JP2018182326A - 特にオプトエレクトロニクスデバイスにおける使用のための有機分子 - Google Patents

Abstract

【課題】オプトエレクトロニクスデバイスにおける使用に対して適切な有機分子を提供することである。【解決手段】有機分子は、第１の化学部分と、それぞれ互いに独立して、２つの第２の化学部分と、を含むまたはこれらからなる有機発光分子であって、第１の化学部分が、単結合を介して２つの第２の化学部分のそれぞれに連結している有機発光分子。有機発光分子は、有機オプトエレクトロニクスデバイスにおける、発光性発光体、および／またはホスト材料、および／または電子輸送材料、および／または正孔注入材料、および／または正孔ブロッキング材料として使用される。【選択図】なし

Description

本発明は、有機分子および有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）および他のオプトエレクトロニクスデバイスにおけるこれらの使用に関する。

本発明の目的は、オプトエレクトロニクスデバイスにおける使用に対して適切な分子を提供することである。
本目的は、新規クラスの有機分子を提供する本発明により達成される。
本発明によると、有機分子は純粋に有機分子である、すなわち、有機オプトエレクトロニクスデバイスにおける使用が公知である金属複合体とは対照的に、これらはいかなる金属イオンも含有しない。
本発明によると、有機分子は、青色、空色または緑色スペクトルの範囲内において発光極大を示す。有機分子は、特に、４２０ｎｍ〜５２０ｎｍの間、好ましくは４４０ｎｍ〜４９５ｎｍの間、より好ましくは４５０ｎｍ〜４７０ｎｍの間において発光極大を示す。本発明による有機分子の光ルミネセンス量子収率は、特に、６０％以上である。本発明による分子は、特に熱的に活性化された遅延蛍光（ＴＡＤＦ）を示す。オプトエレクトロニクスデバイス、例えば、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）における本発明による分子の使用は、デバイスのより高い効率をもたらす。対応するＯＬＥＤは、公知の発光体材料および同等の色を有するＯＬＥＤより高い安定性を有する。

本発明による有機発光分子は、式Ｉの構造を含むまたはこれからなる第１の化学部分と、

式I

それぞれ互いに独立して、式ＩＩの構造を含むまたはこれからなる２つの第２の化学部分と、

式II

を含むまたはこれらからなり、
第１の化学部分は、単結合を介して２つの第２の化学部分のそれぞれに連結している。

§は、第１の化学部分を、２つの第２の化学部分のうちの１つに連結している単結合の結合部位を表す。
＃は、第１の化学部分を、２つの第２の化学部分のうちの１つに連結している単結合の結合部位を表す。
ＸはＯまたはＳである。

Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷およびＲ⁸は、互いに独立して、
水素、
重水素、
Ｃ₁−Ｃ₅−アルキル（１個または複数の水素原子は重水素で置換されていてもよい）、
Ｃ₆−Ｃ₁₈−アリール（１個または複数の置換基Ｒ⁹で置換されていてもよい）、および
Ｃ₃−Ｃ₁₇−ヘテロアリール（１つまたは複数の置換基Ｒ⁹で置換されていてもよい）
からなる群から選択される。

Ｒ⁹は、出現ごとに互いに独立して、
重水素、
Ｃ₁−Ｃ₅−アルキル（１個または複数の水素原子は重水素で置換されていてもよい）、および
Ｃ₆−Ｃ₁₈−アリール（１個または複数の水素原子は重水素で置換されていてもよい）
からなる群から選択される。

ＰＭＭＡにおける例１（１０質量％）の発光スペクトルである。 ＰＭＭＡにおける例２（１０質量％）の発光スペクトルである。

本発明の一実施形態では、２つの第２の化学部分は、それぞれの出現ごとに互いに独立して、式ＩＩａの構造を含むまたはこれからなる。

式IIa

（式中、＃、Ｘ、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷およびＲ⁸は上記の通り定義される）
本発明の一実施形態では、ＸはＯである。
本発明の一実施形態では、Ｒ¹は、Ｈ、Ｍｅ、ⁱＰｒ、^tＢｕおよびＰｈからなる群から選択され、互いに独立して、Ｍｅ、ⁱＰｒ、^tＢｕおよびＰｈからなる群から選択される１つまたは複数の置換基で置換されていてもよい。

本発明の一実施形態では、Ｒ²は、Ｈ、Ｍｅ、ⁱＰｒ、^tＢｕおよびＰｈからなる群から選択され、互いに独立して、Ｍｅ、ⁱＰｒ、^tＢｕおよびＰｈからなる群から選択される１つまたは複数の置換基で置換されていてもよい。
本発明の一実施形態では、Ｒ³は、Ｈ、Ｍｅ、ⁱＰｒ、^tＢｕおよびＰｈからなる群から選択され、互いに独立して、Ｍｅ、ⁱＰｒ、^tＢｕおよびＰｈからなる群から選択される１つまたは複数の置換基で置換されていてもよい。

本発明の一実施形態では、Ｒ⁴は、Ｈ、Ｍｅ、ⁱＰｒ、^tＢｕおよびＰｈからなる群から選択され、互いに独立して、Ｍｅ、ⁱＰｒ、^tＢｕおよびＰｈからなる群から選択される１つまたは複数の置換基で置換されていてもよい。
本発明の一実施形態では、Ｒ⁵は、Ｈ、Ｍｅ、ⁱＰｒ、^tＢｕおよびＰｈからなる群から選択され、互いに独立して、Ｍｅ、ⁱＰｒ、^tＢｕおよびＰｈからなる群から選択される１つまたは複数の置換基で置換されていてもよい。
本発明の一実施形態では、Ｒ⁶は、Ｈ、Ｍｅ、ⁱＰｒ、^tＢｕおよびＰｈからなる群から選択され、互いに独立して、Ｍｅ、ⁱＰｒ、^tＢｕおよびＰｈからなる群から選択される１つまたは複数の置換基で置換されていてもよい。

本発明の一実施形態では、Ｒ⁷は、Ｈ、Ｍｅ、ⁱＰｒ、^tＢｕおよびＰｈからなる群から選択され、互いに独立して、Ｍｅ、ⁱＰｒ、^tＢｕおよびＰｈからなる群から選択される１つまたは複数の置換基で置換されていてもよい。
本発明の一実施形態では、Ｒ⁸は、Ｈ、Ｍｅ、ⁱＰｒ、^tＢｕおよびＰｈからなる群から選択され、互いに独立して、Ｍｅ、ⁱＰｒ、^tＢｕおよびＰｈからなる群から選択される１つまたは複数の置換基で置換されていてもよい。
本発明の一実施形態では、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷およびＲ⁸はそれぞれＨである。

本発明のさらなる実施形態では、２つの第２の化学部分は、それぞれの出現ごとに互いに独立して、式ＩＩｂの構造、式ＩＩｂ−２の構造、式ＩＩｂ−３の構造または式ＩＩｂ−４の構造を含むまたはこれらからなる。

式IIb 式IIb-2 式IIb-3 式IIb-4

（式中、＃、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷およびＲ⁸は上記の通り定義される）
本発明のさらなる実施形態では、２つの第２の化学部分は、それぞれの出現ごとに互いに独立して、式ＩＩｃの構造、式ＩＩｃ−２の構造、式ＩＩｃ−３の構造または式ＩＩｃ−４の構造を含むまたはこれらからなる。

式IIc 式IIc-2

式IIc-3 式IIc-4

（式中、＃、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷およびＲ⁸は上記の通り定義される）

本発明のさらなる実施形態では、２つの第２の化学部分は、それぞれの出現ごとに互いに独立して、式ＩＩｄの構造、式ＩＩｄ−２の構造、式ＩＩｄ−３の構造または式ＩＩｄ−４の構造を含むまたはこれらからなる。

