JP2014513418A - 有機エレクトロルミネッセント素子 - Google Patents

Abstract

本発明は、発光層中に低濃度のリン光性エミッタを有するリン光性有機エレクトロルミネッセント素子に関する。
【選択図】 なし

Description

本発明は、発光層中に低濃度のリン光性エミッタを有するリン光性有機エレクトロルミネッセント素子に関する。

有機半導体が機能材料として使用される有機エレクトロルミネッセント素子（ＯＬＥＤ）の構造は、例えば米国特許第4539507号、同第5151629号、EP0676461およびWO98/27136において説明されている。ここで使用される発光材料は、蛍光ではなくリン光を示す有機金属錯体にますますなってきている（M.A.Baldoら、Appl.Phys.Lett.1999、75、4-6頁）。量子力学的な理由により、リン光エミッタとして有機金属化合物を使用すれば最大で４倍のエネルギーおよび出力効率が可能である。しかしながら、一般に、ＯＬＥＤの場合、また特に三重項発光（リン光）を示すＯＬＥＤの場合に、依然として改善が必要とされている。

従来技術によるＯＬＥＤの場合、リン光性エミッタは通常１０体積％以上の濃度で使用される。大量生産におけるリン光性エミッタ、特にイリジウムまたは白金錯体の使用に関する問題は、これらの元素の希少性の他に、熱安定性が必ずしも十分でないという点である。高いサイクルタイムを達成するためには、高い蒸着速度が望ましいことになる。しかしながら、付随するより高い蒸着温度、およびこれによって引き起こされる錯体の熱分解のため、これは限定的にしか可能ではない。１つの可能性はエミッタ濃度を低くすることであり、これにより、より低い蒸着速度で十分であるので、熱不安定性にもかかわらず、より長いサイクルタイムを達成することができる。しかしながら、エミッタ濃度が１０体積％を著しく下回る場合、従来技術による発光層における効率および耐用年限は著しく落ちる。これは特に、緑色または青色リン光性エミッタの場合に当てはまるが、一方で、１０体積％未満のエミッタ濃度が存在し、良好な特性を示す赤色発光ＯＬＥＤがすでに知られている。

特に、エミッタ濃度が減少するにしたがって、いわゆる「ロールオフ」挙動も増大してくる。これは、高い光束密度の場合、有機エレクトロルミネッセント素子の効率は、低い光束密度の場合よりも通常著しく低くなることを意味するとみなされる。したがって、低い光束密度の場合には高い効率が得られ、一方、高い光束密度の場合には低い効率しか得られない。対照的に、高い光束密度の場合のより高い量子効率は、より高い出力効率、ひいてはより低いＯＬＥＤのエネルギー消費をもたらすことになる。

従来技術によるＯＬＥＤにおいて、エレクトロルミネッセント素子の特性の、エミッタ濃度に対する比較的高い依存性もさらに観察されている。これは、大量生産において小さいプロセスウィンドウをもたらす、すなわち、蒸着速度およびひいてはエミッタ濃度の変動が小さい場合でもエレクトロルミネッセント素子の特性の大きい偏差が分かっている。したがって、プロセス安全性のため、蒸着速度の変動に対するより広い許容範囲を達成することが望ましい。

従来技術によるＯＬＥＤにおいて、ＯＬＥＤの特性は、リン光性エミッタのＨＯＭＯまたはＬＵＭＯの位置、特にエミッタのＨＯＭＯの位置に本質的に依存することがさらに観察される。特に、リン光性白金錯体の場合、これは、正孔注入に関連する問題、ひいてはこれらの錯体についての効率の低下および／または耐用年限の短縮をもたらす恐れがある。ここで、さらなる改善が望まれる。

それゆえに、本発明が元となる技術的課題は、１０％未満の低いエミッタ濃度の使用にもかかわらず、良好なロールオフ挙動、エミッタ濃度に対する発光特性の低い依存性、および／またはエミッタのＨＯＭＯまたはＬＵＭＯの位置に対する発光特性の低い依存性を示し、さらに、１０体積％以上の濃度でリン光性エミッタを含むＯＬＥＤと比較してその効率および耐用年限を損なわないまたは少なくとも著しくは損なわないリン光性有機エレクトロルミネッセント素子の提供である。

驚くべきことに、以下に説明するような有機エレクトロルミネッセント素子によってこの課題が解決されることを見出した。特に、その特性は、電子ブロッキング層のＨＯＭＯと発光層のＨＯＭＯの差、および正孔ブロッキング層のＬＵＭＯと発光層のＬＵＭＯの差に本質的に依存することがわかった。

したがって、本発明は、アノードと、電子ブロッキング層（ＥＢＬ）と、少なくとも１種のリン光性化合物および少なくとも１種のマトリックス材料を含むリン光性発光層（ＥＭＬ）（ここで、すべてのリン光性化合物の総濃度は１０体積％未満である）と、正孔ブロッキング層（ＨＢＬ）と、カソードとをこの順序で含む、５７０ｎｍ以下の発光極大値を有する有機エレクトロルミネッセント素子であって、発光層とカソードとの間にアルミニウム金属錯体を含まず、これらの層に以下が適用されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子に関する：
ａ）ＨＯＭＯ（ＥＢＬ）−ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）≦０．４ｅＶ、
ｂ）ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）−ＬＵＭＯ（ＨＢＬ）≦０．４ｅＶ、
ｃ）ＥＭＬのすべてのマトリックス材料のＨＯＭＯ≧−６．０ｅＶ、および
ｄ）ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）≦−２．５ｅＶ。

本発明の意味での電子ブロッキング層は、アノード側の発光層に直接隣接する層である。ここでの電子ブロッキング層は、同時に、正孔輸送層または励起子ブロッキング層であってもよい。ＨＯＭＯ（ＥＢＬ）は、電子ブロッキング層の材料のＨＯＭＯである。この層が複数の材料からなる場合、ＨＯＭＯ（ＥＢＬ）は、これらの材料の最高ＨＯＭＯである。ＬＵＭＯ（ＥＢＬ）は、電子ブロッキング層の材料のＬＵＭＯである。この層が複数の材料からなる場合、ＬＵＭＯ（ＥＢＬ）は、これらの材料の最低ＬＵＭＯである。

本発明の意味でのリン光性発光層はリン光性化合物を含む層である。ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）は、発光層のマトリックス材料のＨＯＭＯである。単一のマトリックスの場合、ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）は、このマトリックス材料のＨＯＭＯである。複数のマトリックス材料（「混合マトリックス」）の使用時に、ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）は、マトリックス構成要素の最高ＨＯＭＯである。ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）は、発光層のマトリックス材料のＬＵＭＯである。単一のマトリックスの場合、ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）は、このマトリックス材料のＬＵＭＯである。複数のマトリックス材料（「混合マトリックス」）の使用時に、ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）は、マトリックス構成要素の最低ＬＵＭＯである。

本発明の意味でのリン光性化合物は、相対的に高いスピン多重度を有する励起状態、特に室温での励起三重項状態からルミネッセンスを示す化合物である。本発明においては、すべてのルミネッセント遷移金属錯体ならびにすべてのルミネッセントランタニド錯体、特にすべてのルミネッセントイリジウム、白金および銅化合物は、リン光性化合物とみなされるべきである。

本発明の意味でのマトリックス材料は、発光層中に存在し、かつリン光性化合物ではない任意の材料である。

本発明の意味での正孔ブロッキング層は、カソード側の発光層に直接隣接する層である。ここでの正孔ブロッキング層は、同時に電子輸送層であってもよい。ＬＵＭＯ（ＨＢＬ）は、正孔ブロッキング層の材料のＬＵＭＯである。この層が複数の材料からなる場合、ＬＵＭＯ（ＨＢＬ）は、これらの材料の最低ＬＵＭＯである。ＨＯＭＯ（ＨＢＬ）は、正孔ブロッキング層の材料のＨＯＭＯである。この層が複数の材料からなる場合、ＨＯＭＯ（ＨＢＬ）は、これらの材料の最高ＨＯＭＯである。

ＨＯＭＯ（最高被占分子軌道）、ＬＵＭＯ（最低被占分子軌道）および三重項準位Ｔ₁は、以下の実施例の部で概略的に説明する量子化学計算によって決定される。

明確にするために、ＨＯＭＯおよびＬＵＭＯについての値は、定義により負の数値であることをここで再度強調しておく。したがって、最高ＨＯＭＯは最も小さい絶対値を有するＨＯＭＯであり、最低ＬＵＭＯは最も大きい絶対値を有するＬＵＭＯである。

本発明の意味での発光極大値は、有機エレクトロルミネッセント素子のエレクトロルミネッセンススペクトルの極大値を意味するとみなされる。有機エレクトロルミネッセンスの分野の当業者はどのエミッタがどの発光極大値を有しているかを知っており、したがって、当業者は５７０ｎｍ以下の発光極大値を有する適切なエミッタを選択することができよう。

有機エレクトロルミネッセント素子は、有機または有機金属材料で構成された層だけを必ずしも含む必要はない。したがって、アノード、カソードおよび／または１つ以上の層が無機材料を含むことも、またそれらを完全に無機材料だけで構成させることも可能である。

