[发明专利]三唑衍生物、使用其的发光元件、发光装置、照明装置及电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光材料。还涉及一种发光元件，该发光元件具有一对电极并且包括通过施加电场获得发光的发光物质的层。另外，涉及具有这种发光元件的发光装置。

此外，本发明涉及使用上述发光元件的发光装置、照明装置及电子设备。

背景技术

与无机化合物相比，有机化合物可以具有多种多样的结构，可以通过适当的分子设计合成具有各种功能的材料。因为这些优点，近年来，使用功能性有机材料的电子学备受瞩目。

例如，作为将有机化合物用作功能性材料的电子器件的例子，可举出太阳电池、发光元件及有机晶体管等。这些电子器件是利用有机化合物的电性能以及光学性能的器件，特别是，发光元件正在显著地发展。

一般认为发光元件的发光机理是：通过将发光层夹在一对电极之间并施加电压，来使从阴极注入的电子及从阳极注入的空穴在发光层的发光中心复合而形成分子激子，当该分子激子回到基态之际释放能量而发光。作为激发状态，已知有单重激发态(S^*)和三重激发态(T^*)，并且可以认为通过任一激发状态都可以发光。此外，单重激发态和三重激发态在发光元件中的统计生成比认为是S^*∶T^*＝1∶3。

将单重激发态转换成发光的化合物(以下称为荧光化合物)在室温下没有观察到从三重激发态发射的光(磷光)，而只观察到从单重激发态发射的光(荧光)。因此，基于S^*∶T^*＝1∶3，使用荧光化合物的发光元件中的内量子效率(所产生的光子与注入的载流子的比率)在理论上的极限被认为是25％。

另一方面，如果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)，内量子效率在理论上可提高到75％至100％。即，可以获得是荧光性化合物发光效率3倍至4倍的发光效率。根据上述理由，为了实现高效率的发光元件，近年来积极地进行了使用磷光化合物的发光元件的开发。

在使用上述磷光化合物形成发光元件的发光层时，为了防止磷光化合物的浓缩猝灭及由三重-三重态湮灭(T-T湮灭)导致的猝灭，通常使该磷光化合物分散于由其他物质形成的基质中来形成。在此情况下，有时将成为基质的物质称为主体材料，将像磷光化合物那样被分散于基质中的物质称为客体材料。

当将磷光化合物用作客体材料时，主体材料所需要的性质是具有大于该磷光化合物的三重激发能(基态和三重激发态之间的能量差)。由此，正在进行具有大三重激发能的物质的开发。

例如，在非专利文献1中，作为呈现蓝色发光的磷光化合物的主体材料及空穴传输层，使用具有联四亚苯(quaterphenylene)骨架的材料。

[非专利文献1]J.Kido et.al.，ChemistryLetters(化学快报)，Vol.36，No.2，316-317(2007)

从非专利文献1中所记载的主体材料用于空穴传输层可知该主体材料呈现空穴传输性。因此，当将非专利文献1中所记载的材料用作发光层的主体材料时，可以预想到空穴会穿过发光层。可以认为，在非专利文献1，为了防止空穴穿过发光层，在发光层的阴极一侧使用空穴阻挡材料t-BU TAZ来形成电子传输层。像这样，当发光层的主体材料呈现空穴传输性时，存在发光区域偏向发光层与电子传输层(空穴阻挡层)的界面的可能。

当局部性地存在发光区域时，发生由三重-三重态湮灭(T-T湮灭)导致的猝灭或激发子扩散到与发光层相邻的层(空穴传输层、电子传输层或空穴阻挡层)，而发光效率下降。

由此，主体材料需要具有能够氧化及还原的双极性，且氧化及还原时都稳定。然而，当将具有电子传输性的骨架和具有空穴传输性的骨架直接键合时导致带隙的下降，因此合成具有高三重激发能的材料是很困难的。此外，有如下问题：当在具有电子传输性的骨架和具有空穴传输性的骨架之间引入取代基而扩张共轭系统时，导致带隙的下降及三重激发能的下降。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的一个方式的目的在于提供具有双极性的新材料。

另外，本发明的一个方式的目的还在于提高发光元件的发光效率。

另外，本发明的一个方式的目的还在于减少发光元件、发光装置及电子设备的耗电量。

本发明人合成如下材料：将具有电子传输性的三唑骨架和具有空穴传输性的骨架介由扭曲而不易扩张共轭的联四亚苯骨架键合的三唑衍生物。本发明人发现该材料的激发能较大，且具有电子传输性和空穴传输性(即，具有双极性)。