特許ウォッチ

公開番号2024079623
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-11
出願番号2023198718
出願日2023-11-23
発明の名称発光デバイス、表示装置、表示モジュール、電子機器
出願人株式会社半導体エネルギー研究所
代理人
主分類H10K 50/19 20230101AFI20240604BHJP()
要約【課題】利便性、有用性または信頼性に優れた新規な発光デバイスを提供する。
【解決手段】第1の電極と、第2の電極と、第1のユニットと、第2のユニットと、第1の中間層と、を有する発光デバイスである。第1のユニットは、第1の電極および第2の電極の間に挟まれ、第1のユニットは第1の発光性の材料を含み、第2のユニットは、第1のユニットおよび第2の電極の間に挟まれ、第2のユニットは第2の発光性の材料を含む。第1の中間層は、第1のユニットおよび第2のユニットの間に挟まれ、第1の中間層は、第1の有機化合物および第2の有機化合物を含み、第1の有機化合物は、8以上の酸解離定数pKaを有し、第2の有機化合物は、4より小さい酸解離定数pKaを有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１の電極と、
第２の電極と、
第１のユニットと、
第２のユニットと、
第１の中間層と、を有し、
前記第１のユニットは、前記第１の電極および前記第２の電極の間に挟まれ、
前記第１のユニットは、第１の発光性の材料を含み、
前記第２のユニットは、前記第１のユニットおよび前記第２の電極の間に挟まれ、
前記第２のユニットは、第２の発光性の材料を含み、
前記第１の中間層は、前記第１のユニットおよび前記第２のユニットの間に挟まれ、
前記第１の中間層は、第１の有機化合物および第２の有機化合物を含み、
前記第１の有機化合物は、８以上の酸解離定数ｐＫａを有し、
前記第２の有機化合物は、１以下のピリジン環または１以下のフェナントロリン環を有する、発光デバイス。
続きを表示（約 4,000 文字）【請求項２】
第１の電極と、
第２の電極と、
第１のユニットと、
第２のユニットと、
第１の中間層と、を有し、
前記第１のユニットは、前記第１の電極および前記第２の電極の間に挟まれ、
前記第１のユニットは、第１の発光性の材料を含み、
前記第２のユニットは、前記第１のユニットおよび前記第２の電極の間に挟まれ、
前記第２のユニットは、第２の発光性の材料を含み、
前記第１の中間層は、前記第１のユニットおよび前記第２のユニットの間に挟まれ、
前記第１の中間層は、第１の有機化合物および第２の有機化合物を含み、
前記第１の有機化合物は、８以上の酸解離定数ｐＫａを有し、
前記第２の有機化合物は、４より小さい酸解離定数ｐＫａを有する、発光デバイス。
【請求項３】
第１の電極と、
第２の電極と、
第１のユニットと、
第２のユニットと、
第１の中間層と、を有し、
前記第１のユニットは、前記第１の電極および前記第２の電極の間に挟まれ、
前記第１のユニットは、第１の発光性の材料を含み、
前記第２のユニットは、前記第１のユニットおよび前記第２の電極の間に挟まれ、
前記第２のユニットは、第２の発光性の材料を含み、
前記第１の中間層は、前記第１のユニットおよび前記第２のユニットの間に挟まれ、
前記第１の中間層は、第１の有機化合物および第２の有機化合物を含み、
前記第１の有機化合物は、８以上の酸解離定数ｐＫａを有し、
前記第２の有機化合物は、溶解度パラメータδにおいて、４．０ＭＰａ
０．５
以下の分極項δｐを有する、発光デバイス。
【請求項４】
前記第１の有機化合物は、グアニジン骨格を有する、請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の発光デバイス。
【請求項５】
前記第１の有機化合物は、１，３，４，６，７，８－ヘキサヒドロ－２Ｈ－ピリミド［１，２－ａ］ピリミジン基を有する、請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の発光デバイス。
【請求項６】
前記第１の有機化合物は、前記第２の有機化合物に対して電子供与性を示さない、請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の発光デバイス。
【請求項７】
前記第１の中間層は、第１の層および第２の層を含み、
前記第１の層は、前記第２のユニットおよび前記第２の層の間に挟まれ、
前記第１の層は、膜状態で電子スピン共鳴法を用いて、１×１０
１８
ｓｐｉｎｓ／ｃｍ
３
以上のスピン密度が観測される材料で構成され、
前記第２の層は、前記第１の有機化合物および前記第２の有機化合物を含み、
前記第２の層は、膜状態で電子スピン共鳴法を用いて、１×１０
１７
ｓｐｉｎｓ／ｃｍ
３