本発明の好ましい態様では、有機エレクトロルミネッセント素子の発光極大値は５６０ｎｍ以下、特に好ましくは５５０ｎｍ以下、非常に特に好ましくは５４０ｎｍ以下である。

一般に、経済的理由ならびに金属イリジウムおよび白金の希少性のため、有機エレクトロルミネッセント素子の特性を著しく損なうことを伴わない限り、発光層中のリン光性化合物の割合ができるだけ小さくなるように選択することが望ましい。したがって、本発明のさらなる好ましい態様では、発光層中のすべてのリン光性化合物の総濃度は９体積％以下、特に好ましくは８体積％以下、非常に特に７体積％以下である。

発光層中のすべてのリン光性化合物の総濃度は、さらに好ましくは１体積％以上、特に好ましくは２体積％以上、非常に特に好ましくは３体積％以上である。この優先傾向は、１体積％未満のリン光性化合物濃度では、効率、耐用年限および／またはロールオフ挙動が通常損なわれるという事実による。

本発明のさらなる好ましい態様では、ＨＯＭＯ（ＥＢＬ）−ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）は０．３５ｅＶ以下、特に好ましくは０．３ｅＶ以下、非常に特に好ましくは０．２５ｅＶ以下である。

本発明の他のさらなる好ましい態様では、ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）−ＬＵＭＯ（ＨＢＬ）は０．３５ｅＶ以下、特に好ましくは０．３ｅＶ以下、非常に特に好ましくは０．２５ｅＶ以下である。

本発明の他のさらなる好ましい態様では、ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）、すなわち発光層中のすべてのマトリックス構成要素のＨＯＭＯは−５．８ｅＶ以上、特に好ましくは−５．７ｅＶ以上、非常に特に好ましくは−５．６ｅＶ以上、特に−５．５５ｅＶ以上である。

本発明の他のさらなる好ましい態様では、ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）、すなわち発光層中のすべてのマトリックス構成要素のＬＵＭＯは−２．５５ｅＶ以下、特に好ましくは−２．６ｅＶ以下である。

エミッタについて、１種以上のマトリックス材料に対して、好ましくは以下の関係が適用される：
ＨＯＭＯ（エミッタ）−ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）≦０．３ｅＶおよび／または
ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）−ＬＵＭＯ（エミッタ）≦０．３ｅＶ。

ここでＨＯＭＯ（エミッタ）およびＬＵＭＯ（エミッタ）はそれぞれの場合、それぞれリン光性エミッタのＨＯＭＯおよびＬＵＭＯである。

本発明のさらなる好ましい態様では、発光層とカソードとの間に金属錯体は存在しない。この優先傾向は、電子輸送材料または正孔ブロッキング材料として通常使用される金属錯体のしばしばみられる低い熱安定性および加水分解に対する高い感受性に起因している。さらに、例えばＡｌｑ₃において配位子として使用されるようなヒドロキシキノリンは変異原性があり、したがってこの種の錯体は避けるのが望ましい。

上記の好ましい態様は必要に応じて互いに組み合わせることができる。上記の好ましい態様は、特に好ましくは、同時に起こる。

したがって、好ましいのは、発光層中にすべてのリン光性化合物を１〜９体積％の総濃度で含み、発光層とカソードとの間に金属錯体を含まない、５６０ｎｍ以下の発光極大値を有する有機エレクトロルミネッセント素子であって、これらの層に以下が適用されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子である：
ａ）ＨＯＭＯ（ＥＢＬ）−ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）≦０．３５ｅＶ、
ｂ）ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）−ＬＵＭＯ（ＨＢＬ）≦０．３５ｅＶ、
ｃ）ＥＭＬのすべてのマトリックス材料のＨＯＭＯ≧−５．９ｅＶ、および
ｄ）ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）≦−２．５５ｅＶ。

特に好ましいのは、発光層中にすべてのリン光性化合物を２〜８体積％の総濃度で含み、発光層とカソードとの間に金属錯体を含まない、５５０ｎｍ以下の発光極大値を有する有機エレクトロルミネッセント素子であって、これらの層に以下が適用されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子である：
ａ）ＨＯＭＯ（ＥＢＬ）−ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）≦０．３ｅＶ、
ｂ）ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）−ＬＵＭＯ（ＨＢＬ）≦０．３ｅＶ、
ｃ）ＥＭＬのすべてのマトリックス材料のＨＯＭＯ≧−５．８ｅＶ、および
ｄ）ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）≦−２．６ｅＶ。

したがって、非常に特に好ましいのは、発光層中にすべてのリン光性化合物を３〜７体積％の総濃度で含み、発光層とカソードとの間に金属錯体を含まない、≦５４０ｎｍの発光極大値を有する有機エレクトロルミネッセント素子であって、これらの層に以下が適用されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子である：
ａ）ＨＯＭＯ（ＥＢＬ）−ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）≦０．２５ｅＶ、
ｂ）ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）−ＬＵＭＯ（ＨＢＬ）≦０．２５ｅＶ、
ｃ）ＥＭＬのすべてのマトリックス材料のＨＯＭＯ≧−５．８ｅＶ、および
ｄ）ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）≦−２．６ｅＶ。

さらに、本発明による有機エレクトロルミネッセント素子において、好ましくは以下の条件が適用される：
本発明の好ましい態様では、ＨＯＭＯ（ＥＢＬ）は−５．５ｅＶ以上、特に好ましくは−５．４５ｅＶ以上、非常に特に好ましくは−５．４ｅＶ以上、特に−５．３５ｅＶ以上である。特に、ＥＢＬのすべての材料についてＨＯＭＯは好ましくは−５．５ｅＶ以上、特に好ましくは−５．４５ｅＶ以上、非常に特に好ましくは−５．４ｅＶ以上、特に−５．３５ｅＶ以上である。

本発明のさらなる好ましい態様では、ＬＵＭＯ（ＨＢＬ）は−２．５ｅＶ以下である。ＨＢＬのすべての材料についてＬＵＭＯは特に好ましくは−２．５ｅＶ以下である。

本発明のさらなる好ましい態様では、三重項準位Ｔ₁（エミッタ）−Ｔ₁（マトリックス）は０．２ｅＶ以下、特に好ましくは０．１５ｅＶ以下、非常に特に好ましくは０．１ｅＶ以下である。ここでＴ₁（マトリックス）は発光層中のマトリックス材料の三重項準位であり、Ｔ₁（エミッタ）はリン光性エミッタの三重項準位である。発光層が複数のマトリックス材料を含む場合、上記の関係は好ましくは、マトリックス材料のそれぞれに適用される。

本発明のさらなる好ましい態様では、三重項準位Ｔ₁（エミッタ）−Ｔ₁（ＥＢＬ）は０．３ｅＶ以下、特に好ましくは０．２５ｅＶ以下、非常に特に好ましくは０．２ｅＶ以下である。ここでＴ₁（ＥＢＬ）は電子ブロッキング層の材料の三重項準位である。電子ブロッキング層が複数の材料からなる場合、この条件は好ましくは、電子ブロッキング層のすべての材料に適用される。

本発明のさらなる好ましい態様では、三重項準位Ｔ₁（エミッタ）−Ｔ₁（ＨＢＬ）は０．３ｅＶ以下、特に好ましくは０．２５ｅＶ以下、非常に特に好ましくは０．２ｅＶ以下である。ここでＴ₁（ＨＢＬ）は正孔ブロッキング層の材料の三重項準位である。正孔ブロッキング層が複数の材料からなる場合、この条件は好ましくは、正孔ブロッキング層のすべての材料に適用される。

本発明のさらなる好ましい態様では、発光層は正確に１種のリン光性化合物、特にリン光性金属錯体を含む。適切なリン光性金属錯体を以下に、より詳細に示す。

本発明の好ましい態様では、発光層は、ＨＯＭＯおよびＬＵＭＯについての上記条件がそれに適用される、正確に１種のマトリックス材料を含む。

本発明のさらなる好ましい態様では、発光層は、２種以上の異なるマトリックス材料（「混合マトリックス」）、特に好ましくは２種または３種のマトリックス材料を含む。

２種以上のマトリックス材料を使用する場合、最高ＨＯＭＯを有する構成要素の濃度は好ましくは５０体積％以下、特に好ましくは４５体積％以下、非常に特に好ましくは４０体積％以下、特に３５体積％以下である。

２種以上のマトリックス材料を使用する場合、最高ＨＯＭＯを有する構成要素の濃度はさらに好ましくは４体積％以上、特に好ましくは６体積％以上、非常に特に好ましくは８体積％以上、特に１０体積％以上である。

本発明のさらなる好ましい態様では、最高ＨＯＭＯを有するマトリックス材料は電子ブロッキング層中に存在しない。

電子ブロッキング層が電子を効率的にブロックするためには、好ましくは以下が適用される：ＬＵＭＯ（ＥＢＬ）−ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）≧０．２ｅＶ、特に好ましくは≧０．２５ｅＶ、非常に特に好ましくは≧０．３ｅＶ、特に≧０．３５ｅＶ。

正孔ブロッキング層が正孔を効率的にブロックするためには、以下が好ましい：ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）−ＨＯＭＯ（ＨＢＬ）≧０．２ｅＶ、特に好ましくは≧０．２５ｅＶ、非常に特に好ましくは≧０．３ｅＶ、特に≧０．３５ｅＶ。

