特開 2023-119677 発光装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023119677

(43)【公開日】2023-08-29

(54)【発明の名称】発光装置

(51)【国際特許分類】

   H05B 33/12 20060101AFI20230822BHJP

   H10K 50/10 20230101ALI20230822BHJP

   H10K 50/15 20230101ALI20230822BHJP

   H10K 50/16 20230101ALI20230822BHJP

【ＦＩ】

H05B33/12 C

H05B33/14 A

H05B33/22 D

H05B33/22 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022022660

(22)【出願日】2022-02-17

(71)【出願人】

【識別番号】000005016

【氏名又は名称】パイオニア株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000221926

【氏名又は名称】東北パイオニア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110928

【弁理士】

【氏名又は名称】速水 進治

(74)【代理人】

【識別番号】100127236

【弁理士】

【氏名又は名称】天城 聡

(72)【発明者】

【氏名】高橋 純

【テーマコード（参考）】

3K107

【Ｆターム（参考）】

3K107AA01

3K107BB01

3K107BB02

3K107CC04

3K107CC07

3K107DD50

3K107DD51

3K107DD71

3K107DD74

3K107FF13

(57)【要約】

【課題】赤色光及び赤外線光の双方の発光効率を向上させる。
【解決手段】電荷制御層３００は、陽極１００と陰極２００との間に位置している。赤外線発光層４１０は、陽極１００と電荷制御層３００との間に位置している。正孔輸送層５１０は、陽極１００と赤外線発光層４１０との間に位置している。赤色発光層４２０は、陰極２００と電荷制御層３００との間に位置している。電子輸送層５２０は、陰極２００と赤色発光層４２０との間に位置している。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に位置する電荷制御層と、
前記陽極と前記電荷制御層との間に位置する赤外線発光層と、
前記陰極と前記電荷制御層との間に位置する赤色発光層と、
を備える発光装置。

【請求項2】

請求項１に記載の発光装置において、
前記赤外線発光層及び前記赤色発光層の少なくとも一方が前記電荷制御層に接している、発光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を備える様々な発光装置が開発されている。例えば特許文献１に記載されているように、発光装置は、陽極、正孔注入層（ＨＩＬ）、正孔輸送層（ＨＴＬ）、赤色発光層、第１中間層、青色発光層、緑色発光層、第２中間層、赤外線発光層、電子輸送層（ＥＴＬ）、電子注入層（ＥＩＬ）及び陰極を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３－３８２４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

発光装置の用途においては、赤色光及び赤外線光の双方の発光が要請されることがある。しかしながら、例えば特許文献１に記載されているように、陽極と中間層との間に赤色発光層が設けられ、陰極と中間層との間に赤外線発光層が設けられても、赤色光及び赤外線光の双方の発光効率が十分に高くならないことがある。

【0005】

本発明が解決しようとする課題としては、赤色光及び赤外線光の双方の発光効率を向上させることが一例として挙げられる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１に記載の発明は、
陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に位置する電荷制御層と、
前記陽極と前記電荷制御層との間に位置する赤外線発光層と、
前記陰極と前記電荷制御層との間に位置する赤色発光層と、
を備える発光装置である。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態に係る発光装置の断面模式図である。

【図2】実施形態に係る発光装置の陽極、正孔輸送層、赤外線発光層、電荷制御層、赤色発光層、電子輸送層及び陰極のエネルギー準位を示す図である。

【図3】比較形態に係る発光装置の陽極、正孔輸送層、赤色発光層、電荷制御層、赤外線発光層、電子輸送層及び陰極のエネルギー準位を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本明細書において「ＡがＢ上に位置する」という表現は、例えば、ＡとＢの間に他の要素（例えば、層）が位置せずにＡがＢ上に直接位置することを意味してもよいし、又はＡとＢの間に他の要素（例えば、層）が部分的又は全面的に位置することを意味してもよい。さらに、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」及び「後ろ」等の向きを示す表現は、基本的に図面の向きと合わせて用いるものであって、例えば本明細書に記載された発明品の使用する向きに限定して解釈されるものではない。

