CN106465506B - 发光元件、发光装置、电子设备以及照明装置 - Google Patents
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Abstract
提高发光元件的发光效率。所述发光元件具有一对电极和在所述一对电极之间的EL层。EL层包括第一发光层、第二发光层。第一发光层包含荧光材料及主体材料。第二发光层包含磷光材料、第一有机化合物及第二有机化合物。第二发光层的发射光谱在黄色的波长区域中具有峰值。第一有机化合物和第二有机化合物形成激基复合物。
Description
技术领域
本发明的一个实施方式涉及一种将能通过施加电场而发光的发光层夹在一对电极之间而成的发光元件或者包括该发光元件的发光装置、电子设备以及照明装置。
注意，本发明的一个实施方式不局限于上述技术领域。本说明书等所公开的发明的一个实施方式的技术领域涉及一种物体、方法或制造方法。另外，本发明的一个实施方式涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或组合物(composition ofmatter)。因此，具体而言，本说明书所公开的本发明的一个实施方式的技术领域的例子包括半导体装置、显示装置、液晶显示装置、发光装置、照明装置、蓄电装置、存储装置、这些装置的驱动方法或它们的制造方法。
背景技术
近年来，对使用有机化合物和利用电致发光(EL：Electroluminescence)的发光元件(有机EL元件)的研究开发日益火热。在这些发光元件的基本结构中，在一对电极之间夹有包含发光物质的有机化合物层(EL层)。通过对该元件施加电压，可以获得来自发光物质的发光。
在一对电极之间设置有有机化合物层的发光元件被称为有机电致发光元件，包括上述发光元件的发光装置被称为有机电致发光装置。可以将有机电场发光装置应用于显示装置或照明装置等(例如，参照专利文献1)。
[参考文献]
[专利文献1]日本专利申请公开第2012-186461号公报
发明内容
本发明的一个实施方式的目的之一是提高发光元件的发光效率。另外，本发明的一个实施方式的目的之一是提供一种新颖的半导体装置、新颖的发光元件、或新颖的发光装置。注意，这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。本发明的一个实施方式并不需要实现所有上述目的。另外，上述以外的目的可明显从说明书、附图及权利要求书等的记载看出，且可以从说明书、附图及权利要求书等的记载中得出上述以外的目的。
本发明的一个实施方式是一种在一对电极之间夹有EL层的发光元件，EL层包括第一发光层、第二发光层，第一发光层包含荧光材料及主体材料，第二发光层包含磷光材料、第一有机化合物及第二有机化合物，第二发光层的发射光谱在黄色的波长区域中具有峰值，第一有机化合物和第二有机化合物形成激基复合物。
在上述结构中，第二发光层所包含的磷光材料优选为一种。
在上述任一结构中，能量优选从激基复合物转移到磷光材料。
在上述任一结构中，主体材料的单重态激发能级优选比荧光材料的单重态激发能级大，并且主体材料的三重态激发能级优选比荧光材料的三重态激发能级小。
在上述任一结构中，主体材料的三重态激发能级优选比第一有机化合物及第二有机化合物的三重态激发能级小。
在上述任一结构中，优选第一发光层和第二发光层具有第一发光层和第二发光层互相接触的区域。
在上述任一结构中，优选第一发光层和第二发光层具有第一发光层和第二发光层互相分开的区域，在这种情况下，优选在第一发光层和第二发光层之间设置混合有空穴传输性材料和电子传输性材料的层。
在上述任一结构中，第二发光层优选设置在第一发光层上。
本发明的另一个实施方式是一种包括具有上述任意结构的发光元件、晶体管或衬底的发光装置。
本说明书等中的发光装置包括使用发光元件的图像显示器件。此外，发光装置有时包括在如下模块中：在发光元件中安装有连接器诸如FPC(Flexible Printed Circuit：柔性印刷电路)的模块；在发光元件中安装有各向异性导电薄膜或TCP(Tape CarrierPackage：带载封装)的模块；在TCP的端部设置有印刷线路板的模块；或者通过COG(Chip OnGlass：玻璃覆晶封装)方式在发光元件上直接安装有IC(集成电路)的模块。
本发明的另一个实施方式是一种包括具有上述结构的发光装置、外部连接端口、键盘、操作按钮、扬声器或麦克风的电子设备。本发明的另一个实施方式是一种包括具有上述结构的模块、外部连接端口、键盘、操作按钮、扬声器或麦克风的电子设备。本发明的另一个实施方式是一种包括具有上述结构的发光装置及框体的照明装置。
根据本发明的一个实施方式可以提高发光元件的发光效率。根据本发明的一个实施方式可以提供一种新颖的半导体装置、新颖的发光元件、新颖的发光装置。
注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。此外，本发明的一个实施方式并不需要具有所有上述效果。另外，从说明书、附图、权利要求书等的记载可明显看出这些效果外的效果，从而可以从说明书、附图、权利要求书等的记载中得出除这些效果外的效果。
附图说明
图1A和图1B是说明本发明的一个实施方式的发光元件的截面示意图；
图2A和图2B是说明发光层中的能级相关性的图；
图3是说明发光层中的能级相关性的图；
图4A和图4B是说明本发明的一个实施方式的发光元件的截面示意图；
图5是说明本发明的一个实施方式的发光元件的截面示意图；
图6A和图6B分别是说明本发明的一个实施方式的发光装置的俯视图及截面图；
图7A和图7B是说明本发明的一个实施方式的发光装置的截面图；
图8是说明本发明的一个实施方式的发光装置的截面图；
图9A和图9B是说明本发明的一个实施方式的发光装置的截面图；
图10A和图10B是说明本发明的一个实施方式的发光装置的截面图；
图11A和图11B分别是说明本发明的一个实施方式的显示装置的框图及电路图；
图12是说明显示模块的透视图；
图13A至图13G分别显示电子设备；
图14显示照明装置；
图15A和图15B是说明实施例1至实施例3的发光元件的元件结构的截面示意图；
图16A和图16B分别说明实施例1的发光元件的电流密度-亮度特性及电压-亮度特性；
图17A和图17B分别说明实施例1的发光元件的亮度-功率效率特性及亮度-电流效率特性；
图18说明实施例1的发光元件的发射光谱；
图19A和图19B分别说明实施例2的发光元件的电流密度-亮度特性及电压-亮度特性；
图20A和图20B分别说明实施例2的发光元件的亮度-功率效率特性及亮度-电流效率特性；
图21说明实施例2的发光元件的发射光谱；
图22A和图22B分别说明实施例3的发光元件的电流密度-亮度特性及电压-亮度特性；
图23A和图23B分别说明实施例3的发光元件的亮度-功率效率特性及亮度-电流效率特性；
图24说明实施例3的发光元件的发射光谱；
图25是说明实施例4的发光元件的元件结构的截面示意图；
图26A和图26B分别说明实施例4的发光元件的电流密度-亮度特性及电压-亮度特性；
图27说明实施例4的发光元件的发射光谱；
图28说明实施例5的发光元件11的亮度-外部量子效率特性；
图29说明实施例5的发光元件11的发射光谱；
图30说明实施例5的发光元件11的可靠性；
图31说明实施例5的发光元件12的亮度-外部量子效率特性；
图32说明实施例5的发光元件12的发射光谱；
图33说明实施例5的发光元件12的可靠性。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式。注意，本发明的一个实施方式不局限于以下的描述并且在不偏离本发明的宗旨和范围的情况下可以用多种方式修改本发明的模式和细节。因此，本发明的一个实施方式不应该被解释为仅局限在以下所示的实施方式所记载的内容中。
另外，为了便于理解，有时在附图等中示出的各结构的位置、大小及范围等并不表示其实际的位置、大小及范围等。因此，所公开的发明不一定局限于附图等所公开的位置、大小、范围等。
在本说明书等中，为了方便起见，附加了“第一”、“第二”等序数词，而其并不表示工序顺序或叠层顺序。因此，例如可以将“第一”适当地替换为“第二”或“第三”等来进行说明。此外，本说明书等中所记载的序数词与用于指定本发明的一个实施方式的序数词有时不一致。
注意，在本说明书等中，当利用附图说明发明的结构时，在不同的附图中共同使用表示相同对象的附图标记。
注意，在本说明书等中，根据情况或状态，可以互相调换“膜”和“层”。例如，有时可以将“导电层”调换为“导电膜”。另外，有时可以将“绝缘膜”调换为“绝缘层”。
在本说明书等中，荧光材料是指在从单重激发态的最低能级(S1能级)驰豫到基态时在可见光区域发光的材料。磷光材料是指在从三重激发态的最低能级(T1能级)驰豫到基态时在室温下在可见光区域发光的材料。换言之，磷光材料是指可以将三重态激发能转换为可见光的材料。
在本说明书等中，蓝色光在420nm以上且480nm以下的蓝色的波长区域中具有至少一个发射光谱峰值，绿色光在500nm以上且小于550nm的绿色的波长区域中具有至少一个发射光谱峰值，黄色光在550nm以上且590nm以下的黄色的波长区域中具有至少一个发射光谱峰值，红色光在600nm以上且740nm以下的红色的波长区域中具有至少一个发射光谱峰值。
(实施方式1)
以下，参照图1A和图1B对本发明的一个实施方式的发光元件进行说明。图1A是本发明的一个实施方式的发光元件100的截面示意图，图1B是本发明的一个实施方式的发光元件140的截面示意图。
图1A所示的发光元件100中，EL层130位于一对电极(第一电极101及第二电极102)之间。EL层130包括第一发光层113及第二发光层114。在发光元件100中，示出空穴注入层111、空穴传输层112、电子传输层115及电子注入层116作为EL层130的一部分，但这些叠层结构是一个示例，本发明的一个实施方式的发光元件中的EL层130的结构不局限于此。注意，在发光元件100中，第一电极101被用作阳极，第二电极102被用作阴极。
第一发光层113包含荧光材料及主体材料。第一发光层113的发射光谱优选在蓝色的波长区域具有峰值。第二发光层114包含磷光材料、第一有机化合物及第二有机化合物。第二发光层114的发射光谱优选在黄色的波长区域具有峰值。优选第二发光层114包含一种磷光材料。第一有机化合物和第二有机化合物形成激基复合物。第一有机化合物和第二有机化合物中的一个被用作第二发光层114的主体材料，第一有机化合物和第二有机化合物中的另一个被用作第二发光层114的辅助材料。注意，在以下的说明中，第一有机化合物用作主体材料且第二有机化合物用作辅助材料。
当第一发光层113及第二发光层114采用上述结构时，可以高效地得到来自第一发光层113的荧光材料的发光(这里指在蓝色的波长区域具有峰值的发光)、来自第二发光层114的磷光材料的发光(这里指在黄色的波长区域具有峰值的发光)。
第一发光层113的主体材料的T1能级优选比第二发光层114中的第一有机化合物及第二有机化合物的T1能级小。在第一发光层113中，优选主体材料的S1能级比荧光材料的S1能级大，且主体材料的T1能级比荧光材料的T1能级小。
对在第二发光层114中的第一有机化合物和第二有机化合物的组合没有限制，只要能够形成激基复合物即可，优选一个有机化合物为具有空穴传输性的材料，另一个有机化合物为具有电子传输性的材料。此时，容易形成供体-受体型的激发态，由此可以高效率地形成激基复合物。当第一有机化合物和第二有机化合物的组合为具有空穴传输性的材料和具有电子传输性的材料的组合时，按照其混合比例可以容易控制载流子平衡。具体而言，混合比例优选为如下：具有空穴传输性的材料：具有电子传输性的材料＝1:9至9:1(重量比)。具有该结构的发光元件100可以容易地控制载流子平衡，所以也可以容易调节复合区域。
在发光元件100中，载流子的复合区域优选具有一定程度的分布。为此，优选第一发光层113或第二发光层114具有适当的载流子俘获性，尤其是，第二发光层114中的磷光材料优选具有电子俘获性。
注意，在发光元件100中，优选采用如下结构：与来自第二发光层114的发光的峰值相比，来自第一发光层113的发光的峰值位于短波长一侧。使用呈现短波长的发光的磷光材料的发光元件有亮度劣化快的趋势。于是，通过作为短波长的发光采用荧光发光可以提供一种亮度劣化小的发光元件。
由于在发光元件100中以互相接触的方式层叠第一发光层113和第二发光层114，所以用来形成EL层130的层的个数少，而生产率高。
另外，在发光元件100中，通过使第一发光层113和第二发光层114发射不同的发光波长的光，发光元件100可以成为多色发光的元件。通过合并具有不同的发光峰值的光，因此发光元件100的发射光谱具有至少两个峰值。
发光元件100适合用来获得白色发光。当第一发光层113与第二发光层114发射互补色的光时，可以获得白色发光。
