CN113166640A - 发光器件、发光装置、电子设备及照明装置 - Google Patents

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渡部刚吉
植田蓝莉
大泽信晴
濑尾哲史
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Abstract

提供一种新颖的发光器件，在具有微腔结构的该发光器件中，可以与现有的发光器件相比提高发光效率。在发射近红外区的光的具有微腔结构的发光器件中，第一电极(反射电极)和第二电极(透反射电极)中的一个或两个对近红外区的光(例如波长为850nm的光)的反射率高于对可见光区(400nm以上且小于750nm)的光的反射率。

Description

发光器件、发光装置、电子设备及照明装置
技术领域
本发明的一个方式涉及一种发光器件、发光装置、电子设备及照明装置。本发明的一个方式不局限于此。也就是说，本发明的一个方式涉及一种物体、方法、制造方法或驱动方法。此外，本发明的一个方式涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或组合物(composition of matter)。
背景技术
由于在一对电极之间夹有EL层的发光器件(也称为发光元件或有机EL元件)具有薄型轻量、对输入信号的高速响应性及低功耗等特性，所以使用上述发光元件的显示器被期待用作下一代平板显示器。
发光器件通过在一对电极之间施加电压，从各电极注入的电子和空穴在EL层中再结合而EL层所包含的发光物质(有机化合物)成为激发态，当该激发态返回到基态时发光。此外，作为激发态的种类，可以举出单重激发态(S*)和三重激发态(T*)，其中由单重激发态的发光被称为荧光，而由三重激发态的发光被称为磷光。此外，在发光器件中，单重激发态和三重激发态的统计学上的生成比例被认为是S*：T*＝1：3。从发光物质得到的发射光谱是该发光物质特有的，并且通过将不同种类的有机化合物用作发光物质，可以得到具有各种发光颜色的发光器件。
为了提高发光器件的器件特性，已在进行器件结构的改良或材料研发等。但是，为了提高发光器件的发光效率，提高发光器件的光提取效率是很重要的。为了提高发光器件的光提取效率，已知有如下方法：通过采用利用一对电极间的光的共振效应的微腔共振器结构，提高所指定的波长的光强度(例如，参照专利文献1)。
[先行技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利申请公开第2012-182127号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
具有微腔结构的发光器件的反射电极及透反射电极优选使用反射率高的材料。但是，在两个电极间的EL层所发射的光是一般的可见光区(400nm至750nm左右)的光的情况下，使用上述反射率高的材料并增加膜厚度来进一步提高反射率，由此光的一部分被透反射电极吸收而损失的程度大，引起发光效率下降的问题。为此，在一般的发射可见光区的光的发光器件中，尽量减少透反射电极的厚度来实现高效化。
鉴于上述问题，本发明的一个方式的目的是提供一种新颖的发光器件，在具有微腔结构的该发光器件中，可以与现有的发光器件相比提高发光效率。此外，本发明的一个方式的目的是提供一种新颖的发光器件，在具有微腔结构的该发光器件中，可以提高元件可靠性。
注意，上述目的的记载不妨碍其他目的的存在。此外，本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。此外，这些目的之外的目的根据说明书、附图、权利要求书等的记载来看是自然明了的，可以从说明书、附图、权利要求书等的记载得出上述以外的目的。
解决技术问题的手段
通过模拟计算可知，在具有微腔结构的发光器件的EL层所发射的光为近红外区(750nm至1000nm左右)的光的情况下，当将如金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)等反射率高的材料用于发光器件的电极时，在透反射电极的厚度厚的特定厚度范围内，对近红外区的光的反射率高于对可见光区的光的反射率。在本说明书中，反射电极对可见光(波长为400nm以上且小于750nm的光)或近红外光(波长为750nm以上且1000nm以下的光)的反射率为40％以上且100％以下，优选为70％以上且100％以下，而透反射电极对可见光或近红外光的反射率为20％以上且80％以下，优选为40％以上且70％以下。
由此，在发射近红外区的光的具有微腔结构的发光器件中，通过将反射率高的材料用于发光器件的反射电极或者反射电极和透反射电极的双方并将透反射电极的厚度设定为20nm以上且60nm以下，可以实现发光效率高的发光器件。
通过在上述范围内增加电极的厚度，可以在抑制光的吸收的同时形成反射率高的电极。再者，伴随膜厚度的增加而可以降低电阻，由此可以实现发光效率高且驱动电压低的发光器件。
本发明的一个方式是包括第一电极与第二电极之间的EL层的发光器件，第一电极为反射电极，第二电极为能够透射并反射光(特别是近红外区(750nm以上且1000nm以下)的光)的透反射电极，从EL层发射近红外区的光，并且第一电极和第二电极中的一个或两个对近红外区的光(例如波长为850nm的光)的反射率高于对可见光区(400nm以上且小于750nm)的光(例如波长为500nm的光)的反射率。
此外，本发明的另一个方式是包括第一电极与第二电极之间的EL层的发光器件，第一电极为反射电极，第二电极为能够透射并反射光(特别是近红外区(750nm以上且1000nm以下)的光)的透反射电极，从EL层发射近红外区的光，第一电极和第二电极中的一个或两个对近红外区的光(例如波长为850nm的光)的反射率高于对可见光区(400nm以上且小于750nm)的光(例如波长为500nm的光)的反射率，并且第二电极的厚度为20nm以上且60nm以下，优选为30nm以上且60nm以下，更优选为40nm以上且50nm以下。
此外，在上述各结构中，发光器件优选还包括与第二电极接触的有机层，该有机层的折射率为1.7以上。
此外，在上述结构中，有机层的厚度为80nm以上且160nm以下，优选为80nm以上且120nm以下。
此外，本发明的另一个方式是包括第一电极与第二电极之间的EL层的发光器件，第一电极为反射电极，第二电极为透反射电极，EL层包含在近红外区(750nm以上且1000nm以下的波长范围)中具有发光峰的发光物质，并且EL层所发射的光的波长长于发光物质的发光峰波长。
此外，在上述各结构中，第一电极或第二电极优选含有金(Au)、银(Ag)及铜(Cu)中的至少一个。
此外，在上述各结构中，第一电极对波长为850nm的光的反射率优选为90％以上。
此外，在上述各结构中，第二电极对波长为850nm的光的反射率优选为90％以上。
此外，在上述各结构中，发光物质优选为磷光发光物质。
此外，在上述各结构中，发光物质优选为由通式(G1)表示的有机金属配合物。
[化学式1]
Figure BDA0003088585070000051
在上述通式(G1)中，R1至R11分别独立地表示氢或者碳原子数为1以上且6以下的烷基，R1至R4中的至少两个表示碳原子数为1以上且6以下的烷基，R5至R9中的至少两个表示碳原子数为1以上且6以下的烷基，X表示取代或未取代的苯环或萘环，n为2或3，并且L表示单阴离子配体。
此外，本发明的一个方式不仅包括具有上述发光器件的发光装置，而且还包括具有发光器件或发光装置的电子设备(具体而言，具有发光器件或发光装置及连接端子或者操作键的电子设备)以及照明装置(具体而言，具有发光器件或发光装置及外壳的照明装置)。因此，本说明书中的发光装置是指图像显示器件或光源(包括照明装置)。此外，发光装置还包括如下模块：发光装置安装有连接器诸如柔性印刷电路(FPC)或载带封装(TCP)的模块；在TCP端部设置有印刷线路板的模块；或者集成电路(IC)通过玻璃覆晶封装(COG)方式直接安装到发光器件的模块。
发明效果
根据本发明的一个方式，可以提供一种新颖的发光器件，在具有微腔结构的该发光器件中，可以与现有的发光器件相比提高发光效率。此外，根据本发明的一个方式，可以提供一种新颖的发光器件，在具有微腔结构的该发光器件中，可以提高元件可靠性。
注意，上述效果的记载不妨碍其他效果的存在。此外，本发明的一个方式并不需要具有所有上述效果。此外，这些效果之外的效果根据说明书、附图、权利要求书等的记载来看是自然明了的，可以从说明书、附图、权利要求书等的记载得出上述以外的效果。
附图简要说明
图1A和图1B是说明发光器件的结构的图；
图2是说明发光器件的结构的图；
图3是示出电极材料的反射率的模拟计算结果的图；
图4是示出在正面方向上发射的EL发射光谱的模拟计算结果的图；
图5是示出在正面方向上发射的EL发射光谱的光提取效率的模拟计算结果的图；
图6是示出在正面方向上发射的EL发射光谱的峰强度的模拟计算结果的图；
图7A和图7B是说明发光装置的图；
图8A至图8G是说明电子设备的图；
图9A至图9C是说明电子设备的图；
图10A和图10B是说明汽车的图；
图11A和图11B是说明照明装置的图；
图12是说明发光器件的图；
图13是示出发光器件1及发光器件2的电流密度-辐射度特性的图；
图14是示出发光器件1及发光器件2的电压-电流密度特性的图；
图15是示出发光器件1及发光器件2的电流密度-外量子效率特性的图；
图16是示出发光器件1及发光器件2的电压-辐射度特性的图；
图17是示出发光器件1及发光器件2的光谱辐射亮度的图；
图18示出有机金属配合物[Ir(dmdpbq)2(dpm)]的发射光谱；
图19A和图19B是示出发光器件1及发光器件2的视角依赖性的图；
图20是示出发光器件1及发光器件2的可靠性测试的图。
实施发明的方式
以下利用附图详细地说明本发明的实施方式。注意，本发明不局限于下述说明，其方式及详细内容在不脱离本发明的宗旨及其范围的情况下可以被变换为各种各样的形式。因此，本发明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。
此外，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。
注意，在本说明书等中，当利用附图说明发明的结构时，有时在不同的附图中共同使用表示相同的部分的符号。
(实施方式1)
在本实施方式中，参照图1A至图2说明本发明的一个方式的发光器件。在图1A、图1B及图2中共同使用同一符号。
《发光器件的结构》
图1A和图1B示出在一对电极之间具有包含发光层的EL层的发光器件的一个例子。具体而言，在第一电极101与第二电极102之间夹有EL层103。例如，当将第一电极101用作阳极时，EL层103具有依次层叠有空穴注入层111、空穴传输层112、发光层113、电子传输层114及电子注入层115作为功能层的结构。
本发明的一个方式的发光器件具有微腔结构。以一对电极中的一个为反射电极并以另一个为透反射电极反复进行反射，可以放大相当于电极间的距离(也称为腔长、光程长)的波长的光。腔长可以通过调整EL层或电极的厚度而改变。当使用电极调整腔长时，可以使用ITO等透明电极。当使用EL层103调整腔长时，可以通过调整载流子传输层或载流子注入层的厚度控制光程长。
作为发光器件的发光方向，可以为顶部发射结构或底部发射结构。例如，在图2所示的顶部发射结构的发光器件中，第一电极101具有反射性，而第二电极102具有光透射性及反射性的双方，即透反射性。具体而言，第一电极101为反射电极，其对可见光或近红外光的反射率为40％以上且100％以下，优选为70％以上且100％以下。此外，第二电极102为透反射电极，其对可见光或近红外光的反射率为20％以上且80％以下，优选为40％以上且70％以下。此外，这些电极的电阻率优选为1×10-2Ωcm以下。因此，通过调整从第一电极101与EL层103的界面(反射区域)到发光层113(发光区域)的光学距离以及从第二电极102与EL层103的界面(反射区域)到发光层113(发光区域)的光学距离，可以增强发光层113发射的所希望的光(波长)的强度。为了更有效地提高光提取效率，优选在第二电极102(透反射电极)的与相对所述反射电极的面相反的面上形成分子量为300以上且1200以下的有机化合物层(有机盖层105)。
在发光器件中，通过以与第二电极102接触的方式设置有机盖层105，可以降低第二电极102与空气的界面的折射率差，因此可以提高光提取效率。此外，有机盖层105优选使用分子量为300以上且1200以下的有机化合物层。此外，优选使用具有导电性的有机材料。在第二电极102为透反射电极的情况下，需要减薄其厚度以保持一定程度上的透光性，有时导电性降低。为此，通过使用具有导电性的材料形成有机盖层105，可以在提高光提取效率的同时确保导电性，因此可以提高制造发光元件时的成品率。优选使用很少吸收所希望的光的波长区域的有机化合物。有机盖层105也可以使用用于EL层103的有机化合物。此时，由于可以在形成EL层103的成膜设备或成膜室中形成有机盖层105，因此容易形成有机盖层105。
此外，从第一电极101与EL层103的界面(反射区域)到发光层113(发光区域)的光学距离以从第一电极101与EL层103的界面(反射区域)到发光层113(发光区域)的距离乘以折射率的积表示。此外，从第二电极102与EL层103的界面(反射区域)到发光层113(发光区域)的光学距离以从第二电极102与EL层103的界面(反射区域)到发光层113(发光区域)的距离乘以折射率的积表示。
因此，例如，在第一电极(反射电极)101的折射率小于EL层103的折射率的情况下，通过以第一电极101与第二电极102之间的光学距离成为mλ/2左右(m表示自然数，λ表示所希望的光的波长)的方式调整第一电极101的厚度，可以增强从发光层113发射的所希望的光(波长)的强度。此外，通过调整空穴注入层111、空穴传输层112、电子传输层114以及电子注入层115中的任一个或多个，可以增强发光层113发射的光中的所希望的光(波长)的强度。
与图2的结构不同，也可以采用第一电极101为透反射电极且第二电极102为反射电极的底部发射型发光器件。
<第一电极及第二电极>
如上所述，在本发明的一个方式的发光器件中，第一电极101和第二电极102优选为其中一个为透反射电极，而另一个为反射电极，由此得到高发光效率。
