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公開番号2024110948
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-16
出願番号2024014066
出願日2024-02-01
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 50/12 20230101AFI20240808BHJP()
要約【課題】発光効率、信頼性および色純度の高い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、前記有機化合物層は、前記第1の電極と、前記第2の電極との間に位置し、前記有機化合物層は、発光層を有し、前記発光層は、第1の物質と、第2の物質と、を有し、前記第1の物質は二重項励起状態から発光する物質であり、前記第1の物質の二重項励起準位が、前記第2の物質の一重項励起準位より低く、且つ、三重項励起準位より高く、前記第1の物質が発光す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、有機化合物層と、を有し、
前記有機化合物層は、前記第１の電極と、前記第２の電極との間に位置し、
前記有機化合物層は、第１の層と、発光層と、を有し、
前記第１の層は、前記第１の電極と、前記発光層と、の間に位置し、
前記第１の層と、前記発光層は接しており、
前記発光層は、第１の物質を有し、
前記第１の層は、第２の物質を有し、
前記第１の物質は、二重項励起状態から発光する物質であり、
前記第１の物質の二重項励起準位が、前記第２の物質の一重項励起準位より低く、且つ、三重項励起準位より高い発光デバイス。
続きを表示（約 3,400 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の電極と、前記第２の電極との間に位置し、
前記有機化合物層は、第１の層と、発光層と、を有し、
前記第１の層は、前記第１の電極と、前記発光層と、の間に位置し、
前記第１の層と、前記発光層は接しており、
前記発光層は、第１の物質を有し、
前記第１の層は、第２の物質を有し、
前記第１の物質は、二重項励起状態から発光する物質であり、
前記第１の物質の室温におけるＰＬスペクトルの短波長側の発光端が、前記第２の物質の４Ｋから７７Ｋまでの範囲のいずれかの温度におけるＰＬスペクトルにおける燐光成分の短波長側の発光端よりも短波長側に位置し、且つ前記第２の物質の室温におけるＰＬスペクトルの短波長側の発光端よりも長波長側に位置する発光デバイス。
【請求項３】
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の電極と、前記第２の電極との間に位置し、
前記有機化合物層は、第１の層と、発光層と、を有し、
前記第１の層は、前記第１の電極と、前記発光層と、の間に位置し、
前記第１の層と、前記発光層は接しており、
前記発光層は、第１の物質を有し、
前記第１の層は、第２の物質を有し、
前記第１の物質は、二重項励起状態から発光する物質であり、
前記第１の物質の吸収スペクトルの吸収端が、前記第２の物質の４Ｋから７７Ｋまでの範囲のいずれかの温度におけるＰＬスペクトルにおける燐光成分の短波長側の発光端よりも短波長側に位置し、且つ前記第２の物質の室温におけるＰＬスペクトルの短波長側の発光端よりも長波長側に位置する発光デバイス。
【請求項４】
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の電極と、前記第２の電極との間に位置し、
前記有機化合物層は、第１の層と、発光層と、を有し、
前記第１の層は、前記第１の電極と、前記発光層と、の間に位置し、
前記第１の層と、前記発光層は接しており、
前記発光層は、第１の物質を有し、
前記第１の層は、第２の物質を有し、
前記第１の物質は、二重項励起状態から発光する物質であり、
前記第１の物質の吸収スペクトルの吸収端が、前記第２の物質の４Ｋから７７Ｋまでの範囲のいずれかの温度におけるＰＬスペクトルにおける燐光成分の短波長側の発光端よりも短波長側に位置し、且つ前記第２の物質の吸収スペクトルの吸収端よりも長波長側に位置する発光デバイス。
【請求項５】
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の電極と、前記第２の電極との間に位置し、
前記有機化合物層は、第１の層と、発光層と、を有し、
前記第１の層は、前記第１の電極と、前記発光層と、の間に位置し、
前記第１の層と、前記発光層は接しており、
前記発光層は、第１の物質と、第３の物質と、を有し、
前記第１の層は、第２の物質を有し、
前記第１の物質は、二重項励起状態から発光する物質であり、
前記第１の物質の二重項励起準位が、前記第２の物質の一重項励起準位より低く、且つ、三重項励起準位より高く、
前記第１の物質の二重項励起準位が、前記第３の物質の一重項励起準位より低く、且つ、三重項励起準位より高い発光デバイス。
【請求項６】
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の電極と、前記第２の電極との間に位置し、
前記有機化合物層は、第１の層と、発光層と、を有し、
前記第１の層は、前記第１の電極と、前記発光層と、の間に位置し、
前記第１の層と、前記発光層は接しており、
前記発光層は、第１の物質と、第３の物質と、を有し、
前記第１の層は、第２の物質を有し、
前記第１の物質は、二重項励起状態から発光する物質であり、
前記第１の物質の室温におけるＰＬスペクトルの短波長側の発光端が、前記第２の物質の４Ｋから７７Ｋまでの範囲のいずれかの温度におけるＰＬスペクトルにおける燐光成分の短波長側の発光端よりも短波長側に位置し、且つ前記第２の物質の室温におけるＰＬスペクトルの短波長側の発光端よりも長波長側に位置し、
