CN113906569A - 发光器件、发光装置、发光模块、电子设备及照明装置 - Google Patents

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大泽信晴
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Abstract

提供一种发射近红外光且可见光不容易被看到的发光器件。本发明是一种在发光层中包含发光性有机化合物及主体材料的发光器件。发光器件的发射光谱的最大峰值波长为750nm以上且900nm以下。在发光器件中亮度A及辐射亮度B满足0≤A/B≤1。

Description

发光器件、发光装置、发光模块、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、发光模块、电子设备及照明装置。
注意，本发明的一个方式不局限于上述技术领域。作为本发明的一个方式的技术领域的一个例子，可以举出半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、存储装置、电子设备、照明装置、输入装置(例如，触摸传感器等)、输入输出装置(例如，触摸面板等)以及上述装置的驱动方法或制造方法。
背景技术
对利用有机电致发光(EL：Electro Luminescence)现象的发光器件(也称为有机EL器件、有机EL元件)的研究开发日益火热。有机EL器件的基本结构是在一对电极之间夹有包含发光性有机化合物的层(以下，也记载为发光层)的结构。通过将电压施加到该有机EL器件，可以获得来自发光性有机化合物的发光。
作为发光性有机化合物，例如可以举出能够将三重激发态转换为发光的化合物(也称为磷光性化合物、磷光材料)。在专利文献1中，作为磷光材料公开了以铱等为中心金属的有机金属配合物。
此外，图像传感器被用于各种用途，例如个人识别、缺陷分析、医疗诊断、安全领域等。在图像传感器中，根据用途适当地选择所使用的光源的波长。在图像传感器中，例如使用可见光、X射线等短波长的光、近红外光等长波长的光等各种波长的光。
除了显示装置，发光器件还有望应用于上述那样的图像传感器的光源。
[先行技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利申请公开第2007-137872号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明的一个方式的目的之一是提供一种发射近红外光且可见光发射不容易被看到的发光器件。本发明的一个方式的目的之一是提高发射近红外光的发光器件的发光效率。本发明的一个方式的目的之一是提高发射近红外光的发光器件的可靠性。
注意，这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。可以从说明书、附图、权利要求书的记载中抽取上述目的以外的目的。
解决技术问题的手段
本发明的一个方式是一种发光器件，该发光器件在发光层中包含发光性有机化合物及主体材料，发射光谱的最大峰值波长为750nm以上且900nm以下，亮度A[cd/m2]及辐射亮度B[W/sr/m2]满足0≤A/B≤1[cd·sr/W]。
本发明的一个方式是一种发光器件，该发光器件在发光层中包含发光性有机化合物及主体材料，发射光谱的最大峰值波长为750nm以上且900nm以下，亮度A[cd/m2]及辐射亮度B[W/sr/m2]满足0<A/B≤1[cd·sr/W]。
主体材料中的HOMO能级和LUMO能级之差优选为1.35eV以上且2.25eV以下。
主体材料优选包含第一有机化合物及第二有机化合物。第一有机化合物的HOMO能级优选比第二有机化合物的HOMO能级高。第一有机化合物的HOMO能级和第二有机化合物的LUMO能级之差优选比发光性有机化合物的HOMO能级和LUMO能级之差小。第一有机化合物和第二有机化合物优选为形成激基复合物的物质。第一有机化合物的HOMO能级和第二有机化合物的LUMO能级之差优选为1.35eV以上且2.25eV以下。
本发明的一个方式是一种发光器件，该发光器件在发光层中包含发光性有机化合物及主体材料，发射光谱的最大峰值波长为750nm以上且900nm以下，主体材料的HOMO能级比发光性有机化合物的HOMO能级高0.4eV以上，主体材料的HOMO能级和LUMO能级之差比发光性有机化合物的HOMO能级和LUMO能级之差小。主体材料中的HOMO能级和LUMO能级之差优选为1.35eV以上且2.25eV以下。
本发明的一个方式是一种发光器件，该发光器件在发光层中包含发光性有机化合物及主体材料，发射光谱的最大峰值波长为750nm以上且900nm以下，主体材料包含第一有机化合物及第二有机化合物，第一有机化合物的HOMO能级比发光性有机化合物的HOMO能级高0.4eV以上，第一有机化合物的HOMO能级比第二有机化合物的HOMO能级高，第一有机化合物的HOMO能级和第二有机化合物的LUMO能级之差比发光性有机化合物的HOMO能级和LUMO能级之差小。第一有机化合物和第二有机化合物优选为形成激基复合物的物质。第一有机化合物的HOMO能级和第二有机化合物的LUMO能级之差优选为1.35eV以上且2.25eV以下。
发射光谱中的最大峰的短波长一侧的上升波长优选为650nm以上。
发光性有机化合物的溶液中的PL光谱的最大峰的短波长一侧的上升波长优选为650nm以上。
发光器件的外部量子效率优选为1％以上。
发光性有机化合物优选为具有金属-碳键合的有机金属配合物。
有机金属配合物优选具有2环以上且5环以下的稠合杂芳环。稠合杂芳环优选配位于金属。
发光性有机化合物优选为环金属配合物。发光性有机化合物优选为邻位金属配合物。发光性有机化合物优选为铱配合物。
本发明的一个方式是一种发光装置，该发光装置包括具有上述任一结构的发光器件、以及晶体管和衬底中的一方或双方。
本发明的一个方式是一种包括上述发光装置的发光模块，该发光模块安装有柔性印刷电路板(Flexible Printed Circuit，以下记载为FPC)或TCP(Tape Carrier Package：带载封装)等连接器或者利用COG(Chip On Glass：玻璃覆晶封装)方式或COF(Chip OnFilm：薄膜覆晶封装)方式等安装有集成电路(IC)。此外，本发明的一个方式的发光模块既可以只包括连接器和IC中的一方，也可以包括连接器和IC中的双方。
本发明的一个方式是一种电子设备，该电子设备包括上述发光模块、以及天线、电池、框体、照相机、扬声器、麦克风和操作按钮中的至少一个。
本发明的一个方式是一种照明装置，该照明装置包括上述发光装置、以及框体、覆盖物和支架中的至少一个。
发明效果
根据本发明的一个方式可以提供一种发射近红外光且可见光发射不容易被看到的发光器件。根据本发明的一个方式可以提高发射近红外光的发光器件的发光效率。根据本发明的一个方式可以提高发射近红外光的发光器件的可靠性。
注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。此外，本发明的一个方式并不需要具有所有上述效果。可以从说明书、附图、权利要求书的记载中抽取上述效果以外的效果。
附图简要说明
图1A至图1C是示出发光器件的一个例子的图。
图2A是示出发光装置的一个例子的俯视图。图2B、图2C是示出发光装置的一个例子的截面图。
图3A是示出发光装置的一个例子的俯视图。图3B是示出发光装置的一个例子的截面图。
图4A至图4E是示出电子设备的一个例子的图。
图5是示出实施例的发光器件的截面图。
图6是示出实施例的发光器件的发射光谱的图。
图7是示出实施例的发光器件的发射光谱的图。
图8是示出实施例的发光器件及混合膜的发射光谱的图。
图9是示出实施例的发光器件及混合膜的发射光谱的图。
图10是示出实施例的发光器件及混合膜的发射光谱的图。
图11是示出实施例的发光器件及混合膜的发射光谱的图。
图12是示出[Ir(dmdpbq)2(dpm)]的吸收光谱的图。
图13是示出[Ir(dmdpbq)2(dpm)]的发射光谱的图。
实施发明的方式
参照附图对实施方式进行详细说明。注意，本发明不局限于以下说明，而所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实就是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。
注意，在以下说明的发明结构中，在不同的附图中共同使用相同的附图标记来表示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略反复说明。此外，在表示具有相同功能的部分时，有时使用相同的阴影线而不特别附加附图标记。
另外，为了便于理解，有时附图中示出的各构成的位置、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所公开的位置、大小、范围等。
另外，根据情况或状态，可以互相调换“膜”和“层”。例如，可以将“导电层”变换为“导电膜”。此外，可以将“绝缘膜”变换为“绝缘层”。
(实施方式1)
在本实施方式中，使用图1说明本发明的一个方式的发光器件。
本发明的一个方式的发光器件在发光层中包含发光性有机化合物(也称为客体材料)及主体材料。
在本发明的一个方式的发光器件中，发射光谱(电致发光(EL)光谱)的最大峰值波长(峰强度最高的波长)为750nm以上且900nm以下，优选为780nm以上，并且优选为880nm以下。
在本发明的一个方式的发光器件中，亮度A[cd/m2]及辐射亮度B[W/sr/m2]优选满足0≤A/B≤1[cd·sr/W]。或者，亮度A[cd/m2]及辐射亮度B[W/sr/m2]优选满足0<A/B≤1[cd·sr/W]。
在亮度和辐射亮度满足上述公式时，可以实现一种可见光发射不容易被看到且高效地发射近红外光的发光器件。
在使用发射近红外光的客体材料的发光器件中，有时来源于主体材料的可见光发射被看到。为了使主体材料的发光不容易被看到，主体材料优选发射视感度低的波长的光。
作为视感度低的波长的光，例如可以举出紫外光至蓝色光、红色光至近红外光。例如，在主体材料的发光为这样的光时，即使发光器件呈现来源于主体材料的光，可见光发射也不容易被看到。具体而言，可以说在本发明的一个方式的发光器件中发射光谱也可以在435nm以下或565nm以上且900nm以下处还具有峰。该峰的波长优选为600nm以上，并且优选为800nm以下。
