一种基于苯并噁唑基喹啉的CuN2P2橙色磷光材料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及发光材料技术领域，涉及光致发光材料领域和电致发光材料领域，特 别是涉及有机电致发光材料领域。
【背景技术】
[0002] 发光材料包括光致发光和电致发光两大类应用领域。光致发光是指物体受到外 界光源的照射，从而获得能量产生激发并最终导至发光的现象。紫外辐射、可见光及红 外辐射等均可引起光致发光。光致发光材料可用于荧光分析、交通标志、跟踪监测、农用 光转换膜、核探测技术中的闪烁体、太阳能转换技术中的荧光集光器等方面。电致发光 (electroluminescent，简称EL)，是指发光材料在电场作用下，受到电流和电场的激发而发 光的现象，是一种将电能直接转换为光能的发光过程。具有这种性能的材料，可制作成电控 发光器件，例如发光二极管（LED)和有机发光二极管（OrganicLight-EmittingDiode，简 称0LED)。而LED和0LED两大类产品，在先进的平板显示和固态节能照明领域都具有非常 诱人的应用前景，并且目前已经显示出了其良好的产业化发展势头。
[0003] 能够产生电致发光的固体材料有很多种，主要包括无机半导体材料、有机小分子 材料、高分子材料以及配合物小分子材料。由于0LED具有节能、轻薄、无眩光、无紫外线、无 红外线、驱动电压低、响应时间短、低温特性好、发光效率高、制造工艺简单、全固态抗震性 好、几乎没有可视角度的问题、能够在不同材质的基板上制造、可做成能弯曲的产品等众多 优点，近年来备受科技界和产业界的瞩目。而随着社会的发展，0LED技术已在（或将在）彩 电、手机、各种显示器、各种照明用或装饰用灯具、飞机等军事装备的显示终端等领域得到 越来越广泛的使用。能用于0LED的电致发光材料有荧光材料和磷光材料两种。由于电致 发光过程产生25%的单重态激子和75%三重态激子的特征，而荧光材料只能利用单重态 激子，磷光材料则能同时利用单重态激子和三重态激子而发光，因此磷光材料的研发显得 尤为重要。
[0004] 磷光材料的研宄和开发对象，一般都是金属-有机配合物小分子材料而不是有机 小分子，原因在于纯有机分子在室温下磷光很弱，甚至根本不能检测出磷光发射。而配合物 小分子材料能够方便地实现磷光发射，而且可以实现高效率的发光，也易于制备和纯化、易 于制作成薄膜，因此是目前唯一一类实际用于0LED产品发光层的磷光材料。目前0LED产 品所采用的磷光体为含铱、铼等贵金属的配合物，它们已经显示了较好的使用性能和市场 表现。但是该类贵金属配合物存在成本昂贵，尤其是环境风险的问题。因此，目前针对贱金 属Cu(I)配合物磷光材料的研发备受关注，Cu(I)配合物很廉价、无环境风险，因此研宄和 开发新型的性能优良的Cu(I)配合物发光材料具有重大的意义和很好的市场应用前景。
[0005] 更具体地进行分析，目前在售的0LED用橙色磷光材料都是贵金属铱和铂等的配 合物，虽然它们在性能上已有较好的表现，但是其昂贵的价格也影响到0LED最终产品的 推广应用和市场表现。而用Cu(I)配合物作为橙色磷光材料则由来已久（N.Armaroli， G.Accorsi，F.Cardinali，A.Listorti，Top.Curr.Chem. 2007, 280,69-115.)，这种廉价的 Cu(I)配合物发光材料可由Cu(I)离子和合适的有机配体方便地制备，只是在OLED工作温 度范围其发光强度尚达不到应用需求。因此开发新型廉价的Cu(I)配合物橙色磷光材料具 有重大的实际应用价值。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种新的橙色磷光Cu(I)配合物发光材料及其制备方法。通 过Cu(I)离子和有机配体的溶液配位反应，方便且廉价地制备获得了发光性能和热稳定性 良好的Cu(I)配合物发光材料，其橙色（偏红）磷光发光强度很大，而且其发光衰减特征非 常符合0LED器件对材料磷光发光寿命的要求，将其应用于0LED发光层材料有利于产品成 本的降低。
[0007] 本发明的技术方案之一，是提供一种新的橙色（偏红）磷光Cu(I)配合物发光材 料，由Cu(CH3CN)4PF6与配体进行配位反应得到，其分子结构为[Cu(2-QB0) (Xantphos)]PF6; 式中乂31^口11〇8和2-080分别为电中性配体4,5-双（二苯基膦）-9,9-二甲基氧杂蒽和 2-(2-苯并噁唑）喹啉。
[0008] 所述配体2-(2-苯并噁唑）喹啉，是苯并噁唑和喹啉的结合体，其分子结构如式 (I)：
[0010] 所述配体中苯并噁唑结构中的0未参与配位，而N原子与喹啉结构中的N原子与 亚铜离子形成双齿螯合配位。
[0011] 所述发光材料为单斜晶系，P2/C空间群，晶胞参数为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,晶体颜色为橙色；该发光材料结构表现为离子型配合物，其中六氟磷酸根 为抗衡阴离子，而阳离子则是由亚铜离子和配体2-QB0、Xantphos络合形成的配位阳离子;该配 位阳离子中亚铜离子采用CuN2P2四面体型配位模式，其中两个N分别来自于一个双齿螯合配体 2-QB0中的苯并〖惡挫基团和喹啉基团，而两个P来自于另一个双齿螯合配体Xantphos;其分子结 构如式（II):
[0013] 所述发光材料应用于橙光磷光材料，该材料受到很宽波长范围（300-550nm)的紫 外光或可见光的激发，都能发出很强的橙色（偏红）光，其最大发光波长为607nm，色坐标值 为（0. 5808,0. 4180)，发光寿命为7微秒。
[0014] 所述橙色磷光发光材料用作多层有机材料组成的电致发光器件中的发光层磷光 材料。
[0015] 本发明的技术方案之二，是提供一种橙色（偏红）磷光Cu(I)配合物发光材料 [Cu(2-QB0) (Xantphos)]PF6的制备方法。该制备方法是由Cu(CH3CN)4PFjP两种配体的二 氯甲烷溶液混合发生配位反应，最后旋蒸产生产物的晶体粉末而实现。其具体实施方案分 为五个步骤：
[0016] (1)室温下将Cu(CH3CN)4PF6粉末完全溶于二氯甲烷中，得到无色澄清溶液；
[0017] (2)室温下将Xantphos溶于二氯甲烷中，得到无色澄清溶液；
[0018] (3)室温下将2-QB0溶于二氯甲烷中，充分搅拌，得到黄色澄清溶液；
[0019] (4)将上面三种溶液混合，并充分搅拌发生配位反应；
[0020] (5)将反应所得溶液在常温减压下旋蒸至干，100度下干燥，得到晶状的橙色粉末 产物。
[0021] 本发明的制备方法中，所述三种反应物的摩尔比 Cu(CH3CN)4PF6:Xantphos: 2-QB0为1 : 1 : 1〇
[0022] 本发明的有益效果首先是所提供的橙色（偏红）磷光Cu(I)配合物发光材料 [Cu(2-QB0) (