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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023180226
(43)【公開日】2023-12-20
(54)【発明の名称】有機エレクトロルミネセンス材料及びデバイス
(51)【国際特許分類】
H10K 50/12 20230101AFI20231213BHJP
H10K 59/10 20230101ALI20231213BHJP
H10K 85/30 20230101ALI20231213BHJP
H10K 85/60 20230101ALI20231213BHJP
C09K 11/06 20060101ALI20231213BHJP
H10K 101/10 20230101ALN20231213BHJP
H10K 101/20 20230101ALN20231213BHJP
H10K 101/30 20230101ALN20231213BHJP
H10K 101/40 20230101ALN20231213BHJP
【ＦＩ】
H10K50/12
H10K59/10
H10K85/30
H10K85/60
C09K11/06 660
H10K101:10
H10K101:20
H10K101:30
H10K101:40
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023090812
(22)【出願日】2023-06-01
(31)【優先権主張番号】63/350286
(32)【優先日】2022-06-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】18/321316
(32)【優先日】2023-05-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】503055897
【氏名又は名称】ユニバーサル ディスプレイ コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】エリック・エー・マルグリーズ
(72)【発明者】
【氏名】マイケル・エス・ウィーバー
(72)【発明者】
【氏名】ヴァディム・アダモヴィチ
(72)【発明者】
【氏名】ジュリア・ジェイ・ブラウン
【テーマコード（参考）】
3K107
【Ｆターム（参考）】
3K107AA01
3K107BB01
3K107BB02
3K107BB03
3K107CC31
3K107DD53
3K107DD59
3K107DD64
3K107DD66
3K107DD67
3K107DD68
3K107FF11
3K107FF19
(57)【要約】 （修正有）
【課題】最も低いＥＬ過渡的時間をもたらし、ＯＬＥＤの性能を向上させる。
【解決手段】アノード電極と；カソード電極と；アノード１１５とカソード１６０との間に配置され、ＨＯＭＯエネルギーＥＨＨを有する第１のホスト材料とＨＯＭＯエネルギーＥＨＥを有する発光体材料とを含む有機発光層と、を含むＯＬＥＤであって、有機発光層中の全ての材料は、共に混合され；発光体は、リン光金属錯体及び遅延蛍光発光体からなる群から選択され；但し、発光体材料は、Ｐｔ錯体ではなく；ＥＨＨは－５．４５ｅＶ以上であり；ＥＨＥは－５．１５ｅＶ以下であり；ＥＨＥはＥＨＨより大きい、ＯＬＥＤが提供される。
【選択図】図１
【解決手段】アノード電極と；カソード電極と；アノード１１５とカソード１６０との間に配置され、ＨＯＭＯエネルギーＥＨＨを有する第１のホスト材料とＨＯＭＯエネルギーＥＨＥを有する発光体材料とを含む有機発光層と、を含むＯＬＥＤであって、有機発光層中の全ての材料は、共に混合され；発光体は、リン光金属錯体及び遅延蛍光発光体からなる群から選択され；但し、発光体材料は、Ｐｔ錯体ではなく；ＥＨＨは－５．４５ｅＶ以上であり；ＥＨＥは－５．１５ｅＶ以下であり；ＥＨＥはＥＨＨより大きい、ＯＬＥＤが提供される。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アノードと；
カソードと；
前記アノードと前記カソードとの間に配置され、最高被占分子軌道（ＨＯＭＯ）エネルギーＥＨＨを有する第１のホスト材料とＨＯＭＯエネルギーＥＨＥを有する発光体材料とを含む有機発光層と、
を含む有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）であって、
前記有機発光層中の全ての材料は、共に混合され；
前記発光体材料は、リン光金属錯体及び遅延蛍光発光体からなる群から選択され；前記発光体材料は、Ｐｔ錯体ではなく；
ＥＨＨは－５．４５ｅＶ以上であり；
ＥＨＥは－５．１０ｅＶ以下であり；
ＥＨＥはＥＨＨより大きいことを特徴とする有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）。
カソードと；
前記アノードと前記カソードとの間に配置され、最高被占分子軌道（ＨＯＭＯ）エネルギーＥＨＨを有する第１のホスト材料とＨＯＭＯエネルギーＥＨＥを有する発光体材料とを含む有機発光層と、
を含む有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）であって、
前記有機発光層中の全ての材料は、共に混合され；
前記発光体材料は、リン光金属錯体及び遅延蛍光発光体からなる群から選択され；前記発光体材料は、Ｐｔ錯体ではなく；
ＥＨＨは－５．４５ｅＶ以上であり；
ＥＨＥは－５．１０ｅＶ以下であり；
ＥＨＥはＥＨＨより大きいことを特徴とする有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）。
【請求項2】
ＥＨＥ－ＥＨＨ＜０．３０ｅＶ；及び／又は
前記ＯＬＥＤは、定常状態電圧をオフに切り替えると、第１のエレクトロルミネセンス（ＥＬ）過渡的寿命を有する光を発し；前記第１のＥＬ過渡的寿命は１２０μｓ以下である；及び／又は
前記デバイスが第１のリフレッシュレートで駆動され；前記第１のリフレッシュレートが６０Ｈｚ超である、請求項１に記載のＯＬＥＤ。
前記ＯＬＥＤは、定常状態電圧をオフに切り替えると、第１のエレクトロルミネセンス（ＥＬ）過渡的寿命を有する光を発し；前記第１のＥＬ過渡的寿命は１２０μｓ以下である；及び／又は
前記デバイスが第１のリフレッシュレートで駆動され；前記第１のリフレッシュレートが６０Ｈｚ超である、請求項１に記載のＯＬＥＤ。
【請求項3】
前記発光体材料が、Ｍ（Ｌ１）ｘ（Ｌ２）ｙ（Ｌ３）ｚの式を有する、請求項１に記載のＯＬＥＤ。
（式中、Ｌ１、Ｌ２、及びＬ３は、同じでも異なっていてもよく；
ｘは、１、２、又は３であり；
ｙは、０、１、又は２であり；
ｚは、０、１、又は２であり；
ｘ＋ｙ＋ｚは、金属Ｍの酸化状態であり；
Ｌ１は、下記からなる群から選択され；
Ｌ２及びＬ３は、それぞれ独立して、下記からなる群から選択され；
式中、Ｔは、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、及びＩｎからなる群から選択され；
Ｋ１は、直接結合である、又はＮＲｅ、ＰＲｅ、Ｏ、Ｓ、及びＳｅからなる群から選択され；
Ｙ１～Ｙ１３は、それぞれ独立して、炭素及び窒素からなる群から選択され；
Ｙ’は、ＢＲｅ、ＮＲｅ、ＰＲｅ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｃ＝Ｏ、Ｓ＝Ｏ、ＳＯ２、ＣＲｅＲｆ、ＳｉＲｅＲｆ、及びＧｅＲｅＲｆからなる群から選択され；
Ｒｅ及びＲｆは、縮合又は結合して、環を形成することができ；
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄは、それぞれ独立して、モノから最大可能数の置換を表す、又は無置換を表し；
Ｒａ１、Ｒｂ１、Ｒｃ１、Ｒｄ１、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、Ｒｅ、及びＲｆは、それぞれ独立して、水素である、又は本明細書で定義される一般的な置換基からなる群から選択される置換基であり；
Ｒａ１、Ｒｂ１、Ｒｃ１、Ｒｄ１、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄの任意の２つの隣接する置換基は、縮合又は結合して、環を形成してもよい又は多座配位子を形成してもよい。）
（式中、Ｌ１、Ｌ２、及びＬ３は、同じでも異なっていてもよく；
ｘは、１、２、又は３であり；
ｙは、０、１、又は２であり；
ｚは、０、１、又は２であり；
ｘ＋ｙ＋ｚは、金属Ｍの酸化状態であり；
Ｌ１は、下記からなる群から選択され；
【化1】
【化2】
【化3】
【化4】
【化5】
【化6】
Ｋ１は、直接結合である、又はＮＲｅ、ＰＲｅ、Ｏ、Ｓ、及びＳｅからなる群から選択され；
Ｙ１～Ｙ１３は、それぞれ独立して、炭素及び窒素からなる群から選択され；
Ｙ’は、ＢＲｅ、ＮＲｅ、ＰＲｅ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｃ＝Ｏ、Ｓ＝Ｏ、ＳＯ２、ＣＲｅＲｆ、ＳｉＲｅＲｆ、及びＧｅＲｅＲｆからなる群から選択され；
Ｒｅ及びＲｆは、縮合又は結合して、環を形成することができ；
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄは、それぞれ独立して、モノから最大可能数の置換を表す、又は無置換を表し；
Ｒａ１、Ｒｂ１、Ｒｃ１、Ｒｄ１、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、Ｒｅ、及びＲｆは、それぞれ独立して、水素である、又は本明細書で定義される一般的な置換基からなる群から選択される置換基であり；
Ｒａ１、Ｒｂ１、Ｒｃ１、Ｒｄ１、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄの任意の２つの隣接する置換基は、縮合又は結合して、環を形成してもよい又は多座配位子を形成してもよい。）
【請求項4】
前記発光体材料が、Ｉｒ（ＬＡ）３、Ｉｒ（ＬＡ）（ＬＢ）２、Ｉｒ（ＬＡ）２（ＬＢ）、Ｉｒ（ＬＡ）２（ＬＣ）、及びＩｒ（ＬＡ）（ＬＢ）（ＬＣ）からなる群から選択される式を有し、
ＬＡ、ＬＢ、及びＬＣは、Ｉｒ化合物において、互いに異なっている、請求項１に記載のＯＬＥＤ。
ＬＡ、ＬＢ、及びＬＣは、Ｉｒ化合物において、互いに異なっている、請求項１に記載のＯＬＥＤ。
【請求項5】
前記発光体材料が、下記からなる群から選択される式を有する、請求項１に記載のＯＬＥＤ。
（式中、Ｘ９６～Ｘ９９は、それぞれ独立して、Ｃ又はＮであり；
Ｙ１００は、それぞれ独立して、ＮＲ’’、Ｏ、Ｓ、及びＳｅからなる群から選択され；
Ｒ１０ａ、Ｒ２０ａ、Ｒ３０ａ、Ｒ４０ａ、及びＲ５０ａは、それぞれ独立して、モノ置換、最大置換まで、又は無置換を表し；
Ｒ、Ｒ’、Ｒ’’、Ｒ１０ａ、Ｒ１１ａ、Ｒ１２ａ、Ｒ１３ａ、Ｒ２０ａ、Ｒ３０ａ、Ｒ４０ａ、Ｒ５０ａ、Ｒ６０、Ｒ７０、Ｒ９７、Ｒ９８、及びＲ９９は、それぞれ独立して、水素である、又は重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、ゲルミル、ボリル、セレニル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基である。）
【化7】
【化8】
【化9】
【化10】
【化11】
Ｙ１００は、それぞれ独立して、ＮＲ’’、Ｏ、Ｓ、及びＳｅからなる群から選択され；
Ｒ１０ａ、Ｒ２０ａ、Ｒ３０ａ、Ｒ４０ａ、及びＲ５０ａは、それぞれ独立して、モノ置換、最大置換まで、又は無置換を表し；
Ｒ、Ｒ’、Ｒ’’、Ｒ１０ａ、Ｒ１１ａ、Ｒ１２ａ、Ｒ１３ａ、Ｒ２０ａ、Ｒ３０ａ、Ｒ４０ａ、Ｒ５０ａ、Ｒ６０、Ｒ７０、Ｒ９７、Ｒ９８、及びＲ９９は、それぞれ独立して、水素である、又は重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、ゲルミル、ボリル、セレニル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基である。）
【請求項6】
前記発光体が、下記からなる群から選択される化学部分の少なくとも１つを含む、請求項１に記載のＯＬＥＤ。
（式中、ＹＴ、ＹＵ、ＹＶ、及びＹＷは、それぞれ独立して、ＢＲ、ＮＲ、ＰＲ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｃ＝Ｏ、Ｓ＝Ｏ、ＳＯ２、ＢＲＲ’、ＣＲＲ’、ＳｉＲＲ’、及びＧｅＲＲ’からなる群から選択され；
各ＲＴは、同じでも異なってもよく、各ＲＴは、それぞれ独立して、ドナー、アクセプター基、ドナーに結合される有機リンカー、アクセプター基に結合される有機リンカー、又はアルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アリール、ヘテロアリール、及びこれらの組合せからなる群から選択される末端基であり；
Ｒ及びＲ’は、それぞれ独立して、水素である、又は重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ボリル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、ゲルミル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、セレニル、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基である。）
【化12】
各ＲＴは、同じでも異なってもよく、各ＲＴは、それぞれ独立して、ドナー、アクセプター基、ドナーに結合される有機リンカー、アクセプター基に結合される有機リンカー、又はアルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アリール、ヘテロアリール、及びこれらの組合せからなる群から選択される末端基であり；
Ｒ及びＲ’は、それぞれ独立して、水素である、又は重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ボリル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、ゲルミル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、セレニル、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基である。）
【請求項7】
前記発光体が、ニトリル、イソニトリル、ボラン、フルオライド、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、アザ－カルバゾール、アザ－ジベンゾチオフェン、アザ－ジベンゾフラン、アザ－ジベンゾセレノフェン、アザ－トリフェニレン、イミダゾール、ピラゾール、オキサゾール、チアゾール、イソキサゾール、イソチアゾール、トリアゾール、チアジアゾール、及びオキサジアゾールからなる群から選択される化学部分の少なくとも１つを含む、請求項１に記載のＯＬＥＤ。
【請求項8】
アノードと；
カソードと；
前記アノードと前記カソードとの間に配置され、最低空分子軌道（ＬＵＭＯ）エネルギーＥＬＨを有する第１のホスト材料とＬＵＭＯエネルギーＥＬＥを有する発光体材料とを含む有機発光層と、
を含む有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）であって、
前記有機発光層中の全ての材料は、共に混合され；
前記発光体材料は、リン光金属錯体、遅延蛍光発光体、及び蛍光発光体からなる群から選択され；但し、前記発光体材料は、Ｐｔ錯体ではなく；
ＥＬＨはＥＬＥよりも大きく；
ＥＬＨ－ＥＬＥは０．３０ｅＶ以下であることを特徴とする有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）。
カソードと；
前記アノードと前記カソードとの間に配置され、最低空分子軌道（ＬＵＭＯ）エネルギーＥＬＨを有する第１のホスト材料とＬＵＭＯエネルギーＥＬＥを有する発光体材料とを含む有機発光層と、
を含む有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）であって、
前記有機発光層中の全ての材料は、共に混合され；
前記発光体材料は、リン光金属錯体、遅延蛍光発光体、及び蛍光発光体からなる群から選択され；但し、前記発光体材料は、Ｐｔ錯体ではなく；
ＥＬＨはＥＬＥよりも大きく；
ＥＬＨ－ＥＬＥは０．３０ｅＶ以下であることを特徴とする有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）。
【請求項9】
アノードと；
カソードと；
前記アノードと前記カソードとの間に配置され、第１のホスト材料と発光体材料とを含む有機発光層と、
を含む有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）であって、
前記有機発光層中の全ての材料は、共に混合され；
前記ＯＬＥＤは、定常状態電圧をオフに切り替えると、第１の過渡的寿命を有する光を発し；前記第１の過渡的寿命は１２０μｓ以下であり；
前記デバイスは、第１のリフレッシュレートを有し；前記第１のリフレッシュレートが６０Ｈｚ超であることを特徴とする有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）。
カソードと；
前記アノードと前記カソードとの間に配置され、第１のホスト材料と発光体材料とを含む有機発光層と、
を含む有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）であって、
前記有機発光層中の全ての材料は、共に混合され；
前記ＯＬＥＤは、定常状態電圧をオフに切り替えると、第１の過渡的寿命を有する光を発し；前記第１の過渡的寿命は１２０μｓ以下であり；
前記デバイスは、第１のリフレッシュレートを有し；前記第１のリフレッシュレートが６０Ｈｚ超であることを特徴とする有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）。
【請求項10】
請求項１、８、及び９のいずれかに記載のＯＬＥＤを含むことを特徴とする消費者製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本願は、米国特許法第１１９条の下で、２０２２年６月８日出願の米国特許仮出願第６３／３５０，２８６に対する優先権を主張し、出願の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
本願は、米国特許法第１１９条の下で、２０２２年６月８日出願の米国特許仮出願第６３／３５０，２８６に対する優先権を主張し、出願の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本開示は、一般的に、ＯＬＥＤデバイス及び消費者製品を含む関連する電子デバイスにおけるその使用に関する。
【背景技術】
【0003】
有機材料を利用する光電子デバイスは、各種理由から、次第に望ましいものとなりつつある。そのようなデバイスを作製するために使用される材料の多くは比較的安価であるため、有機光電子デバイスは無機デバイスを上回るコスト優位性の可能性を有する。加えて、柔軟性等の有機材料の固有の特性により、該材料は、フレキシブル基板上での製作等の特定用途によく適したものとなり得る。有機光電子デバイスの例は、有機発光ダイオード／デバイス（ＯＬＥＤ）、有機光トランジスタ、有機光電池及び有機光検出器を含む。ＯＬＥＤについて、有機材料は従来の材料を上回る性能の利点を有し得る。
【0004】
ＯＬＥＤはデバイス全体に電圧が印加されると光を放出する薄い有機膜を利用する。ＯＬＥＤは、フラットパネルディスプレイ、照明及びバックライティング等の用途において使用するためのますます興味深い技術となりつつある。
【0005】
燐光発光性分子の１つの用途は、フルカラーディスプレイである。そのようなディスプレイの業界標準は、「飽和（ｓａｔｕｒａｔｅｄ）」色と称される特定の色を放出するように適合された画素を必要とする。特に、これらの標準は、飽和した赤色、緑色及び青色画素を必要とする。若しくは、ＯＬＥＤは、白色光を照射するように設計することができる。従来の、白色バックライトからの液晶ディスプレイ発光は、吸収フィルターを用いてフィルタリングされ、赤色、緑色、及び青色発光を生成する。同様の技術は、ＯＬＥＤでも用いられることができる。白色ＯＬＥＤは、単層の発光層（ＥＭＬ）デバイス又は積層体構造のいずれかであることができる。色は、当技術分野において周知のＣＩＥ座標を使用して測定することができる。
【発明の概要】
【0006】
１つの態様では、本開示は、ＯＬＥＤを提供し、前記ＯＬＥＤは、アノード電極と；カソード電極と；前記アノードと前記カソードとの間に配置され、最高被占分子軌道（ＨＯＭＯ）エネルギーＥＨＨを有する第１のホスト材料とＨＯＭＯエネルギーＥＨＥを有する発光体材料とを含む有機発光層と、を含み、前記有機発光層中の全ての材料は、共に混合され；前記発光体材料は、リン光金属錯体及び遅延蛍光発光体からなる群から選択され；前記発光体材料は、Ｐｔ錯体ではなく；ＥＨＨは－５．４５ｅＶ以上であり；ＥＨＥは－５．１０ｅＶ以下であり；ＥＨＥはＥＨＨより大きい。
