CN102655221A

CN102655221A - 发光元件、发光装置、显示装置和电子设备

Info

Publication number: CN102655221A
Application number: CN2012100539573A
Authority: CN
Inventors: 山本英利; 藤田彻司
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2011-03-04
Filing date: 2012-03-02
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2032-03-02
Also published as: KR20120100785A; JP2012186258A; TW201242133A; CN102655221B; JP5672077B2; TWI544672B; US8916854B2; US20120223297A1

Abstract

本发明提供发光效率优异并且即使在以高电流密度的电流进行驱动时也能够实现长寿命的发光元件、具备所述发光元件的发光装置、显示装置和电子设备。发光元件(1)具有阳极(3)、阴极(9)、设置于阳极(3)与阴极(9)之间且通过在阳极(3)与阴极(9)之间通电而进行发光的发光层(6)、和设置在阳极(3)与发光层(6)之间并与它们相接且具有输送空穴的功能的有机层(空穴注入层(4)和空穴输送层(5))，空穴注入层(4)和空穴输送层(5)分别含有具有电子输送性的电子输送性材料而构成。另外，空穴注入层(4)与空穴输送层(5)所含的电子输送性材料的含量不同。

Description

发光元件、发光装置、显示装置和电子设备

技术领域

本发明涉及发光元件、利用该发光元件的发光装置、显示装置以及电子设备。

背景技术

有机电致发光元件(所谓的有机EL元件)是具有在阳极与阴极之间插入至少1层发光性有机层作为发光层而得的结构的发光元件。在这种发光元件中，通过在阴极与阳极之间施加电场，从而将电子从阴极侧注入至发光层，并且将空穴从阳极侧注入至发光层；在发光层中，通过电子与空穴复合而生成激子，在该激子返回基态时，激子所带有的能量作为光被释放出。

在这种发光元件中，一般而言，为了提高空穴的注入性和输送性，在阳极与发光层之间设置空穴注入层和空穴输送层(例如参照专利文献1)。

另外，在这种发光元件中，通过调整空穴输送层的HOMO(最高被占轨道)和LUMO(最低空轨道)的大小，从而在空穴输送层中阻挡来自阴极侧(发光层侧)的电子，将电子和空穴封闭在发光层内，实现发光效率的提高。

专利文献

专利文献1：特许第3654909号公报

发明内容

但是，在现有的发光元件中，存在以下问题：空穴输送层无法充分地阻挡来自阴极侧的电子，伴随长时间的使用，由于侵入并通过空穴输送层的电子而导致空穴输送层、空穴注入层发生劣化。驱动电压越高(电流密度越大)，空穴输送层阻挡电子的功能因能带弯曲效果而下降得越多，因此，所述问题变得明显。因此，在需要高密度电流的高亮度的发光元件中，难以实现长寿命。

另外，为了提高电子阻挡效果，考虑将HOMO与LUMO的能隙大的材料用于空穴输送层，但是能够用作空穴输送层的材料的种类有限，因此，存在这种办法在现实中难以实现这样的课题。

本发明是为了解决上述课题中的至少一部分而完成的发明，能够按照以下的方式或应用例而实现。

[应用例1]本应用例的发光元件的特征在于，具有阳极、阴极、设置于上述阳极与上述阴极之间的发光层、和设置于上述阳极与上述发光层之间的具有输送空穴的功能的有机层，上述有机层具有空穴注入层和空穴输送层，所述空穴注入层设置成与上述阳极相接且含有空穴注入性材料，所述空穴输送层设置成与上述空穴注入层和上述发光层相接且含有空穴输送性材料，上述空穴注入层和上述空穴输送层分别含有具有电子输送性的电子输送性材料而构成，上述电子输送性材料的含量在上述空穴注入层与上述空穴输送层中不同。

根据本应用例的发光元件，具有输送空穴功能的有机层能够高效率地从阳极向发光层输送空穴。因此，能够提高发光元件的发光效率。

特别地，在本应用例的发光元件中，有机层含有电子输送性材料并且分别与阳极和发光层相接，因此，即使电子从发光层向有机层内侵入(注入)，有机层也能够迅速地将该电子向阳极侧输送并使其通过。由此，能够防止电子停留在有机层中，结果能够防止有机层因电子而发生劣化。因此，即使在以高电流密度的电流进行驱动时，也能够实现发光元件的长寿命。另外，通过使电子输送性材料的混合比在空穴注入层与空穴输送层中不同，能够对发光特性、寿命特性采取适当的平衡。

[应用例2]上述应用例的发光元件的特征在于，上述有机层具有阻挡电子的功能。

由此，有机层在从阳极向发光层输送空穴的同时，能够阻挡来自发光层的电子。因此，能够高效率地将电子和空穴封闭在发光层中，提高发光效率。

这样，即使有机层具有阻挡电子的功能，在采用高电流密度的驱动中，也存在有机层未完全阻挡电子，结果电子侵入(注入)到有机层中的情况。即使在这种情况下，在本应用例的发光元件中，由于有机层含有电子输送性材料，因此，有机层能够迅速地向阳极侧输送在有机层中未被完全阻挡而侵入到有机层内的电子并使其通过。

[应用例3]上述应用例的发光元件的特征在于，上述空穴输送层中的上述电子输送性材料的含量低于上述空穴注入层中的上述电子输送性材料的含量。

由此，能够高效率地进行从发光层向阳极的电子的输送，因此，能够在实现长寿命的同时，抑制驱动电压的上升。

[应用例4]上述应用例的发光元件的特征在于，上述空穴输送层的膜厚比上述空穴注入层的膜厚厚。

与空穴输送层相比，空穴注入层的电子输送性材料的含量高，因此，空穴移动性变低，驱动电压容易上升。因此，通过使空穴输送层的膜厚比空穴注入层的膜厚厚，与空穴注入层具有与空穴输送层同等以上的膜厚时相比，能够抑制驱动电压的上升。

[应用例5]上述应用例的发光元件的特征在于，上述电子输送性材料为并苯系材料。

并苯系材料的电子输送性优异。因此，含有并苯系材料的有机层能够迅速地向阳极输送来自发光层的电子。另外，并苯系材料对电子的耐性优异。因此，能够防止或抑制因电子而导致的有机层的劣化。

[应用例6]上述应用例的发光元件的特征在于，上述有机层含有胺系材料。

胺系材料的空穴输送性优异。因此，含有胺系材料的有机层能够向发光层迅速地输送来自阳极的空穴。

[应用例7]上述应用例的发光元件的特征在于，上述有机层由混合并苯系材料和胺系材料而得的混合材料构成。

由此，能够比较简单地将有机层的空穴输送性和电子输送性的平衡调整到适当的范围。

[应用例8]上述应用例的发光元件的特征在于，上述并苯系材料由蒽系材料和并四苯系材料中的至少一方构成。

这种并苯系材料具有优异的电子输送性和电子耐久性，并且能够比较简单地以高品质的膜质成膜。

[应用例9]上述应用例的发光元件的特征在于，上述空穴注入层与上述空穴输送层所含的电子输送性材料是相同的。

由此，能够使来自阳极的空穴注入性和空穴输送性良好，并且能够防止因电子而导致的空穴注入层和空穴输送层的劣化。

[应用例10]上述应用例的发光元件的特征在于，上述空穴注入层中的上述电子输送性材料的含量、上述空穴输送层中的上述电子输送性材料的含量分别为30wt％～70wt％。

