[发明专利]包含镧系离子的发光化合物

说明书

技术领域

本发明涉及包含镧系离子的发光化合物，特别地涉及在标识痕量组分技术领域、平板显示领域、照明材料领域和纤维/织物领域中有用的新型的发光化合物。

背景技术

已知镧系络合物具有独特的特性，如在普通的发光有机染料中不可见，镧系络合物的发射具有极大的斯托克斯频移，因此该络合物耐受浓缩猝灭，其发射具有长的激发寿命，称为延迟荧光。作为典型地由铕和铽络合物代表的在可见光区域具有发射光谱的镧系络合物的使用，目前已经提出了很多建议。例如，公开于“Monthly Publication，Material Integration，”(K.K.)TIC，March(2004)，Vol.17，No.3和JP-A-2003-325200(“JP-A”意指未审公开的日本专利申请)中的标记化合物；以及JP-A-2001-143869中公开的镧系化合物在彩色显示滤色器上的应用。

当前镧系络合物的激发波长在紫外区域，并且目前所已知的大部分镧系化合物具有的最大激发波长小于350nm。在紫外区域具有激发波长意味着对激发光源类型的限制，产生在很多情况下必须使用昂贵光源的问题。

另外，在例如生物成像和检测活体中的痕量成分的应用中，存在高能紫外线损害活体或目标物质的顾虑。因为活体中的很多成分吸收紫外区域的光，并且因为对于光散射，具有更长波长的光更不易光散射，所以相比于在紫外区域具有波长的发光光源，在可见光区域具有波长的激发光据信在获得深度方向的信息方面更好。

对于这些发光化合物在彩色显示滤色器的应用，普通的偏振片几乎不传输紫外光，因此在液晶显示器应用中，光线中到达滤色器的有用部分几乎限制在可见光区域。另外，还可以在用于有机EL显示器的色彩转换过滤器的应用中使用紫外光发射。但通常，从元件的寿命方面来看，蓝色发光具有相当的优势。因此，过滤器的目的是将蓝光转换为绿光或红光。在这种情况下，可见光被用作激发光。

如上所述，几乎所有目前已知的镧系络合物具有在紫外区域的各自激发波长。因此为了实现上述应用，强烈期望开发一种能被可见光或接近可见光的光激发的镧系络合物。

在“Angewandte Chemie，International Edition，”(2004)，Vol.43，p.5009中描述了在溶液中在402nm具有最大激发值的铕络合物，还描述了这种铕络合物产生高的量子发射率。然而，已知合成这种铕络合物的类似物并不容易，并且这种铕络合物具有在激发波长的控制方面自由度非常低的缺点。

发明内容

因此，本发明提供一系列配体染料和一系列发光镧系络合物，其允许使用具有在可见光范围或接近可见光范围的波长的激发光作为一种便宜且容易获得的光源，并且其使得激发波长的调节更容易。

根据本发明，提供了下面的方式：

(1)一种发光化合物，其由下面的分子式(I)代表：

分子式(I)

Met-COG-ChHet

其中，Met代表包含镧系离子的基团，COG代表直接键合至包含在Met所代表的基团中的镧系离子的杂环基团，ChHet代表具有杂环的基团，其中ChHet优选地是与COG共轭的基团。

(2)根据上面(1)所述的发光化合物，其中，分子式(I)中的COG所代表的基团是由下面分子式(II)代表的基团：

分子式(II)

其中，B代表键合至ChHet所代表的基团的键；A¹和A²各自独立地代表氮原子或＝C(-R¹)-，其中，R¹代表氢原子或取代基；Z代表具有至少一个键合至包含在Met所代表的基团中的镧系离子的原子或原子团的基团。

(3)根据上面(2)所述的发光化合物，其中，上述分子式(II)所代表的基团是由下面的分子式(III)或(IV)代表的基团：

分子式(III)

其中，B代表键合至ChHet所代表的基团的键；A¹、A²、A³和A⁴各自独立地代表氮原子或＝C(-R¹)-，其中，R¹代表氢原子或取代基；R²、R³、R⁴和R⁵各自独立地代表氢原子或取代基；

分子式(IV)