CN110323345B - 有机发光元件、显示设备、摄像设备和照明设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及有机发光元件、显示设备、摄像设备和照明设备。本发明的一个实施方案具有第一电极、第一发光层和第二电极，其中所述第一发光层具有第一主体材料和第一掺杂剂材料，所述第一主体材料的最低三重态激发能高于所述第一掺杂剂材料的最低三重态激发能，并且当将所述第一发光层的重量设定为100wt％时，所述第一掺杂剂材料的浓度为0.3wt％以下。

Description

有机发光元件、显示设备、摄像设备和照明设备
技术领域
本发明涉及有机发光元件、显示设备(display apparatus)、摄像设备和照明设备。
背景技术
通过在阳极与阴极之间设置包含发光性有机化合物的薄膜、在电极之间施加电压、并且将空穴和电子注入来驱动有机发光元件。利用当空穴与电子在元件内复合以使有机化合物的激发态(激子)返回至基态时发射的光。
有机发光元件的最近的进展是显著的。有机发光元件的特征为在低施加电压下的高亮度、发射波长的多样性、高速应答性、以及薄型和轻量的发光装置的生产的可行性，因此进行了其广泛的用途的开发。
使用有机发光元件的全色显示器是已知的。系统的实例包括：对于各像素(元件)分别形成发光层以由此发射不同发光色的光的系统、和提供发射白色的发光层并且使用滤色器对于各像素提取不同的发光色的系统等。关于白色发光层，已知使用两种以上的发光材料和两层以上的发光层。
日本专利特开No.2014-022205(下文中称为专利文献1)记载了如下有机发光元件，在所述有机发光元件中，两个发光层彼此层压，并且在阴极侧的发光层中具有蓝色发光掺杂剂、以及在阳极侧的发光层中具有0.5wt％的红色发光掺杂剂和绿色发光掺杂剂。
日本专利特开No.2008-270557(下文中称为专利文献2)记载了在一个发光层中具有0.3wt％的淡蓝色发光掺杂剂和0.3wt％的黄色发光掺杂剂的有机发光元件。
在专利文献1的有机发光元件中，红色发光掺杂剂的浓度是高的，因此掺杂剂中的激子的失活很可能发生，因此要求在发光效率方面的进一步的改善。
在专利文献2的有机发光元件中，淡蓝色发光掺杂剂和黄色发光掺杂剂包含在同一层中，因此激子很可能被与其中存在淡蓝色发光掺杂剂的层同一层中存在的黄色发光掺杂剂捕获。因此，存在于淡蓝色发光掺杂剂的层中的激子的浓度不会变得相对低，因此很可能发生材料劣化并且不能实现在实际使用中足够的连续驱动寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供具有高的发光效率和长的驱动寿命的有机发光元件。
本发明的一个实施方案为包括第一电极、第一发光层和第二电极的有机发光元件，其中所述第一发光层包括第一主体材料和第一掺杂剂材料，所述第一主体材料的最低三重态激发能高于所述第一掺杂剂材料的最低三重态激发能，并且当将所述第一发光层的重量设定为100wt％时，所述第一掺杂剂材料的浓度为0.3wt％以下。
参考附图，从以下示例性实施方案的描述，本发明的进一步的特征将变得显而易见。以下描述的本发明的各实施方案可以单独地实施，或者在必要的情况下或在来自单个实施方案中的单独的实施方案的元件或特征的组合是有利的情况下作为多个实施方案或其特征的组合来实施。
附图说明
图1A和图1B为示出本发明的一个实施方案的示意性截面图。
图2为说明本发明的一个实施方案的示意图。
图3A和图3B为说明本发明的一个实施方案的示意图。
图4为说明有机发光元件的材料劣化机制的示意图。
图5为使用根据本发明的一个实施方案的有机发光元件的显示设备的一个实例的示意性截面图。
图6A和图6B为示出TTA发光比率的数据分析结果的图。
图7为示出根据本发明的一个实施方案的显示设备的一个实例的示意图。
图8A为示出根据本发明的一个实施方案的摄像设备(image pickup apparatus)的一个实例的示意图。图8B为示出根据本发明的一个实施方案的电子设备(electronicequipment)的一个实例的示意图。
图9A为示出根据本发明的一个实施方案的显示设备的一个实例的示意图。图9B为示出可折叠显示设备的一个实例的示意图。
图10A为示出根据本发明的一个实施方案的照明设备的一个实例的示意图。图10B为示出具有根据本发明的一个实施方案的车辆用灯具的汽车的一个实例的示意图。
具体实施方式
根据本发明的一个实施方案的有机发光元件依次具有第一电极、第一发光层和第二电极，其中第一发光层具有第一主体材料和第一掺杂剂材料，第一主体材料的最低三重态激发能高于第一掺杂剂材料的最低三重态激发能，并且当将第一发光层的重量设定为100wt％时，第一掺杂剂材料的浓度为0.3wt％以下。
当第一掺杂剂材料的最低三重态激发能低于主体材料的最低三重态激发能时，有机发光元件的寿命倾向于延长，但是通过三重态-三重态湮灭(下文中称为TTA)改善发光效率的效果是低的。
在本实施方案中，当第一掺杂剂材料的最低三重态激发能低于主体材料的最低三重态激发能时，要被第一掺杂剂材料捕获的最低三重态激发能通过第一掺杂剂材料的浓度来控制。由此，可以实现有机发光元件的长的寿命和通过TTA改善发光效率二者。
在本实施方案中，第一发光层中的第一掺杂剂材料的重量比的适当设定导致TTA效率的提高。TTA为通过两个三重态激子的碰撞而导致的单重态激子的生成现象。为了在发射荧光的有机发光元件中获得具有高的发光效率的有机发光元件，可以有效地产生通过TTA的发光。由于在发光层中用作主要组分的主体材料中的三重态激子的碰撞而导致TTA发生。然而，当掺杂剂材料的最低三重态激发能低于主体材料的最低三重态激发能时，最低三重态激发能很可能被掺杂剂材料捕获，因此TTA在主体材料中的发生可能受到阻碍。
发现当第一掺杂剂材料的重量比为0.3wt％以下时，适度地产生未被第一掺杂剂材料捕获的三重态激子，结果，有效地引起TTA发生。当第一掺杂剂材料的重量比大于0.3wt％时，三重态激子被第一掺杂剂材料捕获的概率显著地增加，以使TTA的效率降低。
图1A和图1B为示出本发明的一个实施方案的截面示意图。图1A在基板1上从基板1侧依次具有阳极2、空穴输送层3、第一发光层4、电子输送层6和阴极7。第一发光层4具有第一掺杂剂。当将第一发光层4的重量设定为100wt％时，第一掺杂剂的重量比为0.3wt％以下。
图1B在基板1上从基板1侧依次具有阳极2、空穴输送层3、第一发光层4、第二发光层5、电子输送层6和阴极7。第一电极可以为阳极或者可以为阴极。第一发光层4和第二发光层5各自具有不同发光色的掺杂剂。本发明不限于上述构成并且可以具有空穴注入层、电子阻挡层、空穴阻挡层和电子注入层。可以在阳极2与空穴输送层3之间配置空穴注入层。可以在空穴输送层3与第二发光层5之间配置电子阻挡层。
可以在第一发光层4与电子输送层6之间配置空穴阻挡层。可以在电子输送层6与阴极7之间配置电子注入层。在本发明中，必要时适当地使用空穴注入层、电子阻挡层、空穴阻挡层和电子注入层。
有机化合物层的能量由占据其重量比的大部分的材料决定。在一种材料的情况下，能量由所述材料的物性决定。在多种材料的情况下，能量由具有最大重量比的材料的物性决定。当重量比为1:1时，材料的物性的平均值可以决定能量。
在根据本实施方案的有机发光元件中，第一发光层4为具有第一主体材料和第一掺杂剂材料的发光层。第二发光层5为具有第二主体材料和第二掺杂剂材料的发光层。第一发光层4与第二发光层5可以彼此接触。
在根据本实施方案的有机发光元件中，第一主体材料为在第一发光层4中具有最大重量比的材料。第二主体材料为在第二发光层5中具有最大重量比的材料。可以说主体材料为第一和第二发光层4和5的基质的材料。
第一掺杂剂材料可以为具有比第二掺杂剂材料小的能隙的材料。更具体地，第一掺杂剂材料的发射波长比第二掺杂剂材料的发射波长长。
在根据本实施方案的有机发光元件中，第一掺杂剂材料可以为在第一发光层4中发射最长波长的光的发光材料。第二掺杂剂材料可以为在第二发光层5中发射具有最短波长的光的发光材料。在该情况下，发射短波长的光的第二发光层5很可能劣化，因此第二掺杂剂的最低三重态激发能会高于第一掺杂剂的最低三重态激发能。第二发光层5的三重态激子的密度降低并且引起三重态激子保留在第一发光层4中，因此可以使元件寿命延长。发光材料为发射光的材料。第一掺杂剂材料和第二掺杂剂材料可以为发光材料。发光材料的发射波长的长短的比较可以使用发光材料的发射光谱中具有最高强度的峰的波长来进行。
根据本实施方案的有机发光元件的发光材料可以为发射荧光的发光材料。这是因为通过TTA引起由三重态激子产生的单重态激子以发光。
第一主体材料的最低三重态激发能T1H1与第一掺杂剂材料的最低三重态激发能T1D1之间的差可以为0.3eV以下。当所述差为0.3eV以下时，要被第一掺杂剂材料捕获的最低三重态激发能降低，因此最低三重态激发能很可能存在于第一主体材料中。结果，TTA效率期望地改善。
另一方面，在根据本实施方案的有机发光元件中，第一主体材料的最低三重态激发能T1H1和第一掺杂剂材料的最低三重态激发能T1D1可以满足以下表达式(1)的关系。
T1H1-T1D1≥0.3eV (1)
