本發(fā)明涉及一種手性席夫堿鋅(ii)雙核配合物的有機(jī)發(fā)光材料,具體涉及新型手性席夫堿鋅(ii)雙核配合物、制備方法和有機(jī)電致圓偏振白光器件(cp-woled)的應(yīng)用,屬于有機(jī)光電功能材料領(lǐng)域。
背景技術(shù):
1、白光有機(jī)發(fā)光二極管(woled)具有發(fā)光柔和均勻、自發(fā)光、面光源等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是新一代的照明光源。白光的實(shí)現(xiàn)依賴于三原色或者是互補(bǔ)色的發(fā)射,高效的單色光是實(shí)現(xiàn)高水平白光的前提?;诜肿娱g電荷轉(zhuǎn)移的激基復(fù)合物,只需選用合適的給受體材料,利用其本征較小的δest,三線態(tài)激子可以通過反向系間竄越(risc)過程得以利用,理論上可以實(shí)現(xiàn)100%內(nèi)量子效率。而且,激基復(fù)合物自身的寬譜帶發(fā)光則有利于提高woled的光色質(zhì)量。但現(xiàn)今全激基復(fù)合物woled還存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜和效率較低等問題。
2、目前白光oled的實(shí)現(xiàn)方式是互補(bǔ)色的雙發(fā)射或者三原色的三發(fā)射,這就不可避免地使用大量的發(fā)光材料,成本較高。而利用激基復(fù)合物的發(fā)光則可以減少發(fā)光材料的使用,并且器件的效率要優(yōu)于普通熒光woled,是目前woled減少成本的一個(gè)新思路。此外,激基復(fù)合物的寬光譜發(fā)射,更利于實(shí)現(xiàn)高顯色指數(shù)的woled。
3、因此,本專利基于全激基復(fù)合物發(fā)光,進(jìn)行單色光與白光oled的研究開發(fā)。通過選用高效的單色光激基復(fù)合物,采用互補(bǔ)色策略,調(diào)控激子復(fù)合區(qū)域,平衡載流子注入,合理設(shè)計(jì)器件結(jié)構(gòu),旨在制備出高效率高亮度高色質(zhì)量的woled。通過自組裝反應(yīng)合成得到兩個(gè)手性席夫堿鋅(ii)配合物,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)其有機(jī)電致圓偏振白光的cp-woled器件化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、技術(shù)問題:本發(fā)明的目的在于提供一種新型手性席夫堿鋅(ii)構(gòu)型的雙核配合物,通過手性席夫堿螯合鋅原子且醋酸根也提供配位環(huán)境從而改善鋅(ii)配合物的性能,使得該材料具有良好的發(fā)射波長和優(yōu)異的發(fā)光性能。另外,本發(fā)明提供了手性席夫堿鋅(ii)配合物的制備方法,以及這種藍(lán)光材料在有機(jī)電致白光發(fā)光器件中的應(yīng)用。
2、技術(shù)方案:第一方面,本發(fā)明提供了一種新型手性席夫堿鋅(ii)雙核配合物,其特征在于以金屬鋅為發(fā)光中心,由手性席夫堿配體和醋酸鋅提供的醋酸根與金屬鋅螯合形成,具有如下式1的結(jié)構(gòu)通式:
3、
4、其中,手性席夫堿鋅(ii)雙核配合物中,手性席夫堿配體的羥基為供電子基團(tuán),有利于提高材料的lumo能級(jí),使其發(fā)光波長藍(lán)移,有利于降低材料的homo能級(jí),使其發(fā)光波長藍(lán)移。
5、一個(gè)醋酸根離子通過其上面的兩個(gè)氧原子發(fā)生配位,兩個(gè)鋅原子通過醋酸根進(jìn)行橋聯(lián),形成穩(wěn)定的八面體結(jié)構(gòu)。
6、第二方面,本發(fā)明提供了新型手性席夫堿鋅(ii)雙核配合物的制備方法,其合成方法如下:
7、
8、包括以下合成步驟:
9、步驟1,制備手性席夫堿配體:向50ml的圓底燒瓶中加入水楊醛(977mg,837μl),在室溫下加入20ml乙醇攪拌,溶液呈澄清透明。接著,繼續(xù)加入(1r,2r)-(-)-1,2-環(huán)己二胺(0.456g,500μl)/(1s,2s)-(-)-1,2-環(huán)己二胺(0.456g,500μl),溶液立即變?yōu)楹稚磻?yīng)4h后,溶液顏色呈褐色。將反應(yīng)后的溶液在-10℃靜置一周后,有大量黃色固體從溶液中析出。過濾,得到黃色固體,并用乙醇洗滌。
10、步驟2,制備手性席夫堿鋅(ii)配合物:向50ml燒瓶中加入zn(oac)2·2h2o(65.8mg)和r,r-i(32.2mg)/s,s-i(32.2mg)。在常溫下,加入25ml乙醇并攪拌3min,溶液呈淡黃色。然后將溶液在70℃下加熱回流攪拌24h。冷卻至室溫后,過濾所得溶液,在室溫下靜置一周后得到針狀淺白色晶體。
11、上述步驟1中,水楊醛與(1r,2r)-(-)-1,2-環(huán)己二胺的摩爾比為2:1,水楊醛與(1s,2s)-(-)-1,2-環(huán)己二胺的摩爾比為2:1。