【0007】
１つの態様では、本開示は、ＯＬＥＤを提供し、前記ＯＬＥＤは、アノード電極と；カソード電極と；前記アノードと前記カソードとの間に配置され、最低空分子軌道（ＬＵＭＯ）エネルギーＥＬＨを有する第１のホスト材料とＬＵＭＯエネルギーＥＬＥを有する発光体材料とを含む有機発光層と、を含み、前記有機発光層中の全ての材料は、共に混合され；前記発光体材料は、リン光金属錯体、遅延蛍光発光体、及び蛍光発光体からなる群から選択され；但し、前記発光体材料は、Ｐｔ錯体ではなく；ＥＬＨはＥＬＥよりも大きく；ＥＬＨ－ＥＬＥは０．３０ｅＶ以下である。
【0008】
更なる別の態様では、本開示は、ＯＬＥＤを提供し、前記ＯＬＥＤは、アノード電極と；カソード電極と；前記アノードと前記カソードとの間に配置され、第１のホスト材料と発光体材料とを含む有機発光層と、を含み、前記有機発光層中の全ての材料は、共に混合され；前記ＯＬＥＤは、定常状態電圧又は電流をオフに切り替えると、第１の過渡的寿命（ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｌｉｆｅｔｉｍｅ）を有する光を発し；前記第１の過渡的寿命は１２０μｓ以下であり；前記デバイスは、第１のリフレッシュレートを有し；前記第１のリフレッシュレートが６０Ｈｚ超である。
【0009】
更なる別の態様では、本開示は、本開示に記載されるＯＬＥＤを含む消費者製品を提供する。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【0016】
【発明を実施するための形態】
【0017】
Ａ．用語
特段の断りがない限り、本明細書に使用される下記用語は、以下の通り定義される。
特段の断りがない限り、本明細書に使用される下記用語は、以下の通り定義される。
【0018】
本明細書において使用される場合、用語「有機」は、有機光電子デバイスを製作するために使用され得るポリマー材料及び低分子有機材料を含む。「低分子」は、ポリマーでない任意の有機材料を指し、且つ「低分子」は実際にはかなり大型であってもよい。低分子は、幾つかの状況において繰り返し単位を含み得る。例えば、長鎖アルキル基を置換基として使用することは、「低分子」クラスから分子を排除しない。低分子は、例えばポリマー骨格上のペンダント基として、又は該骨格の一部として、ポリマーに組み込まれてもよい。低分子は、コア部分上に構築された一連の化学的シェルからなるデンドリマーのコア部分として役立つこともできる。デンドリマーのコア部分は、蛍光性又は燐光性低分子発光体であってよい。デンドリマーは「低分子」であってもよく、ＯＬＥＤの分野において現在使用されているデンドリマーは全て低分子であると考えられている。
【0019】
本明細書において使用される場合、「頂部」は基板から最遠部を意味するのに対し、「底部」は基板の最近部を意味する。第１の層が第２の層「の上に配置されている」と記述される場合、第１の層のほうが基板から遠くに配置されている。第１の層が第２の層「と接触している」ことが指定されているのでない限り、第１の層と第２の層との間に他の層があってもよい。例えば、間に種々の有機層があるとしても、カソードはアノード「の上に配置されている」と記述され得る。
【0020】
本明細書において使用される場合、「溶液プロセス可能な」は、溶液又は懸濁液形態のいずれかの液体媒質に溶解、分散若しくは輸送されることができ、且つ／又は該媒質から堆積されることができるという意味である。
【0021】
配位子は、該配位子が発光材料の光活性特性に直接寄与していると考えられる場合、「光活性」と称され得る。配位子は、該配位子が発光材料の光活性特性に寄与していないと考えられる場合には「補助」と称され得るが、補助配位子は、光活性配位子の特性を変化させることができる。
【0022】
本明細書において使用される場合、当業者には概して理解されるように、第１の「最高被占分子軌道」（ＨＯＭＯ）又は「最低空分子軌道」（ＬＵＭＯ）エネルギー準位は、第１のエネルギー準位が真空エネルギー準位に近ければ、第２のＨＯＭＯ又はＬＵＭＯエネルギー準位「よりも大きい」又は「よりも高い」。イオン化ポテンシャル（ＩＰ）は、真空準位と比べて負のエネルギーとして測定されるため、より高いＨＯＭＯエネルギー準位は、より小さい絶対値を有するＩＰ（あまり負でないＩＰ）に相当する。同様に、より高いＬＵＭＯエネルギー準位は、より小さい絶対値を有する電子親和力（ＥＡ）（あまり負でないＥＡ）に相当する。頂部に真空準位がある従来のエネルギー準位図において、材料のＬＵＭＯエネルギー準位は、同じ材料のＨＯＭＯエネルギー準位よりも高い。「より高い」ＨＯＭＯ又はＬＵＭＯエネルギー準位は、「より低い」ＨＯＭＯ又はＬＵＭＯエネルギー準位よりもそのような図の頂部に近いように思われる。
【0023】
本明細書において使用される場合、当業者には概して理解されるように、第１の仕事関数がより高い絶対値を有するならば、第１の仕事関数は第２の仕事関数「よりも大きい」又は「よりも高い」。仕事関数は概して真空準位と比べて負数として測定されるため、これは「より高い」仕事関数が更に負であることを意味する。頂部に真空準位がある従来のエネルギー準位図において、「より高い」仕事関数は、真空準位から下向きの方向に遠く離れているものとして例証される。故に、ＨＯＭＯ及びＬＵＭＯエネルギー準位の定義は、仕事関数とは異なる慣例に準ずる。
【0024】
「ハロ」、「ハロゲン」、及び「ハライド」という用語は、相互交換可能に使用され、フッ素、塩素、臭素、及びヨウ素を指す。
【0025】
「アシル」という用語は、置換されたカルボニル基（Ｃ（Ｏ）－Ｒｓ）を指す。
【0026】
「エステル」という用語は、置換されたオキシカルボニル（－Ｏ－Ｃ（Ｏ）－Ｒｓ又は－Ｃ（Ｏ）－Ｏ－Ｒｓ）基を指す。
【0027】
「エーテル」という用語は、－ＯＲｓ基を指す。
【0028】
「スルファニル」又は「チオエーテル」という用語は、相互交換可能に使用され、－ＳＲｓ基を指す。
【0029】
「セレニル」という用語は、－ＳｅＲｓ基を指す。
【0030】
「スルフィニル」という用語は、－Ｓ（Ｏ）－Ｒｓ基を指す。
【0031】
「スルホニル」という用語は、－ＳＯ２－Ｒｓ基を指す。
【0032】
「ホスフィノ」という用語は、－Ｐ（Ｒｓ）３基を指し、各Ｒｓは、同一であっても異なっていてもよい。
【0033】
「シリル」という用語は、－Ｓｉ（Ｒｓ）３基を指し、各Ｒｓは、同一であっても異なっていてもよい。
【0034】
「ゲルミル」という用語は、－Ｇｅ（Ｒｓ）３基を指し、各Ｒｓは、同一であっても異なっていてもよい。
【0035】
「ボリル」という用語は、－Ｂ（Ｒｓ）２基、又はそのルイス（Ｌｅｗｉｓ）付加物－Ｂ（Ｒｓ）３基を指し、Ｒｓは同一であっても異なっていてもよい。
【0036】
上記のそれぞれにおいて、Ｒｓは、水素、又は重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、及びそれらの組合せからなる群から選択される置換基であることができる。好ましいＲｓは、アルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、及びそれらの組合せからなる群から選択される。
【0037】
「アルキル」という用語は、直鎖及び分岐鎖アルキル基の両方を指し、含む。好ましいアルキル基としては、１個から１５個までの炭素原子を含むものであり、メチル、エチル、プロピル、１－メチルエチル、ブチル、１－メチルプロピル、２－メチルプロピル、ペンチル、１－メチルブチル、２－メチルブチル、３－メチルブチル、１，１－ジメチルプロピル、１，２－ジメチルプロピル、及び２，２－ジメチルプロピル等が挙げられる。更に、前記アルキル基は、任意に置換されていてもよい。
【0038】
「シクロアルキル」という用語は、単環式、多環式、及びスピロアルキル基を指し、含む。好ましいシクロアルキル基は、３～１２個の環炭素原子を含むものであり、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ビシクロ［３．１．１］ヘプチル、スピロ［４．５］デシル、スピロ［５．５］ウンデシル、アダマンチルなどが挙げられる。更に、前記シクロアルキル基は、任意に置換されていてもよい。
【0039】
「ヘテロアルキル」又は「ヘテロシクロアルキル」という用語は、それぞれ、ヘテロ原子によって置換された少なくとも１つの炭素原子を有するアルキル基又はシクロアルキル基を指す。任意に、少なくとも１つのヘテロ原子は、Ｏ、Ｓ、Ｎ、Ｐ、Ｂ、Ｓｉ、及びＳｅ、好ましくはＯ、Ｓ、又はＮから選択される。更に、前記ヘテロアルキル基又は前記ヘテロシクロアルキル基は、任意に置換されていてもよい。
【0040】
「アルケニル」という用語は、直鎖及び分枝鎖のアルケン基の両方を指し、含む。アルケニル基は、本質的に、アルキル鎖中に少なくとも１つの炭素－炭素二重結合を含むアルキル基である。シクロアルケニル基は、本質的に、シクロアルキル環中に少なくとも１つの炭素－炭素二重結合を含むシクロアルキル基である。本明細書で使用される「ヘテロアルケニル」という用語は、ヘテロ原子によって置換された少なくとも１つの炭素原子を有するアルケニル基を指す。任意に、少なくとも１つのヘテロ原子は、Ｏ、Ｓ、Ｎ、Ｐ、Ｂ、Ｓｉ、及びＳｅ、好ましくはＯ、Ｓ、又はＮから選択される。好ましいアルケニル、シクロアルケニル、又はヘテロアルケニル基は、２～１５個の炭素原子を含むものである。更に、前記アルケニル、前記シクロアルケニル、又は前記ヘテロアルケニル基は、任意に置換されていてもよい。
【0041】
「アルキニル」という用語は、直鎖及び分枝鎖アルキン基の両方を指し、含む。アルキニル基は、本質的に、アルキル鎖に少なくとも１つの炭素－炭素三重結合を含むアルキル基である。好ましいアルキニル基は、２～１５個の炭素原子を含むものである。更に、前記アルキニル基は、任意に置換されていてもよい。
【0042】
「アラルキル」又は「アリールアルキル」という用語は、相互交換可能に使用され、アリール基で置換されたアルキル基を指す。更に、前記アラルキル基は、任意に置換されていてもよい。
【0043】
「複素環式基（ヘテロ環基；ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ ｇｒｏｕｐ）」という用語は、少なくとも１つのヘテロ原子を含む芳香族及び非芳香族の環式基を指し、含む。任意に、前記少なくとも１つのヘテロ原子は、Ｏ、Ｓ、Ｎ、Ｐ、Ｂ、Ｓｉ、及びＳｅ、好ましくはＯ、Ｓ、又はＮから選択される。ヘテロ芳香族環式基は、ヘテロアリールと相互交換可能に使用され得る。好ましいヘテロ非芳香族環式基は、３～７個の環原子を含むものであって、少なくとも１つのヘテロ原子を含み、モルホリノ、ピペリジノ、ピロリジノなどの環式アミン、及び例えばテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、テトラヒドロチオフェンなどの環式エーテル／チオエーテルを含む。更に、前記複素環式基は、任意に置換されていてもよい。
【0044】
「アリール」という用語は、単環式芳香族ヒドロカルビル基及び多環式芳香族環系の両方を指し、含む。多環とは、２つの隣接する環（前記環は、「縮合」している）に２つの炭素が共有されている２つ以上の環を有することができ、前記環の少なくとも１つは、芳香族ヒドロカルビル基であり、例えば、他の環は、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、ヘテロ環、及び／又はヘテロアリールであることができる。好ましいアリール基は、６～３０個の炭素原子を含むものであり、６～２０個の炭素原子を含むものが好ましく、６～１２個の炭素原子を含むものが更に好ましい。６個の炭素を有するアリール基、１０個の炭素を有するアリール基、又は１２個の炭素を有するアリール基が特に好ましい。好適なアリール基としては、フェニル、ビフェニル、トリフェニル、トリフェニレン、テトラフェニレン、ナフタレン、アントラセン、フェナレン、フェナンスレン、フルオレン、ピレン、クリセン、ペリレン、及びアズレン等が挙げられ、フェニル、ビフェニル、トリフェニル、トリフェニレン、フルオレン、及びナフタレンが好ましい。更に、前記アリール基は、任意に置換されていてもよい。
【0045】
「ヘテロアリール」という用語は、少なくとも１つのヘテロ原子を含む単環式芳香族基及び多環式芳香族環系の両方を指し、含む。ヘテロ原子としては、Ｏ、Ｓ、Ｎ、Ｐ、Ｂ、Ｓｉ、及びＳｅが挙げられるが、これらに限定されない。多くの例においては、Ｏ、Ｓ、又はＮが好ましいヘテロ原子である。ヘテロ単環式芳香族系は、好ましくは５個又は６個の環原子を有する単環であり、前記環は１～６個のヘテロ原子を有することができる。ヘテロ多環式環系は、２つの原子が２つの隣接する環（前記環は「縮合している」）に共通している２つ以上の環を有することができ、前記環の少なくとも１つはヘテロアリールであり、例えば、他の環は、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、ヘテロ環、及び／又はヘテロアリールであることができる。複素多環式芳香族環系は、多環式芳香族環系の環当たり１～６個のヘテロ原子を有することができる。好ましいヘテロアリール基は、３～３０個の炭素原子を含むものであり、３～２０個の炭素原子を含むものが好ましく、３～１２個の炭素原子を含むものがより好ましい。好適なヘテロアリール基としては、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、フラン、チオフェン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、ピリジルインドール、ピロロジピリジン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、オキサトリアゾール、ジオキサゾール、チアジアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、オキサジン、オキサチアジン、オキサジアジン、インドール、ベンズイミダゾール、インダゾール、インドキサジン、ベンゾキサゾール、ベンズイソオキサゾール、ベンゾチアゾール、キノリン、イソキノリン、シンノリン、キナゾリン、キノキサリン、ナフチリジン、フタラジン、プテリジン、キサンテン、アクリジン、フェナジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾフロピリジン、フロジピリジン、ベンゾチエノピリジン、チエノジピリジン、ベンゾセレノフェノピリジン、及びセレノフェノジピリジンが挙げられ、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、イミダゾール、ピリジン、トリアジン、ベンズイミダゾール、１，２－アザボリン、１，３－アザボリン、１，４－アザボリン、ボラジン、及びこれらのアザ類似体が好ましい。更に、前記ヘテロアリール基は、任意に置換されていてもよい。
【0046】
上記にリストされる前記アリール及び前記ヘテロアリール基のうち、トリフェニレン、ナフタレン、アントラセン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、イミダゾール、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、トリアジン、及びベンズイミダゾールの基、並びにそのそれぞれのアザ類似体が、特に興味深い。
【0047】
本明細書において使用される用語であるアルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アラルキル、複素環基、アリール、及びヘテロアリールは、独立して無置換である、又は独立して１以上の一般的な置換基で置換される。
【0048】
多くの例において、前記一般的な置換基は、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、ゲルミル、ボリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、セレニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、セレニル、及びそれらの組合せからなる群から選択される。
【0049】
幾つかの例において、好ましい一般的な置換基は、重水素、フッ素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、ゲルミル、ボリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アリール、ヘテロアリール、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、及びそれらの組合せからなる群から選択される。
【0050】
幾つかの例においては、より好ましい一般的な置換基は、重水素、フッ素、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、ボリル、アリール、ヘテロアリール、スルファニル、及びそれらの組合せからなる群から選択される。
【0051】
更に他の例においては、最も好ましい一般的な置換基は、重水素、フッ素、アルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、及びそれらの組合せからなる群から選択される。
【0052】
「置換された」及び「置換」という用語は、関連する位置（例えば炭素又は窒素）に結合されているＨ以外の置換基を指す。例えば、Ｒ１がモノ置換を表す場合、１つのＲ１はＨ以外でなければならない（即ち、置換）。同様に、Ｒ１がジ置換を表す場合、Ｒ１の２つはＨ以外でなければならない。同様に、Ｒ１がゼロ又は無置換を表す場合、Ｒ１は、例えば、ベンゼンにおける炭素原子及びピロール中の窒素原子の場合のように、環原子の利用可能な原子価における水素であることができる、又は完全に満たされた原子価を有する環原子（例えば、ピリジン中の窒素）の場合には単に何も表さない。環構造において可能な置換の最大数は、環原子における利用可能な原子価の総数に依存する。
【0053】
本明細書中で使用される場合、「それらの組合せ」は、適用されるリストから当業者が想到することができる、知られた又は化学的に安定な配置を形成するために、適用されるリストの１以上のメンバーが組み合わされることを示す。例えば、アルキル及び重水素は、組み合わされて、部分的又は完全に重水素化されたアルキル基を形成することができる；ハロゲン及びアルキルは、組み合わされて、ハロゲン化アルキル置換基を形成することができる；ハロゲン、アルキル、及びアリールは、組み合わされて、ハロゲン化アリールアルキルを形成することができる。１つの例においては、置換という用語は、リストされた基の２～４個の組合せを含む。別の例においては、置換という用語は、２～３個の基の組合せを含む。更に別の例では、置換という用語は、２個の基の組合せを含む。置換基の好ましい組合せは、水素又は重水素でない５０個までの原子を含むもの、又は水素又は重水素ではない４０個までの原子を含むもの、又は水素若しくは重水素ではない３０個までの原子を含むものである。多くの例においては、置換基の好ましい組合せは、水素又は重水素ではない２０個までの原子を含む。
【0054】
本明細書において記述されるフラグメント、例えば、アザ－ジベンゾフラン、アザ－ジベンゾチオフェン等の中の「アザ」という名称は、各芳香族環中のＣ－Ｈ基の１以上が窒素原子に置き換わることができることを意味し、例えば、何ら限定するものではないが、アザトリフェニレンは、ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリンとジベンゾ［ｆ，ｈ］キノリンのいずれをも包含する。当業者であれば、上述のアザ誘導体の他の窒素類似体を容易に想像することができ、このような類似体全てが本明細書に記載の前記用語によって包含されることが意図される。
【0055】
本明細書で使用される「重水素」は、水素の同位体を指す。重水素化化合物は、当該分野で公知の方法を用いて容易に調製されることができる。例えば、それらの内容の全体を参照によって援用する、米国特許第８，５５７，４００号明細書、国際公開第ＷＯ２００６／０９５９５１号、及び米国特許出願公開第２０１１／００３７０５７号には、重水素で置換された有機金属錯体の作製が記載されている。更なる参照は、それらの内容の全体を参照によって組み込まれる、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ ２０１５，７１，１４２５～３０（Ｍｉｎｇ Ｙａｎら）及びＡｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．（Ｒｅｖｉｅｗｓ）２００７，４６，７７４４～６５（Ａｔｚｒｏｄｔら）によって為され、ベンジルアミン中のメチレン水素の重水素化及び芳香族環水素を重水素で置換する効率的な経路が、それぞれ記載されている。
