本發(fā)明涉及多環(huán)芳香族化合物。本發(fā)明還涉及包括所述多環(huán)芳香族化合物的有機器件用材料、有機電致發(fā)光元件以及顯示裝置和照明裝置。
背景技術(shù):
1、從前,使用進行電致發(fā)光的發(fā)光元件的顯示裝置因可實現(xiàn)省電力化或薄型化而得到各種研究,進而,包含有機材料的有機電致發(fā)光(electroluminescence)元件(在本說明書中有時表述為“有機el元件”或僅表述為“元件”)因容易輕量化或大型化而得到積極研究。特別是,關(guān)于具有作為光的三原色之一的藍色等的發(fā)光特性的有機材料的開發(fā),以及關(guān)于包括空穴、電子等的電荷傳輸能力(具有成為半導體或超導體的可能性)的有機材料的開發(fā),迄今為止,不論是高分子化合物還是低分子化合物均得到積極研究。
2、有機el元件具有如下結(jié)構(gòu),所述結(jié)構(gòu)包括:包含陽極及陰極的一對電極,以及配置于所述一對電極間、且包含有機化合物的一層或多層。在包含有機化合物的層(在本說明書中有時稱為“有機層”)中,有發(fā)光層,或傳輸或注入空穴、電子等的電荷的電荷傳輸/注入層等,且開發(fā)有對于這些層而言適當?shù)母鞣N有機材料。
3、此處,在專利文獻1中公開有:利用硼、磷、氧、氮、硫等雜元素將芳香族環(huán)連結(jié)而成的多環(huán)芳香族化合物可有效用作有機電致發(fā)光元件等的材料。關(guān)于所述多環(huán)芳香族化合物,報告有:具有大的最高占據(jù)分子軌道(highest?occupied?molecular?orbital,homo)-最低未占分子軌道(lowest?unoccupied?molecular?orbital,lumo)間隙及高的最低激發(fā)三重態(tài)能級(et),并且顯示出熱活化型延遲熒光,因此可特別有效用作有機電致發(fā)光元件的熒光材料。
4、在先技術(shù)文獻
5、專利文獻
6、(專利文獻1)國際公開第2015/102118號
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、所要解決的技術(shù)問題
2、如上所述,作為有機el元件中所使用的材料,開發(fā)有各種材料,但為了增加有機el元件用材料的選擇項,期望開發(fā)一種包含與從前不同的化合物的材料。本發(fā)明的課題在于提供一種可有效用作有機el元件等的有機器件用材料的新穎材料。
3、本發(fā)明的課題還在于提供一種使用了新材料的組合的有機電致發(fā)光元件。本發(fā)明的課題特別在于提供一種具有高的外部量子效率的有機el元件。
4、用于解決問題的技術(shù)方案
5、本發(fā)明人等人為了解決所述課題而進行了努力研究,從而成功制造出作為利用硼、氧、氮、硫等雜元素將芳香族環(huán)連結(jié)而成的多環(huán)芳香族化合物的新化合物。另外,發(fā)現(xiàn)通過將含有所述多環(huán)芳香族化合物的層配置于一對電極間來構(gòu)成有機el元件,可獲得優(yōu)異的有機el元件,從而完成了本發(fā)明。即,本發(fā)明提供以下那樣的多環(huán)芳香族化合物,進而提供包含以下那樣的多環(huán)芳香族化合物的有機器件用材料等。
6、<1>一種多環(huán)芳香族化合物,其具有一個以上由式(1)所表示的結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的結(jié)構(gòu):
7、
8、式(1)中,
9、a環(huán)、b環(huán)及c環(huán)分別獨立地為經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芳基環(huán)、或者經(jīng)取代或未經(jīng)取代的雜芳基環(huán),
10、其中,選自由a環(huán)、b環(huán)及c環(huán)所組成的群組中的至少一個為具有式(eabc)所表示的基作為取代基的芳基環(huán)、或者具有式(eabc)所表示的基作為取代基的雜芳基環(huán),
11、ar分別獨立地為式(ar)所表示的基,
12、式(eabc)中,
13、#表示針對芳基環(huán)或雜芳基環(huán)的鍵結(jié)位置,
14、p環(huán)及q環(huán)分別獨立地為經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芳基環(huán)、或者經(jīng)取代或未經(jīng)取代的雜芳基環(huán),
15、式(ar)中,
16、*表示針對氮的鍵結(jié)位置,
17、d環(huán)為經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芳基環(huán)、或者經(jīng)取代或未經(jīng)取代的雜芳基環(huán),
18、g為經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芳基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的雜芳基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芳硫基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的雜芳硫基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芳氧基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的雜芳氧基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