TW201711242A - 發光元件、顯示裝置、電子裝置、及照明設備 - Google Patents

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Abstract

本發明的一個實施方式提供一種具有發光效率高的發光材料的發光元件。本發明的一個實施方式是包含主體材料及客體材料的發光元件。主體材料具有第一有機化合物及第二有機化合物。在第一有機化合物中，單重激發能階與三重激發能階的差異大於0eV且為0.2eV以下。第一有機化合物和第二有機化合物中的一個具有第一有機化合物和第二有機化合物中的另一個的HOMO能階以上的HOMO能階及第一有機化合物和第二有機化合物中的另一個的LUMO能階以上的LUMO能階。由第一有機化合物及第二有機化合物形成激態錯合物。

Description

發光元件、顯示裝置、電子裝置、及照明設備
本發明的一個實施方式係關於一種發光元件或包括該發光元件的顯示裝置、電子裝置及照明設備。
注意，本發明的一個實施方式不侷限於上述技術領域。本說明書等所公開的發明的一個實施方式的技術領域係關於一種物體、方法或製造方法。另外，本發明的一個實施方式係關於一種製程(process)、機器(machine)、產品(manufacture)或組合物(composition of matter)。因此，更明確而言，作為本說明書所公開的本發明的一個實施方式的技術領域的例子，可以舉出半導體裝置、顯示裝置、液晶顯示裝置、發光裝置、照明設備、蓄電裝置、記憶體裝置、這些裝置的驅動方法或製造方法。
近年來，對利用電致發光(Electroluminescence：EL)的發光元件的研究開發日益火熱。這些發光元件的基本結構是在一對電極之間夾有包含發光材料的層(EL層)的結 構。藉由將電壓施加到該元件的電極間，可以獲得來自發光材料的發光。
因為上述發光元件是自發光型發光元件，所以使用該發光元件的顯示裝置具有如下優點：具有良好的可見度；不需要背光源；以及耗電量低等。而且，該顯示裝置還具有如下優點：能夠被製造得薄且輕；以及回應速度快等。
當使用將有機材料用作發光性材料並在一對電極間設置有包含該發光性材料的EL層的發光元件(例如，有機EL元件)時，藉由將電壓施加到一對電極間，電子和電洞分別從陰極和陽極注入到發光性EL層，而使電流流過。而且，注入的電子與電洞再結合而使發光性有機材料成為激發態，而可以獲得發光。
作為有機材料所形成的激發態的種類，有單重激發態(S*)及三重激發態(T*)，來自單重激發態的發光被稱為螢光，來自三重激發態的發光被稱為磷光。另外，在該發光元件中，單重激發態與三重激發態的統計學上的產生比例是S*：T*=1：3。因此，與使用發射螢光的材料(螢光材料)的發光元件相比，使用發射磷光的材料(磷光材料)的發光元件的發光效率更高。因此，近年來，對使用能夠將三重激發態的能量轉換為發光的磷光材料的發光元件積極地進行了開發(例如，參照專利文獻1)。
為了使有機材料激發時所需要的能量依賴於單重激發態的能量，使用發射磷光的有機材料的發光元件 中，三重激發能被轉換為發光的能量。由此，在有機材料中形成的單重激發態與三重激發態之間能量差大時，為了使有機材料激發時所需要的能量比發光的能量高，其間的差異相當於該能量差。在發光元件中，為了使有機材料激發時所需要的能量與發光的能量之間的能量差增高驅動電壓並給元件特性帶來影響。由此，正在研究抑制驅動電壓的上升的方法(參照專利文獻2)。
在使用磷光材料的發光元件中，尤其在呈現藍色發光的發光元件中，具有較高的三重激發能階的穩定的材料的開發是較困難的，所以還沒有實現實用化。因此，對使用更穩定的螢光材料的發光元件進行開發，尋找提高使用螢光材料的發光元件(螢光發光元件)的發光效率的方法。
作為能夠將三重激發態的能量的一部分轉換為發光的材料，已知有熱活化延遲螢光(Thermally Activated Delayed Fluorescence：TADF)物質。在熱活化延遲螢光物質中，藉由反系間竄越由三重激發態產生單重激發態，並且單重激發態被轉換為發光。
為了提高使用熱活化延遲螢光物質的發光元件的發光效率，不但在熱活化延遲螢光物質中由三重激發態高效地生成單重激發態，而且由單重激發態高效地獲得發光，亦即高螢光量子產率是重要的。然而，難以設計同時滿足上述兩個條件的發光材料。
於是，已提出了如下方法：在包含熱活化延 遲螢光物質和螢光材料的發光元件中，將熱活化延遲螢光物質的單重激發能轉移到螢光材料，並從螢光材料獲得發光(參照專利文獻3)。
[專利文獻1]日本專利申請公開第2010-182699號公報
[專利文獻2]日本專利申請公開第2012-212879號公報
[專利文獻3]日本專利申請公開第2014-45179號公報
為了在包含熱活化延遲螢光物質和發光材料的發光元件中提高發光效率或降低驅動電壓，較佳為高效地在熱活化延遲螢光物質中載子再結合。
另外，為了在包含熱活化延遲螢光物質和螢光材料的發光元件中提高發光效率，較佳為由三重激發態高效地產生單重激發態。另外，較佳的是，能量高效地從熱活化延遲螢光物質的單重激發態轉移到螢光材料的單重激發態。
因此，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種包括螢光材料或磷光材料且發光效率高的發光元件。另外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種功耗得到降低的發光元件。另外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種新穎的發光元件。另外，本發明的 一個實施方式的目的之一是提供一種新穎的發光裝置。另外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種新穎的顯示裝置。
注意，上述目的的記載並不妨礙其他目的的存在。本發明的一個實施方式並不一定需要實現所有上述目的。此外，可以從說明書等的記載得知並衍生上述目的以外的目的。
本發明的一個實施方式是一種包括高效地形成激態錯合物的發光層的發光元件。另外，本發明的一個實施方式是一種發光元件，其中能夠將三重激子轉換為單重激子而使具有單重激子的材料發光，或者由於單重激子的能量轉移而使螢光材料發光。
本發明的一個實施方式是一種發光元件，包括：主體材料；以及客體材料，其中，主體材料具有第一有機化合物及第二有機化合物，客體材料具有呈現螢光的功能，第一有機化合物的單重激發能階與三重激發能階的差異大於0eV且為0.2eV以下，並且，第一有機化合物和第二有機化合物中的一個具有第一有機化合物和第二有機化合物中的另一個的HOMO能階以上的HOMO能階且具有第一有機化合物和第二有機化合物中的另一個的LUMO能階以上的LUMO能階。
本發明的其他實施方式是一種發光元件，包括：主體材料；以及客體材料，其中，主體材料具有第一有機化合物及第二有機化合物，客體材料具有呈現螢光的 功能，第一有機化合物的單重激發能階與三重激發能階的差異大於0eV且為0.2eV以下，並且，第一有機化合物和第二有機化合物中的一個具有第一有機化合物和第二有機化合物中的另一個的氧化電位以上的氧化電位且具有第一有機化合物和第二有機化合物中的另一個的還原電位以上的還原電位。
本發明的其他實施方式是一種發光元件，包括：主體材料；以及客體材料，其中，主體材料具有第一有機化合物及第二有機化合物，客體材料具有能夠將三重激發能轉換為發光的功能，第一有機化合物的單重激發能階與三重激發能階的差異大於0eV且為0.2eV以下，並且，第一有機化合物和第二有機化合物中的一個具有第一有機化合物和第二有機化合物中的另一個的HOMO能階以上的HOMO能階且具有第一有機化合物和第二有機化合物中的另一個的LUMO能階以上的LUMO能階。
本發明的其他實施方式是一種發光元件，包括：主體材料；以及客體材料，其中，主體材料具有第一有機化合物及第二有機化合物，客體材料具有能夠將三重激發能轉換為發光的功能，第一有機化合物的單重激發能階與三重激發能階的差異大於0eV且為0.2eV以下，並且，第一有機化合物和第二有機化合物中的一個具有第一有機化合物和第二有機化合物中的另一個的氧化電位以上的氧化電位且具有第一有機化合物和第二有機化合物中的另一個的還原電位以上的還原電位。
在上述各結構中，較佳的是第一有機化合物及第二有機化合物形成激態錯合物。
本發明的其他實施方式是一種發光元件，包括：主體材料；以及客體材料，其中，主體材料具有第一有機化合物及第二有機化合物，客體材料具有能夠呈現螢光的功能，第一有機化合物的單重激發能階與三重激發能階的差異大於0eV且為0.2eV以下，並且，第一有機化合物及第二有機化合物形成激態錯合物。
本發明的其他實施方式是一種發光元件，包括：主體材料；以及客體材料，其中，主體材料具有第一有機化合物及第二有機化合物，客體材料具有能夠將三重激發能轉換為發光的功能，第一有機化合物的單重激發能階與三重激發能階的差異大於0eV且為0.2eV以下，並且，第一有機化合物及第二有機化合物形成激態錯合物。
在上述各結構中，激態錯合物較佳為具有在室溫下呈現熱活化延遲螢光的功能。此外，激態錯合物較佳為具有將激發能供應給客體材料的功能。另外，較佳的是，激態錯合物所呈現的發射光譜具有與客體材料的吸收光譜的最低能量一側的吸收帶重疊的區域。
在上述各結構中，第一有機化合物較佳為具有在室溫下呈現熱活化延遲螢光的功能。
在上述各結構中，較佳的是第一有機化合物和第二有機化合物中的一個具有能夠傳輸電洞的功能，並且第一有機化合物和第二有機化合物中的另一個具有能夠 傳輸電子的功能。此外，較佳的是，第一有機化合物和第二有機化合物中的一個具有富π電子型雜芳族骨架和芳香胺骨架中的至少一個，第一有機化合物和第二有機化合物中的另一個具有缺π電子型雜芳族骨架。此外，較佳的是，第一有機化合物具有富π電子型雜芳族骨架和芳香胺骨架中的至少一個，且具有缺π電子型雜芳族骨架。
在上述各結構中，較佳的是，富π電子型雜芳族骨架具有選自吖啶骨架、吩噁嗪骨架、啡噻嗪骨架、呋喃骨架、噻吩骨架及吡咯骨架中的一個或多個，缺π電子型雜芳族骨架具有二嗪骨架或三嗪骨架。此外，吡咯骨架較佳為具有吲哚骨架、咔唑骨架或3-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)-9H-咔唑骨架。
另外，本發明的其他實施方式是一種顯示裝置，包括：上述各結構的發光元件；以及濾色片和電晶體之中的至少一個。另外，本發明的其他實施方式是一種電子裝置，包括：該顯示裝置；以及外殼和觸控感測器之中的至少一個。另外，本發明的其他實施方式是一種照明設備，包括：上述各結構的發光元件；以及外殼和觸控感測器之中的至少一個。另外，本發明的一個實施方式在其範疇內不僅包括具有發光元件的發光裝置，還包括具有發光裝置的電子裝置。因此，本說明書中的發光裝置是指影像顯示裝置或光源(包括照明設備)。另外，發光裝置有時還被包括在如下模組內：在發光裝置中安裝有連接器諸如FPC(Flexible Printed Circuit：撓性電路板)或TCP(Tape Carrier Package：捲帶式封裝)的顯示模組；在TCP端部中設置有印刷線路板的顯示模組；或者IC(集成電路)藉由COG(Chip On Glass：玻璃上晶片)方式直接安裝在發光元件上的顯示模組。
藉由本發明的一個實施方式，可以提供一種包括螢光材料或磷光材料且發光效率高的發光元件。另外，藉由本發明的一個實施方式，可以提供一種功耗得到降低的發光元件。另外，藉由本發明的一個實施方式，可以提供一種新穎的發光元件。另外，藉由本發明的一個實施方式，可以提供一種新穎的發光裝置。另外，藉由本發明的一個實施方式，可以提供一種新穎的顯示裝置。
注意，這些效果的記載並不妨礙其他效果的存在。本發明的一個實施方式並不一定需要實現所有上述效果。另外，可以從說明書、圖式、申請專利範圍等的記載得知並衍生上述效果以外的效果。
100‧‧‧EL層
101‧‧‧電極
101a‧‧‧導電層
101b‧‧‧導電層
101c‧‧‧導電層
102‧‧‧電極
103‧‧‧電極
103a‧‧‧導電層
103b‧‧‧導電層
104‧‧‧電極
104a‧‧‧導電層
104b‧‧‧導電層
106‧‧‧發光單元
108‧‧‧發光單元
109‧‧‧發光單元
110‧‧‧發光單元
111‧‧‧電洞注入層
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113‧‧‧電子傳輸層
114‧‧‧電子注入層
115‧‧‧電荷產生層
116‧‧‧電洞注入層
117‧‧‧電洞傳輸層
118‧‧‧電子傳輸層
119‧‧‧電子注入層
120‧‧‧發光層
121‧‧‧主體材料
122‧‧‧客體材料
123B‧‧‧發光層
123G‧‧‧發光層
123R‧‧‧發光層
130‧‧‧發光層
131‧‧‧主體材料
131_1‧‧‧有機化合物
131_2‧‧‧有機化合物
132‧‧‧客體材料
140‧‧‧發光層
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170‧‧‧發光層
180‧‧‧發光層
180a‧‧‧發光層
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200‧‧‧基板
220‧‧‧基板
221B‧‧‧區域
221G‧‧‧區域
221R‧‧‧區域
222B‧‧‧區域
222G‧‧‧區域
222R‧‧‧區域
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224G‧‧‧光學元件
224R‧‧‧光學元件
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307_3‧‧‧佈線
308_1‧‧‧電晶體
308_6‧‧‧電晶體
309_1‧‧‧電晶體
309_2‧‧‧電晶體
311_1‧‧‧佈線
311_3‧‧‧佈線
312_1‧‧‧佈線
312_2‧‧‧佈線
600‧‧‧顯示裝置
601‧‧‧信號線驅動電路部
602‧‧‧像素部
603‧‧‧掃描線驅動電路部
604‧‧‧密封基板
605‧‧‧密封劑
607‧‧‧區域
607a‧‧‧密封層
607b‧‧‧密封層
607c‧‧‧密封層
608‧‧‧佈線
609‧‧‧FPC
610‧‧‧元件基板
611‧‧‧電晶體
612‧‧‧電晶體
613‧‧‧下部電極
614‧‧‧分隔壁
616‧‧‧EL層
617‧‧‧上部電極
618‧‧‧發光元件
621‧‧‧光學元件
622‧‧‧遮光層
623‧‧‧電晶體
624‧‧‧電晶體
801‧‧‧像素電路
802‧‧‧像素部
804‧‧‧驅動電路部
804a‧‧‧掃描線驅動電路
804b‧‧‧信號線驅動電路
806‧‧‧保護電路
807‧‧‧端子部
852‧‧‧電晶體
854‧‧‧電晶體
862‧‧‧電容器
872‧‧‧發光元件
1001‧‧‧基板
1002‧‧‧基底絕緣膜
1003‧‧‧閘極絕緣膜
1006‧‧‧閘極電極
1007‧‧‧閘極電極
1008‧‧‧閘極電極
1020‧‧‧層間絕緣膜
1021‧‧‧層間絕緣膜
1022‧‧‧電極
1024B‧‧‧下部電極
1024G‧‧‧下部電極
1024R‧‧‧下部電極
1024Y‧‧‧下部電極
1025‧‧‧分隔壁
1026‧‧‧上部電極
1028‧‧‧EL層
1028B‧‧‧發光層
1028G‧‧‧發光層
1028R‧‧‧發光層
1028Y‧‧‧發光層
1029‧‧‧密封層
1031‧‧‧密封基板
1032‧‧‧密封劑
1033‧‧‧基材
1034B‧‧‧彩色層
1034G‧‧‧彩色層
1034R‧‧‧彩色層
1034Y‧‧‧彩色層
1035‧‧‧遮光層
1036‧‧‧覆蓋層
1037‧‧‧層間絕緣膜
1040‧‧‧像素部
1041‧‧‧驅動電路部
1042‧‧‧周邊部
2000‧‧‧觸控面板
2001‧‧‧觸控面板
2501‧‧‧顯示裝置
2502R‧‧‧像素
2502t‧‧‧電晶體
2503c‧‧‧電容器
2503g‧‧‧掃描線驅動電路
2503s‧‧‧信號線驅動電路
2503t‧‧‧電晶體
2509‧‧‧FPC
2510‧‧‧基板
2510a‧‧‧絕緣層
2510b‧‧‧撓性基板
2510c‧‧‧黏合層
2511‧‧‧佈線
2519‧‧‧端子
2521‧‧‧絕緣層
2528‧‧‧分隔壁
2550R‧‧‧發光元件
2560‧‧‧密封層
2567BM‧‧‧遮光層
2567p‧‧‧防反射層
2567R‧‧‧彩色層
2570‧‧‧基板
2570a‧‧‧絕緣層
2570b‧‧‧撓性基板
2570c‧‧‧黏合層
2580R‧‧‧發光模組
2590‧‧‧基板
2591‧‧‧電極
2592‧‧‧電極
2593‧‧‧絕緣層
2594‧‧‧佈線
2595‧‧‧觸控感測器
2597‧‧‧黏合層
2598‧‧‧佈線
2599‧‧‧連接層
2601‧‧‧脈衝電壓輸出電路
2602‧‧‧電流檢測電路
2603‧‧‧電容器
2611‧‧‧電晶體
2612‧‧‧電晶體
2613‧‧‧電晶體
2621‧‧‧電極
2622‧‧‧電極
3000‧‧‧發光裝置
3001‧‧‧基板
3003‧‧‧基板
3005‧‧‧發光元件
3007‧‧‧密封區域
3009‧‧‧密封區域
3011‧‧‧區域
3013‧‧‧區域
3014‧‧‧區域
3015‧‧‧基板
3016‧‧‧基板
3018‧‧‧乾燥劑
3500‧‧‧多功能終端
3502‧‧‧外殼
3504‧‧‧顯示部
3506‧‧‧照相機
3508‧‧‧照明
3600‧‧‧燈
3602‧‧‧外殼
3608‧‧‧照明
3610‧‧‧揚聲器
8000‧‧‧顯示模組
8001‧‧‧上蓋
8002‧‧‧下蓋
8003‧‧‧FPC
8004‧‧‧觸控感測器
8005‧‧‧FPC
8006‧‧‧顯示裝置
8009‧‧‧框架
8010‧‧‧印刷基板
8011‧‧‧電池
8501‧‧‧照明設備
8502‧‧‧照明設備
8503‧‧‧照明設備
8504‧‧‧照明設備
9000‧‧‧外殼
9001‧‧‧顯示部
9003‧‧‧揚聲器
9005‧‧‧操作鍵
9006‧‧‧連接端子
9007‧‧‧感測器
9008‧‧‧麥克風
9050‧‧‧操作按鈕
9051‧‧‧資訊
9052‧‧‧資訊
9053‧‧‧資訊
9054‧‧‧資訊
9055‧‧‧鉸鏈
9100‧‧‧可攜式資訊終端
9101‧‧‧可攜式資訊終端
9102‧‧‧可攜式資訊終端
9200‧‧‧可攜式資訊終端
9201‧‧‧可攜式資訊終端
9300‧‧‧電視機
9301‧‧‧支架
9311‧‧‧遙控器
9500‧‧‧顯示裝置
9501‧‧‧顯示面板
9502‧‧‧顯示區域
9503‧‧‧區域
9511‧‧‧軸部
9512‧‧‧軸承部
9700‧‧‧汽車
9701‧‧‧車體
9702‧‧‧車輪
9703‧‧‧儀表板
9704‧‧‧燈
9710‧‧‧顯示部
9711‧‧‧顯示部
9712‧‧‧顯示部
9713‧‧‧顯示部
9714‧‧‧顯示部
9715‧‧‧顯示部
9721‧‧‧顯示部
9722‧‧‧顯示部
9723‧‧‧顯示部
在圖式中：圖1A至圖1C是本發明的一個實施方式的發光元件的剖面示意圖及說明發光層中的能階相關的圖；圖2A和圖2B是說明本發明的一個實施方式的發光元件的發光層中的能帶相關的圖；圖3A至圖3C是說明本發明的一個實施方式的發光元件的發光層中的能階相關的圖； 圖4A至圖4C是本發明的一個實施方式的發光元件的剖面示意圖及說明發光層中的能階相關的圖；圖5A至圖5C是本發明的一個實施方式的發光元件的剖面示意圖及說明發光層中的能階相關的圖；圖6A和圖6B是本發明的一個實施方式的發光元件的剖面示意圖；圖7A和圖7B是本發明的一個實施方式的發光元件的剖面示意圖；圖8A和圖8B是本發明的一個實施方式的發光元件的剖面示意圖；圖9A至圖9C是說明本發明的一個實施方式的發光元件的製造方法的剖面示意圖；圖10A至圖10C是說明本發明的一個實施方式的發光元件的製造方法的剖面示意圖；圖11A和圖11B是說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的俯視圖及剖面示意圖；圖12A和圖12B是說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的剖面示意圖；圖13是說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的剖面示意圖；圖14A和圖14B是說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的剖面示意圖；圖15A和圖15B是說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的剖面示意圖； 圖16是說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的剖面示意圖；圖17A和圖17B是說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的剖面示意圖；圖18是說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的剖面示意圖；圖19A和圖19B是說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的剖面示意圖；圖20A和圖20B是說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的方塊圖及電路圖；圖21A和圖21B是說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的像素電路的電路圖；圖22A和圖22B是說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的像素電路的電路圖；圖23A和圖23B是示出本發明的一個實施方式的觸控面板的一個例子的透視圖；圖24A至圖24C是示出本發明的一個實施方式的顯示裝置及觸控感測器的例子的剖面圖；圖25A和圖25B是示出本發明的一個實施方式的觸控面板的例子的剖面圖；圖26A和圖26B是本發明的一個實施方式的觸控感測器的方塊圖及時序圖；圖27是本發明的一個實施方式的觸控感測器的電路圖； 圖28是說明本發明的一個實施方式的顯示模組的透視圖；圖29A至圖29G是說明本發明的一個實施方式的電子裝置的圖；圖30A至圖30D是說明本發明的一個實施方式的電子裝置的圖；圖31A和圖31B是說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的透視圖；圖32A至圖32C是說明本發明的一個實施方式的發光裝置的透視圖及剖面圖；圖33A至圖33D是說明本發明的一個實施方式的發光裝置的剖面圖；圖34A至圖34C是說明本發明的一個實施方式的照明設備及電子裝置的圖；圖35是說明本發明的一個實施方式的照明設備的圖；圖36A和圖36B是說明根據實施例的發光元件的亮度-電流密度特性的圖；圖37A和圖37B是說明根據實施例的發光元件的亮度-電壓特性的圖；圖38A和圖38B是說明根據實施例的發光元件的電流效率-亮度特性的圖；圖39A和圖39B是說明根據實施例的發光元件的電力效率-亮度特性的圖； 圖40A和圖40B是說明根據實施例的發光元件的外部量子效率-亮度特性的圖；圖41A和圖41B是說明根據實施例的發光元件的電致發射光譜的圖；圖42是說明根據實施例的薄膜的發射光譜的圖；圖43是說明根據實施例的薄膜的發射光譜的圖；圖44是說明根據實施例的薄膜的發射光譜的圖；圖45是說明根據實施例的薄膜的發射光譜的圖；圖46是說明根據實施例的薄膜的發射光譜的圖；圖47是說明根據實施例的薄膜的發射光譜的圖；圖48是說明根據實施例的薄膜的發射光譜的圖；圖49A和圖49B說明根據參考例的化合物的NMR圖；圖50說明根據參考例的化合物的NMR圖；圖51說明根據參考例的化合物的NMR圖。
以下，參照圖式詳細地說明本發明的實施方式。注意，本發明不侷限於以下說明，其方式及詳細內容在不脫離本發明的精神及其範圍的情況下可以被變換為各種各樣的形式。因此，本發明不應該被解釋為僅侷限在以下所示的實施方式所記載的內容中。
另外，為了便於理解，有時在圖式等中示出的各結構的位置、大小及範圍等並不表示其實際的位置、 大小及範圍等。因此，所公開的發明不一定侷限於圖式等所公開的位置、大小、範圍等。
此外，在本說明書等中，為了方便起見，附加了第一、第二等序數詞，而其有時並不表示製程順序或疊層順序。因此，例如可以將“第一”適當地置換為“第二”或“第三”等而進行說明。此外，本說明書等中所記載的序數詞與用於指定本發明的一個實施方式的序數詞有時不一致。
注意，在本說明書等中，當利用圖式說明發明的結構時，有時在不同的圖式中共同使用表示相同的部分的符號。
另外，在本說明書等中，可以將“膜”和“層”相互調換。例如，有時可以將“導電層”換稱為“導電膜”。此外，有時可以將“絕緣膜”換稱為“絕緣層”。
另外，在本說明書等中，單重激發態(S*)是指具有激發能的單重態。另外，S1能階為單重激發能階的最低能階，亦即是指最低單重激發態的激發能階。另外，三重激發態(T*)是指具有激發能的三重態。另外，T1能階為三重激發能階的最低能階，亦即是指最低三重激發態的激發能階。此外，在本說明書等中，即使簡單地表示為“單重激發態”或“單重激發態能階”也有時分別表示最低的單重激發態或S1能階。另外，即使簡單地表示為“三重激發態”或“三重激發能階”也有時分別表示最低 的三重激發態或T1能階。
另外，在本說明書等中，螢光材料是指在從單重激發態返回到基態時在可見光區域發光的材料。磷光材料是指在從三重激發態返回到基態時在室溫下在可見光區域發光的材料。換言之，磷光材料是指能夠將三重激發能轉換為可見光的材料之一。
另外，熱活化延遲螢光的發光能量是能夠從熱活化延遲螢光的最短波長一側的發射峰(包括肩峰)導出的。此外，磷光發光能量或三重激發能是能夠從磷光發光的最短波長一側的發射峰(包括肩峰)導出的。另外，藉由在低溫(例如10K)環境下的時間分辨光致發光譜可以觀察到上述磷光發光。
另外，在本說明書等中，室溫是指0℃以上且40℃以下中的任意溫度。
另外，在本說明書等中，藍色的波長區域是指400nm以上且小於490nm的波長區域，藍色的發光是在該波長區域具有至少一個發射光譜峰的發光。另外，綠色的波長區域是指490nm以上且小於580nm的波長區域，綠色的發光是在該波長區域具有至少一個發射光譜峰的發光。另外，紅色的波長區域是指580nm以上且680nm以下的波長區域，紅色的發光是在該波長區域具有至少一個發射光譜峰的發光。
實施方式1
在本實施方式中，參照圖1A至圖3C說明本發明的一個實施方式的發光元件。
〈發光元件的結構例子〉
首先，下面將參照圖1A至圖1C說明本發明的一個實施方式的發光元件的結構。
圖1A是本發明的一個實施方式的發光元件150的剖面示意圖。
發光元件150包括一對電極(電極101及電極102)，並包括設置在該一對電極間的EL層100。EL層100至少包括發光層130。
另外，圖1A所示的EL層100除了發光層130以外還包括電洞注入層111、電洞傳輸層112、電子傳輸層118及電子注入層119等功能層。
注意，雖然在本實施方式中以一對電極中的電極101為陽極且電極102為陰極來進行說明，但是發光元件150的結構並不侷限於此。也就是說，也可以將電極101用作陰極且將電極102用作陽極，倒序地層疊該電極間的各層。換言之，從陽極一側依次層疊電洞注入層111、電洞傳輸層112、發光層130、電子傳輸層118及電子注入層119即可。
注意，EL層100的結構不侷限於圖1A所示的結構，只要包括選自電洞注入層111、電洞傳輸層112、電子傳輸層118及電子注入層119中的至少一個即 可。或者，EL層100也可以包括具有如下功能的功能層：能夠減少電洞或電子的注入能障；能夠提高電洞或電子的傳輸性；能夠阻礙電洞或電子的傳輸性；或者能夠抑制電極所引起的淬滅現象等。功能層既可以是單層又可以是層疊有多個層的結構。
圖1B是示出圖1A所示的發光層130的一個例子的剖面示意圖。圖1B所示的發光層130包括主體材料131及客體材料132。此外，主體材料131包括有機化合物131_1及有機化合物131_2。
作為客體材料132，使用發光性有機材料即可，作為該發光性有機材料，較佳為使用能夠發射螢光的材料(下面，也稱為螢光材料)。在下面的說明中，說明作為客體材料132使用螢光材料的結構。注意，也可以將客體材料132換稱為螢光材料。
在本發明的一個實施方式的發光元件150中，藉由將電壓施加到一對電極(電極101及電極102)間，電子和電洞分別從陰極和陽極注入到EL層100，而使電流流過。並且，注入的電子及電洞再結合，從而形成激子。在因載子(電子及電洞)的再結合而產生的激子中，單重激子與三重激子的比(以下，稱為激子產生概率)的統計概率為1：3。因此，在使用螢光發光材料的發光元件中，產生有助於發光的單重激子的比率為25%，產生無助於發光的三重激子的比率為75%。因此，為了提高發光元件的發光效率，將無助於發光的三重激子轉換為有助於發 光的單重激子是重要的。
〈發光元件的發光機制〉
接著，下面將對發光層130的發光機制進行說明。
發光層130中的主體材料131所包括的有機化合物131_1及有機化合物131_2形成激態錯合物(Exciplex)。
作為有機化合物131_1與有機化合物131_2的組合，只要是能夠形成激態錯合物的組合即可，較佳為其中一個是具有傳輸電洞的功能(電洞傳輸性)的化合物，另一個是具有傳輸電子的功能(電子傳輸性)的化合物。在該情況下，更容易形成施體-受體型的激態錯合物，而可以高效地形成激態錯合物。
