JP2023529535A - 緑色光を発光する有機エレクトロルミネセンス素子 - Google Patents

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Abstract

本発明は、ホスト材料、燐光材料及びエミッタ材料を含む発光層Ｂを含む有機エレクトロルミネセンス素子であって、５００～５６０ｎｍの最大発光において狭い（小さい半値幅（ＦＷＨＭ）で表される）緑色発光を表す有機エレクトロルミネセンス素子に関する。また、本発明は、本発明に係る有機エレクトロルミネセンス素子によって緑色光を発生させる方法に関する。【選択図】なし

Description

本発明は、ホスト材料、燐光材料及びエミッタ材料を含む発光層Ｂを含む有機エレクトロルミネセンス素子であって、５００～５６０ｎｍの最大発光において狭い（小さい半値幅（ＦＷＨＭ）で表される）緑色発光を表す有機エレクトロルミネセンス素子に関する。また、本発明は、本発明による有機エレクトロルミネセンス素子による緑色光生成方法に関する。
例えば、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、発光電気化学電池（ＬＥＣ）及び発光トランジスタのような有機物を基盤とする１層以上の発光層を含む有機エレクトロルミネセンス素子の重要性が増加しつつある。特に、ＯＬＥＤは、スクリーン、ディスプレイ及び照明装置のような電子製品の有望な素子である。実質的に無機物を基盤としたほとんどのエレクトロルミネセンス素子とは対照的に、有機物を基盤とした有機エレクトロルミネセンス素子は、通常、柔軟かつ特に薄層で生産可能である。今日すでに使用可能なＯＬＥＤ基盤のスクリーン及びディスプレイは、優秀な効率及び長い寿命、または優秀な色純度及び長い寿命を有するが、優秀な効率、長い寿命及び優秀な色純度の三つの特性をいずれも有していない。
ＯＬＥＤの色純度または色点は、一般的にＣＩＥｘ及びＣＩＥｙ座標により提供される一方、次世代ディスプレイのための色領域は、いわゆるＢＴ－２０２０及びＤＣＰＩ３値により提供される。一般的に、そのような色座標を得るために、キャビティを変更し、色座標を調整することが必要である。そのような色領域を目標としつつ、上部発光素子において高効率を達成するためには、下部発光素子において狭い発光スペクトルが必要である。
最新の燐光エミッタは、比較的広い発光を表すが、それは、０．２５ｅＶより大きい発光スペクトルの半値幅（ＦＷＨＭ）を有する燐光基盤ＯＬＥＤ（ＰＨＯＬＥＤ）の広範囲な発光に反映される。下部発光素子においてＰＨＯＬＥＤの広範囲な発光スペクトルは、ＢＴ－２０２０及びＤＣＰＩ３色領域を対象としつつ、上部発光素子の構造についてのアウトカップリング効率の高い損失をもたらす。
近年、多少狭い発光スペクトルを表す一部の蛍光エミッタまたは熱活性化遅延蛍光（ｔｈｅｒｍａｌｌｙ－ａｃｔｉｖａｔｅｄ－ｄｅｌａｙｅｄ－ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ： ＴＡＤＦ）エミッタが開発されているが、それは、０．２５ｅＶ以下の発光スペクトルのＦＷＨＭを表すので、ＢＴ－２０２０及びＤＣＰＩ３色領域を達成するのにさらに適している。しかし、そのような蛍光エミッタ及びＴＡＤＦエミッタは、一般的に、エキシトン・ポーラロン消滅、またはエキシトン・エキシトン消滅による低い寿命だけでなく、さらに高い輝度において低下する効率（すなわち、ＯＬＥＤのロ－ルオフ挙動）によって低い効率を表す。
驚くべきことに、ホスト材料、燐光材料及びエミッタ材料を含む有機エレクトロルミネセンス素子の発光層は、小さい半値幅（ｆｕｌｌ ｗｉｄｔｈ ａｔ ｈａｌｆ ｍａｘｉｍｕｍ： ＦＷＨＭ）で表される緑色光の発光を表し、有機エレクトロルミネセンス素子は、優秀な寿命及び量子効率を有し、緑色光を発光するものと明らかになった。ここで、有機エレクトロルミネセンス素子の主要発光は、小さいＦＷＨＭエミッタ材料から発生する。
そのような有機エレクトロルミネセンス素子は、小さいＦＷＨＭ、並びにＤＣＰＩ３及びＢＴ２０２０により定義された仕様に近いＣＩＥｘ及びＣＩＥｙ色座標を有する緑色発光を生成する。
従って、本発明の一側面によれば、発光層Ｂを含む有機エレクトロルミネセンス素子であって、
（ｉ）最低励起一重項状態エネルギー準位Ｓ１Ｐ及び最低励起三重項状態エネルギー準位Ｔ１Ｐを有し、エネルギーＥＨＯＭＯ（ＨＰ）を有する最高被占軌道ＨＯＭＯ（ＨＰ）、及びエネルギーＥＬＵＭＯ（ＨＰ）を有する最低空軌道ＬＵＭＯ（ＨＰ）を有するホスト材料ＨＰと、
（ｉｉ）最低励起一重項状態エネルギー準位Ｓ１Ｅ及び最低励起三重項状態エネルギー準位Ｔ１Ｅを有し、エネルギーＥＨＯＭＯ（ＥＥ）を有する最高被占軌道ＨＯＭＯ（ＥＥ）、及びエネルギーＥＬＵＭＯ（ＥＥ）を有する最低空軌道ＬＵＭＯ（ＥＥ）を有する燐光材料ＥＢと、
（ｉｉｉ）最低励起一重項状態エネルギー準位Ｓ１Ｓ及び最低励起三重項状態エネルギー準位Ｔ１Ｓを有し、エネルギーＥＨＯＭＯ（ＥＳ）を有する最高被占軌道ＨＯＭＯ（ＥＳ）、及びエネルギーＥＬＵＭＯ（ＥＳ）を有する最低空軌道ＬＵＭＯ（ＥＳ）を有する、小さい半値幅（ＦＷＨＭ）エミッタＳＢと、を含み、
前記燐光材料ＥＢは、エネルギーを前記小さい半値幅エミッタＳＢに伝達し、前記小さい半値幅エミッタＳＢは、５００ｎｍ～５６０ｎｍの最大発光を有する光を発光し、
下記式（１）～（４）で表される関係が適用された、有機エレクトロルミネセンス素子が提供される：
Ｔ１Ｅ＞Ｓ１Ｓ 式（１）
Ｔ１Ｐ＞Ｔ１Ｓ 式（２）
Ｔ１Ｐ＞Ｔ１Ｅ 式（３）
Ｔ１Ｐ＞Ｓ１Ｅ 式（４）。
一実施形態によれば、燐光材料ＥＢの最低励起三重項状態エネルギーは、小さい半値幅エミッタＳＢの最低励起一重項状態エネルギーよりも高い。ホスト材料ＨＰの最低励起三重項状態エネルギーは、小さい半値幅エミッタＳＢの最低励起三重項状態エネルギーよりも高い。ホスト材料ＨＰの最低励起三重項状態エネルギーは、燐光材料ＥＢの最低励起三重項状態エネルギーより高くもなる。ホスト材料ＨＰの最低励起三重項状態エネルギーは、燐光材料ＥＢの最低励起一重項状態エネルギーより高くもなる。
一実施形態において、小さいＦＷＨＭエミッタＳＢは、ほぼ０．２５ｅＶ（すなわち、≦０．２５ｅＶ）以下の半値幅（ＦＷＨＭ）を表す発光スペクトルを有することができる。
一実施形態において、ほぼ０．２５ｅＶ以下の半値幅（ＦＷＨＭ）を有する発光スペクトルは、蛍光エミッタ及び熱活性化遅延蛍光エミッタに対して観察可能である。一実施形態において、ほぼ０．２５ｅＶ以下の半値幅（ＦＷＨＭ）を有する発光スペクトルは、燐光エミッタに対して観察されない。一実施形態において、前記小さいＦＷＨＭエミッタＳＢは、燐光材料ＥＢの発光スペクトルのＦＷＨＭより小さい半値幅（ＦＷＨＭ）を表す発光スペクトルを有することができる：ＦＷＨＭ（ＳＢ）＜ＦＷＨＭ（ＥＢ）。
一実施形態において、有機エレクトロルミネセンス素子は、５００ｎｍ～５６０ｎｍの最大発光λｍａｘ（Ｄ）を表すことができる。
一実施形態において、有機エレクトロルミネセンス素子は、５１０ｎｍ～５５０ｎｍの最大発光λｍａｘ（Ｄ）を表すことができる。
一実施形態において、小さいＦＷＨＭエミッタＳＢは、５１０ｎｍ～５５０ｎｍの最大発光を有する光を発光することができる。
一実施形態において、有機エレクトロルミネセンス素子の発光層Ｂは、最低励起一重項状態エネルギー準位Ｓ１Ｎ、最低励起三重項状態エネルギー準位Ｔ１Ｎ、エネルギーＥＨＯＭＯ（ＨＮ）を有する最高被占軌道ＨＯＭＯ（ＨＮ）、及びエネルギーＥＬＵＭＯ（ＨＮ）を有する最低空軌道ＬＵＭＯ（ＨＮ）を有するホスト材料ＨＮをさらに含んでもよく、
下記式（２Ｎ）、（３Ｎ）及び（４Ｎ）で表される関係が適用され、
Ｔ１Ｎ＞Ｔ１Ｓ 式（２Ｎ）
Ｔ１Ｎ＞Ｔ１Ｅ 式（３Ｎ）
Ｔ１Ｎ＞Ｓ１Ｅ 式（４Ｎ）
下記式（５）～（１１）で表される関係が適用される：
ＥＬＵＭＯ（ＨＰ）＞ＥＬＵＭＯ（ＳＢ） 式（５）
ＥＬＵＭＯ（ＨＰ）＞ＥＬＵＭＯ（ＥＢ） 式（６）
ＥＨＯＭＯ（ＨＰ）＜ＥＨＯＭＯ（ＳＢ） 式（７）
ＥＨＯＭＯ（ＨＰ）＜ＥＨＯＭＯ（ＥＢ） 式（８）
ＥＬＵＭＯ（ＨＮ）＜ＥＬＵＭＯ（ＳＢ） 式（９）
ＥＬＵＭＯ（ＨＮ）＜ＥＬＵＭＯ（ＥＢ） 式（１０）
ＥＨＯＭＯ（ＨＮ）＜ＥＨＯＭＯ（ＳＢ） 式（１１）
ＥＨＯＭＯ（ＨＮ）＜ＥＨＯＭＯ（ＥＢ） 式（１２）。
本発明によれば、ホスト材料ＨＮの最低励起三重項状態エネルギーは、小さい半値幅エミッタＳＢの最低励起三重項状態エネルギーより高くてもよい。ホスト材料ＨＮの最低励起三重項状態エネルギーは、燐光材料ＥＢの最低励起三重項状態エネルギーより高くてもよい。ホスト材料ＨＮの最低励起三重項状態エネルギーは、燐光材料ＥＢの最低励起一重項状態エネルギーより高くてもよい。
また、ホスト材料ＨＰの最低空軌道（ＬＵＭＯ）エネルギーは、小さい半値幅エミッタＳＢの最低空軌道（ＬＵＭＯ）エネルギーより高くてもよい。ホスト材料ＨＰの最低空軌道（ＬＵＭＯ）エネルギーは、燐光材料ＥＢの最低空軌道（ＬＵＭＯ）エネルギーより高くてもよい。
ホスト材料ＨＰの最高被占軌道（ＨＯＭＯ）エネルギーは、小さい半値幅エミッタＳＢの最高被占軌道（ＨＯＭＯ）エネルギーより低くてもよい。ホスト材料ＨＰの最高被占軌道（ＨＯＭＯ）エネルギーは、燐光材料ＥＢの最高被占軌道（ＨＯＭＯ）エネルギーより低くてもよい。
また、ホスト材料ＨＮの最低空軌道（ＬＵＭＯ）エネルギーは、小さい半値幅エミッタＳＢの最低空軌道（ＬＵＭＯ）エネルギーより低くてもよい。ホスト材料ＨＮの最低空軌道（ＬＵＭＯ）エネルギーは、燐光材料ＥＢの最低空軌道（ＬＵＭＯ）エネルギーより低くてもよい。
ホスト材料ＨＮの最高被占軌道（ＨＯＭＯ）エネルギーは、小さい半値幅エミッタＳＢの最高被占軌道（ＨＯＭＯ）エネルギーより低くてもよい。ホスト材料ＨＮの最高被占軌道（ＨＯＭＯ）エネルギーは、燐光材料ＥＢの最高被占軌道（ＨＯＭＯ）エネルギーより低くてもよい。
一実施形態において、下記式（２Ｅ）及び式（３Ｅ）のうち少なくとも１つで表された関係、並びに式（１Ｅ）で表された関係が適用可能である：
ＥＬＵＭＯ（ＨＮ）－ＥＨＯＭＯ（ＨＰ）＞Ｔ１Ｅ 式（１Ｅ）
ＥＬＵＭＯ（ＨＰ）－ＥＬＵＭＯ（ＨＮ）≧０．２ｅＶ 式（２Ｅ）
ＥＨＯＭＯ（ＨＰ）－ＥＨＯＭＯ（ＨＮ）≧０．２ｅＶ 式（３Ｅ）。
ホスト材料ＨＮの最低空軌道（ＬＵＭＯ）エネルギーと、ホスト材料ＨＰの最高被占軌道（ＨＯＭＯ）エネルギーとの差は、燐光材料ＥＢの最低励起三重項状態エネルギーより大きくてもよい。
ホスト材料ＨＰの最高被占軌道（ＨＯＭＯ）エネルギーは、ホスト材料ＨＮのＨＯＭＯエネルギーより少なくとも０．２０ｅＶ高くてもよく、すなわち、ＥＨＯＭＯ（ＨＰ）は、ＥＨＯＭＯ（ＨＮ）より少なくとも０．２０ｅＶほど負数であってもよい。
ＨＮのＬＵＭＯとＨＰのＨＯＭＯとのエネルギー差は、ＨＮのＨＯＭＯとＨＰのＨＯＭＯとのエネルギー差より大きい（ＥＬＵＭＯ（ＨＮ）－ＥＨＯＭＯ（ＨＰ）＞ＥＨＯＭＯ（ＨＰ）ＥＨＯＭＯ（ＨＮ））。一実施形態において、ホスト材料ＨＰのＨＯＭＯエネルギーは、ホスト材料ＨＮのＨＯＭＯエネルギーより０．２０ｅＶ超過、好ましくは、０．２５ｅＶ超過、またはさらに好ましくは、０．３０ｅＶ超過ほど高い。
典型的に、ホスト材料ＨＰのＨＯＭＯエネルギーは、ホスト材料ＨＮのＨＯＭＯエネルギーより４．０ｅＶ未満、好ましくは、３．０ｅＶ未満、さらに好ましくは、２．０ｅＶ未満、またははなはだしくは、１．０ｅＶ未満ほど高い。