【0009】

本明細書中における陽極とは、発光材料を含む層（例えば有機層）に正孔を注入する電極のことを示し、陰極とは、発光材料を含む層に電子を注入する電極のことを示す。また、「陽極」及び「陰極」という表現は、「正孔注入電極」及び「電子注入電極」又は「正極」及び「負極」等の他の文言を意味することもある。

【0010】

本明細書において「Ａの端」という表現は、一方向から見たときのＡとその他の要素との境界を意味し、「Ａの端部」という表現は、当該境界を含むＡの一部の領域を意味し、「Ａの端点」という表現は、当該境界のある一点を意味する。

【0011】

本明細書における「発光装置」とは、ディスプレイや照明等の発光素子を有するデバイスを含む。また、発光素子と直接的、間接的又は電気的に接続された配線、ＩＣ（集積回路）又は筐体等も「発光装置」に含む場合もある。

【0012】

本明細書において「接続」とは、複数の要素が直接的又は間接的を問わずに接続している状態を表す。例えば、複数の要素の間に接着剤又は接合部材が介して接続している場合も単に「複数の要素は接続している」と表現することがある。また、複数の要素の間に、電流、電圧又は電位を供給可能又は伝送可能な部材が存在しており、「複数の要素が電気的に接続している」場合も単に「複数の要素は接続している」と表現することがある。

【0013】

本明細書において、特に断りがない限り「第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）」等の表現は要素を区別するためのものであり、その表現により該当要素の本質、順番、順序又は個数等が限定されるものではない。

【0014】

本明細書において、各部材及び各要素は単数であってもよいし、又は複数であってもよい。ただし、文脈上、「単数」又は「複数」が明確になっている場合はこれに限らない。

【0015】

本明細書において、「ＡがＢを含む」という表現は、特に断らない限り、ＡがＢのみによって構成されていることに限定されず、ＡがＢ以外の要素によって構成され得ることを意味する。

【0016】

本明細書において「断面」とは、特に断らない限り、発光装置を画素や発光材料等が積層した方向に切断したときに現れる面を意味する。

【0017】

本明細書において「有さない」、「含まない」、「位置しない」等の表現は、ある要素が完全に排除されていることを意味してもよいし、又はある要素が技術的な効果を有さない程度に存在していることを意味してもよい。

【0018】

本明細書において、「～後に」、「～に続いて」、「～次に」、「～前に」等の時間的前後関係を説明する表現は、相対的な時間関係を表しているものであり、時間的前後関係が用いられた各要素が必ずしも連続しているとは限らない。各要素が連続していることを表現する場合、「直ちに」又は「直接」等の表現を用いることがある。

【0019】

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

【0020】

図１は、実施形態に係る発光装置１０の断面模式図である。図１では、Ｚ方向を示す矢印が付されている。Ｚ方向を示す矢印は、矢印の基端から先端に向かう方向がＺ方向の正方向であり、矢印の先端から基端に向かう方向がＺ方向の負方向であることを示している。Ｚ方向の正方向は、後述する陽極１００が位置する側から後述する陰極２００が位置する側に向かう方向である。Ｚ方向の負方向は、陰極２００が位置する側から陽極１００が位置する側に向かう方向である。

【0021】

実施形態に係る発光装置１０は、陽極１００、陰極２００、電荷制御層３００、赤外線発光層４１０、赤色発光層４２０、正孔輸送層５１０及び電子輸送層５２０を備えている。陽極１００、陰極２００、電荷制御層３００、赤外線発光層４１０、赤色発光層４２０、正孔輸送層５１０及び電子輸送層５２０は、陽極１００のＺの負方向側に位置する不図示の基板上に位置している。この基板は、例えば、ガラス基板又は樹脂基板である。また、この基板は、可撓性を有していてもよい。なお、図１において、陽極１００、陰極２００、電荷制御層３００、赤外線発光層４１０、赤色発光層４２０、正孔輸送層５１０及び電子輸送層５２０は模式的に示されている。したがって、図１に示すこれらの要素のＺ方向の厚さは、これらの要素の実際のＺ方向の厚さを示唆するものではない。