此外，作為有機化合物131_1與有機化合物131_2的組合，較佳的是，有機化合物131_1和有機化合物131_2中的一個具有另一個的最高佔據分子軌域(Highest Occupied Molecular Orbital，也稱為HOMO)能階以上的HOMO能階且具有另一個的最低空分子軌域(Lowest Unoccupied Molecular Orbital，也稱為LUMO)能階以上的LUMO能階。
例如，在有機化合物131_1具有電洞傳輸性，有機化合物131_2具有電子傳輸性時，如圖2A所示的能帶圖，較佳的是有機化合物131_1的HOMO能階為有機化合物131_2的HOMO能階以上，且有機化合物 131_1的LUMO能階為有機化合物131_2的LUMO能階以上。或者，在有機化合物131_2具有電洞傳輸性，有機化合物131_1具有電子傳輸性時，如圖2B所示的能帶圖，較佳的是有機化合物131_2的HOMO能階為有機化合物131_1的HOMO能階以上，且有機化合物131_2的LUMO能階為有機化合物131_1的LUMO能階以上。此時，由有機化合物131_1和有機化合物131_2形成的激態錯合物成為具有大致相當於一個的HOMO能階與另一個的LUMO能階的能量差的激發能的激態錯合物。此外，有機化合物131_1的HOMO能階與有機化合物131_2的HOMO能階的差異以及有機化合物131_1的LUMO能階與有機化合物131_2的LUMO能階的差異都較佳為0.2eV以上，更佳為0.3eV以上。此外，在圖2A及圖2B中，Host(131_1)表示為有機化合物131_1，Host(131_2)表示為有機化合物131_2。
根據上述HOMO能階與LUMO能階的關係，作為有機化合物131_1與有機化合物131_2的組合，較佳的是，一個具有另一個的氧化電位以上的氧化電位，且具有另一個的還原電位以上的還原電位。
例如，在有機化合物131_1具有電洞傳輸性，有機化合物131_2具有電子傳輸性時，較佳的是有機化合物131_1的氧化電位為有機化合物131_2的氧化電位以下且有機化合物131_1的還原電位為有機化合物131_2的還原電位以下。或者，在有機化合物131_2具有電洞傳 輸性，有機化合物131_1具有電子傳輸性時，較佳的是有機化合物131_2的氧化電位為有機化合物131_1的氧化電位以下，且有機化合物131_2的還原電位為有機化合物131_1的還原電位以下。此外，氧化電位及還原電位可以藉由循環伏安(CV)法進行測量。
另外，當有機化合物131_1與有機化合物131_2的組合是具有電洞傳輸性的化合物與具有電子傳輸性的化合物的組合時，能夠藉由調整其混合比而容易地控制載子的平衡。明確而言，具有電洞傳輸性的化合物：具有電子傳輸性的化合物較佳為在1：9至9：1(重量比)的範圍內。另外，藉由具有該結構，可以容易地控制載子的平衡，由此也可以容易地對載子再結合區域進行控制。
有機化合物131_1較佳為熱活化延遲螢光物質。或者，較佳為具有能夠在室溫下呈現熱活化延遲螢光的功能。換言之，有機化合物131_1也可以是單獨地藉由反系間竄越由三重激發態產生單重激發態的材料。因此，單重激發能階與三重激發能階的差異較佳為大於0eV且為0.2eV以下。有機化合物131_1具有將三重激發能轉換為單重激發能的功能即可，也可以不呈現熱活化延遲螢光。
有機化合物131_1較佳為包括具有電洞傳輸性的骨架及具有電子傳輸性的骨架。此外，有機化合物131_1較佳為包括富π電子型雜芳族骨架和芳香胺骨架中的至少一個以及具有缺π電子型雜芳族骨架。再者，藉由富π電子型雜芳族骨架和缺π電子型雜芳族骨架直接鍵合， 富π電子型雜芳族骨架的施體性和缺π電子型雜芳族骨架的受體性都強，單重激發能階與三重激發能階的差變小，所以尤其是較佳的。藉由有機化合物131_1具有較強的施體性及受體性，容易由有機化合物131_1與有機化合物131_2形成施體-受體型激態錯合物。
有機化合物131_1的HOMO的分子軌域分佈的區域與LUMO的分子軌域分佈的區域的重疊較佳為小。注意，“分子軌域”示出分子中的電子的空間分佈，可以示出電子的概率。可以由分子軌域詳細地描述分子的電子配置(電子的空間上分佈及能量)。
由有機化合物131_1和有機化合物131_2形成的激態錯合物由於在一個有機化合物中具有HOMO的分子軌域且在另一個有機化合物中具有LUMO的分子軌域，所以HOMO的分子軌域與LUMO的分子軌域的重疊極小。就是說，在該激態錯合物中，單重激發能階與三重激發能階的差異小。由此，在由有機化合物131_1和有機化合物131_2形成的激態錯合物中，三重激發能階與單重激發能階的差異較佳為大於0eV且為0.2eV以下。
這裡，圖1C示出發光層130中的有機化合物131_1、有機化合物131_2及客體材料132的能階相關。 注意，圖1C中的記載及符號表示的是如下：
‧Host(131_1)：主體材料(有機化合物131_1)
‧Host(131_2)：主體材料(有機化合物131_2)
‧Guest(132)：客體材料132(螢光材料)
‧SH1：主體材料(有機化合物131_1)的S1能階
‧TH1：主體材料(有機化合物131_1)的T1能階
‧SH2：主體材料(有機化合物131_2)的S1能階
‧TH2：主體材料(有機化合物131_2)的T1能階
‧SG：客體材料132(螢光材料)的S1能階
‧TG：客體材料132(螢光材料)的T1能階
‧SE：激態錯合物的S1能階
‧TE：激態錯合物的T1能階
在本發明的一個實施方式的發光元件中，由發光層130所包含的有機化合物131_1及有機化合物131_2形成激態錯合物。激態錯合物的S1能階(SE)與激態錯合物的T1能階(TE)互相相鄰(參照圖1C的路徑E3)。
激態錯合物是由兩種物質形成的激發態，在是光激發的情況下，激態錯合物藉由處於激發態的一個物質與處於基態的另一個物質的相互作用而形成。當藉由發射光而返回基態時，形成激態錯合物的兩種物質分別恢復原來的物質的狀態。在是電激發的情況下，當一個物質處於激發態時，迅速地與另一個物質起相互作用而形成激態錯合物。或者，可以藉由使一個物質接收電洞而另一個物質接收電子起相互作用來迅速地形成激態錯合物。此時，可以以任何物質單獨都不形成激發態的方式形成激態錯合物，所以在發光層130中形成的大部分的激發態可以作為激態錯合物存在。激態錯合物的激發能階(SE及TE)比形成激態錯合物的各有機化合物(有機化合物131_1及有機化 合物131_2)的S1能階(SH1及SH2)低，所以可以以更低的激發能形成主體材料131的激發態。由此，可以降低發光元件150的驅動電壓。
由於激態錯合物的S1能階(SE)與T1能階(TE)是相鄰的能階，因此激態錯合物具有呈現熱活化延遲螢光的功能。也就是說，激態錯合物具有藉由反系間竄越(上轉換：upconversion)將三重激發能轉換為單重激發能的功能。(參照圖1C的路徑E4)。因此，在發光層130中產生的三重激發能的一部分因激態錯合物而轉換為單重激發能。為此，激態錯合物的S1能階(SE)與T1能階(TE)的能量差較佳為大於0eV且為0.2eV以下。
另外，激態錯合物的S1能階(SE)較佳為高於客體材料132的S1能階(SG)。由此，所產生的激態錯合物的單重激發能能夠從激態錯合物的S1能階(SE)轉移到客體材料132的S1能階(SG)。其結果，客體材料132成為單重激發態而發光(參照圖1C的路徑E5)。
為了高效地從客體材料132的單重激發態獲得發光，客體材料132的螢光量子產率較佳為高，明確而言，較佳為50%以上，更佳為70%以上，進一步較佳為90%以上。
注意，為了高效地使反系間竄越產生，激態錯合物的T1能階(TE)較佳為低於形成激態錯合物的各有機化合物(有機化合物131_1及有機化合物131_2)的T1能階(TH1及TH2)。由此，不容易產生各有機化合物所導致的 激態錯合物的三重激發能的淬滅，而高效地發生反系間竄越。
例如，在形成激態錯合物的化合物中的至少一個中，在S1能階與T1能階之間的差異大時，需要使激態錯合物的T1能階(TE)比各化合物的T1能階更低。此外，較佳的是，激態錯合物的S1能階與T1能階之間的差異小，客體材料的S1能階比激態錯合物的S1能階低。由此，在至少一個的化合物的S1能階與T1能階之間的差異大的情況下，不容易使用具有高單重激發能階的材料，亦即例如藍色等的呈現發光能量高的發光的材料作為客體材料132。
與此相反，在本發明的一個實施方式中，有機化合物131_1的S1能階(SH1)與T1能階(TH1)之間的差異較小。因此，能夠同時提高有機化合物131_1的S1能階與T1能階，由此可以提高激態錯合物的T1能階。因此，本發明的一個實施方式不侷限於客體材料132的發光顏色，例如能夠適當地用於呈現各種發光的發光元件，亦即呈現具有藍色等高發光能量的發光至具有紅色等低發光能量的發光的發光元件。
在有機化合物131_1具有施體性強的骨架時，注入到發光層130的電洞容易注入到有機化合物131_1而被傳輸。此時，有機化合物131_2較佳為包括具有其受體性比有機化合物131_1強的受體性骨架。由此，有機化合物131_1及有機化合物131_2容易形成激態錯合 物。或者，在有機化合物131_1具有受體性強的骨架時，注入到發光層130的電子容易注入到有機化合物131_1而被傳輸。此時，有機化合物131_2較佳為包括具有其施體性比有機化合物131_1強的施體性骨架。由此，有機化合物131_1及有機化合物131_2容易形成激態錯合物。
在有機化合物131_1具有單獨藉由反系間竄躍將三重激發能轉換為單重激發能的功能，且有機化合物131_1及有機化合物131_2不容易形成激態錯合物的情況下，例如，在有機化合物131_1的HOMO能階比有機化合物131_2的HOMO能階高，且有機化合物131_2的LUMO能階比有機化合物131_1的LUMO能階高時，注入到發光層130的作為載子的電子及電洞都容易注入到有機化合物131_1而被傳輸。此時，藉由有機化合物131_1的電洞傳輸性及電子傳輸性需要控制發光層130中的載子平衡。因此，有機化合物131_1除了具有單獨將三重激發能轉換為單重激發能的功能以外，還需要具有適當的載子平衡的分子結構，分子結構的設計變得困難。另一方面，在本發明的一個實施方式中，由於向有機化合物131_1和有機化合物131_2中的一個注入電子且向另一個注入電洞而傳輸，所以能夠根據其混合比容易控制載子平衡，可以提供呈現高發光效率的發光元件。
例如，在有機化合物131_2的HOMO能階比有機化合物131_1的HOMO能階高，且有機化合物131_1的LUMO能階比有機化合物131_2的LUMO能階高時， 注入到發光層130的作為載子的電子及電洞都容易注入到有機化合物131_2而被傳輸。由此，在有機化合物131_2中容易產生載子再結合。在有機化合物131_2不具有單獨藉由反系間竄躍將三重激發能轉換為單重激發能的功能時，因載子再結合而直接產生的激子的三重激發能轉換為單重激發能變得困難。因此，因載子再結合而直接產生的激子中單重激發能以外的能量不容易用於發光。另一方面，在本發明的一個實施方式中，能夠由有機化合物131_1及有機化合物131_2形成激態錯合物，藉由反系間竄躍將三重激發能轉換為單重激發能。因此，可以提供發光效率高且可靠性高的發光元件。
在圖1C中，示出有機化合物131_2的S1能階比有機化合物131_1的S1能階高，且有機化合物131_1的T1能階比有機化合物131_2的T1能階高的情況，但是本發明的一個實施方式不侷限於此。例如，如圖3A所示，有機化合物131_1的S1能階也可以比有機化合物131_2的S1能階高，有機化合物131_1的T1能階也可以比有機化合物131_2的T1能階高。或者，如圖3B所示，有機化合物131_1的S1能階也可以與有機化合物131_2的S1能階大致相同。或者，如圖3C所示，有機化合物131_2的S1能階也可以比有機化合物131_1的S1能階高，有機化合物131_2的T1能階也可以比有機化合物131_1的T1能階高。注意，在上述任何情況下，為了高效地使反系間竄越產生，激態錯合物的T1能階較佳為低 於形成激態錯合物的各有機化合物(有機化合物131_1及有機化合物131_2)的T1能階。此外，在形成激態錯合物的過程中，首先在有機化合物131_1中產生反系間竄躍，增加有機化合物131_1的單重激發態(具有SH1的能階)的比率之後，產生單重激態錯合物(具有SE的能階)(然後能量轉移到客體)的過程也對效率提高來說是有效的。此時，由於有機化合物131_2的T1能階(TH2)較佳為比有機化合物131_1的T1能階(TH1)高，較佳為採用圖3C的結構。
由於客體材料132中的單重基態到三重激發態的直接躍遷為禁止躍遷，因此從激態錯合物的S1能階(SE)到客體材料132的T1能階(TG)的能量轉移不容易成為主要的能量轉移過程。
另外，當發生從激態錯合物的T1能階(TE)到客體材料132的T1能階(TG)的三重激發能的轉移時，三重激發能失活(參照圖1C的路徑E6)。因此，路徑E6的能量轉移較佳為很少發生，以可以降低客體材料132的三重激發態的產生效率並減少熱失活。為此，較佳的是，在主體材料131與客體材料132的重量比中客體材料132所占比例較低，明確而言，相對於主體材料131的客體材料132的重量比較佳為0.001以上且0.05以下，更佳為0.001以上且0.03以下，進一步較佳為0.001以上且0.01以下。
注意，當客體材料132中的載子的直接再結 合過程佔優勢時，在發光層130中產生多個三重激子，而熱失活導致發光效率的下降。因此，較佳的是，經由激態錯合物的產生過程的能量轉移過程(圖1C的路徑E4及E5)的比例高於客體材料132中的載子直接再結合的過程的比例，這是因為可以降低客體材料132的三重激發態的產生效率並抑制熱失活。為此，在主體材料131與客體材料132的重量比中客體材料132所占比例較低，明確而言，相對於主體材料131的客體材料132的重量比較佳為0.001以上且0.05以下，更佳為0.001以上且0.03以下，進一步較佳為0.001以上且0.01以下。
如上所述，當上述路徑E4及E5的能量轉移過程全部高效地發生時，主體材料131的單重激發能及三重激發能的兩者都高效地被轉換為客體材料132的單重激發態的能量，所以發光元件150能夠以高發光效率發光。
在本說明書等中，有時將上述路徑E3、E4及E5的過程稱為ExSET(Exciplex-Singlet Energy Transfer：激態錯合物-單重態能量轉移)或ExEF(Exciplex-Enhanced Fluorescence：激態錯合物增強螢光)。換言之，在發光層130中，產生從激態錯合物到客體材料132的激發能的供應。
藉由使發光層130具有上述結構，可以高效地獲得來自發光層130的客體材料132的發光。
〈能量轉移機制〉
下面，對主體材料131與客體材料132的分子間的能量轉移過程的控制因素進行說明。作為分子間的能量轉移的機制，提出了福斯特(Förster)機制(偶極-偶極相互作用)和德克斯特(Dexter)機制(電子交換相互作用)的兩個機制。注意，雖然在此對主體材料131與客體材料132的分子間的能量轉移過程進行說明，但是在主體材料131為激態錯合物時也是同樣的。
〈〈福斯特機制〉〉
在福斯特機制中，在能量轉移中不需要分子間的直接接觸，藉由主體材料131與客體材料132間的偶極振盪的共振現象發生能量轉移。藉由偶極振盪的共振現象，主體材料131給客體材料132供應能量，激發態的主體材料131成為基態，基態的客體材料132成為激發態。另外，公式1示出福斯特機制的速度常數kh*→g。
在公式1中，ν表示振盪數，f’h(ν)表示主體材料131的正規化發射光譜(當考慮由單重激發態的能量轉移時，相當於螢光光譜，而當考慮由三重激發態的能量轉移時，相當於磷光光譜)，εg(ν)表示客體材料132的莫耳吸光係數，N表示亞佛加厥數，n表示介質的折射率， R表示主體材料131與客體材料132的分子間距，τ表示所測量的激發態的壽命(螢光壽命或磷光壽命)，c表示光速，Φ表示發光量子產率(當考慮由單重激發態的能量轉移時，相當於螢光量子產率，而當考慮由三重激發態的能量轉移時，相當於磷光量子產率)，K2表示主體材料131和客體材料132的躍遷偶極矩的配向的係數(0至4)。此外，在無規配向中，K2=2/3。
〈〈德克斯特機制〉〉
在德克斯特機制中，主體材料131和客體材料132接近於產生軌域的重疊的接觸有效距離，藉由交換激發態的主體材料131的電子和基態的客體材料132的電子，發生能量轉移。另外，公式2示出德克斯特機制的速度常數kh*→g。
在公式2中，h表示普朗克常數，K表示具有能量維數(energy dimension)的常數，ν表示振盪數，f’h(ν)表示主體材料131的正規化發射光譜(當考慮由單重激發態的能量轉移時，相當於螢光光譜，而當考慮由三重激發態的能量轉移時，相當於磷光光譜)，ε‘g(ν)表示客體材料132的正規化吸收光譜，L表示有效分子半徑，R表示主 體材料131與客體材料132的分子間距。
在此，從主體材料131到客體材料132的能量轉移效率ΦET以公式3表示。kr表示主體材料131的發光過程(當考慮由單重激發態的能量轉移時，相當於螢光，而當考慮由三重激發態的能量轉移時，相當於磷光)的速度常數，kn表示主體材料131的非發光過程(熱失活或系間竄躍)的速度常數，τ表示所測量的主體材料131的激發態的壽命。
從公式3可知，為了提高能量轉移效率ΦET，增大能量轉移的速度常數kh*→g，其他競爭的速度常數kr+kn(=1/τ)相對變小，即可。
〈〈用來提高能量轉移的概念〉〉
首先，考慮基於福斯特機制的能量轉移。藉由將公式1代入到公式3，可以消去τ。因此，在福斯特機制中，能量轉移效率ΦET不取決於主體材料131的激發態的壽命τ。另外，當發光量子產率Φ(因為是關於來自單重激發態的能量轉移的說明，所以這裡指螢光量子產率)高時，可以說能量轉移效率ΦET較高。一般而言，來自有機化合物的三 重激發態的發光量子產率在室溫下非常低。因此，當主體材料131為三重激發態時，可以忽視基於福斯特機制的能量轉移過程，只需考慮主體材料131為單重激發態的情況。
另外，主體材料131的發射光譜(在說明來自單重激發態的能量轉移時是螢光光譜)與客體材料132的吸收光譜(相當於從單重基態到單重激發態的遷移的吸收)的重疊較佳為大。再者，客體材料132的莫耳吸光係數較佳為高。這意味著主體材料131的發射光譜與呈現在客體材料132的最長波長一側的吸收帶重疊。注意，由於客體材料132中的從單重基態到三重激發態的直接躍遷為禁止躍遷，因此在客體材料132中，三重激發態下的莫耳吸光係數少到可以忽視的程度。由此，可以忽視基於福斯特機制的客體材料132的到三重激發態的能量轉移過程，只需考慮客體材料132的到單重激發態的能量轉移過程。也就是說，在福斯特機制中，考慮從主體材料131的單重激發態到客體材料132的單重激發態的能量轉移過程即可。
接著，考慮基於德克斯特機制的能量轉移。從公式2可知，為了增大速度常數kh*→g，主體材料131的發射光譜(在說明來自單重激發態的能量轉移時是螢光光譜)與客體材料132的吸收光譜(相當於從單重基態到單重激發態的遷移的吸收)的重疊較佳為大。因此，能量轉移效率的最佳化可以藉由使主體材料131的發射光譜與呈現在客體材料132的最長波長一側的吸收帶重疊而實現。
另外，當將公式2代入到公式3時，可知德克斯特機制中的能量轉移效率ΦET取決於τ。因為德克斯特機制是基於電子交換的能量轉移過程，所以與從主體材料131的單重激發態到客體材料132的單重激發態的能量轉移同樣地，還產生從主體材料131的三重激發態到客體材料132的三重激發態的能量轉移。
在本發明的一個實施方式的發光元件中，客體材料132是螢光材料，所以從主體材料131到客體材料132的三重激發態的能量轉移效率較佳為低。也就是說，從主體材料131到客體材料132的基於德克斯特機制的能量轉移效率較佳為低，而從主體材料131到客體材料132的基於福斯特機制的能量轉移效率較佳為高。
如上所述，基於福斯特機制的能量轉移效率不取決於主體材料131的激發態的壽命τ。另一方面，基於德克斯特機制的能量轉移效率取決於主體材料131的激發態的壽命τ。由此，為了降低基於德克斯特機制的能量轉移效率，主體材料131的激發態的壽命τ較佳為短。
與從主體材料131到客體材料132的能量轉移同樣地，在從激態錯合物到客體材料132的能量轉移過程中也發生基於福斯特機制及德克斯特機制的兩者的能量轉移。
於是，本發明的一個實施方式提供一種發光元件，其中包括形成能夠將能量高效地轉移到客體材料132的被用作能量施體的激態錯合物的組合的有機化合物 131_1及有機化合物131_2作為主體材料131。由有機化合物131_1及有機化合物131_2形成的激態錯合物具有單重激發能階與三重激發能階接近的特徵。因此，在發光層130中容易產生從三重激子到單重激子的遷移(反系間竄越)。因此，可以提高發光層130中的單重激子的產生效率。再者，為了使從激態錯合物的單重激發態到用作能量受體的客體材料132的單重激發態的能量轉移容易產生，較佳的是，激態錯合物的發射光譜與客體材料132的呈現在最長波長一側(低能量一側)的吸收帶重疊。由此，可以提高客體材料132的單重激發態的產生效率。
另外，在激態錯合物所呈現的發光中，熱活化延遲螢光成分的螢光壽命較佳為短，明確而言，為10ns以上且50μs以下，更佳為10ns以上且30μs以下。
另外，在激態錯合物所呈現的發光中，熱活化延遲螢光成分所占的比例較佳為高。明確而言，在激態錯合物所呈現的發光中，熱活化延遲螢光成分所占的比率較佳為5%以上，更佳為10%以上。
〈材料〉
接著，說明根據本發明的一個實施方式的發光元件的組件。
〈〈發光層〉〉
下面對能夠用於發光層130的材料進行說明。
在發光層130的材料重量比中，主體材料131所占比例最大，客體材料132(螢光材料)分散於主體材料131中。發光層130的主體材料131(有機化合物131_1及有機化合物131_2)的S1能階較佳為高於發光層130的客體材料132(螢光材料)的S1能階。另外，發光層130的主體材料131(有機化合物131_1及有機化合物131_2)的T1能階較佳為高於發光層130的客體材料132(螢光材料)的T1能階。
有機化合物131_1較佳為具有單獨藉由反系間竄躍將三重激發能轉換為單重激發能的功能，並具有在室溫下呈現熱活化延遲螢光的功能。作為將該三重激發能轉換為單重激發能的材料可舉出熱活化延遲螢光材料。當熱活化延遲螢光材料由一種材料構成時，例如可以使用如下材料。
首先，可以舉出富勒烯或其衍生物、原黃素等吖啶衍生物、曙紅(eosin)等。此外，可以舉出包含鎂(Mg)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、錫(Sn)、鉑(Pt)、銦(In)或鈀(Pd)等的含金屬卟啉。作為該含金屬卟啉，例如也可以舉出原卟啉-氟化錫錯合物(SnF2(Proto IX))、中卟啉-氟化錫錯合物(SnF2(Meso IX))、血卟啉-氟化錫錯合物(SnF2(Hemato IX))、糞卟啉四甲基酯-氟化錫錯合物(SnF2(Copro III-4Me))、八乙基卟啉-氟化錫錯合物(SnF2(OEP))、初卟啉-氟化錫錯合物(SnF2(Etio I))、八乙基卟啉-氯化鉑錯合物(PtCl2OEP)等。
另外，作為由一種材料構成的熱活化延遲螢光材料，還可以使用具有富π電子型雜芳族骨架及缺π電子型雜芳族骨架的雜環化合物。明確而言，可以舉出2-(聯苯-4-基)-4,6-雙(12-苯基吲哚并[2,3-a]咔唑-11-基)-1,3,5-三嗪(簡稱：PIC-TRZ)、2-{4-[3-(N-苯基-9H-咔唑-3-基)- 9H-咔唑-9-基]苯基}-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(簡稱：PCCzPTzn)、2-[4-(10H-吩噁嗪-10-基)苯基]-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(簡稱：PXZ-TRZ)、3-[4-(5-苯基-5,10-二氫啡嗪-10-基)苯基]-4,5-二苯基-1,2,4-三唑(簡稱：PPZ-3TPT)、3-(9,9-二甲基-9H-吖啶-10-基)-9H-氧雜蒽-9-酮(簡稱：ACRXTN)、雙[4-(9,9-二甲基-9,10-二氫吖啶)苯基]硫碸(簡稱：DMAC-DPS)、10-苯基-10H,10’H-螺[吖啶-9,9’-蒽]-10’-酮(簡稱：ACRSA)等。該雜環化合物具有富π電子型雜芳族骨架及缺π電子型雜芳族骨架，因此電子傳輸性及電洞傳輸性高，所以是較佳的。在缺π電子型雜芳族骨架中，二嗪骨架(嘧啶骨架、吡嗪骨架、嗒嗪骨架)或三嗪骨架穩定且可靠性良好，所以是較佳的。另外，在富π電子型雜芳族骨架中，吖啶骨架、吩噁嗪骨架、啡噻嗪骨架、呋喃骨架、噻吩骨架及吡咯骨架穩定且可靠性良好，所以具有選自該骨架中的任何一個或多個是較佳的。作為吡咯骨架，較佳為使用吲哚骨架、咔唑骨架，特別較佳為使用3-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)-9H-咔唑骨架。另外，在富π電子型雜芳族骨架和缺π電子型雜芳族骨架直接鍵合的物質中，富π電子型雜芳族骨架的施體性和缺π電子型雜芳族骨架的受體性都強，單重激發能階與三重激發能階的差異變小，所以是尤其較佳的。
有機化合物131_1具有藉由反系間竄躍將三重激發能轉換為單重激發能的功能即可，也可以不具有呈現熱活化延遲螢光的功能。此時，在有機化合物131_1中，較佳為富π電子型雜芳族骨架和芳香胺骨架中的至少一個與缺π電子型雜芳族骨架藉由具有間-伸苯基和鄰-伸 苯基中的至少一個的結構鍵合。或者，較佳為藉由具有間-伸苯基和鄰-伸苯基中的至少一個的伸芳基鍵合，更佳的是，該伸芳基是亞聯苯基。藉由採用上述結構，可以提高有機化合物131_1的T1能階。此外，在此情況下，缺π電子型雜芳族骨架較佳為具有二嗪骨架(嘧啶骨架、吡嗪骨架、嗒嗪骨架)或三嗪骨架。富π電子型雜芳族骨架較佳為具有吖啶骨架、吩噁嗪骨架、啡噻嗪骨架、呋喃骨架、噻吩骨架及吡咯骨架中的任一個或多個。另外，作為呋喃骨架較佳為使用二苯并呋喃骨架，作為噻吩骨架較佳為使用二苯并噻吩骨架。此外，作為吡咯骨架，較佳為使用吲哚骨架、咔唑骨架，特別較佳為使用3-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)-9H-咔唑骨架。此外，芳香胺骨架較佳為不具有NH鍵合的所謂的三級胺，特別較佳為三芳胺骨架。作為三芳胺骨架的芳基，較佳為形成環的碳原子數為6至13的取代或未取代的芳基，例如可以舉出苯基、萘基、茀基等。
作為上述芳香胺骨架及富π電子型雜芳族骨架，例如可以舉出以下面通式(101)至(117)表示的骨架。注意，通式(113)至(116)中的X表示氧原子或硫原子。
作為上述缺π電子型雜芳族骨架，例如可以舉出以下面通式(201)至(218)表示的骨架。
在具有電洞傳輸性的骨架(明確而言，富π電子型雜芳族骨架和芳香胺骨架中的至少一個)與具有電子傳輸性的骨架(明確而言，缺π電子型雜芳族骨架)藉由具有間-伸苯基和鄰-伸苯基中的至少一個的鍵合基鍵合的情況、藉由包括具有間-伸苯基和鄰-伸苯基中的至少一個的伸芳基的鍵合基鍵合的情況下，該鍵合基的一個例子是以下面通式(301)至(314)表示的骨架。另外，作為上述伸芳基，可以舉出亞苯骨架、聯苯二基骨架、萘二基骨架、茀二基骨架、菲二基骨架等。
上述芳香胺骨架(明確而言，三芳胺骨架)、富π電子型雜芳族骨架(明確而言，具有吖啶骨架、吩噁嗪骨架、啡噻嗪骨架、呋喃骨架、噻吩骨架及吡咯骨架的環)、缺π電子型雜芳族骨架(明確而言，例如具有二嗪骨架或三嗪骨架的環)、上述通式(101)至(117)、通式(201)至(218)或者通式(301)至(314)可以具有取代基。作為該取代基，可以選擇碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基或者碳原子數為6至12的取代或未取代的芳基。作為碳原子數為1至6的烷基，明確而言，可以舉出 甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、三級丁基及n-己基等。另外，作為碳原子數為3至6的環烷基，可以舉出環丙基、環丁基、環戊基、環己基等。另外，作為碳原子數為6至12的芳基，可以舉出苯基、萘基、聯苯基等。此外，上述取代基可以彼此鍵合而形成環。作為這種例子，例如可以舉出如下情況：在茀骨架的9位的碳具有兩個苯基作為取代基的情況下，該苯基相互鍵合而形成螺茀骨架。另外，在未取代的情況下，在易合成性或原料價格的方面有利。
另外，Ar表示碳原子數為6至13的伸芳基，該伸芳基可以具有取代基，該取代基可以彼此鍵合而形成環。作為這種例子，例如可以舉出如下情況：在茀基的9位的碳具有兩個苯基作為取代基的情況下，該苯基相互鍵合而形成螺茀骨架。作為碳原子數為6至13的伸芳基，可以舉出伸苯基、伸萘基、亞聯苯基及茀二基等。另外，在該伸芳基具有取代基的情況下，作為該取代基，可以選擇碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基或者碳原子數為6至12的芳基。作為碳原子數為1至6的烷基，明確而言，可以舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、三級丁基及n-己基等。另外，作為碳原子數為3至6的環烷基，明確而言，可以舉出環丙基、環丁基、環戊基、環己基等。另外，作為碳原子數為6至12的芳基，可以舉出苯基、萘基、聯苯基等。
另外，由Ar表示的伸芳基例如可以使用以下 述結構式(Ar-1)至(Ar-18)表示的基。另外，可以用作Ar的基不侷限於此。