另外，通过将发光波长不同的多个发光物质用于第一发光层113，也可以得到由三原色或四种以上的发光颜色构成的显色性高的白色发光。在此情况下，也可以将第一发光层113进一步分割为层状并使该被分割的层的每一个含有不同的发光材料。
<第二发光层的发光机理>
图2A示出第二发光层114中的第一有机化合物、第二有机化合物、磷光材料之间的能级相关性。图2A中的记载及符号表示解释如下：
·Host(主体)：第一有机化合物
·Assist(辅助)：第二有机化合物
·Guest(客体)：磷光材料
·SPH：主体材料(第一有机化合物)的单重激发态的最低能级
·TPH：主体材料(第一有机化合物)的三重激发态的最低能级
·TPG：客体材料(磷光材料)的三重激发态的最低能级
·SE：激基复合物的单重激发态的最低能级
·TE：激基复合物的三重激发态的最低能级。
在本发明的一个实施方式的发光元件100中，第二发光层114中的第一有机化合物和第二有机化合物形成激基复合物。激基复合物的单重激发态的最低能级(SE)和激基复合物的三重激发态的最低能级(TE)相邻(参照图2A的路径A)。
激基复合物是由两种物质形成的激发态。在光激发的情况下，激基复合物以处于激发态的一个分子结合处于基态的另一种物质的方式形成。形成激基复合物的两种物质通过发射光回到基态，恢复原来的两种物质的作用。在电激发的情况下，当一种物质的阳离子分子(空穴)和另一种物质的阴离子分子(电子)接近时可以形成激基复合物。就是说，在电激发中，可以在任何分子不形成激发态的情况下形成激基复合物，因此可以实现驱动电压的降低。当激基复合物的(SE)能量和(TE)能量再转移到客体材料(磷光材料)的三重激发态的最低能级时可以得到发光(参照图2A的路径B)。
在本说明书等中，将上述路径A及路径B的过程称为ExTET(Exciplex-TripletEnergy Transfer：激基复合物-三重态能量转移)。如上所述，在本发明的一个实施方式的发光元件中，能量可以从激基复合物转移到磷光材料(客体材料)。
第一有机化合物和第二有机化合物中的一个接收空穴，第一有机化合物和第二有机化合物中的另一个接收电子，当它们互相接近时，立刻形成激基复合物。或者，当一种物质处于激发态时，迅速结合另一种物质而形成激基复合物。因此，第二发光层114中的大部分的激子作为激基复合物存在。因为激基复合物的带隙比第一有机化合物及第二有机化合物的带隙小，所以当空穴和电子的复合形成激基复合物时，可以降低驱动电压。
<第一发光层的发光机理>
在第一发光层113中，载流子复合而形成激发态。注意第一发光层113包含主体材料及荧光材料。因为主体材料比荧光材料的量更多，所以激发态几乎作为主体材料的激发态存在。由于载流子的复合导致单重激发态与三重激发态的比例(以下，称为激子生成几率)为大约1:3。
首先，将说明主体材料的T1能级比客体材料的T1能级高的情况。
能量从主体材料的三重激发态转移到客体材料(三重态能量转移)。但是，因为客体材料是荧光材料，所以客体材料的三重激发态在可见光区域不提供发光。因此，不能将主体材料的三重激发态用于发光。因此，当主体材料的T1能级比客体材料的T1能级高时，在所注入的载流子中，能够用于发光的载流子至多只有25％左右。
图2B示出第一发光层113中的主体材料和荧光材料之间的能级相关性。图2B中的记载及符号表示解释如下：
·Host(主体)：主体材料
·Guest(客体)：荧光材料
·SFH：主体材料的单重激发态的最低能级
·TFH：主体材料的三重激发态的最低能级
·SFG：客体材料(荧光材料)的单重激发态的最低能级
·TFG：客体材料(荧光材料)的三重激发态的最低能级。
如图2B所示，客体材料的T1能级(图2B中的TFG)比主体材料的T1能级(图2B中的TFH)高。
另外，如图2B所示，三重态-三重态湮灭(TTA：Triplet-Triplet Annihilation)导致三重态激子相碰撞，因此其一部分能量被转换为主体材料的单重激发态的最低能级(SFH)。能量从主体材料的单重激发态的最低能级(SFH)移动到比SFH能级更低的客体材料(荧光材料)的单重激发态的最低能级(SFG)(参照图2B的路径C)，由此荧光材料发射光。
因为主体材料的T1能级比客体材料的T1能级小，所以在TFG不失活的情况下能量从TFG转移到TFH(参照图2B所示的路径D)，被用于TTA。
<第一发光层及第二发光层的发光机理>
第一发光层113及第二发光层114的每一个的发光机理如上所述。在本发明的一个实施方式的发光元件100中，即使在第一发光层113和第二发光层114之间的界面产生从激基复合物到第一发光层113的主体材料的能量转移(尤其是，三重态激发能级的能量转移)，也可以在第一发光层113中将三重态激发能转换为发光。
图3示出在第一发光层113中使用TTA，在第二发光层114中使用ExTET时的能级相关性。图3中的记载及符号表示解释如下：
·Fluorescence EML：荧光发光层(第一发光层113)
·Phosphorescence EML：磷光发光层(第二发光层114)
·TFH：主体材料的三重激发态的最低能级
·SFG：客体材料(荧光材料)的单重激发态的最低能级
·TFG：客体材料(荧光材料)的三重激发态的最低能级
·SPH：主体材料(第一有机化合物)的单重激发态的最低能级
·TPH：主体材料(第一有机化合物)的三重激发态的最低能级
·TPG：客体材料(磷光材料)的三重激发态的最低能级
·SE：激基复合物的单重激发态的最低能级
·TE：激基复合物的三重激发态的最低能级。
如图3所示，激基复合物只处于激发态，因此不容易产生激基复合物和激基复合物之间的激子扩散。此外，由于激基复合物的激发能级(SE、TE)比第二发光层114的第一有机化合物(即，磷光材料的主体材料)的激发能级(SPH、TPH)低，因此不发生从激基复合物向第一有机化合物的能量扩散。就是说，在磷光发光层(第二发光层114)中，激基复合物的激子扩散距离短，因此可以保持磷光发光层(第二发光层114)的发光效率。此外，即使磷光发光层(第二发光层114)的激基复合物的三重态激发能的一部分通过荧光发光层(第一发光层113)和磷光发光层(第二发光层114)之间的界面扩散到荧光发光层(第一发光层113)中，也由于该扩散所引起的荧光发光层(第一发光层113)的三重态激发能利用TTA发光而可以减少能量损失。
如上所述，当在第二发光层114中利用ExTET且在第一发光层113中利用TTA时，本发明的一个实施方式的发光元件可以得到超过激子生成几率的发光效率。因此，可以提供一种效率高的发光元件。
在图1A中，第一发光层113设置在用作阳极的第一电极101一侧，第二发光层114设置在用作阴极的第二电极102一侧。但是该叠层顺序也可以相反。具体而言，如图1B的发光元件140所示，第一发光层113设置在用作阴极的电极一侧，第二发光层114设置在用作阳极的电极一侧。换言之，在发光元件140中，在第二发光层114上设置有第一发光层113。
当采用发光元件140所示的结构时，在采用微腔结构(后述)的情况下，可以容易调节第二发光层114及/或第一发光层113的光程长，所以是优选的。
以下说明本发明的一个实施方式的发光元件100的各结构的详细内容。
<电极>
第一电极101和第二电极102分别具有对第一发光层113和第二发光层114注入空穴和注入电子的功能。这些电极可以使用金属、合金、导电性化合物或它们的混合物或叠层体等形成。金属的典型例子是铝，除此之外，可以使用过渡金属，如银、钨、铬、钼、铜或钛，碱金属如锂或铯、或第2族金属如钙或镁。作为过渡金属，也可以使用稀土金属。作为合金，可以使用包括任意上述金属的合金，例如可以举出MgAg、AlLi。作为导电性化合物，可以举出金属氧化物，如氧化铟-氧化锡(Indium Tin Oxide)。作为导电性化合物也可以使用无机碳类材料如石墨烯。如上所述，可以通过层叠两种或更多种这些材料形成第一电极101和/或第二电极102。
从第一发光层113及第二发光层114发射的光透过第一电极101和/或第二电极102被提取。因此，这些电极中的至少一个使可见光透过。当使用透光性低的材料如金属或合金形成提取光的电极时，以能够使可见光透过的程度的厚度形成第一电极101、第二电极102或其一部分。此时，具体的厚度是1nm至10nm。
<第一发光层>
第一发光层113包含主体材料及荧光材料。在第一发光层113中，以重量计，主体材料的比例最大，荧光材料分散在主体材料中。主体材料的S1能级比荧光材料的S1能级大，主体材料的T1能级比荧光材料的T1能级小。
主体材料优选为蒽衍生物或并四苯衍生物。因为这些衍生物的S1能级大且T1能级小。具体的例子包括9-苯基-3-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(PCzPA)、3-[4-(1-萘基)-苯基]-9-苯基-9H-咔唑(PCPN)、9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(CzPA)、7-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-7H-二苯并[c,g]咔唑(cgDBCzPA)、6-[3-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃(2mBnfPPA)、9-苯基-10-{4-(9-苯基-9H-芴-9-基)-联苯-4’-基}-蒽(FLPPA)等。或者，可以举出5,12-二苯基并四苯、5,12-双(联苯-2-基)并四苯等。
荧光材料的例子包括芘衍生物、蒽衍生物、苯并[9,10]菲基衍生物、芴衍生物、咔唑衍生物、二苯并噻吩衍生物、二苯并呋喃衍生物、二苯并喹喔啉衍生物、喹喔啉衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、菲衍生物、萘衍生物等。尤其是芘衍生物的发光量子产率高，所以是优选的。作为芘衍生物的具体例子包括N,N’-双(3-甲基苯基)-N,N’-双〔3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基〕芘-1,6-二胺(1,6mMemFLPAPrn)、N,N’-双〔4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基〕-N,N’-二苯基芘-1,6-二胺(1,6FLPAPrn)、N,N’-双(二苯并呋喃-2-基)-N,N’-二苯基芘-1,6-二胺(1,6FrAPrn)、N,N’-双(二苯并噻吩-2-基)-N,N’-二苯基芘-1,6-二胺(1,6ThAPrn)等。
<第二发光层>
第二发光层114包含第一有机化合物、第二有机化合物、磷光材料。注意在以下说明书中，第一有机化合物用作主体材料且第二有机化合物用作辅助材料。
在第二发光层114中，以重量计，主体材料(第一有机化合物)的比例最大，磷光材料分散在主体材料中。第二发光层114的主体材料(第一有机化合物)的T1能级优选比第一发光层113的荧光材料的T1能级大。
作为磷光材料可以使用铱、铑、铂类有机金属配合物或金属配合物，其中优选的是有机铱配合物，例如铱类邻位金属化配合物。作为邻位金属化的配体，可以举出4H-三唑配体、1H-三唑配体、咪唑配体、吡啶配体、嘧啶配体、吡嗪配体或异喹啉配体等。作为金属配合物可以举出具有卟啉配体的铂配合物等。
磷光材料优选为在黄色的波长区域具有光谱峰值的材料。此外，该在黄色的波长区域具有峰值的材料的发射光谱优选在绿色及红色的波长区域包含光谱成分。
主体材料(第一有机化合物)的例子包括锌、铝类金属配合物、噁二唑衍生物、三唑衍生物、苯并咪唑衍生物、喹喔啉衍生物、二苯并喹喔啉衍生物、二苯并噻吩衍生物、二苯并呋喃衍生物、嘧啶衍生物、三嗪衍生物、吡啶衍生物、联吡啶衍生物、菲咯啉衍生物。其他例子为芳族胺或咔唑衍生物。
作为第二有机化合物(辅助材料)使用可以与第一有机化合物形成激基复合物的物质。在这种情况下，优选以激基复合物的发光峰值与磷光材料的三重MLCT(从金属到配位体的电荷转移：Metal to Ligand Charge Transfer)跃迁的吸收带(具体而言，最长波长一侧的吸收带)重叠的方式选择第一有机化合物、第二有机化合物及磷光材料。因此可以提供一种发光效率得到显著提高的发光元件。注意，如果使用热活化延迟荧光(Thermallyactivated delayed fluorescence：TADF)材料代替磷光材料，最长波长一侧的吸收带优选为单重态的吸收带。将在后面说明TADF材料。
对第一发光材料和第二发光材料的发光颜色没有限制，它们可以相同或不同。来自发光材料的发光被混合并提取到元件的外部，因此例如当两个发光颜色为互补色的关系时，发光元件可以发射白色光。当考虑发光元件的可靠性时，第一发光材料的发光峰值波长优选比第二发光材料短。例如，优选第一发光材料发射蓝色光，第二发光材料发射黄色光。
<其它层>
