芳香族化合物、有机电致发光元件、组合物及有机电致发光元件的制造方法与流程

本发明涉及一种可用于有机电致发光元件(以下，有时称为“oled”或“元件”)的芳香族化合物及具有该化合物的有机电致发光元件、具有该有机电致发光元件的显示装置及照明装置、含有该化合物及溶剂的组合物、薄膜形成方法及有机电致发光元件的制造方法。本发明涉及一种芳香族化合物，所述芳香族化合物通过用于有机电致发光元件的发光层而可以提高元件的发光效率，得到驱动寿命长的元件。此外，本发明的芳香族化合物不溶于醇系溶剂；发现了一种可以使用由醇系溶剂构成的溶液层叠涂布于包含本发明的芳香族化合物的层上的化合物。此外，本发明涉及一种包含这些芳香族化合物的有机电致发光元件及其制造方法。

背景技术：

1、作为有机电致发光元件的制造方法，一般而言为通过真空蒸镀法将有机材料成膜并层叠的制造方法，但近年来，作为材料使用效率更优异的制造方法，正在积极研究基于通过喷墨法等将经溶液化的有机材料成膜并层叠的湿式成膜的制造方法。

2、为了利用湿式成膜层叠多个层来形成有机电致发光元件，需要使涂布后的薄膜不溶于涂布在上层的组合物。一般而言，最稳定的使用方式是使组合物具有交联基团或聚合基团，通过涂布后的处理生成键合而使其不溶。

3、但是，可知如下内容：在发光层中使用具有交联基团或聚合基团的功能材料的有机电致发光元件中，交联基团或聚合基团发生反应时，由于自由基的作用而对元件的寿命及发光效率造成不良影响。

4、在通过涂布对发光层上的电子传输层进行制膜的情况下，作为在发光层中使用不含交联基团或聚合基团的功能材料的不溶化的方法，可采用如下方法：对于由杂环状物连接而成的化合物，使用极性高的醇系溶剂并通过加热等处理，使大分子量的低分子部分地不溶，洗涤除去剩余部分而仅使用不溶化部分。

5、然而，在使用极性高的醇系溶剂并通过加热处理而使由杂环状物连接而成的化合物不溶化的技术中，专利文献1公开了如下内容：包含如下三嗪取代吲哚咔唑衍生物的有机电致发光元件实现低电压驱动、高效率化。

6、[化学式1]

7、

8、专利文献2公开了如下所示的不溶于碳原子数3～6的醇系溶剂的咔唑衍生物，且公开了包含这些衍生物的有机电致发光元件实现高效率、长寿命化。

9、[化学式2]

10、

11、专利文献3公开了如下所示的包含双咔唑骨架的化合物，且公开了在发光层中包含这些化合物的有机电致发光元件实现高效率、长寿命化。

12、[化学式3]

13、

14、专利文献4公开了如下所示的包含双咔唑骨架的化合物，且公开了在发光层中具有这些化合物、电子传输层通过蒸镀而制作的有机电致发光元件实现高效率、长寿命化。

15、[化学式4]

16、

17、现有技术文献

18、专利文献

19、专利文献1：日本特开2017-145198号公报

20、专利文献2：国际公开第2009/104488号

21、专利文献3：日本特表2019-525463号公报

22、专利文献4：日本特开2020-105152号公报

技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、然而，由于上述咔唑衍生物中每一分子的咔唑基的含量多，因此在电荷传输性变得更良好的同时分子也容易形成凝聚结构。此外，上述咔唑衍生物在双咔唑衍生物中每一分子的芳香族烃基的含量少的情况下，存在如下缺点：化合物的玻璃化转变温度(tg)低，对以醇为溶剂的电子传输组合物油墨进行电子传输层制膜时，发光层的耐溶剂性不充分。此外，由于上述咔唑衍生物中每一分子的芳香族烃基的含量少，因此在发光层中使用上述咔唑衍生物作为主体的情况下，存在发光层的电荷平衡容易崩坏的缺点。进而，在使用上述咔唑衍生物的情况下，有机电致发光元件的高效率、长寿命化不充分。