本発明による有機エレクトロルミネッセント素子は、電子ブロッキング層、発光層および正孔ブロッキング層に加えて、さらなる層、例えば正孔注入および／または輸送層、電子注入および／または輸送層、電荷発生層または他の中間層を含んでもよい。

本発明の好ましい態様では、本発明による有機エレクトロルミネッセント素子は正確に１つの発光層を含む。

本発明の好ましい態様では、有機エレクトロルミネッセント素子は、アノードと電子ブロッキング層との間に少なくとも１つの正孔輸送層（ＨＴＬ）を含み、ここでは以下が好ましい：ＨＯＭＯ（ＨＴＬ）−ＨＯＭＯ（ＥＢＬ）≦０．４ｅＶ、特に好ましくは≦０．３５ｅＶ、非常に特に好ましくは≦０．３ｅＶ、特に≦０．２５ｅＶ。ここでＨＯＭＯ（ＨＴＬ）は、正孔輸送層のＨＯＭＯである。この層が複数の材料からなる場合、ＨＯＭＯ（ＨＴＬ）は、これらの材料の最高ＨＯＭＯである。

本発明のさらなる好ましい態様では、有機エレクトロルミネッセント素子はカソードと正孔ブロッキング層との間に少なくとも１つの電子輸送層（ＥＴＬ）を含む。電子輸送層については、ＬＵＭＯ（ＥＴＬ）≦−２．５ｅＶが、好ましくはその層のＬＵＭＯに適用される。ここでＬＵＭＯ（ＥＴＬ）は、電子輸送層のＬＵＭＯである。この層が複数の材料からなる場合、ＬＵＭＯ（ＥＴＬ）は、これらの材料の最も大きい絶対値を有するＬＵＭＯ、すなわち最低ＬＵＭＯである。

本発明の特に好ましい態様では、本発明による有機エレクトロルミネッセント素子は、少なくとも１つの正孔輸送層と少なくとも１つの電子輸送層の両方を含む。

電子ブロッキング層中、発光層中、正孔ブロッキング層中および存在してもよいさらなる層中で使用される材料の正確な構造は、その材料が物理的パラメーターに関する上記条件を満足する限り、その重要性は二次的なものである。一般に、これらの層において通常用いられるようなすべての材料が使用可能であるが、ただし、これらの材料は、上記の物理的パラメーターが満足されるような形で互いに適合するものとする。当業者は、対応する物理的パラメーターを問題なく決定し、適切な材料の組合せを選択することができよう。

２種以上のマトリックス材料を使用する場合、最高ＨＯＭＯを有するマトリックス材料の構成要素は好ましくは、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、縮合カルバゾール誘導体ならびにジアザおよびテトラアザシロール誘導体からなる群から選択される。本出願の意味でのトリアリールアミン誘導体は、３つの芳香族またはヘテロ芳香族基が窒素と結合している化合物を意味するとみなされる。ここで、その化合物が２つ以上のアミノ基を含む、または芳香族基が、例えば炭素架橋もしくは直接結合によって互いに接続されていることも可能である。本出願の意味でのカルバゾール誘導体は、好ましくは窒素と結合している芳香族またはヘテロ芳香族基を含みまた置換されていてもよいカルバゾールまたはアザカルバゾールを意味するとみなされる。本発明の意味での縮合カルバゾール誘導体は、少なくとも１つのさらなる芳香族および／または非芳香族環がそれと縮合しているカルバゾールまたはアザカルバゾールを意味するとみなされる。したがって、例えばインドロカルバゾールまたはインデノカルバゾールが形成される。さらに、カルバゾールの窒素上の芳香族またはヘテロ芳香族置換基を単結合または架橋、例えば炭素架橋によってカルバゾール骨格と接続することができる。

好ましいトリアリールアミン誘導体は以下の式（１）〜（７）の化合物である：

ここで、使用された記号には以下が適用される：
Ａｒ¹は、出現する毎に、同一であるかまたは異なり、５〜６０個の芳香族環原子を有する一価芳香族またはヘテロ芳香族環系（これらは、１つ以上のラジカルＲ¹で置換されていてもよい）であり；ここで、同じ窒素原子と結合している２つの基Ａｒ¹、および／または同じ窒素原子と結合している基Ａｒ²と基Ａｒ¹は、単結合、またはＢ（Ｒ¹）、Ｃ（Ｒ¹）₂、Ｓｉ（Ｒ¹）₂、Ｃ＝Ｏ、Ｃ＝ＮＲ¹、Ｃ＝Ｃ（Ｒ¹）₂、Ｏ、Ｓ、Ｓ＝Ｏ、ＳＯ₂、Ｎ（Ｒ¹）、Ｐ（Ｒ¹）およびＰ（＝Ｏ）Ｒ¹からなる群から選択される架橋によって互いに連結されていてもよく；
Ａｒ²は、出現する毎に、同一であるかまたは異なり、１つ以上のラジカルＲ¹で置換されていてもよい５〜６０個の芳香族環原子を有する二価、三価または四価の芳香族またはヘテロ芳香族環系であり；
Ｒ¹は、出現する毎に、同一であるかまたは異なり、Ｈ、Ｄ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＨＯ、Ｃ（＝Ｏ）Ａｒ³、Ｐ（＝Ｏ）（Ａｒ³）₂、Ｓ（＝Ｏ）Ａｒ³、Ｓ（＝Ｏ）₂Ａｒ³、ＣＲ²＝ＣＲ²Ａｒ³、ＣＮ、ＮＯ₂、Ｓｉ（Ｒ²）₃、Ｂ（ＯＲ²）₂、Ｂ（Ｒ²）₂、Ｂ（Ｎ（Ｒ²）₂）₂、ＯＳＯ₂Ｒ²、１〜４０個のＣ原子を有する直鎖アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基または２〜４０個のＣ原子を有する直鎖アルケニルもしくはアルキニル基または３〜４０個のＣ原子を有する分枝もしくは環状アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基（これらのそれぞれは、１つ以上のラジカルＲ²で置換されていてもよい）（ここで、１つ以上の非隣接ＣＨ₂基は、Ｒ²Ｃ＝ＣＲ²、Ｃ≡Ｃ、Ｓｉ（Ｒ²）₂、Ｇｅ（Ｒ²）₂、Ｓｎ（Ｒ²）₂、Ｃ＝Ｏ、Ｃ＝Ｓ、Ｃ＝Ｓｅ、Ｃ＝ＮＲ²、Ｐ（＝Ｏ）（Ｒ²）、ＳＯ、ＳＯ₂、ＮＲ²、Ｏ、ＳもしくはＣＯＮＲ²で置きかえられていてもよく、１つ以上のＨ原子はＤ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮもしくはＮＯ₂で置きかえられていてもよい）、または５〜６０個の芳香族環原子を有する芳香族もしくはヘテロ芳香族環系（これらは、それぞれの場合１つ以上のラジカルＲ²で置換されていてもよい）、または５〜６０個の芳香族環原子を有するアリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基（これらは、１つ以上のラジカルＲ²で置換されていてもよい）、あるいはこれらの系の組合せであり；ここで２つ以上の隣接置換基Ｒ¹は互いに一緒になって単環または多環式、脂肪族または芳香族環系を形成していてもよく；
Ａｒ³は、出現する毎に、同一であるか又は異なり、１つ以上のラジカルＲ²で置換されていてもよい５〜４０個の芳香族環原子を有する芳香族またはヘテロ芳香族環系であり；
Ｒ²は、出現する毎に、同一であるか又は異なり、Ｈ、Ｄ、または１〜２０個のＣ原子を有しさらにＨ原子がＤもしくはＦで置きかえられていてもよい脂肪族、芳香族および／もしくはヘテロ芳香族炭化水素ラジカルであり；ここで２つ以上の隣接置換基Ｒ²は互いに一緒になって単環または多環式、脂肪族または芳香族環系を形成していてもよい。

２つの基Ａｒ¹または１つの基Ａｒ²と１つの基Ａｒ¹（これらは、いずれの場合にも、同じ窒素原子と結合している）が、単結合によって互いに連結されている場合、カルバゾール誘導体がそれによって形成している。

ここで、Ａｒ²は、式（２）、（３）、（４）および（７）の化合物中では二価基であり、式（５）の化合物中では三価基であり、式（６）の化合物中では四価基である。

好ましいカルバゾール誘導体は以下の式（８）〜（１１）の化合物

であり、ここで、Ａｒ¹、Ａｒ²およびＲ¹は上記の意味を有し、さらに：
Ｌは、単結合、あるいは１〜１０個のＣ原子を有するアルキレン基または２〜１０個のＣ原子を有するアルケニレンもしくはアルキニレン基から選択される二価基（これらのそれぞれは１つ以上のラジカルＲ¹で置換されていてもよい）、５〜３０個の芳香族環原子を有する芳香族またはヘテロ芳香族環系（これらはそれぞれの場合、１つ以上のラジカルＲ¹、Ｃ＝Ｏ、Ｏ、ＳもしくはＮＲ¹またはこれらの基の２、３、４もしくは５つの組合せで置換されていてもよい）であり；
Ｘは、出現する毎に、同じようにまたは異なって、ＣＲ¹またはＮであり、ただし、環当たり最大で２つの記号ＸはＮを表し、基Ｌがこの基Ｘと結合している場合、ＸはＣを表し；
ここで２つの隣接基Ｘは以下の式（１２）：

