CN116018898A - 用于空穴注入层的复合材料、光学器件、装置、模块、电子设备及照明装置 - Google Patents

用于空穴注入层的复合材料、光学器件、装置、模块、电子设备及照明装置 Download PDF

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Abstract

本发明的一个方式提供一种可用于发光器件、受光器件、受发光器件等光学器件的折射率低的复合材料。该复合材料包含第一有机化合物和第二有机化合物，第一有机化合物中相对于总碳原子数的由sp3杂化轨道形成键合的碳原子数的比率为23％以上且55％以下，第二有机化合物包含氟。此外，本发明的一个方式是提供一种光学器件，包括阳极、阴极及第一层，其中第一层包含该复合材料。

Description

用于空穴注入层的复合材料、光学器件、装置、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用于空穴注入层的复合材料、用于空穴传输层的复合材料及用于电荷产生层的复合材料等复合材料。本发明的一个方式涉及一种发光器件、受光器件及受发光器件等光学器件。本发明的一个方式涉及一种发光装置、受光装置及受发光装置等装置。本发明的一个方式涉及一种发光模块、受光模块、受发光模块、显示模块及照明模块等模块。本发明的一个方式涉及一种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)、它们的驱动方法或它们的制造方法。
背景技术
对利用电致发光(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物质的层(以下，也记作发光层)的结构。通过将电压施加到该有机EL器件，可以获得来自发光物质的发光。
有机EL器件具有容易实现薄型轻量化、能够高速响应输入信号以及能够使用直流恒压电源驱动等的特征，因此适用于显示装置。
另外，因为有机EL器件可以被形成为膜状，所以可以容易获得面发光。因此，可以容易形成大面积的发光器件。当使用以LED(发光二极管)为代表的点光源或以荧光灯为代表的线光源时，很难获得上述特征，因此，有机EL器件的作为能够应用于照明装置等的面光源的利用价值也很高。
有机EL器件被要求进一步提高光提取效率。相邻层间的折射率不同引起的反射所导致的光的衰减为光提取效率下降的主要原因之一。在有机EL器件中，通过使用折射率低的材料，可以提高光提取效率。例如，非专利文献1公开了包括折射率低的层的有机EL器件。
另一方面，在用于有机EL器件的材料中，很难同时满足低折射率与高可靠性或高耐热性。
[先行技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]美国专利申请公开第2020/0176692号说明书
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可用于发光器件、受光器件、受发光器件等的新颖的复合材料。本发明的一个方式的目的之一是提供一种可用于发光器件、受光器件、受发光器件等的折射率低的复合材料。本发明的一个方式的目的之一是提供一种可用于发光器件、受光器件、受发光器件等的耐热性高的复合材料。本发明的一个方式的目的之一是提供一种新颖的用于空穴注入层的复合材料、用于空穴传输层的复合材料或用于电荷产生层的复合材料。本发明的一个方式的目的之一是提供一种折射率低的用于空穴注入层的复合材料、用于空穴传输层的复合材料或用于电荷产生层的复合材料。本发明的一个方式的目的之一是提供一种包含耐热性高的有机化合物且折射率低的用于空穴注入层的复合材料、用于空穴传输层的复合材料或用于电荷产生层的复合材料。
本发明的一个方式的目的之一是提供一种发光效率高的发光器件或受发光器件。本发明的一个方式的目的之一是提供一种光提取效率高的发光器件或受发光器件。本发明的一个方式的目的之一是提供一种耐热性高的发光器件、受光器件或受发光器件。本发明的一个方式的目的之一是提供一种寿命长的发光器件、受光器件或受发光器件。本发明的一个方式的目的之一是提供一种功耗低的发光器件、受光器件或受发光器件。
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复合材料，包含第一有机化合物及第二有机化合物，其中第一有机化合物中相对于总碳原子数的由sp3杂化轨道形成键合的碳原子数的比率为23％以上且55％以下，并且第二有机化合物包含氟。使用第一有机化合物构成的层的相对于波长为633nm的光的折射率为1.45以上且1.70以下。
本发明的一个方式是一种复合材料，包含第一有机化合物及第二有机化合物，其中第一有机化合物的玻璃转化温度为90℃以上，使用第一有机化合物构成的层的相对于波长为633nm的光的折射率为1.45以上且1.70以下，并且第二有机化合物包含氟。
第一有机化合物优选为胺化合物，更优选为单胺化合物。
本发明的一个方式是一种复合材料，包含第一有机化合物及第二有机化合物，其中第一有机化合物为单胺化合物，使用第一有机化合物构成的层的相对于波长为633nm的光的折射率为1.45以上且1.70以下，并且第二有机化合物包含氟。
第一有机化合物的分子量优选为650以上且1200以下。
第一有机化合物优选为三芳基单胺化合物。
优选的是，第一有机化合物的1H-NMR测量结果中的小于4ppm的信号的积分值比4ppm以上的信号的积分值大。
优选的是，第一有机化合物包括至少一个碳原子数为1以上且12以下的烃基。
优选的是，第一有机化合物包括碳原子数为3以上且8以下的烷基和碳原子数为6以上且12以下的环烷基中的至少一个。
第二有机化合物优选包含氰基。
第二有机化合物的LUMO能级优选为-5.0eV以下。
第二有机化合物优选对第一有机化合物呈现电子接收性。
本发明的一个方式是一种包含具有上述任意结构的复合材料的光学器件。作为光学器件，可以举出发光器件、受光器件或受发光器件等。可以将本发明的一个方式的复合材料用于空穴注入层、空穴传输层或电荷产生层等。
本发明的一个方式是一种光学器件，包括阳极、阴极以及第一层，其中第一层包含第一有机化合物和第二有机化合物，第一有机化合物中相对于总碳原子数的由sp3杂化轨道形成键合的碳原子数的比率为23％以上且55％以下，并且第二有机化合物包含氟。使用第一有机化合物构成的层的相对于波长为633nm的光的折射率优选为1.45以上且1.70以下。
本发明的一个方式是一种光学器件，包括阳极、阴极以及第一层，其中第一层包含第一有机化合物和第二有机化合物，第一有机化合物的玻璃转化温度为90℃以上，使用第一有机化合物构成的层的相对于波长为633nm的光的折射率为1.45以上且1.70以下，并且第二有机化合物包含氟。
本发明的一个方式是一种光学器件，包括阳极、阴极以及第一层，其中第一层包含第一有机化合物和第二有机化合物，第一有机化合物为单胺化合物，使用第一有机化合物构成的层的相对于波长为633nm的光的折射率为1.45以上且1.70以下，并且第二有机化合物包含氟。
优选的是，具有上述任意结构的光学器件还包括第二层，其中第二层位于第一层与阴极之间，并且第二层包含第一有机化合物。第二层优选与第一层接触。
具有上述任意结构的光学器件中的第一层优选与阳极接触。
另外，优选的是，具有上述任意结构的光学器件还包括第一发光层及第二发光层，其中第一层位于第一发光层与第二发光层之间。
本发明的一个方式是一种装置，包括具有上述任意结构的光学器件以及晶体管和衬底中的至少一个。
本发明的一个方式是一种模块，包括上述装置以及连接器和集成电路中的至少一个。作为连接器，可以举出柔性印刷电路板(Flexible Printed Circuit，以下记作FPC)及TCP(Tape Carrier Package：带载封装)等。IC可以通过COG(Chip On Glass：玻璃覆晶封装)方式或COF(Chip On Film：薄膜覆晶封装)等方式安装到装置。此外，本发明的一个方式的模块既可以只有连接器和IC中的一方，也可以有连接器和IC中的双方。
本发明的一个方式是一种电子设备，包括上述装置以及天线、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，包括具有上述任意结构的光学器件以及框体、罩子和支撑台中的至少一个，其中光学器件为发光器件。
发明效果
根据本发明的一个方式，可以提供一种可用于发光器件、受光器件、受发光器件等的新颖的复合材料。根据本发明的一个方式，可以提供一种可用于发光器件、受光器件、受发光器件等的折射率低的复合材料。根据本发明的一个方式，可以提供一种可用于发光器件、受光器件、受发光器件等的耐热性高的复合材料。根据本发明的一个方式，可以提供一种新颖的用于空穴传输层的复合材料、用于空穴注入层的复合材料或用于电荷产生层的复合材料。根据本发明的一个方式，可以提供一种折射率低的用于空穴传输层的复合材料、用于空穴注入层的复合材料或用于电荷产生层的复合材料。根据本发明的一个方式，可以提供一种包含耐热性高的有机化合物且折射率低的用于空穴传输层的复合材料、用于空穴注入层的复合材料或用于电荷产生层的复合材料。
根据本发明的一个方式，可以提供一种发光效率高的发光器件或受发光器件。根据本发明的一个方式，可以提供一种光提取效率高的发光器件或受发光器件。根据本发明的一个方式，可以提供一种耐热性高的发光器件、受光器件或受发光器件。根据本发明的一个方式，可以提供一种寿命长的发光器件、受光器件或受发光器件。根据本发明的一个方式，可以提供一种功耗低的发光器件、受光器件或受发光器件。
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1D是示出发光器件的一个例子的截面图。
图2A是示出发光装置的一个例子的俯视图。图2B及图2C是示出发光装置的一个例子的截面图。
图3A及图3C是示出发光装置的一个例子的截面图。图3B是示出发光器件的一个例子的截面图。
图4A及图4B是示出发光装置的一个例子的截面图。
图5A是示出发光装置的一个例子的俯视图。图5B是示出发光装置的一个例子的截面图。图5C及图5D是示出晶体管的一个例子的截面图。
图6A及图6B是示出受光器件的一个例子的截面图。图6C及图6D是示出受发光装置的一个例子的图。
图7A至图7C是示出显示装置的一个例子的图。
图8A至图8D是示出电子设备的一个例子的图。
图9A至图9F是示出电子设备的一个例子的图。
图10A至图10C是示出汽车的一个例子的图。
图11A至图11E是示出电子设备的一个例子的图。
图12是示出实施例的发光器件的截面图。
图13是示出dchPAF及PCBBiF的折射率的测量结果的图。
图14是示出实施例1的发光器件的亮度-电流密度特性的图。
图15是示出实施例1的发光器件的电流效率-亮度特性的图。
图16是示出实施例1的发光器件的电流-电压特性的图。
图17是示出实施例1的发光器件的外部量子效率-亮度特性的图。
图18是示出实施例1的发光器件的发射光谱的图。
图19是示出实施例1的发光器件的可靠性测试的结果的图。
图20是示出mmtBumTPchPAF及PCBBiF的折射率的测量结果的图。
图21是示出实施例2的发光器件的亮度-电流密度特性的图。
图22是示出实施例2的发光器件的电流效率-亮度特性的图。
图23是示出实施例2的发光器件的电流-电压特性的图。
图24是示出实施例2的发光器件的外部量子效率-亮度特性的图。
图25是示出实施例2的发光器件的发射光谱的图。
图26是示出实施例2的发光器件的可靠性测试的结果的图。
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，在以下说明的发明的结构中，在不同的附图之间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，而省略其重复说明。此外，当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，所公开的本发明并不必然限于附图中公开的位置、尺寸及范围等。
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，说明本发明的一个方式的复合材料。
可以将本发明的一个方式的复合材料用于有机EL器件等发光器件中的空穴注入层、空穴传输层、电荷产生层等。
本发明的一个方式的复合材料可以被用作有机光电二极管等受光器件或具有发光及接收光的双方的功能的受发光器件等中的载流子传输性材料(空穴传输性材料)。
例如，作为有机EL器件中的空穴注入层及电荷产生层，可以使用包含空穴传输性材料和对该空穴传输性材料具有电子接收性的材料的复合材料。为了使这些层具有空穴注入性或电荷产生功能，需要使在构成复合材料的材料之间产生相互作用并形成电荷移动配合物。
在此，在复合材料包含大量具有电子接收性的材料时，有可能发生可见区域的光吸收而有机EL器件的发光效率下降。因此，复合材料优选包含比具有电子接收性的材料多的空穴传输性材料。例如，作为本发明的一个方式的复合材料，可以采用对空穴传输性材料添加少量具有电子接收性的材料的结构。
另外，通过降低用于有机EL器件的材料的折射率可以提高外部量子效率，因此，优选的是复合材料的折射率较低。通过降低占复合材料的大部分的空穴传输性材料的折射率，可以降低复合材料的折射率。
为了得到折射率低的材料，优选将原子折射低的取代基引入分子中。作为该取代基可以举出链饱和烃基及环状饱和烃基等。但是，上述取代基妨碍与具有电子接收性的材料间的相互作用。由此，在空穴传输性材料中，很难同时实现与具有电子接收性的材料间的相互作用的容易性和低折射率。另外，上述取代基还妨碍载流子传输性的出现。因此，可以说也很难同时实现包含复合材料的层的高载流子传输性和低折射率。
再者，为了提高有机EL器件的可靠性，优选的是，用于有机EL器件的材料的玻璃转化温度(Tg)较高。为了提高玻璃转化温度，需要提高材料的分子量。作为得到耐热性高且可靠性良好的空穴传输性材料的方法之一，可以将不饱和烃基，尤其是环状不饱和烃基引入分子中。但是，当为了提高分子量而将具有不饱和键的骨架引入分子中时，材料的折射率变高。如此，在空穴传输性材料中，也很难同时实现高玻璃转化温度和低折射率。另外，当为了提高分子量而引入具有饱和键的骨架时，与具有电子接收性的材料间的相互作用被进一步抑制。
作为可用于有机EL器件的空穴传输性材料中的折射率低的材料之一，已知1，1-双-(4-双(4-甲基-苯基)-氨-苯基)环己烷(简称：TAPC)。通过使用TAPC，可以期待得到具有良好的外部量子效率的发光器件。
高载流子传输性与低折射率通常处于权衡关系。这是因为有机化合物中的载流子传输性大多来源于不饱和键的存在而具有很多不饱和键的有机化合物倾向于具有高折射率。TAPC为载流子传输性与低折射率具有绝佳平衡关系的物质。另一方面，在TAPC等具有1，1-二取代环己烷的化合物中，环己烷的一个碳原子上键合有二个庞大的取代基，由此立体排斥变大而引起分子本身不稳定，因此从可靠性的观点来看是不利的。此外，由于TAPC的骨架结构由环己烷和简单的苯环构成，所以玻璃转化温度是较低的85℃，在耐热性上也存在问题。
如上所述，在空穴传输性材料中，不容易在兼具与具有电子接收性的材料的相互作用的容易性、高载流子传输性及低折射率的同时还提高玻璃转化温度来改善耐热性并改善驱动时的可靠性。为了克服上述权衡关系，本发明人发现了玻璃转化温度高且由sp3杂化轨道形成键合的碳的比率在一定的范围内的有机化合物。此外，本发明人发现了包含上述有机化合物的复合材料作为用于空穴注入层的复合材料、用于空穴传输层的复合材料及用于电荷产生层的复合材料是有用的。
具体而言，本发明的一个方式是一种复合材料，包含第一有机化合物及第二有机化合物，第一有机化合物中相对于总碳原子数的由sp3杂化轨道形成键合的碳原子数的比率为23％以上且55％以下，第二有机化合物包含氟。
另外，本发明的一个方式是一种复合材料，包含第一有机化合物及第二有机化合物，第一有机化合物的玻璃转化温度为90℃以上，使用第一有机化合物构成的层的相对于波长为633nm的光的折射率为1.45以上且1.70以下，第二有机化合物包含氟。
另外，本发明的一个方式是一种复合材料，包含第一有机化合物及第二有机化合物，第一有机化合物为单胺化合物，使用第一有机化合物构成的层的相对于波长为633nm的光的折射率为1.45以上且1.70以下，第二有机化合物包含氟。
可以将上述复合材料用作用于空穴传输层的复合材料、用于空穴注入层的复合材料、用于电荷产生层的复合材料等。
[第一有机化合物]
第一有机化合物中相对于总碳原子数的由sp3杂化轨道形成键合的碳原子数的比率优选为23％以上且55％以下。由于由sp3杂化轨道形成键合的碳所构成的取代基为所谓的链饱和烃基或环状饱和烃基，所以原子折射较低。因此，可以降低第一有机化合物的折射率，也可以降低复合材料的折射率。
第一有机化合物的玻璃转化温度优选为90℃以上，更优选为95℃以上，进一步优选为100℃以上，更进一步优选为110℃以上，再进一步优选为120℃以上。
第一有机化合物通过具有环状饱和烃基或刚性三级烃基，可以将玻璃转化温度维持得高并实现耐热性高的材料。一般而言，通过引入饱和烃基，尤其是引入链饱和烃基时，与对应的(例如碳原子数相等)芳香基或杂芳香基相比，化合物的玻璃转化温度及熔点具有下降倾向。在玻璃转化温度下降时，有时有机EL材料的耐热性下降。由于使用有机EL材料的各种器件优选在人类生活的各种环境下呈现稳定的物性，所以在具有同等特性的材料中玻璃转化温度优选较高。
使用第一有机化合物构成的层的相对于波长为633nm的光的折射率优选为1.45以上且1.70以下。注意，633nm是通常用于折射率测量的波长。另外，使用第一有机化合物构成的层的相对于蓝色发光区域的波长(455nm以上且465nm以下)的折射率优选为1.50以上且1.75以下。注意，在材料具有各向异性时，有时寻常光折射率与异常光折射率不同。此时，可以通过进行各向异性分析分成寻常光折射率及异常光折射率而算出各自的折射率。注意，在本说明书中，在所测量的材料具有寻常光折射率及异常光折射率的双方时，作为指标使用寻常光折射率。
注意，作为使用第一有机化合物构成的层的折射率，也可以利用相对于使用该第一有机化合物的发光器件所发射的光的峰波长或该发光器件所包含的发光物质的发光峰波长的折射率来评价第一有机化合物。此时，使用第一有机化合物构成的层的折射率也优选为1.50以上且1.75以下或1.45以上且1.70以下。发光器件所发射的光的峰波长在具有滤色片等调整光的结构时为通过该结构之前的光的峰波长。此外，发光物质的发光峰波长利用溶液状态的PL光谱算出。构成发光器件的EL层的有机化合物的相对介电常数为3左右，为了避免与发光器件的发射光谱不一致，使发光中心物质成为溶液状态的溶剂的相对介电常数在室温下优选为1以上且10以下，更优选为2以上且5以下。作为该溶液，可以举出己烷、苯、甲苯、二乙醚、乙酸乙酯、氯仿、氯苯及二氯甲烷。另外，更优选的是室温下的相对介电常数为2以上且5以下的溶解性高的通用溶剂，例如，作为该溶液，优选使用甲苯或氯仿。
