[發明專利]一種苯并噁唑基喹啉亞銅配合物發光材料的新晶型及其制備方法

有效

• 申請號: 201410341626.9
• 申請日: 2014-07-14
• 公開（公告）號: CN104099086A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 柴文祥;洪明衛;王建騰;夾國華;郭冰;唐高;張藝程;陶曉棟;鄭喜涓;陳崗;黃佳焰;舒康穎
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;C07F1/08;H01L51/54
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技術領域

本發明涉及發光材料領域，尤其是涉及Cu(I)配合物發光材料領域和電致發光材料領域。

背景技術

現如今，光子日益取代電子而成為信息的載體，光子學、光化學及光子材料學作為信息科學的技術支撐，越來越引起科技界的關注。其中以Ir，Pt，Ru，Re，Os等貴金屬配合物及有機化合物作為一種新型的發光材料而被廣泛關注。但這些過渡金屬價格昂貴，含量低，開采困難，一定范圍內限制了它們在實際生活、生產中的大規模應用。因此，尋找新型的價格低廉的金屬配合物光電功能材料就顯得非常重要。相對于貴金屬而言，銅具有廉價、環保、無毒等優勢，而且我國銅資源儲量豐富，居世界第三位。因此，基于一價銅配合物發光新材料的研究，具有非常重要的理論意義和實際應用價值。

d¹⁰元素如Ag(I)，Zn(II)，Cu(I)由于其配合物在發光設備、傳感器、生物應用等方面有著巨大潛力，而備受關注。光功能Cu(I)配合物已得到廣泛研究。在有機電致發光(OEL)過程中，空穴和電子復合后，單重態和三重態激子同時產生，按照自旋統計原則，三重態和單重態激子數之比是3∶1，由于三重態激子的輻射躍遷是禁阻的，大部分有機材料的三重態激子發光效率很低，所以有機電致發光器件的最高效率不能超過25％，為使三重態能量得到有效利用，磷光材料的開發成為當前研究。以d¹⁰元素為中心原子的配合物可以發生多種電子躍遷方式，如金屬-配體的電子轉移、配體間的電子轉移，配體內的電子轉移等，多種光物理過程增大了磷光的可能性，從而實現接近理論值的100％。

Cu(I)的配體，可以是單齒、雙齒或多齒，剛性或柔性。具有多變的配位方式，多種可選擇的配位數。同時其空間結構存在單核、雙核乃至多核的結構，常見的單核以3，4配位為主，形成三角形或正四面體型，多核的如四核可形成正方體。有些配體，由于其內部自由度，在不同條件下，分子可以采用不同的形狀，發生構象多態性，形成同質異晶，新晶型的產生，豐富了其結構的多樣性，給發光材料的研究提供了更多的可能性。

目前，Cu(I)配合物發光材料的發光效率及熱穩定性能不夠高，而且性能優越的RGB三色材料稀缺，這仍然是制約其在有機電致發光等重要領域獲得應用的關鍵問題。如Cu(I)配合物作為橙/黃磷光材料由來已久，但性能達不到要求。因此研發發光效率及熱穩定性都好的Cu(I)配合物發光材料，對于開發OELD等相關產業都具有重要的現實意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高發光效率的和性能良好的黃色磷光的新晶型亞銅配合物發光材料及其制備方法。該新晶型Cu(I)配合物是在溶劑熱反應條件下，由配體2-(2-苯并噁唑)喹啉(QBO)、三苯基膦，銅鹽Cu(CH₃CN)₄PF₆混合反應得到的，其合成方法簡便易行、生產成本低。其應用于OEL發光層材料有利于產品成本的降低。

本發明的技術方案之一，是提供一種黃色磷光的新晶型亞銅配合物發光材料，發光材料的結構式為以[Cu(QBO)(PPh₃)₂]PF₆，由Cu(CH₃CN)₄PF₆和配體2-(2-苯并惡唑)喹啉和配體三苯基膦進行配位反應得到，其中2-(2-苯并惡唑)喹啉(QBO)配體是苯并噁唑和喹啉的結合體，其分子結構如式(I)：

所述配合物發光材料的分子結構式為[Cu(QBO)(PPh₃)₂]PF₆，式中的一價銅離子為中心離子，與三苯基膦配體上的磷和2-(2-苯并噁唑)喹啉上的兩個氮原子形成配位鍵，其分子結構如式(II)：

室溫下該配合物發光材料為單斜晶系，P2₁/c(No.14)空間群，晶胞參數為a＝11.7310(5)，b＝35.0321(13)，α＝90，β＝98.190(4)，γ＝90°，Z＝4，D_C＝1.4025g/cm³，外觀表現為黃色片狀透明晶體；該配合物是由一個Cu(I)離子與兩個N原子和兩個P原子配位形成畸變四面體結構；單晶結構顯示，2-(2-苯并噁唑)喹啉配體在配位時發生構象的轉變，苯并噁唑環和喹啉環之間存在著一個15.142(44)°的二面夾角，這種構象的轉變增強了主體結構的剛性和穩定性，有利于三重態的發射和發光效率的提高。