の基で置きかえられていてもよく、ここで、破線で示される結合はこの単位とカルバゾール誘導体の連結を表す、すなわち、式（１２）において破線で示される結合と連結されている２個の炭素原子はカルバゾールの２つの隣接基Ｘに対応しており；さらに：
Ｙは、出現する毎に、同一であるか又は異なり、ＣＲ¹またはＮであり、ただし、環当たり最大で２つの記号ＹはＮを表し；
Ｚは、出現する毎に、同一であるか又は異なり、Ｃ（Ｒ¹）₂、Ｎ（Ｒ¹）、Ｎ（Ａｒ¹）、Ｏ、Ｓ、Ｂ（Ｒ¹）、Ｓｉ（Ｒ¹）₂、Ｃ＝Ｏ、Ｃ＝ＮＲ¹、Ｃ＝Ｃ（Ｒ¹）₂、Ｓ＝Ｏ、ＳＯ₂、ＣＲ¹−ＣＲ¹、Ｐ（Ｒ¹）およびＰ（＝Ｏ）Ｒ¹からなる群から選択される。

式（９）中での２つのカルバゾール基の連結は好ましくは２，２’−、３，３’または２，３’−位を介して起こり、式（１１）中でのカルバゾール基の連結は好ましくは２−または３−位を介して起こる。

さらに好ましい材料は、少なくとも１つのアリールアミノ基と、少なくとも１つのカルバゾール基または少なくとも１つのカルバゾール誘導体の両方を含む化合物である。これらは好ましくは以下の式（１３）、（１４）および（１５）の化合物

であり、ここで、使用された記号は上記の意味を有し、さらに：
Ｗは、出現する毎に、同一であるか又は異なり、単結合、Ｃ（Ｒ¹）₂、ＮＲ¹、ＯまたはＳであり、最大で１つの基Ｗは単結合を表し；
ｎは、出現する毎に、同一であるか又は異なり、０または１であり、少なくとも１つの添え字ｎは１を表し；
ｍは、出現する毎に、同一であるか又は異なり、０または１であり、少なくとも１つの添え字ｍは１を表し；
ｐは、出現する毎に、同一であるか又は異なり、０、１または２であり；
さらに、基Ｎ（Ａｒ¹）₂もしくは基Ａｒ²または基Ｗがこの基Ｘと結合している場合、ＸはＣを表す。

式（１３）中でのカルバゾール基とＡｒ²の連結は好ましくは、２−または３−位を介して起こる。

さらにより好ましいのは、以下の式（１６）の二量体架橋カルバゾール誘導体

であり、ここで、使用された記号および添え字は上記の意味を有する。

本発明の意味でのアリール基は少なくとも６個のＣ原子を含み；本発明の意味でのヘテロアリール基は少なくとも２個のＣ原子および少なくとも１個のヘテロ原子を含み、ただし、Ｃ原子とヘテロ原子の合計は少なくとも５である。ヘテロ原子は好ましくはＮ、Ｏおよび／またはＳから選択される。ここで、アリール基またはヘテロアリール基は単純な芳香族環すなわちベンゼン、または単純なヘテロ芳香族環、例えばピリジン、ピリミジン、チオフェン等、あるいは縮合アリールまたはヘテロアリール基、例えばナフタレン、アントラセン、ピレン、キノリン、イソキノリン等の何れかを意味するとみなされる。

本発明の意味での芳香族環系は、その環系中に少なくとも６個のＣ原子を含む。本発明の意味でのヘテロ芳香族環系は、その環系中に少なくとも２個のＣ原子および少なくとも１個のヘテロ原子を含み、ただし、Ｃ原子とヘテロ原子の合計は少なくとも５である。ヘテロ原子は好ましくは、Ｎ、Ｏおよび／またはＳから選択される。本発明の意味での芳香族またはヘテロ芳香族環系は、必ずしもアリールまたはヘテロアリール基だけを含むとは限らず、その代わり、複数のアリールまたはヘテロアリール基が短い非芳香族単位（好ましくは１０％未満のＨ以外の原子）、例えばＣ、Ｎ、ＯもしくはＳ原子またはカルボニル基が割り込んでいてもよい系を意味するとみなされるものとする。したがって、例えば９，９’−スピロビフルオレン、９，９−ジアリールフルオレン、トリアリールアミン、ジアリールエーテル、スチルベン、ベンゾフェノン等の系も、本発明の意味での芳香族環系であるとみなされるものとする。同様に、芳香族またはヘテロ芳香族環系は、複数のアリールまたはヘテロアリール基が単結合によって互いに連結されている系、例えばビフェニル、テルフェニルまたはビピリジンを意味するとみなされる。

本発明において、Ｃ₁〜Ｃ₄₀アルキル基（さらに、個々のＨ原子またはＣＨ₂基は上記の基で置換されていてもよい）は特に好ましくは、ラジカルのメチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル、ｓ−ブチル、ｔ−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、ネオペンチル、シクロペンチル、ｎ−ヘキシル、ｓ−ヘキシル、ｔ−ヘキシル、２−ヘキシル、３−ヘキシル、ネオヘキシル、シクロヘキシル、２−メチルペンチル、ｎ−ヘプチル、２−ヘプチル、３−ヘプチル、４−ヘプチル、シクロヘプチル、１−メチルシクロヘキシル、ｎ−オクチル、２−エチルヘキシル、シクロオクチル、１−ビシクロ［２．２．２］オクチル、２−ビシクロ［２．２．２］オクチル、２−（２，６−ジメチル）オクチル、３−（３，７−ジメチル）オクチル、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチルおよび２，２，２−トリフルオロエチルを意味するとみなされる。Ｃ₂〜Ｃ₄₀アルケニル基は好ましくは、エテニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、シクロペンテニル、ヘキセニル、シクロヘキセニル、ヘプテニル、シクロヘプテニル、オクテニルおよびシクロオクテニルを意味するとみなされる。Ｃ₂〜Ｃ₄₀アルキニル基は好ましくは、エチニル、プロピニル、ブチニル、ペンチニル、ヘキシニル、ヘプチニルおよびオクチニルを意味するとみなされる。Ｃ₁〜Ｃ₄₀アルコキシ基は特に好ましくは、メトキシ、トリフルオロメトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、ｉ−プロポキシ、ｎ−ブトキシ、ｉ−ブトキシ、ｓ−ブトキシ、ｔ−ブトキシまたは２−メチルブトキシを意味するとみなされる。それぞれの場合上記のラジカルＲで置換されていてもよく、任意の所望位置を介して芳香族またはヘテロ芳香族基と連結されていてよい５〜６０個の芳香族環原子を有する芳香族またはヘテロ芳香族環系は、特に、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ベンズアントラセン、ベンゾフェナントレン、ピレン、クリセン、ペリレン、フルオランテン、ベンゾフルオランテン、ナフタセン、ペンタセン、ベンゾピレン、ビフェニル、ビフェニレン、テルフェニル、テルフェニレン、フルオレン、ベンゾフルオレン、ジベンゾフルオレン、スピロビフルオレン、ジヒドロフェナントレン、ジヒドロピレン、テトラヒドロピレン、ｃｉｓ−またはｔｒａｎｓ−インデノフルオレン、ｃｉｓ−またはｔｒａｎｓ−モノベンゾインデノフルオレン、ｃｉｓ−またはｔｒａｎｓ−ジベンゾインデノフルオレン、トルクセン、イソトルクセン、スピロトルクセン、スピロイソトルクセン、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、インドロカルバゾール、インデノカルバゾール、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、ベンズイミダゾール、ナフトイミダゾール、フェナントロイミダゾール（phenanthrimidazole）、ピリドイミダゾール、ピラジンイミダゾール、キノキサリンイミダゾール、オキサゾール、ベンゾオキサゾール、ナフトオキサゾール、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、キノキサリン、１，５−ジアザアントラセン、２，７−ジアザピレン、２，３−ジアザピレン、１，６−ジアザピレン、１，８−ジアザピレン、４，５−ジアザピレン、４，５，９，１０−テトラアザペリレン、ピラジン、フェナジン、フェノキサジン、フェノチアジン、フルオルビン、ナフチリジン、アザカルバゾール、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、１，３，４−オキサジアゾール、１，２，３−チアジアゾール、１，２，４−チアジアゾール、１，２，５−チアジアゾール、１，３，４−チアジアゾール、１，３，５−トリアジン、１，２，４−トリアジン、１，２，３−トリアジン、テトラゾール、１，２，４，５−テトラジン、１，２，３，４−テトラジン、１，２，３，５−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から誘導される基を意味するとみなされる。