第一有机化合物优选为胺化合物，更优选为单胺化合物，进一步优选为三芳基单胺化合物。
在第一有机化合物为胺化合物时，根据烷基的取代位置而容易将最高占据分子轨道(HOMO)能级控制为所希望的高度，所以是优选的。
第一有机化合物优选在与形成HOMO的平面同一的平面或其附近与烷基键合。也就是说，优选在HOMO不被遮蔽的位置配置烷基。在第一有机化合物为芳香胺化合物时，作为形成HOMO的平面，可以举出与氮键合的芳香环的平面。作为该烷基，优选为叔丁基或环己基。
优选的是，第一有机化合物在使HOMO的能量更不稳定的键合位置具有被用作供电子基团的烷基。例如，优选在三苯基胺的氮原子的对位具有烷基。由此，可以使第一有机化合物的HOMO能级变高(浅)。
第一有机化合物优选具有载流子传输性高的骨架，其中芳香胺骨架的空穴传输性高，所以是优选的。为了进一步提高载流子传输性，可以考虑引入两个胺骨架。但是，如上述TAPC那样，根据配置于胺骨架周边的取代基有时二胺结构对可靠性不利。
作为克服了权衡关系且兼具与具有电子接收性的材料的相互作用的容易性、高载流子传输性、低折射率及高可靠性的化合物，本发明人发现了由sp3杂化轨道形成键合的碳的比率在一定范围内的单胺化合物。尤其是，该单胺化合物为与具有一般的折射率的现有的空穴传输性材料具有同等的良好的可靠性的材料。另外，通过调整具有由该单胺化合物的sp3杂化轨道形成键合的碳的取代基(烷基及环烷基等)的取代基数和取代位置中的一方或双方，可以得到具有更良好的特性的材料。在单胺化合物中，通过限制与饱和烃基键合的芳香基数并减少立体排斥，可以提高分子的稳定性。由此，可以得到寿命良好的光学器件。
第一有机化合物的分子量优选为650以上且1200以下。由此，可以提高第一有机化合物的耐热性。
优选的是，第一有机化合物的1H-NMR测量结果中的小于4ppm的信号的积分值比4ppm以上的信号的积分值大。
小于4ppm的信号反应链或环状饱和烃基中的氢，该小于4ppm的信号的积分值比4ppm以上的信号的积分值大说明构成饱和烃基的氢原子数多于构成不饱和烃基的氢原子。由此可推测出分子中的sp3碳的比率。在此，不饱和烃基的碳的能够与氢发生键合的键少，例如对苯与环己烷进行比较时，C6H6与C6H12有差异。考虑到该差异，利用1H-NMR进行测量的结果中小于4ppm的信号的积分值比4ppm以上的信号的积分值大，也就表明分子中大约三分之一的碳原子存在于饱和烃基中。其结果是，第一有机化合物成为折射率低的有机化合物，可以适用于空穴传输性材料及复合材料。
作为第一有机化合物的一个例子，可以举出具有第一芳香基、第二芳香基及第三芳香基且第一芳香基、第二芳香基及第三芳香基与同一个氮原子直接键合的单胺化合物。
在单胺化合物至少具有一个芴骨架时，空穴传输性变良好，所以是优选的。因此，上述第一芳香基、第二芳香基和第三芳香基中的任一个或多个优选为芴骨架。此外，该芴骨架与胺的氮原子直接键合有助于提高分子的HOMO能级，可以容易地传输空穴。
第一芳香基及第二芳香基分别独立地具有一个以上且三个以下的苯环。此外，第一芳香基及第二芳香基优选都是烃基。也就是说，第一芳香基及第二芳香基优选为苯基、联苯基、三联苯基或萘基苯基。注意，在第一芳香基或第二芳香基为三联苯基时，玻璃转化温度上升而耐热性得到提高，所以是优选的。
在第一芳香基及第二芳香基都具有两个或三个苯环时，该两个或三个苯环优选彼此键合。注意，在第一芳香基和第二芳香基中的一方或双方为两个或三个苯环彼此键合的取代基(即联苯基或三联苯基)时，玻璃转化温度上升而耐热性得到提高，所以是优选的，更优选的是，第一芳香基及第二芳香基分别独立地为联苯基或三联苯基。
另外，优选的是，第一芳香基和第二芳香基中的一方或双方具有一个或多个的碳仅由sp3杂化轨道形成键合的碳原子数为1以上且12以下的烃基。作为该烃基，优选为碳原子数为3以上且8以下的烷基以及碳原子数为6以上且12以下的环烷基。
与第一芳香基或第二芳香基键合的上述烃基所包括碳原子总数为6以上。并且，与第一芳香基及第二芳香基键合的所有上述烃基所包含的碳原子总数为8以上，优选为12以上。由于原子折射小的上述烃基以上述方式键合，可以使上述单胺化合物成为折射率小的有机化合物。
注意，来源于碳原子的不饱和键的π电子越多越利于传输载流子。为了保持良好的载流子传输性，与第一芳香基及第二芳香基键合的所有上述烃基所包含的碳原子总数优选为36以下，更优选为30以下。
第三芳香基为取代或未取代的单环或者取代或未取代的三环以下的稠环。在稠环的环数增加时，具有折射率变大的倾向。另外，在稠环的环数增加时，观察到可见区域的光的吸收及发光。因此，通过使用三环以下的稠环，可以维持低折射率并得到吸收及发光的影响小的材料。注意，第三芳香基为了维持低折射率，成环碳原子数优选为6以上且13以下。作为第三芳香基，具体而言，可以举出苯环、萘环、芴环及苊烯环等。尤其是第三芳香基优选具有芴环，更优选为芴环，由此可以提高空穴传输性。
例如，作为第一有机化合物，可以使用由通式(G1)至通式(G4)表示的有机化合物。可以说由通式(G1)至通式(G4)表示的有机化合物为单胺化合物的一个例子及三芳基单胺化合物的一个例子。
[化学式1]
Figure BDA0004014417850000141
在通式(G1)中，Ar1及Ar2分别独立地表示取代或未取代的苯环或者两个或三个取代或未取代的苯环彼此键合的取代基。注意，Ar1和Ar2中的一方或双方具有一个或多个碳仅由sp3杂化轨道形成键合的碳原子数为1以上且12以下的烃基，包含在键合到Ar1及Ar2的所有烃基中的碳原子的总数为8以上，并且包含在键合到Ar1和Ar2之一的所有烃基中的碳原子的总数为6以上。R1至R3分别独立地表示碳原子数为1以上且4以下的烷基，u表示0以上且4以下的整数。注意，R1及R2也可以彼此键合形成环。
作为Ar1及Ar2，具体而言，可以分别举出取代或未取代的苯基、联苯基、三联苯基、萘基苯基等。
作为碳原子仅由sp3杂化轨道形成键合的碳原子数为1以上且12以下的烃基，优选为碳原子数为3以上且8以下的烷基及碳原子数为6以上且12以下的环烷基。具体而言，可以举出丙基、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、仲己基、叔己基、新己基、庚基、辛基、环己基、4-甲基环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、十氢化萘基、环十一烷基及环十二烷基，尤其优选的是叔丁基、环己基及环十二烷基等。尤其优选的是叔丁基、环己基及环十二烷基。
注意，在作为烃基与Ar1或Ar2键合多个碳原子数为1或2的直链烷基的情况下，该直链烷基也可以彼此键合形成环。
[化学式2]
Figure BDA0004014417850000151
在通式(G2)中，n、m、p及r分别独立地表示1或2，s、t及u分别独立地表示0以上且4以下的整数。另外，n+p及m+r分别独立地表示2或3。R1至R3分别独立地表示碳原子数为1以上且4以下的烷基，R4及R5分别独立地表示氢或者碳原子数为1以上3以下的烃基，R10至R14及R20至R24分别独立地表示氢或者碳原子仅由sp3杂化轨道形成键合的碳原子数为1以上且12以下的烃基。注意，R10至R14及R20至R24所包含的碳原子的总数为8以上，并且R10至R14和R20至R24之一所包含的碳原子的总数为6以上。R1及R2也可以彼此键合形成环，R4、R5、R10至R14及R20至R24的相邻的基也可以彼此键合形成环。
[化学式3]
Figure BDA0004014417850000161
在通式(G3)中，n及p分别独立地表示1或2，s及u分别独立地表示0以上且4以下的整数。另外，n+p表示2或3。R1至R3分别独立地表示碳原子数为1以上且4以下的烷基，R4表示氢或碳原子数为1以上且3以下的烃基，R10至R14及R20至R24分别独立地表示氢或者碳原子仅由sp3杂化轨道形成键合的碳原子数为1以上且12以下的烃基。注意，R10至R14及R20至R24所包含的碳原子的总数为8以上，并且R10至R14和R20至R24之一所包含的碳原子的总数为6以上。另外，R1及R2也可以彼此互相键合形成环，R4、R10至R14及R20至R24的相邻的基彼此键合形成环。
在通式(G2)及通式(G3)中，作为碳原子数为1以上3以下的烃基，可以举出甲基、乙基及丙基等。作为碳原子数为1以上4以下的烃基，除了上述以外可以举出丁基。
在通式(G2)及通式(G3)中，在n为2时，两个亚苯基中的取代基的种类、取代基的数量及键的位置既可以相同也可以不同。同样地，在m、p、r都为2时，两个亚苯基中的取代基的种类、取代基的数量及键的位置既可以相同也可以不同。
注意，s、t及u优选分别独立为0。另外，在s为2以上且4以下的整数时，多个R4既可以相同也可以不同，在t为2以上且4以下的整数时，多个R5既可以相同也可以不同，在u为2以上且4以下的整数时，多个R3既可以相同也可以不同。
[化学式4]
Figure BDA0004014417850000171
在通式(G4)中，u表示0以上且4以下的整数，R1至R3分别独立地表示碳原子数为1以上且4以下的烷基，R10至R14及R20至R24分别独立地表示氢或者碳原子仅由sp3杂化轨道形成键合的碳原子数为1以上且12以下的烃基。注意，R10至R14及R20至R24所包含的碳原子的总数为8以上，并且R10至R14和R20至R24之一所包含的碳原子的总数为6以上。另外，R1及R2也可以彼此键合形成环，R10至R14及R20至R24的相邻的基也可以彼此键合形成环。
u优选为0。另外，在u为2以上且4以下的整数时，多个R3既可以相同也可以不同。
在通式(G2)至通式(G4)中，在R10至R14及R20至R24分别独立地表示氢、叔丁基和环己基中的任意个时，可以降低折射率，所以是优选的。另外，在R10至R14中的至少三个和R20至R24中的至少三个为氢时，不容易阻碍载流子传输性，所以是优选的。
此外，作为第一有机化合物的一个例子，可以举出具有至少一个芳香基，该芳香基包含第一至第三苯环及至少三个烷基的芳基胺化合物。注意，假设第一至第三苯环依次键合且第一苯环直接键合到胺中的氮原子。
第一苯环可以还具有取代或未取代的苯基，优选具有未取代的苯基。另外，第二苯环或第三苯环也可以具有键合有烷基的苯基。
注意，假设该第一至第三苯环中的两个以上的苯环，优选为所有苯环的1位及3位的碳原子不与氢直接键合而与上述第一至第三苯环、上述键合有烷基的苯基、上述至少三个烷基和上述胺中的氮原子中的任意个键合。
另外，上述芳基胺化合物优选还具有第二芳香基。作为第二芳香基，优选具有未取代的单环或者取代或未取代的三环以下的稠环，其中更优选为具有取代或未取代的三环以下的稠环的基，稠环是具有形成环的碳原子数为6以上且13以下的稠环，进一步优选为具有芴环的基。另外，作为第二芳香基优选使用二甲基芴基。
另外，上述芳基胺化合物优选还具有第三芳香基。第三芳香基优选具有1以上且3以下的取代或未取代的苯环。
上述至少三个烷基、键合于苯基的烷基优选为碳原子数为2以上且5以下的链烷基，进一步优选为碳原子数为3以上且5以下的具有支链的链烷基，更优选为叔丁基。
例如，作为第一有机化合物，可以使用由通式(G11)至通式(G13)表示的有机化合物。可以说由通式(G11)至通式(G13)表示的有机化合物是单胺化合物的一个例子及三芳基单胺化合物的一个例子。
[化学式5]
Figure BDA0004014417850000181
在通式(G11)中，Ar101表示取代或未取代的苯环或者两个或三个取代或未取代的苯环彼此键合的取代基，R106至R108分别独立地表示碳原子数为1以上且4以下的烷基，v表示0以上且4以下的整数，R111至R115中的一个表示由通式(g1)表示的取代基，其他分别独立地表示氢、碳原子数为1以上且6以下的烷基和取代或未取代的苯基中的任一个。注意，R111至R115中的取代或未取代的苯基的个数为1以下。另外，该苯基优选为未取代。另外，在该苯基具有取代基时，该取代基为碳原子数为1以上且6以下的烷基。
作为Ar101，具体而言，可以举出取代或未取代的苯基、联苯基、三联苯基、萘基苯基等。
注意，在v为2以上时，多个R108既可以彼此相同也可以互不相同。
在通式(g1)中，R121至R125中的一个表示由通式(g2)表示的取代基，其他分别独立地表示氢、碳原子数为1以上且6以下的烷基和被碳原子数为1以上且6以下的烷基取代的苯基中的任一个。
在通式(g2)中，R131至R135分别独立地表示氢、碳原子数为1以上且6以下的烷基和被碳原子数为1以上且6以下的烷基取代的苯基中的任一个。
R111至R115、R121至R125及R131至R135中的至少三个以上是碳原子数为1以上且6以下的烷基。由此，可以使由上述通式(G11)表示的有机化合物成为具有低折射率的芳基胺化合物。
R121至R125及R131至R135中的被碳原子数为1以上且6以下的烷基取代的苯基为一个以下，也就是说，在R121至R125及R131至R135中，被碳原子数为1以上且6以下的烷基取代的苯基为一个或0个。
注意，在R112及R114、R122及R124、R132及R134的三个组合中的至少两个组合中，至少一方的R为氢以外的基。也就是说，具有R112及R114的苯环、具有R122及R124的苯环和具有R132及R134的苯环中的两个以上的苯环中各自所具有的间位的碳的至少一个不是氢，也就是具有取代基。另外，此时优选的是，R112、R114、R122和R124中的至少一个是氢以外的基且R132和R134中的至少一个是氢以外的基。
作为碳原子数为1以上且4以下的烷基，可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基及异丁基等，尤其优选为叔丁基。
在苯环或苯基具有取代基时，作为该取代基可以使用碳原子数为1以上且6以下的烷基、碳原子数为5以上且12以下的环烷基。
从降低折射率的观点来看，碳原子数为1以上且6以下的烷基优选是碳原子数为2以上的链烷基，从确保载流子传输性的观点来看，优选是碳原子数为5以下的链烷基。另外，折射率降低效果显著的是碳原子数为3以上的支链链烷基。就是说，上述碳原子数为1以上且6以下的烷基优选是碳原子数为2以上且5以下的链烷基，更优选是碳原子数为3以上且5以下的支链链烷基。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、戊基及己基等，尤其优选为叔丁基。
作为碳原子数为5以上且12以下的环烷基，可以举出环己基、4-甲基环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、十氢化萘基、环十一烷基及环十二烷基等，为了实现低折射率化，优选为碳原子数为6以上的环烷基，尤其优选为环己基及环十二烷基。
通式(G12)是通式(G11)中的Ar101为两个或三个取代或未取代的苯环彼此键合的取代基的例子。因此，有时省略与通式(G11)相同的部分的说明。
[化学式6]
Figure BDA0004014417850000211
在通式(G12)中，R106至R109分别独立地表示碳原子数为1以上且4以下的烷基，v及w分别独立地表示0以上且4以下的整数，x及y分别独立地表示1或2，x+y为2或3。x和y优选都为1。R141至R145分别独立地表示氢、碳原子数为1以上且6以下的烷基和碳原子数为5以上且12以下的环烷基中的任一个。
注意，在v为2以上时，多个R108既可以彼此相同也可以互不相同。同样地，在w为2以上时，多个R109既可以彼此相同也可以互不相同。
在x为2时，两个亚苯基所具有的取代基的种类、取代基数及键的位置既可以相同也可以不同。另外，在y为2时，两个苯基所具有的取代基的种类及取代基数既可以相同也可以不同。
通式(G13)是通式(G11)中的Ar101为一个取代或未取代的苯环的例子。因此，有时省略与通式(G11)相同的部分的说明。
[化学式7]
Figure BDA0004014417850000212
在通式(G13)中，R101至R105分别独立地表示氢、碳原子数为1以上且6以下的烷基、碳原子数为6以上且12以下的环烷基和取代或未取代的苯基中的任一个。
在R101至R105中，优选的是R103为环己基而其他都为氢。另外，在R101至R105中，当R101为未取代的苯基而其他都为氢时，空穴传输性得到提高，所以是优选的。
作为可用作第一有机化合物的有机化合物，具体而言可以举出N，N-双(4-环己苯基)-9，9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称：dchPAF)、N-[(3’，5’-二叔丁基)-1，1＇-联苯-4-基]-N-(4-环己苯基)-9，9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称：mmtBuBichPAF)、N-(3，3”，5，5”-四-叔丁基-1，1’：3’，1”-三联苯基-5’-基)-N-(4-环己苯基)-9，9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称：mmtBumTPchPAF)、N-[(3，3’，5’-叔丁基)-1，1’-联苯-5-基]-N-(4-环己苯基)-9，9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称：mmtBumBichPAF)、N-(1，1’-联苯-2-基)-N-[(3，3’，5’-三-叔丁基)-1，1’-联苯-5-基]-9，9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称：mmtBumBioFBi)、N-(4-叔丁基苯基)-N-(3，3”，5，5”-四-叔丁基-1，1’：3’，1”-三联苯基-5’-基)-9，9，-二甲基-9H-芴-2-胺(简称：mmtBumTPtBuPAF)、N-(1，1’-联苯-2-基)-N-(3，3”，5’，5”-四-叔丁基-1，1’：3’，1”-三联苯基-5-基)-9，9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称：mmtBumTPoFBi-02)、N-(4-环己苯基)-N-(3，3”，5’，5”-四-叔丁基-1，1’：3’，1”-三联苯基-5-基)-9，9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称：mmtBumTPchPAF-02)、N-(1，1’-联苯-2-基)-N-(3”，5’，5”-三-叔丁基-1，1’：3’，1”-三联苯基-5-基)-9，9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称：mmtBumTPoFBi-03)及N-(4-环己苯基)-N-(3”，5’，5”-三-叔丁基-1，1’：3’，1”-三联苯基-5-基)-9，9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称：mmtBumTPchPAF-03)等。注意，将在参考例中详细说明这些有机化合物的合成方法。
