化合物、有机设备用材料、发光层形成用组合物、有机场效应晶体管、有机薄膜太阳能电池、有机电致发光元件、显示装置和照明装置制造方法及图纸

作为有机EL元件等有机设备中使用的材料，提供具有至少1个式(i)所示结构的化合物。式(1)中，A环、B环和C环各自独立地表示芳香环结构，A环、B环和C环之中的至少1个环中的至少1个成环原子与部分结构(D)键合，Y为B、P、P＝O、P＝S或Si

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】acceptors,Nature Photonics,2019,13,540
‑
546(https://doi.org/10.1038/s41566
‑
019
‑
0415
‑
5)
[0013]非专利文献4：Isomeric Bright Sky
‑
Blue TADF Emitters Based on Bisacridine Decorated DBNA:Impact of Donor Locations on Luminescent and Electroluminescent Properties,Advanced Optical Materials.2019,1900130

技术实现思路

[0014]专利技术要解决的问题
[0015]因而，九州大学的安达千波矢教授提出了施主
‑
受主型(D
‑
A型)热活化型延迟荧光(TADF:Thermally Assisting Delayed Fluorescence))机理(参照非专利文献1)。D
‑
A型TADF化合物具有施主结构与受主结构直接键合或借助π或σ键来键合的结构，是吸收热能而发生自激发三重态向激发单重态的反向系间窜跃，并能够自该激发单重态进行辐射失活而发射荧光(延迟荧光)的化合物。通过利用这样的TADF化合物，三重态激子的能量也能够有效利用于荧光发光，从而使得发光的激子利用效率达到100％。作为D
‑
A型TADF化合物的特征，因其结构而提供色纯度低的宽幅的发光光谱，但反向系间窜跃的速度极快。
[0016]另外，关西学院大学畠山教授提出了利用多重共振效应的TADF活性的化合物的分子设计(非专利文献3和专利文献1)。利用多重共振效应的分子设计中，硼(吸电子性)与氮(供电子性)彼此键合于o位。由此，各自形成的HOMO和LUMO彼此强化，定域在原子上，从而得到了HOMO和LUMO的分离和TADF性。通过形成的牢固的平面结构，得到吸收和发光的峰的斯托克斯频移小且色纯度高的发光光谱。另一方面，反向系间窜跃的速度劣于D
‑
A型TADF化合物。
[0017]D
‑
A型TADF化合物中，色纯度高的发光光谱能够通过利用结构变化和旋转受到限制的D
‑
A结构来实现(非专利文献2)。以同样的构想提出了利用具有硼原子的受主结构的发光半值宽度窄的化合物(专利文献B、非专利文献C和D)，来进行发光半值宽度的改善。另一方面，即使使用同样的施主结构，也不能获得窄的发光半值宽度、快的反向系间窜跃速度和蓝色发光(非专利文献4)。
[0018]如上所述，难以同时实现窄的发光半值宽度、高的TADF活性、蓝色发光，为了实现它们而进行部分结构的优化时尚有改善的余地。
[0019]本专利技术课题在于，作为有机EL元件等有机设备中使用的材料，提供新型化合物。
[0020]用于解决问题的方案
[0021]本专利技术人等为了解决上述问题而进行深入研究，结果发现了受主结构和施主结构的新型组合。本专利技术基于这种见解而提出，作为具体例，具有以下的构成。
[0022][1]一种化合物，其具有至少1个下述式(i)所示结构的；
[0023][0024]式(i)中，
[0025]A环、B环和C环各自独立地表示芳香环结构，
[0026]A环、B环和C环之中的至少1个环中的至少1个成环原子与式(D)所示的部分结构(D)键合，
[0027]Y为B、P、P＝O、P＝S或Si
‑
R'，
[0028]X1和X2各自独立地为>O、>S、>N
‑
R
’
、>C(
‑
R
’
)2或>Si(
‑
R
’
)2，
[0029]部分结构(D)中，Q为单键、>O、>S、>C(
‑
R
’
)2或>Si(
‑
R
’
)2，波浪线部表示键合位置，