好ましい基Ａｒ¹は、フェニル、２−、３−もしくは４−トリル、３−もしくは４−ｏ−キシリル、２−もしくは４−ｍ−キシリル、２−ｐ−キシリル、ｏ−、ｍ−もしくはｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル、ｏ−、ｍ−もしくはｐ−フルオロフェニル、２−、３−もしくは４−ビフェニル、２−、３−もしくは４−ｏ−テルフェニル、２−、３−もしくは４−ｍ−テルフェニル、２−、３−もしくは４−ｐ−テルフェニル、２’−ｐ−テルフェニル、２’−、４’−もしくは５’−ｍ−テルフェニル、３’−もしくは４’−ｏ−テルフェニル、ｐ−、ｍ，ｐ−、ｏ，ｐ−、ｍ，ｍ−、ｏ，ｍ−もしくはｏ，ｏ−クアテルフェニル、キンクエフェニル、セキシフェニル、１−、２−、３−もしくは４−フルオレニル、２−、３−もしくは４−スピロ−９，９’−ビフルオレニル、１−、２−、３−もしくは４−（９，１０−ジヒドロ）フェナントレニル、インデノカルバゾール、インドロカルバゾール、２−もしくは３−チエニルまたは２−、３−もしくは４−ピリジルおよびこれらの基の１つ以上の組合せからなる群から選択される。これらの基はそれぞれ、１つ以上のラジカルＲ¹で置換されていてもよい。

これらの置換基は、ジアザシロールおよびテトラアザシロール上の置換基としても適している。

好ましい基Ａｒ²は、ｏ−、ｍ−もしくはｐ−フェニレン、２，２’−、３，３’−もしくは４，４’−ビフェニル、２，２’’−、３，３’’−もしくは４，４’’−ｏ−テルフェニル、２，２’’−、３，３’’−もしくは４，４’’−ｍ−テルフェニル、２，２’’−、３，３’’−もしくは４，４’’−ｐ−テルフェニル、ｐ−、ｍ，ｐ−、ｏ，ｐ−、ｍ，ｍ−、ｏ，ｍ−もしくはｏ，ｏ−クアテルフェニル、キンクエフェニル、セキシフェニル、２，７−フルオレニル、２，７−もしくは２，２’−スピロ−９，９’−ビフルオレニルまたは２，７−（９，１０−ジヒドロ）フェナントレニルからなる群から選択され、そのそれぞれは１つ以上のラジカルＲ¹で置換されていてもよい。ここでＲ¹は好ましくはメチルまたはフェニルである。

基Ａｒ¹およびＡｒ²は１つ以上のラジカルＲ¹で置換されていてもよい。これらのラジカルＲ¹は好ましくは、出現する毎に、同一であるか又は異なり、Ｈ、Ｄ、Ｆ、１〜４個のＣ原子を有する直鎖アルキル基、または３〜５個のＣ原子を有する分枝もしくは環状アルキル基（これらのそれぞれは、１つ以上のラジカルＲ²で置換されていてもよく、１つ以上のＨ原子はＤまたはＦで置きかえられていてもよい）、または６〜２４個の芳香族環原子を有する芳香族環系（これらは、１つ以上のラジカルＲ²で置換されていてもよい）あるいはこれらの系の組合せからなる群から選択され；ここで、２つ以上の隣接置換基Ｒ¹は互いに一緒になって単環または多環式、脂肪族または芳香族環系を形成していてもよい。有機エレクトロルミネッセント素子が溶液から施用される場合、最大で１０個のＣ原子を有する直鎖、分枝または環状アルキル基も置換基Ｒ¹として好ましい。ラジカルＲ¹は、特に好ましくは、出現する毎に、同一であるか又は異なり、Ｈ、Ｄまたは６〜２４個の芳香族環原子を有する芳香族環系（これらは、１つ以上のラジカルＲ²で置換されていてもよいが、好ましくは無置換である）からなる群から選択される。

特に、基Ａｒ¹またはＡｒ²がフルオレンまたは対応する縮合誘導体、例えばフルオレン、インデノフルオレンまたはインデノカルバゾールを含む場合、それぞれの架橋Ｃ（Ｒ¹）₂上のラジカルＲ¹は好ましくは、１〜１０個のＣ原子を有するアルキル基または５〜２４個の芳香族環原子を有する芳香族もしくはヘテロ芳香族環系を表す。ここでＲ¹は特に好ましくはメチルまたはフェニルである。

さらなる適切な化合物は、ジアザシロールおよびテトラアザシロール誘導体であり、特に、例えばWO2010/054729に記載されているような芳香族置換基を有するものである。ジアザおよびテトラアザシロール誘導体上の適切な置換基は、芳香族およびヘテロ芳香族環系、特にジアザおよびテトラアザシロールの２個の窒素原子と連結されているものでもあり、またアルキル基でもある。

高いＨＯＭＯを有する適切なマトリックス材料はさらに、例えばWO2005/039246、米国特許出願公開第2005/0069729号、特開2004/288381号、EP1205527もしくはWO2008/086851に開示されているカルバゾール誘導体、例えばWO2007/063754もしくはWO2008/056746によるインドロカルバゾール誘導体、例えばEP1617710、EP1617711、EP1731584、特開2005/347160号によるアザカルバゾール誘導体、例えばWO2007/137725による二極性マトリックス材料、例えばWO2010/136109およびWO2011/000455によるインデノカルバゾール誘導体、例えばWO2007/031165、WO2011/042107もしくはWO2011/060867による架橋トリアリールアミン誘導体またはWO2009/148015によるベンゾフラニルジベンゾフラン誘導体である。

発光層中に高いＨＯＭＯを有するマトリックス構成要素として使用できる適切な材料の例は、電子ブロッキング層との関係でＨＯＭＯについての上記条件が観察される限り、以下に示す構造である。

例えば、発光層で使用できる低いＬＵＭＯを有する適切なマトリックス材料は、例えばWO2004/013080、WO2004/093207、WO2006/005627またはWO2010/006680による芳香族ケトン、芳香族ホスフィンオキシドまたは芳香族スルホキシドもしくはスルホン、例えばWO2007/137725による二極性マトリックス材料、例えばWO2005/111172によるシラン、例えばWO2006/117052によるアザボロールまたはボロン酸エステル、例えばWO2007/063754、WO2008/056746、WO2010/015306、WO2011/057706またはWO2011/060877によるトリアジン誘導体、例えば未公開出願EP10014930.1によるピリミジン誘導体、例えばWO2010/054730によるジアザホスホール誘導体、例えばWO2007/063754またはWO2008/056746による電子不足ヘテロ芳香族基で置換されているインドロカルバゾール誘導体、例えばトリアジンまたはピリミジン、あるいは例えばWO2010/136109およびWO2011/000455による電子不足ヘテロ芳香族基で置換されているインデノカルバゾール誘導体、例えばトリアジンまたはピリミジンからなる群から選択される。

低いＬＵＭＯを有するマトリックス材料の例は、以下の表に示す材料である。

マトリックス材料として単一の材料だけが使用されている場合、この材料は、ＨＯＭＯについてとＬＵＭＯについての両方の上記条件を有する。適切な化合物は、例えばWO2007/137725による、例えばケト基を含む、またはトリアジン基を含む、またはピリミジン基を含むと同時にアリールアミンまたはカルバゾール基を含む二極性マトリックス材料である。

発光層中のリン光性化合物として適しているものは、特に、適切な励起により、好ましくは可視領域において発光し、さらに２０超、好ましくは３８超および８４未満、特に好ましくは５６超および８０未満の原子番号を有する少なくとも１つの原子を含む化合物である。使用されるリン光エミッタは好ましくは銅、モリブデン、タングステン、レニウム、ルテニウム、オスミウム、ロジウム、イリジウム、パラジウム、白金、銀、金またはユウロピウムを含む化合物、特にイリジウム、白金または銅を含む化合物である。

特に好ましい有機エレクトロルミネッセント素子は、リン光性化合物として、式（１７）〜（２０）の少なくとも１種の化合物

を含み、ここで、Ｒ¹は式（１）について上述したのと同じ意味を有し、使用された他の記号には以下が適用される：
ＤＣｙは、出現する毎に、同一であるか又は異なり、少なくとも１つのドナー原子、好ましくは窒素、カルベンの形態の炭素またはリンを含み、それを介してその環状基が金属と結合しており、１つ以上の置換基Ｒ¹を有していてもよい環状基であり；基ＤＣｙおよびＣＣｙは共有結合を介して互いに接続されており；
ＣＣｙは、出現する毎に、同一であるか又は異なり、それを介してその環状基が金属と結合している炭素原子を含み、１つ以上の置換基Ｒ¹を有してもよい環状基であり；
Ａは、出現する毎に、同一であるか又は異なり、モノアニオン性の二座キレート配位子、好ましくはジケトナート配位子である。

架橋は、複数のラジカルＲ¹間での環系の形成によって、基ＤＣｙとＣＣｙとの間に存在していてもよい。さらに、架橋は、複数のラジカルＲ¹間での環系の形成によって、２つもしくは３つの配位子ＣＣｙ−ＤＣｙ間または１つもしくは２つの配位子ＣＣｙ−ＤＣｙと配位子Ａとの間に存在していてもよく、したがって、その配位子系は多座または多脚型である。

