特許ウォッチ

公開番号2025117564
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-12
出願番号2025012777
出願日2025-01-29
発明の名称発光デバイス
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 71/20 20230101AFI20250804BHJP()
要約【課題】良好な特性の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、有機化合物層と、を有し、有機化合物層は、第1の電極および第2の電極の間に位置し、有機化合物層は、少なくとも発光層および電子注入層を有し、電子注入層は電子供与基を有するフェナントロリン骨格を含む第1の有機化合物を有し、第1の有機化合物は、純水への溶解度が20mg/L以下であり、かつガラス転移温度が80℃以上であり、上面視において、発光層の輪郭と電子注入層の輪郭は、概略一致している発光デバイスである。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１の電極と、第２の電極と、有機化合物層と、を有し、
前記有機化合物層は、前記第１の電極および前記第２の電極の間に位置し、
前記有機化合物層は、少なくとも発光層および電子注入層を有し、
前記電子注入層は電子供与基を有するフェナントロリン骨格を含む第１の有機化合物を有し、
前記第１の有機化合物は、純水への溶解度が２０ｍｇ／Ｌ以下であり、かつガラス転移温度が８０℃以上であり、
上面視において、前記発光層の輪郭と前記電子注入層の輪郭は、概略一致している発光デバイス。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
第１の電極と、第２の電極と、有機化合物層と、を有し、
前記有機化合物層は、前記第１の電極および前記第２の電極の間に位置し、
前記有機化合物層は、少なくとも発光層および前記第２の電極と接する電子注入層を有し、
前記電子注入層は電子供与基を有するフェナントロリン骨格を含む第１の有機化合物を有し、
前記第１の有機化合物と前記第２の電極とは、相互作用し、
前記第１の有機化合物は、純水への溶解度が２０ｍｇ／Ｌ以下であり、かつガラス転移温度が８０℃以上であり、
上面視において、前記発光層の輪郭と前記電子注入層の輪郭は、概略一致している発光デバイス。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記フェナントロリン骨格は、１，１０－フェナントロリン骨格であり、かつ、４位および７位の少なくとも一に前記電子供与基を有する、発光デバイス。
【請求項４】
請求項３において、
前記電子供与基は、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、および複素環式アミノ基、の少なくとも一である、発光デバイス。
【請求項５】
請求項１または請求項２において、
前記第１の有機化合物は、純水への溶解度が０．１ｍｇ／Ｌ以上１０ｍｇ／Ｌ以下である発光デバイス。
【請求項６】
請求項１または請求項２において、
前記第１の有機化合物は、ガラス転移温度が１００℃以上である発光デバイス。
【請求項７】
請求項１または請求項２において、
前記第１の有機化合物の静電ポテンシャルの最小値は、原子単位系における電子密度分布の閾値が０．０００４ｅ／ａ
０
３
において－０．０８５Ｅ
ｈ
以下である、発光デバイス。
【請求項８】
請求項１または請求項２において、
前記第１の有機化合物は、酸解離定数ｐＫａが８以上である、発光デバイス。
【請求項９】
第１の電極と、第２の電極と、有機化合物層と、を有し、
前記有機化合物層は、前記第１の電極および前記第２の電極の間に位置し、
前記有機化合物層は、少なくとも発光層および前記第２の電極と接する電子注入層を有し、
前記電子注入層は構造式（１００）で表される第１の有機化合物を有し、
上面視において、前記発光層の輪郭と前記電子注入層の輪郭は、概略一致している発光デバイス。
JPEG
2025117564000015.jpg
41
167
【請求項１０】
請求項１、請求項２、または請求項９のいずれか一において、
前記有機化合物層は、前記発光層と前記電子注入層の間に電子輸送層を有し、
前記電子輸送層は、π電子不足型複素芳香環を有する第２の有機化合物を有し、
前記第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位は、前記第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位より高い、発光デバイス。
（【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、発光デバイスに関する。
続きを表示（約 1,600 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、電子機器、照明装置、入力装置（例えば、タッチセンサ）、入出力装置（例えば、タッチパネル）、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】
表示装置は、近年様々な用途への展開がなされている。例えば、大型の表示装置の用途として、家庭用のテレビジョン装置（テレビまたはテレビジョン受信機ともいう）、デジタルサイネージ（ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｇｅ：電子看板）、及び、ＰＩＤ（ＰｕｂｌｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＤｉｓｐｌａｙ）等が、小型の表示装置の用途として、タッチパネルを備えるスマートフォンまたはタブレット端末などの開発が進められている。
【０００４】
また同時に、表示装置はその高精細化も求められている。高精細な表示装置が要求される機器としては、例えば、仮想現実（ＶＲ：ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙ）、拡張現実（ＡＲ：ＡｕｇｍｅｎｔｅｄＲｅａｌｉｔｙ）、代替現実（ＳＲ：ＳｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎａｌＲｅａｌｉｔｙ）、及び、複合現実（ＭＲ：ＭｉｘｅｄＲｅａｌｉｔｙ）向けの機器が、盛んに開発されている。
【０００５】
表示装置に用いられる表示素子としては、発光デバイス（発光素子ともいう）の開発が盛んに進められている。エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ、以下ＥＬと記す）現象を利用した発光デバイス（ＥＬデバイス、ＥＬ素子ともいう）、特に有機化合物を主として用いた有機ＥＬデバイスは、薄型軽量化が容易である、入力信号に対し高速に応答可能である、直流定電圧電源を用いて駆動可能である等の特徴を有することから、表示装置に好適である。
【０００６】
有機ＥＬデバイスを用い、より高精細な発光装置を得るために、メタルマスクを用いた蒸着法に代わって、フォトレジストなどを用いたフォトリソグラフィ法による有機層のパターニングが研究されている。フォトリソグラフィ法を用いることによって、ＥＬ層の間隔が数μｍという高精細な表示装置を得ることができる（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特表２０１８－５２１４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以前より有機ＥＬデバイス（本明細書においては発光デバイスともいう）のＥＬ層は、水、酸素などの大気成分に曝されると初期特性または信頼性に影響が出ることが知られており、その取扱いは真空に近い雰囲気で行われることが常識であった。特に、電子注入層は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属、もしくはこれらの化合物が用いられるが、これらの金属および化合物は水または酸素との非常に反応性が高く、ＥＬ層の表面が大気中に曝されると瞬く間に劣化してしまい、電子注入層として機能しなくなってしまう。
【０００９】
しかし、上述のようにフォトリソグラフィ法により加工を行う過程においては、ＥＬ層の表面を大気中に曝す必要がある。
【００１０】
本発明の一態様では、新規な発光デバイスを提供することを目的とする。または、本発明の他の一態様では、良好な効率を有する発光デバイスを提供することを目的とする。または、本発明の一態様では、信頼性が良好な発光デバイスを提供することを目的とする。または、本発明の他の一態様では、良好な効率および信頼性を有する発光デバイスを提供することを目的とする。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許