3、本发明是鉴于上述现有实际情况而完成的，其课题在于提供一种芳香族化合物，所述芳香族化合物具有优异的耐热性，在溶解性高的同时为分子不易形成凝聚结构且容易调整电荷平衡的结构，成膜后具有优异的对于醇系溶剂的耐受性。

4、此外，本发明的课题在于提供一种具有该芳香族化合物的有机电致发光元件、具有该有机电致发光元件的显示装置及照明装置、含有该化合物及溶剂的组合物、薄膜形成方法及有机电致发光元件的制造方法。

5、用于解决课题的手段

6、本发明人等进行了深入研究，结果发现，通过使用特定结构的芳香族化合物，该芳香族化合物具有优异的耐热性，溶解性高，分子不易形成凝聚结构，容易调整电荷平衡，成膜后具有优异的对于醇系溶剂的耐久性，从而完成了本发明。

7、即，本发明的主旨如以下＜1＞～＜20＞所示。

8、＜1＞

9、一种由下述式(1)表示的芳香族化合物。

10、[化学式5]

11、

12、(式(1)中，g1及g2各自独立地表示芳香族烃基，x1～x7各自独立地为cr1a或氮原子，r1a在每次出现时各自独立地表示氢原子、氘原子、cn或者具有或不具有取代基的碳原子数6至30的芳香族烃基。g表示氢原子、氘原子、cn、具有或不具有取代基的碳原子数6至30的芳香族烃基，或者式(2)。

13、[化学式6]

14、

15、式(2)中，g3表示芳香族烃基。x15～x21各自独立地为cr1b或氮原子，r1b在每次出现时各自独立地表示氢原子、氘原子、cn或者具有或不具有取代基的碳原子数6至30的芳香族烃基。

16、在g为氢原子、氘原子、cn或者具有或不具有取代基的碳原子数6至30的芳香族烃基的情况下，g1和g2中的至少一者的碳原子数为54～240，在g为所述式(2)的情况下，g1、g2及g3中的至少一者的碳原子数为28～240。

17、*表示键合位置。)

18、＜2＞

19、根据＜1＞所述的芳香族化合物，其由下述式(1-a)表示。

20、[化学式7]

21、

22、(式(1-a)中，ga表示氢原子、氘原子、cn或者具有或不具有取代基的碳原子数6至30的芳香族烃基。x1～x7、g1、g2如所述式(1)所定义。)

23、＜3＞

24、根据＜1＞所述的芳香族化合物，其由下述式(1-b)表示。

25、[化学式8]

26、

27、(式(1-b)中，x8～x14与所述式(1)的x1～x7的定义相同。x15～x21如所述式(2)所定义。g1、g2、g3如所述式(1)及式(2)所定义。)

28、＜4＞

29、根据＜2＞所述的芳香族化合物，其中，所述g1或g2中的至少一者包含下述式(17-2)、下述式(20-2)、下述式(13)、下述式(14)、下述式(15)或下述式(16)表示的结构部分。

30、[化学式9]

31、

32、[化学式10]

33、

34、[化学式11]

35、

36、[化学式12]

37、

38、＜5＞

39、根据＜3＞所述的芳香族化合物，其中，所述g1～g3中的至少一者包含下述式(17-2)、下述式(20-2)、下述式(13)、下述式(14)、下述式(15)或下述式(16)表示的结构部分。

40、[化学式13]

41、

42、[化学式14]

43、

44、[化学式15]

45、

46、[化学式16]

47、

48、＜6＞

49、根据＜2＞所述的芳香族化合物，其中，所述r1a及ga的碳原子数6至30的芳香族烃基具有的取代基各自独立地为碳原子数6至30的芳香族烃基。

50、＜7＞

51、根据＜3＞所述的芳香族化合物，其中，所述r1a及r1b的碳原子数6至30的芳香族烃基具有的取代基各自独立地为碳原子数6至30的芳香族烃基。

52、＜8＞

53、一种有机电致发光元件，其为在基板上具有阳极及阴极、在所述阳极与所述阴极之间具有有机层的有机电致发光元件，其中，所述有机层的至少一层包含＜1＞～＜7＞中任一项所述的芳香族化合物。