代案としては、ホスト材料ＨＰの最低空軌道（ＬＵＭＯ）エネルギーは、ホスト材料ＨＮのＬＵＭＯエネルギーより少なくとも０．２０ｅＶほど高くてもよい。すなわち、ＥＬＵＭＯ（ＨＰ）は、ＥＬＵＭＯ（ＨＮ）より少なくとも０．２０ｅＶほど負数であってもよい。ＨＮのＬＵＭＯとＨＰのＨＯＭＯとのエネルギー差は、ＨＮのＬＵＭＯとＨＰのＬＵＭＯとのエネルギー差より大きい（ＥＬＵＭＯ（ＨＮ）－ＥＨＯＭＯ（ＨＰ）＞ＥＬＵＭＯ（ＨＰ）－ＥＬＵＭＯ（ＨＮ））。一実施形態において、ホスト材料ＨＰのＬＵＭＯエネルギーは、ホスト材料ＨＮのＬＵＭＯエネルギーより０．２０ｅＶ超過、好ましくは、０．２５ｅＶ超過、またはさらに好ましくは、０．３０ｅＶ超過ほど高い。典型的に、ホスト材料ＨＰのＬＵＭＯエネルギーは、ホスト材料ＨＮのＬＵＭＯエネルギーより４．０ｅＶ未満、好ましくは、３．０ｅＶ未満、さらに好ましくは、２．０ｅＶ未満、またははなはだしくは、１．０ｅＶ未満ほど高い。
驚くべきことに、本発明による光電子素子の発光帯域についての主な寄与は、ｉ）ＥＢからＳＢへの十分なエネルギー伝達、及びｉｉ）ホスト材料ＨＰ及びＨＮからＥＢ及び／またはＳＢへの十分なエネルギー伝達を表すＳＢの放出に起因するということが明らかになった。
一実施形態において、ホスト材料ＨＰの最高被占軌道（ＨＯＭＯ）エネルギーは、ホスト材料ＨＮのＨＯＭＯエネルギーより少なくとも０．２０ｅＶほど高くてもよく、ホスト材料ＨＰの最低空軌道（ＬＵＭＯ）エネルギーは、ホスト材料ＨＮのＬＵＭＯエネルギーより少なくとも０．２０ｅＶほど高くてもよい。
一実施形態において、ホスト材料ＨＰのＨＯＭＯエネルギーは、ホスト材料ＨＮのＨＯＭＯエネルギーより０．２０ｅＶ超過、好ましくは、０．２５ｅＶ超過、またはさらに好ましくは、０．３０ｅＶ超過ほど高く、ホスト材料ＨＰのＬＵＭＯエネルギーは、ホスト材料ＨＮのＬＵＭＯエネルギーより０．２０ｅＶ超過、好ましくは、０．２５ｅＶ超過、またはさらに好ましくは、０．３０ｅＶ超過ほど高い。
一実施形態において、ＨＰ及びＨＮは、エキシプレックス（ｅｘｃｉｐｌｅｘ）を形成することができる。当業者は、エキシプレックスを形成するＨＰ及びＨＮの対を選択する方法、及び前述のＨＯＭＯエネルギー準位及び／またはＬＵＭＯエネルギー準位の要求事項に加えて、ＨＰ及びＨＮの低い立体遮蔽のような選択基準が分かっている。
一実施形態において、ＨＰは、下記化合物、または下記化合物のうち２つ以上の混合物からなる群から選択可能である：
Figure 2023529535000001
Figure 2023529535000002
Figure 2023529535000003
Figure 2023529535000004
Figure 2023529535000005
一実施形態において、ＨＮは、下記化合物、または下記化合物のうち２つ以上の混合物からなる群から選択可能である：
Figure 2023529535000006
Figure 2023529535000007
一実施形態において、ＨＰ及びＨＮはエキシプレックスを形成し；ＨＰ及びＳＢはエキシプレックスを形成せず；ＨＮ及びＳＢはエキシプレックスを形成せず、ＥＢ及びＳＢはエキシプレックスを形成しない。
一実施形態において、ＨＰ及びＨＮはエキシプレックスを形成し；ＨＰ及びＥＢはエキシプレックスを形成せず；ＨＮ及びＥＢはエキシプレックスを形成せず；ＨＰ及びＳＢはエキシプレックスを形成せず；ＨＮ及びＳＢはエキシプレックスを形成せず、ＥＢ及びＳＢはエキシプレックスを形成しない。
ＨＰ及びＥＢのエキシプレックス形成；ＨＮ及びＥＢのエキシプレックス形成；ＨＰ及びＳＢのエキシプレックス形成；ＨＮ及びＳＢのエキシプレックス形成；またはＥＢ及びＳＢのエキシプレックス形成。
一実施形態において、ＨＮは、任意のホスフィンオキサイド基を含まなくてもよく、特にＨＮはビス［２－（ジフェニルホスフィノ）フェニル］エーテルオキサイド（ＤＰＥＰＯ）ではない。
本明細書で使用されているように、有機エレクトロルミネセンス素子及び光電子発光素子という用語は、ホスト材料ＨＰ、燐光材料ＥＢ及び小さいＦＷＨＭエミッタＳＢを含む発光層Ｂを含む任意の素子として最も広い意味で理解可能である。
有機エレクトロルミネセンス素子は、最も広い意味で、可視光線または近紫外線（ＵＶ）の範囲、すなわち、３８０～８００ｎｍの波長範囲で光を発光するのに好適な有機材料を基盤とする任意の素子として理解可能である。好ましくは、有機エレクトロルミネセンス素子は、可視光線範囲、すなわち、４００～８００ｎｍの光を発光することができる。
一実施形態において、有機エレクトロルミネセンス素子は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、発光電気化学電池（ＬＥＣ）及び発光トランジスタからなる群から選択された素子であってもよい。
特に好ましくは、有機エレクトロルミネセンス素子は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）であってもよい。選択的に、有機エレクトロルミネセンス素子は、全体的に不透明であるか、半透明であるか、あるいは（本質的に）透明である。
本発明の脈絡で使用される用語「層」は、好ましくは、広範囲に平面形状を有する本体である。
発光層Ｂは、好ましくは、１ｍｍ以下、より好ましくは、０．１ｍｍ以下、さらに好ましくは、１０μｍ以下、より一層好ましくは、１μｍ以下、特に０．１μｍ以下の厚みを有することができる。
一実施形態において、小さい半値幅（ＦＷＨＭ）エミッタＳＢは、有機材料であってもよい。本発明によれば、有機エミッタまたは有機材料は、エミッタまたは材料が（主に）水素（Ｈ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、ホウ素（Ｂ）、ケイ素（Ｓｉ）、並びに選択的にフッ素（Ｆ）、選択的に臭素（Ｂｒ）及び選択的に酸素（Ｏ）から構成されることを意味することができる。特に好ましくは、有機エミッタまたは有機材料は、任意の遷移金属を含有しない。
一実施形態において、小さい半値幅（ＦＷＨＭ）エミッタＳＢは、有機ＴＡＤＦ材料であってもよい。一実施形態において、小さいＦＷＨＭエミッタＳＢは、有機エミッタであってもよい。
化合物ＨＰ、化合物ＨＮ、エミッタＥＢ及びエミッタＳＢは、任意の量及び任意の割合で有機エレクトロルミネセンス素子に含まれる。
一実施形態において、本発明の有機エレクトロルミネセンス素子において、発光層Ｂは、重量を基準として、エミッタＥＢより化合物ＨＰをさらに多く含んでもよい。
一実施形態において、本発明の有機エレクトロルミネセンス素子において、発光層Ｂは、重量を基準として、エミッタＥＢより化合物ＨＮをさらに多く含んでもよい。
一実施形態において、本発明の有機エレクトロルミネセンス素子において、発光層Ｂは、重量を基準として、エミッタＳＢよりＴＡＤＦ材料ＥＢをさらに多く含んでもよい。
ＨＮが選択的な一実施形態において、本発明の有機エレクトロルミネセンス素子において、発光層Ｂは、
（ｉ）１０～８４重量％のホスト化合物ＨＰと、
（ｉｉ）０～８４重量％のホスト化合物ＨＮと、
（ｉｉｉ）５～１５重量％の燐光材料ＥＢと、
（ｉｖ）１～１０重量％の小さいＦＷＨＭエミッタＳＢと、選択的に
（ｖ）０～７２重量％の１つ以上の溶媒と、を含んでも（または、（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）及び選択的に（ｖ）から構成されても）よい。
ＨＮが選択的な一実施形態において、本発明の有機エレクトロルミネセンス素子において、発光層Ｂは、
（ｉ）２２～７０重量％のホスト化合物ＨＰと、
（ｉｉ）０～７０重量％のホスト化合物ＨＮと、
（ｉｉｉ）５～１０重量％の燐光材料ＥＢと、
（ｉｖ）１～５重量％のエミッタＳＢと、選択的に
（ｖ）０～７２重量％の１つ以上の溶媒と、を含んでも（または、（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）及び選択的に（ｖ）から構成されても）よい。
ＨＮが存在する一実施形態において、本発明の有機エレクトロルミネセンス素子において、発光層Ｂは、
（ｉ）１０～３０重量％のホスト化合物ＨＰと、
（ｉｉ）４０～７４重量％のホスト化合物ＨＮと、
（ｉｉｉ）１５～３０重量％の燐光材料ＥＢと、
（ｉｖ）１～５重量％の小さいＦＷＨＭエミッタＳＢと、選択的に
（ｖ）０～３４重量％の１つ以上の溶媒と、を含んでも（または、（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）及び選択的に（ｖ）から構成されても）よい。
ＨＮが存在する一実施形態において、本発明の有機エレクトロルミネセンス素子において、発光層Ｂは、
（ｉ）４０～７４重量％のホスト化合物ＨＮと、
（ｉｉ）１０～３０重量％のホスト化合物ＨＰと、
（ｉｉｉ）１５～３０重量％の燐光材料ＥＢと、
（ｉｖ）１～５重量％の小さいＦＷＨＭエミッタＳＢと、選択的に
（ｖ）０～３４重量％の１つ以上の溶媒と、を含んでも（または、（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）及び選択的に（ｖ）から構成されても）よい。
一実施形態において、燐光材料ＥＢは、５００～５４０ｎｍの範囲で最大発光（ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、λｍａｘ ＰＭＭＡ（ＥＢ）と決定される）を表すことができる。一実施形態において、燐光材料ＥＢは、４９０～５３０ｎｍの範囲で最大発光λｍａｘ ＰＭＭＡ（ＥＢ）を表すことができる。
燐光材料
燐光材料は、三重項からの光放出を得るために、金属原子によって惹起された分子内スピン軌道相互作用（重原子効果）を利用する。そのような燐光材料の例には、下記一般化学式Ｅ－Ｉで表される化合物を含んでもよい。
Figure 2023529535000008
・・・Ｅ－Ｉ
化学式Ｅ－Ｉで、Ｍは、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｅｕ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ａｇ及びＣｕからなる群から選択され、
ｎは、１～３の整数であり、
Ｘ及びＹは、それぞれ独立して、モノアニオン性二座配位子である。
化学式Ｅ－Ｉで表される化合物の例は、下記一般化学式Ｅ－ＩＩまたは一般化学式Ｅ－ＩＩＩで表される化合物を含んでもよい。
Figure 2023529535000009
・・・Ｅ－ＩＩ
Figure 2023529535000010
・・・Ｅ－ＩＩＩ
化学式Ｅ－ＩＩ及びＥ－ＩＩＩで、Ｘ′は、Ｍに炭素（Ｃ）結合された芳香族環であり、Ｙ′は、Ｍに配位され、環を形成する窒素（Ｎ）を含有する錯物である。Ｘ′とＹ′は結合し、Ｘ′とＹ′は新たな環を形成することができる。化学式Ｅ－ＩＩＩで、Ｚは、２つの酸素（Ｏ）を有する二座配位子である。化学式Ｅ－ＩＩ及びＥ－ＩＩＩで、Ｍは、高効率及び長寿命の観点から、好ましくはＩｒである。
化学式Ｅ－ＩＩ及びＥ－ＩＩＩで、芳香族環Ｘ′は、例えば、Ｃ６－Ｃ３０アリール基、Ｃ６－Ｃ１６アリール基、好ましくは、Ｃ６－Ｃ１２アリール基、さらに好ましくは、Ｃ６－Ｃ１０アリール基であり、前記Ｘ′は、それぞれの場合に、１つ以上の置換基ＲＥに選択的に置換可能である。
化学式Ｅ－ＩＩ及びＥ－ＩＩＩで、Ｙ′は、例えば、Ｃ２－Ｃ３０ヘテロアリール基、Ｃ２－Ｃ２５ヘテロアリール基、好ましくは、Ｃ２－Ｃ２０ヘテロアリール基、さらに好ましくは、Ｃ２－Ｃ１５ヘテロアリール基、特に好ましくは、Ｃ２－Ｃ１０ヘテロアリール基であり、前記Ｙ′は、それぞれの場合に、１つ以上の置換基ＲＥに選択的に置換可能である。また、Ｙ′は、例えば、１つ以上の置換基ＲＥに選択的に置換可能なＣ１－Ｃ５ヘテロアリール基でもある。
