[发明专利]一种磷光材料及其制备方法

说明书

本申请公开了一种磷光材料及其制备方法，所述磷光材料包括重离子聚合物和有机染料，所述重离子聚合物为式(I‑1)～(I‑2)所示的聚合物中的一种或两种混合；所述有机染料为萘亚胺、联萘酚、香豆素类化合物、硫酸奎宁、罗丹明B以及吖啶‑3，6‑二胺盐酸盐中的一种或多种混合，或为其他有机染料。本申请利用了外部重原子效应和离子键的刚性化作用共同诱导室温磷光，没有重金属的参与，制备方便，成本与毒性较低，无需修饰、合成新的染料。

技术领域

本申请涉及有机发光材料技术领域，具体涉及一种磷光材料及其制备方法。

背景技术

包括荧光和磷光材料在内的发光材料自从发现起已经成为了研究热点。与荧光材料相比，室温磷光(Room Temperature Phosphorescence，RTP)材料因其具有大的Stokes位移和更长的寿命而受到广泛关注。这些优势促进了其在分子开关，有机发光二极管(OLED)，防伪和生物成像等领域的应用。纯有机分子通常在低温(如77K)和惰性环境下才发出磷光，所以传统的磷光材料聚焦于无机和有机金属体系，而这样的体系通常依赖铂和铱这样的重金属来促进系间窜越(Intersystem Crossing，ISC)过程。因此，为了避免这些昂贵且有毒的重金属的使用，纯有机室温磷光的发展是必要的。

众所周知，ISC过程是自旋禁阻的过程，并且长寿命的三重激发态对氧气和其他淬灭剂都很敏感，而这些因素会导致非辐射失活。结晶诱导磷光是一个潜在的解决方案，然而晶体需要严格的生长条件，限制了其应用。最近，多种无定形室温磷光体系被开发，将溴之类的重原子或者羰基修饰到染料上的方法被用于促进ISC过程，共聚或主体-客体包结的方法被用于抑制非辐射跃迁过程。然而，这些方法通常要求复杂的合成过程和精巧的分子设计，需要在染料上修饰重原子、乙烯基或其他必要的官能团。迄今为止，单一一种聚合物基质可以将有机染料直接转化为磷光材料而无需经过任何修饰的情况还没有被报道。

发明内容

本申请提供一种磷光材料及其制备方法，可以利用含有重离子的聚合物与有机染料掺杂，通过外部重原子效应和刚性化作用得到一系列无定形纯有机室温磷光材料。

本申请提供一种磷光材料，所述磷光材料包括重离子聚合物和有机染料，所述重离子聚合物为式(I-1)～(I-2)所示的聚合物中的一种或两种混合：

其中，n为1×10²～1×10⁷之间的整数。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述有机染料为萘亚胺、联萘酚、香豆素类化合物、硫酸奎宁、罗丹明B以及吖啶-3，6-二胺盐酸盐中的一种或多种混合；所述联萘酚可以是R-联萘酚或S-联萘酚；所述有机染料还可以是除上述以外的其它有机染料。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述重离子聚合物和所述有机染料的摩尔比为10～10000：1，优选地，所述重离子聚合物和所述有机染料的摩尔比为100～1000：1；根据掺杂染料的不同，可以实现对磷光材料发光波长和其他性质的调控。

相应的，本申请还提供一种上述磷光材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(1)将含有氯离子的离子型聚合物溶液置于含有溴离子或碘离子的盐溶液中进行透析，再将透析后溶液置于纯水中透析，重复数次完成离子交换，得到重离子聚合物，该方法的优点在于，直接制备的含重离子的聚合物通常因为单体中溴、碘等重离子容易淬灭自由基，导致最后的聚合物质量不好、分子量不高，本申请采用离子交换得到重离子聚合物，增加了最终制备的磷光材料的稳定性，提升了磷光发光效果；

(2)将重离子聚合物与有机染料溶于溶剂，干燥后得到磷光材料。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述含有氯离子的离子型聚合物为聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC)，所述含有氯离子的离子型聚合物为式(II)所示的聚合物：