以下のスピン密度が観測される材料で構成される、請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の発光デバイス。
【請求項８】
第１の発光デバイスと、
第２の発光デバイスと、を有し、
前記第１の発光デバイスは、第１の電極、第２の電極、第１のユニット、第２のユニットおよび第１の中間層を備え、
前記第１のユニットは、前記第１の電極および前記第２の電極の間に挟まれ、
前記第１のユニットは、第１の発光性の材料を含み、
前記第２のユニットは、前記第１のユニットおよび前記第２の電極の間に挟まれ、
前記第２のユニットは、第２の発光性の材料を含み、
前記第１の中間層は、前記第１のユニットおよび前記第２のユニットの間に挟まれ、
前記第１の中間層は、第１の有機化合物および第２の有機化合物を含み、
前記第２の発光デバイスは、第３の電極、第４の電極、第３のユニット、第４のユニットおよび第２の中間層を備え、
前記第３の電極は、前記第１の電極と隣接し、
前記第３の電極は、前記第１の電極との間に第１の間隙を備え、
前記第３のユニットは、前記第３の電極および前記第４の電極の間に挟まれ、
前記第３のユニットは、第３の発光性の材料を含み、
前記第４のユニットは、前記第３のユニットおよび前記第４の電極の間に挟まれ、
前記第４のユニットは、第４の発光性の材料を含み、
前記第２の中間層は、前記第３のユニットおよび前記第４のユニットの間に挟まれ、
前記第２の中間層は、前記第１の中間層との間に第２の間隙を備え、
前記第２の間隙は、前記第１の間隙と重なり、
前記第２の中間層は、第３の有機化合物および第４の有機化合物を含み、
前記第１の有機化合物は、８以上の酸解離定数ｐＫａを有し、
前記第３の有機化合物は、８以上の酸解離定数ｐＫａを有し、
前記第２の有機化合物は、ピリジン環を含まない、またはフェナントロリン環を含まない、もしくはフェナントロリン環を１つ有し、
前記第４の有機化合物は、ピリジン環を含まない、またはフェナントロリン環を含まない、もしくはフェナントロリン環を１つ有する、表示装置。
【請求項９】
第１の発光デバイスと、
第２の発光デバイスと、を有し、
前記第１の発光デバイスは、第１の電極、第２の電極、第１のユニット、第２のユニットおよび第１の中間層を備え、
前記第１のユニットは、前記第１の電極および前記第２の電極の間に挟まれ、
前記第１のユニットは、第１の発光性の材料を含み、
前記第２のユニットは、前記第１のユニットおよび前記第２の電極の間に挟まれ、
前記第２のユニットは、第２の発光性の材料を含み、
前記第１の中間層は、前記第１のユニットおよび前記第２のユニットの間に挟まれ、
前記第１の中間層は、第１の有機化合物および第２の有機化合物を含み、
前記第２の発光デバイスは、第３の電極、第４の電極、第３のユニット、第４のユニットおよび第２の中間層を備え、
前記第３の電極は、前記第１の電極と隣接し、
前記第３の電極は、前記第１の電極との間に第１の間隙を備え、
前記第３のユニットは、前記第３の電極および前記第４の電極の間に挟まれ、
前記第３のユニットは、第３の発光性の材料を含み、
前記第４のユニットは、前記第３のユニットおよび前記第４の電極の間に挟まれ、
前記第４のユニットは、第４の発光性の材料を含み、
前記第２の中間層は、前記第３のユニットおよび前記第４のユニットの間に挟まれ、
前記第２の中間層は、前記第１の中間層との間に第２の間隙を備え、
前記第２の間隙は、前記第１の間隙と重なり、
前記第２の中間層は、第３の有機化合物および第４の有機化合物を含み、
前記第１の有機化合物は、８以上の酸解離定数ｐＫａを有し、
前記第３の有機化合物は、８以上の酸解離定数ｐＫａを有し、
前記第２の有機化合物は、４より小さい酸解離定数ｐＫａを有し、
前記第４の有機化合物は、４より小さい酸解離定数ｐＫａを有する、表示装置。
【請求項１０】
第１の発光デバイスと、
第２の発光デバイスと、を有し、
前記第１の発光デバイスは、第１の電極、第２の電極、第１のユニット、第２のユニットおよび第１の中間層を備え、
前記第１のユニットは、前記第１の電極および前記第２の電極の間に挟まれ、
前記第１のユニットは、第１の発光性の材料を含み、
前記第２のユニットは、前記第１のユニットおよび前記第２の電極の間に挟まれ、
前記第２のユニットは、第２の発光性の材料を含み、
前記第１の中間層は、前記第１のユニットおよび前記第２のユニットの間に挟まれ、
前記第１の中間層は、第１の有機化合物および第２の有機化合物を含み、
前記第２の発光デバイスは、第３の電極、第４の電極、第３のユニット、第４のユニットおよび第２の中間層を備え、
前記第３の電極は、前記第１の電極と隣接し、
前記第３の電極は、前記第１の電極との間に第１の間隙を備え、
前記第３のユニットは、前記第３の電極および前記第４の電極の間に挟まれ、
