[发明专利]基于苯基‑2‑萘胺或其衍生物与4,4‑二溴联苯复合晶体的室温磷光材料、制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于有机室温磷光发光材料技术领域，具体涉及一种基于苯基-2-萘胺或其衍生物与4,4-二溴联苯复合晶体的室温磷光材料、制备方法及其在有机白光材料、安全防伪识别等领域的应用。

背景技术

与传统的荧光材料相比，磷光材料能够通过系间窜越，实现混合了单重态和三重态发光的磷光发射，磷光材料制作的OLED内量子效率可达100％，它的发光效率能够比荧光材料提高三倍。由于磷光材料的诸多优点，在全彩显示、白光照明、刺激响应、生物成像等领域都表现出了极大的应用价值并且已经取得了长足的发展。然而这些磷光材料一般都含有比较稀有且昂贵的重金属例如铱和铂等。这类化合物往往合成与提纯比较困难，且生产成本较高，不利于大面积的推广与使用，从而限制了这一类材料的进一步发展。与含有重金属的配位化合物相比，不含金属的纯的有机化合物在分子的设计合成、修饰、提纯等方面都比较容易，其成本与含有铱和铂的金属配位化合物相比大大降低。近年来，纯有机小分子的室温磷光体系的设计与合成得到了越来越多的研究与关注。

但是，目前来讲，纯的有机小分子呈现出的室温磷光行为还比较少见，发光效率也比较低，限制了其进一步发展。这主要是因为三线态的激子是自旋禁阻的并且长寿命的三线态激子容易被分子的振动、转动以及空气中的氧气所淬灭掉。近年来，唐本忠等人最早证明了，在晶体状态下，分子的振动和转动将受到抑制，进而降低了三线态激子的淬灭，使得磷光得以发射(W.Z.Yuan,X.Y.Shen,et al.J.Phys.Chem.C 2010,114,6090–6099)；之后Kim等人通过晶体设计以及直接的重原子效应，实现了蓝、绿、黄、橙等多种颜色的室温磷光发射(O.Bolton,K.Lee,et al.Nature Chemistry 2011,3,207–212)；Adachi等人通过将有机小分子重氢化后掺杂到无定型的主体分子中来实现有机小分子室温磷光发射(S.Hirata,K.Totani,et al.Adv.Funct.Mater.2013,23,3386-3397)。

但是这些体系依然存在着一些问题，例如唐本忠和Kim等人报道的晶体设计的方法，得到的室温磷光体系的寿命比较短，并且亮度较低，当晶体的堆积方式被破坏后，室温磷光发射将大大降低。而Adachi等人提出的掺杂体系，低浓度的掺杂工艺难以调控并且主客体容易造成相分离。因此探索开发新的简易操作且具有稳定发射的室温磷光体系，将成为一个新的重要的研究方向。

发明内容

本发明的目的在于构建苯基-2-萘胺或其衍生物作为客体分子掺杂在4,4-二溴联苯主体晶体基质中的室温磷光材料、制备方法及其在有机白光材料、生物标记及安全防伪识别等领域的应用。

该类室温磷光材料体系的制备方法如下：将苯基-2-萘胺或其衍生物与4,4-二溴联苯的固体粉末混合物(其中苯基-2-萘胺或其衍生物与4,4-二溴联苯的质量比为1～30：1000)溶于有机溶剂(如二氯甲烷、四氢呋喃等)，待固体物质充分溶解后(苯基-2-萘胺或其衍生物的浓度为10～15mg/mL)，利用旋转蒸发仪减压除去有机溶剂，将得到的无色透明晶体粉末于真空、40～50℃条件下烘干，即得到本发明所述的室温磷光材料。

本发明所涉及的主体－客体掺杂体系化合物通式如下所示：

其中：主体分子为4,4-二溴联苯；客体分子为苯基-2-萘胺或其衍生物，R₁为H或Br；R₂为H、Br、CH₃、C(CH₃)₃、二苯胺、咔唑、苯基菲并咪唑等。