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公開番号2025169218
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-12
出願番号2025074762
出願日2025-04-28
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 50/858 20230101AFI20251105BHJP()
要約【課題】発光効率の良好な発光デバイスを提供する。または信頼性が良好な発光デバイスを提供する。または発光効率が良好でかつ信頼性が良好な表示装置を提供する。
【解決手段】第1の電極と、第2の電極と、第1の電極および第2の電極の間に位置する発光層と、第2の電極に接するキャップ層と、を有し、第2の電極は、発光層とキャップ層の間に位置し、キャップ層は、少なくとも第1の物質と、第2の物質とを有し、第1の物質と第2の物質は、380nmから760nmのいずれかの同一波長における常光屈折率が0.1以上異なる物質であり、第1の物質と第2の物質のいずれか一は、カルバゾール骨格を含む有機化合物である発光デバイスを提供する。
【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、
前記第１の電極および前記第２の電極の間に位置する発光層と、
キャップ層と、を有し、前記第２の電極は、前記発光層と前記キャップ層の間に位置し、
前記キャップ層は、少なくとも第１の物質と、第２の物質とを有し、
前記第１の物質と前記第２の物質は、それぞれの蒸着膜における３８０ｎｍから７６０ｎｍのいずれかの同一波長における常光屈折率が０．１以上異なる物質であり、
前記第１の物質と前記第２の物質の少なくとも一は、カルバゾール骨格を含む有機化合物である発光デバイス。
続きを表示（約 2,500 文字）【請求項２】
第１の電極と、
第２の電極と、
前記第１の電極および前記第２の電極の間に位置する発光層と、
キャップ層と、を有し、前記第２の電極は、前記発光層と前記キャップ層の間に位置し、
前記キャップ層は、少なくとも第１の物質を含む第１の層と、第２の物質を含む第２の層とを有し、
前記第１の物質と前記第２の物質は、それぞれの蒸着膜における３８０ｎｍから７６０ｎｍのいずれかの同一波長における常光屈折率が０．１以上異なる物質であり、
前記第１の物質と前記第２の物質の少なくとも一は、カルバゾール骨格を含む有機化合物である発光デバイス。
【請求項３】
第１の電極と、
第２の電極と、
前記第１の電極および前記第２の電極の間に位置する発光層と、
キャップ層と、を有し、前記第２の電極は、前記発光層と前記キャップ層の間に位置し、
前記キャップ層は、少なくとも第１の物質を含む第１の層と、第２の物質を含む第２の層とを有し、
前記第１の物質と前記第２の物質は、それぞれの蒸着膜における３８０ｎｍから７６０ｎｍのいずれかの同一波長における常光屈折率が０．１以上異なる物質であり、
前記第１の物質は、有機化合物であり、
前記第２の物質が、カルバゾール骨格を含む有機化合物である発光デバイス。
【請求項４】
第１の電極と、
第２の電極と、
前記第１の電極および前記第２の電極の間に位置する発光層と、
キャップ層と、を有し、前記第２の電極は、前記発光層と前記キャップ層の間に位置し、
前記キャップ層は、少なくとも第１の物質を含む第１の層と、第２の物質を含む第２の層とを有し、
前記第１の層は、前記第２の電極と接しており、
前記第１の物質と前記第２の物質は、それぞれの蒸着膜における３８０ｎｍから７６０ｎｍのいずれかの同一波長における常光屈折率が０．１以上異なる物質であり、
前記第１の物質と前記第２の物質の少なくとも一は、カルバゾール骨格を含む有機化合物である発光デバイス。
【請求項５】
第１の電極と、
第２の電極と、
前記第１の電極および前記第２の電極の間に位置する発光層と、
キャップ層と、を有し、前記第２の電極は、前記発光層と前記キャップ層の間に位置し、
前記キャップ層は、少なくとも第１の物質を含む第１の層と、第２の物質を含む第２の層とを有し、
前記第１の層は、前記第２の電極と接しており、
前記第１の物質と前記第２の物質は、それぞれの蒸着膜における３８０ｎｍから７６０ｎｍのいずれかの同一波長における常光屈折率が０．１以上異なる物質であり、
前記第２の物質が、カルバゾール骨格を含む有機化合物である発光デバイス。
【請求項６】
第１の電極と、
第２の電極と、
前記第１の電極および前記第２の電極の間に位置する発光層と、
キャップ層と、を有し、前記第２の電極は、前記発光層と前記キャップ層の間に位置し、
前記キャップ層は、少なくとも第１の物質を含む第１の層と、第２の物質を含む第２の層とを有し、
前記第１の層は、前記第２の電極と接しており、
前記第１の物質と前記第２の物質は、それぞれの蒸着膜における３８０ｎｍから７６０ｎｍのいずれかの同一波長における常光屈折率が０．１以上異なる物質であり、
前記第１の物質が電子輸送性を有する有機化合物であり、
前記第２の物質が、カルバゾール骨格を含む有機化合物である発光デバイス。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
前記キャップ層が、前記第２の電極に接する発光デバイス。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
前記第１の物質と前記第２の物質は、それぞれの蒸着膜における３８０ｎｍから７６０ｎｍのいずれかの同一波長における常光屈折率が０．３以上異なる物質である発光デバイス。
【請求項９】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