[0030]B环所含的成环原子与C环所含的成环原子任选利用X3桥接而形成包含B环的一部分和C环的一部分以及Y的六元环，X3为>O、>S、>N
‑
R
’
、>C(
‑
R
’
)2或>Si(
‑
R
’
)2中任一者，
[0031]部分结构(D)中的R
21
～R
28
各自独立地为氢、或取代基，所述取代基为芳基、杂芳基、二芳基氨基、二杂芳基氨基、芳基杂芳基氨基、烷基、环烷基、烷氧基、芳氧基、二芳基硼基(两个芳基任选借助单键或连接基团而键合)、氰基或者卤素，这些取代基之中相邻的取代基任选彼此键合而形成环结构，这些取代基中的至少1个氢任选被芳基、杂芳基、烷基或环烷基取代，
[0032]前述Si
‑
R
’
、>N
‑
R
’
、>C(
‑
R
’
)2和>Si(
‑
R
’
)2中的R
’
各自独立地为氢、芳基、杂芳基、烷基或环烷基，
[0033]式(i)中的A环、B环和C环中的未与部分结构(D)、X1、X2或Y键合的成环原子上键合的结构、以及部分结构(D)中的R
21
～R
28
不全部为氢，
[0034]具有至少1个式(i)所示结构的化合物中的至少1个氢任选被氰基、卤素、氘、或部分结构(B)取代。
[0035][0036](部分结构(B)中，R
40
和R
41
各自独立地烷基，任选彼此键合，R
40
和R
41
的合计碳原子数为2～10，波浪线部为与其它结构键合的键合部位。)
[0037][2]根据[1]所述的化合物，其由下述式(1)表示；
[0038][0039]式(1)中，
[0040]R1～R
11
中的至少1个为式(D)所示的部分结构(D)，
[0041]Y为B、P、P＝O、P＝S或Si
‑
R'，
[0042]X1和X2各自独立地为>O、>S、>N
‑
R
’
、>C(
‑
R
’
)2或>Si(
‑
R本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种化合物，其具有至少1个下述式(i)所示结构，式(i)中，A环、B环和C环各自独立地表示芳香环结构，A环、B环和C环之中的至少1个环中的至少1个成环原子与式(D)所示的部分结构(D)键合，Y为B、P、P＝O、P＝S或Si
‑
R'，X1和X2各自独立地为>O、>S、>N
‑
R
’
、>C(
‑
R
’
)2或>Si(
‑
R
’
)2，部分结构(D)中，Q为单键、>O、>S、>C(
‑
R
’
)2或>Si(
‑
R
’
)2，波浪线部表示键合位置，B环所含的成环原子与C环所含的成环原子任选利用X3桥接而形成包含B环的一部分和C环的一部分以及Y的六元环，X3为>O、>S、>N
‑
R
’
、>C(
‑
R
’
)2或>Si(
‑
R
’
)2中任一者，部分结构(D)中的R
21
～R
28
各自独立地为氢、或取代基，所述取代基为芳基、杂芳基、二芳基氨基、二杂芳基氨基、芳基杂芳基氨基、烷基、环烷基、烷氧基、芳氧基、二芳基硼基、氰基或者卤素，这些取代基之中相邻的取代基任选彼此键合而形成环结构，这些取代基中的至少1个氢任选被芳基、杂芳基、烷基或环烷基取代，其中，所述二芳基硼基中的两个芳基任选借助单键或连接基团而键合，所述Si
‑
R
’
、>N
‑
R
’
、>C(
‑
R
’
)2和>Si(
‑
R
’
)2中的R
’
各自独立地为氢、芳基、杂芳基、烷基或环烷基，式(i)中的A环、B环和C环中的未与部分结构(D)、X1、X2或Y键合的成环原子上键合的结构、以及部分结构(D)中的R
21
～R
28
不全部为氢，具有至少1个式(i)所示结构的化合物中的至少1个氢任选被氰基、卤素、氘、或部分结构(B)取代，部分结构(B)中，R
40
和R
41
各自独立地为烷基，任选彼此键合，R
40
和R
41
的合计碳原子数为2～10，波浪线部为与其它结构键合的键合部位。2.根据权利要求1所述的化合物，其由下述式(1)表示，
式(1)中，R1～R
11
中的至少1个为式(D)所示的部分结构(D)，Y为B、P、P＝O、P＝S或Si
‑
R'，X1和X2各自独立地为>O、>S、>N
‑
R
’
、>C(
‑
R
’
)2或>Si(
‑
R
’
)2，非部分结构(D)的R1～R
11
