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公開番号2025168319
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-07
出願番号2025072566
出願日2025-04-24
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 20230101AFI20251030BHJP()
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、第2の電極、中間層、第1の発光層、および第2の発光層、を有する発光デバイスであって、中間層は第1の電極と第2の電極との間に位置し、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の発光層は、第1の発光中心物質を有し、第2の発光層は、第2の発光中心物質を有し、第1の発光中心物質は、440nm以上500nm以下の波長域において発光のピークを有する燐光発光物質であり、第1の発光中心物質のPLスペクトルにおける最大ピーク波長と、第2の発光中心物質のPL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、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異なる色域の発光を呈する発光層を有す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、第２の電極、中間層、第１の発光層、および第２の発光層、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の発光中心物質は、４４０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長域において発光のピークを有する燐光発光物質であり、
前記第１の発光中心物質のＰＬ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ＰＬ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色域の発光を呈する発光層を有する発光デバイス。
続きを表示（約 3,300 文字）【請求項２】
請求項１において、
前記第１の発光中心物質と、前記第２の発光中心物質は、同じ物質である、発光デバイス。
【請求項３】
請求項１において、
前記第１の発光中心物質は、白金錯体である発光デバイス。
【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の電極と前記第１の発光層との間に第１の正孔輸送層を有し、
前記中間層と前記第２の発光層との間に第２の正孔輸送層を有し、
前記第１の正孔輸送層または前記第２の正孔輸送層は、第１の有機化合物を有する第１の層と、第２の有機化合物を有する第２の層を少なくとも有する積層構造であり、
前記第２の層は、前記第１の発光層または前記第２の発光層と接し、
前記第１の有機化合物は、アミン骨格と多環式炭化水素を含み、
前記第２の有機化合物は、π電子過剰型多環式複素芳香環を含む、発光デバイス。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記第２の発光層と前記第２の電極との間に第１の電子輸送層を有し、
前記第１の電子輸送層は、トリアジン骨格を含む第３の有機化合物を有する層を有し、
前記中間層は、フェナントロリン骨格を有する第４の有機化合物と、リチウムまたはリチウム化合物との第１の混合層を有する発光デバイス。
【請求項６】
請求項５において、
前記第１の電子輸送層は、トリアジン骨格を含む第５の有機化合物とリチウムまたはリチウム化合物との第２の混合層と、を有し、
前記第２の混合層は、前記第３の有機化合物を有する層と前記第２の電極との間に位置する発光デバイス。
【請求項７】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記第１の発光層は、前記第１の発光中心物質と第６の有機化合物と第７の有機化合物と、を有し、
前記第２の発光層は、前記第２の発光中心物質と第８の有機化合物と第９の有機化合物と、を有し、
前記第６の有機化合物と前記第７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８の有機化合物と前記第９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り、
前記第１の励起錯体のＰＬスペクトルにおける短波長側の発光端は、前記第１の発光中心物質の吸収スペクトルにおける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ＰＬスペクトルにおける短波長側の発光端は、前記第２の発光中心物質の吸収スペクトルにおける長波長側の吸収端よりも短波長に位置する、発光デバイス。
【請求項８】
発光デバイスＡ、および前記発光デバイスＡとは発光色が異なる発光デバイスＢを有する表示装置であって、
前記発光デバイスＡは、
第１の電極Ａ、第２の電極Ａ、中間層Ａ、第１の発光層Ａ、および第２の発光層Ａ、を有する発光デバイスであって、
前記中間層Ａは前記第１の電極Ａと前記第２の電極Ａとの間に位置し、
前記第１の発光層Ａは、前記第１の電極Ａと前記中間層Ａとの間に位置し、
前記第２の発光層Ａは、前記中間層Ａと前記第２の電極Ａとの間に位置し、
前記第１の発光層Ａは、第１の発光中心物質Ａを有し、
前記第２の発光層Ａは、第２の発光中心物質Ａを有し、
前記第１の発光中心物質Ａおよび前記第２の発光中心物質Ａは、４４０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長域において発光のピークを有する燐光発光物質であり、
前記第１の発光中心物質ＡのＰＬ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ＡのＰＬ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、
前記発光デバイスＢは、
第１の電極Ｂ、第２の電極Ｂ、中間層Ｂ、第１の発光層Ｂ、および第２の発光層Ｂ、を有する発光デバイスであって、
前記中間層Ｂは前記第１の電極Ｂと前記第２の電極Ｂとの間に位置し、