[第二有机化合物]
如上所述，第二有机化合物包含氟。第二有机化合物尤其优选包含氰基。
第二有机化合物优选对第一有机化合物呈现电子接收性。为此，第二有机化合物的最低未占有分子轨道(LUMO)能级优选为-5.0eV以下。
本发明的一个方式的复合材料中的第二有机化合物的质量百分比浓度优选为10wt％以下，更优选为5wt％以下。另外，本发明的一个方式的复合材料中的第二有机化合物的体积百分比浓度优选为10vol％以下，更优选为5vol％以下，进一步优选为3vol％以下。通过降低第二有机化合物的浓度，可以抑制可见区域的光吸收。由此，例如，可以提高发光器件的发光效率。另外，在形成发光装置所包括的多个发光器件共用的包含本发明的一个方式的复合材料的层时，可以抑制发生串扰。
作为第二有机化合物，具体而言可以举出7，7，8，8-四氰基-2，3，5，6-四氟醌二甲烷(简称：F4-TCNQ)、1，3，4，5，7，8-六氟四氰-萘醌二甲烷(简称：F6-TCNNQ)及2-(7-二氰基亚甲基-1，3，4，5，6，8，9，10-八氟-7H-芘-2-亚基)丙二腈等。此外，包括吸电子基团(尤其是如氟基等卤基或氰基)的[3]轴烯衍生物的电子接收性极高，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]及α，α’，α”-1，2，3-环丙烷三亚基三[2，3，4，5，6-五氟苯乙腈]等。
如上所述，本实施方式的复合材料的第一有机化合物与第二有机化合物的相互作用较强，折射率低且耐热性。因此，可以提高发光器件的光提取效率。另外，可以获得电流-电压特性良好的光学器件。此外，可以提高光学器件的可靠性。
本实施方式可以与其他实施方式及实施例适当地组合。另外，在本说明书中，当在一个实施方式中示出多个结构例子时，可以适当地组合结构例子。
(实施方式2)
在本实施方式中，参照图1说明本发明的一个方式的发光器件。在本实施方式中，说明具有发射可见光或近红外光的功能的发光器件。
[发光器件的结构例子]
<<发光器件的基本结构>>
图1A至图1D示出在一对电极之间包括EL层的发光器件的例子。
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。EL层103可以还包括空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层、载流子阻挡层、激子阻挡层和电荷产生层等各种层中的一个或多个。
图1B示出EL层103的叠层结构的例子。在本实施方式中，以第一电极101被用作阳极且第二电极102被用作阴极的情况为例进行说明。EL层103具有在第一电极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各自既可以具有单层结构又可以具有叠层结构。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。
发光器件也可以在一对电极之间包括多个EL层。例如，优选发光器件包括n个(n是2以上的整数)EL层，并在第(n-1)个EL层和第n个EL层之间包括电荷产生层104。
图1C示出一对电极之间包括两个EL层(EL层103a、103b)的串联结构的发光器件。另外，图1D示出包括三个EL层(EL层103a、103b、103c)的串联结构的发光器件。
EL层103a、103b、103c各自至少包括发光层。即使是如图1C、图1D所示的串联结构那样的包括多个EL层的情况，也可以将与图1B所示的EL层103同样的叠层结构用于各EL层。EL层103a、103b、103c各自可以包括空穴注入层111、空穴传输层112、电子传输层114和电子注入层115中的一种或多种层。
图1C所示的电荷产生层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1C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，电荷产生层104将电子注入到EL层103a中并将空穴注入到EL层103b中。
另外，从光提取效率的观点来看，电荷产生层104优选使可见光或近红外光透过(具体而言，电荷产生层104的可见光或近红外光透过率为40％以上)。另外，即使电荷产生层104的电导率比第一电极101和第二电极102中的一方或双方低也能够发挥功能。
注意，通过以彼此接触的方式设置EL层，在它们之间形成有与电荷产生层104相同的结构时，可以不夹着电荷产生层，以彼此接触的方式设置EL层。例如，当在EL层的一个面上形成有电荷产生区域的情况下，可以以与该面接触的方式设置EL层。
与具有单层结构的发光器件相比，具有串联结构的发光器件的电流效率更高，在同一亮度发光时需要的电流更少。因此，发光器件的寿命长，而能够提高发光装置及电子设备的可靠性。
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。另外，发光层113也可以具有发光波长不同的叠层结构。在此情况下，作为用于层叠的各发光层的发光物质及其他物质也可以分别使用不同材料。另外，也可以采用图1C和图1D所示的EL层103a、103b、103c发射其波长互不相同的光的结构。在此情况下，作为用于各发光层的发光物质及其他物质也可以分别使用不同材料。例如，在图1C中，在EL层103a具有发射红色光和绿色光的结构且EL层103b具有发射蓝色光的结构时，可以获得在整个发光器件中进行白色发光的发光器件。另外，一个发光器件也可以包括呈现相同颜色的多个发光层或多个EL层。例如，在图1D中，在EL层103a具有发射第一蓝色光的结构，EL层103b具有发射黄色光、黄绿色光或绿色光和红色光的结构，EL层103c具有发射第二蓝色光的结构时，可以获得在整个发光器件中进行白色发光的发光器件。
另外，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1B中，通过使第一电极101为反射电极且使第二电极102为半透射-半反射电极，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。
通过将微腔结构用于发光器件，即使包括相同的EL层也可以提取不同波长的光(单色光)。由此，为了获得不同的发光颜色不需要按像素形成不同的功能层(所谓的分别涂布)。由此，可以容易实现高清晰化。另外，可以与着色层(滤色片)组合。并且，可以增强具有特定波长的正面方向上的发光强度，从而可以实现低功耗化。
在发光器件的第一电极101为由对可见光或近红外光具有反射性的导电膜和对可见光或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：在从发光层113获得的光的波长为λ时，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到发光层113中的能够获得所希望的光的区域(发光区域)的光学距离及从第二电极102到发光层113中的能够获得所希望的光的区域(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中的空穴与电子的再结合区域。
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，由此获得色纯度良好的发光。
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及第二电极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，严格地说，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中的反射区域以及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中的至少一个为对可见光或近红外光具有透过性的电极。对可见光或近红外光具有透过性的电极的可见光或近红外光透过率为40％以上。另外，在该对可见光或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，该电极的可见光或近红外光反射率为20％以上且80％以下，优选为40％以上且70％以下。另外，这些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为对可见光或近红外光具有反射性的电极(反射电极)的情况下，反射电极的可见光或近红外光反射率为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>>
接着，说明发光器件的具体结构。在此，使用具有图1B所示的单层结构的发光器件进行说明。
<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(银、钯与铜的合金(Ag-Pd-Cu(APC))等)。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。
在制造具有微腔结构的发光器件的情况下，例如，作为第一电极101形成反射电极，作为第二电极102形成半透射-半反射电极。因此，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。
<空穴注入层>
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，可以使用包含空穴传输性材料及受体性材料(电子受体性材料)的复合材料。在此情况下，由受体性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性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性材料形成的层的叠层。
空穴注入层111优选使用实施方式1所说明的本发明的一个方式的复合材料。
除此以外，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，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。
另外，用于空穴注入层111的空穴传输性材料也可以具有咔唑骨架、二苯并呋喃骨架、二苯并噻吩骨架和蒽骨架中的至少一个。空穴传输性材料也可以为具有包含二苯并呋喃环或二苯并噻吩环的取代基的芳香胺、具有萘环的芳香单胺或9-芴基通过亚芳基键合于胺的氮原子的芳香单胺。
作为空穴传输性材料，例如可以举出N-(4-联苯)-6，N-二苯基苯并[b]萘并[1，2-d]呋喃-8-胺(简称：BnfABP)、N，N-双(4-联苯)-6-苯基苯并[b]萘并[1，2-d]呋喃-8-胺(简称：BBABnf)、4，4’-双(6-苯基苯并[b]萘并[1，2-d]呋喃-8-基)-4”-苯基三苯基胺(简称：BnfBB1BP)、N，N-双(4-联苯)苯并[b]萘并[1，2-d]呋喃-6-胺(简称：BBABnf(6))、N，N-双(4-联苯)苯并[b]萘并[1，2-d]呋喃-8-胺(简称：BBABnf(8))、N，N-双(4-联苯)苯并[b]萘并[2，3-d]呋喃-4-胺(简称：BBABnf(II)(4))、N，N-双[4-(二苯并呋喃-4-基)苯基]-4-氨基-p-三联苯基(简称：DBfBB1TP)、N-[4-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-N-苯基-4-联苯胺(简称：ThBA1BP)、4-(2-萘基)-4’，4”-二苯基三苯基胺(简称：BBAβNB)、4-[4-(2-萘基)苯基]-4’，4”-二苯基三苯基胺(简称：BBAβNBi)、4-(2；1’-联萘基-6-基)-4’，4”-二苯基三苯基胺(简称：BBAαNβNB)、4，4’-二苯基-4”-(7；1’-联萘基-2-基)三苯基胺(简称：BBAαNβNB-03)、4，4’-二苯基-4”-(7-苯基)萘基-2-基三苯基胺(简称：BBAPβNB-03)、4-(6；2’-联萘基-2-基)-4’，4”-二苯基三苯基胺(简称：BBA(βN2)B)、4-(2；2’-联萘基-7-基)-4’，4”-二苯基三苯基胺(简称：BBA(βN2)B-03)、4-(1；2’-联萘基-4-基)-4’，4”-二苯基三苯基胺(简称：BBAβNαNB)、4-(1；2’-联萘基-5-基)-4’，4”-二苯基三苯基胺(简称：BBAβNαNB-02)、4-(4-联苯基)-4’-(2-萘基)-4”-苯基三苯基胺(简称：TPBiAβNB)、4-(3-联苯基)-4’-[4-(2-萘基)苯基]-4”-苯基三苯基胺(简称：mTPBiAβNBi)、4-(4-联苯基)-4’-[4-(2-萘基)苯基]-4”-苯基三苯基胺(简称：TPBiAβNBi)、4-(1-萘基)-4’-苯基三苯基胺(简称：αNBA1BP)、4，4’-双(1-萘基)三苯基胺(简称：αNBB1BP)、4，4’-二苯基-4”-[4’-(咔唑-9-基)联苯-4-基]三苯基胺(简称：YGTBi1BP)、4’-[4-(3-苯基-9H-咔唑-9-基)苯基]三(1，1’-联苯-4-基)胺(简称：YGTBi1BP-02)、4-[4’-(咔唑-9-基)联苯-4-基]-4’-(2-萘基)-4”-苯基三苯基胺(简称：YGTBiβNB)、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，N-双([1，1’-联苯]-4-基)-9，9’-螺双[9H-芴]-2-胺(简称：BBASF)、N，N-双([1，1’-联苯]-4-基)-9，9’-螺双[9H-芴]-4-胺(简称：BBASF(4))、N-(1，1’-联苯-2-基)-N-(9，9-二甲基-9H-芴-2-基)-9，9’-螺双[9H-芴]-4-胺(简称：oFBiSF)、N-(4-联苯)-N-(9，9-二甲基-9H-芴-2-基)二苯并呋喃-4-胺(简称：FrBiF)、N-[4-(1-萘基)苯基]-N-[3-(6-苯基二苯并呋喃-4-基)苯基]-1-萘基胺(简称：mPDBfBNBN)、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)三苯基胺(简称：mBPAFLP)、4-苯基-4’-[4-(9-苯基芴-9-基)苯基]三苯基胺(简称：BPAFLBi)、4-苯基-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯基胺(简称：PCBA1BP)、4，4’-二苯基-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯基胺(简称：PCBBi1BP)、4-(1-萘基)-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯基胺(简称：PCBANB)、4，4’-二(1-萘基)-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯基胺(简称：PCBNBB)、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)及N-(1，1’-联苯-4-基)-9，9-二甲基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-9H-芴-2-胺(简称：PCBBiF)等。
作为可用于空穴注入层111的受体性材料，可以举出氯醌及2，3，6，7，10，11-六氰-1，4，5，8，9，12-六氮杂三亚苯(简称：HAT-CN)等。
另外，作为受体性材料，也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。其中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，也可以使用醌二甲烷衍生物、四氯苯醌衍生物及六氮杂三亚苯衍生物等有机受体。
<空穴传输层>
空穴传输层112是通过空穴注入层111将从第一电极101注入的空穴传输到发光层113的层，其包含空穴传输性材料。
用于空穴传输层112的空穴传输性材料优选为具有与空穴注入层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。另外，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。
在空穴传输层112具有叠层结构时，发光层113一侧的层优选具有作为电子阻挡层的功能。
空穴传输层112优选使用实施方式1所说明的可用于本发明的一个方式的复合材料的第一有机化合物(空穴传输性材料)。
注意，通过将第一有机化合物用于空穴注入层111和空穴传输层112的双方，可以加厚发光器件中的折射率低的层(提高折射率低的层所占的比率)的厚度，从而可以提高光提取效率。
在将同样的第一有机化合物用于空穴注入层111和空穴传输层112的双方时，可以降低折射率台阶并提高光提取效率。
另外，空穴传输层112可以使用可用于空穴注入层111的空穴传输性材料。
除此以外，作为可用于空穴传输层112的空穴传输性材料，优选为富π电子型杂芳族化合物(例如，咔唑衍生物、噻吩衍生物及呋喃衍生物等)、芳香胺(具有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)、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)、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)及4，4’，4”-三(咔唑-9-基)三苯基胺(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-对苯二胺(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。
在本发明的一个方式的发光器件中，用于空穴传输层112的空穴传输性材料的HOMO能级优选为用于空穴注入层111的空穴传输性材料的HOMO能级以下的值。用于空穴传输层112的空穴传输性材料的HOMO能级与用于空穴注入层111的空穴传输性材料的HOMO能级之差优选为0.2eV以内。在用于空穴注入层111的空穴传输性材料与用于空穴传输层112的空穴传输性材料相同时，可以顺利地注入空穴，所以是优选的。
在空穴传输层112具有叠层结构时，用于形成在发光层113一侧的层的空穴传输性材料的HOMO能级优选比用于形成在空穴注入层111一侧的层的空穴传输性材料的HOMO能级低(深)。再者，两个空穴传输性材料的HOMO能级之差优选为0.2eV以内。通过使用于空穴注入层111及具有叠层结构的空穴传输层112的空穴传输材料的HOMO能级具有上述关系，可以使空穴顺利地注入到各层中，由此可以防止驱动电压上升及发光层113中空穴过少的状态。