12、上述步驟2中,zn(oac)2·2h2o與r,r-i的摩爾比為3:1,zn(oac)2·2h2o與s,s-i的摩爾比為3:1。
13、第三方面,本發(fā)明提供了一種手性席夫堿鋅(ii)雙核配合物有機(jī)電致發(fā)光器件,其中發(fā)光層中摻雜了本發(fā)明提供的手性席夫堿鋅(ii)雙核配合物,其結(jié)構(gòu)式如下所示:
14、
15、本發(fā)明提供的有機(jī)電致發(fā)光器件具有良好的白光發(fā)光性能,如發(fā)光效率、亮度等。
16、本發(fā)明的有益效果
17、(1)本發(fā)明開創(chuàng)性的提供了一種新型有機(jī)電致圓偏振發(fā)光材料—手性席夫堿鋅(ii)雙核配合物,且隨著手性席夫堿配體取代基的改變而實(shí)現(xiàn)可見光區(qū)光色變化;是一類可采用色補(bǔ)償策略應(yīng)用于有機(jī)電致圓偏振白光器件的有機(jī)圓偏振光致/電致發(fā)光材料,具有制備方法簡(jiǎn)便、產(chǎn)率高、光物理性能優(yōu)良、圓偏振活性和成本低等優(yōu)點(diǎn)。
18、(2)本發(fā)明提供的手性席夫堿鋅(ii)雙核配合物通過手性席夫堿配體引入手性,賦予了其更加靈敏的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本發(fā)明提供的手性席夫堿雙核鋅(ii)配合物中,由于手性注入而能產(chǎn)生圓偏振(cpl)信號(hào);相比于非手性席夫堿鋅(ii)配合物,手性席夫堿鋅(ii)配合物具有圓偏振活性。因此,手性席夫堿zn(ii)-配合物的圓偏振發(fā)光勢(shì)必能得以利用而實(shí)現(xiàn)迎合3d顯示的cp-woled。
19、(3)本發(fā)明提供的有機(jī)電致圓偏振白光器件具有較低的啟動(dòng)電壓和較好的圓偏振白光發(fā)光性能。
20、一種手性席夫堿鋅(ii)雙核配合物有機(jī)圓偏振發(fā)光材料,具體涉及一種基于手性席夫堿配體構(gòu)筑的新型手性席夫堿鋅(ii)雙核配合物,且隨著手性席呋堿配體取代基的改變而實(shí)現(xiàn)可見光區(qū)光色變化;是一類首創(chuàng)的可采用色補(bǔ)償策略應(yīng)用于有機(jī)電致圓偏振白光器件的有機(jī)圓偏振光致/電致發(fā)光材料。本發(fā)明提供了手性席夫堿鋅(ii)雙核配合物、制備方法及其在有機(jī)電致圓偏振白光器件(cp-woled)中的應(yīng)用。室溫下,手性席夫堿鋅(ii)雙核配合物(實(shí)施例1)在ch2cl2溶液中表現(xiàn)出藍(lán)光發(fā)射,最大發(fā)射峰位于462nm和461nm,并表現(xiàn)出強(qiáng)的基態(tài)手性信號(hào)和cotton效應(yīng),不對(duì)稱因子|gpl|~10-4。將該藍(lán)光手性席夫堿鋅(ii)雙核配合物作為摻雜客體材料,通過其藍(lán)光為基色的色補(bǔ)償,開發(fā)出有機(jī)電致圓偏振白光發(fā)光器件獲得了良好的發(fā)光性能,如較低的啟動(dòng)電壓(von=6.5v),較高的電致發(fā)光效率(最大電流效率為0.63cd/a,最大功率效率為0.44lm/w和最大外量子效率0.67%)以及良好的電致圓偏振白光(cie:x=0.35-0.38,y=0.32-0.36;不對(duì)稱因子|gel|~10-4)等。
1.一種新型手性席夫堿鋅(ii)雙核配合物,其特征在于,具有如下結(jié)構(gòu)通式:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型手性席夫堿鋅(ii)雙核配合物,其特征在于,其合成方法通式如下:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的手性席夫堿鋅(ii)雙核配合物的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的手性席夫堿鋅(ii)雙核配合物的制備方法,其特征在于,所述的步驟1中水楊醛與(1r,2r)-(-)-1,2-環(huán)己二胺的摩爾比為2:1,水楊醛與(1s,2s)-(-)-1,2-環(huán)己二胺的摩爾比為2:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的手性席夫堿鋅(ii)雙核配合物的制備方法,其特征在于所述的步驟2中zn(oac)2·2h2o與r,r-h2salen的摩爾比為3:1,zn(oac)2·2h2o與s,s-h2salen的摩爾比為3:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手性席夫堿鋅(ii)雙核配合物應(yīng)用于有機(jī)電致圓偏振白光器件的手性發(fā)光層材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手性席夫堿鋅(ii)雙核配合物,其特征在于,應(yīng)用于有機(jī)電致發(fā)光器件,其中發(fā)光層中摻雜了手性席夫堿鋅(ii)雙核配合物,其結(jié)構(gòu)式如下所示: