CN101400759A - 使用含（Y,Gd）的纳米粒子和表面连接的有机配体的发光材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于发光器件的发光材料，其包含与至少一种有机配体分子连接的含(Y，Gd)的纳米粒子材料。
Description
本发明涉及发光材料，特别是涉及用于荧光光源、尤其是LED的转换材料领域。
对于磷光体(phosphor)转换的LED(pcLED)来说，需要使所用磷光体的激发和发射光谱适应于半导体的发射光谱并适应于其中旨在使用LED的目标应用。然而，特别是在基于Eu3+活化剂的发射红光的磷光体领域当中，这种适应性的获得具有极大的困难，因为将Eu3+磷光体的吸收限移至可见光范围中的措施很少。
本发明的目的是要提供一种用于pcLED的发光材料，其可以适应半导体的各种发射波长及pcLED的应用领域。
这一目的是通过根据本发明权利要求1的发光材料得以实现的。因此提供这样一种发光材料，其包含含(Y，Gd)的纳米粒子材料，所述纳米粒子材料的表面与至少一种有机配体分子连接。
这样一来，对于大多数的应用来说，可以获得至少一种以下的优势：
-更高的光致发光效率
-更强的吸收
-在近UV和蓝光光谱范围上的吸收(对于选定的有机配体)
术语“连接”表示、描述和/或包括，纳米粒子材料与该至少一种有机分子通过共价键、静电键、氢键、络合键(如配位金属络合键)和/或任何其它适当的键和/或力互相键合。
根据本发明的一个实施方案，该含(Y，Gd)的纳米粒子材料的d50尺寸为≥2nm至≤100nm。
根据本发明的一个实施方案，该含(Y，Gd)的纳米粒子材料的d50尺寸为≥4nm至≤50nm。
根据本发明的一个实施方案，该含(Y，Gd)的纳米粒子材料的d50尺寸为≥5nm至≤20nm。
根据本发明的一个实施方案，该含(Y，Gd)的纳米粒子材料为(Y，Gd)氧化物材料。
根据本发明的一个实施方案，该含(Y，Gd)的纳米粒子材料选自于(Y1-xGdx)BO3、(Y1-xGdx)2O3、(Y1-xGdx)VO4、(Y1-xGdx)NbO4、(Y1-xGdx)2O2S、(Y1-xGdx)3Al5O12、(Y1-xGdx)2SiO5、(Y1-xGdx)PO4以及它们的混合物。
根据本发明的一个实施方案，该含(Y，Gd)的纳米粒子材料掺杂有至少一种三价掺杂剂材料。
根据本发明的一个实施方案，该含(Y，Gd)的纳米粒子材料掺杂有选自于La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu的至少一种掺杂剂材料。
根据本发明的一个实施方案，至少一种该掺杂剂材料作为能够发射光的活化剂材料。
根据本发明的一个实施方案，该掺杂剂材料在该含(Y，Gd)的纳米粒子材料中的添加水平为≥0.5mol％至≤50％。
根据本发明的一个实施方案，该掺杂剂材料在该含(Y，Gd)的纳米粒子材料中的添加水平为≥1％至≤25％。
根据本发明的一个实施方案，该掺杂剂材料在该含(Y，Gd)的纳米粒子材料中的添加水平为≥2％至≤10％。
根据本发明的一个实施方案，该至少一种有机配体分子为多齿和/或螯合材料。
根据本发明的一个实施方案，该至少一种有机配体分子为N和/或O配位分子(donor molecule)。
根据本发明的一个实施方案，该至少一种有机配体分子在≥300nm至≤500nm的区域上有吸收。
根据本发明的一个实施方案，该至少一种有机配体分子在≥320nm至≤480nm的区域上有吸收。
根据本发明的一个实施方案，该至少一种有机配体分子在≥350nm至≤450nm的区域上有吸收。
根据本发明的一个实施方案，该至少一种有机配体分子具有比该含(Y，Gd)的纳米粒子材料中的一种或多种发光材料的发光态高≥3000cm-1至≤13000cm-1的三重态。
根据本发明的一个实施方案，该至少一种有机配体分子具有比该含(Y，Gd)的纳米粒子材料中的一种或多种发光材料的发光态高≥4000cm-1至≤10000cm-1的三重态。
根据本发明的一个实施方案，该至少一种有机配体分子具有比该含(Y，Gd)的纳米粒子材料中的一种或多种发光材料的基态高≥20000cm-1至≤50000cm-1的三重态。
根据本发明的一个实施方案，该至少一种有机配体分子具有比该含(Y，Gd)的纳米粒子材料中的一种或多种发光材料的发光态高≥25000cm-1至≤45000cm-1的三重态。
根据本发明的一个实施方案，该至少一种有机配体分子具有比该含(Y，Gd)的纳米粒子材料中的一种或多种发光材料的发光态高≥30000cm-1至≤40000cm-1的三重态。
根据本发明的一个实施方案，一种或多种有机配体分子与该含(Y，Gd)的纳米粒子材料中的一种或多种发光材料的比例为≥0.01:1至≤0.9:1。
根据本发明的一个实施方案，一种或多种有机配体分子与该含(Y，Gd)的纳米粒子材料中的一种或多种发光材料的比例为≥0.1:1至≤0.5:1。
根据本发明的一个实施方案，至少一种该有机配体分子具有如下的结构I
其中R1、R2和/或R3独立地选自于氢、羟基、卤素、拟卤素、甲酰基、羧基和/或羰基衍生物、烷基、长链烷基、烷氧基、长链烷氧基、环烷基、卤烷基、芳基、亚芳基(arylene)、卤芳基(halogenaryl)、杂芳基、杂亚芳基、杂亚环烷基(heterocycloalkylene)、杂环烷基、卤杂芳基、烯基、卤烯基、炔基、卤炔基、酮基(keto)、酮芳基(ketoaryl)、卤酮芳基、酮杂芳基(ketoheteroaryl)、酮烷基(ketoalkyl)、卤酮烷基、酮烯基(ketoalkenyl)、卤酮烯基、磷酸烷基(phosphoalkyl)、膦酸酯/盐、磷酸酯/盐、膦、氧化膦、磷酰基(phosphoryl)、磷酸芳基(phosphoaryl)、磺酰基、磺基烷基、磺基芳烷基(sulphoarenyl)、磺酸酯/盐、硫酸酯/盐、砜、胺、聚醚。
通用基团的定义：在整个说明书和权利要求中使用通用基团，例如烷基、烷氧基、芳基。除另有说明外，以下是能适用于本文披露的化合物内的通用基团的优选基团：
烷基：直链和支链C1-C8烷基，
长链烷基：直链和支链C5-C20烷基
烯基：C2-C6烯基，
环烷基：C3-C8环烷基，
烷氧基：C1-C6烷氧基，
长链烷氧基：直链和支链C5-C20烷氧基
亚烷基：选自于：
亚甲基；1，1-亚乙基；1，2-亚乙基；1，1-丙亚基；1，2-亚丙基；1，3-亚丙基；2，2-丙亚基；丁-2-醇-1，4-二基；丙-2-醇-1，3-二基；1，4-亚丁基；环己烷-1，1-二基；环己-1，2-二基；环己-1，3-二基；环己-1，4-二基；环戊烷-1，1-二基；环戊-1，2-二基；和环戊-1，3-二基，
芳基：选自于分子量低于300的同芳香化合物(homoaromaticcompounds)，
亚芳基：选自于：1，2-亚苯基；1，3-亚苯基；1，4-亚苯基；1，2-亚萘基；1，3-亚萘基；1，4-亚萘基；2，3-亚萘基；1-羟基-2，3-亚苯基；1-羟基-2，4-亚苯基；1-羟基-2，5-亚苯基；和1-羟基-2，6-亚苯基，
杂芳基：选自于：吡啶基；嘧啶基；吡嗪基；三唑基；哒嗪基；1，3，5-三嗪基；喹啉基；异喹啉基；喹喔啉基；咪唑基；吡唑基；苯并咪唑基；噻唑基；噻吩甲酰基，噁唑烷基；吡咯基；咔唑基；吲哚基；和异氮(杂)茚基，其中杂芳基可以通过选定杂芳基的环中的任何原子与化合物连接，
杂亚芳基：选自于：吡啶二基；喹啉二基；吡唑二基；吡唑二基；三唑二基；吡嗪二基；和咪唑二基，其中杂亚芳基借助于选定杂亚芳基的环中的任何原子而在化合物中起到桥的作用，更具体地说，优选的是：吡啶-2，3-二基；吡啶-2，4-二基；吡啶-2，5-二基；吡啶-2，6-二基；吡啶-3，4-二基；吡啶-3，5-二基；喹啉-2，3-二基；喹啉-2，4-二基；喹啉-2，8-二基；异喹啉-1，3-二基；异喹啉-1，4-二基；吡唑-1，3-二基；吡唑-3，5-二基；三唑-3，5-二基；三唑-1，3-二基；吡嗪-2，5-二基；和咪唑-2，4-二基，-C1-C6-杂环烷基，其中-C1-C6-杂环烷基的杂环烷基选自于：哌啶基；哌啶；1，4-哌嗪，四氢噻吩；四氢呋喃；1，4，7-三氮杂环壬烷；1，4，8，11-四氮杂环十四烷；1，4，7，10，13-五氮杂环十五烷；1，4-二氮杂-7-硫杂-环壬烷；1，4-二氮杂-7-氧杂-环壬烷；1，4，7，10-四氮杂环十二烷；1，4-二噁烷；1，4，7-三硫杂-环壬烷；吡咯烷；和四氢吡喃，其中所述杂环烷基可通过选定杂环烷基的环中的任何原子与-C1-C6-烷基连接，
杂亚环烷基：选自于：哌啶-1，2-亚基；哌啶-2，6-亚基；哌啶-4，4-亚基；1，4-哌嗪-1，4-亚基；1，4-哌嗪-2，3-亚基；1，4-哌嗪-2，5-亚基；1，4-哌嗪-2，6-亚基；1，4-哌嗪-1，2-亚基；1，4-哌嗪-1，3-亚基；1，4-哌嗪-1，4-亚基；四氢噻吩-2，5-亚基；四氢噻吩-3，4-亚基；四氢噻吩-2，3-亚基；四氢呋喃-2，5-亚基；四氢呋喃-3，4-亚基；四氢呋喃-2，3-亚基；吡咯烷-2，5-亚基；吡咯烷-3，4-亚基；吡咯烷-2，3-亚基；吡咯烷-1，2-亚基；吡咯烷-1，3-亚基；吡咯烷-2，2-亚基；1，4，7-三氮杂环壬-1，4-亚基；1，4，7-三氮杂环壬-2，3-亚基；1，4，7-三氮杂环壬-2，9-亚基；1，4，7-三氮杂环壬-3，8-亚基；1，4，7-三氮杂环壬-2，2-亚基；1，4，8，11-四氮杂环十四烷-1，4-亚基；1，4，8，11-四氮杂环十四烷-1，8-亚基；1，4，8，11-四氮杂环十四烷-2，3-亚基；1，4，8，11-四氮杂环十四烷-2，5-亚基；1，4，8，11-四氮杂环十四烷-1，2-亚基；1，4，8，11-四氮杂环十四烷-2，2-亚基；1，4，7，10-四氮杂环十二烷-1，4-亚基；1，4，7，10-四氮杂环十二烷-1，7-亚基；1，4，7，10-四氮杂环十二烷-1，2-亚基；1，4，7，10-四氮杂环十二烷-2，3-亚基；1，4，7，10-四氮杂环十二烷-2，2-亚基；1，4，7，10，13五氮杂环十五烷-1，4-亚基；1，4，7，10，13-五氮杂环十五烷-1，7-亚基；1，4，7，10，13-五氮杂环十五烷-2，3-亚基；1，4，7，10，13-五氮杂环十五烷-1，2-亚基；1，4，7，10，13-五氮杂环十五烷-2，2-亚基；1，4-二氮杂-7-硫杂-环壬-1，4-亚基；1，4-二氮杂-7-硫杂-环壬-1，2-亚基；1，4-二氮杂-7硫杂-环壬-2，3-亚基；1，4-二氮杂-7-硫杂-环壬-6，8-亚基；1，4-二氮杂-7-硫杂-环壬-2，2-亚基；1，4-二氮杂-7-氧杂环壬-1，4-亚基；1，4-二氮杂-7-氧杂-环壬-1，2-亚基；1，4二氮杂-7-氧杂-环壬-2，3-亚基；1，4-二氮杂-7-氧杂-环壬-6，8-亚基；1，4-二氮杂-7-氧杂-环壬-2，2-亚基；1，4-二噁烷-2，3-亚基；1，4-二噁烷-2，6-亚基；1，4-二噁烷-2，2-亚基；四氢吡喃-2，3-亚基；四氢吡喃-2，6-亚基；四氢吡喃-2，5-亚基；四氢吡喃-2，2-亚基；1，4，7-三硫杂-环壬-2，3-亚基；1，4，7-三硫杂-环壬-2，9-亚基；和1，4，7-三硫杂-环壬-2，2-亚基，
杂环烷基：选自于：吡咯啉基；吡咯烷基；吗啉基；哌啶基；哌嗪基；六亚甲基亚胺；1，4-哌嗪基；四氢噻吩基；四氢呋喃基；1，4，7-三氮杂环壬基；1，4，8，11-四氮杂环十四烷基；1，4，7，10，13-五氮杂环十五烷基；1，4-二氮杂-7-硫杂环壬基；1，4-二氮杂-7-氧杂-环壬基；1，4，7，10-四氮杂环十二烷基；1，4-二噁烷基；1，4，7-三硫杂环壬基；四氢吡喃基；和噁唑烷基，其中杂环烷基可通过选定杂环烷基的环中的任何原子与化合物连接，
胺：-N(R)2基团，其中每个R独立地选自于：氢；C1-C6烷基；C1-C6-烷基-C6H5；和苯基，其中当两个R均为C1-C6烷基时，两个R一起可以形成-NC3至-NC5杂环，其中，任何剩余烷基链形成该杂环的烷基取代基，
卤素：选自于：F；Cl；Br和I，
卤烷基：选自于单、二、三、多和全卤代直链和支链C1-C8烷基
拟卤素：选自于-CN、-SCN、-OCN、N3、-CNO、-SeCN
磺酸酯/盐：-S(O)2OR基，其中R选自于：氢；C1-C6烷基；苯基；C1-C6烷基-C6H5；Li；Na；K；Cs；Mg；和Ca，
硫酸酯/盐：-OS(O)2OR基，其中R选自于：氢；C1-C6烷基；苯基；C1-C6烷基-C6H5；Li；Na；K；Cs；Mg；和Ca，
砜：-S(O)2R基，其中R选自于：氢；C1-C6烷基；苯基；C1-C6烷基-C6H5和选自于-NR′2的胺(给出磺酰胺)，其中每个R’独立地选自于：氢；C1-C6烷基；C1C6烷基-C6H5；和苯基，其中当两个R′均为C1-C6烷基时，两个R’一起可以形成-NC3至-NCS杂环，其中，任何剩余烷基链形成该杂环的烷基取代基，
羧酸酯/盐衍生物：-C(O)OR基，其中R选自于：氢；C1-C6烷基；苯基；C1-C6烷基-C6H5；Li；Na；K；Cs；Mg；和Ca，
羰基衍生物：-C(O)R基，其中R选自于氢；C1-C6烷基；苯基；C1-C6烷基-C6H5和选自于-NR′2的胺(给出酰胺)，其中每个R’独立地选自于：氢；C1-C6烷基；C1-C6烷基-C6H5；和苯基，其中当两个R’均为C1-C6烷基时，两个R’一起可以形成-NC3至-NC5杂环，其中，任何剩余烷基链形成该杂环的烷基取代基，
膦酸酯/盐：-P(O)(OR)2基，其中每个R独立地选自于氢；C1-C6烷基；苯基；C1-C6烷基-C6H5；Li；Na；K；Cs；Mg；和Ca，
磷酸酯/盐：-OP(O)(OR)2基，其中每个R独立地选自于：氢；C1-C6烷基；苯基；C1-C6烷基-C6H5；Li；Na；K；Cs；Mg；和Ca，
膦：-P(R)2基，其中每个R独立地选自于：氢；C1-C6烷基；苯基；和C1-C6烷基-C6H5，
氧化膦：-P(O)R2基，其中R独立地选自于：氢；C1-C6烷基；苯基；和C1-C6烷基-C6H5；以及选自于-NR′2的胺(给出膦酰胺化物(phosphonamidate))，其中每个R′独立地选自于：氢；C1-C6烷基；C1-C6烷基-C6H5；和苯基，其中当两个R′均为C1-C6烷基时，两个R′一起可以形成-NC3至-NC5杂环，其中，任何剩余烷基链形成该杂环的烷基取代基。
聚醚：选自于-(O-CH2-CH(R))n-OH和-(O-CH2-CH(R))n-H，其中R独立地选自于：氢、烷基、芳基、卤素，且n为1至250
除另有说明外，以下是能用于本文披露的化合物内的基团的更优选的基团限制：
烷基：直链和支链C1-C6烷基，
长链烷基：直链和支链C5-C10烷基，优选直链C6-C8烷基
烯基：C3-C6烯基，
环烷基：C6-C8环烷基
烷氧基：C1-C4烷氧基，
长链烷氧基：直链和支链C5-C10烷氧基，优选直链C6-C8烷氧基
亚烷基：选自于：亚甲基；1，2-亚乙基；1，3-亚丙基；丁-2-醇-1，4-二基；1，4-亚丁基；环己烷-1，1-二基；环己-1，2-二基；环己-1，4-二基；环戊烷-1，1-二基；和环戊-1，2-二基，
芳基：选自于：苯基；联苯基；萘基；蒽基；和菲基，
亚芳基：选自于：1，2-亚苯基；1，3-亚苯基；1，4-亚苯基；1，2-亚萘基；1，4-亚萘基；2，3-亚萘基和1-羟基-2，6-亚苯基，
杂芳基：选自于：
吡啶基；嘧啶基；喹啉基；吡唑基；三唑基；异喹啉基；咪唑基；和噁唑烷基，其中杂芳基可以通过选定杂芳基的环中的任何原子与化合物连接，杂亚芳基：选自于：吡啶2，3-二基；吡啶-2，4-二基；吡啶-2，6-二基；吡啶-3，5-二基；喹啉-2，3-二基；喹啉-2，4-二基；异喹啉-1，3-二基；异喹啉-1，4-二基；吡唑-3，5-二基；和咪唑-2，4-二基，
杂环烷基：选自于：
吡咯烷基；吗啉基；哌啶基；哌啶基；1，4哌嗪基；四氢呋喃基；1，4，7-三氮杂环壬基；1，4，8，11-四氮杂环十四烷基；1，4，7，10，13-五氮杂环十五烷基；1，4，7，10-四氮杂环十二烷基；和哌嗪基，其中杂环烷基可通过选定杂环烷基的环中的任何原子与化合物连接，杂亚环烷基：选自于：
哌啶-2，6-亚基；哌啶-4，4-亚基；1，4-哌嗪-1，4-亚基；1，4-哌嗪-2，3-亚基；1，4-哌嗪-2，6-亚基；四氢噻吩-2，5-亚基；四氢噻吩-3，4-亚基；四氢呋喃-2，5-亚基；四氢呋喃-3，4-亚基；吡咯烷-2，5-亚基；吡咯烷-2，2-亚基；1，4，7-三氮杂环壬-1，4-亚基；1，4，7-三氮杂环壬-2，3-亚基；1，4，7-三氮杂环壬-2，2-亚基；1，4，8，11-四氮杂环十四烷-1，4-亚基；1，4，8，11-四氮杂环十四烷-1，8-亚基；1，4，8，11-四氮杂环十四烷-2，3-亚基；1，4，8，11-四氮杂环十四烷-2，2-亚基；1，4，7，10-四氮杂环十二烷-1，4-亚基；1，4，7，10-四氮杂环十二烷-1，7-亚基；1，4，7，10-四氮杂环十二烷-2，3-亚基；1，4，7，10-四氮杂环十二烷-2，2-亚基；1，4，7，10，13-五氮杂环十五烷-1，4-亚基；1，4，7，10，13-五氮杂环十五烷-1，7-亚基；1，4-二氮杂-7-硫杂-环壬-1，4亚基；1，4-二氮杂-7-硫杂-环壬-2，3-亚基；1，4-二氮杂-7-硫杂环壬-2，2-亚基；1，4-二氮杂-7-氧杂-环壬-1，4-亚基；1，4二氮杂-7-氧杂-环壬-2，3-亚基；1，4-二氮杂-7-氧杂-环壬-2，2-亚基；1，4-二噁烷-2，6-亚基；1，4-二噁烷-2，2-亚基；四氢吡喃-2，6-亚基；四氢吡喃-2，5-亚基；和四氢吡喃-2，2-亚基，-C1-C6-烷基-杂环烷基，其中-C1-C6-杂环烷基的杂环烷基选自于：哌啶基；1，4-哌嗪基；四氢呋喃基；1，4，7-三氮杂环壬基；1，4，8，11-四氮杂环十四烷基；1，4，7，10，13-五氮杂环十五烷基；1，4，7，10-四氮杂环十二烷基；和吡咯烷基，其中杂环烷基可通过选定杂环烷基的环中的任何原子与-C1-C6-烷基连接，
胺：-N(R)2基，其中每个R独立地选自于：氢；C1-C6烷基；和苄基，
卤素：选自于：F和C1，
磺酸酯/盐：-S(O)2OR基，其中R选自于：氢；C1-C6烷基；Na；K；Mg；和Ca，
硫酸酯/盐：-OS(O)2OR基，其中R选自于：氢；C1-C6烷基；Na；K；Mg；和Ca，
砜：-S(O)2R基，其中R选自于：氢；C1-C6烷基；苄基和选自于-NR′2的胺，其中每个R′独立地选自于：
氢；C1-C6烷基；和苄基，
羧酸酯/盐衍生物：-C(O)OR基，其中R选自于氢；Na；K；Mg；Ca；C1-C6烷基；和苄基，
羰基衍生物：-C(O)R基，其中R选自于：氢；C1-C6烷基；苄基和选自于-NR′2的胺，其中每个R′独立地选自于：氢；C1-C6烷基；和苄基，
膦酸酯/盐：-P(O)(OR)2基，其中每个R独立地选自于：氢；C1-C6烷基；苄基；Na；K；Mg；和Ca，
磷酸酯/盐：-OP(O)(OR)2基，其中每个R独立地选自于：氢；C1-C6烷基；苄基；Na；K；Mg；和Ca，
膦：-P(R)2基，其中每个R独立地选自于：氢；C1-C6烷基；和苄基，
氧化膦：-P(O)R2基，其中R独立地选自于：氢；C1-C6烷基；苄基和选自于-NR′2的胺，其中每个R′独立地选自于：氢；C1-C6烷基；和苄基。
聚醚：选自于-(O-CH2-CH(R))n-OH和-(O-CH2-CH(R))n-H，其中R独立地选自于：氢、甲基、卤素，且n为5至50，优选为10至25。
M、Mn(n为整数)：金属(带电荷或不带电荷)，其中除另有说明外，两金属Mn和Mm彼此独立地选择。
根据本发明的一个实施方案，至少一种所述有机配体分子具有如下的结构II
其中R1和/或R2独立地选自于氢、羟基、卤素、拟卤素、甲酰基、羧基和/或羰基衍生物、烷基、长链烷基、烷氧基、长链烷氧基、环烷基、卤烷基、芳基、亚芳基、卤芳基、杂芳基、杂亚芳基、杂亚环烷基、杂环烷基、卤杂芳基、烯基、卤烯基、炔基、卤炔基、酮基、酮芳基、卤酮芳基、酮杂芳基、酮烷基、卤酮烷基、酮烯基、卤酮烯基、磷酸烷基、膦酸酯/盐、磷酸酯/盐、膦、氧化膦、磷酰基、磷酸芳基、磺酰基、磺基烷基、磺基芳烷基、磺酸酯/盐、硫酸酯/盐、砜、胺、聚醚。
根据本发明的一个实施方案，至少一种所述有机配体分子具有如下的结构III
其中R1选自于氢、羟基、卤素、拟卤素、甲酰基、羧基和/或羰基衍生物、烷基、长链烷基、烷氧基、长链烷氧基、环烷基、卤烷基、芳基、亚芳基、卤芳基、杂芳基、杂亚芳基、杂亚环烷基、杂环烷基、卤杂芳基、烯基、卤烯基、炔基、卤炔基、酮基、酮芳基、卤酮芳基、酮杂芳基、酮烷基、卤酮烷基、酮烯基、卤酮烯基、磷酸烷基、膦酸酯/盐、磷酸酯/盐、膦、氧化膦、磷酰基、磷酸芳基、磺酰基、磺基烷基、磺基芳烷基、磺酸酯/盐、硫酸酯/盐、砜、胺、聚醚。
根据本发明的一个实施方案，至少一种所述有机配体分子具有如下的结构IV
其中R1和/或R2独立地选自于氢、羟基、卤素、拟卤素、甲酰基、羧基和/或羰基衍生物、烷基、长链烷基、烷氧基、长链烷氧基、环烷基、卤烷基、芳基、亚芳基、卤芳基、杂芳基、杂亚芳基、杂亚环烷基、杂环烷基、卤杂芳基、烯基、卤烯基、炔基、卤炔基、酮基、酮芳基、卤酮芳基、酮杂芳基、酮烷基、卤酮烷基、酮烯基、卤酮烯基、磷酸烷基、膦酸酯/盐、磷酸酯/盐、膦、氧化膦、磷酰基、磷酸芳基、磺酰基、磺基烷基、磺基芳烷基、磺酸酯/盐、硫酸酯/盐、砜、胺、聚醚。
根据本发明的一个实施方案，至少一种所述有机配体分子具有如下的结构V
其中R1和/或R2独立地选自于氢、羟基、卤素、拟卤素、甲酰基、羧基和/或羰基衍生物、烷基、长链烷基、烷氧基、长链烷氧基、环烷基、卤烷基、芳基、亚芳基、卤芳基、杂芳基、杂亚芳基、杂亚环烷基、杂环烷基、卤杂芳基、烯基、卤烯基、炔基、卤炔基、酮基、酮芳基、卤酮芳基、酮杂芳基、酮烷基、卤酮烷基、酮烯基、卤酮烯基、磷酸烷基、膦酸酯/盐、磷酸酯/盐、膦、氧化膦、磷酰基、磷酸芳基、磺酰基、磺基烷基、磺基芳烷基、磺酸酯/盐、硫酸酯/盐、砜、胺、聚醚。
根据本发明的一个实施方案，至少一种所述有机配体分子具有如下的结构VI
其中R2选自于单键、甲基、烷基、甲基芳基、芳基、杂芳基、甲基杂芳基、烯基、乙烯基、炔基、甲基炔基、酮芳基、甲基酮芳基(methylketoaryl)、酮基、酮杂芳基、甲基酮杂芳基、酮烯基、甲基酮烯基、酮炔基、甲基酮烯基、卤甲基、卤甲基芳基、亚芳基、卤芳基、卤烷基、卤杂芳基、卤甲基杂芳基、卤烯基、卤乙烯基、卤炔基、卤甲基炔基、卤酮芳基、卤甲基酮芳基、卤酮基、卤酮基杂芳基、卤甲基酮杂芳基(halogenmethylketoheteroaryl)、卤酮烯基、卤甲基酮烯基、卤酮炔基、卤甲基酮烯基，
且其中R1和/或R3独立地选自于氢、羟基、卤素、拟卤素、甲酰基、羧基和/或羰基衍生物、烷基、长链烷基、烷氧基、长链烷氧基、环烷基、卤烷基、芳基、亚芳基、卤芳基、杂芳基、杂亚芳基、杂亚环烷基、杂环烷基、卤杂芳基、烯基、卤烯基、炔基、卤炔基、酮基、酮芳基、卤酮芳基、酮杂芳基、酮烷基、卤酮烷基、酮烯基、卤酮烯基、磷酸烷基、膦酸酯/盐、磷酸酯/盐、膦、氧化膦、磷酰基、磷酸芳基、磺酰基、磺基烷基、磺基芳烷基、磺酸酯/盐、硫酸酯/盐、砜、胺、聚醚。
应当注意的是，R1和R3的指示和/或标记方式并不表示或意指在每个芳环上只有一个取代的残基；相反该结构式应解读为所述标记方式代表所有可能的取代(从单、二至五取代)。这也适用于本申请中提到的所有进一步的结构。
根据本发明的一个实施方案，至少一种所述有机配体分子具有如下的结构VII
其中R1、R2和/或R3独立地选自于氢、羟基、卤素、拟卤素、甲酰基、羧基和/或羰基衍生物、烷基、长链烷基、烷氧基、长链烷氧基、环烷基、卤烷基、芳基、亚芳基、卤芳基、杂芳基、杂亚芳基、杂亚环烷基、杂环烷基、卤杂芳基、烯基、卤烯基、炔基、卤炔基、酮基、酮芳基、卤酮芳基、酮杂芳基、酮烷基、卤酮烷基、酮烯基、卤酮烯基、磷酸烷基、膦酸酯/盐、磷酸酯/盐、膦、氧化膦、磷酰基、磷酸芳基、磺酰基、磺基烷基、磺基芳烷基、磺酸酯/盐、硫酸酯/盐、砜、胺、聚醚。
根据本发明的一个实施方案，至少一种所述有机配体分子具有如下的结构VIII：
其中R1和/或R2独立地选自于氢、羟基、卤素、拟卤素、甲酰基、羧基和/或羰基衍生物、烷基、长链烷基、烷氧基、长链烷氧基、环烷基、卤烷基、芳基、亚芳基、卤芳基、杂芳基、杂亚芳基、杂亚环烷基、杂环烷基、卤杂芳基、烯基、卤烯基、炔基、卤炔基、酮基、酮芳基、卤酮芳基、酮杂芳基、酮烷基、卤酮烷基、酮烯基、卤酮烯基、磷酸烷基、膦酸酯/盐、磷酸酯/盐、膦、氧化膦、磷酰基、磷酸芳基、磺酰基、磺基烷基、磺基芳烷基、磺酸酯/盐、硫酸酯/盐、砜、胺、聚醚，且X、Y和Z独立地选自于C、N、O、S。
根据本发明的一个实施方案，至少一种所述有机配体分子具有如下的结构IX：
其中R1和/或R2独立地选自于氢、羟基、卤素、拟卤素、甲酰基、羧基和/或羰基衍生物、烷基、长链烷基、烷氧基、长链烷氧基、环烷基、卤烷基、芳基、亚芳基、卤芳基、杂芳基、杂亚芳基、杂亚环烷基、杂环烷基、卤杂芳基、烯基、卤烯基、炔基、卤炔基、酮基、酮芳基、卤酮芳基、酮杂芳基、酮烷基、卤酮烷基、酮烯基、卤酮烯基、磷酸烷基、膦酸酯/盐、磷酸酯/盐、膦、氧化膦、磷酰基、磷酸芳基、磺酰基、磺基烷基、磺基芳烷基、磺酸酯/盐、硫酸酯/盐、砜、胺、聚醚；且