在空穴传输层112具有叠层结构时，用于形成在发光层113一侧的层的空穴传输性材料优选具有空穴传输性骨架。作为该空穴传输性骨架，优选使用空穴传输性材料的HOMO能级不成为过高的咔唑骨架、二苯并呋喃骨架、二苯并噻吩骨架及蒽骨架。
<发光层>
发光层113是包含发光物质的层。发光层113可以包含一种或多种发光物质。作为发光物质，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。此外，作为发光物质，也可以使用发射近红外光的物质。另外，通过在多个发光层中分别使用不同的发光物质，可以呈现不同的发光颜色(例如，可以组合处于补色关系的发光颜色获得白色光)。再者，一个发光层也可以包含不同的发光物质。
另外，发光层113除了发光物质(客体材料)以外优选还包含一种或多种有机化合物(主体材料、辅助材料等)。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量转换为可见光区域或近红外光区域的光的发光物质或者将三重激发能量转换为可见光区域或近红外光区域的光的发光物质。
作为将单重激发能量转换成发光的发光物质，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。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'-二苯基芪-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)、3，10-双[N-(9-苯基-9H-咔唑-2-基)-N-苯基氨基]萘并[2，3-b；6，7-b’]双苯并呋喃(简称：3，10PCA2Nbf(IV)-02)、3，10-双[N-(二苯并呋喃-3-基)-N-苯基氨基]萘并[2，3-b；6，7-b’]双苯并呋喃(简称：3，10FrA2Nbf(IV)-02)等。
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(磷光材料)或呈现热活化延迟荧光的热活化延迟荧光(Thermally Activated DelayedFluorescence：TADF)材料等。
作为磷光材料，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。
作为呈现蓝色或绿色且其发射光谱的峰值波长为450nm以上且570nm以下的磷光材料，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。
作为呈现绿色或黄色且其发射光谱的峰值波长为495nm以上且590nm以下的磷光材料，可以举出如下物质。
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)])、[2-(4-苯基-2-吡啶基-κN)苯基-κC]双[2-(2-吡啶基-κN)苯基-κC]铱(III)(简称：[Ir(ppy)2(4dppy)])、双[2-(2-吡啶基-κN)苯基-κC][2-(4-甲基-5-苯基-2-吡啶基-κN)苯基-κC]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。
作为呈现黄色或红色且其发射光谱的峰值波长为570nm以上且750nm以下的磷光材料，可以举出如下物质。
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)])、双[4，6-二(萘-1-基)嘧啶根](二新戊酰甲烷)铱(III)(简称：[Ir(d1npm)2(dpm)])、三(4-叔丁基-6-苯基嘧啶根)铱(III)(简称：[Ir(tBuppm)3])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)])、(乙酰丙酮)双[2-甲基-3-苯基喹喔啉合(phenylquinoxalinato)-N，C2’]铱(III)(简称：[Ir(mpq)2(acac)])、(乙酰丙酮)双(2，3-二苯基喹喔啉合(diphenylquinoxalinato)-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)])、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)])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)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。
作为用于发光层113的有机化合物(主体材料、辅助材料等)，可以选择一种或多种其能隙比发光物质大的物质而使用。
在用于发光层113的发光物质是荧光材料的情况下，作为与发光物质组合而使用的有机化合物，优选使用其单重激发态的能级大且其三重激发态的能级小的有机化合物。
虽然一部分与上述具体例子重复，但是，从与发光物质(荧光材料或磷光材料)的优选组合的观点来看，以下示出有机化合物的具体例子。
在发光物质是荧光材料的情况下，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 BDA0004014417850000391
(chrysene)衍生物、二苯并[g,p]
Figure BDA0004014417850000392
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 BDA0004014417850000393
N，N，N’，N’，N”，N”，N”’，N”’-八苯基二苯并[g，p]
Figure BDA0004014417850000394
-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。
在发光物质是磷光材料的情况下，作为与发光物质组合而使用的有机化合物，可以使用选择其三重激发能量大于发光物质的三重激发能量(基态和三重激发态的能量差)的有机化合物。
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(或辅助材料)等)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。由于该结构而能够同时实现发光器件的高效率、低电压驱动及长寿命。
作为在发光物质是磷光材料时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、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及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。
此外，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、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)并高效地发射来自单重激发态的发光(荧光)的材料。可以高效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10-6秒以上，优选为10-3秒以上。
作为TADF材料，例如可以举出富勒烯及其衍生物、普鲁黄素等吖啶衍生物、伊红等。另外，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)、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，可以与其他有机化合物组合。尤其TADF材料可以与上述主体材料、空穴传输性材料及电子传输性材料组合。
此外，通过与低分子材料和高分子材料中的一方或双方组合，可以将上述材料用于发光层113的形成。在沉积中，可以适当地使用已知的方法(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。另外，只要是电子传输性高于空穴传输性的物质，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。
此外，在本发明的一个方式的发光器件中，电子传输层114优选包含电子传输性材料、碱金属或碱土金属的有机金属配合物。
此时，电子传输性材料优选具有蒽骨架，更优选具有蒽骨架及杂环骨架。作为该杂环骨架优选使用含氮五元环骨架。该含氮五元环骨架尤其优选具有如吡唑环、咪唑环、噁唑环、噻唑环那样在环中具有两个杂原子的含氮五元环骨架。
作为碱金属或碱土金属的有机金属配合物，优选使用锂的有机配合物，尤其优选使用8-羟基喹啉-锂(简称：Liq)。
通过降低电子传输层114的电子传输性可以控制向发光层113的电子注入量，由此可以防止发光层113变成电子过多的状态。并且，通过扩展发光层113的发光区域而分散构成发光层113的材料的负载，可以提供寿命长且发光效率高的发光器件。
另外，电子传输层114优选在其厚度方向上存在有电子传输性材料与碱金属或碱土金属的有机金属配合物的混合比例不同的部分。电子传输层114也可以具有浓度梯度，可以具有电子传输性材料与碱金属或碱土金属的有机金属配合物的混合比例互不相同的多个层的叠层结构。
关于该混合比例的大小，可以根据飞行时间二次离子质谱分析法(ToF-SIMS：Time-of-flight secondary ion mass spectrometry)测得的原子或分子的检测量推测。在由相同的两种材料构成且混合比例互不相同的部分中，通过ToF-SIMS分析检测出的各值的大小相当于所着眼的原子或分子的存在量的大小。因此，通过比较电子传输性材料及有机金属配合物的检测量，可以估计混合比例的大小。
电子传输层114中的有机金属配合物的第二电极102一侧的含量优选少于第一电极101一侧。就是说，优选以有机金属配合物的浓度从第二电极102一侧向第一电极101一侧上升的方式形成电子传输层114。也就是说，在电子传输层114中，与电子传输性材料的存在量较多的部分相比在发光层113一侧存在有电子传输性材料的存在量较少的部分，换言之，在电子传输层114中，与有机金属配合物的存在量较少的部分相比在发光层113一侧存在有有机金属配合物的存在量较多的部分。
本发明的一个方式的发光器件中的载流子平衡的变化可认为是由电子传输层114的电子迁移率的变化导致的。本发明的一个方式的发光器件在电子传输层114内部存在有碱金属或碱土金属的有机金属配合物的浓度差。电子传输层114在该有机金属配合物的浓度低的区域与发光层113之间具有该有机金属配合物的浓度高的区域。就是说，有机金属配合物的浓度较低的区域比有机金属配合物的浓度较高的区域靠近第二电极102一侧。该有机金属配合物的浓度越高电子传输层114的电子迁移率越高，所以该电子传输层114的电子迁移率取决于其浓度低的区域。
在此，在对该发光器件施加电压而驱动时，碱金属或碱土金属的有机金属配合物由电压从第一电极101一侧向第二电极102一侧(从浓度高的区域向低的区域)扩散。在该有机金属配合物的浓度高的区域存在于比浓度低的区域更靠近第一电极101一侧时，随着驱动电子传输层114的电子迁移率提高。由此，在发光器件内部发生载流子平衡的变化，复合区域移动，由此可以得到寿命长的发光器件。
具有上述结构的本发明的一个方式的发光器件的寿命非常长。尤其是，可以大幅度地延长LT95(亮度降低到初始亮度的95％的时间)左右的劣化非常小的区域中的寿命。
<电子注入层>
电子注入层115是包含电子注入性高的材料的层。作为电子注入层115，可以使用Liq、氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)、氟化钙(CaF2)及锂氧化物(LiOx)等碱金属、碱土金属或这些金属的化合物。此外，可以使用氟化铒(ErF3)等稀土金属化合物。此外，也可以将电子盐用于电子注入层115。作为电子盐，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。另外，也可以使用如上所述的构成电子传输层114的物质。
此外，也可以将包含电子传输性材料和供体性材料(电子给予性材料)的复合材料用于电子注入层115。这种复合材料因为通过电子给体在有机化合物中产生电子而具有优异的电子注入性和电子传输性。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，可以使用用于如上所述的电子传输层114的电子传输性材料(金属配合物及杂芳族化合物等)。作为电子给体，可以使用对有机化合物呈现电子给予性的物质。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。另外，优选使用碱金属氧化物或碱土金属氧化物，可以举出锂氧化物、钙氧化物、钡氧化物等。此外，还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1C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层时的驱动电压的增大。
电荷产生层104优选使用实施方式1所说明的本发明的一个方式的复合材料。
除此以外，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，也可以分别使用上述材料。
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、喷墨法等溶液工艺中的一个或双方。在利用蒸镀法时，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，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、微接触印刷法等)等方法形成包括在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)以及电荷产生层。
构成EL层103的功能层及电荷产生层的材料不局限于上述材料。例如，作为功能层的材料，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以上且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，参照图2至图5说明本发明的一个方式的发光装置。
[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。可以将有机EL器件450称为发光元件、有机EL元件或发光器件等。EL层402优选包含实施方式1所示的本发明的一个方式的复合材料。例如，优选作为空穴注入层的材料、空穴传输层的材料和电荷产生层的材料中的至少一个包含该复合材料。
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各自的端部由绝缘层405覆盖。导电层406与第一电极401电连接，导电层416与第二电极403电连接。隔着第一电极401由绝缘层405覆盖的导电层406被用作辅助布线，并与第一电极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上等包括与第二电极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，可以提高显示装置的柔性。
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和冲击吸收层等中的一个或多个。
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。尤其是，优选使用环氧树脂等透湿性低的材料。此外，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]
图3A示出发光装置的截面图。图3A所示的发光装置是电连接晶体管和发光器件而成的有源矩阵型的发光装置。
图3A所示的发光装置包括衬底201、晶体管210、发光器件203R、发光器件203G、发光器件203B、滤色片206R、滤色片206G、滤色片206B、衬底205等。
在图3A中，衬底201上设置有晶体管210，晶体管210上设置有绝缘层202，绝缘层202上设置有发光器件203R、203G、203B。
晶体管210以及发光器件203R、203G、203B密封在由衬底201、衬底205及粘合层208围绕的空间207中。空间207例如可以采用充满了减压气氛、惰性气氛或树脂的结构。
图3A所示的发光装置具有一个像素包括红色子像素(R)、绿色子像素(G)以及蓝色子像素(B)的结构。
本发明的一个方式的发光装置具有配置为矩阵状的多个像素。一个像素包括一个以上的子像素。一个子像素包括一个发光器件。例如，像素可以采用包括三个子像素的结构(R、G、B的三种颜色或黄色(Y)、青色(C)及品红色(M)的三种颜色等)或包括四个子像素的结构(R、G、B、白色(W)的四种颜色或者R、G、B、Y的四种颜色等)。
图3B示出发光器件203R、发光器件203G及发光器件203B的详细结构。发光器件203R、203G、203B包括共同的EL层213，并具有根据各发光器件的发光颜色调节了各发光器件的电极间的光学距离的微腔结构。EL层213优选包含实施方式1所示的本发明的一个方式的复合材料。例如，优选作为空穴注入层的材料、空穴传输层的材料和电荷产生层的材料中的至少一个包含该复合材料。
第一电极211被用作反射电极，第二电极215被用作半透过-半反射电极。
在发光器件203R中，将第一电极211和第二电极215之间的光学距离调节为光学距离220R，以便增强红色光的强度。同样地，在发光器件203G中，将第一电极211和第二电极215之间的光学距离调节为光学距离220G，以便增强绿色光的强度，在发光器件203B中，将第一电极211和第二电极215之间的光学距离调节为光学距离220B，以便增强蓝色光的强度。
如图3B所示，通过在发光器件203R中在第一电极211上形成导电层212R且在发光器件203G中在第一电极211上形成导电层212G，可以进行光学调整。并且，在发光器件203B中，可以在第一电极211上形成其厚度与导电层212R及导电层212G不同的导电层来调节光学距离220B。此外，如图3A所示，第一电极211、导电层212R及导电层212G的端部被绝缘层204覆盖。
图3A所示的发光装置是从发光器件得到的光经过形成在衬底205上的各颜色的滤色片而射出的顶发射型发光装置。滤色片可以使可见光中的特定波长范围的光透过并遮蔽特定波长范围的可见光。
在红色子像素(R)中，来自发光器件203R的光经过红色滤色片206R射出。如图3A所示，通过在与发光器件203R重叠的位置上设置只使红色波长范围的光透过的滤色片206R，可以从发光器件203R得到红色光。