在此，当客体材料是呈现磷光的物质(磷光材料)时，被认为最有助于发光的吸收带位于相当于单重基态至三重激发态的直接跃迁的吸收波长及其附近，是出现在最长波长一侧(低能量一侧)的吸收带。因此，优选的是，主体材料的发射光谱(荧光光谱及磷光光谱)与磷光材料的吸收光谱的最长波长一侧(低能量一侧)的吸收带大大重叠。由此，激发能从主体材料顺利地转移到客体材料。并且，由于主体材料的激发能被转换为客体材料的激发能，客体材料高效地发射光。
因此，为了使客体材料高效地发射近红外光，主体材料的发光波长优选为长波长。当主体材料的发光是长波长的光时，可以实现一种(来源于主体材料的)可见光发射不容易被看到且高效地发射近红外光的发光器件。尤其是，当主体材料的发光为红色光至近红外光时，可以降低来源于主体材料的发光的视感度，且激发能从主体材料高效地转移到客体材料，所以是优选的。
主体材料的HOMO能级优选比客体材料的HOMO能级高0.4eV以上。在主体材料的HOMO能级比客体材料的HOMO能级充分高的情况下，可以使主体材料的带隙变窄，因此可以使发光变为长波长发光。由此，可以降低主体材料的发光的视感度。另外，可以实现一种激发能从主体材料高效地转移到客体材料且高效地发射近红外光的发光器件。
材料的LUMO能级及HOMO能级可以从通过循环伏安(CV)测量测得的材料的电化学特性(还原电位及氧化电位)求出。
主体材料的HOMO能级和LUMO能级之差优选比客体材料的HOMO能级和LUMO能级之差小。在主体材料的HOMO能级和LUMO能级之差小的情况下，也可以使主体材料的发光为长波长发光。具体而言，主体材料中的HOMO能级和LUMO能级之差优选为1.35eV以上且2.25eV以下。该能级差优选为1.55eV以上，并且优选为1.90eV以下。
在此，当作为客体材料使用磷光材料时，在主体材料的T1能级(三重激发态的最低能级)比客体材料的T1能级高的情况下，可以提高发光器件的发光效率。另一方面，主体材料可以将单重激发能转换为发光。主体材料的S1能级(单重激发态的最低能级)比主体材料的T1能级及客体材料的T1能级高。为了使主体材料的发光为红色光至近红外光，优选客体材料的T1能级和主体材料的S1能级之差小。就是说，优选主体材料的S1能级和T1能级之差小。热活化延迟荧光(Thermally Activated Delayed Fluorescence:TADF)材料的S1能级和T1能级之差小，因此可以适合用作主体材料。
或者，为了形成激基复合物，作为主体材料也可以使用第一有机化合物和第二有机化合物。第一有机化合物和第二有机化合物是形成激基复合物的组合。此时，可以将主体材料称为第一有机化合物和第二有机化合物的混合材料。通过作为主体材料使用第一有机化合物和第二有机化合物，在发光器件中在一对电极间被施加电压时形成激基复合物。
以两种物质形成激发态的激基复合物因S1能级和T1能级之差极小而具有将三重激发能转换为单重激发能的TADF材料的功能。
当主体材料包含第一有机化合物和第二有机化合物时，从本发明的一个方式的发光器件确认到来源于由第一有机化合物和第二有机化合物形成的激基复合物的发光。因此，为了使激基复合物的发光不容易被看到，优选的是，激基复合物的发光为视感度低的光。
在此，考虑能级的高低如下的情况：第二有机化合物的HOMO能级<第一有机化合物的HOMO能级<第二有机化合物的LUMO能级<第一有机化合物的LUMO能级。此时，在由两个有机化合物形成的激基复合物中，LUMO能级来源于第二有机化合物，HOMO能级来源于第一有机化合物。
因此，第一有机化合物的HOMO能级优选比客体材料的HOMO能级高0.4eV以上。在第一有机化合物的HOMO能级比客体材料的HOMO能级充分高的情况下，可以使激基复合物的发光变为长波长发光。由此，可以降低激基复合物的视感度。另外，可以实现一种激发能从激基复合物高效地转移到客体材料且高效地发射近红外光的发光器件。
另外，第一有机化合物的HOMO能级和第二有机化合物的LUMO能级之差优选比客体材料的HOMO能级和LUMO能级之差小。在第一有机化合物的HOMO能级和第二有机化合物的LUMO能级之差小的情况下，也可以使激基复合物的发光为长波长发光。具体而言，第一有机化合物的HOMO能级和第二有机化合物的LUMO能级之差优选为1.35eV以上且2.25eV以下。该能级差优选为1.55eV以上，并且优选为1.90eV以下。
另外，优选客体材料的可见光区域的发光强度低。于是，例如，在本发明的一个方式的发光器件中，发射光谱中最大峰的短波长一侧的上升波长优选为650nm以上。
说明本说明书等中的上升波长的求出方法。首先，从线性标度的发射光谱的短波长一侧的点到光谱的极大点中最短波长一侧的极大点在曲线上的各点处依次引出切线。随着曲线上升(纵轴值增加)，该切线的斜率增加。将在最短波长一侧的该斜率取极大值的点引出的切线与原点交叉时的波长作为上升波长。注意，纵轴值为最大峰的10％以下的极大点不包括在上述最短波长一侧的极大点。
此外，发光性有机化合物(客体材料)的溶液中的光致发光(PL)光谱的最大峰的短波长一侧的上升波长优选为650nm以上。
本发明的一个方式的发光器件的外部量子效率优选为1％以上。
此外，在本发明的一个方式的发光器件中，主体材料或激基复合物的发光强度充分低，因此可以将该外部量子效率视为发光器件的从来源于客体材料的光计算出的外部量子效率或者发光器件的从近红外光计算出的外部量子效率。另外，为了在发光器件中从来源于客体材料的光或从近红外光计算出外部量子效率，例如也可以使用规定的波长范围的数据计算出外部量子效率。具体而言，也可以从波长600nm以上且1030nm以下的范围的数据计算出外部量子效率。
另外，可以对发射光谱进行波形分离，区分来源于客体材料的光以及来源于主体材料或激基复合物的光来计算出外部量子效率。此时，本发明的一个方式的发光器件的从来源于客体材料的光计算出的外部量子效率优选为1％以上。或者，本发明的一个方式的发光器件的从近红外光计算出的外部量子效率优选为1％以上。
发光性有机化合物发射磷光时可以提高发光器件的发光效率，所以是优选的。尤其是，发光性有机化合物优选为具有金属-碳键合的有机金属配合物。其中，发光性有机化合物更优选为环金属配合物。再者，发光性有机化合物优选为邻位金属配合物。由于这些有机化合物容易发射磷光，所以可以提高发光器件的发光效率。由此，本发明的一个方式的发光器件优选发射磷光。
再者，具有金属-碳键合的有机金属配合物与卟啉类化合物等相比，发光效率高且化学稳定性高，因此适合用作发光性有机化合物。
另外，在发光层中作为客体材料使用发光性有机化合物且作为主体材料使用其他有机化合物的情况下，如果在发光性有机化合物的吸收光谱出现深的波谷(出现强度低的部分)，根据主体材料的激发能的值，有时从主体材料到客体材料的激发能转移无法顺利进行而能量转移效率降低。在此，在具有金属-碳键合的有机金属配合物的吸收光谱中，来源于三重MLCT(Metal to Ligand Charge Transfer：从金属到配体的电荷转移)跃迁的吸收带、来源于单重MLCT跃迁的吸收带及来源于三重π-π*跃迁的吸收带等多数吸收带重叠，所以该吸收光谱中不易出现深的波谷。因此，可以扩大能够用于主体材料的材料的激发能的值的范围，并扩大主体材料的选择范围。
另外，发光性有机化合物优选为铱配合物。例如，发光性有机化合物优选为作为中心金属使用铱的环金属配合物。由于铱配合物与白金配合物等相比化学稳定性高，通过作为发光性有机化合物使用铱配合物，可以提高发光器件的可靠性。从这样的稳定性的观点来看，铱的环金属配合物是优选的，铱的邻位金属配合物是更优选的。
注意，从获得近红外光的观点来看，上述有机金属配合物的配体优选具有2环以上且5环以下的稠合杂芳环配位于金属的结构。稠合杂芳环优选为3环以上。另外，稠合杂芳环优选为4环以下。稠合杂芳环所具有的环越多，越可以降低LUMO能级并使有机金属配合物的发光波长变长。另外，稠合杂芳环越少，越可以提高升华性。因此，通过使用2环以上且5环以下的稠合杂芳环，可以在适当地降低配体的LUMO能级并维持高升华性的同时，使来源于(三重)MLCT跃迁的有机金属配合物的发光波长变长至近红外光。此外，稠合杂芳环所具有的氮原子(N)的数量越多，越可以降低LUMO能级。因此，稠合杂芳环所具有的氮原子(N)的数量优选为两个以上，尤其优选为两个。
因为本发明的一个方式的发光器件能够形成为薄膜状且容易实现大面积化，所以可以用作发射近红外光的面光源。
在本发明的一个方式的发光器件中，可见光发射不容易被看到且可以高效地发射近红外光。通过使用这样的发光器件，可以实现一种使用近红外光进行识别、分析、诊断等的电子设备。在该电子设备中，可以抑制发光器件所发射的可见光在使用近红外光的识别、分析、诊断等中成为噪声。由此，可以提高识别、分析、诊断等的精度。另外，在是有关安全、用于军事等的电子设备的情况下，可以进行利用近红外光的摄像而不被周围人察觉。
[发光器件的结构例子]
<<发光器件的基本结构>>
图1A至图1C示出在一对电极之间包括EL层的发光器件的一个例子。
图1A所示的发光器件具有EL层103夹在第一电极101与第二电极102之间的结构(单层结构)。EL层103至少包括发光层。
发光器件也可以在一对电极之间包括多个EL层。图1B示出具有串联结构的发光器件，该发光器件在一对电极之间包括两个EL层(EL层103a及EL层103b)，两个EL层之间包括电荷产生层104。具有串联结构的发光器件可以实现低电压驱动且降低功耗。
电荷产生层104具有如下功能：在对第一电极101及第二电极102施加电压时，对EL层103a和EL层103b中的一个注入电子并对另一个注入空穴的功能。由此，在图1B中，当以使第一电极101的电位比第二电极102高的方式施加电压时，电子从电荷产生层104注入到EL层103a中，空穴注入到EL层103b中。
另外，从光提取效率的观点来看，电荷产生层104优选使近红外光透过(具体而言，电荷产生层104的近红外光透过率为40％以上)。另外，电荷产生层104即使其电导率比第一电极101或第二电极102低也发挥功能。
图1C示出EL层103的叠层结构的一个例子。在本实施方式中，以第一电极101被用作阳极而第二电极102被用作阴极的情况为例进行说明。EL层103具有第一电极101上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的结构。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也可以各为单层结构或叠层结构。注意，即使是如图1B所示的串联结构那样包括多个EL层，也可以将与图1C所示的EL层103同样的叠层结构用于各EL层。另外，在第一电极101为阴极且第二电极102为阳极的情况下，叠层顺序相反。