另外，R1及R2分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基或者碳原子數為6至13的芳基。作為碳原子數為1至6的烷基，明確而言，可以舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異 丁基、三級丁基及n-己基等。另外，作為碳原子數為3至6的環烷基，明確而言，可以舉出環丙基、環丁基、環戊基、環己基等。另外，作為碳原子數為6至13的芳基，可以舉出苯基、萘基、聯苯基、茀基等。並且，上述芳基及苯基可以具有取代基，該取代基可以彼此鍵合而形成環。另外，作為該取代基，可以選擇碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基或者碳原子數為6至12的芳基。作為碳原子數為1至6的烷基，明確而言，可以舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、三級丁基及n-己基等。另外，作為碳原子數為3至6的環烷基，明確而言，可以舉出環丙基、環丁基、環戊基、環己基等。另外，作為碳原子數為6至12的芳基，可以舉出苯基、萘基、聯苯基等。
另外，由R1及R2表示的烷基或芳基例如可以使用由下述結構式(R-1)至(R-29)表示的基。另外，可用作烷基或芳基的基不侷限於此。
另外，作為通式(101)至(117)、通式(201)至(218)、通式(301)至(314)、Ar、R1及R2可以具有的取代基，例如可以使用由上述結構式(R-1)至(R-24)表示的烷基或芳基。另外，可用作烷基或芳基的基不侷限於此。
在發光層130中，作為客體材料132沒有特別 的限制，但是較佳為使用蒽衍生物、稠四苯衍生物、(chryscne)衍生物、菲衍生物、芘衍生物、苝衍生物、二苯乙烯衍生物、吖啶酮衍生物、香豆素衍生物、吩噁嗪衍生物、啡噻嗪衍生物等，例如可以使用如下材料。
明確而言，作為該材料，可以舉出5,6-雙[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-2,2’-聯吡啶(簡稱：PAP2BPy)、5,6-雙[4’-(10-苯基-9-蒽基)聯苯-4-基]-2,2’-聯吡啶(簡稱：PAPP2BPy)、N,N’-二苯基-N,N’-雙[4-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]芘-1,6-二胺(簡稱：1,6FLPAPrn)、N,N’-雙(3-甲基苯基)-N,N’-雙[3-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]芘-1,6-二胺(簡稱：1,6mMemFLPAPrn)、N,N’-雙[4-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]-N,N’-雙(4-三級丁苯基)芘-1,6-二胺(簡稱：1,6tBu-FLPAPrn)、N,N’-二苯基-N,N’-雙[4-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]-3,8-二環己基芘-1,6-二胺(簡稱：ch-1,6FLPAPrn)、N,N’-雙[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N,N’-二苯基二苯乙烯-4,4’-二胺(簡稱：YGA2S)、4-(9H-咔唑-9-基)-4’-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(簡稱：YGAPA)、4-(9H-咔唑-9-基)-4’-(9,10-二苯基-2-蒽基)三苯胺(簡稱：2YGAPPA)、N,9-二苯基-N-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(簡稱：PCAPA)、苝、2,5,8,11-四(三級丁基)苝(簡稱：TBP)、4-(10-苯基-9-蒽基)-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱：PCBAPA)、N,N’’-(2-三級丁基蒽-9,10-二基二-4,1-伸苯基)雙[N,N’,N’-三苯基-1,4-苯二胺](簡稱：DPABPA)、N,9-二苯基-N-[4-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(簡 稱：2PCAPPA)、N-[4-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-N,N’,N’-三苯基-1,4-苯二胺(簡稱：2DPAPPA)、N,N,N’,N’,N’’,N’’,N''',N'''-八苯基二苯并[g,p](chrysene)-2,7,10,15-四胺(簡稱：DBC1)、香豆素30、N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(簡稱：2PCAPA)、N-[9,10-雙(1,1’-聯苯-2-基)-2-蒽基]-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(簡稱：2PCABPhA)、N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-N,N’,N’-三苯基-1,4-苯二胺(簡稱：2DPAPA)、N-[9,10-雙(1,1’-聯苯-2-基)-2-蒽基]-N,N’,N’-三苯基-1,4-苯二胺(簡稱：2DPABPhA)、9,10-雙(1,1’-聯苯-2-基)-N-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N-苯基蒽-2-胺(簡稱：2YGABPhA)、N,N,9-三苯基蒽-9-胺(簡稱：DPhAPhA)、香豆素6、香豆素545T、N,N’-二苯基喹吖酮(簡稱：DPQd)、紅螢烯、2,8-二-三級丁基-5,11-雙(4-三級丁苯基)-6,12-二苯基稠四苯(簡稱：TBRb)、尼羅紅、5,12-雙(1,1’-聯苯-4-基)-6,11-二苯基稠四苯(簡稱：BPT)、2-(2-{2-[4-(二甲胺基)苯基]乙烯基}-6-甲基-4H-吡喃-4-亞基)丙烷二腈(簡稱：DCM1)、2-{2-甲基-6-[2-(2,3,6,7-四氫-1H，5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亞基}丙烷二腈(簡稱：DCM2)、N,N,N’,N’-四(4-甲基苯基)稠四苯-5,11-二胺(簡稱：p-mPhTD)、7,14-二苯基-N,N,N’,N’-四(4-甲基苯基)苊并[1,2-a]丙二烯合茀-3,10-二胺(簡稱：p-mPhAFD)、2-{2-異丙基-6-[2-(1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氫-1H,5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亞基}丙烷二腈(簡稱： DCJTI)、2-{2-三級丁基-6-[2-(1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氫-1H,5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亞基}丙烷二腈(簡稱：DCJTB)、2-(2,6-雙{2-[4-(二甲胺基)苯基]乙烯基}-4H-吡喃-4-亞基)丙烷二腈(簡稱：BisDCM)、2-{2,6-雙[2-(8-甲氧基-1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氫-1H,5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亞基}丙烷二腈(簡稱：BisDCJTM)、5,10,15,20-四苯基雙苯并(tetraphenylbisbenzo)[5,6]茚並[1,2,3-cd：1’,2’,3’-lm]苝等。
注意，如上所述，從主體材料131(或激態錯合物)向客體材料132的基於德克斯特機制的能量轉移效率較佳為低。德克斯特機制的速度常數與兩個分子間的距離的指數函數成反比。由此，當兩個分子間的距離大約為1nm以下時德克斯特機制佔優勢，當兩個分子間的距離大約為1nm以上時福斯特機制佔優勢。因此，為了降低基於德克斯特機制的能量轉移效率，較佳為增大主體材料131與客體材料132之間的距離，明確而言，其距離較佳為0.7nm以上，更佳為0.9nm以上，進一步較佳為1nm以上。從上述觀點來看，客體材料132較佳為具有阻礙主體材料131的接近的取代基，作為該取代基較佳為使用脂肪烴，更佳為使用烷基，進一步較佳為使用具有支鏈的烷基。明確而言，客體材料132較佳為包括至少兩個碳原子數為2以上的烷基。或者，客體材料132較佳為包括至少兩個碳原子數為3以上且10以下的具有支鏈的烷基。或者，客體材料132較佳為包括至少兩個碳原子數為3以上 且10以下的具有支鏈的環烷基。
作為有機化合物131_2，採用能夠與有機化合物131_1形成激態錯合物的組合。明確而言，除了鋅、鋁類金屬錯合物以外還可以舉出二唑衍生物、三唑衍生物、苯并咪唑衍生物、喹啉衍生物、二苯并喹啉衍生物、二苯并噻吩衍生物、二苯并呋喃衍生物、嘧啶衍生物、三嗪衍生物、吡啶衍生物、聯吡啶衍生物、啡啉衍生物等。作為其他例子，可以舉出芳香胺或咔唑衍生物等。此時，較佳為以由有機化合物131_1與有機化合物131_2形成的激態錯合物的發光峰值與客體材料132(螢光材料)的最長波長一側(低能量一側)的吸收帶重疊的方式選擇有機化合物131_1、有機化合物131_2及客體材料132(螢光材料)。由此，可以實現一種發光效率得到顯著提高的發光元件。
另外，作為有機化合物131_2可以使用如下電洞傳輸性材料及電子傳輸性材料。
作為電洞傳輸性材料，可以使用電洞傳輸性比電子傳輸性高的材料，較佳為使用具有1×10-6cm2/Vs以上的電洞移動率的材料。明確而言，可以使用芳香胺、咔唑衍生物、芳烴、二苯乙烯衍生物等。上述電洞傳輸性材料也可以是高分子化合物。
作為電洞傳輸性高的材料，例如，作為芳香胺化合物，可以舉出N,N’-二(對甲苯基)-N,N’-二苯基-對苯二胺(簡稱：DTDPPA)、4,4’-雙[N-(4-二苯胺基苯基)-N- 苯胺基]聯苯(簡稱：DPAB)、N,N’-雙{4-[雙(3-甲基苯基)胺基]苯基}-N,N’-二苯基-(1,1’-聯苯)-4,4’-二胺(簡稱：DNTPD)、1,3,5-三[N-(4-二苯胺基苯基)-N-苯胺基]苯(簡稱：DPA3B)等。
另外，作為咔唑衍生物，明確而言，可以舉出3-[N-(4-二苯胺基苯基)-N-苯胺基]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzDPA1)、3,6-雙[N-(4-二苯胺基苯基)-N-苯胺基]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzDPA2)、3,6-雙[N-(4-二苯胺基苯基)-N-(1-萘基)氨]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzTPN2)、3-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯胺基]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzPCA1)、3,6-雙[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯胺基]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzPCA2)、3-[N-(1-萘基)-N-(9-苯基咔唑-3-基)氨]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzPCN1)等。
另外，作為咔唑衍生物，還可以舉出4,4’-二(N-咔唑基)聯苯(簡稱：CBP)、1,3,5-三[4-(N-咔唑基)苯基]苯(簡稱：TCPB)、9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(簡稱：CzPA)、1,4-雙[4-(N-咔唑基)苯基]-2,3,5,6-四苯基苯等。
另外，作為芳烴，例如可以舉出2-三級丁基-9,10-二(2-萘基)蒽(簡稱：t-BuDNA)、2-三級丁基-9,10-二(1-萘基)蒽、9,10-雙(3,5-二苯基苯基)蒽(簡稱：DPPA)、2-三級丁基-9,10-雙(4-苯基苯基)蒽(簡稱：t-BuDBA)、9,10-二(2-萘基)蒽(簡稱：DNA)、9,10-二苯基蒽(簡稱：DPAnth)、2-三級丁基蒽(簡稱：t-BuAnth)、9,10-雙(4-甲 基-1-萘基)蒽(簡稱：DMNA)、2-三級丁基-9,10-雙[2-(1-萘基)苯基]蒽、9,10-雙[2-(1-萘基)苯基]蒽、2,3,6,7-四甲基-9,10-二(1-萘基)蒽、2,3,6,7-四甲基-9,10-二(2-萘基)蒽、9,9’-聯蒽、10,10’-二苯基-9,9’-聯蒽、10,10’-雙(2-苯基苯基)-9,9’-聯蒽、10,10’-雙[(2,3,4,5,6-五苯基)苯基]-9,9’-聯蒽、蒽、稠四苯、紅螢烯、苝、2,5,8,11-四(三級丁基)苝等。另外，除此之外，還可以使用稠五苯、蔻等。如此，更佳為使用具有1×10-6cm2/Vs以上的電洞移動率且碳原子數為14至42的芳烴。
注意，芳烴也可以具有乙烯基骨架。作為具有乙烯基的芳烴，例如，可以舉出4,4’-雙(2,2-二苯基乙烯基)聯苯(簡稱：DPVBi)、9,10-雙[4-(2,2-二苯基乙烯基)苯基]蒽(簡稱：DPVPA)等。
另外，也可以使用聚(N-乙烯基咔唑)(簡稱：PVK)、聚(4-乙烯基三苯胺)(簡稱：PVTPA)、聚[N-(4-{N’-[4-(4-二苯基胺基)苯基]苯基-N’-苯基胺基}苯基)甲基丙烯醯胺](簡稱：PTPDMA)、聚[N,N’-雙(4-丁基苯基)-N,N’-雙(苯基)聯苯胺](簡稱：Poly-TPD)等高分子化合物。
另外，作為電洞傳輸性高的材料，例如，可以使用4,4’-雙[N-(1-萘基)-N-苯胺基]聯苯(簡稱：NPB或α-NPD)、N,N’-雙(3-甲基苯基)-N,N’-二苯基-[1,1’-聯苯]-4,4’-二胺(簡稱：TPD)、4,4’,4’’-三(咔唑-9-基)三苯胺(簡稱：TCTA)、4,4’,4’’-三[N-(1-萘基)-N-苯胺基]三苯胺(簡稱：1’-TNATA)、4,4’,4’’-三(N,N-二苯胺基)三苯胺(簡 稱：TDATA)、4,4’,4’’-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯胺基]三苯胺(簡稱：MTDATA)、4,4’-雙[N-(螺-9,9’-聯茀-2-基)-N-苯胺基]聯苯(簡稱：BSPB)、4-苯基-4’-(9-苯基茀-9-基)三苯胺(簡稱：BPAFLP)、4-苯基-3’-(9-苯基茀-9-基)三苯胺(簡稱：mBPAFLP)、N-(9,9-二甲基-9H-茀-2-基)-N-{9,9-二甲基-2-[N’-苯基-N’-(9,9-二甲基-9H-茀-2-基)氨]-9H-茀-7-基}苯基胺(簡稱：DFLADFL)、N-(9,9-二甲基-2-二苯胺基-9H-茀-7-基)二苯基胺(簡稱：DPNF)、2-[N-(4-二苯胺基苯基)-N-苯胺基]螺-9,9’-聯茀(簡稱：DPASF)、4-苯基-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱：PCBA1BP)、4,4’-二苯基-4’’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱：PCBBi1BP)、4-(1-萘基)-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱：PCBANB)、4,4’-二(1-萘基)-4’’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱：PCBNBB)、4-苯基二苯基-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)胺(簡稱：PCA1BP)、N,N’-雙(9-苯基咔唑-3-基)-N,N’-二苯基苯-1,3-二胺(簡稱：PCA2B)、N,N’,N’’-三苯基-N,N’,N’’-三(9-苯基咔唑-3-基)苯-1,3,5-三胺(簡稱：PCA3B)、N-(4-聯苯)-N-(9,9-二甲基-9H-茀-2-基)-9-苯基-9H-咔唑-3-胺(簡稱：PCBiF)、N-(1,1’-聯苯-4-基)-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-9,9-二甲基-9H-茀-2-胺(簡稱：PCBBiF)、9,9-二甲基-N-苯基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]茀-2-胺(簡稱：PCBAF)、N-苯基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]螺-9,9’-聯茀-2-胺(簡稱：PCBASF)、2-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯胺基]螺-9,9’-聯茀(簡稱： PCASF)、2,7-雙[N-(4-二苯胺基苯基)-N-苯胺基]-螺-9,9’-聯茀(簡稱：DPA2SF)、N-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N-(4-苯基)苯基苯胺(簡稱：YGA1BP)、N,N’-雙[4-(咔唑-9-基)苯基]-N,N’-二苯基-9,9-二甲基茀-2,7-二胺(簡稱：YGA2F)等芳香族胺化合物等。另外，可以使用3-[4-(1-萘基)-苯基]-9-苯基-9H-咔唑(簡稱：PCPN)、3-[4-(9-菲基)-苯基]-9-苯基-9H-咔唑(簡稱：PCPPn)、3,3’-雙(9-苯基-9H-咔唑)(簡稱：PCCP)、1,3-雙(N-咔唑基)苯(簡稱：mCP)、3,6-雙(3,5-二苯基苯基)-9-苯基咔唑(簡稱：CzTP)、3,6-二(9H-咔唑-9-基)-9-苯基-9H-咔唑(簡稱：PhCzGI)、2,8-二(9H-咔唑-9-基)-二苯并噻吩(簡稱：Cz2DBT)、4-{3-[3-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]苯基}二苯并呋喃(簡稱：mmDBFFLBi-II)、4,4’,4’’-(苯-1,3,5-三基)三(二苯并呋喃)(簡稱：DBF3P-II)、1,3,5-三(二苯并噻吩-4-基)-苯(簡稱：DBT3P-II)、2,8-二苯基-4-[4-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]二苯并噻吩(簡稱：DBTFLP-III)、4-[4-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]-6-苯基二苯并噻吩(簡稱：DBTFLP-IV)、4-[3-(聯伸三苯-2-基)苯基]二苯并噻吩(簡稱：mDBTPTp-II)等胺化合物、咔唑化合物、噻吩化合物、呋喃化合物、茀化合物、聯伸三苯化合物、菲化合物等。在此所述的物質主要是電洞移動率為1×10-6cm2/Vs以上的物質。但是，只要是電洞傳輸性高於電子傳輸性的物質，就可以使用上述物質以外的物質。
作為電子傳輸性材料，可以使用電子傳輸性 比電洞傳輸性高的材料，較佳為使用具有1×10-6cm2/Vs以上的電子移動率的材料。作為容易接收電子的材料(具有電子傳輸性的材料)，可以使用含氮雜芳族化合物等缺π電子型雜芳族化合物或金屬錯合物等。明確而言，可以舉出包括喹啉配體、苯并喹啉配體、唑配體或噻唑配體的金屬錯合物、二唑衍生物、三唑衍生物、啡啉衍生物、吡啶衍生物、聯吡啶衍生物、嘧啶衍生物等。
作為具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金屬錯合物，例如有三(8-羥基喹啉)鋁(III)(簡稱：Alq)、三(4-甲基-8-羥基喹啉)鋁(III)(簡稱：Almq3)、雙(10-羥基苯并[h]喹啉)鈹(II)(簡稱：BeBq2)、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(4-苯基苯酚)鋁(III)(簡稱：BAlq)、雙(8-羥基喹啉)鋅(II)(簡稱：Znq)等。另外，除此之外，還可以使用如雙[2-(2-苯并唑基)苯酚]鋅(II)(簡稱：ZnPBO)、雙[2-(2-苯并噻唑基)苯酚]鋅(II)(簡稱：ZnBTZ)等具有唑基類、噻唑類配體的金屬錯合物等。再者，除了金屬錯合物以外，還可以使用2-(4-聯苯基)-5-(4-三級丁苯基)-1,3,4-二唑(簡稱：PBD)、1,3-雙[5-(對三級丁苯基)-1,3,4-二唑-2-基]苯(簡稱：OXD-7)、9-[4-(5-苯基-1,3,4-二唑-2-基)苯基]-9H-咔唑(簡稱：CO11)、3-(4-聯苯基)-4-苯基-5-(4-三級丁苯基)-1,2,4-三唑(簡稱：TAZ)、9-[4-(4,5-二苯基-4H-1,2,4-三唑-3-基)苯基]-9H-咔唑(簡稱：CzTAZ1)、2,2’,2’’-(1,3,5-苯三基)三(1-苯基-1H-苯并咪唑)(簡稱：TPBI)、2-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-1-苯基-1H-苯并咪唑(簡稱： mDBTBIm-II)、紅啡啉(簡稱：BPhen)、浴銅靈(簡稱：BCP)、2,9-雙(萘-2-基)-4,7-二苯基-1,10-啡啉(簡稱：NBPhen)等雜環化合物；2-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f，h]喹啉(簡稱：2mDBTPDBq-II)、2-[3’-(二苯并噻吩-4-基)聯苯-3-基]二苯并[f，h]喹啉(簡稱：2mDBTBPDBq-II)、2-[3’-(9H-咔唑-9-基)聯苯-3-基]二苯并[f，h]喹啉(簡稱：2mCzBPDBq)、2-[4-(3,6-二苯基-9H-咔唑-9-基)苯基]二苯并[f，h]喹啉(簡稱：2CzPDBq-III)，7-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f，h]喹啉(簡稱：7mDBTPDBq-II)、6-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f，h]喹啉(簡稱：6mDBTPDBq-II)、2-[3-[3-(3,9’-聯-9H-咔唑-9-基)苯基]二苯并[f，h]喹啉(簡稱：2mCzCzPDBq)、4,6-雙[3-(菲-9-基)苯基]嘧啶(簡稱：4,6mPnP2Pm)、4,6-雙[3-(4-二苯并噻吩基)苯基]嘧啶(簡稱：4,6mDBTP2Pm-II)、4,6-雙[3-(9H-咔唑-9-基)苯基]嘧啶(簡稱：4,6mCzP2Pm)等具有二嗪骨架的雜環化合物；PCCzPTzn等具有三嗪骨架的雜環化合物；3,5-雙[3-(9H-咔唑-9-基)苯基]吡啶(簡稱：35DCzPPy)、1,3,5-三[3-(3-吡啶基)苯基]苯(簡稱：TmPyPB)等具有吡啶骨架的雜環化合物；4,4’-雙(5-甲基苯并唑基-2-基)二苯乙烯(簡稱：BzOs)等雜芳族化合物。在上述雜環化合物中，具有二嗪(嘧啶、吡嗪、嗒嗪)骨架或吡啶骨架的雜環化合物穩定且可靠性良好，所以是較佳的。尤其是，具有上述骨架的雜環化合物具有高電子傳輸性，也有助於降低驅動電壓。另 外，還可以使用高分子化合物諸如聚(2,5-吡啶二基)(簡稱：PPy)、聚[(9,9-二己基茀-2,7-二基)-共-(吡啶-3,5-二基)](簡稱：PF-Py)、聚[(9,9-二辛基茀-2,7-二基)-共-(2,2’-聯吡啶-6,6’-二基)](簡稱：PF-BPy)。在此所述的物質主要是電子移動率為1×10-6cm2/Vs以上的物質。注意，只要是電子傳輸性高於電洞傳輸性的物質，就可以使用上述物質以外的物質。
發光層130也可以由兩層以上的多個層形成。例如，在從電洞傳輸層一側依次層疊第一發光層和第二發光層來形成發光層130的情況下，可以將具有電洞傳輸性的物質用作第一發光層的主體材料，並且將具有電子傳輸性的物質用作第二發光層的主體材料。
另外，在發光層130中也可以包括主體材料131及客體材料132以外的材料。
〈〈電洞注入層〉〉
電洞注入層111具有藉由降低來自一對電極中的一個(電極101或電極102)的電洞注入能障促進電洞注入的功能，並例如使用過渡金屬氧化物、酞青衍生物或芳香胺等形成。作為過渡金屬氧化物可以舉出鉬氧化物、釩氧化物、釕氧化物、鎢氧化物、錳氧化物等。作為酞青衍生物，可以舉出酞青或金屬酞青等。作為芳香胺，可以舉出聯苯胺衍生物或伸苯基二胺衍生物等。另外，也可以使用聚噻吩或聚苯胺等高分子化合物，典型的是：作為被自摻 雜的聚噻吩的聚(乙基二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)等。
作為電洞注入層111，可以使用具有由電洞傳輸性材料和具有接收來自電洞傳輸性材料的電子的特性的材料構成的複合材料的層。或者，也可以使用包含具有接收電子的特性的材料的層與包含電洞傳輸性材料的層的疊層。在定態或者在存在有電場的狀態下，電荷的授受可以在這些材料之間進行。作為具有接收電子的特性的材料，可以舉出醌二甲烷衍生物、四氯苯醌衍生物、六氮雜聯伸三苯衍生物等有機受體。明確而言，可以舉出7,7,8,8-四氰基-2,3,5,6-四氟醌二甲烷(簡稱：F4-TCNQ)、氯醌、2,3,6,7,10,11-六氰-1,4,5,8,9,12-六氮雜聯伸三苯(簡稱：HAT-CN)等具有拉電子基團(鹵基或氰基)的化合物。此外，也可以使用過渡金屬氧化物、例如第4族至第8族金屬的氧化物。明確而言，可以使用氧化釩、氧化鈮、氧化鉭、氧化鉻、氧化鉬、氧化鎢、氧化錳、氧化錸等。特別較佳為使用氧化鉬，因為其在大氣中也穩定，吸濕性低，並且容易處理。
作為電洞傳輸性材料，可以使用電洞傳輸性比電子傳輸性高的材料，較佳為使用具有1×10-6cm2/Vs以上的電洞移動率的材料。明確而言，可以使用作為能夠用於發光層130的電洞傳輸性材料而舉出的芳香胺、咔唑衍生物、芳烴、二苯乙烯衍生物等。上述電洞傳輸性材料也可以是高分子化合物。
〈〈電洞傳輸層〉〉
電洞傳輸層112是包含電洞傳輸性材料的層，可以使用作為電洞注入層111的材料所例示的電洞傳輸性材料。電洞傳輸層112具有將注入到電洞注入層111的電洞傳輸到發光層130的功能，所以較佳為具有與電洞注入層111的HOMO能階相同或接近的HOMO能階。
另外，較佳為使用具有1×10-6cm2/Vs以上的電洞移動率的物質。但是，只要是電洞傳輸性高於電子傳輸性的物質，就可以使用上述物質以外的物質。另外，包括具有高電洞傳輸性的物質的層不限於單層，還可以層疊兩層以上的由上述物質構成的層。
〈〈電子傳輸層〉〉
電子傳輸層118具有將從一對電極中的另一個(電極101或電極102)經過電子注入層119注入的電子傳輸到發光層130的功能。作為電子傳輸性材料，可以使用電子傳輸性比電洞傳輸性高的材料，較佳為使用具有1×10-6cm2/Vs以上的電子移動率的材料。作為容易接收電子的化合物(具有電子傳輸性的材料)，可以使用含氮雜芳族化合物等缺π電子型雜芳族化合物或金屬錯合物等。明確而言，可以舉出作為可用於發光層130的電子傳輸性材料而舉出的包括喹啉配體、苯并喹啉配體、唑配體或噻唑配體的金屬錯合物。此外，可以舉出二唑衍生物、三唑衍生物、啡啉衍生物、吡啶衍生物、聯吡啶衍生物、嘧啶衍 生物等。另外，較佳為具有1×10-6cm2/Vs以上的電子移動率的物質。只要是電子傳輸性高於電洞傳輸性的物質，就可以使用上述物質以外的物質。另外，電子傳輸層118不限於單層，還可以層疊兩層以上的由上述物質構成的層。
另外，還可以在電子傳輸層118與發光層130之間設置控制電子載子的移動的層。該層是對上述電子傳輸性高的材料添加少量的電子俘獲性高的物質的層，藉由抑制電子載子的移動，可以調節載子的平衡。這種結構對抑制因電子穿過發光層而引起的問題(例如元件壽命的下降)發揮很大的效果。
〈〈電子注入層〉〉
電子注入層119具有藉由降低來自電極102的電子注入能障促進電子注入的功能，例如可以使用第1族金屬、第2族金屬或它們的氧化物、鹵化物、碳酸鹽等。此外，也可以使用上述電子傳輸性材料和具有對電子傳輸性材料供應電子的特性的材料的複合材料。作為具有供電子特性的材料，可以舉出第1族金屬、第2族金屬或它們的氧化物等。明確而言，可以使用氟化鋰(LiF)、氟化鈉(NaF)、氟化銫(CsF)、氟化鈣(CaF2)及鋰氧化物(LiOx)等鹼金屬、鹼土金屬或這些金屬的化合物。另外，可以使用氟化鉺(ErF3)等稀土金屬化合物。另外，也可以將電子鹽用於電子注入層119。作為該電子鹽，例如可以舉出對鈣和鋁的混合氧化物以高濃度添加電子的物質等。另外，也可以將 能夠用於電子傳輸層118的物質用於電子注入層119。
另外，也可以將有機化合物與電子予體(施體)混合形成的複合材料用於電子注入層119。這種複合材料因為藉由電子予體在有機化合物中產生電子而具有優異的電子注入性和電子傳輸性。在此情況下，有機化合物較佳為在傳輸所產生的電子方面性能優異的材料，明確而言，例如，可以使用如上所述的構成電子傳輸層118的物質(金屬錯合物、雜芳族化合物等)。作為電子予體，只要是對有機化合物呈現電子供給性的物質即可。明確而言，較佳為使用鹼金屬、鹼土金屬和稀土金屬，可以舉出鋰、鈉、銫、鎂、鈣、鉺、鐿等。另外，較佳為使用鹼金屬氧化物或鹼土金屬氧化物，可以舉出鋰氧化物、鈣氧化物、鋇氧化物等。此外，還可以使用氧化鎂等路易士鹼。另外，也可以使用四硫富瓦烯(簡稱：TTF)等有機化合物。