如果可以满足上述两个电极的功能，则可以适当地组合下述材料。例如，可以适当地使用金属、合金、导电化合物以及它们的混合物等。具体而言，可以举出In-Sn氧化物(也称为ITO)、In-Si-Sn氧化物(也称为ITSO)、In-Zn氧化物、In-W-Zn氧化物。除了上述以外，还可以举出铝(Al)、钛(Ti)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、镓(Ga)、锌(Zn)、铟(In)、锡(Sn)、钼(Mo)、钽(Ta)、钨(W)、钯(Pd)、金(Au)、铂(Pt)、银(Ag)、钇(Y)、钕(Nd)等金属以及适当地组合它们的合金。除了上述以外，可以使用属于元素周期表中第1族或第2族的元素(例如，锂(Li)、铯(Cs)、钙(Ca)、锶(Sr))、铕(Eu)、镱(Yb)等稀土金属、适当地组合它们的合金以及石墨烯等。
通过模拟计算，求出在上述材料中反射率高的材料，即金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)及铝(Al)的相应于光的波长的反射率。图3示出其结果。
由图3可知：银(Ag)的反射率高而几乎没受到光的波长的影响，其对750nm以上的近红外区(750nm至1000nm左右)的光的反射率高于对小于750nm的可见光区(400nm至750nm左右)的光的反射率；金(Au)、铜(Cu)对小于750nm的可见光区(400nm至750nm左右)的光的反射率低，而其对750nm以上的近红外区(750nm至1000nm左右)的光的反射率高；多用作发光器件的反射电极用材料的铝(Al)对可见光区的光的反射率高，而其对750nm以上的长波长的光，即近红外区的光的反射率低。
由此，在从发光器件的发光层113发射波长为750nm以上的长波长的光的情况下，优选使用金(Au)、银(Ag)或铜(Cu)作为反射电极或透反射电极的电极材料。这些电极材料对波长为850nm的光的反射率高于对波长为500nm的光的反射率，所以是优选的。此外，这些电极材料对波长为850nm的光的反射率为90％以上，所以是优选的。
在此，以具有图2所示的顶部发射结构的发光器件0为模型，通过模拟计算求出相应于作为透反射电极的第二电极102的厚度的在正面方向上发射的EL发射光谱。图4示出其结果。此外，表1示出发光器件0的元件结构。发光器件0的发光层113包含有机金属配合物[Ir(dmdpbq)2(dpm)]作为发光物质，所以发光层113的发光来源于[Ir(dmdpbq)2(dpm)]。因为伴随第二电极102的厚度变化而需要光学调整，所以以在波长为800nm左右的发射强度成为最大的方式适当地调整空穴注入层111、电子注入层115及有机盖层105的厚度。
[表1]
Figure BDA0003088585070000111
*2mDBTBPDBq-II:PCBBiF:[Ir(dmdpbq)2(dpm)](0.8:0.2:0.1 50nm)
由图4可知，在相应于第二电极102的厚度进行发光器件0的光学调整的情况下，当第二电极102的厚度为40nm时，在波长为800nm左右的EL发射光谱的发光峰强度具有最大值，并且当第二电极102的厚度为30nm以上且60nm以下时，得到变窄的EL发射光谱。此外，图5示出图4所示的模拟计算的波长范围内的正面方向上的EL发射光谱的面积和第二电极102的厚度的关系。其结果是，在第二电极102的厚度为20nm以上且40nm以下的范围内，正面上的光总量具有极大值。此外，图6示出图4所示的模拟计算的波长范围内的正面方向上的EL发射光谱的峰强度和第二电极102的厚度的关系。其结果是，在第二电极102的厚度为20nm以上且60nm以下的范围内，正面方向上的EL发射光谱的峰强度具有极大值。因此，第二电极102的厚度优选为20nm以上且60nm以下，更优选为30nm以上且60nm以下，进一步优选为30nm以上且50nm以下。
此外，根据上述模拟计算结果可知，在从发光器件发射波长为750nm以上的光的情况下，有机盖层105的厚度优选为80nm以上且160nm以下，更优选为80nm以上且120nm以下。
注意，这些电极可以通过溅射法及真空蒸镀法形成。
<空穴注入层>
空穴注入层111是将空穴从作为阳极的第一电极101注入到EL层103的层，包含有机受体材料及空穴注入性高的材料。
有机受体材料可以通过与其HOMO能级的值接近于该有机受体材料的LUMO能级的值的其他有机化合物之间发生电荷分离，来在该有机化合物中产生空穴。因此，作为有机受体材料可以使用具有醌二甲烷衍生物、四氯苯醌衍生物、六氮杂三亚苯衍生物等吸电子基团(卤基或氰基)的化合物。例如，可以使用7，7，8，8-四氰基-2，3，5，6-四氟醌二甲烷(简称：F4-TCNQ)、3，6-二氟-2，5，7，7，8，8-六氰基对醌二甲烷、四氯苯醌、2，3，6，7，10，11-六氰-1，4，5，8，9，12-六氮杂三亚苯(简称：HAT-CN)、1，3，4，5，7，8-六氟四氰(hexafluorotetracyano)-萘醌二甲烷(naphthoquinodimethane)(简称：F6-TCNNQ)等。在有机受体材料中，HAT-CN的受体性较高，膜质量具有热稳定性，所以是尤其优选的。此外，[3]轴烯衍生物的电子接收性非常高所以是优选的。具体而言，可以使用：α，α’，α”-1，2，3-环丙烷三亚基三[4-氰-2，3，5，6-四氟苯乙腈]、α，α’，α”-1，2，3-环丙烷三亚基三[2，6-二氯-3，5-二氟-4-(三氟甲基)苯乙腈]、α，α’，α”-1，2，3-环丙烷三亚基三[2，3，4，5，6-五氟苯乙腈]等。
作为空穴注入性高的材料，可以举出钼氧化物、钒氧化物、钌氧化物、钨氧化物、锰氧化物等过渡金属氧化物。除了上述以外，可以使用酞菁类化合物如酞菁(简称：H2Pc)、铜酞菁(CuPC)等。
此外，可以使用如下低分子化合物的芳香胺化合物等，诸如4,4',4”-三(N,N-二苯基氨基)三苯胺(简称：TDATA)、4,4',4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯胺(简称：MTDATA)、4,4'-双[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]联苯(简称：DPAB)、4,4'-双(N-{4-[N'-(3-甲基苯基)-N'-苯基氨基]苯基}-N-苯基氨基)联苯(简称：DNTPD)、1,3,5-三[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]苯(简称：DPA3B)、3-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(简称：PCzPCA1)、3,6-双[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(简称：PCzPCA2)、3-[N-(1-萘基)-N-(9-苯基咔唑-3-基)氨基]-9-苯基咔唑(简称：PCzPCN1)等。
此外，可以使用高分子化合物(低聚物、枝状聚合物或聚合物)，诸如聚(N-乙烯基咔唑)(简称：PVK)、聚(4-乙烯基三苯胺)(简称：PVTPA)、聚[N-(4-{N'-[4-(4-二苯基氨基)苯基]苯基-N'-苯基氨基}苯基)甲基丙烯酰胺](简称：PTPDMA)、聚[N,N'-双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺](简称：Poly-TPD)等。或者，还可以使用添加有酸的高分子化合物，诸如聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(简称：PEDOT/PSS)或聚苯胺/聚(苯乙烯磺酸)(PAni/PSS)等。
作为空穴注入性高的材料，也可以使用包含空穴传输性材料及受体材料(电子受体材料)的复合材料。在此情况下，由受体材料从空穴传输性材料抽出电子而在空穴注入层111中产生空穴，空穴通过空穴传输层112注入到发光层113中。此外，空穴注入层111可以采用由包含空穴传输性材料及受体材料(电子受体材料)的复合材料构成的单层，也可以采用分别使用空穴传输性材料及受体材料(电子受体材料)形成的层的叠层。
作为空穴传输性材料，优选为具有1×10-6cm2/Vs以上的空穴迁移率的物质。此外，只要是空穴传输性高于电子传输性的物质，就可以使用上述以外的物质。
作为空穴传输性材料优选为富π电子型杂芳族化合物等的空穴传输性高的材料。作为富π电子型杂芳族化合物，可以举出具有芳香族胺骨架的芳香胺化合物(具有三芳基胺骨架)、具有咔唑骨架的咔唑化合物(不具有三芳基胺骨架)、噻吩化合物(具有噻吩骨架的化合物)或者呋喃化合物(具有呋喃骨架的化合物)等。
作为上述芳香胺化合物，可以举出4,4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(简称：NPB或α-NPD)、N,N’-双(3-甲基苯基)-N,N’-二苯基-[1,1’-联苯]-4,4’-二胺(简称：TPD)、4,4’-双[N-(螺-9,9’-二芴-2-基)-N-苯基氨基]联苯(简称：BSPB)、4-苯基-4’-(9-苯基芴-9-基)三苯胺(简称：BPAFLP)、4-苯基-3’-(9-苯基芴-9-基)三苯胺(简称：mBPAFLP)、N-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-N-{9,9-二甲基-2-[N’-苯基-N’-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)氨基]-9H-芴-7-基}苯基胺(简称：DFLADFL)、N-(9,9-二甲基-2-二苯基氨基-9H-芴-7-基)二苯基胺(简称：DPNF)、2-[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]螺-9,9’-二芴(简称：DPASF)、2,7-双[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]-螺-9,9’-二芴(简称：DPA2SF)、4,4’,4”-三[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]三苯胺(简称：1’-TNATA)、4,4’,4”-三(N,N-二苯基氨基)三苯胺(简称：TDATA)、4,4’,4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯胺(简称：m-MTDATA)、N,N’-二(对甲苯基)-N,N’-二苯基-对苯二胺(简称：DTDPPA)、4,4’-双[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]联苯(简称：DPAB)、N,N’-双{4-[双(3-甲基苯基)氨基]苯基}-N,N’-二苯基-(1,1’-联苯)-4,4’-二胺(简称：DNTPD)、1,3,5-三[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]苯(简称：DPA3B)等。
此外，作为具有上述咔唑基的芳香胺化合物，具体而言，可以举出4-苯基-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称：PCBA1BP)、N-(4-联苯)-N-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-9-苯基-9H-咔唑-3-胺(简称：PCBiF)、N-(1,1’-联苯-4-基)-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称：PCBBiF)、4,4’-二苯基-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称：PCBBi1BP)、4-(1-萘基)-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称：PCBANB)、4,4’-二(1-萘基)-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称：PCBNBB)、4-苯基二苯基-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)胺(简称：PCA1BP)、N,N’-双(9-苯基咔唑-3-基)-N,N’-二苯基苯-1,3-二胺(简称：PCA2B)、N,N’,N”-三苯基-N,N’,N”-三(9-苯基咔唑-3-基)苯-1,3,5-三胺(简称：PCA3B)、9,9-二甲基-N-苯基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]芴-2-胺(简称：PCBAF)、N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-双(9，9-二甲基-9H-芴-2-基)胺(简称：PCBFF)、N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-N-[4-(1-萘基)苯基]-9，9’-螺双(9H-芴)-2-胺(简称：PCBNBSF)、N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-9，9-二甲基-N-[4-(1-萘基)苯基]-9H-芴-2-胺(简称：PCBNBF)、N-苯基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]螺-9,9’-二芴-2-胺(简称：PCBASF)、3-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(简称：PCzPCA1)、3,6-双[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(简称：PCzPCA2)、3-[N-(1-萘基)-N-(9-苯基咔唑-3-基)氨基]-9-苯基咔唑(简称：PCzPCN1)、3-[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(简称：PCzDPA1)、3,6-双[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(简称：PCzDPA2)、3,6-双[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-(1-萘基)氨基]-9-苯基咔唑(简称：PCzTPN2)、2-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]螺-9,9’-二芴(简称：PCASF)、N-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N-(4-苯基)苯基苯胺(简称：YGA1BP)、N,N’-双[4-(咔唑-9-基)苯基]-N,N’-二苯基-9,9-二甲基芴-2,7-二胺(简称：YGA2F)、4,4’,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(简称：TCTA)等。