化学式Ｅ－ＩＩ及びＥ－ＩＩＩで、２つの酸素（Ｏ）を有する二座配位子Ｚは、例えば、２つの酸素を有するＣ２－Ｃ３０二座配位子、２つの酸素を有するＣ２－Ｃ２５二座配位子、好ましくは、２つの酸素を有するＣ２－Ｃ２０二座配位子、さらに好ましくは、２つの酸素を有するＣ２－Ｃ１５二座配位子、特に好ましくは、２つの酸素を有するＣ２－Ｃ１０二座配位子であり、前記Ｚは、それぞれの場合に、１つ以上の置換基ＲＥに選択的に置換可能である。また、Ｚは、例えば、１つ以上の置換基ＲＥに選択的に置換可能な２つの酸素を有するＣ２－Ｃ５二座配位子でもある。
ＲＥは、それぞれの場合に、水素、重水素、Ｎ（Ｒ５Ｅ）２、ＯＲ５Ｅ、
ＳＲ５Ｅ、Ｓｉ（Ｒ５Ｅ）３、ＣＦ３、ＣＮ、ハロゲン、
１つ以上の置換基Ｒ５Ｅに選択的に置換可能なＣ１－Ｃ４０アルキル基であって、ここで、１つ以上の非隣接ＣＨ２基は、Ｒ５ＥＣ＝ＣＲ５Ｅ、Ｃ≡Ｃ、Ｓｉ（Ｒ５Ｅ）２、Ｇｅ（Ｒ５Ｅ）２、Ｓｎ（Ｒ５Ｅ）２、Ｃ＝Ｏ、Ｃ＝Ｓ、Ｃ＝Ｓｅ、Ｃ＝ＮＲ５Ｅ、Ｐ（＝Ｏ）（Ｒ５Ｅ）、ＳＯ、ＳＯ２、ＮＲ５Ｅ、Ｏ、ＳまたはＣＯＮＲ５Ｅによって置換されるＣ１－Ｃ４０アルキル基；
１つ以上の置換基Ｒ５Ｅに選択的に置換可能なＣ１－Ｃ４０チオアルコキシ基であって、ここで、１つ以上の非隣接ＣＨ２基は、Ｒ５ＥＣ＝ＣＲ５Ｅ、Ｃ≡Ｃ、Ｓｉ（Ｒ５Ｅ）２、Ｇｅ（Ｒ５Ｅ）２、Ｓｎ（Ｒ５Ｅ）２、Ｃ＝Ｏ、Ｃ＝Ｓ、Ｃ＝Ｓｅ、Ｃ＝ＮＲ５Ｅ、Ｐ（＝Ｏ）（Ｒ５Ｅ）、ＳＯ、ＳＯ２、ＮＲ５Ｅ、Ｏ、ＳまたはＣＯＮＲ５Ｅによって置換されるＣ１－Ｃ４０チオアルコキシ基；及び
１つ以上の置換基Ｒ５Ｅに選択的に置換可能なＣ６－Ｃ６０アリール基；１つ以上の置換基Ｒ５Ｅに選択的に置換可能なＣ３－Ｃ５７ヘテロアリール基；からなる群から選択可能である。
Ｒ５Ｅは、それぞれの場合に、水素、重水素、Ｎ（Ｒ６Ｅ）２、ＯＲ６Ｅ、ＳＲ６Ｅ、Ｓｉ（Ｒ６Ｅ）３、ＣＦ３、ＣＮ、Ｆ、
１つ以上の置換基Ｒ６Ｅに選択的に置換可能なＣ１－Ｃ４０アルキル基であって、ここで、１つ以上の非隣接ＣＨ２基は、Ｒ６ＥＣ＝ＣＲ６Ｅ、Ｃ≡Ｃ、Ｓｉ（Ｒ６Ｅ）２、Ｇｅ（Ｒ６Ｅ）２、Ｓｎ（Ｒ６Ｅ）２、Ｃ＝Ｏ、Ｃ＝Ｓ、Ｃ＝Ｓｅ、Ｃ＝ＮＲ６Ｅ、Ｐ（＝Ｏ）（Ｒ６Ｅ）、ＳＯ、ＳＯ２、ＮＲ６Ｅ、Ｏ、ＳまたはＣＯＮＲ６Ｅによって置換されるＣ１－Ｃ４０アルキル基；
１つ以上の置換基Ｒ６Ｅに選択的に置換可能なＣ６－Ｃ６０アリール基；及び
１つ以上の置換基Ｒ６Ｅに選択的に置換可能なＣ３－Ｃ５７ヘテロアリール基；からなる群から選択可能である。
Ｒ６Ｅは、それぞれの場合に、水素、重水素、ＯＰｈ、ＣＦ３、ＣＮ、Ｆ、
１つ以上の水素原子が選択的に、互いに独立して、重水素、ＣＮ、ＣＦ３またはＦに置換可能なＣ１－Ｃ５アルキル基；
１つ以上の水素原子が選択的に、互いに独立して、重水素、ＣＮ、ＣＦ３またはＦに置換可能なＣ１－Ｃ５アルコキシ基；
１つ以上の水素原子が選択的に、互いに独立して、重水素、ＣＮ、ＣＦ３またはＦに置換可能なＣ１－Ｃ５チオアルコキシ基；
１つ以上のＣ１－Ｃ５アルキル基に選択的に置換可能なＣ６－Ｃ１８アリール基；
１つ以上のＣ１－Ｃ５アルキル基に選択的に置換可能なＣ３－Ｃ１７ヘテロアリール基；
Ｎ（Ｃ６－Ｃ１８アリール基）２；
Ｎ（Ｃ３－Ｃ１７ヘテロアリール基）２；及び
Ｎ（Ｃ３－Ｃ１７ヘテロアリール基）（Ｃ６－Ｃ１８アリール基）からなる群から選択可能である。
置換基ＲＥ、Ｒ５ＥまたはＲ６Ｅは、互いに独立して、選択的に１つ以上の置換基ＲＥ、Ｒ５Ｅ、Ｒ６Ｅ及び／またはＸ′、Ｙ′及びＺと共に、単環または多環、脂肪族、芳香族、ヘテロ芳香族及び／またはベンゼン縮合環（benzo-fused ring system）を形成することができる。
化学式Ｅ－ＩＩで表される化合物の例は、Ｉｒ（ｐｐｙ）３、Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｍｐｐｙ）３、Ｉｒ（ＰＰｙ）２（ｍ－ｂｐｐｙ）及びＢｔｐＩｒ（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｂｔｐ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（２－ｐｈｑ）３、Ｈｅｘ－Ｉｒ（ｐｈｑ）３、Ｉｒ（ｆｂｉ）２（ａｃａｃ）、ｆａｃ－トリス（２－（３－ｐ－キシリル）フェニル）ピリジンイリジウム（ＩＩＩ）、Ｅｕ（ｄｂｍ）３（Ｐｈｅｎ）、Ｉｒ（ｐｉｑ）３、Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（Ｆｉｑ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（Ｆｌｑ）２（ａｃａｃ）、Ｒｕ（ｄｔｂ－ｂｐｙ）３・２（ＰＦ６）、Ｉｒ（２－ｐｈｑ）３、Ｉｒ（ＢＴ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ＤＭＰ）３、Ｉｒ（Ｍｐｑ）３、Ｉｒ（ｐｈｑ）２ｔｐｙ、ｆａｃ－Ｉｒ（ｐｐｙ）２Ｐｃ、Ｉｒ（ｄｐ）ＰＱ２、Ｉｒ（Ｄｐｍ）（Ｐｉｑ）２、Ｈｅｘ－Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ）、Ｈｅｘ－Ｉｒ（ｐｉｑ）３、Ｉｒ（ｄｍｐｑ）３、Ｉｒ（ｄｍｐｑ）２（ａｃａｃ）、ＦＰＱＩｒｐｉｃなどを含む。
化学式Ｅ－ＩＩで表される化合物の他の例は、下記化学式Ｅ－ＩＩ－１～Ｅ－ＩＩ－１１で表される化合物を含む。構造式で、「Ｍｅ」はメチル基を表す。
Figure 2023529535000011
Figure 2023529535000012
化学式Ｅ－ＩＩＩで表される化合物の他の例は、下記化学式Ｅ－ＩＩＩ－１～Ｅ－ＩＩＩ－６で表される化合物を含む。構造式で、「Ｍｅ」はメチル基を表す。
Figure 2023529535000013
また、ＵＳ－Ａ ２００３／０１７３６１、ＵＳ－Ａ ２００４／２６２５７６、ＷＯ ２０１０／０２７５８３、ＵＳ－Ａ ２０１９／２４５１５３、ＵＳ－Ａ ２０１３／１１９３５４及び／またはＵＳ－Ａ ２０１９／２３３４５１に述べられたイリジウム錯体が使用可能である。燐光材料の高効率という観点から、緑色発光のために、Ｉｒ（ｐｐｙ）３及びＨｅｘ－Ｉｒ（ｐｐｙ）３が使用可能である。
小さいＦＷＨＭエミッタ材料
小さいＦＷＨＭエミッタＳＢは、ほぼ０．２５ｅＶ以下（すなわち、≦０．２５ｅＶ）の半値幅（ＦＷＨＭ）を表す発光スペクトルを有することができる。
小さいＦＷＨＭエミッタＳＢは、ＰＭＭＡにおいて、０．２５ｅＶ未満、好ましくは、０．２０ｅＶ未満、さらに好ましくは、０．１５ｅＶ未満の半値幅（ＦＷＨＭ）を有する発光を表すように選択可能である。
一実施形態において、小さいＦＷＨＭエミッタＳＢは、蛍光エミッタ及び熱活性化遅延蛍光エミッタからなる群から選択可能である。
本明細書で使用されているように、用語「蛍光材料」及び「蛍光エミッタ」は、互いに交換可能に理解される。
本発明によれば、蛍光材料において、最低励起一重項状態（Ｓ１）と最低励起三重項状態（Ｔ１）とのエネルギー差に該当するΔＥＳＴ値が０．４ｅＶ以上でもある。
本明細書で使用されているように、用語「ＴＡＤＦ材料」及び「ＴＡＤＦエミッタ」は、互いに交換可能に理解される。
本発明によれば、ＴＡＤＦ材料において、最低励起一重項状態（Ｓ１）と最低励起三重項状態（Ｔ１）とのエネルギー差に該当するΔＥＳＴ値が０．４ｅＶ未満、好ましくは、０．３ｅＶ未満、さらに好ましくは、０．２ｅＶ未満、より一層好ましくは、０．１ｅＶ未満、またははなはだしくは、０．０５ｅＶ未満である。
本発明によれば、最低励起一重項状態（Ｓ１）と最低励起三重項状態（Ｔ１）とのエネルギー差に該当するΔＥＳＴ値が０．４ｅＶである材料は、ＴＡＤＦ材料でもある。
一実施形態において、小さいＦＷＨＭエミッタＳＢは、有機緑色蛍光エミッタでもある。
小さいＦＷＨＭエミッタＳ Ｂ がホウ素（Ｂ）含有エミッタである素子
一実施形態において、小さいＦＷＨＭエミッタＳＢは、緑色ホウ素含有エミッタでもある。小さいＦＷＨＭエミッタＳＢを含む緑色ホウ素の例は、下記一般化学式Ｂ－Ｉで表される化合物を含む。
Figure 2023529535000014
・・・Ｂ－Ｉ
前記Ｂはホウ素であり、
Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３は、互いに独立して、それぞれの場合に、芳香族環及びヘテロ芳香族環からなる群から選択され、
Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３は、選択的に互いに連結され、環を形成することができる。
前記一般化学式Ｂ－ＩのＡｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３のような芳香族環は、例えば、炭素数６～３０のアリール基環、好ましくは、炭素数６～１６のアリール基環、より好ましくは、炭素数６～１２のアリール基環、特に好ましくは、炭素数６～１０のアリール基環である。
一般化学式Ｂ－ＩのＡｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３のような芳香族環の具体例としては、単環系でもあるベンゼン環；二環系でもあるビフェニル環；縮合二環系でもあるナフタレン環；三環系でもあるターフェニル環（ｍ－ターフェニル、ｏ－ターフェニルまたはｐ－ターフェニル）；縮合三環系であるアセナフチレン環、フルオレン環、フェナレン環及びフェナントレン環；縮合四環系であるトリフェニレン環、ピレン環及びナフタセン環；並びに縮合五環系であるペリレン環及びペンタセン環が挙げられる。
前記一般化学式Ｂ－ＩのＡｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３のようなヘテロ芳香族環は、例えば、炭素数２～３０のヘテロアリール環であり、前記ヘテロアリール環は、炭素数２～２５のヘテロアリール環、好ましくは、炭素数２～２０のヘテロアリール環、さらに好ましくは、炭素数２～１５のヘテロアリール環、特に好ましくは、炭素数２～１０のヘテロアリール環である。また、一般化学式Ｂ－ＩのＡｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３のようなヘテロ芳香族環は、例えば、環構成原子として、炭素以外に、酸素、硫黄及び窒素から選択されるヘテロ原子を１～５個含むヘテロ環でもある。
一般化学式Ｂ－ＩのＡｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３としてヘテロ芳香族環の例には、ピロール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環、トリアジン環、インドール環、イソインドール環、１Ｈ－インダゾール環、ベンズイミダゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、１Ｈ－ベンゾトリアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、シンノリン環、キナゾリン環、キノキサリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、プリン環、プテリジン環、カルバゾール環、アクリジン環、フェノキサチイン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、フェナジン環、インドリジン環、フラン環、ベンゾフラン環、イソベンゾフラン環、ジベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾチオフェン環、フラザン環、オキサジアゾール環及びチアントレン環を含む。
