具有杂芳环的衍生物、使用其的发光元件、发光装置、照明装置以及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及具有杂芳环的衍生物、使用具有杂芳环的衍生物的发光元件、发光装置、照明装置以及电子设备。本发明专利技术的目的之一在于提供一种新的具有杂芳环的双极性衍生物作为激发能大的物质。提供一种由通式（Ｇ１）表示的具有杂芳环的衍生物。在通式中，Ｒ１１至Ｒ２０分别表示氢、碳数为１至４的烷基、形成环的碳数为６至１０的芳基。另外Ｊ表示取代或未取代的形成环的碳数为６至１２的亚芳基。另外，α，β还可以互相结合形成咔唑骨架。另外Ｈｅｔ表示通式（Ｓ１－１）及通式（Ｓ１－２）表示的取代基。在通式（Ｓ１－１）及通式（Ｓ１－２）中，Ａｒ１至Ａｒ４分别表示取代或未取代的形成环的碳数为６至１０的芳基。Ｒ１表示氢原子、碳数为１至４的烷基、形成环的碳数为６至１０的芳基。

【技术实现步骤摘要】
具有杂芳环的衍生物、使用其的发光元件、发光装置、照明装置以及电子设备
本专利技术涉及具有杂芳环的衍生物、使用具有杂芳环的衍生物的发光元件、发光装置、照明装置以及电子设备。
技术介绍
近年来，对利用电致发光(EL：ElectroLuminescence)的发光元件的研究开发日益火热。这种发光元件的基本结构为在一对电极之间夹有包含发光物质的层。通过对这种元件施加电压，可以获得来自发光物质的发光。由于这种发光元件为自发光型，其与液晶显示器相比具有像素的可见性高且不必使用背光灯等的优点，因此，可以认为这种发光元件很适合用作平板显示元件。此外，这种发光元件的另一主要优点是可制造得薄且轻。另外，其响应速度非常快。另外，因为这种发光元件可以形成为膜状，所以通过形成大面积的元件能够容易地获得面发光。由于以白炽灯泡或LED为代表的点光源或以荧光灯为代表的线光源很难获得上述发光元件所具有的特点，所以上述发光元件作为能够应用于照明等的面光源也具有很高的利用价值。该利用电致发光的发光元件可以根据发光物质是有机化合物还是无机化合物来进行大致分类。在使用有机化合物作为发光物质的情况下，通过对发光元件施加电压，电子及空穴分别从一对电极注入到包含发光有机化合物的层，而电流流过。并且，这些载流子(电子和空穴)的复合使发光有机化合物变为激发态，并且在从该激发态回到基态时发光。由于上述机理，这种发光元件被称为电流激发型发光元件。另外，作为有机化合物形成的激发态的种类可分为单重激发态或三重激发态。来自单重激发态(S*)的发光被称为荧光，而来自三重激发态(T*)的发光被称为磷光。另外，可以认为发光元件中的单重激发态(S*)及三重激发态(T*)的统计生成比率为S*∶T*＝1∶3。作为将单重激发态转换成发光的化合物(以下称为荧光化合物)，该混合物在室温的条件下，仅能观察出来自单重激发态的发光(荧光)而观察不到来自三重激发态的发光(磷光)。由此，依据S*∶T*＝1∶3的比率，可以认为使用荧光化合物的发光元件中的内量子效率(所产生的光子对于注入的载流子的比率)的理论限度为25％。另一方面，若使用将三重激发态转换为发光的化合物(以下称为磷光化合物)，则在理论上可将内量子效率提高到75％至100％。也就是说，可以获得与荧光化合物相比3至4倍的发光效率。基于上述理由，为了获得高效率的发光元件，近年来对于使用磷光化合物的发光元件的开发日益火热(例如，参照非专利文献1)。当使用上述磷光化合物形成发光元件的发光层时，为了抑制磷光化合物的浓度猝灭或起因于三重态-三重态湮灭的猝灭，在很多情况下，以上述磷光化合物分散于由其他物质构成的基质中的方式形成发光元件的发光层。此时，成为基质的物质被称为主体材料，如磷光化合物等的分散于基质中的物质被称为客体材料。当将磷光化合物用作客体材料时，主体材料需要具有比该磷光化合物大的三重态能(基态和三重激发态之间的能级差别)。已知在非专利文件1中用作主体材料的CBP具有比显示绿色至红色的发光的磷光化合物大的三重态能，并且CBP作为磷光化合物的主体材料而被广泛地利用。但是，虽然CBP具有较大的三重态能，但由于CBP缺乏接受空穴或电子的能力而存在发光元件的驱动电压变高的问题。因此，作为用作磷光化合物的主体材料的物质，不仅要求具有较大的三重态能，而且需要易于接受空穴和电子或者可以传输空穴和电子(即，具有双极性的物质)。另外，由于单重态能(基态和单重激发态之间的能级差别)大于三重态能，所以具有较大的激发三重态能的物质也具有较大的单重态能。因此，上述那样的具有较大的三重态能并具有双极性的物质也有益于将荧光化合物用作发光物质的发光元件。[非专利文件1]M.A.Baldo以及其他4名，AppliedPhysicsLetters，Vol.75，No.1，4-6(1999)
技术实现思路