前記第１の物質の室温におけるＰＬスペクトルの短波長側の発光端が、前記第３の物質の４Ｋから７７Ｋまでの範囲のいずれかの温度におけるＰＬスペクトルにおける燐光成分の短波長側の発光端よりも短波長側に位置し、且つ前記第３の物質の室温におけるＰＬスペクトルの短波長側の発光端よりも長波長側に位置する発光デバイス。
【請求項７】
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の電極と、前記第２の電極との間に位置し、
前記有機化合物層は、第１の層と、発光層と、を有し、
前記第１の層は、前記第１の電極と、前記発光層と、の間に位置し、
前記第１の層と、前記発光層は接しており、
前記発光層は、第１の物質と、第３の物質と、を有し、
前記第１の層は、第２の物質を有し、
前記第１の物質は、二重項励起状態から発光する物質であり、
前記第１の物質の吸収スペクトルの吸収端が、前記第２の物質の４Ｋから７７Ｋまでの範囲のいずれかの温度におけるＰＬスペクトルにおける燐光成分の短波長側の発光端よりも短波長側に位置し、且つ前記第２の物質の室温におけるＰＬスペクトルの短波長側の発光端よりも長波長側に位置し、
前記第１の物質の吸収スペクトルの吸収端が、前記第３の物質の４Ｋから７７Ｋまでの範囲のいずれかの温度におけるＰＬスペクトルにおける燐光成分の短波長側の発光端よりも短波長側に位置し、且つ前記第３の物質の室温におけるＰＬスペクトルの短波長側の発光端よりも長波長側に位置する発光デバイス。
【請求項８】
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の電極と、前記第２の電極との間に位置し、
前記有機化合物層は、第１の層と、発光層と、を有し、
前記第１の層は、前記第１の電極と、前記発光層と、の間に位置し、
前記第１の層と、前記発光層は接しており、
前記発光層は、第１の物質と、第３の物質と、を有し、
前記第１の層は、第２の物質を有し、
前記第１の物質は、二重項励起状態から発光する物質であり、
前記第１の物質の吸収スペクトル吸収端が、前記第２の物質の４Ｋから７７Ｋまでの範囲のいずれかの温度におけるＰＬスペクトルにおける燐光成分の短波長側の発光端よりも短波長側に位置し、且つ前記第２の物質の吸収スペクトルの吸収端よりも長波長側に位置し、
前記第１の物質の吸収スペクトル吸収端が、前記第３の物質の４Ｋから７７Ｋまでの範囲のいずれかの温度におけるＰＬスペクトルにおける燐光成分の短波長側の発光端よりも短波長側に位置し、且つ前記第３の物質の吸収スペクトルの吸収端よりも長波長側に位置する発光デバイス。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか一項において、
前記第１の物質から発光が得られる発光デバイス。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、
前記発光層が、さらに蛍光発光物質を有し、
前記蛍光発光物質が一重項励起状態から発光を呈する物質であり、
前記蛍光発光物質の一重項励起準位が前記第１の物質の二重項励起準位よりも低く、
前記蛍光発光物質から発光が得られる発光デバイス。
（【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 1,500 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】
例えば非特許文献１では、発光ドーパントとしてランタノイドの錯体を用いた発光デバイスに関して報告がなされている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
ＬｉｄｉｎｇＷａｎｇ、他６名、” ＲｅｖｉｅｗｏｎｔｈｅＥｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅＳｔｕｄｙｏｆＬａｎｔｈａｎｉｄｅＣｏｍｐｌｅｘｅｓ”、ＡｄｖａｎｃｅｄＯｐｔｉｃａｌＭａｔｅｒｉａｌｓ、２０１９年，７，１８０１２５６
【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、発光効率の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、色純度の高い発光デバイスを提供することを目的とする。または、消費電力の小さい表示装置、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、信頼性の高い表示装置、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、色純度の高い表示装置、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。
【０００９】
本発明は上述の課題のうちいずれか一を解決すればよいものとする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、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の電極と、第２の電極との間に位置し、有機化合物層は、第１の層と、発光層と、を有し、第１の層は、第１の電極と、発光層と、の間に位置し、第１の層と、発光層は接しており、発光層は、第１の物質を有し、第１の層は、第２の物質を有し、第１の物質は、二重項励起状態から発光する物質であり、第１の物質の二重項励起準位が、第２の物質の一重項励起準位より低く、且つ、三重項励起準位より高い発光デバイスである。
（【００１１】以降は省略されています）

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