【0056】
分子フラグメントが置換基であるとして記述される、又は他の部分に結合されているものとして記述される場合、その名称は、フラグメント（例えば、フェニル、フェニレン、ナフチル、ジベンゾフリル）又は分子全体（例えば、ベンゼン、ナフタレン、ジベンゾフラン）であるように記載されることがあることを理解されたい。本明細書においては、置換基又は結合フラグメントの表示の仕方が異なっていても、これらは、等価であると考える。
【0057】
ある例においては、対の隣接する置換基は、任意に結合又は縮合し、環を形成することができる。好ましい環は、５員環、６員環、又は７員環の炭素環又は複素環であり、対の置換基によって形成される環の部分が飽和されている例、及び対の置換基によって形成される環の部分が不飽和である例の両方を含む。本明細書中で使用される「隣接する」は、安定した縮合環系を形成することができる限り、関連する２つの置換基が、互いに隣り合って同じ環上にあることができる、又はビフェニルにおける２位と２’位、及びナフタレンにおける１位と８位など、２つの最も近い利用可能な置換可能位置を有する２つの隣どうしの環上にあることができることを意味する。
【0058】
Ｂ．本開示のＯＬＥＤ及びデバイス
１つの態様では、本開示は、ＯＬＥＤを提供し、前記ＯＬＥＤは、アノード電極と；カソード電極と；前記アノードと前記カソードとの間に配置され、ＨＯＭＯエネルギーＥＨＨを有する第１のホスト材料とＨＯＭＯエネルギーＥＨＥを有する発光体材料とを含む有機発光層と、を含み、前記有機発光層中の全ての材料は、共に混合され；前記発光体材料は、リン光金属錯体及び遅延蛍光発光体からなる群から選択され；但し、前記発光体材料は、Ｐｔ錯体ではなく；ＥＨＨは－５．４５ｅＶ以上であり；ＥＨＥは－５．１０ｅＶ以下であり；ＥＨＥはＥＨＨより大きい。
１つの態様では、本開示は、ＯＬＥＤを提供し、前記ＯＬＥＤは、アノード電極と；カソード電極と；前記アノードと前記カソードとの間に配置され、ＨＯＭＯエネルギーＥＨＨを有する第１のホスト材料とＨＯＭＯエネルギーＥＨＥを有する発光体材料とを含む有機発光層と、を含み、前記有機発光層中の全ての材料は、共に混合され；前記発光体材料は、リン光金属錯体及び遅延蛍光発光体からなる群から選択され；但し、前記発光体材料は、Ｐｔ錯体ではなく；ＥＨＨは－５．４５ｅＶ以上であり；ＥＨＥは－５．１０ｅＶ以下であり；ＥＨＥはＥＨＨより大きい。
【0059】
ＥＨＥ及びＥＨＨは、既知の方法で得られることができることを理解すべきである。例えば、溶液サイクリックボルタンメトリーと示差パルスボルタンメトリーは、無水ジメチルホルムアミド溶媒とヘキサフルオロリン酸テトラブチルアンモニウムを支持電解質として使用するＣＨ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ｍｏｄｅｌ ６２０１Ｂポテンショスタットを使用して行うことができる。ガラス状炭素、白金線、及び銀線をそれぞれ作用電極、対電極、基準電極として使用した。示差パルスボルタンメトリーからピーク電位差を測定することにより、電気化学ポテンシャルを内部フェロセン－フェロセニウム酸化還元対（Ｆｃ＋／Ｆｃ）に対して参照する。ＥＨＯＭＯ＝－［（Ｅｏｘ１対Ｆｃ＋／Ｆｃ）＋４．８］及びＥＬＵＭＯ＝－［（Ｅｒｅｄ１対Ｆｃ＋／Ｆｃ）ｅ＋４．８］（Ｅｏｘ１は、第１の酸化電位であり、Ｅｒｅｄ１は、第１の還元電位である。）
【0060】
幾つかの実施形態においては、発光体はリン光金属錯体である。
【0061】
幾つかの実施形態においては、発光体は遅延蛍光発光体である。
【0062】
リン光は、一般に、電子スピンの変化を伴う光子の発光を指す。即ち、発光の初期状態及び最終状態は、Ｔ１状態からＳ０状態等、異なる多重度を有する。ＯＬＥＤで現在広く使用されているＩｒ錯体及びＰｔ錯体は、リン光材料に属する。幾つかの実施形態では、エキシプレックス形成が三重項発光体を伴う場合、そのようなエキシプレックスはリン光を発することもできる。一方で、蛍光発光体は、一般に、Ｓ１状態からＳ０状態等の電子スピンの変化を伴わない光子の発光を指す。蛍光発光体は、遅延蛍光発光体又は非遅延蛍光発光体であることができる。スピン状態に応じて、蛍光発光体は、一重項発光体又は二重項発光体、又はその他の多重項発光体であることができる。蛍光ＯＬＥＤの内部量子効率（ＩＱＥ）は、遅延蛍光によって２５％スピン統計限界を超えることができると考えられている。Ｐ型遅延蛍光とＥ型遅延蛍光の２種類の遅延蛍光がある。Ｐ型遅延蛍光は、三重項－三重項消滅（ＴＴＡ）から発生する。一方で、Ｅ型遅延蛍光は、２つの三重項の衝突に依存せず、むしろ三重項状態と一重項励起状態との間の熱ポピュレーションに依存する。熱エネルギーは、三重項状態から一重項状態に戻る遷移を活性化することができる。このタイプの遅延蛍光は、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）としても知られている。Ｅ型遅延蛍光特性は、エキシプレックス系又は単一化合物に見られることができる。理論に縛られることなく、ＴＡＤＦは、３００ｍｅＶ、２５０ｍｅＶ、２００ｍｅＶ、１５０ｍｅＶ、１００ｍｅＶ、又は５０ｍｅＶ以下の小さな一重項－三重項エネルギーギャップ（ΔＥＳ－Ｔ）を有する化合物又はエキシプレックスを必要とすると考えられている。大きく２つのタイプのＴＡＤＦ発光体があり、一つはドナー－アクセプター型ＴＡＤＦと呼ばれ、もう一つは多重共鳴（ＭＲ）ＴＡＤＦと呼ばれる。多くの場合、ドナー－アクセプター単一化合物は、アミノ誘導体やカルバゾール誘導体等の電子ドナー部分と、Ｎ－含有６員環芳香族環等の電子アクセプター部分を接続することによって構築される。ドナー－アクセプターエキシプレックスは、正孔輸送化合物と電子輸送化合物との間に形成されることができる。ＭＲ－ＴＡＤＦの例としては、高度に共役したホウ素含有化合物が挙げられる。幾つかの実施形態では、２９３Ｋでの遅延蛍光発光のＴ１からＳ１までの逆項間交差時間は１０マイクロ秒以下である。幾つかの実施形態では、そのような時間は、１０マイクロ秒より大きく、１００マイクロ秒未満であることができる。
【0063】
幾つかの実施形態においては、ＯＬＥＤは、蛍光材料、遅延蛍光材料、リン光材料、及びこれらの組合せからなる群から選択される追加の化合物を含むことができる。
【0064】
幾つかの実施形態においては，リン光材料は、ＯＬＥＤ内で発光する発光体である。幾つかの実施形態においては、リン光材料は、ＯＬＥＤ内で発光しない。幾つかの実施形態においては、リン光材料エネルギーは、ＯＬＥＤ内でその励起状態を他の材料に移す。幾つかの実施形態においては、リン光材料は、ＯＬＥＤ内で電荷輸送に関与する。幾つかの実施形態においては，リン光材料は増感剤であり、ＯＬＥＤは、更にアクセプターを含む。
【0065】
幾つかの実施形態においては、蛍光材料又は遅延蛍光材料ＯＬＥＤ内で発光する発光体である。幾つかの実施形態においては、蛍光材料又は遅延蛍光材料は、ＯＬＥＤ内で発光しない。幾つかの実施形態においては、蛍光材料又は遅延蛍光材料エネルギーは、ＯＬＥＤ内でその励起状態を他の材料に移す。幾つかの実施形態においては、蛍光材料又は遅延蛍光材料は、ＯＬＥＤ内で電荷輸送に関与する。幾つかの実施形態においては、蛍光材料又は遅延蛍光材料は増感剤であり、ＯＬＥＤは、更にアクセプターを含む。
【0066】
幾つかの実施形態においては、追加の化合物は、アクセプターであることができ、ＯＬＥＤは、遅延蛍光材料、リン光材料、及びこれらの組合せからなる群から選択される増感剤を更に含むことができる。
【0067】
幾つかの実施形態においては、追加の化合物は、蛍光発光体、遅延蛍光材料、又は蛍光発光体又は遅延蛍光材料であるエキシプレックスの成分であることができる。
【0068】
幾つかの実施形態においては、追加の化合物はホストであり、ＯＬＥＤは、発光体であるアクセプターと、遅延蛍光材料、リン光材料、及びこれらの組合せからなる群から選択される増感剤とを含み；増感剤は、エネルギーをアクセプターに輸送する。
【0069】
幾つかの実施形態においては、ＥＨＥ－ＥＨＨ＜０．３０ｅＶである。幾つかの実施形態においては、ＥＨＥ－ＥＨＨ＜０．２５ｅＶである。幾つかの実施形態においては、ＥＨＥ－ＥＨＨ＜０．２０ｅＶである。幾つかの実施形態においては、ＥＨＥ－ＥＨＨ＜０．１５ｅＶである。幾つかの実施形態においては、ＥＨＥ－ＥＨＨ＜０．１０ｅＶである。
【0070】
幾つかの実施形態においては、ＥＨＨは－５．４０ｅＶ以上である。幾つかの実施形態においては、ＥＨＨは－５．３５ｅＶ以上である。
【0071】
幾つかの実施形態においては、ＥＨＥは－５．１０ｅＶ以下である。幾つかの実施形態においては、ＥＨＥは－５．１５ｅＶ以下である。幾つかの実施形態においては、ＥＨＥは－５．１８ｅＶ以下である。幾つかの実施形態においては、ＥＨＥは－５．２０ｅＶ以下である。
【0072】
幾つかの実施形態においては、前記ＯＬＥＤは、ＯＬＥＤへの定常状態電圧又は電流をオフに切り替えると、第１のエレクトロルミネセンス（ＥＬ）過渡的寿命を有する光を発し；前記第１のＥＬ過渡的寿命は１２０μｓ以下である。幾つかの実施形態においては、第１のＥＬ過渡的寿命は１１５μｓ以下である。幾つかの実施形態においては、第１のＥＬ過渡的寿命は１１０μｓ以下である。幾つかの実施形態においては、第１のＥＬ過渡的寿命は１０５以下である。幾つかの実施形態においては、第１のＥＬ過渡的寿命は１００μｓ以下である。幾つかの実施形態においては、第１のＥＬ過渡的寿命は９５μｓ以下である。幾つかの実施形態においては、第１のＥＬ過渡的寿命は９０μｓ以下である。幾つかの実施形態においては、第１のＥＬ過渡的寿命は８５μｓ以下である。幾つかの実施形態においては、第１のＥＬ過渡的寿命は８０μｓ以下である。幾つかの実施形態においては、第１のＥＬ過渡的寿命は７５μｓ以下である。幾つかの実施形態においては、第１のＥＬ過渡的寿命は７０μｓ以下である。幾つかの実施形態においては、第１のＥＬ過渡的寿命は６５μｓ以下である。幾つかの実施形態においては、第１のＥＬ過渡的寿命は６０μｓ以下である。幾つかの実施形態においては、第１のＥＬ過渡的寿命は５５μｓ以下である。幾つかの実施形態においては、第１のＥＬ過渡的寿命は５０μｓ以下である。幾つかの実施形態においては、第１のＥＬ過渡的寿命は４５μｓ以下である。幾つかの実施形態においては、第１のＥＬ過渡的寿命は４０μｓ以下である。
【0073】
幾つかの実施形態においては、前記デバイスが第１のリフレッシュレートで駆動され；前記第１のリフレッシュレートが６０Ｈｚ超である。
【0074】
幾つかの実施形態においては、デバイスは、低温多結晶酸化物（ＬＴＰＯ）バックプレーンを更に含む。
【0075】
幾つかの実施形態においては、第１のリフレッシュレートは、１２０、１８０、２４０、３００、３６０、４２０、４８０、５４０、及び６００Ｈｚからなる群から選択される数以上である。
【0076】
過渡的寿命及びリフレッシュレートは、一般的に、図３～７に記載されるように得られる。
【0077】
図３は、トラップされた電荷の再結合を示す赤い矢印によるこの遅延放出の概略図である。オフ状態のＥＬ放出は、動作後にデバイスに蓄積された電荷の移動と再結合に起因する。オフ状態では、デバイスは放電し、その結果、遅延発光をもたらす。放電のタイムスケールは、デバイスに蓄積された電荷の量、トラップされた電荷の位置、その電荷のトラップのエネルギー論（深さ）、存在する電荷輸送又は電子結合の電子工学、及びデバイスの静電容量に関連する。
【0078】
ＥＬ過渡状態は、６０Ｈｚの周波数、１０ｍｓのパルス幅、１．６７％のデューティサイクルにおけるＤＣパルスモードで駆動ＯＬＥＤにより測定した。減衰時間約１００μｓ、１ｍＡ／ｃｍ２の駆動電流密度で、この構成は、オフ状態の発光測定の前にデバイスを完全に充電するのに十分な時間を提供する。図４及び図５は、測定の概略図を示す。
【0079】
図６は、ＥＬ過渡的時間（ＥＬＴ）がオフ状態モードでデバイスが初期輝度の９０％下がるのにかかる時間であることを示す。
【0080】
図７は、ＥＬＴが、放電前にデバイスが駆動された電流に大きく依存することを示す。電流が大きいほど放電が速くなる。ＥＬＴ測定を標準化するために、本開示では更に１ｍＡ／ｃｍ２条件をＥＬＴ決定の基準として使用する。
【0081】
幾つかの実施形態においては、発光体材料は、金属－炭素結合を有する金属配位錯体である。
【0082】
幾つかの実施形態においては、発光体材料は、金属－窒素結合を有する金属配位錯体である。
【0083】
幾つかの実施形態においては、金属は、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ａｕ、Ａｇ、及びＣｕからなる群から選択される。幾つかの実施形態においては、金属はＩｒである。
【0084】
幾つかの実施形態においては、発光体はＭ（Ｌ１）ｘ（Ｌ２）ｙ（Ｌ３）ｚの式を有し；
Ｌ１、Ｌ２、及びＬ３は、同じでも異なっていてもよく；
ｘは、１、２、又は３であり；
ｙは、０、１、又は２であり；
ｚは、０、１、又は２であり；
ｘ＋ｙ＋ｚは、金属Ｍの酸化状態であり；
Ｌ１は、下記のリスト１における構造からなる群から選択され：
Ｌ２及びＬ３は、独立して、下記のリスト２における構造からなる群から選択され；
式中、Ｔは、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、及びＩｎからなる群から選択され；
Ｋ１は、直接結合である、又はＮＲｅ、ＰＲｅ、Ｏ、Ｓ、及びＳｅからなる群から選択され；
Ｙ１～Ｙ１３は、それぞれ独立して、炭素及び窒素からなる群から選択され；
Ｙ’は、ＢＲｅ、ＮＲｅ、ＰＲｅ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｃ＝Ｏ、Ｓ＝Ｏ、ＳＯ２、ＣＲｅＲｆ、ＳｉＲｅＲｆ、及びＧｅＲｅＲｆからなる群から選択され；
Ｒｅ及びＲｆは、縮合又は結合して、環を形成することができ；
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄは、それぞれ独立して、モノから最大可能数の置換を表す、又は無置換を表し；
Ｒａ１、Ｒｂ１、Ｒｃ１、Ｒｄ１、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、Ｒｅ、及びＲｆは、それぞれ独立して、水素である、又は本明細書で定義される一般的な置換基からなる群から選択される置換基であり；
Ｒａ１、Ｒｂ１、Ｒｃ１、Ｒｄ１、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄの任意の２つの隣接する置換基は、縮合又は結合して、環を形成してもよい又は多座配位子を形成してもよい。
Ｌ１、Ｌ２、及びＬ３は、同じでも異なっていてもよく；
ｘは、１、２、又は３であり；
ｙは、０、１、又は２であり；
ｚは、０、１、又は２であり；
ｘ＋ｙ＋ｚは、金属Ｍの酸化状態であり；
Ｌ１は、下記のリスト１における構造からなる群から選択され：
【化1】
【化2】
【化3】
【化4】
【化5】
【化6】
Ｋ１は、直接結合である、又はＮＲｅ、ＰＲｅ、Ｏ、Ｓ、及びＳｅからなる群から選択され；
Ｙ１～Ｙ１３は、それぞれ独立して、炭素及び窒素からなる群から選択され；
Ｙ’は、ＢＲｅ、ＮＲｅ、ＰＲｅ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｃ＝Ｏ、Ｓ＝Ｏ、ＳＯ２、ＣＲｅＲｆ、ＳｉＲｅＲｆ、及びＧｅＲｅＲｆからなる群から選択され；
Ｒｅ及びＲｆは、縮合又は結合して、環を形成することができ；
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄは、それぞれ独立して、モノから最大可能数の置換を表す、又は無置換を表し；
Ｒａ１、Ｒｂ１、Ｒｃ１、Ｒｄ１、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、Ｒｅ、及びＲｆは、それぞれ独立して、水素である、又は本明細書で定義される一般的な置換基からなる群から選択される置換基であり；
Ｒａ１、Ｒｂ１、Ｒｃ１、Ｒｄ１、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄの任意の２つの隣接する置換基は、縮合又は結合して、環を形成してもよい又は多座配位子を形成してもよい。
【0085】
幾つかの実施形態においては、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、Ｒｅ、及びＲｆの少なくとも１つは、０超のハメット定数を有する化学基を含む。幾つかの実施形態においては、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、Ｒｅ、及びＲｆの少なくとも１つは、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、及び１．１からなる群から選択される数以上のハメット定数を有する電子吸引基である。
【0086】
幾つかの実施形態においては、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、Ｒｅ、及びＲｆの少なくとも１つは、電子吸引基を含む。幾つかの実施形態においては、電子吸引基は、一般に、フッ素、酸素、硫黄、窒素、塩素、及び臭素を含むがこれらに限定されない、１以上の電気陰性度が高い元素を含む。
【0087】
幾つかの実施形態においては、電子吸引基は、以下のリストＥＷＧ１における構造からなる群から選択され、リストＥＷＧ１は、以下が挙げられる：Ｆ、ＣＦ３、ＣＮ、ＣＯＣＨ３、ＣＨＯ、ＣＯＣＦ３、ＣＯＯＭｅ、ＣＯＯＣＦ３、ＮＯ２、ＳＦ３、ＳｉＦ３、ＰＦ４、ＳＦ５、ＯＣＦ３、ＳＣＦ３、ＳｅＣＦ３、ＳＯＣＦ３、ＳｅＯＣＦ３、ＳＯ２Ｆ、ＳＯ２ＣＦ３、ＳｅＯ２ＣＦ３、ＯＳｅＯ２ＣＦ３、ＯＣＮ、ＳＣＮ、ＳｅＣＮ、ＮＣ、＋Ｎ（Ｒ）３、（Ｒ）２ＣＣＮ、（Ｒ）２ＣＣＦ３、ＣＮＣ（ＣＦ３）２、ＢＲＲ’、置換又は非置換のジベンゾボロール、１－置換カルバゾール、１，９－置換カルバゾール、置換又は非置換のカルバゾール、置換又は非置換のピリジン、置換又は非置換のピリミジン、置換又は非置換のピラジン、置換又は非置換のピリドキシン、置換又は非置換のトリアジン、置換又は非置換のオキサゾール、置換又は非置換のベンゾキサゾール、置換又は非置換のチアゾール、置換又は非置換のベンゾチアゾール、置換又は非置換のイミダゾール、置換又は非置換のベンズイミダゾール、ケトン、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルフィニル、スルホニル、部分的及び完全にフッ素化されたアルキル、部分的及び完全にフッ素化されたアリール、部分的及び完全にフッ素化されたヘテロアリール、シアノ含有アルキル、シアノ含有アリール、シアノ含有ヘテロアリール、イソシアネート、及び下記のもの。
式中、Ｒは、それぞれ独立して、水素である、又は本明細書で定義される一般的な置換基からなる群から選択される置換基であり、
ＹＧは、ＢＲｅ、ＮＲｅ、ＰＲｅ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｃ＝Ｏ、Ｓ＝Ｏ、ＳＯ２、ＣＲｅＲｆ、ＳｉＲｅＲｆ、及びＧｅＲｅＲｆ’からなる群から選択され；
Ｒ、Ｒｅ、及びＲｆは、それぞれ独立して、水素である、又は本明細書で定義される一般的な置換基からなる群から選択される置換基である。
【化7】
ＹＧは、ＢＲｅ、ＮＲｅ、ＰＲｅ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｃ＝Ｏ、Ｓ＝Ｏ、ＳＯ２、ＣＲｅＲｆ、ＳｉＲｅＲｆ、及びＧｅＲｅＲｆ’からなる群から選択され；
Ｒ、Ｒｅ、及びＲｆは、それぞれ独立して、水素である、又は本明細書で定義される一般的な置換基からなる群から選択される置換基である。
【0088】
幾つかの実施形態においては、電子吸引基は、以下のリストＥＷＧ２における構造からなる群から選択される。
リストＥＷＧ２：
リストＥＷＧ２：
【化8】
【化9】
【化10】
【0089】
幾つかの実施形態においては、電子吸引基は、以下のリストＥＷＧ３における構造からなる群から選択される。
リストＥＷＧ３：
リストＥＷＧ３：
【化11】
【化12】
【0090】
幾つかの実施形態においては、電子吸引基は、以下のリストＥＷＧ４における構造からなる群から選択される。
リストＥＷＧ４：
リストＥＷＧ４：
【化13】
【化14】
【0091】
