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公開番号2025156159
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-14
出願番号2025052926
出願日2025-03-27
発明の名称表示装置
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 20230101AFI20251002BHJP()
要約【課題】信頼性の高い表示装置を提供する。
【解決手段】第1の副画素及び第2の副画素を有する画素が設けられた表示装置であって、第1の副画素の面積は、第2の副画素の面積より小さく、第1の副画素は、タンデム型の第1の発光デバイスを有し、第2の副画素は、タンデム型の第2の発光デバイスを有し、第1の発光デバイスの有する各発光層は、それぞれ、発光中心物質と、π電子不足型複素芳香環を有する第1の有機化合物と、電子過剰型複素芳香環または芳香族アミン骨格を有する第2の有機化合物と、を有し、第1の有機化合物及び第2の有機化合物の少なくともいずれか一は重水素を含み、第2の発光デバイスの有する各発光層は、第1の発光デバイスの有する各発光層とは異なる色相の発光を呈する、表示装置を提供する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
第１の副画素及び第２の副画素を有する画素が設けられた表示装置であって、
前記第１の副画素の面積は、前記第２の副画素の面積より小さく、
前記第１の副画素は、第１の発光デバイスを有し、
前記第２の副画素は、第２の発光デバイスを有し、
前記第１の発光デバイスは、第１の電極、第２の電極、第１の中間層、第１の発光層、及び第２の発光層を有し、
前記第１の中間層は前記第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の電極と前記第１の中間層との間に位置し、
前記第２の発光層は、前記第１の中間層と前記第２の電極との間に位置し、
前記第１の発光層は、第１の発光中心物質と第１の有機化合物と第２の有機化合物と、を有し、
前記第２の発光層は、第２の発光中心物質と第３の有機化合物と第４の有機化合物と、を有し、
前記第１の有機化合物と前記第３の有機化合物はπ電子不足型複素芳香環を有し、
前記第２の有機化合物と前記第４の有機化合物はπ電子過剰型複素芳香環または芳香族アミン骨格を有し、
前記第１の有機化合物、前記第２の有機化合物、前記第３の有機化合物、及び前記第４の有機化合物の少なくともいずれか一は重水素を含み、
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２の発光デバイスは、第３の電極、第４の電極、第２の中間層、第３の発光層、及び第４の発光層を有し、
前記第２の中間層は前記第３の電極と前記第４の電極との間に位置し、
前記第３の発光層は、前記第３の電極と前記第２の中間層との間に位置し、
前記第４の発光層は、前記第２の中間層と前記第４の電極との間に位置し、
前記第３の発光層及び前記第４の発光層は、第１の発光層及び前記第２の発光層とは異なる色相の発光を呈する、表示装置。
続きを表示（約 4,300 文字）【請求項２】
請求項１において、
前記第３の発光層は、第３の発光中心物質と第５の有機化合物と第６の有機化合物と、を有し、
前記第４の発光層は、第４の発光中心物質と第７の有機化合物と第８の有機化合物と、を有し、
前記第５の有機化合物と前記第７の有機化合物はπ電子不足型複素芳香環を有し、
前記第６の有機化合物と前記第８の有機化合物はπ電子過剰型複素芳香環または芳香族アミン骨格を有し、
前記第３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４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以下である、表示装置。
【請求項３】
第１の副画素、第２の副画素及び第３の副画素を有する画素が設けられた表示装置であって、
前記第１の副画素の面積は、前記第２の副画素の面積より小さく、
前記第２の副画素の面積は、前記第３の副画素の面積より小さく、
前記第１の副画素は、第１の発光デバイスを有し、
前記第２の副画素は、第２の発光デバイスを有し、
前記第３の副画素は、第３の発光デバイスを有し、
前記第１の発光デバイスは、第１の電極、第２の電極、第１の中間層、第１の発光層、及び第２の発光層を有し、
前記第１の中間層は前記第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の電極と前記第１の中間層との間に位置し、
前記第２の発光層は、前記第１の中間層と前記第２の電極との間に位置し、
前記第１の発光層は、第１の発光中心物質と第１の有機化合物と第２の有機化合物と、を有し、
前記第２の発光層は、第２の発光中心物質と第３の有機化合物と第４の有機化合物と、を有し、
前記第１の有機化合物と前記第３の有機化合物はπ電子不足型複素芳香環を有し、
前記第２の有機化合物と前記第４の有機化合物はπ電子過剰型複素芳香環または芳香族アミン骨格を有し、
前記第１の有機化合物、前記第２の有機化合物、前記第３の有機化合物、及び前記第４の有機化合物の少なくともいずれか一は重水素を含み、
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２の発光デバイスは、第３の電極、第４の電極、第２の中間層、第３の発光層、及び第４の発光層を有し、
前記第２の中間層は前記第３の電極と前記第４の電極との間に位置し、
前記第３の発光層は、前記第３の電極と前記第２の中間層との間に位置し、
前記第４の発光層は、前記第２の中間層と前記第４の電極との間に位置し、
前記第３の発光層は、第３の発光中心物質と第５の有機化合物と第６の有機化合物と、を有し、
前記第４の発光層は、第４の発光中心物質と第７の有機化合物と第８の有機化合物と、を有し、
前記第５の有機化合物と前記第７の有機化合物はπ電子不足型複素芳香環を有し、
前記第６の有機化合物と前記第８の有機化合物はπ電子過剰型複素芳香環または芳香族アミン骨格を有し、
前記第３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４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３の発光層及び前記第４の発光層は、前記第１の発光層及び前記第２の発光層とは異なる色相の発光を呈し、
前記第３の発光デバイスは、第５の電極、第６の電極、第３の中間層、第５の発光層、及び第６の発光層を有し、
前記第３の中間層は前記第５の電極と前記第６の電極との間に位置し、