由此，能够使有机层的电子输送性与空穴输送性平衡的良好。另外，在有机层具有电子阻挡性时，能够使有机层的电子阻挡性与电子输送性的平衡良好。

[应用例11]上述应用例的发光元件的特征在于，上述有机层的平均厚度为20nm～100nm。

[应用例12]一种发光装置，其特征在于，具备上述应用例的发光元件。

这种发光装置由于具备长寿命的发光元件，所以可靠性优异。

[应用例13]一种显示装置，其特征在于，具备上述应用例的发光装置。

这种显示装置经过长时间仍能够显示出高品质的图像，并且可靠性优异。

[应用例14]一种电子设备，其特征在于，具备上述应用例的显示装置。

这种电子设备的可靠性优异。

附图说明

图1是示意地表示本发明的第1实施方式所涉及的发光元件的剖面图。

图2是表示应用了本发明显示装置的显示器装置的实施方式的纵剖面图。

图3是表示应用了本发明电子设备的移动型(或者笔记本型)的个人计算机的构成的立体图。

图4是表示应用了本发明电子设备的便携式电话(还包括PHS)的构成的立体图。

图5是表示应用了本发明电子设备的数码相机的构成的立体图。

图6是表示实施例与比较例的发光元件中的空穴注入层和空穴输送层的构成、以及发光特性的评价结果的表。

符号说明

1…1_R、1_B、1_G：发光元件；2…基板；3…阳极；4…空穴注入层；5…空穴输送层；6…发光层；7…电子输送层；8…电子注入层；9…阴极；10…密封构件；14…层叠体；19_B、19_G、19_R…滤色器；45…功能层；100…显示器装置；101…发光装置；100_R、100_G、100_B…子像素；20…密封基板；21…基板；22…平坦化层；24…驱动用晶体管；241…半导体层；242…栅极绝缘层；243…栅电极；244…源电极；245…漏电极；27…配线；31…隔壁；32…反射膜；33…抗腐蚀膜；34…阴极罩；35…环氧树脂层；36…遮光层；1100…个人计算机；1102…键盘；1104…主体部；1106…显示单元；1200…便携式电话；1202…操作按钮；1204…听筒；1206…话筒；1300…数码相机；1302…机体(机身)；1304…受光单元；1306…快门按钮；1308…电路基板；1312…视频信号输出端子；1314…数据通信用的输入输出端子；1430…电视监视器；1440…个人计算机。

具体实施方式

以下，对附图所表示的本发明的发光元件、发光装置、显示装置和电子设备的优选实施方式进行说明。在以下的各图中，为了达到能够辨认各层、各构件的程度的大小，使各层、各构件的尺寸与实际尺寸不同。

(实施方式1)

图1是示意地表示本发明的第1实施方式所涉及的发光元件的剖面图。应予说明，为了说明方便，以下以图1中的上侧为“上”、下侧为“下”来进行说明。

图1所示的发光元件(电致发光元件)1是按照阳极3、空穴注入层4、空穴输送层5、发光层6、电子输送层7、电子注入层8和阴极9的顺序进行层叠而成的。即，在发光元件1中，在阳极3与阴极9之间插入从阳极3侧向阴极9侧按照空穴注入层4、空穴输送层5、发光层6、电子输送层7和电子注入层8的顺序进行层叠而得的层叠体14。应予说明，在本实施方式中，由空穴注入层4和空穴输送层5构成的功能层45构成具有从阳极3向发光层6输送空穴的功能的有机层。

而且，将发光元件1整体设置于基板2上，并且用密封构件10进行密封。

当为这种发光元件1时，通过对阳极3和阴极9施加驱动电压，可分别从阴极9侧对发光层6供给(注入)电子，并且从阳极3侧对发光层6供给(注入)空穴。而且，在发光层6中，空穴和电子复合，通过在该复合时释放的能量生成激子(exciton)，激子返回基态时释放能量(荧光、磷光)(发光)。由此，发光元件1发光。

此时，在发光元件1中，由空穴注入层4和空穴输送层5构成的功能层(有机层)能够高效率地从阳极3向发光层6输送空穴。因此，能够提高发光元件1的发光效率。

特别地，如后所述，在发光元件1中，由空穴注入层4和空穴输送层5构成的功能层含有电子输送性材料，并且分别与阳极3和发光层6相接，因此，即使电子从发光层6向空穴输送层5内侵入(注入)，空穴注入层4和空穴输送层5也能够迅速地向阳极3侧输送该电子并使其通过。由此，能够防止电子停留在空穴注入层4和空穴输送层5中，结果能够防止空穴注入层4和空穴输送层5因电子而发生劣化。因此，即使在以高电流密度的电流进行驱动的情况下，也能够实现发光元件1的长寿命。另外，通过使电子输送性材料的混合比在空穴注入层4与空穴输送层5中不同，能够对发光特性、寿命特性采取适当的平衡。

基板2是支撑阳极3的构件。本实施方式的发光元件1为从基板2侧取出光的结构(底部发射型)，因此，基板2和阳极3分别形成实质上透明(无色透明、着色透明或半透明)。

作为基板2的构成材料，例如可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、环烯烃聚合物、聚酰胺、聚醚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚芳酯这样的树脂材料，石英玻璃、钠玻璃这样的玻璃材料等，可以使用其中的1种或组合2种以上使用。

这种基板2的平均厚度没有特别的限定，优选为0.1mm～30mm左右，更优选为0.1mm～10mm左右。

应予说明，在发光元件1为从与基板2相反侧取出光的结构(顶部发射型)时，基板2使用透明基板和不透明基板均可。

作为不透明基板，例如，可举出由氧化铝这种陶瓷材料构成的基板、在不锈钢这种金属基板的表面形成氧化膜(绝缘膜)的基板、由树脂材料构成的基板等。

另外，在这种发光元件1中，阳极3与阴极9之间的距离(即层叠体14的平均厚度)优选为100nm～300nm，更优选为100nm～250nm，进一步优选为100nm～200nm。由此，能够简单且可靠地实现发光元件1的低驱动电压。

以下依次说明构成发光元件1的各部分。

[阳极]

阳极3是介由后述的空穴注入层4向发光层6注入空穴的电极。作为该阳极3的构成材料，优选使用功函数大且导电性优异的材料。

作为阳极3的构成材料，例如，可举出ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)、IZO(Indium Zinc Oxide，氧化铟锌)、In₃O₃、SnO₂、含有Sb的SnO₂、含有Al的ZnO等氧化物，Au、Pt、Ag、Cu或含有它们的合金等，可以使用其中的1种或组合使用2种以上。

特别优选阳极3由ITO构成。ITO是具有透明性且功函数大、导电性优异的材料。由此，能够高效率地从阳极3向空穴注入层4注入空穴。

另外，阳极3的空穴注入层4侧的表面(在图1中为上表面)优选实施等离子体处理。由此，能够提高阳极3与空穴注入层4的接合面的化学和机械的稳定性。结果，能够提高从阳极3向空穴注入层4的空穴注入性。应予说明，对于所述的等离子体处理，在后述的发光元件1的制造方法的说明中进行详细叙述。