ここで、金属錯体は、有機エレクトロルミネッセント素子の発光層において使用された場合に上記の発光極大値をもたらすように選択される。

上述したエミッタの例は、出願WO00/70655、WO01/41512、WO02/02714、WO02/15645、EP1191613、EP1191612、EP1191614、WO04/081017、WO05/033244、WO05/042550、WO05/113563、WO06/008069、WO06/061182、WO06/081973、WO2009/146770、WO2010/031485、WO2010/086089、WO2010/099852、WO2011/032626および未公開出願EP10006208.2によって明らかにされている。一般に、リン光性ＯＬＥＤのために従来技術によって用いられており、有機エレクトロルミネッセンスの分野の当業者に公知であるようなすべてのリン光性錯体が適しており、当業者は、進歩性なしで、さらなるリン光性化合物を使用することができよう。特に、当業者は、どのリン光性錯体がどの発光色で発光するかを知っており、それに応じて、当業者は、５７０ｎｍ以下の発光極大値を有する、または有機エレクトロルミネッセント素子において使用した場合にそうした発光極大値をもたらす錯体を選択することができる。

本発明によるエレクトロルミネッセント素子のカソードは好ましくは、低い仕事関数を有する金属、金属合金または異なる金属、例えばアルカリ土類金属、アルカリ金属、主族金属またはランタノイド（例えばＣａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｍｇ、Ｙｂ、Ｓｍ等）を含む多層構造体を含む。多層構造体の場合、前記金属に加えて、相対的に高い仕事関数を有するさらなる金属、例えばＡｇなども使用してよく、その場合、例えばＭｇ／Ａｇ、Ｃａ／ＡｇまたはＢａ／Ａｇなどの金属の組合せが一般に用いられる。同様に好ましいのは、金属合金、特にアルカリ金属またはアルカリ土類金属および銀を含む合金、特に好ましくはＭｇおよびＡｇを含む合金である。金属カソードと有機半導体との間に、高い誘電率を有する材料の薄い中間層を導入することも好ましい。この目的に適しているものは、例えばアルカリ金属またはアルカリ土類金属フッ化物であるが、また、対応する酸化物または炭酸塩も適している（例えばＬｉＦ、Ｌｉ₂Ｏ、ＣｓＦ、Ｃｓ₂ＣＯ₃、ＢａＦ₂、ＭｇＯ、ＮａＦ等）。有機アルカリ金属またはアルカリ土類金属錯体、例えばリチウムキノリネート（ＬｉＱ）なども同様に適している。この層の層厚さは好ましくは０．５〜５ｎｍである。

本発明によるエレクトロルミネッセント素子のアノードは好ましくは高い仕事関数を有する材料を含む。アノードは、好ましくは、４．５ｅＶ対真空より大きい仕事関数を有する。一方では、この目的に適しているものは、高い酸化還元電位を有する金属、例えばＡｇ、ＰｔまたはＡｕなどである。他方では、金属／金属酸化物電極（例えば、Ａｌ／Ｎｉ／ＮｉＯ_x、Ａｌ／ＰｔＯ_x）も好ましい可能性がある。ここで、光のカップリングアウト（coupling-out）を容易にさせるために、電極の少なくとも１つは透明または部分的に透明でなければならない。好ましい透明または部分的に透明なアノード材料は導電性の混合金属酸化物である。特に好ましいのはインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）またはインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）である。さらに好ましいのは、導電性のドープ有機材料、特に導電性ドープポリマーである。

この種の素子の耐用年限は水および／または空気が存在すると劇的に短縮されるので、素子は、（用途に応じて）相応に構造化され、接点が提供され、最終的に密封される。

一般に、有機エレクトロルミネッセント素子において従来技術によって用いられるようなさらなるすべての材料を用いることが可能であり、また、本発明による励起子ブロッキング、エミッタおよび正孔ブロッキング層と組み合わせて用いることも可能である。

有機エレクトロルミネッセント素子の層は、従来技術による様々な方法で施用することができる。

好ましいのは、１つ以上の層を、昇華プロセスによってコーティングすることを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子であり、ここで材料は、真空昇華ユニット中、１０^-5ｍｂａｒ未満、好ましくは１０^-6ｍｂａｒ未満の初期圧力で蒸着させる。しかし、この圧力はさらに低くてもよく、例えば１０^-7ｍｂａｒ未満であってもよいことに留意すべきである。

同様に好ましいのは、１つ以上の層を、ＯＶＰＤ（有機気相堆積）プロセスによって、またはキャリアガス昇華の助けを得てコーティングすることを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子であり、ここで材料は、１０^-5ｍｂａｒ〜１ｂａｒの圧力で施用される。このプロセスの特別なケースがＯＶＪＰ（有機気相ジェットプリンティングプロセスであり、ここで材料は、ノズルを通して直接施用され、したがって構造化される（例えば、M.S.Arnoldら、Appl.Phys.Lett.2008、92、053301）。

さらに好ましいのは、１つ以上の層を、例えばスピンコーティングによって、または、例えばスクリーンプリンティング、フレキソグラフプリンティング、オフセットプリンティング、ＬＩＴＩ（光誘起サーマルイメージング、熱転写プリンティング）、インクジェットプリンティングまたはノズルプリンティングなどの所望の任意のプリンティングプロセスによって、溶液から作製することを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子である。この目的のためには可溶性の化合物が必要である。高い溶解性は、化合物の適切な置換によって達成することができる。ここで、これは、施用される個々の材料の溶液だけでなく、複数の化合物、例えばマトリックス材料およびドーパントを含む溶液についても可能である。

有機エレクトロルミネッセント素子は、１つ以上の層を溶液から施用し、１つ以上の他の層を蒸着により施用することによって作製することもできる。

複数の層が上下に施用されるので、発光層および正孔ブロッキング層ならびに存在する任意の電子輸送層を、蒸着により施用することが好ましい。電子ブロッキング層、発光層および正孔ブロッキング層ならびに存在する任意の電子輸送層を、蒸着により施用することが特に好ましい。すべての有機層を蒸着により施用することが非常に特に好ましい。

これらのプロセスは一般に当業者に公知であり、当業者は進歩性なしで、本発明による有機エレクトロルミネッセント素子に施用することができる。

本発明による有機エレクトロルミネッセント素子は、従来技術に優る以下の驚くべき利点の１つ以上を有する：
１． １０体積％未満の低濃度のリン光性エミッタの使用にもかかわらず、本発明による有機エレクトロルミネッセント素子は高い効率および長い耐用年限を有する。

２． リン光性エミッタが低濃度であるのにもかかわらず、本発明による有機エレクトロルミネッセント素子は良好なロールオフ挙動を有する、すなわち高い光束密度でもごく軽度の効率減少である。

３． 本発明による有機エレクトロルミネッセント素子の特性は、リン光性エミッタの正確な濃度に対してごく低い依存性しか有していない。個々の化合物の蒸着速度の変動がその特性に著しい変化をもたらさないので、これは、大量生産においてより高いプロセス安全性をもたらす。

４． 本発明による有機エレクトロルミネッセント素子の特性は、リン光性エミッタのＨＯＭＯおよび／またはＬＵＭＯの位置にそれほど依存しない。したがって、リン光性エミッタとしてイリジウム錯体の使用時だけでなく、しばしばより低いＨＯＭＯを有する緑色発光白金錯体の使用時にも、良好な結果が達成される。

本発明による有機エレクトロルミネッセント素子は、様々な用途、例えば単色もしくは多色ディスプレー用、照明用途、医学的用途例えば光線療法または有機レーザー（Ｏ−レーザー）用に使用することができる。

本発明を以下の実施例によってより詳細に記載するが、これは、本発明をそれによって限定しようとするものではない。当業者は、進歩的であることなく、開示した範囲にわたって本発明を実行し、したがって、さらなる本発明による有機エレクトロルミネッセント素子を作製することができよう。

［例］
ＯＬＥＤの作製
ＯＬＥＤを、WO2004/058911による一般的方法により、その方法をここに記載する状況（層厚さの変動、材料）に適合させて作製する。

種々のＯＬＥＤについてのデータを以下の例Ｎ１−Ｅ２０に示す（表１および２を参照されたい）。加工を改善するために、構造化ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）を１５０ｎｍの厚さでコーティングしたガラスプレートを、２０ｎｍのＰＥＤＯＴ（水からスピンコーティングにより施用されたポリ（３，４−エチレンジオキシ−２，５−チオフェン）；Ｈ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋ、Ｇｏｓｌａｒ、Ｇｅｒｍａｎｙから購入）でコーティングする。コーティングされたこれらのガラスプレートは、それにＯＬＥＤが施用される基板を形成する。ＯＬＥＤは、原則として以下の層状構造：基板／任意選択の正孔注入層（ＨＩＬ）／正孔輸送層（ＨＴＬ）／任意選択の中間層（ＩＬ）／電子ブロッキング層（ＥＢＬ）／発光層（ＥＭＬ）／正孔ブロッキング層（ＨＢＬ）／任意選択の電子輸送層（ＥＴＬ）／任意選択の電子注入層（ＥＩＬ）および最後にカソードを有する。カソードは、１００ｎｍの厚さのアルミニウム層で形成される。ＯＬＥＤの作製に必要な材料を表４に示す。