发光层113适当地组合发光物质及多个物质而能够获得所希望的波长的荧光发光或磷光发光。图1B所示的EL层103a及EL层103b也可以具有呈现互不相同的波长的结构。
在本发明的一个方式的发光器件中，可以采用使在EL层中获得的光在一对电极之间发生谐振，从而增强所获得的光的结构。例如，在图1C中，通过使第一电极101为反射电极(对近红外光具有反射性的电极)且使第二电极102为半透射-半反射电极(对近红外光具有透过性及反射性的电极)，形成光学微腔谐振器(微腔)结构，从而可以增强从EL层103获得的光。
注意，在发光器件的第一电极101为由对近红外光具有反射性的导电膜和对近红外光具有透过性的导电膜的叠层结构构成的反射电极的情况下，可以通过控制该具有透过性的导电膜的厚度来进行光学调整。具体而言，优选以如下方式进行调整：相对于从发光层113获得的光的波长λ，第一电极101与第二电极102的电极间距离为mλ/2(注意，m为自然数)左右。
另外，为了使从发光层113获得的所希望的光(波长：λ)放大，优选调整为如下：从第一电极101到能够获得发光层113的所希望的光的区域(发光区域)的光学距离及从第二电极102到能够获得发光层113的所希望的光的区域(发光区域)的光学距离都成为(2m’+1)λ/4(注意，m’为自然数)左右。注意，在此说明的“发光区域”是指发光层113中的空穴与电子的复合区域。
通过进行上述光学调整，可以使能够从发光层113获得的光的光谱变窄，由此获得所希望的波长的光。
另外，在上述情况下，严格地说，第一电极101和第二电极102之间的光学距离可以说是从第一电极101中的反射区域到第二电极102中的反射区域的总厚度。但是，因为难以准确地决定第一电极101或第二电极102中的反射区域的位置，所以通过假定第一电极101及第二电极102中的任意的位置为反射区域可以充分得到上述效果。另外，严密地说，第一电极101和可以获得所希望的光的发光层之间的光学距离可以说是第一电极101中的反射区域和可以获得所希望的光的发光层中的发光区域之间的光学距离。但是，因为难以准确地决定第一电极101中的反射区域或可以获得所希望的光的发光层中的发光区域的位置，所以通过假定第一电极101中的任意的位置为反射区域且假定可以获得所希望的光的发光层的任意的位置为发光区域，可以充分得到上述效果。
第一电极101和第二电极102中的至少一个为对近红外光具有透过性的电极。对近红外光具有透过性的电极的近红外光透过率为40％以上。注意，在对近红外光具有透过性的电极为上述半透射-半反射电极的情况下，该电极的近红外光反射率为20％以上，优选为40％以上，或低于100％，优选为95％以下，也可以为80％以下或70％以下。例如，该电极的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，该电极的电阻率优选为1×10-2Ωcm以下。
在第一电极101或第二电极102为反射电极的情况下，反射电极的近红外光反射率为40％以上且100％以下，优选为70％以上且100％以下。另外，该电极的电阻率优选为1×10-2Ωcm以下。
<<发光器件的具体结构及制造方法>>
接着，对发光器件的具体结构及制造方法进行说明。在此，使用具有图1C所示的单层结构的发光器件进行说明。
<第一电极及第二电极>
作为形成第一电极101及第二电极102的材料，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，可以使用以上没有列举的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。
在制造具有微腔结构的发光器件的情况下，例如，将第一电极101形成为反射电极，将第二电极102形成为半透射-半反射电极。由此，可以单独使用所希望的导电材料或者使用多个所希望的导电材料以单层或叠层形成上述电极。另外，第二电极102在形成EL层103之后，与上述同样地选择材料而形成。另外，上述电极可以利用溅射法或真空蒸镀法形成。
在图1C所示的发光器件中的第一电极101为阳极的情况下，通过真空蒸镀法在第一电极101上依次层叠形成空穴注入层111及空穴传输层112。
<空穴注入层及空穴传输层>
空穴注入层111是将空穴从为阳极的第一电极101注入到EL层103的层，包含空穴注入性高的材料。
作为空穴注入性高的材料，可以使用钼氧化物、钒氧化物、钌氧化物、钨氧化物、锰氧化物等过渡金属氧化物、酞菁(简称：H2Pc)、铜酞菁(简称：CuPc)等酞菁类化合物等。
作为空穴注入性高的材料，可以使用芳香胺化合物，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。
作为空穴注入性高的材料，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。或者，还可以使用添加有酸的高分子化合物等，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。另外，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形成的层的叠层。
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。空穴传输层112是包含空穴传输性材料的层。作为用于空穴传输层112的空穴传输性材料，特别优选使用具有与空穴注入层111的HOMO能级相同或相近的HOMO能级的材料。
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。具体地说，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。其中，由于氧化钼在大气中稳定且吸湿性低而易于处理，所以是优选的。除了上述以外，可以举出醌二甲烷衍生物、四氯苯醌衍生物、六氮杂三亚苯衍生物等有机受体。作为具有电子吸收基(卤基、氰基)的化合物，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)、氯醌、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-萘醌二甲烷(简称：F6-TCNNQ)等。尤其是，HAT-CN这样的吸电子基团键合于具有多个杂原子的稠合芳香环的化合物热稳定，所以是优选的。另外，包括吸电子基团(尤其是如氟基等卤基、氰基)的[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，可以举出：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。
作为用于空穴注入层111及空穴传输层112的空穴传输性材料，优选为具有10- 6cm2/Vs以上的空穴迁移率的物质。注意，只要空穴传输性比电子传输性高，就可以使用上述以外的物质。
作为空穴传输性材料，优选使用富π电子型杂芳族化合物(例如，咔唑衍生物、噻吩衍生物、呋喃衍生物等)或者芳香胺(包含芳香胺骨架的化合物)等空穴传输性高的材料。
作为咔唑衍生物(具有咔唑骨架的化合物)，可以举出联咔唑衍生物(例如，3,3’-联咔唑衍生物)、具有咔唑基的芳香胺等。
作为联咔唑衍生物(例如，3,3’-联咔唑衍生物)，具体而言，可以举出3,3’-双(9-苯基-9H-咔唑)(简称：PCCP)、9,9’-双(1,1’-联苯-4-基)-3,3’-联-9H-咔唑、9,9’-双(1,1’-联苯-3-基)-3,3’-联-9H-咔唑、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。
作为具有咔唑基的芳香胺，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-苯基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]螺-9,9’-二芴-2-胺(简称：PCBASF)、PCzPCA1、PCzPCA2、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。
作为咔唑衍生物，除了上述以外，还可以举出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。
作为噻吩衍生物(具有噻吩骨架的化合物)及呋喃衍生物(具有呋喃骨架的化合物)，具体而言，可以举出4,4’,4”-(苯-1,3,5-三基)三(二苯并噻吩)(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)等具有噻吩骨架的化合物、以及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。
作为芳香胺，具体而言，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)三苯基胺(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)、TDATA、m-MTDATA、N，N’-二(对甲苯基)-N，N’-二苯基-对亚苯基二胺(简称：DTDPPA)、DPAB、DNTPD、DPA3B等。
作为空穴传输性材料，还可以使用PVK、PVTPA、PTPDMA、Poly-TPD等高分子化合物。
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用于空穴注入层111及空穴传输层112。
图1C示出的发光器件中，通过真空蒸镀法在空穴传输层112上形成发光层113。
<发光层>
发光层113为包含发光物质的层。
本发明的一个方式的发光器件作为发光物质包含发光性有机化合物。该发光性有机化合物发射近红外光。具体而言，发光性有机化合物所发射的光的最大峰值波长大于750nm且为900nm以下。
作为发光性有机化合物，例如可以使用在后面的实施例中作为客体材料(磷光材料)示出的有机金属配合物双{4，6-二甲基-2-[3-(3，5-二甲基苯基)-2-苯并[g]喹喔啉-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)])。