作为上述咔唑化合物(不具有三芳基胺骨架)，可以举出3-[4-(9-菲基)-苯基]-9-苯基-9H-咔唑(简称：PCPPn)、3-[4-(1-萘基)-苯基]-9-苯基-9H-咔唑(简称：PCPN)、1,3-双(N-咔唑基)苯(简称：mCP)、4,4’-二(N-咔唑基)联苯(简称：CBP)、3,6-双(3,5-二苯基苯基)-9-苯基咔唑(简称：CzTP)、1,3,5-三[4-(N-咔唑基)苯基]苯(简称：TCPB)、9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(简称：CzPA)等。此外，举出联咔唑衍生物(例如，3，3’-联咔唑衍生物)的3，3’-双(9-苯基-9H-咔唑)(简称：PCCP)、9-(1，1’-联苯-3-基)-9’-(1，1’-联苯-4-基)-9H，9’H-3，3’-联咔唑(简称：mBPCCBP)、9-(2-萘基)-9’-苯基-9H，9’H-3，3’-联咔唑(简称：βNCCP)等。
作为上述噻吩化合物(具有噻吩骨架的化合物)，可以举出1，3，5-三(二苯并噻吩-4-基)苯(简称：DBT3P-II)、2，8-二苯基-4-[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]二苯并噻吩(简称：DBTFLP-III)、4-[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-6-苯基二苯并噻吩(简称：DBTFLP-IV)等。
作为上述呋喃化合物(具有呋喃骨架的化合物)，可以举出4，4’，4”-(苯-1，3，5-三基)三(二苯并呋喃)(简称：DBF3P-II)、4-{3-[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]苯基}二苯并呋喃(简称：mmDBFFLBi-II)等。
除了上述材料以外，作为空穴传输性材料，还可以使用聚(N-乙烯基咔唑)(简称：PVK)、聚(4-乙烯基三苯胺)(简称：PVTPA)、聚[N-(4-{N'-[4-(4-二苯基氨基)苯基]苯基-N'-苯基氨基}苯基)甲基丙烯酰胺](简称：PTPDMA)、聚[N，N'-双(4-丁基苯基)-N，N'-双(苯基)联苯胺](简称：Poly-TPD)等高分子化合物。
注意，空穴传输性材料不局限于上述材料，可以将已知的各种材料中的一种或多种的组合作为空穴传输性材料。
作为用于空穴注入层111的受体材料，可以使用属于元素周期表中的第4族至第8族的金属的氧化物。具体而言，可以举出氧化钼、氧化钒、氧化铌、氧化钽、氧化铬、氧化钨、氧化锰、氧化铼。特别优选使用氧化钼，因为其在大气中也稳定，吸湿性低，并且容易处理。此外，可以使用上述有机受体材料。
注意，空穴注入层111可以利用已知的各种成膜方法形成，例如可以利用真空蒸镀法形成。
<空穴传输层>
空穴传输层112是将从第一电极101经过空穴注入层111注入的空穴传输到发光层113中的层。此外，空穴传输层112是包含空穴传输性材料的层。因此，作为空穴传输层112，可以使用能够用于空穴注入层111的空穴传输性材料。
注意，在本发明的一个方式的发光器件中，优选作为发光层113使用与用于空穴传输层112的有机化合物相同的有机化合物。这是因为：通过将相同的有机化合物用于空穴传输层112和发光层113，高效地将空穴从空穴传输层112传输到发光层113。
<发光层>
发光层113是包含发光物质(有机化合物)的层。对可用于发光层113的发光物质没有特别的限制，可以使用将单重激发能量转换为可见光区的光的发光物质(例如，荧光发光物质)或将三重激发能量转换为可见光区的光的发光物质(例如，磷光发光物质或TADF材料等)。在本发明的一个方式的发光器件从EL层发射在750nm以上且1000nm以下的波长范围内具有发光峰的光的情况下，发光层优选使用在750nm以上且1000nm以下的波长范围内具有发光峰的有机化合物(有机金属配合物)等。例如，可以使用酞菁化合物(中心金属为铝、锌等)、萘酞菁化合物、二硫纶化合物(中心金属为镍)、醌类化合物、二亚胺鎓类化合物、偶氮类化合物等。
作为在750nm以上且1000nm以下的波长范围内具有发光峰的有机配合物的例子，可以举出以下述通式表示的有机金属配合物。
[化学式2]
Figure BDA0003088585070000181
在通式(G1)中，R1至R11分别独立地表示氢或者碳原子数为1以上且6以下的烷基，R1至R4中的至少两个表示碳原子数为1以上且6以下的烷基，R5至R9中的至少两个表示碳原子数为1以上且6以下的烷基，X表示取代或未取代的苯环或萘环，n为2或3，并且L表示单阴离子配体。
在通式(G1)中，作为碳原子数为1以上且6以下的烷基，可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、仲戊基、叔戊基、新戊基、己基、异己基、3-甲基戊基、2-甲基戊基、2-乙基丁基、1,2-二甲基丁基以及2,3-二甲基丁基等。
在通式(G1)中，在苯环或萘环具有取代基的情况下，作为该取代基，可以举出碳原子数为1以上且6以下的烷基。作为碳原子数为1以上且6以下的烷基，可以援用上述记载。
作为单阴离子配体，可以举出具有β-二酮结构的单阴离子双齿螯合配体、具有羧基的单阴离子双齿螯合配体、具有酚羟基的单阴离子双齿螯合配体、两个配体元素都是氮的单阴离子双齿螯合配体或者能够通过环金属化与铱形成金属-碳键的双齿配体等。
单阴离子配体优选为通式(L1)至通式(L8)中的任一个。
[化学式3]
Figure BDA0003088585070000201
在通式(L1)至(L8)中，R51至R89分别独立地表示氢、取代或未取代的碳原子数为1至6的烷基、卤代基、乙烯基、取代或未取代的碳原子数为1至6的卤代烷基、取代或未取代的碳原子数为1至6的烷氧基、取代或未取代的碳原子数为1至6的烷硫基或者取代或未取代的碳原子数为6至13的芳基。A1至A13分别独立地表示氮、与氢键合的sp2杂化碳或者具有取代基的sp2杂化碳，该取代基表示碳原子数为1至6的烷基、卤代基、碳原子数为1至6的卤代烷基以及苯基中的任一个。
作为以上述通式(G1)表示的有机金属配合物的具体例子，可以举出以结构式(100)至(107)表示的有机金属配合物。但是，本发明不局限于此。
[化学式4]
Figure BDA0003088585070000221
除了上述以外，对发光层113还可以适当地使用呈现蓝色、紫色、蓝紫色、绿色、黄绿色、黄色、橙色、红色等发光颜色的物质。
发光层113包含发光物质(客体材料)及一种或多种的有机化合物(主体材料等)。但是，作为在此使用的有机化合物(主体材料等)，优选使用其能隙大于发光物质(客体材料)的物质。注意，作为一种或多种的有机化合物(主体材料等)，可以举出能够用于上述空穴传输层112的空穴传输性材料及能够用于下述电子传输层114的电子传输性材料等有机化合物。
注意，在发光层113中，在采用具有第一有机化合物、第二有机化合物及发光物质的结构的情况下，可以作为第一有机化合物使用电子传输性材料，作为第二有机化合物使用空穴传输性材料，作为发光物质使用磷光发光物质、荧光发光物质或TADF材料等。此外，在采用这种结构时，第一有机化合物及第二有机化合物优选为形成激基复合物的组合。
作为发光层113的结构，可以采用通过具有多个发光层分别包含不同的发光物质而呈现不同发光颜色的结构(例如，组合处于补色关系的发光颜色而得到的白色发光)。此外，可以采用一个发光层包含不同的多个发光物质的结构。
作为能够用于发光层113的发光物质，例如可以举出如下物质。
首先，作为将单重激发能量转换为发光的发光物质，可以举出发射荧光的物质(荧光发光物质)。
作为将单重激发能量转换为发光的发光物质的荧光发光物质，例如可以举出芘衍生物、蒽衍生物、三亚苯衍生物、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，可以举出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(简称：1，6mMemFLPAPrn)、N，N’-二苯基-N，N’-双[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]芘-1，6-二胺(简称：1，6FLPAPrn)、N，N’-双(二苯并呋喃-2-基)-N，N’-二苯基芘-1，6-二胺(简称：1，6FrAPrn)、N，N’-双(二苯并噻吩-2-基)-N，N’-二苯基芘-1，6-二胺(简称：1，6ThAPrn)、N，N’-(芘-1，6-二基)双[(N-苯基苯并[b]萘并[1，2-d]呋喃)-6-胺](简称：1，6BnfAPrn)、N，N’-(芘-1，6-二基)双[(N-苯基苯并[b]萘并[1，2-d]呋喃)-8-胺](简称：1，6BnfAPrn-02)、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)等。
除了上述以外，可以使用5，6-双[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-2，2'-联吡啶(简称：PAP2BPy)、5，6-双[4'-(10-苯基-9-蒽基)联苯-4-基]-2，2'-联吡啶(简称：PAPP2BPy)、N，N'-双[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N，N'-二苯基二苯乙烯-4，4'-二胺(简称：YGA2S)、4-(9H-咔唑-9-基)-4'-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(简称：YGAPA)、4-(9H-咔唑-9-基)-4'-(9，10-二苯基-2-蒽基)三苯胺(简称：2YGAPPA)、N，9-二苯基-N-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(简称：PCAPA)、4-(10-苯基-9-蒽基)-4'-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称：PCBAPA)、4-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-4'-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称：PCBAPBA)、二萘嵌苯、2，5，8，11-四(叔丁基)二萘嵌苯(简称：TBP)、N，N”-(2-叔丁基蒽-9，10-二基二-4，1-亚苯基)双[N，N’，N’-三苯基-1，4-苯二胺](简称：DPABPA)、N，9-二苯基-N-[4-(9，10-二苯基-2-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(简称：2PCAPPA)、N-[4-(9，10-二苯基-2-蒽基)苯基]-N，N’，N’-三苯基-1，4-苯二胺(简称：2DPAPPA)等。
注意，作为能够用于发光层113的将单重激发能量转换为发光的发光物质(荧光发光物质)，不局限于在上述所示的可见光区域呈现发光颜色(发光峰)的荧光发光物质，可以使用在近红外光区域的一部分呈现发光颜色(发光峰)的荧光发光物质(例如，呈现红色发光的800nm以上且950nm以下的材料)。
接着，作为将三重激发能量转换为发光的发光物质，例如可以举出发射磷光的物质(磷光发光物质)或呈现热活化延迟荧光的热活化延迟荧光(Thermally activateddelayed fluorescence：TADF)材料。
首先，作为将三重激发能量转换为发光的发光物质的磷光发光物质，例如可以举出有机金属配合物、金属配合物(铂配合物)、稀土金属配合物等。这种物质分别呈现不同的发光颜色(发光峰)，因此根据需要适当地选择而使用。注意，在磷光发光物质中，作为在可见光区域呈现发光颜色(发光峰)的材料，可以举出如下材料。
作为呈现蓝色或绿色且其发射光谱的峰波长为450nm以上且570nm以下(例如，优选的是蓝色的发射光谱的峰波长为450nm以上且495nm以下，绿色的发射光谱的峰波长为495nm以上且570nm以下)的磷光发光物质，可以举出如下物质。
例如，可以举出三{2-[5-(2-甲基苯基)-4-(2，6-二甲基苯基)-4H-1，2，4-三唑-3-基-κN2]苯基-κC}铱(III)(简称：[Ir(mpptz-dmp)3])、三(5-甲基-3，4-二苯基-4H-1，2，4-三唑)铱(III)(简称：[Ir(Mptz)3])、三[4-(3-联苯)-5-异丙基-3-苯基-4H-1，2，4-三唑]铱(III)(简称：[Ir(iPrptz-3b)3])、三[3-(5-联苯)-5-异丙基-4-苯基-4H-1，2，4-三唑]铱(III)(简称：[Ir(iPr5btz)3])等具有4H-三唑骨架的有机金属配合物；三[3-甲基-1-(2-甲基苯基)-5-苯基-1H-1，2，4-三唑]铱(III)(简称：[Ir(Mptz1-mp)3])、三(1-甲基-5-苯基-3-丙基-1H-1，2，4-三唑)铱(III)(简称：[Ir(Prptz1-Me)3])等具有1H-三唑骨架的有机金属配合物；fac-三[1-(2，6-二异丙基苯基)-2-苯基-1H-咪唑]铱(III)(简称：[Ir(iPrpmi)3])、三[3-(2，6-二甲基苯基)-7-甲基咪唑并[1，2-f]菲啶根(phenanthridinato)]铱(III)(简称：[Ir(dmpimpt-Me)3])等具有咪唑骨架的有机金属配合物；以及双[2-(4'，6'-二氟苯基)吡啶根-N，C2']铱(III)四(1-吡唑基)硼酸盐(简称：FIr6)、双[2-(4'，6'-二氟苯基)吡啶根-N，C2']铱(III)吡啶甲酸盐(简称：FIrpic)、双{2-[3'，5'-双(三氟甲基)苯基]吡啶根-N，C2'}铱(III)吡啶甲酸盐(简称：[Ir(CF3ppy)2(pic)])、双[2-(4'，6'-二氟苯基)吡啶根-N，C2']铱(III)乙酰丙酮(简称：FIr(acac))等以具有吸电子基团的苯基吡啶衍生物为配体的有机金属配合物等。
