专利名称：一种碘化亚铜基配合物发光材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及发光材料技术领域，涉及光致发光材料领域和电致发光材料领域，特别是涉及有机电致发光材料领域。
背景技术：
材料被公认为是现代社会发展的三大支柱之一。而发光材料作为其中一种重要的功能材料，更是在工业、农业、医学、国防等领域都具有非常广泛的应用。具体举例来说，它们可以被用作荧光增白剂、突光颜料、突光染料、突光试剂、激光染料、灯用荧光粉等。特别是当今社会对各种信息显示的需求，以及能源危机背景下对节能照明的迫切需要，大大地促进了发光材料的迅速发展。·
从发光原理区分，发光材料包括光致发光和电致发光两大类应用领域。光致发光是指物体受到外界光源的照射，从而获得能量产生激发并最终导至发光的现象。紫外辐射、可见光及红外辐射等均可引起光致发光。光致发光材料可用于荧光分析、交通标志、跟踪监测、农用光转换膜、核探测技术中的闪烁体、太阳能转换技术中的荧光集光器等方面。电致发光(electroluminescent,简称EL),是指发光材料在电场作用下，受到电流和电场的激发而发光的现象，是一种将电能直接转换为光能的发光过程。具有这种性能的材料，可制作成电控发光器件，例如发光二极管(LED)和有机发光二极管(Organic Light-EmittingDiode，简称0LED)。而LED和OLED两大类产品，在先进的平板显示和固态节能照明领域都具有非常诱人的应用前景，并且目前已经显示出了其良好的产业化发展势头。能够产生电致发光的固体材料有很多种，主要包括无机半导体材料、有机小分子材料、高分子材料以及配合物小分子材料。由于OLED具有节能、轻薄、无眩光、无紫外线、无红外线、驱动电压低、响应时间短、低温特性好、发光效率高、制造工艺简单、全固态抗震性好、几乎没有可视角度的问题、能够在不同材质的基板上制造、可做成能弯曲的产品等众多优点，近年来备受科技界和产业界的瞩目。而随着社会的发展，OLED技术已在(或将在)彩电、手机、各种显示器、各种照明用或装饰用灯具、飞机等军事装备的显示终端等领域得到越来越广泛的使用。能用于OLED的电致发光材料有荧光材料和磷光材料两种。由于电致发光过程产生25%的单重态激子和75%三重态激子的特征，而荧光材料只能利用单重态激子，磷光材料则能同时利用单重态激子和三重态激子而发光，因此磷光材料的研发显得尤为重要。磷光材料的研究和开发对象，一般都是金属-有机配合物小分子材料而不是有机小分子，原因在于纯有机分子在室温下磷光很弱，甚至根本不能检测出磷光发射。而配合物小分子材料能够方便地实现磷光发射，而且可以实现高效率的发光，也易于制备和纯化、易于制作成薄膜，因此是目前唯一一类实际用于OLED产品发光层的磷光材料。目前OLED产品所采用的磷光体为含铱、铼等贵金属的配合物，它们已经显示了较好的使用性能和市场表现。但是该类贵金属配合物存在成本昂贵，尤其是环境风险的问题。因此，目前针对贱金属Cu(I)配合物磷光材料的研发备受关注，Cu(I)配合物很廉价、无环境风险，因此研究和开发新型的性能优良的Cu(I)配合物发光材料具有重大的意义和很好的市场应用前景。更具体地进行分析，目前在售的OLED用红色磷光材料都是贵金属铱和贵稀土金属铕的配合物，虽然它们在性能上已有较好的表现，但是其昂贵的价格也影响到OLED最终产品的推广应用和市场表现。而用碘化亚铜基配合物作为红色磷光材料则由来已久(N. Armaroli, G. Accorsi, F. Cardinali, A. Listorti, Top. Curr. Chem. 2007, 280,69-115.),这种廉价的Cu(I)配合物发光材料可由碘化亚铜和合适的有机配体方便地制备，只是在OLED工作温度范围其发光强度尚达不到应用需求。