式IId 式IId-2

式IId-3 式IId-4

（式中、＃、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷およびＲ⁸は上記の通り定義される）

本出願全体にわたり使用されているような「アリール」および「芳香族」という用語は、任意の単環式、二環式または多環式の芳香族部分として最も広範な意味で理解することができる。したがって、アリール基は、６〜１８個の芳香族環原子を含有し、ヘテロアリール基は３〜１７個の芳香族環原子を含有し、この中の少なくとも１個がヘテロ原子である。それにもかかわらず、本出願全体にわたり、芳香族環原子の数は、ある特定の置換基の定義において下付き文字での数として与えられていてもよい。特に、芳香族複素環は１個〜３個のヘテロ原子を含む。この場合も同様に、「ヘテロアリール」および「ヘテロ芳香族」という用語は、少なくとも１個のヘテロ原子を含む任意の単環式、二環式または多環式のヘテロ芳香族部分として最も広範な意味で理解することができる。ヘテロ原子は、出現ごとに同じでも異なってもよく、個々にＮ、ＯおよびＳからなる群から選択されてもよい。したがって、「アリーレン」という用語は、他の分子構造に対して２つの結合部位を保持し、よって、リンカー構造としての役目を果たす二価の置換基を指す。例示的な実施形態における基がここで与えられた定義と異なって定義された場合、例えば、芳香族環原子の数またはヘテロ原子の数が与えられた定義と異なる場合、例示的な実施形態における定義が適用されるものとする。本発明によると、縮合（環化）した芳香族またはヘテロ芳香族多環式化合物は、２つ以上の単一の芳香族またはヘテロ芳香族環で構築され、これらが縮合反応を介して多環式化合物を形成した。

特に、本出願全体にわたり使用されているようなアリール基またはヘテロアリール基という用語は、芳香族またはヘテロ芳香族基の任意の位置を介して結合できる基を含み、これらは、ベンゼン、ナフタリン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、ジヒドロピレン、クリセン、フルオランテン、ベンゾアントラセン、ベンズフェナントレン、テトラセン、フラン、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、チオフェン、ベンゾチオフェン、イソベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン；ピロール、インドール、イソインドール、カルバゾール、ピリジン、キノリン、イソキノリン、アクリジン、フェナントリジン、ベンゾ−５，６−キノリン、ベンゾ−６，７−キノリン、ベンゾ−７，８−キノリン、フェノチアジン、フェノキサジン、ピラゾール、インダゾール、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、ナフトイミダゾール、フェナントロイミダゾール、ピリドイミダゾール、ピラジノイミダゾール、キノキサリノイミダゾール、オキサゾール、ベンゾオキサゾール、ナプトオキサゾール、アントロオキサゾール、フェナントロオキサゾール、イソオキサゾール、１，２−チアゾール、１，３−チアゾール、ベンゾチアゾール、ピリダジン、ベンゾピリダジン、ピリミジン、ベンゾピリミジン、１，３，５−トリアジン、キノキサリン、ピラジン、フェナジン、ナフチリジン、カルボリン、ベンゾカルボリン、フェナントロリン、１，２，３−トリアゾール、１，２，４−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、１，２，３−オキサジアゾール、１，２，４−オキサジアゾール、１，２，５−オキサジアゾール、１，２，３，４−テトラジン、プリン、プテリジン、インドリジンおよびベンゾチアジアゾールまたは上記の基の組合せから誘導される。
本出願全体にわたり使用されているような環式基という用語は、任意の単環式、二環式または多環式の部分として最も広範な意味で理解することができる。

本出願全体にわたり使用されているようなアルキル基という用語は、任意の直鎖、分枝、または環式アルキル置換基として最も広範な意味で理解することができる。特に、アルキルという用語は、置換基メチル（Ｍｅ）、エチル（Ｅｔ）、ｎ−プロピル（ⁿＰｒ）、ｉ−プロピル（ⁱＰｒ）、シクロプロピル、ｎ−ブチル（ⁿＢｕ）、ｉ−ブチル（ⁱＢｕ）、ｓ−ブチル（^sＢｕ）、ｔ−ブチル（^tＢｕ）、シクロブチル、２−メチルブチル、ｎ−ペンチル、ｓ−ペンチル、ｔ−ペンチル、２−ペンチル、ｎｅｏ−ペンチル、シクロペンチル、１−メチルシクロペンチル、および２−メチルペンチルを含む。
水素は、本明細書中に記述されている場合にはいつでも、出現ごとに重水素で置き換えることができる。

分子の断片が置換基である、またはさもなければ別の部分に付加されていると記載されている場合、その名称は、それが断片（例えば、ナフチル（ｎａｐｈｔｙｌ）、ジベンゾフリル）であるかのようにまたはそれが全分子（例えば、ナフタレン、ジベンゾフラン）であるかのように書かれていてもよいことを理解されたい。本明細書で使用される場合、置換基または付加された断片を命名するこれらの異なる方式は等しいものとみなされる。
一実施形態では、本発明による有機分子は、１０質量％の有機分子を有するポリ（メタクリル酸メチル）（ＰＭＭＡ）のフィルム内で、室温で、１００μ秒以下、７０μ秒以下、特に５０μ秒以下、より好ましくは１０μ秒以下、または７μ秒以下の励起状態寿命を有する。

一実施形態では、本発明による有機分子は、１０質量％の有機分子を有するビス［２−（ジフェニルホスフィノ）フェニル］エーテルオキシド（ＤＰＥＰＯ）のフィルム内で、室温で、１００μ秒以下、７０μ秒以下、特に５０μ秒以下、より好ましくは１０μ秒以下、または７μ秒以下の励起状態寿命を有する。
本発明の一実施形態では、本発明による有機分子は、あるΔＥ_ST値を示す熱的に活性化した遅延蛍光（ＴＡＤＦ）発光体を表し、このΔＥ_ST値は、５０００ｃｍ^-1未満、好ましくは３０００ｃｍ^-1未満、より好ましくは１５００ｃｍ^-1未満、さらにより好ましくは１０００ｃｍ^-1未満またはさらには５００ｃｍ^-1未満の、第１の励起一重項状態（Ｓ１）と、第１の励起三重項状態（Ｔ１）との間のエネルギー差異に対応する。

本発明のさらなる実施形態では、本発明による有機分子は、１０質量％の有機分子を有するポリ（メタクリル酸メチル）（ＰＭＭＡ）のフィルム中、室温で、半値全幅が最大０．４５ｅＶ未満、好ましくは０．４２ｅＶ未満、より好ましくは０．３８ｅＶ未満、さらにより好ましくは０．３６ｅＶ未満、またはさらには０．３４ｅＶ未満であり、可視または近紫外線範囲、すなわち、３８０〜８００ｎｍの波長範囲に発光ピークを有する。
本発明のさらなる実施形態では、本発明による有機分子は、光ルミネセンス量子収率（ＰＬＱＹ）（単位：％）を発光のＣＩＥｙ色座標で割ることにより算出される、１５０を超える、特に２００を超える、好ましくは３００を超える、より好ましくは５００を超える、またはさらに７００を超える「青色物質指数」（ＢＭＩ）を有する。

軌道および励起状態エネルギーは、実験法により、または量子化学的手法を利用した計算、特に密度汎関数理論の計算により求めることができる。最高被占分子軌道Ｅ^HOMOのエネルギーは、サイクリックボルタンメトリー測定から当業者に公知の方法により、０．１ｅＶの精度で求められる。最低空分子軌道Ｅ^LUMOのエネルギーは、Ｅ^HOMO＋Ｅ^gap（式中、Ｅ^gapは以下の通り求められる：別途述べられていない限り、ホスト化合物に対して、ポリ（メタクリル酸メチル）（ＰＭＭＡ）中に１０質量％のホストを有するフィルムの発光スペクトルの立ち上がりをＥ^gapとして使用する）として計算される。発光体分子に対して、ＰＭＭＡ架橋における、１０質量％の発光体を有するフィルムの励起および発光スペクトルにおけるエネルギーとして、Ｅ^gapを求める。

