[发明专利]一种有机红色长余辉材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种有机红色长余辉材料及其制备方法和应用，包括含有蒽醌胺的客体分子，含有阳离子季鏻自由基的主体分子，客体分子与所述主体分子以质量比为1:100熔融。本发明的优点是基于含有蒽醌胺的客体分子，以及含有阳离子季鏻自由基的主体分子，使得主体分子和客体分子之间通过光诱导电荷转移、电荷分离以及电荷重组，以产生有机红色长余辉材料，有机红色长余辉材料具有很好的柔性和透明性，在室温紫外灯下照射，能够产生肉眼可见的红色荧光，关闭激发光源，能够产生肉眼可见的红色余辉发光；并且该有机红色长余辉材料同时实现了室温条件下的荧光发射和磷光发射，具有高度的隐蔽性。

技术领域

本发明涉及有机长余辉材料技术领域，尤其涉及一种有机红色长余辉材料及其制备方法和应用。

背景技术

长余辉发光材料简称长余辉材料(Long Persistent Luminescence,长余辉)是一种光致发光材料。它是一类吸收能量并在激发停止后仍可继续发出光的物质，是一种具有应用前景的材料。长余辉发光材料，就是能够储存外界光辐照能量，在一定温度下(一般为室温)，缓慢地以可见光的形式释放这些储存能量的材料。其发光原理属光致发光，即当受到光源激发时在激发态存储激发能，当激发停止后，再将能量以光的形式缓慢释放出来。1996年Matsuzawa等发表了铕(Eu)和镝(Dy)掺杂的铝酸锶(SrAl₂O₄)体系，余辉衰减时间可长达10小时并具有很高的耐久性；随后这种稀土激活的铝酸盐长余辉材料就成为发光涂料的基础，获得了商业界的青睐，广泛应用在仪表显示、光电子器件、夜间应急指示以及国防军事等领域。然而这种基于无机体系的长余辉材料不仅需要昂贵的稀有元素，而且制造温度高达1000℃以上，能耗较高。为了解决这些问题，很多目光又集中在基于有机体系的长余辉材料之上。

目前，有机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，导致磷光强度低和磷光持续时间短的问题，并且因为三线态激子会受到自旋耦合的限制，同时会被空气中的氧气所猝灭。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种有机红色长余辉材料及其制备方法和应用，该有机红色长余辉材料具有很好的柔性和透明性，在室温紫外灯下照射，能够产生肉眼可见的红色荧光，关闭激发光源，能够产生肉眼可见的红色余辉发光；并且该有机红色长余辉材料同时实现了室温条件下的荧光发射和磷光发射，具有高度的隐蔽性，使用方便，容易识别，从而实现更高级别的防伪功能，在有机光电材料以及防伪加密等领域具有很好的应用前景。

本发明是通过以下技术方案实现的：提供了一种有机红色长余辉材料，包括含有蒽醌胺的客体分子，含有阳离子季鏻自由基的主体分子，所述客体分子与所述主体分子以质量比为1:100熔融。

通过上述技术方案，本发明基于含有蒽醌胺的客体分子，以及含有阳离子季鏻自由基的主体分子，使得主体分子和客体分子之间通过光诱导电荷转移、电荷分离以及电荷重组，以产生有机长余辉材料；其具体实现机理为对于AEAQ:PPT体系，当微量的AEAQ分子分散并且嵌入到PPT结构中时，通过光诱导电子或空穴产生电荷分离态AEAQ^·+-(PPT)_n-PPT^·-，产生的PPT^·-可以在PPT晶体中发生电子转移，并最终达到与AEAQ^·+高效分离的结果，产生电荷分离态。由于电荷分离(CS)态的能量高于AEAQ三重态能量，允许从电荷分离态转换为AEAQ三重态。与AEAQ从单重态到三重态占比23％的系间窜越过程相比，占比77％的电荷转移(ET)过程可以有效生成长寿命CS态，长寿命CS态可以在水氧条件下诱导产生AEAQ三重态，这一过程可以抑制AEAQ由于氧等其他分子引起的激子猝灭现象，从而实现长寿命余辉现象。