另外，作为发光性有机化合物，例如可以使用四苯基四苯并卟啉铂(II)。
发光层113可以包含一种或多种发光物质。
发光层113除了发光物质(客体材料)以外还包含一种或多种有机化合物(主体材料)。作为一种或多种有机化合物，可以使用在本实施方式中说明的空穴传输性材料和电子传输性材料中的一方或双方。此外，作为一种或多种有机化合物，也可以使用双极性材料。
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转换为近红外光区域的光的发光物质或者将三重激发能转换为近红外光区域的光的发光物质。
作为将单重激发能转换为发光的发光物质，可以举出发射荧光的物质(荧光材料)，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。
作为将三重激发能转换为发光的发光物质，例如可以举出发射磷光的物质(磷光材料)或呈现热活化延迟荧光的TADF材料。
作为磷光材料，例如可以举出具有4H-三唑骨架、1H-三唑骨架、咪唑骨架、嘧啶骨架、吡嗪骨架或吡啶骨架的有机金属配合物(尤其是，铱配合物)、包括吸电子基团的苯基吡啶衍生物作为配体的有机金属配合物(尤其是，铱配合物)、铂配合物、稀土金属配合物等。
作为用于发光层113的主体材料，可以使用选择一种或多种其能隙比发光物质大的物质。
当用于发光层113的发光物质是荧光材料时，作为与荧光发光物质组合使用的有机化合物，优选使用单重激发态的能级大且三重激发态的能级小的有机化合物。
在发光物质为荧光材料的情况下，作为可以与发光物质组合而使用的有机化合物，可以举出蒽衍生物、并四苯衍生物、菲衍生物、芘衍生物、
Figure BDA0003384678910000231
(chrysene)衍生物、二苯并[g，p]
Figure BDA0003384678910000232
衍生物等稠合多环芳香化合物。
作为与荧光材料组合而使用的有机化合物(主体材料)的具体例子，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)、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)、4-(9H-咔唑-9-基)-4'-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(简称：YGAPA)、N，9-二苯基-N-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(简称：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 BDA0003384678910000241
、N，N，N’，N’，N”，N”，N”’，N”’-八苯基二苯并[g，p]
Figure BDA0003384678910000242
-2，7，10，15-四胺(简称：DBC1)、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。
在发光物质为磷光材料的情况下，作为与发光物质组合而使用的有机化合物，选择其三重激发能大于发光物质的三重激发能(基态和三重激发态的能量差)的有机化合物即可。
当为了形成激基复合物组合而使用多个有机化合物(例如，第一主体材料及第二主体材料)与发光物质时，优选与磷光材料(尤其是有机金属配合物)混合而使用这些多个有机化合物。
通过采用这样的结构，可以高效地得到利用从激基复合物到发光物质的能量转移的ExTET(Exciplex-Triplet Energy Transfer：激基复合物-三重态能量转移)的发光。作为多个有机化合物的组合，优选使用容易形成激基复合物的组合，特别优选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)。另外，作为空穴传输性材料及电子传输性材料的具体例子，可以使用本实施方式所示的材料。通过采用上述结构，可以同时实现高效率、低电压以及长寿命的发光器件。
在发光物质为磷光材料的情况下，作为可以与发光物质组合而使用的有机化合物，可以举出芳香胺、咔唑衍生物、二苯并噻吩衍生物、二苯并呋喃衍生物、锌类金属配合物或铝类金属配合物、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、嘧啶衍生物、三嗪衍生物、吡啶衍生物、联吡啶衍生物、菲罗啉衍生物等。
此外，作为上述中的空穴传输性高的有机化合物的芳香胺(具有芳香胺骨架的化合物)、咔唑衍生物、二苯并噻吩衍生物(噻吩衍生物)、二苯并呋喃衍生物(呋喃衍生物)的具体例子，可以举出与上述空穴传输性材料的具体例子相同的材料。
作为电子传输性高的有机化合物的锌类金属配合物、铝类金属配合物的具体例子，可以举出：三(8-羟基喹啉)铝(III)(简称：Alq)、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等。
除此之外，还可以使用如双[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)等具有噁唑基类配体、噻唑类配体的金属配合物等。
作为电子传输性高的有机化合物的噁二唑衍生物、三唑衍生物、苯并咪唑衍生物、苯并咪唑衍生物、喹喔啉衍生物、二苯并喹喔啉衍生物、菲罗啉衍生物的具体例子，可以举出2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑(简称：PBD)、1，3-双[5-(对叔丁基苯基)-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)、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-叔丁基苯基)-4-(4-乙基苯基)-5-(4-联苯基)-1，2，4-三唑(简称：p-EtTAZ)、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)、4，4’-双(5-甲基苯并噁唑-2-基)二苯乙烯(简称：BzOs)、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-菲罗啉(简称：NBphen)、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)及6-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f，h]喹喔啉(简称：6mDBTPDBq-II)等。
作为电子传输性高的有机化合物的具有二嗪骨架的杂环化合物、具有三嗪骨架的杂环化合物、具有吡啶骨架的杂环化合物的具体例子，可以举出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)、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)、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)、2-[3’-(9，9-二甲基-9H-芴-2-基)-1，1’-联苯-3-基]-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪(简称：mFBPTzn)、2-[(1，1’-联苯)-4-基]-4-苯基-6-[9，9’-螺二(9H-芴)-2-基]-1，3，5-三嗪(简称：BP-SFTzn)、2-{3-[3-(苯并[b]萘并[1，2-d]呋喃-8-基)苯基]苯基}-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪(简称：mBnfBPTzn)、2-{3-[3-(苯并[b]萘并[1，2-d]呋喃-6-基)苯基]苯基}-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪(简称：mBnfBPTzn-02)、3，5-双[3-(9H-咔唑-9-基)苯基]吡啶(简称：35DCzPPy)、1，3，5-三[3-(3-吡啶)苯基]苯(简称：TmPyPB)等。
作为电子传输性高的有机化合物，还可以使用聚(2，5-吡啶二基)(简称：PPy)、聚[(9，9-二己基芴-2，7-二基)-共-(吡啶-3，5-二基)](简称：PF-Py)、聚[(9，9-二辛基芴-2，7-二基)-共-(2，2’-联吡啶-6，6’-二基)](简称：PF-BPy)等高分子化合物。
TADF材料是指S1能级和T1能级之差较小且具有通过反系间窜越将三重激发能转换为单重激发能的功能的材料。因此，能够通过微小的热能量将三重激发能上转换(up-convert)为单重激发能(反系间窜越)并能够高效地产生单重激发态。此外，可以将三重激发能转换为发光。另外，可以高效地获得热活化延迟荧光的条件为如下：S1能级与T1能级的能量差为0eV以上且0.2eV以下，优选为0eV以上且0.1eV以下。TADF材料所呈现的延迟荧光是指其光谱与一般的荧光同样但其寿命非常长的发光。其寿命为10-6秒以上，优选为10-3秒以上。
注意，作为T1能级的指标，可以使用在低温(例如，77K至10K)下观察到的磷光光谱。关于TADF材料，优选的是，当以通过在荧光光谱的短波长侧的尾处引切线得到的外推线的波长能量为S1能级并以通过在磷光光谱的短波长侧的尾处引切线得到的外推线的波长能量为T1能级时，S1能级与T1能级之差为0.3eV以下，更优选为0.2eV以下。
TADF材料可以被用作客体材料或主体材料。
作为TADF材料，例如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。另外，还可以举出包含镁(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，例如可以举出原卟啉-氟化锡配合物(简称：SnF2(Proto IX))、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(HematoIX))、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)、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电子型杂芳环及缺π电子型杂芳环的杂环化合物。另外，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。