第１の励起三重項状態Ｔ１のエネルギーは、低温、典型的には７７Ｋでの発光スペクトルの立ち上がりから求める。第１の励起一重項状態および最低三重項状態がエネルギー的に＞０．４ｅＶの分だけ分離されているホスト化合物に対して、リン光は２−Ｍｅ−ＴＨＦにおける定常状態スペクトルにおいて普通可視である。したがって、三重項エネルギーは、リン光スペクトルの立ち上がりとして求めることができる。ＴＡＤＦ発光体分子に対して、第１の励起三重項状態Ｔ１のエネルギーは、特に述べられていない限り、１０質量％の発光体を有するＰＭＭＡのフィルム内で測定された、７７Ｋでの遅延発光スペクトルの立ち上がりから求める。ホストと発光体化合物の両方に対して、第１の励起一重項状態Ｓ１のエネルギーは、特に述べられていない限り、１０質量％のホストまたは発光体化合物を有するＰＭＭＡのフィルム内で測定された、発光スペクトルの立ち上がりから求める。
発光スペクトルの立ち上がりは、発光スペクトルの接線とｘ軸との交点を計算することにより求める。発光スペクトルの接線は、発光バンドの高エネルギー側および発光スペクトルの最大強度の半値のポイントに設定される。
本発明のさらなる態様は、有機オプトエレクトロニクスデバイスにおける、本発明による有機分子の、発光性の発光体もしくは吸収体としての、および／またはホスト材料としての、および／または電子輸送材料としての、および／または正孔注入材料としての、および／または正孔ブロッキング材料としての使用に関する。

有機オプトエレクトロニクスデバイスは、可視または近紫外線（ＵＶ）範囲、すなわち、３８０〜８００ｎｍの波長の範囲内で光を発光するのに適切である有機材料に基づく任意のデバイスとして最も広範な意味で理解することができる。より好ましくは、有機オプトエレクトロニクスデバイスは、可視の範囲、すなわち、４００〜８００ｎｍで光を発光することができる。

このような使用との関連で、有機オプトエレクトロニクスデバイスは、より具体的には以下からなる群から選択される：
・有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、
・発光電気化学セル、
・ＯＬＥＤセンサー、特に、外部から気密封止されていない気体および蒸気センサー、
・有機ダイオード、
・有機太陽電池、
・有機トランジスター、
・有機電界効果トランジスター、
・有機レーザーおよび
・ダウンコンバージョンエレメント。
好ましい実施形態では、このような使用との関連で、有機オプトエレクトロニクスデバイスは、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、発光電気化学セル（ＬＥＣ）、および発光トランジスターからなる群から選択されるデバイスである。
使用する場合、有機オプトエレクトロニクスデバイス、より具体的にはＯＬＥＤにおける発光層内の本発明による有機分子の分率は、１〜９９質量％、より具体的には５〜８０質量％である。別の実施形態では、発光層における有機分子の割合は１００質量％である。
一実施形態では、発光層は、本発明による有機分子だけでなく、三重項（Ｔ１）および一重線（Ｓ１）エネルギー準位が、前記有機分子の三重項（Ｔ１）および一重線（Ｓ１）エネルギー準位よりエネルギー的に高いホスト材料も含む。

本発明のさらなる態様は、
（ａ）特に発光体および／またはホストの形態での本発明による少なくとも１つの有機分子、特に発光体および／またはホストの形態でのものと、
（ｂ）本発明による有機分子とは異なる１つもしくは複数の発光体および／またはホスト材料と、
（ｃ）任意選択の１つもしくは複数の色素および／または１つもしくは複数の溶媒と
を含むまたはこれらからなる組成物に関する。

一実施形態では、発光層は
（ａ）本発明による少なくとも１つの有機分子、特に発光体および／またはホストの形態のものと、
（ｂ）本発明による有機分子とは異なる１つもしくは複数の発光体および／またはホスト材料と、
（ｃ）任意選択の１つもしくは複数の色素および／または１つもしくは複数の溶媒と
を含むまたはこれらからなる組成物を含む（または（本質的に）これらからなる）。

特に好ましくは、発光層ＥＭＬは、
（ｉ）１〜５０質量％、好ましくは５〜４０質量％、特に１０〜３０質量％の１つまたは複数の本発明による有機分子と、
（ｉｉ）５〜９９質量％、好ましくは３０〜９４．９質量％、特に４０〜８９質量％の少なくとも１つのホスト化合物Ｈと、
（ｉｉｉ）任意選択で、０〜９４質量％、好ましくは０．１〜６５質量％、特に１〜５０質量％の、本発明による分子の構造とは異なる構造を有する少なくとも１つのさらなるホスト化合物Ｄと、
（ｉｖ）任意選択で０〜９４質量％、好ましくは０〜６５質量％、特に０〜５０質量％の溶媒と、
（ｖ）任意選択で０〜３０質量％、特に０〜２０質量％、好ましくは０〜５質量％の、本発明による分子の構造とは異なる構造を有する少なくとも１つのさらなる発光体分子Ｆと
を含むまたはこれらからなる組成物を含む（または（本質的に）これらからなる）。
好ましくは、エネルギーは、ホスト化合物Ｈから本発明による１つまたは複数の有機分子に移動することができ、特にホスト化合物Ｈの第１の励起三重項状態Ｔ１（Ｈ）から、本発明による１つまたは複数の有機分子の第１の励起三重項状態Ｔ１（Ｅ）に移動することができ、および／またはホスト化合物Ｈの第１の励起一重項状態Ｓ１（Ｈ）から本発明による１つまたは複数の有機分子の第１の励起一重項状態Ｓ１（Ｅ）に移動することができる。

さらなる実施形態では、発光層ＥＭＬは、
（ｉ）１〜５０質量％、好ましくは５〜４０質量％、特に１０〜３０質量％の本発明による１つの有機分子と、
（ｉｉ）５〜９９質量％、好ましくは３０〜９４．９質量％、特に４０〜８９質量％の１つのホスト化合物Ｈと、
（ｉｉｉ）任意選択で０〜９４質量％、好ましくは０．１〜６５質量％、特に１〜５０質量％の、本発明による分子の構造と異なる構造を有する、少なくとも１つのさらなるホスト化合物Ｄと、
（ｉｖ）任意選択で０〜９４質量％、好ましくは０〜６５質量％、特に０〜５０質量％の溶媒と、
（ｖ）任意選択で０〜３０質量％、特に０〜２０質量％、好ましくは０〜５質量％の、本発明による分子の構造とは異なる構造を有する、少なくとも１つのさらなる発光体分子Ｆと
を含むまたはこれらからなる組成物を含む（または（本質的に）これらからなる）。

一実施形態では、ホスト化合物Ｈは、−５〜−６．５ｅＶの範囲のエネルギーＥ^HOMO（Ｈ）を有する最高被占分子軌道ＨＯＭＯ（Ｈ）を有し、少なくとも１つのさらなるホスト化合物Ｄは、エネルギーＥ^HOMO（Ｄ）を有する最高被占分子軌道ＨＯＭＯ（Ｄ）を有し、Ｅ^HOMO（Ｈ）＞Ｅ^HOMO（Ｄ）である。
さらなる実施形態では、ホスト化合物ＨはエネルギーＥ^LUMO（Ｈ）を有する最低空分子軌道ＬＵＭＯ（Ｈ）を有し、少なくとも１つのさらなるホスト化合物ＤはエネルギーＥ^LUMO（Ｄ）を有する最低空分子軌道ＬＵＭＯ（Ｄ）を有し、Ｅ^LUMO（Ｈ）＞Ｅ^LUMO（Ｄ）である。