同样地，在绿色子像素(G)中，来自发光器件203G的光经过绿色滤色片206G射出，在蓝色子像素(B)中，来自发光器件203B的光经过蓝色滤色片206B射出。
此外，衬底205也可以设置有黑矩阵209(也称为黑色层)。此时，滤色片的端部优选与黑矩阵209重叠。并且，各颜色的滤色片及黑矩阵209也可以被使可见光透过的保护层覆盖。
图3C所示的发光装置具有一个像素包括红色子像素(R)、绿色子像素(G)、蓝色子像素(B)以及白色子像素(W)的结构。在图3C中，来自白色子像素(W)所包括的发光器件203W的光不经过滤色片而射出到发光装置的外部。
此外，发光器件203W中的第一电极211和第二电极215之间的光学距离可以与发光器件203R、203G、203B中的任一个光学距离相同或者可以与发光器件203R、203G、203B的光学距离不同。
例如，在从发光器件203W发射的光是色温较低的白色光的情况等想要增强蓝色光的强度的情况下，如图3C所示，优选使发光器件203W中的光学距离与发光器件203B中的光学距离220B相同。由此，可以使从发光器件203W得到的光接近所希望的色温的白色光。
在图3A中，各颜色的子像素所包括的发光器件共同使用EL层213的例子，但是，如图4A所示，也可以在各颜色的子像素所包括的发光器件中使用互不相同的EL层。在图4A中，也可以同样地采用上述微腔结构。
图4A示出一个例子，其中发光器件203R包括EL层213R，发光器件203G包括EL层213G，发光器件203B包括EL层213B。EL层213R、213G、213B也可以包括共同的层。例如，在EL层213R、213G、213B中，也可以发光层的结构互不相同而其他层是共同层。在图4A中，发光器件203R、203G、203B所发射的光既可以经过滤色片被提取，又可以不经过滤色片被提取。
虽然在图3A中示出顶发射型发光装置，但是，如图4B所示，具有将光提取到形成有晶体管210的衬底201一侧的结构(底发射型)的发光装置也是本发明的一个方式。
在底发射型发光装置中，优选在衬底201和发光器件之间设置各颜色的滤色片。图4B示出一个例子，其中在衬底201上形成晶体管210，在晶体管210上形成绝缘层202a，在绝缘层202a上形成滤色片206R、206G、206B，在滤色片206R、206G、206B上形成绝缘层202b，在绝缘层202b上形成发光器件203R、203G、203B。
在顶发射型发光装置中，作为衬底201可以使用遮光性衬底及透光性衬底，作为衬底205可以使用透光性衬底。
在底发射型发光装置中，作为衬底205可以使用遮光性衬底及透光性衬底，作为衬底201可以使用透光性衬底。
[发光装置的结构例子3]
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5对有源矩阵型发光装置进行说明。
图5A示出发光装置的俯视图。图5B示出图5A所示的点划线A-A’的截面图。
图5A、图5B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上设置有引绕布线307。引绕布线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)及电位。此外，FPC308也可以安装有印刷线路板(PWB)。可以将图5A及图5B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。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，可以采用平面型晶体管、交错型晶体管或反交错型晶体管等。此外，晶体管可以具有顶栅结构或底栅结构。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包含金属氧化物(氧化物半导体)。或者，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(也记为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、正型感光树脂(丙烯酸树脂)等有机化合物以及氧化硅、氧氮化硅、氮化硅等无机化合物中的一方或双方。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上层叠有EL层315，EL层315上设置有第二电极316。EL层315包括发光层、空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层和电荷产生层等中的至少一个。EL层315优选包含实施方式1所示的本发明的一个方式的复合材料。例如，优选作为空穴注入层的材料、空穴传输层的材料和电荷产生层的材料中的至少一个包含该复合材料。
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)。
可以将环氧树脂或玻璃粉等用作密封剂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。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。
图5C、图5D示出可用于发光装置的晶体管的例子。
图5C所示的晶体管320包括：用作栅极的导电层321；用作栅极绝缘层的绝缘层328；包含沟道形成区域327i及一对低电阻区域327n的半导体层327；与一对低电阻区域327n中的一个连接的导电层322a；与一对低电阻区域327n中的另一个连接的导电层322b；用作栅极绝缘层的绝缘层325；用作栅极的导电层323；以及覆盖导电层323的绝缘层324。绝缘层328位于导电层321与沟道形成区域327i之间。绝缘层325位于导电层323与沟道形成区域327i之间。晶体管320优选被绝缘层326覆盖。绝缘层326也可以包括在晶体管320的构成要素。
导电层322a及导电层322b通过设置在绝缘层324中的开口与低电阻区域327n连接。导电层322a及导电层322b中的一个用作源极，另一个用作漏极。
绝缘层325至少与半导体层327的沟道形成区域327i重叠地设置。绝缘层325也可以覆盖一对低电阻区域327n的顶面及侧面。
图5D所示的晶体管330包括被用作栅极的导电层331、被用作栅极绝缘层的绝缘层338、被用作源极及漏极的导电层332a及导电层332b、半导体层337、被用作栅极绝缘层的绝缘层335、以及被用作栅极的导电层333。绝缘层338位于导电层331和半导体层337之间。绝缘层335位于导电层333和半导体层337之间。晶体管330优选被绝缘层334覆盖。绝缘层334也可以包括在晶体管330的构成要素。
作为晶体管320及晶体管330，采用两个栅极夹着形成沟道的半导体层的结构。此外，也可以连接两个栅极，并通过对该两个栅极供应同一信号，来驱动晶体管。或者，通过对两个栅极中的一个施加用来控制阈值电压的电位，对另一个施加用来进行驱动的电位，可以控制晶体管的阈值电压。
优选的是，将水及氢等杂质不容易扩散的材料用于覆盖晶体管的绝缘层中的至少一个。由此，可以将绝缘层用作阻挡层。通过采用这种结构，可以有效地抑制杂质从外部扩散到晶体管中，从而可以提高发光装置的可靠性。
作为绝缘层325、绝缘层326、绝缘层328、绝缘层334、绝缘层335及绝缘层338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。
作为能够用于构成发光装置的各种导电层的材料，可以使用铝、钛、铬、镍、铜、钇、锆、钼、银、钽或钨等金属或者以上述金属为主要成分的合金等。另外，可以以单层或叠层结构使用包含这些材料的膜。例如，有包含硅的铝膜的单层结构、在钛膜上层叠铝膜的两层结构、在钨膜上层叠铝膜的两层结构、在铜-镁-铝合金膜上层叠铜膜的两层结构、在钛膜上层叠铜膜的两层结构、在钨膜上层叠铜膜的两层结构、依次层叠钛膜或氮化钛膜、铝膜或铜膜和钛膜或氮化钛膜的三层结构、依次层叠钼膜或氮化钼膜、铝膜或铜膜和钼膜或氮化钼膜的三层结构等。另外，也可以使用包含氧化铟、氧化锡或氧化锌的氧化物。另外，通过使用包含锰的铜，可以提高蚀刻时的形状的控制性，所以是优选的。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
(实施方式4)
在本实施方式中，参照附图说明本发明的一个方式的受光器件、受发光器件及受发光装置。
[受光器件的结构例子]
在本实施方式中，说明具有检测可见光或近红外光的功能的受光器件。图6A及图6B示出在一对电极之间包括包含有机化合物的层的受光器件的一个例子。
图6A所示的受光器件具有第一电极101与第二电极102之间夹有包含有机化合物的层105的结构。包含有机化合物的层105至少包括活性层。
图6B示出包含有机化合物的层105的叠层结构的一个例子。在本实施方式中，以第一电极101被用作阳极且第二电极102被用作阴极的情况为例进行说明。通过将反向偏压施加到第一电极101与第二电极102之间来驱动受光器件，可以检测出入射到受光器件的光来产生电荷，由此可以将其提取为电流。包含有机化合物的层105在第一电极101上具有依次层叠空穴传输层116、活性层117及电子传输层118的结构。空穴传输层116、活性层117及电子传输层118也可以各为单层结构或叠层结构。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。
活性层117包含半导体。作为该半导体，可以举出硅等无机半导体及包含有机化合物的有机半导体。在本实施方式中，示出使用有机半导体作为活性层含有的半导体的例子。通过使用有机半导体，可以以同一方法(例如真空蒸镀法)制造发光器件的发光层和活性层117，可以共同使用制造设备，所以是优选的。
作为活性层117包含的n型半导体的材料，可以举出富勒烯(例如C60、C70)、富勒烯衍生物等具有电子接收性的有机半导体材料。
另外，作为n型半导体的材料，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、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、菲咯啉衍生物、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、萘衍生物、蒽衍生物、香豆素衍生物、若丹明衍生物、三嗪衍生物及醌衍生物等。
作为活性层117包含的p型半导体的材料，可以举出铜(II)酞菁(Copper(II)phthalocyanine；CuPc)、四苯基二苯并二茚并芘(Tetraphenyldibenzoperiflanthene；DBP)、锌酞菁(Zinc Phthalocyanine；ZnPc)、锡酞菁(SnPc)及喹吖啶酮等具有电子供给性的有机半导体材料。
另外，作为p型半导体的材料，可以举出咔唑衍生物、噻吩衍生物、呋喃衍生物及具有芳香胺骨架的化合物等。再者，作为p型半导体的材料，可以举出萘衍生物、蒽衍生物、芘衍生物、三亚苯衍生物、芴衍生物、吡咯衍生物、苯并呋喃衍生物、苯并噻吩衍生物、吲哚衍生物、二苯并呋喃衍生物、二苯并噻吩衍生物、吲哚咔唑衍生物、卟啉衍生物、酞菁衍生物、萘酞菁衍生物、喹吖啶酮衍生物、聚亚苯亚乙烯衍生物、聚对亚苯衍生物、聚芴衍生物、聚乙烯咔唑衍生物及聚噻吩衍生物等。
具有电子供给性的有机半导体材料的HOMO能级优选高于具有电子接收性的有机半导体材料的HOMO能级。具有电子供给性的有机半导体材料的LUMO能级优选高于具有电子接收性的有机半导体材料的LUMO能级。
优选使用球状的富勒烯作为具有电子接收性的有机半导体材料，且优选使用其形状与平面相似的有机半导体材料作为具有电子给体性的有机半导体材料。形状相似的分子具有容易聚集的趋势，当同一种分子凝集时，因分子轨道的能级相近而可以提高载流子传输性。
例如，优选共蒸镀n型半导体和p型半导体来形成活性层117。另外，活性层117也可以采用包括n型半导体的层与包括p型半导体的层的叠层结构。
第一电极101及第二电极102可以与实施方式2中说明的发光器件的电极使用相同的材料。
空穴传输层116优选使用实施方式1中说明的本发明的一个方式的复合材料。此外，空穴传输层116可以使用单个或多个实施方式2中说明的可用于发光器件的空穴注入层111及空穴传输层112的材料。也就是说，空穴传输层116可以与实施方式2中说明的发光器件的空穴注入层111和空穴传输层112中的一方或双方具有相同的结构。
电子传输层118可以使用单个或多个实施方式2中说明的可用于发光器件的电子传输层114及电子注入层115的材料等。也就是说，电子传输层118可以与实施方式2中说明的发光器件的电子传输层114和电子注入层115中的一方或双方具有相同的结构。
[受发光器件的结构例子]
在图6A及图6B所示叠层结构中，在包含有机化合物的层105除了空穴传输层116、活性层117及电子传输层118以外还包括发光层113时，可以将其用作受发光器件。
发光层113优选设置在空穴传输层116与活性层117之间或者活性层117与电子传输层118之间。再者，优选在发光层113与活性层117之间设置缓冲层。
受发光器件可以兼作发光器件及受光器件，因此可以减少配置在一个像素中的器件的数量。由此，容易实现显示装置的高清晰化、高开口率化及高分辨率化等。
[受发光装置的结构例子]
受发光装置具有接收光的功能及发光功能。下面作为受发光装置的一个例子，说明具有接收光的功能的显示装置。
本实施方式的显示装置除了发光器件还包括受光器件或受发光器件。
本实施方式的显示装置具有使用发光器件(及受发光器件)显示图像的功能。就是说，发光器件(及受发光器件)被用作显示器件。
发光器件被用作显示器件(也称为显示元件)。作为发光器件，优选使用OLED(Organic Light Emitting Diode：有机发光二极管)、QLED(Quantum-dot Light EmittingDiode：量子点发光二极管)等EL装置。此外，作为发光器件，也可以使用Micro LED(LightEmitting Diode)等LED。使用实施方式1中说明的本发明的一个方式的复合材料的发光器件的光提取效率及可靠性高，因此可以适当地用于本发明的一个方式的显示装置。
本实施方式的显示装置具有使用受光器件或受发光器件检测光的功能。
当将受光器件或受发光器件用于图像传感器时，本实施方式的显示装置能够拍摄图像。例如，本实施方式的显示装置可以被用作扫描仪。
例如，可以使用图像传感器获取基于指纹、掌纹等的数据。也就是说，可以在显示装置内设置生物识别用传感器。通过在显示装置内设置生物识别用传感器，与分别设置显示装置和生物识别用传感器的情况相比，可以减少电子设备的构件数量，由此可以实现电子设备的小型化及轻量化。
此外，在将受光器件或受发光器件用于触摸传感器的情况下，本实施方式的显示装置可以检测对象物的接近或接触。
作为受光器件，例如，可以使用pn型或pin型光电二极管。尤其是，作为受光器件，优选使用具有包含有机化合物的层的有机光电二极管。有机光电二极管容易实现薄型化、轻量化及大面积化，且形状及设计的自由度高，由此可以应用于各种各样的显示装置。可以将使用本实施方式所说明的本发明的一个方式的复合材料的受光器件适当地用于本发明的一个方式的显示装置。
本发明的一个方式的显示装置作为发光器件包括有机EL器件，作为受光器件包括有机光电二极管。有机EL器件及有机光电二极管能够形成在同一衬底上。因此，可以将有机光电二极管安装在使用有机EL器件的显示装置中。
受发光器件可以通过对上述发光器件的结构追加受光器件的活性层而制成。受发光器件例如可以使用pn型或pin型光电二极管的活性层。尤其是，受发光器件优选使用具有包含有机化合物的层的有机光电二极管的活性层。可以将使用本实施方式所说明的本发明的一个方式的复合材料的受发光器件适当地用于本发明的一个方式的显示装置。
具体而言，受发光器件可以组合有机EL器件及有机光电二极管而制造。例如，通过对有机EL器件的叠层结构追加有机光电二极管的活性层，可以制造受发光器件。再者，在组合有机EL器件及有机光电二极管而制造的受发光器件中，通过一起形成能够与有机EL器件共通的层，以抑制形成工序的增加。
本发明的一个方式的显示装置可以将发光器件用作传感器的光源。因此，不需要还设置显示装置外部的受光部及光源，而可以减少电子设备的构件数量。
接着，说明显示装置的详细结构。参照图6C及图6D主要说明显示装置的具体结构，参照图7A至图7C主要说明显示装置的具体功能。
[显示装置500A]
图6C示出显示装置500A的截面图。
显示装置500A在一对衬底(衬底551及衬底552)之间包括受光器件510、发光器件590、晶体管531及晶体管532等。
发光器件590中依次层叠有像素电极591、缓冲层512、发光层593、缓冲层514及公共电极515。缓冲层512可以具有空穴注入层和空穴传输层中的一方或双方。发光层593包含有机化合物。缓冲层514可以具有电子注入层和电子传输层中的一方或双方。发光器件590具有发射可见光的功能。此外，显示装置500A还可以包括具有发射红外光的功能的发光器件590。
受光器件510中依次层叠有像素电极511、缓冲层512、活性层513、缓冲层514及公共电极515。在受光器件510中，缓冲层512被用作空穴传输层。活性层513包含有机化合物。受光器件510具有检测可见光的功能。在受光器件510中，缓冲层514被用作电子传输层。此外，受光器件510还可以具有检测红外光的功能。
缓冲层512、缓冲层514及公共电极515是发光器件590及受光器件510共同使用的层，跨着发光器件590及受光器件510地设置。
在本实施方式中，对在发光器件590及受光器件510中像素电极511都被用作阳极且公共电极515都被用作阴极的情况进行说明。也就是说，通过将反向偏压施加到像素电极511与公共电极515之间来驱动受光器件510，显示装置500A可以检测入射到受光器件510的光来产生电荷，由此可以将其提取为电流。
像素电极511、缓冲层512、活性层513、发光层593、缓冲层514及公共电极515也可以各为单层结构或叠层结构。
像素电极511及像素电极591位于绝缘层533上。像素电极511的端部及像素电极591的端部各自被绝缘层534覆盖。彼此相邻的像素电极511及像素电极591被绝缘层534电绝缘(也称为电分离)。
作为绝缘层534，有机绝缘膜是优选的。作为能够用于有机绝缘膜的材料，例如可以使用丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺酰胺树脂、硅氧烷树脂、苯并环丁烯类树脂、酚醛树脂及这些树脂的前体等。绝缘层534也可以具有使可见光透过的功能或遮蔽可见光的功能。
受光器件510及发光器件590所包括的一对电极的材料及厚度等可以相同。由此，可以降低显示装置的制造成本并使制造工序简化。
在受光器件510中，位于像素电极511与公共电极515之间的缓冲层512、活性层513及缓冲层514也可以被称为有机层(包含有机化合物的层)。像素电极511优选具有反射可见光的功能。公共电极515具有使可见光透过的功能。在受光器件510检测红外光的情况下，公共电极515具有使红外光透过的功能。再者，像素电极511优选具有反射红外光的功能。