另外，在使用TADF材料的情况下，可以组合其他有机化合物使用。尤其TADF材料可以与上述的主体材料、空穴传输材料及电子传输材料组合。
此外，通过与低分子材料或高分子材料组合，可以将上述材料用于发光层113的形成。在成膜中，可以适当地使用已知的方法(蒸镀法、涂敷法、印刷法等)。
图1C所示的发光器件中，在发光层113上形成电子传输层114。
<电子传输层>
电子传输层114是将从第二电极102由电子注入层115注入的电子传输到发光层113中的层。另外，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。注意，只要电子传输性比空穴传输性高，就可以使用上述以外的物质。
作为电子传输性材料，可以使用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缺π电子型杂芳族化合物等电子传输性高的材料。
作为电子传输性材料的具体例子，可以使用上述材料。
接着，在图1C所示的发光器件中，通过真空蒸镀法在电子传输层114上形成电子注入层115。
<电子注入层>
电子注入层115是包含电子注入性高的物质的层。作为电子注入层115，可以使用氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)、氟化钙(CaF2)、锂氧化物(LiOx)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。另外，也可以将电子盐用于电子注入层115。作为该电子盐，例如可以举出对钙和铝的混合氧化物以高浓度添加电子的物质等。此外，也可以使用上述构成电子传输层114的物质。
另外，作为电子注入层115也可以使用包括电子传输性材料及供体性材料(电子供体性材料)的复合材料。这种复合材料在电子注入性能和电子传输性能方面优良，因为通过电子给体在有机化合物中产生电子。在此情况下，有机化合物优选是在传输所产生的电子方面性能优异的材料，具体而言，例如，可以使用上述用于电子传输层114的电子传输性材料(金属配合物、杂芳族化合物等)。作为电子给体，只要使用对有机化合物呈现电子给体性的物质，即可。具体而言，优选使用碱金属、碱土金属和稀土金属，可以举出锂、铯、镁、钙、铒、镱等。此外，可以使用氧化镁等路易斯碱。另外，也可以使用四硫富瓦烯(简称：TTF)等有机化合物。
<电荷产生层>
在图1B所示的发光器件中，电荷产生层104具有在对第一电极101(阳极)与第二电极102(阴极)之间施加电压时向EL层103a注入电子且向EL层103b注入空穴的功能。
电荷产生层104既可以具有包含空穴传输性材料和受体性材料(电子接收性材料)的结构，也可以具有包含电子传输性材料和供体性材料的结构。通过形成这种结构的电荷产生层104，可以抑制在层叠EL层时驱动电压上升。
作为空穴传输性材料、受体性材料、电子传输性材料及供体性材料，可以使用上述材料。
另外，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)或化学气相沉积法(CVD法)等。尤其是，用于包括在EL层中的功能层(空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层)、电荷产生层可以利用蒸镀法(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)、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、微接触印刷法等)等方法形成。
构成EL层103的功能层及电荷产生层的材料都不局限于上述材料。例如，作为功能层的材料也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(Core Shell)型量子点材料、核型量子点材料等。
本发明的一个方式的发光器件的主体材料或由主体材料形成的激基复合物的发光不容易被看到。因此，可以实现一种可见光发射不容易被看到且高效地发射近红外光的发光器件。
在本发明的一个方式的发光器件中，亮度A[cd/m2]及辐射亮度B[W/sr/m2]满足0≤A/B≤1[cd·sr/W](或者0<A/B≤1[cd·sr/W])。因此，可以实现一种可见光发射不容易被看到且高效地发射近红外光的发光器件。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。此外，在本说明书中，在一个实施方式中示出多个结构例子的情况下，可以适当地组合该结构例子。
(实施方式2)
在本实施方式中，使用图2及图3说明本发明的一个方式的发光装置。
本实施方式的发光装置包括实施方式1所示的发光器件。因此，可以实现一种发射近红外光且可见光发射不容易被看到的发光装置。
[发光装置的结构例子1]
图2A示出发光装置的俯视图，图2B、图2C示出沿着图2A的点划线X1-Y1及X2-Y2的截面图。可以将图2A至图2C所示的发光装置例如用于照明装置。发光装置也可以具有底部发射结构、顶部发射结构或双面发射结构。
图2B所示的发光装置包括衬底490a、衬底490b、导电层406、导电层416、绝缘层405、有机EL器件450(第一电极401、EL层402及第二电极403)及粘合层407。可以将实施方式1所示的发光器件用于有机EL器件450。
有机EL器件450包括衬底490a上的第一电极401、第一电极401上的EL层402、EL层402上的第二电极403。由衬底490a、粘合层407及衬底490b密封有机EL器件450。
第一电极401、导电层406及导电层416的端部由绝缘层405覆盖。导电层406与第一电极401电连接，而导电层416与第二电极403电连接。将隔着第一电极401由绝缘层405覆盖的导电层406用作辅助布线，并且该导电层406与第一电极401电连接。当包括与有机EL器件450的电极电连接的辅助布线时，能够抑制起因于电极的电阻的电压下降，所以是优选的。导电层406也可以设置在第一电极401上。另外，也可以在绝缘层405上等设置有与第二电极403电连接的辅助布线。
衬底490a及衬底490b可以使用玻璃、石英、陶瓷、蓝宝石以及有机树脂等。通过将具有柔性的材料用于衬底490a及衬底490b，可以提高发光装置的柔性。
发光装置的发光面也可以配置有用来提高光提取效率的光提取结构、抑制尘埃的附着的抗静电膜、不容易被弄脏的具有拒水性的膜、抑制使用时的损伤的硬涂膜、冲击吸收层等。
作为可用于绝缘层405的绝缘材料，例如可以举出丙烯酸树脂或环氧树脂等树脂、无机绝缘材料如氧化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮化硅或氧化铝等。
作为粘合层407，可以使用紫外线固化粘合剂等光固化粘合剂、反应固化粘合剂、热固化粘合剂、厌氧粘合剂等各种固化粘合剂。作为这些粘合剂，可以举出环氧树脂、丙烯酸树脂、硅酮树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、酰亚胺树脂、PVC(聚氯乙烯)树脂、PVB(聚乙烯醇缩丁醛)树脂、EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)树脂等。尤其优选使用环氧树脂等透湿性低的材料。另外，也可以使用两液混合型树脂。此外，也可以使用粘合薄片等。
图2C所示的发光装置包括阻挡层490c、导电层406、导电层416、绝缘层405、有机EL器件450、粘合层407、阻挡层423及衬底490b。
图2C所示的阻挡层490c包括衬底420、粘合层422及阻挡性高的绝缘层424。
在图2C所示的发光装置中，阻挡性高的绝缘层424与阻挡层423之间配置有有机EL器件450。因此，即使将防水性较低的树脂薄膜等用于衬底420及衬底490b，也可以抑制水等杂质进入有机EL器件而导致寿命降低。
作为衬底420及衬底490b，例如可以使用如下材料：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯树脂、聚丙烯腈树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚碳酸酯(PC)树脂、聚醚砜(PES)树脂、聚酰胺树脂(尼龙、芳族聚酰胺等)、聚硅氧烷树脂、环烯烃树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏二氯乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚四氟乙烯(PTFE)树脂、ABS树脂以及纤维素纳米纤维等。衬底420及衬底490b也可以使用其厚度为具有柔性程度的玻璃。
作为阻挡性高的绝缘层424优选使用无机绝缘膜。作为无机绝缘膜，例如可以使用氮化硅膜、氧氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜、氧化铝膜、氮化铝膜等。此外，也可以使用氧化铪膜、氧化钇膜、氧化锆膜、氧化镓膜、氧化钽膜、氧化镁膜、氧化镧膜、氧化铈膜及氧化钕膜等。此外，也可以层叠上述绝缘膜中的两个以上。
阻挡层423优选包括至少一个无机膜。例如，阻挡层423可以采用无机膜的单层结构或者无机膜和有机膜的叠层结构。作为无机膜，上述无机绝缘膜是优选的。作为该叠层结构，例如，可以举出依次形成氧氮化硅膜、氧化硅膜、有机膜、氧化硅膜、氮化硅膜的结构等。通过作为阻挡层采用无机膜和有机膜的叠层结构，可以适当地抑制有可能进入有机EL器件450的杂质(典型的是，氢、水等)。
阻挡性高的绝缘层424及有机EL器件450可以直接形成在具有柔性的衬底420上。此时，不需要粘合层422。另外，绝缘层424及有机EL器件450可以在隔着剥离层形成在刚性衬底上之后转置到衬底420。例如，可以通过对剥离层施加热、力量以及激光等，从刚性衬底剥离绝缘层424及有机EL器件450，然后利用粘合层422贴合衬底420，由此将绝缘层424及有机EL器件450转置到衬底420。作为剥离层，例如可以使用包括钨膜及氧化硅膜等无机膜的叠层或者聚酰亚胺等有机树脂膜等。当利用刚性衬底时，与树脂衬底等相比，可以以更高的温度形成绝缘层424，所以可以实现致密且阻挡性极高的绝缘层424。
