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公開番号2025105563
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2024229089
出願日2024-12-25
発明の名称発光デバイスおよび表示装置
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 50/19 20230101AFI20250703BHJP()
要約【課題】特性の良好な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、その間に位置する中間層と、第1の発光層と、第2の発光層と、第1の電子輸送層と、第2の電子輸送層と、を有する発光デバイスであって、第1の発光層は、第1の電極と中間層との間に位置し、第2の発光層は、中間層と第2の電極との間に位置し、第1の電子輸送層は、第1の発光層と中間層との間に位置し、第2の電子輸送層は、第2の発光層と第2の電極との間に位置し、第2の電子輸送層は積層構造を有し、中間層は、フェナントロリン骨格を含む第2の有機化合物を有し、第1の発光層と第2の発光層は同じ発光中心物質を有し、第1の発光層および第2の発光層は、発光デバイスに隣接する複数の他の発光デバイスのうち、少なくとも一の発光デバイスが有する発光層と分離され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、
中間層と、
第１の発光層と、
第２の発光層と、
第１の電子輸送層と、
第２の電子輸送層と、を有する発光デバイスであって、
前記中間層は前記第１の電極と前記第２の電極との間に位置し、
前記第１の発光層は、前記第１の電極と前記中間層との間に位置し、
前記第２の発光層は、前記中間層と前記第２の電極との間に位置し、
前記第１の電子輸送層は、前記第１の発光層と前記中間層との間に位置し、
前記第２の電子輸送層は、前記第２の発光層と前記第２の電極との間に位置し、
前記第２の電子輸送層は、少なくとも第２ａの電子輸送層と、第２ｂの電子輸送層との積層構造を有し、
前記第２ｂの電子輸送層は、前記第２ａの電子輸送層と前記第２の電極との間に位置し、
前記中間層は、フェナントロリン骨格を有する第２の有機化合物と、リチウムまたはリチウム化合物との混合層を有し、
前記第１の発光層は、第１の発光中心物質を有し、
前記第２の発光層は、第２の発光中心物質を有し、
前記第１の発光中心物質の発光スペクトルにおける最大ピーク波長と、前記第２の発光中心物質の発光スペクトルにおける最大ピーク波長の差は、３０ｎｍ以下であり、
前記第１の発光層および前記第２の発光層は、前記発光デバイスに隣接する複数の他の発光デバイスのうち、少なくとも一の発光デバイスが有する発光層と異なる発光層である発光デバイス。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
第１の電極と、
第２の電極と、
中間層と、
第１の発光層と、
第２の発光層と、
第１の電子輸送層と、
第２の電子輸送層と、を有する発光デバイスであって、
前記中間層は前記第１の電極と前記第２の電極との間に位置し、
前記第１の発光層は、前記第１の電極と前記中間層との間に位置し、
前記第２の発光層は、前記中間層と前記第２の電極との間に位置し、
前記第１の電子輸送層は、前記第１の発光層と前記中間層との間に位置し、
前記第２の電子輸送層は、前記第２の発光層と前記第２の電極との間に位置し、
前記第２の電子輸送層は、少なくとも第２ａの電子輸送層と、第２ｂの電子輸送層との積層構造を有し、
前記第２ｂの電子輸送層は、前記第２ａの電子輸送層と前記第２の電極との間に位置し、
前記第２ｂの電子輸送層は、トリアジン骨格を含む第１の有機化合物を有し、
前記中間層は、フェナントロリン骨格を有する第２の有機化合物と、リチウムまたはリチウム化合物との混合層を有し、
前記第１の発光層は、第１の発光中心物質を有し、
前記第２の発光層は、第２の発光中心物質を有し、
前記第１の発光中心物質の発光スペクトルにおける最大ピーク波長と、前記第２の発光中心物質の発光スペクトルにおける最大ピーク波長の差は、３０ｎｍ以下であり、
前記第１の発光層および前記第２の発光層は、前記発光デバイスに隣接する複数の他の発光デバイスのうち、少なくとも一の発光デバイスが有する発光層と異なる発光層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、
中間層と、
第１の発光層と、
第２の発光層と、
第１の電子輸送層と、
第２の電子輸送層と、を有する発光デバイスであって、
前記中間層は前記第１の電極と前記第２の電極との間に位置し、
前記第１の発光層は、前記第１の電極と前記中間層との間に位置し、
前記第２の発光層は、前記中間層と前記第２の電極との間に位置し、
前記第１の電子輸送層は、前記第１の発光層と前記中間層との間に位置し、
前記第２の電子輸送層は、前記第２の発光層と前記第２の電極との間に位置し、
前記第２の電子輸送層は、少なくとも第２ａの電子輸送層と、第２ｂの電子輸送層との積層構造を有し、
前記第２ｂの電子輸送層は、前記第２ａの電子輸送層と前記第２の電極との間に位置し、
前記第２ｂの電子輸送層は、トリアジン骨格を含む第１の有機化合物を有し、
前記第１の電子輸送層は、トリアジン骨格を含む第３の有機化合物を有し、
前記中間層は、フェナントロリン骨格を有する第２の有機化合物を有し、
前記第１の発光層は、第１の発光中心物質を有し、
前記第２の発光層は、第２の発光中心物質を有し、
前記第１の発光中心物質の発光スペクトルにおける最大ピーク波長と、前記第２の発光中心物質の発光スペクトルにおける最大ピーク波長の差は、３０ｎｍ以下であり、
前記第１の発光層および前記第２の発光層は、前記発光デバイスに隣接する複数の他の発光デバイスのうち、少なくとも一の発光デバイスが有する発光層と異なる発光層である発光デバイス。
【請求項４】
請求項３において、前記第１の有機化合物と前記第３の有機化合物が同じ有機化合物である発光デバイス。
【請求項５】
請求項３において、
前記中間層が、リチウムまたはリチウム化合物を有する発光デバイス。
【請求項６】
請求項５において、
前記中間層が、前記第２の有機化合物と前記リチウムまたはリチウム化合物の混合層を有する発光デバイス。
【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、
前記第２ｂの電子輸送層が、リチウムまたはリチウム化合物を有する発光デバイス。
【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の発光中心物質と、前記第２の発光中心物質が同じ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、
前記中間層は、前記第２の有機化合物を含む第１の層を有する発光デバイス。
【請求項１０】
請求項９において、
前記中間層が、さらに第２の層を有し、
前記第２の層は、前記第１の層と前記第２の発光層との間に位置する発光デバイス。
（【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中心物質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、発光中心物質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】
特にタンデム型の発光デバイスは、高い電流効率を実現することから、注目されており、特許文献１および特許文献２は、塗分け方式のタンデム型発光デバイスについて開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２００５－３１７５４８号公報
特開２０２３－１６１８５０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、発光効率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、駆動電圧の低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、駆動電圧の低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が可能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、発光効率の良好な表示装置を提供することが可能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、信頼性の良好な表示装置を提供することが可能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、駆動電圧の低い表示装置を提供することが可能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、駆動電圧が低く、且つ信頼性の良好な表示装置を提供することが可能な発光デバイスを提供することを目的とする。
【００１０】
または、消費電力の小さい有機半導体デバイス、発光デバイス、受光デバイス、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、新規な有機半導体デバイス、発光デバイス、受光デバイス、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。
（【００１１】以降は省略されています）

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