一般化学式Ｂ－ＩのＡｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３のような前述の芳香族またはヘテロ芳香族環において、１つ以上の水素原子は、１つ以上の置換基Ｒａに置換可能であり、
前記Ｒａは、互いに独立して、それぞれの場合に、水素、重水素、Ｎ（Ｒ５）２、ＯＲ５、
ＳＲ５、Ｓｉ（Ｒ５）３、ＣＦ３、ＣＮ、ハロゲン、
１つ以上の置換基Ｒ５に選択的に置換可能なＣ１－Ｃ４０アルキル基であって、ここで、１つ以上の非隣接ＣＨ２基は、Ｒ５Ｃ＝ＣＲ５、Ｃ≡Ｃ、Ｓｉ（Ｒ５）２、Ｇｅ（Ｒ５）２、Ｓｎ（Ｒ５）２、Ｃ＝Ｏ、Ｃ＝Ｓ、Ｃ＝Ｓｅ、Ｃ＝ＮＲ５、Ｐ（＝Ｏ）（Ｒ５）、ＳＯ、ＳＯ２、ＮＲ５、Ｏ、ＳまたはＣＯＮＲ５によって置換されるＣ１－Ｃ４０アルキル基；
１つ以上の置換基Ｒ５に選択的に置換可能なＣ１－Ｃ４０チオアルコキシ基であって、ここで、１つ以上の非隣接ＣＨ２基は、Ｒ５Ｃ＝ＣＲ５、Ｃ≡Ｃ、Ｓｉ（Ｒ５）２、Ｇｅ（Ｒ５）２、Ｓｎ（Ｒ５）２、Ｃ＝Ｏ、Ｃ＝Ｓ、Ｃ＝Ｓｅ、Ｃ＝ＮＲ５、Ｐ（＝Ｏ）（Ｒ５）、ＳＯ、ＳＯ２、ＮＲ５、Ｏ、ＳまたはＣＯＮＲ５によって置換されるＣ１－Ｃ４０チオアルコキシ基；及び
１つ以上の置換基Ｒ５に選択的に置換可能なＣ６－Ｃ６０アリール基；１つ以上の置換基Ｒ５に選択的に置換可能なＣ３－Ｃ５７ヘテロアリール基；からなる群から選択可能である。
Ｒ５は、互いに独立して、それぞれの場合に、水素、重水素、Ｎ（Ｒ６）２、ＯＲ６、ＳＲ６、Ｓｉ（Ｒ６）３、ＣＦ３、ＣＮ、Ｆ、
１つ以上の置換基Ｒ６に選択的に置換可能なＣ１－Ｃ４０アルキル基であって、ここで、１つ以上の非隣接ＣＨ２基は、Ｒ６Ｃ＝ＣＲ６、Ｃ≡Ｃ、Ｓｉ（Ｒ６）２、Ｇｅ（Ｒ６）２、Ｓｎ（Ｒ６）２、Ｃ＝Ｏ、Ｃ＝Ｓ、Ｃ＝Ｓｅ、Ｃ＝ＮＲ６、Ｐ（＝Ｏ）（Ｒ６）、ＳＯ、ＳＯ２、ＮＲ６、Ｏ、ＳまたはＣＯＮＲ６によって置換されるＣ１－Ｃ４０アルキル基；
１つ以上の置換基Ｒ６に選択的に置換可能なＣ６－Ｃ６０アリール基；及び１つ以上の置換基Ｒ６に選択的に置換可能なＣ３－Ｃ５７ヘテロアリール基；からなる群から選択可能である。
Ｒ６は、互いに独立して、それぞれの場合に、水素、重水素、ＯＰｈ、ＣＦ３、ＣＮ、Ｆ、
１つ以上の水素原子が選択的に、互いに独立して、重水素、ＣＮ、ＣＦ３またはＦに置換可能なＣ１－Ｃ５アルキル基；
１つ以上の水素原子が選択的に、互いに独立して、重水素、ＣＮ、ＣＦ３またはＦに置換可能なＣ１－Ｃ５アルコキシ基；
１つ以上の水素原子が選択的に、互いに独立して、重水素、ＣＮ、ＣＦ３またはＦに置換可能なＣ１－Ｃ５チオアルコキシ基；
１つ以上のＣ１－Ｃ５アルキル基に選択的に置換可能なＣ６－Ｃ１８アリール基；
１つ以上のＣ１－Ｃ５アルキル基に選択的に置換可能なＣ３－Ｃ１７ヘテロアリール基；
Ｎ（Ｃ６－Ｃ１８アリール基）２；Ｎ（Ｃ３－Ｃ１７ヘテロアリール基）２、及びＮ（Ｃ３－Ｃ１７ヘテロアリール基）（Ｃ６－Ｃ１８アリール基）からなる群から選択可能である。
化学式Ｂ－Ｉで表される化合物の例は、下記一般化学式Ｂ－ＩＩ、一般化学式Ｂ－ＩＩＩまたは一般化学式Ｂ－ＩＶで表される化合物を含む。
Figure 2023529535000015
・・・Ｂ－ＩＩ
Figure 2023529535000016
・・・Ｂ－ＩＩＩ
Figure 2023529535000017
・・・Ｂ－ＩＶ
ここで、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、それぞれの場合に、互いに独立して、ＮＲ′、Ｏ、Ｃ（Ｒ′）２、ＳまたはＳｉ（Ｒ′）２からなる群から選択され、前記それぞれのＲ′は、互いに独立して、
１つ以上の置換基Ｒ６Ｓに選択的に置換されたＣ１－Ｃ５アルキル基；
１つ以上の置換基Ｒ６Ｓに選択的に置換されたＣ６－Ｃ６０アリール基；及び
１つ以上の置換基Ｒ６Ｓに選択的に置換されたＣ３－Ｃ５７ヘテロアリール基；からなる群から選択され、
Ｒ６Ｓは、互いに独立して、それぞれの場合に、水素、重水素、ＯＰｈ、ＣＦ３、ＣＮ、Ｆ、
選択的に１つ以上の水素原子が、互いに独立して、重水素、ＣＮ、ＣＦ３またはＦに置換可能なＣ１－Ｃ５アルキル基；
選択的に１つ以上の水素原子が、互いに独立して、重水素、ＣＮ、ＣＦ３またはＦに置換可能なＣ１－Ｃ５アルコキシ基；
選択的に１つ以上の水素原子が、互いに独立して、重水素、ＣＮ、ＣＦ３またはＦに置換可能なＣ１－Ｃ５チオアルコキシ基；
選択的に１つ以上の水素原子が、互いに独立して、重水素、ＣＮ、ＣＦ３またはＦに置換可能なＣ２－Ｃ５アルケニル基；
選択的に１つ以上の水素原子が、互いに独立して、重水素、ＣＮ、ＣＦ３またはＦに置換可能なＣ２－Ｃ５アルキニル基；
１つ以上のＣ１－Ｃ５アルキル基に選択的に置換可能なＣ６－Ｃ１８アリール基；
１つ以上のＣ１－Ｃ５アルキル基に選択的に置換可能なＣ３－Ｃ１７ヘテロアリール基；
Ｎ（Ｃ６－Ｃ１８アリール基）２、Ｎ（Ｃ３－Ｃ１７ヘテロアリール基）２；及びＮ（Ｃ３－Ｃ１７ヘテロアリール基）（Ｃ６－Ｃ１８アリール基）からなる群から選択可能である。
置換基Ｒａ、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ′またはＲ６Ｓは、互いに独立して、選択的に１つ以上の置換基Ｒａ、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ′またはＲ６Ｓ及び／または芳香族環またはヘテロ芳香族環Ａｒ１、Ａｒ２及びＡｒ３と共に、単環または多環、脂肪族、芳香族、ヘテロ芳香族及び／またはベンゼン縮合環を形成することができる。
一実施形態において、化学式Ｂ－Ｉで表される化合物は、化学式Ｂ－ＩＩＩ－１、化学式Ｂ－ＩＩＩ－２、化学式Ｂ－ＩＩＩ－３、化学式Ｂ－ＩＶ－１、化学式Ｂ－ＩＶ－２及び化学式Ｂ－ＩＶ－３で表される化合物を含む。
Figure 2023529535000018
・・・Ｂ－ＩＩＩ－１
Figure 2023529535000019
・・・Ｂ－ＩＩＩ－２
Figure 2023529535000020
・・・Ｂ－ＩＩＩ－３
Figure 2023529535000021
・・・Ｂ－ＩＶ－１
Figure 2023529535000022
・・・Ｂ－ＩＶ－２
Figure 2023529535000023
・・・Ｂ－ＩＶ－３
ここで、前述の構造は、選択的に追加環を形成する１つ以上の置換基によって選択的に置換可能である。
一実施形態において、小さいＦＷＨＭエミッタＳＢは、多環芳香族化合物を含むか、あるいは多環芳香族化合物からなる。
本発明の一実施形態において、小さいＦＷＨＭエミッタＳＢは、近距離電荷移動（ｎｅａｒ－ｒａｎｇｅ－ｃｈａｒｇｅ－ｔｒａｎｓｆｅｒ； ＮＲＣＴ）エミッタでもある。本発明によれば、ＮＲＣＴエミッタは、時間分解フォトルミネセンススペクトルで遅延成分を表し、Ｈａｔａｋｅｙａｍａ ｅｔ ａｌ．（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２０１６，２８（１４）：２７７７－２７８１，ＤＯＩ：１０．１００２／ａｄｍａ．２０１５０５４９１）に述べられたように、近距離ＨＯＭＯ－ＬＵＭＯ分離を表す。一実施形態において、ＮＲＣＴエミッタは、ＴＡＤＦ材料でもある。
化学式Ｂ－ＩＩＩ－Ｉで表される化合物の例は、下記構造を含む。
Figure 2023529535000024
Figure 2023529535000025
Figure 2023529535000026
Figure 2023529535000027
一実施形態において、小さいＦＷＨＭエミッタＳＢは、下記グループから選択された緑色ホウ素含有ＮＲＣＴエミッタでもある。
Figure 2023529535000028
当業者は、発光層Ｂが典型的に本発明の有機エレクトロルミネセンス素子に含まれることが分かる。好ましくは、当該有機エレクトロルミネセンス素子は、少なくとも１層の下記層を含む：少なくとも１層の発光層Ｂ、少なくとも１層のアノード層Ａ、及び少なくとも１層のカソード層Ｃ。
好ましくは、アノード層Ａは、インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物、ＰｂＯ、ＳｎＯ、黒鉛、ドーピングされたケイ素、ドーピングされたゲルマニウム、ドーピングされたＧａＡｓ、ドーピングされたポリアニリン、ドーピングされたポリピロール、ドーピングされたポリチオフェン、及びそれらのうち２つ以上の混合物からなる群から選択された少なくとも１つの成分を含む。
好ましくは、カソード層Ｃは、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｗ、Ｐｄ、ＬｉＦ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ及びそれらのうち２つ以上の混合物または合金からなる群から選択された少なくとも１つの成分を含む。
好ましくは、発光層Ｂは、アノード層Ａとカソード層Ｃとの間に位置する。従って、一般的な設定は、Ａ－Ｂ－Ｃが好ましい。それはもちろん、１層以上の選択的な追加層の存在を排除しない。前記追加層は、Ａ、Ｂ及び／またはＣの各面に存在することができる。
一実施形態において、有機エレクトロルミネセンス素子は、少なくとも下記層を含む：
Ａ）インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物、ＰｂＯ、ＳｎＯ、黒鉛、ドーピングされたケイ素、ドーピングされたゲルマニウム、ドーピングされたＧａＡｓ、ドーピングされたポリアニリン、ドーピングされたポリピロール、ドーピングされたポリチオフェン、及びそれらのうち２つ以上の混合物からなる群から選択された少なくとも１つの成分を含むアノード層Ａ；
Ｂ）発光層Ｂ；及び
Ｃ）Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｗ、Ｐｄ、ＬｉＦ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ及びそれらのうち２つ以上の混合物または合金からなる群から選択された少なくとも１つの成分を含むカソード層Ｃ。
前記発光層Ｂは、アノード層Ａとカソード層Ｃとの間に位置しうる。
一実施形態において、有機エレクトロルミネセンス素子がＯＬＥＤである場合、有機エレクトロルミネセンス素子は、選択的に下記層構造を含む：
Ａ）例示的にインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）を含むアノード層Ａ；
ＨＴＬ）正孔輸送層ＨＴＬ；
Ｂ）本明細書に記載されたような、本発明による発光層Ｂ；
ＥＴＬ）電子輸送層ＥＴＬ；及び
Ｃ）例示的にＡｌ、Ｃａ及び／またはＭｇを含むカソード層。
好ましくは、ここで、層の順序は、Ａ－ＨＴＬ－Ｂ－ＥＴＬ－Ｃである。
また、有機エレクトロルミネセンス素子は、選択的に、例えば、湿気、蒸気及び／またはガスを含む環境の有害物質に対する損傷露出から有機エレクトロルミネセンス素子を保護する１層以上の保護層を含んでもよい。
好ましくは、アノード層Ａは、基板の表面上に位置する。前記基板は、任意の材料、または該材料の組成物によっても形成される。ほとんど、ガラススライドが基板として使用される。代案としては、薄い金属層（例えば、銅、金、銀またはアルミニウムフィルム）、またはプラスチックフィルムやプラスチックスライドが使用されうる。それは、さらに高いレベルの柔軟性を許容することができる。アノード層Ａは、ほとんど（本質的に）透明なフィルムを得ることができる材料によって構成される。ＯＬＥＤからの発光を許容するために、二電極のうち少なくとも一つは、（本質的に）透明ではなければならないので、アノード層Ａまたはカソード層Ｃのうち一層は、透明である。好ましくは、アノード層Ａは、透明伝導性酸化物（ＴＣＯ）を多量含むか、あるいは透明伝導性酸化物（ＴＣＯ）によってなる。