另外，上述發光層、電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層及電子注入層都可以藉由蒸鍍法(包括真空蒸鍍法)、噴墨法、塗佈法、凹版印刷等方法形成。此外，作為上述發光層、電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層及電子注入層，除了上述材料之外，也可以使用量子點等無機化合物或高分子化合物(低聚物、樹枝狀聚合物、聚合物等)。
作為量子點，可以使用膠狀量子點、合金型量子點、核殼(Core Shell)型量子點、核型量子點等。另外，也可以使用包含第2族與第16族、第13族與第15 族、第13族與第17族、第11族與第17族或第14族與第15族的元素群的量子點。或者，可以使用包含鎘(Cd)、硒(Se)、鋅(Zn)、硫(S)、磷(P)、銦(In)、碲(Te)、鉛(Pb)、鎵(Ga)、砷(As)、鋁(Al)等元素的量子點。
〈〈一對電極〉〉
電極101及電極102被用作發光元件的陽極或陰極。電極101及電極102可以使用金屬、合金、導電性化合物以及它們的混合物或疊層體等形成。
電極101和電極102中的一個較佳為使用具有反射光的功能的導電材料形成。作為該導電材料，可以舉出包含鋁(Al)或包含Al的合金等。作為包含Al的合金，可以舉出包含Al及L(L表示鈦(Ti)、釹(Nd)、鎳(Ni)和鑭(La)中的一個或多個)的合金等，例如為包含Al及Ti的合金或者包含Al、Ni及La的合金等。鋁具有低電阻率和高光反射率。此外，由於鋁在地殼中大量地含有且不昂貴，所以使用鋁可以降低發光元件的製造成本。此外，也可以使用銀(Ag)、包含Ag、N(N表示釔(Y)、Nd、鎂(Mg)、鐿(Yb)、Al、Ti、鎵(Ga)、鋅(Zn)、銦(In)、鎢(W)、錳(Mn)、錫(Sn)、鐵(Fe)、Ni、銅(Cu)、鈀(Pd)、銥(Ir)和金(Au)中的一個或多個)的合金等。作為包含銀的合金，例如可以舉出如下合金：包含銀、鈀及銅的合金；包含銀及銅的合金；包含銀及鎂的合金；包含銀及鎳的合金；包含銀及金的合金；以及包含銀及鐿的合金等。除了上述材料 以外，可以使用鎢、鉻(Cr)、鉬(Mo)、銅及鈦等的過渡金屬。
另外，從發光層獲得的光透過電極101和電極102中的一個或兩個被提取。由此，電極101和電極102中的至少一個較佳為使用具有使光透過的功能的導電材料形成。作為該導電材料，可以舉出可見光的穿透率為40%以上且100%以下，較佳為60%以上且100%以下，且電阻率為1×10-2Ω．cm以下的導電材料。
此外，電極101及電極102較佳為使用具有使光透過的功能及反射光的功能的導電材料形成。作為該導電材料，可以舉出可見光的反射率為20%以上且80%以下，較佳為40%以上且70%以下，且電阻率為1×10-2Ω．cm以下的導電材料。例如，可以使用具有導電性的金屬、合金和導電性化合物中的一種或多種。明確而言，銦錫氧化物(Indium Tin Oxide，以下稱為ITO)、包含矽或氧化矽的銦錫氧化物(簡稱：ITSO)、銦鋅氧化物(Indium Zinc Oxide)、含有鈦的氧化銦-錫氧化物、銦-鈦氧化物、包含鎢及鋅的銦氧化物等金屬氧化物。另外，可以使用具有透過光的程度(較佳為1nm以上且30nm以下的厚度)的厚度的金屬膜。作為金屬，例如可以使用Ag、Ag及Al、Ag及Mg、Ag及Au以及Ag及Yb等的合金等。
注意，在本說明書等中，作為具有透光的功能的材料，使用具有使可見光透過的功能且具有導電性的材料即可，例如有上述以ITO為代表的氧化物導電體、氧化 物半導體或包含有機物的有機導電體。作為包含有機物的有機導電體，例如可以舉出包含混合有機化合物與電子予體(施體)而成的複合材料、包含混合有機化合物與電子受體(受體)而成的複合材料等。另外，也可以使用石墨烯等無機碳類材料。另外，該材料的電阻率較佳為1×105Ω．cm以下，更佳為1×104Ω．cm以下。
另外，可以藉由層疊多個上述材料形成電極101和電極102中的一個或兩個。
為了提高光提取效率，可以與具有使光透過的功能的電極接觸地形成其折射率比該電極高的材料。作為這種材料，只要具有使可見光透過的功能就可，既可以為具有導電性的材料，又可以為不具有導電性的材料。例如，除了上述氧化物導電體以外，還可以舉出氧化物半導體、有機物。作為有機物，例如可以舉出作為發光層、電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層或電子注入層例示出的材料。另外，也可以使用無機碳類材料或具有使光透過的程度的厚度的金屬薄膜。可以層疊多個使用這種折射率高的材料並具有幾nm至幾十nm厚度的層。
當電極101或電極102被用作陰極時，較佳為使用功函數小(3.8eV以下)的材料。例如，可以使用屬於元素週期表中的第1族或第2族的元素(例如，鋰、鈉及銫等鹼金屬、鈣或鍶等鹼土金屬、鎂等)、包含上述元素的合金(例如，Ag及Mg或Al及Li)、銪(Eu)或Yb等稀土金屬、包含上述稀土金屬的合金、包含鋁、銀的合金等。
當電極101或電極102被用作陽極時，較佳為使用功函數大(4.0eV以上)的材料。
電極101及電極102也可以採用具有反射光的功能的導電材料及具有使光透過的功能的導電材料的疊層。在此情況下，電極101及電極102具有調整光學距離的功能以便使來自各發光層的具有所希望的波長的光諧振而增強其波長的光，所以是較佳的。
作為電極101及電極102的成膜方法，可以適當地使用濺射法、蒸鍍法、印刷法、塗佈法、MBE(Molecular Beam Epitaxy：分子束磊晶)法、CVD法、脈衝雷射沉積法、ALD(Atomic Layer Deposition：原子層沉積)法等。
〈〈基板〉〉
另外，本發明的一個實施方式的發光元件可以在由玻璃、塑膠等構成的基板上製造。作為在基板上層疊的順序，既可以從電極101一側依次層疊又可以從電極102一側依次層疊。
另外，作為能夠形成本發明的一個實施方式的發光元件的基板，例如可以使用玻璃、石英或塑膠等。或者，也可以使用撓性基板。撓性基板是可以彎曲的基板，例如由聚碳酸酯、聚芳酯製成的塑膠基板等。另外，可以使用薄膜、藉由蒸鍍形成的無機薄膜等。注意，只要在發光元件及光學元件的製造過程中起支撐物的作用，就 可以使用其他材料。或者，只要具有保護發光元件及光學元件的功能即可。
例如，在本發明等中，可以使用各種基板形成發光元件。對基板的種類沒有特別的限制。作為該基板的例子，例如可以使用半導體基板(例如，單晶基板或矽基板)、SOI基板、玻璃基板、石英基板、塑膠基板、金屬基板、不鏽鋼基板、具有不鏽鋼箔的基板、鎢基板、具有鎢箔的基板、撓性基板、貼合薄膜、包含纖維狀的材料的纖維素奈米纖維(CNF)或紙或者基材薄膜等。作為玻璃基板的例子，有鋇硼矽酸鹽玻璃、鋁硼矽酸鹽玻璃、鈉鈣玻璃等。作為撓性基板、貼合薄膜、基材薄膜等，可以舉出如下例子。例如，可以舉出以聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚碸(PES)、聚四氟乙烯(PTFE)為代表的塑膠。或者，作為例子，可以舉出丙烯酸樹脂等樹脂等。或者，作為例子，可以舉出聚丙烯、聚酯、聚氟化乙烯或聚氯乙烯等。或者，作為例子，可以舉出聚醯胺、聚醯亞胺、芳族聚醯胺、環氧樹脂、無機蒸鍍薄膜、紙類等。
另外，也可以作為基板使用撓性基板，並在撓性基板上直接形成發光元件。或者，也可以在基板與發光元件之間設置剝離層。當剝離層上製造發光元件的一部分或全部，然後將其從基板分離並轉置到其他基板上時可以使用剝離層。此時，也可以將發光元件轉置到耐熱性低的基板或撓性基板上。另外，作為上述剝離層，例如可以 使用鎢膜和氧化矽膜的無機膜的疊層結構或在基板上形成有聚醯亞胺等樹脂膜的結構等。
也就是說，也可以使用一個基板來形成發光元件，然後將發光元件轉置到另一個基板上。作為發光元件被轉置的基板的例子，除了上述基板之外，還可以舉出玻璃紙基板、石材基板、木材基板、布基板(包括天然纖維(絲、棉、麻)、合成纖維(尼龍、聚氨酯、聚酯)或再生纖維(醋酯纖維、銅氨纖維、人造纖維、再生聚酯)等)、皮革基板、橡膠基板等。藉由採用這些基板，可以製造不易損壞的發光元件、耐熱性高的發光元件、實現輕量化的發光元件或實現薄型化的發光元件。
另外，也可以在上述基板上例如形成場效應電晶體(FET)，並且在與FET電連接的電極上製造發光元件。由此，可以製造藉由FET控制發光元件的驅動的主動矩陣型顯示裝置。
在本實施方式中，對本發明的一個實施方式進行說明。此外，在其他實施方式中，將對本發明的一個實施方式進行說明。但是，本發明的一個實施方式不侷限於此。就是說，在實施方式及其他實施方式中記載各種各樣的發明的方式，由此本發明的一個實施方式不侷限於特定的方式。例如，雖然示出了將本發明的一個實施方式應用於發光元件的例子，但是本發明的一個實施方式不侷限於此。例如，根據情況或狀況，也可以不將本發明的一個實施方式應用於發光元件。或者，在本發明的一個實施方 式中示出了如下情況的例子：EL層包括主體材料及具有能夠呈現螢光的功能的客體材料或具有能夠將三重激發能轉換為發光的功能的客體材料，主體材料具有單重激發能階與三重激發能階的差異大於0eV且為0.2eV以下的第一有機化合物，但是本發明的一個實施方式不侷限於此。在本發明的一個實施方式中，根據情況或狀況，例如主體材料也可以不具有單重激發能階與三重激發能階的差異大於0eV且為0.2eV以下的第一有機化合物。或者，第一有機化合物的單重激發能階與三重激發能階的差異並不需要大於0eV且為0.2eV以下。或者，例如，在本發明的一個實施方式中，示出了第一有機化合物及第二有機化合物形成激態錯合物的情況的例子，但是本發明的一個實施方式並不侷限於此。在本發明的一個實施方式中，根據情況或狀況，例如第一有機化合物及第二有機化合物也可以不形成激態錯合物。或者，在本發明的一個實施方式中，示出了第一有機化合物和第二有機化合物中的一個具有第一有機化合物和第二有機化合物中的另一個的HOMO能階以上的HOMO能階且具有第一有機化合物和第二有機化合物中的另一個的LUMO能階以上的LUMO能階的情況的例子，但是本發明的一個實施方式不侷限於此。在本發明的一個實施方式中，根據情況或狀況，例如，也可以不採用如下結構：第一有機化合物和第二有機化合物中的一個具有第一有機化合物和第二有機化合物中的另一個的HOMO能階以上的HOMO能階且具有第一有機化合物和第二有 機化合物中的另一個的LUMO能階以上的LUMO能階。
本實施方式所示的結構可以與其他實施方式所示的結構適當地組合而實施。
實施方式2
在本實施方式中，參照圖4A、圖4B及圖4C對與實施方式1所示的結構不同的結構的發光元件及該發光元件的發光機制進行說明。在圖4A中使用與圖1A相同的陰影線示出具有與圖1A相同的功能的部分，而不特別附加元件符號。此外，具有與圖1A所示的功能相同的功能的部分由相同的元件符號表示，有時省略其詳細說明。
〈發光元件的結構例子〉
圖4A是本發明的一個實施方式的發光元件152的剖面示意圖。
發光元件152包括一對電極(電極101及電極102)，並包括設置在該一對電極間的EL層100。EL層100至少包括發光層140。
注意，假設在發光元件152中電極101被用作陽極且電極102被用作陰極來下面將進行說明，但是發光元件152的結構也可以為與此相反的結構。
圖4B是示出圖4A所示的發光層140的一個例子的剖面示意圖。圖4B所示的發光層140包括主體材料141及客體材料142。另外，主體材料141包括有機化 合物141_1以及有機化合物141_2。
作為客體材料142，使用發光性有機材料即可，作為該發光性有機材料，較佳為使用能夠發射磷光的材料(下面，也稱為磷光材料)。在下面的說明中，說明作為客體材料142使用磷光材料的結構。注意，也可以將客體材料142換稱為磷光材料。
〈發光元件的發光機制〉
接著，下面將對發光層140的發光機制進行說明。
發光層140中的主體材料141所包括的有機化合物141_1及有機化合物141_2形成激態錯合物。
作為有機化合物141_1與有機化合物141_2的組合，只要是能夠形成激態錯合物的組合即可，較佳為其中一個是具有電洞傳輸性的化合物，另一個是具有電子傳輸性的化合物。在該情況下，更容易形成施體-受體型的激態錯合物，而可以高效地形成激態錯合物。
此外，作為有機化合物141_1與有機化合物141_2的組合，較佳的是，有機化合物141_1和有機化合物141_2中的一個具有另一個的HOMO能階以上的HOMO能階且具有另一個的LUMO能階以上的LUMO能階。
與在實施方式1中說明的圖2A及圖2B的能帶圖中的有機化合物131_1及有機化合物131_2同樣地，例如，在有機化合物141_1具有電洞傳輸性，有機化合物 141_2具有電子傳輸性時，較佳的是有機化合物141_1的HOMO能階為有機化合物141_2的HOMO能階以上，且有機化合物141_1的LUMO能階為有機化合物141_2的LUMO能階以上。或者，在有機化合物141_2具有電洞傳輸性，有機化合物141_1具有電子傳輸性時，較佳的是有機化合物141_2的HOMO能階為有機化合物141_1的HOMO能階以上，且有機化合物141_2的LUMO能階為有機化合物141_1的LUMO能階以上。此時，由有機化合物141_1和有機化合物141_2形成的激態錯合物成為具有大致相當於一個的HOMO能階與另一個的LUMO能階的能量差的激發能的激態錯合物。此外，有機化合物141_1的HOMO能階與有機化合物141_2的HOMO能階的差異以及有機化合物141_1的LUMO能階與有機化合物141_2的LUMO能階的差異都較佳為0.2eV以上，更佳為0.3eV以上。
根據上述HOMO能階與LUMO能階的關係，作為有機化合物141_1與有機化合物141_2的組合，較佳的是，一個具有另一個的氧化電位以上的氧化電位，且具有另一個的還原電位以上的還原電位。
也就是說，在有機化合物141_1具有電洞傳輸性，有機化合物141_2具有電子傳輸性時，較佳的是有機化合物141_1的氧化電位為有機化合物141_2的氧化電位以下且有機化合物141_1的還原電位為有機化合物141_2的還原電位以下。或者，在有機化合物141_2具有 電洞傳輸性，有機化合物141_1具有電子傳輸性時，較佳的是有機化合物141_2的氧化電位為有機化合物141_1的氧化電位以下，且有機化合物141_2的還原電位為有機化合物141_1的還原電位以下。
另外，當有機化合物141_1與有機化合物141_2的組合是具有電洞傳輸性的化合物與具有電子傳輸性的化合物的組合時，能夠藉由調整其混合比而更容易地控制載子平衡。明確而言，具有電洞傳輸性的化合物：具有電子傳輸性的化合物較佳為在1：9至9：1(重量比)的範圍內。另外，藉由具有該結構，可以容易地控制載子的平衡，由此也可以容易地對載子再結合區域進行控制。
有機化合物141_1較佳為熱活化延遲螢光物質。或者，可以具有能夠在室溫下呈現熱活化延遲螢光的功能。換言之，有機化合物141_1也可以是單獨地藉由反系間竄越由三重激發態產生單重激發態的材料。因此，單重激發能階與三重激發能階的差異較佳為大於0eV且為0.2eV以下。有機化合物141_1具有將三重激發能轉換為單重激發能的功能即可，也可以不呈現熱活化延遲螢光。
有機化合物141_1較佳為包括具有電洞傳輸性的骨架及具有電子傳輸性的骨架。此外，有機化合物141_1較佳為包括富π電子型雜芳族骨架和芳香胺骨架中的至少一個以及具有缺π電子型雜芳族骨架。再者，藉由富π電子型雜芳族骨架和缺π電子型雜芳族骨架直接鍵合，富π電子型雜芳族骨架的施體性和缺π電子型雜芳族骨架的 受體性都強，單重激發能階與三重激發能階的差變小，所以尤其是較佳的。藉由有機化合物141_1具有較強的施體性及受體性，容易由有機化合物141_1與有機化合物141_2形成施體-受體型激態錯合物。
另外，有機化合物141_1的HOMO的分子軌域分佈的區域與LUMO的分子軌域分佈的區域的重疊較佳為小。
由有機化合物141_1和有機化合物141_2形成的激態錯合物由於在一個有機化合物中具有HOMO的分子軌域且在另一個有機化合物中具有LUMO的分子軌域，所以HOMO的分子軌域與LUMO的分子軌域的重疊極小。就是說，在該激態錯合物中，單重激發能階與三重激發能階的差異小。由此，在由有機化合物141_1和有機化合物141_2形成的激態錯合物中，三重激發能階與單重激發能階的差異較佳為大於0eV且為0.2eV以下。
這裡，圖4C示出發光層140中的有機化合物141_1、有機化合物141_2及客體材料142的能階相關。 注意，圖4C中的記載及符號表示的是如下：
‧Host(141_1)：主體材料(有機化合物141_1)
‧Host(141_2)：主體材料(有機化合物141_2)
‧Guest(142)：客體材料142(磷光材料)
‧SPH1：主體材料(有機化合物141_1)的S1能階
‧TPH1：主體材料(有機化合物141_1)的T1能階
‧SPH2：主體材料(有機化合物141_2)的S1能階
‧TPH2：主體材料(有機化合物141_2)的T1能階
‧TPG：客體材料142(磷光材料)的T1能階
‧SPE：激態錯合物的S1能階
‧TPE：激態錯合物的T1能階
在本發明的一個實施方式的發光元件中，由發光層140所包含的有機化合物141_1及有機化合物141_2形成激態錯合物。激態錯合物的S1能階(SPE)與激態錯合物的T1能階(TPE)互相相鄰(參照圖4C的路徑E7)。
有機化合物141_1和有機化合物141_2中的一個接收電洞而另一個接收電子而起相互作用來迅速地形成激態錯合物。或者，當其中一個成為激發態時，藉由與另一個起相互作用來迅速地形成激態錯合物。因此，在發光層140中形成的大部分的激發態作為激態錯合物存在。激態錯合物的激發能階(SPE及TPE)比形成激態錯合物的各有機化合物(有機化合物141_1及有機化合物141_2)的S1能階(SPH1及SPH2)低，所以可以以更低的激發能形成主體材料141(激態錯合物)的激發態。由此，可以降低發光元件152的驅動電壓。
然後，藉由將激態錯合物的(SPE)及(TPE)的兩者的能量轉移到客體材料142(磷光材料)的三重激發態的最低能階而得到發光(參照圖4C的路徑E8、E9)。
另外，激態錯合物的T1能階(TPE)較佳為高於客體材料142的T1能階(TPG)。由此，所產生的激態錯合 物的單重激發能及三重激發能能夠從激態錯合物的S1能階(SPE)及T1能階(TPE)轉移到客體材料142的T1能階(TPG)。
藉由作為發光層140採用上述結構，可以高效地得到來自發光層140的客體材料142(磷光材料)的發光。
注意，在本說明書等中，有時將上述路徑E7、E8及E9的過程稱為ExTET(Exciplex-Triplet Energy Transfer：激態錯合物-三重態能量轉移)。換言之，在發光層140中，產生從激態錯合物到客體材料142的激發能的供應。在此情況下，不一定必須使從TPE向SPE的反系間竄越的效率及來自SPE的發光量子產率高，因此可以選擇更多種材料。
上述反應可以由如下通式(G1)至(G3)表示。
D++A-→(D‧A)* (G1)
(D‧A)*+G→D+A+G* (G2)
G*→G+hν (G3)
在通式(G1)所示的反應中，有機化合物141_1和有機化合物141_2中的一個接收電洞(D+)，另一個接收電子(A-)，由此有機化合物141_1和有機化合物141_2生成激態錯合物((D‧A)*)。另外，在通式(G2)所示的反應中，產生從激態錯合物((D‧A)*)到客體材料142(G)的能量轉移，由此生成客體材料142的激發態(G*)。然後，如 通式(G3)所示，從激發態的客體材料142發光(hν)。
注意，為了使激發能高效地從激態錯合物轉移到客體材料142，激態錯合物的T1能階(TPE)較佳為等於或低於形成激態錯合物的各有機化合物(有機化合物141_1及有機化合物141_2)的T1能階(TPH1及TPH2)。由此，不容易產生各有機化合物所導致的激態錯合物的三重激發能的淬滅，而高效地發生向客體材料142的能量轉移。
例如，在形成激態錯合物的化合物中的至少一個中，在S1能階與T1能階之間的差異大時，需要使激態錯合物的T1能階(TPE)與各化合物的T1能階相等或更低。此外，較佳的是，客體材料的T1能階與激態錯合物的T1能階相等或更低。由此，在至少一個的化合物的S1能階與T1能階之間的差異大的情況下，不容易使用具有高三重激發能階的材料，亦即例如藍色等的呈現發光能量高的發光的材料作為客體材料142。
與此相反，在本發明的一個實施方式中，有機化合物141_1的S1能階(SPH1)與T1能階(TPH1)之間的差異較小。因此，能夠同時提高有機化合物141_1的S1能階與T1能階，由此可以提高激態錯合物的T1能階。因此，本發明的一個實施方式不侷限於客體材料142的發光顏色，例如能夠適當地用於呈現各種發光的發光元件，亦即呈現具有藍色等高發光能量的發光至具有紅色等低發光能量的發光的發光元件。
在有機化合物141_1具有施體性強的骨架時，注入到發光層140的電洞容易注入到有機化合物141_1而被傳輸。此時，有機化合物141_2較佳為包括具有其受體性比有機化合物141_1強的受體性骨架。由此，有機化合物141_1及有機化合物141_2容易形成激態錯合物。或者，在有機化合物141_1具有受體性強的骨架時，注入到發光層140的電子容易注入到有機化合物141_1而被傳輸。此時，有機化合物141_2較佳為包括具有其施體性比有機化合物141_1強的施體性骨架。由此，有機化合物141_1及有機化合物141_2容易形成激態錯合物。
在有機化合物141_1具有單獨藉由反系間竄躍將三重激發能轉換為單重激發能的功能，且有機化合物141_1及有機化合物141_2不容易形成激態錯合物的情況下，例如，在有機化合物141_1的HOMO能階比有機化合物141_2的HOMO能階高，且有機化合物141_2的LUMO能階比有機化合物141_1的LUMO能階高時，注入到發光層140的作為載子的電子及電洞都容易注入到有機化合物141_1而被傳輸。此時，藉由有機化合物141_1的電洞傳輸性及電子傳輸性需要控制發光層140中的載子平衡。因此，有機化合物141_1除了具有單獨將三重激發能轉換為單重激發能的功能以外，還需要具有適當的載子平衡的分子結構，分子結構的設計變得困難。另一方面，在本發明的一個實施方式中，由於向有機化合物141_1和有機化合物141_2中的一個注入電子而傳輸且向另一個注入 電洞而傳輸，所以能夠根據其混合比容易控制載子平衡，可以提供呈現高發光效率的發光元件。
例如，在有機化合物141_2的HOMO能階比有機化合物141_1的HOMO能階高，且有機化合物141_1的LUMO能階比有機化合物141_2的LUMO能階高時，注入到發光層140的作為載子的電子及電洞都容易注入到有機化合物141_2而被傳輸。由此，在有機化合物141_2中容易產生載子再結合。當有機化合物141_2不具有單獨藉由反系間竄躍將三重激發能階轉換為單重激發能的功能時，有機化合物141_2的S1能階與T1能階的能量差變大，因此客體材料142的T1能階與有機化合物141_2的S1能階的能量差也變大。由此，發光元件的驅動電壓會升高相當於該能量差的電壓的部分。另一方面，在本發明的一個實施方式中，有機化合物141_1和有機化合物141_2能夠以比各有機化合物(有機化合物141_1和有機化合物141_2)單獨的激發能階低的激發能形成激態錯合物。因此，可以降低發光元件的驅動電壓，從而提供功耗低的發光元件。
在圖4C中，示出有機化合物141_2的S1能階比有機化合物141_1的S1能階高，且有機化合物141_1的T1能階比有機化合物141_2的T1能階高的情況，但是本發明的一個實施方式不侷限於此。有機化合物141_1的S1能階也可以比有機化合物141_2的S1能階高，有機化合物141_1的T1能階也可以比有機化合物 141_2的T1能階高。或者，有機化合物141_1的S1能階也可以與有機化合物141_2的S1能階大致相同。或者，有機化合物141_2的S1能階也可以比有機化合物141_1的S1能階高，有機化合物141_2的T1能階也可以比有機化合物141_1的T1能階高。注意，在上述任何情況下，激態錯合物的T1能階都較佳為等於或低於形成激態錯合物的各有機化合物(有機化合物141_1及有機化合物141_2)的T1能階。
作為主體材料141與客體材料142的分子間的能量轉移過程的機制，與實施方式1同樣地可以用福斯特(Förster)機制(偶極-偶極相互作用)和德克斯特(Dexter)機制(電子交換相互作用)的兩個機制進行說明。關於福斯特機制和德克斯特機制，可以參照實施方式1。
《用來提高能量轉移的概念》
在基於福斯特機制的能量轉移中，作為能量轉移效率ΦET，發光量子產率Φ(在說明來自單重激發態的能量轉移時是螢光量子產率)較佳為高。另外，主體材料141的發射光譜(在說明來自單重激發態的能量轉移時是螢光光譜)與客體材料142的吸收光譜(相當於從單重基態到三重激發態的遷移的吸收)的重疊較佳為大。再者，客體材料142的莫耳吸光係數較佳為高。這意味著主體材料141的發射光譜與呈現在客體材料142的最長波長一側的吸收帶重疊。
另外，在基於德克斯特機制的能量轉移中，為了增大速度常數kh*→g，主體材料141的發射光譜(在說明來自單重激發態的能量轉移時是螢光光譜)與客體材料142的吸收光譜(相當於從單重基態到三重激發態的遷移的吸收)的重疊較佳為大。因此，能量轉移效率的最佳化可以藉由使主體材料141的發射光譜與呈現在客體材料142的最長波長一側的吸收帶重疊而實現。
與從主體材料141到客體材料142的能量轉移同樣地，在從激態錯合物到客體材料142的能量轉移過程中也發生基於福斯特機制及德克斯特機制的兩者的能量轉移。
於是，本發明的一個實施方式提供一種發光元件，該發光元件作為主體材料141包括形成激態錯合物的組合的有機化合物141_1和有機化合物141_2，該激態錯合物具有能夠將能量高效地轉移到客體材料142的能量施體的功能。由有機化合物141_1和有機化合物141_2形成的激態錯合物具有單重激發能階與三重激發能階接近的特徵。因此，可以以比有機化合物141_1和有機化合物141_2低的激發能形成產生在發光層140中的激態錯合物。由此，可以降低發光元件152的驅動電壓。再者，為了使從激態錯合物的單重激發態到用作能量受體的客體材料142的三重激發態的能量轉移容易產生，較佳的是，該激態錯合物的發射光譜與客體材料142的呈現在最長波長一側(低能量一側)的吸收帶重疊。由此，可以提高客體材 料142的三重激發態的產生效率。
〈可用於發光層的材料例子〉
接著，下面對可用於發光層140的材料進行說明。
在發光層140的材料重量比中，主體材料141所占比例最大，客體材料142(磷光材料)分散於主體材料141中。發光層140的主體材料141(有機化合物141_1和有機化合物141_2)的T1能階較佳為高於發光層140的客體材料(客體材料142)的T1能階。
有機化合物141_1較佳為具有在室溫下呈現熱活化延遲螢光的功能。也就是說，三重激發能階與單重激發能階的能量差較佳為小，明確而言，三重激發能階與單重激發能階的能量差較佳為大於0eV且為0.2eV以下，更佳為大於0eV且為0.1eV以下。作為該三重激發能階與單重激發能階的能量差小的材料，可以舉出熱活化延遲螢光材料。作為熱活化延遲螢光材料，可以使用在實施方式1中例示的材料。
另外，有機化合物141_1的三重激發能階與單重激發能階的能量差小即可，也可以不具有呈現熱活化延遲螢光的功能。此時，在有機化合物141_1中，較佳為富π電子型雜芳族骨架和芳香胺骨架中的至少一個與缺π電子型雜芳族骨架藉由具有間-伸苯基和鄰-伸苯基中的至少一個的結構鍵合。或者，較佳為藉由具有間-伸苯基和鄰-伸苯基中的至少一個的伸芳基鍵合，更佳的是，該伸芳基 是亞聯苯基。藉由採用上述結構，可以提高有機化合物141_1的T1能階。此外，在此情況下，缺π電子型雜芳族骨架較佳為具有二嗪骨架(嘧啶骨架、吡嗪骨架、嗒嗪骨架)或三嗪骨架。富π電子型雜芳族骨架較佳為具有吖啶骨架、吩噁嗪骨架、啡噻嗪骨架、呋喃骨架、噻吩骨架及吡咯骨架中的任一個或多個。此外，作為吡咯骨架，較佳為使用吲哚骨架、咔唑骨架，特別較佳為使用3-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)-9H-咔唑骨架。
作為有機化合物141_2，較佳為使用可以與有機化合物141_1組合形成激態錯合物的材料。明確而言，可以使用鋅或鋁類金屬錯合物、二唑衍生物、三唑衍生物、苯并咪唑衍生物、喹啉衍生物、二苯并喹啉衍生物、二苯并噻吩衍生物、二苯并呋喃衍生物、嘧啶衍生物、三嗪衍生物、吡啶衍生物、聯吡啶衍生物、啡啉衍生物等雜芳族化合物或者芳香胺、咔唑衍生物等實施方式1所示的電子傳輸性材料及電洞傳輸性材料。此時，較佳為以有機化合物141_1與有機化合物141_2所形成的激態錯合物的發光峰值與客體材料142(磷光材料)的三重MLCT(從金屬到配體的電荷轉移：Metal to Ligand Charge Transfer)躍遷的吸收帶(具體為最長波長一側的吸收帶)重疊的方式選擇有機化合物141_1、有機化合物141_2及客體材料142(磷光材料)。由此，可以實現一種發光效率得到顯著提高的發光元件。注意，在使用熱活化延遲螢光材料代替磷光材料的情況下，最長波長一側的吸收帶較佳為 單重態的吸收帶。
作為客體材料142(磷光材料)，可以舉出銥、銠、鉑類有機金屬錯合物或金屬錯合物，其中較佳的是有機銥錯合物，例如銥類鄰位金屬錯合物。作為鄰位金屬化的配體，可以舉出4H-三唑配體、1H-三唑配體、咪唑配體、吡啶配體、嘧啶配體、吡嗪配體或異喹啉配體等。作為金屬錯合物可以舉出具有卟啉配體的鉑錯合物等。