一実施形態では、ホスト化合物ＨはエネルギーＥ^HOMO（Ｈ）を有する最高被占分子軌道ＨＯＭＯ（Ｈ）およびエネルギーＥ^LUMO（Ｈ）を有する最低空分子軌道ＬＵＭＯ（Ｈ）を有し、
少なくとも１つのさらなるホスト化合物Ｄは、エネルギーＥ^HOMO（Ｄ）を有する最高被占分子軌道ＨＯＭＯ（Ｄ）およびエネルギーＥ^LUMO（Ｄ）を有する最低空分子軌道ＬＵＭＯ（Ｄ）を有し、
本発明による有機分子は、エネルギーＥ^HOMO（Ｅ）を有する最高被占分子軌道ＨＯＭＯ（Ｅ）およびエネルギーＥ^LUMO（Ｅ）を有する最低空分子軌道ＬＵＭＯ（Ｅ）を有し、
Ｅ^HOMO（Ｈ）＞Ｅ^HOMO（Ｄ）であり、本発明による有機分子の最高被占分子軌道ＨＯＭＯ（Ｅ）のエネルギー準位（Ｅ^HOMO（Ｅ））と、ホスト化合物Ｈの最高被占分子軌道ＨＯＭＯ（Ｈ）のエネルギー準位（Ｅ^HOMO（Ｈ））との間の差異が、−０．５ｅＶ〜０．５ｅＶの間、より好ましくは−０．３ｅＶ〜０．３ｅＶの間、さらにより好ましくは−０．２ｅＶ〜０．２ｅＶの間、またはさらには−０．１ｅＶ〜０．１ｅＶの間であり、
Ｅ^LUMO（Ｈ）＞Ｅ^LUMO（Ｄ）であり、本発明による有機分子の最低空分子軌道ＬＵＭＯ（Ｅ）のエネルギー準位（Ｅ^LUMO（Ｅ））と、少なくとも１つのさらなるホスト化合物Ｄの最低空分子軌道ＬＵＭＯ（Ｄ）の（Ｅ^LUMO（Ｄ））との間の差異は、−０．５ｅＶ〜０．５ｅＶの間、より好ましくは−０．３ｅＶ〜０．３ｅＶの間、さらにより好ましくは−０．２ｅＶ〜０．２ｅＶの間、またはさらには−０．１ｅＶ〜０．１ｅＶの間である。

さらなる態様では、本発明は、本明細書に記載されている種類の有機分子または組成物を含む有機オプトエレクトロニクスデバイス、より具体的には有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、発光電気化学セル、ＯＬＥＤセンサー、より具体的には、外部から気密封止されていない気体および蒸気センサー、有機ダイオード、有機太陽電池、有機トランジスター、有機電界効果トランジスター、有機レーザーおよびダウンコンバージョンエレメントからなる群から選択されるデバイスの形態のものに関する。

好ましい実施形態では、有機オプトエレクトロニクスデバイスは、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、発光電気化学セル（ＬＥＣ）、および発光トランジスターからなる群から選択されるデバイスである。
本発明の有機オプトエレクトロニクスデバイスの一実施形態では、本発明による有機分子は、発光層ＥＭＬ中の発光材料として使用される。
本発明の有機オプトエレクトロニクスデバイスの一実施形態では、発光層ＥＭＬは、本明細書に記載されている本発明による組成物からなる。

例として、有機オプトエレクトロニクスデバイスがＯＬＥＤである場合、これは、以下の層構造を示してもよく、
１．基板
２．アノード層Ａ
３．正孔注入層、ＨＩＬ
４．正孔輸送層、ＨＴＬ
５．電子ブロッキング層、ＥＢＬ
６．発光層、ＥＭＬ
７．正孔ブロッキング層、ＨＢＬ
８．電子輸送層、ＥＴＬ
９．電子注入層、ＥＩＬ
１０．カソード層、
ここで、ＯＬＥＤは各層を含み、ただし任意選択で、異なる層は融合されていてもよく、ＯＬＥＤは、１つより多くの層の上で定義された各層の種類を含んでもよい。

さらに、有機オプトエレクトロニクスデバイスは、例として水分、蒸気および／または気体を含む、環境内の有害種への有害な曝露からデバイスを保護する１つまたは複数の保護層を任意選択で含んでもよい。
本発明の一実施形態では、有機オプトエレクトロニクスデバイスはＯＬＥＤであり、これは、以下の反転した層構造を示し、
１．基板
２．カソード層
３．電子注入層、ＥＩＬ
４．電子輸送層、ＥＴＬ
５．正孔ブロッキング層、ＨＢＬ
６．発光層、Ｂ
７．電子ブロッキング層、ＥＢＬ
８．正孔輸送層、ＨＴＬ
９．正孔注入層、ＨＩＬ
１０．アノード層Ａ、
ここで、反転した層構造を有するＯＬＥＤは各層を含み、ただし任意選択で、異なる層は融合されていてもよく、ＯＬＥＤは、１つより多くの層の上で定義された各層の種類を含んでもよい。

本発明の一実施形態では、有機オプトエレクトロニクスデバイスはＯＬＥＤであり、これはスタック構造を示してもよい。ＯＬＥＤが並んで配置されている典型的な配置に反して、この構造では、個々の単位は、互いの上にスタックされている。スタックした構造を示すＯＬＥＤを用いてブレンドされた光を作ることができ、特に青色、緑色および赤色のＯＬＥＤをスタッキングすることにより白色光を作ることができる。さらに、スタックした構造を示すＯＬＥＤは、電荷発生層（ＣＧＬ）を任意選択で含んでもよく、この電荷発生層は通常、２つのＯＬＥＤサブユニットの間に位置し、通常、ｎ−ドープしたおよびｐ−ドープした層からなり、１つのＣＧＬのｎ−ドープした層は通常アノード層のより近くに位置する。

本発明の一実施形態では、有機オプトエレクトロニクスデバイスはＯＬＥＤであり、このＯＬＥＤは、アノードとカソードの間に２つ以上の発光層を含む。特に、このいわゆる直列ＯＬＥＤは、３つの発光層を含み、１つの発光層が赤色光を発光し、１つの発光層が緑色光を発光し、１つの発光層が青色光を発光し、任意選択で個々の発光層の間でさらなる層、例えば、電荷発生層、ブロッキング層または輸送層などを含んでもよい。さらなる実施形態では、発光層は隣接してスタックされる。さらなる実施形態では、直列ＯＬＥＤは、それぞれ２つの発光層の間に電荷発生層を含む。加えて、隣接する発光層、または電荷発生層により分離されている発光層は融合されてもよい。

基板は、任意の材料または材料の組成物で形成されてもよい。最も頻繁には、ガラススライドが基板として使用される。代わりに、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またはスライドを使用することができる。これは、より高度の可撓性を可能にし得る。アノード層Ａは、（本質的に）透明なフィルムを得ることを可能にする材料で主に構成される。ＯＬＥＤからの発光を可能にするように両方の電極の少なくとも１つが（本質的に）透明であるべきなので、アノード層Ａまたはカソード層Ｃのいずれかは透明である。好ましくは、アノード層Ａは、透明な導電性オキシド（ＴＣＯ）の大きな含有量を含むか、またはさらにこれからなる。このようなアノード層Ａは、インジウムスズ酸化物、アルミニウム酸化亜鉛、フッ素ドープした酸化スズ、インジウム酸化亜鉛、ＰｂＯ、ＳｎＯ、酸化ジルコニウム、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化ウォルフラム、グラファイト、ドープしたＳｉ、ドープしたＧｅ、ドープしたＧａＡｓ、ドープしたポリアニリン、ドープしたポリーピロールおよび／またはドープしたポリチオフェンを例示的に含んでもよい。