更具体地，第一主体材料的最低三重态激发能与第一掺杂剂材料的最低三重态激发能之间的差可以为0.3eV以上。这产生有机发光元件的元件寿命长的效果。由于具有发射波长比第一发光层4短的光的掺杂剂的第二发光层5与第一发光层4相比更可能引起材料劣化，因此会使三重态激子的密度降低。通过建立表达式(1)的能量关系，可以引起三重态激子保留在第一发光层4中并且可以降低第二发光层5的三重态激子密度。
根据本实施方案的有机发光元件可以为具有红色发光材料、绿色发光材料和蓝色发光材料的白色有机发光元件。在该情况下，红色发光材料可以为第一掺杂剂材料并且蓝色发光材料可以为第二掺杂剂材料。根据本实施方案的有机发光元件可以为具有处于补色关系的两种发光材料的白色有机发光元件。例如，黄色发光材料为第一掺杂剂材料并且淡蓝色发光材料为第二掺杂剂材料。
图2为示出根据本实施方案的有机发光元件的第一发光层和第二发光层中的三重态激子能量转移的图。示出了从第一主体材料向第二掺杂剂材料的三重态激子能量转移。下文中，称为三重态激子能量和三重态激子等，但是是指相同的事物。
在相邻的分子之间重复Dexter型能量转移的同时，三重态激子在发光层中移动，因此不能在离散地配置在发光层中的掺杂剂材料之间移动。因此，三重态激子在主体材料中移动。
在图2中，在第二主体材料中产生的三重态激子移动至要分为通过TTA变为单重态激子(图2中的TTA)和移动至第一掺杂剂材料(图2中的ET2)的第一主体材料。在本实施方案中，第一掺杂剂材料的重量比为0.3wt％以下并且移动至第一掺杂剂材料的三重态激子的数量是小的，因此ET2的量降低，从而可以增加通过TTA变为单重态激子的那些的数量。更具体地，可以提高第一发光层的发光效率。
当有机发光元件中的发光层为仅第一发光层4时，可以通过调节第一掺杂剂材料的重量比来获得发光效率的改善。
根据本实施方案的有机发光元件的第一掺杂剂材料可以为荧光发光材料。这是因为，当使用磷光发光材料时，通过发光等消耗掺杂剂材料的三重态激子，以使图2中的ET2增加。当通过发光消耗三重态激子时，主体材料中的三重态激子移动至掺杂剂材料的量，即，ET2增加。结果，主体材料中的三重态激子减少，以使有助于TTA的三重态激子的数量减少。因此，为了改善第一发光层4的发光效率，第一掺杂剂材料可以为荧光发光材料。
具有荧光发光材料的有机发光元件具有比具有磷光发光材料的有机发光元件长的元件寿命的事实也是第一掺杂剂材料可以为荧光发光材料的原因。期望发光层中的所有发光材料均为荧光发光材料。
另一方面，当发光层包括第一发光层4和第二发光层5时，可以构成为使三重态激子从第二主体材料容易地移动至第一主体材料。当从第二主体材料至第一主体材料不存在能量势垒时，三重态激子可以如图2的ET1中所示从第二主体材料顺畅地移动至第一主体材料。因此，期望在从第二发光层5至第一发光层4的路径中不存在能量势垒。
能量势垒是指其中要移动的三重态激子的能量状态高于移动前的能量状态的状态。作为有机发光元件具有能量势垒的构成，提及其中存在具有高于第二发光层的最低三重态激发能的层的情况。来自第二发光层5的三重态激子能量的能量势垒的实例包括配置在第一发光层4与第二发光层5之间的中间层。当能量势垒是小的，例如，小于0.3eV时，可以存在能量势垒。
期望不存在能量势垒。具体地，这使得三重态激子容易从第二主体材料更顺畅地移动至第一主体材料。更具体地，在根据本实施方案的有机发光元件中，作为在从第一发光层4至第二发光层5的区域中包含的各层的主要组分的材料的最低三重态激发能可以等于或小于作为与各层的第二电极侧相邻的层的主要组分的材料的最低三重态激发能。作为有机化合物层的主要组分的材料为在该有机化合物层中具有最大重量比的材料，并且在有机化合物层为发光层时为主体材料。当有机化合物层的材料的重量比为1:1时，将材料的最低三重态激发能的平均值定义为该有机化合物层的最低三重态激发能。因此，三重态激子从第二发光层5向第一发光层4的移动顺畅地进行，因此可以实现长的连续驱动寿命。
在根据本实施方案的有机发光元件中，第二主体材料的最低三重态激发能可以高于第一主体材料的最低三重态激发能。因此，从第二主体材料移动至第一主体材料的三重态激子在返回至第二主体材料时用作能量势垒。因此，第二发光层5的三重态激子密度很可能降低，因此可以实现长的连续驱动寿命。
在根据本实施方案的有机发光元件中，第一发光层4与第二发光层5可以彼此接触。因此，可以使三重态激子从第二发光层5顺畅地移动至第一发光层4，从而可以实现长的连续驱动寿命。
在根据本实施方案的有机发光元件中，第一主体材料和第二主体材料可以是相同的材料。这是因为，与三重态激子在不同种类的材料之间的移动效率相比，三重态激子在相同的材料之间的移动效率是优异的。通过使三重态激子从第二发光层5顺畅地移动至第一发光层4，可以实现长的连续驱动寿命。
根据本实施方案的有机发光元件可以沿从第二电极至第一电极的方向具有最低激发三重态激子的能量转移路径。这意味着第二发光层5的最低三重态激发能通过能量转移容易到达第一掺杂剂材料。换言之，可以说从第二发光层5至第一掺杂剂材料不存在最低激发三重态激子的能量势垒。
当从第二发光层5向第一掺杂剂材料移动时，即，在其中移动后的能量是高的情况下，可以存在能量势垒，只要能量势垒在0.3eV以内即可。在0.3eV以内的小的能量势垒不会极大地阻碍能量转移。
在从第二发光层5至第一发光层4的区域中，第一掺杂剂材料可以为其中最低三重态激发能为最低的有机化合物。这是因为能量转移的效率高于其中存在具有高于第一掺杂剂材料的最低三重态激发能的有机化合物的情况下的能量转移的效率。
即使在其中存在小于0.3eV的能量势垒的情况下，也可以说存在能量路径。
第一发光层4与第二发光层5可以彼此接触，或者可以在其间配置其它层。作为其它层，提及发光层的中间层和称为能量转移抑制层的层等。即使在其中存在能量转移抑制层等的情况下，所述层可以构成为使最低三重态激发能可以从第二发光层5移动至第一掺杂剂材料。
图3A和图3B示出从第二发光层5向第一发光层4的能量转移。图3A示出其中第一发光层4与第二发光层5彼此接触的实例。在图3A中，第一主体材料的最低三重态激发能T1H1和第二主体材料的最低三重态激发能T1H2满足以下表达式(2)的关系。
T1H1≤T1H2 (2)
通过满足表达式(2)，最低三重态激发能容易地从第二发光层5移动至第一发光层4。结果，其中构成材料很可能劣化的第二发光层5的三重态激子密度降低，因此可以使元件寿命延长。此外，可以通过第一发光层4中的TTA来改善发光效率。
在图3B中，示出了配置在第一发光层4与第二发光层5之间的中间层。中间层的主体材料的最低三重态激发能T1HM、T1H1与T1H2之间的关系满足以下表达式(3)。
T1H1≤T1HM≤T1H2 (3)
根据本实施方案的有机发光元件可以具有多个中间层。即使在具有多个中间层的情况下，有机发光元件也具有从第二发光层5至第一发光层4的最低三重态激发能的能量路径。更具体地，各中间层的最低三重态激发能等于或小于中间层之中的与第二发光层5侧相邻的层的最低三重态激发能，并且等于或高于第一主体材料的最低三重态激发能。中间层可以为发光层或者可以为电荷输送层等。中间层可以包含与第一主体材料或第二主体材料相同的材料，或者可以为其它材料。
根据本实施方案的有机发光元件可以通过如上所述来构成而实现长的连续驱动寿命。这是因为三重态激子从第二发光层5向第一发光层4的移动顺畅地进行，并且在第一发光层4中，大量的三重态激子存在于第一主体材料中。这是因为第一掺杂剂材料的重量比是低的，因此要被第一掺杂剂材料捕获的三重态激子的数量是小的。结果，可以显示如下效果：TTA在第一主体材料中很可能发生，并且有机发光元件的发光效率是高的。
在根据本实施方案的有机发光元件中，第二主体材料的最低三重态激发能T1H2和第二掺杂剂材料的最低三重态激发能T1D2可以满足表达式(4)的关系。
T1H2≤T1D2 (4)
因此，三重态激子在第二发光层5中几乎不被第二掺杂剂材料捕获。此外，通过满足表达式(2)，三重态激子很可能顺畅地移动至第一发光层4。
在根据本实施方案的有机发光元件中，第一发光层4可以具有第三掺杂剂材料，并且第一主体材料的最低三重态激发能T1H1和第三掺杂剂材料的最低三重态激发能T1D3可以满足表达式(5)的关系。当第三掺杂剂材料包含在第二发光层5中时，对于第二发光层5，也可以满足相同的关系。相同的关系具体意味着满足以下表达式(6)。
0eV<T1H1-T1D3<0.3eV(5)
0eV<T1H2-T1D3<0.3eV(6)
当满足表达式(5)时，T1D3的能量低于T1H1的能量，这对于引起三重态激子保留在第一发光层4中是有效的。第三掺杂剂材料的三重态激子具有使三重态激子向主体材料移动的能量。由于三重态激子难以被第三掺杂剂捕获，因此可以有效地引起TTA。对于表达式(6)的情况，也可以实现相同的效果。因此，可以使连续驱动寿命延长而不损害发光效率。
在根据本实施方案的有机发光层元件中，构成发光层的材料的最低单重态激发能与最低三重态激发能之间的差可以为0.2eV以上。在该情况下，可以抑制从由最低三重激发态至最低单重激发态的热激发导致的系间窜跃。通过由热激发导致的系间窜跃的发光称为热激活型延迟荧光。
虽然要用于有机发光元件的一般荧光的发光寿命为纳秒级的发光寿命，但是热激活型延迟荧光的发光寿命为微秒级的发光寿命。因此，发光掺杂剂的单重态激子的能量在作为发光发射之前引起向其附近的主体分子的三重态激子的能量转移。然后，形成具有比最低三重态激发能更高阶的能量TnH的三重态激子，由此很可能引起有机分子的单键的断裂。
