[发明专利]一种有机发光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机硅聚合物，尤其是涉及一种金属有机物与聚碳硅烷合成反应制得的蓝光发射材料及其制备方法，该材料在近紫外波段具有蓝紫光发射，发射峰别位于430nm左右。

背景技术

有机荧光现在及其相应的研究开始于20世纪60年代，当时报道了许多由含共轭结构的主体与含共轭结构的活化剂所组成的有机材料的电致发光现象，其中主体包括萘，蒽，菲，并四苯，苝，苯并苝等，活化剂包括蒽，并四苯，并五苯等，但由于当时所需的驱动电压很高，因此并未引起广泛的重视。

1987年Eastern Kodak公司Tang等在美国专利US4356429中发明了三明治结构的器件，采用荧光效率很高，有电子传输特性且能用真空镀膜的有机小分子材料——8-羟基喹啉铝(Alq₃)，与具有空穴传输特性的芳香族二胺制成均匀致密的高质量薄膜，制成有机EL器件。1990年Friend等报道了在低电压下高分子电致发光的现象，揭开了高分子平板显示研究的新领域。1992年Heeger等第一次发明了用塑料作为衬底制备可变形的柔性显示器。

光致发光材料在光照下颜色发生改变，具有极其广泛的应用范围，如应用于电子显示、信息存储、关开关设备、变色眼镜等。发光材料中有机配体与金属形成的金属配合物等发光材料，由于其发光强度大，寿命长等优点也是目前人们研究的重点。金属配合物的发光中有一种为中心离子与配体作用，使原本不发光或发光很弱的有机物转变为发强荧光的配合物，例如宁波大学的梁洪泽，张涛等人提供一种芳杂环取代的水杨醛衍生物，它由于芳环上的基团易于进行修饰、变换，可以选择性制备具有光致变色性质的水杨醛类希夫碱金属配合物发光材料(参见中国专利CN101624369)。但此法在操作上存在时间长，两次回流时间总和超过40h，工艺复杂等问题，难以工业化生产。金属配合物的发光中另外一种属于配体将吸收的能量传递给配体金属离子的激发态，金属离子再从激发态回到基态，发出金属离子特征荧光。这一类金属离子主要包括稀土离子。含发光稀土离子的高分子化合物兼有稀土离子优异的发光性能和高分子化合物易加工的特点。目前的研究方法基本分3种：(1)稀土小分子络合物直接与高分子混合得到掺杂的高分子荧光材料，这种方法虽然简单，但由于稀土化合物与树脂的相容性差，高浓度掺杂时会使材料透明性变差，强度受损。中国科学院理化技术研究所的付绍云，杨洋等人发明了一种光致发光，可见光区透光率高的透明环氧纳米复合材料，采用的填料为纳米无机半导体量子点颗粒，所得复合材料在可见光区的透过率都在80％以上(参见中国专利CN101338187)。(2)先合成可发生聚合反应的稀土络合物单体，然后与其他有机单体共聚得到稀土络合物共聚高分子，中国科学院广州化学研究所的张秀菊，陈鸣才等人发明了一种稀土高分子光致发光材料，是烯基有机酸稀土化合物与合成高分子的接枝共聚物，接枝率为1％～20％(参见中国专利CN1401730)。用这种方法虽然可以制得高效稳定的荧光材料，但对稀土络合物单体及基质单体都有一定的要求，往往导致材料成本太高，使用受到限制；(3)先制得含有特定官能团，如羧基，磺酸基的高分子，然后用稀土化合物与之反应，可制得另一类荧光材料：高分子稀土络合物，该类材料的原料的选择范围较宽，但金属含量高时，容易形成离子簇，往往出现荧光粗灭现象。

近年来，人们对硅基材料的发光性质进行了广泛而深入的研究，，这些研究不仅包括无机材料，也包括有机硅聚合物，如聚硅烷。大多数聚硅烷的荧光寿命都极短(75～200ps)，荧光发射峰相应的吸收峰的带宽更窄且缺乏精细结构。为了使聚硅烷的发射峰处于可见光区，人们尝试向聚硅烷主链掺杂原子，在向聚硅烷链节中有规律地掺杂原子的研究工作中，掺杂的原子主要有硼、碳、锗、氧、硫、硒、锑等；但到目前为止，有关此类高分子化合物的合成、表征及其性质的研究工作并不多。在已开展的工作中，有关主链掺杂氧原子聚硅烷的研究工作较为深入，主链引入氧原子提高了聚合物的柔顺性，但是却降低了发射强度。要使聚硅烷的荧光性质得到应用，我们需要产生足够强的荧光强度和可以控制的、不同波长(不同颜色)的λ_max。H.Tachibana等人发现，可以通过聚硅烷/聚锗烷复合实现带隙可控(锗基聚合物的能带隙较硅基的小)，从而达到发光波长可调。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的难题，提供一种有机发光材料及其制备方法。