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）からなる。透明な導電性オキシド（ＴＣＯ）により引き起こされるアノード層Ａの粗さは、正孔注入層（ＨＩＬ）を使用することにより埋め合わせることができる。さらに、ＴＣＯから正孔輸送層（ＨＴＬ）への擬電荷担体の輸送が促進されるという意味で、ＨＩＬは擬電荷担体（すなわち、正孔）の注入を促進することができる。正孔注入層（ＨＩＬ）は、ポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェン（ｅｔｈｙｌｅｎｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）（ＰＥＤＯＴ）、ポリスチレンスルホネート（ＰＳＳ）、ＭｏＯ₂、Ｖ₂Ｏ₅、ＣｕＰＣまたはＣｕＩ、特にＰＥＤＯＴとＰＳＳの混合物を含み得る。正孔注入層（ＨＩＬ）はまた、アノード層Ａから正孔輸送層（ＨＴＬ）への金属の拡散を阻止することができる。ＨＩＬは、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（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ネート）、ＰＥＤＯＴ（ポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェン）、ｍＭＴＤＡＴＡ（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）、スピロ−ＴＡＤ（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）、ＤＮＴＰＤ（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）、ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ’−ｎｉｓ−（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）、ＮＰＮＰＢ（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）、ＭｅＯ−ＴＰＤ（Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メトキシフェニル）ベンジジン）、ＨＡＴ−ＣＮ（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）および／またはスピロ−ＮＰＤ（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）を例示的に含んでもよい。

アノード層Ａまたは正孔注入層（ＨＩＬ）に隣接して、通常、正孔輸送層（ＨＴＬ）が位置する。本発明では、任意の正孔輸送化合物を使用することができる。例として、電子を豊富に含むヘテロ芳香族化合物、例えば、トリアリールアミンおよび／またはカルバゾールなどを正孔輸送化合物として使用することができる。ＨＴＬは、アノード層Ａと発光層ＥＭＬとの間のエネルギーバリアを低減し得る。正孔輸送層（ＨＴＬ）はまた電子ブロッキング層（ＥＢＬ）であってもよい。好ましくは、正孔輸送化合物は、これらの三重項状態Ｔ１と同等の高エネルギーレベルを保持する。例として、正孔輸送層（ＨＴＬ）は、星形状ヘテロ環化合物、例えば、トリス（４−カルバゾイル−９−イルフェニル）アミン（ＴＣＴＡ）、ポリ−ＴＰＤ（ポリ（４−ブチルフェニル−ジフェニル−アミン））、［アルファ］−ＮＰＤ（ポリ（４−ブチルフェニル−ジフェニル−アミン））、ＴＡＰＣ（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］）、２−ＴＮＡＴＡ（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）、スピロ−ＴＡＤ、ＤＮＴＰＤ、ＮＰＢ、ＮＰＮＰＢ、ＭｅＯ−ＴＰＤ、ＨＡＴ−ＣＮおよび／またはＴｒｉｓＰｃｚ（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）を含んでもよい。加えて、ＨＴＬは、有機の正孔輸送マトリックスにおいて無機または有機ドーパントで構成されていてもよいｐ−ドープした層を含んでもよい。遷移金属オキシド、例えば、酸化バナジウム、酸化モリブデンまたはタングステンオキシドなどを無機ドーパントとして例示的に使用し得る。テトラフルオロテトラシアノキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）、銅−ペンタフルオロベンゾエート（Ｃｕ（Ｉ）ｐＦＢｚ）または遷移金属複合体を有機ドーパントとして例示的に使用し得る。

ＥＢＬは、ｍＣＰ（１，３−ビス（カルバゾール−９−イル）ベンゼン）、ＴＣＴＡ、２−ＴＮＡＴＡ、ｍＣＢＰ（３，３−ジ（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）ビフェニル）、ｔｒｉｓ−Ｐｃｚ、ＣｚＳｉ（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）、および／またはＤＣＢ（Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾリル−１，４−ジメチルベンゼン）を例示的に含んでもよい。

正孔輸送層（ＨＴＬ）に隣接して、通常、発光層ＥＭＬが位置する。発光層ＥＭＬは、少なくとも１つの発光分子を含む。特に、ＥＭＬは本発明による少なくとも１つの発光分子を含む。一実施形態では、発光層は、本発明による有機分子のみを含む。通常、ＥＭＬは、１つまたは複数のホスト材料をさらに含む。例として、ホスト材料は、ＣＢＰ（４，４’−ビス−（Ｎ−カルバゾリル）−ビフェニル）、ｍＣＰ、ｍＣＢＰ Ｓｉｆ８７（ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン−２−イルトリフェニルシラン）、ＣｚＳｉ、Ｓｉｆ８８（ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン−２−イル）ジフェニルシラン）、ＤＰＥＰＯ（ビス［２−（ジフェニルホスフィノ）フェニル］エーテルオキシド）、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、Ｔ２Ｔ（２，４，６−トリス（ビフェニル−３−イル）−１，３，５−トリアジン）、Ｔ３Ｔ（２，４，６−トリス（トリフェニル−３−イル）−１，３，５−トリアジン）および／またはＴＳＴ（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）から選択される。ホスト材料は、通常、有機分子の第１の三重項（Ｔ１）および第１の一重線（Ｓ１）エネルギー準位よりエネルギー的に高い第１の三重項（Ｔ１）および第１の一重線（Ｓ１）エネルギー準位を示すように選択されるべきである。

本発明の一実施形態では、ＥＭＬは、少なくとも１つの正孔が優位なホストおよび１つの電子が優位なホストを有するいわゆる混合ホスト系を含む。特定の実施形態では、ＥＭＬは、まさに本発明による１つの発光分子種、および電子が優位なホストとしてＴ２Ｔと、正孔が優位なホストとしてＣＢＰ、ｍＣＰ、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−カルバゾールおよび９−［３，５−ビス（２−ジベンゾチオフェニル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾールから選択されるホストとを含む混合ホスト系を含む。さらなる実施形態では、ＥＭＬは、５０〜８０質量％、好ましくは６０〜７５質量％の、ＣＢＰ、ｍＣＰ、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−カルバゾールおよび９−［３，５−ビス（２−ジベンゾチオフェニル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾールから選択されるホスト；１０〜４５質量％、好ましくは１５〜３０質量％のＴ２Ｔ、および５〜４０質量％、好ましくは１０〜３０質量％の本発明による発光分子を含む。

発光層ＥＭＬに隣接して、電子輸送層（ＥＴＬ）が位置してもよい。本発明では、任意の電子輸送体を使用することができる。例として、電子不足化合物、例えば、ベンゾイミダゾール、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）、ホスフィンオキシドおよびスルホンを使用することができる。電子輸送体はまた、星形状ヘテロ環化合物、例えば、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）であってよい。ＥＴＬは、ＮＢｐｈｅｎ（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）、Ａｌｑ３（アルミニウム−トリス（８−ヒドロキシキノリン））、ＴＳＰＯ１（ジフェニル−４−トリフェニルシリルフェニル−ホスフィンオキシド）、ＢＰｙＴＰ２（２，７−ジ（２，２’−ビピリジン−５−イル）トリフェニル）、Ｓｉｆ８７（ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン−２−イルトリフェニルシラン）、Ｓｉｆ８８（ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン−２−イル）ジフェニルシラン）、ＢｍＰｙＰｈＢ（１，３−ビス［３，５−ジ（ピリジン−３−イル）フェニル］ベンゼン）および／またはＢＴＢ（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）を含み得る。任意選択で、ＥＴＬは、Ｌｉｑなどの材料でドープされていてもよい。電子輸送層（ＥＴＬ）はまた正孔をブロックすることもでき、または正孔ブロッキング層（ＨＢＬ）が導入される。