这种阳极3的平均厚度没有特别的限定，优选为10nm～200nm左右，更优选为50nm～150nm左右。

[阴极]

另一方面，阴极9是介由后述的电子注入层8向电子输送层7注入电子的电极。作为该阴极9的构成材料，优选使用功函数小的材料。

作为阴极9的构成材料，例如，可举出Li、Mg、Ca、Sr、La、Ce、Er、Eu、Sc、Y、Yb、Ag、Cu、Al、Cs、Rb或含有它们的合金等，可以使用其中的1种或组合2种以上(例如，以多层的层叠体、多种的混合层等的形式)使用。

特别地，在使用合金作为阴极9的构成材料时，优选使用含有Ag、Al、Cu等稳定的金属元素的合金，具体为MgAg、AlLi、CuLi等合金。通过使用所述的合金作为阴极9的构成材料，能够实现阴极9的电子注入效率和稳定性的提高。

这种阴极9的平均厚度没有特别的限定，优选为50nm～1000nm左右，更优选为100nm～500nm左右。

应予说明，本实施方式的发光元件1为底部发射型，因此对阴极9不特别要求光透过性。

[空穴注入层]

空穴注入层4具有提高来自阳极3的空穴注入效率的功能(即具有空穴注入性)。另外，如后所述，空穴注入层4还具有输送电子的功能。

该空穴注入层4含有具有空穴注入性的材料(即空穴注入性材料)和具有电子输送性的材料(即电子输送性材料)。应予说明，对于空穴注入层4含有的电子输送性材料，与空穴输送层5含有的电子输送性材料的说明一起在后面进行详述。

作为该空穴注入层4含有的空穴注入材料，没有特别的限定，例如可举出铜酞菁、4，4’，4”-三(N，N-苯基-3-甲基苯基氨基)三苯基胺(m-MTDATA)、下式(1)表示的N，N’-双(4-二苯基氨基-苯基)-N，N’-二苯基-联苯-4，4’-二胺等。

其中，从空穴注入性和空穴输送性优异的观点看，作为空穴注入层4含有的空穴注入性材料，优选使用胺系材料，更优选使用二氨基苯衍生物、联苯胺衍生物(具有联苯胺骨架的材料)、分子内具有“二氨基苯”单元和“联苯胺”单元两者的三胺系化合物、四胺系化合物。

这种空穴注入层4的平均厚度没有特别的限定，优选为5nm～90nm左右，更优选为10nm～70nm左右。

[空穴输送层]

空穴输送层5具有将从阳极3介由空穴注入层4注入的空穴输送到发光层6的功能(即具有空穴输送性)。另外，如后所述，空穴输送层5还具有输送电子的功能。

该空穴输送层5含有具有空穴输送性的材料(即空穴输送性材料)和具有电子输送性的材料(即电子输送性材料)而构成。应予说明，对于空穴输送层5所含的电子输送性材料，与空穴注入层4所含的电子输送层性材料的说明一起在后面进行详述。

该空穴输送层5所含的空穴输送性材料中，可以单独或组合使用各种p型高分子材料、各种p型低分子材料，例如可举出下式(2)表示的N，N’-二(1-萘基)-N，N’-二苯基-1，1’-联苯-4，4’二胺(NPD)、N，N’-二苯基-N，N’-双(3-甲基苯基)-1，1’-联苯-4，4’-二胺(TPD)等四芳基联苯胺衍生物，四芳基二氨基芴化合物或其衍生物(胺系化合物)等，可以使用其中的1种或组合使用2种以上。

其中，从空穴注入性和空穴输送性优异的观点看，作为空穴输送层5含有的空穴输送性材料，优选为胺系材料，更优选为联苯胺衍生物(具有联苯胺骨架的材料)。

另外，作为空穴输送层5所含的空穴输送性材料，优选使用具有能够阻挡来自发光层6的电子的带隙(HOMO能级与LUMO能级的能量差)的空穴输送性材料。即，优选空穴输送层5具有阻挡电子的功能。

由此，空穴输送层5在从阳极3向发光层6输送空穴的同时，能够阻挡来自发光层6的电子。因此，能够高效率地将电子和空穴封闭在发光层6中，提高发光效率。

这样，即使空穴输送层5具有阻挡电子的功能，在采用高电流密度的驱动中，也存在空穴输送层5未完全阻挡电子，结果电子侵入(注入)到空穴输送层5中的情况。即使在这样的情况下，在发光元件1中，也因为空穴注入层4和空穴输送层5分别含有电子输送性材料，因此空穴注入层4和空穴输送层5可以将未被空穴输送层5完全阻挡而侵入到空穴输送层5内的电子迅速地向阳极3侧输送并使其通过。

这样的空穴输送层5的平均厚度没有特别限定，优选为10nm～90nm左右，更优选为30nm～70nm左右。

(空穴注入层和空穴输送层的电子输送性材料)

在此，对空穴注入层4和空穴输送层5所含的电子输送性材料进行详细叙述。

在本实施方式的发光元件1中，由空穴注入层4和空穴输送层5构成的功能层45是设置于阳极3与发光层6之间并与它们相接、且具有输送空穴的功能的有机层。

而且，空穴注入层4和空穴输送层5分别含有电子输送性材料。即，由功能层45构成的有机层含有具有电子输送性的电子输送性材料而构成，其中所述功能层45由空穴注入层4和空穴输送层5构成。

由此，能够使来自阳极3的空穴注入性和空穴输送性良好，同时防止因电子导致的空穴注入层4和空穴输送层5的劣化。

若更具体地说明，在这种发光元件1中，由空穴注入层4和空穴输送层5构成的功能层(有机层)45能够高效率地从阳极3向发光层6输送空穴。因此，能够提高发光元件1的发光效率。

特别地，在发光元件1中，由空穴注入层4和空穴输送层5构成的功能层45含有电子输送性材料，并且分别与阳极3和发光层6相接，因此，即使电子从发光层6向空穴输送层5内侵入(注入)，空穴注入层4和空穴输送层5也能够将该电子迅速地向阳极3侧输送并使其通过。由此，能够防止电子停留在空穴注入层4和空穴输送层5中，结果能够防止空穴注入层4和空穴输送层5因电子而发生劣化。因此，即使以高电流密度的电流进行驱动的情况下，也能够实现发光元件1的长寿命。

如前所述，在电子通过空穴注入层4中和空穴输送层5中时，电子输送性材料对电子的耐性高，因此，空穴注入层4中和空穴输送层5中的电子输送性材料基本不会因电子而发生劣化。另外，空穴注入层4中和空穴输送层5中的电子主要通过电子输送性材料进行输送，而不是通过空穴输送性材料、空穴注入性材料输送，因此，能够防止空穴注入层4中的空穴注入材料和空穴输送层5中的空穴输送性材料因电子而发生劣化。

作为空穴注入层4和空穴输送层5所含的电子输送性材料，只要分别为具有电子输送性的材料即可，没有特别限定，可以使用公知的电子输送性材料，例如可举出并苯系材料、三(8-羟基喹啉)铝(Alq₃)等将8-羟基喹啉或其衍生物作为配位体的有机金属配位化合物等喹啉衍生物、氮杂吲哚嗪衍生物、二唑衍生物、苝衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、喹喔啉衍生物、二苯基苯醌衍生物、硝基取代芴衍生物等，可以使用其中的1种或组合使用2种以上。

