[发明专利]具有杂芳环的咔唑衍生物及使用它的发光元件及发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有杂芳环的咔唑衍生物、使用具有杂芳环的咔唑衍生物的发光元件、发光装置及电子设备。

背景技术

近年来，积极地进行对利用电致发光(Electroluminescence)的发光元件的研究开发。这种发光元件的基本结构是在一对电极之间夹有包含发光物质的层的结构。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不必使用背光灯的自发光型，且具有与液晶显示器相比像素的可见性高等的优点，所以该发光元件被认为优选不仅用作照明，而且用作平板显示器。此外，这种发光元件还具有可以制造为厚度薄且重量轻的大优点。另外，相当快的响应速度也是这种发光元件的特征之一。

另外，因为这种发光元件可以形成为膜状，所以可以容易获得具有大面积的面发光。这是在以白炽灯泡或LED为代表的点光源或以荧光灯为代表的线光源等上不容易获得的特征，因而，上述发光元件的作为可应用于照明等的面光源的利用价值也很高。

所述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而被大致分类。在将有机化合物用作发光物质时，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，以电流流过。而且，通过这些载流子(电子及空穴)重新结合，发光有机化合物形成激发态，并且在该激发态回到基态时发光。

因这种机制而这种发光元件被称为电流激发型发光元件。注意，作为有机化合物所形成的激发态的种类，可以实现单重激发态和三重激发态。来自单重激发态(S^*)的发光被称为荧光，来自三重激发态(T^*)的发光被称为磷光。此外，发光元件中的统计上的生成比例为S^*∶T^*＝1∶3，即认为单重激发态的生成比例为25％，三重激发态的生成比例为75％。

一般地，从单重激发态发光的化合物(以下称为荧光化合物)在室温下没有观察到来自三重激发态的发光(磷光)，而仅观察到来自单重激发态的发光(荧光)。从而，由于发光元件中的单重激发态的生成比率为25％，因此使用荧光化合物的发光元件的内量子效率(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，不仅发光元件中的三重激发态的生成比率成为75％，而且有时单重激发态的有机分子跃迁到三重激发态。因此，如果使用从三重激发态发光的化合物(以下称为磷光化合物)，发光元件的内量子效率可在理论上提高到75％至100％，可以实现使用荧光化合物的发光元件的3倍至4倍的发光效率。因为这些原因，为了实现高效率的发光元件，近年来积极地开发使用磷光化合物的发光元件(专利文献1及非专利文献1)。

在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三重态-三重态湮灭所导致的淬灭，通常使该磷光化合物分散于由其他物质形成的矩阵中来形成。此时，成为矩阵的物质被称为主体材料，如磷光化合物分散在矩阵中的物质被称为客体材料。

当以磷光化合物为客体材料时，主体材料需要具有比该磷光化合物大的三重激发能(基态和三重激发态之间的能差)。已知在非专利文献1中用作主体材料的CBP具有比呈现绿色至红色的发光的磷光化合物大的三重激发能，并且CBP广泛地用于对磷光化合物的主体材料。

然而，虽然CBP具有大的三重激发能，但是其受到空穴或电子的能力差，所以具有驱动电压增高的问题。因此，作为对磷光化合物的主体材料，需要具有大的三重激发能，容易接收空穴和电子，可传输空穴和电子的物质(即，具有双极性的物质)。

此外，由于单重激发能(基态和单重激发态之间的能差)比三重激发能大，因此具有大三重激发能的物质还具有大单重激发能。因此，上述具有大三重激发能并具有双极性的物质还有利于将荧光化合物用作发光物质的发光元件。

[专利文献1]日本专利申请公开2002-352957号公报

[非专利文献1]M.A.Baldo以及其他四名，Applied PhysicsLetters(应用物理快报)，vol.75，No.1，pp.4-6，1999

发明内容

本发明的一个方式的课题在于：提供激发能大的物质，特别是，具有比发射可见光的磷光化合物的三重激发能宽的能隙的化合物；提供具有双极性的化合物；提高发光元件的元件特性；提供耗电量低，且驱动电压低的发光装置及电子设备。