CN117397389A

CN117397389A - 顶部发射方式的有机电致发光元件及其设计方法

Info

Publication number: CN117397389A
Application number: CN202280037300.XA
Authority: CN
Inventors: 垣添勇人
Original assignee: Kyushu University NUC
Current assignee: Kyushu University NUC
Priority date: 2021-05-28
Filing date: 2022-03-30
Publication date: 2024-01-12

Abstract

一种顶部发射方式的有机电致发光元件，其具有包含第1～第3有机化合物的发光层，其中，E_S1低于第1有机化合物的第2有机化合物为延迟荧光材料，E_S1最低且E_LUMO和E_HOMO高于第2有机化合物的第3有机化合物的S值为‑0.38以下且半值宽为31nm以下时，发光效率高。

Description

顶部发射方式的有机电致发光元件及其设计方法

技术领域

本发明提及一种顶部发射方式的有机电致发光元件。并且，本发明也提及一种评价膜的发光性能的方法或确定适于膜形成的条件的方法。此外，本发明也提及一种有机电致发光元件的设计方法、程序及数据库。

背景技术

有机电致发光元件(有机EL元件)为自发光，并且不需要背光，因此能够轻量/柔性化，并且具有响应性快且可见性高等优点，期待作为光源或显示元件。

另一方面，在有机电致发光元件中，发光效率还有改善的余地，为了进一步提高发光效率，提出有各种材料种类或元件结构(例如，参考专利文献1～6。)。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-231459号公报

专利文献2：美国专利9099674号说明书

专利文献3：美国专利8686420号说明书

专利文献4：日本特开2004-013991号公报

专利文献5：日本特开2012-160632号公报

专利文献6：国际公开第2012/111462号手册

发明内容

发明要解决的技术课题

然而，迄今为止的与有机电致发光元件相关的提案的大多内容为与材料种类相关的提案或者与元件结构相关的提案中的任一者，其中，对材料种类和元件结构的组合没有进行探讨。因此，通过除了这些提案中所采用的特定的材料种类和元件结构以外的组合，可以获得什么样的元件特性尚不清楚。例如，即使为作为优异的材料种类而提出的材料，在除了其中采用的元件结构以外使用的情况下，有时实质上无法获得作为发光元件的功能，相反，即使为作为优异的元件结构而提出的材料，有时根据其中使用的材料种类不同，有不显示良好的发光性能的材料。也就是说，除非实际制造元件，则特定的材料种类和元件结构组合而获得的发光效率无法预测。因此，从迄今为止的与有机电致发光元件相关的提案来看，实际上不容易发现如发光效率变高的材料种类和元件结构的组合。

为了解决这种课题，本发明人等以通过适当组合材料种类和元件结构来提供发光效率高的有机电致发光元件为目的进行了苦心探讨。

用于解决技术课题的手段

进行了苦心探讨的结果，本发明人等发现了通过将由满足特定条件的材料构成的发光层组装到顶部发射方式的有机电致发光元件中，能够改善元件的发光效率。

本发明根据这种见解而提出，具体而言，具有以下结构。

[1]一种有机电致发光元件，其为具有依次具有基板、第1电极、发光层、透明的第2电极的层叠结构的顶部发射方式的有机电致发光元件，其中，

所述发光层包含满足下述式(a)～(c)的第1有机化合物、第2有机化合物及第3有机化合物，

所述第2有机化合物为延迟荧光材料，

所述发光层中的所述第3有机化合物的S值为-0.38以下，

所述第3有机化合物的发光光谱的半值宽FWHM(full width at half maximum：半高宽)为31nm以下。

E_S1(1)＞E_S1(2)＞E_S1(3)式(a)

E_LUMO(2)≤E_LUMO(3)式(b)

E_HOMO(2)≤E_HOMO(3)式(c)

[其中，

E_S1(1)表示所述第1有机化合物的最低激发单重态能量，

E_S1(2)表示所述第2有机化合物的最低激发单重态能量，

E_S1(3)表示所述第3有机化合物的最低激发单重态能量，

E_LUMO(2)表示所述第2有机化合物的LUMO的能量，

E_LUMO(3)表示所述第3有机化合物的LUMO的能量，

E_HOMO(2)表示所述第2有机化合物的HOMO的能量，

E_HOMO(3)表示所述第3有机化合物的HOMO的能量。]

[2]根据[1]所述的有机电致发光元件，其中，

在所述发光层中产生空穴与电子的再键合。

[3]根据[1]或[2]所述的有机电致发光元件，其中，

所述第2有机化合物具有1～2个氰基和至少一个供体基团与苯环键合的结构。

[4]根据[3]所述的有机电致发光元件，其中，

所述供体基团为被取代或未被取代的咔唑-9-基。

[5]根据[3]所述的有机电致发光元件，其中，

三个以上的被取代或未被取代的咔唑-9-基与所述苯环键合。

[6]根据[1]至[5]中任一项所述的有机电致发光元件，其中，

所述第3有机化合物为具有硼原子和氮原子的多重共振效果的化合物或包含稠合芳香族环结构的化合物。

[7]一种方法，其为评价膜的发光性能的方法，该膜包含满足上述式(a)～(c)的第1有机化合物、第2有机化合物及第3有机化合物，其中，

以所述第3有机化合物的S值和所述第3有机化合物的发光光谱的半值宽为指标，评价膜的发光性能。

[8]根据[7]所述的方法，其中，

以所述半值宽为31nm以下，而且所述S值为-0.38以下为基准进行评价。

[9]根据[7]或[8]所述的方法，其中，

评价作为顶部发射方式的有机电致发光元件的发光层的有用性。

[10]根据[9]所述的方法，其中，

预测所述元件的发光效率。

[11]根据[7]至[10]中任一项所述的方法，其中，

评价多个膜的优劣。

[12]一种方法，其在某种条件下形成膜，该膜包含满足上述式(a)～(c)的第1有机化合物、第2有机化合物及第3有机化合物，

测定所形成的膜中的所述第3有机化合物的S值和发光光谱的半值宽，

重复1次以上如下工序：在与所述条件不同的条件下形成包含所述第1有机化合物、所述第2有机化合物及所述第3有机化合物的膜，并测定所形成的膜中的所述第3有机化合物的S值和发光光谱的半值宽，

通过以所述S值和所述半值宽为指标进行评价来确定适于膜形成的条件。

[13]根据[12]所述的方法，其中，

在根据所述评价重新设计所述适于膜形成的条件的基础上进行所述确定。

[14]一种有机电致发光元件的设计方法，其包括在通过[12]或[13]所述的方法确定的条件下形成发光层的步骤。

[15]一种程序，其实施[12]或[13]所述的方法或[14]所述的设计。

[16]一种数据库，其蓄积有[12]中的条件、S值及半值宽的数据。

发明效果

本发明的顶部发射方式的有机电致发光元件的发光效率高。并且，根据本发明的方法，能够容易评价膜的发光性能，并精确地找出发光性能良好的发光层的形成条件，从而能够实施优异的有机电致发光元件的设计。此外，只要利用本发明的程序或数据库，则能够有效进行评价或设计。

附图说明

图1是表示第1实施例的有机电致发光元件的层结构的概略剖视图。

图2是表示第2实施例的有机电致发光元件的层结构的概略剖视图。

图3是表示有机电致发光元件TE1～6的外部量子产率(EQE)与第3有机化合物的光谱的半值宽(FWHM)的关系的曲线图。

图4是表示有机电致发光元件TE1～6的发光峰值强度(PI)与第3有机化合物的光谱的半值宽(FWHM)的关系的曲线图。

图5是表示有机电致发光元件TE1～6的外部量子产率(EQE)与发光层中的第3有机化合物的S值的关系的曲线图。

图6是表示有机电致发光元件TE1～6的发光峰值强度(PI)与发光层中的第3有机化合物的S值的关系的曲线图。

图7是表示顶部发射型元件TE1～6的衰减模态与第3有机化合物的光谱的半值宽(FWHM)的关系的曲线图。

图8是表示顶部发射型元件TE1～6的衰减模态与发光层中的第3有机化合物的S值的关系的曲线图。

图9是说明确定适于本发明的膜形成的条件的方法的流程图。

具体实施方式

在以下中，对本发明的内容进行详细说明。关于以下所记载的构成要件的说明有时是基于本发明的代表性的实施例或具体例来进行，但是本发明并不限定于这种实施例或具体例。另外，在本文中，使用“～”所表示的数值范围意味着包含“～”的前后所描述的数值作为下限值及上限值的范围。并且，在本发明中，“由～组成”表示仅由“组成”的前面所记载的内容组成，并且不包含除此以外的组成。并且，处于本发明中所使用的化合物的分子内的氢原子的一部分或全部能够取代为氘原子(²H、氘D)。在本说明书的化学结构式中，氢原子表示为H或者省略其表示。例如，在省略表示与苯环的环骨架构成碳原子键合的原子时，在省略表示的部位，设为H与环骨架构成碳原子键合。在本说明书中，“取代基”这一术语表示除了氢原子及氘原子以外的原子或原子团。另一方面，“被取代或未被取代的”“可以被取代的”这一表现表示氢原子可以经氘原子或取代基取代。并且，本发明中的“透明”是指可见光的透射率为50％以上，优选为80％以上，更优选为90％以上，进一步优选为99％以上。关于可见光的透射率，能够通过紫外-可见光分光光度计进行测定。

本发明的有机电致发光元件为具有依次具有基板、第1电极、发光层、透明的第2电极的层叠结构的顶部发射方式的有机电致发光元件。在基板与第1电极之间、第1电极与发光层之间、发光层与第2电极之间，可以分别存在层，也可以不存在。第1电极和发光层可以以直接接触的方式层叠，也可以具有发光层以不直接接触的方式层叠于第1电极的上方的结构。发光层和第2电极可以以直接接触的方式层叠，也可以具有第2电极以不直接接触的方式层叠于发光层的上方的结构。发光层优选为位于第1电极与第2电极之间，在第1电极与第2电极之间的区域中以不突出的状态配置有发光层整体。

本发明的有机电致发光元件为顶部发射方式的元件。因此，从发光层发出的光至少从第2电极侧发射。从第2电极侧发射的光的量为从元件发射的光的量的60％以上，优选为90％以上，例如可以为99％以上，也可以为100％。对顶部发射方式的元件的具体结构留待后述。

本发明的有机电致发光元件在发光层中包含第1有机化合物、第2有机化合物及第3有机化合物。

本发明的有机电致发光元件的发光层中的第3有机化合物的S值为-0.38以下。第3有机化合物的S值更优选为-0.40以下，进一步优选为-0.41以下，更进一步优选为-0.42以下。S值也称为取向值，并且为表示发光层内的第3有机化合物的取向程度的指标。负的值越大(数值越小)，表示取向性越高。关于S值，能够通过Scientific Reports 2017,7,8405中所记载的方法来确定。

在本发明的有机电致发光元件中，第3有机化合物的发光光谱的半值宽FWHM(fullwidth at half maximum)为31nm以下。半值宽优选为26nm以下，更优选为23nm以下，进一步优选为20nm以下。在此所述的发光光谱的半值宽为意图用作发光的发光峰值的半值宽。通常为具有最大的发光强度的发光峰值的半值宽，优选为在可见区域内具有最大的发光强度的发光峰值的半值宽。

在本发明的优选方面中，第3有机化合物的S值为-0.41以下，半值宽为23nm以下。在本发明的更优选方面中，第3有机化合物的S值为-0.42以下，半值宽为23nm以下。在本发明的进一步优选方面中，第3有机化合物的S值为-0.42以下，半值宽为20nm以下。

发光层中所包含的第1有机化合物、第2有机化合物及第3有机化合物满足下述式(a)～(c)。

E_S1(1)＞E_S1(2)＞E_S1(3)式(a)

E_LUMO(2)≤E_LUMO(3)式(b)

E_HOMO(2)≤E_HOMO(3)式(c)

式(a)中的E_S1(1)表示第1有机化合物的最低激发单重态能量，E_S1(2)表示第2有机化合物的最低激发单重态能量，E_S1(3)表示第3有机化合物的最低激发单重态能量。在本发明中，采用eV作为单位。关于最低激发单重态能量，能够通过制备测定对象化合物的薄膜或甲苯溶液(浓度10^-5mol/L)，并在常温(300K)下测定荧光光谱来求出(详细内容参考第2有机化合物的说明栏中的最低激发单重态能量的测定法)。

本发明满足式(a)的关系，因此在发光层中所包含的第1有机化合物、第2有机化合物、第3有机化合物中，第1有机化合物的最低激发单重态能量最大，第2有机化合物第二大，然后第3有机化合物最小。E_S1(1)-E_S1(2)例如能够设在0.20eV以上的范围内，设在0.40eV以上的范围内或者设在0.60eV以上的范围内，并且能够设在1.50eV以下的范围内，设在1.20eV以下的范围内或者设在0.80eV以下的范围内。E_S1(2)-E_S1(3)例如能够设在0.05eV以上的范围内，设在0.10eV以上的范围内或者设在0.15eV以上的范围内，并且能够设在0.50eV以下的范围内，设在0.30eV以下的范围内或者设在0.20eV以下的范围内。E_S1(1)-E_S1(3)例如能够设在0.25eV以上的范围内，设在0.45eV以上的范围内或者设在0.65eV以上的范围内，并且能够设在2.00eV以下的范围内，设在1.70eV以下的范围内或者设在1.30eV以下的范围内。

式(b)中的E_LUMO(2)表示第2有机化合物的LUMO的能量，E_LUMO(3)表示所述第3有机化合物的LUMO的能量。LUMO为Lowest Unoccupied Molecular Orbital(最低未占用分子轨域)的缩写，并能够通过大气光电子光谱法(RIKEN KEIKI CO.,LTD.制AC-3等)来求出。

本发明满足式(b)的关系，因此发光层中所包含的第2有机化合物的LUMO的能量为第3有机化合物的LUMO的能量以下。LUMO的能量差[E_LUMO(3)-E_LUMO(2)]例如能够设在0.05eV以上的范围内，设在0.10eV以上的范围内或者设在0.13eV以上的范围内，并且能够设在0.40eV以下的范围内，设在0.30eV以下的范围内或者设在0.20eV以下的范围内。在本发明的一方面中，能够采用LUMO的能量在-2.0～-5.0eV的范围内的化合物或在-2.5～-4.0eV的范围内的化合物作为第2有机化合物。并且，在本发明的一方面中，能够采用LUMO的能量在-2.0～-5.0eV的范围内的化合物或在-2.5～-4.0eV的范围内的化合物作为第3有机化合物。