如图1A所示，本发明的一个实施方式的发光元件100可以包括上述第一发光层113、第二发光层114以外的其他层。例如，所述发光元件可以包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层等。这些层的每一个也可以使用多个层形成。这些层可以降低载流子注入势垒、提高载流子传输性或抑制电极所导致的猝灭现象，并且有助于发光效率的提高或驱动电压的降低。这些层可以使用以下方法中的任意一个或任意组合形成：蒸镀法(包括真空蒸镀法)、印刷法(例如，凸版印刷法、凹版印刷法、照相凹版印刷法、平板印刷法、孔版印刷法等)、喷墨法和涂敷法等。
<空穴注入层>
空穴注入层111具有降低来自第一电极101的空穴注入势垒促进空穴注入的功能，并例如使用过渡金属氧化物、酞菁衍生物或芳族胺形成。作为过渡金属氧化物可以举出钼氧化物、钒氧化物、钌氧化物、钨氧化物、锰氧化物等。作为酞菁衍生物，可以举出酞菁或金属酞菁等。作为芳族胺，可以举出联苯胺衍生物或亚苯基二胺衍生物等。也可以使用高分子化合物，如聚噻吩或聚苯胺，典型的例子是：聚(亚乙基二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)等，为自掺杂的聚噻吩。
作为空穴注入层111，可以使用由空穴传输性材料和具有接收来自空穴传输性材料的电子的特性的材料构成的复合材料。或者，也可以使用包含呈现电子接收性的材料的层与包含空穴传输性材料的层的叠层。在定态或者在存在电场的状态下，电荷可以在这些材料之间转移。作为呈现电子接收性的材料，可以举出有机受体，如醌二甲烷衍生物、四氯苯醌衍生物、六氮杂苯并菲衍生物。也可以使用过渡金属氧化物，例如第4族至第8族金属的氧化物。具体而言，可以使用氧化钒、氧化铌、氧化钽、氧化铬、氧化钼、氧化钨、氧化锰、氧化铼等。特别优选使用氧化钼，因为其在大气中稳定，吸湿性低，并且容易处理。
作为空穴传输性材料，可以使用空穴传输性比电子传输性高的材料，优选使用具有1×10-6cm2/Vs以上的空穴迁移率的材料。具体而言，可以使用芳族胺、咔唑衍生物、芳烃、二苯乙烯衍生物等。上述空穴传输性材料也可以是高分子化合物。
<空穴传输层>
空穴传输层112是包含空穴传输性材料的层，可以使用作为空穴注入层111的材料例示出的任意材料形成。空穴传输层112具有将注入到空穴注入层111的空穴传输到第一发光层113的功能，所以优选具有与空穴注入层111的最高占据分子轨道(HOMO)能级相同或接近的HOMO能级。
<电子传输层>
电子传输层115具有将从第二电极102经过电子注入层116注入的电子传输到第二发光层114的功能。作为电子传输性材料，可以使用电子传输性比空穴传输性高的材料，优选使用具有1×10-6cm2/Vs以上的电子迁移率的材料。具体的例子包括具有喹啉配体、苯并喹啉配体、噁唑配体或噻唑配体的金属配合物、噁二唑衍生物、三唑衍生物、菲咯啉衍生物、吡啶衍生物、联吡啶衍生物。
<电子注入层>
电子注入层116具有降低来自第二电极102的电子注入势垒促进电子注入的功能，例如可以使用第1族金属或第2族金属或任意所述金属的氧化物、卤化物或碳酸盐。也可以使用包含上述电子传输性材料和具有对电子传输性材料供应电子的特性的材料的复合材料。作为具有供电子特性的材料，可以举出第1族金属、第2族金属或任意所述金属的氧化物。
<衬底、FET等>
可以将发光元件100制造在由玻璃、塑料等衬底上。作为在衬底上进行层叠的方式，既可从第一电极101一侧依次层叠又可从第二电极102一侧依次层叠。另外，也可以在与场效应晶体管(FET)电连接的电极上制造发光元件，例如所述场效应晶体管(FET)在由玻璃、塑料等衬底上形成。由此，可以制造通过FET控制发光元件的驱动的有源矩阵型发光装置。
虽然在上述说明中，第二发光层114所包含的发光材料是磷光材料，但是发光材料不局限于此。包含在第二发光层114的发光材料可以使用任何材料，只要是可以将三重态激发能转换为发光的材料即可。作为该可以将三重态激发能转换为发光的材料的例子，除了磷光材料以外还可以举出TADF材料。因此，可以用TADF材料取代说明书中的“磷光材料”。注意TADF材料是指能够通过微小的热能量将三重激发态上转换(up-convert)为单重激发态(即可以逆系间窜越)并高效率地呈现来自单重激发态的发光(荧光)的材料。可以高效率地获得热活化延迟荧光的条件为如下：三重态激发能级和单重激态发能级之间的能量差为0eV以上且0.2eV以下，优选为0eV以上且0.1eV以下。
注意，本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
(实施方式2)
在本实施方式中，参照图4A和图4B说明具有与实施方式1所示的发光元件100、发光元件140不同的结构的发光元件。图4A是本发明的一个实施方式的发光元件150的截面示意图，图4B是本发明的一个实施方式的发光元件160的截面示意图。
发光元件150与发光元件100之间的不同之处在于：设置在第一发光层113和第二发光层114之间的分离层120。分离层120与第一发光层113及第二发光层114接触。其它层的结构与实施方式1相同，所以省略说明。
分离层120是为了防止从第一有机化合物或磷光材料的激发态(在第二发光层114中产生的)到第一发光层113中的主体材料或荧光材料的德克斯特(Dexter)机理所引起的能量转移(尤其是，三重态的能量转移)而设置的。因此，分离层的厚度只要是几nm左右即可，具体是0.1nm以上且20nm以下、1nm以上且10nm以下或1nm以上5nm以下。
分离层120既可以只包含一种材料，或者可以同时包含空穴传输性材料和电子传输性材料。当分离层120只包含一种材料时，也可以使用双极性材料。在此，双极性材料是指电子和空穴的迁移率之比为100以下的材料。作为分离层120所包含的材料可以使用在实施方式1中示出的空穴传输性材料或电子传输性材料等。此外，分离层120所包含的材料中的至少一种也可以使用与第二发光层114的主体材料(第一有机化合物)相同的材料形成。由此，发光元件的制造变得容易，并且可以降低驱动电压。
例如，当使用与第二发光层114的主体材料(第一有机化合物)和辅助材料(第二有机化合物)相同的材料形成分离层120时，第一发光层113和第二发光层114隔着不包含第二发光层114的磷光材料的层(分离层120)被层叠。通过采用这样的结构，可以根据磷光材料的有无沉积第二发光层114或分离层120。换言之，分离层120具有不包含磷光材料的区域，第二发光层114具有包含磷光材料的区域。另外，通过采用这样的结构，可以在相同的腔室中形成分离层120和第二发光层114。由此可以降低制造成本。
或者，分离层120所包含的材料中的至少一种也可以具有比第二发光层114的主体材料(第一有机化合物)高的T1能级。
通过调节空穴传输性材料和电子传输性材料的混合比例，可以调节复合区域，因此可以控制发光颜色。例如，当第一电极101和第二电极102分别是阳极和阴极时，通过增大分离层120中的空穴传输性材料的比例可以将复合区域从第一电极101一侧移动到第二电极102一侧。由此，可以增加来自第二发光层114的光的贡献。与此相反，通过增大电子传输性材料的比例，可以将复合区域从第二电极102一侧移动到第一电极101一侧，由此可以增加来自第一发光层113的光的贡献。当第一发光层113和第二发光层114的发光颜色互不相同时，可以改变发光元件整体的发光颜色。
空穴传输性材料和电子传输性材料也可以在分离层120中形成激基复合物，由此可以有效地防止激子的扩散。具体而言，可以防止能量从第二发光层114的主体材料(第一有机化合物)或磷光材料的激发态转移到第一发光层113的主体材料或荧光材料。
与实施方式1所示的发光元件140同样，第一发光层113也可以位于第二发光层114上。具体而言，如图4B所示的发光元件160，也可以在空穴传输层112上设置有第二发光层114，在第二发光层114上隔着分离层120设置有第一发光层113。
本实施方式所示的结构可以与其他实施方式所示的结构适当地组合而实施。
(实施方式3)
在本实施方式中，参照图5说明本发明的一个实施方式的发光元件。图5是说明本发明的一个实施方式的发光元件170的截面示意图。
发光元件170在第一电极101与第二电极102之间具有多个发光单元(图5中的第一发光单元131、第二发光单元132)。一个发光单元具有与图1A或图1B所示的EL层130同样的结构。就是说，图1A所示的发光元件100具有一个发光单元，发光元件170具有多个发光单元。
在图5所示的发光元件170中，层叠有第一发光单元131和第二发光单元132，并且在第一发光单元131与第二发光单元132之间设置有电荷产生层133。注意第一发光单元131和第二发光单元132可以具有相同结构或不同结构。
电荷产生层133包含由有机化合物和金属氧化物构成的复合材料。该复合材料可以使用可用于上述空穴注入层111的复合材料。作为有机化合物，可以使用各种化合物，如芳香胺化合物、咔唑化合物、芳烃、高分子化合物(如低聚物、树枝状聚合物、或聚合物)。，优选使用其空穴迁移率为1×10-6cm2/Vs以上的有机化合物。注意可以使用任意其他物质，只要是其空穴传输性高于电子传输性的物质即可。因为由有机化合物和金属氧化物构成的复合材料具有良好的载流子注入性以及载流子传输性，所以可以实现低电压驱动以及低电流驱动。注意，在发光单元的阳极一侧的表面接触电荷发生层133时，电荷发生层133还可以具有发光单元的空穴传输层的功能，所以在发光单元中不需要形成空穴传输层。
注意，电荷产生层133也可以具有包含由有机化合物和金属氧化物构成的复合材料的层与包含其他材料的层的叠层结构。例如，也可以使用包含由有机化合物和金属氧化物构成的复合材料的层与包含选自电子给体性物质中的一种化合物和具有高电子传输性的化合物的层的组合形成电荷产生层133。另外，也可以使用包含由有机化合物和金属氧化物的复合材料的层与透明导电膜的组合形成电荷产生层133。
在任何情况下，夹在第一发光单元131与第二发光单元132之间的电荷产生层133只要具有在将电压施加到第一电极101和第二电极102时，将电子注入到发光单元一侧且将空穴注入到发光单元另一侧的结构即可。例如，在图5中，电荷产生层133可采用任何结构，在施加电压以使第一电极101的电位高于第二电极102的电位时，只要电荷产生层133能将电子和空穴分别注入到第一发光单元131和第二发光单元132即可。
虽然在图5中说明了具有两个发光单元的发光元件，但是本发明的一个实施方式可以同样地应用于层叠有三个以上的发光单元的发光元件。如发光元件170，通过在一对电极之间以由电荷产生层将其隔开的方式配置多个发光单元，该发光元件在保持低电流密度的同时还可以进行高亮度发光，并且可以实现使用寿命更长的发光元件。另外，还可以实现能够进行低电压驱动且耗电量低的发光装置。
另外，通过在多个单元中的至少一个中使用EL层130的上述结构，可以缩减该单元的制造工序，从而可以提供一种有利于实用化的多色发光元件。
上述结构可以与其他实施方式或本实施方式中的任意结构组合。
(实施方式4)
在本实施方式中，参照图6A和图6B说明使用在实施方式1至实施方式3中的任一个记载的发光元件的发光装置。
图6A是示出发光装置600的俯视图，图6B是沿着图6A的点划线A-B、点划线C-D截断的截面图。发光装置600包括驱动电路部(源极线驱动电路部601、栅极线驱动电路部603)以及像素部602。源极线驱动电路部601、栅极线驱动电路部603、像素部602具有控制发光元件的发光的功能。
发光装置600还包括元件衬底610、密封衬底604、密封件605、由密封件605围绕的区域607、引绕布线608以及FPC609。
注意，引绕布线608是用来传送输入到源极线驱动电路部601及栅极线驱动电路部603的信号的布线，并且从用作外部输入端子从FPC609接收视频信号、时钟信号、起始信号、复位信号等。注意，虽然在此只图示出FPC609，但是FPC609还可以安装有印刷线路板(PWB)。
作为源极线驱动电路部601，形成组合n沟道型FET623和p沟道型FET624的CMOS电路。另外，源极线驱动电路部601或栅极线驱动电路部603也可以利用各种CMOS电路、PMOS电路和NMOS电路形成。虽然在本实施方式中示出在衬底上形成有驱动电路部的驱动器一体型结构，但是不需要必须在衬底上形成驱动电路部，驱动电路部也可以形成在外部。
像素部602包括开关FET611、电流控制FET612以及与电流控制FET612的漏极电连接的第一电极613。注意，以覆盖第一电极613的端部的方式形成绝缘物614。例如作为绝缘物614可以使用正型感光丙烯酸树脂膜。
将绝缘物614的上端部或下端部形成为具有曲率的曲面，以获得良好的覆盖性。例如，在使用正型感光丙烯酸类物质作为绝缘物614的材料的情况下，优选只使绝缘物614的上端部包括具有曲率半径(0.2μm至3μm)的曲面。作为绝缘物614，可以使用负型感光树脂或者正型感光树脂。