此外，需要将热激活型延迟荧光材料的最低三重态激发能设定为高的。也是在这一点上，很可能会促进经由高阶能量TnH的劣化。
在根据本实施方案的有机发光元件中，第一主体材料和第二主体材料可以是相同的材料。因此，三重态激子可以从第一发光层4顺畅地移动至第二发光层5，从而可以提供具有较长的连续驱动寿命的有机发光元件。
在根据本实施方案的有机发光元件中，第一掺杂剂材料的重量比可以为0.05wt％以上。当重量比小于0.05wt％时，掺杂浓度是过低的，因此单重态激子从第一主体材料向第一掺杂剂材料的Forster型能量转移不会有效地发生，以使第一掺杂剂材料的发光强度在一些情况下显著地降低。
X.Y.Zheng等人，("A white OLED based on DPVBi blue light emitting hostand DCJTB red dopant",Displays,2003,第24卷,3,pp.121-124)记载了具有其中使作为红色发光材料的DCJTB与主体材料的DPVBi混合的发光层的有机发光元件的发射光谱。据称，当将红色发光材料设定为0.08wt％时，能够确认源自红色发光材料的发光峰，但是当将红色发光材料设定为0.03wt％时，源自红色发光材料的发光强度显著地降低，从而不能确认发光峰。
因此，根据本实施方案的有机发光元件中的第一掺杂剂材料的浓度可以为0.05wt％以上且0.30wt％以下。因此，可以提供其中实现连续驱动寿命和发光效率二者的有机发光元件。
设置在根据本发明的一个实施方案的有机发光元件中的第一主体材料可以为低分子有机化合物。将有机化合物基于分子大致分为低分子类、低聚物分子类和高分子类。高分子和低聚物分子由国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)高分子命名法委员会定义如下。
高分子(Macromolecule)、聚合物分子(Polymer molecule)：高分子质量的分子，其结构包含实际上或概念上源自相对分子质量低的分子的单元的多次重复。
低聚物分子：中等相对分子质量的分子，其结构包含实际上或概念上源自相对分子质量更低的分子的单元的少数次重复。
低分子有机化合物是指不落在上述高分子、聚合物分子和低聚物分子的定义下的分子。更具体地，所述分子为其中重复单元的重复次数是少的，优选3次以下并且更优选1次的分子。
高分子包括通过主要进行化学合成获得的合成高分子和存在于自然界中的天然高分子。虽然天然高分子包括具有单分散的分子量的高分子，但是合成高分子由于重复单元的差异而导致一般具有分子量的分散性。另一方面，有机低分子化合物不是天然存在的并且通过合成来获得，但是由于重复单元的差异而导致不具有分子量的分散性。
这样的分散性的有无在高分子化合物用于有机发光元件的发光层时产生显著的差异。认为，当具有分散性的高分子化合物用于发光层时，在发光层中包含的化合物的最低三重态激发能的状态密度的能量方面的扩展增加，并且发光层中的三重态激子变得难以控制，从而效果变小。
期望根据本发明的一个实施方案的有机发光元件的所有发光层包含低分子有机化合物。
在根据本实施方案的有机发光元件中，第二掺杂剂材料可以为烃化合物。烃化合物为包含碳和氢的化合物。一般地，烃化合物为其中单键的键能是高的并且难以引起键断裂劣化的材料。例如，芳香族烃的C原子-C原子单键(C-C单键)或者芳香族烃与烷基的C-C单键的离解所需的离解能为约4eV～5eV。相反地，例如，氨基与芳香族烃的C原子-N原子单键(C-N单键)、或者像杂环与芳香族烃的键的C-N单键的离解能为约3eV～4eV。由于C-N单键的离解能低于C-C单键的离解能，因此键很可能经由激发态离解。
根据本实施方案的第一掺杂剂具有低的最低三重态激发能，并且与第一主体材料相比难以劣化。然而，当三重态激子被捕获时，第一掺杂剂会经历相邻的分子的能量转移从而进入高阶的三重激发态。因此，可以通过将烃化合物用于第一掺杂剂材料来提供具有较长的连续驱动寿命的有机发光元件。
在根据本实施方案的有机发光元件中，当第二掺杂剂材料为蓝色发光材料时，在分子中不包含氨基与芳香族烃的C-N单键或杂环与芳香族烃的C-N单键的烃化合物是期望的。这是因为，虽然认为经由第一掺杂剂材料的激发态对劣化的贡献小于第一主体材料，但是当包括C-N单键时，仅由于最低激发单重态状态的形成即会导致发生键断裂。
在本发明中，第二掺杂剂材料可以为蓝色发光材料，第一掺杂剂材料可以为红色发光材料，并且第三掺杂剂材料可以为绿色发光材料。因此，可以提供显示良好的白色的有机发光元件。在本说明书中，蓝色发光材料是指其中发射光谱的最大峰波长为430nm～480nm的发光材料。绿色发光材料是指其中发射光谱的最大峰波长为500nm～570nm的发光材料。红色发光材料是指其中发射光谱的最大峰波长为580nm～680nm的发光材料。也可以说最大峰波长在光谱之中是最短峰波长。
关于最低单重态激发能的测量，可以从可见光-紫外吸收光谱确定最低单重态激发能。测量最低单重态激发能意指测量能隙。在本实施方案中，可以从形成在玻璃基板上的薄膜的吸收端确定最低单重态激发能。作为设备，由Hitachi,Ltd.制造的分光光度计U-3010是可用的。
关于最高占据分子轨道(HOMO)能量，可以使用大气下光电子能谱法(测量仪器名AC-2，由RIKENKIKI CO,LTD制造)测量电离电势。
最低未占分子轨道(LUMO)能量可以从能隙测量值和上述电离电势来计算。更具体地，给出了电子亲和力＝电离电势-能隙。
可以从目标有机材料的磷光光谱确定最低三重态激发能。具体地，在例如液氮温度(77K)等低温下测量磷光光谱，然后可以从所测量的磷光光谱的第一发光峰(最短波长的峰)获得T1能量。
对于其中未获得磷光发光的情况，使用来自三重态敏化剂的能量转移。该方法也适用于其中磷光是弱的并且不可测量的情况。
当由于磷光的发光效率非常低而导致不能通过上述方法测量磷光时，存在使用向受体的三重态-三重态能量转移来获得最低三重态激发能的方法。
当即使在进行上述测量时也不能获得磷光发光时，可以根据以下计算方法通过分子轨道计算来获得最低三重态激发能。
分子轨道法计算可以通过目前广泛地使用的Gaussian 09来进行(Gaussian 09，Revision A.02，M.J.Frisch、G.W.Trucks、H.B.Schlegel、G.E.Scuseria、M.A.Robb、J.R.Cheeseman、G.Scalmani、V.Barone、B.Mennucci、G.A.Petersson、H.Nakatsuji、M.Caricato、X.Li、H.P.Hratchian、A.F.Izmaylov、J.Bloino、G.Zheng、J.L.Sonnenberg、M.Hada、M.Ehara、K.Toyota、R.Fukuda、J.Hasegawa、M.Ishida、T.Nakajima、Y.Honda、O.Kitao、H.Nakai、T.Vreven、J.A.Montgomery、Jr.、J.E.Peralta、F.Ogliaro、M.Bearpark、J.J.Heyd、E.Brothers、K.N.Kudin、V.N.Staroverov、R.Kobayashi、J.Normand、K.Raghavachari、A.Rendell、J.C.Burant、S.S.Iyengar、J.Tomasi、M.Cossi、N.Rega、J.M.Millam、M.Klene、J.E.Knox、J.B.Cross、V.Bakken、C.Adamo、J.Jaramillo、R.Gomperts、R.E.Stratmann、O.Yazyev、A.J.Austin、R.Cammi、C.Pomelli、J.W.Ochterski、R.L.Martin、K.Morokuma、V.G.Zakrzewski、G.A.Voth、P.Salvador、J.J.Dannenberg、S.Dapprich、A.D.Daniels、O.Farkas、J.B.Foresman、J.V.Ortiz、J.Cioslowski、和D.J.Fox,Gaussian,Inc.,Wallingford CT,2009)。作为计算方法，目前广泛地使用的以下技术是可用的。首先，对于泛函数使用B3LYP和对于基函数使用6-31G*通过密度泛函理论法(density functional theory，DFT)计算基态的结构最优化。
接下来，在最优化的结构中，对于泛函数使用B3LYP并且对于基函数使用6-31G*通过时间依赖性密度-泛函理论法(TDDFT)计算最低激发三重态激子(吸收)能量。对于DFT和TDDFT的计算，使用具有类似的功能的计算化学软件来代替。
当比较多种材料的最低三重态激发能时，在将测量方法或计算方法统一的同时进行比较。
关于最低单重态激发能，在上述最低三重态激发能的计算方法中，除了获得最低单重态激发能以外，可以通过类似的方法获得计算值作为结果。当将化合物的最低单重态激发能和最低三重态激发能进行比较时，通过将技术，例如，实测值或计算值统一来进行比较。