作為在藍色或綠色處具有發射峰的物質，例如可以舉出三{2-[5-(2-甲基苯基)-4-(2,6-二甲基苯基)-4H-1,2,4-三唑(triazolato)-3-基-κN2]苯基-κC}銥(III)(簡稱：Ir(mpptz-dmp)3)、三(5-甲基-3，4-二苯基-4H-1,2,4-三唑)銥(III)(簡稱：Ir(Mptz)3)、三[4-(3-聯苯)-5-異丙基-3-苯基-4H-1,2,4-三唑]銥(III)(簡稱：Ir(iPrptz-3b)3)、三[3-(5-聯苯)-5-異丙基-4-苯基-4H-1,2,4-三唑]銥(III)(簡稱：Ir(iPr5btz)3)等具有4H-三唑骨架的有機金屬銥錯合物；三[3-甲基-1-(2-甲基苯基)-5-苯基-1H-1,2,4-三唑]銥(III)(簡稱：Ir(Mptz1-mp)3)、三(1-甲基-5-苯基-3-丙基-1H-1,2,4-三唑)銥(III)(簡稱：Ir(Prptz1-Me)3)等具有1H-三唑骨架的有機金屬銥錯合物；fac-三[1-(2,6-二異丙基苯基)-2-苯基-1H-咪唑]銥(III)(簡稱：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)]銥(III)(簡稱：Ir(dmpimpt-Me)3)等具有咪唑骨架的有機金屬銥錯合物；以及雙[2-(4’,6’-二氟苯基)吡啶根-N,C2’]銥(III)四(1-吡唑基)硼酸鹽(簡稱：FIr6)、雙[2-(4’,6’-二氟苯 基)吡啶根-N,C2’]銥(III)吡啶甲酸鹽(簡稱：FIrpic)、雙{2-[3’,5’-雙(三氟甲基)苯基]吡啶根-N,C2’}銥(III)吡啶甲酸鹽(簡稱：Ir(CF3ppy)2(pic))、雙[2-(4’,6’-二氟苯基)吡啶根-N,C2’]銥(III)乙醯丙酮(簡稱：FIr(acac))等以具有拉電子基團的苯基吡啶衍生物為配體的有機金屬銥錯合物。在上述金屬錯合物中，由於具有4H-三唑骨架的有機金屬銥錯合物具有優異的可靠性及發光效率，所以是特別較佳的。
作為在綠色或黃色處具有發射峰的物質，例如可以舉出三(4-甲基-6-苯基嘧啶)銥(III)(簡稱：Ir(mppm)3)、三(4-三級丁基-6-苯基嘧啶)銥(III)(簡稱：Ir(tBuppm)3)、(乙醯丙酮根)雙(6-甲基-4-苯基嘧啶)銥(III)(簡稱：Ir(mppm)2(acac))、(乙醯丙酮根)雙(6-三級丁基-4-苯基嘧啶)銥(III)(簡稱：Ir(tBuppm)2(acac))、(乙醯丙酮根)雙[4-(2-降莰基)-6-苯基嘧啶]銥(III)(簡稱：Ir(nbppm)2(acac))、(乙醯丙酮根)雙[5-甲基-6-(2-甲基苯基)-4-苯基嘧啶]銥(III)(簡稱：Ir(mpmppm)2(acac))、(乙醯丙酮根)雙{4,6-二甲基-2-[6-(2,6-二甲基苯基)-4-嘧啶基-κN3]苯基-κC}銥(III)(簡稱：Ir(dmppm-dmp)2(acac))、(乙醯丙酮根)雙(4,6-二苯基嘧啶)銥(III)(簡稱：Ir(dppm)2(acac))等具有嘧啶骨架的有機金屬銥錯合物、(乙醯丙酮根)雙(3,5-二甲基-2-苯基吡嗪)銥(III)(簡稱：Ir(mppr-Me)2(acac))、(乙醯丙酮根)雙(5-異丙基-3-甲基-2-苯基吡嗪)銥(III)(簡稱：Ir(mppr-iPr)2(acac))等具有吡嗪骨架的有機金屬銥錯合物、三(2-苯基吡啶-N,C2’)銥(III)(簡 稱：Ir(ppy)3)、雙(2-苯基吡啶根-N,C2’)銥(III)乙醯丙酮(簡稱：Ir(ppy)2(acac))、雙(苯并[h]喹啉)銥(III)乙醯丙酮(簡稱：Ir(bzq)2(acac))、三(苯并[h]喹啉)銥(III)(簡稱：Ir(bzq)3)、三(2-苯基喹啉-N,C2' )銥(III)(簡稱：Ir(pq)3)、雙(2-苯基喹啉-N,C2’)銥(III)乙醯丙酮(簡稱：Ir(pq)2(acac))等具有吡啶骨架的有機金屬銥錯合物、雙(2,4-二苯基-1,3-唑-N,C2’)銥(III)乙醯丙酮(簡稱：Ir(dpo)2(acac))、雙{2-[4’-(全氟苯基)苯基]吡啶-N,C2’}銥(III)乙醯丙酮(簡稱：Ir(p-PF-ph)2(acac))、雙(2-苯基苯并噻唑-N,C2’)銥(III)乙醯丙酮(簡稱：Ir(bt)2(acac))等有機金屬銥錯合物、三(乙醯丙酮根)(單啡啉)鋱(III)(簡稱：Tb(acac)3(Phen))等稀土金屬錯合物。在上述金屬錯合物中，由於具有嘧啶骨架的有機金屬銥錯合物具有優異的可靠性及發光效率，所以是特別較佳的。
另外，作為在黃色或紅色處具有發射峰的物質，例如可以舉出(二異丁醯甲烷根)雙[4,6-雙(3-甲基苯基)嘧啶根]銥(III)(簡稱：Ir(5mdppm)2(dibm))、雙[4,6-雙(3-甲基苯基)嘧啶根](二新戊醯基甲烷根)銥(III)(簡稱：Ir(5mdppm)2(dpm))、雙[4,6-二(萘-1-基)嘧啶根](二新戊醯基甲烷根)銥(III)(簡稱：Ir(dlnpm)2(dpm))等具有嘧啶骨架的有機金屬銥錯合物；(乙醯丙酮根)雙(2,3,5-三苯基吡嗪根)銥(III)(簡稱：Ir(tppr)2(acac))、雙(2,3,5-三苯基吡嗪根)(二新戊醯基甲烷根)銥(III)(簡稱：Ir(tppr)2(dpm))、(乙醯丙酮根)雙[2,3-雙(4-氟苯基)喹啉]合銥(III)(簡稱： Ir(Fdpq)2(acac))等具有吡嗪骨架的有機金屬銥錯合物；三(1-苯基異喹啉-N,C2’)銥(III)(簡稱：Ir(piq)3)、雙(1-苯基異喹啉-N,C2’)銥(III)乙醯丙酮(簡稱：Ir(piq)2(acac))等具有吡啶骨架的有機金屬銥錯合物；2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-21H，23H-卟啉鉑(II)(簡稱：PtOEP)等鉑錯合物；以及三(1,3-二苯基-1,3-丙二酮(propanedionato))(單啡啉)銪(III)(簡稱：Eu(DBM)3(Phen))、三[1-(2-噻吩甲醯基)-3,3,3-三氟丙酮](單啡啉)銪(III)(簡稱：Eu(TTA)3(Phen))等稀土金屬錯合物。在上述金屬錯合物中，由於具有嘧啶骨架的有機金屬銥錯合物具有優異的可靠性及發光效率，所以是特別較佳的。另外，具有吡嗪骨架的有機金屬銥錯合物可以提供色度良好的紅色發光。
作為發光層140所包括的發光材料，使用能夠將三重激發能轉換為發光的材料即可。作為該能夠將三重激發能轉換為發光的材料，除了磷光材料之外，可以舉出熱活化延遲螢光材料。因此，可以將“磷光材料”看作“熱活化延遲螢光材料”。
當熱活化延遲螢光材料由一種材料構成時，明確而言，可以使用實施方式1所示的熱活化延遲螢光材料。
發光層140也可以由兩層以上的多個層形成。例如，在從電洞傳輸層一側依次層疊第一發光層和第二發光層來形成發光層140的情況下，可以將具有電洞傳輸性的物質用作第一發光層的主體材料，並且將具有電子 傳輸性的物質用作第二發光層的主體材料。
另外，在發光層140中可以包括主體材料141及客體材料142以外的材料。
另外，可以利用蒸鍍法(包括真空蒸鍍法)、噴墨法、塗佈法、凹版印刷等的方法形成發光層140。此外，除了上述材料以外，也可以使用量子點等無機化合物或高分子化合物(低聚物、樹枝狀聚合物、聚合物等)。
本實施方式所示的結構可以與其他實施方式所示的結構適當地組合而實施。
實施方式3
在本實施方式中，參照圖5A至圖6B對具有與實施方式1及實施方式2所示的結構不同的結構的發光元件及該發光元件的發光機制進行說明。注意，在圖5A至圖6B中使用與圖1A相同的陰影線示出具有與圖1A相同的功能的部分，而有時省略元件符號。此外，具有與圖1A相同的功能的部分由相同的元件符號表示，有時省略其詳細說明。
〈發光元件的結構例子1〉
圖5A是發光元件250的剖面示意圖。
圖5A所示的發光元件250在一對電極(電極101與電極102)之間具有多個發光單元(圖5A中的發光單元106和發光單元108)。多個發光單元中的一個較佳為具 有與圖1A所示的EL層100同樣的結構。也就是說，圖1A所示的發光元件150較佳為具有一個發光單元，而發光元件250較佳為具有多個發光單元。注意，在發光元件250中，雖然對電極101為陽極且電極102為陰極時的情況進行說明，但是作為發光元件250的結構也可以採用與此相反的結構。
另外，在圖5A所示的發光元件250中，層疊有發光單元106和發光單元108，並且在發光單元106與發光單元108之間設置有電荷產生層115。另外，發光單元106和發光單元108可以具有相同結構或不同結構。例如，較佳為將圖1A所示的EL層100用於發光單元108。
另外，發光元件250包括發光層120和發光層130。另外，發光單元106除了發光層120之外還包括電洞注入層111、電洞傳輸層112、電子傳輸層113及電子注入層114。此外，發光單元108除了發光層130之外還包括電洞注入層116、電洞傳輸層117、電子傳輸層118及電子注入層119。
電荷產生層115既可以具有對電洞傳輸性材料添加有作為電子受體的受體性物質的結構，又可以具有對電子傳輸性材料添加有作為電子予體的施體性物質的結構。另外，也可以層疊這兩種結構。
當電荷產生層115包含由有機化合物與受體性物質構成的複合材料時，作為該複合材料使用可以用於實施方式1所示的電洞注入層111的複合材料即可。作為 有機化合物，可以使用芳香胺化合物、咔唑化合物、芳烴、高分子化合物(低聚物、樹枝狀聚合物、聚合物等)等各種化合物。另外，作為有機化合物，較佳為使用其電洞移動率為1×10-6cm2/Vs以上的物質。但是，只要是其電洞傳輸性高於電子傳輸性的物質，就可以使用這些以外的物質。因為由有機化合物和受體性物質構成的複合材料具有良好的載子注入性以及載子傳輸性，所以可以實現低電壓驅動以及低電流驅動。注意，如發光單元108那樣，在發光單元的陽極一側的表面接觸於電荷產生層115時，電荷產生層115還可以具有該發光單元的電洞注入層或電洞傳輸層的功能，所以在該發光單元中也可以不設置電洞注入層或電洞傳輸層。
注意，電荷產生層115也可以是組合包含有機化合物和受體性物質的複合材料的層與由其他材料構成的層的疊層結構。例如，也可以是組合包含有機化合物和受體性物質的複合材料的層與包含選自供電子性物質中的一個化合物和高電子傳輸性的化合物的層的結構。另外，也可以是組合包含有機化合物和受體性物質的複合材料的層與包含透明導電材料的層的結構。
夾在發光單元106與發光單元108之間的電荷產生層115只要具有在將電壓施加到電極101和電極102之間時，將電子注入到一個發光單元且將電洞注入到另一個發光單元的結構即可。例如，在圖5A中，在以使電極101的電位高於電極102的電位的方式施加電壓時， 電荷產生層115將電子注入到發光單元106且將電洞注入到發光單元108。
從光提取效率的觀點來看，電荷產生層115較佳為具有可見光透射性(明確而言，電荷產生層115具有40%以上的可見光透射率)。另外，電荷產生層115即使其導電率小於一對電極(電極101及電極102)也發揮作用。當電荷產生層115的導電率與一對電極大致同樣高時，由於因電荷產生層115而產生的載子流向膜表面方向，所以有時在電極101與電極102不重疊的區域會產生發光。為了抑制這樣的不良現象，電荷產生層115較佳為由導電率低於一對電極的材料形成。
藉由使用上述材料形成電荷產生層115，可以抑制在層疊發光層時的驅動電壓的增大。
雖然在圖5A中說明了具有兩個發光單元的發光元件，但是可以將同樣的結構應用於層疊有三個以上的發光單元的發光元件。如發光元件250所示，藉由在一對電極之間以由電荷產生層將其隔開的方式配置多個發光單元，可以實現在保持低電流密度的同時還可以進行高亮度發光，並且使用壽命更長的發光元件。另外，還可以實現功耗低的發光元件。
另外，藉由將圖1A所示的EL層100應用於多個單元中的至少一個單元，可以提供一種發光效率高的發光元件。
另外，發光單元108所包括的發光層130較 佳為具有實施方式1所示的結構。由此，發光元件250作為發光材料包含螢光材料，並且成為發光效率高的發光元件，所以是較佳的。
另外，例如，如圖5B所示，發光單元106所包括的發光層120包含主體材料121和客體材料122。注意，下面以螢光材料作為客體材料122進行說明。
〈〈發光層120的發光機制〉〉
下面對發光層120的發光機制進行說明。
從一對電極(電極101及電極102)或電荷產生層注入的電子及電洞在發光層120中再結合，由此生成激子。由於主體材料121所存在的量大於客體材料122，所以因激子的生成而形成主體材料121的激發態。
激子是指載子(電子及電洞)的對。由於激子具有能量，所以生成激子的材料成為激發態。
當所形成的主體材料121的激發態是單重激發態時，單重激發能從主體材料121的S1能階轉移到客體材料122的S1能階，由此形成客體材料122的單重激發態。
由於客體材料122是螢光材料，所以當在客體材料122中形成單重激發態時，客體材料122會迅速地發光。此時，為了得到高發光效率，客體材料122較佳為具有高螢光量子產率。另外，這在客體材料122中的載子再結合而生成的激發態為單重激發態的情況下也是同樣 的。
接著，對因載子的再結合而形成主體材料121的三重激發態的情況進行說明。圖5C示出此時的主體材料121與客體材料122的能階相關。另外，下面示出圖5C中的記載及元件符號。注意，由於主體材料121的T1能階較佳為低於客體材料122的T1能階，所以在圖5C中示出此時的情況，但是主體材料121的T1能階也可以高於客體材料122的T1能階。
．Host(121)：主體材料121
．Guest(122)：客體材料122(螢光材料)
．SFH：主體材料121的S1能階
．TFH：主體材料121的T1能階
．SFG：客體材料122(螢光材料)的S1能階
．TFG：客體材料122(螢光材料)的T1能階
如圖5C所示，由於載子的再結合生成的三重態激子彼此接近，進行激發能的供應以及自旋角動量的交換，由此產生其中一個變換為具有主體材料121的S1能階(SFH)的能量的單重態激子的反應，亦即三重態-三重態消滅(TTA：triplet-triplet annihilation)(參照圖5C的TTA)。主體材料121的單重激發能從SFH轉移到能量比其低的客體材料122的S1能階(SFG)(參照圖5C的路徑E1)，形成客體材料122的單重激發態，由此客體材料122發光。
另外，當發光層120中的三重態激子的密度充分高(例如為1×10-12cm-3以上)時，可以忽視單個三重態激子的失活，而僅考慮兩個接近的三重態激子的反應。
另外，當在客體材料122中載子再結合而形成三重激發態時，由於客體材料122的三重激發態熱失活，所以難以將其用於發光。然而，當主體材料121的T1能階(TFH)低於客體材料122的T1能階(TFG)時，客體材料122的三重激發能能夠從客體材料122的T1能階(TFG)轉移到主體材料121的T1能階(TFH)(參照圖5C的路徑E2)，然後被用於TTA。
也就是說，主體材料121較佳為具有利用TTA將三重激發能轉換為單重激發能的功能。由此，將在發光層120中生成的三重激發能的一部分利用主體材料121中的TTA轉換為單重激發能，並使該單重激發能轉移到客體材料122，由此能夠提取螢光發光。為此，主體材料121的S1能階(SFH)較佳為高於客體材料122的S1能階(SFG)。另外，主體材料121的T1能階(TFH)較佳為低於客體材料122的T1能階(TFG)。
尤其是當客體材料122的T1能階(TFG)低於主體材料121的T1能階(TFH)時，較佳為在主體材料121與客體材料122的重量比中客體材料122所占比例較低。明確而言，對於主體材料121的客體材料122的重量比較佳為大於0且為0.05以下。由此，可以降低載子在客體材料122中再結合的概率。還可以降低從主體材料121的 T1能階(TFH)到客體材料122的T1能階(TFG)的能量轉移所發生的概率。
注意，主體材料121可以由單一的化合物構成，也可以由多個化合物構成。
另外，在上述各結構中，用於發光單元106及發光單元108的客體材料(螢光材料)既可以相同又可以不同。當發光單元106和發光單元108包含相同的客體材料時，發光元件250成為以小電流值呈現高發光亮度的發光元件，所以是較佳的。另外，當發光單元106和發光單元108包含不同的客體材料時，發光元件250成為呈現多色發光的發光元件，所以是較佳的。尤其較佳為以實現演色性高的白色發光或至少具有紅色、綠色、藍色的發光的方式選擇客體材料。
當發光單元106及發光單元108分別具有不同的客體材料時，與來自發光層130的發光相比，來自發光層120的發光較佳為在更短波長一側具有發射峰。使用具有高三重激發態的材料的發光元件有亮度劣化快的趨勢。於是，藉由將TTA用於呈現短波長的發光的發光層，可以提供亮度劣化小的發光元件。
〈發光元件的結構例子2〉
圖6A是發光元件252的剖面示意圖。
與上述發光元件250同樣地，圖6A所示的發光元件252在一對電極(電極101與電極102)之間包括多 個發光單元(在圖6A中為發光單元106及發光單元110)。一個發光單元較佳為具有與圖4A所示的EL層100同樣的結構。另外，發光單元106與發光單元110既可以是相同的結構又可以是不同的結構。
另外，在圖6A所示的發光元件252中層疊有發光單元106及發光單元110，在發光單元106與發光單元110之間設置有電荷產生層115。例如，較佳為將圖4A所示的EL層100適用於發光單元110。
另外，發光元件252包括發光層120和發光層140。另外，發光單元106除了發光層120還包括電洞注入層111、電洞傳輸層112、電子傳輸層113及電子注入層114。另外，發光單元110除了發光層140還包括電洞注入層116、電洞傳輸層117、電子傳輸層118及電子注入層119。
另外，發光單元110的發光層較佳為包含磷光材料。也就是說，較佳的是：發光單元106所包括的發光層120具有本實施方式的結構例子1所示的結構，且發光單元110所包括的發光層140具有實施方式2所示的結構。
另外，較佳為採用如下結構：與來自發光層120的發光相比，來自發光層140的發光在更短波長一側具有發射峰。使用呈現短波長的發光的磷光材料的發光元件有亮度劣化快的趨勢。於是，藉由作為短波長的發光採用螢光發光可以提供一種亮度劣化小的發光元件。
另外，藉由使發光層120和發光層140發射彼此不同的發光波長的光，可以實現多色發光的元件。此時，由於合成具有不同的發射峰的光，因此發射光譜成為具有至少兩個發射峰的發射光譜。
另外，上述結構適合用來獲得白色發光。藉由使發光層120與發光層140的光為互補色的關係，可以獲得白色發光。
另外，藉由將發光波長不同的多個發光物質用於發光層120和發光層140中的任一個或兩個，也可以得到由三原色或四種以上的發光顏色構成的演色性高的白色發光。在此情況下，也可以將發光層120和發光層140中的任一個或兩個進一步分割為層狀並使該被分割的層的每一個都含有不同的發光材料。
〈發光元件的結構例子3〉
圖6B是發光元件254的剖面示意圖。
與上述發光元件250同樣地，圖6B所示的發光元件254在一對電極(電極101與電極102)之間包括多個發光單元(在圖6B中為發光單元109及發光單元110)。多個發光單元中的至少一個發光單元較佳為具有與圖1A所示的EL層100同樣的結構，另一個較佳為具有與圖4A所示的EL層100同樣的結構。
另外，在圖6B所示的發光元件254中層疊有發光單元109及發光單元110，在發光單元109與發光單 元110之間設置有電荷產生層115。例如，較佳的是，將與圖1A所示的EL層100同樣的結構用於發光單元109，將與圖4A所示的EL層100相同的結構用於發光單元110。
另外，發光元件254包括發光層130和發光層140。另外，發光單元109除了發光層130還包括電洞注入層111、電洞傳輸層112、電子傳輸層113及電子注入層114。另外，發光單元110除了發光層140還包括電洞注入層116、電洞傳輸層117、電子傳輸層118及電子注入層119。
就是說，較佳的是：發光單元109所包括的發光層130具有本實施方式1所示的結構，且發光單元110所包括的發光層140具有實施方式2所示的結構。
另外，較佳為採用如下結構：與來自發光層140的發光相比，來自發光層130的發光在更短波長一側具有發射峰。使用呈現短波長的發光的磷光材料的發光元件有亮度劣化快的趨勢。於是，藉由作為短波長的發光採用螢光發光可以提供一種亮度劣化小的發光元件。
另外，藉由使發光層130和發光層140發射彼此不同的發光波長的光，可以實現多色發光的元件。此時，由於合成具有不同的發射峰的光，因此發射光譜成為具有至少兩個發射峰的發射光譜。
另外，上述結構適合用來獲得白色發光。藉由使發光層130與發光層140的光為互補色的關係，可以 獲得白色發光。
另外，藉由將發光波長不同的多個發光物質用於發光層130和發光層140中的任一個或兩個，也可以得到由三原色或四種以上的發光顏色構成的演色性高的白色發光。在此情況下，也可以將發光層130和發光層140中的任一個或兩個進一步分割為層狀並使該被分割的層的每一個都含有不同的發光材料。
〈可用於發光層的材料例子〉
下面，對可用於發光層120、發光層130及發光層140的材料進行說明。
〈〈可用於發光層120的材料〉〉
在發光層120的材料重量比中，主體材料121所占比例最大，客體材料122(螢光材料)分散在主體材料121中。較佳為主體材料121的S1能階比客體材料122(螢光材料)的S1能階高，且主體材料121的T1能階比客體材料122(螢光材料)的T1能階低。
在發光層120中，對客體材料122沒有特別限制，例如可以使用在實施方式1中作為客體材料132所例示的材料。
雖然對能夠用於發光層120中的主體材料121的材料沒有特別的限制，但是例如可以舉出：三(8-羥基喹啉)鋁(III)(簡稱：Alq)、三(4-甲基-8-羥基喹啉)鋁 (III)(簡稱：Almq3)、雙(10-羥基苯并[h]喹啉)鈹(II)(簡稱：BeBq2)、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(4-苯基苯酚)鋁(III)(簡稱：BAlq)、雙(8-羥基喹啉)鋅(II)(簡稱：Znq)、雙[2-(2-苯并唑基)苯酚]鋅(II)(簡稱：ZnPBO)、雙[2-(2-苯并噻唑基)苯酚]鋅(II)(簡稱：ZnBTZ)等金屬錯合物；2-(4-聯苯基)-5-(4-三級丁基苯基)-1,3,4-二唑(簡稱：PBD)、1,3-雙[5-(對三級丁基苯基)-1,3,4-二唑-2-基]苯(簡稱：OXD-7)、3-(4-聯苯基)-4-苯基-5-(4-三級丁基苯基)-1,2,4-三唑(簡稱：TAZ)、2,2’,2’’-(1,3,5-苯三基)三(1-苯基-1H-苯并咪唑)(簡稱：TPBI)、紅啡啉(簡稱：BPhen)、浴銅靈(簡稱：BCP)、9-[4-(5-苯基-1,3,4-二唑-2-基)苯基]-9H-咔唑(簡稱：CO11)等雜環化合物；4,4’-雙[N-(1-萘基)-N-苯基胺基]聯苯(簡稱：NPB或α-NPD)、N,N’-雙(3-甲基苯基)-N,N’-二苯基-[1,1’-聯苯]-4,4’-二胺(簡稱：TPD)、4,4’-雙[N-(螺-9,9’-二茀-2-基)-N-苯基胺基]聯苯(簡稱：BSPB)等芳香胺化合物。另外，可以舉出蒽衍生物、菲衍生物、嵌二萘衍生物、(chrysene)衍生物、二苯并[g，p](chrysene)衍生物等縮合多環芳香化合物(condensed polycyclic aromatic compound)。具體地，可以舉出9,10-二苯基蒽(簡稱：DPAnth)、N,N-二苯基-9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(簡稱：CzA1PA)、4-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(簡稱：DPhPA)、4-(9H-咔唑-9-基)-4’-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(簡稱：YGAPA)、N,9-二苯基-N-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(簡稱：PCAPA)、N,9-二 苯基-N-{4-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]苯基}-9H-咔唑-3-胺(簡稱：PCAPBA)、N,9-二苯基-N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-9H-咔唑-3-胺(簡稱：2PCAPA)、6,12-二甲氧基-5,11-二苯、N,N,N’,N’,N’’,N’’,N''',N'''-八苯基二苯并[g，p](chrysene)-2,7,10,15-四胺(簡稱：DBC1)、9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(簡稱：CzPA)、3,6-二苯基-9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(簡稱：DPCzPA)、9,10-雙(3,5-二苯基苯基)蒽(簡稱：DPPA)、9,10-二(2-萘基)蒽(簡稱：DNA)、2-三級丁基-9,10-二(2-萘基)蒽(簡稱：t-BuDNA)、9,9’-聯蒽(簡稱：BANT)、9,9’-(二苯乙烯-3,3’-二基)二菲(簡稱：DPNS)、9,9’-(二苯乙稀-4,4’-二基)二菲(簡稱：DPNS2)以及1,3,5-三(1-芘基)苯(簡稱：TPB3)等。從這些物質及已知的物質中選擇一種或多種具有比上述客體材料122的能隙大的能隙的物質即可。
另外，發光層120也可以由兩層以上的多個層形成。例如，在從電洞傳輸層一側依次層疊第一發光層和第二發光層來形成發光層120的情況下，可以將具有電洞傳輸性的物質用於第一發光層的主體材料，並且將具有電子傳輸性的物質用於第二發光層的主體材料。
另外，在發光層120中，主體材料121既可以由一種化合物構成，又可以由多個化合物構成。或者，發光層120也可以包含主體材料121及客體材料122以外的材料。
〈〈可用於發光層130的材料〉〉
作為能夠用於發光層130的材料，參照上述實施方式1所示的能夠用於發光層130的材料即可。由此，可以製造單重激發態的生成效率高且發光效率高的發光元件。
〈〈可用於發光層140的材料〉〉
作為能夠用於發光層140的材料，參照上述實施方式2所示的能夠用於發光層140的材料即可。由此，可以製造驅動電壓低的發光元件。
另外，對包含在發光層120、發光層130及發光層140的發光材料的發光顏色沒有限制，它們可以分別相同或不同。來自各材料的發光被混合並提取到元件的外部，因此例如當兩個發光顏色處於呈現互補色的關係時，發光元件可以發射白色光。當考慮發光元件的可靠性時，包含在發光層120的發光材料的發射峰波長較佳為比包含在發光層130及發光層140的發光材料短。
另外，可以利用蒸鍍法(包括真空蒸鍍法)、噴墨法、塗佈法、凹版印刷等的方法形成發光單元106、發光單元108、發光單元109、發光單元110及電荷產生層115。
本實施方式所示的結構可以與其他實施方式所示的結構適當地組合而實施。
實施方式4
在本實施方式中，參照圖7A至圖10C說明具有與實施方式1至實施方式3所示的結構不同的結構的發光元件的例子。
〈發光元件的結構例子1〉
圖7A及圖7B是示出本發明的一個實施方式的發光元件的剖面圖。在圖7A及圖7B中使用與圖1A相同的陰影線示出具有與圖1A相同的功能的部分，而有時省略元件符號。此外，具有與圖1A所示的功能相同的功能的部分由相同的元件符號表示，有時省略其詳細說明。
圖7A及圖7B所示的發光元件260a及發光元件260b既可以是經過基板200提取光的底面發射(底部發射)型發光元件，也可以是將光提取到與基板200相反的方向的頂面發射(頂部發射)型發光元件。注意，本發明的一個實施方式並不侷限於此，也可以是將發光元件所發射的光提取到基板200的上方及下方的兩者的雙面發射(雙發射：dual emission)型發光元件。
當發光元件260a及發光元件260b是底部發射型時，電極101較佳為具有透過光的功能。另外，電極102較佳為具有反射光的功能。或者，當發光元件260a及發光元件260b是頂部發射型時，電極101較佳為具有反射光的功能。另外，電極102較佳為具有透過光的功能。
發光元件260a及發光元件260b在基板200上包括電極101及電極102。另外，在電極101與電極102之間包括發光層123B、發光層123G及發光層123R。另外，還包括電洞注入層111、電洞傳輸層112、電子傳輸層118及電子注入層119。
另外，作為電極101的結構的一部分，發光元件260b包括導電層101a、導電層101a上的導電層101b、導電層101a下的導電層101c。也就是說，發光元件260b具有導電層101a被導電層101b與導電層101c夾持的電極101的結構。
在發光元件260b中，導電層101b與導電層101c既可以由不同的材料形成，又可以由相同的材料形成。當電極101具有導電層101a被相同的導電材料夾持的結構時，容易藉由蝕刻製程進行圖案形成，所以是較佳的。
此外，在發光元件260b中，也可以僅包括導電層101b和導電層101c中的任一個。
另外，電極101所包括的導電層101a、101b、101c都可以使用與實施方式1所示的電極101或電極102同樣的結構及材料。
在圖7A及圖7B中，在被電極101與電極102夾持的區域221B、區域221G與區域221R之間分別具有分隔壁145。分隔壁145具有絕緣性。分隔壁145覆蓋電極101的端部，並具有與該電極重疊的開口部。藉由 設置分隔壁145，可以將各區域的基板200上的電極101分別分為島狀。