式(c)中的E_HOMO(2)表示第2有机化合物的HOMO的能量，E_HOMO(3)表示所述第3有机化合物的HOMO的能量。HOMO为Highest occupied Molecular Orbital(最高占有分子轨域)的缩写，并能够通过大气光电子光谱法(RIKEN KEIKI CO.,LTD.制AC-3等)来求出。

本发明满足式(c)的关系，因此发光层中所包含的第2有机化合物的HOMO的能量为第3有机化合物的HOMO的能量以下。HOMO的能量差[E_HOMO(3)-E_HOMO(2)]例如能够设在0.05eV以上的范围内，设在0.10eV以上的范围内或者设在0.13eV以上的范围内，并且能够设在0.40eV以下的范围内，设在0.30eV以下的范围内或者设在0.20eV以下的范围内。在本发明的一方面中，能够采用HOMO的能量在-4.0～-6.5eV的范围内的化合物或在-5.5～-6.2eV的范围内的化合物作为第2有机化合物。并且，在本发明的一方面中，能够采用HOMO的能量在-4.0～-6.5eV的范围内的化合物或在-5.0～-6.0eV的范围内的化合物作为第3有机化合物。

在将本发明的有机电致发光元件的发光层中的第1有机化合物、第2有机化合物、第3有机化合物的含量分别设为Conc(1)、Conc(2)、Conc(3)时，优选为满足下述式(d)的关系。

Conc(1)＞Conc(2)＞Conc(3)式(d)

Conc(1)优选为30重量％以上，能够设在50重量％以上的范围内或者设在60重量％以上的范围内，并且能够设在99重量％以下的范围内，设在85重量％以下的范围内或者设在70重量％以下的范围内。

Conc(2)优选为5重量％以上，能够设在15重量％以上的范围内或者设在30重量％以上的范围内，并且能够设在45重量％以下的范围内，设在40重量％以下的范围内或者设在35重量％以下的范围内。

Conc(3)优选为5重量％以下，更优选为3重量％以下。Conc(3)能够设在0.01重量％以上的范围内，设在0.1重量％以上的范围内或者设在0.3重量％以上的范围内，并且能够设在2重量％以下的范围内或者设在1重量％以下的范围内。

Conc(1)/Conc(3)能够设在10以上的范围内，设在50以上的范围内或者设在90以上的范围内，并且能够设在10000以下的范围内，设在1000以下的范围内或者设在200以下的范围内。

Conc(2)/Conc(3)能够设在5以上的范围内，设在10以上的范围内，设在20以上的范围内或者设在30以上的范围内，并且能够设在500以下的范围内，设在300以下的范围内或者设在100以下的范围内。

本发明的有机电致发光元件的发光层优选为不包含除了硼以外的金属元素。并且，也能够采用不包含含有硼的金属元素的发光层。例如，发光层能够仅由化合物构成，该化合物由选自由碳原子、氢原子、氮原子、氧原子、硫原子、氟原子及硼原子组成的组中的原子构成。例如，发光层能够仅由化合物构成，该化合物由选自由碳原子、氢原子、氮原子、氧原子、硫原子、氟原子及硼原子组成的组中的原子构成。例如，发光层能够仅由化合物构成，该化合物由选自由碳原子、氢原子、氮原子、氧原子及硫原子组成的组中的原子构成。例如，发光层能够仅由化合物构成，该化合物由选自由碳原子、氢原子、氮原子及氧原子组成的组中的原子构成。

(第1有机化合物)

用于本发明的有机电致发光元件的发光层的第1有机化合物从具有大于第2有机化合物和第3有机化合物的最低激发单重态能量的化合物中进行选择。第1有机化合物优选具有呈负责传输载体的主体材料形式的功能。并且，第1有机化合物优选具有将第3有机化合物的能量约束于该化合物中的功能。由此，第3有机化合物能够将通过在分子内空穴与电子再键合而产生的能量及从第1有机化合物及第2有机化合物接收的能量效率良好地转换成发光。

作为第1有机化合物，优选为具有空穴传输能力和电子传输能力，并且防止发光的长波长化，而且具有高的玻璃转移温度的有机化合物。并且，在本发明的优选一方面中，第1有机化合物从不辐射延迟荧光的化合物中进行选择。来自第1有机化合物的发光优选为小于来自本发明的有机电致发光元件的发光的1％，更优选为小于0.1％，例如可以为小于0.01％及检测极限以下。

第1有机化合物优选不包含金属原子。举例来说，作为第1有机化合物，能够选择由选自由碳原子、氢原子、氮原子、氧原子及硫原子组成的组中的原子构成的化合物。举例来说，作为第1有机化合物，能够选择由选自由碳原子、氢原子、氮原子及氧原子组成的组中的原子构成的化合物。举例来说，作为第1有机化合物，能够选择由碳原子、氢原子及氮原子组成的化合物。

以下包括能够用作第1有机化合物的优选的化合物。

[化学式1-1]

[化学式1-2]

[化学式1-3]

(第2有机化合物)

用于本发明的有机电致发光元件的发光层中的第2有机化合物为延迟荧光材料，该延迟荧光材料具有小于第1有机化合物且大于第3有机化合物的最低激发单重态能量，而且HOMO和LUMO的能量小于第3有机化合物。本发明中的“延迟荧光材料”为有机化合物，该有机化合物在激发状态下产生从激发三重态向激发单重态的反向系间窜越，并在从该激发单重态返回至基底状态时辐射荧光(延迟荧光)。在本发明中，在通过荧光寿命测定系统(Hamamatsu Photonics K.K.制条纹照相系统等)测定了发光寿命时，将观测到发光寿命为100ns(奈秒)以上的荧光的材料称为延迟荧光材料。第2有机化合物为能够辐射延迟荧光的材料，但是在用于本发明的有机电致发光元件中时，辐射来自第2有机化合物的延迟荧光不是必需的。来自第2有机化合物的发光优选为小于来自本发明的有机电致发光元件的发光的10％，例如可以为小于1％、小于0.1％、小于0.01％及检测极限以下。

在本发明的有机电致发光元件中，第2有机化合物从激发单重态的第1有机化合物接收能量并过渡到激发单重态。并且，第2有机化合物可以从激发三重态的第1有机化合物接收能量并过度到激发三重态。第2有机化合物的激发单重态能量与激发三重态能量的差(ΔE_ST)小，因此激发三重态的第2有机化合物容易反向系间窜越至激发单重态的第2有机化合物。通过这些路径而产生的激发单重态的第2有机化合物向第3有机化合物提供能量以使第3有机化合物过度到激发单重态。

第2有机化合物的最低激发单重态能量与77K的最低激发三重态能量的差ΔE_ST优选为0.3eV以下，更优选为0.25eV以下，更优选为0.2eV以下，更优选为0.15eV以下，进一步优选为0.1eV以下，更进一步优选为0.07eV以下，又进一步优选为0.05eV以下，再进一步优选为0.03eV以下，尤其优选为0.01eV以下。

如果ΔE_ST小，那么因为热能量的吸收而容易从激发单重态反向系间窜越至激发三重态，所以第2有机化合物作为热活化型延迟荧光材料而发挥功能。热活化型延迟荧光材料能够吸收装置所发出的热而相对容易地从激发三重态反向系间窜越至激发单重态，将该激发三重态能量效率良好地贡献于发光。

本发明中的化合物的最低激发单重态能量(E_S1)和最低激发三重态能量(E_T1)为通过下述步骤而求出的值。ΔE_ST为通过计算E_S1-E_T1而求出的值。

(1)最低激发单重态能量(E_S1)

制备测定对象化合物的薄膜或甲苯溶液(浓度10^-5mol/L)作为试样。在常温(300K)下测定该试样的荧光光谱。在荧光光谱中，将纵轴设为发光，将横轴设为波长。相对于该发光光谱的短波长侧的上升绘制切线，并求出该切线与横轴的交点的波长值λedge[nm]。将通过以下所示的换算式将该波长值换算成能量值而获得的值设为E_S1。

换算式：E_S1[eV]＝1239.85/λedge

关于后述实施例中的发光光谱的测定，使用LED光源(Thorlabs,Inc.制、M300L4)作为激发光源，并通过检测器(Hamamatsu Photonics K.K.制、PMA-12多通道光谱仪C10027-01)来进行。

(2)最低激发三重态能量(E_T1)

通过液态氮将与在最低激发单重态能量(E_S1)的测定中所使用的相同的试样冷却至77[K]，将激发光(300nm)照射到磷光测定用试样上，并使用检测器来测定磷光。将照射激发光之后100毫秒以后的发光设为磷光光谱。相对于该磷光光谱的短波长侧的上升绘制切线，并求出该切线与横轴的交点的波长值λedge[nm]。将通过以下所示的换算式将该波长值换算成能量值而获得的值设为E_T1。

换算式：E_T1[eV]＝1239.85/λedge

相对于磷光光谱的短波长侧的上升的切线以如下方式绘制。当在光谱曲线上从磷光光谱的短波长侧移动至光谱的极大值中的、最短波长侧的极大值时，考虑朝向长波长侧在曲线上的各点上的切线。该切线随着曲线上升(即，随着纵轴增加)而斜率增加。将在该斜率的值取极大值的点上绘制的切线设为相对于该磷光光谱的短波长侧的上升的切线。

另外，具有光谱的最大峰强度的10％以下的峰强度的极大点不包括在上述最短波长侧的极大值，将在最接近于最短波长侧的极大值且斜率的值取极大值的点上所划出的切线设为对于所述磷光光谱的短波长侧的上升的切线。

第2有机化合物优选不包含金属原子。举例来说，作为第2有机化合物，能够选择由选自由碳原子、氢原子、氮原子、氧原子及硫原子组成的组中的原子构成的化合物。举例来说，作为第2有机化合物，能够选择由选自由碳原子、氢原子、氮原子及氧原子组成的组中的原子构成的化合物。举例来说，作为第2有机化合物，能够选择由碳原子、氢原子及氮原子组成的化合物。

典型的第2有机化合物可以包括具有1～2个氰基和至少一个供体基团与苯环键合的结构的化合物。作为供体基团，例如可以优选地例示出被取代或未被取代的咔唑-9-基。举例来说，可以例示被取代或未被取代的咔唑-9-基与所述苯环键合三个以上的化合物或者被取代或未被取代的苯并呋喃环、被取代或未被取代的苯并噻吩环、被取代或未被取代的吲哚环、被取代或未被取代的茚环、被取代或未被取代的硅茚环的各5元环部分与构成咔唑-9-基的两个苯环中的至少一个稠合的化合物等。

作为第2有机化合物，能够尤其优选地使用由下述通式(1)表示且辐射延迟荧光的化合物。

通式(1)

[化学式2]

在通式(1)中，X¹～X⁵表示N或C-R。R表示氢原子、氘原子或取代基。在X¹～X⁵中的两个以上表示C-R时，这些C-R可以彼此相同也可以不同。其中，X¹～X⁵中的至少一个为C-D(在此所述的D表示供体基团)。在X¹～X⁵均为C-R时，Z表示受体基团。

在通式(1)所表示的化合物中尤其优选化合物为下述通式(2)所表示的化合物。

通式(2)

[化学式3]

在通式(2)中，X¹～X⁵表示N或C-R。R表示氢原子、氘原子或取代基。在X¹～X⁵中的两个以上表示C-R时，这些C-R可以彼此相同也可以不同。其中，X¹～X⁵中的至少一个为C-D(在此所述的D表示供体基团)。

在本发明的优选一方面中，X¹～X⁵均不是C-CN。也就是说，为具有1～2个氰基和至少一个供体基团与苯环键合的结构的化合物。在本发明的另一优选一方面中，仅X²表示C-CN，X¹、X³～X⁵不是C-CN。也就是说，为具有至少一个供体基团与间苯二甲腈的苯环键合的结构的化合物。在本发明的另一方面中，仅X³表示C-CN，X¹、X²、X⁴、X⁵不是C-CN。也就是说，为具有至少一个供体基团与对苯二甲腈的苯环键合的结构的化合物。

通式(1)的Z所表示的受体基团为具有相对于与Z键合的环供给电子的性质的基团，例如能够从哈米特的σp值为正的基团中进行选择。通式(1)及通式(2)的D所表示的供体基团为具有相对于与D键合的环吸引电子的性质的基团，例如能够从哈米特的σp值为负的基团中进行选择。以下中，有时将受体基团称为A。

在此，“哈米特的σp值”为由L.P.Hammett所提出，其为使取代基对对位取代苯衍生物的反应速度或平衡带来的影响定量化的值。具体而言，为对位取代苯衍生物中的取代基与反应速度常数或平衡常数之间成立的下述式：

log(k/k₀)＝ρσp

或

log(K/K₀)＝ρσp

中的取代基所特有的常数(σp)。在上式中，k表示不具有取代基的苯衍生物的速度常数，k₀表示被取代基取代的苯衍生物的速度常数，K表示不具有取代基的苯衍生物的平衡常数，K₀表示被取代基取代的苯衍生物的平衡常数，ρ表示由反应的种类及条件所决定的反应常数。关于提及本发明中的“哈米特的σp值”的说明和各取代基的数值，能够参考有关Hansch,C.et.al.,Chem.Rev.,91,165–195(1991)的σp值的描述。

作为受体基团的具体例，能够参考氰基或作为后述通式(12)～(14)中的A较为优选的受体基团。并且，作为供体基团的具体例，能够参考作为后述通式(12)～(14)中的D较为优选的供体基团。

在通式(1)及通式(2)中，X¹～X⁵表示N或C-R，但是至少一个为C-D。X¹～X⁵中的N的数量为0～4个，例如可以例示出X¹和X³和X⁵、X¹和X³、X¹和X⁴、X²和X³、X¹和X⁵、X²和X⁴、仅X¹、仅X²、仅X³为N的情况。X¹～X⁵中的C-D的数量为1～5个，优选为2～5个。例如，可以例示出X¹和X²和X³和X⁴和X⁵、X¹和X²和X⁴和X⁵、X¹和X²和X³和X⁴、X¹和X³和X⁴和X⁵、X¹和X³和X⁵、X¹和X²和X⁵、X¹和X²和X⁴、X¹和X³和X⁴、X¹和X³、X¹和X⁴、X²和X³、X¹和X⁵、X²和X⁴、仅X¹、仅X²、仅X³为C-D的情况。X¹～X⁵中的至少一个可以为C-A。在此所述的A表示受体基团。X¹～X⁵中的C-A的数量优选为0～2，更优选为0或1。C-A的A可以优选地包括具有氰基及不饱和的氮原子的杂环式芳香族基。并且，X¹～X⁵可以分别独立地为C-D或C-A。