前記第２の物質が、下記一般式（Ｇ０）で表される有機化合物である発光デバイス。
JPEG
2025169218000022.jpg
31
167
（ただし、一般式（Ｇ０）において、Ｒ
１１
乃至Ｒ
１８
は、それぞれ独立に水素（重水素を含む）、炭素数１乃至６の置換もしくは無置換のアルキル基、炭素数３乃至６の置換もしくは無置換のシクロアルキル基、炭素数６乃至３０の置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、または炭素数１乃至３０の置換もしくは無置換のヘテロ芳香族炭化水素基を表し、Ｒ
１９
は、炭素数１乃至６の置換もしくは無置換のアルキル基、炭素数３乃至６の置換もしくは無置換のシクロアルキル基、炭素数６乃至３０の置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、または炭素数１乃至３０の置換もしくは無置換のヘテロ芳香族炭化水素基を表す。なお、全ての水素は重水素であってもよく、前記芳香族炭化水素基およびヘテロ芳香族炭化水素基は複数の環が互いに結合した構造であってもよく、複数の環から成る場合は芳香族炭化水素基が複数あってもよく、またヘテロ芳香族炭化水素基が複数あってもよく、また芳香族炭化水素基とヘテロ芳香族炭化水素基の両方を含んでいてもよい。）
【請求項１０】
請求項９において、
前記第１の物質の蒸着膜における４５０ｎｍでの常光屈折率が１．７０以下であり、
前記第２の物質の蒸着膜における４５０ｎｍでの常光屈折率が１．８０以上である発光デバイス。
（【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、有機化合物、有機半導体素子、発光デバイス、フォトダイオードセンサ、ディスプレイモジュール、照明モジュール、表示装置、電子機器、照明装置および電子デバイスに関する。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、液晶表示装置、照明装置、蓄電装置、記憶装置、撮像装置、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。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
有機化合物を用いたエレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用する発光デバイス（有機ＥＬ素子ともいう）の実用化が進んでいる。これら発光デバイスの基本的な構成は、一対の電極間に発光材料を含む有機化合物層を挟んだものである。このデバイスに電圧を印加して、キャリアを注入し、当該キャリアの再結合エネルギーを利用することにより、発光材料からの発光を得ることができる。
【０００３】
発光デバイスは自発光型であるため、当該発光デバイスを画素として用いた表示装置は、液晶表示装置に比べ視認性が高く、また、バックライトが不要である。また、このような発光デバイスを用いた表示装置は、薄型軽量に作製できることも大きな利点である。さらに非常に応答速度が速いことも特徴の一つである。
【０００４】
また、これらの発光デバイスは発光層を平面状に連続して形成することが可能であるため、面状に発光を得ることができる。これは、白熱電球、ＬＥＤに代表される点光源、あるいは蛍光灯に代表される線光源では得難い特色であるため、照明等に応用できる面光源としての利用価値も高い。
【０００５】
このように発光デバイスを用いた表示装置、照明装置はさまざまな電子機器に好適であるが、より良好な特性を有する発光デバイスを求めて研究開発が進められている。
【０００６】
特許文献１には、光の取り出し効率を改善させることが可能なキャッピング層を有する有機エレクトロルミネッセンスを利用した発光デバイスが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１５－０９２４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。本発明の一態様では特性の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、本発明の一態様では、信頼性の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、本発明の一態様では、発光効率が高い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、信頼性が良好で、発光効率が高い発光デバイスを提供することを目的とする。
【０００９】
または、本発明の一態様では特性の良好な表示装置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、信頼性の良好な表示装置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、消費電力の低い表示装置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、信頼性が良好で、消費電力の低い発光デバイスを提供することを目的とする。
【００１０】
または、本発明の一態様では、信頼性の高い電子機器および照明装置のいずれか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、消費電力の低い電子機器および照明装置のいずれか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）

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