幾つかの実施形態においては、電子吸引基は、π電子欠損電子求引基である。幾つかの実施形態においては、π電子欠損電子求引基は、以下のリストＰｉ－ＥＷＧにおける構造からなる群から選択され、リストＰｉ－ＥＷＧは、以下が挙げられる：ＣＮ、ＣＯＣＨ３、ＣＨＯ、ＣＯＣＦ３、ＣＯＯＭｅ、ＣＯＯＣＦ３、ＮＯ２、ＳＦ３、ＳｉＦ３、ＰＦ４、ＳＦ５、ＯＣＦ３、ＳＣＦ３、ＳｅＣＦ３、ＳＯＣＦ３、ＳｅＯＣＦ３、ＳＯ２Ｆ、ＳＯ２ＣＦ３、ＳｅＯ２ＣＦ３、ＯＳｅＯ２ＣＦ３、ＯＣＮ、ＳＣＮ、ＳｅＣＮ、ＮＣ、＋Ｎ（Ｒ）３、ＢＲＲ’、置換又は非置換のジベンゾボロール、１－置換カルバゾール、１，９－置換カルバゾール、置換又は非置換のカルバゾール、置換又は非置換のピリジン、置換又は非置換のピリミジン、置換又は非置換のピラジン、置換又は非置換のピリダジン、置換又は非置換のトリアジン、置換又は非置換のオキサゾール、置換又は非置換のベンズオキサゾール、置換又は非置換のチアゾール、置換又は非置換のベンゾチアゾール、置換又は非置換のイミダゾール、置換又は非置換のベンズイミダゾール、ケトン、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルフィニル、スルホニル、部分的及び完全にフッ素化されたアリール、部分的及び完全にフッ素化されたヘテロアリール、シアノ含有アリール、シアノ含有ヘテロアリール、イソシアネート、及び下記のもの。
式中、Ｒ、Ｒｅ、及びＲｆは、それぞれ独立して、水素である、又は本明細書で定義される一般的な置換基からなる群から選択される置換基であり；ＹＧは、ＢＲｅ、ＮＲｅ、ＰＲｅ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｃ＝Ｏ、Ｓ＝Ｏ、ＳＯ２、ＣＲｅＲｆ、ＳｉＲｅＲｆ、及びＧｅＲｅＲｆ’からなる群から選択される。
【化15】
【化16】
【0092】
幾つかの実施形態においては、リストＥＷＧ１、リストＥＷＧ２、リストＥＷＧ３、リストＥＷＧ４、又はリストｐｉ－ＥＷＧに上記で列挙された電子求引基置換基は、ＨＯＭＯ又は正孔ＮＴＯ電子密度の少なくとも３０％に寄与する環上で置換されることができる。幾つかの実施形態においては、上記電子吸引基置換リストＥＷＧ１、リストＥＷＧ２、リストＥＷＧ３、リストＥＷＧ４、又はリストｐｉ－ＥＷＧは、ＨＯＭＯ又は正孔ＮＴＯ電子密度の少なくとも３５％に寄与する環上にある。幾つかの実施形態においては、上記電子吸引基リストＥＷＧ１、リストＥＷＧ２、リストＥＷＧ３、リストＥＷＧ４、又はリストｐｉ－ＥＷＧ置換は、ＨＯＭＯ又は正孔ＮＴＯ電子密度の少なくとも４０％に寄与する環上にある。幾つかの実施形態においては、上記電子吸引基リストＥＷＧ１、リストＥＷＧ２、リストＥＷＧ３、リストＥＷＧ４、又はリストｐｉ－ＥＷＧ置換は、ＨＯＭＯ又は正孔ＮＴＯ電子密度の少なくとも４５％に寄与する環上にある。幾つかの実施形態においては、上記電子吸引基リストＥＷＧ１、リストＥＷＧ２、リストＥＷＧ３、リストＥＷＧ４、又はリストｐｉ－ＥＷＧ置換は、ＨＯＭＯ又は正孔ＮＴＯ電子密度の少なくとも５０％に寄与する環上にある。幾つかの実施形態においては、上記電子吸引基リストＥＷＧ１、リストＥＷＧ２、リストＥＷＧ３、リストＥＷＧ４、又はリストｐｉ－ＥＷＧ置換は、ＨＯＭＯ又は正孔ＮＴＯ電子密度の少なくとも５５％に寄与する環上にある。幾つかの実施形態においては、上記電子吸引基リストＥＷＧ１、リストＥＷＧ２、リストＥＷＧ３、リストＥＷＧ４、又はリストｐｉ－ＥＷＧ置換は、ＨＯＭＯ又は正孔ＮＴＯ電子密度の少なくとも６０％に寄与する環上にある。幾つかの実施形態においては、上記電子吸引基リストＥＷＧ１、リストＥＷＧ２、リストＥＷＧ３、リストＥＷＧ４、又はリストｐｉ－ＥＷＧ置換は、ＨＯＭＯ又は正孔ＮＴＯ電子密度の少なくとも６５％に寄与する環上にある。幾つかの実施形態においては、上記電子吸引基リストＥＷＧ１、リストＥＷＧ２、リストＥＷＧ３、リストＥＷＧ４、又はリストｐｉ－ＥＷＧ置換は、ＨＯＭＯ又は正孔ＮＴＯ電子密度の少なくとも７０％に寄与する環上にある。
【0093】
ＨＯＭＯとＬＵＭＯの電子密度は、ＤＦＴ計算によって得られることができることを理解すべきである。密度汎関数理論（ＤＦＴ）を使用して、化合物のＨＯＭＯ、ＬＵＭＯ、一重項（Ｓ１）エネルギー、及び三重項（Ｔ１）エネルギーを計算した。ＣＥＰ－３１Ｇ基底関数系を使用したＢ３ＬＹＰ汎関数（Ｂ３ＬＹＰ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ）を使用して計算を行った。ジオメトリー最適化は真空中で行われた。時間依存密度汎関数理論（ＴＤＤＦＴ）を用いてこれらの最適化されたジオメトリーで励起エネルギーを得た。連続溶媒モデルをＴＤＤＦＴ計算に適用し、テトラヒドロフラン溶媒をシミュレートした。ＴＤＤＦＴ出力から自然遷移軌道（ＮＴＯ）を生成して励起状態遷移に関連する正孔と電子の局所性を決定した。励起状態遷移特性の決定は、上述のＤＦＴとＴＤＤＦＴ計算の後処理工程として行われる。この解析により、励起状態を自然遷移軌道（ＮＴＯ）正孔、すなわち励起の発生場所、及びＮＴＯ電子、すなわち励起状態の最終位置に分解することを可能にする。全ての計算はＧａｕｓｓｉａｎプログラムを用いて行った。
【0094】
上記で確認されたＤＦＴ汎関数と基底系で得られた計算は理論的なものである。本明細書で使用される６－３１Ｇ基底系を有するＧａｕｓｓｉａｎ等の計算複合プロトコルは、電子効果が加算的であるという仮定に依存しているため、より大きな基底系を使用して完全基底系（ＣＢＳ）の限界を推定することができる。しかしながら、一連の構造的に関連した化合物で、ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯ、Ｓ１、Ｔ１、励起状態局在などの変化を理解することを研究の目的とする場合、相加的効果は同様であると予想される。したがって、Ｂ３ＬＹＰを使用することによる絶対誤差は、他の計算方法と比較して重要であることがあり、Ｂ３ＬＹＰプロトコルで計算されたＨＯＭＯ、ＬＵＭＯ、Ｓ１、及びＴ１の値の間の相対的な違いは、実験を非常によく再現することが期待される。例えば、Ｈｏｎｇ ｅｔ ａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．２０１６，２８，５７９１－９８，５７９２－９３及び補足情報を参照（ＯＬＥＤ材料の文脈におけるＤＦＴ計算の信頼性について説明）。
【0095】
上記構造の幾つかにおいては、２つの基が結合されて多環縮合環構造を形成する場合、多環縮合環構造は少なくとも４つの縮合環を含む。幾つかの実施形態においては、多環縮合環構造は、３つの６員環及び１つの５員環を含む。幾つかのそのような実施形態においては、５員環はＩｒに配位した環に縮合し、２番目の６員環は５員環に縮合し、３番目の６員環は２番目の６員環に縮合する。幾つかのそのような実施形態においては、３番目の６員環は、重水素、フッ素、ニトリル、アルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基によって、更に置換される。
【0096】
幾つかの実施形態においては、多環縮合環構造は少なくとも５つの縮合環を含む。幾つかの実施形態においては、多環縮合環構造は、４つの６員環と１つの５員環、又は３つの６員環と２つの５員環を含む。２つの５員環を含む幾つかの実施形態においては、５員環は互いに縮合される。２つの５員環を含む幾つかの実施形態においては、５員環は少なくとも１つの６員環によって分離される。１つの５員環を含む幾つかの実施形態においては、５員環はＩｒに配位した環に縮合し、２番目の６員環は５員環に縮合し、３番目の６員環は２番目の６員環に縮合し、４番目の６員環は３番目の６員環に縮合する。
【0097】
幾つかの実施形態においては、多環融合環構造は、上記のように、独立して縮合環のアザバージョンである。幾つかのそのような実施形態においては、多環構造は、独立して正確に１つのアザＮ原子を含む。幾つかのそのような実施形態においては、多環構造は、正確に２つのアザＮ原子を含み、これは１つの環にあることもできれば、２つの異なる環にあることもできる。幾つかのそのような実施形態においては、アザＮ原子を有する環は、少なくともＩｒ原子から別の２つの環によって分離される。幾つかのそのような実施形態においては、アザＮ原子を有する環は、少なくともＩｒ原子から別の３つの環によって分離される。幾つかのそのような実施形態においては、アザＮ原子のオルト位置のそれぞれが置換される。
【0098】
上記の多環縮合環構造に関連する記述は、本開示全体を通して形成される場合、任意の多環縮合環構造に等しく適用できることを理解すべきである。
【0099】
幾つかの実施形態においては、Ｌ１は、下記リスト３おけるに構造からなる群から選択される。
リスト３：
式中、Ｒａ’、Ｒｂ’、Ｒｃ’、Ｒｄ’、及びＲｅ’は、それぞれ独立して、ゼロ、モノ、又はその関連する環への最大可能置換を表し；
Ｒａ’、Ｒｂ’、Ｒｃ’、Ｒｄ’、及びＲｅ’は、それぞれ独立して、水素である、又は本明細書で定義される一般的な置換基からなる群から選択される置換基であり；
Ｒａ’、Ｒｂ’、Ｒｃ’、Ｒｄ’、及びＲｅ’の２つの隣接する置換基は、縮合又は結合して、環又は他座配位子を形成することができる。
リスト３：
【化17】
【化18】
【化19】
【化20】
【化21】
【化22】
Ｒａ’、Ｒｂ’、Ｒｃ’、Ｒｄ’、及びＲｅ’は、それぞれ独立して、水素である、又は本明細書で定義される一般的な置換基からなる群から選択される置換基であり；
Ｒａ’、Ｒｂ’、Ｒｃ’、Ｒｄ’、及びＲｅ’の２つの隣接する置換基は、縮合又は結合して、環又は他座配位子を形成することができる。
【0100】
幾つかの実施形態においては、発光体は、Ｉｒ（ＬＡ）３、Ｉｒ（ＬＡ）（ＬＢ）２、Ｉｒ（ＬＡ）２（ＬＢ）、Ｉｒ（ＬＡ）２（ＬＣ）、及びＩｒ（ＬＡ）（ＬＢ）（ＬＣ）からなる群から選択される式を有し；
ＬＡ、ＬＢ、及びＬＣは、Ｉｒ化合物において、互いに異なっている。
ＬＡ、ＬＢ、及びＬＣは、Ｉｒ化合物において、互いに異なっている。
【0101】
幾つかの実施形態においては、発光体は、以下のリスト４における構造からなる群から選択される式を有する。
リスト４：
Ｘ９６～Ｘ９９は、それぞれ独立して、Ｃ又はＮであり；
Ｙ１００は、それぞれ独立して、ＮＲ’’、Ｏ、Ｓ、及びＳｅからなる群から選択され；
Ｒ１０ａ、Ｒ２０ａ、Ｒ３０ａ、Ｒ４０ａ、及びＲ５０ａは、それぞれ独立して、モノ置換、最大置換まで、又は無置換を表し；
Ｒ、Ｒ’、Ｒ’’、Ｒ１０ａ、Ｒ１１ａ、Ｒ１２ａ、Ｒ１３ａ、Ｒ２０ａ、Ｒ３０ａ、Ｒ４０ａ、Ｒ５０ａ、Ｒ６０、Ｒ７０、Ｒ９７、Ｒ９８、及びＲ９９は、それぞれ独立して、水素である、又は重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、ゲルミル、ボリル、セレニル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基である。
リスト４：
【化23】
【化24】
【化25】
【化26】
【化27】
Ｙ１００は、それぞれ独立して、ＮＲ’’、Ｏ、Ｓ、及びＳｅからなる群から選択され；
Ｒ１０ａ、Ｒ２０ａ、Ｒ３０ａ、Ｒ４０ａ、及びＲ５０ａは、それぞれ独立して、モノ置換、最大置換まで、又は無置換を表し；
Ｒ、Ｒ’、Ｒ’’、Ｒ１０ａ、Ｒ１１ａ、Ｒ１２ａ、Ｒ１３ａ、Ｒ２０ａ、Ｒ３０ａ、Ｒ４０ａ、Ｒ５０ａ、Ｒ６０、Ｒ７０、Ｒ９７、Ｒ９８、及びＲ９９は、それぞれ独立して、水素である、又は重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、ゲルミル、ボリル、セレニル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基である。
【0102】
幾つかの実施形態においては、発光体は、熱活性化遅延蛍光発光体である。
【0103】
幾つかの実施形態においては、発光体は、少なくとも１つのドナー基及び少なくとも１つのアクセプター基を含む。
【0104】
幾つかの実施形態においては、発光体は金属錯体である。
【0105】
幾つかの実施形態においては、発光体は非金属錯体である。
【0106】
幾つかの実施形態においては、発光体は、Ｃｕ、Ａｇ、又はＡｕ錯体である。
【0107】
幾つかの実施形態においては、発光体は、Ｍ（Ｌ５）（Ｌ６）の式を有し、式中ＭはＣｕ、Ａｇ、又はＡｕであり、Ｌ５及びＬ６は異なり、Ｌ５及びＬ６は、独立して、下記のリスト５における構造からなる群から選択される。
リスト５：
式中、Ａ１～Ａ９は、それぞれ独立して、Ｃ又はＮから選択され；
ＲＰ、ＲＰ、ＲＵ、ＲＳＡ、ＲＳＢ、ＲＲＡ、ＲＲＢ、ＲＲＣ、ＲＲＤ、ＲＲＥ、及びＲＲＦは、それぞれ独立して、水素である、又は重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、ゲルミル、ボリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、セレニル、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基である。
リスト５：
【化28】
【化29】
ＲＰ、ＲＰ、ＲＵ、ＲＳＡ、ＲＳＢ、ＲＲＡ、ＲＲＢ、ＲＲＣ、ＲＲＤ、ＲＲＥ、及びＲＲＦは、それぞれ独立して、水素である、又は重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、ゲルミル、ボリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、セレニル、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基である。
【0108】
ＯＬＥＤの幾つかの実施形態においては、発光体材料は、下記のリスト６における構造からなる群から選択される。
リスト６：
リスト６：
【化30】
【化31】
【0109】
幾つかの実施形態においては、前記発光体材料は、下記からなる群から選択される化学部分の少なくとも１つを含む。
式中、ＹＴ、ＹＵ、ＹＶ、及びＹＷは、それぞれ独立して、ＢＲ、ＮＲ、ＰＲ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｃ＝Ｏ、Ｓ＝Ｏ、ＳＯ２、ＢＲＲ’、ＣＲＲ’、ＳｉＲＲ’、及びＧｅＲＲ’からなる群から選択され；
各ＲＴは、同じでも異なってもよく、各ＲＴは、それぞれ独立して、ドナー、アクセプター基、ドナーに結合される有機リンカー、アクセプター基に結合される有機リンカー、又はアルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アリール、ヘテロアリール、及びこれらの組合せからなる群から選択される末端基であり；
Ｒ及びＲ’は、それぞれ独立して、水素である、又は重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ボリル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、ゲルミル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、セレニル、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基である。
【化32】
【化33】
各ＲＴは、同じでも異なってもよく、各ＲＴは、それぞれ独立して、ドナー、アクセプター基、ドナーに結合される有機リンカー、アクセプター基に結合される有機リンカー、又はアルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アリール、ヘテロアリール、及びこれらの組合せからなる群から選択される末端基であり；
Ｒ及びＲ’は、それぞれ独立して、水素である、又は重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ボリル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、ゲルミル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、セレニル、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基である。
【0110】
上記実施形態の幾つかにおいては、上記の構造のいずれかの各フェニル環において、置換基とともに、最大全部で３個までの炭素環原子をＮに置換することができる。
【0111】
幾つかの実施形態においては、ＴＡＤＦ発光体は、ニトリル、イソニトリル、ボラン、フルオライド、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、アザ－カルバゾール、アザ－ジベンゾチオフェン、アザ－ジベンゾフラン、アザ－ジベンゾセレノフェン、アザ－トリフェニレン、イミダゾール、ピラゾール、オキサゾール、チアゾール、イソキサゾール、イソチアゾール、トリアゾール、チアジアゾール、及びオキサジアゾールからなる群から選択される化学部分の少なくとも１つを含む。
【0112】
幾つかの実施形態においては、前記発光体材料は、下記からなる群から選択される化学部分の少なくとも１つを含む。
式中、ＹＦ、ＹＧ、ＹＨ、及びＹＩは、それぞれ独立して、ＢＲ、ＮＲ、ＰＲ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｃ＝Ｏ、Ｓ＝Ｏ、ＳＯ２、ＢＲＲ’、ＣＲＲ’、ＳｉＲＲ’、及びＧｅＲＲ’からなる群から選択され；
ＸＦ及びＹＧは、それぞれ独立して、Ｃ及びＮからなる群から選択され；
ＲＦ、ＲＧ、Ｒ、及びＲ’は、それぞれ独立して、水素である、又は本明細書で定義される一般的な置換基からなる群から選択される置換基である。
【化34】
【化35】
【化36】
ＸＦ及びＹＧは、それぞれ独立して、Ｃ及びＮからなる群から選択され；
ＲＦ、ＲＧ、Ｒ、及びＲ’は、それぞれ独立して、水素である、又は本明細書で定義される一般的な置換基からなる群から選択される置換基である。
【0113】
上記の実施形態の幾つかは、上記の構造のいずれかの各フェニル環において、置換基とともに最大合計３個までの任意の炭素環原子をＮに置換することができる。
【0114】
ＯＬＥＤの幾つかの実施形態においては、発光体材料は、下記からなる群から選択される。
式中、ＹＦ１～ＹＦ４は、それぞれ独立して、Ｏ、Ｓ、及びＮＲＦ１から選択され；
ＲＦ１及びＲ１Ｓ～Ｒ９Ｓは、それぞれ独立して、モノから最大可能数の置換を表す、又は無置換を表し；
ＲＦ１及びＲ１Ｓ～Ｒ９Ｓは、それぞれ独立して、水素である、又は本明細書で定義される一般的な置換基からなる群から選択される置換基である。
【化37】
【化38】
【化39】
【化40】
ＲＦ１及びＲ１Ｓ～Ｒ９Ｓは、それぞれ独立して、モノから最大可能数の置換を表す、又は無置換を表し；
ＲＦ１及びＲ１Ｓ～Ｒ９Ｓは、それぞれ独立して、水素である、又は本明細書で定義される一般的な置換基からなる群から選択される置換基である。
【0115】
幾つかの実施形態においては、発光体材料は、下記からなる群から選択されることができる。
【化41】
【化42】
【化43】
【0116】
幾つかの実施形態においては、発光体材料は、ニトリル、イソニトリル、ボラン、フルオライド、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、アザ－カルバゾール、アザ－ジベンゾチオフェン、アザ－ジベンゾフラン、アザ－ジベンゾセレノフェン、アザ－トリフェニレン、イミダゾール、ピラゾール、オキサゾール、チアゾール、イソキサゾール、イソチアゾール、トリアゾール、チアジアゾール、及びオキサジアゾールからなる群から選択される化学部分の少なくとも１つを含む。
【0117】
幾つかの実施形態においては、有機発光層中の第１のホスト材料の濃は、２０重量％～８０重量％の範囲であり、有機発光層中の発光体材料の濃度は、０．５重量％～２５重量％の範囲である。幾つかの実施形態においては、有機発光層中の第１のホスト材料の濃度は、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、又は８０％である。幾つかの実施形態においては、有機発光層中の発光体材料の濃度は、０．５％、１％、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％、１０％、１１％、１２％、１３％、１４％、１５％、１６％、１７％、１８％、１９％、２０％、２１％、２２％、２３％、２４％、又は２５％である。幾つかの実施形態においては、再結合領域の幅は、１０ｎｍ、２０ｎｍ、又は３０ｎｍ以上である。
【0118】
幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは、１００Å～６００Åの範囲である。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは１００Åである。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは１５０Åである。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは２００Åである。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは２５０Åである。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは３００Åである。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは３５０Åである。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは４００Åである。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは４５０Åである。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは５００Åである。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは５５０Åである。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは６００Åである。