在X¹～X⁵中的相邻的两个表示C-R时，两个R可以彼此键合而形成环状结构。彼此键合而形成的环状结构可以为芳香环，也可以为脂肪环，并且也可以包含杂原子，环状结构还可以为2环以上的稠环。作为在此所述的杂原子，优选为选自由氮原子、氧原子及硫原子组成的组中的原子。所形成的环状结构的例可以包括苯环、萘环、吡啶环、哒嗪环、嘧啶环、吡嗪环、吡咯环、咪唑环、吡唑环、咪唑啉环、噁唑环、异噁唑环、噻唑环、异噻唑环、环己二烯环、环己烯环、环戊二烯环、环庚三烯环、环庚二烯环、环庚烯环、呋喃环、噻吩环、萘啶环、喹喔啉环、喹啉环等。例如，可以形成如菲环或联三亚苯环那样多个环稠合而成的环。

通式(1)及通式(2)中的供体基团D优选例如为下述通式(3)所表示的基团。

通式(3)

[化学式4]

在通式(3)中，R¹¹和R¹²分别独立地表示被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的烯基、被取代或未被取代的芳基或者被取代或未被取代的杂芳基。R¹¹和R¹²可以彼此键合而形成环状结构。L表示单键、被取代或未被取代的亚芳基或者被取代或未被取代的杂亚芳基。能够导入到L的亚芳基或杂亚芳基的取代基可以为通式(1)或通式(2)所表示的基团，也可以为后述通式(3)～(6)所表示的基团。这些(1)～(6)所表示的基团可以导入至能够导入到L的取代基的最大数。并且，在导入有多个通式(1)～(6)所表示的基团的情况下，这些取代基可以彼此相同也可以不同。*表示通式(1)或通式(2)中的与构成环的环骨架的碳原子(C)的键合位置。

在此所述的“烷基”可以为直链状、支链状、环状中的任一个。并且，可以混合直链部分、环状部分及支链状部分中的2种以上。烷基的碳原子数例如能够设为1个以上、2个以上、4个以上。并且，碳原子数能够设为30个以下、20个以下、10个以下、6个以下、4个以下。烷基的具体例可以包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基、异己基、2-乙基己基、正庚基、异庚基、正辛基、异辛基、正壬基、异壬基、正癸基、异十二烷基、环戊基、环己基、环庚基。作为取代基的烷基可以进一步被芳基取代。

“烯基”可以为直链状、支链状、环状中的任一个。并且，可以混合直链部分、环状部分及支链状部分中的2种以上。烯基的碳原子数例如能够设为2个以上、4个以上。并且，碳原子数能够设为30个以下、20个以下、10个以下、6个以下、4个以下。烯基的具体例可以包括乙烯基、正丙烯基、异丙烯基、正丁烯基、异丁烯基、正戊烯基、异戊烯基、正己烯基、异己烯基、2-乙基己烯基。作为取代基的烯基可以进一步被取代基取代。

“芳基”及“杂芳基”可以为单环，也可以为2个以上的环稠合而成的稠环。在为稠环的情况下，所稠合的环的数量优选为2～6个，例如能够选自2～4个中。环的具体例可以包括苯环、吡啶环、嘧啶环、三嗪环、萘环、蒽环、菲环、三亚苯环、喹啉环、吡嗪环、喹喔啉环、萘啶环。芳基或杂芳基的具体例可以包括苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基。“亚芳基”及“杂芳基”能够设为将芳基及杂芳基的说明中的价数从1替换为2的基团。

取代基表示能够取代氢原子的1价的基团，而不是包含稠合的基团的概念。关于取代基的说明和优选范围，能够参考后述通式(7)的取代基的说明和优选范围。

通式(3)所表示的化合物为下述通式(4)～(6)中的任一个所表示的化合物优选为。

通式(4)

[化学式5]

通式(5)

[化学式6]

通式(6)

[化学式7]

在通式(4)～(6)中，R⁵¹～R⁶⁰、R⁶¹～R⁶⁸、R⁷¹～R⁷⁸分别独立地表示氢原子、氘原子或取代基。关于在此所述的取代基的说明和优选范围，能够参考后述通式(7)中的取代基的说明和优选范围。R⁵¹～R⁶⁰、R⁶¹～R⁶⁸、R⁷¹～R⁷⁸也优选分别独立地为上述通式(4)～(6)中的任一个所表示的基团。通式(4)～(6)中的取代基的数量并无特别限制。也优选全部为未被取代(即，氢原子或氘原子)的情况。并且，在通式(4)～(6)的各自中取代基有两个以上的情况下，这些取代基可以相同也可以不同。在通式(4)～(6)中存在取代基的情况下，若为通式(4)，则该取代基优选为R⁵²～R⁵⁹中的任一个，若为通式(5)，则该取代基优选为R⁶²～R⁶⁷中的任一个，若为通式(6)，则该取代基优选为R⁷²～R⁷⁷中的任一个。

在通式(6)中，X表示连接链长为1原子的2价的氧原子、硫原子、被取代或未被取代的氮原子、被取代或未被取代的碳原子、被取代或未被取代的硅原子、羰基或键合链长为2原子的2价的被取代或未被取代的亚乙基、被取代或未被取代的亚乙烯基、被取代或未被取代的邻亚芳基或者被取代或未被取代的邻杂亚芳基。关于取代基的具体例和优选范围，能够参考上述通式(1)及通式(2)中的取代基的记载。

在通式(4)～(6)中，L¹²～L¹⁴表示单键、被取代或未被取代的亚芳基或者被取代或未被取代的杂亚芳基。关于L¹²～L¹⁴所表示的亚芳基或杂亚芳基的说明和优选范围，能够参考L所表示的亚芳基或杂亚芳基的说明和优选范围。L¹²～L¹⁴优选为单键、被取代或未被取代的亚芳基。在此所述的亚芳基或杂亚芳基的取代基可以为通式(1)～(6)所表示的基团。通式(1)～(6)所表示的基团可以导入至能够导入到L¹¹～L¹⁴的取代基的最大数。并且，在导入有多个通式(1)～(6)所表示的基团的情况下，这些取代基可以彼此相同也可以不同。*表示通式(1)或通式(2)中的与构成环的环骨架的碳原子(C)的键合位置。

在通式(4)～(6)中，R⁵¹和R⁵²、R⁵²和R⁵³、R⁵³和R⁵⁴、R⁵⁴和R⁵⁵、R⁵⁵和R⁵⁶、R⁵⁶和R⁵⁷、R⁵⁷和R⁵⁸、R⁵⁸和R⁵⁹、R⁵⁹和R⁶⁰、R⁶¹和R⁶²、R⁶²和R⁶³、R⁶³和R⁶⁴、R⁶⁵和R⁶⁶、R⁶⁶和R⁶⁷、R⁶⁷和R⁶⁸、R⁷¹和R⁷²、R⁷²和R⁷³、R⁷³和R⁷⁴、R⁷⁵和R⁷⁶、R⁷⁶和R⁷⁷、R⁷⁷和R⁷⁸可以彼此键合而形成环状结构。关于环状结构的说明和优选例，能够参考上述通式(1)及通式(2)的X¹～X⁵中的环状结构的说明和优选例。

在环状结构中，优选为被取代或未被取代的苯并呋喃环、被取代或未被取代的苯并噻吩环、被取代或未被取代的吲哚环、被取代或未被取代的茚环、被取代或未被取代的硅烷茚环与通式(4)～(6)中的至少一者苯环稠合的结构。更优选为与通式(5)稠合的下述通式(5a)～(5f)所表示的基团。

[化学式8]

在通式(5a)～(5f)中，L¹¹及L²¹～L²⁶表示单键或2价的连接基团。关于L¹¹及L²¹～L²⁶的说明和优选范围，能够参考上述L²的说明和优选范围。

在通式(5a)～(5f)中，R⁴¹～R¹¹⁰分别独立地表示氢原子或取代基。R⁴¹和R⁴²、R⁴²和R⁴³、R⁴³和R⁴⁴、R⁴⁴和R⁴⁵、R⁴⁵和R⁴⁶、R⁴⁶和R⁴⁷、R⁴⁷和R⁴⁸、R⁵¹和R⁵²、R⁵²和R⁵³、R⁵³和R⁵⁴、R⁵⁴和R⁵⁵、R⁵⁵和R⁵⁶、R⁵⁶和R⁵⁷、R⁵⁷和R⁵⁸、R⁵⁸和R⁵⁹、R⁵⁹和R⁶⁰、R⁶¹和R⁶²、R⁶²和R⁶³、R⁶³和R⁶⁴、R⁶⁵和R⁶⁶、R⁶⁶和R⁶⁷、R⁶⁷和R⁶⁸、R⁶⁸和R⁶⁹、R⁶⁹和R⁷⁰、R⁷²和R⁷³、R⁷³和R⁷⁴、R⁷⁴和R⁷⁵、R⁷⁵和R⁷⁶、R⁷⁶和R⁷⁷、R⁷⁷和R⁷⁸、R⁷⁸和R⁷⁹、R⁷⁹和R⁸⁰、R⁸¹和R⁸²、R⁸²和R⁸³、R⁸³和R⁸⁴、R⁸⁴和R⁸⁵、R⁸⁶和R⁸⁷、R⁸⁷和R⁸⁸、R⁸⁸和R⁸⁹、R⁸⁹和R⁹⁰、R⁹¹和R⁹²、R⁹³和R⁹⁴、R⁹⁴和R⁹⁵、R⁹⁵和R⁹⁶、R⁹⁶和R⁹⁷、R⁹⁷和R⁹⁸、R⁹⁹和R¹⁰⁰、R¹⁰¹和R¹⁰²、R¹⁰²和R¹⁰³、R¹⁰³和R¹⁰⁴、R¹⁰⁴和R¹⁰⁵、R¹⁰⁵和R¹⁰⁶、R¹⁰⁷和R¹⁰⁸、R¹⁰⁸和R¹⁰⁹、R¹⁰⁹和R¹¹⁰可以彼此键合而形成环状结构。彼此键合而形成的环状结构可以为芳香环，也可以为脂肪环，并且也可以包含杂原子，环状结构还可以为2环以上的稠环。作为在此所述的杂原子，优选为选自由氮原子、氧原子及硫原子组成的组中的原子。所形成的环状结构的例可以包括苯环、萘环、吡啶环、哒嗪环、嘧啶环、吡嗪环、吡咯环、咪唑环、吡唑环、咪唑啉环、噁唑环、异噁唑环、噻唑环、异噻唑环、环己二烯环、环己烯环、环戊二烯环、环庚三烯环、环庚二烯环、环庚烯环、呋喃环、噻吩环、萘啶环、喹喔啉环、喹啉环等。例如，可以形成如菲环或联三亚苯环那样多个环稠合而成的环。通式(6)所表示的基团中所包含的环的数量可以在3～5个的范围内进行选择，也可以在5～7个的范围内进行选择。通式(5a)～(5f)所表示的基团中所包含的环的数量可以在5～7个的范围内进行选择，也可以为五个。

R⁴¹～R¹¹⁰可以采用的取代基可以包括上述取代基组B的基团，优选为可以经碳原子数1～10的未被取代的烷基或碳原子数1～10的未被取代的烷基取代的碳原子数6～10的芳基。在本发明的优选一方面中，R⁴¹～R¹¹⁰为氢原子或碳原子数1～10的未被取代的烷基。在本发明的优选一方面中，R⁴¹～R¹¹⁰为氢原子或碳原子数6～10的未被取代的芳基。在本发明的优选一方面中，R⁴¹～R¹¹⁰均为氢原子。

与通式(5a)～(5f)中的R⁴¹～R¹¹⁰键合的碳原子(环骨架构成碳原子)可以分别独立地取代为氮原子。也就是说，通式(5a)～(5f)中的C-R⁴¹～C-R¹¹⁰可以分别独立地取代为N。取代为氮原子的数量在通式(5a)～(5f)所表示的基团中优选为0～4个，更优选为1～2个。在本发明的一方面中，取代为氮原子的数量为零个。并且，在两个以上取代为氮原子的情况下，优选为在一个环中被取代的氮原子的数量为一个。

在通式(5a)～(5f)中，X¹～X⁶表示氧原子、硫原子或N-R。在本发明的一方面中，X¹～X⁶为氧原子。在本发明的一方面中，X¹～X⁶为硫原子。在本发明的一方面中，X¹～X⁶为N-R。R表示氢原子或取代基，优选为取代基。作为取代基，可以例示出从上述取代基组A中进行选择的取代基。例如，可以优选地采用经未被取代的苯基或者选自包括烷基或芳基的组中的一个基团或两个以上组合而获得的基团取代的苯基。

在通式(5a)～(5f)中，*表示键合位置。

在本发明中，能够尤其优选地使用由下述通式(7)表示且辐射延迟荧光的化合物作为延迟荧光材料。在本发明的优选实施例中，作为第2有机化合物，可以采用通式(7)所表示的化合物。

通式(7)

[化学式9]

在通式(7)中，R¹～R⁵中的0～4个表示氰基，R¹～R⁵中的至少一个表示取代氨基，其余的R¹～R⁵表示氢原子、氘原子或除了氰基和取代氨基以外的取代基。

在此所述的取代氨基优选为被取代或未被取代的二芳氨基，构成被取代或未被取代的二芳氨基的两个芳基可以彼此连接。连接可以通过单键进行(此时，形成咔唑环)，也可以通过-O-、-S-、-N(R⁶)-、-C(R⁷)(R⁸)-、-Si(R⁹)(R¹⁰)-等连接基团进行。其中，R⁶～R¹⁰表示氢原子、氘原子或取代基，R⁷和R⁸、R⁹和R¹⁰可以分别彼此连接而形成环状结构。

取代氨基可以为R¹～R⁵中的任一个，例如能够将R¹和R²、R¹和R³、R¹和R⁴、R¹和R⁵、R²和R³、R²和R⁴、R¹和R²和R³、R¹和R²和R⁴、R¹和R²和R⁵、R¹和R³和R⁴、R¹和R³和R⁵、R²和R³和R⁴、R¹和R²和R³和R⁴、R¹和R²和R³和R⁵、R¹和R²和R⁴和R⁵、R¹和R²和R³和R⁴和R⁵设为取代氨基等。氰基也可以为R¹～R⁵中的任一个，例如能够将R¹、R²、R³、R¹和R²、R¹和R³、R¹和R⁴、R¹和R⁵、R²和R³、R²和R⁴、R¹和R²和R³、R¹和R²和R⁴、R¹和R²和R⁵、R¹和R³和R⁴、R¹和R³和R⁵、R²和R³和R⁴设为氰基等。