そのようなアノード層Ａは、例示的には、インジウムスズ酸化物、アルミニウム亜鉛酸化物、フッ素ドーピングされたスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物、ＰｂＯ、ＳｎＯ、ジルコニウム酸化物、モリブデン酸化物、バナジウム酸化物、タングステン酸化物、黒鉛、ドーピングされたＳｉ、ドーピングされたＧｅ、ドーピングされたＧａＡｓ、ドーピングされたポリアニリン、ドーピングされたポリピロール、及び／またはドーピングされたポリチオフェンを含むものでもある。
特に好ましくは、アノード層Ａは、（本質的に）インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）（例えば、（ＩｎＯ３）０．９（ＳｎＯ２）０．１）によってなる。透明伝導性酸化物（ＴＣＯ）によるアノード層Ａの粗さは、正孔注入層（ＨＩＬ）を使用することによっても緩和される。また、該ＨＩＬは、ＴＣＯから正孔輸送層（ＨＴＬ）への類似電荷キャリアの輸送が促進されるという点において、類似電荷キャリア（例えば、正孔）の注入が容易となる。正孔注入層（ＨＩＬ）は、ポリ－３，４－エチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）、ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）、ＭｏＯ２、Ｖ２Ｏ５、ＣｕＰＣまたはＣｕＩ、特に、ＰＥＤＯＴ及びＰＳＳの混合物を含むものでもある。正孔注入層（ＨＩＬ）は、また、アノード層Ａから正孔輸送層（ＨＴＬ）に金属が拡散することを防止することができる。例えば、該ＨＩＬは、ポリ－３，４－エチレンジオキシチオフェン：ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）、ポリ－３，４－エチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）、４，４′，４"－トリス［フェニル（ｍ－トリル）アミノ］トリフェニルアミン（ｍＭＴＤＡＴＡ）、２，２′，７，７′－テトラキス（ｎ，ｎ－ジフェニルアミノ）－９，９′－スピロビフルオレン（Ｓｐｉｒｏ－ＴＡＤ）、Ｎ１，Ｎ１′－（ビフェニル－４，４′－ジイル）ビス（Ｎ１－フェニル－Ｎ４，Ｎ４－ジ－ｍ－トリルベンゼン－１，４－ジアミン（ＤＮＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ′－ニス－（１－ナフタレニル）－Ｎ，Ｎ′－ビス－フェニル－（１，１′－ビフェニル）－４，４′－ジアミン（ＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ′－ジフェニル－Ｎ，Ｎ′－ジ－［４－（Ｎ，Ｎ－ジフェニルアミノ）フェニル］ベンジジン（ＮＰＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′－テトラキス（４－メトキシフェニル）ベンジジン（ＭｅＯ－ＴＰＤ）、１，４，５，８，９，１１－ヘキサアザトリフェニレン－ヘキサカルボニトリル（ＨＡＴ－ＣＮ）及び／またはＮ，Ｎ′－ジフェニル－Ｎ，Ｎ′－ビス－（１－ナフチル）－９，９′－スピロビフルオレン－２，７－ジアミン（Ｓｐｉｒｏ－ＮＰＤ）によっても構成される。
アノード層Ａまたは正孔注入層（ＨＩＬ）に隣接し、典型的に、正孔輸送層（ＨＴＬ）が位置する。ここで、任意の正孔輸送化合物が使用されうる。例示的には、トリアリールアミン及び／またはカルバゾールのような、電子が豊富なヘテロ芳香族化合物が、正孔輸送化合物としても使用される。該ＨＴＬは、アノード層Ａと発光層Ｂ（発光層（ＥＭＬ）の役割を行う）との間のエネルギー障壁を低減させることができる。該正孔輸送層（ＨＴＬ）は、また、電子遮断層（ＥＢＬ）でもある。好ましくは、該正孔輸送化合物は、三重項状態Ｔ１の比較的高いエネルギー準位を有する。例えば、正孔輸送層（ＨＴＬ）は、トリス（４－カルバゾリル－９－イルフェニル）アミン（ＴＣＴＡ）、ポリ（４－ブチルフェニル－ジフェニルアミン）（ｐｏｌｙ－ＴＰＤ）、ポリ（４－ブチルフェニル－ジフェニルアミン）（［ａｌｐｈａ］－ＮＰＤ）、４，４′－シクロヘキシリデン－ビス［Ｎ，Ｎ－ビス（４－メチルフェニル）ベンゼンアミン］（ＴＡＰＣ）、４，４′，４"－トリス［２－ナフチル（フェニル）－アミノ］トリフェニルアミン（２－ＴＮＡＴＡ）、Ｓｐｉｒｏ－ＴＡＤ、ＤＮＴＰＤ、ＮＰＢ、ＮＰＮＰＢ、ＭｅＯ－ＴＰＤ、ＨＡＴ－ＣＮ及び／または９，９′－ジフェニル－６－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）－９Ｈ，９′Ｈ－３，３′－ビカルバゾール（ＴｒｉｓＰｃｚ）のような星状のヘテロ環を含むものでもある。また、該ＨＴＬは、有機正孔輸送マトリックス内の無機または有機ドーパントによっても構成されるｐ－ドーピングされた層を含むものでもある。該無機ドーパントとしては、例示的に、バナジウム酸化物、モリブデン酸化物またはタングステン酸化物のような遷移金属酸化物が使用されうる。該有機ドーパントとしては、例示的に、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン（Ｆ４－ＴＣＮＱ）、銅－ペンタフルオロ安息香酸（Ｃｕ（Ｉ）ｐＦＢｚ）または遷移金属錯体が使用されうる。
例えば、ＥＢＬは、１，３－ビス（カルバゾール－９－イル）ベンゼン（ｍＣＰ）、９，９′－ビス（［１，１′－ビフェニル］－３－イル）－３，３′－ビ－９Ｈ－カルバゾール（ＣＡＳ １３５２０４０－８９－１）；ＴＣＴＡ、２－ＴＮＡＴＡ、３，３－ジ（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）ビフェニル（ｍＣＢＰ）、９－［３－（ジベンゾフラン－２－イル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール、９－［３－（ジベンゾフラン－２－イル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール、９－［３－（ジベンゾチオフェン－２－イル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール、９－［３，５－ビス（２－ジベンゾフラニル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール、９－［３，５－ビス（２－ジベンゾチオフェニル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール、トリス－Ｐｃｚ、９－（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－３，６－ビス（トリフェニルシリル）－９Ｈ－カルバゾール（ＣｚＳｉ）、３′，５′－ジ－（Ｎ－カルバゾリル）－［１，１′－ビフェニル］－２－カルボニトリル（ＤＣＰＢＮ；ＣＡＳ １９１８９９１－７０－４）、３－（Ｎ－カルバゾリル）－Ｎ－フェニルカルバゾール（ＮＣＮＰＣ）及び／またはＮ，Ｎ′－ジカルバゾリル－１，４－ジメチルベンゼン（ＤＣＢ）を含むものでもある。
ホスト化合物の場合、最初の励起三重項状態Ｔ１のエネルギーは、他に言及されない限り、１０重量％のホストを含有したポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のフィルム中で測定された、典型的には１ｍｓの遅延時間及び１ｍｓの積分時間を有する、７７Ｋでの時間・ゲート発光スペクトル（ｔｉｍｅ－ｇａｔｅｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ）の開始（ｏｎｓｅｔ）から測定される。
小さい半値幅（ＦＷＨＭ）エミッタの場合、最初の励起三重項状態Ｔ１のエネルギーは、他に言及されない限り、１重量％のエミッタを含有したＰＭＭＡのフィルム中で測定された、典型的には１ｍｓの遅延時間及び１ｍｓの積分時間を有する、７７Ｋでの時間・ゲート発光スペクトルの開始から測定される。
燐光化合物の場合、最初の励起三重項状態Ｔ１のエネルギーは、他に言及されない限り、１０重量％のエミッタを含有したＰＭＭＡのフィルム中で測定された、典型的には１ｍｓの遅延時間及び１ｍｓの積分時間を有する、常温での時間・ゲート発光スペクトルの開始から測定される。
軌道及び励起状態エネルギーは、当業者に公知の実験方法によっても決定される。実験的に、最高被占軌道ＥＨＯＭＯのエネルギーは、０．１ｅＶの正確度で循環電圧電流法測定（ｃｙｃｌｉｃ ｖｏｌｔａｍｍｅｔｒｙ ｍｅａｓｕｒｍｅｎｔｓ）から当業者に周知の方法によっても決定される。最低空軌道ＥＬＵＭＯのエネルギーは、ＥＨＯＭＯ＋Ｅｇａｐによって計算され、前記Ｅｇａｐは、下記のように決定される。
ホスト化合物の場合、他の言及がない限り、最初の励起一重項状態Ｓ１のエネルギーに該当するＰＭＭＡの１０重量％のホストを有するフィルムの発光開始がＥｇａｐとして使用される。
小さい半値幅（ＦＷＨＭ）エミッタの場合、他の言及がない限り、最初の励起一重項状態Ｓ１のエネルギーに該当するＰＭＭＡの１重量％の小さい半値幅（ＦＷＨＭ）エミッタを有するフィルムの発光開始がＥｇａｐとして使用される。
有機燐光エミッタの場合、他の言及がない限り、最初の励起一重項状態Ｓ１のエネルギーに該当するＰＭＭＡの１０重量％のホストを有するフィルムの発光開始がＥｇａｐとして使用される。
電子輸送層（ＥＴＬ）において、任意の電子輸送体が使用されうる。例示的には、ベンズイミダゾール、ピリジン、トリアゾール、オキサジアゾール（例えば、１，３，４－オキサジアゾール）、ホスフィンオキサイド及びスルホンのような電子不足化合物が使用されうる。例示的には、該電子輸送体ＥＴＭは、１，３，５－トリ（１－フェニル－１Ｈ－ベンゾ［ｄ］イミダゾール－２－イル）フェニル（ＴＰＢｉ）のような星状のヘテロ環でもある。該ＥＴＭは、例示的には、２，９－ビス（ナフタレン－２－イル）－４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン（ＮＢｐｈｅｎ）、アルミニウム－トリス（８－ヒドロキシキノリン）（Ａｌｑ３）、ジフェニル－４－トリフェニルシリルフェニル－ホスフィンオキサイド（ＴＳＰＯ１）、２，７－ジ（２，２′－ビピリジン－５－イル）トリフェニル（ＢＰｙＴＰ２）、ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン－２－イルトリフェニルシラン（Ｓｉｆ８７）、ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン－２－イル）ジフェニルシラン（Ｓｉｆ８８）、１，３－ビス［３，５－ジ（ピリジン－３－イル）フェニル］ベンゼン（ＢｍＰｙＰｈＢ）及び／または４，４′－ビス－［２－（４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジニル）］－１，１′－ビフェニル（ＢＴＢ）でもある。選択的に、該電子輸送層は、８－ヒドロキシキノリンラトリチウム（Ｌｉｑ）のような物質によってもドーピングされる。選択的に、第２電子輸送層は、電子輸送層とカソード層Ｃとの間に位置しうる。該電子輸送層（ＥＴＬ）は、また、正孔を遮断することができる。または、正孔遮断層（ＨＢＬ）が導入される。