54、＜9＞

55、根据＜8＞所述的有机电致发光元件，其中，包含所述芳香族化合物的层为发光层。

56、＜10＞

57、一种显示装置，其具有＜8＞或＜9＞所述的有机电致发光元件。

58、＜11＞

59、一种照明装置，其具有＜8＞或＜9＞所述的有机电致发光元件。

60、＜12＞

61、一种用于形成有机电致发光元件的发光层的组合物，其中，含有＜1＞～＜7＞中任一项所述的芳香族化合物及溶剂。

62、＜13＞

63、根据＜12＞所述的组合物，其中，进一步含有磷光发光材料及电荷传输材料。

64、＜14＞

65、根据＜13＞所述的组合物，其中，所述电荷传输材料包含下述式(250)表示的化合物及下述式(260)表示的化合物中的至少一者。

66、[化学式17]

67、

68、(式(250)中，

69、w各自独立地表示ch或n，至少一个w为n，

70、xa1、ya1及za1各自独立地表示具有或不具有取代基的碳原子数6～30的二价芳香族烃基，或者具有或不具有取代基的碳原子数3～30的二价芳香族杂环基，

71、xa2、ya2及za2各自独立地表示氢原子、具有或不具有取代基的碳原子数6～30的一价芳香族烃基，或者具有或不具有取代基的碳原子数3～30的一价芳香族杂环基，

72、g11、h11及j11各自独立地表示0～6的整数，

73、g11、h11、j11中的至少一者为1以上的整数，

74、g11为2以上的情况下，存在的多个xa1相同或不同，

75、h11为2以上的情况下，存在的多个ya1相同或不同，

76、g11为2以上的情况下，存在的多个za1相同或不同，

77、r31表示氢原子或取代基，4个r31相同或不同，

78、其中，g11、h11或者j11为0的情况下，各自对应的xa2、ya2、za2不为氢原子。)

79、[化学式18]

80、

81、(式(260)中，ar21～ar35各自独立地表示氢原子、具有或不具有取代基的苯基或者2～10个具有或不具有取代基的苯基以非支化或支化的方式连接而成的一价基团。)

82、＜15＞

83、根据＜14＞所述的组合物，其中，所述式(250)中的w中的至少2个为n。

84、＜16＞

85、根据＜14＞所述的组合物，其中，所述式(250)中的w全部为n。

86、＜17＞

87、根据＜14＞所述的组合物，其中，在所述式(260)中，ar21、ar25、ar26、ar30、ar31及ar35为氢原子，

88、ar22～ar24、ar27～ar29及ar32～ar34为氢原子、苯基，以及选自下述式(261-1)～(261-9)的结构中的任一者，这些结构具有或不具有碳原子数1以上12以下的烷基作为取代基。

89、[化学式19]

90、

91、＜18＞

92、一种薄膜形成方法，其中，具有利用湿式成膜法将＜12＞～＜17＞中任一项所述的组合物成膜的工序。

93、＜19＞

94、一种有机电致发光元件的制造方法，其为在基板上具有阳极及阴极、在所述阳极与所述阴极之间具有有机层的有机电致发光元件的制造方法，

95、所述有机层包含发光层和电子传输层，

96、所述制造方法包括：使用＜12＞～＜17＞中任一项所述的组合物并利用湿式成膜法形成所述发光层的工序；和使用包含电子传输材料及溶剂的电子传输层用组合物并利用湿式成膜法形成所述电子传输层的工序。

97、＜20＞

98、根据＜19＞所述的有机电致发光元件的制造方法，其中，所述电子传输层用组合物中包含的溶剂为醇系溶剂。

99、发明效果

100、根据本发明，可以提供一种芳香族化合物，所述芳香族化合物具有优异的耐热性，在溶解性高的同时为分子不易形成凝聚结构且容易调整电荷平衡的结构，成膜后具有优异的对于醇系溶剂的耐受性。