其中，空穴注入层4和空穴输送层5所含的电子输送性材料分别优选为并苯系材料。

并苯系材料的电子输送性优异，还具有空穴输送性。因此，含有并苯系材料的空穴注入层4、空穴输送层5能够迅速地向阳极3输送来自发光层6的电子。另外，并苯系材料对电子和空穴的耐性优异。因此，能够防止或抑制因电子和空穴而导致的空穴注入层4、空穴输送层5的劣化。

这种并苯系材料只要具有并苯骨架，并且发挥如前所述的效果，就没有特别限定，例如可举出萘衍生物、蒽衍生物、并四苯衍生物(丁省衍生物)、并五苯衍生物、并六苯衍生物、并七苯衍生物等，可以使用其中的1种或组合2种以上使用，优选使用蒽衍生物、并四苯衍生物，更优选使用蒽衍生物(尤其是具有单蒽或者双蒽作为主骨架的蒽衍生物)。

蒽衍生物在具有优异的电子输送性的同时，能够通过气相成膜法简单地进行成膜。因而，通过使用蒽衍生物作为并苯系材料，能够使空穴注入层4和空穴输送层5的电子输送性优异，同时容易形成均质的空穴注入层4和空穴输送层5。

另外，优选空穴注入层4和空穴输送层5分别含有胺系材料。胺系材料的空穴输送性优异。因此，由含有胺系材料的空穴注入层4和空穴输送层5构成的功能层(有机层)45能够迅速地向发光层6输送来自阳极3的空穴。

在这种情况下，优选空穴注入层4和空穴输送层5分别由混合并苯系材料和胺系材料而得的混合材料构成。由此，能够比较简单地将由空穴注入层4和空穴输送层5构成的功能层(有机层)45的空穴输送性与电子输送性的平衡调整到适当的范围。

另外，作为空穴注入层4和空穴输送层5所含的电子输送性材料，优选使用仅由碳元素和氢元素构成的烃化合物(电介体)。这种化合物的介电常数和介质损耗角正切均比较低，介质特性优异。另外，这种化合物不具有羟基、羧基等极性基团，因此，一般而言，缺乏反应性，化学上比较稳定，另外，与空穴注入性材料和空穴输送性材料的相互作用也少。因此，能够使发光元件1的特性长期优异。

另外，空穴注入层4所含的电子输送性材料和空穴输送层5所含的电子输送性材料可以相同也可以不同。

另外，空穴注入层4和空穴输送层5所含的电子输送性材料的玻璃化温度(Tg)优选为尽可能高，具体而言，优选为120℃以上，更优选为150℃以上。由此，在以高电流密度的电流进行驱动的情况下，即使发光元件1处于高温，也能够防止发光元件1因热而性能下降。

另外，空穴注入层4中和空穴输送层5中的电子输送性材料的含量分别优选为30wt％～70wt％，更优选为40wt％～60wt％。由此，能够使由空穴注入层4和空穴输送层5构成的功能层(有机层)45的电子输送性与空穴输送性的平衡良好。另外，在所述有机层具有电子阻挡性时，能够使所述有机层的电子阻挡性与电子输送性的平衡良好。

与此相对，当所述含量不足上述下限值时，有时空穴注入层4中和空穴输送层5中的电子输送性材料容易被激发，导致电子输送性材料自身发光，对发光元件1整体的发光光谱带来不良影响。另一方面，若所述的含量超过上述上限值，则构成发光元件1的层的整体的厚度变得过厚，显示出发光元件1的驱动电压上升的趋势。

应予说明，优选空穴注入层4中的电子输送性材料的含量与空穴输送层5中的电子输送性材料的含量不同。

另外，优选空穴输送层5中的电子输送性材料的含量少于空穴注入层4中的电子输送性材料的含量。由此，能够在提高在空穴输送层5与发光层6的界面的电子的输送·注入性的同时，抑制因空穴输送性的降低而导致的发光元件1的驱动电压的上升。

由空穴注入层4和空穴输送层5构成的功能层(有机层)45的平均厚度(空穴注入层4和空穴输送层5的总厚度)优选为20nm～100nm，更优选为30nm～80nm，进一步优选为30nm～70nm。由此，能够在抑制驱动电压的同时，防止因电子而导致的空穴注入层4和空穴输送层5的劣化。另外，能够易于形成可良好地在发光元件1内进行光的取出的光学带隙。

与此相对，若所述的平均厚度不足上述下限值，则因空穴注入层4、空穴输送层5的厚度、构成材料等而显示出空穴注入层4的空穴注入性、空穴输送层的空穴输送性下降的趋势。另一方面，若所述的平均厚度超过上述上限值，则难以形成上述光学带隙，另外，显示出发光元件1的驱动电压上升的趋势。

另外，优选空穴输送层5的平均厚度比空穴注入层4中的平均厚度厚。由此，能够抑制空穴注入层4与空穴输送层5的空穴输送性的降低，能够抑制发光元件1的驱动电压的上升。

(发光层)

该发光层6通过在上述阳极3与阴极9之间进行通电而发光。

这种发光层6含有发光材料而构成。

作为这种发光材料，没有特别限定，可以使用1种或组合使用2种以上各种荧光材料、各种磷光材料。

作为发出红色荧光的荧光材料，没有特别限定，例如可举出下式(3)表示的四芳基二茚并苝衍生物等苝衍生物、铕配位化合物、苯并吡喃衍生物、罗丹明衍生物、苯并噻吨衍生物、卟啉衍生物、尼罗红、2-(1，1-二甲基乙基)-6-(2-(2，3，6，7-四氢-1，1，7，7-四甲基-1H，5H-苯并(ij)喹嗪-9-基)乙烯基)-4H-吡喃-4H-亚基)丙二腈(DCJTB)、4-(二氰基亚甲基)-2-甲基-6-(对二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃(DCM)等。

作为发出红色磷光的磷光材料，没有特别的限定，例如可举出铱、钌、铂、锇、铼、钯等的金属配位化合物，还可举出上述金属配位化合物的配位体中的至少1个具有苯基吡啶骨架、联吡啶骨架、卟啉骨架等的金属配位化合物。更具体而言，可举出三(1-苯基异喹啉)铱、双[2-(2’-苯并[4，5-α]噻吩基)吡啶-N，C^3’](乙酰丙酮)合铱(btp2Ir(acac))、2，3，7，8，12，13，17，18-八乙基-12H，23H-卟啉-铂(II)、双[2-(2’-苯并[4，5-α]噻吩基)吡啶-N，C^3’]铱、双(2-苯基吡啶)(乙酰丙酮)合铱。

作为发出蓝色荧光的荧光材料，没有特别的限定，例如，可举出下式(4)表示的二苯乙烯基二胺系化合物等二苯乙烯基胺衍生物、荧蒽衍生物、芘衍生物、苝和苝衍生物、蒽衍生物、苯并