【0119】
幾つかの実施形態においては、有機発光層は、１０－７ｃｍ２／Ｖｓ～１０－１ｃｍ２／Ｖｓの移動度を有する。幾つかの実施形態においては、移動度は、１０－６、１０－５、１０－４、１０－３、又は１０－２ｃｍ２／Ｖｓより大きい。
【0120】
他の態様では、本開示は、ＯＬＥＤを提供し、前記ＯＬＥＤは、アノード電極と；カソード電極と；前記アノードと前記カソードとの間に配置され、最低空分子軌道（ＬＵＭＯ）エネルギーＥＬＨを有する第１のホスト材料とＬＵＭＯエネルギーＥＬＥを有する発光体材料とを含む有機発光層と、を含み、前記有機発光層中の全ての材料は、共に混合され；前記発光体材料は、リン光金属錯体、遅延蛍光発光体、及び蛍光発光体からなる群から選択され；但し、前記発光体材料は、Ｐｔ錯体ではなく；ＥＬＨはＥＬＥよりも大きく；ＥＬＨ－ＥＬＥは０．３０ｅＶ以下である。
【0121】
幾つかの実施形態においては、発光体材料はリン光金属錯体である。
【0122】
幾つかの実施形態においては、発光体材料は遅延蛍光発光体である。
【0123】
幾つかの実施形態においては、ＥＬＨ－ＥＬＥは０．２５ｅＶ以下である。幾つかの実施形態においては、ＥＬＨ－ＥＬＥは０．２０ｅＶ以下である。幾つかの実施形態においては、ＥＬＨ－ＥＬＥは０．１５ｅＶ以下である。幾つかの実施形態においては、ＥＬＨ－ＥＬＥは０．１０ｅＶ以下である。
【0124】
幾つかの実施形態においては、ＯＬＥＤは、定常状態電圧をオフに切り替えると、第１のＥＬ過渡的寿命を有する光を発し；前記第１のＥＬ過渡的寿命は１２０μｓ以下である。
【0125】
幾つかの実施形態においては、第１のＥＬ過渡的寿命は、１１５、１１０、１０５、１００、９５、９０、８５、８０、７５、７０、６５、６０、５５、５０、４５、及び４０μｓからなる群から選択される数以下である。
【0126】
幾つかの実施形態においては、前記デバイスが第１のリフレッシュレートで駆動され；前記第１のリフレッシュレートが６０Ｈｚ超である。
【0127】
幾つかの実施形態においては、デバイスは、ＬＴＰＯバックプレーンを更に含む。
【0128】
幾つかの実施形態においては、第１のリフレッシュレートは、１２０、１８０、２４０、３００、３６０、４２０、４８０、５４０、及び６００Ｈｚからなる群から選択される数以上である。
【0129】
幾つかの実施形態においては、発光体材料は、金属－炭素結合を有する金属配位錯体である。
【0130】
幾つかの実施形態においては、発光体材料は、金属－窒素結合を有する金属配位錯体である。
【0131】
幾つかの実施形態においては、金属は、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ａｕ、Ａｇ、及びＣｕからなる群から選択される。
【0132】
幾つかの実施形態においては、金属は、Ｉｒである。
【0133】
幾つかの実施形態においては、発光体材料は、前に定義されているものと同じである、Ｍ（Ｌ１）ｘ（Ｌ２）ｙ（Ｌ３）ｚの式を有する。Ｍ（Ｌ１）ｘ（Ｌ２）ｙ（Ｌ３）ｚの式の全ての実施形態は、本明細書においても、開示全体にも等しく適用されることができる。
【0134】
また、発光体材料の全ての前の実施形態は、本明細書においても、開示全体にも等しく適用されることができることを理解すべきである。
【0135】
幾つかの実施形態においては、有機発光層中の第１のホスト材料の濃度は、２０重量％～８０重量％の範囲であり；有機発光層中の発光体材料の濃度は、０．５～２５重量％の範囲である。幾つかの実施形態においては、有機発光層中の第１のホスト材料の濃度は、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、又は７５％である。幾つかの実施形態においては、有機発光層中の発光体材料の濃度は、０．５％、１％、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％、１０％、１１％、１２％、１３％、１４％、１５％、１６％、１７％、１８％、１９％、２０％、２１％、２２％、２３％、２４％、又は２５％である。幾つかの実施形態においては、再結合領域の幅は、１０、２０、又は３０ｎｍ以上である。
【0136】
幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは１００～６００Åの範囲である。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは１００Åである。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは１５０Åである。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは２００Åである。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは２５０Åである。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは３００Åである。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは３５０Åである。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは４００Åである。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは４５０Åである。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは５００Åである。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは５５０Åである。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは６００Åである。
【0137】
幾つかの実施形態においては、有機発光層は１０－７～１０－１ｃｍ２／Ｖｓの移動度を有する。幾つかの実施形態においては、移動度は１０－６、１０－５、１０－４、１０－３、又は１０－２ｃｍ２／Ｖｓよりも大きい。
【0138】
更なる別の態様では、本開示は、ＯＬＥＤを提供し、前記ＯＬＥＤは、アノード電極と；カソード電極と；前記アノードと前記カソードとの間に配置され、第１のホスト材料と発光体材料とを含む有機発光層と、を含み、前記有機発光層中の全ての材料は、共に混合され；前記ＯＬＥＤは、定常状態電圧を印加した後に、ＯＬＥＤの回路を開けると、第１の過渡的寿命を有する光を発し；前記第１の過渡的寿命は１２０μｓ以下であり；前記デバイスは、第１のリフレッシュレートを有し；前記第１のリフレッシュレートが６０Ｈｚ超である。
【0139】
幾つかの実施形態においては、発光体材料はリン光金属錯体である。
【0140】
幾つかの実施形態においては、発光体材料は遅延蛍光発光体である。
【0141】
幾つかの実施形態においては、第１のＥＬ過渡的寿命は、１１５、１１０、１０５、１００、９５、９０、８５、８０、７５、７０、６５、６０、５５、５０、４５、及び４０μｓからなる群から選択される数以下である。
【0142】
幾つかの実施形態においては、デバイスは、ＬＴＰＯバックプレーンを更に含む。
【0143】
幾つかの実施形態においては、第１のリフレッシュレートは、１２０、１８０、２４０、３００、３６０、４２０、４８０、５４０、及び６００Ｈｚからなる群から選択される数以上である。
【0144】
幾つかの実施形態においては、発光体材料は、金属－炭素結合を有する金属配位錯体である。
【0145】
幾つかの実施形態においては、発光体材料は、金属－窒素結合を有する金属配位錯体である。
【0146】
幾つかの実施形態においては、金属は、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ａｕ、Ａｇ、及びＣｕからなる群から選択される。
【0147】
幾つかの実施形態においては、金属はＩｒである。
【0148】
発光体材料は、前に定義されているものと同じである、Ｍ（Ｌ１）ｘ（Ｌ２）ｙ（Ｌ３）ｚの式を有する。Ｍ（Ｌ１）ｘ（Ｌ２）ｙ（Ｌ３）ｚの式の全ての前の実施形態は、本明細書の実施形態においても、開示全体にも等しく適用されることができる。
【0149】
また、発光体材料の全ての前の実施形態は、本明細書においても、開示全体にも等しく適用されることができることを理解すべきである。
【0150】
幾つかの実施形態においては、有機発光層中の第１のホスト材料の濃度は、２０重量％～８０重量％の範囲であり；有機発光層中の発光体材料の濃度は、０．５～２５重量％の範囲である。幾つかの実施形態においては、有機発光層中の第１のホスト材料の濃度は、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、又は８０％である。幾つかの実施形態においては、有機発光層中の発光体材料の濃度は、０．５％、１％、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％、１０％、１１％、１２％、１３％、１４％、１５％、１６％、１７％、１８％、１９％、２０％、２１％、２２％、２３％、２４％、又は２５％である。幾つかの実施形態においては、再結合領域の幅は、１０、２０、又は３０ｎｍ以上である。
【0151】
幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは、１００Å～６００Åの範囲である。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは１００Åである。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは１５０Åである。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは２００Åである。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは２５０Åである。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは３００Åである。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは３５０Åである。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは４００Åである。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは４５０Åである。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは５００Åである。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは５５０Åである。幾つかの実施形態においては、有機発光層の厚みは６００Åである。
【0152】
幾つかの実施形態においては、有機発光層は、１０－７ｃｍ２／Ｖｓ～１０－１ｃｍ２／Ｖｓの移動度を有する。幾つかの実施形態においては、移動度は、１０－６、１０－５、１０－４、１０－３、又は１０－２ｃｍ２／Ｖｓより大きい。
【0153】
幾つかの実施形態においては、発光層は、更に追加のホストを含むことができ、追加のホストはベンゾ縮合チオフェン又はベンゾ縮合フランを含むトリフェニレンを含み；ホスト内の任意の置換基は、ＣｎＨ２ｎ＋１、ＯＣｎＨ２ｎ＋１、ＯＡｒ１、Ｎ（ＣｎＨ２ｎ＋１）２、Ｎ（Ａｒ１）（Ａｒ２）、ＣＨ＝ＣＨ－ＣｎＨ２ｎ＋１、Ｃ≡ＣＣｎＨ２ｎ＋１、Ａｒ１、Ａｒ１－Ａｒ２、ＣｎＨ２ｎ－Ａｒ１からなる群から独立して選択される非縮合置換基である、又は無置換であり；ｎは１～１０であり；Ａｒ１及びＡｒ２は、ベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、トリフェニレン、カルバゾール、及びそれらのヘテロ非芳香族類似体からなる群から独立して選択される。
【0154】
幾つかの実施形態においては、発光層は、追加のホストを含み、追加のホストは、トリフェニレン、カルバゾール、インドロカルバゾール、ジベンゾチオフェン（ｄｉｂｅｎｚｏｔｈｉｐｈｅｎｅ）、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、５，９－ジオキサ－１３ｂ－ボラナフト［３，２，１－ｄｅ］アントラセン、アザ－トリフェニレン、アザ－カルバゾール、アザ－インドロカルバゾール、アザ－ジベンゾチオフェン、アザ－ジベンゾフラン、アザ－ジベンゾセレノフェン、及びアザ－（５，９－ジオキサ－１３ｂ－ボラナフト［３，２，１－ｄｅ］アントラセン）からなる群から選択される少なくとも１つの化学部分を含む。
【0155】
幾つかの実施形態においては、追加のホストは、下記からなるホスト基１から選択されることができる。
ホスト基１：
式中、Ｘ１～Ｘ２４は、それぞれ独立して、Ｃ又はＮであり；
Ｌ’は、直接結合又は有機リンカーであり；
ＹＡは、結合がない、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、ＣＲＲ’、ＳｉＲＲ’、ＧｅＲＲ’、ＮＲ、ＢＲ、ＢＲＲ’からなる群から選択され；
ＲＡ’、ＲＢ’、ＲＣ’、ＲＤ’、ＲＥ’、ＲＦ’、及びＲＧ’は、それぞれ独立して、モノ、最大置換まで、又は無置換を表し；
Ｒ、Ｒ’、ＲＡ’、ＲＢ’、ＲＣ’、ＲＤ’、ＲＥ’、ＲＦ’、及びＲＧ’は、それぞれ独立して、水素である、又は重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、ゲルミル、セレニル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、ボリル、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基であり；
２つの隣接するＲＡ’、ＲＢ’、ＲＣ’、ＲＤ’、ＲＥ’、ＲＦ’、及びＲＧ’は、任意に、結合又は縮合して、環を形成する。
ホスト基１：
【化44】
【化45】
【化46】
【化47】
【化48】
【化49】
【化50】
【化51】
Ｌ’は、直接結合又は有機リンカーであり；
ＹＡは、結合がない、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、ＣＲＲ’、ＳｉＲＲ’、ＧｅＲＲ’、ＮＲ、ＢＲ、ＢＲＲ’からなる群から選択され；
ＲＡ’、ＲＢ’、ＲＣ’、ＲＤ’、ＲＥ’、ＲＦ’、及びＲＧ’は、それぞれ独立して、モノ、最大置換まで、又は無置換を表し；
Ｒ、Ｒ’、ＲＡ’、ＲＢ’、ＲＣ’、ＲＤ’、ＲＥ’、ＲＦ’、及びＲＧ’は、それぞれ独立して、水素である、又は重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、ゲルミル、セレニル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、ボリル、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基であり；
２つの隣接するＲＡ’、ＲＢ’、ＲＣ’、ＲＤ’、ＲＥ’、ＲＦ’、及びＲＧ’は、任意に、結合又は縮合して、環を形成する。
【0156】
幾つかの実施形態においては、追加のホストは、下記からなるホスト基２及びそれらの組合せから選択されることができる。
ホスト基２：
ホスト基２：
【化52】
【化53】
【化54】
【0157】
幾つかの実施形態においては、発光層は、追加のホストを更に含むことができ、追加のホストは、金属錯体を含む。
【0158】
更なる別の態様では、本開示のＯＬＥＤは、本明細書に開示される化合物を含む発光領域も含むことができる。
【0159】
幾つかの実施形態においては、発光領域は、本明細書に記載される化合物を含むことができる。
【0160】
幾つかの実施形態においては、アノード、カソード、又は有機発光層の上に配置された新たな層の少なくとも１つが、エンハンスメント層として機能する。エンハンスメント層は、非放射的に発光体材料に結合し、発光体材料から励起状態エネルギーを非放射モードの表面プラズモンポラリトンに伝達する表面プラズモン共鳴を示すプラズモン材料を含む。エンハンスメント層は、有機発光層から閾値距離以内に設けられ、発光体材料は、エンハンスメント層の存在により総非放射性崩壊速度定数及び総放射性崩壊速度定数を有し、閾値距離では、総非放射性崩壊速度定数は、総放射性崩壊速度定数に等しい。幾つかの実施形態においては、ＯＬＥＤは、更に、アウトカップリング層を含む。幾つかの実施形態においては、アウトカップリング層は、有機発光層の反対側のエンハンスメント層の上に配置される。幾つかの実施形態においては、アウトカップリング層は、エンハンスメント層から発光層の反対側に配置されるが、依然として、エンハンスメント層の表面プラズモンモードからエネルギーをアウトカップリングする。アウトカップリング層は、表面プラズモンポラリトンからのエネルギーを散乱させる。幾つかの実施形態においては、このエネルギーは、光子として自由空間に散乱される。他の実施形態においては、エネルギーは、表面プラズモンモードから、デバイスの他のモード、例えば、有機導波路モード、基板モード、又は別の導波モードなどに散乱されるがこれらに限定されない。エネルギーがＯＬＥＤの非自由空間モードに散乱される場合、他のアウトカップリングスキームを組み込んでそのエネルギーを自由空間に取り出すことができる。幾つかの実施形態においては、１以上の介在層を、エンハンスメント層とアウトカップリング層との間に配置することができる。介在層の例としては、有機、無機、ペロブスカイト、酸化物を含む誘電体材料であることができ、これらの材料の積層体及び／又は混合物を含むことができる。
【0161】
前記エンハンスメント層は、発光体材料が存在する媒体の有効特性を変更し、発光率の低下、発光ライン形状の変更、角度による発光強度の変化、発光体材料の安定性の変化、ＯＬＥＤの効率の変化、及びＯＬＥＤデバイスの効率ロールオフの低下のいずれか又は全てをもたらす。カソード側、アノード側、又は両側にエンハンスメント層を配置すると、前記した効果のいずれかを利用するＯＬＥＤデバイスが得られる。本明細書に記載され、図示される様々なＯＬＥＤの例に示される特定の機能層に加えて、本開示に係るＯＬＥＤは、ＯＬＥＤにしばしば見られる他の機能層のいずれかを含むことができる。
【0162】
前記エンハンスメント層は、プラズモン材料、光学活性メタ材料、又はハイパーボリックメタ材料で構成することがきる。本明細書で使用されるとき、プラズモン材料は、誘電率の実部が、電磁スペクトルの可視又は紫外領域でゼロを横切る材料である。幾つかの実施形態では、プラズモン材料は、少なくとも１つの金属を含む。そのような実施形態においては、金属は、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｗ、Ｔａ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｇａ、Ｒｈ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃａ、これらの材料の合金又は混合物、及びこれらの材料の積層体の少なくとも１つを含むことができる。一般に、メタ材料は、異なる材料で構成される媒体であり、媒体が全体として、その各材料部分の合計とは異なる動作をする。特に、光学活性メタ材料は、負の誘電率と負の透磁率の両方を有する材料と定義される。一方、ハイパーボリックメタ材料は、誘電率又は透磁率が異なる空間方向に対して異なる符号を有する異方性媒体である。光学活性メタ材料とハイパーボリックメタ材料は、光の波長の長さスケールで伝搬方向に均一に見える媒体であるという点で、分布ブラッグ反射器（「ＤＢＲ」）などの他の多くのフォトニック構造体と厳密に区別される。当業者が理解できる用語を使用すると、伝播方向におけるメタ材料の誘電率は、有効媒質近似で記述することができる。プラズモン材料とメタ材料は、光の伝搬を制御する方法を提供し、様々な方法でＯＬＥＤ性能を向上させることができる。
【0163】
幾つかの実施形態においては、前記エンハンスメント層は平坦層として設けられる。他の実施形態においては、エンハンスメント層は、周期的、準周期的、若しくはランダムに配置される波長サイズのフィーチャ、又は周期的、準周期的、若しくはランダムに配置されるサブ波長サイズのフィーチャを有する。幾つかの実施形態においては、波長サイズのフィーチャ及びサブ波長サイズのフィーチャは、シャープなエッジを有する。