各自独立地为氢或取代基，所述取代基为芳基、杂芳基、二芳基氨基、二杂芳基氨基、芳基杂芳基氨基、烷基、环烷基、烷氧基、芳氧基或者二芳基硼基，这些取代基之中相邻的取代基任选彼此键合而形成环结构，这些取代基中的至少1个氢任选被芳基、杂芳基、烷基或环烷基取代，其中，所述二芳基硼基中的两个芳基任选借助单键或连接基团而键合，R7和R8任选利用>X3桥接而形成包含b环的一部分和c环的一部分以及Y的六元环，X3为>O、>S、>N
‑
R
’
、>C(
‑
R
’
)2或>Si(
‑
R
’
)2中任一者，所述Si
‑
R
’
、>N
‑
R
’
、>C(
‑
R
’
)2和>Si(
‑
R
’
)2中的R
’
各自独立地为芳基、杂芳基、烷基或环烷基，所述>C(
‑
R
’
)2和>Si(
‑
R
’
)2各自的2个R
’
任选连接，式(1)中的非部分结构(D)的R1～R
11
和部分结构(D)中的R
21
～R
28
不全部为氢，式(1)所示的化合物中的至少1个氢任选被卤素或氘取代。3.根据权利要求2所述的化合物，其中，式(1)中，选自由R1和R3组成的组中的至少1个为部分结构(D)，非部分结构(D)的R1～R
11
各自独立地为氢或取代基，所述取代基为碳原子数6～30的芳基、碳原子数2～30的杂芳基、二芳基氨基、二杂芳基氨基、芳基杂芳基氨基、碳原子数1～12的烷基或者碳原子数3～20的环烷基，这些取代基之中相邻的取代基任选彼此键合而形成环结构，它们中的至少1个氢任选被碳原子数6～30的芳基、碳原子数2～30的杂芳基、碳原子数1～12的烷基或碳原子数3～20的环烷基取代，其中，所述二芳基氨基中的芳基为碳原子数6～12的芳基，所述二杂芳基氨基中的杂芳基为碳原子数2～12的杂芳基，所述芳基杂芳基氨基中的芳基为碳原子数6～12的芳基、且杂芳基为碳原子数2～12的杂芳基，R7和R8任选利用>X3桥接，部分结构(D)中的R
21
～R
28
各自独立地为氢或取代基，所述取代基为碳原子数6～30的芳基、碳原子数2～30的杂芳基、二芳基氨基、二杂芳基氨基、芳基杂芳基氨基、碳原子数1～12的烷基、碳原子数3～20的环烷基、氰基或者卤素，这些取代基之中相邻的取代基任选彼此键合而形成环结构，这些取代基中的至少1个氢任选被碳原子数6～30的芳基、碳原子数2～30的杂芳基、碳原子数1～12的烷基或碳原子数3～20的环烷基取代，其中，所述二芳基氨基
中的芳基为碳原子数6～12的芳基，所述二杂芳基氨基中的杂芳基为碳原子数2～12的杂芳基，所述芳基杂芳基氨基中的芳基为碳原子数6～12的芳基、且杂芳基为碳原子数2～12的杂芳基，R
’
各自独立地为碳原子数6～20的芳基、碳原子数2～15的杂芳基、碳原子数1～20的烷基或碳原子数3～20的环烷基。4.根据权利要求2所述的化合物，其中，式(1)中，R2为部分结构(D)，非部分结构(D)的R1～R
11
各自独立地为氢或取代基，所述取代基为碳原子数6～30的芳基、碳原子数2～30的杂芳基、二芳基氨基、二杂芳基氨基、芳基杂芳基氨基、烷基的未取代碳原子数1～4的烷基或者碳原子数3～20的环烷基，这些取代基之中相邻的取代基任选彼此键合而形成环结构，这些取代基中的至少1个氢任选被碳原子数6～30的芳基、碳原子数2～30的杂芳基、碳原子数1～12的烷基或碳原子数3～20的环烷基取代，其中，所述二芳基氨基中的芳基为碳原子数6～12的芳基，所述二杂芳基氨基中的杂芳基为碳原子数2～12的杂芳基，所述芳基杂芳基氨基中的芳基为碳原子数6～12的芳基、且杂芳基为碳原子数2～12的杂芳基，在部分结构(D)中的Q为>C(
‑
R
’
)2、部分结构(D)中的>C(
‑
R
’
)2中的R
’
为甲基、且部分结构(D)中的R
21
～R
28
为氢时，式(1)中的R6和R9各自独立地为部分结构(D)、氢或取代基，所述取代基为碳原子数6～30的芳基、碳原子数2～30的杂芳基、二芳基氨基、二杂芳基氨基、芳基杂芳基氨基、烷基的未取代碳原子数1～3的烷基或者碳原子数3～20的环烷基，这些取代基之中相邻的取代基任选彼此键合而形成环结构，这些取代基中的至少1个氢任选被碳原子数6～30的芳基、碳原子数2～30的杂芳基、碳原子数1～12的烷基或碳原子数3～20的环烷基取代，其中，所述二芳基氨基中的芳基为碳原子数6～12的芳基，所述二杂芳基氨基中的杂芳基为碳原子数2～12的杂芳基，所述芳基杂芳基氨基中的芳基为碳原子数6～12的芳基、且杂芳基为碳原子数2～12的杂芳基。5.根据权利要求2所述的化合物，其中，式(1)中，选自由R4、R5、R6、R9、R