【0022】

Ｚ方向の負方向からＺ方向の正方向に向かうにつれて、陽極１００、正孔輸送層５１０、赤外線発光層４１０、電荷制御層３００、赤色発光層４２０、電子輸送層５２０及び陰極２００は、この順で積層されている。すなわち、電荷制御層３００は、陽極１００と陰極２００との間に位置している。赤外線発光層４１０は、陽極１００と電荷制御層３００との間に位置している。正孔輸送層５１０は、陽極１００と赤外線発光層４１０との間に位置している。赤色発光層４２０は、陰極２００と電荷制御層３００との間に位置している。電子輸送層５２０は、陰極２００と赤色発光層４２０との間に位置している。

【0023】

陽極１００、正孔輸送層５１０、赤外線発光層４１０、電荷制御層３００、赤色発光層４２０、電子輸送層５２０及び陰極２００のうち発光装置１０のＺ方向に隣り合う層は、互いに接していてもよいし、又は所定の層を介して発光装置１０のＺ方向に積層されていてもよい。実施形態においては、赤外線発光層４１０及び赤色発光層４２０の双方が電荷制御層３００に接している。

【0024】

正孔輸送層５１０及び電子輸送層５２０の少なくとも一方は設けられていなくてもよい。また、陽極１００と正孔輸送層５１０との間には、正孔注入層が位置していてもよい。陰極２００と電子輸送層５２０との間には、電子注入層が位置していてもよい。

【0025】

陽極１００は、透光性を有している。陽極１００の可視光の透過率は、例えば、７５％以上１００％以下である。陽極１００は、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＷＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｕｎｇｓｔｅｎ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＧＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｇａｌｌｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）等の酸化物半導体を含んでいる。陽極１００のＺ方向の厚さは、特に限定されないが、例えば、２０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。

【0026】

陰極２００は、遮光性、具体的には光反射性を有している。陰極２００は、例えば、金属又は合金を含んでいる。金属又は合金は、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｍｇ、Ｓｎ、Ｚｎ及びＩｎからなる群の中から選択される少なくとも１つの金属又はこの群から選択される金属の合金である。陰極２００のＺ方向の厚さは、特に限定されないが、例えば、５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。

【0027】

電荷制御層３００は、図２を用いて後述するように、電荷制御層３００に対して赤色発光層４２０が位置する側で発生した励起子のすべてが赤外線発光層４１０へエネルギー移動することを抑制している。例えば、電荷制御層３００は、正孔輸送性材料を含んでいる。電荷制御層３００に用いられる正孔輸送性材料としては、ＴＣＴＡ（トリス（４－カルバゾイル－９－イルフェニル）アミン）、２－ＴＮＡＴＡ（４，４’，４’ ’－トリス［２－ナフチル（フェニル）アミノ］トリフェニルアミン）等のスターバースト型アミン誘導体が例示される。ただし、電荷制御層３００は、電子輸送性材料を含んでいてもよい。電荷制御層３００のＺ方向の厚さは、特に限定されないが、例えば、３ｎｍ以上１０ｎｍ以下である。