X和Y独立地选自于C、N、O、S。
根据本发明的一个实施方案，至少一种所述有机配体分子具有如下的结构X：
其中R1选自于氢、羟基、卤素、拟卤素、甲酰基、羧基和/或羰基衍生物、烷基、长链烷基、烷氧基、长链烷氧基、环烷基、卤烷基、芳基、亚芳基、卤芳基、杂芳基、杂亚芳基、杂亚环烷基、杂环烷基、卤杂芳基、烯基、卤烯基、炔基、卤炔基、酮基、酮芳基、卤酮芳基、酮杂芳基、酮烷基、卤酮烷基、酮烯基、卤酮烯基、磷酸烷基、膦酸酯/盐、磷酸酯/盐、膦、氧化膦、磷酰基、磷酸芳基、磺酰基、磺基烷基、磺基芳烷基、磺酸酯/盐、硫酸酯/盐、砜、胺、聚醚。
且W、X、Y和Z独立地选自于C、N、O、S。
根据本发明的一个实施方案，至少一种所述有机配体分子具有如下的结构XI：
其中R1、R2和/或R3独立地选自于氢、羟基、卤素、拟卤素、甲酰基、羧基和/或羰基衍生物、烷基、长链烷基、烷氧基、长链烷氧基、环烷基、卤烷基、芳基、亚芳基、卤芳基、杂芳基、杂亚芳基、杂亚环烷基、杂环烷基、卤杂芳基、烯基、卤烯基、炔基、卤炔基、酮基、酮芳基、卤酮芳基、酮杂芳基、酮烷基、卤酮烷基、酮烯基、卤酮烯基、磷酸烷基、膦酸酯/盐、磷酸酯/盐、膦、氧化膦、磷酰基、磷酸芳基、磺酰基、磺基烷基、磺基芳烷基、磺酸酯/盐、硫酸酯/盐、砜、胺、聚醚。
且X、Y和Z独立地选自于C、N、O、S。
应该指出的是，键
被认为是表示结构XI包括所有可能的顺式/反式异构体。
根据本发明的一个实施方案，至少一种所述有机配体分子具有如下的结构XII
其中R1、R2、R3和/或R4独立地选自于氢、羟基、卤素、拟卤素、甲酰基、羧基和/或羰基衍生物、烷基、长链烷基、烷氧基、长链烷氧基、环烷基、卤烷基、芳基、亚芳基、卤芳基、杂芳基、杂亚芳基、杂亚环烷基、杂环烷基、卤杂芳基、烯基、卤烯基、炔基、卤炔基、酮基、酮芳基、卤酮芳基、酮杂芳基、酮烷基、卤酮烷基、酮烯基、卤酮烯基、磷酸烷基、膦酸酯/盐、磷酸酯/盐、膦、氧化膦、磷酰基、磷酸芳基、磺酰基、磺基烷基、磺基芳烷基、磺酸酯/盐、硫酸酯/盐、砜、胺、聚醚。
根据本发明的一个实施方案，至少一种所述有机配体分子具有如下的结构XIII
其中R1、R2、R3和/或R4独立地选自于氢、羟基、卤素、拟卤素、甲酰基、羧基和/或羰基衍生物、烷基、长链烷基、烷氧基、长链烷氧基、环烷基、卤烷基、芳基、亚芳基、卤芳基、杂芳基、杂亚芳基、杂亚环烷基、杂环烷基、卤杂芳基、烯基、卤烯基、炔基、卤炔基、酮基、酮芳基、卤酮芳基、酮杂芳基、酮烷基、卤酮烷基、酮烯基、卤酮烯基、磷酸烷基、膦酸酯/盐、磷酸酯/盐、膦、氧化膦、磷酰基、磷酸芳基、磺酰基、磺基烷基、磺基芳烷基、磺酸酯/盐、硫酸酯/盐、砜、胺、聚醚。
本发明进一步涉及包含上述发光材料的发光器件，尤其是LED。
本发明进一步涉及上述发光材料在生物应用、优选在生物和/或免疫测定中的用途。
已经意外地发现，本发明所述的发光材料可以在生化应用(例如在生物和/或免疫测定)中用作“标记”物质。
根据本发明的一种应用，可以将所述发光材料用作标记物，用以标记某些生化分子，或者根据本发明的另一种应用，可以用作标记物以标记细胞部分。
根据本发明的一种应用，标记可以通过连接分子进行，或者根据本发明的一种应用，通过物理粘附来进行。
可以在各种广泛的系统和/或应用当中使用根据本发明的发光材料和/或发光器件，以下是其中的一种或多种：
-办公室照明系统
-家庭应用系统
-商店照明系统
-家庭照明系统
-重点照明系统
-局部照明系统
-剧场照明系统
-纤维光学应用系统
-投影系统
-自照明显示系统
-像素化显示系统
-分段显示系统
-警告标志系统
-医用照明应用系统
-指示器标志系统，以及
-装饰照明系统
-便携式系统
-汽车应用
-温室照明系统
上述成分以及所要求保护的成分和根据本发明将用于所述实施方案的成分就其尺寸、形状、材料选择和技术概念来讲，没有任何特殊的例外情况，这样可以没有限制地应用有关领域中已知的选择标准。
附图简要说明
本发明目标的其它细节、特征及优点公开于从属权利要求、附图以及以下对相应附图和实施例的描述当中，这些附图和描述以示例的方式给出了用于根据本发明的发光器件中的包含Eu的材料的若干实施方案，以及根据本发明实施方案的LED。
