本发明专利技术属于有机光探测器的材料和器件领域，具体的说是涉及采用一种具有较高电子传输性能的Re(I)〔一价金属铼〕配合物磷光材料作为电子受体成分的有机光探测器件。该器件的结构依次是：ITO阳极、电子给体层、给受体混合层、电子受体层、电子注入层、阴极，其特征在于：所述的电子给体层材料是用芳胺类衍生物，电子受体层材料是Re(I)配合物Re-BCP或Re-Bath，给受体混合层材料是用芳胺类衍生物与Re(I)配合物按1:1的重量配比共蒸获得。本发明专利技术提及的基于Re(I)配合物磷光材料的有机光探测器仅对300-470nm波段的光比较敏感，在科学、工业和日常生活等领域有着很大的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有机光探测器的材料和器件领域，具体的说是涉及采用两种具有较高电子传输性能的Re(I)〔一价金属铼〕配合物磷光材料作为电子受体成分的有机光探测器件。
技术介绍
太阳光谱是极为宽阔的连续光谱，太阳电磁辐射中99. 9%的能量集中在红外区、可见光区和紫外区。在地面上观测的太阳辐射的波段范围大约为295 2500 nm。短于295nm和大于2500 nm波长的太阳辐射，被地球大气中臭氧、水气和其他大气分子的强烈吸收，不能到达地面。在到达地面的太阳光谱中，波长在300-470 nm波段的短波光线及800-2000nm的红外强光对人眼的伤害是很大的。其中300-470 nm波段的光主要损伤视网膜、脉络 膜。长期在300 nm-470 nm短波光线环境下的人，如不对眼睛加以防护，得白内障的几率丰常高，这是因为这些短波长的光对人眼的损伤是累积的。此外，波长在300-470 nm范围内的光的来源不仅仅是太阳辐射，2010年国际光协会在奥地利维也纳召开了 “光-颜色-健康”专题研讨大会，李查德·冯克(R.H.W. Funk)教授指出电脑屏幕、LED灯等发出的光，里面含有大量不规则频率的高能短波蓝光。这类短波蓝光具有极高能量，能够穿透晶状体直达视网膜，蓝光照射视网膜会产生自由基，继而破坏细胞结构引起视力损伤。因此如何探测300-470 nm波段的光尤为重要。光探测器是利用入射的光子流与探测材料中的电子之间直接相互作用，从而改变电子能量状态的光子效应来制作的一类对光敏感的光伏二极管。由于它在环境监测、天文学、生物传感器和火灾探测等领域的诸多应用而备受关注。目前研究与应用较多的主要是基于ZnO、GaN、Si以及SiC等的无机光探测器。然而，由于无机光探测器制备工艺复杂、成本高，不适用于大面积应用，致使其应用前景受到很大限制。有机光探测器制作成本低廉，基板可自由选择，且重量轻易于携带，因此具有广阔的应用前景和巨大的潜在市场。G. Yu等人早在二十世纪九十年代就开始了有机探测器的研究。把聚合物引入了探测器领域。发现共轭聚合物对紫外-可见光具有很高的敏感性。1994年该研究小组用MEH-PPV制成了发光和光探测器双功能聚合物器件，随后又用MEH-PPV:C60和P3HT作为有机功能层的紫外光探测器件。2008年以来，中科院长春光机所李文连课题组以m-MTDATA做为电子给体，分别以Gaq3、TPBi做为电子受体制备了可见盲区的有机紫外光探测器。吉林师范大学车广波课题组以m-MTDATA为电子给体，分别以BAlq或者Cu (I)配合物磷光材料作为电子受体，制备了可见盲区的有机紫外光探测器。但是上述所有的研究成果没有一例是专门针对300-470 nm波段的光有响应的。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中有关基于有机光电材料的光探测器中，还没有专门针对300-470 nm波段的对人类的视网膜、脉络膜有极大危害的光有响应的光探测器的问题，本专利技术的目的旨在把两种具有较高电子传输性能的Re(I)配合物磷光材料应用在仅对300-470 nm波段的光敏感的有机光探测器件中，作为电子受体成分，其合成方法简单，器件易于制备。本专利技术的目的是这样实现的，该器件的结构依次是ΙΤ0阳极、电子给体层、给受体混合层、电子受体层、电子注入层、阴极，其特征在于所述的电子给体层材料是用芳胺类衍生物，电子受体层材料是Re (I)配合物，给受体混合层材料是用芳胺类衍生物与Re (I)配合物按1:1的重量配比共蒸获得的。