【0028】

赤外線発光層４１０は、第１ホスト材料及び赤外線発光材料を含んでいる。ただし、赤外線発光層４１０は、第１ホスト材料を含んでいなくてもよい。赤外線発光層４１０は、赤外線発光材料の有機ＥＬによって赤外線光を発する。具体的には、赤外線発光層４１０は、波長が７８０ｎｍ以上２．５μｍ以下の近赤外線光を発する。赤外線発光材料としては、ＥｒＱ３（トリス（８－ヒドロキシキノリナト）エルビウム（ＩＩＩ））等のエルビウム錯体や、ＢＢＴＤ（ベンゾ［１，２－ｃ：４，５－ｃ’］ビス（［１，２，５］チアジアゾール））等のＤ－π－Ａ－π－Ｄ型誘導体が例示される。赤外線発光層４１０は、電荷制御層３００に対して、陽極１００及び正孔輸送層５１０が位置する側に位置している。このため、赤外線発光層４１０の第１ホスト材料は、正孔輸送性材料であることが好ましい。赤外線発光層４１０の第１ホスト材料として用いられる正孔輸送性材料としては、ルブレン等のテトラセン誘導体や、α－ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’－ジ－１－ナフチル－Ｎ，Ｎ’－ジフェニルベンジジン）等の芳香族アミン誘導体が例示される。赤外線発光層４１０のＺ方向の厚さは、特に限定されないが、例えば、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。

【0029】

赤色発光層４２０は、第２ホスト材料及び赤色発光材料を含んでいる。赤色発光層４２０は、赤色発光材料の有機ＥＬによって赤色を発する。赤色発光材料としては、ＤＢＰ（５，１０，１５，２０－テトラフェニルビスベンズ［５，６］インデノ［１，２，３－ｃｄ：１’，２’，３’－ｌｍ］ペリレン）等のペリレン誘導体、ＤＣＪＴＢ（４－（ジシアノメチレン）－２－ｔｅｒｔ－ブチル－６－（１，１，７，７－テトラメチルジュロリジン－４－イル－ビニル）－４Ｈ－ピラン）等のピラン誘導体が例示される。赤色発光層４２０は、電荷制御層３００に対して、陰極２００及び電子輸送層５２０が位置する側に位置している。このため、赤色発光層４２０の第２ホスト材料は、電子輸送性材料であることが好ましい。赤色発光層４２０の第２ホスト材料として用いられる電子輸送性材料としては、ＡＤＮ（９，１０－ビス（２－ナフチル）アントラセン）等のアントラセン誘導体や、ＤＰＶＢｉ（４，４’－ビス（２，２－ジフェニルエテニル）－１，１’－ビフェニル）等のジスチリルビフェニル誘導体が例示される。赤色発光層４２０のＺ方向の厚さは、特に限定されないが、例えば、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。

【0030】

正孔輸送層５１０は、陽極１００から赤外線発光層４１０へ正孔を輸送している。正孔輸送層５１０に用いられる材料としては、α－ＮＰＤ等の芳香族アミン誘導体が例示される。正孔輸送層５１０のＺ方向の厚さは、特に限定されないが、例えば、２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。

【0031】

電子輸送層５２０は、陰極２００から赤色発光層４２０へ電子を輸送している。電子輸送層５２０に用いられる材料としては、ＢＣＰ（２，９－ジメチル－４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン）等のフェナントロリン誘導体や、Ａｌｑ３（トリス－（８－ヒドロキシキノリン）アルミニウム）等のアルミニウム錯体が例示される。電子輸送層５２０のＺ方向の厚さは、特に限定されないが、例えば、２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下である。

【0032】

図１において、発光装置１０は、ボトムエミッションである。すなわち、赤外線発光層４１０から発せられた赤外線光と、赤色発光層４２０から発せられた赤色光と、は陽極１００からＺ方向の負方向側に向けて出射されている。

【0033】

図２は、実施形態に係る発光装置１０の陽極１００、正孔輸送層５１０、赤外線発光層４１０、電荷制御層３００、赤色発光層４２０、電子輸送層５２０及び陰極２００のエネルギー準位を示す図である。