唑衍生物、苯并噻唑衍生物、苯并咪唑衍生物、

衍生物、菲衍生物、二苯乙烯基苯衍生物、四苯基丁二烯、4，4’-双(9-乙基-3-咔唑亚乙烯基)-1，1’-联苯(BCzVBi)、聚[(9，9-二辛基芴-2，7-二基)-co-(2，5-二甲氧基苯-1，4-二基]、聚[(9，9-二己氧基芴-2，7-二基)-ortho-co-(2-甲氧基-5-{2-乙氧基己氧基}亚苯基-1，4-二基)]、聚[(9，9-二辛基芴-2，7-二基)-co-(乙炔基苯)]等，可以单独使用其中1种或组合使用2种以上。

作为发出蓝色磷光的磷光材料，没有特别的限定，例如可举出铱、钌、铂、锇、铼、钯等的金属配位化合物。更具体而言，可举出双[4，6-二氟苯基吡啶-N，C^2’]-吡啶甲酰合铱、三[2-(2，4-二氟苯基)吡啶-N，C^2’]铱、双[2-(3，5-三氟甲基)吡啶-N，C^2’]-吡啶甲酰合铱、双(4，6-二氟苯基吡啶-N，C^2’)(乙酰丙酮)合铱。

作为发出绿色荧光的荧光材料，没有特别的限定，例如，可举出香豆素衍生物、下式(5)表示的喹吖啶酮衍生物等喹吖啶酮及其衍生物、9，10-双[(9-乙基-3-咔唑)-亚乙烯基]-蒽、聚(9，9-二己基-2，7-亚乙烯基亚芴基)、聚[(9，9-二辛基芴-2，7-二基)-co-(1，4-二亚苯基-亚乙烯基-2-甲氧基-5-{2-乙基己氧基}苯)]、聚[(9，9-二辛基-2，7-二亚乙烯基亚芴基)-ortho-co-(2-甲氧基-5-(2-乙氧基己氧基)-1，4-亚苯基)]等，可使用其中的1种或使用2种以上。

作为发出绿色磷光的磷光材料，没有特别的限定，例如可举出铱、钌、铂、锇、铼、钯等的金属配位化合物。其中，优选上述金属配位化合物的配位体中的至少1个具有苯基吡啶骨架、联吡啶骨架、卟啉骨架等的金属配位化合物。更具体而言，可举出面式-三(2-苯基吡啶)铱(Ir(ppy)₃)、双(2-苯基吡啶-N，C^2’)(乙酰丙酮)合铱、面式-三[5-氟-2-(5-三氟甲基-2-吡啶)苯基-C，N]铱。

作为发出黄色荧光的荧光材料，例如可使用红荧烯系材料等具有并四苯骨架的化合物且对并四苯在任意位置取代有任意数量(优选为2～6)的芳基(优选为苯基)的化合物、单茚并苝衍生物等。

这种发光材料(荧光材料、磷光材料)可以单独使用1种或组合使用2种以上。在组合使用2种以上的发光材料时，发光层6可以形成层叠所含的发光材料相互不同的多个层(发光层)而得的层叠体的形态，可以形成由混合多种发光材料而得的混合材料构成的层的形态。应予说明，在发光层6由多个发光层构成时，发光层彼此间可以插入不参与发光的层(中间层)。

另外，作为发光层6的构成材料，除如上所述的发光材料以外，还可以使用添加(担载)有该发光材料作为客体材料(掺杂剂)的主体材料。该主体材料具有如下功能，即，使空穴和电子复合而生成激子，并且使该激子的能量向发光材料转移(Forster转移或Dexter转移)，从而激发发光材料。这种主体材料例如可以将作为客体材料的发光材料作为掺杂剂掺杂到主体材料中加以使用。

作为这种主体材料，只要是对所使用的发光材料发挥如上所述的功能的主体材料，就没有特别的限定，在发光材料含有荧光材料时，例如，可举出二苯乙烯基亚芳基衍生物、并四苯衍生物、下式(6)表示的化合物、2-叔丁基-9，10-二(2-萘基)蒽(TBADN)等蒽衍生物，苝衍生物、二苯乙烯基苯衍生物、二苯乙烯基胺衍生物、三(8-羟基喹啉)铝配位化合物(Alq₃)等羟基喹啉系金属配位化合物、三苯基胺的四聚体等三芳基胺衍生物、二唑衍生物、下式(7)表示的化合物等红荧烯及其衍生物、噻咯衍生物、二咔唑衍生物、寡聚噻吩衍生物、苯并吡喃衍生物、三唑衍生物、苯并

唑衍生物、苯并噻唑衍生物、喹啉衍生物、4，4’-双(2，2’-二苯基乙烯基)联苯(DPVBi)等，可以单独使用其中的1种或组合2种以上使用。

另外，在发光材料含有磷光材料时，作为主体材料，例如，可举出3-苯基-4-(1’-萘基)-5-苯基咔唑、4，4’-N，N’-二咔唑联苯(CBP)等咔唑衍生物等，还可以单独使用其中的1种或组合使用2种以上。

在发光层6含有主体材料时，发光层6中的发光材料的含量(掺杂量)优选为0.01wt～20wt％，更优选为0.1wt～10wt％。通过使发光材料的含量在这样的范围内，能够使发光效率最优化。

另外，发光层6的平均厚度没有特别限定，优选为1nm～60nm左右，更优选为3nm～50nm左右。

(电子输送层)

电子输送层7具有将从阴极9介由电子注入层8注入的电子输送到发光层6的功能。

作为电子输送层7的构成材料(电子输送性材料)，例如，可举出下式(8)表示的三(8-羟基喹啉)铝(Alq₃)等将8-羟基喹啉或其衍生物作为配位体的有机金属配位化合物等喹啉衍生物、下式(9)表示的化合物等氮杂吲哚嗪衍生物、

二唑衍生物、苝衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、喹喔啉衍生物、二苯基苯醌衍生物、硝基取代芴衍生物等，可以单独使用其中的1种或组合2种以上使用。

另外，在电子输送层7组合使用如上所述的电子输送性材料中的2种以上的情况下，其可以由混合2种以上的电子输送性材料而得的混合材料构成，还可以层叠由不同的电子输送性材料构成的多个层而构成。

在层叠由不同的电子输送性材料构成的多个层而构成电子输送层7的情况下，作为阳极侧的层(第1电子输送层)的构成材料，只要是能够将电子注入到发光层6的构成材料即可，例如优选使用蒽衍生物、三(8-羟基喹啉)铝(Alq₃)等将8-羟基喹啉或其衍生物作为配位体的有机金属配位化合物等喹啉衍生物等，另外，作为阴极侧的层(第2电子输送层)的构成材料，只要是电子注入层8接受电子并且能够向第1电子输送层注入电子的构成材料即可，例如优选由上述式(9)表示的化合物等氮杂吲哚嗪衍生物、吡啶衍生物、菲衍生物等。

另外，优选上述第1电子输送层的平均厚度比上述第2电子输送层的平均厚度薄，更优选相对于上述第2电子输送层的平均厚度为0.1倍～0.4倍。由此，能够使电子输送层7的电子输送性和电子注入性变得优异。

电子输送层7的平均厚度没有特别的限定，优选为0.5nm～100nm左右，更优选为1nm～50nm左右。

(电子注入层)