ＨＢＬは、ＢＣＰ（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）、ＢＡｌｑ（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）、ＮＢｐｈｅｎ（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）、Ａｌｑ３（アルミニウム−トリス（８−ヒドロキシキノリン））、ＴＳＰＯ１（ジフェニル−４−トリフェニルシリルフェニル−ホスフィンオキシド）、Ｔ２Ｔ（２，４，６−トリス（ビフェニル−３−イル）−１，３，５−トリアジン）、Ｔ３Ｔ（２，４，６−トリス（トリフェニル−３−イル）−１，３，５−トリアジン）、ＴＳＴ（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）、および／またはＴＣＢ／ＴＣＰ（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）を例示的に含んでもよい。

電子輸送層（ＥＴＬ）に隣接して、カソード層Ｃが位置していてもよい。例として、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んでもよいし、またはこれらからなってもよい。実用的な理由から、カソード層はまた、非透明金属、例えば、Ｍｇ、ＣａまたはＡｌなどから（本質的に）なってもよい。代わりにまたはさらに、カソード層Ｃはまた、グラファイトおよびまたは炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）を含んでもよい。代わりに、カソード層Ｃはまた、ナノスケールの銀導線からなってもよい。

ＯＬＥＤは、さらに任意選択で、電子輸送層（ＥＴＬ）とカソード層Ｃの間に保護層（電子注入層（ＥＩＬ）と命名することもできる）を含んでもよい。この層は、フッ化リチウム、フッ化セシウム、銀、Ｌｉｑ（８−ヒドロキシキノリノラトリチウム）、Ｌｉ₂Ｏ、ＢａＦ₂、ＭｇＯおよび／またはＮａＦを含んでもよい。
また任意選択で、電子輸送層（ＥＴＬ）および／または正孔ブロッキング層（ＨＢＬ）は１つまたは複数のホスト化合物を含んでもよい。

発光層ＥＭＬの発光スペクトルおよび／または吸収スペクトルをさらに改変するため、発光層ＥＭＬは、１つまたは複数のさらなる発光体分子Ｆをさらに含んでもよい。このような発光体分子Ｆは、当技術分野で公知の任意の発光体分子であってよい。好ましくは、このような発光体分子Ｆは、本発明による分子の構造と異なる構造を有する分子である。発光体分子Ｆは、任意選択で、ＴＡＤＦ発光体であってもよい。代わりに、発光体分子Ｆは、任意選択で、発光層ＥＭＬの発光スペクトルおよび／または吸収スペクトルをシフトすることができる蛍光のおよび／またはリン光発光体分子であってもよい。例として、三重項および／または一重線励起子は、発光体分子Ｅにより発光される光と比較して、通常赤色にシフトした光を発光することによって、基底状態Ｓ０に緩和される前に、本発明による発光体分子から発光体分子Ｆに移動することができる。任意選択で、発光体分子Ｆはまた２つのフォトン作用を誘発することができる（すなわち、最大吸収エネルギーの半分の２つのフォトンの吸収）。
任意選択で、有機オプトエレクトロニクスデバイス（例えば、ＯＬＥＤ）は、例示的に、本質的に白色の有機オプトエレクトロニクスデバイスであってよい。例としてこのような白色の有機オプトエレクトロニクスデバイスは、少なくとも１つの（深い）青色発光体分子および緑色および／または赤色の光を発光する１つまたは複数の発光体分子を含んでもよい。次いで、上に記載されているような、２つ以上の分子の間のエネルギー透過率もまた任意選択で存在してもよい。

本明細書で使用される場合、特定の状況においてより具体的に定義されていない限り、発光するおよび／または吸収される光の色の命名は以下の通りである。
紫色：＞３８０〜４２０ｎｍの波長帯；
深青色：＞４２０〜４８０ｎｍの波長帯；
空色：＞４８０〜５００ｎｍの波長帯；
緑色：＞５００〜５６０ｎｍの波長帯；
黄色：＞５６０〜５８０ｎｍの波長帯；
オレンジ色：＞５８０〜６２０ｎｍの波長帯；
赤色：＞６２０〜８００ｎｍの波長帯。

発光体分子に関して、このような色は発光極大を指す。したがって、例として、深青色発光体は、＞４２０〜４８０ｎｍの範囲に発光極大を有し、空色発光体は、＞４８０〜５００ｎｍの範囲に発光極大を有し、緑色発光体は、＞５００〜５６０ｎｍの範囲に発光極大を有し、赤色発光体は、＞６２０〜８００ｎｍの範囲に発光極大を有する。
深青色発光体は、好ましくは、４８０ｎｍ未満、より好ましくは４７０ｎｍ未満、さらにより好ましくは４６５ｎｍ未満またはさらには４６０ｎｍ未満の発光極大を有してもよい。発光極大は通常、４２０ｎｍより上、好ましくは４３０ｎｍより上、より好ましくは４４０ｎｍより上、またはさらに４４５ｎｍより上である。

したがって、本発明のさらなる態様は、１０００ｃｄ／ｍ²において、８％を超える、より好ましくは１０％を超える、より好ましくは１３％を超える、さらにより好ましくは１５％を超える、もしくはさらには２０％をも超える外部量子効率を示し、および／または４２０ｎｍ〜５００ｎｍの間、好ましくは４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの間、より好ましくは４４０ｎｍ〜４８０ｎｍの間、さらにより好ましくは４４５ｎｍ〜４６０ｎｍの間の発光極大を示し、および／または５００ｃｄ／ｍ²において、１００ｈを超える、好ましくは２００ｈを超える、より好ましくは４００ｈを超える、さらにより好ましくは７５０ｈを超える、もしくはさらに１０００ｈをも超えるＬＴ８０値を示すＯＬＥＤに関する。したがって、本発明のさらなる態様は、その発光が、０．４５未満、好ましくは０．３０未満、より好ましくは０．２０未満またはさらにより好ましくは０．１５未満、またはさらに０．１０未満のＣＩＥｙ色座標を示すＯＬＥＤに関する。
本発明のさらなる態様は、明確な色ポイントにおいて光を発光するＯＬＥＤに関する。本発明によると、ＯＬＥＤは、狭い発光バンド（小さな半値全幅（ＦＷＨＭ））を有する光を発光する。一態様では、本発明によるＯＬＥＤは、０．４５ｅＶ未満、好ましくは０．４２ｅＶ未満、より好ましくは０．３８ｅＶ未満、さらにより好ましくは０．３６ｅＶ未満、またはさらに０．３４ｅＶ未満の、主要発光ピークのＦＷＨＭを有する光を発光する。

本発明のさらなる態様は、ＩＴＵ−Ｒ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ ＢＴ．２０２０（Ｒｅｃ．２０２０）で定義されているような原色の青色（ＣＩＥｘ＝０．１３１およびＣＩＥｙ＝０．０４６）のＣＩＥｘ（＝０．１３１）およびＣＩＥｙ（＝０．０４６）色座標に近いＣＩＥｘおよびＣＩＥｙの色座標で発光し、したがって、Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ（超高解像度）（ＵＨＤ）ディスプレイ、例えば、ＵＨＤ−ＴＶなどにおける使用に適合したＯＬＥＤに関する。したがって、本発明のさらなる態様は、その発光が０．０２〜０．３０の間、好ましくは０．０３〜０．２５の間、より好ましくは０．０５〜０．２０の間、もしくはさらにより好ましくは０．０８〜０．１８の間、もしくはさらに０．１０〜０．１５の間のＣＩＥｘ色座標、および／または０．００〜０．４５の間、好ましくは０．０１〜０．３０の間、より好ましくは０．０２〜０．２０の間、もしくはさらにより好ましくは０．０３〜０．１５の間、もしくはさらに０．０４〜０．１０の間のＣＩＥｙ色座標を示すＯＬＥＤに関する。
さらなる態様では、本発明は、オプトエレクトロニクス部品を生成するための方法に関する。この場合、本発明の有機分子が使用される。