既不是氰基也不是取代氨基的R¹～R⁵表示氢原子、氘原子或取代基。在此所述的取代基的例可以包括由羟基、卤原子(例如，氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、烷基(例如，碳原子数1～40)、烷氧基(例如，碳原子数1～40)、烷硫基(例如，碳原子数1～40)、芳基(例如，碳原子数6～30)、芳氧基(例如，碳原子数6～30)、芳硫基(例如，碳原子数6～30)、杂芳基(例如，环骨架构成原子数5～30)、杂芳氧基(例如，环骨架构成原子数5～30)、杂芳硫基(例如，环骨架构成原子数5～30)、酰基(例如，碳原子数1～40)、烯基(例如，碳原子数1～40)、炔基(例如，碳原子数1～40)、烷氧羰基(例如，碳原子数1～40)、芳氧羰基(例如，碳原子数1～40)、杂芳氧羰基(例如，碳原子数1～40)、甲硅烷基(例如，碳原子数1～40的三烷基甲硅烷基)、硝基、在此所举出的基团进一步被在此所举出的一个以上的基团取代的基团组成的取代基组A。上述二芳氨基的芳基被取代时的取代基的优选例，也可以包括上述取代基组A的取代基，可以进一步包括氰基和取代氨基。

关于通式(7)中所包含的化合物组和化合物的具体例，能够参考作为本说明书的一部分而引用于此的WO2013/154064号公报的0008～0048段、WO2015/080183号公报的0009～0030段、WO2015/129715号公报的0006～0019段、日本特开2017-119663号公报的0013～0025段、日本特开2017-119664号公报的0013～0026段。

并且，也能够尤其优选地使用由下述通式(8)表示且辐射延迟荧光的化合物作为本发明的延迟荧光材料。在本发明的优选实施例中，作为第2有机化合物，可以采用通式(8)所表示的化合物。

通式(8)

[化学式10]

在通式(8)中，Y¹、Y²及Y³中的任意两个表示氮原子而其余的一个表示次甲基或者Y¹、Y²及Y³的全部表示氮原子。Z¹及Z²分别独立地表示氢原子、氘原子或取代基。R¹¹～R¹⁸优选为分别独立地表示氢原子、氘原子或取代基，R¹¹～R¹⁸中的至少一个为被取代或未被取代的芳氨基或者被取代或未被取代的咔唑基。构成所述芳氨基的苯环、构成所述咔唑基的苯环可以分别与R¹¹～R¹⁸一起形成单键或连接基团。并且，通式(8)所表示的化合物在分子中包含至少两个咔唑结构。Z¹、Z²可以采用的取代基的例可以包括上述取代基组A的取代基。并且，关于R¹¹～R¹⁸、上述芳氨基、咔唑基可以采用的取代基的具体例，可以包括上述取代基组A的取代基、氰基、取代芳氨基、取代烷氨基。另外，R¹¹和R¹²、R¹²和R¹³、R¹³和R¹⁴、R¹⁵和R¹⁶、R¹⁶和R¹⁷、R¹⁷和R¹⁸可以彼此键合而形成环状结构。

在通式(8)所表示的化合物中，通式(9)所表示的化合物尤其有用。

通式(9)

[化学式11]

在通式(9)中，Y¹、Y²及Y³中的任意两个表示氮原子而其余的一个表示次甲基或者Y¹、Y²及Y³的全部表示氮原子。Z²表示氢原子、氘原子或取代基。R¹¹～R¹⁸及R²¹～R²⁸分别独立地表示氢原子、氘原子或取代基。R¹¹～R¹⁸中的至少一个和/或R²¹～R²⁸中的至少一个优选为表示被取代或未被取代的芳氨基或者被取代或未被取代的咔唑基。构成所述芳氨基的苯环、构成所述咔唑基的苯环可以分别与R¹¹～R¹⁸或R²¹～R²⁸一起形成单键或连接基团。Z²可以采用的取代基的例可以包括上述取代基组A的取代基。并且，关于R¹¹～R¹⁸、R²¹～R²⁸、上述芳氨基、咔唑基可以采用的取代基的具体例，可以包括上述取代基组A的取代基、氰基、取代芳氨基、取代烷氨基。另外，R¹¹和R¹²、R¹²和R¹³、R¹³和R¹⁴、R¹⁵和R¹⁶、R¹⁶和R¹⁷、R¹⁷和R¹⁸、R²¹和R²²、R²²和R²³、R²³和R²⁴、R²⁵和R²⁶、R²⁶和R²⁷、R²⁷和R²⁸可以彼此键合而形成环状结构。

关于通式(9)中所包含的化合物组和化合物的具体例，能够参考作为本说明书的一部分而引用于此的WO2013/081088号公报的0020～0062段或Appl.Phys.Let，98，083302(2011)中所记载的化合物。

并且，也能够尤其优选地使用由下述通式(10)表示且辐射延迟荧光的化合物作为本发明的延迟荧光材料。

通式(10)

[化学式12]

在通式(10)中，R⁹¹～R⁹⁶分别独立地表示氢原子、氘原子、供体基团或受体基团，其中的至少一个为所述供体基团，至少两个为所述受体基团。至少两个受体基团的取代位置并无特别限制，但是优选为包含彼此具有间位的关系的两个受体基团。举例来说，当R⁹¹为供体基团时，可以优选地例示至少R⁹²和R⁹⁴为受体基团的结构和至少R⁹²和R⁹⁶为受体基团的结构。处于分子内的受体基团可以全部相同也可以彼此不同，但是例如能够选择全部相同的结构。受体基团的数量优选为2～3，例如能够选择2。并且，供体基团可以存在两个以上，此时的供体基团也可以全部相同也可以彼此不同。供体基团的数量优选为1～3个，例如可以仅为一个，也可以为两个。另外，关于供体基团和受体基团的说明和优选范围，能够参考通式(1)的D和Z的说明和优选范围。尤其，在通式(10)中，供体基团优选由通式(3)表示，受体基团优选由氰基或下述通式(11)表示。

通式(11)

[化学式13]

在通式(11)中，Y⁴～Y⁶表示氮原子或者表示次甲基，但至少一个为氮原子，优选均表示氮原子。R¹⁰¹～R¹¹⁰分别独立地表示氢原子、氘原子或取代基，但至少一个优选为烷基。关于在此所述的取代基的说明和优选范围，能够参考所述通式(7)中的取代基的说明和优选范围。L¹⁵表示单键或连接基团，能够参考所述通式(3)中的L的说明和优选范围。在本发明的优选的一方面中，通式(11)中的L¹⁵为单键。*表示通式(10)中的与构成环的环骨架的碳原子(C)的键合位置。

在本发明的另一优选实施例中，作为第2有机化合物，可以采用通式(12)所表示的化合物。通式(12)所表示的化合物包含通式(12a)所表示的化合物。

通式(12)

[化学式14]

通式(12a)

[化学式15]

在通式(12)所表示的化合物中尤其优选化合物为下述通式(13)所表示的化合物或通式(14)所表示的化合物。

通式(13)

[化学式16]

通式(14)

[化学式17]

在通式(12)～(14)中，D表示供体基团，A表示受体基团，R表示氢原子、氘原子或取代基。关于供体基团及受体基团的说明和优选范围，能够参考所述通式(1)的对应的说明和优选范围。作为R的取代基，可以例示出烷基或者可以经选自包括烷基及芳基的组中的一个基团或两个以上组合而获得的基团取代的芳基。

以下举出作为通式(12)～(14)中的D优选的供体基团的具体例。在以下具体例中，*表示键合位置，“D”表示氘原子。在以下具体例中，氢原子例如可以经烷基取代。并且，被取代或未被取代的苯环可以进一步稠合。

[化学式18-1]

[化学式18-2]

以下举出作为通式(12)～(14)中的A优选的受体基团的具体例。在以下具体例中，*表示键合位置，“D”表示氘。

[化学式19-1]

[化学式19-2]

以下举出作为通式(12)～(14)中的R优选的例。在以下具体例中，*表示键合位置，“D”表示氘。

[化学式20]

以下包括能够用作第2有机化合物的优选的化合物。在以下的示例性化合物的结构式中，t-Bu表示叔丁基。

[化学式21-1]

[化学式21-2]

[化学式21-3]

[化学式21-4]

[化学式21-5]

[化学式21-6]

[化学式21-7]

[化学式21-8]

[化学式21-9]

[化学式21-10]

[化学式21-11]

[化学式21-12]

在第2有机化合物中，除了上述以外，也能够适当组合使用公知的延迟荧光材料。并且，即使为未知的延迟荧光材料，也能够使用。

优选的延迟荧光材料可以包括WO2013/154064号公报的0008～0048段及0095～0133段、WO2013/011954号公报的0007～0047段及0073～0085段、WO2013/011955号公报的0007～0033段及0059～0066段、WO2013/081088号公报的0008～0071段及0118～0133段、日本特开2013-256490号公报的0009～0046段及0093～0134段、日本特开2013-116975号公报的0008～0020段及0038～0040段、WO2013/133359号公报的0007～0032段及0079～0084段、WO2013/161437号公报的0008～0054段及0101～0121段、日本特开2014-9352号公报的0007～0041段及0060～0069段、日本特开2014-9224号公报的0008～0048段及0067～0076段、日本特开2017-119663号公报的0013～0025段、日本特开2017-119664号公报的0013～0026段、日本特开2017-222623号公报的0012～0025段、日本特开2017-226838号公报的0010～0050段、日本特开2018-100411号公报的0012～0043段、WO2018/047853号公报的0016～0044段中所描述的通式中所包含的化合物、尤其为例示化合物且能够发射延迟荧光的化合物。并且，可以优选采用日本特开2013-253121号公报、WO2013/133359号公报、WO2014/034535号公报、WO2014/115743号公报、WO2014/122895号公报、WO2014/126200号公报、WO2014/136758号公报、WO2014/133121号公报、WO2014/136860号公报、WO2014/196585号公报、WO2014/189122号公报、WO2014/168101号公报、WO2015/008580号公报、WO2014/203840号公报、WO2015/002213号公报、WO2015/016200号公报、WO2015/019725号公报、WO2015/072470号公报、WO2015/108049号公报、WO2015/080182号公报、WO2015/072537号公报、WO2015/080183号公报、日本特开2015-129240号公报、WO2015/129714号公报、WO2015/129715号公报、WO2015/133501号公报、WO2015/136880号公报、WO2015/137244号公报、WO2015/137202号公报、WO2015/137136号公报、WO2015/146541号公报、WO2015/159541号公报中所描述的发光材料且能够发射延迟荧光的材料。另外，在该段中所描述的上述公报作为本文的一部分而引用于此。

(第3有机化合物)

用于本发明的有机电致发光元件的发光层中的第3有机化合物为荧光材料，该荧光材料具有小于第1有机化合物或第2有机化合物的最低激发单重态能量，而且HOMO和LUMO的能量大于第2有机化合物。在本发明的有机电致发光元件中，辐射来自第3有机化合物的荧光。来自第3有机化合物的发光通常包含延迟荧光。来自本发明的有机电致发光元件的发光的最大成分为来自第3有机化合物的发光。也就是说，在来自本发明的有机电致发光元件的发光中来自第3有机化合物的发光量最大。来自有机电致发光元件的发光的70％以上可以为来自第3有机化合物的发光，90％以上可以为来自第3有机化合物的发光，99％以上可以为来自第3有机化合物的发光。第3有机化合物从激发单重态的第1有机化合物、激发单重态的第2有机化合物和从激发三重态进行反向系间窜越而成为激发单重态的第2有机化合物接收能量并过度到激发单重态。并且，在本发明的优选方式中，第3有机化合物从激发单重态的第2有机化合物和从激发三重态进行反向系间窜越而成为激发单重态的第2有机化合物接收能量并过度到激发单重态。所产生的第3有机化合物的激发单重态在之后返回至基底状态时辐射荧光。

作为用作第3有机化合物的荧光材料，若为如此从第1有机化合物、第2有机化合物接收能量而能够发光的材料，则并无特别限定，发光可以包含荧光、延迟荧光、磷光中的任一个。优选为发光包含荧光或延迟荧光的情况，更优选为来自第3有机化合物的发光的最大成分为荧光的情况。在本发明的一方面中，有机电致发光元件不辐射磷光或者磷光的辐射量为荧光的1％以下。

如果满足本发明的条件，那么可以使用两种以上的第3有机化合物。举例来说，能够通过同时使用发光颜色不同的两种以上的第3有机化合物来使所需的颜色发光。并且，可以使用一种第3有机化合物从第3有机化合物进行单色发光。

在本发明中，能够用作第3有机化合物的化合物的最大发光波长并无特别限制。因此，能够适当选择使用在可见区域(380～780nm)中具有最大发光波长的发光材料、在红外区域(780nm～1mm)中具有最大发光波长的发光材料或在紫外区域(例如，280～380nm)中具有最大发光波长的化合物等。优选为在可见区域中具有最大发光波长的荧光材料。例如，可以选择使用380～780nm的区域内的最大发光波长在380～570nm的范围内的发光材料，选择使用最大发光波长在570～650nm的范围内的发光材料，选择使用最大发光波长在650～700nm的范围内的发光材料或者选择使用最大发光波长在700～780nm的范围内的发光材料。

在本发明的优选方面中，选择并组合各化合物以在第2有机化合物的发光波长区域与第3有机化合物的吸收波长区域之间存在重叠。尤其，优选为第2有机化合物的发光光谱的短波长侧的边缘与第3有机化合物的吸收光谱的长波长侧的边缘重叠。

第3有机化合物优选不包含除了硼原子以外的金属原子。例如，第3有机化合物可以为同时包含硼原子和氟原子的化合物。并且，也可以为包含硼原子但不包含氟原子的化合物。并且，也可以完全不包含金属原子。例如，作为第3有机化合物，能够选择由选自包括碳原子、氢原子、氘原子、氮原子、氧原子、硫原子、氟原子及硼原子的组中的原子组成的化合物。例如，作为第3有机化合物，能够选择由选自包括碳原子、氢原子、氘原子、氮原子、氧原子、氟原子及硼原子的组中的原子组成的化合物。举例来说，作为第3有机化合物，能够选择由选自由碳原子、氢原子、氘原子、氮原子、氧原子、硫原子及硼原子组成的组中的原子构成的化合物。举例来说，作为第3有机化合物，能够选择由选自由碳原子、氢原子、氘原子、氮原子及硼原子组成的组中的原子构成的化合物。举例来说，作为第3有机化合物，能够选择由选自由碳原子、氢原子、氘原子、氮原子、氧原子及硫原子组成的组中的原子构成的化合物。举例来说，作为第3有机化合物，能够选择由选自由碳原子、氢原子、氘原子、氮原子及氧原子组成的组中的原子构成的化合物。举例来说，作为第3有机化合物，能够选择由碳原子及氢原子构成的化合物。