电子注入层8具有提高来自阴极9的电子注入效率的功能。

作为该电子注入层8的构成材料(电子注入材料)，例如，可举出各种无机绝缘材料、各种无机半导体材料。

作为这种无机绝缘材料，例如，可举出碱金属硫属元素化物(氧化物、硫化物、硒化物、碲化物)、碱土金属硫属元素化物、碱金属的卤化物和碱土金属的卤化物等，可以使用其中的1种或组合2种以上使用。通过将上述无机绝缘材料作为主材料来构成电子注入层8，能够进一步提高电子注入性。尤其是碱金属化合物(碱金属硫属元素化物、碱金属的卤化物等)的功函数非常小，通过使用碱金属化合物构成电子注入层8，发光元件1可获得高亮度。

作为碱金属硫属元素化物，例如，可举出Li₂O、LiO、Na₂S、Na₂Se、NaO等。

作为碱土金属硫属元素化物，例如，可举出CaO、BaO、SrO、BeO、BaS、MgO、CaSe等。

作为碱金属的卤化物，例如，可举出CsF、LiF、NaF、KF、LiCl、KCl、NaCl等。

作为碱土金属的卤化物，例如，可举出CaF₂、BaF₂、SrF₂、MgF₂、BeF₂等。

另外，作为无机半导体材料，例如，可举出含有Li、Na、Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Cd、Mg、Si、Ta、Sb和Zn中的至少1种元素的氧化物、氮化物或者氧氮化物等，可以使用其中的1种或组合使用2种以上。

电子注入层8的平均厚度没有特别的限定，优选为0.1nm～500nm左右，更优选为0.2～100nm左右，进一步优选为0.2nm～10nm左右。

(密封构件)

密封构件10以覆盖阳极3、层叠体14和阴极9的方式进行设置，将它们气密性地密封，具有阻断氧、水分的功能。通过设置密封构件10，可得到发光元件1的可靠提高性、防止变质·劣化(耐久性提高)等效果。

作为密封构件10的构成材料，例如，可举出Al、Au、Cr、Nb、Ta、Ti或含有它们的合金，氧化硅，各种树脂材料等。应予说明，在使用具有导电性的材料作为密封构件10的构成材料时，为了防止短路，优选根据需要在密封构件10与阳极3、层叠体14和阴极9之间设置绝缘膜。

另外，密封构件10可以以平板状与基板2对置，将它们之间用例如热固化性树脂等密封材料进行密封。

根据如上所述构成的发光元件1，由空穴注入层4和空穴输送层5构成的功能层(有机层)45能够高效率地从阳极3向发光层6输送空穴。因此，能够提高发光元件1的发光效率。

特别地，在发光元件1中，由空穴注入层4和空穴输送层5构成的功能层45含有电子输送性材料，并且分别与阳极3和发光层6相接，因此，即使电子从发光层6向空穴输送层5内侵入(注入)，空穴注入层4和空穴输送层5也能够向阳极3侧迅速地输送该电子并使其通过。由此，能够防止电子停留在空穴注入层4和空穴输送层5中，结果能够防止空穴注入层4和空穴输送层5因电子而发生劣化。另外，通过使空穴输送层5中的电子输送性材料的含量少于空穴注入层4中的电子输送性材料的含量，从而能够抑制因空穴输送性的下降而导致的发光元件1驱动电压的上升，同时有效地抑制空穴输送层5因电子而导致的劣化。因此，即使在以高电流密度的电流进行驱动时，也能够实现发光元件1的长寿命。

例如可以按照如下方式制造以上这种发光元件1。

[1]首先，准备基板2，在该基板2上形成阳极3。

阳极3例如可使用等离子体CVD、热CVD这样的化学蒸镀法(CVD)、真空蒸镀等干式镀覆法，电镀等湿式镀覆法，溅射法，喷镀法，溶胶·凝胶法，MOD法，金属箔的接合等来形成。

[2]然后，在阳极3上形成空穴注入层4。

空穴注入层4例如可通过使用了CVD法、真空蒸镀、溅射等干式镀覆法等的气相工艺来形成。

另外，空穴注入层4例如还可通过向阳极3上供给将空穴注入材料溶解在溶剂中或分散在分散介质中而成的空穴注入层形成用材料后，进行干燥(脱溶剂或脱分散介质)来形成。

作为空穴注入层形成用材料的供给方法，例如还可使用旋涂法、辊涂法、喷墨印刷法等各种涂布法。通过使用所述的涂布法，能够比较容易地形成空穴注入层4。

作为用于调制空穴注入层形成用材料的溶剂或分散介质，例如，可举出各种无机溶剂、各种有机溶剂、或含有它们的混合溶剂等。

应予说明，干燥例如可通过在大气压或减压环境中放置、加热处理、吹送惰性气体等来进行。

另外，也可以在本工序之前，在阳极3的上表面实施氧等离子体处理。由此，能够对阳极3的上表面赋予亲液性，除去(清洗)附着于阳极3的上表面的有机物，调整阳极3的上表面附近的功函数等。

在此，作为氧等离子体处理的条件，例如，优选设为等离子体功率100W～800W左右、氧气流量50mL/分钟～100mL/分钟左右、被处理构件(阳极3)的传送速度0.5mm/秒～10mm/秒左右、基板2的温度70℃～90℃左右。

[3]然后，在空穴注入层4上形成空穴输送层5。

空穴输送层5例如可以通过利用了CVD法、真空蒸镀、溅射等干式镀覆法等的气相工艺来形成。

另外，还能够通过向空穴注入层4上供给将空穴输送材料溶解于溶剂中或者分散于分散介质中而成的空穴输送层形成用材料后，进行干燥(脱溶剂或者脱分散介质)来形成。

[4]然后，在空穴输送层5上形成发光层6。

发光层6例如可以通过使用真空蒸镀等干式镀覆法等的气相工艺来形成。

[5]然后，在发光层6上形成电子输送层7。

电子输送层7例如可以通过使用了真空蒸镀等干式镀覆法等的气相工艺来形成。

[6]然后，在电子输送层7上形成电子注入层8。

在使用无机材料作为电子注入层8的构成材料时，例如，可以采用使用了CVD法、真空蒸镀、溅射等干式镀覆法等的气相工艺、以及无机微粒油墨的涂布和煅烧等来形成电子注入层8。

[7]然后，在电子注入层8上形成阴极9。

阴极9例如可以利用真空蒸镀法、溅射法、金属箔的接合、金属微粒油墨的涂布和煅烧等来形成。

[8]然后，以覆盖经上述工序而得的阳极3、层叠体14和阴极9的方式覆盖密封构件10，并且与基板2进行接合而得到发光元件1。

如上所说明的发光元件1可分别作为例如采用电子照相方式的打印机、复印机、传真装置等的曝光用头的光源，传感器用的光源，照明、微型投影仪(便携式投影仪)用的光源，扫描仪用的光源，反射型液晶显示装置的前灯用的光源等发光装置来使用。这种发光装置具备长寿命的发光元件，因此可靠性优异。