Figure 2023529535000029

ＨＢＬは、例えば、ＨＢＭ１を含んでよい。：、
２，９－ジメチル－４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン＝バソクプロイン（ＢＣＰ）、ビス（８－ヒドロキシ－２－メチルキノリン）－（４－フェニルフェノキシ）アルミニウム（ＢＡｌｑ）、２，９－ビス（ナフタレン－２－イル）－４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン（ＮＢｐｈｅｎ）、アルミニウム－トリス（８－ヒドロキシキノリン）（Ａｌｑ３）、ジフェニル－４－トリフェニルシリルフェニル－ホスフィンオキサイド（ＴＳＰＯ１）、２，４，６－トリス（ビフェニル－３－イル）－１，３，５－トリアジン（Ｔ２Ｔ）、２，４，６－トリス（トリフェニル－３－イル）－１，３，５－トリアジン（Ｔ３Ｔ）、２，４，６－トリス（９，９′－スピロビフルオレン－２－イル）－１，３，５－トリアジン（ＴＳＴ）、２，４－ジフェニル－６－（３′－トリフェニルシリルフェニル）－１，３，５－トリアジン（ＤＴＳＴ）、２，８－ビス（４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジニル）ジベンゾフラン（ＤＴＤＢＦ）及び／または１，３，５－トリス（Ｎ－カルバゾリル）ベンゾール／１，３，５－トリス（カルバゾール）－９－イル）ベンゼン（ＴＣＢ／ＴＣＰ）を含むものでもある。
電子輸送層（ＥＴＬ）に隣接し、カソード層Ｃが位置しうる。例えば、該カソード層Ｃは、金属（例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｐｂ、ＬｉＦ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｉｎ、ＷまたはＰｄ）または金属合金を含むか、あるいはそれらによってなる。実用的な理由により、該カソード層Ｃは、Ｍｇ、ＣａまたはＡｌのような（本質的に）不透明な金属によっても構成される。代案として、あるいはさらには、該カソード層Ｃは、また、黒鉛及び／または炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）を含むものでもある。代案としては、該カソード層Ｃは、また、ナノスケール銀ワイヤによっても構成される。
ＯＬＥＤは、選択的に、電子輸送層（ＥＴＬ）Ｄとカソード層Ｃ（電子注入層（ＥＩＬ）とも指定される）との間に保護層をさらに含んでもよい。該保護層は、フッ化リチウム、フッ化セシウム、銀、８－ヒドロキシキノリンラトリチウム（Ｌｉｑ）、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＦ２、ＭｇＯ及び／またはＮａＦを含んでもよい。
本明細書に使用されているように、特定文脈において、さらに具体的に定義されない場合、発光及び／または吸収された光の色相指定は、下記の通りである：
紫色：＞３８０～４２０ｎｍの波長範囲；
濃青色：＞４２０～４７５ｎｍの波長範囲；
空色：＞４７５～５００ｎｍの波長範囲；
緑色：＞５００～５６０ｎｍの波長範囲；
黄色：＞５６０～５８０ｎｍの波長範囲；
オレンジ色：＞５８０～６２０ｎｍの波長範囲；
赤色：＞６２０～８００ｎｍの波長範囲。
他に言及されない限り、小さいＦＷＨＭエミッタに関して、そのような色相は、１重量％のエミッタを有するＰＭＭＡフィルムの最大発光λｍａｘ ＰＭＭＡを表す。燐光材料及びホスト材料の場合、そのような色相は、他に言及されない限り、１０％であるＰＭＭＡフィルムの最大発光λｍａｘ ＰＭＭＡを表す。
従って、例えば、濃青色エミッタは、４２０～４７５ｎｍの範囲の最大発光λｍａｘ ＰＭＭＡを有し、空色エミッタは、４７５～５００ｎｍの範囲の最大発光λｍａｘ ＰＭＭＡを有し、緑色エミッタは、５００～５６０ｎｍの範囲の最大発光λｍａｘ ＰＭＭＡを有し、赤色エミッタは、６２０～８００ｎｍの範囲の最大発光λｍａｘ ＰＭＭＡを有する。
従って、本発明の一実施形態は、ｉ）１０００ｃｄ／ｍ２で１０％超過、好ましくは、１３％超過、より好ましくは、１５％超過、さらに好ましくは、１８％超過、またははなはだしくは、２０％超過の外部量子効率を表すＯＬＥＤ、ｉｉ）４９０ｎｍ～６００ｎｍ、好ましくは、５００ｎｍ～５８０ｎｍ、より好ましくは、５１０ｎｍ～５６０ｎｍ、さらに好ましくは、５２０ｎｍ～５４０ｎｍの最大発光を表すＯＬＥＤ、及び／または、ｉｉｉ）定電流密度Ｊ０＝１５ｍＡ／ｃｍ２で１００時間超過、好ましくは、２００時間超過、より好ましくは、４００時間超過、さらに好ましくは、７５０時間超過、またははなはだしくは、１０００時間超過のＬＴ９５値を表すＯＬＥＤに関するものである。
本発明の一実施形態は、明らかな色点で光を発光するＯＬＥＤに関するものである。本発明によれば、ＯＬＥＤは、狭い発光帯域（小さい半値幅（ＦＷＨＭ））で光を発光することができる。一実施形態において、本発明によるＯＬＥＤは、０．２５ｅＶ未満、好ましくは、０．２０ｅＶ未満、より好ましくは、０．１５ｅＶ未満、またははなはだしくは、０．１３ｅＶ未満の主発光ピークのＦＷＨＭを有する光を発光することができる。
本発明の一実施形態は、ＩＴＵ－Ｒ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ ＢＴ．２０２０（Ｒｅｃ．２０２０）によって定義された原色緑色（ＣＩＥｘ＝０．１７０及びＣＩＥｙ＝０．７９７）のＣＩＥｘ（＝０．１７０）色座標及びＣＩＥｙ（＝０．７９７）色座標に近いＣＩＥｘ及びＣＩＥｙを有する光を発光するＯＬＥＤに関するものであり、前記ＯＬＥＤは、ＵＨＤ－ＴＶのようなＵＨＤ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）ディスプレイに使用するのに適している。この文脈で「近い」という用語は、この段落の終わりに提供されたＣＩＥｘ座標及びＣＩＥｙ座標の範囲を表す。商業的応用において、典型的に、上部発光（上部電極は透明である）素子が使用される一方、本発明の全般にわたって使用されるテスト素子は、下部発光素子（下部電極及び基板が透明である）を表す。従って、本発明の更なる側面は、下部発光が、０．１５～０．４５、好ましくは、０．１５～０．３５、より好ましくは、０．１５～０．３０、より一層好ましくは、０．１５～０．２５、またははなはだしくは、０．１５～０．２０のＣＩＥｘ色座標、及び／または、０．６０～０．９２、好ましくは、０．６５～０．９０、より好ましくは、０．７０～０．８８、より一層好ましくは、０．７５～０．８６、またははなはだしくは、０．７９～０．８４のＣＩＥｙ色座標を表すＯＬＥＤに関するものである。
本発明の一実施形態は、ＤＣＩＰ３によって定義された原色緑色（ＣＩＥｘ＝０．２６５及びＣＩＥｙ＝０．６５）のＣＩＥｘ（＝０．２６５）色座標及びＣＩＥｙ（＝０．６５）色座標に近いＣＩＥｘ及びＣＩＥｙを有する光を発光するＯＬＥＤに関するものである。この文脈で「近い」という用語は、この段落の終わりに提供されたＣＩＥｘ座標及びＣＩＥｙ座標の範囲を表す。商業的応用において、典型的に、上部発光（上部電極は透明である）素子が使用される一方、本発明の全般にわたって使用されるテスト素子は、下部発光素子（下部電極及び基板が透明である）を表す。従って、本発明の一実施形態は、下部発光が、ｉ）０．２～０．４５、好ましくは、０．２～０．３５、より好ましくは、０．２～０．３０、より一層好ましくは、０．２４～０．２８、またははなはだしくは、０．２５～０．２７のＣＩＥｘ色座標を表すＯＬＥＤ、及び／または、ｉｉ）０．６０～０．９、好ましくは、０．６～０．８、より好ましくは、０．６０～０．７０、より一層好ましくは、０．６２～０．６８、またははなはだしくは、０．６４～０．６６のＣＩＥｙ色座標を表すＯＬＥＤに関するものである。
本出願の全般にわたって使用される用語「アリール」及び「芳香族」は、最も広い意味において、任意の単環芳香族部分または多環芳香族部分としても理解される。一実施形態において、アリール残基は、Ｃ６～Ｃ１８アリール残基でもある。一実施形態において、アリール残基は、Ｃ６～Ｃ１４アリール残基、またはＣ６～Ｃ１０アリール残基でもある。より具体的な定義は、前記各化合物の段落で提供される。他に表さない限り、アリールは、また、本出願の全般にわたってさらに例示される１つ以上の置換基によって選択的に置換可能である。従って、用語「アリーレン」は、他の分子構造に対する２つの結合部位を保有し、リンカ構造として作用する二価残基を意味する。本出願の全般にわたって使用されているように、用語「ヘテロアリール」及び「ヘテロ芳香族」は、最も広い意味において、少なくとも１つのヘテロ原子を含む任意の単環ヘテロ芳香族部分、二環ヘテロ芳香族部分または多環ヘテロ芳香族部分、特に、芳香族環当たり１～３個のヘテロ原子を保有するものとしても理解される。一実施形態において、ヘテロアリール残基は、Ｃ２～Ｃ１７アリール残基でもある。一実施形態において、ヘテロアリール残基は、Ｃ２～Ｃ１３アリール残基、またはＣ２～Ｃ１３アリール残基でもある。
例示的に、ヘテロ芳香族化合物は、ピロール、フラン、チオフェン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、トリアゾール、ピラゾール、ピリジン、ピラジン及びピリミジンなどである。他に表さない限り、ヘテロアリールは、本出願の全般にわたってさらに例示される１つ以上の置換基によって選択的に置換可能である。従って、用語「ヘテロアリーレン」は、他の分子構造に対する２つの結合部位を保有し、リンカ構造として作用する二価残基を意味する。
他に言及されない限り、百分率は重量パーセント（（重量／重量）、（ｗ／ｗ）、ｗｔ．）を表す。
本出願の全般にわたって使用されているように、用語「アルキル」は、線状鎖アルキル残基または分枝鎖アルキル残基の両方として、最も広い意味にも理解される。好ましいアルキル残基は、１～１５個の炭素原子を含有するものである。例示的には、アルキル残基は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ－ブチルなどである。他に表さない限り、アルキルは、また、本出願の全般にわたってさらに例示される１つ以上の置換基によって選択的に置換可能である。従って、用語「アルキレン」は、他の分子構造に対する２つの結合部位を保有し、リンカ構造として作用する二価残基を意味する。他に表さない限り、特に、アリール、アリーレン、ヘテロアリール、アルキルなどと関連し、本出願に使用されているように、用語「置換された」は、最も広い意味にも理解される。好ましくは、そのような置換は、Ｃ１－Ｃ２０アルキル基、Ｃ７－Ｃ１９アルカリル及びＣ６－Ｃ１８アリール基からなる群から選択された残基を意味する。従って、好ましくは、荷電した部分（ｃｈａｒｇｅｄ ｍｏｉｅｔｙ）がなく、より好ましくは、そのような置換に作用基が存在しない。
水素は、それぞれの場合に、重水素に代替可能であることが分かる。
他に明示されない限り、多様な実施形態の任意の層は、任意の好適な方法によっても蒸着される。本発明の文脈において、層は発光層Ｂを含み、選択的に液体工程（また、「フィルム工程」、「流体工程」、「溶液工程」または「溶媒工程」とも指称される）によっても製造される。それは、各層に含まれた成分が液状で素子の一部表面に適用されることを意味する。好ましくは、本発明の文脈において、層は発光層Ｂを含み、スピンコーティングによっても製造される。当業者に周知の当該方法によって、薄くて（本質的に）均質な層が得られる。
