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公開番号2025107303
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-17
出願番号2025075225,2023097392
出願日2025-04-30,2018-04-05
発明の名称発光素子
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 50/17 20230101AFI20250710BHJP()
要約【課題】駆動電圧が低く、信頼性が良好な発光素子を提供する。
【解決手段】陰極と発光層の間に電子注入層を有する発光素子である。該電子注入層は遷
移金属と非共有電子対を有する有機化合物の混合膜であり、遷移金属原子と該有機化合物
はSOMOを形成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間の発光層と、
前記発光層と前記陰極との間に、ＳＯＭＯを形成する第１の層を有し、
前記第１の層は、窒素、炭素、炭素、窒素の順に並んだ結合部位を有する化合物を含む、発光素子。
続きを表示（約 730 文字）【請求項２】
陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間の発光層と、
前記発光層と前記陰極との間に、ＳＯＭＯを形成する第１の層を有し、
前記第１の層は、ジアジン環又はトリアジン環を少なくとも一つ有する化合物を含む、発光素子。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記発光層のホスト材料は、ジアジン環又はトリアジン環の少なくとも一つを有する化合物を含む、発光素子。
【請求項４】
陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に、第１の発光ユニットおよび第２の発光ユニットを有し、
前記第１の発光ユニットと前記第２の発光ユニットとの間に、ＳＯＭＯを形成する第１の層を有し、
前記第１の層は、窒素、炭素、炭素、窒素の順に並んだ結合部位を有する化合物を含む、発光素子。
【請求項５】
陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に、第１の発光ユニットおよび第２の発光ユニットを有し、
前記第１の発光ユニットと前記第２の発光ユニットとの間に、ＳＯＭＯを形成する第１の層を有し、
前記第１の層は、ジアジン環又はトリアジン環を少なくとも一つ有する化合物を含む、発光素子。
【請求項６】
請求項４又は請求項５において、
前記第１の発光ユニットが有する発光層のホスト材料は、ジアジン環又はトリアジン環の少なくとも一つを有する化合物を含む、発光素子。
【請求項７】
請求項１又は請求項４において、
前記化合物は、フェナントロリン誘導体である、発光素子。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、新規な電子注入層を有する発光素子に関する。または該発光素子を
有する表示装置、電子機器、及び照明装置に関する。
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。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。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、液晶表示装置、発光装置、照明装置、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、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＥＬ）
を利用した発光素子の研究開発が盛んに行われている。これら発光素子の基本的な構成は
、一対の電極間に発光性の物質を含む層（ＥＬ層）を挟んだ構成である。この素子の電極
間に電圧を印加することにより、発光性の物質からの発光を得られる。
【０００４】
上述の発光素子は自発光型であるため、これを用いた表示装置は、視認性に優れ、バッ
クライトが不要であり、消費電力が少ない等の利点を有する。さらに、薄型軽量に作製で
き、応答速度が高いなどの利点も有する。
【０００５】
一般に、発光素子は駆動電圧を低減させるため、陰極と発光層の間に電子注入層を設け
る。該電子注入層は陰極との電子注入障壁を低減させるため、リチウム（Ｌｉ）やカルシ
ウム（Ｃａ）に代表される、アルカリ金属やアルカリ土類金属のような仕事関数の小さい
金属やこれらの化合物が用いられる（例えば特許文献１）。
【０００６】
また、上述の発光素子を発光装置に用いる場合、画素中の各副画素にそれぞれ互いに異
なる色の光を呈する機能を有するＥＬ層を設ける方法（以下、塗り分け方式と呼ぶ）と、
画素中の副画素に例えば白色の光を呈する機能を有する共通のＥＬ層を設け、各副画素に
それぞれ異なる色の光を透過する機能を有するカラーフィルタを設ける方法（以下、カラ
ーフィルタ方式と呼ぶ）がある。
【０００７】
カラーフィルタ方式の利点としては、全副画素でＥＬ層を共通とすることができるため
、塗り分け方式と比較して、ＥＬ層の材料の損失が少なく、またＥＬ層形成時に要する工
程を少なくできるため、発光装置を低コストで高い生産性をもって製造できることが挙げ
られる。次に、塗り分け方式においては、各副画素のＥＬ層の材料が互いに混入すること
を防ぐために、各副画素間に余白が必要となるが、カラーフィルタ方式では当該余白が不
要であるため、より画素の密度が高く高精細な発光装置を実現することが挙げられる。
【０００８】
上記発光素子は、ＥＬ層に含まれる発光性の物質の種類によって、様々な発光色を提供
することができる。照明装置への応用を考えた場合、白色またはそれに近い色の発光を呈
する高効率な発光素子が求められている。また、カラーフィルタ方式の発光装置への応用
を考えた場合、色純度が高い発光を呈する高効率な発光素子が求められている。また、こ
れらに用いる発光素子としては、消費電力の少ない発光素子が求められている。
【０００９】
発光素子の発光効率を向上させるためには、発光装置からの光の取出し効率を向上させ
ることが重要である。発光素子からの光の取り出し効率を向上させるために、一対の電極
間で光の共振効果を利用した微小光共振器（マイクロキャビティ）構造を採用し、特定波
長における光強度を増加させる方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１０】
また、白色を発光する発光素子として、複数のＥＬ層の間に電荷発生層を設ける素子（
タンデム素子ともいう）が提案されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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