[发光装置的结构例子2]
本发明的一个方式的发光装置也可以是无源矩阵型发光装置或有源矩阵型发光装置。使用图3对有源矩阵型发光装置进行说明。
图3A示出发光装置的俯视图。图3B是图3A中的点划线A-A’间的截面图。
图3A及图3B所示的有源矩阵型发光装置包括像素部302、电路部303、电路部304a及电路部304b。
电路部303、电路部304a及电路部304b可以被用作扫描线驱动电路(栅极驱动器)或信号线驱动电路(源极驱动器)。或者，也可以是电连接外置的栅极驱动器或源极驱动器与像素部302的电路。
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对电路部303、电路部304a及电路部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)。可以将图3A及图3B所示的结构称为包括发光器件(或发光装置)及FPC的发光模块。
像素部302包括包含有机EL器件317、晶体管311及晶体管312的多个像素。可以将实施方式1所示的发光器件用作有机EL器件317。晶体管312与有机EL器件317所包括的第一电极313电连接。晶体管311被用作开关用晶体管。晶体管312被用作电流控制用晶体管。注意，对各像素所包括的晶体管的个数没有特别的限制，可以根据需要适当地设置。
电路部303包括晶体管309、晶体管310等多个晶体管。电路部303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。
对本实施方式的发光装置所包括的晶体管结构没有特别的限制。例如可以使用平面型晶体管、交错型晶体管或反交错型晶体管等。此外，还可以采用顶栅型或底栅型的晶体管结构。或者，也可以在形成沟道的半导体层上下设置有栅极。
对用于晶体管的半导体材料的结晶性也没有特别的限制，可以使用非晶半导体或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)。当使用具有结晶性的半导体时可以抑制晶体管的特性劣化，所以是优选的。
晶体管的半导体层优选使用金属氧化物(氧化物半导体)。此外，晶体管的半导体层也可以包含硅。作为硅，可以举出非晶硅、结晶硅(低温多晶硅、单晶硅等)等。
例如，半导体层优选包含铟、M(M为选自镓、铝、硅、硼、钇、锡、铜、钒、铍、钛、铁、镍、锗、锆、钼、镧、铈、钕、铪、钽、钨或镁中的一种或多种)和锌。尤其是，M优选为选自铝、镓、钇或锡中的一种或多种。
尤其是，作为半导体层，优选使用包含铟(In)、镓(Ga)及锌(Zn)的氧化物(IGZO)。
当半导体层为In-M-Zn氧化物时，优选用来形成In-M-Zn氧化物的溅射靶材中的In的原子数比为M的原子数比以上。作为这种溅射靶材的金属元素的原子数比，可以举出In：M：Zn＝1：1：1、In：M：Zn＝1：1：1.2、In：M：Zn＝2：1：3、In：M：Zn＝3：1：2、In：M：Zn＝4：2：3、In：M：Zn＝4：2：4.1、In：M：Zn＝5：1：6、In：M：Zn＝5：1：7、In：M：Zn＝5：1：8、In：M：Zn＝6：1：6、In：M：Zn＝5：2：5等。
电路部303、电路部304a及电路部304b所包括的晶体管和像素部302所包括的晶体管既可以具有相同的结构，又可以具有不同的结构。电路部303、电路部304a及电路部304b所包括的多个晶体管既可以具有相同的结构，又可以具有两种以上的不同结构。与此同样，像素部302所包括的多个晶体管既可以具有相同的结构，又可以具有两种以上的不同结构。
第一电极313的端部由绝缘层314覆盖。绝缘层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。绝缘层314的上端部或下端部优选有具有曲率的曲面。由此，可以使形成在绝缘层314上的膜具有良好的覆盖性。
第一电极313上设置有EL层315，EL层315上设置有第二电极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。
多个晶体管及多个有机EL器件317由第一衬底301、第二衬底306及密封剂305密封。由第一衬底301、第二衬底306及密封剂305围绕的空间318也可以填充有惰性气体(氮或氩等)或有机物(包括密封剂305)。
可以将环氧类树脂或玻璃粉用作密封剂305。另外，作为密封剂305，优选使用尽量未使水分和氧透过的材料。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。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
(实施方式3)
在本实施方式中，使用图4说明能够使用本发明的一个方式的发光器件的电子设备。
本发明的一个方式的发光器件发射近红外光且可见光发射不容易被看到。通过使用这样的发光器件，可以实现一种使用近红外光进行识别、分析、诊断等的电子设备。在该电子设备中，可以抑制发光器件所发射的可见光在使用近红外光的识别、分析、诊断等中成为噪声。由此，可以提高识别、分析、诊断等的精度。另外，在是有关安全、用于军事等的电子设备的情况下，可以进行利用近红外光的摄像而不被周围人察觉。
图4A是以手指静脉为对象的生物识别系统，该生物识别系统包括框体911、光源912、检测台913等。通过在检测台913上放置手指，可以拍摄静脉形状。检测台913的上方设置有发射近红外光的光源912，检测台913的下方设置有摄像装置914。检测台913由使近红外光透过的材料构成，可以利用摄像装置914拍摄从光源912照射且透过手指的近红外光。此外，也可以在检测台913和摄像装置914之间设置光学系统。可以将上述机器的结构还用于以掌静脉为对象的生物识别系统。
可以将本发明的一个方式的发光器件用于光源912。本发明的一个方式的发光器件可以以弯曲形状设置，可以向对象物高均匀地照射光。尤其是，优选为发射在760nm以上且900nm以下的波长中具有最强的峰值强度的近红外光的发光器件。通过接收透过手指或手掌等的光并进行成像，可以检测出静脉位置。将该作用用作生物识别。另外，通过与全局快门方式组合，即使被摄体移动，也可以进行精度高的检测。
另外，光源912可以包括如图4B所示的发光部915、916、917那样的多个发光部。发光部915、916、917各自所发射的光的波长可以不同。另外，发光部915、916、917也可以以不同时序照射光。因此，通过改变照射光的波长或角度可以连续地拍摄不同图像，可以将多个图像用于识别来实现高安全性。
图4C是以掌静脉为对象的生物识别系统，该生物识别系统包括框体921、操作按钮922、检测部923以及发射近红外光的光源924等。通过在检测部923上刷手，可以检测出掌静脉的形状。另外，可以利用操作按钮输入密码等。检测部923的周围配置有光源924，向对象物(手掌)照射光。然后，被对象物反射的光入射到检测部923。可以将本发明的一个方式的发光器件用于光源924。检测部923正下配置有摄像装置925，可以捕捉到对象物的图像(手掌的全体图)。此外，也可以在检测部923和摄像装置925之间设置光学系统。可以将上述机器的结构还用于以手指静脉为对象的生物识别系统。
图4D是无损检测设备，该无损检测设备包括框体931、操作面板932、传送机构933、显示器934、检测单元935、发射近红外光的光源938等。可以将本发明的一个方式的发光器件用于光源938。用传送机构933将被检测构件936传送到检测单元935正下。近红外光从光源938照射到被检测构件936，利用设置在检测单元935中的摄像装置937拍摄该透过光。所拍摄的图像显示在显示器934上。然后，将被检测构件936传送到框体931的出口，分类并回收次品。通过利用近红外光进行拍摄，可以以无损的方式高速地检测出被检测构件中的缺陷或异物等不良要素。
图4E是移动电话机，该移动电话机包括框体981、显示部982、操作按钮983、外部连接接口984、扬声器985、麦克风986、第一摄像头987及第二摄像头988等。该移动电话机在显示部982中具有触摸传感器。框体981及显示部982具有柔性。通过用手指或触屏笔等触摸显示部982可以进行打电话或输入文字等各种操作。可以利用第一摄像头987取得可见光图像，可以利用第二摄像头988取得红外光图像(近红外光图像)。图4E所示的移动电话机或显示部982也可以包括本发明的一个方式的发光器件。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
[实施例]
在本实施例中，说明制造本发明的一个方式的发光器件并进行评价的结果。
在本实施例中，说明作为发光器件制造使用本发明的一个方式的器件1以及用于对比的比较器件2并进行评价的结果。
图5示出本实施例所使用的器件1及比较器件2的结构，表1示出具体结构。另外，下面示出在本实施例中使用的材料的化学式。
[表1]
Figure BDA0003384678910000411
*2,8mDBtP2Bfqn:m-MTDATA:[Ir(dmdpbq)2(dpm)](0.7:0.3:0.1 40nm)**2mDBTBPDBq-II:PCBBiF:[Ir(dmdpbq)2(dpm)](0.7:0.3:0.1 40nm)
[化学式1]
Figure BDA0003384678910000421
<<制造器件>>
本实施例所示的器件1及比较器件2如图5所示那样具有如下结构：在衬底800上形成第一电极801，在第一电极801上作为EL层802依次层叠空穴注入层811、空穴传输层812、发光层813、电子传输层814及电子注入层815，并且在电子注入层815上层叠第二电极803。
首先，在衬底800上形成第一电极801。电极面积为4mm2(2mm×2mm)。另外，作为衬底800使用玻璃衬底。第一电极801利用溅射法形成包含氧化硅的铟锡氧化物(ITSO)来形成。器件1和比较器件2的第一电极801的厚度分别是70nm和110nm。在本实施例中，第一电极801被用作阳极。
在此，作为预处理，用水对衬底的表面进行洗涤，以200℃焙烧1小时，然后进行UV臭氧处理370秒。此后，将衬底引入到其内部被减压到1×10-4Pa左右的真空蒸镀装置中，并且在真空蒸镀装置内的加热室中以170℃进行30分钟的真空焙烧，然后冷却衬底30分钟左右。