受光器件510具有检测光的功能。具体而言，受光器件510是接收从显示装置500A的外部入射的光522并将其转换成电信号的光电转换器件(也称为光电转换元件)。光522也可以说是发光器件590的发光被对象物反射的光。此外，光522也可以通过设在显示装置500A中的透镜等入射到受光器件510。
在发光器件590中，位于像素电极591与公共电极515之间的缓冲层512、发光层593及缓冲层514也可以被统称为EL层。EL层至少包括发光层593。像素电极591优选具有反射可见光的功能。另外，公共电极515具有使可见光透过的功能。注意，在显示装置500A包括发射红外光的发光器件的情况下，公共电极515具有使红外光透过的功能。此外，像素电极591优选具有反射红外光的功能。
发光器件590具有发射可见光的功能。具体而言，发光器件590是通过在像素电极591与公共电极515之间被施加电压而向衬底552一侧发射光的电场发光器件(参照光521)。
受光器件510所包括的像素电极511通过设在绝缘层533中的开口电连接到晶体管531所包括的源极或漏极。
发光器件590所包括的像素电极591通过设在绝缘层533中的开口电连接到晶体管532所包括的源极或漏极。
晶体管531及晶体管532接触与同一个层(图6C中的衬底551)上。
电连接于受光器件510的电路的至少一部分优选使用与电连接于发光器件590的电路相同的材料及工序而形成。由此，与分别形成两个电路的情况相比，可以减小显示装置的厚度，并可以简化制造工序。
受光器件510及发光器件590优选各自被保护层595覆盖。在图6C中，保护层595设置在公共电极515上并与该公共电极515接触。通过设置保护层595，可以抑制水等杂质混入受光器件510及发光器件590，由此可以提高受光器件510及发光器件590的可靠性。另外，可以使用粘合层553粘合保护层595与衬底552。
衬底552的衬底551一侧的面设有遮光层554。遮光层554在与发光器件590重叠的位置及与受光器件510重叠的位置具有开口。
在此，受光器件510检测被对象物反射的来自发光器件590的发光。但是，有时发光器件590的发光在显示装置500A内被反射而不经过对象物地入射到受光器件510。遮光层554可以减少这种杂散光的影响。由此，可以减少噪声来提高使用受光器件510的传感器的灵敏度。
作为遮光层554，可以使用遮挡来自发光器件的光的材料。遮光层554优选吸收可见光。作为遮光层554，例如，可以使用金属材料或包含颜料(碳黑等)或染料的树脂材料等形成黑矩阵。遮光层554也可以采用红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片中的至少两层的叠层结构。
[显示装置500B]
图6D示出显示装置500B的截面图。注意，在显示装置500B的说明中，有时省略说明与先前说明的显示装置500A同样的结构。
显示装置500B包括发光器件590B、发光器件590G及受发光器件580SR。
发光器件590B依次层叠有像素电极591B、缓冲层512、发光层593B、缓冲层514及公共电极515。发光器件590B具有发射蓝色光521B的功能。发光器件590B与晶体管532B电连接。
发光器件590G依次层叠有像素电极591G、缓冲层512、发光层593G、缓冲层514及公共电极515。发光器件590G具有发射绿色光521G的功能。发光器件590G与晶体管532G电连接。
受发光器件580SR依次层叠有像素电极511、缓冲层512、活性层513、发光层593R、缓冲层514及公共电极515。受发光器件580SR具有发射红色光521R的功能及检测光522的功能。受发光器件580SR与晶体管531电连接。
[显示装置500C]
图7A所示的显示装置500C包括衬底551、衬底552、受光器件510、发光器件590R、发光器件590G、发光器件590B及功能层555等。
发光器件590R、发光器件590G、发光器件590B及受光器件510设在衬底551与衬底552之间。发光器件590R、发光器件590G及发光器件590B分别发射红色(R)、绿色(G)或蓝色(B)的光。
显示装置500C包括多个配置为矩阵状的像素。一个像素包括一个以上的子像素。一个子像素包括一个发光器件。例如，像素可以采用包括三个子像素的结构(R、G、B的三种颜色或黄色(Y)、青色(C)及品红色(M)的三种颜色等)或包括四个子像素的结构(R、G、B、白色(W)的四种颜色或者R、G、B、Y的四种颜色等)。再者，像素包括受光器件510。受光器件510可以设置在所有像素中，也可以设置在一部分像素中。此外，一个像素也可以包括多个受光器件510。
图7A示出手指520触摸衬底552的表面的状态。发光器件590G所发射的光的一部分被衬底552与手指520的接触部反射。然后，反射光的一部分入射到受光器件510，由此可以检测出手指520触摸衬底552。也就是说，显示装置500C可以被用作触摸面板。
功能层555包括驱动发光器件590R、发光器件590G及发光器件590B的电路以及驱动受光器件510的电路。功能层555中设有开关、晶体管、电容器、布线等。注意，在以无源矩阵方式驱动发光器件590R、发光器件590G、发光器件590B及受光器件510的情况下，也可以不设置开关和晶体管中的一方或双方。
[显示装置500D]
图7B所示的显示装置500D除了图7A所示的结构还包括发光器件590IR。发光器件590IR为发射红外光IR的发光器件。也就是说，显示装置500D包括呈现可见光的发光器件、呈现红外光的发光器件以及受光器件。此时，受光器件510优选至少可以接收发光器件590IR所发射的红外光IR。另外，受光器件510优选可以接收可见光和红外光中的双方。
如图7B所示，在手指520触摸衬底552时，从发光器件590IR发射的红外光IR被手指520反射，该反射光的一部分入射到受光器件510，由此可以取得手指520的位置信息。
[显示装置500E]
图7C所示的显示装置500E包括发光器件590B、发光器件590G及受发光器件580SR。受发光器件580SR具有作为发射红色(R)光的发光器件的功能以及作为接收可见光的光电转换器件的功能。就是说，显示装置500E包括呈现可见光的发光器件及呈现可见光且接收可见光的受发光器件。图7C示出受发光器件580SR接收发光器件590G所发射的绿色(G)光的例子。注意，受发光器件580SR也可以接收发光器件590B所发射的蓝色(B)光。另外，受发光器件580SR也可以接收绿色光和蓝色光的双方。
例如，受发光器件580SR优选接收其波长比受发光器件580SR本身所发射的光短的光。受发光器件580SR也可以接收其波长比受发光器件580SR本身所发射的光长的光(例如红外光)。受发光器件580SR也可以接收与受发光器件580SR本身所发射的光相同程度的波长，但此时也接收本身所发射的光而有时发光效率下降。因此，受发光器件580SR优选以发射光谱的峰尽量不重叠于吸收光谱的峰的方式构成。
另外，受发光器件所发射的光不局限于红色光。另外，发光器件所发射的光也不局限于绿色光与蓝色光的组合。例如，受发光器件也可以发射绿色或蓝色光而接收与其本身所发射的光不同波长的光。
如此，通过受发光器件580SR兼作发光器件和受光器件，可以减少配置在一个像素中的器件的数量。由此，容易实现显示装置的高清晰化、高开口率化及高分辨率化等。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
(实施方式5)
在本实施方式中，参照附图说明本发明的一个方式的电子设备。
作为电子设备，例如可以举出：电视装置；用于计算机等的显示器；如数码相机；数码摄像机；数码相框；移动电话机(也称为移动电话、移动电话装置)；便携式游戏机；便携式信息终端；声音再现装置；弹珠机等大型游戏机；生物识别系统；以及检测机器。
本实施方式的电子设备在显示部中包括本发明的一个方式的发光装置，因此具有高发光效率以及高可靠性。另外，不局限于本发明的一个方式的发光装置，本发明的一个方式的电子设备也可以包括本发明的一个方式的受光装置或本发明的一个方式的受发光装置。
在本实施方式的电子设备的显示部上例如可以显示具有全高清、4K2K、8K4K、16K8K或更高的分辨率的影像。此外，显示部的屏幕尺寸可以为对角线20英寸以上、30英寸以上、50英寸以上、60英寸以上或70英寸以上。
此外，由于本发明的一个方式的电子设备具有柔性，因此也可以将该电子设备沿着房屋或高楼的内壁或外壁、汽车的内部装饰或外部装饰的曲面组装。
此外，本发明的一个方式的电子设备也可以包括二次电池，优选通过非接触电力传送对该二次电池充电。
作为二次电池，例如，可以举出利用凝胶状电解质的锂聚合物电池(锂离子聚合物电池)等锂离子二次电池、镍氢电池、镍镉电池、有机自由基电池、铅蓄电池、空气二次电池、镍锌电池、银锌电池等。
本发明的一个方式的电子设备也可以包括天线。通过由天线接收信号，可以在显示部上显示图像或信息等。另外，在电子设备包括天线及二次电池的情况下，可以将天线用于非接触电力传送。
本实施方式的电子设备也可以包括传感器(该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)。
本实施方式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；触摸面板的功能；显示日历、日期或时间等的功能；执行各种软件(程序)的功能；进行无线通信的功能；读出储存在存储介质中的程序或数据的功能；等。
图8A示出电视装置的一个例子。在电视装置7100中，在框体7101中组装有显示部7000。在此示出利用支架7103支撑框体7101的结构。
可以对显示部7000适用本发明的一个方式的发光装置。
可以通过利用框体7101所具备的操作开关及另外提供的遥控操作机7111进行图8A所示的电视装置7100的操作。另外，也可以在显示部7000中具备触摸传感器，通过用手指等触摸显示部7000可以进行电视装置7100的操作。可以在遥控操作机7111中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，可以进行频道或音量的操作，并可以对在显示部7000上显示的影像进行操作。
另外，电视装置7100采用具备接收机及调制解调器等的结构。可以通过利用接收机接收一般的电视广播。再者，通过调制解调器将电视装置连接到有线或无线方式的通信网络，可以进行单向(从发送者到接收者)或双向(发送者和接收者之间或接收者之间等)的信息通信。
图8B示出笔记型个人计算机的一个例子。笔记型个人计算机7200包括框体7211、键盘7212、指向装置7213、外部连接端口7214等。框体7211中组装有显示部7000。
可以对显示部7000适用本发明的一个方式的发光装置。
图8C和图8D示出数字标牌的一个例子。
图8C所示的数字标牌7300包括框体7301、显示部7000及扬声器7303等。此外，还可以包括LED灯、操作键(包括电源开关或操作开关)、连接端子、各种传感器、麦克风等。
图8D示出设置于圆柱状柱子7401上的数字标牌7400。数字标牌7400包括沿着柱子7401的曲面设置的显示部7000。
在图8C和图8D中，可以对显示部7000适用本发明的一个方式的发光装置。
显示部7000越大，一次能够提供的信息量越多。显示部7000越大，越容易吸引人的注意，例如可以提高广告宣传效果。
通过将触摸面板用于显示部7000，不仅可以在显示部7000上显示静态图像或动态图像，使用者还能够直觉性地进行操作，所以是优选的。此外，在用于提供线路信息或交通信息等信息的用途时，可以通过直觉性的操作提高易用性。
如图8C和图8D所示，数字标牌7300或数字标牌7400优选可以通过无线通信与使用者所携带的智能手机等信息终端设备7311或信息终端设备7411联动。例如，显示在显示部7000上的广告信息可以显示在信息终端设备7311或信息终端设备7411的屏幕上。此外，通过操作信息终端设备7311或信息终端设备7411，可以切换显示部7000的显示。
此外，可以在数字标牌7300或数字标牌7400上以信息终端设备7311或信息终端设备7411的屏幕为操作单元(控制器)执行游戏。由此，不特定多个使用者可以同时参加游戏，享受游戏的乐趣。
图9A至图9F示出具有柔性显示部7001的便携式信息终端的一个例子。
使用本发明的一个方式的发光装置制造显示部7001。例如，可以适用能够以0.01mm以上且150mm以下的曲率半径弯曲的发光装置。显示部7001也可以具备触摸传感器，可以通过用手指等接触显示部7001进行便携式信息终端的操作。
图9A至图9C示出能够折叠的便携式信息终端的一个例子。图9A示出展开状态的便携式信息终端7600，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时的中途状态的便携式信息终端7600，图9C示出折叠状态的便携式信息终端7600。便携式信息终端7600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7001由铰链7602所连接的三个框体7601来支撑。通过铰链7602使两个框体7601之间弯折，可以从便携式信息终端7600的展开状态可逆性地变为折叠状态。
图9D及图9E示出能够折叠的便携式信息终端的一个例子。图9D示出以使显示部7001位于内侧的方式折叠的便携式信息终端7650。图9E示出以使显示部7001位于外侧的方式折叠的便携式信息终端7650。便携式信息终端7650具有显示部7001及非显示部7651。在不使用便携式信息终端7650时，以使显示部7001向内侧的方式折叠，由此能够抑制显示部7001被弄脏或受损伤。
图9F示出手表型的便携式信息终端的一个例子。便携式信息终端7800具有表带7801、显示部7001、输入输出端子7802、操作按钮7803等。表带7801被用作框体。便携式信息终端7800可以安装有具有柔性的电池7805。例如，也可以与显示部7001或表带7801重叠的方式配置电池7805。
表带7801、显示部7001及电池7805具有柔性。因此容易使便携式信息终端7800弯曲为所希望的形状。
操作按钮7803除了时间设定之外还可以具有电源开关、无线通信的开关、静音模式的开启及关闭、省电模式的开启及关闭等各种功能。例如，通过利用组装在便携式信息终端7800中的操作系统，还可以自由地设定操作按钮7803的功能。
通过使用手指等接触显示在显示部7001上的图标7804，可以启动应用程序。
另外，便携式信息终端7800可以进行被通信标准化的近距离无线通信。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，便携式信息终端7800也可以包括输入输出端子7802。在便携式信息终端7800包括输入输出端子7802的情况下，可以通过连接器直接与其他信息终端进行数据的交换。另外，也可以通过输入输出端子7802进行充电。另外，在本实施方式中例示出的便携式信息终端的充电工作也可以利用非接触电力传送进行，而不通过输入输出端子。
图10A示出汽车9700的外观。图10B示出汽车9700的驾驶座。汽车9700包括车体9701、车轮9702、挡风玻璃9703、灯9704、雾灯9705等。本发明的一个方式的发光装置可以用于汽车9700的显示部等。例如，可以在图10B所示的显示部9710至显示部9715中设置本发明的一个方式的发光装置等。或者，也可以对灯9704或雾灯9705使用本发明的一个方式的发光装置。
显示部9710和显示部9711是设置在汽车的挡风玻璃上的显示装置。通过使用具有透光性的导电材料来制造电极及布线，可以使本发明的一个方式的发光装置等处于称为能看到对面的所谓的透视式状态。若显示部9710或显示部9711成为透视式状态就在驾驶汽车9700时也不会成为视野的障碍。因此，可以将本发明的一个方式的发光装置设置在汽车9700的挡风玻璃上。另外，当设置用来驱动发光装置的晶体管时，优选采用使用有机半导体材料的有机晶体管或者使用氧化物半导体的晶体管等具有透光性的晶体管。
显示部9712是设置在立柱部分的显示装置。例如，通过将来自设置在车体的成像单元的影像显示在显示部9712，可以弥补被立柱遮挡的视野。显示部9713是设置在仪表盘部分的显示装置。例如，通过将来自设置在车体的成像单元的影像显示在显示部9713，可以弥补被仪表盘遮挡的视野。即，通过显示来自设置在汽车外侧的成像单元的影像，可以弥补死角，从而提高安全性。另外，通过显示弥补看不到的部分的影像，可以更自然、更自在地确认安全。
另外，图10C示出作为驾驶座和副驾驶座采用了长条座椅的汽车室内。显示部9721是设置于车门部分的显示装置。例如，通过将设置于车体的成像单元所拍摄的影像显示在显示部9721，可以弥补被车门遮挡的视野。另外，显示部9722是设置于方向盘的显示装置。显示部9723是设置于长条座椅的座位中央部的显示装置。注意，通过将显示装置设置于座椅或靠背等并以该显示装置的发热为热源，可以将该显示装置用作座椅加热器。
显示部9714、显示部9715或显示部9722可以通过显示导航信息、速度计、转速计、里程、油量表、换挡指示灯、空调的设定等提供各种信息。另外，使用者可以适当地改变显示部所显示的显示内容及布置等。另外，显示部9710至显示部9713、显示部9721、显示部9723也可以显示上述信息。显示部9710至显示部9715、显示部9721至显示部9723还可以被用作照明装置。此外，显示部9710至显示部9715、显示部9721至显示部9723还可以被用作加热装置。
另外，本发明的一个方式的电子设备因为作为光源包括本发明的一个方式的发光装置所以具有高发光效率及高可靠性。例如，可以将本发明的一个方式的发光装置用于发射可见光或近红外光的光源。另外，可以将本发明的一个方式的发光装置用于照明装置的光源。
图11A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装置用于光源912。本发明的一个方式的发光装置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700nm以上且1200nm以下的波长中具有最强的峰强度的近红外光的发光装置。例如，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11B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也可以以不同时序进行照射。因此，通过改变照射光的波长和角度的一方或双方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11C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装置用于光源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11D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装置用于光源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及异物等不良要素。