注意，对FET(FET611、612、623、624)的结构没有特别的限制。例如，作为FET也可以使用交错型晶体管。另外，对晶体管的导电性也没有特别的限制，也可以采用包括N型晶体管及P型晶体管的结构或者只具有N型晶体管和P型晶体管中的一个的结构。对用于晶体管的半导体膜的结晶性也没有特别的限制。例如，可以使用非晶半导体膜或结晶性半导体膜。半导体材料的例子包括第13族半导体(例如镓)、第14族半导体(例如硅)、化合物半导体(包括氧化物半导体)、有机半导体等。作为晶体管，例如使用能隙为2eV以上，优选为2.5eV以上，更优选为3eV以上的氧化物半导体，由此可以降低晶体管的关态电流(off-statecurrent)，所以是优选的。氧化物半导体的例子包括In-Ga氧化物、In-M-Zn氧化物(M为Al、Ga、Y、Zr、La、Ce或Nd)等。
在第一电极613上形成EL层616及第二电极617。本文中，将第一电极613用作阳极，将第二电极617用作阴极。
EL层616可以通过蒸镀法(包括真空蒸镀法)、印刷法(例如，凸版印刷法、凹版印刷法、照片凹版印刷法、平板印刷法和孔版印刷法)、喷墨法或涂敷法等方法形成。EL层616具有在实施方式1至实施方式3中说明的结构。作为EL层616包含的其他材料，也可以使用低分子化合物或高分子化合物(包含低聚物或树枝状聚合物)。
注意，由第一电极613、EL层616及第二电极617构成发光元件618。发光元件618是具有构成实施方式1至实施方式3的任意结构的发光元件。当像素部包括多个发光元件时，像素部可以同时包括在实施方式1至实施方式3中任一项记载的发光元件以及具有不同结构的发光元件。
使用密封剂605将密封衬底604贴合到元件衬底610时，发光元件618设置在由元件衬底610、密封衬底604以及密封件605围绕的区域607中。注意，在区域607中填充有填料，在一些情况下填充有惰性气体(如氮或氩)，或者在其他情况下填充有密封件605。通过在密封衬底中设置凹部且在其中设置干燥剂(未图示)，可以抑制水分所导致的劣化，所以是优选的。
优选使用环氧类树脂或玻璃料作为密封件605。另外，这些材料优选为尽可能地不使水或氧透过的材料。另外，作为密封衬底604，可以使用玻璃衬底、石英衬底、或由FRP(Fiber Reinforced Plastics；玻璃纤维增强塑料)、PVF(聚氟乙烯)、聚酯、丙烯酸类等构成的塑料衬底。
通过上述步骤，可以得到使用在实施方式1至实施方式3中任一项记载的发光元件的发光装置。
因为本实施方式中的发光装置600使用在实施方式1至实施方式3中任一项记载的发光元件制造，所以可以具有优良特性。具体而言，实施方式1至实施方式3中任一项所示的发光元件具有高发光效率，从而可以实现降低了耗电量的发光装置。另外，该发光元件容易实现量产化，从而可以提供低成本的发光装置。
图7A和图7B分别示出通过形成呈现白色发光的发光元件和使用着色层(滤色片)等来实现全彩色显示的发光装置的截面图的例子。
在图7A中示出衬底1001、基底绝缘膜1002、栅极绝缘膜1003、栅电极1006、1007、1008、第一层间绝缘膜1020、第二层间绝缘膜1021、周边部1042、像素部1040、驱动电路部1041、发光元件的第一电极1024Y、1024R、1024G、1024B、分隔壁1025、EL层1028、发光元件的第二电极1026、密封衬底1031、密封件1032等。
在图7A中，将着色层(红色着色层1034R、绿色着色层1034G、蓝色着色层1034B、黄色着色层1034Y)设置在透明基材1033上。另外，还可以设置黑色层(黑矩阵)1035。对设置有着色层及黑色层的透明基材1033进行对准而将其固定到衬底1001上。注意，着色层及黑色层被覆盖层1036覆盖。在图7A的结构中，红色光、蓝色光、绿色光、黄色光透过着色层，因此能够以四个颜色的像素呈现图像。
图7B示出将着色层(红色着色层1034R、绿色着色层1034G、蓝色着色层1034B)形成在栅极绝缘膜1003和第一层间绝缘膜1020之间的例子。如上述结构那样，也可以将着色层设置在衬底1001和密封衬底1031之间。注意，本发明的一个实施方式的发光元件可以发射黄色波长的光，因此，如图7B所示，也可以不设置黄色着色层。
虽然以上说明了具有在形成有FET的衬底1001一侧提取光的结构(底部发射型)的发光装置，但是也可以采用具有在密封衬底1031一侧提取发光的结构(顶部发射型)的发光装置。
图8示出顶部发射型发光装置的截面图。在此情况下，衬底1001可以使用不使光透过的衬底。到制造连接FET与发光元件的阳极的连接电极为止的工序以与底部发射型发光装置类似的方式进行。然后，形成第三层间绝缘膜1037以覆盖电极1022。该绝缘膜可以具有平坦化的功能。第三层间绝缘膜1037可以使用与第二层间绝缘膜相同的材料或任意其他材料形成。
虽然在此发光元件的第一电极1024Y、1024R、1024G、1024B都是阳极，但是也可以用作阴极。另外，在采用如图8所示那样的顶部发射型发光装置的情况下，第一电极1024Y、1024R、1024G、1024B优选为反射电极。EL层1028的结构采用在实施方式1至实施方式3中任一项所示的EL层130类似的结构，并且采用该结构能够获得白色发光。
在图8中，在EL层1028上设置有第二电极1026。第二电极1026可以说半透射半反射电极，在第一电极1024Y、1024R、1024G、1024B和第二电极1026之间采用利用光的共振效应的光学微谐振腔(micro optical resonator)(微腔)结构，以增强特定波长的光的强度。
在采用图8所示的顶部发射结构的情况下，可以使用设置有着色层(红色着色层1034R、绿色着色层1034G、蓝色着色层1034B、黄色着色层1034Y)的密封衬底1031进行密封。密封衬底1031也可以设置有位于像素和像素之间的黑色层1035。着色层(红色着色层1034R、绿色着色层1034G、蓝色着色层1034B、黄色着色层1034Y)、黑色层1035也可以被覆盖层(未图示)覆盖。注意，作为密封衬底1031，使用透光衬底。
图8例示出设置可以得到白色光的发光元件并在该发光元件上设置着色层的结构，但该结构不局限于此。例如，如图9A所示，也可以使用包括可以得到白色光的发光元件、红色着色层1034R、绿色着色层1034G以及黄色着色层1034Y而不包括蓝色着色层的发光元件，以红色、绿色、蓝色、黄色的四个颜色进行全彩色显示。或者如图9B所示，也可以使用包括可以得到白色光的发光元件、红色着色层1034R、绿色着色层1034G而不包括蓝色着色层及黄色着色层的发光元件，以红色、绿色、蓝色、黄色的四个颜色进行全彩色显示。如图8所示，在每一个可以得到白色光的发光元件上设置着色层的结构可以有效抑制外光反射。另一方面，如图9B所示，在可以得到白色光的发光元件上设置红色着色层以及绿色着色层而不设置蓝色着色层及黄色着色层的结构能有效降低功耗，这是由于发光元件所发射出的光的能量损失少。
或者，如图10A所示，也可以使用包括可以得到白色光的发光元件并在发光层上设置着色层的结构，由此以红色、绿色、蓝色的三个颜色进行全彩色显示。或者，如图10B所示，也可以使用包括可以得到白色光的发光元件、红色着色层1034R、绿色着色层1034G而不包括蓝色着色层的结构，从而以红色、绿色、蓝色的三个颜色进行全彩色显示。
图9A、图9B、图10A和图10B是说明本发明的一个实施方式的发光装置的截面示意图，其中省略图8所示的驱动电路部1041、周边部1042等。图9A、图9B、图10A和图10B所示的结构也可以采用如图8所示的结构中的微腔结构。
因为本实施方式中的发光装置使用在实施方式1至实施方式3中任一项记载的发光元件，所以可以具有优良特性。具体而言，在实施方式1至实施方式3中任一项记载的发光元件具有良好的发光效率，从而可以实现降低了耗电量的发光装置。通过组合在实施方式1至实施方式3中任一项记载的发光元件与着色层如滤色片，可以实现能够得到白色光的最佳元件结构。另外，在实施方式1至实施方式3中任一项记载的发光元件具有比较容易实现量产化的结构，从而可以提供低成本的发光装置。
上述结构可以与其他实施方式或本实施方式中的任意结构组合。
(实施方式5)
在本实施方式中，参照图11A和图11B说明具有本发明的一个实施方式的发光装置的显示装置。
图11A是说明本发明的一个实施方式的显示装置的框图，图11B是说明本发明的一个实施方式的显示装置所包括的像素电路的电路图。
图11A所示的显示装置包括：具有显示元件的像素的区域(以下称为像素部802)；配置在像素部802外侧并具有用来驱动像素的电路的电路部(以下称为驱动电路部804)；具有保护元件的功能的电路(以下称为保护电路806)；以及端子部807。注意不是必须设置保护电路806。
驱动电路部804的一部分或全部优选形成在其上形成有像素部802的衬底上。由此，可以减少构件的数量或端子的数量。当驱动电路部804的一部分或全部不形成在其上形成有像素部802的衬底上时，可以通过COG或TAB(Tape Automated Bonding：卷带自动接合)安装驱动电路部804的一部分或全部。
像素部802包括用来驱动配置为X行(X为2以上的自然数)Y列(Y为2以上的自然数)的多个显示元件的电路(以下称为像素电路801)。驱动电路部804包括驱动电路，如输出选择像素的信号(扫描信号)的电路(以下称为栅极驱动器804a)、用来供应用来驱动像素的显示元件的信号(数据信号)的电路(以下称为源极驱动器804b)。
栅极驱动器804a具有移位寄存器等。栅极驱动器804a通过端子部807接收用来驱动移位寄存器的信号并输出信号。例如，栅极驱动器804a接收起始脉冲信号、时钟信号等并输出脉冲信号。栅极驱动器804a具有控制被供应扫描信号的布线(以下称为扫描线GL_1至GL_X)的电位的功能。注意，也可以设置多个栅极驱动器804a，以分别控制扫描线GL_1至GL_X。或者，栅极驱动器804a具有能够供应初始化信号的功能。但是，不局限于此，栅极驱动器804a可以供应其他信号。
源极驱动器804b具有移位寄存器等。除了用来驱动移位寄存器的信号之外，源极驱动器804b通过端子部807接收作为数据信号的基础的信号(视频信号)。源极驱动器804b具有根据视频信号生成写入到像素电路801的数据信号的功能。另外，源极驱动器804b具有依照输入起始脉冲信号、时钟信号等而得到的脉冲信号来控制数据信号的输出的功能。另外，源极驱动器804b具有控制被供应数据信号的布线(以下称为数据线DL_1至DL_Y)的电位的功能。或者，源极驱动器804b具有能够供应初始化信号的功能。但是，不局限于此，源极驱动器804b可以供应其他信号。
或者，源极驱动器804b例如使用多个模拟开关等来构成。通过依次使多个模拟开关成为导通状态，源极驱动器804b可以输出对图像信号进行时间分割而成的信号作为数据信号。源极驱动器804b也可以包括移位寄存器等。
多个像素电路801的每一个分别通过被供应扫描信号的多个扫描线GL之一而被输入脉冲信号，并通过被供应数据信号的多个数据线DL之一而被输入数据信号。多个像素电路801的每一个通过栅极驱动器804a来控制数据信号的写入及保持。例如，对第m行第n列的像素电路801(m是X以下的自然数，n是Y以下的自然数)通过扫描线GL_m从栅极驱动器804a输入脉冲信号，并根据扫描线GL_m的电位通过数据线DL_n()从源极驱动器804b输入数据信号。
图11A所示的保护电路806例如连接于栅极驱动器804a与像素电路801之间的扫描线GL。或者，保护电路806连接于源极驱动器804b与像素电路801之间的数据线DL。或者，保护电路806可以连接于栅极驱动器804a与端子部807之间的布线。或者，保护电路806可以电连接于源极驱动器804b与端子部807之间的布线。此外，端子部807是指设置有用来从外部的电路对显示装置输入功率、控制信号及视频信号的端子的部分。
保护电路806是在保护电路806所连接的布线被供应一定的范围之外的电位时使该连接保护电路806布线与其他布线导通的电路。
如图11A所示，通过对像素部802和驱动电路部804设置保护电路806，可以提高显示装置的对因ESD(Electro Static Discharge：静电放电)等而产生的过电流的电阻。注意保护电路806的结构不局限于此，例如，也可以采用将栅极驱动器804a与保护电路806连接的结构或将源极驱动器804b与保护电路806连接的结构。或者，也可以采用将端子部807与保护电路806连接的结构。
虽然在图11A中示出驱动电路部804包括栅极驱动器804a和源极驱动器804b的例子，但是不局限于此结构。例如，也可以采用只形成栅极驱动器804a并安装另外准备的形成有源极驱动电路的衬底(例如，使用单晶半导体膜、多晶半导体膜形成的驱动电路衬底)的结构。
图11A所示的多个像素电路801例如可以采用图11B所示的结构。
图11B所示的像素电路801包括晶体管852、晶体管854、电容元件862以及发光元件872。