前記第５の発光層は、前記第５の電極と前記第３の中間層との間に位置し、
前記第６の発光層は、前記第３の中間層と前記第６の電極との間に位置し、
前記第５の発光層及び前記第６の発光層は、前記第１の発光層、前記第２の発光層、前記第３の発光層、前記第４の発光層とは異なる色相の発光を呈する、表示装置。
【請求項４】
第１の副画素、第２の副画素及び第３の副画素を有する画素が設けられた表示装置であって、
前記第１の副画素の面積及び前記第２の副画素の面積は、それぞれ前記第３の副画素の面積より小さく、
前記第１の副画素は、第１の発光デバイスを有し、
前記第２の副画素は、第２の発光デバイスを有し、
前記第３の副画素は、第３の発光デバイスを有し、
前記第１の発光デバイスは、第１の電極、第２の電極、第１の中間層、第１の発光層、及び第２の発光層を有し、
前記第１の中間層は前記第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の電極と前記第１の中間層との間に位置し、
前記第２の発光層は、前記第１の中間層と前記第２の電極との間に位置し、
前記第１の発光層は、第１の発光中心物質と第１の有機化合物と第２の有機化合物と、を有し、
前記第２の発光層は、第２の発光中心物質と第３の有機化合物と第４の有機化合物と、を有し、
前記第１の有機化合物と前記第３の有機化合物はπ電子不足型複素芳香環を有し、
前記第２の有機化合物と前記第４の有機化合物はπ電子過剰型複素芳香環または芳香族アミン骨格を有し、
前記第１の有機化合物、前記第２の有機化合物、前記第３の有機化合物、及び前記第４の有機化合物の少なくともいずれか一は重水素を含み、
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２の発光デバイスは、第３の電極、第４の電極、第２の中間層、第３の発光層、及び第４の発光層を有し、
前記第２の中間層は前記第３の電極と前記第４の電極との間に位置し、
前記第３の発光層は、前記第３の電極と前記第２の中間層との間に位置し、
前記第４の発光層は、前記第２の中間層と前記第４の電極との間に位置し、
前記第３の発光層は、第３の発光中心物質と第５の有機化合物と第６の有機化合物と、を有し、
前記第４の発光層は、第４の発光中心物質と第７の有機化合物と第８の有機化合物と、を有し、
前記第５の有機化合物と前記第７の有機化合物はπ電子不足型複素芳香環を有し、
前記第６の有機化合物と前記第８の有機化合物はπ電子過剰型複素芳香環または芳香族アミン骨格を有し、
前記第５の有機化合物、前記第６の有機化合物、前記第７の有機化合物、及び前記第８の有機化合物の少なくともいずれか一は重水素を含み、
前記第３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４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３の発光層及び前記第４の発光層は、前記第１の発光層及び前記第２の発光層とは異なる色相の発光を呈し、
前記第３の発光デバイスは、第５の電極、第６の電極、第３の中間層、第５の発光層、及び第６の発光層を有し、
前記第３の中間層は前記第５の電極と前記第６の電極との間に位置し、
前記第５の発光層は、前記第５の電極と前記第３の中間層との間に位置し、
前記第６の発光層は、前記第３の中間層と前記第６の電極との間に位置し、
前記第５の発光層及び前記第６の発光層は、前記第１の発光層、前記第２の発光層、前記第３の発光層、前記第４の発光層とは異なる色相の発光を呈する、表示装置。
【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１の有機化合物と前記第２の有機化合物は第１の励起錯体を形成する組み合わせであり、
前記第３の有機化合物と前記第４の有機化合物は第２の励起錯体を形成する組み合わせである、表示装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記第１の有機化合物の最低三重項励起準位と前記第２の有機化合物の最低三重項励起準位との差が０．３０ｅＶ以下であり、
前記第３の有機化合物の最低三重項励起準位と前記第４の有機化合物の最低三重項励起準位との差が０．３０ｅＶ以下である、表示装置。
【請求項７】
請求項５において、
前記第１の励起錯体の短波長側の発光端が、前記第１の発光中心物質の長波長側の吸収端よりも短波長に位置し、
前記第２の励起錯体の短波長側の発光端が、前記第２の発光中心物質の長波長側の吸収端よりも短波長に位置する、表示装置。
【請求項８】
請求項５において、
前記第１の励起錯体の発光スペクトルのピークのエネルギーは、前記第１の発光中心物質の発光スペクトルのピークのエネルギーよりも高く、且つ
前記第１の励起錯体の発光スペクトルのピークのエネルギーと、前記第１の発光中心物質の発光スペクトルのピークのエネルギーとの差が０．３５ｅＶ以下であり、
前記第２の励起錯体の発光スペクトルのピークのエネルギーは、前記第２の発光中心物質の発光スペクトルのピークのエネルギーよりも高く、且つ
前記第２の励起錯体の発光スペクトルのピークのエネルギーと、前記第２の発光中心物質の発光スペクトルのピークのエネルギーとの差が０．３５ｅＶ以下である、表示装置。
【請求項９】
請求項２乃至請求項４のいずれか一において、
前記第５の有機化合物と前記第６の有機化合物は第３の励起錯体を形成する組み合わせであり、
前記第７の有機化合物と前記第８の有機化合物は第４の励起錯体を形成する組み合わせである、表示装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記第５の有機化合物の最低三重項励起準位と前記第６の有機化合物の最低三重項励起準位との差が０．２０ｅＶ以下であり、
前記第７の有機化合物の最低三重項励起準位と前記第８の有機化合物の最低三重項励起準位との差が０．２０ｅＶ以下である、表示装置。
（【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、注目されている。
【０００７】
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している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
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】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
（【００１１】以降は省略されています）

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