作为呈现绿色、黄绿色或黄色且其发射光谱的峰波长为495nm以上且590nm以下的磷光发光物质，可以举出如下物质(例如，优选的是绿色的发射光谱的峰波长为495nm以上且570nm以下，黄绿色的发射光谱的峰波长为530nm以上且570nm以下，黄色的发射光谱的峰波长为570nm以上且590nm以下)。
例如，可以举出三(4-甲基-6-苯基嘧啶)铱(III)(简称：[Ir(mppm)3])、三(4-叔丁基-6-苯基嘧啶)铱(III)(简称：[Ir(tBuppm)3])、(乙酰丙酮根)双(6-甲基-4-苯基嘧啶)铱(III)(简称：[Ir(mppm)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双(6-叔丁基-4-苯基嘧啶)铱(III)(简称：[Ir(tBuppm)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双[6-(2-降莰基)-4-苯基嘧啶]铱(III)(简称：[Ir(nbppm)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双[5-甲基-6-(2-甲基苯基)-4-苯基嘧啶]铱(III)(简称：[Ir(mpmppm)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双{4，6-二甲基-2-[6-(2，6-二甲基苯基)-4-嘧啶基-κN3]苯基-κC}铱(III)(简称：[Ir(dmppm-dmp)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双(4，6-二苯基嘧啶)铱(III)(简称：[Ir(dppm)2(acac)])等具有嘧啶骨架的有机金属铱配合物；(乙酰丙酮根)双(3，5-二甲基-2-苯基吡嗪)铱(III)(简称：[Ir(mppr-Me)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双(5-异丙基-3-甲基-2-苯基吡嗪)铱(III)(简称：[Ir(mppr-iPr)2(acac)])等具有吡嗪骨架的有机金属铱配合物；三(2-苯基吡啶根-N，C2')铱(III)(简称：[Ir(ppy)3])、双(2-苯基吡啶根-N，C2')铱(III)乙酰丙酮(简称：[Ir(ppy)2(acac)])、双(苯并[h]喹啉)铱(III)乙酰丙酮(简称：[Ir(bzq)2(acac)])、三(苯并[h]喹啉)铱(III)(简称：[Ir(bzq)3])、三(2-苯基喹啉-N，C2＇)铱(III)(简称：[Ir(pq)3])、双(2-苯基喹啉-N，C2')铱(III)乙酰丙酮(简称：[Ir(pq)2(acac)])、双[2-(2-吡啶基-κN)苯基-κC][2-(4-苯基-2-吡啶基-κN)苯基-κC]铱(III)(简称：[Ir(ppy)2(4dppy)])、[2-(4-甲基-5-苯基-2-吡啶基-κN)苯基-κC]双[2-(2-吡啶基-κN)苯基-κC]铱(简称：[Ir(ppy)2(mdppy)])等具有吡啶骨架的有机金属铱配合物；双(2，4-二苯基-1，3-噁唑-N，C2')铱(III)乙酰丙酮(简称：[Ir(dpo)2(acac)])、双{2-[4'-(全氟苯基)苯基]吡啶-N，C2'}铱(III)乙酰丙酮(简称：[Ir(p-PF-ph)2(acac)])、双(2-苯基苯并噻唑-N，C2')铱(III)乙酰丙酮(简称：[Ir(bt)2(acac)])等有机金属配合物、三(乙酰丙酮根)(单菲罗啉)铽(III)(简称：[Tb(acac)3(Phen)])等稀土金属配合物。
作为呈现黄色、橙色或红色且其发射光谱的峰波长为570nm以上且750nm以下的磷光发光物质，可以举出如下物质(例如，优选的是黄色的发射光谱的峰波长为570nm以上且590nm以下，橙色的发射光谱的峰波长为590nm以上且620nm以下，红色的发射光谱的峰波长为600nm以上且750nm以下)。
例如，可以举出(二异丁酰甲烷根)双[4，6-双(3-甲基苯基)嘧啶根]铱(III)(简称：[Ir(5mdppm)2(dibm)])、双[4，6-双(3-甲基苯基)嘧啶根](二新戊酰甲烷)铱(III)(简称：[Ir(5mdppm)2(dpm)])、(二新戊酰甲烷)双[4，6-二(萘-1-基)嘧啶根]铱(III)(简称：[Ir(d1npm)2(dpm)])等具有嘧啶骨架的有机金属配合物；(乙酰丙酮)双(2，3，5-三苯基吡嗪)铱(III)(简称：[Ir(tppr)2(acac)])、双(2，3，5-三苯基吡嗪)(二新戊酰甲烷)铱(III)(简称：[Ir(tppr)2(dpm)])、双{4,6-二甲基-2-[3-(3,5-二甲基苯基)-5-苯基-2-吡嗪基-κN]苯基-κC}(2,6-二甲基-3,5-庚二酮-κ2O,O’)铱(III)(简称：[Ir(dmdppr-P)2(dibm)])、双{4,6-二甲基-2-[5-(4-氰-2,6-二甲基苯基)-3-(3,5-二甲基苯基)-2-吡嗪基-κN]苯基-κC}(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮-κ2O,O’)铱(III)(简称：[Ir(dmdppr-dmCP)2(dpm)])、双{4，6-二甲基-2-[5-(5-氰基-2-甲基苯基)-3-(3，5-二甲基苯基)-2-吡嗪基-κN]苯基-κC}(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮-κ2O，O’)铱(III)(简称：[Ir(dmdppr-m5CP)2(dpm)])、(乙酰丙酮)双[2-甲基-3-苯基喹喔啉合(quinoxalinato)]-N，C2’]铱(III)(简称：[Ir(mpq)2(acac)])、(乙酰丙酮)双(2，3-二苯基喹喔啉合(quinoxalinato)-N，C2’]铱(III)(简称：[Ir(dpq)2(acac)])、(乙酰丙酮)双[2，3-双(4-氟苯基)喹喔啉合(quinoxalinato)]铱(III)(简称：[Ir(Fdpq)2(acac)])等具有吡嗪骨架的有机金属配合物；三(1-苯基异喹啉-N，C2’)铱(III)(简称：[Ir(piq)3])、双(1-苯基异喹啉-N，C2')铱(III)乙酰丙酮(简称：[Ir(piq)2(acac)])、双[4,6-二甲基-2-(2-喹啉-κN)苯基-κC](2,4-戊二酮根-κ2O,O’)铱(III)(简称：[Ir(dmpqn)2(acac)])等具有吡啶骨架的有机金属配合物；2，3，7，8，12，13，17，18-八乙基-21H，23H-卟啉铂(II)(简称：[PtOEP])等铂配合物；以及三(1，3-二苯基-1，3-丙二酮(propanedionato))(单菲罗啉)铕(III)(简称：[Eu(DBM)3(Phen)])、三[1-(2-噻吩甲酰基)-3，3，3-三氟丙酮](单菲罗啉)铕(III)(简称：[Eu(TTA)3(Phen)])等稀土金属配合物。
接着，作为将三重激发能量转换为发光的发光物质的TADF材料，可以举出如下材料。TADF材料是指能够利用微小的热能量将三重激发态上转换(up-convert)为单重激发态(逆系间窜越)并高效率地发射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：三重激发能级和单重激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。TADF材料所发射的延迟荧光是指具有与一般的荧光同样的光谱但寿命非常长的发光。其寿命为1×10-6秒以上，优选为1×10-3秒以上。
作为TADF材料的具体例子，可以举出富勒烯或其衍生物、普鲁黄素等吖啶衍生物、伊红等。此外，可以举出包含镁(Mg)、锌(Zn)、镉(Cd)、锡(Sn)、铂(Pt)、铟(In)或钯(Pd)等的含金属卟啉。作为含金属卟啉，例如，也可以举出原卟啉-氟化锡配合物(简称：SnF2(ProtoIX))、中卟啉-氟化锡配合物(简称：SnF2(Meso IX))、血卟啉-氟化锡配合物(简称：SnF2(Hemato IX))、粪卟啉四甲酯-氟化锡配合物(简称：SnF2(Copro III-4Me))、八乙基卟啉-氟化锡配合物(简称：SnF2(OEP))、初卟啉-氟化锡配合物(简称：SnF2(Etio I))以及八乙基卟啉-氯化铂配合物(简称：PtCl2OEP)等。
除了上述以外，可以使用2-(联苯-4-基)-4，6-双(12-苯基吲哚并[2，3-a]咔唑-11-基)-1，3，5-三嗪(简称：PIC-TRZ)、2-{4-[3-(N-苯基-9H-咔唑-3-基)-9H-咔唑-9-基]苯基}-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪(简称：PCCzPTzn)、2-[4-(10H-吩恶嗪-10-基)苯基]-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪(简称：PXZ-TRZ)、3-[4-(5-苯基-5，10-二氢吩嗪-10-基)苯基]-4，5-二苯基-1，2，4-三唑(简称：PPZ-3TPT)、3-(9，9-二甲基-9H-吖啶-10-基)-9H-氧杂蒽-9-酮(简称：ACRXTN)、双[4-(9，9-二甲基-9，10-二氢吖啶)苯基]砜(简称：DMAC-DPS)、10-苯基-10H，10’H-螺[吖啶-9，9’-蒽]-10’-酮(简称：ACRSA)等具有富π电子型杂芳环和缺π电子型杂芳环中的一个或两个的杂环化合物。
此外，在富π电子型杂芳环和缺π电子型杂芳环直接键合的物质中，富π电子型杂芳环的供体性和缺π电子型杂芳环的受体性都强，单重激发态与三重激发态之间的能量差变小，所以是尤其优选的。
在发光层113中使用在将上述发光物质(将单重激发能量转换为可见光区域的发光的发光物质(例如，荧光发光物质)或者将三重激发能量转换为可见光区域的发光的发光物质(例如，磷光发光物质或TADF材料等))时，除了上述发光物质(有机化合物)以外，(与上述的一部分一致)优选使用以下所示的有机化合物。
首先，在作为发光物质使用荧光发光物质时，优选组合蒽衍生物、并四苯衍生物、菲衍生物、芘衍生物、
Figure BDA0003088585070000301
衍生物、二苯并[g,p]
Figure BDA0003088585070000302
衍生物等稠合多环芳香化合物等的有机化合物而使用。
作为具体例子，可以举出9-苯基-3-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(简称：PCzPA)、3,6-二苯基-9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(简称：DPCzPA)、3-[4-(1-萘基)-苯基]-9-苯基-9H-咔唑(简称：PCPN)、9,10-二苯基蒽(简称：DPAnth)、N,N-二苯基-9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(简称：CzA1PA)、4-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(简称：DPhPA)、YGAPA、PCAPA、N,9-二苯基-N-{4-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]苯基}-9H-咔唑-3-胺(简称：PCAPBA)、N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(简称：2PCAPA)、6,12-二甲氧基-5,11-二苯基
Figure BDA0003088585070000303
、N，N，N’，N’，N”，N”，N”’，N”’-八苯基二苯并[g，p]
Figure BDA0003088585070000304
-2，7，10，15-四胺(简称：DBC1)、9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(简称：CzPA)、7-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-7H-二苯并[c,g]咔唑(简称：cgDBCzPA)、6-[3-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃(简称：2mBnfPPA)、9-苯基-10-{4-(9-苯基-9H-芴-9-基)-联苯-4’-基}-蒽(简称：FLPPA)、9,10-双(3,5-二苯基苯基)蒽(简称：DPPA)、9,10-二(2-萘基)蒽(简称：DNA)、2-叔丁基-9,10-二(2-萘基)蒽(简称：t-BuDNA)、9,9’-联蒽(简称：BANT)、9,9’-(二苯乙烯-3,3’-二基)二菲(简称：DPNS)、9,9’-(二苯乙烯-4,4’-二基)二菲(简称：DPNS2)、1,3,5-三(1-芘)苯(简称：TPB3)、5,12-二苯基并四苯、5,12-双(联苯-2-基)并四苯等。
在作为发光物质使用磷光发光物质时，优选与其三重激发能量比发光物质的三重激发能量(基态与三重激发态的能量差)大的有机化合物组合。此外，除了这种有机化合物以外，也可以组合上述空穴传输性高的有机化合物(第二有机化合物)与电子传输性高的有机化合物(第一有机化合物)而使用。