作为第3有机化合物，可以例示出具有硼原子和氮原子的多重共振效果的化合物或包含蒽、芘、苝等稠合芳香族环结构的化合物。

在本发明的优选一方面中，使用下述通式(15)所表示的化合物作为第3有机化合物。

通式(15)

[化学式22]

在上述通式(15)中，Ar¹～Ar³分别独立地为芳环或杂芳环，这些环中的至少一个氢原子可以被取代，并且环可以稠合。在氢原子被取代的情况下，优选被选自由氘原子、芳基、杂芳基及烷基组成的组中的一个基团或两个以上组合而成的基团取代。并且，在环稠合的情况下，优选为苯环或杂芳香环(例如，呋喃环、噻吩环、吡咯环等)稠合。R^a及R^a’分别独立地表示取代基，优选为选自由氘原子、芳基、杂芳基及烷基组成的组中的一个基团或两个以上组合而成的基团。R^a和Ar¹、Ar¹和Ar²、Ar²和R^a’、R^a’和Ar³、Ar³和R^a可以彼此键合而形成环状结构。

通式(15)所表示的化合物优选为包含至少一个咔唑结构。举例来说，构成咔唑结构的一个苯环可以为Ar¹所表示的环，构成咔唑结构的一个苯环也可以为Ar²所表示的环，构成咔唑结构的一个苯环也可以为Ar³所表示的环。并且，咔唑基可以与Ar¹～Ar³中的任意一个以上键合。例如，被取代或未被取代的咔唑-9-基可以与Ar³所表示的环键合。

蒽、芘、苝等稠合芳香族环结构可以与Ar¹～Ar³键合。并且，Ar¹～Ar³所表示的环可以为构成稠合芳香族环结构的一个环。此外，R^a及R^a’中的至少一个可以为具有稠合芳香族环结构的基团。

通式(15)所表示的骨架可以在化合物中存在多个。例如，可以具有通式(15)所表示的骨架彼此经由单键或连接基团彼此键合的结构。并且，在通式(15)所表示的骨架中，可以进一步附加显示通过硼原子、氮原子、氧原子、硫原子使苯环彼此连接的多重共振效果的结构。

在本发明的优选一方面中，使用包含BODIPY(4,4-difluoro-4-bora-3a,4a-diaza-s-indacene：4,4-二氟-4-硼-3a,4a-双氮杂-s-茚)结构的化合物作为第3有机化合物。例如，使用下述通式(16)所表示的化合物。

通式(16)

[化学式23]

在通式(16)中，R¹～R⁷分别独立地为氢原子、氘原子或取代基。R¹～R⁷中的至少一个优选为下述通式(17)所表示的基团。

通式(17)

[化学式24]

在通式(17)中，R¹¹～R¹⁵分别独立地表示氢原子、氘原子或取代基，*表示键合位置。

通式(17)所表示的基团可以为通式(16)的R¹～R⁷中的一个，也可以为两个，也可以为三个。并且，可以设为至少四个，例如能够设为四个或五个。在本发明的优选一方面中，R¹～R⁷中的一个为通式(17)所表示的基团。在本发明的优选一方面中，至少R¹、R³、R⁵、R⁷为通式(17)所表示的基团。在本发明的优选一方面中，仅R¹、R³、R⁴、R⁵、R⁷为通式(17)所表示的基团。在本发明的优选一方面中，R¹、R³、R⁴、R⁵、R⁷为通式(17)所表示的基团，R²及R⁴为氢原子、氘原子、未被取代的烷基(例如，碳原子数1～10)或未被取代的芳基(例如，碳原子数6～14)。在本发明的一方面中，R¹～R⁷均为通式(17)所表示的基团。

在本发明的优选一方面中，R¹和R⁷相同。在本发明的优选一方面中，R³和R⁵相同。在本发明的优选一方面中，R²和R⁶相同。在本发明的优选一方面中，R¹和R⁷相同，R³和R⁵相同，而且R¹和R³彼此不同。在本发明的优选一方面中，R¹、R³、R⁵、R⁷相同。在本发明的优选一方面中，R¹和R⁴和R⁷相同，R³和R⁵不同。在本发明的优选一方面中，R³和R⁴和R⁵相同，R¹和R⁷不同。在本发明的优选一方面中，R¹、R³、R⁵、R⁷均与R⁴不同。

作为通式(17)的R¹¹～R¹⁵可以采用的取代基，例如能够选择上述取代基组A的基团。R¹¹～R¹⁵可以采用的取代基优选为选自由被取代或未被取代的烷基(例如碳原子数1～40个)、被取代或未被取代的烷氧基(例如碳原子数1～40个)、被取代或未被取代的芳基(例如碳原子数6～30个)、被取代或未被取代的芳氧基(例如碳原子数6～30个)、被取代或未被取代的氨基(例如碳原子数0～20个)组成的组中的一个基团或两个以上组合而成的基团(以下，将这些基团称为“取代基组C的基团”)。在取代基组C中，优选选择碳原子数1～20个未被取代的烷基、碳原子数1～20个未被取代的烷氧基、碳原子数6～14个未被取代的芳基、碳原子数6～14个芳氧基或环骨架构成原子数5～20个未被取代的二芳基氨基(以下，将这些基团称为“取代基组D的基团”)。作为在此所述的取代氨基，优选为二取代氨基，作为相对于氨基的两个取代基，优选分别独立地为被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的杂芳基或者被取代或未被取代的烷基，尤其优选为被取代或未被取代的芳基(二芳基氨基)。作为二芳基氨基的两个芳基可以采用的取代基，能够选择上述取代基组A的基团，选择上述取代基组B的基团或者选择上述取代基组C的基团。二芳基氨基的两个芳基可以经由单键或连接基团彼此键合，关于在此所述的连接基团，能够参考R³³和R³⁴中的连接基团的说明。作为二芳基氨基的具体例，例如可以采用被取代或未被取代的咔唑-9-基。被取代或未被取代的咔唑-9-基例如可以包括上述通式(6)的L¹¹为单键的基团。

在本发明的优选一方面中，通式(17)的仅R¹³为取代基，R¹¹、R¹²、R¹⁴、R¹⁵为氢原子。在本发明的优选一方面中，通式(17)的仅R¹¹为取代基，R¹²、R¹³、R¹⁴、R¹⁵为氢原子。在本发明的优选一方面中，通式(17)的仅R¹¹和R¹³为取代基，R¹²、R¹⁴、R¹⁵为氢原子。

在通式(16)的R¹～R⁷中，可以包含通式(17)的R¹¹～R¹⁵均为氢原子的基团(也就是说，苯基)。例如，R²、R⁴、R⁶可以为苯基。

在通式(16)中，R⁸及R⁹优选分别独立地为选自由氢原子、氘原子、卤原子、烷基(例如碳原子数1～40个)、烷氧基(例如碳原子数1～40个)、芳氧基(例如碳原子数6～30个)及氰基组成的组中的一个基团或两个以上组合而成的基团。在本发明的优选实施例中，R⁸和R⁹相同。在本发明的优选实施例中，R⁸和R⁹为卤素原子，尤其优选为氟原子。

在本发明的一方面中，通式(16)的R¹～R⁹中存在的被取代或未被取代的烷氧基、被取代或未被取代的芳氧基、被取代或未被取代的氨基的数量合计优选为三个以上，例如能够采用为三个的化合物，或者能够采用为四个的化合物。更优选为，处于通式(16)的R¹～R⁷中的被取代或未被取代的烷氧基、被取代或未被取代的芳氧基、被取代或未被取代的氨基的数量合计优选为三个以上，例如能够采用为三个的化合物或者能够采用为四个的化合物。此时，在R⁸和R⁹中可以不存在烷氧基、芳氧基、氨基。进一步优选为，处于通式(16)的R¹、R³、R⁴、R⁵、R⁷中的被取代或未被取代的烷氧基、被取代或未被取代的芳氧基、被取代或未被取代的氨基的数量合计优选为三个以上，例如能够采用为三个的化合物或者能够采用为四个的化合物。此时，在R²、R⁶、R⁸、R⁹中可以不存在烷氧基、芳氧基、氨基。在本发明的优选一方面中，被取代或未被取代的烷氧基处于三个以上。在本发明的优选一方面中，被取代或未被取代的烷氧基处于四个以上。在本发明的优选一方面中，被取代或未被取代的烷氧基存在一个以上且被取代或未被取代的芳氧基存在两个以上。在本发明的优选一方面中，被取代或未被取代的烷氧基存在两个以上且被取代或未被取代的氨基存在一个以上。在本发明的优选一方面中，在R¹、R⁴、R⁷中分别存在被取代或未被取代的烷氧基或者被取代或未被取代的芳氧基。在本发明的优选一方面中，在R¹、R⁴、R⁷中分别存在被取代或未被取代的烷氧基。

在本发明的一方面中，处于通式(16)的R¹～R⁹中的哈米特的σp值小于-0.2的取代基的合计为三个以上。哈米特的σp值小于-0.2的取代基例如可以包括甲氧基(-0.27)、乙氧基(-0.24)、正丙氧基(-0.25)、异丙氧基(-0.45)、正丁氧基(-0.32)。另一方面，氟原子(0.06)、甲基(-0.17)、乙基(-0.15)、叔丁基(-0.20)、正己基(-0.15)、环己基(-0.15)等不是哈米特的σp值小于-0.2的取代基。

在本发明的一方面中，处于能够采用通式(16)的R¹～R⁹中的哈米特的σp值小于-0.2的取代基的数量为三个的化合物，或者能够采用为四个的化合物。更优选为，处于通式(16)的R¹～R⁷中的哈米特的σp值小于-0.2的取代基的数目优选为3个以上，例如可以采用数目为3个的化合物或者采用数目为4个的化合物。此时，在R⁸和R⁹中可以不存在哈米特的σp值小于-0.2的取代基。进一步优选为，处于通式(16)的R¹、R³、R⁴、R⁵、R⁷中的哈米特的σp值小于-0.2的取代基的数目优选为3个以上，例如可以采用数目为3个的化合物或者采用数目为4个的化合物。此时，在R²、R⁶、R⁸、R⁹中可以不存在哈米特的σp值小于-0.2的取代基。在本发明的优选一方面中，在R¹、R⁴、R⁷中分别存在哈米特的σp值小于-0.2的取代基。

在以下，举出能够用作第3有机化合物的优选化合物。在以下的示例性化合物的结构式中，t-Bu表示叔丁基。

[化学式25-1]

[化学式25-2]

[化学式25-3]

上述例示化合物的衍生物可以包括至少一个氢原子经氘原子、烷基、芳基、杂芳基、二芳氨基取代的化合物。

并且，也可以尤其优选使用WO2015/022974号公报的0220～0239段中所描述的化合物作为本发明的第3有机化合物。

(发光层)

本发明的有机电致发光元件的发光层包含满足条件(a)～(c)的第1有机化合物、第2有机化合物及第3有机化合物。发光层能够设为如下结构：除了第1有机化合物、第2有机化合物及第3有机化合物以外，不包含进行电荷或能量的授受的化合物或除了硼以外的金属元素。并且，发光层也能够仅由化合物构成，该化合物由选自包括碳原子、氢原子、氘原子、氮原子、硼原子、氧原子及硫原子的组中的原子组成。例如，发光层能够仅由化合物构成，该化合物由选自包括碳原子、氢原子、氘原子、氮原子、硼原子及氧原子的组中的原子组成。例如，发光层能够仅由化合物构成，该化合物由选自包括碳原子、氢原子、氘原子、氮原子、硼原子及硫原子的组中的原子组成。例如，发光层能够仅由化合物构成，该化合物由选自包括碳原子、氢原子、氘原子、氮原子及硼原子的组中的原子组成。例如，发光层能够仅由化合物构成，该化合物由选自包括碳原子、氢原子、氘原子、氮原子、氧原子及硫原子的组中的原子组成。例如，发光层能够仅由化合物构成，该化合物由选自包括碳原子、氢原子、氘原子及氮原子的组中的原子组成。发光层可以包含由选自包括碳原子、氢原子、氮原子及氧原子的组中的原子组成的第1有机化合物、由选自包括碳原子、氢原子、氘原子、氮原子、氧原子及硫原子的组中的原子组成的第2有机化合物及由选自包括碳原子、氢原子、氘原子、氮原子、硼原子、氧原子及硫原子的组中的原子组成的第3有机化合物。并且，发光层可以包含由选自包括碳原子、氢原子、氮原子及氧原子的组中的原子组成的第1有机化合物、由选自包括碳原子、氢原子、氘原子及氮原子的组中的原子组成的第2有机化合物及由选自包括碳原子、氢原子、氘原子、氮原子及硼原子的组中的原子组成的第3有机化合物。

发光层可以通过将第1有机化合物、第2有机化合物及第3有机化合物进行共沉积而形成，也可以使用使第1有机化合物、第2有机化合物及第3有机化合物溶解而获得的溶液并通过涂布法而形成。在通过共沉积来形成发光层时，可以预先混合第1有机化合物、第2有机化合物及第3有机化合物中的两个以上并加入到坩埚等中以作为沉积源，使用该沉积源进行共沉积，从而形成发光层。例如，可以预先混合第1有机化合物及第2有机化合物以制作一个沉积源，使用该沉积源和第3有机化合物的沉积源进行共沉积，从而形成发光层。

(顶部发射方式的有机电致发光元件的层结构)

接着，对本发明的有机电致发光元件的层结构进行说明。

本发明的有机电致发光元件为具有至少依次具有基板、第1电极、发光层及第2电极的层叠结构，并且从与基板相反的一侧(第2电极侧)的面发射光的顶部发射方式的有机电致发光元件。顶部发射方式也称为“膜面发光型”，关于其结构，例如也能够参考应用物理学快报(Applied Physics Letters)的第65卷、2636-2638页(1994)(Appl.Phys.Lett.,65,2636-2638(1994))。另外，在以下说明中，将[/]作为表示层彼此的边界的记号以表示层结构。例如，在依次层叠基板、第1电极、发光层及第2电极的结构的情况下，显示为基板/第1电极/发光层/第2电极。其中，第2电极为透明，第1电极可以为透明、不透明中的任一种。第1电极及第2电极中的任一个作为阳极而发挥功能，而另一个作为阴极而发挥功能。其中，在第1电极及第2电极这两者为透明且基板也透明的情况下，有机电致发光元件从基板侧的面和与基板相反的一侧的面这两者发射光。本发明的顶部发射方式的有机电致发光元件除了仅从与基板相反的一侧的面发射光的单面发光型的有机电致发光元件以外，还包含这种双面发光型的有机电致发光元件。双面发光型的有机电致发光元件可以使外光沿厚度方向穿过。此时，位于有机电致发光元件的与基板相反的一侧的观察者能够穿过有机电致发光元件而可见基板侧的景色。

