[发明专利]一种溴化锌配合物发光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及发光材料领域，涉及光致发光材料领域和电致发光材料领域，尤其是涉及有机电致发光材料领域。

背景技术

随着技术日益发展，具有特殊光物理、光化学特性的功能材料得到越来越多的研究，其中以Ir，Pt，Ru，Re，Os等贵金属配合物及有机化合物作为一种新型的发光材料而被广泛关注。然而由于这些过渡金属价格昂贵，含量低，开采困难，从而限制了它们在实际生活、生产中的大规模应用。因此，研究出较为价格低廉的金属配合物光电功能材料就显得尤为重要。相对于贵金属而言，贱金属Zn具有廉价、环保、无毒等优势，因此研究和开发新型的性能优良的Zn(II)配合物发光材料具有非常重要的理论意义和实际应用价值。

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。由于有机电致发光(OEL)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、全国态抗震性好、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，OEL技术己在(或将在)彩电、子机、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OEL的电致发光材料有荧光材料和磷光材料两种。在电致发光过程中，空穴和电子复合后，单重态和三重态激子同时产生，按照自旋统计原则，三重态和单重态激子数之比是3∶1，由于三重态激子的辐射跃迁是禁阻的，大部分有机材料的三重态激子发光效率很低，所以有机电致发光器件的最高效率不能超过25％，为使三重态能量得到有效利用，磷光材料的开发成为当前研究。

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，配合物小分子材料能够方便地实现磷光发射，而且实现高效率的发光，且易于制备和纯化、易于制作成薄膜，因此是目前唯一一类实际用于OEL产品发光层的磷光材料。目前，针对贱金属铜的研究备受关注，一价铜配合物可以发生多种电子跃迁方式，如金属-配体电子转移，配体-金属电子转移，配体间电子转移，配体内电子转移等多种电子跃迁或跃迁组合，从而改变辐射能量，提高磷光的利用率，实现红、黄、绿、蓝等多色发射，和其量子产率的提高。近年来已在磷光电致发光器件方面取得了相关的应用。

相似地，同为d¹⁰金属元素的Zn(II)的配合物也存在相似的发光机理，且廉价无环境风险，同样得到很大的关注。同时，Zn(II)的配位结构如同Cu(I)一样，存在多种配位结构，常见的为四配位和六配位，配位模式更加多样化，且Zn(II)配合物中锌的价态稳定，不存在Cu(I)配合物中的一价铜可能受到空气氧化而不发光的缺点。因此研究和开发新型的性能优良的贱金属Zn(II)配合物发光材料具有重大的意义和很好的市场应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种溴化锌配合物发光材料及其制各方法。该溴化锌配合物是在溶液反应条件下，由有机配体4-(2-苯并恶唑)吡啶(4-PBO)和溴化锌混合反应得到的，获得发光性能和热稳定性能良好的溴化锌配合物，其合成方法简便易行、生产成本低。

本发明的技术方案之一，是提供一种溴化锌配合物发光材料，以溴化锌和配体进行配位反应得到，其分子结构式为Zn(4-PBO)₂Br₂，式中4-PBO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)：

该发光材料为单斜晶系，P2/c(NO.13)空间群，晶胞参数为α＝90°，γ＝90°，Z＝2，D_C＝1.783g/cm³，晶体为浅粉色块状透明晶体；该发光材料是由一个Zn(II)原子与两个Br原子和两个4-PBO配体上的氮原子配位形成的四配位单核配合物；该化合物中Zn(II)采用ZnBr₂N₂四面体配位模式，其中两个Br来自于两个端基Br^-离子，两个N来自于两个配体的吡啶基团；其分子结构如式(II)：

所述发光材料可应用于多种激发波长发出不同颜色光的光致发光材料；在359nm激发时，其色坐标CIE为(0.3017，0.316)，呈现白光；而且从荧光光谱上也可以看出，在不同波长的光激发下，呈现不一样的颜色。

所述发光材料用作由多层有机材料组成的电致发光器件中的发光层材料。