此外，發光層123B與發光層123G可以在與分隔壁145重疊的區域中具有彼此重疊的區域。另外，發光層123G與發光層123R可以在與分隔壁145重疊的區域中具有彼此重疊的區域。另外，發光層123R與發光層123B可以在與分隔壁145重疊的區域中具有彼此重疊的區域。
分隔壁145只要具有絕緣性即可，使用無機材料或有機材料形成。作為該無機材料，可以舉出氧化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、氮化矽、氧化鋁、氮化鋁等。作為該有機材料，例如可以舉出丙烯酸樹脂或聚醯亞胺樹脂等感光樹脂材料。
注意，氧氮化矽膜是指其組成中氧含量多於氮含量的膜，較佳為在55atoms%以上且65atoms%以下、1atoms%以上且20atoms%以下、25atoms%以上且35atoms%以下、0.1atoms%以上且10atoms%以下的濃度範圍內分別包含氧、氮、矽和氫。氮氧化矽膜是指其組成中氮含量多於氧含量的膜，較佳為在55atoms%以上且65atoms%以下、1atoms%以上且20atoms%以下、25atoms%以上且35atoms%以下、0.1atoms%以上且10atoms%以下的濃度範圍內分別包含氮、氧、矽和氫。
另外，發光層123R、發光層123G、發光層123B較佳為分別包含能夠發射不同顏色的發光材料。例 如，當發光層123R包含能夠發射紅色的發光材料時，區域221R呈現紅色光；當發光層123G包含能夠發射綠色的發光材料時，區域221G呈現綠色光；當發光層123B包含能夠發射藍色的發光材料時，區域221B呈現藍色光。藉由將具有這種結構的發光元件260a或發光元件260b用於顯示裝置的像素，可以製造能夠進行全彩色顯示的顯示裝置。另外，每個發光層的膜厚度既可以相同又可以不同。
另外，發光層123B、發光層123G、發光層123R中的任一個或多個發光層較佳為包含實施方式1所示的發光層130和實施方式2所示的發光層140中的至少一個。由此，可以製造發光效率良好的發光元件。
另外，發光層123B、發光層123G、發光層123R中的任一個或多個發光層也可以是兩層以上的疊層。
如上所示，藉由使至少一個發光層包含實施方式1或實施方式2所示的發光層，並且將包括該發光層的發光元件260a或發光元件260b用於顯示裝置的像素，可以製造發光效率高的顯示裝置。也就是說，包括發光元件260a或發光元件260b的顯示裝置可以減少功耗。
另外，藉由在提取光的電極的提取光的方向上設置發光元件(例如，濾色片、偏光板、防反射膜)，可以提高發光元件260a及發光元件260b的色純度。因此，可以提高包括發光元件260a或發光元件260b的顯示裝置 的色純度。另外，可以減少發光元件260a及發光元件260b的外光反射。因此，可以提高包括發光元件260a或發光元件260b的顯示裝置的對比度。
注意，關於發光元件260a及發光元件260b中的其他結構，參照實施方式1至實施方式3中的發光元件的結構即可。
〈發光元件的結構例子2〉
下面，參照圖8A及圖8B說明與圖7A及圖7B所示的發光元件不同的結構例子。
圖8A及圖8B是示出本發明的一個實施方式的發光元件的剖面圖。在圖8A及圖8B中使用與圖7A及圖7B相同的陰影線示出具有與圖7A及圖7B相同的功能的部分，而有時省略元件符號。此外，具有與圖7A及圖7B所示的功能相同的功能的部分由相同的元件符號表示，有時省略其詳細說明。
圖8A及圖8B是在一對電極之間具有發光層的發光元件的結構例子。圖8A所示的發光元件262a是將光提取到與基板200相反的方向的頂面發射(頂部發射)型發光元件，並且圖8B所示的發光元件262b是經過基板200提取光的底面發射(底部發射)型發光元件。注意，本發明的一個實施方式並不侷限於此，也可以是將發光元件所發射的光提取到形成有發光元件的基板200的上方及下方的兩者的雙面發射(雙發射)型發光元件。
發光元件262a及發光元件262b在基板200上包括電極101、電極102、電極103、電極104。此外，在電極101與電極102之間、在電極102與電極103之間以及在電極102與電極104之間至少包括發光層170及電荷產生層115。此外，還包括電洞注入層111、電洞傳輸層112、發光層180、電子傳輸層113、電子注入層114、電洞注入層116、電洞傳輸層117、電子傳輸層118、電子注入層119。
電極101包括導電層101a、在導電層101a上並與其接觸的導電層101b。此外，電極103包括導電層103a、在導電層103a上並與其接觸的導電層103b。電極104包括導電層104a、在導電層104a上並與其接觸的導電層104b。
圖8A所示的發光元件262a及圖8B所示的發光元件262b在由電極101及電極102夾持的區域222B與由電極102及電極103夾持的區域222G與由電極102及電極104夾持的區域222R之間都包括分隔壁145。分隔壁145具有絕緣性。分隔壁145覆蓋電極101、電極103及電極104的端部，並包括與該電極重疊的開口部。藉由設置分隔壁145，可以將各區域的基板200上的該電極分別分為島狀。
發光元件262a及發光元件262b在從區域222B、區域222G及區域222R發射的光被提取的方向上具有分別包括光學元件224B、光學元件224G及光學元件 224R的基板220。從各區域發射的光透過各光學元件射出到發光元件外部。也就是說，從區域222B發射的光透過光學元件224B射出，從區域222G發射的光透過光學元件224G射出，且從區域222R發射的光透過光學元件224R射出。
光學元件224B、光學元件224G及光學元件224R具有選擇性地使入射光中的呈現特定顏色的光透過的功能。例如，從區域222B發射的光透過光學元件224B成為藍色光，從區域222G發射的光透過光學元件224G成為綠色光，從區域222R發射的光透過光學元件224R成為紅色光。
作為光學元件224R、光學元件224G、光學元件224B，例如可以採用彩色層(也稱為濾色片)、帶通濾光片、多層膜濾光片等。此外，可以將顏色轉換元件應用於光學元件。顏色轉換元件是將入射光轉換為其波長比該入射光長的光的光學元件。作為顏色轉換元件，較佳為使用利用量子點的元件。藉由利用量子點，可以提高顯示裝置的色彩再現性。
另外，也可以在光學元件224R、光學元件224G及光學元件224B上重疊地設置一個或多個其他光學元件。作為其他光學元件，例如可以設置圓偏光板或防反射膜等。藉由將圓偏光板設置在顯示裝置中的發光元件所發射的光被提取的一側，可以防止從顯示裝置的外部入射的光在顯示裝置的內部被反射而射出到外部的現象。另 外，藉由設置防反射膜，可以減弱在顯示裝置的表面被反射的外光。由此，可以清晰地觀察顯示裝置所發射的光。
在圖8A及圖8B中使用虛線的箭頭示意性地示出透過各光學元件從各區域射出的藍色(B)光、綠色(G)光、紅色(R)光。
在各光學元件之間包括遮光層223。遮光層223具有遮蔽從相鄰的區域發射的光的功能。此外，也可以採用不設置遮光層223的結構。
遮光層223具有抑制外光的反射的功能。或者，遮光層223具有防止從相鄰的發光元件發射出的光混有顏色的功能。遮光層223可以使用金屬、包含黑色顏料的樹脂、碳黑、金屬氧化物、包含多種金屬氧化物的固溶體的複合氧化物等。
另外，光學元件224B與光學元件224G也可以在與遮光層223重疊的區域中具有彼此重疊的區域。另外，光學元件224G與光學元件224R也可以在與遮光層223重疊的區域中具有彼此重疊的區域。另外，光學元件224R與光學元件224B也可以在與遮光層223重疊的區域中具有彼此重疊的區域。
另外，關於基板200及具有光學元件的基板220，參照實施方式1即可。
並且，發光元件262a及發光元件262b具有微腔結構。
《微腔結構》
從發光層170及發光層180射出的光在一對電極(例如，電極101與電極102)之間被諧振。另外，發光層170及發光層180形成在所射出的光中的所希望的波長的光得到增強的位置。例如，藉由調整從電極101的反射區域到發光層170的發光區域的光學距離以及從電極102的反射區域到發光層170的發光區域的光學距離，可以增強從發光層170射出的光中的所希望的波長的光。另外，藉由調整從電極101的反射區域到發光層180的發光區域的光學距離以及從電極102的反射區域到發光層180的發光區域的光學距離，可以增強從發光層180射出的光中的所希望的波長的光。也就是說，當採用層疊多個發光層(在此為發光層170及發光層180)的發光元件時，較佳為分別將發光層170及發光層180的光學距離最佳化。
另外，在發光元件262a及發光元件262b中，藉由在各區域中調整導電層(導電層101b、導電層103b及導電層104b)的厚度，可以增強發光層170及發光層180所發射的光中的所希望的波長的光。此外，藉由在各區域中使電洞注入層111和電洞傳輸層112中的至少一個的厚度不同，也可以增強從發光層170及發光層180發射的光。
例如，在電極101至電極104中，當能夠反射光的導電材料的折射率小於發光層170或發光層180的折射率時，以電極101與電極102之間的光學距離為 mBλB/2(mB表示自然數，λB表示在區域222B中增強的光的波長)的方式調整電極101中的導電層101b的膜厚度。同樣地，以電極103與電極102之間的光學距離為mGλG/2(mG表示自然數，λG表示在區域222G中增強的光的波長)的方式調整電極103中的導電層103b的膜厚度。並且，以電極104與電極102之間的光學距離為mRλR/2(mR表示自然數，λR表示在區域222R中增強的光的波長)的方式調整電極104中的導電層104b的膜厚度。
例如，在難以嚴密地決定電極101至電極104的反射區域的情況下，藉由假定將電極101至電極104的反射區域設定為反射區域，可以導出增強從發光層170或發光層180射出的光的光學距離。另外，在難以嚴密地決定發光層170及發光層180的發光區域的情況下，藉由假定將發光層170及發光層180的任一區域設定為發光區域，可以導出增強從發光層170及發光層180射出的光的光學距離。
如上所述，藉由設置微腔結構調整各區域的一對電極之間的光學距離，可以抑制各電極附近的光的散射及光的吸收，由此可以實現高的光提取效率。另外，在上述結構中，導電層101b、導電層103b、導電層104b較佳為具有透過光的功能。另外，構成導電層101b、導電層103b、導電層104b的材料既可以相同又可以不同。當使用相同材料形成導電層101b、導電層103b、導電層104b時，使藉由蝕刻製程的圖案的形成變得容易，所以 是較佳的。另外，導電層101b、導電層103b、導電層104b也可以分別是兩層以上的疊層。
由於圖8A所示的發光元件262a是頂面發射型發光元件，所以導電層101a、導電層103a及導電層104a較佳為具有反射光的功能。另外，電極102較佳為具有透過光的功能及反射光的功能。
另外，由於圖8B所示的發光元件262b是底面發射型發光元件，所以導電層101a、導電層103a及導電層104a較佳為具有透過光的功能及反射光的功能。另外，電極102較佳為具有反射光的功能。
在發光元件262a及發光元件262b中，導電層101a、導電層103a或導電層104a既可以使用相同的材料，又可以使用不同的材料。當導電層101a、導電層103a、導電層104a使用相同的材料時，可以降低發光元件262a及發光元件262b的製造成本。另外，導電層101a、導電層103a、導電層104a也可以分別是兩層以上的疊層。
另外，發光元件262a及發光元件262b中的發光層170和發光層180中的至少一個較佳為具有實施方式1或實施方式2所示的結構。由此，可以製造發光效率高的發光元件。
例如，發光層170及發光層180可以具有如發光層180a及發光層180b那樣在其中一個或兩個中層疊有兩層的結構。藉由作為兩層的發光層分別使用第一發光 材料及第二發光材料這兩種具有發射不同顏色的功能的發光材料，可以得到包含多種顏色的發光。尤其是，較佳為選擇用於各發光層的發光材料，以便藉由組合發光層170和發光層180所發射的光而能夠得到白色發光。
發光層170和發光層180中的一個或兩個也可以具有層疊有三層以上的結構，並也可以包括不具有發光材料的層。
如上所示，藉由將具有實施方式1及實施方式2所示的發光層的結構中的至少一個的發光元件262a或發光元件262b用於顯示裝置的像素，可以製造發光效率高的顯示裝置。也就是說，包括發光元件262a或發光元件262b的顯示裝置可以減少功耗。
注意，關於發光元件262a及發光元件262b中的其他結構，參照發光元件260a或發光元件260b或者實施方式1至實施方式3所示的發光元件的結構即可。
〈發光元件的製造方法〉
接著，參照圖9A至圖10C對本發明的一個實施方式的發光元件的製造方法進行說明。在此，對圖8A所示的發光元件262a的製造方法進行說明。
圖9A至圖10C是說明本發明的一個實施方式的發光元件的製造方法的剖面圖。
下面將說明的發光元件262a的製造方法包括第一步驟至第七步驟的七個步驟。
〈〈第一步驟〉〉
第一步驟是如下製程：將發光元件的電極(具體為構成電極101的導電層101a、構成電極103的導電層103a以及構成電極104的導電層104a)形成在基板200上(參照圖9A)。
在本實施方式中，在基板200上形成具有反射光的功能的導電層，將該導電層加工為所希望的形狀，由此形成導電層101a、導電層103a及導電層104a。作為上述具有反射光的功能的導電層，使用銀、鈀及銅的合金膜(也稱為Ag-Pd-Cu膜或APC)。如此，藉由經過對同一導電層進行加工的製程形成導電層101a、導電層103a及導電層104a，可以降低製造成本，所以是較佳的。
此外，也可以在第一步驟之前在基板200上形成多個電晶體。此外，上述多個電晶體可以與導電層101a、導電層103a及導電層104a分別電連接。
〈〈第二步驟〉〉
第二步驟是如下製程：在構成電極101的導電層101a上形成具有透過光的功能的導電層101b；在構成電極103的導電層103a上形成具有透過光的功能的導電層103b；以及在構成電極104的導電層104a上形成具有透過光的功能的導電層104b(參照圖9B)。
在本實施方式中，在具有反射光的功能的導 電層101a、103a及104a上分別形成具有透過光的功能的導電層101b、103b及104b，由此形成電極101、電極103及電極104。作為上述導電層101b、103b及104b使用ITSO膜。
另外，具有透過光的功能的導電層101b、103b及104b也可以分為多次來形成。藉由分為多次形成，可以以在各區域中實現適當的微腔結構的膜厚度來形成導電層101b、103b及104b。
〈〈第三步驟〉〉
第三步驟是形成覆蓋發光元件的各電極的端部的分隔壁145的製程(參照圖9C)。
分隔壁145包括與電極重疊的開口部。由於該開口部而露出的導電膜被用作發光元件的陽極。在本實施方式中，作為分隔壁145使用聚醯亞胺樹脂。
另外，在第一步驟至第三步驟中沒有損傷EL層(包含有機化合物的層)的可能性，由此可以使用各種各樣的成膜方法及微細加工技術。在本實施方式中，利用濺射法形成反射導電層，利用光微影法在該導電層上形成圖案，然後利用乾蝕刻法或濕蝕刻法將該導電層加工為島狀，來形成構成電極101的導電層101a、構成電極103的導電層103a以及構成電極104的導電層104a。然後，利用濺射法形成具有透明性的導電膜，利用光微影法在該具有透明性的導電膜上形成圖案，然後利用濕蝕刻法將該 具有透明性的導電膜加工為島狀，來形成電極101、電極103以及電極104。
〈〈第四步驟〉〉
第四步驟是形成電洞注入層111、電洞傳輸層112、發光層180、電子傳輸層113、電子注入層114及電荷產生層115的製程(參照圖10A)。
藉由共蒸鍍電洞傳輸性材料和包含受體性物質的材料，可以形成電洞注入層111。注意，共蒸鍍是指使多個不同的物質分別從不同的蒸發源同時蒸發的蒸鍍法。藉由蒸鍍電洞傳輸性材料，可以形成電洞傳輸層112。
藉由蒸鍍發射選自紫色、藍色、藍綠色、綠色、黃綠色、黃色、橙色和紅色中至少一個的光的客體材料，可以形成發光層180。作為客體材料，可以使用發射螢光或磷光的發光性有機化合物。另外，較佳為使用實施方式1至實施方式3所示的發光層的結構。另外，發光層180也可以是雙層結構。此時，兩個發光層較佳為具有彼此發射不同顏色的發光性物質。
藉由蒸鍍電子傳輸性高的物質，可以形成電子傳輸層113。另外，藉由蒸鍍電子注入性高的物質，可以形成電子注入層114。
藉由蒸鍍對電洞傳輸性材料添加有電子受體(受體)的材料或對電子傳輸性材料添加有電子予體(施體) 的材料，可以形成電荷產生層115。
〈〈第五步驟〉〉
第五步驟是形成電洞注入層116、電洞傳輸層117、發光層170、電子傳輸層118、電子注入層119以及電極102的製程(參照圖10B)。
藉由利用與上面所示的電洞注入層111相同的材料及方法，可以形成電洞注入層116。另外，藉由利用與上面所示的電洞傳輸層112相同的材料及方法，可以形成電洞傳輸層117。
藉由蒸鍍發射選自紫色、藍色、藍綠色、綠色、黃綠色、黃色、橙色和紅色中至少一個的光的客體材料，可以形成發光層170。客體材料可以使用螢光性有機化合物。此外，既可以單獨蒸鍍該螢光性有機化合物，又可以與其他材料混合而蒸鍍該螢光性有機化合物。另外，也可以以螢光性有機化合物為客體材料，並將該客體材料分散在其激發能比客體材料大的主體材料中，由此進行蒸鍍。
作為電子傳輸層118，可以利用與上述電子傳輸層113同樣的材料及同樣的方法形成。另外，作為電子注入層119，可以利用與上述電子注入層114同樣的材料及同樣的方法形成。
藉由層疊具有反射性的導電膜與具有透光性的導電膜，可以形成電極102。電極102可以採用單層結 構或疊層結構。
藉由上述製程，在基板200上形成發光元件，該發光元件在電極101、電極103及電極104上分別包括區域222B、區域222G及區域222R。
〈〈第六步驟〉〉
第六步驟是在基板220上形成遮光層223、光學元件224B、光學元件224G及光學元件224R的製程(參照圖10C)。
將包含黑色顏料的樹脂膜形成在所希望的區域中，來形成遮光層223。然後，在基板220及遮光層223上形成光學元件224B、光學元件224G、光學元件224R。將包含藍色顏料的樹脂膜形成在所希望的區域中，來形成光學元件224B。將包含綠色顏料的樹脂膜形成在所希望的區域中，來形成光學元件224G。將包含紅色顏料的樹脂膜形成在所希望的區域中，來形成光學元件224R。
〈〈第七步驟〉〉
第七步驟是如下製程：將形成在基板200上的發光元件、形成在基板220上的遮光層223、光學元件224B、光學元件224G及光學元件224R貼合，並使用密封劑來密封(未圖示)。
藉由上述製程，可以形成圖8A所示的發光元 件262a。
本實施方式所示的結構可以與其他實施方式所示的結構適當地組合而實施。
實施方式5
在本實施方式中，參照圖11A至圖19B說明本發明的一個實施方式的顯示裝置。
〈顯示裝置的結構例子1〉
圖11A是示出顯示裝置600的俯視圖，圖11B是沿圖11A中的點劃線A-B、點劃線C-D所示的部分的剖面圖。顯示裝置600包括驅動電路部(信號線驅動電路部601、掃描線驅動電路部603)以及像素部602。信號線驅動電路部601、掃描線驅動電路部603、像素部602具有控制發光元件的發光的功能。
顯示裝置600包括元件基板610、密封基板604、密封劑605、由密封劑605圍繞的區域607、引線配線608以及FPC609。
注意，引線配線608是用來傳送輸入到信號線驅動電路部601及掃描線驅動電路部603的信號的佈線，並且從用作外部輸入端子的FPC609接收視訊信號、時脈信號、啟動信號、重設信號等。注意，雖然在此只圖示出FPC609，但是FPC609還可以安裝有印刷線路板(PWB：Printed Wiring Board)。
作為信號線驅動電路部601，形成組合N通道型電晶體623和P通道型電晶體624的CMOS電路。另外，信號線驅動電路部601或掃描線驅動電路部603可以利用各種CMOS電路、PMOS電路或NMOS電路。另外，雖然在本實施方式中示出在基板的同一表面上設置在基板上形成有驅動電路部的驅動器和像素的顯示裝置，但是沒必要必須採用該結構，驅動電路部也可以形成在外部，而不形成在基板上。
另外，像素部602包括切換電晶體611、電流控制電晶體612以及與電流控制電晶體612的汲極電連接的下部電極613。注意，以覆蓋下部電極613的端部的方式形成有分隔壁614。作為分隔壁614可以使用正型感光丙烯酸樹脂膜。
另外，將分隔壁614的上端部或下端部形成為具有曲率的曲面，以獲得良好的覆蓋性。例如，在使用正型感光丙烯酸作為分隔壁614的材料的情況下，較佳為只使分隔壁614的上端部包括具有曲率半徑(0.2μm以上且3μm以下)的曲面。作為分隔壁614，可以使用負型感光樹脂或者正型感光樹脂。
對電晶體(電晶體611、612、623、624)的結構沒有特別的限制。例如，作為電晶體也可以使用交錯型電晶體。另外，對電晶體的極性也沒有特別的限制，也可以採用包括N通道型電晶體及P通道型電晶體的結構或者只具有N通道型電晶體和P通道型電晶體中的一個的 結構。對用於電晶體的半導體膜的結晶性也沒有特別的限制。例如，可以使用非晶半導體膜或結晶性半導體膜。作為半導體材料，可以使用第14族(矽等)半導體、化合物半導體(包括氧化物半導體)、有機半導體等。作為電晶體，例如使用能隙為2eV以上，較佳為2.5eV以上，更佳為3eV以上的氧化物半導體，由此可以降低電晶體的關態電流(off-state current)，所以是較佳的。作為該氧化物半導體，例如可以舉出In-Ga氧化物、In-M-Zn氧化物(M表示鋁(Al)、鎵(Ga)、釔(Y)、鋯(Zr)、鑭(La)、鈰(Ce)、錫(Sn)、鉿(Hf)或釹(Nd))等。
在下部電極613上形成有EL層616及上部電極617。將下部電極613用作陽極，將上部電極617用作陰極。
另外，EL層616藉由使用蒸鍍遮罩的蒸鍍法、噴墨法、旋轉塗佈法等各種方法形成。另外，作為構成EL層616的其他材料，也可以使用低分子化合物或高分子化合物(包括低聚物、樹枝狀聚合物)。
由下部電極613、EL層616及上部電極617構成發光元件618。發光元件618較佳為具有構成實施方式1至實施方式3的結構的發光元件。注意，當像素部包括多個發光元件時，也可以包括在實施方式1至實施方式3中記載的發光元件以及具有其他結構的發光元件。
另外，藉由使用密封劑605將密封基板604貼合到元件基板610，形成如下結構，亦即發光元件618 安裝在由元件基板610、密封基板604以及密封劑605圍繞的區域607中。注意，在區域607中填充有填料，除了填充有惰性氣體(氮或氬等)的情況以外，也有填充有可用於密封劑605的紫外線硬化性樹脂或熱固性樹脂的情況，例如可以使用PVC(聚氯乙烯)類樹脂、丙烯酸類樹脂、聚醯亞胺類樹脂、環氧類樹脂、矽酮類樹脂、PVB(聚乙烯醇縮丁醛)類樹脂或EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)類樹脂。藉由在密封基板中形成凹部且在其中設置乾燥劑，可以抑制水分所導致的劣化，所以是較佳的。
另外，在密封基板604的下方以與發光元件618重疊的方式設置光學元件621。此外，在密封基板604的下方還設置遮光層622。作為光學元件621及遮光層622都可以採用與實施方式3所示的光學元件及遮光層同樣的結構。
另外，較佳為使用環氧類樹脂或玻璃粉作為密封劑605。另外，這些材料較佳為儘可能地不容易使水或氧透過的材料。另外，作為用於密封基板604的材料，除了可以使用玻璃基板或石英基板以外，還可以使用由FRP(Fiber Reinforced Plastics；玻璃纖維強化塑膠)、PVF(聚氟乙烯)、聚酯、丙烯酸等構成的塑膠基板。
藉由上述步驟，可以得到包括實施方式1至實施方式3所記載的發光元件及光學元件的顯示裝置。
〈顯示裝置的結構例子2〉
下面，參照圖12A和圖12B及圖13對顯示裝置的其他例子進行說明。另外，圖12A和圖12B及圖13是本發明的一個實施方式的顯示裝置的剖面圖。
圖12A示出基板1001、基底絕緣膜1002、閘極絕緣膜1003、閘極電極1006、1007、1008、第一層間絕緣膜1020、第二層間絕緣膜1021、周邊部1042、像素部1040、驅動電路部1041、發光元件的下部電極1024R、1024G、1024B、分隔壁1025、EL層1028、發光元件的上部電極1026、密封層1029、密封基板1031、密封劑1032等。
另外，在圖12A中，作為光學元件的一個例子，將彩色層(紅色彩色層1034R、綠色彩色層1034G及藍色彩色層1034B)設置在透明基材1033上。另外，還可以設置遮光層1035。對設置有彩色層及遮光層的透明基材1033進行對準而將其固定到基板1001上。另外，彩色層及遮光層被覆蓋層1036覆蓋。另外，在圖12A中，透過彩色層的光成為紅色光、綠色光、藍色光，因此能夠以三個顏色的像素呈現影像。
圖12B示出作為光學元件的一個例子將彩色層(紅色彩色層1034R、綠色彩色層1034G、藍色彩色層1034B)形成在閘極絕緣膜1003和第一層間絕緣膜1020之間的例子。如上述那樣，也可以將彩色層設置在基板1001和密封基板1031之間。
在圖13中，作為光學元件的一個例子，示出 彩色層(紅色彩色層1034R、綠色彩色層1034G、藍色彩色層1034B)形成在第一層間絕緣膜1020和第二層間絕緣膜1021之間的例子。如此，彩色層也可以設置在基板1001和密封基板1031之間。
另外，雖然以上說明了具有經過形成有電晶體的基板1001提取光的結構(底部發射型)的顯示裝置，但是也可以採用具有經過密封基板1031提取光的結構(頂部發射型)的顯示裝置。
〈顯示裝置的結構例子3〉
圖14A和圖14B示出頂部發射型顯示裝置的剖面圖的一個例子。圖14A和圖14B是說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的剖面圖，省略圖12A和圖12B及圖13所示的驅動電路部1041、周邊部1042等。
在此情況下，基板1001可以使用不使光透過的基板。到製造連接電晶體與發光元件的陽極的連接電極為止的製程與底部發射型顯示裝置同樣地進行。然後，以覆蓋電極1022的方式形成第三層間絕緣膜1037。該絕緣膜也可以具有平坦化的功能。第三層間絕緣膜1037可以使用與第二層間絕緣膜相同的材料或其他各種材料形成。
雖然在此發光元件的下部電極1024R、1024G、1024B都是陽極，但是也可以是陰極。另外，在採用如圖14A和圖14B所示那樣的頂部發射型顯示裝置的情況下，下部電極1024R、1024G、1024B較佳為具有 反射光的功能。另外，在EL層1028上設置有上部電極1026。較佳的是，藉由上部電極1026具有反射光且使光透過的功能，在下部電極1024R、1024G、1024B和上部電極1026之間採用微腔結構，增強特定波長的光的強度。
在採用圖14A所示的頂部發射結構的情況下，可以使用設置有彩色層(紅色彩色層1034R、綠色彩色層1034G及藍色彩色層1034B)的密封基板1031進行密封。密封基板1031也可以設置有位於像素和像素之間的遮光層1035。另外，作為密封基板1031，較佳為使用具有透光性的基板。
在圖14A中，例示出設置多個發光元件並在該多個發光元件的每一個上設置彩色層的結構，但是不侷限於此。例如，如圖14B所示，也可以以設置紅色彩色層1034R及藍色彩色層1034B而不設置綠色彩色層的方式以紅色、綠色、藍色的三個顏色進行全彩色顯示。如圖14A所示，當對發光元件的每一個設置彩色層時，發揮可以抑制外光反射的效果。另一方面，如圖14B所示，當設置紅色彩色層以及藍色彩色層而不設置綠色彩色層時，綠色發光元件所發射出的光的能量損失少，因此發揮可以減少耗電量的效果。
〈顯示裝置的結構例子4〉
雖然上述顯示裝置包括三種顏色(紅色、綠色及藍色) 的子像素，但是也可以包括四種顏色(紅色、綠色、藍色及黃色或者紅色、綠色、藍色、白色)的子像素。圖15A至圖17B示出包括下部電極1024R、1024G、1024B及1024Y的顯示裝置的結構。圖15A、圖15B及圖16示出經過形成有電晶體的基板1001提取光的結構(底部發射型)的顯示裝置，圖17A及圖17B示出經過密封基板1031提取光的結構(頂部發射型)的顯示裝置。
圖15A示出將光學元件(彩色層1034R、彩色層1034G、彩色層1034B、彩色層1034Y)設置於透明的基材1033的顯示裝置的例子。另外，圖15B示出將光學元件(彩色層1034R、彩色層1034G、彩色層1034B、彩色層1034Y)形成在第一層間絕緣膜1020與閘極絕緣膜1003之間的顯示裝置的例子。另外，圖16示出將光學元件(彩色層1034R、彩色層1034G、彩色層1034B、彩色層1034Y)形成在第一層間絕緣膜1020與第二層間絕緣膜1021之間的顯示裝置的例子。
彩色層1034R具有透過紅色光的功能，彩色層1034G具有透過綠色光的功能，彩色層1034B具有透過藍色光的功能。另外，彩色層1034Y具有透過黃色光的功能或者透過選自藍色、綠色、黃色、紅色中的多個光的功能。當彩色層1034Y具有透過選自藍色、綠色、黃色、紅色中的多個光的功能時，透過彩色層1034Y的光也可以是白色。發射黃色或白色的光的發光元件的發光效率高，因此包括彩色層1034Y的顯示裝置可以降低功耗。
另外，在圖17A及圖17B所示的頂部發射型顯示裝置中，在包括下部電極1024Y的發光元件中也與圖14A的顯示裝置同樣地較佳為在下部電極1024R、1024G、1024B、1024Y與上部電極1026之間具有微腔結構。另外，在圖17A的顯示裝置中，可以利用設置有彩色層(紅色彩色層1034R、綠色彩色層1034G、藍色彩色層1034B及黃色彩色層1034Y)的密封基板1031進行密封。