图11E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11E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装置。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
[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，对评价结果进行说明。
在本实施例中，制造使用本发明的一个方式的用于空穴注入层的复合材料的器件1和用来比较的比较器件2，对评价结果进行说明。
图12示出在本实施例中使用的两个发光器件的结构，表1示出具体结构。另外，以下示出在本实施例中使用的材料的化学式。
[表1]
Figure BDA0004014417850000741
[化学式8]
Figure BDA0004014417850000751
<<发光器件的制造>>
本实施例所示的发光器件如图12所示，具有如下结构：衬底800上形成有第一电极801，第一电极801上作为EL层802依次层叠有空穴注入层811、空穴传输层812、发光层813、电子传输层814及电子注入层815，电子注入层815上层叠有第二电极803。
首先，在衬底800上形成第一电极801。电极面积为4mm2(2mm×2mm)。作为衬底800使用玻璃衬底。利用溅射法沉积厚度为55nm的包含氧化硅的铟锡氧化物(ITSO)，由此形成第一电极801。注意，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。然后，将衬底放入其内部被减压到10-4Pa左右的真空蒸镀装置中，并在真空蒸镀装置内的加热室中，在170℃的温度下进行真空烘烤30分钟，然后对衬底进行冷却30分钟左右。
接着，在第一电极801上形成空穴注入层811。
在将真空蒸镀装置内部减压到10-4Pa后，以N，N-双(4-环己苯基)-9，9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称：dchPAF)与电子受体性材料(OCHD-001)的重量比为dchPAF：OCHD-001＝1：0.05且厚度为10nm的方式进行共蒸镀，由此形成器件1的空穴注入层811。注意，OCHD-001是含氟的受体性材料。
在将真空蒸镀装置内部减压到10-4Pa后，以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)与OCHD-001的重量比为PCBBiF：OCHD-001＝1：0.05且厚度为10nm的方式进行共蒸镀，由此形成比较器件2的空穴注入层811。
在器件1和比较器件2中，空穴注入层811中的OCHD-001的重量百分比浓度都为4.8wt％，体积百分比浓度都为3.6vol％。
接着，在空穴注入层811上形成空穴传输层812。
以厚度为55nm的方式蒸镀dchPAF且以厚度为10nm的方式蒸镀N，N-双[4-(二苯并呋喃-4-基)苯基]-4-氨基-对三联苯基(简称：DBfBB1TP)，由此形成器件1的空穴传输层812。
以厚度为55nm的方式蒸镀PCBBiF且以厚度为10nm的方式蒸镀DBfBB1TP，由此形成比较器件2的空穴传输层812。
接着，在空穴传输层812上形成发光层813。作为主体材料使用9-(1-萘基)-10-[4-(2-萘基)苯基]蒽(简称：αN-βNPAnth)而作为客体材料(荧光材料)使用3，10-双[N-(9-苯基-9H-咔唑-2-基)-N-苯基氨基]萘并[2，3-b；6，7-b’]双苯并呋喃(简称：3，10PCA2Nbf(IV)-02)，以重量比为αN-βNPAnth：3，10PCA2Nbf(IV)-02＝1：0.015且厚度为25nm的方式进行共蒸镀，由此形成发光层813。
接着，在发光层813上形成电子传输层814。以2-{4-[9，10-二(萘-2-基)-2-蒽基]苯基}-1-苯基-1H-苯并咪唑(简称：ZADN)与8-羟基喹啉-锂(简称：Liq)的重量比为ZADN：Liq＝1：1且厚度为25nm的方式进行共蒸镀，由此形成电子传输层814。
接着，在电子传输层814上形成电子注入层815。以厚度为1nm的方式蒸镀Liq，由此形成电子注入层815。
接着，在电子注入层815上形成第二电极803。第二电极803利用蒸镀法以厚度为200nm的方式沉积铝而形成。注意，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。在上述制造方法的蒸镀工序整体中，都使用电阻加热法进行蒸镀。
另外，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。
在此，图13示出用于空穴注入层811及空穴传输层812的低折射率材料(dchPAF)以及作为比较材料的PCBBiF的折射率。测量利用光谱椭偏仪(J.A.Woollam Japan制造的M-2000U)进行。作为样品，使用在石英衬底上通过真空蒸镀法以50nm左右的厚度沉积材料而得的膜。注意，附图中记载了寻常光线折射率n Ordinary及异常光线折射率n Extra-ordinary。测量结果如下：由dchPAF构成的层的相对于波长为633nm的光的折射率为1.65，由PCBBiF构成的层的相对于波长为633nm的光的折射率为1.81。另外，由dchPAF构成的层的相对于波长为460nm的光的折射率为1.71，由PCBBiF构成的层的相对于波长为460nm的光的折射率为1.94。
此外，从循环伏安(CV)测量的结果算出的OCHD-001的LUMO能级在将N，N-二甲基甲酰胺(DMF)用作溶剂时为-5.27eV，在将氯仿用作溶剂时为-5.40eV。另外，在将DMF用作溶剂时，dchPAF的HOMO能级为-5.36eV，PCBBiF的HOMO能级为-5.36eV。由此，可以说OCHD-001对dchPAF及PCBBiF呈现电子接收性。此外，作为CV测量的测量仪，使用电化学分析仪(BAS株式会社(BAS Inc.)制造，ALS型号600A或600C)，并且对将要测量的材料溶解于溶剂而成的溶液进行测量。
另外，dchPAF和PCBBiF的空穴迁移率通过阻抗谱法(Impedance Spectroscopy：IS法)测量。具体而言，使用被铟锡氧化物(ITSO)和铝的一对电极夹持的元件测量dchPAF或PCBBiF的厚度为500nm的层。注意，与ITSO接触的区域以7vol％的浓度包含OCHD-001，与铝接触的区域以17vol％的浓度包含氧化钼(MoO3)。
测量结果如下：在电场强度(V/cm)的平方根为200(V/cm)1/2时，dchPAF的空穴迁移率为7.0×10-4cm2/Vs，PCBBiF的空穴迁移率为5.6×10-4cm2/Vs。如上所述，dchPAF是可用作本发明的一个方式的复合材料的空穴传输性材料，并且是具有高空穴迁移率的单胺化合物。
<<发光器件的工作特性>>
对在本实施例中制造的发光器件的工作特性进行测量。测量利用分光辐射计(拓普康公司制造，SR-UL1R)在室温下进行。
图14示出发光器件的亮度-电流密度特性。图15示出发光器件的电流效率-亮度特性。图16示出发光器件的电流-电压特性。图17示出发光器件的外部量子效率-亮度特性。
表2示出1000cd/m2附近的发光器件的主要初始特性值。
[表2]
Figure BDA0004014417850000791
如图14至图17及表2所示，可知器件1的发光效率高于比较器件2。另外，可知在器件1中也不存在驱动电压的大幅度上升等，驱动特性良好。
用于器件1的dchPAF的折射率低于用于比较器件2的PCBBiF。由此，器件1呈现高于比较器件2的发光效率。另外，在器件1中，空穴注入层811和空穴传输层812的双方使用dchPAF，在发光器件中折射率低的层较厚(折射率低的层的所占比例较大)，因此可以得到提高光提取效率的效果。
在空穴注入层811中，OCHD-001的浓度低。就是说，可以将空穴注入层811和空穴传输层812的折射率看作大致相同。由此，可以减少折射率差异，从而可以提高光提取效率。此外，由于空穴注入层811中的OCHD-001的浓度低而可以抑制OCHD-001吸收蓝色光，所以在本实施例中蓝色的发光器件得到高发光效率。
dchPAF的相对于总碳原子数的由sp3杂化轨道形成键合的碳原子数的比率为38.5％。即使使用这种具有大量不饱和键的材料，也几乎没有发现对器件1的各种特性(发光效率及后面说明的可靠性等)带来负面影响。
另外，图18示出发光器件的1000cd/m2附近的发射光谱。如图18所示，器件1和比较器件2都呈现在458nm附近具有最大峰的发射光谱，该发射光谱来源于发光层813所包含的3，10PCA2Nbf(IV)-02的发光。
接着，进行发光器件的可靠性测试。图19示出可靠性测试的结果。在图19中，纵轴表示初始亮度为100％时的归一化亮度(％)，横轴表示驱动时间(h)。注意，在可靠性测试中，在室温下将电流密度设定为50mA/cm2，驱动发光器件。
在初始亮度为100％时，到亮度成为95％的时间(LT95)在器件1中为341小时而在比较器件2中为141小时。另外，比较1000小时后的亮度，器件1保持初始亮度的83％，比较器件2保持初始亮度的80％。
如上所述，在本实施例中，通过使用本发明的一个方式的复合材料，可以制造发光效率及可靠性高的蓝色发光器件。
[实施例2]
在本实施例中，制造本发明的一个方式的发光器件，对评价结果进行说明。
在本实施例中，制造使用本发明的一个方式的用于空穴注入层的复合材料的器件3和用来比较的比较器件4，对评价结果进行说明。
图12示出在本实施例中使用的两个发光器件的结构，表3示出具体结构。另外，以下示出在本实施例中使用的材料的化学式。
[表3]
Figure BDA0004014417850000801
[化学式9]
Figure BDA0004014417850000811
<<发光器件的制造>>
在本实施例的发光器件的制造方法中，由于可以参照实施例1，所以省略与在实施例1中制造的发光器件的制造方法相同的部分的说明。
在将真空蒸镀装置内部减压到10-4Pa后，以N-(3，3”，5，5”-四-叔丁基-1，1’：3’，1”-三联苯基-5’-基)-N-(4-环己苯基)-9，9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称：mmtBumTPchPAF)与OCHD-001的重量比为mmtBumTPchPAF：OCHD-001＝1：0.1且厚度为65nm的方式进行共蒸镀，由此形成器件3的空穴注入层811。
在将真空蒸镀装置内部减压到10-4Pa后，以PCBBiF与OCHD-001的重量比为PCBBiF：OCHD-001＝1：0.1且厚度为70nm的方式进行共蒸镀，由此形成比较器件4的空穴注入层811。
在器件3和比较器件4中，空穴注入层811中的OCHD-001的重量百分比浓度都为9.1wt％，体积百分比浓度为6.8vol％。
器件3和比较器件4的空穴传输层812都以PCBBiF的厚度为20nm的方式进行蒸镀而形成。
作为主体材料(也可以称为第一主体材料)使用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)，作为辅助材料(也可以称为第二主体材料)使用PCBBiF，作为客体材料(磷光材料)使用{4，6-二甲基-2-[5-(5-氰-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)])，以重量比为9mDBtBPNfpr：PCBBiF：[Ir(dmdppr-m5CP)2(dpm)]＝0.8：0.2：0.1且厚度为25nm的方式进行共蒸镀，由此形成发光层813。
以厚度为30nm的方式蒸镀9mDBtBPNfpr，以厚度为15nm的方式蒸镀2，9-双(萘-2-基)-4，7-二苯基-1，10-菲罗啉(简称：NBPhen)，由此形成电子传输层814。
以厚度为1nm的方式蒸镀氟化锂(LiF)，由此形成电子注入层815。
在此，图20示出用于空穴注入层811的低折射率材料(mmtBumTPchPAF)以及作为比较材料的PCBBiF的折射率。测量利用光谱椭偏仪(J.A.Woollam Japan制造的M-2000U)进行。作为样品，使用在石英衬底上通过真空蒸镀法以50nm左右的厚度沉积材料而得的膜。注意，附图中记载了寻常光线折射率n Ordinary及异常光线折射率n Extra-ordinary。测量结果如下：由mmtBumTPchPAF构成的层的相对于波长为633nm的光的折射率为1.62，由PCBBiF构成的层的相对于波长为633nm的光的折射率为1.81。注意，mmtBumTPchPAF的玻璃转化温度为124℃。也就是说，可以说mmtBumTPchPAF是玻璃转化温度高且折射率低的材料。通过使用mmtBumTPchPAF，可以抑制因热所导致的劣化，从而可以实现使用高温工艺的器件制造及在高温下的发光器件驱动。
如实施例1所述，从CV测量的结果算出的OCHD-001的LUMO能级在将N，N-二甲基甲酰胺(DMF)用作溶剂时为-5.27eV，在将氯仿用作溶剂时为-5.40eV。另外，在将DMF用作溶剂时，mmtBumTPchPAF的HOMO能级为-5.42eV。由此，可以说OCHD-001对mmtBumTPchPAF呈现电子接收性。注意，用于CV测量的测量装置与实施例1相同。
<<发光器件的工作特性>>
对在本实施例中制造的发光器件的工作特性进行测量。测量利用分光辐射计(拓普康公司制造，SR-UL1R)在室温下进行。
图21示出发光器件的亮度-电流密度特性。图22示出发光器件的电流效率-亮度特性。图23示出发光器件的电流-电压特性。图24示出发光器件的外部量子效率-亮度特性。
表4示出1000cd/m2附近的发光器件的主要初始特性值。
[表4]
Figure BDA0004014417850000831
如表4所示，器件3和比较器件4是呈现同一色度的光的发光器件。如图21至图24及表4所示，器件3可以以与比较器件4相同的色度在几乎不改变电流-电压特性的同时实现更高的发光效率。
在实施例1中，作为空穴注入层811和空穴传输层812的双方使用折射率低的层，但在实施例2中，只有空穴注入层811使用折射率低的层。从本实施例的结果可知即使只有空穴注入层811使用折射率低的层也可以得到高发光效率。
在实施例2的发光器件中，空穴注入层811的厚度比实施例1的发光器件厚。由于空穴注入层811是导电性高的层，通过将其形成得厚，可以降低发光器件的驱动电压。OCHD-001几乎不吸收红色光，因此即使增厚空穴注入层811也没有发生发光效率的下降。
mmtBumTPchPAF的相对于总碳原子数的由sp3杂化轨道形成键合的碳原子数的比率为41.0％。即使使用这种具有大量不饱和键的材料，也几乎没有发现对器件3的各种特性(发光效率及后面说明的可靠性等)带来负面影响。
另外，图25示出发光器件的1000cd/m2附近的发射光谱。如图25所示，器件3呈现在644nm附近具有最大峰的发射光谱，该发射光谱来源于发光层813所包含的[Ir(dmdppr-m5CP)2(dpm)]的发光。与此相同，比较器件4呈现在645nm附近具有最大峰的发射光谱。
接着，进行发光器件的可靠性测试。图26示出可靠性测试的结果。在图26中，表示初始亮度为100％时的归一化亮度(％)，横轴表示驱动时间(h)。注意，在可靠性测试中，在室温下将电流密度设定为50mA/cm2，驱动发光器件。
可知器件3和比较器件4的520小时后的亮度都为初始亮度的88％且具有相同的可靠性特性。
因此，可知器件3的发光效率高于比较器件4并且具有与比较器件4相同的可靠性。
(参考例)
在本参考例中，对可被用作实施方式1中说明的第一有机化合物的有机化合物的合成方法进行说明。这些有机化合物分别是折射率低且具有空穴传输性的材料的一个例子。具体而言，如表5所示，这些有机化合物全部都是在蓝色发光区域(455nm以上且465nm以下)中寻常光折射率为1.50以上且1.75以下的有机化合物，并且是在测量折射率时通常使用的633nm的光中寻常光折射率为1.45以上且1.70以下的有机化合物。另外，如表5所示，这些有机化合物的相对于总碳原子数的由sp3杂化轨道形成键合的碳原子数的比率为23％以上且55％以下。
[表5]
Figure BDA0004014417850000851
首先说明由下述结构式(100)表示的N，N-双(4-环己苯基)-9，9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称：dchPAF)的合成方法。
[化学式10]
Figure BDA0004014417850000852
将10.6g(51mmol)的9，9-二甲基-9H-芴-2-胺、18.2g(76mmol)的4-环己-1-溴苯、21.9g(228mmol)的叔丁醇钠、255mL的二甲苯放入三口烧瓶中，在减压下进行脱气处理之后，对该烧瓶内进行氮气置换。将该混合物加热到50℃左右并进行搅拌。这里，添加370mg(1.0mmol)的氯化烯丙基钯(II)二聚物(简称：[(Allyl)PdCl]2)、1660mg(4.0mmol)的二叔丁基(1-甲基-2，2-二苯基环丙基)膦(简称：cBRIDP(注册商标))，对该混合物以120℃进行加热5小时。然后，使烧瓶的温度回到60℃左右，添加4mL左右的水，使固体析出。将析出的固体过滤出来。浓缩滤液，利用硅胶柱层析法对所得到的滤液进行纯化。浓缩所得到的溶液，得到浓缩甲苯溶液。将该甲苯溶液滴落到乙醇，再沉淀。在10℃左右下过滤析出物，在80℃左右下对所得到的固体进行减压干燥，以40％的收率得到10.1g的目的物的白色固体。以下示出dchPAF的合成方案。
[化学式11]
Figure BDA0004014417850000861
以下示出所得到的白色固体的核磁共振波谱法(1H-NMR)的分析结果。从该结果可知可以合成dchPAF。
1H-NMR.δ(CDCl3)：7.60(d，1H，J＝7.5Hz)，7.53(d，1H，J＝8.0Hz)，7.37(d，2H，J＝7.5Hz)，7.29(td，1H，J＝7.5Hz，1.0Hz)，7.23(td，1H，J＝7.5Hz，1.0Hz)，7.19(d，1H，J＝1.5Hz)，7.06(m，8H)，6.97(dd，1H，J＝8.0Hz，1.5Hz)，2.41-2.51(brm，2H)，1.79-1.95(m，8H)，1.70-1.77(m，2H)，1.33-1.45(brm，14H)，1.19-1.30(brm，2H).
