[发明专利]杂环化合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种杂环化合物，特别涉及一种能够用于利用有机电致发光(EL：Electroluminescence)的发光元件的杂环化合物。 

背景技术

近年来，对利用EL的发光元件的研究开发日益火热。在这些发光元件的基本结构中，在一对电极之间夹有包含发光物质的层。通过对该元件施加电压，可以获得来自发光物质的发光。 

因为这种发光元件是自发光型发光元件，所以具有如下优点：像素的可见度高于液晶显示器；不需要背光灯等。由此，这种发光元件可以被认为适合于平板显示器元件。另外，这种发光元件可以被制造为是薄且轻的，这是极大的优点。再者，非常高速的应答也是这种发光元件的特征之一。 

因为这种发光元件可以形成为膜状，所以可以容易获得面发光。因此，可以容易形成利用面发光的大面积的元件。这是在以白炽灯和LED为代表的点光源或以荧光灯为代表的线光源中难以得到的特征。因此，作为可以应用于照明等的面光源的利用价值也高。 

根据发光物质是有机化合物还是无机化合物，对上述利用电致发光的发光元件进行大致的分类。在使用将有机化合物用于发光物质且在一对电极之间设置包含该有机化合物的层的有机EL元件时，通过对发光元件施加电压，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到包含发光有机化合物的层，而使电流流过。而且，所注入的电子及空穴使发光有机化合物成为激发态，而从所激发的发光有机化合物得到发光。 

由有机化合物形成的激发态可以是单重态激发或三重态激发，来自单重态激发(S^*)的发光被称为荧光，而来自三重态激发(T^*)的发 光被称为磷光。另外，在发光元件中，单重态激发和三重态激发的统计学上的生成比率被认为是S^*∶T^*＝1∶3。 

在将单重态激发转换成发光的化合物(以下称为荧光化合物)中，在室温下仅观察到来自单重态激发的发光(荧光)，观察不到来自三重态激发的发光(磷光)。因此，基于S^*∶T^*＝1∶3的关系，使用荧光化合物的发光元件中的内部量子效率(所产生的光子与所注入的载流子之间的比率)的理论上的极限被认为是25％。 

另一方面，在将三重态激发转换成发光的化合物(以下称为磷光化合物)中，观察到来自三重态激发的发光(磷光)。此外，在磷光化合物中，由于容易出现系间穿越(即从单重态激发转移到三重态激发)，因此理论上内部量子效率能够增加到100％。换句话说，可以得到比荧光化合物高的发射效率。由于该原因，为了实现高效率的发光元件，近年来已在对使用磷光化合物的发光元件进行深入研究开发。 

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由三重态-三重态湮灭导致的猝灭，通常以使该磷光化合物分散在由其他化合物构成的矩阵中的方式形成发光层。此时，成为矩阵的化合物被称为主体材料，分散在矩阵中的化合物诸如磷光化合物被称为客体材料。 

当将磷光化合物用作客体材料时，主体材料所需要的性质是具有大于该磷光化合物的三重态激发能(基态和三重态激发之间的能量差)。 

另外，由于单重态激发能(基态和单重态激发之间的能量差)大于三重态激发能，所以具有较大的三重态激发能的物质也具有较大的单重态激发能。因此，如上所述的具有较大的三重态激发能的物质对将荧光化合物用作发光物质的发光元件有效。 

作为当磷光化合物为客体材料时使用的主体材料的一例，对具有二苯并[f，h]喹喔啉环的化合物已经进行了研究(例如，参照专利文献1及2)。 

[专利文献1]国际公开第03/058667号小册子 

[专利文献2]日本申请专利公开2007-189001号公报 

然而，上述具有二苯并[f，h]喹喔啉环的化合物具有平面结构，因此，这些化合物容易晶化。使用容易晶化的化合物的发光元件的寿命较短。此外，如果将另一骨架直接键合到二苯并[f，h]喹喔啉环上以便该化合物具有空间上庞大的结构，则有时可能使共轭体系延伸而引起三重态激发能的下降。 

此外，为了实现分别具有低耗电量及高可靠性的发光装置、电子设备及照明装置，要求驱动电压低的发光元件、电流效率高的发光元件或长寿命的发光元件。 

发明内容