透過微腔及黃色彩色層1034Y發射的光是在黃色的區域具有發射光譜的光。由於黃色的視覺靈敏度(luminosity factor)高，所以發射黃色光的發光元件的發光效率高。也就是說，具有圖17A的結構的顯示裝置可以降低功耗。
在圖17A中，例示出設置多個發光元件並在該多個發光元件的每一個上設置彩色層的結構，但是不侷限於此。例如，如圖17B所示，也可以以設置紅色彩色層1034R、綠色彩色層1034G及藍色彩色層1034B而不設置黃色彩色層的方式以紅色、綠色、藍色、黃色的四個顏色或紅色、綠色、藍色、白色的四個顏色進行全彩色顯示。如圖17A所示，當設置發光元件並在該發光元件的每一個上設置彩色層時，發揮可以抑制外光反射的效果。另一方面，如圖17B所示，當設置發光元件及紅色彩色層、綠色彩色層及藍色彩色層而不設置黃色彩色層時，黃色或白色的發光元件所發射出的光的能量損失少，因此發揮可以減少功耗的效果。
〈顯示裝置的結構例子5〉
接著，圖18示出本發明的其他實施方式的顯示裝置。圖18是沿圖11A的點劃線A-B、點劃線C-D切斷的剖面圖。另外，在圖18中，具有與圖11B所示的功能同樣的功能的部分由相同的元件符號表示，有時省略其詳細說明。
圖18所示的顯示裝置600在由元件基板610、密封基板604及密封劑605圍繞的區域607中包括密封層607a、密封層607b及密封層607c。密封層607a、密封層607b及密封層607c中的一個或多個例如可以使用PVC(聚氯乙烯)類樹脂、丙烯酸類樹脂、聚醯亞胺類樹脂、環氧類樹脂、矽酮類樹脂、PVB(聚乙烯醇縮丁醛)類樹脂或EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)類樹脂等樹脂。另外，可以使用氧化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、氮化矽、氧化鋁、氮化鋁等無機材料。藉由形成密封層607a、密封層607b及密封層607c，可以抑制水等雜質所引起的發光元件618的劣化，所以是較佳的。另外，當形成密封層607a、密封層607b及密封層607c時，可以不設置密封劑605。
另外，既可以形成密封層607a、密封層607b及密封層607c中的一個或兩個，又可以形成四個以上的密封層。藉由使密封層具有多層，可以高效地防止水等雜質從顯示裝置600的外部進入顯示裝置內部的發光元件618，所以是較佳的。此外，當密封層採用多層時，其中 層疊樹脂和無機材料，所以是較佳的。
〈顯示裝置的結構例子6〉
本實施方式中的結構例子1至結構例子4所示的顯示裝置包括光學元件，但是本發明的一個實施方式也可以不包括光學元件。
圖19A及圖19B所示的顯示裝置是經過密封基板1031提取光的結構(頂部發射型)的顯示裝置。圖19A是包括發光層1028R、發光層1028G及發光層1028B的顯示裝置的一個例子。圖19B是包括發光層1028R、發光層1028G、發光層1028B及發光層1028Y的顯示裝置的一個例子。
發光層1028R發射紅色的光，發光層1028G發射綠色的光，發光層1028B發射藍色的光。發光層1028Y具有發射黃色的光的功能或發射選自藍色、綠色和紅色中的多個光的功能。發光層1028Y所發射的光也可以為白色的光。發射黃色或白色的光的發光元件的發光效率高，因此包括發光層1028Y的顯示裝置可以降低功耗。
圖19A及圖19B所示的顯示裝置在子像素中包括發射不同顏色的光的EL層，由此不需要設置被用作光學元件的彩色層。
密封層1029例如可以使用PVC(聚氯乙烯)類樹脂、丙烯酸類樹脂、聚醯亞胺類樹脂、環氧類樹脂、矽酮類樹脂、PVB(聚乙烯醇縮丁醛)類樹脂或EVA(乙烯-醋 酸乙烯酯)類樹脂等樹脂。另外，可以使用氧化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、氮化矽、氧化鋁、氮化鋁等無機材料。藉由形成密封層1029，可以抑制水等雜質所引起的發光元件的劣化，所以是較佳的。
另外，既可以形成單層或疊層的密封層1029，又可以形成四個以上的密封層1029。藉由使密封層具有多層，可以高效地防止水等雜質從顯示裝置的外部進入顯示裝置內部，所以是較佳的。此外，當密封層採用多層時，較佳的是，其中層疊樹脂和無機材料。
密封基板1031具有保護發光元件的功能即可。由此，密封基板1031使用具有撓性的基板或薄膜。
本實施方式所示的結構可以與其他實施方式或本實施方式中的其他結構適當地組合。
實施方式6
在本實施方式中，參照圖20A至圖22B說明包括本發明的一個實施方式的發光元件的顯示裝置。
注意，圖20A是說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的方塊圖，圖20B是說明本發明的一個實施方式的顯示裝置所包括的像素電路的電路圖。
〈關於顯示裝置的說明〉
圖20A所示的顯示裝置包括：具有顯示元件的像素的區域(以下稱為像素部802)；配置在像素部802外側並具 有用來驅動像素的電路的電路部(以下稱為驅動電路部804)；具有保護元件的功能的電路(以下稱為保護電路806)；以及端子部807。此外，也可以不設置保護電路806。
驅動電路部804的一部分或全部較佳為與像素部802形成在同一基板上。由此，可以減少構件的數量或端子的數量。當驅動電路部804的一部分或全部不與像素部802形成在同一基板上時，驅動電路部804的一部分或全部可以藉由COG或TAB(Tape Automated Bonding：捲帶自動接合)安裝。
像素部802包括用來驅動配置為X行(X為2以上的自然數)Y列(Y為2以上的自然數)的多個顯示元件的電路(以下稱為像素電路801)，驅動電路部804包括輸出選擇像素的信號(掃描信號)的電路(以下稱為掃描線驅動電路804a)以及用來供應用於驅動像素的顯示元件的信號(資料信號)的電路(以下稱為信號線驅動電路804b)等驅動電路。
掃描線驅動電路804a具有移位暫存器等。掃描線驅動電路804a藉由端子部807被輸入用來驅動移位暫存器的信號並輸出信號。例如，掃描線驅動電路804a被輸入起動脈衝信號、時脈信號等並輸出脈衝信號。掃描線驅動電路804a具有控制被供應掃描信號的佈線(以下稱為掃描線GL_1至GL_X)的電位的功能。另外，也可以設置多個掃描線驅動電路804a，並藉由多個掃描線驅動電 路804a分別控制掃描線GL_1至GL_X。或者，掃描線驅動電路804a具有能夠供應初始化信號的功能。但是，不侷限於此，掃描線驅動電路804a也可以供應其他信號。
信號線驅動電路804b具有移位暫存器等。信號線驅動電路804b藉由端子部807來接收用來驅動移位暫存器的信號和從其中得出資料信號的信號(影像信號)。信號線驅動電路804b具有根據影像信號生成寫入到像素電路801的資料信號的功能。此外，信號線驅動電路804b具有響應於由於起動脈衝信號、時脈信號等的輸入產生的脈衝信號而控制資料信號的輸出的功能。另外，信號線驅動電路804b具有控制被供應資料信號的佈線(以下稱為資料線DL_1至DL_Y)的電位的功能。或者，信號線驅動電路804b具有能夠供應初始化信號的功能。但是，不侷限於此，信號線驅動電路804b可以供應其他信號。
信號線驅動電路804b例如使用多個類比開關等來構成。信號線驅動電路804b藉由依次使多個類比開關開啟而可以輸出對影像信號進行時間分割所得到的信號作為資料信號。此外，也可以使用移位暫存器等構成信號線驅動電路804b。
脈衝信號及資料信號分別藉由被供應掃描信號的多個掃描線GL之一及被供應資料信號的多個資料線DL之一被輸入到多個像素電路801中的每一個。另外，多個像素電路801的每一個藉由掃描線驅動電路804a來控制資料信號的寫入及保持。例如，藉由掃描線GL_m(m 是X以下的自然數)從掃描線驅動電路804a對第m行第n列的像素電路801輸入脈衝信號，並根據掃描線GL_m的電位而藉由資料線DL_n(n是Y以下的自然數)從信號線驅動電路804b對第m行第n列的像素電路801輸入資料信號。
圖20A所示的保護電路806例如連接於作為掃描線驅動電路804a和像素電路801之間的佈線的掃描線GL。或者，保護電路806連接於作為信號線驅動電路804b和像素電路801之間的佈線的資料線DL。或者，保護電路806可以連接於掃描線驅動電路804a和端子部807之間的佈線。或者，保護電路806可以連接於信號線驅動電路804b和端子部807之間的佈線。此外，端子部807是指設置有用來從外部的電路對顯示裝置輸入電源、控制信號及影像信號的端子的部分。
保護電路806是在對與其連接的佈線供應一定範圍之外的電位時使該佈線與其他佈線之間導通的電路。
如圖20A所示，藉由對像素部802和驅動電路部804分別設置保護電路806，可以提高顯示裝置對因ESD(Electro Static Discharge：靜電放電)等而產生的過電流的耐性。但是，保護電路806的結構不侷限於此，例如，也可以採用將掃描線驅動電路804a與保護電路806連接的結構或將信號線驅動電路804b與保護電路806連接的結構。或者，也可以採用將端子部807與保護電路 806連接的結構。
另外，雖然在圖20A中示出由掃描線驅動電路804a和信號線驅動電路804b形成驅動電路部804的例子，但不侷限於此。例如，也可以只形成掃描線驅動電路804a並安裝形成有另外準備的信號線驅動電路的基板(例如，由單晶半導體膜或多晶半導體膜形成的驅動電路基板)。
〈像素電路的結構例子〉
圖20A所示的多個像素電路801例如可以採用圖20B所示的結構。
圖20B所示的像素電路801包括電晶體852、854、電容器862以及發光元件872。
電晶體852的源極電極和汲極電極中的一個電連接於被供應資料信號的佈線(資料線DL_n)。並且，電晶體852的閘極電極電連接於被供應閘極信號的佈線(掃描線GL_m)。
電晶體852具有控制資料信號的寫入的功能。
電容器862的一對電極中的一個電連接於被供應電位的佈線(以下，稱為電位供應線VL_a)，另一個電連接於電晶體852的源極電極和汲極電極中的另一個。
電容器862具有作為儲存被寫入的資料的儲存電容器的功能。
電晶體854的源極電極和汲極電極中的一個電連接於電位供應線VL_a。並且，電晶體854的閘極電極電連接於電晶體852的源極電極和汲極電極中的另一個。
發光元件872的陽極和陰極中的一個電連接於電位供應線VL_b，另一個電連接於電晶體854的源極電極和汲極電極中的另一個。
作為發光元件872，可以使用實施方式1至實施方式3所示的發光元件。
此外，電位供應線VL_a和電位供應線VL_b中的一個被施加高電源電位VDD，另一個被施加低電源電位VSS。
例如，在具有圖20B的像素電路801的顯示裝置中，藉由圖20A所示的掃描線驅動電路804a依次選擇各行的像素電路801，並使電晶體852開啟而寫入資料信號的資料。
當電晶體852被關閉時，被寫入資料的像素電路801成為保持狀態。並且，流過電晶體854的源極電極與汲極電極之間的電流量根據寫入的資料信號的電位被控制，發光元件872以對應於流過的電流量的亮度發光。藉由按行依次進行上述步驟，可以顯示影像。
另外，可以使像素電路具有校正電晶體的臨界電壓等的變動的影響的功能。圖21A及圖21B和圖22A及圖22B示出像素電路的一個例子。
圖21A所示的像素電路包括六個電晶體(電晶體303_1至303_6)、電容器304以及發光元件305。此外，佈線301_1至301_5、佈線302_1及佈線302_2電連接到圖21A所示的像素電路。注意，作為電晶體303_1至303_6，例如可以使用p通道型電晶體。
圖21B所示的像素電路是除圖21A所示的像素電路之外還包括電晶體303_7的結構。另外，佈線301_6及佈線301_7電連接到圖21B所示的像素電路。在此，佈線301_5與佈線301_6可以相互電連接。注意，作為電晶體303_7，例如可以使用p通道型電晶體。
圖22A所示的像素電路包括六個電晶體(電晶體308_1至308_6)、電容器304以及發光元件305。此外，佈線306_1至306_3及佈線307_1至307_3電連接到圖22A所示的像素電路。在此，佈線306_1與佈線306_3可以相互電連接。注意，作為電晶體308_1至308_6，例如可以使用p通道型電晶體。
圖22B所示的像素電路包括兩個電晶體(電晶體309_1及電晶體309_2)、兩個電容器(電容器304_1及電容器304_2)以及發光元件305。另外，佈線311_1至佈線311_3、佈線312_1及佈線312_2電連接到圖22B所示的像素電路。此外，藉由採用圖22B所示的像素電路的結構，例如可以利用電壓輸入-電流驅動方式(也稱為CVCC方式)驅動像素電路。注意，作為電晶體309_1及309_2，例如可以使用p通道型電晶體。
另外，本發明的一個實施方式的發光元件可以適用於在顯示裝置的像素中包括主動元件的主動矩陣方式或在顯示裝置的像素中沒有包括主動元件的被動矩陣方式。
在主動矩陣方式中，作為主動元件(非線性元件)除電晶體外還可以使用各種主動元件(非線性元件)。例如，也可以使用MIM(Metal Insulator Metal：金屬-絕緣體-金屬)或TFD(Thin Film Diode：薄膜二極體)等。由於這些元件的製程少，因此能夠降低製造成本或者提高良率。另外，由於這些元件的尺寸小，所以可以提高開口率，從而能夠實現低耗電量或高亮度化。
作為除了主動矩陣方式以外的方式，也可以採用不使用主動元件(非線性元件)的被動矩陣型。由於不使用主動元件(非線性元件)，所以製程少，從而可以降低製造成本或者提高良率。另外，由於不使用主動元件(非線性元件)，所以可以提高開口率，從而能夠實現低耗電量或高亮度化等。
本實施方式所示的結構可以與其他實施方式所示的結構適當地組合而實施。
實施方式7
在本實施方式中，參照圖23A至圖27說明包括本發明的一個實施方式的發光元件的顯示裝置以及在該顯示裝置安裝輸入裝置的電子裝置。
〈關於觸控面板的說明1〉
注意，在本實施方式中，作為電子裝置的一個例子，對組合顯示裝置與輸入裝置的觸控面板2000進行說明。另外，作為輸入裝置的一個例子，對使用觸控感測器的情況進行說明。
圖23A及圖23B是觸控面板2000的透視圖。另外，在圖23A及圖23B中，為了明確起見，示出觸控面板2000的典型的組件。
觸控面板2000包括顯示裝置2501及觸控感測器2595(參照圖23B)。此外，觸控面板2000包括基板2510、基板2570以及基板2590。另外，基板2510、基板2570以及基板2590都具有撓性。注意，基板2510、基板2570和基板2590中的任一個或全部可以不具有撓性。
顯示裝置2501包括基板2510上的多個像素以及能夠向該像素供應信號的多個佈線2511。多個佈線2511被引導在基板2510的外周部，其一部分構成端子2519。端子2519與FPC2509(1)電連接。另外，多個佈線2511可以將來自信號線驅動電路2503s(1)的信號供應到多個像素。
基板2590包括觸控感測器2595以及與觸控感測器2595電連接的多個佈線2598。多個佈線2598被引導在基板2590的外周部，其一部分構成端子。並且，該端子與FPC2509(2)電連接。另外，為了明確起見，在 圖23B中以實線示出設置在基板2590的背面一側(與基板2510相對的面一側)的觸控感測器2595的電極以及佈線等。
作為觸控感測器2595，例如可以適用電容式觸控感測器。作為電容式，可以舉出表面型電容式、投影型電容式等。
作為投影型電容式，主要根據驅動方法的不同而分為自電容式、互電容式等。當採用互電容式時，可以同時檢測出多個點，所以是較佳的。
注意，圖23B所示的觸控感測器2595是採用了投影型電容式觸控感測器的結構。
另外，觸控感測器2595可以適用可檢測出手指等檢測物件的接近或接觸的各種感測器。
投影型電容式觸控感測器2595包括電極2591及電極2592。電極2591電連接於多個佈線2598之中的任何一個，而電極2592電連接於多個佈線2598之中的任何其他一個。
如圖23A及圖23B所示，電極2592具有在一個方向上配置的多個四邊形在角部相互連接的形狀。
電極2591是四邊形且在與電極2592延伸的方向交叉的方向上反復地配置。
佈線2594與其間夾著電極2592的兩個電極2591電連接。此時，電極2592與佈線2594的交叉部面積較佳為儘可能小。由此，可以減少沒有設置電極的區域 的面積，從而可以降低穿透率的偏差。其結果，可以降低透過觸控感測器2595的光的亮度偏差。
注意，電極2591及電極2592的形狀不侷限於此，可以具有各種形狀。例如，也可以採用如下結構：將多個電極2591配置為其間儘量沒有間隙，並隔著絕緣層間隔開地設置多個電極2592，以形成不重疊於電極2591的區域。此時，藉由在相鄰的兩個電極2592之間設置與這些電極電絕緣的虛擬電極，可以減少穿透率不同的區域的面積，所以是較佳的。
〈關於顯示裝置的說明〉
接著，參照圖24A說明顯示裝置2501的詳細內容。圖24A是沿圖23B中的點劃線X1-X2所示的部分的剖面圖。
顯示裝置2501包括多個配置為矩陣狀的像素。該像素包括顯示元件以及驅動該顯示元件的像素電路。
在以下說明中，說明將發射白色光的發光元件適用於顯示元件的例子，但是顯示元件不侷限於此。例如，也可以包括發光顏色不同的發光元件，以使各相鄰的像素的發光顏色不同。
作為基板2510及基板2570，例如，可以適當地使用水蒸氣穿透率為1×10-5g．m-2．day-1以下，較佳為1×10-6g．m-2．day-1以下的具有撓性的材料。或者，較佳為 將其熱膨脹率大致相同的材料用於基板2510及基板2570。例如，線性膨脹係數較佳為1×10-3/K以下，更佳為5×10-5/K以下，進一步較佳為1×10-5/K以下。
注意，基板2510是疊層體，其中包括防止雜質擴散到發光元件的絕緣層2510a、撓性基板2510b以及貼合絕緣層2510a與撓性基板2510b的黏合層2510c。另外，基板2570是疊層體，其中包括防止雜質擴散到發光元件的絕緣層2570a、撓性基板2570b以及貼合絕緣層2570a與撓性基板2570b的黏合層2570c。
黏合層2510c及黏合層2570c例如可以使用聚酯、聚烯烴、聚醯胺(尼龍、芳族聚醯胺等)、聚醯亞胺、聚碳酸酯或丙烯酸、氨酯、環氧。還可以使用包括具有矽氧烷鍵合的樹脂的材料。
此外，在基板2510與基板2570之間包括密封層2560。密封層2560較佳為具有比空氣大的折射率。此外，如圖24A所示，當經過密封層2560提取光時，密封層2560可以兼作光學接合層。
另外，可以在密封層2560的外周部形成密封劑。藉由使用該密封劑，可以在由基板2510、基板2570、密封層2560及密封劑圍繞的區域中配置發光元件2550R。注意，作為密封層2560，可以填充惰性氣體(氮或氬等)。此外，可以在該惰性氣體內設置乾燥劑而吸收水分等。或者，可以使用丙烯酸類樹脂或環氧類樹脂等樹脂填充。另外，作為上述密封劑，例如較佳為使用環氧類 樹脂或玻璃粉。此外，作為用於密封劑的材料，較佳為使用不使水分或氧透過的材料。
另外，顯示裝置2501包括像素2502R。此外，像素2502R包括發光模組2580R。
像素2502R包括發光元件2550R以及可以向該發光元件2550R供應電力的電晶體2502t。注意，將電晶體2502t用作像素電路的一部分。此外，發光模組2580R包括發光元件2550R以及彩色層2567R。
發光元件2550R包括下部電極、上部電極以及下部電極與上部電極之間的EL層。作為發光元件2550R，例如可以使用實施方式1至實施方式3所示的發光元件。
另外，也可以在下部電極與上部電極之間採用微腔結構，增強特定波長的光的強度。
另外，在密封層2560被設置於提取光一側的情況下，密封層2560接觸於發光元件2550R及彩色層2567R。
彩色層2567R位於與發光元件2550R重疊的位置。由此，發光元件2550R所發射的光的一部分透過彩色層2567R，而向圖24A中的箭頭所示的方向被射出到發光模組2580R的外部。
此外，在顯示裝置2501中，在發射光的方向上設置遮光層2567BM。遮光層2567BM以圍繞彩色層2567R的方式設置。
彩色層2567R具有使特定波長區域的光透過的功能即可，例如，可以使用使紅色波長區域的光透過的濾色片、使綠色波長區域的光透過的濾色片、使藍色波長區域的光透過的濾色片以及使黃色波長區域的光透過的濾色片等。每個濾色片可以藉由印刷法、噴墨法、利用光微影技術的蝕刻法等並使用各種材料形成。
另外，在顯示裝置2501中設置有絕緣層2521。絕緣層2521覆蓋電晶體2502t。此外，絕緣層2521具有使起因於像素電路的凹凸平坦的功能。另外，可以使絕緣層2521具有能夠抑制雜質擴散的功能。由此，能夠抑制由於雜質擴散而電晶體2502t等的可靠性降低。
此外，發光元件2550R被形成於絕緣層2521的上方。另外，以與發光元件2550R所包括的下部電極的端部重疊的方式設置分隔壁2528。此外，可以在分隔壁2528上形成控制基板2510與基板2570的間隔的間隔物。
掃描線驅動電路2503g(1)包括電晶體2503t及電容器2503c。注意，可以將驅動電路與像素電路經同一製程形成在同一基板上。
另外，在基板2510上設置有能夠供應信號的佈線2511。此外，在佈線2511上設置有端子2519。另外，FPC2509(1)電連接到端子2519。此外，FPC2509(1)具有供應視訊信號、時脈信號、啟動信號、重設信號等的功 能。另外，FPC2509(1)也可以安裝有印刷線路板(PWB)。
此外，可以將各種結構的電晶體適用於顯示裝置2501。在圖24A中，雖然示出了使用底閘極型電晶體的情況，但不侷限於此，例如可以將圖24B所示的頂閘極型電晶體適用於顯示裝置2501。
另外，對電晶體2502t及電晶體2503t的極性沒有特別的限制，例如，可以使用n通道電晶體及p通道電晶體，或者可以使用n通道電晶體或p通道電晶體。此外，對用於電晶體2502t及2503t的半導體膜的結晶性也沒有特別的限制。例如，可以使用非晶半導體膜、結晶半導體膜。另外，作為半導體材料，可以使用第14族半導體(例如，含有矽的半導體)、化合物半導體(包括氧化物半導體)、有機半導體等。藉由將能隙為2eV以上，較佳為2.5eV以上，更佳為3eV以上的氧化物半導體用於電晶體2502t和電晶體2503t中的任一個或兩個，能夠降低電晶體的關態電流，所以是較佳的。作為該氧化物半導體，可以舉出In-Ga氧化物、In-M-Zn氧化物(M表示Al、Ga、Y、Zr、La、Ce、Sn、Hf或Nd)等。
〈關於觸控感測器的說明〉
接著，參照圖24C說明觸控感測器2595的詳細內容。圖24C是沿圖23B中的點劃線X3-X4所示的部分的剖面圖。
觸控感測器2595包括：在基板2590上配置 為交錯形狀的電極2591及電極2592；覆蓋電極2591及電極2592的絕緣層2593；以及使相鄰的電極2591電連接的佈線2594。
電極2591及電極2592使用具有透光性的導電材料形成。作為具有透光性的導電材料，可以使用氧化銦、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、氧化鋅、添加有鎵的氧化鋅等導電氧化物。此外，還可以使用含有石墨烯的膜。含有石墨烯的膜例如可以藉由使包含氧化石墨烯的膜還原而形成。作為還原方法，可以舉出進行加熱的方法等。
例如，在藉由濺射法將具有透光性的導電材料形成在基板2590上之後，可以藉由光微影法等各種圖案形成技術去除不需要的部分來形成電極2591及電極2592。
另外，作為用於絕緣層2593的材料，例如除了丙烯酸樹脂、環氧樹脂等樹脂、具有矽氧烷鍵的樹脂之外，還可以使用氧化矽、氧氮化矽、氧化鋁等無機絕緣材料。
另外，達到電極2591的開口設置在絕緣層2593中，並且佈線2594與相鄰的電極2591電連接。由於透光導電材料可以提高觸控面板的開口率，因此可以適用於佈線2594。另外，因為其導電性高於電極2591及電極2592的材料可以減少電阻，所以可以適用於佈線2594。
電極2592延在一個方向上，多個電極2592 設置為條紋狀。此外，佈線2594以與電極2592交叉的方式設置。
夾著一個電極2592設置有一對電極2591。另外，佈線2594電連接一對電極2591。
另外，多個電極2591並不一定要設置在與一個電極2592正交的方向上，也可以設置為形成大於0°且小於90°的角。
此外，一個佈線2598與電極2591或電極2592電連接。另外，將佈線2598的一部分用作端子。作為佈線2598，例如可以使用金屬材料諸如鋁、金、鉑、銀、鎳、鈦、鎢、鉻、鉬、鐵、鈷、銅或鈀等或者包含該金屬材料的合金材料。
另外，藉由設置覆蓋絕緣層2593及佈線2594的絕緣層，可以保護觸控感測器2595。
此外，連接層2599電連接佈線2598與FPC2509(2)。
作為連接層2599，可以使用異方性導電膜(ACF：Anisotropic Conductive Film)或異方性導電膏(ACP：Anisotropic Conductive Paste)等。
〈關於觸控面板的說明2〉
接著，參照圖25A說明觸控面板2000的詳細內容。圖25A是沿圖23A中的點劃線X5-X6所示的部分的剖面圖。
圖25A所示的觸控面板2000是將圖24A所說明的顯示裝置2501與圖24C所說明的觸控感測器2595貼合在一起的結構。
另外，圖25A所示的觸控面板2000除了圖24A及圖24C所說明的結構之外還包括黏合層2597及防反射層2567p。
黏合層2597以與佈線2594接觸的方式設置。注意，黏合層2597以使觸控感測器2595重疊於顯示裝置2501的方式將基板2590貼合到基板2570。此外，黏合層2597較佳為具有透光性。另外，作為黏合層2597，可以使用熱固性樹脂或紫外線硬化性樹脂。例如，可以使用丙烯酸類樹脂、氨酯類樹脂、環氧類樹脂或矽氧烷類樹脂。
防反射層2567p設置在重疊於像素的位置上。作為防反射層2567p，例如可以使用圓偏光板。
接著，參照圖25B對與圖25A所示的結構不同的結構的觸控面板進行說明。
圖25B是觸控面板2001的剖面圖。圖25B所示的觸控面板2001與圖25A所示的觸控面板2000的不同之處是相對於顯示裝置2501的觸控感測器2595的位置。在這裡對不同的結構進行詳細的說明，而對可以使用同樣的結構的部分援用觸控面板2000的說明。
彩色層2567R位於與發光元件2550R重疊的位置。此外，圖25B所示的發光元件2550R將光射出到 設置有電晶體2502t的一側。由此，發光元件2550R所發射的光的一部分透過彩色層2567R，而向圖25B中的箭頭所示的方向被射出到發光模組2580R的外部。
另外，觸控感測器2595被設置於顯示裝置2501的基板2510一側。
黏合層2597位於基板2510與基板2590之間，並將顯示裝置2501和觸控感測器2595貼合在一起。
如圖25A及圖25B所示，從發光元件射出的光可以經過基板2510和基板2570中的一個或兩個射出。
〈關於觸控面板的驅動方法的說明〉
接著，參照圖26A及圖26B對觸控面板的驅動方法的一個例子進行說明。
圖26A是示出互電容式觸控感測器的結構的方塊圖。在圖26A中，示出脈衝電壓輸出電路2601、電流檢測電路2602。另外，在圖26A中，以X1至X6的六個佈線表示被施加有脈衝電壓的電極2621，並以Y1至Y6的六個佈線表示檢測電流的變化的電極2622。此外，圖26A示出由於使電極2621與電極2622重疊而形成的電容器2603。注意，電極2621與電極2622的功能可以互相調換。
脈衝電壓輸出電路2601是用來依次將脈衝電壓施加到X1至X6的佈線的電路。藉由對X1至X6的佈線施加脈衝電壓，在形成電容器2603的電極2621與電極 2622之間產生電場。藉由利用該產生於電極之間的電場由於被遮蔽等而使電容器2603的互電容產生變化，可以檢測出被檢測體的接近或接觸。
電流檢測電路2602是用來檢測電容器2603的互電容變化所引起的Y1至Y6的佈線的電流變化的電路。在Y1至Y6的佈線中，如果沒有被檢測體的接近或接觸，所檢測的電流值則沒有變化，而另一方面，在由於所檢測的被檢測體的接近或接觸而互電容減少的情況下，檢測到電流值減少的變化。另外，藉由積分電路等檢測電流即可。
接著，圖26B示出圖26A所示的互電容式觸控感測器中的輸入/輸出波形的時序圖。在圖26B中，在一個圖框期間進行各行列中的被檢測體的檢測。另外，在圖26B中，示出沒有檢測出被檢測體(未觸摸)和檢測出被檢測體(觸摸)的兩種情況。此外，圖26B示出對應於Y1至Y6的佈線所檢測出的電流值的電壓值的波形。
依次對X1至X6的佈線施加脈衝電壓，Y1至Y6的佈線的波形根據該脈衝電壓變化。當沒有被檢測體的接近或接觸時，Y1至Y6的波形根據X1至X6的佈線的電壓變化產生變化。另一方面，在有被檢測體接近或接觸的部位電流值減少，因而與其相應的電壓值的波形也產生變化。
如此，藉由檢測互電容的變化，可以檢測出被檢測體的接近或接觸。
〈關於感測器電路的說明〉
另外，作為觸控感測器，圖26A雖然示出在佈線的交叉部只設置電容器2603的被動矩陣型觸控感測器的結構，但是也可以採用包括電晶體和電容器的主動矩陣型觸控感測器。圖27示出主動矩陣型觸控感測器所包括的感測器電路的一個例子。
圖27所示的感測器電路包括電容器2603、電晶體2611、電晶體2612及電晶體2613。
對電晶體2613的閘極施加信號G2，對源極和汲極中的一個施加電壓VRES，並且另一個與電容器2603的一個電極及電晶體2611的閘極電連接。電晶體2611的源極和汲極中的一個與電晶體2612的源極和汲極中的一個電連接，對另一個施加電壓VSS。對電晶體2612的閘極施加信號G1，源極和汲極中的另一個與佈線ML電連接。對電容器2603的另一個電極施加電壓VSS。
接下來，對圖27所述的感測器電路的工作進行說明。首先，藉由作為信號G2施加使電晶體2613成為開啟狀態的電位，與電晶體2611的閘極連接的節點n被施加對應於電壓VRES的電位。接著，藉由作為信號G2施加使電晶體2613成為關閉狀態的電位，節點n的電位被保持。