再者，除了这种有机化合物以外，也可以使用能够形成激基复合物的多个有机化合物(例如，第一有机化合物及第二有机化合物、第一主体材料及第二主体材料或者主体材料及辅助材料等)。注意，在使用多个有机化合物形成激基复合物时，通过组合容易接收空穴的化合物(空穴传输性材料)与容易接收电子的化合物(电子传输性材料)，更高效地形成激基复合物，因此是优选的。此外，通过磷光发光物质及激基复合物包含在发光层中，由于高效地进行能量从激基复合物转移到发光物质的ExTET(Exciplex-Triplet EnergyTransfer：激基复合物-三重态能量转移)，所以可以提高发光效率。注意，也可以采用荧光发光物质及激基复合物包含在发光层中的结构。
此外，可以将上述材料与低分子材料或高分子材料组合而使用。作为高分子材料，具体而言，可以举出聚(2,5-吡啶二基)(简称：PPy)、聚[(9,9-二己基芴-2,7-二基)-co-(吡啶-3,5-二基)](简称：PF-Py)、聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基)-co-(2,2'-联吡啶-6,6'-二基)](简称：PF-BPy)等。在成膜中，可以适当地使用已知的方法(真空蒸镀法、涂敷法、印刷法等)。
<电子传输层>
电子传输层114是将从第二电极102由后述的电子注入层115注入的电子传输到发光层113中的层。此外，电子传输层114是包含电子传输性材料的层。作为用于电子传输层114的电子传输性材料，优选为具有1×10-6cm2/Vs以上的电子迁移率的物质。此外，只要是电子传输性高于空穴传输性的物质，可以使用上述以外的物质。此外，电子传输层(114、114a、114b)即使是单层也起作用，但是在根据需要采用两层以上的叠层结构时，可以提高器件特性。
作为能够用于电子传输层114的有机化合物，优选使用缺π电子型杂芳族化合物等的电子传输性高的材料。此外，作为缺π电子型杂芳族化合物，可以举出呋喃二嗪骨架的呋喃环与作为芳香环的苯环稠合的具有苯并呋喃二嗪骨架的化合物、呋喃二嗪骨架的呋喃环与作为芳香环的萘环稠合的具有萘并呋喃二嗪骨架的化合物、呋喃二嗪骨架的呋喃环与作为芳香环的菲咯环稠合的具有菲并呋喃二嗪骨架的化合物、噻吩并二嗪骨架的噻吩并环与作为芳香环的苯环稠合的具有苯并噻吩并二嗪骨架的化合物、噻吩并二嗪骨架的噻吩并环与作为芳香环的萘环稠合的具有萘并噻吩并二嗪骨架的化合物、噻吩并二嗪骨架的噻吩并环与作为芳香环的菲咯环稠合的具有菲并噻吩并二嗪骨架的化合物等。除了上述材料以外，还可以举出具有喹啉骨架的金属配合物、具有苯并喹啉骨架的金属配合物、具有噁唑骨架的金属配合物、具有噻唑骨架的金属配合物等，还可以使用噁二唑衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、噁唑衍生物、噻唑衍生物、菲罗啉衍生物、具有喹啉配体的喹啉衍生物、苯并喹啉衍生物、喹喔啉衍生物、二苯并喹喔啉衍生物、吡啶衍生物、联吡啶衍生物、嘧啶衍生物、含氮杂芳族化合物等。
作为电子传输性材料，可以举出9-[(3’-二苯并噻吩-4-基)联苯-3-基]萘并[1’，2’：4，5]呋喃并[2，3-b]吡嗪(简称：9mDBtBPNfpr)、9-(9’-苯基-3，3’-联-9H-咔唑-9-基)萘并[1’，2’：4，5]呋喃并[2，3-b]吡嗪(简称：9PCCzNfpr)、9-[3-(9’-苯基-3，3’-联-9H-咔唑-9-基)苯基]萘并[1’，2’：4，5]呋喃并[2，3-b]吡嗪(简称：9mPCCzPNfpr)、9-[3-(9’-苯基-2，3’-联-9H-咔唑-9-基)苯基]萘并[1’，2’：4，5]呋喃并[2，3-b]吡嗪(简称：9mPCCzPNfpr-02)、10-[(3’-二苯并噻吩-4-基)联苯-3-基]萘并[1’，2’：4，5]呋喃并[2，3-b]吡嗪(简称：10mDBtBPNfpr)、10-(9’-苯基-3，3’-联-9H-咔唑-9-基)萘并[1’，2’：4，5]呋喃并[2，3-b]吡嗪(简称：10PCCzNfpr)、12-[(3’-二苯并噻吩-4-基)联苯-3-基]菲咯[9’，10’：4，5]呋喃并[2，3-b]吡嗪(简称：12mDBtBPPnfpr)、9-[4-(9’-苯基-3，3’-联-9H-咔唑-9-基)苯基]萘并[1’，2’：4，5]呋喃并[2，3-b]吡嗪(简称：9pPCCzPNfpr)、9-[4-(9’-苯基-2，3’-联-9H-咔唑-9-基)苯基]萘并[1’，2’：4，5]呋喃并[2，3-b]吡嗪(简称：9pPCCzPNfpr-02)、9-[3’-(6-苯基苯并[b]萘并[1，2-d]呋喃-8-基)联苯-3-基]萘并[1’，2’：4，5]呋喃并[2，3-b]吡嗪(简称：9mBnfBPNfpr)、9-[3’-(6-苯基二苯并噻吩-4-基)联苯-3-基]萘并[1’，2’：4，5]呋喃并[2，3-b]吡嗪(简称：9mDBtBPNfpr-02)、9-{3-[6-(9，9-二甲基芴-2-基)二苯并噻吩-4-基]苯基}萘并[1’，2’：4，5]呋喃并[2，3-b]吡嗪(简称：9mFDBtPNfpr)、11-(3-萘并[1’，2’：4，5]呋喃并[2，3-b]吡嗪-9-基-苯基)-12-苯基吲哚并[2，3-a]咔唑(简称：9mIcz(II)PNfpr)、3-萘并[1’，2’：4，5]呋喃并[2，3-b]吡嗪-9-基-N，N-二苯基苯胺(简称：9mTPANfpr)、10-[4-(9’-苯基-3，3’-联-9H-咔唑-9-基)苯基]萘并[1’，2’：4，5]呋喃并[2，3-b]吡嗪(简称：10mPCCzPNfpr)、11-[(3’-二苯并噻吩-4-基)联苯-3-基]菲咯[9’，10’：4，5]呋喃并[2，3-b]吡嗪(简称：11mDBtBPPnfpr)、10-[3-(9’-苯基-3，3’-联-9H-咔唑-9-基)苯基]萘并[1’，2’：4，5]呋喃并[2，3-b]吡嗪(简称：10pPCCzPNfpr)、9-[3-(7H-二苯并[c，g]咔唑-7-基)苯基]萘并[1’，2’：4，5]呋喃并[2，3-b]吡嗪(简称：9mcgDBCzPNfpr)、9-{3’-[6-(联苯-3-基)二苯并噻吩-4-基]联苯-3-基}萘并[1’，2’：4，5]呋喃并[2，3-b]吡嗪(简称：9mDBtBPNfpr-03)、9-{3’-[6-(联苯-4-基)二苯并噻吩-4-基]联苯-3-基}萘并[1’，2’：4，5]呋喃并[2，3-b]吡嗪(简称：9mDBtBPNfpr-04)、11-[3’-(6-苯基二苯并噻吩-4-基)联苯-3-基]菲咯[9’，10’：4，5]呋喃并[2，3-b]吡嗪(简称：11mDBtBPPnfpr-02)等。
此外，也可以使用4-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-8-(萘-2-基)-[1]苯并呋喃并[3，2-d]嘧啶(简称：8βN-4mDBtPBfpm)、8-(1，1’-联苯-4-基)-4-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-[1]苯并呋喃并[3，2-d]嘧啶(简称：8BP-4mDBtPBfpm)、4，8-双[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-[1]苯并呋喃并[3，2-d]嘧啶(简称：4，8mDBtP2Bfpm)、8-[(2，2’-联萘基)-6-基]-4-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基-[1]苯并呋喃并[3，2-d]嘧啶(简称：8(βN2)-4mDBtPBfpm)、3，8-双[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]苯并呋喃并[2，3-b]吡嗪(简称：3，8mDBtP2Bfpr)、8-[3’-(二苯并噻吩-4-基)(1，1’-联苯-3-基)]萘并[1’，2’：4，5]呋喃并[3，2-d]嘧啶(简称：8mDBtBPNfpm)等。
此外，也可以使用三(8-羟基喹啉)铝(III)(简称：Alq3)、三(4-甲基-8-羟基喹啉)铝(III)(简称：Almq3)、双(10-羟基苯并[h]喹啉)铍(II)(简称：BeBq2)、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(4-苯基苯酚)铝(III)(简称：BAlq)、双(8-羟基喹啉)锌(II)(简称：Znq)等具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金属配合物；双[2-(2-苯并噁唑基)苯酚]锌(II)(简称：ZnPBO)、双[2-(2-苯并噻唑基)苯酚]锌(II)(简称：ZnBTZ)、双[2-(2-羟基苯基)苯并噻唑]锌(II)(简称：Zn(BTZ)2)等具有噁唑骨架或噻唑骨架的金属配合物等。
此外，还可以使用2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁苯基)-1，3，4-噁二唑(简称：PBD)、1，3-双[5-(对叔丁苯基)-1，3，4-噁二唑-2-基]苯(简称：OXD-7)、9-[4-(5-苯基-1，3，4-噁二唑-2-基)苯基]-9H-咔唑(简称：CO11)等噁二唑衍生物；3-(4-联苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1,2,4-三唑(简称：TAZ)、3-(4-叔丁苯基)-4-(4-乙苯基)-5-(4-联苯基)-1,2,4-三唑(简称：p-EtTAZ)等三唑衍生物；2，2’，2”-(1，3，5-苯三基)三(1-苯基-1H-苯并咪唑)(简称：TPBI)、2-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-1-苯基-1H-苯并咪唑(简称：mDBTBIm-II)等咪唑衍生物(包括苯并咪唑衍生物)；4，4’-双(5-甲基苯并噁唑-2-基)二苯乙烯(简称：BzOS)等噁唑衍生物；红菲绕啉(简称：Bphen)、浴铜灵(简称：BCP)、2，9-双(萘-2-基)-4，7-二苯基-1，10-菲咯啉(简称：NBphen)等菲罗啉衍生物；2-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f，h]喹喔啉(简称：2mDBTPDBq-II)、2-[3’-(二苯并噻吩-4-基)联苯-3-基]二苯并[f，h]喹喔啉(简称：2mDBTBPDBq-II)、2-[3’-(9H-咔唑-9-基)联苯-3-基]二苯并[f，h]喹喔啉(简称：2mCzBPDBq)、2-[4-(3，6-二苯基-9H-咔唑-9-基)苯基]二苯并[f，h]喹喔啉(简称：2CzPDBq-III)、7-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f，h]喹喔啉(简称：7mDBTPDBq-II)、6-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f，h]喹喔啉(简称：6mDBTPDBq-II)等喹喔啉衍生物或二苯并喹喔啉衍生物、3，5-双[3-(9H-咔唑-9-基)苯基]吡啶(简称：35DCzPPy)、1，3，5-三[3-(3-吡啶基)苯基]苯(简称：TmPyPB)等吡啶衍生物、4，6-双[3-(菲-9-基)苯基]嘧啶(简称：4，6mPnP2Pm)、4，6-双[3-(4-二苯并噻吩基)苯基]嘧啶(简称：4，6mDBTP2Pm-II)、4，6-双[3-(9H-咔唑-9-基)苯基]嘧啶(简称：4，6mCzP2Pm)等嘧啶衍生物；2-{4-[3-(N-苯基-9H-咔唑-3-基)-9H-咔唑-9-基]苯基}-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪(简称：PCCzPTzn)、mPCCzPTzn-02、9-[3-(4，6-二苯基-1，3，5-三嗪-2-基)苯基]-9’-苯基-2，3’-联-9H-咔唑(简称：mPCCzPTzn-02)、5-[3-(4，6-二苯基-1，3，5-三嗪-2-基)苯基]-7，7-二甲基-5H，7H-茚并[2，1-b]咔唑(简称：mINc(II)PTzn)、2-{3-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]苯基}-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪(简称：mDBtBPTzn)等三嗪衍生物。
此外，还可以使用PPy、PF-Py、PF-BPy等高分子化合物。
<电子注入层>
电子注入层115是用来提高从阴极的第二电极102注入电子的效率的层，优选使用第二电极102的材料的功函数的值与用于电子注入层115的材料的LUMO能级的值之差小(0.5eV以下)的材料。因此，作为电子注入层115，可以使用锂、铯、氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)、氟化钙(CaF2)、8-(羟基喔啉)锂(简称：Liq)、2-(2-吡啶基)苯酚锂(简称：LiPP)、2-(2-吡啶基)-3-羟基吡啶合锂(简称：LiPPy)、4-苯基-2-(2-吡啶基)苯酚锂(简称：LiPPP)、锂氧化物(LiOx)、碳酸铯等碱金属、碱土金属或者它们的化合物。此外，可以使用氟化铒(ErF3)等稀土金属化合物。
此外，如图1B所示的发光器件那样，通过在两个EL层(103a、103b)之间设置电荷产生层104，可以具有多个EL层层叠在一对电极之间的结构(也称为串联结构)。注意，在本实施方式中，图1A所说明的空穴注入层(111)、空穴传输层(112)、发光层(113)、电子传输层(114)和电子注入层(115)各自的功能及材料是与图1B所说明的空穴注入层(111a、111b)、空穴传输层(112a、112b)、发光层(113a、113b)、电子传输层(114a、114b)和电子注入层(115a、115b)相同的。
<电荷产生层>