所述的电子给体层材料所采用的芳胺类衍生物是4，4’，4’’ -三三苯胺(MTDATA)、4，4，，4，，_三偶(3-甲基苯基苯胺)三苯胺(m-MTDATA)、4，4’，4’’--三苯胺(2T-NATA)或 4，4’，4’三-(N-1-萘基-N-苯胺基)_三苯胺(IT-NATA)及其它们的衍生物。所述的Re(I)配合物材料是氯化二擬基(2，9_ 二甲基_4，7_ 二苯基_1，10-邻菲罗啉)合铼(I) (Re-BCP)、氯化三羰基(4，7-二苯基-1，10-邻菲罗啉)合铼(I)·(Re-Bath),结构式是°^二 V—具Cf6Re-BCPRe-Bath 合成方法是 ①、称取 O. 25 mmolRe(C0)5Cl 和 O. 25 mmol 2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-邻菲罗啉(BCP)，放入装有30 mL甲苯的100 mL的反应容器中，在N2保护下回流2小时，将得到的溶液旋转蒸发，再用10 20 mLCH2Cl2将其溶解，最后用50 100 mL石油醚将其析出。在40 °C条件下用真空干燥箱干燥5小时，得到Re-BCP材料。②、称取O.25 mmolRe(CO) 5C1 和 O. 25 mmol 4，7_二苯基_1，10-邻菲罗啉(Bath)，放入装有30 mL甲苯的100 mL的反应容器中，在N2保护下回流2小时，将得到的溶液旋转蒸发，再用10 20 mL CH2Cl2将其溶解，最后用50 100 mL石油醚将其析出。在40 V条件下用真空干燥箱干燥5小时，得到Re-Bath材料。本专利技术的优点在于 I、本申请中所涉及的Re (I)配合物电子受体材料具有较高的电子传输性能、相对较短的磷光寿命及良好的热化学稳定性，与其他芳胺类衍生物如MTDATA、m-MTDATA、2T-NATA或者IT-NATA及其它们的衍生物等电子给体材料有效组合，能够制备出高效的仅对300-470 nm波段的光有响应的有机光探测器件。2、器件。本专利技术采用的器件结构是“三明治”式的结构，所有功能层材料均是采用真空热蒸镀成膜，器件制备方法较基于无机材料的光探测器的制备方法简单，且易操作。3、器件对300-470 nm波段的光的敏感度。本专利技术所述的有机光探测器件仅对人类的视网膜、脉络膜有损伤的300-470 nm波段范围内的光敏感，具有较高的响应度。4、该申请所涉及的有机光探测器，与已申报的国家专利技术专利“有机紫外光探测器”(申请号200610016766. 4)、“基于磷光材料光伏二极管的有机紫外光光学传感器”(授权公告号CN100553006C)、“基于Cu(I)配合物三线态材料的有机紫外光探测器件”(申请号200910217719. X)的区别在于(I)受体材料的不同上述专利的受体材料分别是噁二唑衍生物、PBD、Alq3、稀土与二酮-邻菲罗啉及其他的衍生物的三元配合物、Ir(III)配合物以及Cu(I)配合物等；而本专利技术所涉及的电子受体材料为Re(I)配合物。(2)响应波段不同上述专利涉及的有机光探测器是可见盲区的仅对紫外光有响应的；而本专利技术的光探 测器是仅对300-470 nm波段的光有响应。附图说明图I是本专利技术有机光探测器的器件结构示意图。图2是本专利技术电子受体层材料Re-BCP的化学结构式。图3是本专利技术电子受体层材料Re-Bath的化学结构式。图 4 是器件 ITO/m-MTDATA/m-MTDATA:Re-BCP/Re-BCP/LiF/Al 与 ITO/m-MTDATA/m-MTDATA: Re-Bath/Re-Bath/LiF/Al 的光电流响应曲线。具体实施例方式 由附图I所示本专利技术器件包括ITO阳极I、电子给体层2、电子给体和电子受体的混本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于Re(I)配合物磷光材料的有机光探测器件，该器件的结构依次是：ITO阳极、电子给体层、给受体混合层、电子受体层、电子注入层、阴极，其特征在于：所述的电子给体层材料是用芳胺类衍生物，电子受体层材料是Re(I)配合物，给受体混合层材料是用芳胺类衍生物与Re(I)配合物按1:1的重量配比共蒸获得的。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘春波，车广波，李爱华，王龙，苏斌，徐占林，
申请(专利权)人：吉林师范大学，
类型：发明
国别省市：
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