同样地，合成由以下结构式(101)至结构式(109)表示的有机化合物。
[化学式12]
Figure BDA0004014417850000871
[化学式13]
Figure BDA0004014417850000881
以下分别示出通过核磁共振分光法(1H-NMR)分析这些有机化合物的结果。另外，还示出部分有机化合物的玻璃转化温度。
由结构式(101)表示的N-[(3’，5’-二叔丁基)-1，1’-联苯-4-基]-N-(4-环己苯基)-9，9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称：mmtBuBichPAF)的结果。
1H-NMR.δ(CDCl3)：7.63(d，1H，J＝7.5Hz)，7.57(d，1H，J＝8.0Hz)，7.44-7.49(m，2H)，7.37-7.42(m，4H)，7.31(td，1H，J＝7.5Hz，2.0Hz)，7.23-7.27(m，2H)，7.15-7.19(m，2H)，7.08-7.14(m，4H)，7.05(dd，1H，J＝8.0Hz，2.0Hz)，2.43-2.53(brm，1H)，1.81-1.96(m，4H)，1.75(d，1H，J＝12.5Hz)，1.32-1.48(m，28H)，1.20-1.31(brm，1H).
注意，，由结构式(101)表示的mmtBuBichPAF的玻璃转化温度为102℃。
由结构式(102)表示的N-(3，3”，5，5”-四-叔丁基-1，1’：3’，1”-三联苯基-5’-基)-N-(4-环己苯基)-9，9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称：mmtBumTPchPAF)的结果。
1H-NMR.δ(CDCl3)：7.63(d，J＝6.6Hz，1H)，7.58(d，J＝8.1Hz，1H)，7.42-7.37(m，4H)，7.36-7.09(m，14H)，2.55-2.39(m，1H)，1.98-1.20(m，51H).
注意，由结构式(102)表示的mmtBumTPchPAF的玻璃转化温度为124℃。
由结构式(103)表示的N-[(3，3’，5’-叔丁基)-1，1’-联苯-5-基]-N-(4-环己苯基)-9，9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称：mmtBumBichPAF)的结果。
1H-NMR.δ(CDCl3)：7.63(d，1H，J＝7.5Hz)，7.56(d，1H，J＝8.5Hz)，7.37-40(m，2H)，7.27-7.32(m，4H)，7.22-7.25(m，1H)，7.16-7.19(brm，2H)，7.08-7.15(m，4H)，7.02-7.06(m，2H)，2.43-2.51(brm，1H)、1.80-1.93(brm，4H)，1.71-1.77(brm，1H)，1.36-1.46(brm，10H)，1.33(s，18H)，1.22-1.30(brm，10H).
注意，由结构式(103)表示的mmtBumBichPAF的玻璃转化温度为103℃。
由结构式(104)表示的N-(1，1’-联苯-2-基)-N-[(3，3’，5’-三-叔丁基)-1，1’-联苯-5-基]-9，9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称：mmtBumBioFBi)的结果。
1H-NMR.δ(CDCl3)：7.57(d，1H，J＝7.5Hz)，7.40-7.47(m，2H)，7.32-7.39(m，4H)，7.27-7.31(m，2H)，7.27-7.24(m，5H)，6.94-7.09(m，6H)，6.83(brs，2H)，1.33(s，18H)，1.32(s，6H)，1.20(s，9H).
注意，由结构式(104)表示的mmtBumBioFBi的玻璃转化温度为102℃。
由结构式(105)表示的N-(4-叔丁基苯基)-N-(3，3”，5，5”-四-叔丁基-1，1’：3’，1”-三联苯基-5’-基)-9，9，-二甲基-9H-芴-2-胺(简称：mmtBumTPtBuPAF)的结果。
1H-NMR.δ(CDCl3)：7.64(d，1H，J＝7.5Hz)，7.59(d，1H，J＝8.0Hz)，7.38-7.43(m，4H)，7.29-7.36(m，8H)，7.24-7.28(m，3H)，7.19(d，2H，J＝8.5Hz)，7.13(dd，1H，J＝1.5Hz，8.0Hz)，1.47(s，6H)，1.32(s，45H).
注意，由结构式(105)表示的mmtBumTPtBuPAF的玻璃转化温度为123℃。
由结构式(106)表示的N-(1，1’-联苯-2-基)-N-(3，3”，5’，5”-四-叔丁基-1，1’：3’，1”-三联苯基-5-基)-9，9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称：mmtBumTPoFBi-02)的结果。
1H-NMR.δ(CDCl3)：7.56(d，1H，J＝7.4Hz)，7.50(dd，1H，J＝1.7Hz)，7.33-7.46(m，11H)，7.27-7.29(m，2H)，7.22(dd，1H，J＝2.3Hz)，7.15(d，1H，J＝6.9Hz)，6.98-7.07(m，7H)，6.93(s，1H)，6.84(d，1H，J＝6.3Hz)，1.38(s，9H)，1.37(s，18H)，1.31(s，6H)，1.20(s，9H).
注意，由结构式(106)表示的mmtBumTPoFBi-02的玻璃转化温度为126℃。
由结构式(107)表示的N-(4-环己苯基)-N-(3，3”，5’，5”-四-叔丁基-1，1’：3’，1”-三联苯基-5-基)-9，9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称：mmtBumTPchPAF-02)的结果。
1H-NMR.δ(CDCl3)：7.62(d，1H，J＝7.5Hz)，7.56(d，1H，J＝8.0Hz)，7.50(dd，1H，J＝1.7Hz)，7.46-7.47(m，2H)，7.43(dd，1H，J＝1.7Hz)，7.37-7.39(m，3H)，7.29-7.32(m，2H)，7.23-7.25(m，2H)，7.20(dd，1H，J＝1.7Hz)，7.09-7.14(m，5H)，7.05(dd，1H，J＝2.3Hz)，2.46(brm，1H)，1.83-1.88(m，4H)，1.73-1.75(brm，1H)，1.42(s，6H)，1.38(s，9H)，1.36(s，18H)，1.29(s，9H).
注意，由结构式(107)表示的mmtBumTPchPAF-02的玻璃转化温度为127℃。
由结构式(108)表示的N-(1，1’-联苯-2-基)-N-(3”，5’，5”-三-叔丁基-1，1’：3’，1”-三联苯基-5-基)-9，9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称：mmtBumTPoFBi-03)的结果。
1H-NMR.δ(CDCl3)：7.55(d，1H，J＝7.4Hz)，7.50(dd，1H，J＝1.7Hz)，7.42-7.43(m，3H)，7.27-7.39(m，10H)，7.18-7.25(m，4H)，7.00-7.12(m，4H)，6.97(dd，1H，J＝6.3Hz，1.7Hz)，6.93(d，1H，J＝1.7Hz)，6.82(dd，1H，J＝7.3Hz，2.3Hz)，1.37(s，9H)，1.36(s，18H)，1.29(s，6H).
由结构式(109)表示的N-(4-环己苯基)-N-(3”，5’，5”-三-叔丁基-1，1’：3’，1”-三联苯基-5-基)-9，9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称：mmtBumTPchPAF-03)的结果。
1H-NMR.δ(CDCl3)：7.62(d，1H，J＝7.5Hz)，7.56(d，1H，J＝8.6Hz)，7.51(dd，1H，J＝1.7Hz)，7.48(dd，1H，J＝1.7Hz)，7.46(dd，1H，J＝1.7Hz)，7.42(dd，1H，J＝1.7Hz)，7.37-7.39(m，4H)，7.27-7.33(m，2H)，7.23-7.25(m，2H)，7.05-7.13(m，7H)，2.46(brm，1H)，1.83-1.90(m，4H)，1.73-1.75(brm，1H)，1.41(s，6H)，1.37(s，9H)，1.35(s，18H).
[符号说明]
101：第一电极、102：第二电极、103a：EL层、103b：EL层、103c：EL层、103：EL层、104：电荷产生层、105：包含有机化合物的层、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、116：空穴传输层、117：活性层、118：电子传输层、201：衬底、202a：绝缘层、202b：绝缘层、202：绝缘层、203B：发光器件、203G：发光器件、203R：发光器件、203W：发光器件、204：绝缘层、205：衬底、206B：滤色片、206G：滤色片、206R：滤色片、207：空间、208：粘合层、209：黑矩阵、210：晶体管、211：第一电极、212G：导电层、212R：导电层、213B：EL层、213G：EL层、213R：EL层、213：EL层、215：第二电极、220B：光学距离、220G：光学距离、220R：光学距离、301：第一衬底、302：像素部、303：电路部、304a：电路部、304b：电路部、305：密封剂、306：第二衬底、307：引绕布线、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、318：空间、320：晶体管、321：导电层、322a：导电层、322b：导电层、323：导电层、324：绝缘层、325：绝缘层、326：绝缘层、327i：沟道形成区域、327n：低电阻区域、327：半导体层、328：绝缘层、330：晶体管、331：导电层、332a：导电层、332b：导电层、333：导电层、334：绝缘层、335：绝缘层、337：半导体层、338：绝缘层、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、490a：衬底、490b：衬底、490c：阻挡层、500A：显示装置、500B：显示装置、500C：显示装置、500D：显示装置、500E：显示装置、510：受光器件、511：像素电极、512：缓冲层、513：活性层、514：缓冲层、515：公共电极、520：手指、521：光、521B：光、521G：光、521R：光、522：光、531：晶体管、532B：晶体管、532G：晶体管、532：晶体管、533：绝缘层、534：绝缘层、551：衬底、552：衬底、553：粘合层、554：遮光层、555：功能层、580SR：受发光器件、590B：发光器件、590G：发光器件、590IR：发光器件、590R：发光器件、590：发光器件、591B：像素电极、591G：像素电极、591：像素电极、593B：发光层、593G：发光层、593R：发光层、593：发光层、595：保护层、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：第一照相机、988：第二照相机、7000：显示部、7001：显示部、7100：电视装置、7101：框体、7103：支架、7111：遥控操作机、7200：笔记本型个人计算机、7211：框体、7212：键盘、7213：指向装置、7214：外部连接端口、7300：数字标牌、7301：框体、7303：扬声器、7311：信息终端设备、7400：数字标牌、7401：柱子、7411：信息终端设备、7600：便携式信息终端、7601：框体、7602：铰链、7650：便携式信息终端、7651：非显示部、7800：便携式信息终端、7801：表带、7802：输入输出端子、7803：操作按钮、7804：图标、7805：电池、9700：汽车、9701：车体、9702：车轮、9703：挡风玻璃、9704：灯、9705：雾灯、9710：显示部、9711：显示部、9712：显示部、9713：显示部、9714：显示部、9715：显示部、9721：显示部、9722：显示部、9723：显示部

Claims (38)

1.一种用于空穴注入层的复合材料，包括：
第一有机化合物；以及
第二有机化合物，
其中，所述第一有机化合物中相对于总碳原子数的由sp3杂化轨道形成键合的碳原子数的比率为23％以上且55％以下，
并且，所述第二有机化合物包含氟。
2.根据权利要求1所述的用于空穴注入层的复合材料，
其中使用所述第一有机化合物构成的层的相对于波长为633nm的光的折射率为1.45以上且1.70以下。
3.一种用于空穴注入层的复合材料，包括：
第一有机化合物；以及
第二有机化合物，
其中，所述第一有机化合物的玻璃转化温度为90℃以上，
使用所述第一有机化合物构成的层的相对于波长为633nm的光的折射率为1.45以上且1.70以下，
并且，所述第二有机化合物包含氟。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于空穴注入层的复合材料，
其中所述第一有机化合物为胺化合物。
5.根据权利要求4所述的用于空穴注入层的复合材料，
其中所述第一有机化合物为单胺化合物。
6.一种用于空穴注入层的复合材料，包括：
第一有机化合物；以及
第二有机化合物，
其中，所述第一有机化合物为单胺化合物，
使用所述第一有机化合物构成的层的相对于波长为633nm的光的折射率为1.45以上且1.70以下，
并且，所述第二有机化合物包含氟。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的用于空穴注入层的复合材料，
其中所述第一有机化合物的分子量为650以上且1200以下。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于空穴注入层的复合材料，
其中所述第一有机化合物为三芳基单胺化合物。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的用于空穴注入层的复合材料，
其中所述第一有机化合物的1H-NMR测量结果中的小于4ppm的信号的积分值比4ppm以上的信号的积分值大。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的用于空穴注入层的复合材料，
其中所述第一有机化合物包括至少一个碳原子数为1以上且12以下的烃基。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的用于空穴注入层的复合材料，
其中所述第一有机化合物包括碳原子数为3以上且8以下的烷基和碳原子数为6以上且12以下的环烷基中的至少一个。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的用于空穴注入层的复合材料，
其中所述第二有机化合物包含氰基。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的用于空穴注入层的复合材料，
其中所述第二有机化合物的LUMO能级为-5.0eV以下。
14.根据权利要求1至11中任一项所述的用于空穴注入层的复合材料，
其中所述第二有机化合物对所述第一有机化合物呈现电子接收性。
15.一种光学器件，包括：
阳极；
阴极；以及
第一层，
其中，所述第一层位于所述阳极与所述阴极之间，
所述第一层包含第一有机化合物和第二有机化合物，
所述第一有机化合物中相对于总碳原子数的由sp3杂化轨道形成键合的碳原子数的比率为23％以上且55％以下，
并且，所述第二有机化合物包含氟。
16.根据权利要求15所述的光学器件，
其中使用所述第一有机化合物构成的层的相对于波长为633nm的光的折射率为1.45以上且1.70以下。
17.一种光学器件，包括：
阳极；
阴极；以及
第一层，
其中，所述第一层位于所述阳极与所述阴极之间，
所述第一层包含第一有机化合物和第二有机化合物，
所述第一有机化合物的玻璃转化温度为90℃以上，
使用所述第一有机化合物构成的层的相对于波长为633nm的光的折射率为1.45以上且1.70以下，
并且，所述第二有机化合物包含氟。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的光学器件，
其中所述第一有机化合物为单胺化合物。
19.根据权利要求18所述的光学器件，
其中所述第一有机化合物为单胺化合物。
20.一种光学器件，包括：
阳极；
阴极；以及
第一层，
其中，所述第一层位于所述阳极与所述阴极之间，
所述第一层包含第一有机化合物和第二有机化合物，
所述第一有机化合物为单胺化合物，
使用所述第一有机化合物构成的层的相对于波长为633nm的光的折射率为1.45以上且1.70以下，
并且，所述第二有机化合物包含氟。
21.根据权利要求15至20中任一项所述的光学器件，
其中所述第一有机化合物的分子量为650以上且1200以下。
22.根据权利要求15至21中任一项所述的光学器件，
其中所述第一有机化合物为三芳基单胺化合物。
23.根据权利要求15至22中任一项所述的光学器件，
其中所述第一有机化合物的1H-NMR测量结果中的小于4ppm的信号的积分值比4ppm以上的信号的积分值大。
24.根据权利要求15至23中任一项所述的光学器件，
其中所述第一有机化合物包括至少一个碳原子数为1以上且12以下的烃基。
25.根据权利要求15至24中任一项所述的光学器件，
其中所述第一有机化合物包括碳原子数为3以上且8以下的烷基和碳原子数为6以上且12以下的环烷基中的至少一个。
26.根据权利要求15至25中任一项所述的光学器件，
其中所述第二有机化合物包含氰基。
27.根据权利要求15至26中任一项所述的光学器件，
其中所述第二有机化合物的LUMO能级为-5.0eV以下。
28.根据权利要求15至27中任一项所述的光学器件，
其中所述第二有机化合物对所述第一有机化合物呈现电子接收性。
29.根据权利要求15至28中任一项所述的光学器件，还包括：
第二层，
其中所述第二层位于所述第一层与所述阴极之间，
并且所述第二层包含所述第一有机化合物。
30.根据权利要求29所述的光学器件，
其中所述第二层与所述第一层接触。
31.根据权利要求15至30中任一项所述的光学器件，
其中所述第一层与所述阳极接触。
32.根据权利要求15至30中任一项所述的光学器件，还包括：
第一发光层；以及
第二发光层，
其中所述第一层位于所述第一发光层与所述第二发光层之间。
33.根据权利要求15至32中任一项所述的光学器件，
其中所述光学器件为发光器件。
34.根据权利要求15至32中任一项所述的光学器件，
其中所述光学器件为受光器件。
35.一种装置，包括：
权利要求15至34中任一项所述的光学器件；以及
晶体管和衬底中的至少一个。
36.一种模块，包括：
权利要求35所述的装置；以及
连接器和集成电路中的至少一个。
37.一种电子设备，包括：
权利要求35所述的装置；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。
38.一种照明装置，包括：
权利要求15至34中任一项所述的光学器件；以及
框体、罩子和支撑台中的至少一个，
其中，所述光学器件为发光器件。
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