[发明专利]杂环化合物、发光元件、发光装置、电子设备以及照明装置

说明书

一种可用作使发光物质分散的主体材料的新颖的杂环化合物。一种使用寿命长的发光元件。一种杂环化合物，其中取代或未取代的二苯并[f，h]喹喔啉基键合到取代或未取代的碳原子数为6至25的亚芳基，该亚芳基键合到取代或未取代的苯并[b]萘并[1，2‑d]呋喃骨架的8至11位中的任一位置。

技术领域

本发明涉及一种物体、方法或制造方法。另外，本发明涉及一种工序（process）、机器（machine）、产品（manufacture）或组合物（composition of matter）。本发明的一个方式涉及一种半导体装置、显示装置、发光装置、照明装置、其驱动方法或制造方法。尤其是，本发明的一个方式涉及一种杂环化合物、利用电致发光（EL：Electroluminescence）的发光元件（也记载为EL元件）、发光装置、电子设备以及照明装置。

背景技术

近年来，对作为发光物质使用有机化合物的发光元件（也记载为有机EL元件）进行积极研究开发。该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的结构。通过对该元件施加电压，而使发光物质发光。

因为上述发光元件是自发光型发光元件，所以具有像素的可见度比液晶显示元件高、不需要背光等的优点。因此，该发光元件被认为适合于平板显示器元件。此外，该发光元件可以被制造得薄且轻也是其主要优点。再者，相当高速的响应也是该发光元件的优点之一。

由于该发光元件能够被形成为膜状，所以能够获得面发光。因此，容易形成大面积元件。这是以白炽灯和LED为代表的点光源或以荧光灯为代表的线光源所难以具有的特征，因此该发光元件作为可用于照明等的面光源的可能性也很大。

在将包含有机化合物作为发光物质的层设置在一对电极之间的发光元件中，通过对该元件施加电压，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到该包含有机化合物的层，而使电流流过。并且，所注入的电子及空穴使该有机化合物成为激发态，而从所激发的该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，在发光元件中，单重激发态和三重激发态的统计学上的生成比例被认为是S^*：T^*＝1：3。

在室温下，能够将单重激发能量转换成发光的化合物（以下称为荧光化合物）仅呈现来自单重激发态的发光（荧光），观察不到来自三重激发态的发光（磷光）。因此，基于S^*：T^*＝1：3的关系，包含荧光化合物的发光元件的内部量子效率（所产生的光子相对于所注入的载流子的比例）的理论上的极限被认为是25%。

另一方面，能够将三重激发能量转换成发光的化合物（以下称为磷光化合物）呈现来自三重激发态的发光（磷光）。此外，在磷光化合物中，由于容易产生系间穿越（即从单重激发态转移到三重激发态），因此在理论上内部量子效率可达100%。换句话说，可以得到比荧光化合物高的发光效率。由于上述理由，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积极研究开发。

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基体中的方式形成该发光层。此时，用作基体的化合物被称为主体材料，分散在基体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，主体材料需要具有比该磷光化合物高的三重激发能量（基态与三重激发态之间的能量差）。

另外，由于单重激发能量（基态与单重激发态之间的能量差）高于三重激发能量，所以具有高三重激发能量的物质也具有高单重激发能量。因此，上述具有高三重激发能量的物质还对将荧光化合物用作发光物质的发光元件有效。