接着，在第一电极801上形成空穴注入层811。在真空蒸镀装置内被减压到1×10- 4Pa左右之后，将1，3，5-三(二苯并噻吩-4-基)苯(简称：DBT3P-II)和氧化钼以DBT3P-II:氧化钼＝2:1(重量比)的方式共蒸镀来形成空穴注入层811。器件1和比较器件2的空穴注入层811的厚度分别是120nm和60nm。
接着，在空穴注入层811上形成空穴传输层812。以厚度为20nm的方式蒸镀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)来形成空穴传输层812。
接着，在空穴传输层812上形成发光层813。
在器件1中，作为主体材料使用2，8-双[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]苯并呋喃并[2，3-b]喹喔啉(简称：2，8mDBtP2Bfqn)、4，4’，4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯胺(简称：m-MTDATA)，作为客体材料(磷光材料)使用双{4，6-二甲基-2-[3-(3，5-二甲基苯基)-2-苯并[g]喹喔啉-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2，8mDBtP2Bfqn:m-MTDATA:[Ir(dmdpbq)2(dpm)]＝0.7:0.3:0.1的方式进行共蒸镀。发光层813的厚度为40nm。
在比较器件2中，作为主体材料使用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，作为客体材料(磷光材料)使用[Ir(dmdpbq)2(dpm)]，以重量比为2mDBTBPDBq-II:PCBBiF:[Ir(dmdpbq)2(dpm)]＝0.7:0.3:0.1的方式进行共蒸镀。发光层813的厚度为40nm。
接着，在发光层813上形成电子传输层814。
以2，8mDBtP2Bfqn的厚度为20nm且2，9-双(萘-2-基)-4，7-二苯基-1，10-菲罗啉(简称：NBphen)的厚度为70nm的方式依次进行蒸镀，由此形成器件1的电子传输层814。
以2mDBTBPDBq-II的厚度为20nm且NBphen的厚度为70nm的方式依次进行蒸镀，由此形成比较器件2的电子传输层814。
接着，在电子传输层814上形成电子注入层815。使用氟化锂(LiF)以厚度为1nm的方式进行蒸镀，来形成电子注入层815。
接着，在电子注入层815上形成第二电极803。第二电极803通过以厚度为200nm的方式利用蒸镀法沉积铝而形成。在本实施例中，第二电极803被用作阴极。
通过上述工序在衬底800上形成在一对电极之间夹有EL层802的发光器件。另外，上述工序中说明的空穴注入层811、空穴传输层812、发光层813、电子传输层814及电子注入层815是构成本发明的一个方式的EL层的功能层。另外，在上述制造方法的蒸镀过程中，都利用电阻加热法进行蒸镀。
此外，使用另一衬底(未图示)密封如上所述那样制造的发光器件。当使用另一衬底(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粘合剂的另一衬底(未图示)固定于衬底800上，并以粘合剂附着于形成在衬底800上的发光器件的周围的方式将衬底彼此粘合。在密封时以6J/cm2照射365nm的紫外光使粘合剂固化，并且以80℃进行1小时的加热处理来使粘合剂稳定化。
<<发光器件的工作特性>>
测量器件1及比较发光器件2的工作特性。注意，测量在室温(保持为25℃的气氛)下进行。
图6及图7示出以50mA/cm2的电流密度使电流流过器件1及比较器件2时的发射光谱。在发射光谱中，波长380nm以上且749nm以下的范围是使用亮度分光辐射计(SR-UL1R，拓普康公司制造)而得的测量结果，波长750nm以上且1030nm以下的范围是使用近红外分光辐射计(SR-NIR，拓普康公司制造)而得的测量结果。图7的与图6不同之处在于：纵轴用对数方式表示。并且，图7还示出基于暗视觉视感度(CIE(1951)Scotopic V’(λ))的视感度曲线。
另外，表2示出电流为2mA(电流密度50mA/cm2)时的器件1及比较器件2的主要初始特性值。注意，将发光器件的配光特性假设为兰伯特型，使用辐射亮度算出辐射通量及外部量子效率。
[表2]
Figure BDA0003384678910000461
在此，如参考例子(参照图13)所示，[Ir(dmdpbq)2(dpm)]的二氯甲烷溶液中的PL光谱在807nm(1.54eV)处有最大峰。另外，该最大峰的短波长一侧的上升为754nm(1.64eV)。
如图6所示，器件1的发射光谱的最大峰值波长为801nm，比较器件2的发射光谱的最大峰值波长为793nm，由此可知这两个器件都发射来源于发光层813所包含的[Ir(dmdpbq)2(dpm)]的近红外光。
在图6所示的器件1的发射光谱中，最大峰的短波长一侧的上升波长为754nm。比较器件2的发射光谱中的最大峰的短波长一侧的上升波长为751nm。可知器件1及比较器件2的最大峰的短波长一侧的上升波长都是充分长的波长。
如图7所示，在比较器件2的发射光谱中确认到可见光波长范围内的较大的发光峰(峰值波长为523nm)。根据与视感度曲线的对比可知，比较器件2所发射的光包括可见光中位于视感度较高的波长范围的光。就是说，比较器件2的可见光发射容易被看到。另一方面，器件1的可见光波长范围的分光辐射亮度低于比较器件2。另外，器件1的发射光谱的可见光波长范围中的最大峰值波长为638nm，器件1的发射光谱在可见光中视感度较低的波长范围内有发光峰。由此可知，器件1发射视感度较低的波长范围的可见光，该可见光的波长范围内的发光强度较低。
如表2所示，器件1的亮度/辐射亮度(亮度值除以辐射亮度值而得的值)为0.05cd·sr/W，比较器件2的亮度/辐射亮度为2.1cd·sr/W。由此可知，在器件1中，可见光的发光强度相对于近红外光的发光强度极低。因此，可以说器件1是一种发射近红外光且可见光发射不容易被看到的发光器件。另一方面，在比较器件2中，可见光的发光强度相对于近红外光的发光强度较高，可以说可见光容易被看到。
如表2所示，器件1的外部量子效率为2.5％。可以说该值作为可见光的发光强度较低而作为主要发射近红外光的发光器件的外部量子效率较高。器件1的外部量子效率根据利用波长600nm以上且1030nm以下的范围的近红外分光辐射计(SR-NIR，拓普康公司制造)而得的测量结果计算出。
另外，制造用于器件1的两个主体材料的混合膜A以及用于比较器件2的两个主体材料的混合膜B，测量出发射光谱(PL光谱)。
在石英衬底上以2，8mDBtP2Bfqn:m-MTDATA＝0.7:0.3(重量比)且厚度为50nm的方式共蒸镀2，8mDBtP2Bfqn及m-MTDATA，来形成混合膜A。在此，2，8mDBtP2Bfqn和m-MTDATA是形成激基复合物的组合。
在石英衬底上以2mDBTBPDBq-II:PCBBiF＝0.7:0.3(重量比)且厚度为50nm的方式共蒸镀2mDBTBPDBq-II及PCBBiF，来形成混合膜B。在此，2mDBTBPDBq-II和PCBBiF是形成激基复合物的组合。
表3示出各主体材料的HOMO能级及LUMO能级。该HOMO能级及LUMO能级从通过循环伏安(CV)测量测得的材料的电化学特性(还原电位及氧化电位)求出。另外，表3还示出用于器件1及比较器件2的客体材料的HOMO能级及LUMO能级。
[表3]
Figure BDA0003384678910000481
使用表3说明用于器件1及混合膜A的两个主体材料的HOMO能级及LUMO能级。可知m-MTDATA的HOMO能级比[Ir(dmdpbq)2(dpm)]的HOMO能级及2，8mDBtP2Bfqn的HOMO能级高。具体而言，m-MTDATA的HOMO能级(-4.98eV)比[Ir(dmdpbq)2(dpm)]的HOMO能级(-5.54eV)高0.56eV。另外，m-MTDATA的HOMO能级(-4.98eV)和2，8mDBtP2Bfqn的LUMO能级(-3.31eV)之差为1.67eV，比[Ir(dmdpbq)2(dpm)]的HOMO能级(-5.54eV)和LUMO能级(-3.49eV)之差(2.05eV)小。
接着，使用表3说明用于比较器件2及混合膜B的两个主体材料的HOMO能级及LUMO能级。可知PCBBiF的HOMO能级比[Ir(dmdpbq)2(dpm)]的HOMO能级及2mDBTBPDBq-II的HOMO能级高。具体而言，PCBBiF的HOMO能级(-5.36eV)比[Ir(dmdpbq)2(dpm)]的HOMO能级(-5.54eV)高0.18eV。另外，PCBBiF的HOMO能级(-5.36eV)和2mDBTBPDBq-II的LUMO能级(-2.94eV)之差为2.42eV，比[Ir(dmdpbq)2(dpm)]的HOMO能级(-5.54eV)和LUMO能级(-3.49eV)之差(2.05eV)大。
PL光谱在室温下使用荧光光度计(由滨松光子学公司制造的FS920)测量。
图8及图9示出混合膜A的PL光谱以及器件1的发射光谱(与图6及图7同样)。图9的与图8不同之处在于：纵轴用对数方式表示。
图10及图11示出混合膜B的PL光谱以及比较器件2的发射光谱(与图6同样)。图11的与图10不同之处在于：纵轴用对数方式表示。
如图8所示，混合膜A的PL光谱的最大峰值波长为678nm。根据m-MTDATA的HOMO能级和2，8mDBtP2Bfqn的LUMO能级之差可以说混合膜A的发光是来源于这些两个材料所形成的激基复合物的发光。
如图10所示，混合膜B的PL光谱的最大峰值波长为516nm。根据PCBBiF的HOMO能级和2mDBTBPDBq-II的LUMO能级之差可以说混合膜B的发光是来源于这些两个材料所形成的激基复合物的发光。
比较器件2的可见光区域的发光峰值波长与混合膜B的PL光谱的最大峰值波长很接近，这意味着在比较器件2中确认到的可见光是来源于两个主体材料所形成的激基复合物的发光。
混合膜A的PL光谱的最大峰值波长包括在视感度较低的波长范围内。因此，来源于用于混合膜A的两个主体材料所形成的激基复合物的发光具有低视感度。因此，器件1是一种来源于激基复合物的发光不容易被看到且可见光发射不容易被看到的发光器件。