图4为示出发射荧光的有机发光元件的劣化机制的图。发光掺杂剂的单重态激子的能量S1D引起向主体材料的最低三重态激发能T1H的能量转移。由此，形成高阶能量TnH的三重态激子。其中当具有高的能量的TnH的能量在发光层内失活时，有机分子的单键断裂的机制是已知的(日本专利特开No.2011-216640)。三重态激子的激发寿命是长的，因此在膜中的密度也是高的，因此推测上述能量转移过程以相对高的频率发生。
此时，当发光掺杂剂的发射波长为较短的波长时，高的单重态激子的能量S1D向三重态激子移动，因此总能量TnH增加，从而很可能引起材料劣化。因此，具有发射波长比第一掺杂剂短的第二掺杂剂的第二发光层5很可能引起材料劣化。因此，在连续驱动寿命方面是有利的，从而在具有发射波长比第二掺杂剂长的第一掺杂剂的第一发光层4中收集三重态激子。
根据本发明的一个实施方案的有机发光元件的构成
基板
根据本实施方案的有机发光元件的基板可以为Si基板、玻璃基板或树脂基板。在Si基板的情况下，可以通过在Si自身中形成晶体管来构成微显示设备。在玻璃基板的情况下，可以通过设置TFT来构成显示设备。也可以说树脂基板是柔性基板。在柔性基板的情况下，可折叠或可卷曲的显示设备会是可接受的。只要发光设备的发光方向不受阻碍，基板可以为透光的基板或不透光的基板。
电极
在本实施方案中，虽然第一电极为阳极并且第二电极为阴极，但是第一电极可以为阴极并且第二电极可以为阳极。当从第二电极侧提取光时，第一电极可以为反射电极。
根据本实施方案的有机发光元件的第一电极可以为具有80％以上的反射率的金属材料。具体地，例如Al和Ag等金属以及通过向其中添加Si、Cu、Ni、Nd和Ti等获得的合金是可用的。作为合金，AgMg、AlCu和TiN等是可用的。反射率是指在从发光层发射的发射波长处的反射率。反射电极可以在光提取侧的表面上具有阻挡层。阻挡层的材料可以为例如Ti、W、Mo和Au等金属或其合金。所述合金可以包括以上提及的合金。
根据本实施方案的有机发光元件的第二电极可以为具有使到达其表面的光的一部分透过并且使其另一部分反射的性质(即，半透光反射性)的半透光反射层。上部电极由例如镁和银等单质金属、包含镁和银作为主要组分的合金、或包含碱金属和碱土类金属的合金材料来形成。
当第二电极包含合金时，例如，提及镁与银的合金。在镁与银的合金的情况下，以1:1的比例包含镁和银的合金会是可接受的，并且其中任一种的原子％可以较大。当其中任一种的原子％较大时，可使银的原子％较大。可以使银的原子％增加，这是因为透光率是高的。当其中任一种的原子％较大时，可使镁的原子％较大。可以使镁的原子％增加，这是因为膜性是高的并且膜难以切断。
第二电极可以具有层压构成，只要透光率是期望的即可。
有机化合物层
根据本实施方案的有机化合物层可以形成为多个有机发光元件的共用层(commonlayer)。在多个有机发光元件之上配置共用层，并且可以通过对基板的整个表面进行例如旋涂等涂布法、或蒸镀法来形成共用层。
根据本实施方案的有机化合物层为至少包含发光层的层并且可以包含多个层。多个层的实例包括空穴注入层、空穴输送层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层和电子输送层。各有机化合物层可以包含多种材料。在该情况下的重量比可以为1:1～4。有机化合物层通过从阳极注入的空穴和从阴极注入的电子在发光层中的复合来发光。
发光层可以包含多个层，可以在任意发光层中具有红色发光材料、绿色发光材料和蓝色发光材料，并且可以通过将各发光色混合来发射白光。可以通过在任意发光层中设置例如蓝色发光材料和黄色发光材料等处于补色关系的发光材料来发射白色。发光层的数量可以为2层或3层，或者可以具有更多层。多个发光层可以分别发射不同颜色的光。可以设置发射与其它发光层相同的颜色的光的发光层。
当从多个发光层，例如，第一发光层4和第二发光层5发射白色时，有机发光元件可以在光出射侧具有滤色器。通过将白色发光与滤色器组合，可以获得例如RGB等所需的发光色。
对包含在发光层中的化合物不特别限定，并且可以为蒽衍生物、芴衍生物、芘衍生物、荧蒽衍生物、
Figure BDA0002010576140000181
衍生物、苯并菲衍生物和铱配合物。化合物可以为主体或者可以为客体。
第一掺杂剂可以为任意的芴衍生物、荧蒽衍生物、芘衍生物、红荧烯衍生物、苝衍生物和硼配合物。
下文中，示出了要用于有机化合物层的有机化合物的具体实例。本发明不限于这些例示化合物。
作为根据本实施方案的有机发光元件的主体材料，例如可以提及以下化合物。主体材料可以为第一主体，可以为第二主体、或要进一步设置的发光层的主体。
Figure BDA0002010576140000191
EM1～3和21～22的化合物是期望的，这是因为化合物在其部分结构中具有芘骨架。在具有芘骨架的化合物中，具有大的平面性的芘骨架容易彼此堆叠并且三重态激子容易移动。结果，可以有效地引起TTA。EM1可以通过日本专利特开No.2007-063285中记载的方法来合成，EM23可以通过日本专利特开No.2011-249754中记载的方法来合成，EM25可以通过日本专利特开No.2012-102024中记载的方法来合成，并且EM26可以通过国际公开No.2005/040302中记载的方法来合成。考虑到化合物的合成量和设置在基本骨架中的取代基的种类，可以适当地改变公开文本中记载的合成方法。例如，可以将用于偶联反应的卤素原子改变为另一种卤素原子。为了从最终产物中减少用于偶联反应的卤素，可以设置脱卤工序。在合成工序中，可以改变要使用的硼酸衍生物和频哪醇硼酸酯衍生物、卤素物质的卤素种类、和要用于铃木(Suzuki)偶联反应的Pd催化剂等。要改变的Pd催化剂的实例包括(Pd(PPh3)4、Pd(PPh3)2Cl2、Pd(OAc)2、Pd(dba)2和Pd(dba)3等。此外，可以将S-Phos、X-Phos、三-邻-甲苯基膦和三环己基膦等作为磷配体添加至催化剂中。可以使用三氟甲磺酸酯物质代替卤素物质。此外，可以用使用有机锌的根岸(Negishi)偶联或使用有机锡的Stille偶联代替铃木偶联。
作为根据本实施方案的有机发光元件的蓝色发光材料，例如可以提及以下化合物。
Figure BDA0002010576140000211
BD8～30是期望的，这是因为构成化合物的单键限于具有高的键能的C-C键和C-H键。然而，氰基的C与N的键为三键并且与单键相比具有更高的键能，因此，虽然化合物具有C-N键，但是可以将化合物看作烃化合物。发光层中的蓝色发光材料的浓度优选在0.1wt％以上且10wt％以下的范围内。浓度更优选在0.3wt％以上且2.0wt％以下的范围内。BD1可以通过日本专利特开No.9-241629中记载的方法来合成，BD9可以通过日本专利特开No.2008-297535中记载的方法来合成，BD16可以通过日本专利特开No.2010-143879中记载的方法来合成，BD23可以通过日本专利特开No.2012-246258中记载的方法来合成，BD25可以通过日本专利特开No.2009-221180中记载的方法来合成，并且BD28可以通过日本专利特开No.2011-011994中记载的方法来合成。考虑到化合物的合成量和设置在基本骨架中的取代基的种类，可以适当地改变公开文本中记载的合成方法。例如，可以将用于偶联反应的卤素原子改变为另一种卤素原子。为了从最终产物中减少用于偶联反应的卤素，可以设置脱卤工序。在合成工序中，可以改变要使用的硼酸衍生物和频哪醇硼酸酯衍生物、卤素物质的卤素种类、和要用于铃木偶联反应的Pd催化剂等。要改变的Pd催化剂的实例包括(Pd(PPh3)4、Pd(PPh3)2Cl2、Pd(OAc)2、Pd(dba)2和Pd(dba)3等。此外，可以将S-Phos、X-Phos、三-邻-甲苯基膦和三环己基膦等作为磷配体添加至催化剂中。可以使用三氟甲磺酸酯物质代替卤素物质。此外，可以用使用有机锌的根岸偶联或使用有机锡的Stille偶联代替铃木偶联。
作为根据本实施方案的有机发光元件的绿色发光材料，例如可以提及以下化合物。
Figure BDA0002010576140000231
GD8～31为烃化合物并且对于实现长的连续驱动寿命是期望的。发光层中的绿色发光材料的浓度优选在0.1wt％以上且10.0wt％以下的范围内。浓度更优选在0.5wt％以上且5.0wt％以下的范围内。GD5可以通过日本专利特开No.2006-176493中记载的合成方法来合成，GD13可以通过日本专利特开No.2008-255095中记载的合成方法来合成，GD16可以通过日本专利特开No.2011-256113中记载的合成方法来合成，GD21可以通过日本专利特开No.2012-001514中记载的合成方法来合成，并且GD29可以通过日本专利特开No.2013-067586中记载的合成方法来合成。考虑到合成量和设置在基本骨架中的取代基的种类，可以适当地改变公开文本中记载的合成方法。例如，可以将用于偶联反应的卤素原子改变为另一种卤素原子。为了从最终产物中减少用于偶联反应的卤素，可以设置脱卤工序。在合成工序中，可以改变要使用的硼酸衍生物和频哪醇硼酸酯衍生物、卤素物质的卤素种类、和要用于铃木偶联反应的Pd催化剂等。要改变的Pd催化剂的实例包括(Pd(PPh3)4、Pd(PPh3)2Cl2、Pd(OAc)2、Pd(dba)2和Pd(dba)3等。此外，可以将S-Phos、X-Phos、三-邻-甲苯基膦和三环己基膦等作为磷配体添加至催化剂中。可以使用三氟甲磺酸酯物质代替卤素物质。此外，可以用使用有机锌的根岸偶联或使用有机锡的Stille偶联代替铃木偶联。作为根据本实施方案的有机发光元件的红色发光材料，例如可以提及以下化合物。