因此开发新型廉价的碘化亚铜基配合物红色磷光材料具有重大的实际应用价值。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的红色磷光碘化亚铜基配合物发光材料及其制备方法。通过有机配体和碘化亚铜的溶液配位反应，方便且廉价地制备获得了发光性能和热稳定性良好的碘化亚铜基配合物发光材料，其红色磷光发光强度很大，而且其发光衰减特征非常符合OLED器件对材料磷光发光寿命的要求,将其应用于OLED发光层材料有利于产品 成本的降低。本发明的技术方案之一，是提供一种红色磷光碘化亚铜基配合物发光材料，以碘化亚铜和配体进行配位反应得到，其分子结构为(CuIL)n，式中L为配体。所述配体为一种电中性的杂环配体4-(2-苯并噁唑)吡啶,该配体是苯并噁唑和吡啶的结合体，其分子结构如式(I)
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U^n^n ⑴所述配体中苯并噁唑结构中的O和N原子未参与配位，吡啶结构中的N原子与亚铜离子配位形成四配位金属-有机配合物，该配合物的分子结构表现为阶梯型链状，其中Cu(I)采用CuI3N四面体配位模式，其中三个I来自于三个桥基μ 3-Γ离子，一个N来自于一个配体的吡啶基团；其分子结构如式(II)
权利要求
1.一种红色磷光碘化亚铜基配合物发光材料，其特征在于化合物的结构式为(CuIL)n，式中L为电中性杂环配体4-(2-苯并噁唑)吡啶，该配体是苯并噁唑和吡啶的结合体，其分子结构如式(I)
2.根据权利要求I所述红色磷光碘化亚铜基配合物发光材料的制备方法，该方法包括以下步骤 (1)室温下将CuI粉末完全溶解于乙腈中； (2)室温下将配体L粉末完全溶解于乙腈中； (3)将所述两种乙腈溶液混合，并搅拌使之充分发生配位反应； (4)将反应所得浑浊液过滤，并用乙腈洗涤所得沉淀，干燥，得到橙色的晶状粉末产物。
3.根据权利要求I所述红色磷光碘化亚铜基配合物发光材料的制备方法，其特征在于所述CuI和配体L的优选投料比(摩尔比)为4 : I到I : 4的范围区间。
4.根据权利要求I所述红色磷光碘化亚铜基配合物发光材料的应用，其特征在于所述发光材料可应用于光致发光材料，该材料受到很宽波长范围(260-460nm)的光激发，都能发出很强的红光，其中心发光波长为620nm,发光寿命O. 35微秒。
5.根据权利要求I所述红色磷光碘化亚铜基配合物发光材料的应用，其特征在于所述发光材料可用作多层有机材料组成的电致发光器件中的发光层磷光材料。
全文摘要
本发明公开了一种红色磷光碘化亚铜基配合物发光材料及其制备方法。本发明的磷光配合物，由CuI与配体络合得到，其分子结构为(CuIL)n，式中L为配体，所述配体为一种电中性的杂环配体4-(2-苯并噁唑)吡啶，该配体是苯并噁唑和吡啶的结合体。由于该材料中引入了有利于分子激发态发光的苯并噁唑基团和有利于激发态系间窜越的重卤素碘，以及金属到配体电荷跃迁的存在促进系间窜越，因而实现了较好的磷光性能。该材料是由配体与CuI的乙腈溶液直接混合反应得到，具有工艺简便、设备简单、原料易得且成本低等优点。该材料热稳定性好，可作为光致发光红光材料，也可用作多层有机材料组成的电致发光器件中的发光层磷光材料。
文档编号H01L51/54GK102899029SQ20121034147
公开日2013年1月30日 申请日期2012年9月4日 优先权日2012年9月4日
发明者柴文祥, 贺娇娇, 梁佳萍, 夹国华, 史宏声, 秦来顺, 范美强, 舒康颖 申请人:中国计量学院