如上所述，用于混合膜A的m-MTDATA的HOMO能级比[Ir(dmdpbq)2(dpm)]的HOMO能级高0.56eV。另外，m-MTDATA的HOMO能级和2，8mDBtP2Bfqn的LUMO能级之差比[Ir(dmdpbq)2(dpm)]的HOMO能级和LUMO能级之差小。由此，可以使这两个材料所形成的激基复合物的发光波长为长波长且降低来源于激基复合物的发光的视感度。
以上，根据本实施例可知，通过使两个主体材料所形成的激基复合物的发光为视感度较低的波长的光，可以制造一种发射近红外光且可见光发射不容易被看到的发光器件。
(参考例)
具体说明在上述实施例中使用的双{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)])的合成方法。以下示出[Ir(dmdpbq)2(dpm)]的结构。
[化学式2]
Figure BDA0003384678910000501
<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，在步骤1中，合成Hdmdpbq。将3.20g的3，3’，5，5’-四甲基苯偶酰、1.97g的2，3-二氨基萘以及60mL的乙醇放入到具备回流管的三口烧瓶中，将烧瓶内气氛置换为氮气，然后以90℃搅拌7.5小时。在经过指定时间之后，蒸馏而去除溶剂。然后，利用以甲苯为展开溶剂的硅胶柱色谱法进行纯化，得到目的物(黄色固体，产量为3.73g，收率为79％)。步骤1的合成方案如下(a-1)所示。
[化学式3]
Figure BDA0003384678910000511
下面示出通过上述步骤1得到的黄色固体的核磁共振法(1H-NMR)的分析结果。根据分析结果，可知得到了Hdmdpbq。
所得到物质的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-κC}二铱(III)(简称：[Ir(dmdpbq)2Cl]2)的合成>
然后，在步骤2中合成[Ir(dmdpbq)2Cl]2。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％)。步骤2的合成方案如下(a-2)所示。
[化学式4]
Figure BDA0003384678910000521
<步骤3；[Ir(dmdpbq)2(dpm)]的合成>
然后，在步骤3中合成[Ir(dmdpbq)2(dpm)]。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)以及0.95g的碳酸钠放入到具备回流管的茄形烧瓶中，将烧瓶内气氛置换为氩气。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结晶，由此得到目的物(深绿色固体，产量为0.42g，产率为21％)。利用梯度升华方法对所得到的0.41g的深绿色固体进行升华纯化。在升华纯化中，在压力为2.7Pa且氩气体流量为10.5mL/min的条件下，以300℃对深绿色固体进行加热。在该升华纯化之后，以78％的产率得到深绿色固体。步骤3的合成方案如下(a-3)所示。
[化学式5]
Figure BDA0003384678910000531
下面示出通过步骤3得到的深绿色固体的核磁共振波谱法(1H-NMR)的分析结果。根据分析结果，可知得到了[Ir(dmdpbq)2(dpm)]。
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).
接着，图12及图13示出测量[Ir(dmdpbq)2(dpm)]在二氯甲烷溶液中的紫外光可见光吸收光谱(下面，简称为吸收光谱)及发射光谱(PL光谱)。
在吸收光谱的测量中，使用紫外可见分光光度计(由日本分光株式会社制造，V550型)，将二氯甲烷溶液(0.010mmol/L)放在石英皿中，并在室温下进行测量。在发射光谱的测量中，利用荧光光度计(由日本滨松光子学株式会社制造，FS920)，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，并在室温下进行测量。
图12所示的吸收光谱表示从将二氯甲烷溶液(0.010mmol/L)放在石英皿而测量的吸收光谱减去只将二氯甲烷放在石英皿而测量的吸收光谱来得到的结果。
如图13所示，[Ir(dmdpbq)2(dpm)]在807nm(1.54eV)有发射峰，并在二氯甲烷溶液中观察到近红外光。另外，该发光峰的上升为754nm(1.64eV)。
[符号说明]
101：第一电极、102：第二电极、103：EL层、103a：EL层、103b：EL层、104：电荷产生层、111：空穴注入层、112：空穴传输层、113：发光层、114：电子传输层、115：电子注入层、301：衬底、302：像素部、303：电路部、304a：电路部、304b：电路部、305：密封剂、306：衬底、307：布线、308：FPC、309：晶体管、310：晶体管、311：晶体管、312：晶体管、313：第一电极、314：绝缘层、315：EL层、316：第二电极、317：有机EL器件、318：空间、401：第一电极、402：EL层、403：第二电极、405：绝缘层、406：导电层、407：粘合层、416：导电层、420：衬底、422：粘合层、423：阻挡层、424：绝缘层、450：有机EL器件、490a：衬底、490b：衬底、490c：阻挡层、800：衬底、801：第一电极、802：EL层、803：第二电极、811：空穴注入层、812：空穴传输层、813：发光层、814：电子传输层、815：电子注入层、911：框体、912：光源、913：检测台、914：摄像装置、915：发光部、916：发光部、917：发光部、921：框体、922：操作按钮、923：检测部、924：光源、925：摄像装置、931：框体、932：操作面板、933：传送机构、934：显示器、935：检测单元、936：被检测构件、937：摄像装置、938：光源、981：框体、982：显示部、983：操作按钮、984：外部连接端口、985：扬声器、986：麦克风、987：摄像头、988：摄像头。

Claims (20)

1.一种发光器件，包括：
发光层，
其中，所述发光层包含发光性有机化合物及主体材料，
所述发光器件的发射光谱的最大峰值波长为750nm以上且900nm以下，
并且，亮度A[cd/m2]及辐射亮度B[W/sr/m2]满足0≤A/B≤1[cd·sr/W]。
2.根据权利要求1所述的发光器件，
其中所述主体材料中的HOMO能级和LUMO能级之差为1.35eV以上且2.25eV以下。
3.根据权利要求1所述的发光器件，
其中所述主体材料包含第一有机化合物及第二有机化合物，
所述第一有机化合物的HOMO能级比所述第二有机化合物的HOMO能级高，
并且所述第一有机化合物的HOMO能级和所述第二有机化合物的LUMO能级之差比所述发光性有机化合物的HOMO能级和LUMO能级之差小。
4.根据权利要求3所述的发光器件，
其中所述第一有机化合物和所述第二有机化合物为形成激基复合物的物质。
5.根据权利要求3或4所述的发光器件，
其中所述第一有机化合物的HOMO能级和所述第二有机化合物的LUMO能级之差为1.35eV以上且2.25eV以下。
6.一种发光器件，包括：
发光层，
其中，所述发光层包含发光性有机化合物及主体材料，
所述发光器件的发射光谱的最大峰值波长为750nm以上且900nm以下，
所述主体材料的HOMO能级比所述发光性有机化合物的HOMO能级高0.4eV以上，
并且，所述主体材料的HOMO能级和LUMO能级之差比所述发光性有机化合物的HOMO能级和LUMO能级之差小。
7.根据权利要求6所述的发光器件，
其中所述主体材料中的HOMO能级和LUMO能级之差为1.35eV以上且2.25eV以下。
8.一种发光器件，包括：
发光层，
其中，所述发光层包含发光性有机化合物及主体材料，
所述发光器件的发射光谱的最大峰值波长为750nm以上且900nm以下，
所述主体材料包含第一有机化合物及第二有机化合物，
所述第一有机化合物的HOMO能级比所述发光性有机化合物的HOMO能级高0.4eV以上，
所述第一有机化合物的HOMO能级比所述第二有机化合物的HOMO能级高，
并且，所述第一有机化合物的HOMO能级和所述第二有机化合物的LUMO能级之差比所述发光性有机化合物的HOMO能级和LUMO能级之差小。
9.根据权利要求8所述的发光器件，
其中所述第一有机化合物和所述第二有机化合物为形成激基复合物的物质。
10.根据权利要求8或9所述的发光器件，
其中所述第一有机化合物的HOMO能级和所述第二有机化合物的LUMO能级之差为1.35eV以上且2.25eV以下。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的发光器件，
其中所述发射光谱中的最大峰的短波长一侧的上升波长为650nm以上。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的发光器件，
其中所述发光性有机化合物的溶液中的发射光谱的最大峰的短波长一侧的上升波长为650nm以上。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的发光器件，
其中外部量子效率为1％以上。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的发光器件，
其中所述发光性有机化合物为具有金属-碳键合的有机金属配合物。
15.根据权利要求14所述的发光器件，
其中所述有机金属配合物具有2环以上且5环以下的稠合杂芳环，
并且所述稠合杂芳环配位于所述金属。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的发光器件，
其中所述发光性有机化合物为环金属配合物。
17.一种发光装置，包括：
权利要求1至16中任一项所述的发光器件；以及
晶体管和衬底中的一方或双方。
18.一种发光模块，包括：
权利要求17所述的发光装置；以及
连接器和集成电路中的一方或双方。
19.一种电子设备，包括：
权利要求18所述的发光模块；以及
天线、电池、框体、照相机、扬声器、麦克风和操作按钮中的至少一个。
20.一种照明装置，包括：
权利要求17所述的发光装置；以及
框体、覆盖物和支架中的至少一个。
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