【0164】
幾つかの実施形態においては、前記アウトカップリング層は、周期的、準周期的、若しくはランダムに配置される波長サイズのフィーチャ、又は周期的、準周期的、若しくはランダムに配置されるサブ波長サイズのフィーチャを有する。幾つかの実施形態においては、アウトカップリング層は、複数のナノ粒子から構成することができ、他の実施形態においては、アウトカップリング層は、材料の上に配置された複数のナノ粒子から構成される。これらの実施形態においては、アウトカップリングを、複数のナノ粒子のサイズを変えること、複数のナノ粒子の形状を変えること、複数のナノ粒子の材料を変えること、材料の厚みを調整すること、材料の屈折率又は複数のナノ粒子上に配置される更なる層の屈折率を変えること、エンハンスメント層の厚みを変えること、及び／又はエンハンスメント層の材料を変えることの少なくとも１つによって調節可能であり得る。デバイスの複数のナノ粒子は、金属、誘電体材料、半導体材料、金属の合金、誘電体材料の混合物、１以上の材料の積層体又は層、及び／又はあるタイプの材料のコアであって、別のタイプの材料のシェルでコーティングされたものの少なくとも１つから形成することができる。幾つかの実施形態においては、アウトカップリング層は、少なくとも金属ナノ粒子から構成され、前記金属は、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｗ、Ｔａ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｇａ、Ｒｈ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃａ、これらの材料の合金又は混合物、及びこれらの材料の積層体からなる群から選択される。複数のナノ粒子は、それらの上に配置された更なる層を有することができる。幾つかの実施形態においては、発光の偏光を、アウトカップリング層を使用して調節することができる。アウトカップリング層の次元と周期性を変えることで、空気に優先的にアウトカップリングされる偏光のタイプを選択できる。幾つかの実施形態においては、アウトカップリング層は、デバイスの電極としても機能する。
【0165】
更なる別の態様では、本開示は、本明細書で記載されるＯＬＥＤを含む消費者製品も提供する。
【0166】
幾つかの実施形態においては、前記消費者製品は、フラットパネルディスプレイ、コンピュータモニター、メディカルモニター、テレビ、掲示板、屋内若しくは屋外照明及び／又は信号送信用のライト、ヘッドアップディスプレイ、完全又は部分透明ディスプレイ、フレキシブルディスプレイ、レーザープリンター、電話、携帯電話、タブレット、ファブレット、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ウェアラブルデバイス、ラップトップコンピュータ、デジタルカメラ、カムコーダー、ビューファインダー、対角で２インチ未満のマイクロディスプレイ、３－Ｄディスプレイ、バーチャルリアリティ又は拡張現実ディスプレイ、車両、共に並べた多重ディスプレイを含むビデオウォール、劇場又はスタジアムのスクリーン、光療法デバイス、及び看板の１つであることができる。
【0167】
幾つかの実施形態においては、本開示は、本明細書に記載されるＯＬＥＤも提供し、前記ＯＬＥＤは、プラズモンＰＨＯＬＥＤである。
【0168】
概して、ＯＬＥＤは、アノード及びカソードの間に配置され、それらと電気的に接続された少なくとも１つの有機層を含む。電流が印加されると、アノードが正孔を注入し、カソードが電子を有機層（複数可）に注入する。注入された正孔及び電子は、逆帯電した電極にそれぞれ移動する。電子及び正孔が同じ分子上に局在する場合、励起エネルギー状態を有する局在電子正孔対である「励起子」が形成される。光は、励起子が緩和した際に、光電子放出機構を介して放出される。幾つかの事例において、励起子はエキシマー又はエキサイプレックス上に局在し得る。熱緩和等の無輻射機構が発生する場合もあるが、概して望ましくないとみなされている。
【0169】
幾つかのＯＬＥＤの材料及び構成が、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第５，８４４，３６３号明細書、米国特許第６，３０３，２３８号明細書、及び米国特許第５，７０７，７４５号明細書に記載されている。
【0170】
初期のＯＬＥＤは、例えば、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第４，７６９，２９２号明細書において開示されている通り、その一重項状態から光を放出する発光分子（「蛍光」）を使用していた。蛍光発光は、概して、１０ナノ秒未満の時間枠で発生する。
【0171】
ごく最近では、三重項状態から光を放出する発光材料（「燐光」）を有するＯＬＥＤが実証されている。参照によりその全体が組み込まれる、Ｂａｌｄｏら、「Ｈｉｇｈｌｙ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｆｒｏｍ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｅｖｉｃｅｓ」、Ｎａｔｕｒｅ、３９５巻、１５１～１５４、１９９８；（「Ｂａｌｄｏ－Ｉ」）及びＢａｌｄｏら、「Ｖｅｒｙ ｈｉｇｈ－ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｇｒｅｅｎ 有機発光デバイスｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｃｅ」、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、７５巻、３号、４～６（１９９９）（「Ｂａｌｄｏ－ＩＩ」）。燐光については、参照により組み込まれる米国特許第７，２７９，７０４号５～６段において更に詳細に記述されている。
【0172】
図１は、有機発光デバイス１００を示す。図は必ずしも一定の縮尺ではない。デバイス１００は、基板１１０、アノード１１５、正孔注入層１２０、正孔輸送層１２５、電子ブロッキング層１３０、発光層１３５、正孔ブロッキング層１４０、電子輸送層１４５、電子注入層１５０、保護層１５５、カソード１６０、及びバリア層１７０を含み得る。カソード１６０は、第１の導電層１６２及び第２の導電層１６４を有する複合カソードである。デバイス１００は、記述されている層を順に堆積させることによって製作され得る。これらの種々の層の特性及び機能並びに材料例は、参照により組み込まれるＵＳ７，２７９，７０４、６～１０段において更に詳細に記述されている。
【0173】
これらの層のそれぞれについて、更なる例が利用可能である。例えば、フレキシブル及び透明基板－アノードの組合せは、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第５、８４４、３６３号において開示されている。ｐ－ドープされた正孔輸送層の例は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号明細書において開示されている通りの、５０：１のモル比でｍ－ＭＴＤＡＴＡにＦ４－ＴＣＮＱをドープしたものである。発光材料及びホスト材料の例は、参照によりその全体が組み込まれるＴｈｏｍｐｓｏｎらの米国特許第６，３０３，２３８号において開示されている。ｎ－ドープされた電子輸送層の例は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号において開示されている通りの、１：１のモル比でＢＰｈｅｎにＬｉをドープしたものである。参照によりその全体が組み込まれる米国特許第５，７０３，４３６号及び同第５，７０７，７４５号は、上を覆う透明の、導電性の、スパッタリング蒸着したＩＴＯ層を有するＭｇ：Ａｇ等の金属の薄層を有する複合カソードを含むカソードの例を開示している。ブロッキング層の理論及び使用は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第６，０９７，１４７号及び米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号において更に詳細に記述されている。注入層の例は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第２００４／０１７４１１６号において提供されている。保護層についての記述は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第２００４／０１７４１１６号において見ることができる。
【0174】
図２は、反転させたＯＬＥＤ２００を示す。デバイスは、基板２１０、カソード２１５、発光層２２０、正孔輸送層２２５、及びアノード２３０を含む。デバイス２００は、記述されている層を順に堆積させることによって製作され得る。最も一般的なＯＬＥＤ構成はアノードの上に配置されたカソードを有し、デバイス２００はアノード２３０の下に配置されたカソード２１５を有するため、デバイス２００は「反転させた」ＯＬＥＤと称されることができる。デバイス１００に関して記述されたものと同様の材料を、デバイス２００の対応する層において使用してよい。図２は、幾つかの層が如何にしてデバイス１００の構造から省略され得るかの一例を提供するものである。
【0175】
図１及び図２において例証されている単純な層構造は、非限定的な例として提供されるものであり、本開示の実施形態は多種多様な他の構造に関連して使用され得ることが理解される。記述されている特定の材料及び構造は、事実上例示的なものであり、他の材料及び構造を使用してよい。機能的なＯＬＥＤは、記述されている種々の層を様々な手法で組み合わせることによって実現され得るか、又は層は、設計、性能及びコスト要因に基づき、全面的に省略され得る。具体的には記述されていない他の層も含まれ得る。具体的に記述されているもの以外の材料を使用してよい。本明細書において提供されている例の多くは、単一材料を含むものとして種々の層を記述しているが、ホスト及びドーパントの混合物等の材料の組合せ、又はより一般的には混合物を使用してよいことが理解される。また、層は種々の副層を有してもよい。本明細書における種々の層に与えられている名称は、厳しく限定することを意図するものではない。例えば、デバイス２００において、正孔輸送層２２５は正孔を輸送し、正孔を発光層２２０に注入し、正孔輸送層又は正孔注入層として記述され得る。一実施形態において、ＯＬＥＤは、カソード及びアノードの間に配置された「有機層」を有するものとして記述され得る。有機層は単層を含んでいてよく、又は、例えば図１及び図２に関して記述されている異なる有機材料の多層を更に含んでいてよい。
【0176】
参照によりその全体が組み込まれるＦｒｉｅｎｄらの米国特許第５，２４７，１９０号明細書において開示されているもののようなポリマー材料で構成されるＯＬＥＤ（ＰＬＥＤ）等、具体的には記述されていない構造及び材料を使用してもよい。更なる例として、単一の有機層を有するＯＬＥＤが使用され得る。ＯＬＥＤは、例えば、参照によりその全体が組み込まれるＦｏｒｒｅｓｔらの米国特許第５，７０７，７４５号明細書において記述されている通り、積み重ねられてよい。ＯＬＥＤ構造は、図１及び図２において例証されている単純な層構造から逸脱してよい。例えば、基板は、参照によりその全体が組み込まれる、Ｆｏｒｒｅｓｔらの米国特許第６，０９１，１９５号明細書において記述されているメサ構造及び／又はＢｕｌｏｖｉｃらの米国特許第５，８３４，８９３号明細書において記述されているくぼみ構造等、アウトカップリングを改良するための角度のついた反射面を含み得る。
【0177】
別段の規定がない限り、種々の実施形態の層のいずれも、任意の適切な方法によって堆積され得る。有機層について、好ましい方法は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第６，０１３，９８２号明細書及び同第６，０８７，１９６号明細書において記述されているもの等の熱蒸着、インクジェット、参照によりその全体が組み込まれるＦｏｒｒｅｓｔらの米国特許第６，３３７，１０２号において記述されているもの等の有機気相堆積（ＯＶＰＤ）、並びに参照によりその全体が組み込まれる米国特許第７，４３１，９６８号明細書において記述されているもの等の有機気相ジェットプリンティング（ＯＶＪＰ、有機気相ジェット堆積（ＯＶＪＤ）とも称される）による堆積を含む。他の適切な堆積法は、スピンコーティング及び他の溶液ベースのプロセスを含む。溶液ベースのプロセスは、好ましくは、窒素又は不活性雰囲気中で行われる。他の層について、好ましい方法は熱蒸着を含む。好ましいパターニング法は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第６，２９４，３９８号明細書及び同第６，４６８，８１９号明細書において記述されているもの等のマスク、冷間圧接を経由する堆積、並びにインクジェット及び有機蒸気ジェット印刷（ＯＶＪＰ）等の堆積法の幾つかに関連するパターニングを含む。他の方法を使用してもよい。堆積する材料は、特定の堆積法と適合するように修正され得る。例えば、分枝鎖状又は非分枝鎖状であり、好ましくは少なくとも３個の炭素を含有するアルキル及びアリール基等の置換基は、溶液プロセシングを受ける能力を増強するために、低分子において使用され得る。２０個以上の炭素を有する置換基を使用してよく、３～２０個の炭素が好ましい範囲である。非対称構造を有する材料は、対称構造を有するものよりも良好な溶液プロセス性を有し得、これは、非対称材料のほうが再結晶する傾向が低くなり得るからである。溶液プロセシングを受ける低分子の能力を増強するために、デンドリマー置換基が使用され得る。
【0178】
本開示の実施形態にしたがって製作されたデバイスは、バリア層を更に含んでいてよい。バリア層の１つの目的は、電極及び有機層を、水分、蒸気及び／又はガス等を含む環境における有害な種への損傷性暴露から保護することである。バリア層は、基板、電極の上、下若しくは隣に、又はエッジを含むデバイスの任意の他の部分の上に堆積し得る。バリア層は、単層又は多層を含んでいてよい。バリア層は、種々の公知の化学気相堆積技術によって形成され得、単相を有する組成物及び多相を有する組成物を含み得る。任意の適切な材料又は材料の組合せをバリア層に使用してよい。バリア層は、無機若しくは有機化合物又は両方を組み込み得る。好ましいバリア層は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第７，９６８，１４６号明細書、ＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０２３０９８号及び同第ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０４２８２９号において記述されている、ポリマー材料及び非ポリマー材料の混合物を含む。「混合物」とみなされるためには、バリア層を含む前記のポリマー及び非ポリマー材料は、同じ反応条件下で及び／又は同時に堆積されるべきである。非ポリマー材料に対するポリマー材料の重量比は、９５：５から５：９５の範囲内となり得る。ポリマー材料及び非ポリマー材料は、同じ前駆体材料から作製され得る。一例において、ポリマー材料及び非ポリマー材料の混合物は、ポリマーケイ素及び無機ケイ素から本質的になる。
【0179】
本開示の実施形態にしたがって作製されたデバイスは、種々の電気製品又は中間部品に組み込まれることができる多種多様な電子部品モジュール（又はユニット）に組み込まれることができる。このような電気製品又は中間部品としては、エンドユーザーの製品製造者によって利用されることができるディスプレイスクリーン、照明デバイス（離散的光源デバイス又は照明パネル等）が挙げられる。このような電子部品モジュールは、駆動エレクトロニクス及び／又は電源を任意に含むことができる。本開示の実施形態にしたがって作製されたデバイスは、組み込まれた１以上の電子部品モジュール（又はユニット）を有する多種多様な消費者製品に組み込まれることができる。ＯＬＥＤの有機層に本開示の化合物を含むＯＬＥＤを含む消費者製品が開示される。このような消費者製品は、１以上の光源及び／又は１以上のある種のビジュアルディスプレイを含む任意の種類の製品を含む。このような消費者製品の幾つかの例としては、フラットパネルディスプレイ、曲がったディスプレイ、コンピュータモニター、メディカルモニター、テレビ、掲示板、屋内若しくは屋外照明及び／又は信号送信用のライト、ヘッドアップディスプレイ、完全又は部分透明ディスプレイ、フレキシブルディスプレイ、丸めることができるディスプレイ、折り畳むことができるディスプレイ、伸ばすことができるディスプレイ、レーザープリンター、電話、携帯電話、タブレット、ファブレット、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ウェアラブルデバイス、ラップトップコンピュータ、デジタルカメラ、カムコーダー、ビューファインダー、マイクロディスプレイ（対角で２インチ未満のディスプレイ）、３－Ｄディスプレイ、バーチャルリアリティ又は拡張現実ディスプレイ、車両、共に並べた多重ディスプレイを含むビデオウォール、劇場又はスタジアムのスクリーン、光療法デバイス、及び看板を含む。パッシブマトリックス及びアクティブマトリックスを含む種々の制御機構を使用して、本開示にしたがって製作されたデバイスを制御することができる。デバイスの多くは、１８℃から３０℃、より好ましくは室温（２０～２５℃）等、ヒトに快適な温度範囲内での使用が意図されているが、この温度範囲外、例えば、摂氏－４０℃～＋８０℃で用いることもできる。
【0180】
ＯＬＥＤに関する更なる詳細、及び前記した定義は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第７，２７９，７０４号明細書にみることができる。
【0181】
本明細書において記述されている材料及び構造は、ＯＬＥＤ以外のデバイスにおける用途を有し得る。例えば、有機太陽電池及び有機光検出器等の他の光電子デバイスが、該材料及び構造を用い得る。より一般的には、有機トランジスタ等の有機デバイスが、該材料及び構造を用い得る。
【0182】
幾つかの実施形態においては、前記ＯＬＥＤは、可撓性があること、丸めることができること、折り畳むことができること、伸ばすことができること、曲げることができることからなる群から選択される１以上の特性を有する。幾つかの実施形態においては、前記ＯＬＥＤは、透明又は半透明である。幾つかの実施形態においては、前記ＯＬＥＤは、カーボンナノチューブを含む層を更に含む。
【0183】
幾つかの実施形態においては、前記ＯＬＥＤは、遅延蛍光発光体を含む層を更に含む。幾つかの実施形態においては、前記ＯＬＥＤは、ＲＧＢ画素配列又は白色及びカラーフィルター画素配列を含む。幾つかの実施形態においては、前記ＯＬＥＤは、モバイルデバイス、ハンドヘルドデバイス、又はウェアラブルデバイスである。幾つかの実施形態においては、前記ＯＬＥＤは、１０インチ未満の対角線又は５０平方インチ未満の面積を有するディスプレイパネルである。幾つかの実施形態においては、前記ＯＬＥＤは、少なくとも１０インチの対角線又は少なくとも５０平方インチの面積を有するディスプレイパネルである。幾つかの実施形態においては、前記ＯＬＥＤは、照明パネルである。
Ｃ．他の材料を有する本開示のＯＬＥＤデバイス
Ｃ．他の材料を有する本開示のＯＬＥＤデバイス
【0184】
本開示の有機発光デバイスは、多種多様な他の材料と組み合わせて用いられることができる。例えば、多種多様なホスト、輸送層、ブロッキング層、注入層、電極、及び存在し得る他の層と組み合わせて用いられることができる。以下に記載又は参照されている材料は、本明細書に開示されているデバイスと組み合わせて有用であることができる材料の非限定的な例であり、当業者であれば、組み合わせて有用であることができる他の材料を特定するために容易に文献を参照することができる。
【0185】
ａ）伝導性（導電性）ドーパント：
電荷輸送層は、伝導性ドーパントでドープされ、電荷キャリアの密度を大きく変え、それによりその伝導性を変えることとなる。伝導性は、マトリックス材料中の電荷キャリアを生成することで、又はドーパントのタイプに応じて増加され、半導体のフェルミ準位における変化も達成することができる。正孔輸送層は、ｐ型伝導性ドーパントでドープされることができ、ｎ型伝導性ドーパントは、電子輸送層中に用いられる。
電荷輸送層は、伝導性ドーパントでドープされ、電荷キャリアの密度を大きく変え、それによりその伝導性を変えることとなる。伝導性は、マトリックス材料中の電荷キャリアを生成することで、又はドーパントのタイプに応じて増加され、半導体のフェルミ準位における変化も達成することができる。正孔輸送層は、ｐ型伝導性ドーパントでドープされることができ、ｎ型伝導性ドーパントは、電子輸送層中に用いられる。