在第1电极与第2电极之间，除了发光层以外，还可以设置有1层以上的功能层。这种其他功能层可以包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层等。

在以下，对具体的有机电致发光元件的结构例进行说明。另外，在以下说明中，将第1电极与第2电极之间的层称为“中间层”。

＜1＞有机电致发光元件的第1实施例

在第1实施例的有机电致发光元件中，第1电极作为阳极而发挥功能，第2电极作为阴极而发挥功能。以下举出该有机电致发光元件的优选具体例(a-i)～(a-viii)。以下具体例中的各层以使阳极成为基板侧且使阴极成为最上层的方式从阳极依序形成于基板上。其中，空穴传输层可以兼具电子阻挡层的功能。并且，除了空穴传输层以外，还可以在空穴传输层与发光层之间形成电子阻挡层。

(a-i)阳极/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极

(a-ii)阳极/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极

(a-iii)阳极/空穴传输层/发光层/空穴阻挡层/电子传输层/电子注入层/阴极(a-iv)阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极

(a-v)阳极/发光层/电子传输层/电子注入层/透明保护层/阴极

(a-vi)阳极/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/透明保护层/阴极

(a-vii)阳极/空穴传输层/发光层/空穴阻挡层/电子传输层/电子注入层/透明保护层/阴极

(a-viii)阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/透明保护层/阴极

作为代表例，将具有(a-vii)的层结构的有机电致发光元件示于图1中。在图1中，1表示基板，2a表示阳极，3表示空穴注入层，4表示空穴传输层，5表示发光层，6表示电子传输层，7表示电子注入层，8表示透明保护层，9表示透明导电层(阴极)。

以下，对构成有机电致发光元件的除了发光层以外的层进行说明。

[阴极]

作为阴极的材料，可以使用氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、SnO₂、ZnO、In₂O₃等透明导电性材料。并且，可以使用IDIXO(In₂O₃-ZnO)等能够形成非晶质透明导电膜的材料。用于阴极中的透明导电性层的薄片电阻优选为几百Ω/□以下。阴极的厚度根据材料也不同，但是通常为10～1000nm，优选为50～200nm，尤其优选为100nm。

[阳极]

作为阳极的材料，例如可以使用Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al等金属或其合金。关于阳极，能够通过薄薄地沉积这些金属或合金来形成。并且，可以将在阴极一栏中例示出的透明导电性材料用于阳极的材料中。阳极的厚度根据材料也不同，但是通常为10～1000nm，优选为10～200nm。

注入层：

注入层为处于电极与有机层之间的层。在一些实施例中，所述注入层降低驱动电压并且增强发光亮度。在一些实施例中，所述注入层包括空穴注入层和电子注入层。所述注入层可以配置于阳极与发光层或空穴传输层之间，以及配置于阴极与发光层或电子传输层之间。在一些实施例中，存在注入层。在一些实施例中，不存在注入层。

以下包括能够用作空穴注入材料的优选的化合物例。

[化学式26]

接着，包括能够用作电子注入材料的优选的化合物例。

[化学式27]

阻挡层：

阻挡层为能够抑制处于发光层中的电荷(电子或空穴)和/或激子扩散到发光层外侧的层。在一些实施例中，电子阻挡层处于发光层与空穴传输层之间，并且抑制电子朝向空穴传输层穿过发光层。在一些实施例中，空穴阻挡层处于发光层与电子传输层之间，并且抑制空穴朝向电子传输层穿过发光层。在一些实施例中，阻挡层抑制激子扩散到发光层外侧。在一些实施例中，电子阻挡层和空穴阻挡层构成激子阻挡层。在本文中所使用的术语“电子阻挡层”或“激子阻挡层”包括具有电子阻挡层和激子阻挡层两者的功能的层。

空穴阻挡层：

空穴阻挡层作为电子传输层而发挥功能。在一些实施例中，空穴阻挡层在传输电子的同时抑制空穴到达电子传输层。在一些实施例中，空穴阻挡层增强发光层中电子和空穴的再键合的概率。用于空穴阻挡层的材料可以为与对电子传输层所描述的材料相同的材料。

以下包括能够用于空穴阻挡层的优选的化合物例。

[化学式28]

电子阻挡层：

由电子阻挡层传输空穴。在一些实施例中，电子阻挡层在传输空穴的同时抑制电子到达空穴传输层。在一些实施例中，电子阻挡层增强发光层中电子和空穴的再键合的概率。用于电子阻挡层的材料可以为与对空穴传输层所描述的材料相同的材料。

以下包括能够用作电子阻挡材料的优选化合物的具体例。

[化学式29]

激子阻挡层：

激子阻挡层抑制经由发光层中空穴和电子的再键合而产生的激子扩散到电子传输层。在一些实施例中，激子阻挡层使得能够将激子有效约束在发光层中。在一些实施例中，增强装置的发光效率。在一些实施例中，激子阻挡层在阳极侧面和阴极侧面中的任一个上和在两个侧面上与发光层相邻。在一些实施例中，当激子阻挡层处于阳极侧面上时，所述层可以处于空穴传输层与发光层之间并且与所述发光层相邻。在一些实施例中，当激子阻挡层处于阴极侧面上时，所述层可以处于发光层与阴极之间并且与所述发光层相邻。在一些实施例中，空穴注入层、电子阻挡层或相同的层处于阳极与激子阻挡层之间，所述激子阻挡层在阳极侧面上与发光层相邻。在一些实施例中，空穴注入层、电子阻挡层、空穴阻挡层或相同的层处于阴极与激子阻挡层之间，所述激子阻挡层在阴极侧面上与发光层相邻。在一些实施例中，激子阻挡层包含激发单重态能量和激发三重态能量，其中的至少一个分别高于发光材料的激发单重态能量和激发三重态能量。

空穴传输层：

空穴传输层包含空穴传输材料。在一些实施例中，空穴传输层为单层。在一些实施例中，空穴传输层具有多个层。

在一些实施例中，空穴传输材料具有空穴的注入或传输特性和电子的阻挡特性中的一种。在一些实施例中，空穴传输材料为有机材料。在一些实施例中，空穴传输材料为无机材料。可以用于本发明中的已知空穴传输材料的实例包括(但不限于)三唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、咔唑衍生物、吲哚并咔唑衍生物、聚芳基烷衍生物、吡唑啉衍生物、二氢吡唑酮衍生物、苯二胺衍生物、芳胺衍生物、被氨基取代的查耳酮衍生物、噁唑衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、芴酮衍生物、腙衍生物、芪(stilbene)衍生物、硅氮烷衍生物、苯胺共聚物和导电聚合物寡聚物(尤其噻吩寡聚物)或其组合。在一些实施例中，空穴传输材料选自卟啉化合物、芳香族叔胺和苯乙烯胺化合物。在一些实施例中，空穴传输材料为芳香族叔胺化合物。以下包括能够用作空穴传输材料的优选化合物的具体例。

[化学式30]

电子传输层：

电子传输层包含电子传输材料。在一些实施例中，电子传输层为单层。在一些实施例中，电子传输层具有多个层。

在一些实施例中，电子传输材料仅需要具有传输电子的功能，其从阴极注入到发光层中。在一些实施例中，电子传输材料也作为空穴阻挡材料而发挥功能。可以用于本发明中的电子传输层的实例包括(但不限于)被硝基取代的芴衍生物、二苯醌衍生物、硫代哌喃二氧化物衍生物、碳化二亚胺、亚芴基甲烷衍生物、蒽醌二甲烷、蒽酮衍生物、噁二唑衍生物、唑衍生物、嗪衍生物或其组合或其聚合物。在一些实施例中，电子传输材料为噻二唑衍生物或喹喔啉衍生物。在一些实施例中，电子传输材料为聚合物材料。以下包括能够用作电子传输材料的优选化合物的具体例。

[化学式31]

此外，包括作为能够添加到各有机层中的材料较为优选的化合物例。举例来说，可以考虑作为稳定化材料进行添加等。

[化学式32]

[透明保护层]

在第1实施例的有机电致发光元件中，可以在阴极与有机发光层之间设置透明保护层。透明保护层例如设置于阴极与电子注入层之间。由此，形成透明保护层之后，发光层和电子注入层被透明保护层保护，因此能够抑制在之后的工艺中发光层和电子注入层劣化。并且，透明保护层可以进行图案化。由此，能够使阴极与电子注入层电接触，从而能够降低元件的驱动电压。透明保护层的图案可以包括条纹状或格子状等，其线彼此的间隔优选为500～5000μm。透明保护层的图案化方法可以包括阴影掩膜方法、激光热转印法、激光沉积法、激光烧蚀法、喷墨法、印刷法等。

透明保护层的材料例如可以包括三(8-羟基喹啉)铝等金属络合物、氧化钼、氧化钒等金属氧化物。透明保护层的厚度并无特别限制，但是优选为50～200nm。

[辅助电极]

在第1实施例的有机电致发光元件中，可以在阴极上设置辅助电极。由此，元件的电阻降低，从而能够降低驱动电压。

作为辅助电极的材料，能够使用Au、Pt、Pd、Ag、Cu、Al等低电阻金属。辅助电极的线宽度优选为1～50μm。由此，能够在确保发光面的开口率的同时，获得作为辅助电极充分的功能。另外，在有机电致发光元件具有上述透明保护层的情况下，辅助电极优选为形成于未形成有透明保护层的区域中。

在如上述构成的第1实施例的有机电致发光元件中，若在阳极与阴极之间施加电场，则从各电极注入的空穴与电子在有机发光层中再键合，从而发光材料成为激发状态。通过将来自如此成为激发状态的发光材料的辐射光向外部发射以使有机电致发光元件发光。其中，在该第1实施例的有机电致发光元件中，配置于与基板相反的一侧的阴极为透明，从而发光材料所辐射的光从阴极侧(与基板相反的一侧)发射。此时，阴极侧不具有如形成于基板上的配线或驱动元件，因此开口率高，能够实现高的光取出效率。

＜2＞有机电致发光元件的第2实施例

在第2实施例的有机电致发光元件中，第1电极作为阴极而发挥功能，第2电极作为阳极而发挥功能。以下举出该有机电致发光元件的优选具体例(b-i)～(b-viii)。以下具体例中的各层以使阴极成为基板侧且使阳极成为最上层的方式从阴极依序形成于基板上。其中，空穴传输层可以兼具电子阻挡层的功能。并且，除了空穴传输层以外，还可以在空穴传输层与有机发光层之间形成电子阻挡层。

(b-i)阳极/有机发光层/电子传输层/电子注入层/阴极

(b-ii)阳极/空穴传输层/有机发光层/电子传输层/电子注入层/阴极

(b-iii)阳极/空穴传输层/有机发光层/空穴阻挡层/电子传输层/电子注入层/阴极

(b-iv)阳极/空穴注入层/空穴传输层/有机发光层/电子传输层/电子注入层/阴极

(b-v)阳极/透明保护层/有机发光层/电子传输层/电子注入层/阴极

(b-vi)阳极/透明保护层/空穴传输层/有机发光层/电子传输层/电子注入层/阴极

(b-vii)阳极/透明保护层/空穴传输层/有机发光层/空穴阻挡层/电子传输层/电子注入层/阴极

(b-viii)阳极/透明保护层/空穴注入层/空穴传输层/有机发光层/电子传输层/电子注入层/阴极

作为代表例，将具有(b-viii)的层结构的有机电致发光元件示于图2中。在图2中，1表示基板，2b表示阴极，3表示空穴注入层，4表示空穴传输层，5表示有机发光层，6表示电子传输层，7表示电子注入层，8表示透明保护层，9表示透明导电层(阳极)。

关于阴极、有机发光层、电子注入层、空穴注入层、电子传输层及空穴传输层的说明和优选范围、具体例，能够参考[有机电致发光元件的第1实施例]一栏。并且，作为阴极的材料，除了第1实施例中所使用的透明导电性材料以外，还能够使用铝等功函数相对小的金属或合金。

另一方面，阳极由透明的材料构成。阳极中可以使用的透明导电性材料可以包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、ZnO、In₂O₃、DIXO(In₂O₃-ZnO)等。并且，阳极可以设为从有机发光层侧依次层叠有辅助层、导电层及绝缘层的3层结构。

辅助层具有辅助从阳极向中间层注入空穴的功能。在辅助层中，能够使用可以调节导电层与中间层之间的能量障壁的材料、例如HOMO(Highest Occupied MolecularOrbital)能级低于与中间层的辅助层接触的层(例如，空穴注入层)的材料或具有偶极的材料。并且，辅助层可以由如下材料层构成，即，由HOMO能级低于与中间层的辅助层接触的层的材料组成的材料层和由具有偶极的材料组成的材料层这两层。辅助层的材料的具体例可以包括氧化钨、富勒烯、铜酞青、四氰醌二甲烷(TCNQ)、氯化三苯四锉(TTC)、萘四甲酸二酐(NTCDA)、苝四羧酸二酐(PTCDA)、十六氟酞青铜(F16CuPc)等。

在导电层中，能够使用银、铝、铬、钐或这些合金等良导体。由此，能够降低阳极的电阻。

绝缘层具有调节从有机电致发光元件发射的光的透射率的功能。在绝缘层中，例如能够使用氧化硅、氮化硅、氧化钼、氧化钨等无机材料、三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)等有机材料。这些之中，尤其，氧化钨的透光率高，因此通过使用此，能够提高阳极的透明度。

其中，辅助层的厚度优选为5～40nm，更优选为5～10nm。导电层的厚度优选为8～24nm，更优选为16～24nm。其中，在重视透光率的情况下，导电层的厚度更优选为8～16nm。绝缘层的厚度优选为30～80nm。

并且，在第2实施例的有机电致发光元件中，可以在阳极与有机发光层之间设置透明保护层。透明保护层例如设置于阳极与空穴注入层或空穴传输层之间。由此，形成透明保护层之后，有机发光层等被透明保护层保护，因此能够抑制由于之后的工艺的影响而有机发光层等劣化。作为透明保护层的材料，能够使用金属氧化物，使用氧化钼(6价)、氧化铼(6价)、氧化镍(2价)等氧缺陷状态的金属氧化物优选为。并且，透明保护层可以进行图案化。关于对透明保护层进行图案化时的图案和尺寸、图案化方法，能够参考第1实施例的有机电致发光元件中的(透明保护层)一栏。