本発明による有機オプトエレクトロニクスデバイス、特にＯＬＥＤは、任意の手段の蒸気堆積および／または液体プロセシングにより生成することができる。したがって、少なくとも１つの層は、
− 昇華プロセスにより調製する、
− 有機気相堆積プロセスにより調製する、
− キャリアガス昇華プロセスにより調製する、
− 溶液処理またはプリントする。

本発明による有機オプトエレクトロニクスデバイス、特にＯＬＥＤを生成するために使用される方法は当技術分野で公知である。異なる層は、その後の堆積プロセスにより、適切な基板上に個々におよび逐次的に堆積される。個々の層は、同じまたは異なる堆積方法を使用して堆積させることができる。

蒸気堆積プロセスは、熱的（共）蒸着、化学蒸着および物理蒸着を例示的に含む。アクティブマトリックスＯＬＥＤディスプレイに対して、ＡＭＯＬＥＤバックプレーンを基板として使用する。個々の層は、十分な溶媒を利用して、溶液または分散液から処理してもよい。溶液堆積プロセスは、スピンコーティング、ディップコーティングおよびジェット式プリンティングを例示的に含む。液体プロセシングは、任意選択で、不活性雰囲気（例えば、窒素大気内）で行ってもよく、溶媒は、任意選択で最新技術において公知の手段で、完全にまたは部分的に除去してもよい。

一般的な合成スキームＩ

合成のための一般的手順：
Ｅ１（それぞれ１当量）、Ｅ２（２．１０当量）および三塩基性リン酸カリウム（４．００当量）を窒素大気下でＤＭＳＯ中に懸濁させ、１２０℃で（１６時間）撹拌した。続いて、反応混合物を氷／水混合物に注ぎ入れる。生成した固体を吸引濾過する。真空中で固体を乾燥させた後、トルエンからの再結晶またはフラッシュクロマトグラフィーにより粗生成物を精製する。生成物を固体として得る。

ＨＰＬＣ−ＭＳ：
ＨＰＬＣ−ＭＳ分光法は、ＭＳ−検出器（Ｔｈｅｒｍｏ ＬＴＱ ＸＬ）を有するＡｇｉｌｅｎｔ（１１００シリーズ）によりＨＰＬＣ上で実施する。Ｗａｔｅｒｓ（予備カラムなし）製の逆相カラム４，６ｍｍ×１５０ｍｍ、粒径５．０μｍをＨＰＬＣに使用する。溶媒のアセトニトリル、水およびＴＨＦを以下の濃度で用いて、ＨＰＬＣ−ＭＳ測定を室温（ｒｔ）で実施する：

０．５ｍｇ／ｍｌの濃度の溶液から、１５μＬの注入量を測定用に取る。以下の勾配を使用する：

プローブのイオン化をＡＰＣＩ（大気圧化学イオン化）により実施する。

サイクリックボルタンメトリー
サイクリックボルタモグラムは、ジクロロメタンまたは適切な溶媒中１０^-3モル／ｌの濃度の有機分子および適切な支持電解質（例えば０．１モル／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）を有する溶液から測定する。測定は、窒素雰囲気下、室温で、３電極接合体（作用電極および対電極：Ｐｔ導線、基準電極：Ｐｔ導線）を用いて行われ、内部標準としてＦｅＣｐ₂／ＦｅＣｐ₂ ⁺を使用して較正される。飽和したカロメル電極（ＳＣＥ）に対する内部標準として、フェロセンを使用して、ＨＯＭＯデータを補正した。

密度汎関数理論計算
分子構造は、ＢＰ８６関数手法およびＲＩ（resolution of identity）法を利用して最適化する。時間依存性ＤＦＴ（ＴＤ−ＤＦＴ）法を利用した、（ＢＰ８６）最適化構造を使用して、励起エネルギーを計算する。Ｂ３ＬＹＰ関数を用いて、軌道および励起状態エネルギーを計算する。数値積分のためのＤｅｆ２−ＳＶＰベースのセットおよびｍ４−グリッドを使用する。Ｔｕｒｂｏｍｏｌｅプログラムパッケージをすべての計算に対して使用する。

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。
試料濃度は１０ｍｇ／ｍｌであり、適切な溶媒に溶解している。
プログラム：１）４００Ｕ／分で３秒；１０００Ｕ／分で、１０００Ｕｐｍ／秒で２０秒。３）４０００Ｕ／分で、１０００Ｕｐｍ／秒で１０秒。コーティング後、フィルムは７０℃で１分間試す。

光ルミネセンス分光法およびＴＣＳＰＣ（時間相関シングルフォトンカウンティング）
１５０Ｗ Ｘｅｎｏｎ−Ａｒｃランプ、励起および発光モノクロメーターおよびＨａｍａｍａｔｓｕ Ｒ９２８光電子増倍管および時間相関シングルフォトンカウンティングオプションを備えた、Ｈｏｒｉｂａ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、Ｍｏｄｅｌ ＦｌｕｏｒｏＭａｘ−４で定常状態の発光スペクトルを測定する。標準的な補正適合を使用して発光および励起スペクトルを補正する。
ＦＭ−２０１３装置およびＨｏｒｉｂａ Ｙｖｏｎ ＴＣＳＰＣ ｈｕｂを用いたＴＣＳＰＣ方法を使用して、同じシステムを利用して、励起状態寿命を決定する。

励起源：
ＮａｎｏＬＥＤ ３７０（波長：３７１ｎｍ、パルス幅：１，１ｎｓ）
ＮａｎｏＬＥＤ ２９０（波長：２９４ｎｍ、パルス幅：＜１ｎｓ）
ＳｐｅｃｔｒａＬＥＤ ３１０（波長：３１４ｎｍ）
ＳｐｅｃｔｒａＬＥＤ ３５５（波長：３５５ｎｍ）。
データ分析（指数近似）は、ソフトウエアスイートＤａｔａＳｔａｔｉｏｎおよびＤＡＳ６分析ソフトウエアを使用して行う。適合はカイ二乗検定を使用して特定する。

光ルミネセンス量子収率測定
光ルミネセンス量子収率（ＰＬＱＹ）測定のため、Ａｂｓｏｌｕｔｅ ＰＬ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｙｉｅｌｄ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｃ９９２０−０３Ｇシステム（Ｈａｍａｍａｔｓｕ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ）を使用する。量子収率およびＣＩＥ座標は、ソフトウエアＵ６０３９−０５バージョン３．６．０を使用して決定する。
発光極大はｎｍで、量子収率Φは％で、ＣＩＥ座標はｘ、ｙ値として与えられる。
ＰＬＱＹは、以下のプロトコルを使用して決定する。
１）品質保証：エタノール中アントラセン（公知の濃度）を基準物質として使用する
２）励起波長：有機分子の最大吸収を決定し、この波長を使用して分子を励起する
３）測定
窒素雰囲気下、溶液またはフィルムの試料に対して量子収率を測定する。以下の方程式を使用して収率を計算する：