【0186】
本明細書において開示される材料と組み合わせて、ＯＬＥＤ中に用いられることができる伝導性ドーパントの非制限的な例は、これらの材料を開示する文献と共に下記に例示される。
ＥＰ０１６１７４９３、ＥＰ０１９６８１３１、ＥＰ２０２０６９４、ＥＰ２６８４９３２、ＵＳ２００５０１３９８１０、ＵＳ２００７０１６０９０５、ＵＳ２００９０１６７１６７、ＵＳ２０１０２８８３６２、ＷＯ０６０８１７８０、ＷＯ２００９００３４５５、ＷＯ２００９００８２７７、ＷＯ２００９０１１３２７、ＷＯ２０１４００９３１０、ＵＳ２００７２５２１４０、ＵＳ２０１５０６０８０４、ＵＳ２０１５０１２３０４７、及びＵＳ２０１２１４６０１２
ＥＰ０１６１７４９３、ＥＰ０１９６８１３１、ＥＰ２０２０６９４、ＥＰ２６８４９３２、ＵＳ２００５０１３９８１０、ＵＳ２００７０１６０９０５、ＵＳ２００９０１６７１６７、ＵＳ２０１０２８８３６２、ＷＯ０６０８１７８０、ＷＯ２００９００３４５５、ＷＯ２００９００８２７７、ＷＯ２００９０１１３２７、ＷＯ２０１４００９３１０、ＵＳ２００７２５２１４０、ＵＳ２０１５０６０８０４、ＵＳ２０１５０１２３０４７、及びＵＳ２０１２１４６０１２
【化55】
【0187】
ｂ）ＨＩＬ／ＨＴＬ：
本開示において使用される正孔注入／輸送材料は特に限定されず、その化合物が正孔注入／輸送材料として典型的に使用されるものである限り、任意の化合物を使用してよい。材料の例は、フタロシアニン又はポルフィリン誘導体；芳香族アミン誘導体；インドロカルバゾール誘導体；フッ化炭化水素を含有するポリマー；伝導性ドーパントを有するポリマー；ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等の導電性ポリマー；ホスホン酸及びシラン誘導体等の化合物に由来する自己集合モノマー；ＭｏＯｘ等の金属酸化物誘導体；１，４，５，８，９，１２－ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル等のｐ型半導体有機化合物；金属錯体、並びに架橋性化合物を含むがこれらに限定されない。
本開示において使用される正孔注入／輸送材料は特に限定されず、その化合物が正孔注入／輸送材料として典型的に使用されるものである限り、任意の化合物を使用してよい。材料の例は、フタロシアニン又はポルフィリン誘導体；芳香族アミン誘導体；インドロカルバゾール誘導体；フッ化炭化水素を含有するポリマー；伝導性ドーパントを有するポリマー；ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等の導電性ポリマー；ホスホン酸及びシラン誘導体等の化合物に由来する自己集合モノマー；ＭｏＯｘ等の金属酸化物誘導体；１，４，５，８，９，１２－ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル等のｐ型半導体有機化合物；金属錯体、並びに架橋性化合物を含むがこれらに限定されない。
【0188】
ＨＩＬ又はＨＴＬ中に使用される芳香族アミン誘導体の例は、下記の一般構造を含むがこれらに限定されない。
【化56】
【0189】
Ａｒ１からＡｒ９のそれぞれは、ベンゼン、ビフェニル、トリフェニル、トリフェニレン、ナフタレン、アントラセン、フェナレン、フェナントレン、フルオレン、ピレン、クリセン、ペリレン、アズレン等の芳香族炭化水素環式化合物からなる群；ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、フラン、チオフェン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、ピリジルインドール、ピロロジピリジン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、オキサトリアゾール、ジオキサゾール、チアジアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、オキサジン、オキサチアジン、オキサジアジン、インドール、ベンズイミダゾール、インダゾール、インドキサジン、ベンゾオキサゾール、ベンズイソオキサゾール、ベンゾチアゾール、キノリン、イソキノリン、シンノリン、キナゾリン、キノキサリン、ナフチリジン、フタラジン、プテリジン、キサンテン、アクリジン、フェナジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾフロピリジン、フロジピリジン、ベンゾチエノピリジン、チエノジピリジン、ベンゾセレノフェノピリジン及びセレノフェノジピリジン等の芳香族複素環式化合物からなる群；並びに芳香族炭化水素環式基及び芳香族複素環式基から選択される同じ種類又は異なる種類の基であり、且つ、直接的に、又は酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子、リン原子、ホウ素原子、鎖構造単位及び脂肪族環式基の少なくとも１つを介して、互いに結合している２から１０個の環式構造単位からなる群から選択される。各Ａｒは、無置換であることができる、又は重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ及びそれらの組合せからなる群から選択される置換基によって置換されることができる。
【0190】
一態様において、Ａｒ１からＡｒ９は、
（式中、ｋは１から２０までの整数であり；Ｘ１０１からＸ１０８はＣ（ＣＨを含む）又はＮであり；Ｚ１０１はＮＡｒ１、Ｏ、又はＳであり；Ａｒ１は、上記で定義したものと同じ基を有する。）からなる群から独立に選択される。
【化57】
【0191】
ＨＩＬ又はＨＴＬ中に使用される金属錯体の例は、下記の一般式を含むがこれらに限定されない。
式中、Ｍｅｔは、４０より大きい原子量を有し得る金属であり；（Ｙ１０１－Ｙ１０２）は二座配位子であり、Ｙ１０１及びＹ１０２は、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｐ及びＳから独立に選択され；Ｌ１０１は補助配位子であり；ｋ’は、１から金属に結合し得る配位子の最大数までの整数値であり；且つ、ｋ’＋ｋ”は、金属に結合し得る配位子の最大数である。
【化58】
【0192】
一態様において、（Ｙ１０１－Ｙ１０２）は２－フェニルピリジン誘導体である。別の態様において、（Ｙ１０１－Ｙ１０２）はカルベン配位子である。別の態様において、Ｍｅｔは、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｏｓ及びＺｎから選択される。更なる態様において、金属錯体は、Ｆｃ＋／Ｆｃカップルに対して、溶液中で約０．６Ｖ未満の最小酸化電位を有する。
【0193】
本明細書において開示される材料と組み合わせて、ＯＬＥＤ中に用いられることができるＨＩＬ材料及びＨＴＬ材料の非制限的な例は、これらの材料を開示する文献と共に下記に例示される。
ＣＮ１０２７０２０７５、ＤＥ１０２０１２００５２１５、ＥＰ０１６２４５００、ＥＰ０１６９８６１３、ＥＰ０１８０６３３４、ＥＰ０１９３０９６４、ＥＰ０１９７２６１３、ＥＰ０１９９７７９９、ＥＰ０２０１１７９０、ＥＰ０２０５５７００、ＥＰ０２０５５７０１、ＥＰ１７２５０７９、ＥＰ２０８５３８２、ＥＰ２６６０３００、ＥＰ６５０９５５、ＪＰ０７－０７３５２９、ＪＰ２００５１１２７６５、ＪＰ２００７０９１７１９、ＪＰ２００８０２１６８７、ＪＰ２０１４－００９１９６、ＫＲ２０１１００８８８９８、ＫＲ２０１３００７７４７３、ＴＷ２０１１３９４０２、ＵＳ０６５１７９５７、ＵＳ２００２０１５８２４２、ＵＳ２００３０１６２０５３、ＵＳ２００５０１２３７５１、ＵＳ２００６０１８２９９３、ＵＳ２００６０２４０２７９、ＵＳ２００７０１４５８８８、ＵＳ２００７０１８１８７４、ＵＳ２００７０２７８９３８、ＵＳ２００８００１４４６４、ＵＳ２００８００９１０２５、ＵＳ２００８０１０６１９０、ＵＳ２００８０１２４５７２、ＵＳ２００８０１４５７０７、ＵＳ２００８０２２０２６５、ＵＳ２００８０２３３４３４、ＵＳ２００８０３０３４１７、ＵＳ２００８１０７９１９、ＵＳ２００９０１１５３２０、ＵＳ２００９０１６７１６１、ＵＳ２００９０６６２３５、ＵＳ２０１１００７３８５、ＵＳ２０１１０１６３３０２、ＵＳ２０１１２４０９６８、ＵＳ２０１１２７８５５１、ＵＳ２０１２２０５６４２、ＵＳ２０１３２４１４０１、ＵＳ２０１４０１１７３２９、ＵＳ２０１４１８３５１７、ＵＳ５０６１５６９、ＵＳ５６３９９１４、ＷＯ０５０７５４５１、ＷＯ０７１２５７１４、ＷＯ０８０２３５５０、ＷＯ０８０２３７５９、ＷＯ２００９１４５０１６、ＷＯ２０１００６１８２４、ＷＯ２０１１０７５６４４、ＷＯ２０１２１７７００６、ＷＯ２０１３０１８５３０、ＷＯ２０１３０３９０７３、ＷＯ２０１３０８７１４２、ＷＯ２０１３１１８８１２、ＷＯ２０１３１２０５７７、ＷＯ２０１３１５７３６７、ＷＯ２０１３１７５７４７、ＷＯ２０１４００２８７３、ＷＯ２０１４０１５９３５、ＷＯ２０１４０１５９３７、ＷＯ２０１４０３０８７２、ＷＯ２０１４０３０９２１、ＷＯ２０１４０３４７９１、ＷＯ２０１４１０４５１４、ＷＯ２０１４１５７０１８
ＣＮ１０２７０２０７５、ＤＥ１０２０１２００５２１５、ＥＰ０１６２４５００、ＥＰ０１６９８６１３、ＥＰ０１８０６３３４、ＥＰ０１９３０９６４、ＥＰ０１９７２６１３、ＥＰ０１９９７７９９、ＥＰ０２０１１７９０、ＥＰ０２０５５７００、ＥＰ０２０５５７０１、ＥＰ１７２５０７９、ＥＰ２０８５３８２、ＥＰ２６６０３００、ＥＰ６５０９５５、ＪＰ０７－０７３５２９、ＪＰ２００５１１２７６５、ＪＰ２００７０９１７１９、ＪＰ２００８０２１６８７、ＪＰ２０１４－００９１９６、ＫＲ２０１１００８８８９８、ＫＲ２０１３００７７４７３、ＴＷ２０１１３９４０２、ＵＳ０６５１７９５７、ＵＳ２００２０１５８２４２、ＵＳ２００３０１６２０５３、ＵＳ２００５０１２３７５１、ＵＳ２００６０１８２９９３、ＵＳ２００６０２４０２７９、ＵＳ２００７０１４５８８８、ＵＳ２００７０１８１８７４、ＵＳ２００７０２７８９３８、ＵＳ２００８００１４４６４、ＵＳ２００８００９１０２５、ＵＳ２００８０１０６１９０、ＵＳ２００８０１２４５７２、ＵＳ２００８０１４５７０７、ＵＳ２００８０２２０２６５、ＵＳ２００８０２３３４３４、ＵＳ２００８０３０３４１７、ＵＳ２００８１０７９１９、ＵＳ２００９０１１５３２０、ＵＳ２００９０１６７１６１、ＵＳ２００９０６６２３５、ＵＳ２０１１００７３８５、ＵＳ２０１１０１６３３０２、ＵＳ２０１１２４０９６８、ＵＳ２０１１２７８５５１、ＵＳ２０１２２０５６４２、ＵＳ２０１３２４１４０１、ＵＳ２０１４０１１７３２９、ＵＳ２０１４１８３５１７、ＵＳ５０６１５６９、ＵＳ５６３９９１４、ＷＯ０５０７５４５１、ＷＯ０７１２５７１４、ＷＯ０８０２３５５０、ＷＯ０８０２３７５９、ＷＯ２００９１４５０１６、ＷＯ２０１００６１８２４、ＷＯ２０１１０７５６４４、ＷＯ２０１２１７７００６、ＷＯ２０１３０１８５３０、ＷＯ２０１３０３９０７３、ＷＯ２０１３０８７１４２、ＷＯ２０１３１１８８１２、ＷＯ２０１３１２０５７７、ＷＯ２０１３１５７３６７、ＷＯ２０１３１７５７４７、ＷＯ２０１４００２８７３、ＷＯ２０１４０１５９３５、ＷＯ２０１４０１５９３７、ＷＯ２０１４０３０８７２、ＷＯ２０１４０３０９２１、ＷＯ２０１４０３４７９１、ＷＯ２０１４１０４５１４、ＷＯ２０１４１５７０１８
【化59】
【化60】
【化61】
【化62】
【0194】
ｃ）ＥＢＬ：
電子ブロッキング層（ＥＢＬ）は、発光層から出る電子及び／又は励起子の数を減らすために使用されることができる。デバイス中のそのようなブロッキング層の存在は、ブロッキング層を欠く同様のデバイスと比較して、大幅に高い効率及び／又はより長い寿命をもたらし得る。また、ブロッキング層を使用して、ＯＬＥＤの所望の領域に発光を制限することもできる。幾つかの実施形態においては、ＥＢＬ材料は、ＥＢＬインターフェースに最も近接した発光体よりも高いＬＵＭＯ（真空準位により近い）及び／又は高い三重項エネルギーを有する。幾つかの実施形態においては、ＥＢＬ材料は、ＥＢＬインターフェースに最も近接したホストの１以上よりも高いＬＵＭＯ（真空準位により近い）及び／又は高い三重項エネルギーを有する。一態様においては、ＥＢＬ中に用いられる前記化合物は、下記に記載されるホストの１つとして用いられる、同じ分子又は同じ官能基を含む。
電子ブロッキング層（ＥＢＬ）は、発光層から出る電子及び／又は励起子の数を減らすために使用されることができる。デバイス中のそのようなブロッキング層の存在は、ブロッキング層を欠く同様のデバイスと比較して、大幅に高い効率及び／又はより長い寿命をもたらし得る。また、ブロッキング層を使用して、ＯＬＥＤの所望の領域に発光を制限することもできる。幾つかの実施形態においては、ＥＢＬ材料は、ＥＢＬインターフェースに最も近接した発光体よりも高いＬＵＭＯ（真空準位により近い）及び／又は高い三重項エネルギーを有する。幾つかの実施形態においては、ＥＢＬ材料は、ＥＢＬインターフェースに最も近接したホストの１以上よりも高いＬＵＭＯ（真空準位により近い）及び／又は高い三重項エネルギーを有する。一態様においては、ＥＢＬ中に用いられる前記化合物は、下記に記載されるホストの１つとして用いられる、同じ分子又は同じ官能基を含む。
【0195】
ｄ）ホスト：
本開示の有機ＥＬデバイスの発光層は、発光材料として少なくとも金属錯体を含むことが好ましく、前記金属錯体をドーパント材料として用いたホスト材料を含むことができる。前記ホスト材料としては特に限定されず、前記ホストの三重項エネルギーがドーパントのものよりも大きければ、任意の金属錯体又は有機化合物が用いられることができる。いずれのホスト材料も、三重項の基準が満たされる限り、任意のドーパントと共に用いられることができる。
本開示の有機ＥＬデバイスの発光層は、発光材料として少なくとも金属錯体を含むことが好ましく、前記金属錯体をドーパント材料として用いたホスト材料を含むことができる。前記ホスト材料としては特に限定されず、前記ホストの三重項エネルギーがドーパントのものよりも大きければ、任意の金属錯体又は有機化合物が用いられることができる。いずれのホスト材料も、三重項の基準が満たされる限り、任意のドーパントと共に用いられることができる。
【0196】
ホスト材料として使用される金属錯体の例は、下記の一般式を有することが好ましい。
式中、Ｍｅｔは金属であり；（Ｙ１０３－Ｙ１０４）は二座配位子であり、Ｙ１０３及びＹ１０４は、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｐ及びＳから独立に選択され；Ｌ１０１は他の配位子であり；ｋ’は、１から金属に付着し得る配位子の最大数までの整数値であり；且つ、ｋ’＋ｋ’’は、金属に付着し得る配位子の最大数である。
【化63】
式中、Ｍｅｔは金属であり；（Ｙ１０３－Ｙ１０４）は二座配位子であり、Ｙ１０３及びＹ１０４は、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｐ及びＳから独立に選択され；Ｌ１０１は他の配位子であり；ｋ’は、１から金属に付着し得る配位子の最大数までの整数値であり；且つ、ｋ’＋ｋ’’は、金属に付着し得る配位子の最大数である。
【0197】
一態様において、金属錯体は、下記の錯体である。
式中、（Ｏ－Ｎ）は、原子Ｏ及びＮに配位された金属を有する二座配位子である。
【化64】
【0198】
別の態様において、Ｍｅｔは、Ｉｒ及びＰｔから選択される。更なる態様において、（Ｙ１０３－Ｙ１０４）はカルベン配位子である。
【0199】
１つの態様においては、前記ホスト化合物は、ベンゼン、ビフェニル、トリフェニル、トリフェニレン、テトラフェニレン、ナフタレン、アントラセン、フェナレン、フェナントレン、フルオレン、ピレン、クリセン、ペリレン、及びアズレン等の芳香族炭化水素環式化合物からなる群；ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、フラン、チオフェン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、ピリジルインドール、ピロロジピリジン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、オキサトリアゾール、ジオキサゾール、チアジアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、オキサジン、オキサチアジン、オキサジアジン、インドール、ベンズイミダゾール、インダゾール、インドキサジン、ベンゾオキサゾール、ベンズイソオキサゾール、ベンゾチアゾール、キノリン、イソキノリン、シンノリン、キナゾリン、キノキサリン、ナフチリジン、フタラジン、プテリジン、キサンテン、アクリジン、フェナジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾフロピリジン、フロジピリジン、ベンゾチエノピリジン、チエノジピリジン、ベンゾセレノフェノピリジン及びセレノフェノジピリジン等の芳香族複素環式化合物からなる群；並びに芳香族炭化水素環式基及び芳香族複素環式基から選択される同じ種類又は異なる種類の基であり、且つ、直接的に、又は酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子、リン原子、ホウ素原子、鎖構造単位及び脂肪族環式基の少なくとも１つを介して互いに結合している２から１０個の環式構造単位からなる群から選択される群の少なくとも１つを含む。各基内の各オプションは、非置換であることができる、又は重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基によって置換されることができる。
【0200】
一つの態様においては、前記ホスト化合物は、分子中に、下記基の少なくとも１つを含む。
式中、Ｒ１０１は、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され、それがアリール又はヘテロアリールである場合、上記で言及したＡｒ’のものと同様の定義を有する。ｋは０から２０又は１から２０までの整数である。Ｘ１０１～Ｘ１０８は、独立して、Ｃ（ＣＨを含む）又はＮから選択される。Ｚ１０１及びＺ１０２は、独立して、ＮＲ１０１、Ｏ、又はＳから選択される。
【化65】
式中、Ｒ１０１は、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され、それがアリール又はヘテロアリールである場合、上記で言及したＡｒ’のものと同様の定義を有する。ｋは０から２０又は１から２０までの整数である。Ｘ１０１～Ｘ１０８は、独立して、Ｃ（ＣＨを含む）又はＮから選択される。Ｚ１０１及びＺ１０２は、独立して、ＮＲ１０１、Ｏ、又はＳから選択される。
【0201】
本明細書において開示される材料と組み合わせて、ＯＬＥＤ中に用いられることができるホスト材料の非制限的な例は、これらの材料を開示する文献と共に下記に例示される。
ＥＰ２０３４５３８、ＥＰ２０３４５３８Ａ、ＥＰ２７５７６０８、ＪＰ２００７２５４２９７、ＫＲ２０１０００７９４５８、ＫＲ２０１２００８８６４４、ＫＲ２０１２０１２９７３３、ＫＲ２０１３０１１５５６４、ＴＷ２０１３２９２００、ＵＳ２００３０１７５５５３、ＵＳ２００５０２３８９１９、ＵＳ２００６０２８０９６５、ＵＳ２００９００１７３３０、ＵＳ２００９００３０２０２、ＵＳ２００９０１６７１６２、ＵＳ２００９０３０２７４３、ＵＳ２００９０３０９４８８、ＵＳ２０１０００１２９３１、ＵＳ２０１０００８４９６６、ＵＳ２０１００１８７９８４、ＵＳ２０１０１８７９８４、ＵＳ２０１２０７５２７３、ＵＳ２０１２１２６２２１、ＵＳ２０１３００９５４３、ＵＳ２０１３１０５７８７、ＵＳ２０１３１７５５１９、ＵＳ２０１４００１４４６、ＵＳ２０１４０１８３５０３、ＵＳ２０１４０２２５０８８、ＵＳ２０１４０３４９１４、ＵＳ７１５４１１４、ＷＯ２００１０３９２３４、ＷＯ２００４０９３２０７、ＷＯ２００５０１４５５１、ＷＯ２００５０８９０２５、ＷＯ２００６０７２００２、ＷＯ２００６１１４９６６、ＷＯ２００７０６３７５４、ＷＯ２００８０５６７４６、ＷＯ２００９００３８９８、ＷＯ２００９０２１１２６、ＷＯ２００９０６３８３３、ＷＯ２００９０６６７７８、ＷＯ２００９０６６７７９、ＷＯ２００９０８６０２８、ＷＯ２０１００５６０６６、ＷＯ２０１０１０７２４４、ＷＯ２０１１０８１４２３、ＷＯ２０１１０８１４３１、ＷＯ２０１１０８６８６３、ＷＯ２０１２１２８２９８、ＷＯ２０１２１３３６４４、ＷＯ２０１２１３３６４９、ＷＯ２０１３０２４８７２、ＷＯ２０１３０３５２７５、ＷＯ２０１３０８１３１５、ＷＯ２０１３１９１４０４、ＷＯ２０１４１４２４７２、ＵＳ２０１７０２６３８６９、ＵＳ２０１６０１６３９９５、ＵＳ９４６６８０３