【0034】

図２の左側に付された矢印は、エネルギー準位を示している。矢印の基端から先端に向かうほど、エネルギー準位が高くなっている。

【0035】

図２に示す陽極１００は、陽極１００の仕事関数を示している。図２に示す陰極２００は、陰極２００の仕事関数を示している。陰極２００の仕事関数のエネルギー準位は、陽極１００の仕事関数のエネルギー準位より高くなっている。

【0036】

図２において、正孔輸送層５１０を示す長方形の高エネルギー準位側の短辺は、正孔輸送層５１０のＬＵＭＯ（最低空軌道）を示している。図２において、正孔輸送層５１０を示す長方形の低エネルギー準位側の短辺は、正孔輸送層５１０のＨＯＭＯ（最高被占軌道）を示している。正孔輸送層５１０のＬＵＭＯは、約－２．４ｅＶとなっている。正孔輸送層５１０のＨＯＭＯは、約－５．４ｅＶとなっている。

【0037】

図２において、電荷制御層３００を示す長方形の高エネルギー準位側の短辺は、電荷制御層３００のＬＵＭＯを示している。図２において、電荷制御層３００を示す長方形の低エネルギー準位側の短辺は、電荷制御層３００のＨＯＭＯを示している。電荷制御層３００のＬＵＭＯのエネルギー準位は、正孔輸送層５１０のＬＵＭＯのエネルギー準位より低くなっている。電荷制御層３００のＨＯＭＯのエネルギー準位は、正孔輸送層５１０のＨＯＭＯのエネルギー準位より低くなっている。電荷制御層３００のＬＵＭＯは、約－２．５ｅＶとなっている。電荷制御層３００のＨＯＭＯは、約－５．５ｅＶとなっている。

【0038】

図２において、電子輸送層５２０を示す長方形の高エネルギー準位側の短辺は、電子輸送層５２０のＬＵＭＯを示している。図２において、電子輸送層５２０を示す長方形の低エネルギー準位側の短辺は、電子輸送層５２０のＨＯＭＯを示している。電子輸送層５２０のＬＵＭＯのエネルギー準位は、電荷制御層３００のＬＵＭＯのエネルギー準位より低くなっている。電子輸送層５２０のＨＯＭＯのエネルギー準位は、電荷制御層３００のＨＯＭＯのエネルギー準位より低くなっている。電子輸送層５２０のＬＵＭＯは、約－２．５ｅＶより低くなっている。電子輸送層５２０のＨＯＭＯは、約－５．５ｅＶより低くなっている。

【0039】

図２において、赤外線発光層４１０は、第１ホスト材料４１２及び赤外線発光材料４１４を含んでいる。図２において、第１ホスト材料４１２を示す長方形の高エネルギー準位側の短辺は、第１ホスト材料４１２のＬＵＭＯを示している。図２において、第１ホスト材料４１２を示す長方形の低エネルギー準位側の短辺は、第１ホスト材料４１２のＨＯＭＯを示している。図２において、赤外線発光材料４１４を示す長方形の高エネルギー準位側の短辺は、赤外線発光材料４１４のＬＵＭＯを示している。図２において、赤外線発光材料４１４を示す長方形の低エネルギー準位側の短辺は、赤外線発光材料４１４のＨＯＭＯを示している。赤外線発光材料４１４のＬＵＭＯのエネルギー準位は、第１ホスト材料４１２のＬＵＭＯのエネルギー準位より低くなっている。赤外線発光材料４１４のＨＯＭＯのエネルギー準位は、第１ホスト材料４１２のＨＯＭＯのエネルギー準位より高くなっている。

【0040】

第１ホスト材料４１２のＬＵＭＯのエネルギー準位は、電荷制御層３００のＬＵＭＯのエネルギー準位より低くなっている。第１ホスト材料４１２のＨＯＭＯのエネルギー準位は、電荷制御層３００のＨＯＭＯのエネルギー準位より高くなっている。