此外，在第2实施例的有机电致发光元件中，可以在阳极上设置辅助电极。由此，元件的电阻降低，从而能够降低驱动电压。关于辅助电极的说明和优选范围、材料的具体例，能够参考第2实施例的有机电致发光元件中的(辅助电极)一栏。

在第2实施例的有机电致发光元件中，若在阳极与阴极之间施加电场，则从各电极注入的空穴与电子在有机发光层中再键合，从而发光材料成为激发状态。通过将如此成为激发状态的发光材料的辐射光向外部发射以使有机电致发光元件发光。其中，在该第2实施例的有机电致发光元件中，配置于与基板相反的一侧的阳极为透明，从而发光材料所辐射的光从阳极侧(与基板相反的一侧)发射。此时，阳极侧不具有如形成于基板上的配线或驱动元件，因此开口率高，能够实现高的光取出效率。

关于构成上述第1实施例及第2实施例的有机电致发光元件的各层，能够通过将其材料进行成膜来形成。成膜方法并无特别限定，可以为干式工艺、湿式工艺中的任一个。作为具体例，可以包括沉积法、溅射法、旋转涂布法、印刷法、喷墨法、气溶胶喷射法等。

装置：

在一些实施例中，将发光层并入到装置中。举例来说，装置包括OLED灯泡、OLED灯、电视机屏幕、计算机监视器、移动电话和平板计算机，但并不限定于这些。

在一些实施例中，电子装置包含OLED，所述OLED具有阳极、阴极和处于所述阳极与所述阴极之间的至少一个包含发光层的有机层。

在一些实施例中，本文中所描述的组合物可以并入到各种光敏感或光活化装置，如OLED或光伏打装置中。在一些实施例中，所述组合物可以适用于促进装置内的电荷转移或能量转移和/或适用作空穴传输材料。所述装置例如包括有机发光二极管(OLED)、有机集成电路(O-IC)、有机场效应晶体管(O-FET)、有机薄膜晶体管(O-TFT)、有机发光晶体管(O-LET)、有机太阳能电池(O-SC)、有机光检测器、有机感光器、有机场淬灭装置(organicfield-quench device；O-FQD)、发光电化学电池(LEC)或有机激光二极管(O-激光)。

灯泡或灯：

在一些实施例中，电子装置包含OLED，所述OLED包含阳极、阴极和处于所述阳极与所述阴极之间的至少一个包含发光层的有机层。

在一些实施例中，装置包含颜色不同的OLED。在一些实施例中，装置包括包含OLED组合的阵列。在一些实施例中，OLED的所述组合为三种颜色的组合(例如RGB)。在一些实施例中，OLED的所述组合为并非红色、绿色或蓝色的颜色的组合(例如，橙色和黄绿色)。在一些实施例中，OLED的所述组合为两种、四种或四种以上的颜色的组合。

在一些实施例中，装置为OLED灯，所述OLED灯具备：

电路基板，具备具有安装面的第1面和与此相反的第2面，并且划定至少一个开口部；

至少一个OLED，配置于所述安装面上，并且具有所述至少一个OLED包含阳极、阴极和处于所述阳极与所述阴极之间的至少一个包含发光层的有机层并发光的结构；

壳体，用于电路基板；及

至少一个连接器，配置于所述壳体的端部，并且所述壳体及所述连接器划定适于安装到照明设备上的封装。

在一些实施例中，OLED灯包含安装在电路板上以使得光沿多个方向发出的多个OLED。在一些实施例中，使沿第1方向发出的光的一部分偏转以沿第2方向发出。在一些实施例中，反射器用于使沿第1方向发出的光偏转。

显示器或屏幕：

在一些实施例中，本发明的发光层可以用于屏幕或显示器中。在一些实施例中，使用包括(但不限于)真空蒸发、沉积、气相沉积或化学气相沉积(CVD)的方法来将本发明所涉及的化合物沉积到衬底上。在一些实施例中，衬底为适用于双侧蚀刻的照相底片(photoplate)结构，提供独特纵横比像素。屏幕(其也可以被称作掩模)用于制造OLED显示器中的方法中。相对应的艺术品图案设计在竖直方向上在像素之间促进极陡峭并狭窄的拉杆(tie-bar)，并且在水平方向上促进较大的拂掠斜角开口部。由此，允许对于高清显示器所需的像素紧密图案化，同时优化向TFT底板上的化学气相沉积。

像素的内部图案化允许构筑在水平和竖直方向上纵横比变化的3维像素开口部。此外，在像素区域内使用成像的“条带”或半色调圆形抑制特定区域中的蚀刻，直到这些特定图案被底切并离开衬底为止。此时，使所有像素区域以相同的蚀刻速率进行处理，但深度取决于半色调图案而变化。改变半色调图案的尺寸和间距允许蚀刻在像素内以不同速率得到抑制，允许进行形成陡峭竖直斜角所需的局部更深蚀刻。

用于沉积掩模的优选材料为恒范钢(invar)。恒范钢为在钢厂中冷轧成长薄片的金属合金。恒范钢无法作为镍掩模电沉积到自旋芯轴上。用于在气相沉积用掩模内形成开口区域的适当且低成本的方法为基于湿式化学蚀刻的方法。

在一些实施例中，屏幕或显示器图案为衬底上的像素矩阵。在一些实施例中，屏幕或显示器图案使用光刻(lithography)(例如光刻法(photolithography)和e束光刻)来制造。在一些实施例中，屏幕或显示器图案使用湿式化学蚀刻来制造。在另外的实施例中，屏幕或显示器图案使用等离子蚀刻来制造。

装置的制造方法：

OLED显示器一般通过形成较大母板并且接着将所述母板切割成单元板单位来制造。一般来说，母板上的每一个单元板均通过以下来形成：在基底衬底上形成包括作用层和源电极/漏电极的薄膜晶体管，将平坦化膜涂覆到所述TFT上，并且依序形成像素电极、发光层、相对电极和包封层，并且从所述母板切割。

在本发明的另一方面中，提供一种有机发光二极管(OLED)显示器的制造方法，所述方法包括：

在母板的基底衬底上形成阻挡层的工序；

在所述阻挡层上由单元板单位形成多个显示单位的工序；

在所述单元板的显示单位的各自上形成包封层的工序；及

在所述单元板之间的介面部分上涂覆有机膜的工序。

在一些实施例中，阻挡层为由例如SiNx形成的无机膜，并且阻挡层的边缘部分覆盖有由聚酰亚胺或丙烯酰基形成的有机膜。在一些实施例中，有机膜有助于将母板轻轻地切割成单元板单位。

在一些实施例中，薄膜晶体管(TFT)层具有发光层、闸电极、和源电极/漏电极。所述多个显示单位中的每一个均可以包括薄膜晶体管(TFT)、在所述TFT层上形成的平坦化膜和在平坦化膜上形成的发光单位，其中涂覆于所述介面部分的有机膜由与所述平坦化膜的材料相同的材料形成并且在与形成所述平坦化膜相同的时间形成。在一些实施例中，所述发光单位连接到TFT层，其间具有钝化层、平坦化膜和包封层，并且包封层覆盖和保护所述发光单位。在所述制造方法的一些实施例中，所述有机膜既不接触显示单位也不接触包封层。

所述有机膜和平坦化膜中的每一个均可以包括聚酰亚胺和丙烯酰基中的任一种。在一些实施例中，所述阻挡层可以为无机膜。在一些实施例中，所述基底衬底可以由聚酰亚胺形成。所述方法可以进一步包括，在于由聚酰亚胺形成的基底衬底的一个表面形成阻挡层之前，将由玻璃材料形成的载体衬底安装到所述基底衬底的另一个表面上，并且在沿着介面部分切割之前，使所述载体衬底与所述基底衬底分离。在一些实施例中，所述OLED显示器为柔性显示器。

在一些实施例中，所述钝化层为配置于TFT层上以覆盖所述TFT层的有机膜。在一些实施例中，所述平坦化膜为在钝化层上形成的有机膜。在一些实施例中，所述平坦化膜由聚酰亚胺或丙烯酰基形成，如在阻挡层边缘部分上形成的有机膜一样。在一些实施例中，当制造OLED显示器时，同时形成所述平坦化膜和有机膜。在一些实施例中，所述有机膜可以在阻挡层的边缘部分上形成，以使得所述有机膜的一部分直接接触基底衬底，并且所述有机膜的剩余部分在环绕所述阻挡层的边缘部分的同时接触所述阻挡层。

在一些实施例中，所述发光层具有像素电极、相对电极和配置于所述像素电极与所述相对电极之间的有机发光层。在一些实施例中，所述像素电极连接到TFT层的源电极/漏电极。

在一些实施例中，当经由TFT层向像素电极施加电压时，在像素电极与相对电极之间形成适当的电压，由此有机发光层发光，由此形成图像。以下，将具有TFT层和发光单位的图像形成单位称为显示单位。

在一些实施例中，覆盖显示单位并且防止外部水分渗透的包封层可以形成为具有其中有机膜和无机膜交替层叠的薄膜包封结构。在一些实施例中，所述包封层具有其中多个薄膜层叠的薄膜包封结构。在一些实施例中，涂覆于介面部分的有机膜与多个显示单位中的每一个均间隔开。在一些实施例中，形成所述有机膜以使得所述有机膜的一部分直接接触基底衬底，并且所述有机膜的剩余部分在环绕阻挡层边缘部分的同时接触所述阻挡层。

在一个实施例中，OLED显示器为柔性，并且使用由聚酰亚胺形成的软基底衬底。在一些实施例中，在由玻璃材料形成的载体衬底上形成所述基底衬底，并且接着分离所述载体衬底。

在一些实施例中，在基底衬底中与载体衬底相反的一侧的表面上形成阻挡层。在一个实施例中，根据每一个单元板的尺寸使所述阻挡层图案化。举例来说，在母板整个表面上方形成基底衬底的同时，根据每一个单元板的尺寸形成阻挡层，由此在单元板阻挡层之间的介面部分处形成凹槽。可以沿着所述凹槽切割每一个单元板。

在一些实施例中，所述制造方法还包含沿着介面部分切割的工序，其中在阻挡层中形成凹槽，其中在所述凹槽中形成有机膜的至少一部分，并且所述凹槽不穿透到基底衬底中。在一些实施例中，形成每一个单元板的TFT层，并且将钝化层(即，无机膜)和平坦化膜(即，有机膜)配置于TFT层上以覆盖TFT层。在形成由例如聚酰亚胺或丙烯酰基形成的平坦化膜的同时，用由例如聚酰亚胺或丙烯酰基形成的有机膜覆盖介面部分处的凹槽。这是当通过允许有机膜吸收冲击来防止开裂出现时，所述冲击是在沿着介面部分处的凹槽切割每一个单元板时所产生。也就是说，如果整个阻挡层在无有机膜的情况下完全暴露，那么在沿着介面部分处的凹槽切割每一个单元板时所产生的冲击转移到所述阻挡层，由此增加开裂风险。然而，在一个实施例中，因为阻挡层之间的介面部分处的凹槽覆盖有有机膜，并且所述有机膜吸收否则将转移到所述阻挡层的冲击，所以可以轻轻地切割每一个单元板，并且可以防止开裂在阻挡层中出现。在一个实施例中，覆盖介面部分处凹槽的有机膜与平坦化膜彼此间隔开。举例来说，如果有机膜和平坦化膜彼此连接作为单层，那么因为外部水分可能经由所述平坦化膜和残留有有机膜的一部分穿透到显示单位中，所以将所述有机膜与所述平坦化膜彼此间隔开以使得所述有机膜与所述显示单位间隔开。

在一些实施例中，通过形成发光单位来形成显示单位，并且将包封层配置于所述显示单位上以覆盖所述显示单位。由此，在完全制造母板之后，使支撑基底衬底的载体衬底与所述基底衬底分离。在一些实施例中，当朝向载体衬底发射激光束时，载体衬底因所述载体衬底与基底衬底之间的热膨胀系数差而与所述基底衬底分离。

在一些实施例中，将母板切割成单元板单位。在一些实施例中，通过使用切割机来沿着单元板之间的介面部分切割母板。在一些实施例中，因为切割母板所沿的介面部分处的凹槽覆盖有有机膜，所以所述有机膜在切割期间吸收冲击。在一些实施例中，可以在切割期间防止开裂在阻挡层中出现。

在一些实施例中，所述方法降低产品的缺陷率，并且使其品质稳定。

另一方面为一种OLED显示器，其具有：在基底衬底上形成的阻挡层；在所述阻挡层上形成的显示单位；在所述显示单位上形成的包封层；和涂覆于所述阻挡层的边缘部分上的有机膜。

(膜的发光性能评价方法)

本发明也提供一种评价包含有机化合物的膜的发光性能的方法。

成为本发明的评价方法的评价对象的膜为包含满足上述式(a)～(c)的第1有机化合物、第2有机化合物及第3有机化合物的膜。在进行评价时，考虑膜内的第3有机化合物的S值和第3有机化合物的发光光谱的半值宽。在此所述的发光光谱的半值宽为意图用作发光的发光峰值的半值宽。通常为具有最大的发光强度的发光峰值的半值宽，优选为在可见区域内具有最大的发光强度的发光峰值的半值宽。S值和半值宽可以为在评价之前实际测定的值，也可以为作为计算的结果计算出的值。在进行评价时，能够将S值尽可能小且半值宽尽可能窄的膜评价为发光性能高。举例来说，能够将S值为-0.38以下且半值宽为31nm以下的膜判定为发光性能良好，将S值为-0.39以下且半值宽为30nm以下的膜判定为发光性能良好，将S值为-0.40以下且半值宽为30nm以下的膜判定为发光性能良好，将S值为-0.41以下且半值宽为23nm以下的膜判定为发光性能更加良好，将S值为-0.42以下且半值宽为23nm以下的膜判定为发光性能进一步良好或者将S值为-0.42以下且半值宽为20nm以下的膜判定为发光性能更进一步良好。在本发明的评价方法中，也可以考虑除了S值和半值宽以外的第3指标进行评价。在本发明的一方面中，仅以S值和半值宽为指标评价发光性能。通过实施本发明的评价方法，能够评价作为有机电致发光元件的发光层的有用性(尤其，发光性能)。其中，也能够评价作为顶部发射方式的有机电致发光元件的发光层的有用性(尤其，发光性能)。此时，可以具体地预测外部量子产率等与发光性能相关的数值。在进行预测时，蓄积预测值与实际测定值的关系，并适当校正预测值的计算方法，从而能够提高预测的精确度。本发明的评价方法也能够用于判定多个膜的优劣。