图1显示根据本发明第一实施例的含(Y，Gd)的纳米粒子材料的XRD谱。
图2显示图1的材料的激发和发射光谱。
图3显示使用图1和2的含(Y，Gd)的纳米粒子材料的根据本发明第一实施方案的发光材料的激发和发射光谱。
实施例I
图1至3涉及含(Y，Gd)的纳米粒子材料以及使用此含(Y，Gd)的纳米粒子材料的发光材料。用于此实施例中的含(Y，Gd)的纳米粒子材料为GdVO4:Eu(5％)，其制备如下：
使GdCl3(9.5mmol)和EuCl3(0.5mmol)溶于375ml H2O。随后在环境温度下以50ml加入NaVO4，产生“牛奶状”溶液，该溶液加热到100℃约30分钟。收集所得到的沉淀物，用水和用丙酮进行洗涤，在60℃下进行干燥。产量2.5162g。
图1显示GdVO4:Eu材料的XRD谱。可以看到粒子的d50尺寸为10nm。
图2显示图1材料的激发光谱(虚线)和发射光谱。激发光谱(虚线)在290-300nm附近显示出最大值，发射光谱具有若干尖谱带，最突出的谱带位于625nm。
然后将GdVO4:Eu材料悬浮在乙醇中，加入2-噻吩甲酰三氟乙酰丙酮(见结构式)和NaOMe在乙醇中的溶液。悬浮液加热回流一小时。冷却后收集得到的沉淀物，用乙醇清洗两次。产量为0.1075g浅黄色粉末。
噻吩甲酰三氟乙酰丙酮(TTFA)
图3显示GdVO4:Eu/TTFA材料的激发光谱(虚线)和发射光谱。
从光谱图当中可以清楚地看到，所述发光材料在380nm附近的区域中显示出进一步的激发谱带。该附加的激发谱带是由于有机配体的存在，所述有机配体在近UV处产生吸收并将吸收的能量转移至Eu3+中心。
上述详细实施方案中的要素和特征的特定组合只是示意性的；还明确考虑将这些教导与本文中及引入作为参考的专利/申请中的其它教导进行互换和替代。如本领域的技术人员将会意识到的那样，在不偏离本发明要求保护的精神和范围的情况下，本领域的普通技术人员可以对本文中描述的内容进行变更、修改以及按其它方式实施。因此，前面的描述仅是作为实例而已，并非意欲有所限制。本发明的范围由以下的权利要求及其等同方案所确定。此外，说明书和权利要求中所用的附图标记不限制如权利要求所述的本发明的范围。
Claims (10)
1.用于发光器件的发光材料，包含与至少一种有机配体分子连接的含(Y，Gd)的纳米粒子材料。
2.权利要求1的发光材料，其中含(Y，Gd)的纳米粒子材料的尺寸为≥2nm至≤100nm。
3.权利要求1或2的发光材料，其中含(Y，Gd)的纳米粒子材料掺杂有选自于La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu的至少一种掺杂剂材料。
4.权利要求1至3中任一项的发光材料，其中掺杂剂材料在含(Y，Gd)的纳米粒子材料中的添加水平为≥0.5％至≤50％。
5.权利要求1至4中任一项的发光材料，其中所述至少一种有机配体分子为多齿和/或螯合材料。
6.权利要求1至5中任一项的发光材料，其中所述至少一种有机配体分子为N和/或O-配位材料。
7.权利要求1至6中任一项的发光材料，其中所述至少一种有机配体分子在≥300nm至≤500nm的区域上有吸收，和/或具有高于所述含(Y，Gd)的纳米粒子材料中的一种或多种发光材料的发光态≥3000cm-1至≤13000cm-1的三重态。
8.权利要求1至7中任一项的发光材料，其中一种或多种有机配体分子与含(Y，Gd)的纳米粒子材料中的所述一种或多种发光材料的比例为≥0.01:1至≤0.9:1。
9.发光器件，特别是LED，包含根据权利要求1至8中任一项的发光材料。
10.系统，包含根据权利要求1至8中任一项的发光材料和/或根据权利要求9的发光器件，该系统用于一种或多种以下的应用之中：
-办公室照明系统
-家庭应用系统
-商店照明系统
-家庭照明系统
-重点照明系统
-局部照明系统
-剧场照明系统
-纤维光学应用系统
-投影系统
-自照明显示系统
-像素化显示系统
-分段显示系统
-警告标志系统
-医用照明应用系统
-指示器标志系统，以及
-装饰照明系统
-便携式系统
-汽车应用
-温室照明系统。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20090401 |