【0041】

図２において、赤色発光層４２０は、第２ホスト材料４２２及び赤色発光材料４２４を含んでいる。図２において、第２ホスト材料４２２を示す長方形の高エネルギー準位側の短辺は、第２ホスト材料４２２のＬＵＭＯを示している。図２において、第２ホスト材料４２２を示す長方形の低エネルギー準位側の短辺は、第２ホスト材料４２２のＨＯＭＯを示している。図２において、赤色発光材料４２４を示す長方形の高エネルギー準位側の短辺は、赤色発光材料４２４のＬＵＭＯを示している。図２において、赤色発光材料４２４を示す長方形の低エネルギー準位側の短辺は、赤色発光材料４２４のＨＯＭＯを示している。赤色発光材料４２４のＬＵＭＯのエネルギー準位は、第２ホスト材料４２２のＬＵＭＯのエネルギー準位より低くなっている。赤色発光材料４２４のＨＯＭＯのエネルギー準位は、第２ホスト材料４２２のＨＯＭＯのエネルギー準位より高くなっている。

【0042】

第２ホスト材料４２２のＬＵＭＯのエネルギー準位は、電荷制御層３００のＬＵＭＯのエネルギー準位より低くなっている。第２ホスト材料４２２のＨＯＭＯのエネルギー準位は、電荷制御層３００のＨＯＭＯのエネルギー準位より低くなっている。

【0043】

図３は、比較形態に係る発光装置１０Ｋの陽極１００、正孔輸送層５１０、赤色発光層４２０Ｋ、電荷制御層３００、赤外線発光層４１０Ｋ、電子輸送層５２０及び陰極２００のエネルギー準位を示す図である。比較形態に係る発光装置１０Ｋは、以下の点を除いて、実施形態に係る発光装置１０と同様である。

【0044】

比較形態に係る赤外線発光層４１０Ｋは、電荷制御層３００と電子輸送層５２０との間に位置している。比較形態に係る赤外線発光層４１０Ｋは、第１ホスト材料４１２Ｋ及び赤外線発光材料４１４Ｋを含んでいる。比較形態に係る赤色発光層４２０Ｋは、電荷制御層３００と正孔輸送層５１０との間に位置している。比較形態に係る赤色発光層４２０Ｋは、第２ホスト材料４２２Ｋ及び赤色発光材料４２４Ｋを含んでいる。

【0045】

比較形態に係る第１ホスト材料４１２ＫのＬＵＭＯのエネルギー準位は、実施形態に係る第２ホスト材料４２２のＬＵＭＯのエネルギー準位と同様にして、電荷制御層３００のＬＵＭＯのエネルギー準位より低くなっている。比較形態に係る第１ホスト材料４１２ＫのＨＯＭＯのエネルギー準位は、実施形態に係る第２ホスト材料４２２のＨＯＭＯのエネルギー準位と同様にして、電荷制御層３００のＨＯＭＯのエネルギー準位より低くなっている。

【0046】

比較形態に係る第２ホスト材料４２２ＫのＬＵＭＯのエネルギー準位は、実施形態に係る第１ホスト材料４１２のＬＵＭＯのエネルギー準位と同様にして、電荷制御層３００のＬＵＭＯのエネルギー準位より低くなっている。比較形態に係る第２ホスト材料４２２ＫのＨＯＭＯのエネルギー準位は、実施形態に係る第１ホスト材料４１２のＨＯＭＯのエネルギー準位と同様にして、電荷制御層３００のＨＯＭＯのエネルギー準位より高くなっている。

【0047】

図２及び図３を参照して、実施形態と、比較形態と、を比較する。

【0048】

図３に示すように、比較形態において、第１ホスト材料４１２ＫのＬＵＭＯのエネルギー準位は、第２ホスト材料４２２ＫのＬＵＭＯのエネルギー準位より低くなっている。また、比較形態において、第１ホスト材料４１２ＫのＨＯＭＯのエネルギー準位は、第２ホスト材料４２２ＫのＨＯＭＯのエネルギー準位より低くなっている。したがって、比較形態では、電荷制御層３００と赤外線発光層４１０Ｋとの界面が、発光サイト、すなわち、励起子生成サイトとなっている。

