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公開番号2024167384
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-03
出願番号2024151982,2022106411
出願日2024-09-04,2015-05-11
発明の名称発光装置
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 50/13 20230101AFI20241126BHJP()
要約【課題】発光素子の発光効率を向上させる。
【解決手段】第1の電極と、前記第1の電極上の第2の電極、およびこれらの間に設けら
れる第1の発光層と第2の発光層を有する発光素子を提供する。前記第1の発光層と第2
の発光層は互いに重なる領域を有する。前記第1の発光層は第1のホスト材料と第1の発
光材料を有し、前記第2の発光層は第2のホスト材料と第2の発光材料を有する。前記第
1の発光材料は蛍光材料であり、前記第2の発光材料は燐光材料である。前記第1の発光
材料の三重項励起状態の最も低い準位(T₁準位)は、前記第1のホスト材料のT₁準位
よりも高い。また、前記発光素子を含有する発光装置、電子機器、発光装置を提供する。
【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、第１の発光層と、第２の発光層と、第３の発光層と、を有する発光素子を有し、
前記第１の発光層は、第１の蛍光材料と、第１のホスト材料と、を有し、
前記第１の蛍光材料のＴ
１
準位は、前記第１のホスト材料のＴ
１
準位よりも高く、
前記第１のホスト材料のＳ
１
準位は、前記第１の蛍光材料のＳ
１
準位よりも高く、
前記第２の発光層は、第１の燐光材料と、第２のホスト材料と、前記第２のホスト材料とエキサイプレックスを形成可能な第２の材料を含み、
前記第３の発光層は、第２の蛍光材料と、第３のホスト材料と、を有し、
前記第２の蛍光材料のＴ
１
準位は、前記第３のホスト材料のＴ
１
準位よりも高く、
前記第３のホスト材料のＳ
１
準位は、前記第２の蛍光材料のＳ
１
準位よりも高い、発光装置。
続きを表示（約 540 文字）【請求項２】
請求項１において、
前記第１の蛍光材料の発光ピーク波長は、前記第１の燐光材料の発光ピーク波長よりも短く、
前記第２の蛍光材料の発光ピーク波長は、前記第１の燐光材料の発光ピーク波長よりも短い、発光装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記第１の蛍光材料の発光色は、青色であり、
前記第２の蛍光材料の発光色は、青色であり、
前記第１の燐光材料の発光色は、緑色、黄色、あるいは赤色である、発光装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記第１の発光層と前記第２の発光層との間に、第１族金属、第２族金属、第１族金属の化合物および第２族金属の化合物の少なくとも一と、第１の電子輸送性材料と、第１の正孔輸送性材料と、第１のアクセプターとを有する、発光装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
前記第２の発光層と前記第３の発光層との間に、第１族金属、第２族金属、第１族金属の化合物および第２族金属の化合物の少なくとも一と、第２の電子輸送性材料と、第２の正孔輸送性材料と、第２のアクセプターとを有する、発光装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、発光素子、発光素子を有する発光装置、表示装置、電子機器、およ
び照明装置に関する。また、本発明の一態様の技術分野として、発光素子を有する半導体
装置およびその製造方法が含まれる。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
一対の電極間に有機化合物を含む層を設けた発光素子、およびそれを含む発光装置は、
それぞれ有機電界発光素子、有機電界発光装置と呼ばれる。有機電界発光装置は表示装置
や照明装置などへの応用が可能である（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許出願公開第２０１２／０２０５６３２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の一態様の課題の一つは、発光素子の発光効率を向上させることである。または
、本発明の一態様の課題の一つは、発光装置やそれを含む半導体装置などを提供すること
である。なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本
発明の一態様は、必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はない。なお、これら以
外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明
細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様は、第１の電極と、前記第１の電極上の第２の電極、ならびに第１の発
光層と第２の発光層を有する発光素子である。前記第１の発光層と第２の発光層はともに
前記第１の電極と第２の電極の間に設けられ、かつ、互いに重なる領域を有する。前記第
１の発光層は第１のホスト材料と第１の発光材料を有し、前記第２の発光層は第２のホス
ト材料と第２の発光材料を有する。前記第１の発光材料は蛍光材料であり、前記第２の発
光材料は燐光材料である。前記第１の発光材料の三重項励起状態の最も低い準位（Ｔ
１
準
位）は、前記第１のホスト材料のＴ
１
準位よりも高い。
【０００６】
本発明の他の一態様は、第１の電極と、前記第１の電極上の第２の電極、ならびに第１
の発光ユニットと第２の発光ユニットを有する発光素子である。前記第１の発光ユニット
と第２の発光ユニットはともに前記第１の電極と第２の電極間に設けられ、かつ、互いに
重なる領域を有する。前記第１の発光ユニットと第２の発光ユニットの間には中間層が設
けられる。前記第１の発光ユニットは、互いに重なり合う第１の発光層と第２の発光層を
有し、前記第２の発光ユニットは第３の発光層を有する。前記第１の発光層は第１のホス
ト材料と第１の発光材料を有し、前記第２の発光層は第２のホスト材料と第２の発光材料
を有し、前記第３の発光層は第３のホスト材料と第３の発光材料を有する。前記第１の発
光材料は蛍光材料であり、前記第２の発光材料は燐光材料であり、前記第３の発光材料は
蛍光材料あるいは燐光材料のうちの一つである。前記第１の発光材料のＴ
１
準位は、前記
第１のホスト材料のＴ
１
準位よりも高い。
【０００７】
なお、本明細書および請求項において蛍光材料とは、一重項励起状態の最も低い準位（
Ｓ
１
準位）から基底状態へ緩和する際に可視光領域に発光を与える材料である。燐光材料
とは、Ｔ
１
準位から基底状態へ緩和する際に、室温において可視光領域に発光を与える材
料である。換言すると燐光材料とは、三重項励起エネルギーを可視光へ変換可能な材料で
ある。
【０００８】
前記第１の発光層、第２の発光層、第３の発光層の各層では、前記第１のホスト材料、
第２のホスト材料、第３のホスト材料が重量比で最も多く存在する。
【０００９】
前記第２のホスト材料は前記第１のホスト材料よりもＴ
１
準位が高いことが好ましい。
【００１０】
前記第１の発光層と第２の発光層とは、互いに接する領域を有していても良い。
（【００１１】以降は省略されています）

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