[发明专利]一种荧光有机-无机氧化硅液晶材料及其制备方法

说明书

本发明属于圆偏振发光材料领域，具体涉及一种荧光有机‑无机氧化硅液晶材料及其制备方法，所述制备方法，包括以下步骤：将液晶分子与荧光分子、手性掺杂剂溶解混合，交联反应得到所述荧光有机‑无机氧化硅液晶材料，所述液晶分子为末端带有三烷氧基硅基的向列相液晶分子，所述荧光分子为具有AIE效应的四苯基乙烯衍生物。本发明首先自组装成螺旋结构，然后通过末端的三烷氧基硅基的水解交联得到具有胆甾相结构的有机‑无机氧化硅薄膜，整个过程不需要外加模板剂，操作简单；采用了具有AIE效应的四苯基乙烯衍生物，该衍生物在固体状态能够发光，同时该荧光分子具有很高的量子效率；得到的材料有很高的发光不对称因子值和量子产率。

技术领域

本发明属于圆偏振发光材料领域，具体涉及一种荧光有机-无机氧化硅液晶材料及其制备方法。

背景技术

圆偏振发光是左右圆偏振光的选择性发射，可以反映手性发光材料激发态的结构信息，表现的是物质在激发态时的手性不对称性质。圆偏振发光材料因为在光学探测器、三维显示器等相关应用上具有巨大潜力而引起了广泛的关注。圆偏振发光材料的性能一般按两个参数来限定：一个是发光不对称因子g_lum＝2(I_L-I_R)/(I_L+I_R)，其中I_L和I_R分别是左旋圆偏振光和右旋圆偏振光的强度，另一个是量子效率。众所周知，荧光和手性的同时存在对于实现圆偏振发光是必要的。然而，对于常见的发光体，由于聚集引起的淬灭(ACQ)或浓度淬灭效应，通常使它们的荧光性能在聚集态和固体状态变得更差，从而导致在这些情况下的CPL性能不能令人满意。考虑到实际应用的需求，迫切需要开发具有强固态荧光发射的新型CPL活性材料。

2001年，唐本忠课题组首次报道了具有聚集诱导发光(AIE)特性的化合物，它们在稀溶液中不发光，但在聚集态下可以发出显著的荧光。从那时起，陆续报道了各种基于AIEgen的CPL活性材料，包括有机小分子、聚合物、超分子组装体、液晶材料等。其中，具有CPL性能的液晶材料由于其很高的发光不对称因子而引起了越来越多的关注。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供了一种荧光有机-无机氧化硅液晶材料及其制备方法，其材料是一种加入荧光分子的胆甾相液晶的圆偏振发光材料，将基于四苯基乙烯的衍生物加入到具有结构色的有机-无机氧化硅液晶薄膜中，拥有较高的发光不对称因子值和量子产率。

按照本发明的技术方案，所述荧光有机-无机氧化硅液晶材料的制备方法，包括以下步骤：将液晶分子与荧光分子、手性掺杂剂溶解混合，交联反应得到所述荧光有机-无机氧化硅液晶材料，所述液晶分子为末端带有三烷氧基硅基的向列相液晶分子，所述荧光分子为具有AIE效应的四苯基乙烯衍生物。

进一步的，所述液晶分子的通式为：

其中，n为2-12中的任一整数，A为如下任一基团：

进一步的，所述液晶分子的制备方法如下：在惰性气体保护下，将化合物A、化合物B、脱水剂和催化剂I在溶剂I中反应，得到中间产物；将中间产物与三甲氧基硅烷、催化剂II在溶剂II中反应得到所述液晶分子；所述化合物A为2-氯对苯二酚、2-甲基对苯二酚、4,4'-二羟基联苯、2,3-二甲基氢醌、2,6-二甲基氢醌或对苯二酚，所述化合物B的通式如下：

其中，n为0-10中的任一整数。

进一步的，所述惰性气体为氮气、氦气、氖气或氩气，脱水剂为二环己基碳二亚胺，所述催化剂I为二甲氨基吡啶，所述溶剂I为四氢呋喃或二氯甲烷，所述催化剂II为Karstedt催化剂，所述溶剂II为甲苯。

进一步的，所述化合物A、化合物B、脱水剂和催化剂I的摩尔比为20～30：44～66：60～90：3.2～4.8。