【0049】

図２に示すように、実施形態において、第２ホスト材料４２２のＬＵＭＯのエネルギー準位は、第１ホスト材料４１２のＬＵＭＯのエネルギー準位より低くなっている。実施形態における第１ホスト材料４１２のＬＵＭＯのエネルギー準位に対する第２ホスト材料４２２のＬＵＭＯのエネルギー準位の比は、比較形態における第２ホスト材料４２２ＫのＬＵＭＯのエネルギー準位に対する第１ホスト材料４１２ＫのＬＵＭＯのエネルギー準位の比と等しくなっている。また、第２ホスト材料４２２のＨＯＭＯのエネルギー準位は、第１ホスト材料４１２のＨＯＭＯのエネルギー準位より低くなっている。実施形態における第１ホスト材料４１２のＨＯＭＯのエネルギー準位に対する第２ホスト材料４２２のＨＯＭＯのエネルギー準位の比は、比較形態における第２ホスト材料４２２ＫのＨＯＭＯのエネルギー準位に対する第１ホスト材料４１２ＫのＨＯＭＯのエネルギー準位の比と等しくなっている。したがって、実施形態では、電荷制御層３００と赤色発光層４２０との界面が、発光サイト、すなわち、励起子生成サイトとなっている。

【0050】

比較形態では、電荷制御層３００に対して陽極１００が位置する側に位置する赤色発光材料４２４Ｋの一重項励起状態Ｓ１又は三重項励起状態Ｔ１のエネルギーが、電荷制御層３００に対して陰極２００が位置する側に位置する赤外線発光材料４１４Ｋの一重項励起状態Ｓ１又は三重項励起状態Ｔ１のエネルギーより高くなっている。このため、比較形態では、電荷制御層３００と赤外線発光層４１０Ｋとの間において励起子が発生しても、励起子は、電荷制御層３００を経由して赤色発光層４２０Ｋに向けてエネルギー移動しにくくなっている。このため、比較形態では、赤色発光層４２０Ｋが発光しにくくなっている。

【0051】

これに対して、実施形態では、電荷制御層３００に対して陽極１００が位置する側に位置する赤外線発光材料４１４の一重項励起状態Ｓ１又は三重項励起状態Ｔ１のエネルギーが、電荷制御層３００に対して陰極２００が位置する側に位置する赤色発光材料４２４の一重項励起状態Ｓ１又は三重項励起状態Ｔ１のエネルギーより低くなっている。このため、実施形態では、電荷制御層３００と赤色発光層４２０との界面において励起子が発生した場合、一部の励起子は赤色発光層４２０に向けてエネルギー移動し、他の一部の励起子は電荷制御層３００を経由して赤外線発光層４１０に向けてエネルギー移動する。このため、実施形態では、赤外線発光層４１０及び赤色発光層４２０の双方を発光させることができる。したがって、実施形態では、比較形態と比較して、赤色光及び赤外線光の双方の発光効率を向上させることができる。

【0052】

次に、実施形態と、赤外線発光層４１０と赤色発光層４２０との間に電荷制御層３００が設けられていない場合と、を比較する。

【0053】

赤外線発光層４１０と赤色発光層４２０との間に電荷制御層３００が設けられていない場合においては、赤外線発光層４１０と赤色発光層４２０とが接している。この場合、赤外線発光層４１０と赤色発光層４２０との界面で励起子が発生しても、ほぼすべての励起子が赤外線発光層４１０へエネルギー移動する。これは、赤外線発光材料４１４の一重項励起状態Ｓ１又は三重項励起状態Ｔ１のエネルギーが赤色発光材料４２４の一重項励起状態Ｓ１又は三重項励起状態Ｔ１のエネルギーより低いためである。このため、赤外線発光層４１０と赤色発光層４２０との間に電荷制御層３００が設けられていない場合、赤色発光層４２０が発光しにくくなる。これに対して、実施形態において、電荷制御層３００は、電荷制御層３００と赤色発光層４２０との界面で発生した励起子のすべてが赤外線発光層４１０へエネルギー移動することを抑制している。したがって、実施形態においては、赤外線発光層４１０と赤色発光層４２０との間に電荷制御層３００が設けられていない場合と比較して、赤色光及び赤外線光の双方の発光効率を向上させることができる。