晶体管852的源电极和漏电极中的一个电连接于被供应数据信号的布线(以下，称为信号线DL_n)。并且，晶体管852的栅电极电连接于被供应栅极信号的布线(以下，称为扫描线GL_m)。
晶体管852具有通过成为导通状态或关闭状态而对数据信号的写入进行控制的功能。
电容元件862的一对电极中的一个电极与被供应电位的布线(以下，称为电位供应线VL_a)电连接，另一个电极与晶体管852的源电极和漏电极中的另一个电连接。
电容元件862被用作储存被写入的数据的存储电容器。
晶体管854的源电极和漏电极中的一个与电位供应线VL_a电连接。并且，晶体管854的栅电极与晶体管852的源电极和漏电极中的另一个电连接。
发光元件872的阳极和阴极中的一个与电位供应线VL_b电连接，另一个与晶体管854的源电极和漏电极中的另一个电连接。
作为发光元件872可以使用实施方式1至实施方式3中任一项所示的发光元件。
此外，高电源电位VDD施加到电位供应线VL_a和电位供应线VL_b中的一个，低电源电位VSS施加到另一个。
例如，在具有图11B的像素电路801的显示装置中，例如，通过图11A所示的栅极驱动器804a依次选择各行的像素电路801，并使晶体管852成为导通状态而写入数据信号。
当晶体管852成为关闭状态时，被写入数据的像素电路801成为保持状态。并且，流在晶体管854的源电极与漏电极之间的电流量根据被写入的数据信号的电位进行控制，发光元件872以对应于流动的电流量的亮度发光。通过按行依次进行上述操作，可以显示图像。
本实施方式所示的结构可以与任意其他实施方式所示的结构适当地组合使用。
(实施方式6)
在本实施方式中，参照图12、图13A至图13G说明具有本发明的一个实施方式的发光装置的显示模块及电子设备。
图12所示的显示模块8000中，在上盖8001与下盖8002之间设置连接于FPC8003的触摸面板8004、连接于FPC8005的显示面板8006、框架8009、印刷电路板8010、电池8011。
可以将本发明的一个实施方式的发光装置例如用于显示面板8006。
上盖8001及下盖8002可以根据触摸面板8004及显示面板8006的尺寸适当地改变其形状或尺寸。
触摸面板8004可以是电阻膜式触摸面板或静电容量式触摸面板，并且能够与显示面板8006重叠。此外，显示面板8006的对置衬底(密封衬底)具有触摸面板功能。另外，也可以在显示面板8006的各像素内设置光传感器，以制成光学触摸面板。
框架8009保护显示面板8006，并且具有用来阻断因印刷电路板8010的工作而产生的电磁波的电磁屏蔽的功能。框架8009可以用作散热板。
印刷电路板8010设置有电源电路以及用来输出视频信号及时钟信号的信号处理电路。作为对电源电路供应电力的电源，既可以使用外部的商业电源，又可以使用另行设置的电池8011的电源。当使用商用电源时，可以省略电池8011。
此外，在显示模块8000中还可以设置构件如偏振片、相位差板、或棱镜片。
图13A至图13G是示出电子设备的图。这些电子设备可以包括框体9000、显示部9001、扬声器9003、操作键9005(包括电源开关或操作开关)、连接端子9006、传感器9007(它具有测量或检测如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转动频率、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射、流速、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)、麦克风9008等。
图13A至图13G所示的电子设备可以具有各种功能。例如，可以具有如下功能：将各种信息(静态图像、动态图像、文字图像等)显示在显示部；触控传感器；显示日历、日期或时刻等；通过利用各种软件(程序)控制处理；进行无线通信；通过利用无线通信功能来连接到各种计算机网络；通过利用无线通信功能，进行各种数据的发送或接收；读出储存在记录媒体中的程序或数据来将其显示在显示部等。注意，图13A至图13G所示的电子设备可具有的功能不局限于上述功能，而可以具有各种各样的功能。另外，虽然未在图13A至图13G中示出，但是电子设备也可以包括多个显示部。另外，可以对该电子设备设置相机等，使其具有拍摄静态图像的功能、拍摄动态图像的功能、将拍摄的图像储存到记录媒体(外部记录媒体或内置于相机的记录媒体)的功能、将拍摄的图像显示在显示部的功能等。
下面对图13A至图13G所示的电子设备进行详细的说明。
图13A是示出便携式信息终端9100的透视图。便携式信息终端9100所包括的显示部9001具有柔性。因此，可以沿着弯曲的框体9000的弯曲面安装显示部9001。另外，显示部9001具备触摸传感器，可以用手指或触屏笔等触摸画面来进行操作。例如，触摸显示于显示部9001的图标，可以启动应用程序。
图13B是示出便携式信息终端9101的透视图。便携式信息终端9101例如具有选自电话机、电子笔记本和信息阅读装置等中的一种或多种的功能。具体而言，可以将该便携式信息终端9101用作智能手机。注意，在便携式信息终端9101中，可以在与图13A所示的便携式信息终端9100同样的位置设置扬声器9003、连接端子9006、传感器9007等(图13B中未示出)。便携式信息终端9101可以将文字或图像信息显示在其多个面上。例如，可以将三个操作按钮9050(也称为操作图标或简单地称为图标)显示在显示部9001的一个面上。另外，可以将以虚线的矩形示出的信息9051显示在显示部9001的其他面上信息9051的例子包括提醒收到电子邮件、SNS(Social Networking Services：社交网络服务)短信、电话等的显示；电子邮件或SNS短信的标题和发送者名字；日期；时间；电池剩余电量；天线的信号接收强度。也可以在显示信息9051的位置显示操作按钮9050等来代替信息9051。
图13C是示出便携式信息终端9102的透视图。便携式信息终端9102具有在显示部9001的三个或更多个面显示信息的功能。在此，信息9052、信息9053、信息9054显示在不同的面上。例如，便携式信息终端9102的用户能够在将便携式信息终端9102放在上衣口袋里的状态下确认其显示(这里是信息9053)。具体而言，将打来电话的人的电话号码或姓名等显示在能够从便携式信息终端9102的上方观看到这些信息的位置。用户可以看到该显示，由此判断是否接电话，而无需从口袋里拿出便携式信息终端9102。
图13D是示出手表型的便携式信息终端9200的透视图。便携式信息终端9200可以执行各种应用程序，例如移动电话、电子邮件、文章的阅读及编辑、音乐播放、网络通信、电脑游戏。另外，显示部9001的显示面弯曲，可沿着其弯曲的显示面进行显示。另外，便携式信息终端9200可以进行基于现有通信标准的近距离无线通信。例如，便携式信息终端9200与可进行无线通信的耳麦相互通信，可以进行免提通话。便携式信息终端9200包括连接端子9006，可以通过连接器将数据直接传输至其他信息终端并从其他信息终端接收数据。可以通过连接端子9006进行充电。充电动作也可以利用无线供电进行，而不通过连接端子9006。
图13E、图13F、图13G是分别示出展开的能够折叠的便携式信息终端9201、从展开状态转换成折叠状态的能够折叠的便携式信息终端9201，以及折叠的便携式信息终端9201的透视图。便携式信息终端9201在折叠状态下可携带性好，而在展开状态下因为具有无缝拼接较大的显示区域所以显示的浏览性强。便携式信息终端9201所包括的显示部9001被由铰链9055连结的三个框体支撑。通过使便携式信息终端9201在具有铰链9055的两个框体9000之间的连接部折叠，可以使便携式信息终端9201从展开的状态可逆性地变为折叠的状态。例如，便携式信息终端9201能够以1mm以上且150mm以下的曲率半径弯曲。
本实施方式所述的电子设备的特征在于具有用来显示某些信息的显示部。注意，本发明的一个实施方式的发光装置也能够应用于不包括显示部的电子设备。在本实施方式所述的电子设备的显示部并不局限于能够沿着弯曲的表面进行显示的柔性模式或可折叠模式，也可以是非柔性的，在平面上进行显示。
本实施方式所示的结构可以与任何其他实施方式所示的结构适当地组合而实施。
(实施方式7)
在本实施方式中，参照图14说明使用本发明的一个实施方式的发光装置的照明装置的一个例子。
图14是将发光装置用于室内照明装置8501的例子。另外，因为可以增加发光装置的面积，所以也可以形成大面积的照明装置。此外，也可以通过使用具有曲面的框体来形成发光区域具有曲面的照明装置8502。包括在本实施方式所示的发光装置中的发光元件为薄膜状，所以框体的设计的自由度高。因此，可以形成能够对应各种设计的照明装置。再者，室内的墙面也可以设置有大型的照明装置8503。也可以在照明装置8501、照明装置8502、照明装置8503中设置触摸传感器，以启动或关闭发光装置的电源。
另外，通过将发光装置用于桌子的表面，可以提供具有桌子的功能的照明装置8504。此外，通过将发光装置用于其他家具的一部分，可以提供具有家具的功能的照明装置。
如上所述，可以得到应用发光装置的各种各样的照明装置。另外，这种照明装置包括在本发明的实施方式中。
本实施方式所示的结构可以与其他实施方式所示的任意结构适当地组合而实施。
[实施例1]
在本实施例中，示出本发明的一个实施方式的发光元件的制造例子。图15A和图15B示出在本实施例中制造的发光元件(发光元件1至发光元件4)的截面示意图，表1示出元件的详细结构，并且下面示出所使用的化合物的结构和简称。
[表1]
实施例1的发光元件的结构
<1-1.发光元件1的制造>
在玻璃衬底500上形成包含氧化硅的铟锡氧化物(ITSO(掺杂SiO2的铟锡氧化物)，膜厚度为110nm，面积为2mm×2mm)作为第一电极501。在第一电极501上以重量比(DBT3P-II:MoO3)为2:1且厚度为40nm的方式共蒸镀沉积1,3,5-三(二苯并噻吩-4-基)苯(DBT3P-II)和氧化钼(MoO3)，形成空穴注入层511。注意，共蒸镀是指使多个不同的物质分别从不同的蒸发源同时蒸发的蒸镀法。
在空穴注入层511上以厚度为20nm的方式蒸镀沉积3-[4-(9-菲基)-苯基]-9-苯基-9H-咔唑(PCPPn)，形成空穴传输层512。
在空穴传输层512上以重量比(cgDBCzPA:1,6mMemFLPAPrn)为1:0.02且厚度为10nm的方式共蒸镀沉积7-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-7H-二苯并[c,g]咔唑(cgDBCzPA)和N,N’-双(3-甲基苯基)-N,N’-双〔3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基〕芘-1,6-二胺(1,6mMemFLPAPrn)，形成第一发光层513。注意，在第一发光层513中，cgDBCzPA是主体材料，1,6mMemFLPAPrn是荧光材料(客体材料)。
在第一发光层513上以重量比(2mDBTBPDBq-II:PCBBiF:Ir(ppm-dmp)2(acac))为0.8:0.2:0.05且厚度为20nm的方式共蒸镀沉积2-[3’-(二苯并噻吩-4-基)联苯-3-基]二苯并[f,h]喹喔啉(2mDBTBPDBq-II)、N-(1,1’-联苯-4-基)-9,9-二甲基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-9H-芴-2-胺(PCBBiF)、双{2-[6-(2,6-二甲基苯基)-4-嘧啶基-κN3]苯基-κC}(2,4-戊二酮根-κO,O’)铱(III)(Ir(ppm-dmp)2(acac))，形成第二发光层514。注意，在第二发光层514中，2mDBTBPDBq-II是第一有机化合物(主体材料)，PCBBiF是第二有机化合物(辅助材料)，Ir(ppm-dmp)2(acac)是磷光材料(客体材料)。
在第二发光层514上以厚度分别为10nm、15nm的方式依次蒸镀沉积2mDBTBPDBq-II、红菲绕啉(Bphen)，形成电子传输层(515(1)、515(2))。在电子传输层(515(1)、515(2))上以厚度为1nm的方式蒸镀沉积氟化锂，形成电子注入层516。以厚度为200nm的方式蒸镀铝，形成第二电极502。
接着，在氮气氛的手套箱中使用密封件将密封玻璃衬底固定在玻璃衬底上。以这种方式密封发光元件。密封方法为如下：将密封件施用在发光元件的周围，并且以6J/cm2照射365nm的紫外光,并且以80℃进行1小时的热处理。通过上述步骤得到发光元件1。
<1-2.发光元件2的制造>
与发光元件1同样，在第一电极501上以重量比(DBT3P-II:MoO3)为2:1且厚度为40nm的方式共蒸镀沉积DBT3P-II和氧化钼(MoO3)，形成空穴注入层511。
在空穴注入层511上以厚度为20nm的方式蒸镀沉积PCPPn，形成空穴传输层512。