在图1B所示的发光器件中，电荷产生层104具有如下功能：当第一电极101(阳极)和第二电极102(阴极)之间被施加电压时，对EL层103a注入电子且对EL层103b注入空穴的功能。电荷产生层104既可以具有对空穴传输性材料添加电子受体(受体)的结构，也可以具有对电子传输性材料添加电子给体(供体)的结构。或者，也可以层叠有这两种结构。此外，通过使用上述材料形成电荷产生层104，可以抑制在层叠EL层时的驱动电压的增大。
在电荷产生层104具有对空穴传输性材料添加电子受体的结构的情况下，作为空穴传输性材料可以使用本实施方式所示的材料。此外，作为电子受体，可以举出7，7，8，8-四氰基-2，3，5，6-四氟醌二甲烷(简称：F4-TCNQ)、四氯苯醌等。此外，可以举出属于元素周期表中第4族至第8族的金属的氧化物。具体而言，可以举出氧化钒、氧化铌、氧化钽、氧化铬、氧化钼、氧化钨、氧化锰、氧化铼等。
在电荷产生层104具有对电子传输性材料添加电子给体的结构的情况下，作为电子传输性材料可以使用本实施方式所示的材料。此外，作为电子给体，可以使用碱金属、碱土金属、稀土金属或属于元素周期表中第2族、第13族的金属及它们的氧化物或碳酸盐。具体而言，优选使用锂(Li)、铯(Cs)、镁(Mg)、钙(Ca)、镱(Yb)、铟(In)、氧化锂、碳酸铯等。此外，也可以将如四硫萘并萘(tetrathianaphthacene)等有机化合物用作电子给体。
虽然图1B示出层叠有两个EL层103的结构，但是通过在不同的EL层之间设置电荷产生层可以使其成为三个以上的叠层结构。此外，EL层(103、103a、103b)中的发光层113(113a、113b)适当地组合发光物质及多个物质而能够获得呈现所希望的发光颜色的荧光发光及磷光发光。此外，当包括多个发光层113(113a、113b)时，也可以采用各发光层的发光颜色不同的结构。在此情况下，作为用于层叠的各发光层的发光物质或其他物质分别使用不同材料即可。例如，发光层113a可以呈现蓝色，发光层113b可以呈现红色、绿色、黄色中的一种。此外，例如，发光层113a可以呈现红色，发光层113b可以呈现蓝色、绿色、黄色中的一种。再者，在EL层具有三层以上的叠层结构时，第一层的EL层的发光层(113a)为蓝色，第二层的EL层的发光层(113b)为红色、绿色和黄色中的任一个，第三层的EL层的发光层为蓝色，此外，第一层的EL层的发光层(113a)为红色，第二层的EL层的发光层(113b)为蓝色、绿色和黄色中的任一个，第三层的EL层的发光层为红色。注意，也可以考虑多个发光颜色的亮度或特性而适当地使用其他发光颜色的组合。
<衬底>
本实施方式所示的发光器件可以形成在各种衬底上。注意，对衬底的种类没有特定的限制。作为该衬底的例子，可以举出半导体衬底(例如，单晶衬底或硅衬底)、SOI衬底、玻璃衬底、石英衬底、塑料衬底、金属衬底、不锈钢衬底、包含不锈钢箔的衬底、钨衬底、包含钨箔的衬底、柔性衬底、贴合薄膜、包含纤维状材料的纸或基材薄膜等。
作为玻璃衬底的例子，有钡硼硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃、钠钙玻璃等。作为柔性衬底、贴合薄膜、基材薄膜等，可以举出以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)为代表的塑料、丙烯酸树脂等合成树脂、聚丙烯、聚酯、聚氟化乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、芳族聚酰胺树脂、环氧树脂、无机蒸镀薄膜、纸类等。
当制造本实施方式所示的发光器件时，可以利用蒸镀法等真空工艺或旋涂法、喷墨法等溶液工艺。作为蒸镀法，可以利用溅射法、离子镀法、离子束蒸镀法、分子束蒸镀法、真空蒸镀法等物理蒸镀法(PVD法)或化学蒸镀法(CVD法)等。尤其是，可以利用蒸镀法(真空蒸镀法)、涂敷法(浸涂法、染料涂布法、棒式涂布法、旋涂法、喷涂法等)、印刷法(喷墨法、丝网印刷(孔版印刷)法、胶版印刷(平版印刷)法、柔版印刷(凸版印刷)法、照相凹版印刷法、微接触印刷法、纳米压印法等)等方法形成包括在发光器件的EL层中的功能层(空穴注入层(111、111a、111b)、空穴传输层(112、112a、112b)、发光层(113、113a、113b)、电子传输层(114、114a、114b)、电子注入层(115、115a、115b)以及电荷产生层(104、104a、104b))。
注意，在使用本发明的一个方式的发光器件用组成物形成包括在上述发光器件的EL层中的功能层时，特别优选利用蒸镀法。例如，在形成发光层(113、113a、113b)时使用三种材料(发光物质、第一有机化合物、第二有机化合物)的情况下，使用与所蒸镀的材料相同的个数(在此情况下三个)的蒸镀源，在每个蒸镀源中放入第一有机化合物401、第二有机化合物402及发光物质403进行共蒸镀，在衬底400表面形成三种蒸镀材料的混合膜的发光层(113、113a、113b)。在使用上述三种材料中混合第一有机化合物及第二有机化合物而成的发光器件用组成物时，即使用来形成发光层(113、113a、113b)的材料有三种，也使用两种蒸镀源，在每个蒸镀源中放入发光器件用组成物404及发光物质405进行共蒸镀，可以形成与使用三种蒸镀源形成的混合膜相同的混合膜的发光层(113、113a、113b)。
注意，由于如实施方式1所示那样上述发光器件用组成物通过混合具有特定的分子结构的混合物而得到，所以即使混合不特定的多个混合物而将其放入在一个蒸镀源中进行蒸镀，也难以得到与将每个化合物放入不同的蒸镀源进行共蒸镀的情况相同的程度的膜质。例如，发生如下问题：由于先蒸镀混合材料的一部分等而发生组成变化；或者所形成的膜的品质(组成或厚度等)不是所希望的状态。此外，还有在量产工序中设备的规格变复杂或维修次数增加等的问题。
如此，在将本发明的一个方式的发光器件用组成物用于EL层的一部分或发光层时，在维持发光器件的器件特性或可靠性的同时实现生产率高的发光器件的制造，因此是优选的。
此外，本实施方式所示的构成发光器件的EL层(103、103a、103b)的各功能层(空穴注入层(111、111a、111b)、空穴传输层(112、112a、112b)、发光层(113、113a、113b、113c)、电子传输层(114、114a、114b)、电子注入层(115、115a、115b)以及电荷产生层(104、104a、104b))的材料不局限于此，只要为可以满足各层的功能的材料就可以组合地使用。作为一个例子，可以使用高分子化合物(低聚物、树枝状聚合物、聚合物等)、中分子化合物(介于低分子与高分子之间的化合物：分子量为400至4000)、无机化合物(量子点材料等)等。作为量子点材料，可以使用胶状量子点材料、合金型量子点材料、核壳型量子点材料、核型量子点材料等。
本实施方式所示的结构可以适当地与其他实施方式所示的结构组合而使用。
(实施方式2)
在本实施方式中，对本发明的一个方式的发光装置进行说明。
通过采用本发明的一个方式的发光器件的元件结构，可以制造有源矩阵型发光装置或无源矩阵型发光装置。此外，有源矩阵型发光装置具有组合了发光器件和晶体管(FET)的结构。由此，无源矩阵型发光装置和有源矩阵型发光装置都包括在本发明的一个方式中。此外，可以将其他实施方式所示的发光器件应用于本实施方式所示的发光装置。
在本实施方式中，首先参照图7A及图7B说明有源矩阵型发光装置。
图7A是发光装置的俯视图，图7B是沿着图7A中的点划线A-A’进行切割的截面图。有源矩阵型发光装置具有设置在第一衬底301上的像素部302、驱动电路部(源极线驱动电路)303以及驱动电路部(栅极线驱动电路)(304a、304b)。将像素部302及驱动电路部(303、304a、304b)用密封剂305密封在第一衬底301与第二衬底306之间。
在第一衬底301上设置有引线307。引线307与作为外部输入端子的FPC308电连接。FPC308用来对驱动电路部(303、304a、304b)传递来自外部的信号(例如，视频信号、时钟信号、起始信号或复位信号等)或电位。此外，FPC308也可以安装有印刷线路板(PWB)。安装有这些FPC和PWB的状态也可以包括在发光装置的范畴内。
图7B示出截面结构。
像素部302由具有FET(开关用FET)311、FET(电流控制用FET)312以及电连接于FET312的第一电极313的多个像素构成。对各像素所具有的FET的个数没有特别的限制，而根据需要适当地设置即可。
对FET309、310、311、312没有特别的限制，例如可以采用交错型晶体管或反交错型晶体管。此外，也可以采用顶栅型或底栅型等的晶体管结构。
此外，对可用于上述FET309、310、311、312的半导体的结晶性没有特别的限制，可以使用非晶半导体和具有结晶性的半导体(微晶半导体、多晶半导体、单晶半导体或其一部分具有结晶区域的半导体)中的任一个。通过使用具有结晶性的半导体，可以抑制晶体管特性的劣化，所以是优选的。
作为上述半导体，例如可以使用第14族元素、化合物半导体、氧化物半导体、有机半导体等。典型地是，可以使用包含硅的半导体、包含砷化镓的半导体或包含铟的氧化物半导体等。
驱动电路部303包括FET309及FET310。FET309及FET310既可以由包含单极性(N型和P型中的任一个)晶体管的电路形成，也可以由包含N型晶体管及P型晶体管的CMOS电路形成。此外，也可以采用外部具有驱动电路的结构。
第一电极313的端部由绝缘物314覆盖。绝缘物314可以使用负型感光树脂或正型感光树脂(丙烯酸树脂)等有机化合物或者氧化硅、氧氮化硅、氮化硅等无机化合物。绝缘物314的上端部或下端部优选有具有曲率的曲面。由此，可以使形成在绝缘物314上的膜具有良好的覆盖性。
在第一电极313上层叠有EL层315及第二电极316。EL层315具有发光层、空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层、电荷产生层等。
作为本实施方式所示的发光器件317的结构，可以应用其他实施方式所示的结构或材料。虽然在此未图示，但是第二电极316与作为外部输入端子的FPC308电连接。
虽然在图7B所示的截面图中仅示出一个发光器件317，但是，在像素部302中多个发光器件被配置为矩阵状。通过在像素部302中分别选择性地形成能够得到三种(R、G、B)颜色的发光的发光器件，可以形成能够进行全彩色显示的发光装置。此外，除了可以得到三种(R、G、B)颜色的发光的发光器件以外，例如也可以形成能够得到白色(W)、黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)等颜色的发光的发光器件。例如，通过对能够得到三种(R、G、B)颜色的发光的发光器件追加能够得到上述多种发光的发光器件，可以获得色纯度的提高、耗电量的降低等效果。此外，也可以通过与彩色滤光片组合来实现能够进行全彩色显示的发光装置。作为彩色滤光片的种类，可以使用红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)、青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)等。
通过使用密封剂305将第二衬底306与第一衬底301贴合在一起，使第一衬底301上的FET(309、310、311、312)和发光器件317位于由第一衬底301、第二衬底306和密封剂305围绕的空间318。此外，空间318可以填充有惰性气体(如氮气或氩气等)，也可以填充有有机物(包括密封剂305)。
可以将环氧树脂或玻璃粉用作密封剂305。此外，作为密封剂305，优选使用尽量未使水分和氧透过的材料。此外，第二衬底306可以使用与第一衬底301同样的材料。由此，可以使用其他实施方式所示的各种衬底。作为衬底，除了玻璃衬底和石英衬底之外，还可以使用由纤维增强塑料(FRP)、聚氟乙烯(PVF)、聚酯、丙烯酸树脂等构成的塑料衬底。从粘合性的观点来看，在作为密封剂使用玻璃粉的情况下，作为第一衬底301及第二衬底306优选使用玻璃衬底。
如上所述，可以得到有源矩阵型发光装置。
此外，当在柔性衬底上形成有源矩阵型发光装置时，可以在柔性衬底上直接形成FET及发光器件，也可以在具有剥离层的其他衬底上形成FET及发光器件之后通过施加热、力量、激光照射等使FET与发光器件在剥离层分离再将其转置于柔性衬底。此外，作为剥离层，例如可以使用钨膜及氧化硅膜的无机膜的叠层或聚酰亚胺等有机树脂膜等。此外，作为柔性衬底，除了可以形成晶体管的衬底之外，还可以举出纸衬底、玻璃纸衬底、芳族聚酰胺薄膜衬底、聚酰亚胺薄膜衬底、布衬底(包括天然纤维(丝、棉、麻)、合成纤维(尼龙、聚氨酯、聚酯)或再生纤维(醋酯纤维、铜氨纤维、人造纤维、再生聚酯)等)、皮革衬底、橡皮衬底等。通过使用这种衬底，可以实现良好的耐性及耐热性且轻量化及薄型化。
此外，在驱动有源矩阵型发光装置所具有的发光器件时，可以使发光器件以脉冲状(例如，使用kHz、MHz等频率)发光并将该光用于显示。使用上述有机化合物形成的发光器件具有优良的频率特性，可以缩短发光器件的驱动时间而减少功耗。此外，因驱动时间的缩短而发热得到抑制，由此可以减轻发光器件的劣化。
本实施方式所示的结构可以适当地与其他实施方式所示的结构组合而使用。
(实施方式3)
在本实施方式中，对采用本发明的一个方式的发光器件或包括本发明的一个方式的发光器件的发光装置的各种电子设备及汽车的例子进行说明。注意，可以将发光装置主要用于本实施方式所说明的电子设备中的显示部。
图8A至图8E所示的电子设备可以包括外壳7000、显示部7001、扬声器7003、LED灯7004、操作键7005(包括电源开关或操作开关)、连接端子7006、传感器7007(具有测量如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、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、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)、麦克风7008等。
图8A示出移动计算机，该移动计算机除了上述以外还可以包括开关7009、红外端口7010等。
图8B示出具备记录媒体的便携式图像再现装置(例如DVD再现装置)，该便携式图像再现装置除了上述以外还可以包括第二显示部7002、记录介质读取部7011等。
图8C示出具有电视接收功能的数码相机，该数码相机除了上述以外还可以包括天线7014、快门按钮7015、图像接收部7016等。