すべての材料は、真空チャンバー中での熱蒸着によって施用される。ここで、発光層は常に、少なくとも１種のマトリックス材料（ホスト材料）および発光性ドーパント（エミッタ）（これは同時蒸着により、ある特定の体積割合で１つ以上のマトリックス材料と混合されている）からなる。

ＳＴ１：ＬｉＱ（５５％：４５％）などの表現は、その層中に材料ＳＴ１が５５％の体積割合で存在し、その層中にＬｉＱが４５％の割合で存在することを意味する。

表１に種々のＯＬＥＤの構造を示す。それぞれの場合の発光層（ＥＭＬ）は、エミッタならびに１種または２種のマトリックス材料ＭＭ１およびＭＭ２からなる。ＩＣ１：ＴＥＧ１などの表現は、マトリックス材料が１つだけ存在し（この場合ＭＭ１＝ＩＣ１）、エミッタは材料ＴＥＧ１であることを意味する。ＩＣ２：ＩＣ３：ＴＥＧ２などの表現は、２種のマトリックス材料が存在し（この場合ＭＭ１＝ＩＣ２、ＭＭ２＝ＩＣ３）、エミッタは材料ＴＥＧ２であることを意味する。本発明のためには、性能データのエミッタ濃度に対する依存性が極めて重要であるので、エミッタ濃度を以下に記載するように変動させる。

表２に、種々のエミッタ濃度についてのＯＬＥＤのデータをまとめる。例Ｎ１〜Ｎ１０は比較例であり、これは本発明による条件を満たしていない。例Ｅ１〜Ｅ１０は本発明によるＯＬＥＤを示す。２種のマトリックス材料が存在する場合、これらの２種のマトリックス材料の体積濃度の比は、「ＭＭ１：ＭＭ２」の欄に示される。「エミッタ濃度」の欄はエミッタの体積濃度を表し、ここですべての体積濃度を合計すると１００％となる。ＭＭ１：ＭＭ２＝２：１およびｃｏｎｃ．エミッタ＝１０％という表現は、例えばＭＭ１が発光層中に６０％の体積割合で存在し、ＭＭ２が発光層中に３０％の割合で存在し、エミッタが発光層中に１０％の割合で存在することを意味する。マトリックス材料が１種だけの場合、「ＭＭ１：ＭＭ２」の欄は空欄であり、したがってマトリックスの体積割合は１００％からエミッタの濃度を減じたものである。

「Ｒｅｌ．ＥＱＥ」、「Ｒｅｌ．ロールオフ」および「Ｒｅｌ．ＬＴ」という表現は、パラメーターＥＱＥ、ロールオフおよび耐用年限（ＬＴ）が、エミッタ濃度とともにどのように変化するかを示す。これらは、特定の構造についてエミッタ濃度だけを変動させた相対的データである。ここでＥＱＥは１０００ｃｄ／ｍ²での外部量子効率である。ロールオフはＥＱＥ（５０００ｃｄ／ｍ²）／ＥＱＥ（１０００ｃｄ／ｍ²）と定義される。この場合高い光束密度で効率が高いので、高いロールオフが望ましい。耐用年限は、その時間を経過した後、一定電流での動作で光束密度が４０００ｃｄ／ｍ²の初期輝度から３２００ｃｄ／ｍ²に低下する時間と定義される。表２において、構造に属するデータは、水平二重線で仕切られている。

さらに、表３は種々の構造間の相対比較を示す。これらの比較は、同様に水平二重線で仕切られている。これらの比較において、それぞれの場合、耐用年限が最適である濃度比を比較している。

混合マトリックス系の場合、１０％のエミッタ濃度での２種のマトリックス構成要素の混合比の最適化を、所与の構造について実施する。エミッタ濃度の変動のため、最長の耐用年限が達成される混合比が選択される、すなわち、例えば構造Ｅ１について２：１が選択される。

ＨＯＭＯ／ＬＵＭＯ位置および三重項準位の決定
材料のＨＯＭＯおよびＬＵＭＯ位置および三重項準位は、量子化学計算によって決定される。この目的のために、「Gaussian 03W」ソフトウェアパッケージ（Gaussian Inc.）を使用する。金属を含まない有機物質（表５において方法「ｏｒｇ．」で示される）を計算するために、最初に幾何学的配置（geometry）最適化を、「基底状態／半経験的／デフォルトスピン／ＡＭ１／電荷０／スピン一重項」法を用いて実施する。これに続いて、最適化された立体配置をもとにしてエネルギー計算を行う。ここで「６−３１Ｇ（ｄ）」基底関数（base set）を用いた「ＴＤ−ＳＦＣ／ＤＦＴ／デフォルトスピン／Ｂ３ＰＷ９１」法を使用する（電荷０、スピン一重項）。有機金属化合物（表５において「ｏｒｇａｎｏｍ．」方法で示される）については、立体配置を、「基底状態／ハートリー−フォック／デフォルトスピン／ＬａｎＬ２ＭＢ／電荷０／スピン一重項」法によって最適化する。エネルギー計算を、上述したような有機物質と同様にして実施し、ここでは、金属原子については「ＬａｎＬ２ＤＺ」基底集合を使用し、配位子については「６−３１Ｇ（ｄ）」基底集合を使用することが異なる。エネルギー計算によってＨＯＭＯ ＨＥｈまたはＬＵＭＯ ＬＥｈをハートリー単位で得る。サイクリックボルタンメトリー測定を参照して較正されたＨＯＭＯおよびＬＵＭＯ値を、それから以下のようにして単位を電子ボルトとして決定する：
ＨＯＭＯ（ｅＶ）＝（（ＨＥｈ^*２７．２１２）−０．９８９９）／１．１２０６
ＬＵＭＯ（ｅＶ）＝（（ＬＥｈ^*２７．２１２）−２．００４１）／１．３８５
本出願においては、これらの値を、その材料のそれぞれＨＯＭＯおよびＬＵＭＯとみなすものとする。一例として、物質ＢＰＡ１についての計算から、−０．１７５１９ハートリーのＨＯＭＯおよび−０．０４１９２ハートリーのＬＵＭＯが得られ、これは、−５．１４ｅＶの較正ＨＯＭＯおよび−２．２７ｅＶの較正ＬＵＭＯに対応する。

三重項準位Ｔ₁は、最も低いエネルギーを有する三重項状態のエネルギーと定義され、これは量子化学計算により得られる。

表５に、種々の材料のＨＯＭＯおよびＬＵＭＯ値ならびに三重項準位Ｔ₁を示す。

例の説明
本発明によるＯＬＥＤの利点を例示するために、いくつかの例を以下により詳細に説明する。しかし、これは、表２に示すデータの選択を表すに過ぎないことを指摘しておかなければならない。例Ｎ１〜Ｎ８およびＥ１〜Ｅ２０_E10は緑色発光を示し、発光の極大値は５１９〜５２７ｎｍである。例Ｎ９およびＮ１０のＯＬＥＤについては、発光の極大値は４８５〜４８９ｎｍである。

ＥＢＬとＥＭＬとの間のＨＯＭＯ差の意味
例Ｎ１（ＨＯＭＯ（ＥＢＬ）−ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）＝０．６５ｅＶ）、Ｎ２、Ｎ３（ＨＯＭＯ（ＥＢＬ）−ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）＝０．４８ｅＶ）およびＮ４（ＨＯＭＯ（ＥＢＬ）−ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）＝０．４２ｅＶ）について、条件ＨＯＭＯ（ＥＢＬ）−ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）＜０．４ｅＶは満足されていない。それに応じて、１０体積％未満のエミッタ濃度を用いた場合、効率および／またはロールオフおよび／または耐用年限は損なわれる。これは、単一マトリックス（例Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３）の使用時と混合マトリックス系（例Ｎ４）の両方に適用される。対照的に、それについてＨＯＭＯ差が０．４ｅＶ未満であるＯＬＥＤ（例Ｅ１〜Ｅ１０）は、１０体積％未満のエミッタ濃度での効率、ロールオフおよび耐用年限に関して、実質的にすべての場合で最適条件を示す。これが当てはまらない場合、１０％以上のエミッタ濃度での改善は最適条件と比べてごくわずかである。例Ｅ１における、１体積％の非常に低いエミッタ濃度でのみ、耐用年限が著しく損なわれる。

ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）の意味
例Ｎ５（ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）＝−２．５０ｅＶ）、Ｎ６（ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）＝−２．４２ｅＶ）およびＮ８（ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）＝−２．１４ｅＶ）について、条件ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）＜−２．５ｅＶは適用されない。本発明によるＯＬＥＤとは対照的に、この場合、１０体積％より低いエミッタ濃度において、性能データ、特に耐用年限が損なわれる。混合マトリックス系（例Ｎ６）の場合には、単一マトリックスの場合ほど明らかには損なわれないが、それでも著しく損なわれる。例Ｎ８（ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）−ＬＵＭＯ（ＨＢＬ）＝０．６９ｅＶ）においては、特に明らかに損なわれ、ここで、条件ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）＜−２．５ｅＶの他に、条件ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）−ＬＵＭＯ（ＨＢＬ）＜０．４ｅＶも満足されていない。

マトリックス材料のＨＯＭＯ位置の意味
マトリックス材料についてのＨＯＭＯが−６．０ｅＶより小さい場合、１０体積％より低いエミッタ濃度（例Ｎ７）についても同様に性能データが損なわれる。上述したように、これは、本発明によるＯＬＥＤについては当てはまらない。