另外，通过将上述发光元件1配置成矩阵状，从而可构成例如显示器装置(本发明的显示装置)。这种显示装置经过长时间仍能显示出高品质的图像，并且可靠性优异。

应予说明，作为显示器装置的驱动方式，没有特别限定，可以为有源矩阵方式、无源矩阵方式中的任一种。

另外，具备本发明的发光元件或显示装置的电子设备的可靠性优异。

然后，对于应用了本发明显示装置的显示器装置的一例进行说明。

(实施方式2)

图2所示的显示器装置100具有：基板21，与子像素100_R、100_G、100_B相对应地设置的多个发光元件1_R、1_G、1_B和滤色器19_R、19_G、19_B，和分别用于驱动各发光元件1_R、1_G、1_B的多个驱动用晶体管24。在此，显示器装置100为顶部发射结构的显示器面板。

在基板21上设置多个驱动用晶体管24，并且以覆盖这些驱动用晶体管24的方式形成由绝缘材料构成的平坦化层22。

各驱动用晶体管24具有：由硅形成的半导体层241、形成于半导体层241上的栅极绝缘层242、形成于栅极绝缘层242上的栅电极243、源电极244和漏电极245。

在平坦化层上与各驱动用晶体管24对应地设置发光元件1_R、1_G、1_B。

发光元件1_R在平坦化层22上依次层叠有反射膜32、抗腐蚀膜33、阳极3、层叠体(有机EL发光部)14、阴极13、阴极罩34。在本实施方式中，各发光元件1_R、1_G、1_B的阳极3构成像素电极，通过导电部(配线)27与各驱动用晶体管24的漏电极245电连接。另外，各发光元件1_R、1_G、1_B的阴极13作为共同电极。

图2中的发光元件1_R发出白色光。例如，发光元件1_R的发光层由层叠有发出红色光的发光层、发出蓝色光的发光层和发出绿色光的发光层而得的层叠体构成，或由层叠有发出蓝色光的发光层和发出黄色光的发光层而得的层叠体构成。

应予说明，发光元件1_G、1_B的构成与发光元件1_R的构成相同。另外，在图2中，对于与图1相同的构成标以相同的符号。另外，根据光的波长，反射膜32的构成(特性)在发光元件1_R、1_G、1_B之间可以不同。

在邻接的发光元件1_R、1_G、1_B彼此之间设置隔壁31。另外，在这些发光元件1_R、1_G、1_B上形成由环氧树脂构成的环氧树脂层35以覆盖这些发光元件。

在上述的环氧树脂层35上与发光元件1_R、1_G、1_B对应地设置滤色器19_R、19_G、19_B。

滤色器19_R将来自发光元件1_R的白色光W转换为红色。另外，滤色器19_G将来自发光元件1_G的白色光W转换为绿色。另外，滤色器19_B将来自发光元件1_B的白色光W转换为蓝色。通过与发光元件1_R、1_G、1_B组合使用这种滤色器19_R、19_G、19_B，能够显示全色图像。

另外，在邻接的滤色器19_R、19_G、19_B彼此间形成遮光层36。由此，能够防止不期望的子像素100_R、100_G、100_B发光。

而且，在滤色器19_R、19_G、19_B和遮光层36上以覆盖它们的方式设置密封基板20。

如上所说明的显示器装置100可以为单色显示，也可以通过选择用于各发光元件1_R、1_G、1_B的发光材料来进行彩色显示。

这种显示器装置100(本发明的显示装置)可以组装到各种电子设备中。

图3是表示应用了本发明电子设备的移动型(或笔记本型)的个人计算机的构成的立体图。

在图3中，个人计算机1100由具备键盘1102的主体部1104和具备显示部的显示单元1106构成，显示单元1106介由铰链结构部可相对于主体部1104转动地被支撑。

在这种个人计算机1100中，显示单元1106具备的显示部由上述的显示器装置100构成。

在图4中，便携式电话1200具备多个操作按钮1202、听筒1204和话筒1206以及显示部。

在便携式电话1200中，该显示部由上述显示器装置100构成。

图5是表示作为应用了本发明显示器装置的电子设备的数码相机的构成的立体图。应予说明，在该图中，还对与外部机器的连接进行了简单的表示。

在此，普通的照相机通过被照物的光学图像使银盐胶片感光，与此相对，数码相机1300通过CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)等摄像元件对被照物的光学图像进行光电转换，从而生成摄像信号(图像信号)。

数码相机1300的机体(机身)1302的背面设置有显示部，形成基于由CCD所产生的摄像信号而进行显示的结构，作为将被照物作为电子图像进行显示的取景器来发挥功能。

在数码相机1300中，该显示部由上述显示器装置100构成。

在机体的内部设置有电路基板1308。该电路基板1308设置有能存储(记忆)摄像信号的存储器。

另外，在机体1302的正面侧(在图示的构成中为背面侧)设置有包括光学透镜(摄像光学系统)、CCD等的受光单元1304。

撮影者确认显示部所显示的被照物图像，按下快门按钮1306，则该时刻的CCD的摄像信号被传送·存储在电路基板1308的存储器中。

另外，在该数码相机1300中，在机体1302的侧面设置有视频信号输出端子1312和数据通信用的输入输出端子1314。而且，如图所示，根据需要，分别将电视监视器1430与视频信号输出端子1312连接，将个人计算机1440与数据通信用的输入输出端子1314连接。进而，通过规定的操作，将存储于电路基板1308的存储器中的摄像信号输出到电视监视器1430、或个人计算机1440中。

应予说明，本发明的电子设备可适用于图3的个人计算机(移动型个人计算机)、图6的便携式电话、图5的数码相机，除此以外，还适用于例如电视、摄像机、取景器型及监视器直视型的磁带录像机、笔记本型个人计算机、汽车导航装置、寻呼机、电子记事本(还包括附带通信功能)、电子词典、台式电子计算器、电子游戏机、文字处理机、工作站、电视电话、防盗用电视监视器、电子双筒望远镜、POS终端、具备触摸面板的机器(例如金融机关的自动提款机、自动售票机)、医疗机器(例如电子体温计、血压计、血糖仪、心电图显示装置、超声波诊断装置、内窥镜用显示装置)、鱼群探测机、各种测定机器、计量仪器类(例如车辆、飞机、船舶的计量仪器类)、飞行模拟器、以及其他各种监视器类、投影仪等投射型显示装置等。

以上，基于图示的实施方式，对本发明的发光元件、发光装置、显示装置和电子设备进行了说明，但本发明并不限于此。

实施例

下面对本发明的具体实施例进行说明。

1.发光元件的制造

(实施例1)

<1>首先，准备平均厚度0.5mm的透明玻璃基板。然后，采用溅射法在该基板上形成平均厚度150nm的ITO电极(阳极)。

然后，将基板依次浸渍在丙酮、2-丙醇中，进行超声波清洗后，实施氧等离子体处理和氩等离子体处理。这些等离子体处理分别在将基板加热至70℃～90℃的状态下，在等离子体功率100W、气体流量20sccm、处理时间5秒的条件下进行。

<2>接着，采用真空蒸镀法将上述式(1)表示的联苯胺衍生物(空穴注入性材料)和下式(10)表示的蒽衍生物(电子输送性材料)共蒸镀在ITO电极上，形成平均厚度20nm的空穴注入层。