代案としては、本発明の文脈において、層は発光層Ｂを含み、例えば、鋳造（例えば、ドロップキャスティング）及びローリング方法、並びに印刷方法（例えば、インクジェット印刷、グラビア印刷、ブレードコーティング）のような液体工程に基づいた他の方法によっても製造される。それは、選択的に不活性雰囲気（例えば、窒素雰囲気）で行われる。
一実施形態において、本発明の文脈において、層は、当業者に周知の任意の他の方法によっても製造され、例えば、熱（空洞）蒸発、有機気相蒸着（ＯＶＰＤ）及び有機蒸気ジェット印刷（ＯＶＪＰ）による蒸着など、当業者に周知の真空処理方法を含むが、それに制限されるものではない。
液体工程によって層を製造するとき、層の成分を含む溶液（すなわち、本発明の発光層Ｂに対し、１つ以上のホスト化合物ＨＰ及び典型的に１つ以上の燐光材料ＥＢ、少なくとも小さい半値幅（ＦＷＨＭ）エミッタＳＢ及び選択的に１つ以上の他のホスト化合物ＨＮ）は、揮発性有機溶媒をさらに含んでもよい。当該揮発性有機溶媒は、選択的にテトラヒドロフラン、ジオキサン、クロロベンゼン、ジエチレングリコールジエチルエーテル、２－（２－エトキシエトキシ）エタノール、ガンマブチロラクトン、Ｎ－メチルピロリジノン、エトキシエタノール、キシレン、トルエン、アニソール、フェネトール、アセトニトリル、テトラヒドロチオフェン、ベンゾニトリル、ピリジン、トリヒドロフラン、トリアリールアミン、シクロヘキサノン、アセトン、プロピレンカーボネート、エチルアセテート、ベンゼン及びプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）からなる群から選択された１つである。また、２種以上の溶媒の組み合わせが使用されうる。液状で適用された後、層は、後続的に任意の技術手段によって、例示的に、周囲条件、増加した温度（例えば、約５０℃または約６０℃）または減圧で乾燥及び／または硬化する。
選択的に、有機エレクトロルミネセンス素子（例えば、ＯＬＥＤ）は、例示的に、本質的に白色有機エレクトロルミネセンス素子または青色有機エレクトロルミネセンス素子でもある。例示的に、当該白色有機エレクトロルミネセンス素子は、少なくとも１つの（濃い）青色エミッタ化合物、並びに緑色光（例えば、燐光材料ＥＢまたは小さいＦＷＨＭエミッタＳＢ）及び／または赤色光を発光する１つ以上のエミッタ化合物を含むものでもある。次いで、選択的に前述のような２つ以上の化合物の間にエネルギー伝達がありうる。
有機エレクトロルミネセンス素子は、全体として、５ｍｍ以下、２ｍｍ以下、１ｍｍ以下、０．５ｍｍ以下、０．２５ｍｍ以下、１００μｍ以下または１０μｍ以下の厚みの薄い層を形成することができる。
有機エレクトロルミネセンス素子（例えば、ＯＬＥＤ）は、小型（例えば、５ｍｍ２以下、またははなはだしくは、１ｍｍ２以下の表面を有する）、中型（例えば、０．５～２０ｃｍ２の範囲の表面を有する）または大型（例えば、２０ｃｍ２より大きい表面を有する）である。本発明による有機エレクトロルミネセンス素子（例えば、ＯＬＥＤ）は、選択的にスクリーンを生成するために、大面積照明素子として、発光壁紙、発光窓フレームまたはガラス、発光ラベル、発光ポーザ（ｐｏｓｅｒ）や可撓性スクリーンまたは可撓性ディスプレイとして使用されうる。一般的な用途以外に、有機エレクトロルミネセンス素子（例えば、ＯＬＥＤ）は、例示的に、発光フィルム、「スマートパッケージング」ラベルまたは革新的なデザイン要素として使用されうる。また、それらは、細胞検出及び検査（例えば、バイオラベリング）に使用されうる。
有機エレクトロルミネセンス素子の主な目的の１つは、光の生成である。従って、本発明は、さらに、本発明による有機エレクトロルミネセンス素子を提供するステップを含み、所望の波長範囲の光を生成させる方法に関するものである。
従って、本発明の他の側面は、
（ｉ）本発明による有機エレクトロルミネセンス素子を提供するステップ；及び
（ｉｉ）前記有機エレクトロルミネセンス素子に電流を印加するステップを含む、所望の波長範囲の光を生成させる方法に関するものである。
本発明のさらに他の側面は、前述の要素を組み立てることにより、有機エレクトロルミネセンス素子を製造する方法に関するものである。本発明は、また、前記有機エレクトロルミネセンス素子を使用し、緑色光を生成させる方法に関するものである。
実施例及び特許請求の範囲は、本発明をさらに例示する。
循環電圧電流法
ジクロロメタン、または適切な溶媒、及び適切な支持電解質（例：０．１ｍｏｌ／ｌのテトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェート）において、１０－３ｍｏｌ／ｌの有機分子の濃度を有する溶液の循環電圧電流曲線（ｃｙｃｌｉｃ ｖｏｌｔａｍｍｏｇｒａｍ）を測定する。該測定は、室温及び窒素雰囲気で３電極アセンブリ（作業電極及び相対電極：Ｐｔワイヤ、基準電極：Ｐｔワイヤ）で行われ、内部標準として、ＦｅＣｐ２／ＦｅＣｐ２ ＋を使用して補正する。ＨＯＭＯデータは、飽和カロメル電極（ＳＣＥ）に係わる内部標準として、ペロセンを使用して修正された。
密度関数理論計算
分子構造は、ＢＰ８６関数及びＲＩ（Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）アプローチを使用して最適化された。励起エネルギーは、（ＢＰ８６）最適化された構造を使用して、ＴＤ－ＤＦＴ（Ｔｉｍｅ－Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ＤＦＴ）方法でもって計算される。軌道エネルギー及び励起状態エネルギーは、Ｂ３ＬＹＰ関数により計算される。数値積分のために、Ｄｅｆ２－ＳＶＰ基本セット及びｍ４－ｇｒｉｄが使用される。全ての計算には、Turbomoleプログラムパッケージが使用される。
光物理的測定
試料前処理：スピンコーティング
装置：Ｓｐｉｎ１５０、ＳＰＳ ｅｕｒｏ
適切な溶媒に溶解された試料濃度は、１０ｍｇ／ｍｌである。
プログラム：１）１０００Ｕｐｍ／ｓでの４００Ｕ／分で３秒；１０００Ｕ／分で２０秒。３）１０００Ｕｐｍ／ｓでの４０００Ｕ／分で１０秒。コーティングを行った後、フィルムを７０℃で１分間乾燥させた。
フォトルミネセンス分光法及び時間相関単一光子係数（ＴＣＳＰＣ）
定常状態発光分光法（Ｓｔｅａｄｙ－ｓｔａｔｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）は、１５０Ｗキセノン－Ａｒｃランプ、励起及び発光単色器、Ｈａｍａｍａｔｓｕ Ｒ９２８光電子増配管及び時間相関単一光子計数オプションが装着されたＭｏｄｅｌ ＦｌｕｏｒｏＭａｘ－４（Ｈｏｒｉｂａ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）を使用して記録される。標準補正フィット（ｓｔａｎｄａｒｄ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｆｉｔｓ）を使用し、発光スペクトル及び励起スペクトルを補正する。
励起状態寿命は、ＦＭ－２０１３装備及びＨｏｒｉｂａ Ｙｖｏｎ ＴＣＳＰＣハブと共に、ＴＣＳＰＣ方法を使用する同一システムを使用して決定される。
励起光源：
ＮａｎｏＬＥＤ ３７０（波長：３７１ｎｍ、パルス持続時間：１．１ｎｓ）
ＮａｎｏＬＥＤ ２９０（波長：２９４ｎｍ、パルス持続時間：＜１ｎｓ）
ＳｐｅｃｔｒａＬＥＤ ３１０（波長：３１４ｎｍ）
ＳｐｅｃｔｒａＬＥＤ ３５５（波長：３５５ｎｍ）
データ分析（指数関数フィット）は、ソフトウェア製品群ＤａｔａＳｔａｔｉｏｎ及びＤＡＳ６分析ソフトウェアを使用して行われる。フィット（ｆｉｔ）は、カイ二乗検定（ｃｈｉ－ｓｑｕａｒｅｄ－ｔｅｓｔ）を使用して特定される。
フォトルミネセンス量子収率測定
フォトルミネセンス量子収率（ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ ｑｕａｎｔｕｍ ｙｉｅｌｄ； ＰＬＱＹ）測定のために、Ａｂｓｏｌｕｔｅ ＰＬ量子収率測定Ｃ９９２０－０３Ｇシステム（浜松ホトニクス）が使用される。ソフトウェアＵ６０３９－０５バージョン３．６．０を使用して、量子収率及びＣＩＥ座標が測定された。
最大発光は、ｎｍで示され、量子収率Φは、％で示され、ＣＩＥ座標は、ｘ，ｙ値で示される。
ＰＬＱＹは、次のプロトコルを使用して決定される：
１）品質保証：エタノール中におけるアントラセン（知られた濃度）を基準に使用する。
２）励起波長：有機分子の最大吸収が測定され、該波長を使用し、分子が励起される。
３）測定：量子収率は、窒素雰囲気において、溶液またはフィルム試料について測定される。収率は、下記式を使用して計算される。
Figure 2023529535000030
前記ｎｐｈｏｔｏｎは、光子数を示し、Ｉｎｔは、強度を示す。
有機エレクトロルミネセンス素子の生産及び特性化
真空蒸着方法によっても、本発明による有機分子を含むＯＬＥＤ素子が製造される。層が１つ以上の化合物を含む場合、１つ以上の化合物の重量パーセントは、％で示される。総重量パーセント値は１００％であるので、値が指定されていない場合、該化合物の割合は、指定された値と１００％との差である。
完全に最適化されていないＯＬＥＤは、標準方法を使用してエレクトロルミネセンススペクトルを測定し、光ダイオードによって検出された光を利用して計算された強度及び電流に依存する外部量子効率（％）によって特性化される。
ＯＬＥＤ素子の寿命は、一定の電流密度で作動する間の輝度の変化から抽出される。ＬＴ５０値は、測定された輝度が初期輝度の５０％に低減した時間に該当し、同様に、ＬＴ８０は、測定された輝度が初期輝度の８０％に低減した時点に該当し、ＬＴ９５は、次の時点で測定された輝度が初期輝度の９５％に低減した時点に該当する。
加速寿命測定が行われる（例：増加した電流密度を適用する）。例示的に、５００ｃｄ／ｍ２において、ＬＴ８０値は、下記式を使用して決定される：
Figure 2023529535000031
前記Ｌ０は、印加された電流密度での初期輝度を示す。
値は、複数のピクセル（一般的に２～８個）の平均に該当し、当該ピクセル間の標準偏差が提供される。図は、１つのＯＬＥＤピクセルに対するデータシリーズを示す。
実験結果
Figure 2023529535000032
Figure 2023529535000033
Figure 2023529535000034
Figure 2023529535000035
Figure 2023529535000036
Figure 2023529535000037
Figure 2023529535000038

ＨＢＭ１（正孔遮断材料）
Figure 2023529535000039
ここで、ＬＵＭＯＣＶは、循環電圧電流法によって決定される最低空軌道のエネルギーである。ａ発光スペクトルは、クロロホルム中のＩｒ（ｐｐｙ）３溶液から記録された。ｂ発光スペクトルは、ジクロロメタン中のＰＢ－２の０．００１ｍｇ／ｍＬ溶液から記録された。
Figure 2023529535000040
本発明の結果を評価するために、発光層（６）の組成のみを異にして比較実験を遂行した。また、ＨＰとＨＮの割合は、比較実験において一定に維持された。
Figure 2023529535000041
ここで、ｍＣＢＰはＨＰとして使用され、ホストＮ１はＨＮとして使用され、Ｉｒ（ｐｐｙ）３はＥＢとして使用され、エミッタＳ１はＳＢとして使用される。百分率は、重量パーセントである。
Figure 2023529535000042
Figure 2023529535000043
ここで、ｍＣＢＰはＨＰとして使用され、ホストＮ１はＨＮとして使用され、Ｉｒ（ｐｐｙ）３はＥＢとして使用され、エミッタＳ１はＳＢとして使用される。百分率は、重量パーセントである。
