有机化合物、发光器件、发光装置及电子设备的制作方法

本发明的一个方式涉及一种有机化合物、发光器件、发光装置、受发光装置、显示装置、电子设备、照明装置以及电子器件。注意，本发明的一个方式不局限于上述。本说明书等所公开的发明的一个方式的涉及一种物体、方法或制造方法。另外，本发明的一个方式涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或者组合物(composition of matter)。由此，具体而言，作为本说明书所公开的本发明的一个方式的的例子可以举出半导体装置、显示装置、液晶显示装置、发光装置、照明装置、蓄电装置、存储装置、摄像装置、这些装置的驱动方法或者这些装置的制造方法。

背景技术：

1、近年来，显示装置被期待应用于各种用途。例如，作为大型显示装置的用途，可以举出家用电视装置(也称为电视或电视接收器)、数字标牌(digital signage)及公共信息显示器(pid：public information display)等。此外，作为便携式信息终端，对具备触摸面板的智能手机及平板终端等已在进行研发。

2、另外，有显示装置的高清晰化的需求。作为需要高清晰显示装置的设备，例如面向虚拟现实(vr：virtual reality)、增强现实(ar：augmented reality)、替代现实(sr：substitutional reality)以及混合现实(mr：mixed reality)的设备的开发很活跃。

3、作为显示装置，例如对包括发光器件(也称为发光元件)的发光装置已在进行研发。利用电致发光(electroluminescence，以下称为el)现象的发光器件(也称为“el器件”、“el元件”)具有容易实现薄型轻量化；能够高速地响应输入信号；以及能够使用直流恒压电源等而驱动等的特征，并已将其应用于显示装置。

4、专利文献1公开了使用有机el器件(也称为有机el元件)的面向vr的显示装置。另外，专利文献2公开了将包含过渡金属及非共有电子对的有机化合物的混合膜用于电子注入层的驱动电压低且可靠性良好的发光器件。

5、[专利文献1]国际专利申请公开第2018/087625号

6、[专利文献2]日本专利申请公开第2018-201012号公报

技术实现思路

1、作为将有机半导体膜制造成规定形状的方法之一，广泛地采用使用金属掩模的真空蒸镀法(掩模蒸镀)。但是，最近，随着高密度化、高清晰化的进展，由于以位置对准精度、与衬底的配置间隔的问题为代表的各种原因，掩模蒸镀的进一步高清晰化接近极限。另一方面，通过利用光刻法加工有机半导体膜的形状，可以形成更致密的图案。此外，由于上述方法容易实现大面积化，所以进行了有关使用光刻法的有机半导体膜的加工的研究。

2、有机el器件在电极间(第一电极与第二电极间)包括包含发光物质的有机化合物层(相当于上述有机半导体膜)且具有通过使从电极注入到该有机化合物层的载流子(空穴及电子)复合而产生的能量获得发光的结构。

3、在此，由于在有机化合物层中电流不容易流过且其能垒大，所以在注入载流子尤其注入电子时基本上需要高电压。因此，现在，作为接触于阴极的电子注入层例如使用功函数小的锂(li)等碱金属或该碱金属的化合物，来实现低电压化。

4、但是，在利用上述光刻法制造包括上述包含碱金属或碱金属化合物的有机半导体层的发光器件时，有如下问题：因大气中的氧或水、工序中的药液或水的影响而导致驱动电压的大幅度上升或者电流效率的显著下降。

5、作为解决上述问题的手段之一，有如下方法：在形成发光器件的有机化合物层的中途(在形成包含碱金属或碱金属化合物的层之前)利用光刻法进行加工的工序。就是说，在形成电子注入层之前的阶段通过光刻法加工有机化合物层，然后进行电子注入层的形成工序及之后的工序，由此可以避免特性下降。

6、然而，串联型发光器件不能应用上述避免方法，不能避免起因于利用光刻法加工有机化合物层的工序的特性的大幅度下降。

7、这是因为：串联型发光器件包括具有多个发光层隔着中间层串联层叠的结构的有机半导体层，该中间层包括含有碱金属或碱金属化合物的层，以对阳极侧的发光层注入电子。中间层存在于两个发光层间，所以在利用光刻法加工包括两个发光层的有机化合物层时中间层也一定经过光刻法加工而暴露于氧、水等。

8、因此，在利用光刻法加工中间层中的含有碱金属或碱金属化合物的层时，与利用光刻法加工电子注入层的情况同样，导致发光器件的驱动电压的大幅度上升和电流效率的显著下降。

9、另外，作为解决上述问题的其他手段，有如下方法：作为电子注入层或中间层使用具有电子注入性的有机化合物代替碱金属或碱金属化合物。就是说，在该方法中利用光刻法加工不含有碱金属或碱金属化合物的有机化合物层，所以可以避免起因于碱金属或该碱金属的化合物的发光器件的特性下降。

10、但是，在该有机化合物的对于水的溶解性高时，在暴露于水或以水为溶剂的药液的工序中使用该有机化合物的层的溶解，这有时导致特性下降、形状不良等。

11、另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种具有电子注入性的有机化合物。另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种对于水的溶解性低的有机化合物。另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种具有良好特性的发光器件。另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种新颖的有机化合物、新颖的发光器件、新颖的发光装置或新颖的电子设备。