图8D示出便携式信息终端。便携式信息终端具有将信息显示在显示部7001的三个以上的面上的功能。在此，示出信息7052、信息7053、信息7054分别显示于不同的面上的例子。例如，在将便携式信息终端放在上衣口袋里的状态下，使用者能够确认显示在从便携式信息终端的上方看到的位置上的信息7053。使用者可以确认显示而无需从口袋里拿出便携式信息终端，能够判断是否接电话。
图8E示出便携式信息终端(包括智能手机)，该便携式信息终端可以在外壳7000中包括显示部7001、操作键7005等。便携式信息终端也可以设置有扬声器9003、连接端子7006、传感器9007等。此外，便携式信息终端可以将文字或图像信息显示在其多个面上。在此，示出显示有三个图标7050的例子。此外，可以将由虚线矩形表示的信息7051显示在显示部7001的另一个面上。作为信息7051的例子，可以举出提示收到来自电子邮件、社交网络服务(SNS)或电话等的信息；电子邮件或SNS等的标题；电子邮件或SNS等的发送者姓名；日期；时间；电池余量；以及天线接收信号强度等。或者，可以在显示有信息7051的位置上显示图标7050等。
图8F是大型电视装置(也称为电视机或电视接收器)，可以包括外壳7000、显示部7001等。此外，在此示出由支架7018支撑外壳7000的结构。此外，通过利用另外提供的遥控操作机7111等可以进行电视装置的操作。此外，显示部7001也可以具备触摸传感器，通过用手指等触摸显示部7001可以进行操作。遥控操作机7111也可以具备显示从该遥控操作机7111输出的数据的显示部。通过利用遥控操作机7111所具备的操作键或触摸面板，可以进行频道及音量的操作，并可以对显示在显示部7001上的图像进行操作。
图8A至图8F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)显示在显示部上的功能；触摸面板功能；显示日历、日期或时刻等的功能；通过利用各种软件(程序)控制处理的功能；无线通信功能；通过利用无线通信功能来连接到各种计算机网络的功能；通过利用无线通信功能，进行各种数据的发送或接收的功能；读出储存在记录介质中的程序或数据来将其显示在显示部上的功能等。此外，包括多个显示部的电子设备可以具有在一个显示部主要显示图像信息而在另一个显示部主要显示文本信息的功能，或者具有通过将考虑了视差的图像显示于多个显示部上来显示三维图像的功能等。再者，在具有图像接收部的电子设备中，可以具有如下功能：拍摄静态图像的功能；拍摄动态图像的功能；对所拍摄的图像进行自动或手动校正的功能；将所拍摄的图像储存在记录介质(外部或内置于相机)中的功能；将所拍摄的图像显示在显示部的功能等。注意，图8A至图8F所示的电子设备可具有的功能不局限于上述功能，而可以具有各种功能。
图8G是手表型便携式信息终端，例如可以被用作智能手表。该手表型便携式信息终端包括外壳7000、显示部7001、操作按钮7022、7023、连接端子7024、表带7025、麦克风7026、传感器7029、扬声器7030等。显示部7001的显示面弯曲，因此能够沿着弯曲的显示面进行显示。此外，该手表型便携式信息终端例如通过与可进行无线通信的耳麦相互通信可以进行免提通话。此外，通过利用连接端子7024，可以与其他信息终端进行数据传输或进行充电。充电也可以通过无线供电进行。
安装在兼作框架(bezel)部分的外壳7000中的显示部7001具有非矩形状的显示区域。显示部7001可以显示表示时间的图标7027以及其他图标7028等。此外，显示部7001也可以为安装有触摸传感器(输入装置)的触摸面板(输入输出装置)。
图8G所示的智能手表可以具有各种功能。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)显示在显示部上的功能；触摸面板功能；显示日历、日期或时刻等的功能；通过利用各种软件(程序)控制处理的功能；无线通信功能；通过利用无线通信功能来连接到各种计算机网络的功能；通过利用无线通信功能，进行各种数据的发送或接收的功能；读出储存在记录介质中的程序或数据来将其显示在显示部上的功能等。
外壳7000的内部可具有扬声器、传感器(具有测量如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、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、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)、麦克风等。
可以将本发明的一个方式的发光装置用于本实施方式所示的电子设备的各显示部，由此可以实现长寿命的电子设备。
作为使用发光装置的电子设备，可以举出图9A至图9C所示的能够折叠的便携式信息终端。图9A示出展开状态的便携式信息终端9310。图9B示出从展开状态和折叠状态中的一个状态变为另一个状态的中途的状态的便携式信息终端9310。图9C示出折叠状态的便携式信息终端9310。便携式信息终端9310在折叠状态下可携带性好，在展开状态下因为具有无缝拼接的较大的显示区域所以显示一览性强。
显示部9311由通过铰链部9313连接的三个外壳9315来支撑。此外，显示部9311也可以为安装有触摸传感器(输入装置)的触摸面板(输入输出装置)。此外，显示部9311通过铰链部9313使两个外壳9315之间弯折，由此可以使便携式信息终端9310从展开状态可逆性地变为折叠状态。可以将本发明的一个方式的发光装置用于显示部9311。此外，可以实现长寿命的电子设备。显示部9311中的显示区域9312是位于折叠状态的便携式信息终端9310的侧面的显示区域。在显示区域9312中可以显示信息图标或者使用频率高的应用软件或程序的快捷方式等，能够顺利地进行信息的确认或应用软件的启动。
图10A及图10B示出使用发光装置的汽车。就是说，可以与汽车一体地形成发光装置。具体而言，可以用于图10A所示的汽车的外侧的灯5101(包括车身后部)、轮胎的轮毂5102、车门5103的一部分或整体等。此外，可以用于图10B所示的汽车内侧的显示部5104、方向盘5105、变速杆5106、座位5107、内部后视镜5108、挡风玻璃5109等。除此之外，也可以用于玻璃窗的一部分。
如上所述，可以得到使用本发明的一个方式的发光装置的电子设备或汽车。此时，可以实现长寿命的电子设备。能够使用的电子设备或汽车不局限于本实施方式中示出的电子设备或汽车，在各种领域可以应用。
注意，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使用。
(实施方式4)
在本实施方式中，说明应用本发明的一个方式的发光装置或其一部分的发光器件而制造的照明装置及其应用例。此外，参照图11A和图11B说明照明装置的结构。
图11A和图11B示出照明装置的截面图的例子。图11A是在衬底一侧提取光的底部发射型照明装置，而图11B是在密封衬底一侧提取光的顶部发射型照明装置。
图11A所示的照明装置4000在衬底4001上包括发光器件4002。此外，照明装置4000在衬底4001的外侧包括具有凹凸的衬底4003。发光器件4002包括第一电极4004、EL层4005以及第二电极4006。
第一电极4004与电极4007电连接，第二电极4006与电极4008电连接。此外，也可以设置与第一电极4004电连接的辅助布线4009。此外，在辅助布线4009上形成有绝缘层4010。
衬底4001与密封衬底4011由密封剂4012粘合。此外，优选在密封衬底4011与发光器件4002之间设置有干燥剂4013。由于衬底4003具有如图11A所示那样的凹凸，因此可以提高在发光器件4002中产生的光的提取效率。
图11B所示的照明装置4200在衬底4201上包括发光器件4202。发光器件4202包括第一电极4204、EL层4205以及第二电极4206。
第一电极4204与电极4207电连接，第二电极4206与电极4208电连接。此外，也可以设置与第二电极4206电连接的辅助布线4209。此外，也可以在辅助布线4209下设置绝缘层4210。
衬底4201与具有凹凸的密封衬底4211由密封剂4212粘合。此外，也可以在密封衬底4211与发光器件4202之间设置阻挡膜4213及平坦化膜4214。由于密封衬底4211具有如图11B所示那样的凹凸，因此可以提高在发光器件4202中产生的光的提取效率。
作为上述照明装置的应用例子，可以举出室内照明的天花灯。作为天花灯，有天花安装型灯或天花嵌入型灯等。这种照明装置可以由发光装置与外壳或覆盖物的组合构成。
除此以外，也可以应用于能够照射地面上以提高安全性的脚灯。例如，能够将脚灯有效地利用于卧室、楼梯或通路等。在此情况下，可以根据房间的尺寸或结构而适当地改变其尺寸或形状。此外，也可以组合发光装置和支撑台构成安装型照明装置。
此外，也可以应用于薄膜状照明装置(片状照明)。因为将片状照明贴在墙上而使用，所以可以节省空间地应用于各种用途。此外，容易实现大面积化。此外，也可以将其贴在具有曲面的墙或外壳上。
通过将本发明的一个方式的发光装置或其一部分的发光器件用于上述以外的室内家具的一部分，可以提供具有家具的功能的照明装置。如上所述，可以得到使用发光装置的各种各样的照明装置。
此外，作为使用本发明的一个方式的发光装置或其一部分的发光器件而制造的应用例，可以举出人脸识别用光源、指纹识别用光源、暗处人体感应器用光源、人体静脉感应器用光源、生体血氧饱和度测量仪用光源、氧血红蛋白浓度测量仪用光源等。除了上述以外，发挥本发明的一个方式的发光装置或其一部分的发光器件的作用的应用例都包括在本发明的一个方式中。
本实施方式所示的结构可以与其他实施方式所示的结构适当地组合而实施。
[实施例1]
在本实施例中，制造本发明的一个方式的发光器件，并示出测得的元件特性。在本实施例中制造的发光器件1是被调整以得到发射光谱的最大峰波长为800nm左右的发光的具有微腔结构的发光器件，而发光器件2是被调整以得到发射光谱的最大峰波长为855nm左右的发光的具有微腔结构的发光器件。
下面，说明上述发光器件的具体的元件结构及其制造方法。注意，图12示出本实施例所说明的发光器件的元件结构，表2示出具体结构。以下示出在本实施例中使用的材料的化学式。
[表2]
Figure BDA0003088585070000501
*2mDBTBPDBq-II:PCBBiF:[Ir(dmdpbq)2(dpm)](0.7:0.3:0.1 40nm)
[化学式5]
Figure BDA0003088585070000511
《发光器件的制造》
<发光器件1及发光器件2的制造>
如图12所示，本实施例所示的发光器件具有如下结构：在形成于衬底900上的第一电极901上依次层叠有空穴注入层911、空穴传输层912、发光层913、电子传输层914以及电子注入层915，且在电子注入层915上层叠有第二电极903。
首先，在衬底900上形成第一电极901。电极面积为4mm2(2mm×2mm)。衬底900使用玻璃衬底。至于第一电极901，作为反射电极，利用溅射法形成厚度为100nm的银(Ag)、钯(Pd)及铜(Cu)的合金膜(Ag-Pd-Cu(APC)膜)，然后，作为透明电极，利用溅射法形成厚度为10nm的包含氧化硅的铟锡氧化物(ITSO)膜。
在此，作为预处理，利用水洗涤衬底表面，在200℃的温度下焙烧1小时，然后进行UV臭氧处理370秒。然后，将衬底放入其内部被减压到1×10-4Pa左右的真空蒸镀设备中，并在真空蒸镀设备内的加热室中，在170℃的温度下进行真空焙烧30分钟，然后冷却衬底30分钟左右。
接着，在第一电极901上形成空穴注入层911。在真空蒸镀设备内被减压到1×10- 4Pa之后，将1，3，5-三(二苯并噻吩-4-基)-苯(简称：DBT3P-II)和氧化钼以质量比为DBT3P-II：氧化钼＝2：1且发光器件1及2中的厚度分别为25nm和30nm的方式共蒸镀，以形成空穴注入层911。
接着，在空穴注入层911上形成空穴传输层912。通过将N-(1，1’-联苯-4-基)-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-9，9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称：PCBBiF)以厚度为20nm的方式蒸镀，形成空穴传输层912。
接着，在空穴传输层912上形成发光层913。
作为发光层913，将2-[3’-(二苯并噻吩-4-基)联苯-3-基]二苯并[f，h]喹喔啉(简称：2mDBTBPDBq-II)、PCBBiF及作为客体材料(磷光发光材料)的双{4,6-二甲基-2-[3-(3,5-二甲基苯基)-2-苯并[g]喹喔啉基-κN]苯基-κC}(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮-κ2O,O’)铱(III)(简称：[Ir(dmdpbq)2(dpm)])以重量比为2mDBTBPDBq-II：PCBBiF：[Ir(dmdpbq)2(dpm)]＝0.7：0.3：0.1的方式共蒸镀。此外，发光层913的厚度为40nm。
接着，在发光层913上形成电子传输层914。
作为电子传输层914，将作为电子传输材料的2mDBTBPDBq-II以厚度为20nm的方式蒸镀，然后，将作为电子传输材料的2,9-双(萘-2-基)-4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(简称：NBPhen)以发光器件1及2中的厚度分别为75nm和85nm的方式蒸镀。
接着，在电子传输层914上形成电子注入层915。电子注入层915通过以厚度为1nm的方式蒸镀氟化锂(LiF)而形成。
接着，在电子注入层915上形成第二电极903。第二电极903通过将银(Ag)和镁(Mg)的体积比为1：0.1且厚度为30nm的方式蒸镀而形成。在本实施例中，第二电极903被用作阴极，并为具有光反射功能及光透射功能的透反射电极。此外，在本实施例中示出的发光器件是从第二电极903提取光的顶部发射型发光器件。再者，在第二电极903上形成有机盖层904，以提高光提取效率。有机盖层904优选使用折射率为1.7以上的材料，在此蒸镀厚度为100nm的DBT3P-II。
通过上述工序，在衬底900上形成在一对电极之间夹有EL层的发光器件。此外，上述工序中说明的空穴注入层911、空穴传输层912、发光层913、电子传输层914以及电子注入层915是构成本发明的一个方式中的EL层的功能层。此外，在上述制造方法的蒸镀过程中，都使用利用电阻加热法的蒸镀法。