Figure 2023529535000044
Figure 2023529535000045
Figure 2023529535000046
Figure 2023529535000047
ここで、ｍＣＢＰはＨＰとして使用され、ホストＮ１はＨＮとして使用され、Ｉｒ（ｐｐｙ）３はＥＢとして使用され、エミッタＳ２はＳＢとして使用される。百分率は、
重量パーセントである。
Figure 2023529535000048
Figure 2023529535000049
ここで、ホストＰ１はＨＰとして使用され、ホストＮ１はＨＮとして使用され、Ｉｒ（ｐｐｙ）３はＥＢとして使用され、エミッタＳ２はＳＢとして使用される。百分率は、重量パーセントである。
Figure 2023529535000050
ｍＣＢＰをＨＰとして使用し、７％ Ｉｒ（ｐｐｙ）３をＥＢとして使用する全てのＨ型素子の場合、エミッタＳ１に対し、１６％の相対寿命延長（１．００から１．１６に）が観察され、エミッタＳ２に対し、１４０％の相対寿命延長（１．００から２．４０に）が観察される。一方、効率は、ほぼ一定に維持され（ほぼＥＱＥ＝２３％）、ＦＷＨＭは、エミッタＳ１に対し、３３％減少（０．３０ｅＶから０．２０ｅＶに）し、エミッタＳ２に対し、４６％減少（０．３０ｅＶから０．１６ｅＶに）した。緑色適用のために、色点が、エミッタＳ１の場合、ＣＩＥｘ＝０．２６、ＣＩＥｙ＝０．６６、エミッタＳ２の場合、ＣＩＥｘ＝０．３２、ＣＩＥｙ＝０．６５に改善された。
ホストＰ１をＨＰとして使用し、７％ Ｉｒ（ｐｐｙ）３をＥＢとして使用する全てのＨ型素子の場合、エミッタＳ１に対し、１０％の相対寿命延長（１．００から１．１０に）が観察され、エミッタＳ２に対し、６０％の相対寿命延長（１．００から１．６０に）が観察される。一方、効率は、ほぼ一定に維持され（ほぼＥＱＥ＝２４％）、ＦＷＨＭは、エミッタＳ１に対し、３０％減少（０．３０から０．２１に）し、エミッタＳ２に対し、４５％減少（０．３１から０．１７に）した。緑色適用のために、色点が、エミッタＳ１に対し、ＣＩＥｘ＝０．２６、ＣＩＥｙ＝０．６６、エミッタＳ２に対し、ＣＩＥｘ＝０．３２、ＣＩＥｙ＝０．６５に改善された。
ホストＰ１をＨＰとして使用し、１０％ Ｉｒ（ｐｐｙ）３をＥＢとして使用し、エミッタＳ２をＳＢとして使用する全てのＨ型素子の場合、４４％の相対寿命延長（１．００から１．４０に）が観察される。一方、効率は、ほぼ一定に維持され（ほぼＥＱＥ＝２４％）、ＦＷＨＭは、３３％減少（０．３０から０．２１に）した。緑色適用のために、色点が、ＣＩＥｘ＝０．２６、ＣＩＥｙ＝０．６６に改善された。
Figure 2023529535000051
 ここで、ホストＰ２はＨＰとして使用され、ホストＮ２はＨＮとして使用され、ＥＢ－ＩはＥＢとして使用され、エミッタＳ２はＳＢとして使用される。百分率は、重量パーセントである。
Figure 2023529535000052
Ｐ型素子とＨ型素子とを比較すれば、ホストＰ１をＨＰとして使用し、ホストＮ２をＨＮとして使用し、７％ ＥＢ－ＩをＥＢとして使用し、エミッタＳ２をＳＢとして使用するＨ型素子の場合、５９％の相対寿命延長（１．００から１．５９に）が観察され、効率の改善が観察され（２３．２％から２６．１％に）、ＦＷＨＭが４５％減少（０．２９ｅＶから０．１６ｅＶに）し、緑色適用のための色点が達成された。
相対寿命は、１２００ｎｉｔで測定された個別ＬＴ９５寿命に基づいて、全ての素子実験に対して決定された。
エミッタＳ３に対する結果

Figure 2023529535000053
エミッタＳ３（小さいＦＷＨＭエミッタＳＢ）
Figure 2023529535000054
ここで、ＬＵＭＯＣＶは、循環電圧電流法によって決定される最低空軌道のエネルギーである。
Figure 2023529535000055
ここで、ホストＰ１はＨＰとして使用され、ホストＮ１はＨＮとして使用され、Ｉｒ（ｐｐｙ）３はＥＢとして使用され、エミッタＳ３はＳＢとして使用される。百分率は、重量パーセントである。
Figure 2023529535000056
Ｐ型素子とＨ型素子とを比較すれば、ホストＰ１をＨＰとして使用し、７％ Ｉｒ（ｐｐｙ）３をＥＢとして使用し、エミッタＳ３をＳＢとして使用するＨ型素子の場合、３４％の相対寿命延長（１．００から１．３４に）が観察され、効率の改善が観察され（２３．２％から２４．７％に）、ＦＷＨＭが４２％減少（０．３１ｅＶから０．１８ｅＶに）し、緑色適用のための色点が達成された。
相対寿命は、１２００ｎｉｔで測定された個別ＬＴ９５寿命に基づいて、全ての素子実験に対して決定された。

Claims (13)

  1. 発光層Ｂを含む有機エレクトロルミネセンス素子であって、
    （ｉ）最低励起一重項状態エネルギー準位Ｓ１Ｐ及び最低励起三重項状態エネルギー準位Ｔ１Ｐを有し、エネルギーＥＨＯＭＯ（ＨＰ）を有する最高被占軌道ＨＯＭＯ（ＨＰ）、及びエネルギーＥＬＵＭＯ（ＨＰ）を有する最低空軌道ＬＵＭＯ（ＨＰ）を有するホスト材料ＨＰと、
    （ｉｉ）最低励起一重項状態エネルギー準位Ｓ１Ｅ及び最低励起三重項状態エネルギー準位Ｔ１Ｅを有し、エネルギーＥＨＯＭＯ（ＥＥ）を有する最高被占軌道ＨＯＭＯ（ＥＥ）、及びエネルギーＥＬＵＭＯ（ＥＥ）を有する最低空軌道ＬＵＭＯ（ＥＥ）を有する燐光材料ＥＢと、
    （ｉｉｉ）最低励起一重項状態エネルギー準位Ｓ１Ｓ及び最低励起三重項状態エネルギー準位Ｔ１Ｓを有し、エネルギーＥＨＯＭＯ（ＥＳ）を有する最高被占軌道ＨＯＭＯ（ＥＳ）、及びエネルギーＥＬＵＭＯ（ＥＳ）を有する最低空軌道ＬＵＭＯ（ＥＳ）を有する、小さい半値幅（ＦＷＨＭ）エミッタＳＢと、を含み、
    前記燐光材料ＥＢは、エネルギーを前記小さい半値幅エミッタＳＢに伝達し、前記小さい半値幅エミッタＳＢは、５００ｎｍ～５６０ｎｍの最大発光を有する光を発光し、
    下記式（１）～（４）で表される関係が適用される、有機エレクトロルミネセンス素子：
    Ｔ１Ｅ＞Ｓ１Ｓ 式（１）
    Ｔ１Ｐ＞Ｔ１Ｓ 式（２）
    Ｔ１Ｐ＞Ｔ１Ｅ 式（３）
    Ｔ１Ｐ＞Ｓ１Ｅ 式（４）。
  2. 前記小さいＦＷＨＭエミッタＳＢは、０．２５ｅＶ以下の半値幅（ＦＷＨＭ）を表す発光スペクトルを有する、請求項１に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
  3. 前記有機エレクトロルミネセンス素子は、５００ｎｍ～５６０ｎｍの最大発光λｍａｘ（Ｄ）を示す、請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
  4. 前記小さいＦＷＨＭエミッタＳＢは、５１０ｎｍ～５５０ｎｍの最大発光を有する光を発光する、請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
  5. 前記有機エレクトロルミネセンス素子は、５１０ｎｍ～５５０ｎｍの最大発光λｍａｘ（Ｄ）を示す、請求項１～４のうちいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
  6. 前記発光層Ｂが、
    （ｉｖ）最低励起一重項状態エネルギー準位Ｓ１Ｎ、最低励起三重項状態エネルギー準位Ｔ１Ｎ、エネルギーＥＨＯＭＯ（ＨＮ）を有する最高被占軌道ＨＯＭＯ（ＨＮ）、及びエネルギーＥＬＵＭＯ（ＨＮ）を有する最低空軌道ＬＵＭＯ（ＨＮ）を有するホスト材料ＨＮをさらに含み、
    下記式（２Ｎ）、（３Ｎ）及び（４Ｎ）で表される関係が適用され、
    Ｔ１Ｎ＞Ｔ１Ｓ 式（２Ｎ）
    Ｔ１Ｎ＞Ｔ１Ｅ 式（３Ｎ）
    Ｔ１Ｎ＞Ｓ１Ｅ 式（４Ｎ）
    下記式（５）～（１１）で表される関係が適用された、請求項１～５のうちいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子：
    ＥＬＵＭＯ（ＨＰ）＞ＥＬＵＭＯ（ＳＢ） 式（５）
    ＥＬＵＭＯ（ＨＰ）＞ＥＬＵＭＯ（ＥＢ） 式（６）
    ＥＨＯＭＯ（ＨＰ）＜ＥＨＯＭＯ（ＥＢ） 式（７）
    ＥＬＵＭＯ（ＨＮ）＜ＥＬＵＭＯ（ＳＢ） 式（８）
    ＥＨＯＭＯ（ＨＮ）＜ＥＨＯＭＯ（ＳＢ） 式（９）
    ＥＬＵＭＯ（ＨＮ）＜ＥＬＵＭＯ（ＥＢ） 式（１０）
    ＥＨＯＭＯ（ＨＮ）＜ＥＨＯＭＯ（ＥＢ） 式（１１）。
  7. 前記小さいＦＷＨＭエミッタＳＢは、蛍光エミッタ及び熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）エミッタからなる群から選択される、請求項１～６のうちいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
  8. 前記小さいＦＷＨＭエミッタＳＢは、ホウ素系材料である、請求項１～７のうちいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
  9. 前記小さいＦＷＨＭエミッタＳＢは、Ｓ１ＳとＴ１Ｓとのエネルギー差に該当するΔＥＳＴ値を有し、前記ΔＥＳＴ値は、０．４ｅＶ未満である、請求項１～８のうちいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
  10. 前記燐光材料ＥＢは、下記化学式Ｉの構造を含むか、あるいはそれによってなる、請求項１～９のうちいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子：
    Figure 2023529535000057
    ・・・Ｉ
    化学式Ｉにおいて、
    Ｍは、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｅｕ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ａｇ及びＣｕからなる群から選択され、ｎは、１～３の整数であり、
    Ｘ及びＹは、それぞれ独立して、モノアニオン性二座配位子である。
  11. 前記発光層Ｂは、
    （ｉ）２２～７０重量％の前記ホスト化合物ＨＰと、
    （ｉｉ）０～７０重量％の前記ホスト化合物ＨＮと、
    （ｉｉｉ）５～１０重量％の前記燐光材料ＥＢと、
    （ｉｖ）１～５重量％の前記エミッタＳＢと、選択的に
    （ｖ）０～７２重量％の１つ以上の溶媒と、を含む、請求項１～１０のうちいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
  12. 前記発光層Ｂは、
    （ｉ）１０～３０重量％の前記ホスト化合物ＨＰと、
    （ｉｉ）４０～７４重量％の前記ホスト化合物ＨＮと、
    （ｉｉｉ）１５～３０重量％の前記燐光材料ＥＢと、
    （ｉｖ）１～５重量％の前記エミッタＳＢと、選択的に
    （ｖ）０～３４重量％の１つ以上の溶媒と、を含む、請求項１～１１のうちいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
  13. ５００～５６０ｎｍの波長を有する緑色光を生成させる方法であって、
    （ｉ）請求項１～１２のうちいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子を提供するステップと、
    （ｉｉ）前記有機エレクトロルミネセンス素子に電流を印加するステップと、を含む方法。
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