前記第１の発光層Ｂは、前記第１の電極Ｂと前記中間層Ｂとの間に位置し、
前記第２の発光層Ｂは、前記中間層Ｂと前記第２の電極Ｂとの間に位置し、
前記第１の発光層Ｂは、第１の発光中心物質Ｂを有し、
前記第２の発光層Ｂは、第２の発光中心物質Ｂを有し、
前記第１の発光中心物質ＢのＰＬ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ＢのＰＬ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Ａおよび前記第２の発光層Ａは、前記第１の発光層Ｂおよび前記第２の発光層Ｂと、異なる色域の発光を呈する表示装置。
【請求項９】
発光デバイスＡ、前記発光デバイスＡとは発光色が異なる発光デバイスＢ、並びに前記発光デバイスＡおよび前記発光デバイスＢとは発光色が異なる発光デバイスＣを有する表示装置であって、
前記発光デバイスＡは、
第１の電極Ａ、第２の電極Ａ、中間層Ａ、第１の発光層Ａ、および第２の発光層Ａ、を有する発光デバイスであって、
前記中間層Ａは前記第１の電極Ａと前記第２の電極Ａとの間に位置し、
前記第１の発光層Ａは、前記第１の電極Ａと前記中間層Ａとの間に位置し、
前記第２の発光層Ａは、前記中間層Ａと前記第２の電極Ａとの間に位置し、
前記第１の発光層Ａは、第１の発光中心物質Ａを有し、
前記第２の発光層Ａは、第２の発光中心物質Ａを有し、
前記第１の発光中心物質Ａおよび前記第２の発光中心物質Ａは、燐光発光物質であり、
前記第１の発光中心物質ＡのＰＬ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ＡのＰＬ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、
前記発光デバイスＢは、
第１の電極Ｂ、第２の電極Ｂ、中間層Ｂ、第１の発光層Ｂ、および第２の発光層Ｂ、を有する発光デバイスであって、
前記中間層Ｂは前記第１の電極Ｂと前記第２の電極Ｂとの間に位置し、
前記第１の発光層Ｂは、前記第１の電極Ｂと前記中間層Ｂとの間に位置し、
前記第２の発光層Ｂは、前記中間層Ｂと前記第２の電極Ｂとの間に位置し、
前記第１の発光層Ｂは、第１の発光中心物質Ｂを有し、
前記第２の発光層Ｂは、第２の発光中心物質Ｂを有し、
前記第１の発光中心物質Ｂおよび前記第２の発光中心物質Ｂは、燐光発光物質であり、
前記第１の発光中心物質ＢのＰＬ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ＢのＰＬ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、
前記発光デバイスＣは、
第１の電極Ｃ、第２の電極Ｃ、中間層Ｃ、第１の発光層Ｃ、および第２の発光層Ｃ、を有する発光デバイスであって、
前記中間層Ｃは前記第１の電極Ｃと前記第２の電極Ｃとの間に位置し、
前記第１の発光層Ｃは、前記第１の電極Ｃと前記中間層Ｃとの間に位置し、
前記第２の発光層Ｃは、前記中間層Ｃと前記第２の電極Ｃとの間に位置し、
前記第１の発光層Ｃは、第１の発光中心物質Ｃを有し、
前記第２の発光層Ｃは、第２の発光中心物質Ｃを有し、
前記第１の発光中心物質Ｃおよび前記第２の発光中心物質Ｃは、燐光発光物質であり、
前記第１の発光中心物質ＣのＰＬ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ＣのＰＬ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Ａおよび前記第２の発光層Ａは、前記第１の発光層Ｂおよび前記第２の発光層Ｂ並びに前記第１の発光層Ｃおよび前記第２の発光層Ｃと、異なる色域の発光を呈する表示装置。

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、発光装置、照明装置、蓄電装置、記憶装置、撮像装置、電子機器、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 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、表示装置は様々な用途への応用が期待されている。例えば、大型の表示装置の用途としては、家庭用のテレビジョン装置（テレビまたはテレビジョン受信機ともいう）、デジタルサイネージ（電子看板）、及び、ＰＩＤ（ＰｕｂｌｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＤｉｓｐｌａｙ）等が挙げられる。また、携帯情報端末として、タッチパネルを備えるスマートフォン及びタブレット端末などの開発が進められている。
【０００３】
また、表示装置の高精細化が求められている。高精細な表示装置が要求される機器として、例えば、仮想現実（ＶＲ：ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙ）、拡張現実（ＡＲ：ＡｕｇｍｅｎｔｅｄＲｅａｌｉｔｙ）、代替現実（ＳＲ：ＳｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎａｌＲｅａｌｉｔｙ）、及び、複合現実（ＭＲ：ＭｉｘｅｄＲｅａｌｉｔｙ）向けの機器が、盛んに開発されている。
【０００４】
表示装置としては、例えば、発光デバイス（発光素子ともいう）を有する発光装置が開発されている。エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ、以下ＥＬと記す）現象を利用した発光デバイス（ＥＬデバイス、ＥＬ素子ともいう）は、薄型軽量化が容易である、入力信号に対し高速に応答可能である、直流定電圧電源を用いて駆動可能である等の特徴を有し、表示装置に応用されている。
【０００５】
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】
【０００６】
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】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。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】
（【００１１】以降は省略されています）

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