在空穴传输层512上以重量比(cgDBCzPA:1,6mMemFLPAPrn)为1:0.02且厚度为10nm的方式共蒸镀沉积cgDBCzPA和1,6mMemFLPAPrn，形成第一发光层513。
在第一发光层513上以重量比(2mDBTBPDBq-II:PCBBiF)为0.6:0.4且厚度为2nm的方式共蒸镀沉积2mDBTBPDBq-II和PCBBiF，形成分离层520。
在分离层520上以重量比(2mDBTBPDBq-II:PCBBiF:Ir(ppm-dmp)2(acac))为0.8:0.2:0.05且厚度为20nm的方式共蒸镀沉积2mDBTBPDBq-II、PCBBiF、Ir(ppm-dmp)2(acac)，形成第二发光层514。
在第二发光层514上以厚度分别为10nm、15nm的方式依次蒸镀沉积2mDBTBPDBq-II、Bphen，形成电子传输层(515(1)、515(2))。在电子传输层(515(1)、515(2))上以厚度为1nm的方式蒸镀沉积氟化锂，形成电子注入层516，而且以厚度为200nm的方式蒸镀沉积铝，形成第二电极502。
接着，在氮气氛的手套箱中使用密封件将密封玻璃衬底固定在玻璃衬底上，以密封发光元件。以这种方式得到发光元件2。密封方法与发光元件1相同。
<1-3.发光元件3的制造>
在发光元件3的制造方法中，只有以下工序与上述发光元件1的制造方法不同，其他工序与发光元件1的制造方法相同。
在第一发光层513上以重量比(2mDBTBPDBq-II:PCBBiF:Ir(ppm-dmp)2(acac))为0.5:0.5:0.05且厚度为20nm的方式共蒸镀沉积2-[3’-(二苯并噻吩-4-基)联苯-3-基]二苯并[f,h]喹喔啉(2mDBTBPDBq-II)、N-(1,1’-联苯-4-基)-9,9-二甲基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-9H-芴-2-胺(PCBBiF)、双{2-[6-(2,6-二甲基苯基)-4-嘧啶基-κN3]苯基-κC}(2,4-戊二酮根-κO,O’)铱(III)(Ir(ppm-dmp)2(acac))，形成第二发光层514。
<1-4.发光元件4的制造>
在发光元件4的制造方法中，只有以下工序与上述发光元件2的制造方法不同，其他工序与发光元件2的制造方法相同。
在分离层520上以重量比(2mDBTBPDBq-II:PCBBiF:Ir(ppm-dmp)2(acac))为0.5:0.5:0.05，厚度为20nm的方式共蒸镀沉积2-[3’-(二苯并噻吩-4-基)联苯-3-基]二苯并[f,h]喹喔啉(2mDBTBPDBq-II)、N-(1,1’-联苯-4-基)-9,9-二甲基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-9H-芴-2-胺(PCBBiF)、双{2-[6-(2,6-二甲基苯基)-4-嘧啶基-κN3]苯基-κC}(2,4-戊二酮根-κO,O’)铱(III)(Ir(ppm-dmp)2(acac))，形成第二发光层514。
在上述蒸镀过程中，所有蒸镀步骤都采用电阻加热法。
<1-5.发光元件1至发光元件4的特性>
图16A示出发光元件1至发光元件4的电流密度-亮度特性。在图16A中，横轴表示电流密度(mA/cm2)，纵轴表示亮度(cd/m2)。图16B示出发光元件1至发光元件4的电压-亮度特性。在图16B中，横轴表示电压(V)，纵轴表示亮度(cd/m2)。图17A示出发光元件1至发光元件4的亮度-功率效率特性。在图17A中，横轴表示亮度(cd/m2)，纵轴表示功率效率(lm/W)。图17B示出发光元件1至发光元件4的亮度-电流效率特性。在图17B中，横轴表示亮度(cd/m2)，纵轴表示电流效率(cd/A)。在室温(保持为25℃的气氛)下进行各发光元件的测量。
表2示出1000cd/m2附近的发光元件1至发光元件4的元件特性。
[表2]
实施例1的发光元件的元件特性
图18示出以2.5mA/cm2的电流密度向发光元件1至发光元件4供应电流时的发射光谱。如图18所示，在蓝色的波长区域和黄色的波长区域中观察到发光元件1至发光元件4的光谱峰值，由此可知在每个发光元件中的两种发光材料同时发光。
如表1所示，发光元件1与发光元件2之间的不同之处在于分离层520的有无。发光元件3与发光元件4之间的不同之处在于分离层520的有无。根据图16A和图16B、图17A和图17B所示的结果可知，不管有无分离层520，发光元件1及发光元件2都具有几乎相同的元件特性。此外，根据图16A和图16B、图17A和图17B所示的结果可知，不管有无分离层520，发光元件3及发光元件4都具有几乎相同的元件特性。当对发光元件1及发光元件2与发光元件3及发光元件4进行比较时，作为发光元件3及发光元件4的第二发光层514中的第二有机化合物(辅助材料)的PCBBiF的浓度高。由此可知，黄色的光谱强度增加。因此，可知可以容易地调整黄色的光谱强度，同时维持高效率的元件特性。另外，从图18所示的结果确认到：在发光元件1及发光元件2中，可以根据分离层520的有无调整蓝色及黄色的发射光谱的强度。
本实施例所示的结构可以与其他实施方式或实施例所述的任意结构适当地组合而使用。
[实施例2]
在本实施例中，示出本发明的一个实施方式的发光元件的制造例子。图15B示出在本实施例中制造的发光元件(发光元件5)的截面示意图，表3示出元件的详细结构，并且下面示出所使用的化合物的结构和名称。注意，省略在实施例1中记载的发光元件1至发光元件4所使用的化合物的结构和名称。
[表3]
实施例2的发光元件的结构
<2-1.发光元件5的制造>
与发光元件1同样，在第一电极501上以重量比(DBT3P-II:MoO3)为2:1且厚度为20nm的方式共蒸镀沉积DBT3P-II和氧化钼(MoO3)，形成空穴注入层511。
在空穴注入层511上以厚度为20nm的方式蒸镀沉积PCPPn，形成空穴传输层512。
在空穴传输层512上以重量比(cgDBCzPA:1,6FrAPrn-II)为1:0.03且厚度为5nm的方式共蒸镀沉积cgDBCzPA和N,N’-双(二苯并呋喃-4-基)-N,N’-二苯基芘-1,6-二胺(1,6FrAPrn-II)，形成第一发光层513。注意在第一发光层513中，cgDBCzPA是主体材料，1,6FrAPrn-II是荧光材料(客体材料)。
在第一发光层513上以重量比(2mDBTBPDBq-II:PCBBiF)为0.6:0.4且厚度为2nm的方式共蒸镀沉积2mDBTBPDBq-II和PCBBiF，形成分离层520。
在分离层520上以重量比(2mDBTBPDBq-II:PCBBiF:Ir(dmppm-dmp)2(acac))为0.8:0.2:0.05且厚度为20nm的方式共蒸镀沉积2mDBTBPDBq-II、PCBBiF、双{4,6-二甲基-2-[6-(2,6-二甲基苯基)-4-嘧啶基-κN3]苯基-κC}(2,4-戊二酮根-κ2O,O’)铱(III)(Ir(dmppm-dmp)2(acac))，形成第二发光层514。在第二发光层514中，2mDBTBPDBq-II是第一有机化合物(主体材料)，PCBBiF是第二有机化合物(辅助材料)，并且Ir(dmppm-dmp)2(acac)是磷光材料(客体材料)。
在第二发光层514上以厚度分别为10nm、15nm的方式依次蒸镀沉积2mDBTBPDBq-II、Bphen，形成电子传输层(515(1)、515(2))。在电子传输层(515(1)、515(2))上以厚度为1nm的方式蒸镀沉积氟化锂，形成电子注入层516。此外，以厚度为200nm的方式蒸镀沉积铝，形成第二电极502。
在上述蒸镀过程中，所有蒸镀步骤都采用电阻加热法。
接着，在氮气氛的手套箱中使用密封件将密封玻璃衬底固定在玻璃衬底上，密封发光元件。以这种方式得到发光元件5。密封方法与发光元件1相同。
<2-2.发光元件5的特性>
图19A示出发光元件5的电流密度-亮度特性。在图19A中，横轴表示电流密度(mA/cm2)，纵轴表示亮度(cd/m2)。图19B示出发光元件5的电压-亮度特性。在图19B中，横轴表示电压(V)，纵轴表示亮度(cd/m2)。图20A示出发光元件5的亮度-功率效率特性。在图20A中，横轴表示亮度(cd/m2)，纵轴表示功率效率(lm/W)。图20B示出发光元件5的亮度-电流效率特性。在图20B中，横轴表示亮度(cd/m2)，纵轴表示电流效率(cd/A)。在室温(保持为25℃的气氛)下进行发光元件的测量。
另外，表4示出1000cd/m2附近的发光元件5的元件特性。
[表4]
实施例2的发光元件的元件特性
图21示出以2.5mA/cm2的电流密度向发光元件5供应电流时的发射光谱。如图21所示，在蓝色的波长区域和黄色的波长区域中观察到发光元件5的光谱峰值，由此可知其中的两种发光材料同时发光。
本实施例的发光元件5与实施例1的发光元件1至发光元件4的不同之处在于：第一发光层513的荧光材料、第二发光层514的磷光材料。根据图19A和图19B、图20A和图20B所示的结果可知，与实施例1所示的发光元件1至发光元件4同样，发光元件5具有高效率的元件特性。1000cd/m2附近的发光元件5的相关色温为2850K。由此可知可以将发光元件5用于照明。
本实施例所示的结构可以与其他实施方式或实施例所述的任意结构适当地组合而使用。
[实施例3]
在本实施例中，示出本发明的一个实施方式的发光元件的制造例子。图15B示出在本实施例中制造的发光元件(发光元件6)的截面示意图，表5示出元件的详细结构，并且下面示出所使用的化合物的结构和名称。注意，省略在实施例1中记载的发光元件1至发光元件4所使用的化合物的结构和名称。
[表5]
实施例3的发光元件的结构
<3-1.发光元件6的制造>
与发光元件1同样，在第一电极501上以重量比(DBT3P-II:MoO3)为2:1且厚度为20nm的方式共蒸镀沉积DBT3P-II和氧化钼(MoO3)，形成空穴注入层511。
在空穴注入层511上以厚度为20nm的方式蒸镀沉积PCPPn，形成空穴传输层512。
在空穴传输层512上以重量比(cgDBCzPA:1,6mMemFLPAPrn)为1:0.03且厚度为5nm的方式共蒸镀沉积cgDBCzPA和1,6mMemFLPAPrn，形成第一发光层513。
在第一发光层513上以重量比(2mDBTBPDBq-II:PCBBiF)为0.6:0.4且厚度为2nm的方式共蒸镀沉积2mDBTBPDBq-II和PCBBiF，形成分离层520。
在分离层520上以重量比(2mDBTBPDBq-II:PCBBiF:Ir(mpmppm)2(acac))为0.8:0.2:0.05且厚度为20nm的方式共蒸镀沉积2mDBTBPDBq-II、PCBBiF、(乙酰丙酮根)双[5-甲基-6-(2-甲基苯基)-4-苯基嘧啶根]铱(III)(别名：双{2-[5-甲基-6-(2-甲基苯基)-4-嘧啶基-κN3]苯基-κC}(2,4-戊二酮根-κ2O,O’)铱(Ⅲ)(Ir(mpmppm)2(acac))，形成第二发光层514。注意在第二发光层514中，2mDBTBPDBq-II是第一有机化合物(主体材料)，PCBBiF是第二有机化合物(辅助材料)，并且Ir(mpmppm)2(acac)是磷光材料(客体材料)。
在第二发光层514上以厚度分别为10nm、15nm的方式依次蒸镀沉积2mDBTBPDBq-II、Bphen，形成电子传输层(515(1)、515(2))。在电子传输层(515(1)、515(2))上以厚度为1nm的方式蒸镀沉积氟化锂，形成电子注入层516。另外，以厚度为200nm的方式蒸镀沉积铝，形成第二电极502。
在上述蒸镀过程中，所有蒸镀步骤都采用电阻加热法。
接着，在氮气氛的手套箱中使用密封件将密封玻璃衬底固定在玻璃衬底上，密封发光元件。以这种方式得到发光元件6。密封方法与发光元件1相同。
<3-2.发光元件6的特性>
图22A示出发光元件6的电流密度-亮度特性。在图22A中，横轴表示电流密度(mA/cm2)，纵轴表示亮度(cd/m2)。图22B示出发光元件6的电压-亮度特性。在图22B中，横轴表示电压(V)，纵轴表示亮度(cd/m2)。图23A示出发光元件6的亮度-功率效率特性。在图23A中，横轴表示亮度(cd/m2)，纵轴表示功率效率(lm/W)。图23B示出发光元件6的亮度-电流效率特性。在图23B中，横轴表示亮度(cd/m2)，纵轴表示电流效率(cd/A)。在室温(保持为25℃的气氛)下进行发光元件的测量。
另外，表6示出1000cd/m2附近的发光元件6的元件特性。
[表6]
实施例3的发光元件的元件特性
图24示出以2.5mA/cm2的电流密度向发光元件6供应电流时的发射光谱。如图24所示，在蓝色的波长区域和黄色的波长区域中观察到发光元件6的光谱峰值，由此可知其中两种发光材料同时发光。
