一种苯并噁唑基喹啉亚铜配合物发光材料的新晶型及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种黄色磷光的新晶型亚铜配合物发光材料及其制备方法。本发明的磷光配合物，由一价铜盐与配体络合得到，其分子结构为[Cu(QBO)(PPh3)2]PF6，式中PPh3和QBO为电中性配体三苯基膦和2-(2-苯并恶唑)喹啉。所述配合物既具备小分子易提纯和发光效率高的优点，而且具有高的热稳定性。该材料是由Cu(CH3CN)4PF6与配体在乙醇和水的混合溶剂中通过溶剂热反应得到，具有工艺简便、设备简单、原料易得且成本低等优点。该材料可作为光致发光黄光材料，也可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。
【专利说明】一种苯并噁唑基喹啉亚铜配合物发光材料的新晶型及其制 备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及发光材料领域，尤其是涉及Cu(I)配合物发光材料领域和电致发光材 料领域。
【背景技术】
[0002] 现如今，光子日益取代电子而成为信息的载体，光子学、光化学及光子材料学作为 信息科学的技术支撑，越来越引起科技界的关注。其中以Ir，Pt，Ru，Re，Os等贵金属配合 物及有机化合物作为一种新型的发光材料而被广泛关注。但这些过渡金属价格昂贵，含量 低，开采困难，一定范围内限制了它们在实际生活、生产中的大规模应用。因此，寻找新型的 价格低廉的金属配合物光电功能材料就显得非常重要。相对于贵金属而言，铜具有廉价、环 保、无毒等优势，而且我国铜资源储量丰富，居世界第三位。因此，基于一价铜配合物发光新 材料的研究，具有非常重要的理论意义和实际应用价值。
[0003] d1(l元素如Ag(I)，Zn(II)，Cu⑴由于其配合物在发光设备、传感器、生物应用等 方面有着巨大潜力，而备受关注。光功能Cu(I)配合物已得到广泛研究。在有机电致发光 (0EL)过程中，空穴和电子复合后，单重态和三重态激子同时产生，按照自旋统计原则，三重 态和单重态激子数之比是3 : 1，由于三重态激子的辐射跃迁是禁阻的，大部分有机材料的 三重态激子发光效率很低，所以有机电致发光器件的最高效率不能超过25%，为使三重态 能量得到有效利用，磷光材料的开发成为当前研究。以d 1(l元素为中心原子的配合物可以 发生多种电子跃迁方式，如金属-配体的电子转移、配体间的电子转移，配体内的电子转移 等，多种光物理过程增大了磷光的可能性，从而实现接近理论值的100%。
[0004] Cu(I)的配体，可以是单齿、双齿或多齿，刚性或柔性。具有多变的配位方式，多种 可选择的配位数。同时其空间结构存在单核、双核乃至多核的结构，常见的单核以3,4配位 为主，形成三角形或正四面体型，多核的如四核可形成正方体。有些配体，由于其内部自由 度，在不同条件下，分子可以采用不同的形状，发生构象多态性，形成同质异晶，新晶型的产 生，丰富了其结构的多样性，给发光材料的研究提供了更多的可能性。
[0005] 目前，Cu(I)配合物发光材料的发光效率及热稳定性能不够高，而且性能优越的 RGB三色材料稀缺，这仍然是制约其在有机电致发光等重要领域获得应用的关键问题。如 Cu(I)配合物作为橙/黄磷光材料由来已久，但性能达不到要求。因此研发发光效率及热稳 定性都好的Cu(I)配合物发光材料，对于开发0ELD等相关产业都具有重要的现实意义。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种高发光效率的和性能良好的黄色磷光的新晶型亚铜 配合物发光材料及其制备方法。该新晶型Cu(I)配合物是在溶剂热反应条件下，由配体 2- (2-苯并噁唑）喹啉（QB0)、三苯基膦，铜盐Cu (CH3CN) 4PF6混合反应得到的，其合成方法 简便易行、生产成本低。其应用于0EL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，是提供一种黄色磷光的新晶型亚铜配合物发光材料，发 光材料的结构式为以[仏邮0)肿11 3)2]--6，由(：11(〇1^)^6和配体2-(2-苯并恶唑）喹啉 和配体三苯基膦进行配位反应得到，其中2-(2-苯并恶唑）喹啉（QB0)配体是苯并噁唑和 喹啉的结合体，其分子结构如式（I):
[0008]
【权利要求】
1. 一种黄色磷光的新晶型亚铜配合物发光材料，其特征在于：发光材料的结构式为以 [Cu(QBO) (PPh3)2]PF6,由Cu(CH3CN) 4PF6和配体2-(2-苯并恶唑）喹啉和配体三苯基膦进行 配位反应得到，其中2-(2-苯并恶唑）喹啉（QB0)配体是苯并噁唑和喹啉的结合体，其分子 结构如式（I):
所述配合物发光材料的分子结构式为[Cu(QBO) (PPh3)2]PF6，式中的一价铜离子为中心 离子，与三苯基膦配体上的磷和2-(2-苯并噁唑）喹啉上的两个氮原子形成配位键，其分子 结构如式（Π ):
室温下该配合物发光材料为单斜晶系，PZi/dNo. 14)空间群，晶胞参数为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,外观表现为黄色片状透明晶体；该配合物是由 Cu(I)离子与两个N原子和两个P原子配位形成畸变四面体结构；单晶结构显示2-(2-苯 并噁唑）喹啉配体在配位时发生构象的转变，苯并噁唑环和喹啉环之间存在着一个 15. 142(44) °的二面夹角，这种构象的转变增强了主体结构的刚性和稳定性，有利于三重 态的发射和发光效率的提高。
2. 根据权利要求1所述黄色磷光的新晶型亚铜配合物发光材料的制备方法，该方法包 括以下步骤： (1) 室温下将2-(2-苯并噁唑）喹啉和三苯基膦置于聚四氟乙烯反应釜中； (2) 室温下向反应釜中先加入乙醇，后加入蒸馏水； (3) 室温下将铜盐Cu (CH3CN) 4PF6加入反应釜中， (4) 反应釜加热到110°C，恒温数天再缓慢降温到室温，所得沉淀干燥，得到大量黄色 片状晶体。
3. 根据权利要求2所述黄色磷光的新晶型亚铜配合物发光材料的制备方法，其特征在 于所述原料Cu(CH3CN) 4PF6，配体2-QB0和PPh3的投料比为1 : 1 : 2。
4. 根据权利要求1所述黄色磷光的新晶型亚铜配合物发光材料的应用，其特征在于所 述发光材料具有好的热稳定性和强的发光性能，在538nm和574nm处有最大发射峰，表现为 强烈的黄光，用作黄光光致发光材料，或用作多层电致发光器件中的发光层发光材料。
【文档编号】H01L51/54GK104099086SQ201410341626
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】柴文祥, 洪明卫, 王建腾, 夹国华, 郭冰, 唐高, 张艺程, 陶晓栋, 郑喜涓, 陈岗, 黄佳焰, 舒康颖 申请人:中国计量学院