（式中、ｎ_フォトンは、フォトンカウントを表し、Ｉｎｔ．は強度を表す）

有機オプトエレクトロニクスデバイスの生成および特徴付け
本発明による有機分子を含むＯＬＥＤデバイスは真空堆積法を介して生成することができる。層が１より多くの化合物を含有する場合、１つまたは複数の化合物の質量パーセンテージは％で与えられる。総質量パーセンテージ値は１００％になり、したがって、値が与えられていない場合、この化合物の分率は、与えられた値と１００％との間の差異に等しい。
標準的方法を使用して、ならびにエレクトロルミネッセンススペクトル、フォトダイオードにより検出した光を使用して計算した、強度に依存する外部量子効率（単位：％）、および電流を測定して、完全には最適化されていないＯＬＥＤを特徴付ける。ＯＬＥＤデバイス寿命は、定電流密度での動作中の輝度の変化から得る。例えば、ＬＴ５０値は、測定された輝度が初期の輝度の５０％まで低減する時間に対応し、同様にＬＴ８０は、測定された輝度が初期の輝度の８０％まで低減する時間点に対応し、ＬＴ９５は、測定された輝度が初期の輝度の９５％まで低減する時間点に対応する。

加速された寿命測定を実施する（例えば、より高い電流密度を適用することによって）。５００ｃｄ／ｍ²での例示的ＬＴ８０値は、以下の方程式を使用して決定する。

（式中、Ｌ₀は、適用された電流密度での初期の輝度を表す）
値はいくつかのピクセル（通常、２〜８）の平均に対応し、これらのピクセル間の標準偏差が与えられる。図は、１つのＯＬＥＤピクセルに対するデータシリーズを示す。

（例１）

一般的合成に従い例１を合成した（５３．６％収率）。
図１は例１（ＰＭＭＡ中１０質量％）の発光スペクトルを表す。発光極大は４４７ｎｍである。光ルミネセンス量子収率（ＰＬＱＹ）は７３％であり、半値全幅は０．３８ｅＶであり、発光寿命は６６μ秒である。ＣＩＥｘ値は０．１５であり、ＣＩＥｙ値は０．１０である。

ＤＰＥＰＯ中の例１（１０質量％）の発光極大は４５１ｎｍである。光ルミネセンス量子収率（ＰＬＱＹ）は７８％であり、半値全幅は０．３８ｅＶであり、発光寿命は４８μ秒である。ＣＩＥｘ値は０．１５であり、ＣＩＥｙ値は０．１１である。

（例２）

一般的な合成に従い例２を合成した。

図２は例２（ＰＭＭＡ中１０質量％）の発光スペクトルを表す。発光極大は４４７ｎｍである。光ルミネセンス量子収率（ＰＬＱＹ）は６８％であり、半値全幅は０．３８ｅＶであり、発光寿命は４μ秒である。ＣＩＥｘ値は０．１５であり、ＣＩＥｙ値は０．１０である。

（例Ｄ１）
以下の層構造で生成されたＯＬＥＤ Ｄ１において、例１を試験した。

デバイスＤ１は、１０００ｃｄ／ｍ²において、１１．４％の外部量子効率（ＥＱＥ）を生成した。発光極大は４６１ｍであり、５ＶでのＦＷＨＭは５７ｎｍである。対応するＣＩＥｘ値は０．１４であり、ＣＩＥｙは０．１２５である。立ち上がり電圧は２．７Ｖである。デバイスは高い寿命値を示す。

デバイスＤ１は、ＣＩＥ値により表現される深青色に対して非常に良好な効率を示す。

Claims (11)

1. −式Ｉの構造を含むまたはこれからなる第１の化学部分と、
   −それぞれ互いに独立して、式ＩＩの構造を含むまたはこれからなる２つの第２の化学部分と
   を含むまたはこれらからなる有機発光分子であって、前記第１の化学部分が、単結合を介して前記２つの第２の化学部分のそれぞれに連結している有機発光分子。
   

   

   式I
   
   

   

   式II
   
   ［式中、
   §は、前記第１の化学部分を、前記２つの第２の化学部分のうちの１つに連結している単結合の結合部位を表し、
   ＃は、前記２つの第２の化学部分のうちの１つを前記第１の化学部分に連結している単結合の結合部位を表し、
   ＸはＯまたはＳであり、
   Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷およびＲ⁸は、互いに独立して、
   水素、
   重水素、
   Ｃ₁−Ｃ₅−アルキル（１つまたは複数の水素原子は重水素で置換されていてもよい）、
   Ｃ₆−Ｃ₁₈−アリール（１つまたは複数の置換基Ｒ⁹で置換されていてもよい）、および
   Ｃ₃−Ｃ₁₇−ヘテロアリール（１つまたは複数の置換基Ｒ⁹で置換されていてもよい）からなる群から選択され、
   Ｒ⁹は、出現ごとに互いに独立して、
   重水素、
   Ｃ₁−Ｃ₅−アルキル（１つまたは複数の水素原子は重水素で置換されていてもよい）、および
   Ｃ₆−Ｃ₁₈−アリール（１つまたは複数の水素原子は重水素で置換されていてもよい）からなる群から選択される］
2. 前記２つの第２の化学部分が、それぞれの出現ごとに互いに独立して、式ＩＩａの構造を含むまたはこれからなる、請求項１に記載の有機発光分子。
   

   

   式IIa
   
   （式中、＃、Ｘ、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷およびＲ⁸は請求項１で定義された通りである）
3. ＸがＯである、請求項１または２に記載の有機発光分子。
4. Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷およびＲ⁸が、互いに独立して、Ｈ、Ｍｅ、ⁱＰｒ、^tＢｕおよびＰｈからなる群から選択され、互いに独立して、Ｍｅ、ⁱＰｒ、^tＢｕおよびＰｈからなる群から選択される１つまたは複数の置換基で置換されていてもよい、請求項１から３のいずれか１項に記載の有機発光分子。
5. Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷およびＲ⁸がそれぞれＨである、請求項１から４のいずれか１項に記載の有機発光分子。
6. 請求項１から５の１項または複数項に記載の有機発光分子の、有機オプトエレクトロニクスデバイスにおける、発光性発光体、および／またはホスト材料、および／または電子輸送材料、および／または正孔注入材料、および／または正孔ブロッキング材料としての使用。
7. 前記有機オプトエレクトロニクスデバイスが、
   ・有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、
   ・発光電気化学セル、
   ・ＯＬＥＤ−センサー、特に気密封止されていない気体および蒸気センサー、
   ・有機ダイオード、
   ・有機太陽電池、
   ・有機トランジスター、
   ・有機電界効果トランジスター、
   ・有機レーザーおよび
   ・ダウンコンバージョンエレメント
   からなる群から選択される、請求項６に記載の使用。
8. （ａ）請求項１から５のいずれか１項に記載の少なくとも１つの有機分子、特に発光体および／またはホストの形態のものと、
   （ｂ）請求項１から５のいずれか１項に記載の有機分子とは異なる１つまたは複数の発光体および／またはホスト材料と、
   （ｃ）任意選択の１つもしくは複数の色素および／または１つもしくは複数の溶媒と
   を含むまたはこれらからなる組成物。
9. 請求項１から５のいずれか１項に記載の１つの有機分子または請求項８に記載の組成物を含む有機オプトエレクトロニクスデバイス、特に、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、発光電気化学セル、ＯＬＥＤ−センサー、特に気密封止されていない気体および蒸気センサー、有機ダイオード、有機太陽電池、有機トランジスター、有機電界効果トランジスター、有機レーザーおよびダウンコンバージョンエレメントからなる群から選択されるデバイスの形態での有機オプトエレクトロニクスデバイス。
10. − 基板と、
    − アノードと、
    − カソードと、
    − 少なくとも発光層と
    を含み、前記アノードまたは前記カソードが、前記基板上に配置され、前記発光層がアノードとカソードの間に配置され、請求項１から５に記載の有機分子または請求項８に記載の組成物を含む、請求項９に記載の有機オプトエレクトロニクスデバイス。
11. 請求項１から５のいずれか１項に記載の有機分子または請求項８に記載の組成物を使用し、特に、真空蒸着方法によるまたは溶液からの有機化合物の処理を含む、有機オプトエレクトロニクスデバイスを生成するための方法。

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