本实施例的发光元件6与实施例1的发光元件1至发光元件4的不同之处在于：第二发光层514的磷光材料。根据图22A和图22B、图23A和图23B所示的结果可知，与实施例1的发光元件1至发光元件4同样，发光元件6具有高效率的元件特性。1000cd/m2附近的发光元件6的相关色温为3090K。由此可知可以将发光元件6用于照明。
本实施例所示的结构可以与其他实施方式或实施例所述的任意结构适当地组合而使用。
[实施例4]
在本实施例中，示出本发明的一个实施方式的发光元件的制造例子。图25示出在本实施例中制造的发光元件(发光元件7至发光元件10)的截面示意图，表7示出元件的详细结构。注意，因为在发光元件7至发光元件10中使用的化合物的结构与发光元件1至发光元件6相同，所以这里省略记载。
[表7]
实施例4的发光元件的结构
*1)以体积比表示Ag:Mg的比例。
<4-1.发光元件7至发光元件10的制造>
作为第一电极501(1)，在玻璃衬底500上利用溅射法以200nm的厚度形成铝(Al)、镍(Ni)、镧(La)的合金膜(Al-Ni-La)。接着，作为第一电极501(2)，利用溅射法以6nm的厚度形成钛(Ti)膜，并对该钛膜以300℃进行加热处理1小时来形成包含氧化钛的膜。接着，作为第一电极501(3)，利用溅射法形成包含氧化硅的铟锡氧化物膜(ITSO)。注意由第一电极501(1)、第一电极501(2)及第一电极501(3)构成第一电极501，第一电极501的电极面积为2mm×2mm。
发光元件7、发光元件8及发光元件10的第一电极501(3)的膜厚度为75nm，发光元件9的第一电极501(3)的膜厚度为40nm。
接着，在第一电极501(3)上以重量比(DBT3P-II:MoO3)为2:1的方式共蒸镀沉积DBT3P-II和氧化钼(MoO3)，形成空穴注入层511。
发光元件7中的空穴注入层511的膜厚度为87.5nm，发光元件8中的空穴注入层511的膜厚度为57.5nm，发光元件9中的空穴注入层511的膜厚度为50nm，发光元件10中的空穴注入层511的膜厚度为65nm。
接着，在空穴注入层511上以厚度为20nm的方式蒸镀沉积PCPPn，形成空穴传输层512。
在空穴传输层512上以重量比(cgDBCzPA:1,6mMemFLPAPrn)为1:0.02且厚度为10nm的方式共蒸镀沉积cgDBCzPA和1,6mMemFLPAPrn，形成第一发光层513。
在第一发光层513上以重量比(2mDBTBPDBq-II:PCBBiF)为0.2:0.3且厚度为2nm的方式共蒸镀沉积2mDBTBPDBq-II和PCBBiF，形成分离层520。
在分离层520上以重量比(2mDBTBPDBq-II:PCBBiF:Ir(mpmppm)2(acac))为0.8:0.2:0.06且厚度为20nm的方式共蒸镀沉积2mDBTBPDBq-II、PCBBiF、Ir(mpmppm)2(acac)，形成第二发光层514。
在第二发光层514上以厚度分别为15nm、20nm的方式依次蒸镀沉积2mDBTBPDBq-II、Bphen，形成电子传输层(515(1)、515(2))。在电子传输层(515(1)、515(2))上以厚度为1nm的方式蒸镀氟化锂，形成电子注入层516。
在电子注入层516上以体积比(Ag:Mg)为0.5:0.05且厚度为15nm的方式共蒸镀沉积银(Ag)和镁(Mg)的合金膜，形成第二电极502(1)。
接着，在第二电极502(1)上利用溅射法以厚度为70nm的方式形成ITO膜。
如表7所示，发光元件7的密封衬底550上形成有厚度为2.36μm的红色(R)滤色片作为着色层552，发光元件8的密封衬底550上形成有厚度为1.29μm的绿色(G)滤色片作为着色层552，发光元件9的密封衬底550上形成有厚度为0.78μm的蓝色(B)滤色片作为着色层552，发光元件10的密封衬底550上形成有厚度为0.80μm的黄色(Y)滤色片作为着色层552。
在氮气氛的手套箱中，以不使其暴露于大气的方式将如上所述形成的发光元件7至发光元件10与如上所述形成的相应的密封衬底彼此贴合(将密封件施用于发光元件的周围，并且以6J/cm2照射365nm的紫外光,并且以80℃进行1小时的热处理)。
在上述蒸镀过程中，所有蒸镀步骤都采用电阻加热法。
<4-2.发光元件7至发光元件10的特性>
图26A示出发光元件7至发光元件10的电流密度-亮度特性。在图26A中，横轴表示电流密度(mA/cm2)，纵轴表示亮度(cd/m2)。图26B示出发光元件7至发光元件10的电压-亮度特性。在图26B中，横轴表示电压(V)，纵轴表示亮度(cd/m2)。在室温(保持为25℃的气氛)下进行各发光元件的测量。
表8示出1000cd/m2附近的发光元件7至发光元件10的元件特性。
[表8]
实施例4的发光元件的元件特性
图27示出以2.5mA/cm2的电流密度向发光元件7至发光元件10供应电流时的发射光谱。如图27所示，在红色的波长区域中观察到发光元件7的光谱峰值，在绿色的波长区域中观察到发光元件8的光谱峰值，在蓝色的波长区域中观察到发光元件9的光谱峰值，在黄色的波长区域中观察到发光元件10的光谱峰值。由此可知，通过组合使用发光元件7至发光元件10，可以实现全彩色化显示。
如表7所示，在本实施例中制造的发光元件7至发光元件10使用相同的第一发光层513及相同的第二发光层514。从图26A和图26B、图27所示的结果可以确认到：即使在发光元件中第一发光层513及第二发光层514的结构相同，其发射光谱互不相同的发光元件也具有高电流效率及良好的元件特性。
本实施例所示的结构可以与其他实施方式或实施例所述的任意结构适当地组合而使用。
(参考例子)
示出在实施例1及实施例2中使用的Ir(ppm-dmp)2(acac)的合成方法。合成方案为如下。
<1.4-氯-6-苯基嘧啶的合成>
在氩气流下对由5.0g的4,6-二氯嘧啶、4.9g的苯基硼酸、7.1g的碳酸钠、0.34g的双(三苯基膦)二氯化钯(II)(Pd(PPh3)2Cl2)、20mL的乙腈、20mL的水而成的混合物通过微波辐照(2.45GHz，100W)1小时，进行加热回流。使用二氯甲烷对所得到的混合物进行萃取，利用硅胶柱层析法(展开溶剂：二氯甲烷)进行纯化，由此得到1.6g的4-氯-6-苯基嘧啶(收率：23％，淡黄色的固体)。在本参考例子中，使用微波合成装置(CEM公司制造，Discover)进行微波辐照。
<2.4-苯基-6-(2,6-二甲基苯基)嘧啶(Hppm-dmp)的合成>
在氩气流下对由1.6g的4-氯-6-苯基嘧啶、1.5g的2,6-二甲基苯硼酸、1.8g的碳酸钠、59mg的Pd(PPh3)2Cl2、20mL的N,N-二甲基甲酰胺、20mL的水而成的混合物通过微波辐照(2.45GHz，100W)2小时，进行加热回流。使用二氯甲烷对所得到的混合物进行萃取，利用硅胶柱层析法(展开溶剂：乙酸乙酯:己烷＝1:5)进行纯化，由此得到0.50g的Hppm-dmp(收率：23％，淡黄色的油状物)。
<3.二-μ-氯-四{2-[6-(2,6-二甲基苯基)-4-嘧啶基-κN3]苯基-κC}二铱(III)([Ir(ppm-dmp)2Cl]2)的合成>
在氩气流下对由1.0g的Hppm-dmp、0.57g的氯化铱(Ⅲ)水合物、20mL的2-乙氧基乙醇、20mL的水而成的混合物通过微波辐照(2.45GHz，100W)3小时进行加热回流。对所得到的混合物进行过滤，使用甲醇对得到的固体进行洗涤，由此得到1.1g的[Ir(ppm-dmp)2Cl]2(收率：74％，橙色的固体)。
<4.Ir(ppm-dmp)2(acac)的合成>
在氩气流下对由1.1g的[Ir(ppm-dmp)2Cl]2、0.77g的碳酸钠、0.23g的乙酰丙酮(Hacac)、30mL的2-乙氧基乙醇而成的混合物通过微波辐照(2.45GHz，120W)2小时进行加热回流。对所得到的混合物进行过滤，使用甲醇对不溶部进行洗涤。浓缩所得到的滤液，利用硅胶柱层析法(展开溶剂：乙酸乙酯:己烷＝1:5)对残渣进行纯化，对所得到的固体使用己烷进行再结晶，由此得到Ir(ppm-dmp)2(acac)(收率：59％，橙色的粉末固体)。利用梯度升华方法(train sublimation method)对0.21g的所得到的橙色的粉末固体进行升华纯化，以48％的收率收集目标橙色固体。升华纯化的条件为如下：压力为2.7Pa；氩气流速为5.0mL/分钟；温度240℃。以下示出所得到的Ir(ppm-dmp)2(acac)的1H-NMR(核磁共振)光谱数据。
1H-NMR.δ(CDCl3)：1.85(s,6H)，2.26(s,12H)，5.35(s,1H)，6.46-6.48(dd,2H)，6.83-6.90(dm,4H)，7.20-7.22(d,4H)，7.29-7.32(t,2H)，7.63-7.65(dd,2H)，7.72(ds,2H)，9.24(ds,2H)。
[实施例5]
在本实施例中，示出采用具有本发明的一个实施方式的发光元件的第一发光层但不包括第二发光层的结构的发光元件11的制备例、以及采用具有本发明的一个实施方式的发光元件的第二发光层但不包括第一发光层的结构的发光元件12的形成例。以下，示出在本实施例中使用的化合物N,N’-(芘-1,6-二基)双[(6,N-二苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃)-8-胺](简称：1,6BnfAPrn-03)的结构。省略在上述实施例中记载的发光元件所使用的化合物的结构和名称。
<5-1.发光元件11及发光元件12的制造>
与在实施例1中说明的发光元件1类似，发光元件11具有在第一电极501上层叠有空穴注入层511、空穴传输层512、第一发光层513的结构，但其中不形成第二发光层514而在第一发光层513上依次层叠有电子传输层515(1)、515(2)、电子注入层516及第二电极502。与在实施例1中说明的发光元件1类似，发光元件12具有在第一电极501上层叠有空穴注入层511、空穴传输层512的结构，但不形成第一发光层513而在空穴传输层512上依次层叠有第二发光层514、电子传输层515(1)、515(2)、电子注入层516及第二电极502。
因此，关于发光元件的具体制造方法参照实施例1中的记载。表9示出在本实施例中制造的发光元件(发光元件11及发光元件12)的详细元件结构。
[表9]
实施例5的发光元件的结构
<5-2.发光元件11及发光元件12的特性>
图28示出发光元件11的亮度-外部量子效率特性。图31示出发光元件12的亮度-外部量子效率特性。在图28和图31中，横轴表示亮度(cd/m2)，纵轴表示外部量子效率(％)。在室温(保持为25℃的气氛)下进行各发光元件的测量。
此外，表10示出1000cd/m2附近的发光元件11及发光元件12的元件特性。
[表10]
实施例5的发光元件的元件特性
图29示出以2.5mA/cm2的电流密度向发光元件11供应电流的发射光谱。图32示出以2.5mA/cm2的电流密度向发光元件12供应电流的发射光谱。在图29及图32中，横轴表示波长(nm)，纵轴表示发光强度(任意单位)。如图29所示，在蓝色的波长区域中观察到发光元件11的发射光谱峰值，由此可知得到来自第一发光层513所包含的发光材料的光。如图32所示，在黄色的波长区域中观察到发光元件12的发射光谱峰值，由此可知得到来自第二发光层514所包含的发光材料的光。
进行发光元件11及发光元件12的可靠性测试。图30示出发光元件11的测试结果，图33示出发光元件12的测试结果。在图30和图33中，纵轴表示初期亮度为100％时的归一化亮度(％)，横轴表示发光元件的驱动时间(h)。在可靠性测试中，在将初期亮度设定为5000cd/m2且电流密度为固定的条件下，驱动发光元件11及发光元件12。其结果是，发光元件11可以保持初期亮度的90％左右130小时，发光元件12可以保持初期亮度的90％左右1300小时。
本实施例所示的结构可以与其他实施方式或实施例所述的任意结构适当地组合而使用。
(参考例子)
在本参考例子中，对在本实施例中使用的有机化合物N,N’-(芘-1,6-二基)双[(6,N-二苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃)-8-胺](简称：1,6BnfAPrn-03)的合成方法进行说明。以下示出1,6BnfAPrn-03的结构。
<步骤1：6-碘苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃的合成>
将8.5g(39mmol)的苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃放在500mL三颈烧瓶中，对烧瓶内的空气进行氮气置换。然后向其中添加195mL的四氢呋喃(THF)。将该溶液冷却到-75℃。然后将25mL(40mmol)的正丁基锂(1.59mol/L正己烷溶液)滴加到该溶液中。在滴加之后，在室温下搅拌所得到的溶液1小时。