12、注意，这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。可以从说明书、附图、权利要求书的记载中抽取上述目的以外的目的。

13、为了解决上述问题，本发明的一个方式提供一种具有环状胍骨架以及芳烃骨架或杂芳烃骨架的有机化合物。这种有机化合物具有电子注入性，可以在电子注入层或中间层中使用代替碱金属或碱金属化合物。另外，环状胍骨架优选具有咪唑环。通过使用具有咪唑环的环状胍骨架，对于水的溶解性变低，并且可以避免在利用光刻法的加工工序中层被溶解。由此，通过在电子注入层或中间层中使用本发明的一个方式的有机化合物代替碱金属或碱金属化合物，可以避免起因于碱金属或该碱金属的化合物的特性下降，由此可以得到具有良好特性的发光器件。

14、就是说，本发明的一个方式是一种由下述通式(g1)表示的有机化合物。

15、[化学式1]

16、

17、注意，在由上述通式(g1)表示的有机化合物中，ar表示取代或未取代的成环碳原子数为6至30的芳烃基或者取代或未取代的成环碳原子数为2至30的杂芳烃基，r1及r2分别独立地表示氢(包括氘)、碳原子数为1至6的烷基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的成环碳原子数为6至13的芳基或者取代或未取代的成环碳原子数为2至13的杂芳基，n表示1以上且6以下的整数，l为由上述通式(l-1)表示的基。另外，在上述通式(l-1)中，r3及r4分别独立地表示氢(包括氘)或碳原子数为1至6的烷基，k表示1以上且5以下的整数，在k为2以上时，r3及r4分别可以相同或不同。

18、另外，本发明的一个方式是一种由下述通式(g2-1)至(g2-3)中的任意个表示的有机化合物。

19、[化学式2]

20、

21、注意，在由上述通式(g2-1)至通式(g2-3)表示的有机化合物中，ar表示取代或未取代的成环碳原子数为6至30的芳烃基或者取代或未取代的成环碳原子数为2至30的杂芳烃基，r1、r2及r11至r28分别独立地表示氢(包括氘)或者碳原子数为1至6的烷基，n表示1以上且6以下的整数。

22、另外，本发明的一个方式是一种有机化合物，在上述各结构中，成环碳原子数为6至30的芳烃基及成环碳原子数为2至30的杂芳烃基是具有如下结构的基，即从由下述结构式(ar-1)、结构式(ar-2)、结构式(ar-3)、结构式(ar-4)、结构式(ar-5)、结构式(ar-6)、结构式(ar-7)、结构式(ar-8)、结构式(ar-9)、结构式(ar-10)、结构式(ar-11)、结构式(ar-12)、结构式(ar-13)、结构式(ar-14)、结构式(ar-15)、结构式(ar-16)结构式(ar-17)、结构式(ar-18)、结构式(ar-19)、结构式(ar-20)、结构式(ar-21)、结构式(ar-22)、结构式(ar-23)、结构式(ar-24)、结构式(ar-25)、结构式(ar-26)及结构式(ar-27)中的任意个表示的芳烃和杂芳烃中的任一个的环去除n个氢原子的结构。

23、[化学式3]

24、

25、另外，本发明的一个方式是一种由下述结构式(100)、结构式(101)或结构式(113)表示的有机化合物。

26、[化学式4]

27、

28、另外，本发明的一个方式是一种使用具有上述各结构的有机化合物的发光器件。

29、另外，本发明的一个方式是一种包括具有上述结构的发光器件以及晶体管或衬底的发光装置。

30、另外，本发明的一个方式是一种包括具有上述结构的发光装置以及检测部、输入部或通信部的电子设备。

31、在本说明书中，发光装置包括使用发光器件的图像显示器件。另外，发光装置有时还包括如下模块：衬底上的发光器件安装有连接器诸如各向异性导电膜或tcp(tapecarrier package：带载封装)的模块；在tcp的端部设置有印刷线路板的模块；或者通过cog(chip on glass：玻璃覆晶封装)方式在发光器件上直接安装有ic(集成电路)的模块。再者，照明装置等有时包括发光装置。

32、根据本发明的一个方式，可以提供一种具有电子注入性的有机化合物。另外，根据本发明的一个方式，可以提供一种对于水的溶解性低的有机化合物。另外，根据本发明的一个方式，可以提供一种具有良好特性的发光器件。另外，根据本发明的一个方式，可以提供一种新颖的有机化合物或新颖的发光器件。

33、根据本发明的一个方式，可以提供一种显示品质高的发光装置。另外，根据本发明的一个方式，可以提供一种高清晰的发光装置。另外，根据本发明的一个方式，可以提供一种分辨率高的发光装置。另外，根据本发明的一个方式，可以提供一种可靠性高的发光装置。另外，根据本发明的一个方式，可以提供一种方便性、有用性或可靠性良好的新颖的发光装置。另外，根据本发明的一个方式，可以提供一种方便性、有用性或可靠性良好的新颖的显示模块。另外，根据本发明的一个方式，可以提供一种方便性、有用性或可靠性良好的新颖的电子设备。另外，根据本发明的一个方式，可以提供一种新颖的发光装置、新颖的显示模块、新颖的电子设备或新颖的半导体装置。

34、注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。本发明的一个方式并不需要具有所有上述效果。可以从说明书、附图、权利要求书的记载中抽取上述效果以外的效果。