代環(huán)烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代三烷基硅烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代二烷基芳基硅烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代烷基二芳基硅烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代三芳基硅烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的二芳基胺、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芳基雜芳基胺、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的二雜芳基胺,至少一個g為碳數(shù)1~24的經(jīng)取代的烷基、碳數(shù)4~24的未經(jīng)取代的烷基、或者經(jīng)取代或未經(jīng)取代的環(huán)烷基,其中,在g為碳數(shù)1~24的經(jīng)取代的烷基或碳數(shù)4~24的未經(jīng)取代烷基的情況下,與d環(huán)鍵結(jié)的碳為季碳(quaternary?carbon),在g為經(jīng)取代或未經(jīng)取代的環(huán)烷基的情況下,與d環(huán)鍵結(jié)的碳為叔碳(tertiary?carbon)或季碳,
19、所述結(jié)構(gòu)中,選自由芳基環(huán)及雜芳基環(huán)所組成的群組中的至少一個可經(jīng)至少一個環(huán)烷烴縮合,所述環(huán)烷烴可經(jīng)至少一個取代基取代,所述環(huán)烷烴中的至少一個-ch2-可經(jīng)-o-取代,
20、所述結(jié)構(gòu)內(nèi)的至少一個氫可由氘、氰基或鹵素替換,至少一個氮可由氮-15(15n)替換,至少一個硫可由硫-33(33s)、硫-34(34s)或硫-36(36s)、至少一個氧由氧-17(17o)或氧-18(18o)、至少一個碳由碳-13(13c)、至少一個硼由硼-11(11b)替換。
21、<2>在多環(huán)芳香族化合物中,式(ar)獨立地為下述式(2ar)所表示的基:
22、
23、式(2ar)中,
24、g與權(quán)利要求1中的定義相同,至少一個g為碳數(shù)1~24的經(jīng)取代的烷基、碳數(shù)4~24的未經(jīng)取代的烷基、或者經(jīng)取代或未經(jīng)取代的環(huán)烷基,在g為碳數(shù)1~24的經(jīng)取代的烷基或碳數(shù)4~24的未經(jīng)取代的烷基的情況下,與d環(huán)鍵結(jié)的碳為季碳,在g為經(jīng)取代或未經(jīng)取代的環(huán)烷基的情況下,與d環(huán)鍵結(jié)的碳為季碳,
25、rd分別獨立地為氫、未經(jīng)取代烷基、未經(jīng)取代環(huán)烷基、或者未經(jīng)取代芳基,
26、rdd為氫、或者經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芳基。
27、<3>在多環(huán)芳香族化合物中,式(1)由下述式(1x1)所表示:
28、
29、式(1x1)中,
30、ar與式(1)中的ar的定義相同,
31、ra為氫或未經(jīng)取代烷基,
32、rb為經(jīng)取代或未經(jīng)取代的9-咔唑基、或者經(jīng)取代或未經(jīng)取代的二芳基氨基,
33、ze分別獨立地為-c(-rze)=或-n=,
34、所述rze分別獨立地選自由氫、氘、鹵素、氰基、硝基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的硅烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的氨基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的碳數(shù)1~10的烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的碳數(shù)3~30的環(huán)烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的碳數(shù)6~30的芳基以及經(jīng)取代或未經(jīng)取代的碳數(shù)2~30的雜芳基所組成的群組,其中,取代到鄰接原子上的取代基可彼此鍵結(jié)而形成環(huán)。
35、<4>在多環(huán)芳香族化合物中,式(1)由下述化學式中的任一個所表示:
36、
37、所述化學式中,ad為1-金剛烷基。
38、<5>一種有機電致發(fā)光元件,其具有由陽極和陰極構(gòu)成的一對電極以及配置在所述一對電極之間的有機物層,所述有機物層包括<1>至<4>中的任一個記載的多環(huán)芳香族化合物。
39、<6>在有機電致發(fā)光元件中,所述有機物層為發(fā)光層。
40、<7>在<6>中記載的有機電致發(fā)光元件中,所述發(fā)光層包括選自由輔助摻雜劑及磷光材料所組成的群組中的至少一個。
41、<8>一種顯示裝置,其具有<6>中記載的有機電致發(fā)光元件。
42、<9>一種照明裝置,其具有<6>中記載的有機電致發(fā)光元件。
43、技術(shù)效果
44、根據(jù)本發(fā)明,提供一種新的多環(huán)芳香族化合物。本發(fā)明的多環(huán)芳香族化合物作為有機器件用材料,特別是作為用于形成有機電致發(fā)光元件的發(fā)光層的發(fā)光層用材料有用。