若使用本发明的膜的评价方法，则能够在制作元件之前的膜的状态下初步评价发光性能。因此，能够在进行将其安装于顶部发射方式的有机电致发光元件上而耗费了费用和时间的试验之前，分选初步评价高的膜而缩小安装试验数。并且，本发明的膜的评价方法也能够适用于已安装的膜中。在通过本发明的评价方法评价已安装的膜的结果为评价结果良好的情况下，将相同的膜组装到顶部发射方式的有机电致发光元件中，从而能够提供发光性能更高的元件。因此，本发明的膜的评价方法的利用范围广。

(确定适于膜形成的条件的方法)

本发明也提供一种确定适于膜形成的条件的方法。尤其，提供一种确定适于有机电致发光元件的发光层的形成的条件的方法。其中，提供一种确定适于顶部发射方式的有机电致发光元件的发光层的形成的条件的方法。

关于确定适于本发明的膜形成的条件的方法，参考说明了典型例的图9进行说明。在本发明的方法中，首先在某种条件下形成包含满足上述式(a)～(c)的第1有机化合物、第2有机化合物及第3有机化合物的膜，并测定所形成的膜中的所述第3有机化合物的S值和发光光谱的半值宽(S1)。接着，在与之前条件不同的条件下形成包含所述第1有机化合物、所述第2有机化合物及所述第3有机化合物的膜，并测定所形成的膜中的第3有机化合物的S值和发光光谱的半值宽(S2)。变更的条件只要与制造条件相关，则并无特别限制。例如，可以改变温度、膜形成速度等条件，也可以改变基于时间的环境控制的条件。变更的条件希望为对S值或半值宽造成影响的条件。进行S2的工序之后，判断是否重复进行S2的工序(S3)。在选择了重复进行的情况下，采用与之前条件不同的条件而形成膜，并测定S值和半值宽(S2)。其中，不变更构成膜的第1有机化合物、第2有机化合物及第3有机化合物的材料种类。将S2的工序仅重复所需次数之后，以所测定的S值和半值宽为指标评价各条件，从而确定适于膜形成的条件(S4)。关于适于膜形成的条件，可以从实际评价的条件中进行选择并确定，也可以确定为通过这种评价而重新设计的条件。

根据确定适于本发明的膜形成的条件的方法，在制作实际元件之前，能够预先缩小所希望的制造条件。并且，若使用本发明的方法，则能够找出发光性能良好的膜的形成条件。此外，也能够提供一种使用通过本发明的方法确定的条件来设计有机电致发光元件的方法。

本发明也提供一种实施确定适于本发明的膜形成的条件的方法的程序或利用该方法来设计有机电致发光元件的程序。程序能够储存于记录介质中，并且也能够通过电子机构进行收发。通过本发明的方法蓄积的膜形成条件、S值、半值宽的数据能够作为数据库保存并利用。并且，在数据库中也蓄积有实际测定实际的膜或有机电致发光元件而获得的实际测定值，也能够用于提高评价法的精确度。

关于这些方法和程序，能够由本领域技术人员适当进行自明的改变。

实施例

在以下，举出实施例对本发明的特征进一步进行具体说明。以下所示的材料、处理内容、处理工序等只要不脱离本发明的主旨，则能够适当变更。因此，本发明的范围不应被以下所示的具体例做限定性地解释。另外，关于发光性能的评价，使用源表(TEKTRONIX,INC.制：2400系列)、半导体参数-分析器(Agilent Technologies Japan,Ltd.制：E5273A)、光功率计测量装置(Newport Corporation制：1930C)、光学光谱仪(Ocean Photonics.制：USB2000)、分光辐射计(TOPCON CORPORATION,制：SR-3)及条纹照相机(HamamatsuPhotonics K.K.制C4334型)进行。并且，以下所使用的化合物的最低激发单重态能量E_S1、最低激发三重态能量E_T1、HOMO的能量E_HOMO、LUMO的能量E_LUMO如以下表中所示。

[表1]

(单位eV)

(底部发射方式的有机电致发光元件的制作)

通过真空沉积法，在形成有由膜厚50nm的氧化铟锡(ITO)组成的阳极的厚度2mm的玻璃衬底上，以真空度1×10^-6Pa层叠了各薄膜。首先，在ITO上形成10nm厚度的HI01，在其上形成10nm厚度的EB1。接着，从不同的沉积源对第1有机化合物、第2有机化合物及第3有机化合物进行共沉积，从而形成了40nm厚度的发光层。接着，将HB1形成为10nm厚度，接着将ET1和Liq(重量比70:30)形成为30nm厚度。此外，将Liq形成为2nm厚度，接着将铝(Al)沉积为100nm厚度，从而形成了阴极。由此，制作了底部发射方式的有机电致发光元件。

(顶部发射方式的有机电致发光元件的制作)

并且，除此以外，通过真空沉积法，在形成有膜厚10nm的氧化铟锡(ITO)和膜厚150nm的银钯铜合金(APC)的多层透明阳极的厚度2mm的玻璃衬底上，以真空度1×10^-6Pa层叠了各薄膜。首先，在ITO上形成10nm厚度的HI01，在其上形成10nm厚度的EB1。接着，从不同的沉积源对第1有机化合物、第2有机化合物及第3有机化合物进行共沉积，从而形成了40nm厚度的发光层。接着，将HB1形成为10nm厚度，接着将ET1:Liq(重量比与底部发射方式相同)形成为30nm厚度，进而将Liq形成为2nm厚度。接着，通过将Mg:Ag(重量比1:10)沉积为15nm厚度而形成阴极，进而通过将NPD沉积为105nm厚度而形成了盖层。由此，制作了顶部发射方式的有机电致发光元件。

(使用材料)

在底部发射方式的有机电致发光元件的上述制作步骤中，分别形成具有下述表2的组成的发光层1～6，从而制作了底部发射方式的有机电致发光元件BE1～BE6。

并且，在顶部发射方式的有机电致发光元件的上述制作步骤中，分别形成具有下述表2的组成的发光层1～6，从而制作了顶部发射方式的有机电致发光元件TE1～TE6。

所制作的元件均满足式(a)～(c)。

[表2]

(评价结果)

测定了所制作的各元件的发光层中的第3有机化合物的S值和光谱的半值宽(FWHM)。并且，测定了所制作的各有机电致发光元件的外部量子产率(EQE)和发光峰值强度。关于外部量子产率和发光峰值强度，计算出形成了相同的发光层的元件彼此之间的顶部发射型元件/底部发射型元件的比(TE/BE)。

在图3中示出顶部发射型元件TE1～6的外部量子产率(EQE)与第3有机化合物的光谱的半值宽(FWHM)的关系。并且，在图4中示出顶部发射型元件TE1～6的发光峰值强度(PI)与第3有机化合物的光谱的半值宽(FWHM)的关系。从图3及图4可以看出，以半值宽(FWHM)31nm为界曲线图弯曲。也就是说，确认到只要半值宽(FWHM)为31nm以下，则顶部发射型元件的外部量子产率(EQE)和发光峰值强度(PI)显著提高。

在图5中示出顶部发射型元件TE1～6的外部量子产率(EQE)与发光层中的第3有机化合物的S值的关系。并且，在图6中示出顶部发射型元件TE1～6的发光峰值强度(PI)与发光层中的第3有机化合物的S值的关系。从图5及图6可以看出，以S值为-0.38为界曲线图弯曲。也就是说，确认到只要S值为-0.38以下，则顶部发射型元件的外部量子产率(EQE)和发光峰值强度(PI)显著提高。

关于发光峰值强度，若观察顶部发射型元件/底部发射型元件的比，则均示出1.84～2.03的高的值，确认到在使用顶部发射型元件时，发光峰值强度大。另一方面，关于外部量子产率，若观察顶部发射型元件/底部发射型元件的比，则在具有S值为-0.38以下且半值宽为31nm以下的发光层3或发光层6的元件中显示出超过1的高的值(TE3/BE3＝1.10、TE6/BE6＝1.24)。相反，在具有不满足S值为-0.38以下而且半值宽为31nm以下等条件的发光层的元件中显示出小于1的值(TE1/BE1＝0.77、TE4/BE4＝0.82、TE5/BE5＝0.94)。

根据以上，确认到通过形成第3有机化合物的S值为-0.38以下且发光光谱的半值宽为31nm以下的发光层特别作为顶部发射方式的有机电致发光元件的发光层，能够同时提高发光峰值强度和发光效率。

为了阐明产生这种本发明的优异的效果的机制，通过计算求出了顶部发射型元件TE1～6的衰减模式(evanescent mode)。关于衰减模式，使用膜厚信息和光学常数，并通过分析软件Setfos(CYBERNET SYSTEMS CO.,LTD.制)实施模式分析来计算出。在图7中示出顶部发射型元件TE1～6的衰减模式与第3有机化合物的光谱的半值宽(FWHM)的关系，在图8中示出顶部发射型元件TE1～6的衰减模式与发光层中的第3有机化合物的S值的关系。在衰减模式与半值宽(FWHM)之间没有发现相关关系，但是确认到随着S值变小而衰减模式变大的倾向。认为该倾向是因为，若在发光层内第3有机化合物的分子水平取向而S值变小，则抑制等离子体激元的生成，从而抑制金属损失。若抑制金属损失，则能够取出相应量的激发子的比例增加。并且，若第3有机化合物水平取向，则全反射角也变小，因此认为若S值变小，则提高光取出效率。另一方面，半值宽(FWHM)不参与金属损失的抑制，但是若发光光子数相同，则随着半值宽变窄而处于峰值波长区域中的光子数密度变大。因此，若缩小半值宽，则在型腔膜厚中允许的波长区域中的光子数变多，从而提高发光亮度。在本发明中，认为基于缩小这种半值宽的效果和基于减小S值(提高取向性)的效果在发光光谱的半值宽为31nm以下且S值为-0.38以下的区域中协同提高，带来了发光效率的显著改善。

[化学式33]

产业上的可利用性

本发明的顶部发射方式的有机电致发光元件的发光效率高。根据本发明的方法，能够容易评价膜的发光性能，并精确地找出发光性能良好的发光层的形成条件，从而能够实施优异的有机电致发光元件的设计。此外，只要利用本发明的程序或数据库，则能够有效进行评价或设计。因此，本发明有实用性，产业上的可利用性高。

符号说明

1-基板，2a-阳极(第1电极)，2b-阴极(第1电极)，3-空穴注入层，4-空穴传输层，5-有机发光层，6-电子传输层，7-电子注入层，8-透明保护层，9-透明导电层(第2电极)。

Claims

1.一种有机电致发光元件，其为具有依次具有基板、第1电极、发光层、透明的第2电极的层叠结构的顶部发射方式的有机电致发光元件，其中，

所述第2有机化合物为延迟荧光材料，

所述发光层中的所述第3有机化合物的S值为-0.38以下，

所述第3有机化合物的发光光谱的半值宽为31nm以下，

E_S1(1)＞E_S1(2)＞E_S1(3)式(a)

E_LUMO(2)≤E_LUMO(3)式(b)

E_HOMO(2)≤E_HOMO(3)式(c)

其中，

E_S1(1)表示所述第1有机化合物的最低激发单重态能量，

E_S1(2)表示所述第2有机化合物的最低激发单重态能量，

E_S1(3)表示所述第3有机化合物的最低激发单重态能量，

E_LUMO(2)表示所述第2有机化合物的LUMO的能量，

E_LUMO(3)表示所述第3有机化合物的LUMO的能量，

E_HOMO(2)表示所述第2有机化合物的HOMO的能量，

E_HOMO(3)表示所述第3有机化合物的HOMO的能量。

2.根据权利要求1所述的有机电致发光元件，其中，

在所述发光层中产生空穴与电子的再键合。

3.根据权利要求1或2所述的有机电致发光元件，其中，

4.根据权利要求3所述的有机电致发光元件，其中，

所述供体基团为被取代或未被取代的咔唑-9-基。

5.根据权利要求3所述的有机电致发光元件，其中，

三个以上的被取代或未被取代的咔唑-9-基与所述苯环键合。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的有机电致发光元件，其中，

7.一种方法，其为评价膜的发光性能的方法，该膜包含满足下述式(a)～(c)的第1有机化合物、第2有机化合物及第3有机化合物，其中，

以所述第3有机化合物的S值和所述第3有机化合物的发光光谱的半值宽为指标，评价膜的发光性能，

E_S1(1)＞E_S1(2)＞E_S1(3)式(a)

E_LUMO(2)≤E_LUMO(3)式(b)

E_HOMO(2)≤E_HOMO(3)式(c)

其中，

E_S1(1)表示所述第1有机化合物的最低激发单重态能量，

E_S1(2)表示所述第2有机化合物的最低激发单重态能量，

E_S1(3)表示所述第3有机化合物的最低激发单重态能量，

E_LUMO(2)表示所述第2有机化合物的LUMO的能量，

E_LUMO(3)表示所述第3有机化合物的LUMO的能量，

E_HOMO(2)表示所述第2有机化合物的HOMO的能量，

E_HOMO(3)表示所述第3有机化合物的HOMO的能量。

8.根据权利要求7所述的方法，其以所述半值宽为31nm以下，而且所述S值为-0.38以下为基准进行评价。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其评价作为顶部发射方式的有机电致发光元件的发光层的有用性。

10.根据权利要求9所述的方法，其预测所述元件的发光效率。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，其评价多个膜的优劣。

12.一种方法，其在某种条件下形成膜，该膜包含满足下述式(a)～(c)的第1有机化合物、第2有机化合物及第3有机化合物，

通过以所述S值和所述半值宽为指标进行评价来确定适于膜形成的条件，

E_S1(1)＞E_S1(2)＞E_S1(3)式(a)

E_LUMO(2)≤E_LUMO(3)式(b)

E_HOMO(2)≤E_HOMO(3)式(c)

其中，

E_S1(1)表示所述第1有机化合物的最低激发单重态能量，

E_S1(2)表示所述第2有机化合物的最低激发单重态能量，

E_S1(3)表示所述第3有机化合物的最低激发单重态能量，

E_LUMO(2)表示所述第2有机化合物的LUMO的能量，

E_LUMO(3)表示所述第3有机化合物的LUMO的能量，

E_HOMO(2)表示所述第2有机化合物的HOMO的能量，

E_HOMO(3)表示所述第3有机化合物的HOMO的能量。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，

14.一种有机电致发光元件的设计方法，其包括在通过权利要求12或13所述的方法确定的条件下形成发光层的步骤。

15.一种程序，其实施权利要求12或13所述的方法或权利要求14所述的设计。

16.一种数据库，其蓄积有权利要求12中的条件、S值及半值宽的数据。