電子輸送層におけるアルミニウム金属錯体の使用
例Ｎ９は、ＥＴＬにおいてＡｌｑ₃を正孔ブロッカーＫｅｔ１と組み合わせて使用すると、５体積％のエミッタ濃度で最適効率が得られ；ロールオフはエミッタ濃度とともにそれほど変化しないことを示している。しかし、１０体積％未満のエミッタ濃度については、耐用年限が許容されない程度に損なわれる。正孔ブロッキング層がない場合、１０体積％未満のエミッタ濃度（例Ｎ１０）では、さらに、効率およびロールオフが損なわれる。これは、同様の構造および材料を有する例Ｅ７では当てはまらない。

すべてのマトリックス材料の小さいＨＯＭＯまたはＬＵＭＯ差に起因する改善
特に、条件ＨＯＭＯ（ＥＢＬ）−ＨＯＭＯ（ＭＭ１、ＭＭ２）＜０．４ｅＶまたはＬＵＭＯ（ＭＭ１、ＭＭ２）−ＬＵＭＯ（ＨＢＬ）＜０．４ｅＶが、混合マトリックス系におけるマトリックス構成要素ＭＭ１とＭＭ２の両方について満足されれば、非常に良好な性能データが得られる。これは、例Ｅ９（ＨＯＭＯ（ＥＢＬ）−ＨＯＭＯ（ＭＭ１）＝０．３４ｅＶ；ＨＯＭＯ（ＥＢＬ）−ＨＯＭＯ（ＭＭ２）＝０．２５ｅＶ）およびＥ１０（ＬＵＭＯ（ＭＭ１）−ＬＵＭＯ（ＨＢＬ）＝０．０４ｅＶ；ＬＵＭＯ（ＭＭ２）−ＬＵＭＯ（ＨＢＬ）＝０．０９ｅＶ）を参照して示されており：それについてＨＯＭＯ（ＥＢＬ）−ＨＯＭＯ（ＭＭ１）＝０．６７ｅＶであるＥ９に匹敵する構造Ｅ１において、匹敵する効率およびロールオフが得られるが、耐用年限の短縮がもたらされる。それについてＬＵＭＯ（ＭＭ２）−ＬＵＭＯ（ＨＢＬ）＝０．６５ｅＶであるＥ１０に匹敵する構造Ｅ３において、より劣った効率および耐用年限が得られる（表３を参照されたい）。

Claims (14)

1. アノードと、電子ブロッキング層（ＥＢＬ）と、少なくとも１種のリン光性化合物および少なくとも１種のマトリックス材料を含み、すべてのリン光性化合物の総濃度が１０体積％未満であるリン光性発光層（ＥＭＬ）と、正孔ブロッキング層（ＨＢＬ）と、カソードとをこの順序で含む、５７０ｎｍ以下の発光極大値を有する有機エレクトロルミネッセント素子であって、前記発光層と前記カソードとの間にアルミニウム金属錯体を含まず、前記層に以下が適用されることを特徴とする、有機エレクトロルミネッセント素子：
   ａ）ＨＯＭＯ（ＥＢＬ）−ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）≦０．４ｅＶ、
   ｂ）ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）−ＬＵＭＯ（ＨＢＬ）≦０．４ｅＶ、
   ｃ）前記ＥＭＬのすべてのマトリックス材料のＨＯＭＯ≧−６．０ｅＶ、および
   ｄ）ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）≦−２．５ｅＶ
   式中、ＨＯＭＯ（ＥＢＬ）は前記電子ブロッキング層の材料のＨＯＭＯを表し、ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）は前記発光層の前記マトリックス材料のＨＯＭＯを表し、ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）は前記発光層の前記マトリックス材料のＬＵＭＯを表し、ＬＵＭＯ（ＨＢＬ）は前記正孔ブロッキング層の材料のＬＵＭＯを表す。
2. 前記発光層中のすべてのリン光性化合物の前記総濃度が、１〜９体積％、好ましくは２〜８体積％であることを特徴とする、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
3. 以下が適用されることを特徴とする、請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセント素子：
   ａ）ＨＯＭＯ（エミッタ）−ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）≦０．３ｅＶ、および
   ｂ）ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）−ＬＵＭＯ（エミッタ）≦０．３ｅＶ
   式中、ＨＯＭＯ（エミッタ）およびＬＵＭＯ（エミッタ）は、前記リン光性エミッタのＨＯＭＯおよびＬＵＭＯをそれぞれ表す。
4. 前記発光層中にすべてのリン光性化合物を１〜９体積％の総濃度で含み、前記発光層と前記カソードとの間にアルミニウム金属錯体を含まない、５６０ｎｍ以下の発光極大値を有する請求項１〜３の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子であって、前記層に以下が適用されることを特徴とする、有機エレクトロルミネッセント素子：
   ａ）ＨＯＭＯ（ＥＢＬ）−ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）≦０．３５ｅＶ、
   ｂ）ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）−ＬＵＭＯ（ＨＢＬ）≦０．３５ｅＶ、
   ｃ）前記ＥＭＬのすべてのマトリックス材料のＨＯＭＯ≧−５．９ｅＶ、および
   ｄ）ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）≦−２．５５ｅＶ。
5. 前記発光層中にすべてのリン光性化合物を２〜８体積％の総濃度で含み、前記発光層と前記カソードとの間にアルミニウム金属錯体を含まない、５５０ｎｍ以下の発光極大値を有する請求項１〜４の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子であって、前記層に以下が適用されることを特徴とする、有機エレクトロルミネッセント素子：
   ａ）ＨＯＭＯ（ＥＢＬ）−ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）≦０．３ｅＶ、
   ｂ）ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）−ＬＵＭＯ（ＨＢＬ）≦０．３ｅＶ、
   ｃ）前記ＥＭＬのすべてのマトリックス材料のＨＯＭＯ≧−５．８ｅＶ、および
   ｄ）ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）≦−２．６ｅＶ。
6. 前記発光層中にすべてのリン光性化合物を３〜７体積％の総濃度で含み、前記発光層と前記カソードとの間にアルミニウム金属錯体を含まない、５４０ｎｍ以下の発光極大値を有する請求項１〜５の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子であって、前記層に以下が適用されることを特徴とする、有機エレクトロルミネッセント素子：
   ａ）ＨＯＭＯ（ＥＢＬ）−ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）≦０．２５ｅＶ、
   ｂ）ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）−ＬＵＭＯ（ＨＢＬ）≦０．２５ｅＶ、
   ｃ）前記ＥＭＬのすべてのマトリックス材料のＨＯＭＯ≧−５．８ｅＶ、および
   ｄ）ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）≦−２．６ｅＶ。
7. ＨＯＭＯ（ＥＢＬ）が−５．５ｅＶ以上であることを特徴とする、請求項１〜６の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
8. 以下が適用されることを特徴とする、請求項１〜７の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子：
   Ｔ₁（エミッタ）−Ｔ₁（マトリックス）≦０．２ｅＶ
   式中、Ｔ₁（マトリックス）は前記マトリックス材料の三重項準位を表し、Ｔ₁（エミッタ）は前記リン光性エミッタの三重項準位を表す。
9. 以下が適用されることを特徴とする、請求項１〜８の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子：
   ａ）Ｔ₁（エミッタ）−Ｔ₁（ＥＢＬ）≦０．３ｅＶ、および
   ｂ）Ｔ₁（エミッタ）−Ｔ₁（ＨＢＬ）≦０．３ｅＶ
   式中、Ｔ₁（ＥＢＬ）は前記電子ブロッキング層の材料の三重項準位を表し、Ｔ₁（ＨＢＬ）は前記正孔ブロッキング層の材料の三重項準位を表す。
10. ２種以上のマトリックス材料を使用する場合、最高ＨＯＭＯを有する構成要素の濃度が４〜５０体積％であることを特徴とする、請求項１〜９の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
11. 以下が適用されることを特徴とする、請求項１〜１０の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子：ＬＵＭＯ（ＥＢＬ）−ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）≧０．２ｅＶ。
12. 以下が適用されることを特徴とする、請求項１〜１１の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子：ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）−ＨＯＭＯ（ＨＢＬ）≧０．２ｅＶ。
13. ２種以上のマトリックス材料を使用する場合、最高ＨＯＭＯを有するマトリックス材料の構成要素が、トリアリールアミン誘導体、架橋トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、縮合カルバゾール誘導体、ジアザおよびテトラアザシロール誘導体ならびにジベンゾフランおよびベンゾフラニルジベンゾフラン誘導体からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１〜１２の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
14. ２種以上のマトリックス材料を使用する場合、最低ＬＵＭＯを有するマトリックス材料の構成要素が、芳香族ケトン、芳香族ホスフィンオキシド、芳香族スルホキシドもしくはスルホン、シラン、アザボロール、ボロン酸エステル、トリアジン誘導体、ピリミジン誘導体、ジアザホスホール誘導体、電子不足ヘテロ芳香族基で置換されているインドロカルバゾール誘導体または電子不足ヘテロ芳香族基で置換されているインデノカルバゾール誘導体からなる群から選択されることを特徴とする請求項１〜１３の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。