在此，空穴注入层由上述式(1)表示的联苯胺衍生物(空穴注入性材料)和上述式(10)表示的蒽衍生物(电子输送性材料)的混合材料构成。其混合比(重量比)为(联苯胺衍生物)∶(蒽衍生物)＝40∶60。

<3>接着，采用真空蒸镀法，将上述式(2)表示的联苯胺衍生物(空穴输送性材料)与上述式(10)表示的蒽衍生物(电子输送性材料)共蒸镀在空穴注入层上，形成平均厚度50nm的空穴输送层。

在此，空穴输送层由上述式(2)表示的联苯胺衍生物(空穴输送性材料)和上述式(10)表示的蒽衍生物(电子输送性材料)的混合材料构成。其混合比(重量比)为(联苯胺衍生物)∶(蒽衍生物)＝60∶40。

<4>接着，采用真空蒸镀法在空穴输送层上蒸镀红色发光层的构成材料，形成平均厚度40nm的红色发光层(发光层)。作为红色发光层的构成材料，使用上述式(3)表示的四芳基二茚并苝衍生物作为红色发光材料(客体材料)，使用上述式(7)表示的并四苯衍生物作为主体材料。另外，将红色发光层中的发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)设为1.0wt％。

<5>接着，采用真空蒸镀法将上述式(8)表示的三(8-羟基喹啉)铝(Alq₃)在红色发光层上成膜，形成平均厚度5nm的第1电子输送层。

<6>接着，采用真空蒸镀法，将上述式(9)表示的氮杂吲哚嗪衍生物在第1电子输送层上成膜，形成平均厚度25nm的第2电子输送层。

由此，得到层叠有第1电子输送层和第2电子输送层而成的电子输送层。

<7>接着，采用真空蒸镀法，将氟化锂(LiF)在电子输送层的第2电子输送层上成膜，形成平均厚度1nm的电子注入层。

<8>接着，采用真空蒸镀法将Al在电子注入层上成膜。由此，形成由Al构成的平均厚度150nm的阴极。

<9>接着，以覆盖所形成的各层的方式覆盖玻璃制的保护罩(密封构件)，采用环氧树脂进行固定、密封。

通过以上的工序制造出发光元件。

(实施例2)

分别将空穴注入层中的联苯胺衍生物和蒽衍生物的混合比(重量比)设为(联苯胺衍生物)∶(蒽衍生物)＝30∶70，除此以外，与上述实施例1相同地制造发光元件。

(实施例3)

分别将空穴注入层中的联苯胺衍生物和蒽衍生物的混合比(重量比)设为(联苯胺衍生物)∶(蒽衍生物)＝50∶50，除此以外，与上述实施例1相同地制造发光元件。

(实施例4)

分别将空穴输送层中的联苯胺衍生物和蒽衍生物的混合比(重量比)设为(联苯胺衍生物)∶(蒽衍生物)＝70∶30，除此以外，与上述实施例1相同地制造发光元件。

(实施例5)

将空穴注入层的平均厚度设为50nm，将空穴输送层的平均厚度设为20nm，除此以外，与上述实施例1相同地制造发光元件。

(实施例6)

采用真空蒸镀法，将上述化学式(2)表示的联苯胺衍生物(空穴输送性材料)与上述化学式(10)表示的蒽衍生物(电子输送性材料)按照(联苯胺衍生物)∶(蒽衍生物)＝40∶60进行共蒸镀，形成平均厚度20nm的空穴注入层，除此以外，与上述实施例1相同地制造发光元件。

(比较例)

省略向空穴注入层和空穴输送层配合蒽衍生物(电子输送性材料)，除此以外，与上述实施例1相同地制造发光元件。

2.评价

2-1.发光寿命的评价

对于各实施例和各比较例，使用亮度计测定亮度的同时，使用直流电源以初期亮度达到60000cd/m²的电流密度对发光元件通恒定电流，期间使用亮度计测定亮度，测定其亮度达到初期亮度的90％的时间(LT90)。而且，将比较例中的LT90的时间标准化为1.00，相对地评价各比较例和各实施例的LT90的时间。

2-2.发光效率的评价

对于各实施例和各比较例，在使用亮度计测定亮度的同时，使用直流电源对发光元件通电流以使得亮度达到60000cd/m²，测定此时的电流。另外，还同样测定此时对发光元件施加的驱动电压。

2-3.发光平衡的评价

对于各实施例和各比较例，在使用亮度计测定亮度的同时，使用直流电源对发光元件通电流以使得亮度达到60000cd/m²，使用色度计测定此时的色度。

图6是表示实施例和比较例的发光元件中的空穴注入层和空穴输送层的构成、以及发光特性的评价结果的表。将上述评价结果示于图6的表。

由图6的表可知：与比较例的发光元件相比，各实施例的发光元件具有极长的寿命。进而，各实施例的发光元件能够以与比较例的发光元件相等的驱动电压、电流密度发光，具有优异的发光效率。另外，实施例1～5的各发光元件能够以与比较例相等的色度发光，得到所需的发光颜色。而且，如实施例6那样，即使在以相同的材料构成空穴注入层和空穴输送层时，也可看到与实施例1～5相同的效果。

Claims

1.一种发光元件，其特征在于，具有：

阳极，

阴极，

设置于所述阳极和所述阴极之间的发光层，和

设置于所述阳极和所述发光层之间的具有输送空穴的功能的有机层；

所述有机层具有空穴注入层和空穴输送层，所述空穴注入层设置成与所述阳极相接且含有空穴注入性材料，所述空穴输送层设置成与所述空穴注入层和所述发光层相接且含有空穴输送性材料；

所述空穴注入层和所述空穴输送层分别含有具有电子输送性的电子输送性材料而构成，

所述电子输送性材料的含量在所述空穴注入层与所述空穴输送层中不同。

2.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，所述有机层具有阻挡电子的功能。

3.根据权利要求2所述的发光元件，其特征在于，所述空穴输送层中的所述电子输送性材料的含量低于所述空穴注入层中的所述电子输送性材料的含量。

4.根据权利要求3所述的发光元件，其特征在于，所述空穴输送层的平均厚度比所述空穴注入层的平均厚度厚。

5.根据权利要求4所述的发光元件，所述电子输送性材料为并苯系材料。

6.根据权利要求5所述的发光元件，其特征在于，所述有机层含有胺系材料。

7.根据权利要求6所述的发光元件，其特征在于，所述有机层由混合并苯系材料和胺系材料而得的混合材料构成。

8.根据权利要求5～7中任一项所述的发光元件，其特征在于，所述并苯系材料由蒽系材料和并四苯系材料中的至少一方构成。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的发光元件，其特征在于，在所述空穴注入层与所述空穴输送层中含有的电子输送性材料是相同的。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的发光元件，其特征在于，所述空穴注入层中的所述电子输送性材料的含量、所述空穴输送层中的所述电子输送性材料的含量分别为30wt％～70wt％。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的发光元件，其特征在于，所述有机层的平均厚度为20nm～100nm。

12.一种发光装置，其特征在于，具备权利要求1～11中任一项所述的发光元件。

13.一种显示装置，其特征在于，具备权利要求12所述的发光装置。

14.一种电子设备，其特征在于，具备权利要求13所述的显示装置。