Figure BDA0002010576140000251
RD5～23为烃化合物并且对于实现长的连续驱动寿命是期望的。RD5可以通过日本专利特开No.10-330295中记载的合成方法来合成，RD9可以通过日本专利特开No.2013-043846中记载的合成方法来合成，RD12可以通过日本专利特开No.2012-149012中记载的合成方法来合成，RD13可以通过日本专利特开No.2013-049663中记载的合成方法来合成，并且RD20可以通过日本专利特开No.2013-139426中记载的合成方法来合成。考虑到合成量和设置在基本骨架中的取代基的种类，可以适当地改变公开文本中记载的合成方法。例如，可以将用于偶联反应的卤素原子改变为另一种卤素原子。为了从最终产物中减少用于偶联反应的卤素，可以设置脱卤工序。在合成工序中，可以改变要使用的硼酸衍生物和频哪醇硼酸酯衍生物、卤素物质的卤素种类、和要用于铃木偶联反应的Pd催化剂等。要改变的Pd催化剂的实例包括(Pd(PPh3)4、Pd(PPh3)2Cl2、Pd(OAc)2、Pd(dba)2和Pd(dba)3等。此外，可以将S-Phos、X-Phos、三-邻-甲苯基膦和三环己基膦等作为磷配体添加至催化剂中。可以使用三氟甲磺酸酯物质代替卤素物质。此外，可以用使用有机锌的根岸偶联或使用有机锡的Stille偶联代替铃木偶联。
作为要用于根据本实施方案的有机发光元件的空穴注入层、空穴输送层3和电子阻挡层的材料，例如可以提及以下化合物。空穴注入层、空穴输送层3和电子阻挡层为配置在阳极2与发光层4之间的有机化合物层。电子阻挡层的LUMO可以低于发光层的主体的LUMO。
Figure BDA0002010576140000271
作为要用于根据本实施方案的有机发光元件的电子输送层6和空穴阻挡层的材料，例如可以提及以下化合物。电子输送层6和空穴阻挡层为配置在阴极7与发光层4之间的有机化合物层。空穴阻挡层的HOMO可以低于发光层的主体的HOMO。
Figure BDA0002010576140000281
构成要用于根据本实施方案的有机发光元件的空穴阻挡层和电子阻挡层的材料可以具有比与其相邻的发光层的主体材料高的最低三重态激发能。因此，可以将三重态激子捕获在发光层中，从而可以有效地引起TTA。
作为根据本实施方案的有机发光元件的电子注入层，可以使用给电子性掺杂剂和电子输送性材料的混合物。作为给电子性掺杂剂，碱金属、碱土类金属、稀土类金属、及其化合物是可用的。电子注入层可以通过在电子输送性材料中配混0.1wt％～25wt％的碱金属化合物来形成。期望地，碱金属化合物为铯化合物。更期望地，铯化合物为碳酸铯和源自碳酸铯的物质。本发明中的形成电子注入层的合适的技术为进行碳酸铯和电子输送性材料的共蒸镀。为了确保良好的电子注入性，电子注入层的膜厚度优选为10nm～100nm。碳酸铯例如在共蒸镀时分解，从而在电子注入层内，在一些情况下形成源自碳酸铯的例如Cs(Cs11O3)10、Cs(Cs11O3)和Cs11O3等低氧化物。此外，在一些情况下，可以在铯与有机化合物之间形成配位化合物。
保护层
根据本实施方案的有机发光元件的保护层由例如氧化硅和氧化钛等对来自外部的氧或水分具有极低的渗透性的材料构成，例如，使用化学气相沉积法(CVD法)形成的氮化硅(SiN)层或氧氮化硅(SiON)层、使用原子层沉积法(ALD法)形成的氧化铝层，并且可以为单层或多层，只要所述层具有充分的水分阻断性能即可。在多层的情况下，可以将不同的材料层压或者可以将相同的材料在改变密度的同时层压。可以考虑折射率来构成保护层以使容易将有机发光元件的发光提取至设备外。也可以说保护层是密封层。
平坦化层
根据本实施方案的有机发光元件的平坦化层用于填充保护层的凹凸并且可以配置在保护层上。因此，可以减少由保护膜的凹凸的倾斜部产生的散射光并且可以抑制混色。平坦化层可以由通过涂布形成的树脂层等构成。平坦化层可以设置有任意的厚度并且例如可以为10nm以上且1000nm以下。
滤色器
根据本实施方案的有机发光元件的滤色器可以通过将彩色抗蚀剂涂布至平坦化层上、然后通过光刻进行图案化来形成。可以在后述的对向基板上设置滤色器，然后将其粘合至平坦化层。在该情况下，上述平坦化层可以为10nm以上且1000nm以下。
彩色抗蚀剂包含例如光固化性树脂，并且可以通过用紫外线等照射的部位的固化来形成图案。
在本实施方案中，滤色器可以具有RGB滤色器。可以以任意条纹排列、方形排列、三角形排列(delta arrangement)和Bayer排列来配置RGB滤色器。
在滤色器与对向基板之间配置根据本实施方案的有机发光元件的间隙填充层。间隙填充层由例如丙烯酸系树脂、环氧树脂和硅树脂等有机材料构成。可以在滤色器与间隙填充层之间形成平坦化层。该平坦化层可以与配置在滤色器与保护层之间的平坦化层相同或者可以不同。两个平坦化层可以由相同的材料形成，这是因为在显示区域外的平坦化层的密着性是高的。
显示区域外是指其中基板1的端部的未配置EL元件的区域和对显示没有贡献的区域。
对向基板
根据本实施方案的有机发光元件的对向基板可以为透明基板。对向基板可以由例如透明玻璃基板或透明塑料基板等构成。
有机发光元件可以具有粘结剂树脂。粘结剂树脂的实例包括聚乙烯基咔唑树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、ABS树脂、丙烯酸系树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂、有机硅树脂和脲树脂等。然而，粘结剂树脂不限于此。粘结剂树脂可以作为均聚物或共聚物单独地或作为其两种以上的混合物来使用。必要时，可以组合使用已知的添加剂如增塑剂、抗氧化剂和紫外线吸收剂。
根据本发明的一个实施方案的有机发光元件的预期用途
可以使用根据本实施方案的有机发光元件作为显示设备或照明设备的构成构件。除此之外，有机发光元件用于电子照相图像形成设备的曝光光源、液晶显示器的背光灯、和在白色光源中具有滤色器的发光设备等。
显示设备可以为具有将来自面阵CCD(area CCD)、线性CCD或存储卡等的图像信息输入的图像输入部以及处理输入信息的信息处理部和显示输入图像的显示部的图像信息处理设备。
设置在摄像设备和喷墨打印机中的显示部可以具有触摸面板功能。触摸面板功能的驱动系统可以为红外线系统、静电电容系统、阻抗膜系统或电磁感应系统，并且不特别限定。显示设备可以用于多功能打印机的显示部。
接下来，参考附图描述根据本实施方案的显示设备。图5为示出具有有机发光元件和连接至有机发光元件的TFT元件的显示设备的实例的截面示意图。TFT元件为有源元件的一个实例。
图5的显示设备30设置有玻璃等的基板10和在基板10上用于保护TFT元件17或有机化合物层21的防湿膜11。附图标记12表示金属栅电极12。附图标记13表示栅绝缘膜13并且14表示半导体层。
TFT元件17具有半导体层14、漏电极15和源电极16。在TFT元件17上设置绝缘膜18。构成有机发光元件的阳极20和源电极16通过接触孔19连接。
在包含在有机发光元件中的电极(阳极、阴极)与包含在TFT中的电极(源电极、漏电极)之间的电连接系统不限于图5中所示的方面。更具体地，可以使阳极或阴极中的任一种与TFT元件的源电极或漏电极中的任一种电连接。
虽然有机化合物层21在图5的显示设备30中作为一层示出，但是有机化合物层21可以为多层。在阴极22上，设置用于抑制有机发光元件的劣化的第一保护层24和第二保护层23。
虽然晶体管用作在图5的显示设备30中的开关元件，但是MIM元件可以代替其用作开关元件。
要用于图5的显示设备30的晶体管不限于使用单晶硅晶片的晶体管并且可以为在基板的绝缘性表面上具有活性层的薄膜晶体管。活性层的实例包括单晶硅、例如非晶硅和微晶硅等非单晶硅、以及例如氧化铟锌和氧化铟镓锌等非单晶氧化物半导体。薄膜晶体管也称为TFT元件。
可以在例如Si基板等基板内形成包含在图5的显示设备30中的晶体管。本文中，描述"在基板内形成"意味着将例如Si基板等基板自身加工从而生产晶体管。更具体地，也可以将描述"在基板内具有晶体管"看作使基板和晶体管一体化地形成。
在根据本实施方案的有机发光元件中，通过作为开关元件的一个实例的TFT来控制发光亮度。通过在多个面内设置两个以上的有机发光元件，可以以各发光亮度显示图像。根据本实施方案的开关元件不限于TFT并且可以为由低温多晶硅形成的晶体管或形成在例如Si基板等基板上的有源矩阵驱动器。也可以说描述"在基板上"是基板内。基于显示部的尺寸选择在基板内设置晶体管还是使用TFT。例如，在尺寸为约0.5英寸的情况下，可以在Si基板上设置有机发光元件。
图7为示出根据本实施方案的显示设备的一个实例的示意图。显示设备1000可以在上部盖1001与下部盖1009之间具有触摸面板1003、显示面板1005、框架1006、电路板1007和电池1008。柔性印刷电路FPC1002和1004各自连接至触摸面板1003和显示面板1005。在电路板1007上，印刷晶体管。当显示设备1000不是便携式装置时可以不设置电池1008，并且即使在便携式装置的情况下，也可以在另一位置设置电池1008。