ＥＰ２０３４５３８、ＥＰ２０３４５３８Ａ、ＥＰ２７５７６０８、ＪＰ２００７２５４２９７、ＫＲ２０１０００７９４５８、ＫＲ２０１２００８８６４４、ＫＲ２０１２０１２９７３３、ＫＲ２０１３０１１５５６４、ＴＷ２０１３２９２００、ＵＳ２００３０１７５５５３、ＵＳ２００５０２３８９１９、ＵＳ２００６０２８０９６５、ＵＳ２００９００１７３３０、ＵＳ２００９００３０２０２、ＵＳ２００９０１６７１６２、ＵＳ２００９０３０２７４３、ＵＳ２００９０３０９４８８、ＵＳ２０１０００１２９３１、ＵＳ２０１０００８４９６６、ＵＳ２０１００１８７９８４、ＵＳ２０１０１８７９８４、ＵＳ２０１２０７５２７３、ＵＳ２０１２１２６２２１、ＵＳ２０１３００９５４３、ＵＳ２０１３１０５７８７、ＵＳ２０１３１７５５１９、ＵＳ２０１４００１４４６、ＵＳ２０１４０１８３５０３、ＵＳ２０１４０２２５０８８、ＵＳ２０１４０３４９１４、ＵＳ７１５４１１４、ＷＯ２００１０３９２３４、ＷＯ２００４０９３２０７、ＷＯ２００５０１４５５１、ＷＯ２００５０８９０２５、ＷＯ２００６０７２００２、ＷＯ２００６１１４９６６、ＷＯ２００７０６３７５４、ＷＯ２００８０５６７４６、ＷＯ２００９００３８９８、ＷＯ２００９０２１１２６、ＷＯ２００９０６３８３３、ＷＯ２００９０６６７７８、ＷＯ２００９０６６７７９、ＷＯ２００９０８６０２８、ＷＯ２０１００５６０６６、ＷＯ２０１０１０７２４４、ＷＯ２０１１０８１４２３、ＷＯ２０１１０８１４３１、ＷＯ２０１１０８６８６３、ＷＯ２０１２１２８２９８、ＷＯ２０１２１３３６４４、ＷＯ２０１２１３３６４９、ＷＯ２０１３０２４８７２、ＷＯ２０１３０３５２７５、ＷＯ２０１３０８１３１５、ＷＯ２０１３１９１４０４、ＷＯ２０１４１４２４７２、ＵＳ２０１７０２６３８６９、ＵＳ２０１６０１６３９９５、ＵＳ９４６６８０３
【化66】
【化67】
【化68】
【化69】
【0202】
ｅ）追加の発光体：
１以上の追加の発光体ドーパントを本開示のＯＬＥＤに使用することができる。前記追加の発光体ドーパントの例としては、特に限定されず、前記化合物が典型的に発光体材料として用いられるものであれば、いずれの化合物も用いられることができる。好適な発光体材料の例としては、燐光、蛍光、熱活性化遅延蛍光、即ちＴＡＤＦ（Ｅ型遅延蛍光とも言われる）、三重項－三重項消滅、又はこれらの過程の組合せを介して、発光を生成することができる化合物が挙げられるが、これらに限定されない。
１以上の追加の発光体ドーパントを本開示のＯＬＥＤに使用することができる。前記追加の発光体ドーパントの例としては、特に限定されず、前記化合物が典型的に発光体材料として用いられるものであれば、いずれの化合物も用いられることができる。好適な発光体材料の例としては、燐光、蛍光、熱活性化遅延蛍光、即ちＴＡＤＦ（Ｅ型遅延蛍光とも言われる）、三重項－三重項消滅、又はこれらの過程の組合せを介して、発光を生成することができる化合物が挙げられるが、これらに限定されない。
【0203】
本明細書において開示される材料と組み合わせて、ＯＬＥＤ中に用いられることができる発光体材料の非制限的な例は、これらの材料を開示する文献と共に下記に例示される。
ＣＮ１０３６９４２７７、ＣＮ１６９６１３７、ＥＢ０１２３８９８１、ＥＰ０１２３９５２６、ＥＰ０１９６１７４３、ＥＰ１２３９５２６、ＥＰ１２４４１５５、ＥＰ１６４２９５１、ＥＰ１６４７５５４、ＥＰ１８４１８３４、ＥＰ１８４１８３４Ｂ、ＥＰ２０６２９０７、ＥＰ２７３０５８３、ＪＰ２０１２０７４４４４、ＪＰ２０１３１１０２６３、ＪＰ４４７８５５５、ＫＲ１０２００９０１３３６５２、ＫＲ２０１２００３２０５４、ＫＲ２０１３００４３４６０、ＴＷ２０１３３２９８０、ＵＳ０６６９９５９９、ＵＳ０６９１６５５４、ＵＳ２００１００１９７８２、ＵＳ２００２００３４６５６、ＵＳ２００３００６８５２６、ＵＳ２００３００７２９６４、ＵＳ２００３０１３８６５７、ＵＳ２００５０１２３７８８、ＵＳ２００５０２４４６７３、ＵＳ２００５１２３７９１、ＵＳ２００５２６０４４９、ＵＳ２００６０００８６７０、ＵＳ２００６００６５８９０、ＵＳ２００６０１２７６９６、ＵＳ２００６０１３４４５９、ＵＳ２００６０１３４４６２、ＵＳ２００６０２０２１９４、ＵＳ２００６０２５１９２３、ＵＳ２００７００３４８６３、ＵＳ２００７００８７３２１、ＵＳ２００７０１０３０６０、ＵＳ２００７０１１１０２６、ＵＳ２００７０１９０３５９、ＵＳ２００７０２３１６００、ＵＳ２００７０３４８６３、ＵＳ２００７１０４９７９、ＵＳ２００７１０４９８０、ＵＳ２００７１３８４３７、ＵＳ２００７２２４４５０、ＵＳ２００７２７８９３６、ＵＳ２００８００２０２３７、ＵＳ２００８０２３３４１０、ＵＳ２００８０２６１０７６、ＵＳ２００８０２９７０３３、ＵＳ２００８０５８５１、ＵＳ２００８１６１５６７、ＵＳ２００８２１０９３０、ＵＳ２００９００３９７７６、ＵＳ２００９０１０８７３７、ＵＳ２００９０１１５３２２、ＵＳ２００９０１７９５５５、ＵＳ２００９０８５４７６、ＵＳ２００９１０４４７２、ＵＳ２０１０００９０５９１、ＵＳ２０１００１４８６６３、ＵＳ２０１００２４４００４、ＵＳ２０１００２９５０３２、ＵＳ２０１０１０２７１６、ＵＳ２０１０１０５９０２、ＵＳ２０１０２４４００４、ＵＳ２０１０２７０９１６、ＵＳ２０１１００５７５５９、ＵＳ２０１１０１０８８２２、ＵＳ２０１１０２０４３３３、ＵＳ２０１１２１５７１０、ＵＳ２０１１２２７０４９、ＵＳ２０１１２８５２７５、ＵＳ２０１２２９２６０１、ＵＳ２０１３０１４６８４８、ＵＳ２０１３０３３１７２、ＵＳ２０１３１６５６５３、ＵＳ２０１３１８１１９０、ＵＳ２０１３３３４５２１、ＵＳ２０１４０２４６６５６、ＵＳ２０１４１０３３０５、ＵＳ６３０３２３８、ＵＳ６４１３６５６、ＵＳ６６５３６５４、ＵＳ６６７０６４５、ＵＳ６６８７２６６、ＵＳ６８３５４６９、ＵＳ６９２１９１５、ＵＳ７２７９７０４、ＵＳ７３３２２３２、ＵＳ７３７８１６２、ＵＳ７５３４５０５、ＵＳ７６７５２２８、ＵＳ７７２８１３７、ＵＳ７７４０９５７、ＵＳ７７５９４８９、ＵＳ７９５１９４７、ＵＳ８０６７０９９、ＵＳ８５９２５８６、ＵＳ８８７１３６１、ＷＯ０６０８１９７３、ＷＯ０６１２１８１１、ＷＯ０７０１８０６７、ＷＯ０７１０８３６２、ＷＯ０７１１５９７０、ＷＯ０７１１５９８１、ＷＯ０８０３５５７１、ＷＯ２００２０１５６４５、ＷＯ２００３０４０２５７、ＷＯ２００５０１９３７３、ＷＯ２００６０５６４１８、ＷＯ２００８０５４５８４、ＷＯ２００８０７８８００、ＷＯ２００８０９６６０９、ＷＯ２００８１０１８４２、ＷＯ２００９０００６７３、ＷＯ２００９０５０２８１、ＷＯ２００９１００９９１、ＷＯ２０１００２８１５１、ＷＯ２０１００５４７３１、ＷＯ２０１００８６０８９、ＷＯ２０１０１１８０２９、ＷＯ２０１１０４４９８８、ＷＯ２０１１０５１４０４、ＷＯ２０１１１０７４９１、ＷＯ２０１２０２０３２７、ＷＯ２０１２１６３４７１、ＷＯ２０１３０９４６２０、ＷＯ２０１３１０７４８７、ＷＯ２０１３１７４４７１、ＷＯ２０１４００７５６５、ＷＯ２０１４００８９８２、ＷＯ２０１４０２３３７７、ＷＯ２０１４０２４１３１、ＷＯ２０１４０３１９７７、ＷＯ２０１４０３８４５６、ＷＯ２０１４１１２４５０
ＣＮ１０３６９４２７７、ＣＮ１６９６１３７、ＥＢ０１２３８９８１、ＥＰ０１２３９５２６、ＥＰ０１９６１７４３、ＥＰ１２３９５２６、ＥＰ１２４４１５５、ＥＰ１６４２９５１、ＥＰ１６４７５５４、ＥＰ１８４１８３４、ＥＰ１８４１８３４Ｂ、ＥＰ２０６２９０７、ＥＰ２７３０５８３、ＪＰ２０１２０７４４４４、ＪＰ２０１３１１０２６３、ＪＰ４４７８５５５、ＫＲ１０２００９０１３３６５２、ＫＲ２０１２００３２０５４、ＫＲ２０１３００４３４６０、ＴＷ２０１３３２９８０、ＵＳ０６６９９５９９、ＵＳ０６９１６５５４、ＵＳ２００１００１９７８２、ＵＳ２００２００３４６５６、ＵＳ２００３００６８５２６、ＵＳ２００３００７２９６４、ＵＳ２００３０１３８６５７、ＵＳ２００５０１２３７８８、ＵＳ２００５０２４４６７３、ＵＳ２００５１２３７９１、ＵＳ２００５２６０４４９、ＵＳ２００６０００８６７０、ＵＳ２００６００６５８９０、ＵＳ２００６０１２７６９６、ＵＳ２００６０１３４４５９、ＵＳ２００６０１３４４６２、ＵＳ２００６０２０２１９４、ＵＳ２００６０２５１９２３、ＵＳ２００７００３４８６３、ＵＳ２００７００８７３２１、ＵＳ２００７０１０３０６０、ＵＳ２００７０１１１０２６、ＵＳ２００７０１９０３５９、ＵＳ２００７０２３１６００、ＵＳ２００７０３４８６３、ＵＳ２００７１０４９７９、ＵＳ２００７１０４９８０、ＵＳ２００７１３８４３７、ＵＳ２００７２２４４５０、ＵＳ２００７２７８９３６、ＵＳ２００８００２０２３７、ＵＳ２００８０２３３４１０、ＵＳ２００８０２６１０７６、ＵＳ２００８０２９７０３３、ＵＳ２００８０５８５１、ＵＳ２００８１６１５６７、ＵＳ２００８２１０９３０、ＵＳ２００９００３９７７６、ＵＳ２００９０１０８７３７、ＵＳ２００９０１１５３２２、ＵＳ２００９０１７９５５５、ＵＳ２００９０８５４７６、ＵＳ２００９１０４４７２、ＵＳ２０１０００９０５９１、ＵＳ２０１００１４８６６３、ＵＳ２０１００２４４００４、ＵＳ２０１００２９５０３２、ＵＳ２０１０１０２７１６、ＵＳ２０１０１０５９０２、ＵＳ２０１０２４４００４、ＵＳ２０１０２７０９１６、ＵＳ２０１１００５７５５９、ＵＳ２０１１０１０８８２２、ＵＳ２０１１０２０４３３３、ＵＳ２０１１２１５７１０、ＵＳ２０１１２２７０４９、ＵＳ２０１１２８５２７５、ＵＳ２０１２２９２６０１、ＵＳ２０１３０１４６８４８、ＵＳ２０１３０３３１７２、ＵＳ２０１３１６５６５３、ＵＳ２０１３１８１１９０、ＵＳ２０１３３３４５２１、ＵＳ２０１４０２４６６５６、ＵＳ２０１４１０３３０５、ＵＳ６３０３２３８、ＵＳ６４１３６５６、ＵＳ６６５３６５４、ＵＳ６６７０６４５、ＵＳ６６８７２６６、ＵＳ６８３５４６９、ＵＳ６９２１９１５、ＵＳ７２７９７０４、ＵＳ７３３２２３２、ＵＳ７３７８１６２、ＵＳ７５３４５０５、ＵＳ７６７５２２８、ＵＳ７７２８１３７、ＵＳ７７４０９５７、ＵＳ７７５９４８９、ＵＳ７９５１９４７、ＵＳ８０６７０９９、ＵＳ８５９２５８６、ＵＳ８８７１３６１、ＷＯ０６０８１９７３、ＷＯ０６１２１８１１、ＷＯ０７０１８０６７、ＷＯ０７１０８３６２、ＷＯ０７１１５９７０、ＷＯ０７１１５９８１、ＷＯ０８０３５５７１、ＷＯ２００２０１５６４５、ＷＯ２００３０４０２５７、ＷＯ２００５０１９３７３、ＷＯ２００６０５６４１８、ＷＯ２００８０５４５８４、ＷＯ２００８０７８８００、ＷＯ２００８０９６６０９、ＷＯ２００８１０１８４２、ＷＯ２００９０００６７３、ＷＯ２００９０５０２８１、ＷＯ２００９１００９９１、ＷＯ２０１００２８１５１、ＷＯ２０１００５４７３１、ＷＯ２０１００８６０８９、ＷＯ２０１０１１８０２９、ＷＯ２０１１０４４９８８、ＷＯ２０１１０５１４０４、ＷＯ２０１１１０７４９１、ＷＯ２０１２０２０３２７、ＷＯ２０１２１６３４７１、ＷＯ２０１３０９４６２０、ＷＯ２０１３１０７４８７、ＷＯ２０１３１７４４７１、ＷＯ２０１４００７５６５、ＷＯ２０１４００８９８２、ＷＯ２０１４０２３３７７、ＷＯ２０１４０２４１３１、ＷＯ２０１４０３１９７７、ＷＯ２０１４０３８４５６、ＷＯ２０１４１１２４５０
【化70】
【化71】
【化72】
【化73】
【化74】
【0204】
ｆ）ＨＢＬ：
正孔ブロッキング層（ＨＢＬ）を使用して、発光層から出る正孔及び／又は励起子の数を低減させることができる。デバイス中のそのようなブロッキング層の存在は、ブロッキング層を欠く同様のデバイスと比較して大幅に高い効率及び／又はより長い寿命をもたらし得る。また、ブロッキング層を使用して、ＯＬＥＤの所望の領域に発光を制限することもできる。幾つかの実施形態においては、ＨＢＬ材料は、ＨＢＬインターフェースに最も近接した発光体よりも低いＨＯＭＯ（真空準位から更に離れて）及び／又は高い三重項エネルギーを有する。幾つかの実施形態においては、ＨＢＬ材料は、ＨＢＬインターフェースに最も近接したホストの１以上よりも低いＨＯＭＯ（真空準位から更に離れて）及び／又は高い三重項エネルギーを有する。
正孔ブロッキング層（ＨＢＬ）を使用して、発光層から出る正孔及び／又は励起子の数を低減させることができる。デバイス中のそのようなブロッキング層の存在は、ブロッキング層を欠く同様のデバイスと比較して大幅に高い効率及び／又はより長い寿命をもたらし得る。また、ブロッキング層を使用して、ＯＬＥＤの所望の領域に発光を制限することもできる。幾つかの実施形態においては、ＨＢＬ材料は、ＨＢＬインターフェースに最も近接した発光体よりも低いＨＯＭＯ（真空準位から更に離れて）及び／又は高い三重項エネルギーを有する。幾つかの実施形態においては、ＨＢＬ材料は、ＨＢＬインターフェースに最も近接したホストの１以上よりも低いＨＯＭＯ（真空準位から更に離れて）及び／又は高い三重項エネルギーを有する。
【0205】
一態様において、前記ＨＢＬ中に使用される前記化合物は、上述したホストに用いられる場合と同じ分子又は同じ官能基を含む。
【0206】
別の態様において、前記ＨＢＬ中に使用される前記化合物は、分子中に下記の群の少なくとも１つを含む。
式中、ｋは１から２０までの整数であり；Ｌ１０１は他の配位子であり、ｋ’は１から３までの整数である。
【化75】
【0207】
ｇ）ＥＴＬ：
電子輸送層（ＥＴＬ）は、電子を輸送することができる材料を含み得る。電子輸送層は、真性である（ドープされていない）か、又はドープされていてよい。ドーピングを使用して、伝導性を増強することができる。ＥＴＬ材料の例は特に限定されず、電子を輸送するために典型的に使用されるものである限り、任意の金属錯体又は有機化合物を使用してよい。
電子輸送層（ＥＴＬ）は、電子を輸送することができる材料を含み得る。電子輸送層は、真性である（ドープされていない）か、又はドープされていてよい。ドーピングを使用して、伝導性を増強することができる。ＥＴＬ材料の例は特に限定されず、電子を輸送するために典型的に使用されるものである限り、任意の金属錯体又は有機化合物を使用してよい。
【0208】
一態様において、前記ＥＴＬ中に使用される前記化合物は、分子中に下記の群の少なくとも１つを含有する。
式中、Ｒ１０１は、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ及びそれらの組合せからなる群から選択され、それがアリール又はヘテロアリールである場合、上記で言及したＡｒのものと同様の定義を有する。Ａｒ１からＡｒ３は、上記で言及したＡｒのものと同様の定義を有する。ｋは１から２０までの整数である。Ｘ１０１からＸ１０８はＣ（ＣＨを含む）又はＮから選択される。
【化76】
【0209】
別の態様において、前記ＥＴＬ中に使用される金属錯体は、下記の一般式を含有するがこれらに限定されない。
式中、（Ｏ－Ｎ）又は（Ｎ－Ｎ）は、原子Ｏ、Ｎ又はＮ、Ｎに配位された金属を有する二座配位子であり；Ｌ１０１は他の配位子であり；ｋ’は、１から金属に結合し得る配位子の最大数までの整数値である。
【化77】
【0210】
本明細書において開示される材料と組み合わせて、ＯＬＥＤ中に用いられることができるＥＴＬ材料の非制限的な例は、これらの材料を開示する文献と共に下記に例示される。ＣＮ１０３５０８９４０、ＥＰ０１６０２６４８、ＥＰ０１７３４０３８、ＥＰ０１９５６００７、ＪＰ２００４－０２２３３４、ＪＰ２００５１４９９１８、ＪＰ２００５－２６８１９９、ＫＲ０１１７６９３、ＫＲ２０１３０１０８１８３、ＵＳ２００４００３６０７７、ＵＳ２００７０１０４９７７、ＵＳ２００７０１８１５５、ＵＳ２００９０１０１８７０、ＵＳ２００９０１１５３１６、ＵＳ２００９０１４０６３７、ＵＳ２００９０１７９５５４、ＵＳ２００９２１８９４０、ＵＳ２０１０１０８９９０、ＵＳ２０１１１５６０１７、ＵＳ２０１１２１０３２０、ＵＳ２０１２１９３６１２、ＵＳ２０１２２１４９９３、ＵＳ２０１４０１４９２５、ＵＳ２０１４０１４９２７、ＵＳ２０１４０２８４５８０、ＵＳ６６５６６１２、ＵＳ８４１５０３１、ＷＯ２００３０６０９５６、ＷＯ２００７１１１２６３、ＷＯ２００９１４８２６９、ＷＯ２０１００６７８９４、ＷＯ２０１００７２３００、ＷＯ２０１１０７４７７０、ＷＯ２０１１１０５３７３、ＷＯ２０１３０７９２１７、ＷＯ２０１３１４５６６７、ＷＯ２０１３１８０３７６、ＷＯ２０１４１０４４９９、ＷＯ２０１４１０４５３５
【化78】
【化79】
【化80】
【0211】
ｈ）電荷発生層（ＣＧＬ）
タンデム型、又は積層型のＯＬＥＤ中で、ＣＧＬは、性能において重要な役割を果たし、それぞれ、電子及び正孔の注入ためのｎ－ドープ層及びｐ－ドープ層からなる。電子及び正孔は、前記ＣＧＬ及び電極から供給される。前記ＣＧＬ中の消費された電子及び正孔は、それぞれカソード及びアノードから注入された電子及び正孔によって再び満たされ、その後バイポーラ電流が徐々に安定した状態に達する。典型的なＣＧＬ材料は、輸送層で用いられるｎ型及びｐ型伝導性ドーパントを含む。
タンデム型、又は積層型のＯＬＥＤ中で、ＣＧＬは、性能において重要な役割を果たし、それぞれ、電子及び正孔の注入ためのｎ－ドープ層及びｐ－ドープ層からなる。電子及び正孔は、前記ＣＧＬ及び電極から供給される。前記ＣＧＬ中の消費された電子及び正孔は、それぞれカソード及びアノードから注入された電子及び正孔によって再び満たされ、その後バイポーラ電流が徐々に安定した状態に達する。典型的なＣＧＬ材料は、輸送層で用いられるｎ型及びｐ型伝導性ドーパントを含む。
【0212】
ＯＬＥＤデバイスの各層中に使用される任意の上記で言及した化合物において、水素原子は、部分的又は完全に重水素化されていてよい。故に、メチル、フェニル、ピリジル等であるがこれらに限定されない任意の具体的に挙げられている置換基は、これらの重水素化されていない、部分的に重水素化された、及び完全に重水素化されたバージョンであることができる。同様に、アルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロアリール等であるがこれらに限定されない置換基のクラスも、これらの重水素化されていない、部分的に重水素化された、及び完全に重水素化されたバージョンであることができる。
【0213】
本明細書において記述されている種々の実施形態は、単なる一例としてのものであり、本発明の範囲を限定することを意図するものではないことが理解される。例えば、本明細書において記述されている材料及び構造の多くは、本発明の趣旨から逸脱することなく他の材料及び構造に置き換えることができる。したがって、特許請求されている通りの本開示は、当業者には明らかとなるように、本明細書において記述されている特定の例及び好ましい実施形態からの変形形態を含み得る。なぜ本発明が作用するのかについての種々の理論は限定を意図するものではないことが理解される。
【0214】
Ｄ．実験セクション
デバイス実施例はいずれも高真空下（＜１０－７Ｔｏｒｒ）における熱蒸着（ＶＴＥ）で作製した。アノード電極は、７５０Åの酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）であった。カソードは、１０ÅのＬｉＦ及び１０００ÅのＡｌからなった。デバイスはいずれも、作製後直ちに、窒素グローブボックス（＜ｌｐｐｍのＨ２Ｏ及びＯ２）中で、エポキシ樹脂で封止したガラス製の蓋で封入し、水分ゲッターをパッケージに入れた。
デバイス実施例はいずれも高真空下（＜１０－７Ｔｏｒｒ）における熱蒸着（ＶＴＥ）で作製した。アノード電極は、７５０Åの酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）であった。カソードは、１０ÅのＬｉＦ及び１０００ÅのＡｌからなった。デバイスはいずれも、作製後直ちに、窒素グローブボックス（＜ｌｐｐｍのＨ２Ｏ及びＯ２）中で、エポキシ樹脂で封止したガラス製の蓋で封入し、水分ゲッターをパッケージに入れた。
【0215】
デバイス実施例の有機積層体は、ＩＴＯ表面から順に、正孔注入層（ＨＩＬ）としての１００ÅのＨＡＴＣＮ、正孔輸送層（ＨＴＬ）としての４００Åの正孔輸送材料ＨＴＭ、電子ブロッキング層（ＥＢＬ）としての５０ÅのＥＢＬ、発光層（ＥＭＬ）としての、４００Åの、ｅ－ホストＥＨ１でドープしたｈ－ホスト及び発光体（組成については、表を参照）、ブロッキング層（ＢＬ）としての５０Åのｅ－ホストＥＨ１、及び電子輸送層（ＥＴＬ）としての３００ÅのＬｉｑ（８－キノリノラトリチウム）中３５％ＥＴＭからなった。本明細書で使用されるように、ＨＡＴＣＮ、ＨＴＭ、ＥＢＬ、及びＥＴＭは、以下の構造を有する。
【化81】
【0216】
作製時に、デバイスのＥＬ過渡状態を、６０Ｈｚの周波数、１０ｍｓのパルス幅、１．６７％のデューティサイクルにおけるＤＣパルスモードで駆動ＯＬＥＤにより測定した。エレクトロルミネセンス（ＥＬ）減衰時間は、デバイスを１ｍＡ／ｃｍ２の駆動電流密度で安定化させた後、開回路構成で測定した。この構成は、オフ状態の発光測定の前にデバイスを完全に充電するのに十分な時間を提供する。結果は以下の表にまとめられる。
ＨＨ１、ＨＨ２、ＨＨ３、ＨＨ４、ＥＨ１、Ｅ１、Ｅ２、及びＥ３の構造は、以下のとおりである。
【表1】
ＨＨ１、ＨＨ２、ＨＨ３、ＨＨ４、ＥＨ１、Ｅ１、Ｅ２、及びＥ３の構造は、以下のとおりである。
【化82】
【0217】
デバイスデータから明らかなように、発明の条件（実施例１及び２）に一致するＨホストと発光体の選択は、最も低いＥＬ過渡的時間をもたらす。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【外国語明細書】