10
和R
11
组成的组中的至少1个为部分结构(D)，非部分结构(D)的R1～R
11
各自独立地为氢或取代基，所述取代基为碳原子数6～30的芳基、碳原子数2～30的杂芳基、二芳基氨基、二杂芳基氨基、芳基杂芳基氨基、碳原子数1～12的烷基或者碳原子数3～20的环烷基，这些取代基之中相邻的取代基任选彼此键合而形成环结构，它们中的至少1个氢任选被碳原子数6～30的芳基、碳原子数2～30的杂芳基、碳原子数1～12的烷基或碳原子数3～20的环烷基取代，其中，所述二芳基氨基中的芳基为碳原子数6～12的芳基，所述二杂芳基氨基中的杂芳基为碳原子数2～12的杂芳基，所述芳基杂芳基氨基中的芳基为碳原子数6～12的芳基、且杂芳基为碳原子数2～12的杂芳基，R7和R8任选利用>X3桥接，部分结构(D)中的R
21
～R
28
各自独立地为氢或取代基，所述取代基为碳原子数6～30的芳基、碳原子数2～30的杂芳基、二芳基氨基、二杂芳基氨基、芳基杂芳基氨基、碳原子数1～12的烷基、碳原子数3～20的环烷基、氰基或者卤素，这些取代基之中相邻的取代基任选彼此
键合而形成环结构，这些取代基中的至少1个氢任选被碳原子数6～30的芳基、碳原子数2～30的杂芳基、碳原子数1～12的烷基或碳原子数3～20的环烷基取代，其中，所述二芳基氨基中的芳基为碳原子数6～12的芳基，所述二杂芳基氨基中的杂芳基为碳原子数2～12的杂芳基，所述芳基杂芳基氨基中的芳基为碳原子数6～12的芳基、且杂芳基为碳原子数2～12的杂芳基，R
’
各自独立地为碳原子数6～20的芳基、碳原子数2～15的杂芳基、碳原子数1～20的烷基或碳原子数3～20的环烷基。6.根据权利要求2～5中任一项所述的化合物，其中，式(1)中，X1和X2各自独立地为>O、>S、>C(
‑
R
’
)2或>Si(
‑
R
’
)2。7.根据权利要求2～6中任一项所述的化合物，其中，式(1)中，X1和X2均为>O。8.根据权利要求2～7中任一项所述的化合物，其中，式(1)中，Y为B。9.根据权利要求2～7中任一项所述的化合物，其中，式(1)中，Y为P＝O或P＝S。10.根据权利要求2～7中任一项所述的化合物，其中，式(1)中，Y为Si
‑
R
’
。11.根据权利要求2～10中任一项所述的化合物，其中，式(1)中，R7和R8不桥接，不形成环。12.根据权利要求2～10中任一项所述的化合物，其中，式(1)中，R7和R8利用>X3桥接而形成环。13.根据权利要求2～12中任一项所述的化合物，其中，式(1)中，具有1个部分结构(D)。14.根据权利要求1～13中任一项所述的化合物，其中，部分结构(D)中的Q为>O或>S。15.根据权利要求1～13中任一项所述的化合物，其中，部分结构(D)中的Q为>C(
‑
R)2或>Si(
‑
R)2。16.根据权利要求2所述的化合物，其为由下述式中任一者表示的化合物，
式中，Me表示甲基，tBu表示叔丁基。17.根据权利要求1所述的化合物，其由下述式(ii)表示，式(ii)中，a环、b环、c环和d环各自独立地为芳环或杂芳环，这些环中的至少1个氢任选被取代，且相邻的2个氢任选利用烷基连接而形成环，Z1和Z2各自独立地为
‑
CH＝或
‑
N＝，
‑
CH＝中的氢任选被取代，X1～X4各自独立地为O或N
‑
R，所述N
‑
R的R为芳基、杂芳基或烷基，选自由a环、b环、c环、d环以及包含Z1和Z2的六元环组成的组中的至少1个环中的至少1个成环原子与部分结构(D)键合，部分结构(D)中，R
21
～R
28
各自独立地为氢、芳基、杂芳基、烷基、环烷基、氰基或卤素，且相邻的R
21
～R
28
任选利用连接基团而形成环，部分结构(D)中的Q为单键、>O、>S、>C(
‑
R
’
)2或>Si(
‑
R
’
)2，所述>C(
‑
R
’
)2和>Si(
‑
R
’
)2的R
’
各自独立地为氢、烷基、或R
’
彼此任选连接的芳基，当仅在a环和c环上分别键合1个部分结构(D)、且Q为单键时，R
24
和R
28
不同时...

【专利技术属性】
技术研发人员：畠山琢次，近藤靖宏，川角亮介，
申请(专利权)人：爱思开新材料捷恩智株式会社，
类型：发明
国别省市：