根据本实施方案的显示设备可以用于具有有多个透镜的光学部和接收通过该光学部的光的摄像元件的摄像设备的显示部。摄像设备可以具有显示通过摄像元件获取的信息的显示部。显示部可以为暴露于摄像设备的外部的显示部或者可以为配置在取景器内的显示部。摄像设备可以为数字照相机或数字摄影机。
图8A为示出根据本实施方案的摄像设备的一个实例的示意图。摄像设备1100可以具有取景器1101、背面显示器1102、操作部1103和壳体1104。取景器1101可以具有根据本实施方案的显示设备。在该情况下，显示设备不仅可以显示要拍摄的图像，还显示环境信息和摄像指示等。环境信息可以为外部光的强度、外部光的方向、被摄体的移动速度、和被摄体被遮蔽物遮蔽的可能性等。
适合于摄像的时机是非常短的时间，因此期望尽可能快地显示信息。因此，可以用使用本发明的有机发光元件的显示设备。这是因为有机发光元件的响应速度是高的。与要求具有高的显示速度的设备和液晶显示器相比，期望用使用有机发光元件的显示设备。
摄像设备1100具有未示出的光学部。光学部具有多个透镜并且在容纳在壳体1104内的摄像元件中形成图像。多个透镜可以通过调节相对位置来调节焦点。该操作也可以自动地进行。
根据本实施方案的显示设备可以具有有红色、绿色和蓝色的滤色器。在滤色器中，红色、绿色和蓝色可以以三角形排列来配置。
根据本实施方案的显示设备可以用于移动终端的显示部。在该情况下，显示设备可以具有显示功能和操作功能二者。移动终端的实例包括例如智能手机等移动电话、平板电脑和头戴式显示器等。
图8B为示出根据本实施方案的电子设备的一个实例的示意图。电子设备1200具有显示部1201、操作部1202和壳体1203。壳体1203可以具有电路、具有该电路的印刷电路板、电池和通信部。操作部1202可以为按钮或者可以为触摸面板系统的反应部。例如，操作部1202可以为识别指纹从而进行解锁的活体识别部。也可以说具有通信部的电子设备是通信设备。
图9A和图9B为示出根据本实施方案的显示设备的一个实例的示意图。图9A示出例如电视监视器或PC监视器等显示设备。显示设备1300具有框架1301和显示部1302。对于显示部1302，可以使用根据本实施方案的发光设备。
设置框架1301和支承显示部1302的底座1303。底座1303不限于图9A的形式。框架1301的下边可以用作底座。
框架1301和显示部1302可以是弯曲的。曲率半径可以为5000mm以上且6000mm以下。
图9B为示出根据本实施方案的显示设备的另一实例的示意图。图9B的显示设备1310构成为可折叠的并且为所谓的可折叠显示装置。显示设备1310具有第一显示部1311、第二显示部1312、壳体1313和弯曲点1314。第一显示部1311和第二显示部1312可以具有根据本实施方案的发光设备。第一显示部1311和第二显示部1312可以为没有接头的一片的显示设备。可以将第一显示部1311和第二显示部1312在弯曲点1314处分开。第一显示部1311和第二显示部1312可以分别显示不同的图像或者可以通过第一和第二显示部显示一个图像。
图10A为示出根据本实施方案的照明设备的一个实例的示意图。照明设备1400可以具有壳体1401、光源1402、电路板1403、光学膜1404和光扩散部1405。光源1402可以具有根据本实施方案的有机发光元件。滤光器可以为使光源1402的演色性增加的滤光器。光扩散部1405可以使光源1402的光有效地扩散，从而在宽的范围内发送光，例如点亮(light-up)等。可以在照明光出射侧设置光学滤波器和光扩散部1405。必要时，可以在最外部设置盖。
照明设备为将室内照明的设备。照明设备可以发射任意的白色和昼白色，以及除此之外的蓝色和红色的光。可以设置控制光的光控制电路。照明设备可以具有根据本发明的一个实施方案的有机发光元件和与其连接的电源电路。电源电路为将交流电压转换为直流电压的电路。白色的色温为4200K。昼白色的色温为5000K。照明设备可以具有滤色器。
根据本实施方案的照明设备可以具有散热部。散热部将设备内的热放出至设备外，并且提及具有高的比热的金属和液体硅等。
图10B为作为根据本实施方案的移动体的一个实例的汽车的示意图。汽车具有作为灯具的一个实例的尾灯。汽车1500具有尾灯1501并且可以具有在进行例如制动操作时将尾灯1501打开的形态。
尾灯1501可以具有根据本实施方案的有机发光元件。尾灯1501可以具有保护有机EL元件的保护构件。保护构件的材料不受限制，只要材料在一定程度上具有高的强度并且是透明的即可。保护构件可以包含聚碳酸酯等。可以将呋喃二羧酸衍生物和丙烯腈衍生物等与聚碳酸酯混合。
汽车1500可以具有车体1503和安装至其的窗1502。当窗不用于检查汽车1500的前后时，窗可以为透明显示器。该透明显示器可以具有根据本实施方案的有机发光元件。在该情况下，设置在有机发光元件中的例如电极等构成材料包含透明构件。
根据本实施方案的移动体可以为船舶、飞机或无人机等。移动体可以具有机体和设置在该机体中的灯具。灯具可以发射用于指示机体的位置的光。灯具具有根据本实施方案的有机发光元件。
如上所述，具有良好的图像品质并且即使当在长时间进行显示时也稳定的显示器通过使用根据本实施方案的有机发光元件的设备的使用来实现。
实施例
实施例1
下文中，描述了生产图1中所示的顶部发光型结构的有机发光元件的步骤。
在基板上，将Ti通过溅射法形成为40nm的膜，然后使用已知的光刻技术将其图案化，从而形成阳极。此时，将彼此相对的电极(金属电极层、阴极)的电极面积设定为3mm2。
随后，将经清洁并且电极形成在其上且材料安装在其上的基板放入真空蒸镀装置(由Ulvac,Inc.制造)中，进行排气至1.33×10-4Pa(1×10-6托)，然后进行UV/臭氧清洗。此后，用以下层构成进行各层的膜形成。
表1
Figure BDA0002010576140000361
然后，形成电子输送层，然后将氟化锂形成为0.5nm的膜作为电子注入层。此后，将MgAg合金形成为10nm的膜作为阴极。将Mg与Ag的比设定为1:1。此后，将SiN通过CVD法形成为1.5μm的膜作为密封层。
同时，获取各发光层的主体和掺杂剂的最低三重态激发能。由于包含其中磷光发光不能通过上述测量方法观察到的材料，因此将上述计算方法统一，从而获得各化合物的最低三重态激发能。
作为第一和第二主体材料的EM1、作为第一掺杂剂的红色发光材料的RD21、作为第二掺杂剂材料的蓝色发光材料的BD24、和作为第三掺杂剂的绿色发光材料的GD11的最低激发三重态激子能量分别为T1H1＝T1H2＝2.04eV、T1D1＝1.24eV、T1D2＝2.15eV和T1D3＝1.88eV。因此，满足以下表达式(1)、(4)和(5)的关系。
T1H1-T1D1≥0.3eV (1)
T1H2≤T1D2 (4)
0eV<T1H1-T1D3<0.3eV (5)
第一和第二主体包含相同的材料并且第一和第二发光层彼此相邻，因此提供了三重态激子从第一发光层至第二发光层的移动路径。
此外，通过上述计算方法获得各发光层的主体和掺杂剂的最低单重态激发能。作为第一和第二主体材料的EM1、作为第一掺杂剂的红色发光材料的RD21、作为第二掺杂剂材料的蓝色发光材料的BD24、和作为第三掺杂剂的绿色发光材料的GD11的最低单重态激发能分别为S1H1＝S1H2＝3.15eV、S1D1＝2.13eV、S1D2＝2.98eV和S1D3＝2.67eV。
各化合物的最低单重态激发能与最低三重态激发能之间的差为0.2eV以上并且化合物不是延迟荧光性的化合物。
将未示出的电压施加设备连接至获得的白色有机发光元件，然后评价其特性。
电流电压特性用由Hewlett-Packard Company制造的微安计4140B来测量，并且使用由TOPCON CORP制造的"SR-3"进行色度的评价。发光亮度用由TOPCON CORP制造的BM7来测量。在以1000cd/m2显示时的效率、电压和u'v'空间中的CIE色度坐标分别为4.0cd/A、4.0V和CIE(u',v')＝(0.196，0.386)。本文中，由以下表达式(6)给出的色差量Δu'v'相对于作为基准的色温为6400K的白色光的u'v'空间中的CIE色度坐标(0.198，0.468)为0.047，并且获得了良好的有机发光元件。
Figure BDA0002010576140000371
当以4000cd/m2的初始亮度进行连续驱动试验时，亮度减半时间为3500h，因此耐久特性也是良好的。
接下来，关于获得的白色元件的TTA发光比率，分别测量源自红色发光材料的发光、源自绿色发光材料的发光和源自蓝色发光材料的发光。
通过进行瞬态响应测量、然后分析测量结果来确定TTA发光比率。
瞬态响应测量通过如下来进行：将矩形波电压用电压脉冲发生器施加至有机发光元件，然后在与电压同步的同时，通过光电倍增管用示波器进行来自有机发光元件的发光强度的时间分辨检测。具体地，将具有期望的电流密度的正电压经足以使发光强度进入稳定状态的时间施加至有机发光元件。此后，施加负电压从而将电荷从元件中排出。