在经过规定时间之后，将得到的溶液冷却到-75℃。然后，对该溶液滴加将10g(40mmol)的碘溶解于40mL的THF。在滴加之后，在将所得到的溶液回升至室温的同时搅拌17小时。在经过规定时间之后，对该混合物加入硫代硫酸钠水溶液，将得到的混合物搅拌1小时。然后使用水洗涤该混合物的有机层，使用硫酸镁进行干燥。在干燥之后，对该混合物进行重力过滤得到溶液。对所得到的溶液通过硅藻土(日本和光纯药工业公司(Wako PureChemical Industries,Ltd)、目录号码：531-16855)、硅酸镁(日本和光纯药工业公司、目录号码：540-00135)进行抽滤，得到滤液。浓缩所得到的滤液得到的固体。使用甲苯对得到的固体进行再结晶，以45％的收率得到6.0g(18mmol)的目标白色粉末。以下示出步骤1的合成方案。
<步骤2：6-苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃的合成>
将6.0g(18mmol)的6-碘苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃、2.4g(19mmol)的苯硼酸、70mL的甲苯、20mL的乙醇及22mL的碳酸钾水溶液(2.0mol/L)放在200mL三颈烧瓶中。在对该混合物进行减压的同时，搅拌该混合物而脱气。在脱气之后，利用氮气取代烧瓶内部的空气，向混合物中加入480mg(0.42mmol)的四(三苯基膦)钯(0)。在氮气流下以90℃搅拌该混合物12小时。
在经过预定的时间之后，将水加入到该混合物中，溶液分为有机层和水层。混合从该水层使用甲苯萃取的萃取溶液和有机层，使用水进行洗涤，然后使用硫酸镁干燥。对该混合物进行重力过滤得到滤液。浓缩所得到的滤液得到固体，将得到的固体溶解于甲苯。对所得到的溶液通过硅藻土(日本和光纯药工业公司、目录号码：531-16855)、硅酸镁(日本和光纯药工业公司、目录号码：540-00135)、和矾土进行抽滤，得到滤液。浓缩所得到的滤液得到的固体。使用甲苯对得到的固体进行再结晶，以93％的收率得到4.9g(17mmol)的目标白色固体。以下示出步骤2的合成方案。
<步骤3：8-碘-6-苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃的合成>
将4.9g(17mmol)的6-苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃放在300mL三颈烧瓶中，对烧瓶内的空气进行氮气置换。然后，添加87mL的四氢呋喃(THF)。将得到的溶液冷却到-75℃，然后，将11mL(18mmol)的正丁基锂(1.59mol/L正己烷溶液)滴加到该溶液中。在滴加之后，在室温下搅拌该溶液1小时。在经过预定时间之后，将得到的溶液冷却到-75℃。然后，对该溶液滴加将4.6g(18mmol)的碘溶解于18mL的THF的溶液。
在将所得到的溶液回升至室温的同时搅拌17小时。在经过预定时间之后，对该混合物加入硫代硫酸钠水溶液，将得到的混合物搅拌1小时。然后，使用水洗涤该混合物的有机层，使用硫酸镁使有机层干燥。对该混合物进行重力过滤得到滤液。对所得到的溶液通过硅藻土(日本和光纯药工业公司、目录号码：531-16855)、硅酸镁(日本和光纯药工业公司、目录号码：540-00135)及矾土进行抽滤，得到滤液。浓缩所得到的滤液得到固体。使用甲苯对得到的固体进行再结晶，以53％的收率得到3.7g(8.8mmol)的目标白色固体。以下示出步骤3的合成方案。
<步骤4：1,6BnfAPrn-03的合成>
将0.71g(2.0mmol)的1,6-二溴芘、1.0g(10.4mmol)的叔丁醇钠、10mL的甲苯、0.36mL(4.0mmol)的苯胺及0.3mL的三(叔丁基)膦(10wt％己烷溶液)放在100mL三颈烧瓶中，对烧瓶内的空气进行氮气置换。对该混合物加入50mg(85μmol)的双(二亚苄基丙酮)钯(0)，以80℃搅拌得到的混合物2小时。
在经过预定时间之后，对所得到的混合物加入1.7g(4.0mmol)的8-碘-6-苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃、180mg(0.44mmol)的2-二环己基膦基-2’,6’-二甲氧基联苯(简称：S-Phos)及50mg(85μmol)的双(二亚苄基丙酮)钯(0)，在100℃下搅拌该混合物15小时。在经过预定时间之后，将所得到的混合物通过硅藻土(日本和光纯药工业公司、目录号码：531-16855)进行过滤，得到滤液。浓缩所得到的滤液得到固体。使用乙醇对得到的固体通过进行洗涤并使用甲苯进行再结晶，以71％的收率得到1.38g(1.4mmol)的目标黄色固体。
通过利用梯度升华方法对所得到的1.37mg(1.4mmol)的黄色固体进行升华纯化。在升华纯化中，在氩流速为10mL/分钟、压力为2.3Pa的条件下以370℃加热黄色固体。升华纯化的结果是，以50％的收集率得到0.68g(0.70mmol)的黄色固体。以下示出步骤4的合成方案。
下面示出利用核磁共振法(1H-NMR)来分析通过上述步骤4得到的黄色固体的结果。由其结果可知得到了1,6BnfAPrn-03。
1H NMR(二氯甲烷-d2、500MHz)：δ＝6.88(t、J＝7.7Hz、4H)、7.03-7.06(m、6H)、7.11(t、J＝7.5Hz、2H)、7.13(d、J＝8.0Hz、2H)、7.28-7.32(m、8H)、7.37(t、J＝8.0Hz、2H)、7.59(t、J＝7.2Hz、2H)、7.75(t、J＝7.7Hz、2H)、7.84(d、J＝9.0Hz、2H)、7.88(d、J＝8.0Hz、2H)、8.01(s、2H)、8.07(d、J＝8.0Hz、4H)、8.14(d、J＝9.0Hz、2H)、8.21(d、J＝8.0Hz、2H)、8.69(d、J＝8.5Hz、2H)。
符号说明
100：发光元件，101：电极，102：电极，111：空穴注入层，112：空穴传输层，113：发光层，114：发光层，115：电子传输层，116：电子注入层，120：分离层，130：EL层，131：发光单元，132：发光单元，133：电荷产生层，140：发光元件，150：发光元件，160：发光元件，170：发光元件，500：玻璃衬底，501：电极，502：电极，511：空穴注入层，512：空穴传输层，513：发光层，514：发光层，515(1)：电子传输层，515(2)：电子传输层，516：电子注入层，520：分离层，550：密封衬底，552：着色层，600：发光装置，601：源极线驱动电路部，602：像素部，603：栅极线驱动电路部，604：密封衬底，605：密封件，607：区域，608：布线，609：FPC，610：元件衬底，611：FET，612：FET，613：电极，614：绝缘物，616：EL层，617：电极，618：发光元件，623：FET，624：FET，801：像素电路，802：像素部，804：驱动电路部，804a：栅极驱动器，804b：源极驱动器，806：保护电路，807：端子部，852：晶体管，854：晶体管，862：电容元件，872：发光元件，1001：衬底，1002：基底绝缘膜，1003：栅极绝缘膜，1006：栅电极，1007：栅电极，1008：栅电极，1020：层间绝缘膜，1021：层间绝缘膜，1022：电极，1024B：电极，1024G：电极，1024R：电极，1024Y：电极，1025：分隔壁，1026：电极，1028：EL层，1029：电极，1031：密封衬底，1032：密封件，1033：基材，1034B：着色层，1034G：着色层，1034R：着色层，1034Y：着色层，1035：黑色层，1036：覆盖层，1037：层间绝缘膜，1040：像素部，1041：驱动电路部，1042：周边部，8000：显示模块，8001：上盖，8002：下盖，8003：FPC，8004：触摸面板，8005：FPC，8006：显示面板，8009：框架，8010：印刷衬底，8011：电池，8501：照明装置，8502：照明装置，8503：照明装置，8504：照明装置，9000：框体，9001：显示部，9003：扬声器，9005：操作键，9006：连接端子，9007：传感器，9008：麦克风，9050：操作按钮，9051：信息，9052：信息，9053：信息，9054：信息，9055：铰链，9100：便携式信息终端，9101：便携式信息终端，9102：便携式信息终端，9200：便携式信息终端，9201：便携式信息终端。
本申请基于2014年5月30日提交到日本专利局的日本专利申请No.2014-112448及2014年11月28日提交到日本专利局的日本专利申请No.2014-241137，通过引用将其完整内容并入在此。
Claims (15)
1.一种发光元件，包括：
第一电极；
第二电极；以及
所述第一电极与所述第二电极之间的EL层，
其中，所述EL层包括第一发光层及第二发光层，
所述第一发光层包含荧光材料及主体材料，
所述第二发光层包含磷光材料、第一有机化合物及第二有机化合物，
所述第一发光层与所述第二发光层互相接触，
所述第二发光层的发射光谱在黄色的波长区域中具有峰值，
所述第一有机化合物和所述第二有机化合物形成激基复合物，
能量从所述激基复合物转移至所述磷光材料，
并且，所述激基复合物的单重激发态的最低能级比所述第一有机化合物的单重激发态的最低能级低，所述激基复合物的三重激发态的最低能级比所述第一有机化合物的三重激发态的最低能级低。
2.根据权利要求1所述的发光元件，
其中所述主体材料的单重态激发能级高于所述荧光材料的单重态激发能级，
并且所述主体材料的三重态激发能级低于所述荧光材料的三重态激发能级。
3.根据权利要求1所述的发光元件，其中所述主体材料的三重态激发能级低于所述第一有机化合物及所述第二有机化合物的三重态激发能级。
4.根据权利要求1所述的发光元件，
其中所述第一电极是阳极，
所述第二电极是阴极，
所述第一发光层在所述第一电极上，
并且所述第二发光层在所述第一发光层上。
5.一种发光元件，包括：
第一电极；
第二电极；以及
所述第一电极与所述第二电极之间的EL层，
其中，所述EL层包括第一发光层及第二发光层，
所述第一发光层包含荧光材料及主体材料，
所述第二发光层包含磷光材料、第一有机化合物及第二有机化合物，
所述第一发光层与所述第二发光层彼此分开，
包含所述第一有机化合物和所述第二有机化合物的层位于所述第一发光层和所述第二发光层之间，
所述第二发光层的发射光谱在黄色的波长区域中具有峰值，
所述第一有机化合物和所述第二有机化合物形成激基复合物，
能量从所述激基复合物转移至所述磷光材料，
并且，所述激基复合物的单重激发态的最低能级比所述第一有机化合物的单重激发态的最低能级低，所述激基复合物的三重激发态的最低能级比所述第一有机化合物的三重激发态的最低能级低，所述激基复合物的单重激发态的最低能级比所述荧光材料的单重激发态的最低能级低。
6.一种发光装置，包括：
权利要求1所述的发光元件；以及
晶体管或衬底。
7.一种发光元件，包括：
第一电极；
第二电极；以及
所述第一电极与所述第二电极之间的EL层，
其中，所述EL层包括第一发光层及第二发光层，
所述第一发光层包含荧光材料及主体材料，
所述第二发光层包含磷光材料、第一有机化合物及第二有机化合物，
所述第一发光层与所述第二发光层互相接触，
所述第一有机化合物与所述第二有机化合物形成激基复合物，
所述磷光材料的发射光谱在黄色的波长区域中具有峰值，
能量从所述激基复合物转移至所述磷光材料，
并且，所述激基复合物的单重激发态的最低能级比所述第一有机化合物的单重激发态的最低能级低，所述激基复合物的三重激发态的最低能级比所述第一有机化合物的三重激发态的最低能级低。
8.根据权利要求7所述的发光元件，
其中所述主体材料的单重态激发能级高于所述荧光材料的单重态激发能级，
并且所述主体材料的三重态激发能级低于所述荧光材料的三重态激发能级。
9.根据权利要求7所述的发光元件，其中所述主体材料的三重态激发能级低于所述第一有机化合物及所述第二有机化合物的三重态激发能级。
10.根据权利要求7所述的发光元件，
其中所述第一电极是阳极，
所述第二电极是阴极，
所述第一发光层在所述第一电极上，
并且所述第二发光层在所述第一发光层上。
11.一种发光装置，包括：
权利要求7所述的发光元件；以及
晶体管或衬底。
12.一种模块，包括：
权利要求6所述的发光装置；以及
连接于所述发光装置的连接器。
13.根据权利要求12所述的模块，
其中所述连接器是FPC或TCP。
14.一种电子设备，包括：
权利要求6所述的发光装置；以及
外部连接端口、键盘、操作按钮、扬声器和麦克风中的任一种。
15.一种照明装置，包括：
权利要求6所述的发光装置；以及
框体。
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