【0054】

次に、実施形態と、赤色発光層４２０に代えて、緑色発光層、青色発光層等、赤色光より短波長側の可視光発光層が設けられている場合と、を比較する。以下、必要に応じて、緑色発光層、青色発光層等、赤色光より短波長側の可視光発光層を短波長発光層という。

【0055】

赤色発光層４２０に代えて短波長発光層が設けられている場合、短波長発光層に含まれる発光材料の一重項励起状態Ｓ１又は三重項励起状態Ｔ１のエネルギーと赤外線発光材料４１４の一重項励起状態Ｓ１又は三重項励起状態Ｔ１のエネルギーとの差は、赤色発光材料４２４の一重項励起状態Ｓ１又は三重項励起状態Ｔ１のエネルギーと赤外線発光材料４１４の一重項励起状態Ｓ１又は三重項励起状態Ｔ１のエネルギーとの差より大きくなる。したがって、赤色発光層４２０に代えて短波長発光層が設けられている場合、電荷制御層３００と短波長発光層との界面において励起子が発生しても、励起子は、実施形態と比較して、電荷制御層３００を経由して、赤外線発光層４１０に向けてエネルギー移動しにくくなっている。これに対して、実施形態では、赤色発光層４２０に代えて短波長発光層が設けられている場合と比較して、励起子が電荷制御層３００を経由して赤外線発光層４１０に向けてエネルギー移動しやすくなっている。このため、実施形態では、赤色発光層４２０に代えて短波長発光層が設けられている場合と比較して、赤外線発光層４１０の発光効率を短波長発光層の発光効率よりも高くすることができる。

【0056】

次に、実施形態に係る発光装置１０の用途について説明する。

【0057】

例えば、発光装置１０は、赤外線カメラに利用することができる。この例では、赤外線発光層４１０は、赤外線カメラの光源となる。赤色発光層４２０は、赤外線カメラが動作していることを知らせるランプの光源となる。

【0058】

或いは、発光装置１０は、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）等の距離センサに利用することができる。この例では、赤外線発光層４１０は、赤外線センサの光源となる。赤色発光層４２０は、レーザセンサの光源となる。

【0059】

以上、図面を参照して実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

【0060】

例えば、実施形態に係る発光装置１０は、赤色光及び赤外線光の２つの波長帯の光を発している。しかしながら、例えば、電荷制御層３００と赤色発光層４２０との間、又は赤色発光層４２０と電子輸送層５２０との間に、緑色発光層、青色発光層等の可視光発光層を設けて、赤色光、赤外線光及びその他の波長帯の光の３つ以上の波長帯の光が発せられてもよい。

【符号の説明】

【0061】

１０ 発光装置
１０Ｋ 発光装置
１００ 陽極
２００ 陰極
３００ 電荷制御層
４１０ 赤外線発光層
４１０Ｋ 赤外線発光層
４１２ 第１ホスト材料
４１２Ｋ 第１ホスト材料
４１４ 赤外線発光材料
４１４Ｋ 赤外線発光材料
４２０ 赤色発光層
４２０Ｋ 赤色発光層
４２２ 第２ホスト材料
４２２Ｋ 第２ホスト材料
４２４ 赤色発光材料
４２４Ｋ 赤色発光材料
５１０ 正孔輸送層
５２０ 電子輸送層

【図1】

【図2】

【図3】