在本实施例中，使用由Agilent制造的33250A作为电压脉冲发生器。作为矩形波电压，频率为100Hz，以1ms的脉冲宽度施加等于约10mA/cm2的正电压，并且施加-10V的负电压。对于示波器，使用由Tektronix制造的TDS5054。
图6A示出瞬态响应测量结果的一个实例并且示出与电压同步地获得的发光强度的随时间的变化。在0s时，将电压从正电压切换至负电压并且将在正电压施加时的稳定状态下的发光强度设定为1。
正电压施加时的发光强度的内容为来自通过电荷的复合产生的单重态激子的发光和来自通过TTA产生的单重态激子的发光的总和。
另一方面，在负电压施加时观察到通过TTA的发光。观察到的发光具有瞬态响应特性。通过TTA的发光的瞬态响应特性的分析决定了TTA发光比率。
已知当负电压施加时的发光的瞬态响应特性基于TTA时，发光强度的平方根的倒数可以由线性近似来表示。
然后，如图6B中所示，绘制发光强度的平方根的倒数的随时间的变化，然后通过表达式2拟合瞬态响应特性从而确定常数B。在表达式(7)中，ITTA表示负电压施加时的发光强度，A和B表示常数，并且t表示时间。
Figure BDA0002010576140000391
此时，将在当将电压从正电压切换至负电压时的时刻t＝0时的发光强度1/B2定义为通过TTA的发光相对于所有发光的比率。例如，在图6B中，B为1.72，因此1/B2为0.338并且TTA发光比率为33.8％。
本实施例的有机发光元件为具有蓝色发光材料、绿色发光材料和红色发光材料的白色发光元件。因此，在有机发光元件与光电倍增管之间分别设置透射光的峰波长为460nm、560nm和640nm的光学干涉滤波器，并且分别测量源自蓝色发光材料、绿色发光材料和红色发光材料的发光的TTA发光比率。
源自蓝色发光材料的发光的TTA发光比率为8％。源自绿色发光材料的发光的TTA发光比率为18％。源自红色发光材料的发光的TTA发光比率为37％。特别地，源自红色发光材料的发光的TTA发光比率是良好的。认为源自蓝色发光材料的发光的TTA比率低于G和R的事实为三重态激子有效地从第一发光层移动至第二发光层的证据，由此可以实现长的连续驱动寿命。
实施例2～4、比较例1和2、参考例
除了适当地改变实施例1的作为第一掺杂剂的红色发光材料的重量比以外，以与实施例1中相同的方式制成实施例2和4、比较例1和2以及参考例的白色有机发光元件。以与实施例1中相同的方式测量和评价获得的有机发光元件的特性。结果在表2中给出。
其中源自红色发光材料的TTA发光比率为38％以上的情况由A来表示。其中TTA发光比率为35％以上且小于38％的情况由B来表示。其中TTA发光比率为31％以上且小于35％的情况由C来表示。其中TTA发光比率为27％以上且小于31％的情况由D来表示。其中TTA发光比率小于27％的情况由E来表示。
其中Δu'v'小于0.06的情况由A来表示。其中Δu'v'为0.06以上且小于0.07的情况由B来表示。其中Δu'v'为0.07以上且小于0.08的情况由C来表示。其中Δu'v'为0.08以上且小于0.09的情况由D来表示。其中Δu'v'为0.09以上的情况由E来表示。
表2
Figure BDA0002010576140000401
在实施例1～4、比较例1和2以及参考例的所有有机发光元件中，源自蓝色发光材料的TTA发光比率为约7％～9％并且源自绿色发光材料的TTA发光比率为约17％～19％，其彼此基本上同等。另一方面，当作为第一掺杂剂的红色发光材料为0.3wt％以下时，源自红色发光材料的TTA发光比率高于在其中作为第一掺杂剂的红色发光材料为0.5wt％以上的情况下的TTA发光比率，这表明TTA令人满意地发生。
然而，在其中第一掺杂剂小于0.05wt％的参考例的有机发光元件中，源自红色发光材料的发光强度降低。当考虑红色发光亮度时，在将第一发光层的重量设定为100wt％时，第一掺杂剂的重量比优选为0.05wt％以上且0.3wt％以下。
此外，当将具有良好的TTA发光比率并且能够显示良好的白色的实施例1～4的有机发光元件也以4000cd/m2的初始亮度进行连续驱动试验时，亮度减半时间为2500～3500h，因此耐久特性也是良好的。
实施例1～4以及比较例1和2的结果显示，第一掺杂剂浓度特别优选为0.1％以上且0.2％以下。因此，可以获得在TTA发光比率和白色显示方面特别优异的有机发光元件。
实施例5～10、比较例3～8
除了适当地改变实施例1的空穴输送层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子输送层、第一主体、第二主体、第一掺杂剂、第二掺杂剂和第三掺杂剂的材料和重量比以外，以与实施例1中相同的方式生产实施例5～10以及比较例3～8的白色有机发光元件。以与实施例1中相同的方式测量和评价获得的有机发光元件的特性。结果在表3中给出。其中源自红色发光材料的TTA发光比率为38％以上的情况由A表示。其中TTA发光比率为35％以上且小于38％的情况由B表示。其中TTA发光比率为31％以上且小于35％的情况由C来表示。其中TTA发光比率为27％以上且小于31％的情况由D来表示。其中TTA发光比率小于27％的情况由E来表示。此外，其中亮度减半时间为3000h以上的情况由A来表示。其中亮度减半时间为2000h以上且小于3000h的情况由B来表示。其中亮度减半时间小于2000h的情况由C来表示。
Figure BDA0002010576140000421
虽然在实施例5～10的有机发光元件中作为第一掺杂剂的红色发光材料的重量比为0.3wt％，但是在比较例3～8的有机发光元件中作为第一掺杂剂的红色发光材料的重量比为0.5wt％。在实施例5～10以及比较例3～8的所有有机发光元件中，源自蓝色发光材料的TTA发光比率为约7％～9％并且源自绿色发光材料的TTA发光比率为约17％～19％，其彼此基本上同等。
另一方面，当作为第一掺杂剂的红色发光材料为0.3wt％以下时，源自红色发光材料的TTA发光比率高于在其中作为第一掺杂剂的红色发光材料为0.5wt％以上的情况下的TTA发光比率，这表明TTA令人满意地发生。
实施例5～10以及比较例3～8的所有有机发光元件具有良好的亮度减半时间。
然而，认为实施例7和10的有机发光元件的亮度减半时间次于实施例5、6、8和9的有机发光元件的亮度减半时间，这是因为第一掺杂剂材料RD1或第三掺杂剂材料GD6为不是烃化合物的化合物。
用于发光层的各材料的最低单重态激发能和最低三重态激发能的值在表4中给出。
表4
最低单重态激发能(eV) 最低三重态激发能(eV)
EM1 3.15 2.04
EM3 3.24 2.03
EM5 3.14 1.73
BD24 2.98 2.15
BD14 2.87 2.20
RD11 2.18 1.26
RD1 2.45 1.42
RD13 2.03 1.24
GD16 2.58 1.79
GD6 2.49 1.66
比较例9
除了在实施例1的第一发光层与第二发光层之间插入5nm的HT7作为中间层以外，以与实施例1中相同的方式制成白色有机发光元件。作为以与实施例1中相同的方式测量和评价特性的结果，亮度减半时间为1600h，与实施例1相比显著地降低。
通过与实施例1相同的计算方法获得的HT7的最低三重态激发能为2.69eV，其高于作为第一主体和作为第二主体的EM1的三重态激发能2.04eV。因此，认为三重态激子从第一发光层至第二发光层的移动路径被中间层阻断，因此引起三重态激子保留在第一发光层中，因此，很可能发生材料劣化。
比较例10
除了如下改变实施例1的第一发光层和第二发光层的构成以外，以与实施例1中相同的方式生产有机发光元件。第一发光层构成为包含99.1wt％的作为第一主体的EM1、0.3wt％的作为第一掺杂剂的红色发光材料RD21、和0.6wt％的作为第二掺杂剂的蓝色发光材料BD24。第二发光层5构成为包含98.0wt％的作为第二主体的EM1和2.0wt％的作为第三掺杂剂的绿色发光材料GD11。更具体地，所述构成为其中第一掺杂剂和第二掺杂剂包含在同一层中的构成。作为以与实施例1中相同的方式测量和评价特性的结果，亮度减半时间为1700h，与实施例1相比显著地降低。
认为这是因为三重态激子被第一发光层捕获，因此引起三重态激子保留在第一发光层中，从而其中存在第二掺杂剂的第一发光层的激子的浓度不会相对地降低，因此很可能发生材料劣化。
参考例2
生产图1A的构成的有机发光元件。第一发光层的主体和掺杂剂材料如下表5。将掺杂剂的重量比设定为0.6wt％。
确认的是当掺杂剂浓度大于0.3wt％时，当从掺杂剂至主体的最低三重态激发能的势垒为0.3eV以上时，三重态激子很可能局部存在于掺杂剂材料中，因此TTA变得难以发生。
各有机发光元件的主体的最低三重态激发能T1H和掺杂剂的最低三重态激发能T1D通过与实施例1相同的计算方法来计算，然后通过以下表达式(8)获得ΔT1。
ΔT1＝T1H-T1D (8)
此外，除了由于其为单色元件而不通过光学干涉滤波器提取期望的波长以外，以与实施例1中相同的方式测量各有机发光元件的TTA发光比率。
