[发明专利]一种苯并咪唑基喹啉亚铜配合物发光材料

说明书

技术领域

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

有机电致发光简称OEL，是有电能激发有机材料而发光的现象，早在上世纪60年代就已被发现，但由于缺乏明确应用前景而没有引起广泛的注意。自从1987年邓青云等发表有机发光二极管(OLED)的研究工作之后，这种情况就发生了戏剧性变化。简单地说，OLED是一种由多层有机薄膜结构形成的电致发光期间，它很容易制作而且只需要较低的驱动电压。OLED是一种高亮度、宽视觉、全固化的电致发光器件，具有其他显示器件无可比拟的优点：①功耗低，OLED无需背光照明，其驱动器功耗小；②响应速度快(数微秒至数十微秒)，在显示活动图像中显得至关重要；③结构简单，成本低，不需要背景光源和滤光片，可制造出超薄、质量轻、易于携带的产品；④可实现宽视角，能实现高分辨率显示，高对比度；⑤采用玻璃衬底可实现大面积平板显示，如用柔性材料做衬底，能制成可折叠的显示器；⑥环境适应性强，具有良好的温度特性，可在低温环境下显示等。

在电致发光过程中，电子和空穴复合后，同时产生了单重态和三重态激子，按照自旋统计原则，单重态和三重态的激子数的比值为1∶3，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，且有机电致发光器件的效率无法超过25％。以金属元素为中心原子，其形成的配合物可以发生多种电子跃迁方式，因此有效利用了三重态能量，提高了其效率，实现接近理论值的100％。为了制备高发光效率的OLED器件，人们合成并研究了大量的过渡金属配合物，比如铱(Ir)、金(Au)、铂(Pt)等。到目前为止，基于磷光Ir配合物的OLED保持了最高的发光效率。但是铱在自然界中含量很低、且价格昂贵，严重阻碍了其商业化进展。目前主要采用两种办法降低OLED发光层的成本，一是引入具有热致延迟荧光效应不含金属的有机分子，这种分子的激发三重态能级和激发单重态能级非常接近，因此可以使能量从非辐射的三重态高效反隙间窜跃至辐射的单重态，从而得以提高有机电致发光的效率。另一种办法是引入低成本的磷光金属配合物，例如亚铜配合物。我国铜矿资源就有910处，总储量6234万吨位居世界第七。相对于那些过渡金属元素来说有明显的优势，主要有以下几个放面的原因：1、相对于五、六周期的贵金属，Cu的资源丰富、价格廉价、无毒对环境压力小；2、与铱配合物相同，亚铜配合物OLED的理论内量子效率可以达到100％；3、Cu(I)配合物的配位模式非常丰富，可以分别和2、3、4个配位原子配位，形成直线型、平面三角型、四面体结构的单核配合物以及一维、二维、三维等无线结构的多核配合物，具备独特的光物理性能。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。用Cu(I)配合物作为磷光材料由来已久(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。Cu(I)配合物具有丰富的化学结构，其配位方式多变，配位数多种，在不同条件下可得到不同配位方式的亚铜配合物，性质也大不相同，为发光材料的研究提供了更多的可能性。只是目前在OLED工作温度范围Cu(I)配合物磷光材料的发光强度尚达不到应用需求。因此开发新型廉价的Cu(I)配合物磷光材料具有重大的实际应用价值。

发明内容

本发明内容的目的是提供一种黄色磷光亚铜配合物发光材料及其制备方法。通过亚铜离子与配体的溶液发生配位反应，方便且廉价地制备获得了发光性能和热稳定性能良好的亚铜配合物发光材料，其黄色磷光发光强度大、热稳定性好，而且其发光衰减特性非常符合OLED器件对材料磷光发光寿命的要求，将其应用于OLED发光层材料有利于产品成本降低。

本发明的技术方案之一，是提供一种新的黄色磷光亚铜配合物发光材料，由Cu(CH₃CN)₄PF₆与配体依次发生配位反应得到，其分子结构为[Cu(2-QBI)(m-Tol₃P)₂]PF₆，式中m-Tol₃P为电中性膦配体三(间甲基苯基)膦，2-QBI为中性杂环配体苯并咪唑基喹啉。

所述配体苯并咪唑基喹啉，是苯并咪唑和喹啉的结合体，其分子结构如式(I)：