此外，使用另一衬底(未图示)密封如上所述那样制成的发光器件。使用另一衬底(未图示)进行密封时，在氮气氛的手套箱内将涂敷有因紫外光线而固化的密封剂的另一衬底(未图示)固定于衬底900上，并将两个衬底以密封剂附着于衬底900上形成的发光器件的周围的方式彼此粘合。在密封时以6J/cm2照射365nm的紫外光来固化密封剂，并且以80℃进行1小时的加热处理来使密封剂稳定化。
《发光器件的工作特性》
对所制造的各发光器件的工作特性进行测定。注意，在室温(保持为25℃的气氛)下进行测定。图13至图16分别示出各发光器件的电流密度-辐射度特性、电压-电流密度特性、电流密度-外量子效率特性、电压-辐射度特性。此外，下面的表3示出10mA/cm2左右的各发光器件的主要初始特性值。注意，将器件的配光特性假设为朗伯(Lambertian)型，使用辐射亮度算出辐射度、辐射通量及外量子效率。
[表3]
Figure BDA0003088585070000541
此外，图17示出以10mA/cm2的电流密度使电流流过发光器件时的EL发射光谱。利用近红外分光辐射亮度计(SR-NIR，拓普康公司制造)进行发射光谱的测量。在图17中，各发光器件的发光来源于包含在发光层913中的发光峰波长为800nm左右的有机金属配合物[Ir(dmdpbq)2(dpm)]，但是各发光器件具有被进行了光学调整的结构，所以发光器件1和发光器件2的发光峰分别为800nm和855nm左右，各发光器件具有因微腔效应而变窄的EL发射光谱。图18示出有机金属配合物[Ir(dmdpbq)2(dpm)]的发射光谱。在发射光谱的测量中，利用绝对PL量子产率测量设备(由日本滨松光子学株式会社制造的C11347-01)，在氮气氛下将二氯甲烷脱氧溶液(0.010mmol/L)放在石英皿中，密封，并在室温下测量。
此外，由图14及图16可知，各发光器件以低电压被驱动。由图15可知,各发光器件高效发光。
发光器件1的发光的峰强度高，发光效率特别高。如此，根据本发明的一个方式，可以实现峰强度高且发光效率高的发光器件。此外，发光器件2的EL发射光谱的峰波长比包含在发光层913中的有机金属配合物[Ir(dmdpbq)2(dpm)]的发光峰波长更长。如此，根据本发明的一个方式，可以实现其EL发射光谱的峰波长比发光物质的发光峰波长更长的发光器件。
此外，图19A和图19B示出以2.5mA/cm3的电流密度使电流流过发光器件时的EL发射光谱的视角依赖性。在测量EL发射光谱时，利用PMA-12(由日本滨松光子学株式会社制造)。
从图19A和图19B可知：发光器件1在从正面(0°)被测量时的发光峰强度最高，并且在从正面(0°)转移到侧面(90°)来增加角度时的发光峰强度变弱；发光器件2的发光峰强度不在从正面(0°)被测量时而在转移到侧面来以40°的角度被测量时最高。
此外，当从图19A和图19B所示的EL发射光谱计算出相对于朗伯的光子个数的比率时，发光器件1为39.3％，而发光器件2为108.4％。通过将该光子个数的比率乘以表3所示的假设为朗伯型的外量子效率，取得考虑到视角的精确的外量子效率，也就是说，发光器件1为3.9％，而发光器件2为6.1％。由此，根据假设为朗伯型的外量子效率和考虑到视角的外量子效率的关系可知，发光器件1在正面上的发光强度高，而发光器件2在光通量上的发光强度高。
此外，利用由J.A.Woolam公司制造的旋转补偿型多入射角高速光谱椭偏仪(M-2000U)在室温下测量用于有机盖层904的DBT3P-II的折射率。其结果是，DBT3P-II对波长为633nm的光的常光折射率(Ordinary)为1.80，且非常光折射率(extraordinary)为1.73。
此外，对上述发光器件1及2进行可靠性测试。图20示出测定结果。在图20中，纵轴表示初始发光亮度为100％时的归一化强度(％)，横轴表示元件的驱动时间(h)。在可靠性测试中，将电流密度设定为75mA/cm2，以驱动发光器件。
从可靠性测试的结果可知，发光器件1及2都具有高可靠性。这是因为将发射近红外区的光且激发态稳定的有机金属配合物[Ir(dmdpbq)2(dpm)]用于发光器件的发光层的缘故。
(参考合成例1)
在本参考合成例中，说明在实施例1中使用的有机金属配合物，即双{4，6-二甲基-2-[3-(3，5-二甲基苯基)-2-苯并[g]喹喔啉基-κN]苯基-kC}(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮-κ2O,O’)铱(III)(简称：[Ir(dmdpbq)2(dpm)])的合成方法。
[化学式6]
Figure BDA0003088585070000571
〈步骤1：2，3-双(3，5-二甲基苯基)-2-苯并[g]喹喔啉(简称：Hdmdpbq)的合成〉
首先，合成Hdmdpbq。将3.20g的3，3’，5，5’-四甲基苯偶酰、1.97g的2，3-二氨基萘及60mL的乙醇放入具备回流管的三口烧瓶中，用氮气置换烧瓶内的空气，然后以90℃搅拌7小时。过了规定时间之后，蒸馏而去除溶剂。然后，通过以甲苯为展开溶剂的硅胶柱层析纯化，来得到目的物(黄色固体，产量为3.73g，产率为79％)。以下示出步骤1的合成方案(a-1)。
[化学式7]
Figure BDA0003088585070000572
下面示出通过步骤1得到的黄色固体的核磁共振氢谱法(1H-NMR)的分析结果。由此可知，得到Hdmdpbq。
所得物质的1H NMR数据如下：
1H-NMR.δ(CD2Cl2):2.28(s,12H),7.01(s,2H),7.16(s,4H),7.56-7.58(m,2H),8.11-8.13(m,2H),8.74(s,2H).
〈步骤2：二-μ-氯-四{4，6-二甲基-2-[3-(3，5-二甲基苯基)-2-苯并[g]喹喔啉基-κN]苯基-kC}二铱(III)(简称：[Ir(dmdpbq)2Cl]2)的合成〉
接着，将15mL的2-乙氧基乙醇、5mL的水、1.81g的通过步骤1得到的Hdmdpbq及0.66g的氯化铱水合物(IrCl3·H2O)(日本古屋金属公司制造)放入到具备回流管的茄形烧瓶中，用氩气置换烧瓶内的空气。然后，将微波(2.45GHz、100W)照射2小时来使起反应。过了规定时间之后，对所得到的残渣用甲醇进行抽滤并洗涤，由此得到目的物(黑色固体，产量为1.76g，产率为81％)。以下示出步骤2的合成方案(a-2)。
[化学式8]
Figure BDA0003088585070000591
〈步骤3：[Ir(dmdpbq)2(dpm)]的合成〉
接着，将20mL的2-乙氧基乙醇、1.75g的通过步骤2得到的[Ir(dmdpbq)2Cl]2、0.50g的二叔戊酰甲烷(简称：Hdpm)及0.95g的碳酸钠放入到具备回流管的茄形烧瓶中，用氩气置换烧瓶内的空气。然后，照射3小时的微波(2.45GHz，100W)。
在使用甲醇对所得到的残渣进行抽滤之后，使用水、甲醇洗涤。利用以二氯甲烷为展开溶剂的硅胶柱层析纯化所得到的固体，然后使用二氯甲烷和甲醇的混合溶剂重晶，由此得到目的物(暗绿色固体，产量为0.42g，产率为21％)。利用梯度升华方法对所得到的0.41g的暗绿色固体进行升华纯化。作为升华纯化条件，在压力为2.7Pa、氩流量为10.5mL/min的条件下，以300℃对暗绿色固体加热。在该升华纯化之后，以78％的产率得到暗绿色固体。以下示出步骤3的合成方案(a-3)。
[化学式9]
Figure BDA0003088585070000601
下面示出通过步骤3得到的暗绿色固体的核磁共振氢谱法(1H-NMR)的分析结果。由此可知，得到[Ir(dmdpbq)2(dpm)]。
所得物质的1H NMR数据如下：
1H-NMR.δ(CD2Cl2):0.75(s,18H),0.97(s,6H),2.01(s,6H),2.52(s,12H),4.86(s,1H),6.39(s,2H),7.15(s,2H),7.31(s,2H),7.44-7.51(m,4H),7.80(d,2H),7.86(s,4H),8.04(d,2H),8.42(s,2H),8.58(s,2H).
[符号说明]
101：第一电极、102：第二电极、103：EL层、103a、103b：EL层、104：电荷产生层、105：有机盖层、111、111a、111b：空穴注入层、112、112a、112b：空穴传输层、113、113a、113b：发光层、114、114a、114b：电子传输层、115、115a、115b：电子注入层、200R、200G、200B：光学距离、201：第一衬底、202：晶体管(FET)、203R、203G、203B、203W：发光器件、204：EL层、205：第二衬底、206R、206G、206B：彩色滤光片、206R’、206G’、206B’：彩色滤光片、207：第一电极、208：第二电极、209：黑色层(黑矩阵)、210R、210G：导电层、301：第一衬底、302：像素部、303：驱动电路部(源极线驱动电路)、304a、304b：驱动电路部(栅极线驱动电路)、305：密封剂、306：第二衬底、307：引线、308：FPC、309：FET、310：FET、311：FET、312：FET、313：第一电极、314：绝缘物、315：EL层、316：第二电极、317：发光器件、318：空间、900：衬底、901：第一电极、902：EL层、903：第二电极、904：有机盖层、911：空穴注入层、912：空穴传输层、913：发光层、914：电子传输层、915：电子注入层、4000：照明装置、4001：衬底、4002：发光器件、4003：衬底、4004：第一电极、4005：EL层、4006：第二电极、4007：电极、4008：电极、4009：辅助布线、4010：绝缘层、4011：密封衬底、4012：密封剂、4013：干燥剂、4200：照明装置、4201：衬底、4202：发光器件、4204：第一电极、4205：EL层、4206：第二电极、4207：电极、4208：电极、4209：辅助布线、4210：绝缘层、4211：密封衬底、4212：密封剂、4213：阻挡膜、4214：平坦化膜、5101：灯、5102：轮毂、5103：车门、5104：显示部、5105：方向盘、5106：变速杆、5107：座位、5108：内部后视镜、5109：挡风玻璃、7000：外壳、7001：显示部、7002：第二显示部、7003：扬声器、7004：LED灯、7005：操作键、7006：连接端子、7007：传感器、7008：麦克风、7009：开关、7010：红外端口、7011：记录介质读取部、7014：天线、7015：快门按钮、7016：图像接收部、7018：支架、7022、7023：操作按钮、7024：连接端子、7025：表带、7026：麦克风、7029：传感器、7030：扬声器、7052、7053、7054：信息、9310：便携式信息终端、9311：显示部、9312：显示区域、9313：铰链部、9315：外壳

Claims (13)

1.一种发光器件，包括：
第一电极与第二电极之间的EL层，
其中，所述第一电极为反射电极，所述第二电极为透反射电极，
所述EL层发射在750nm以上且1000nm以下的波长范围内具有发光峰的光，
并且，所述第一电极和所述第二电极中的一个或两个对波长为850nm的光的反射率高于对波长为500nm的光的反射率。
2.一种发光器件，包括：
第一电极与第二电极之间的EL层，
其中，所述第一电极为反射电极，所述第二电极为透反射电极，
所述EL层发射在750nm以上且1000nm以下的波长范围内具有发光峰的光，
所述第一电极和所述第二电极中的一个或两个对波长为850nm的光的反射率高于对波长为500nm的光的反射率，
并且，所述第二电极的厚度为20nm以上且60nm以下。
3.根据权利要求1或2所述的发光器件，
还包括与所述第二电极接触并与所述EL层夹持所述第二电极的有机层，
并且所述有机层的折射率为1.7以上。
4.根据权利要求3所述的发光器件，
其中所述有机层的厚度为80nm以上且160nm以下。
5.一种发光器件，包括：
第一电极与第二电极之间的EL层，
其中，所述第一电极为反射电极，所述第二电极为透反射电极，
所述EL层包含在750nm以上且1000nm以下的波长范围内具有发光峰的发光物质，
并且，所述EL层所发射的光的波长长于所述发光物质的发光峰波长。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的发光器件，
其中所述第一电极和所述第二电极中的至少一个含有金(Au)、银(Ag)及铜(Cu)中的至少一个。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的发光器件，
其中所述第一电极对波长为850nm的光的反射率为90％以上。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的发光器件，
其中所述第二电极对波长为850nm的光的反射率为90％以上。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的发光器件，
其中所述发光物质为磷光发光物质。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的发光器件，
其中所述发光物质为由通式(G1)表示的有机金属配合物：
Figure FDA0003088585060000021
R1至R11分别独立地表示氢或者碳原子数为1以上且6以下的烷基，
R1至R4中的至少两个表示碳原子数为1以上且6以下的烷基，
R5至R9中的至少两个表示碳原子数为1以上且6以下的烷基，
X表示取代或未取代的苯环或萘环，
n为2或3，
并且L表示单阴离子配体。
11.一种发光装置，包括：
权利要求1至10中任一项所述的发光器件；以及
FPC。
12.一种电子设备，包括：
权利要求11所述的发光装置；以及
麦克风、相机、操作按钮、外部连接部及扬声器中的至少一个。
13.一种照明装置，包括：
权利要求1至10中任一项所述的发光器件；以及
外壳和覆盖物中的至少一个。
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