在此，本专利技术一个方式的目的在于提供新的具有杂芳环的衍生物作为激发能量大的物质，尤其是三重态能大的物质。另外，本专利技术的一个方式的目的在于提供具有双极性的新的具有杂芳环的衍生物。另外，本专利技术的一个方式的目的在于通过将新的具有杂芳环的衍生物应用于发光元件来提高发光元件的元件特性。再者，本专利技术的一个方式的目的在于提供耗电量低且驱动电压低的发光装置、电子设备及照明装置。本专利技术之一是以下面通式(G1)表示的具有杂芳环的衍生物。在通式(G1)中，R11至R20分别表示氢原子、碳数为1至4的烷基或取代或未取代的形成环的碳数为6至10的芳基。另外，在R11至R20具有取代基的情况下，作为其取代基可以分别举出碳数为1至4的烷基或形成环的碳数为6至10的芳基。此外，J表示取代或未取代的形成环的碳数为6至12的亚芳基。另外，在J具有取代基的情况下，作为其取代基可以举出碳数为1至4的烷基。另外，α，β还可以互相结合形成咔唑骨架。另外，Het表示由下面的通式(S1-1)或通式(S1-2)表示的取代基。在通式(S1-1)中，Ar1及Ar2分别表示取代或未取代的形成环的碳数为6至10的芳基。另外，在Ar1及Ar2具有取代基的情况下，作为其取代基可以分别举出碳数为1至4的烷基或形成环的碳数为6至10的芳基。在通式(S1-2)中，Ar3及Ar4分别表示取代或未取代的形成环的碳数为6至10的芳基。R1表示氢原子、碳数为1至4的烷基或形成环的碳数为6至10的芳基。另外，在Ar3及Ar4具有取代基的情况下，作为其取代基可以分别举出碳数为1至4的烷基、形成环的碳数为6至10的芳基。另外，本专利技术之一是由以下通式(G2)表示的具有杂芳环的衍生物。在通式(G2)中，R11至R20分别表示氢原子、碳数为1至4的烷基或取代或未取代的形成环的碳数为6至10的芳基。另外，在R11至R20具有取代基的情况下，作为其取代基可以分别举出碳数为1至4的烷基或形成环的碳数为6至10的芳基。另外，J表示取代或未取代的形成环的碳数为6至12的亚芳基。另外，在J具有取代基的情况下，作为其取代基可以举出碳数为1至4的烷基。另外，α，β还可以互相结合形成咔唑骨架。另外，Het表示由下面的通式(S2-1)或通式(S2-2)表示的取代基。在通式(S2-1)中，R21至R30分别表示氢原子、碳数为1至4的烷基或形成环的碳数为6至10的芳基。在通式(S2-2)中，R1及R31至R40分别表示氢原子、碳数为1至4的烷基或形成环的碳数为6至10的芳基。另外，本专利技术之一是由以下通式(G3)表示的具有杂芳环的衍生物。在通式(G3)中，R11至R20分别表示氢原子、碳数为1至4的烷基或取代或未取代的形成环的碳数为6至10的芳基。另外，在R11至R20具有取代基的情况下，作为其取代基可以分别举出碳数为1至4的烷基或形成环的碳数为6至10的芳基。另外，α，β还可以互相结合形成咔唑骨架。另外，Het表示由下面的通式(S3-1)或通式(S3-2)表示的取代基。在通式(S3-1)中，R21至R30分别表示氢原子、碳数为1至4的烷基或形成环的碳数为6至10的芳基。在通式(S3-2)中，R1及R31至R40分别表示氢原子、碳数为1至4的烷基或形成环的碳数为6至10的芳基。另外，本专利技术之一是由以下通式(G4)表示的具有杂芳环的衍生物。在通式(G4)中，R11至R20分别表示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由以下通式（Ｇ１）表示的具有杂芳环的衍生物，＊＊＊（Ｇ１）其中Ｒ↑［１１］至Ｒ↑［２０］分别是氢原子、碳数为１至４的烷基或取代或未取代的形成环的碳数为６至１０的芳基，Ｊ表示取代或未取代的形成环的碳数为６至１２的亚芳基，α，β可互相结合形成咔唑骨架，并且Ｈｅｔ是由下面的通式（Ｓ１－１）或通式（Ｓ１－２）表示的取代基，＊＊＊（ｓ１－１）在通式（Ｓ１－１）中，Ａｒ↑［１］及Ａｒ↑［２］分别是取代或未取代的形成环的碳数为６至１０的芳基，＊＊＊（Ｓ１－２）在通式（Ｓ１－２）中，Ａｒ↑［３］及Ａｒ↑［４］分别是取代或未取代的形成环的碳数为６至１０的芳基，Ｒ↑［１］是氢原子、碳数为１至４的烷基或形成环的碳数为６至１０的芳基。

【技术特征摘要】
JP 2009-3-31 2009-0865281.一种由以下通式(G2)表示的具有杂芳环的衍生物，其中R11至R20分别是氢原子、或碳数为1至4的烷基，J表示未取代的形成环的碳数为6至12的亚芳基，α和β互相结合形成咔唑骨架，并且Het是由下面的或通式(S2-1)表示的取代基，在通式(S2-1)中，R21至R30分别是氢原子或碳数为1至4的烷基。2.一种包括发光层的发光元件，其中所述发光层包括权利要求1所述的具有杂芳环的衍生物。3.一种包括发光层的发光元件，其中所述发光层包括权利要求1所述的具有杂芳环的衍生物以及发光物质。4.根据权利要求3所述的发光元件，其中所述发光物质为磷光化合物。5.一种包括包含权利要求1所述的具有杂芳环的衍生物的层的发光元件，其中所述包含所述具有杂芳环的衍生物的层以接触发光层的方式设置。6.一种包括权利要求2所述的发光元...

【专利技术属性】
技术研发人员：野村洸子，门间裕史，川上祥子，大泽信晴，濑尾哲史，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：JP