[发明专利]基于三苯胺和稀土配合物的白色有机电致发光材料制备方法及应用

说明书

本发明涉及基于三苯胺和稀土配合物的白色有机电致发光材料制备方法及应用。合成的新白光材料以稀土铕配合物作为红光发色团，并组合了蓝光发射的三苯胺荧光团于一个分子内。利用不同发色团的红蓝两种光合理匹配，开发了一类能够发射高纯度白光的稀土有机小分子白光材料。该方法简单易行，得到的白光材料可用作液晶的背光源和固态照明，应用前景广泛。

技术领域

本发明属于稀土配合物、有机化学和材料化学技术领域，涉及到稀土配合物和多功能有机发色团组合的白光材料合成。

背景技术

中国是世界上稀土资源最丰富的国家，素有“稀土王国”之称。但长期以来，由于稀土高科技附加值产品的缺乏，导致稀土被迫低价出口。开发基于稀土的高端下游产品，发挥稀土在荧光、磁性、激光、光纤通信、贮氢能源、超导等材料领域不可替代的作用，已成为当前科技工作者工作的重中之重，关系着国家的经济兴衰。

有机发光二极管(简称OLED)因为其自发光、驱动电压低、柔性显示、响应速度快等特性一直备受科学界和工业界人士关注。1994年，日本Kido课题组首次制备了发白光的白色有机发光二极管(WOLED)，为OLED在固态照明领域的研究和应用开辟了先河(AppliedPhysics Letters,1994,64(7):815-7)。WOLED照明器件由于其在绿色环保和节约能源方面的绝对性优势而在全彩平板显示技术、液晶显示技术背光源，尤其是其在作为下一代固态照明光源方面显示出了巨大的应用潜力，成为科学界研究的热点领域。在制备成白色电致发光器件(WOLED)时，单分子白光材料相比于大多数共掺混色发光和多发光层的方法得到白光具有更好的可重复性，稳定性以及更简单的制备工序，可有效避免材料老化速度不同导致的器件不稳定性能以及多材料掺杂体系的材料之间能量转移问题。若实现此类单分子白光材料，则需要红、绿、蓝三原色或其中两种互补色发光材料的组装。

稀土荧光材料以其优异的荧光性能在发光材料领域受到广泛关注，其中稀土铕配合物的红光发射波长窄、荧光寿命长，性质介于无机和有机之间，具备好的发光性质并可作为载流子传输材料。本发明的发明人的在先申请CN104946239A公开了基于稀土铕和香豆素的单分子白光材料，但该材料激发波长和浓度对CIE的影响值较大，应用受限。

发明内容

本发明的目的之一是通过合理巧妙的设计将具有良好光物理性质的三苯胺蓝光发射团与香豆素有机荧光团用碳氮双键连接再与红光发射的稀土铕配合物集中于一个单分子白光材料，通过合理调控其激发波长和浓度，使红光和蓝光合理匹配得到较为纯正的白光发射。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：在合成易得的香豆素水合肼原料基础上，利用希夫碱反应引入稀土铕配位点，通过希夫碱上的氮原子，羰基上的氧原子，以及稀土铕配合物TTA(TTA-2-噻吩甲酰三氟丙酮)提供的氧原子配位点，和稀土铕形成螯合配合物，通过三苯胺和香豆素衍生物部分的蓝光发射和稀土铕配合物红光发射实现单分子的白光发射。其具体结构式如下：

本发明的目的之二是提供如下的方法来实现：

该材料的合成方法按如下步骤进行：

a、将香豆素水合肼和等摩尔的4-(二苯胺)苯甲醛化合物溶解于乙醇溶液中，加热至80℃回流二小时，反应液静止冷却，析出的固体过滤收集得黄色粉末CRTRP。

b、将a步骤得到的黄色固体粉末溶于乙醇溶液中，向溶液中滴加0.5倍摩尔的Eu(TTA)₃(H₂O)₂的乙醇溶液，反应液于80℃加热回流六小时。反应液冷却至室温，正己烷扩散产生沉淀。沉淀过滤，粗产品用四氢呋喃重结晶。得到黄色目标产物WOLED－TRPEu。

本发明同时请求上述材料在白光有机发光材料上的应用，特别是用作液晶的背光源和固态照明。

相比于现有技术，本发明的有益效果是：