材料能夠方便地實現(xiàn)磷光發(fā)射，而且可以實現(xiàn)高效率的發(fā)光，也易于制備和純化、易 于制作成薄膜，因此是目前唯一一類實際用于0LED產(chǎn)品發(fā)光層的磷光材料。目前0LED產(chǎn) 品所采用的磷光體為含銥、錸等貴金屬的配合物，它們已經(jīng)顯示了較好的使用性能和市場 表現(xiàn)。但是該類貴金屬配合物存在成本昂貴，尤其是環(huán)境風險的問題。因此，目前針對賤金 屬Cu(I)配合物磷光材料的研發(fā)備受關(guān)注，Cu(I)配合物很廉價、無環(huán)境風險，因此研宄和 開發(fā)新型的性能優(yōu)良的Cu(I)配合物發(fā)光材料具有重大的意義和很好的市場應用前景。
[0005] 更具體地進行分析，目前在售的0LED用橙色磷光材料都是貴金屬銥和鉑等的配 合物，雖然它們在性能上已有較好的表現(xiàn)，但是其昂貴的價格也影響到0LED最終產(chǎn)品的 推廣應用和市場表現(xiàn)。而用Cu(I)配合物作為橙色磷光材料則由來已久（N.Armaroli， G.Accorsi，F(xiàn).Cardinali，A.Listorti，Top.Curr.Chem. 2007, 280,69-115.)，這種廉價的 Cu(I)配合物發(fā)光材料可由Cu(I)離子和合適的有機配體方便地制備，只是在OLED工作溫 度范圍其發(fā)光強度尚達不到應用需求。因此開發(fā)新型廉價的Cu(I)配合物橙色磷光材料具 有重大的實際應用價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種新的橙色磷光Cu(I)配合物發(fā)光材料及其制備方法。通 過Cu(I)離子和有機配體的溶液配位反應，方便且廉價地制備獲得了發(fā)光性能和熱穩(wěn)定性 良好的Cu(I)配合物發(fā)光材料，其橙色（偏紅）磷光發(fā)光強度很大，而且其發(fā)光衰減特征非 常符合0LED器件對材料磷光發(fā)光壽命的要求，將其應用于0LED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，是提供一種新的橙色（偏紅）磷光Cu(I)配合物發(fā)光材 料，由Cu(CH3CN)4PF6與配體進行配位反應得到，其分子結(jié)構(gòu)為[Cu(2-QB0) (Xantphos)]PF6; 式中乂31^口11〇8和2-080分別為電中性配體4,5-雙（二苯基膦）-9,9-二甲基氧雜蒽和 2-(2-苯并噁唑）喹啉。
[0008] 所述配體2-(2-苯并噁唑）喹啉，是苯并噁唑和喹啉的結(jié)合體，其分子結(jié)構(gòu)如式 (I)：
[0010] 所述配體中苯并噁唑結(jié)構(gòu)中的0未參與配位，而N原子與喹啉結(jié)構(gòu)中的N原子與 亞銅離子形成雙齒螯合配位。
[0011] 所述發(fā)光材料為單斜晶系，P2/C空間群，晶胞參數(shù)為a= 17.5998(10)A,b=13.6103(5) A，c=21.8850(13)A，a=90。，0 = 110.093(7)。，y= 90。，V=4923.2(5)A3,Z= 4,Dc= 1.3928g/cm3,晶體顏色為橙色；該發(fā)光材料結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為離子型配合物，其中六氟磷酸根 為抗衡陰離子，而陽離子則是由亞銅離子和配體2-QB0、Xantphos絡(luò)合形成的配位陽離子;該配 位陽離子中亞銅離子采用CuN2P2四面體型配位模式，其中兩個N分別來自于一個雙齒螯合配體 2-QB0中的苯并〖惡挫基團和喹啉基團，而兩個P來自于另一個雙齒螯合配體Xantphos;其分子結(jié) 構(gòu)如式（II):
[0013] 所述發(fā)光材料應用于橙光磷光材料，該材料受到很寬波長范圍（300-550nm)的紫 外光或可見光的激發(fā)，都能發(fā)出很強的橙色（偏紅）光，其最大發(fā)光波長為607nm，色坐標值 為（0. 5808,0. 4180)，發(fā)光壽命為7微秒。
[0014] 所述橙色磷光發(fā)光材料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。
[0015] 本發(fā)明的技術(shù)方案之二，是提供一種橙色（偏紅）磷光Cu(I)配合物發(fā)光材料 [Cu(2-QB0) (Xantphos)]PF6的制備方法。該制備方法是由Cu(CH3CN)4PFjP兩種配體的二 氯甲烷溶液混合發(fā)生配位反應，最后旋蒸產(chǎn)生產(chǎn)物的晶體粉末而實現(xiàn)。其具體實施方案分 為五個步驟：
[0016] (1)室溫下將Cu(CH3CN)4PF6粉末完全溶于二氯甲烷中，得到無色澄清溶液；
[0017] (2)室溫下將Xantphos溶于二氯甲烷中，得到無色澄清溶液；
[0018] (3)室溫下將2-QB0溶于二氯甲烷中，充分攪拌，得到黃色澄清溶液；
[0019] (4)將上面三種溶液混合，并充分攪拌發(fā)生配位反應；
[0020] (5)將反應所得溶液在常溫減壓下旋蒸至干，100度下干燥，得到晶狀的橙色粉末 產(chǎn)物。
[0021] 本發(fā)明的制備方法中，所述三種反應物的摩爾比 Cu(CH3CN)4PF6:Xantphos: 2-QB0為1 : 1 : 1〇
[0022] 本發(fā)明的有益效果首先是所提供的橙色（偏紅）磷光Cu(I)配合物發(fā)光材料 [Cu(2-QB0) (