以上结果在表5中给出。其中TTA发光比率为30％以上的情况由A来表示。其中TTA发光比率为25％以上且小于30％的情况由B来表示。其中TTA发光比率为20％以上且小于25％的情况由C来表示。其中TTA发光比率为15％以上且小于20％的情况由D来表示。其中TTA发光比率为10％以上且小于15％的情况由E来表示。其中TTA发光比率小于10％的情况由F来表示。能够从以上确认的是，当掺杂剂浓度大于0.3wt％时，在从掺杂剂至主体的最低三重态激发能的势垒为0.3eV以上时，TTA变得难以发生。
表5
主体 掺杂剂 ΔT1(eV) TTA发光比率
D1 EM1 RD13 0.8 F
D2 EM5 RD13 0.49 F
D3 EM5 RD1 0.33 E
D4 EM1 GD16 0.25 B
D5 EM5 GD6 0.07 A
实施例11
除了将第一掺杂剂材料改变为RD20以外，以与实施例2中相同的方式生产有机发光元件。
实施例12
除了将第二掺杂剂材料改变为GD29以外，以与实施例11中相同的方式生产有机发光元件。
实施例13
除了将第三掺杂剂材料改变为BD23以外，以与实施例12中相同的方式生产有机发光元件。
实施例14
除了将HTL的材料改变为HT3以外，以与实施例13中相同的方式生产有机发光元件。
实施例15
除了将ETL的材料改变为ET7以外，以与实施例14中相同的方式生产有机发光元件。
实施例16
除了将EBL的材料改变为HT10以外，以与实施例15中相同的方式生产有机发光元件。
实施例17
除了将HBL的材料改变为ET12以外，以与实施例16中相同的方式生产有机发光元件。
实施例18
除了将作为ET12的取代基的苯基改变为萘基以外，以与实施例17中相同的方式生产有机发光元件。
实施例19
除了将EBL改变为HT10与HT3的混合层以外，以与实施例18中相同的方式生产有机发光元件。
实施例20
除了改变EBL从而包含HT2与HT3的混合层以外，以与实施例18中相同的方式生产有机发光元件。
实施例21
除了将HIL膜厚度设定为8.4nm、将HTL膜厚度设定为8.0nm、将EBL膜厚度设定为10.0nm、将第一发光层的膜厚度设定为20.4nm、将第二发光层的膜厚度设定为9.2nm、将HBL膜厚度设定为80nm、将ETL膜厚度设定为30nm、和将LiF膜厚度设定为0.45nm以外，以与实施例20中相同的方式生产有机发光元件。
实施例22
除了将HIL膜厚度设定为3.0nm、将HTL膜厚度设定为11.0nm、将EBL膜厚度设定为12.0nm、将第一发光层的膜厚度设定为17.4nm、将第二发光层的膜厚度设定为10.8nm、将HBL膜厚度设定为100nm、将ETL膜厚度设定为32nm、和将LiF膜厚度设定为0.45nm以外，以与实施例20中相同的方式生产有机发光元件。
实施例23
除了将HIL膜厚度设定为3.0nm、将HTL膜厚度设定为8.0nm、将EBL膜厚度设定为10.0nm、将第一发光层的膜厚度设定为20.4nm、将第二发光层的膜厚度设定为9.2nm、将HBL膜厚度设定为80nm、将ETL膜厚度设定为30nm、和将LiF膜厚度设定为0.45nm以外，以与实施例19中相同的方式生产有机发光元件。
实施例24
除了将HIL膜厚度设定为8.4nm、将HTL膜厚度设定为5.5nm、将EBL膜厚度设定为9.5nm、将第一发光层的膜厚度设定为17.2nm、将第二发光层的膜厚度设定为8.6nm、将HBL膜厚度设定为110nm、将ETL膜厚度设定为32nm、和将LiF膜厚度设定为0.45nm以外，以与实施例19中相同的方式生产有机发光元件。
实施例25
除了将HIL膜厚度设定为8.4nm、将HTL膜厚度设定为5.5nm、将EBL膜厚度设定为12.0nm、将第一发光层的膜厚度设定为20.4nm、将第二发光层的膜厚度设定为5.0nm、将HBL膜厚度设定为80nm、将ETL膜厚度设定为26nm、和将LiF膜厚度设定为0.45nm以外，以与实施例19中相同的方式生产有机发光元件。
实施例26
除了将HT10和HT3在EBL中的混合比设定为1:2以外，以与实施例24中相同的方式生产有机发光元件。
实施例27
除了将HT10和HT3在EBL中的混合比设定为1:3以外，以与实施例24中相同的方式生产有机发光元件。
实施例28
除了将HT2和HT3在EBL中的混合比设定为1:2以外，以与实施例21中相同的方式生产有机发光元件。
实施例29
除了将HT2和HT3在EBL中的混合比设定为1:3以外，以与实施例21中相同的方式生产有机发光元件。
在实施例11～实施例29中还确认的是，与实施例1～10类似，TTA效率是高的并且驱动寿命是长的。
如上所述，根据本发明的一个实施方案的有机发光元件为具有高的发光效率和长的驱动寿命的有机发光元件。
本发明可以提供具有高的发光效率和长的驱动寿命的有机发光元件。
虽然已经参考示例性实施方案描述了本发明，但是应当理解的是，本发明不限于公开的示例性实施方案。所附权利要求的范围要符合最宽泛的解释，从而涵盖所有这样的修改以及等同的结构和功能。

Claims (21)

1.一种有机发光元件，其包括：
第一电极；
第一发光层；
第二电极；和
在所述第一发光层与所述第二电极之间的第二发光层，
其特征在于：
所述第一发光层包括第一主体材料和第一掺杂剂材料，
所述第一主体材料的最低三重态激发能高于所述第一掺杂剂材料的最低三重态激发能，
所述第二发光层包括第二主体材料和第二掺杂剂材料，
所述第二掺杂剂材料的能隙大于所述第一掺杂剂材料的能隙，并且
当将所述第一发光层的重量设定为100wt％时，所述第一掺杂剂材料的浓度为0.3wt％以下。
2.根据权利要求1所述的有机发光元件，其中
所述第一掺杂剂材料为荧光发光材料。
3.根据权利要求1所述的有机发光元件，其中
所述第一主体材料的最低三重态激发能与所述第一掺杂剂材料的最低三重态激发能之间的差为0.3eV以下。
4.根据权利要求1所述的有机发光元件，其中
所述第一主体材料的最低三重态激发能T1H1和所述第一掺杂剂材料的最低三重态激发能T1D1满足以下表达式(1)，
T1H1-T1D1≥0.3eV (1)。
5.根据权利要求1所述的有机发光元件，其中
在从所述第一发光层至所述第二发光层的区域中包含的第一有机化合物层的最低三重态激发能等于或小于与所述第一有机化合物层的第二电极侧相邻的第二有机化合物层的最低三重态激发能。
6.根据权利要求1所述的有机发光元件，其中
所述第二主体材料的最低三重态激发能高于所述第一主体材料的最低三重态激发能。
7.根据权利要求1所述的有机发光元件，其中
所述第二主体材料的最低三重态激发能低于所述第二掺杂剂材料的最低三重态激发能。
8.根据权利要求1所述的有机发光元件，其中
所述第一发光层进一步包括第三掺杂剂材料，并且
所述第一主体材料的最低三重态激发能T1H1和所述第三掺杂剂材料的最低三重态激发能T1D3满足以下表达式(4)，
0eV<T1H1-T1D3<0.3eV (4)。
9.根据权利要求1所述的有机发光元件，其中
所述第二发光层进一步包括第三掺杂剂材料，并且
所述第二主体材料的最低三重态激发能T1H2和所述第三掺杂剂材料的最低三重态激发能T1D3满足以下表达式(5)，
0eV<T1H2-T1D3<0.3eV (5)。
10.根据权利要求1所述的有机发光元件，其中
在包含在所述第一发光层中的材料和包含在所述第二发光层中的材料中，最低单重态激发能与最低三重态激发能之间的差为0.2eV以上。
11.根据权利要求1所述的有机发光元件，其中
所述第一主体材料和所述第二主体材料是相同的。
12.根据权利要求1所述的有机发光元件，其中
所述第一发光层与所述第二发光层彼此接触。
13.根据权利要求1所述的有机发光元件，其中
当将所述第一发光层的重量设定为100wt％时，所述第一掺杂剂材料的重量比为0.05wt％以上且0.3wt％以下。
14.根据权利要求1所述的有机发光元件，其进一步包括：
配置在所述第一发光层与所述第二发光层之间的中间层，其中
所述中间层的最低三重态激发能T1HM等于或小于所述第二主体材料的最低三重态激发能并且等于或大于所述第一主体材料的最低三重态激发能。
15.根据权利要求1所述的有机发光元件，其中
所述第一主体材料为低分子有机化合物。
16.根据权利要求1所述的有机发光元件，其中
所述第一发光层和所述第二发光层为通过所述第一发光层和所述第二发光层发射白色的发光层，并且
所述有机发光元件在光出射侧具有滤色器。
17.一种显示设备，其包括：
多个像素，其特征在于，
所述像素中的每一个包括根据权利要求1～16任一项所述的有机发光元件、和连接至所述有机发光元件的有源元件。
18.一种摄像设备，其包括：
具有多个透镜的光学部；
接收通过所述光学部的光的摄像元件；和
显示图像的显示部，其特征在于，
所述显示部为显示由所述摄像元件拍摄的图像的显示部，并且
所述显示部包括根据权利要求1～16任一项所述的有机发光元件。
19.一种电子设备，其特征在于，其包括：
包括根据权利要求1～16任一项所述的有机发光元件的显示部；
设置有所述显示部的壳体；和
设置在所述壳体中的通信部。
20.一种照明设备，其特征在于，其包括：
包括根据权利要求1～16任一项所述的有机发光元件的光源；和
使由所述光源发射的光透过的光扩散部或光学膜。
21.一种移动体，其特征在于，其包括：
包括根据权利要求1～16任一项所述的有机发光元件的灯具，和
设置有所述灯具的机体。
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