前記第３のユニットは、第３の発光性の材料を含み、
前記第４のユニットは、前記第３のユニットおよび前記第４の電極の間に挟まれ、
前記第４のユニットは、第４の発光性の材料を含み、
前記第２の中間層は、前記第３のユニットおよび前記第４のユニットの間に挟まれ、
前記第２の中間層は、前記第１の中間層との間に第２の間隙を備え、
前記第２の間隙は、前記第１の間隙と重なり、
前記第２の中間層は、第３の有機化合物および第４の有機化合物を含み、
前記第１の有機化合物は、８以上の酸解離定数ｐＫａを有し、
前記第３の有機化合物は、８以上の酸解離定数ｐＫａを有し、
前記第２の有機化合物は、溶解度パラメータδにおいて、４．０ＭＰａ
０．５
以下の分極項δｐを有し、
前記第４の有機化合物は、溶解度パラメータδにおいて、４．０ＭＰａ
０．５
以下の分極項δｐを有する、表示装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、発光デバイス、表示装置、表示モジュール、電子機器または半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【０００２】
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。
【背景技術】
【０００３】
近年、ディスプレイパネルの高精細化が求められている。高精細なディスプレイパネルが要求される機器としては、例えばスマートフォン、タブレット端末、ノート型コンピュータなどがある。また、テレビジョン装置、モニタ装置などの据え置き型のディスプレイ装置においても、高解像度化に伴う高精細化が求められている。さらに、最も高精細度が要求される機器としては、例えば、仮想現実（ＶＲ：ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙ）、または拡張現実（ＡＲ：ＡｕｇｍｅｎｔｅｄＲｅａｌｉｔｙ）向けの機器がある。
【０００４】
また、ディスプレイパネルに適用可能な表示装置としては、代表的には液晶表示装置、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子、発光ダイオード（ＬＥＤ：ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）等の発光素子を備える発光装置、及び電気泳動方式などにより表示を行う電子ペーパなどが挙げられる。
【０００５】
例えば、有機ＥＬ素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の有機化合物を含む層を挟持したものである。この素子に電圧を印加することにより、発光性の有機化合物から発光を得ることができる。このような有機ＥＬ素子が適用された表示装置は、液晶表示装置等で必要であったバックライトが不要なため、薄型、軽量、高コントラストで且つ低消費電力な表示装置を実現できる。例えば、有機ＥＬ素子を用いた表示装置の一例が、特許文献１に記載されている。
【０００６】
特許文献２には、有機ＥＬデバイスを用いた、ＶＲ向けの表示装置が開示されている。
【０００７】
有機ＥＬ素子の電子注入層に用いた場合に、優れた電子注入性、電子輸送性が得られる有機薄膜としては、例えば、ヘキサヒドロピリミドピリミジン化合物と、電子を輸送する第２の材料とを含む単一の膜、またはヘキサヒドロピリミドピリミジン化合物を含む膜と、第２の材料を含む膜との積層膜が知られている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２００２－３２４６７３号公報
ＷＯ２０１８／０８７６２５号パンフレット
ＷＯ２０２１／０４５１７８号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の一態様は、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な発光デバイスを提供することを課題の一とする。または、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な表示装置を提供することを課題の一とする。または、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な表示モジュールを提供することを課題の一とする。または、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な電子機器を提供することを課題の一とする。または、新規な発光デバイス、新規な表示装置、新規な表示モジュール、新規な電子機器、または、新規な半導体装置を提供することを課題の一とする。
【００１０】
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許