接著，由於手指等被檢測體的接近或接觸，電容器2603的互電容產生變化，而節點n的電位隨其由 VRES變化。
在讀出工作中，作為信號G1施加使電晶體2612成為開啟狀態的電位。流過電晶體2611的電流，亦即流過佈線ML的電流根據節點n的電位而產生變化。藉由檢測該電流，可以檢測出被檢測體的接近或接觸。
在電晶體2611、電晶體2612及電晶體2613中，較佳為將氧化物半導體層用於形成有其通道區的半導體層。尤其是藉由將這種電晶體用於電晶體2613，能夠長期間保持節點n的電位，由此可以減少對節點n再次供應VRES的工作(更新工作)的頻率。
本實施方式所示的結構可以與其他實施方式所示的結構適當地組合而實施。
實施方式8
在本實施方式中，參照圖28至圖31B對包括本發明的一個實施方式的發光元件的顯示模組及電子裝置進行說明。
〈關於顯示模組的說明〉
圖28所示的顯示模組8000在上蓋8001與下蓋8002之間包括連接於FPC8003的觸控感測器8004、連接於FPC8005的顯示裝置8006、框架8009、印刷基板8010、電池8011。
例如可以將本發明的一個實施方式的發光元 件用於顯示裝置8006。
上蓋8001及下蓋8002可以根據觸控感測器8004及顯示裝置8006的尺寸可以適當地改變形狀或尺寸。
觸控感測器8004能夠是電阻膜式觸控感測器或電容式觸控感測器，並且能夠被形成為與顯示裝置8006重疊。此外，也可以使顯示裝置8006的相對基板(密封基板)具有觸控感測器的功能。另外，也可以在顯示裝置8006的各像素內設置光感測器，而形成光學觸控感測器。
框架8009除了具有保護顯示裝置8006的功能以外還具有用來遮斷因印刷基板8010的工作而產生的電磁波的電磁屏蔽的功能。此外，框架8009也可以具有作為散熱板的功能。
印刷基板8010具有電源電路以及用來輸出視訊信號及時脈信號的信號處理電路。作為對電源電路供應電力的電源，既可以採用外部的商業電源，又可以採用另行設置的電池8011的電源。當使用商業電源時，可以省略電池8011。
此外，在顯示模組8000中還可以設置偏光板、相位差板、稜鏡片等構件。
〈關於電子裝置的說明〉
圖29A至圖29G是示出電子裝置的圖。這些電子裝 置可以包括外殼9000、顯示部9001、揚聲器9003、操作鍵9005(包括電源開關或操作開關)、連接端子9006、感測器9007(它具有測量如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉速、距離、光、液、磁、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電力、輻射線、流量、濕度、傾斜度、振動、氣味或紅外線)、麥克風9008等。另外，感測器9007可以如脈衝感測器及指紋感測器等那樣具有測定生物資訊的功能。
圖29A至圖29G所示的電子裝置可以具有各種功能。例如，可以具有如下功能：將各種資訊(靜態影像、動態影像、文字影像等)顯示在顯示部上的功能；觸控感測器的功能；顯示日曆、日期或時間等的功能；藉由利用各種軟體(程式)控制處理的功能；進行無線通訊的功能；藉由利用無線通訊功能來連接到各種電腦網路的功能；藉由利用無線通訊功能，進行各種資料的發送或接收的功能；讀出儲存在存儲介質中的程式或資料來將其顯示在顯示部上的功能；等。注意，圖29A至圖29G所示的電子裝置可具有的功能不侷限於上述功能，而可以具有各種功能。另外，雖然在圖29A至圖29G中未圖示，但是電子裝置可以包括多個顯示部。此外，也可以在該電子裝置中設置照相機等而使其具有如下功能：拍攝靜態影像的功能；拍攝動態影像的功能；將所拍攝的影像儲存在存儲介質(外部存儲介質或內置於照相機的存儲介質)中的功能；將所拍攝的影像顯示在顯示部上的功能；等。
下面，詳細地說明圖29A至圖29G所示的電子裝置。
圖29A是示出可攜式資訊終端9100的透視圖。可攜式資訊終端9100所包括的顯示部9001具有撓性。因此，可以沿著所彎曲的外殼9000的彎曲面組裝顯示部9001。另外，顯示部9001具備觸控感測器，而可以用手指或觸控筆等觸摸螢幕來進行操作。例如，藉由觸摸顯示於顯示部9001上的圖示，可以啟動應用程式。
圖29B是示出可攜式資訊終端9101的透視圖。可攜式資訊終端9101例如具有電話機、電子筆記本和資訊閱讀裝置等中的一種或多種的功能。明確而言，可以將其用作智慧手機。注意，揚聲器9003、連接端子9006、感測器9007等在可攜式資訊終端9101中未圖示，但可以設置在與圖29A所示的可攜式資訊終端9100同樣的位置上。另外，可攜式資訊終端9101可以將文字或影像資訊顯示在其多個面上。例如，可以將三個操作按鈕9050(還稱為操作圖示或只稱為圖示)顯示在顯示部9001的一個面上。另外，可以將由虛線矩形表示的資訊9051顯示在顯示部9001的另一個面上。此外，作為資訊9051的一個例子，可以舉出提示收到來自電子郵件、SNS(Social Networking Services：社交網路服務)或電話等的資訊的顯示；電子郵件或SNS等的標題；電子郵件或SNS等的發送者姓名；日期；時間；電量；以及天線接收的強度等。或者，可以在顯示有資訊9051的位置上顯示 操作按鈕9050等代替資訊9051。
圖29C是示出可攜式資訊終端9102的透視圖。可攜式資訊終端9102具有將資訊顯示在顯示部9001的三個以上的面上的功能。在此，示出資訊9052、資訊9053、資訊9054分別顯示於不同的面上的例子。例如，可攜式資訊終端9102的使用者能夠在將可攜式資訊終端9102放在上衣口袋裡的狀態下確認其顯示(這裡是資訊9053)。明確而言，將打來電話的人的電話號碼或姓名等顯示在能夠從可攜式資訊終端9102的上方觀看這些資訊的位置。使用者可以確認到該顯示而無需從口袋裡拿出可攜式資訊終端9102，由此能夠判斷是否接電話。
圖29D是示出手錶型可攜式資訊終端9200的透視圖。可攜式資訊終端9200可以執行行動電話、電子郵件、文章的閱讀及編輯、音樂播放、網路通訊、電腦遊戲等各種應用程式。此外，顯示部9001的顯示面被彎曲，能夠在所彎曲的顯示面上進行顯示。另外，可攜式資訊終端9200可以進行被通訊標準化的近距離無線通訊。例如，藉由與可進行無線通訊的耳麥相互通訊，可以進行免提通話。此外，可攜式資訊終端9200包括連接端子9006，可以藉由連接器直接與其他資訊終端進行資料的交換。另外，也可以藉由連接端子9006進行充電。此外，充電工作也可以利用無線供電進行，而不藉由連接端子9006。
圖29E至圖29G是示出能夠折疊的可攜式資 訊終端9201的透視圖。另外，圖29E是展開狀態的可攜式資訊終端9201的透視圖，圖29F是從展開狀態和折疊狀態中的一個狀態變為另一個狀態的中途的狀態的可攜式資訊終端9201的透視圖，圖29G是折疊狀態的可攜式資訊終端9201的透視圖。可攜式資訊終端9201在折疊狀態下可攜性好，在展開狀態下因為具有無縫拼接的較大的顯示區域而其顯示的一覽性強。可攜式資訊終端9201所包括的顯示部9001由鉸鏈9055所連接的三個外殼9000來支撐。藉由鉸鏈9055使兩個外殼9000之間彎折，可以從可攜式資訊終端9201的展開狀態可逆性地變為折疊狀態。例如，可以以1mm以上且150mm以下的曲率半徑使可攜式資訊終端9201彎曲。
作為電子裝置，例如可以舉出：電視機(也稱為電視或電視接收機)；用於電腦等的監視器；數位相機；數位攝影機；數位相框；行動電話機(也稱為行動電話、行動電話裝置)；護目鏡型顯示裝置(可穿戴顯示裝置)；可攜式遊戲機；可攜式資訊終端；音頻再生裝置；彈珠機等大型遊戲機等。
圖30A示出電視機的一個例子。在電視機9300中，顯示部9001組裝於外殼9000中。在此示出利用支架9301支撐外殼9000的結構。
可以藉由利用外殼9000所具備的操作開關、另外提供的遙控器9311進行圖30A所示的電視機9300的操作。另外，也可以在顯示部9001中具備觸控感測器， 藉由用手指等觸摸顯示部9001可以進行顯示部9001的操作。也可以在遙控器9311中具備顯示從該遙控器9311輸出的資料的顯示部。藉由利用遙控器9311所具備的操作鍵或觸控面板，可以進行頻道及音量的操作，並可以對顯示在顯示部9001上的影像進行操作。
另外，電視機9300採用具備接收機及數據機等的結構。可以藉由利用接收機接收一般的電視廣播。再者，藉由數據機將電視機連接到有線或無線方式的通訊網路，從而進行單向(從發送者到接收者)或雙向(發送者和接收者之間或接收者之間等)的資料通訊。
此外，由於本發明的一個實施方式的電子裝置或照明設備具有撓性，因此也可以將該電子裝置或照明設備沿著房屋及高樓的內壁或外壁、汽車的內部裝飾或外部裝飾的曲面組裝。
圖30B示出汽車9700的外觀。圖30C示出汽車9700的駕駛座位。汽車9700包括車體9701、車輪9702、儀表板9703、燈9704等。本發明的一個實施方式的顯示裝置或發光裝置等可用於汽車9700的顯示部等。例如，本發明的一個實施方式的顯示裝置或發光裝置等可設置於圖30C所示的顯示部9710至顯示部9715。
顯示部9710和顯示部9711是設置在汽車的擋風玻璃上的顯示裝置。藉由使用具有透光性的導電材料來製造顯示裝置或發光裝置等中的電極，可以使本發明的一個實施方式的顯示裝置或發光裝置等成為能看到對面的 所謂的透明式顯示裝置或輸入/輸出裝置。透明式顯示裝置的顯示部9710和顯示部9711即使在駕駛汽車9700時也不會成為視野的障礙。因此，可以將本發明的一個實施方式的顯示裝置或發光裝置等設置在汽車9700的擋風玻璃上。另外，當在顯示裝置或發光裝置等中設置用來驅動顯示裝置或輸入/輸出裝置的電晶體等時，較佳為採用使用有機半導體材料的有機電晶體、使用氧化物半導體的電晶體等具有透光性的電晶體。
顯示部9712是設置在支柱部分的顯示裝置。例如，藉由將來自設置在車體的成像單元的影像顯示在顯示部9712，可以補充被支柱遮擋的視野。顯示部9713是設置在儀表板部分的顯示裝置。例如，藉由將來自設置在車體的成像單元的影像顯示在顯示部9713，可以補充被儀表板遮擋的視野。也就是說，藉由顯示來自設置在汽車外側的成像單元的影像，可以補充死角，從而提高安全性。另外，藉由顯示補充看不到的部分的影像，可以更自然、更舒適地確認安全。
圖30D示出採用長座椅作為駕駛座位及副駕駛座位的汽車室內。顯示部9721是設置在車門部分的顯示裝置。例如，藉由將來自設置在車體的成像單元的影像顯示在顯示部9721，可以補充被車門遮擋的視野。另外，顯示部9722是設置在方向盤的顯示裝置。顯示部9723是設置在長座椅的中央部的顯示裝置。另外，藉由將顯示裝置設置在被坐面或靠背部分等，也可以將該顯示 裝置用作以該顯示裝置為發熱源的座椅取暖器。
顯示部9714、顯示部9715或顯示部9722可以提供導航資訊、速度表、轉速計、行駛距離、加油量、排檔狀態、空調的設定以及其他各種資訊。另外，使用者可以適當地改變顯示部所顯示的顯示內容及佈局等。另外，顯示部9710至顯示部9713、顯示部9721及顯示部9723也可以顯示上述資訊。顯示部9710至顯示部9715、顯示部9721至顯示部9723還可以被用作照明設備。此外，顯示部9710至顯示部9715、顯示部9721至顯示部9723還可以被用作加熱裝置。
本發明的一個實施方式的電子裝置可以包括二次電池，較佳為藉由非接觸電力傳送對二次電池充電。
作為二次電池，例如可以舉出使用凝膠電解質的鋰聚合物電池(鋰離子聚合物電池)等鋰離子二次電池、鋰離子電池、鎳氫電池、鎳鎘電池、有機自由基電池、鉛蓄電池、空氣二次電池、鎳鋅電池、銀鋅電池等。
本發明的一個實施方式的電子裝置也可以包括天線。藉由由天線接收信號，可以在顯示部上顯示影像或資訊等。另外，在電子裝置包括二次電池時，可以將天線用於非接觸電力傳送。
圖31A和圖31B所示的顯示裝置9500包括多個顯示面板9501、軸部9511、軸承部9512。多個顯示面板9501都包括顯示區域9502、具有透光性的區域9503。
多個顯示面板9501具有撓性。以其一部分互 相重疊的方式設置相鄰的兩個顯示面板9501。例如，可以重疊相鄰的兩個顯示面板9501的各具有透光性的區域9503。藉由使用多個顯示面板9501，可以實現螢幕大的顯示裝置。另外，根據使用情況可以捲繞顯示面板9501，所以可以實現通用性高的顯示裝置。
圖31A和圖31B示出相鄰的顯示面板9501的顯示區域9502彼此分開的情況，但是不侷限於此，例如，也可以藉由沒有間隙地重疊相鄰的顯示面板9501的顯示區域9502，實現連續的顯示區域9502。
本實施方式所示的電子裝置的特徵在於：包括用來顯示某些資訊的顯示部。注意，本發明的一個實施方式的發光元件也可以應用於不包括顯示部的電子裝置。另外，雖然在本實施方式中示出了電子裝置的顯示部具有撓性且可以在彎曲的顯示面上進行顯示的結構或能夠使其顯示部折疊的結構，但不侷限於此，也可以採用不具有撓性且在平面部上進行顯示的結構。
本實施方式所示的結構可以與其他實施方式所示的結構適當地組合而使用。
實施方式9
在本實施方式中，參照圖32A至圖32C以及圖33A至圖33D對包括本發明的一個實施方式的發光元件的發光裝置進行說明。
圖32A是本實施方式所示的發光裝置3000的 透視圖，圖32B是沿著圖32A所示的點劃線E-F切斷的剖面圖。注意，在圖32A中，為了避免繁雜而以虛線表示組件的一部分。
圖32A及圖32B所示的發光裝置3000包括基板3001、基板3001上的發光元件3005、設置於發光元件3005的外周的第一密封區域3007以及設置於第一密封區域3007的外周的第二密封區域3009。
另外，來自發光元件3005的發光從基板3001和基板3003中的任一個或兩個射出。在圖32A及圖32B中，說明來自發光元件3005的發光射出到下方一側(基板3001一側)的結構。
此外，如圖32A及圖32B所示，發光裝置3000具有以被第一密封區域3007及第二密封區域3009包圍的方式配置發光元件3005的雙密封結構。藉由採用雙密封結構，能夠適當地抑制從外部侵入發光元件3005一側的雜質(例如，水、氧等)。但是，並不一定必須要設置第一密封區域3007及第二密封區域3009。例如，可以只設置第一密封區域3007。
注意，在圖32B中，第一密封區域3007及第二密封區域3009以與基板3001及基板3003接觸的方式設置。但是，不侷限於此，例如，第一密封區域3007和第二密封區域3009中的一個或兩個可以以與形成在基板3001的上方的絕緣膜或導電膜接觸的方式設置。或者，第一密封區域3007和第二密封區域3009中的一個或兩個 可以以與形成在基板3003的下方的絕緣膜或導電膜接觸的方式設置。
作為基板3001及基板3003的結構，分別採用與上述實施方式3所記載的基板200及基板220同樣的結構，即可。作為發光元件3005的結構，採用與上述實施方式所記載的發光元件同樣的結構，即可。
第一密封區域3007可以使用包含玻璃的材料(例如，玻璃粉、玻璃帶等)。另外，第二密封區域3009可以使用包含樹脂的材料。藉由將包含玻璃的材料用於第一密封區域3007，可以提高生產率及密封性。此外，藉由將包含樹脂的材料用於第二密封區域3009，可以提高抗衝擊性及耐熱性。但是，用於第一密封區域3007及第二密封區域3009的材料不侷限於此，第一密封區域3007可以使用包含樹脂的材料形成，而第二密封區域3009可以使用包含玻璃的材料形成。
另外，作為上述玻璃粉，例如可以舉出氧化鎂、氧化鈣、氧化鍶、氧化鋇、氧化銫、氧化鈉、氧化鉀、氧化硼、氧化釩、氧化鋅、氧化碲、氧化鋁、二氧化矽、氧化鉛、氧化錫、氧化磷、氧化釕、氧化銠、氧化鐵、氧化銅、二氧化錳、氧化鉬、氧化鈮、氧化鈦、氧化鎢、氧化鉍、氧化鋯、氧化鋰、氧化銻、硼酸鉛玻璃、磷酸錫玻璃、釩酸鹽玻璃或硼矽酸鹽玻璃等。為了吸收紅外光，玻璃粉較佳為包含一種以上的過渡金屬。
此外，作為上述玻璃粉，例如，在基板上塗 佈玻璃粉漿料並對其進行加熱或照射雷射等。玻璃粉漿料包含上述玻璃粉及使用有機溶劑稀釋的樹脂(也稱為黏合劑)。注意，也可以使用在玻璃粉中添加有吸收雷射光束的波長的光的吸收劑的玻璃粉漿料。此外，作為雷射，例如較佳為使用Nd：YAG雷射或半導體雷射等。另外，雷射照射形狀既可以為圓形又可以為四角形。
此外，作為上述包含樹脂的材料，例如可以使用聚酯、聚烯烴、聚醯胺(尼龍、芳族聚醯胺等)、聚醯亞胺、聚碳酸酯或丙烯酸、氨酯、環氧。還可以使用包括具有矽氧烷鍵合的樹脂的材料。
注意，當第一密封區域3007和第二密封區域3009中的任一個或兩個使用包含玻璃的材料時，該包含玻璃的材料的熱膨脹率較佳為近於基板3001的熱膨脹率。藉由採用上述結構，可以抑制由於熱應力而在包含玻璃的材料或基板3001中產生裂縫。
例如，在將包含玻璃的材料用於第一密封區域3007並將包含樹脂的材料用於第二密封區域3009的情況下，具有如下優異的效果。
第二密封區域3009被設置得比第一密封區域3007更靠近發光裝置3000的外周部一側。在發光裝置3000中，越接近外周部，起因於外力等的應變越大。因此，使用包含樹脂的材料對產生更大的應變的發光裝置3000的外周部一側，亦即為第二密封區域3009進行密封，並且使用包含玻璃的材料對設置於第二密封區域 3009的內側的第一密封區域3007進行密封，由此，即便發生起因於外力等的應變，發光裝置3000也不容易損壞。
另外，如圖32B所示，在被基板3001、基板3003、第一密封區域3007及第二密封區域3009包圍的區域中形成第一區域3011。此外，在被基板3001、基板3003、發光元件3005及第一密封區域3007包圍的區域中形成第二區域3013。
第一區域3011及第二區域3013例如較佳為填充有稀有氣體或氮氣體等惰性氣體。或者，可以使用丙烯酸類樹脂或環氧類樹脂等樹脂填充。注意，作為第一區域3011及第二區域3013，與大氣壓狀態相比，更佳為減壓狀態。
另外，圖32C示出圖32B所示的結構的變形例。圖32C是示出發光裝置3000的變形例的剖面圖。
在圖32C所示的結構中，基板3003的一部分設置有凹部，並且，該凹部設置有乾燥劑3018。其他結構與圖32B所示的結構相同。
作為乾燥劑3018，可以使用藉由化學吸附來吸附水分等的物質或者藉由物理吸附來吸附水分等的物質。作為可用作乾燥劑3018的物質，例如可以舉出鹼金屬的氧化物、鹼土金屬的氧化物(氧化鈣或氧化鋇等)、硫酸鹽、金屬鹵化物、過氯酸鹽、沸石或矽膠等。
接著，參照圖33A至圖33D對圖32B所示的 發光裝置3000的變形實例進行說明。注意，圖33A至圖33D是說明圖32B所示的發光裝置3000的變形實例的剖面圖。
在圖33A至圖33D所示的發光裝置中，不設置第二密封區域3009，而只設置第一密封區域3007。此外，在圖33A至圖33D所示的發光裝置中，具有區域3014代替圖32B所示的第二區域3013。
作為區域3014，例如可以使用聚酯、聚烯烴、聚醯胺(尼龍、芳族聚醯胺等)、聚醯亞胺、聚碳酸酯或丙烯酸、氨酯、環氧。此外，還可以使用包括具有矽氧烷鍵合的樹脂的材料。
藉由將上述材料用於區域3014，可以實現所謂的固體密封的發光裝置。
另外，在圖33B所示的發光裝置中，在圖33A所示的發光裝置的基板3001一側設置基板3015。
如圖33B所示，基板3015具有凹凸。藉由將具有凹凸的基板3015設置於發光元件3005的提取光一側，可以提高來自發光元件3005的光的光提取效率。注意，可以設置用作擴散板的基板代替如圖33B所示那樣的具有凹凸的結構。
此外，圖33A所示的發光裝置具有從基板3001一側提取光的結構，而另一方面，圖33C所示的發光裝置具有從基板3003一側提取光的結構。
圖33C所示的發光裝置在基板3003一側包括 基板3015。其他結構是與圖33B所示的發光裝置同樣的結構。
另外，在圖33D所示的發光裝置中，不設置圖33C所示的發光裝置的基板3003、3015，而只設置基板3016。
基板3016包括位於離發光元件3005近的一側的第一凹凸以及位於離發光元件3005遠的一側的第二凹凸。藉由採用圖33D所示的結構，可以進一步提高來自發光元件3005的光的光提取效率。
因此，藉由使用本實施方式所示的結構，能夠實現由於水分或氧等雜質而導致的發光元件的劣化得到抑制的發光裝置。或者，藉由使用本實施方式所示的結構，能夠實現光提取效率高的發光裝置。
注意，本實施方式所示的結構可以與其他實施方式所示的結構適當地組合而實施。
實施方式10
在本實施方式中，參照圖34A至圖35說明將本發明的一個實施方式的發光元件適用於各種照明設備及電子裝置的情況的例子。
藉由將本發明的一個實施方式的發光元件形成在具有撓性的基板上，能夠實現包括具有曲面的發光區域的電子裝置或照明設備。
此外，還可以將應用了本發明的一個實施方 式的發光裝置適用於汽車的照明，其中該照明被設置於儀表板、擋風玻璃、天花板等。
圖34A示出多功能終端3500的一個面的透視圖，圖34B示出多功能終端3500的另一個面的透視圖。在多功能終端3500中，外殼3502組裝有顯示部3504、照相機3506、照明3508等。可以將本發明的一個實施方式的發光裝置用於照明3508。
將包括本發明的一個實施方式的發光裝置的照明3508用作面光源。因此，不同於以LED為代表的點光源，能夠得到指向性低的發光。例如，在將照明3508和照相機3506組合使用的情況下，可以在使照明3508點亮或閃爍的同時使用照相機3506來進行拍攝。因為照明3508具有面光源的功能，可以獲得仿佛在自然光下拍攝般的照片。
注意，圖34A及圖34B所示的多功能終端3500與圖29A至圖29G所示的電子裝置同樣地可以具有各種各樣的功能。
另外，可以在外殼3502的內部設置揚聲器、感測器(該感測器具有測量如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉速、距離、光、液、磁、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電力、輻射線、流量、濕度、傾斜度、振動、氣味或紅外線)、麥克風等。此外，藉由在多功能終端3500內部設置具有陀螺儀和加速度感測器等檢測傾斜度的感測器 的檢測裝置，可以判斷多功能終端3500的方向(縱或橫)而自動進行顯示部3504的螢幕顯示的切換。
另外，也可以將顯示部3504用作影像感測器。例如，藉由用手掌或手指觸摸顯示部3504，來拍攝掌紋、指紋等，能夠進行個人識別。另外，藉由在顯示部3504中設置發射近紅外光的背光或感測光源，也能夠拍攝手指靜脈、手掌靜脈等。注意，可以將本發明的一個實施方式的發光裝置適用於顯示部3504。
圖34C示出安全燈(security light)3600的透視圖。安全燈3600在外殼3602的外側包括照明3608，並且，外殼3602組裝有揚聲器3610等。可以將本發明的一個實施方式的發光裝置用於照明3608。
安全燈3600例如在抓住或握住照明3608時進行發光。另外，可以在外殼3602的內部設置有能夠控制安全燈3600的發光方式的電子電路。作為該電子電路，例如可以為能夠一次或間歇地多次進行發光的電路或藉由控制發光的電流值能夠調整發光的光量的電路。此外，也可以組裝在照明3608進行發光的同時從揚聲器3610發出很大的警報音的電路。
安全燈3600因為能夠向所有方向發射光，所以可以發射光或發出光和聲音來恐嚇歹徒等。另外，安全燈3600可以包括具有攝像功能的數碼靜態相機等照相機。
圖35是將發光元件用於室內照明設備8501 的例子。另外，因為發光元件可以實現大面積化，所以也可以形成大面積的照明設備。此外，也可以藉由使用具有曲面的外殼來形成發光區域具有曲面的照明設備8502。本實施方式所示的發光元件為薄膜狀，所以外殼的設計的彈性高。因此，可以形成能夠對應各種設計的照明設備。並且，室內的牆面也可以設置有大型的照明設備8503。另外，也可以在照明設備8501、照明設備8502、照明設備8503中設置觸控感測器，啟動或關閉電源。
另外，藉由將發光元件用於桌子的表面一側，可以提供具有桌子的功能的照明設備8504。此外，藉由將發光元件用於其他家具的一部分，可以提供具有家具的功能的照明設備。
如上所述，藉由應用本發明的一個實施方式的發光裝置，能夠得到照明設備及電子裝置。注意，不侷限於本實施方式所示的照明設備及電子裝置，該發光裝置可以應用於各種領域的電子裝置。
本實施方式所示的結構可以與其他實施方式所示的結構適當地組合而實施。
實施例1
在本實施例中，說明本發明的一個實施方式的發光元件的製造例子以及該發光元件的特性。在本實施例中製造的發光元件的結構與圖1A是同樣的。表1及表2示出詳細的元件結構。另外，下面示出所使用的化合物 的結構及簡稱。
〈發光元件的製造〉
〈〈發光元件1的製造〉〉
下面示出在本實施例中製造的發光元件的製造方法。
作為電極101，在玻璃基板上形成厚度為70nm的ITSO膜。電極101的面積為4mm2(2mm×2mm)。
接著，在電極101上以重量比為DBT3P-II：MoO3=1：0.5的方式共蒸鍍DBT3P-II和氧化鉬(MoO3)以形成厚度為60nm的電洞注入層111。
接著，作為電洞傳輸層112，在電洞注入層111上進行蒸鍍形成厚度為20nm的BPAFLP。
接著，作為發光層130，在電洞傳輸層112上以重量比為2PCCzDBq：PCBBiF：Ir(tBuppm)2(acac)=0.7：0.3：0.05、厚度為20nm的方式共蒸鍍2-(9’-苯基-3,3’-聯-9H-咔唑-9-基)二苯并[f，h]喹啉(簡稱：2PCCzDBq)、PCBBiF、Ir(tBuppm)2(acac)，接著，以重量比為2PCCzDBq：PCBBiF：Ir(tBuppm)2(acac)=0.8：0.2：0.05、厚度為20nm的方式共蒸鍍2PCCzDBq、PCBBiF、Ir(tBuppm)2(acac)。在發光層130中，2PCCzDBq是主體材料(第一有機化合物)，PCBBiF是主體材料(第二有機化合物)，Ir(tBuppm)2(acac)是客體材料。
接著，作為電子傳輸層118，在發光層130上依次蒸鍍厚度為20nm的2PCCzDBq以及厚度為10nm的BPhen。接著，作為電子注入層119，在電子傳輸層118上蒸鍍厚度為1nm的LiF。
接著，作為電極102，在電子注入層119上形成厚度為200nm的鋁(Al)。
接著，在氮氛圍的手套箱中，使用有機EL用密封劑將用來密封的玻璃基板固定於形成有有機材料的玻璃基板，由此密封發光元件1。明確而言，將密封劑塗佈於形成在玻璃基板上的有機材料的周圍，貼合該玻璃基板和用來密封的玻璃基板，以6J/cm2照射波長為365nm的紫外光，並且以80℃進行1小時的加熱處理。由上述製程得到發光元件1。
〈〈發光元件2至發光元件5的製造〉〉
發光元件2至發光元件5與上述發光元件1的不同之處僅在於發光層130及電子傳輸層118的形成製程，而其他製程都與發光元件1採用同樣的製造方法。
作為發光元件2的發光層130，以重量比為2mPCcBCzPDBq：PCBBiF：Ir(tBuppm)2(acac)=0.8：0.2：0.05、厚度為40nm的方式共蒸鍍2-[3-(10-{9-苯基-9H-咔唑-3-基}-7H-苯并[c]咔唑-7-基)苯基]二苯并[f，h]喹啉(簡稱：2mPCcBCzPDBq)、PCBBiF、Ir(tBuppm)2(acac)。在發光層130中，2mPCcBCzPDBq是主體材料(第一有機化合物)，PCBBiF是主體材料(第二有機化合物)，Ir(tBuppm)2(acac)是客體材料。
接著，作為電子傳輸層118，在發光層130上依次蒸鍍厚度為20nm的2mPCcBCzPDBq以及厚度為 10nm的BPhen。
作為發光元件3的發光層130，以重量比為4PCCzBfpm-02：PCBBiF：Ir(tBuppm)2(acac)=0.7：0.3：0.05、厚度為20nm的方式共蒸鍍4-(9’-苯基-2,3’-聯-9H-咔唑-9-基)苯并呋喃并[3,2-d]嘧啶、PCBBiF、Ir(tBuppm)2(acac)，接著，以重量比為4PCCzBfpm-02：PCBBiF：Ir(tBuppm)2(acac)=0.8：0.2：0.05、厚度為20nm的方式共蒸鍍4PCCzBfpm-02、PCBBiF、Ir(tBuppm)2(acac)。在發光層130中，4PCCzBfpm-02是主體材料(第一有機化合物)，PCBBiF是主體材料(第二有機化合物)，Ir(tBuppm)2(acac)是客體材料。
接著，作為電子傳輸層118，在發光層130上依次蒸鍍厚度為20nm的4PCCzBfpm-02以及厚度為10nm的BPhen。
作為發光元件4的發光層130，以重量比為4mPCCzPBfpm-02：PCBBiF：Ir(tBuppm)2(acac)=0.7：0.3：0.05、厚度為20nm的方式共蒸鍍4-[3-(9’-苯基-2,3’-聯-9H-咔唑-9-基)苯基]苯并呋喃并[3,2-d]嘧啶、PCBBiF、Ir(tBuppm)2(acac)，接著，以重量比為4mPCCzPBfpm-02：PCBBiF：Ir(tBuppm)2(acac)=0.8：0.2：0.05、厚度為20nm的方式共蒸鍍4mPCCzPBfpm-02、PCBBiF、Ir(tBuppm)2(acac)。在發光層130中，4mPCCzPBfpm-02是主體材料(第一有機化合物)，PCBBiF是主體材料(第二有機化合物)，Ir(tBuppm)2(acac)是客體材料。
接著，作為電子傳輸層118，在發光層130上依次蒸鍍厚度為20nm的4mPCCzPBfpm-02以及厚度為10nm的BPhen。
作為發光元件5的發光層130，以重量比為4,6mBTcP2Pm：PCBBiF：Ir(tBuppm)2(acac)=0.7：0.3：0.05、厚度為20nm的方式共蒸鍍5,5’-(4,6-嘧啶二基二(pyrimidinediyldi)-3,1-亞苯)雙-5H-苯并噻吩并[3，2-c]咔唑(簡稱：4,6mBTcP2Pm)、PCBBiF、Ir(tBuppm)2(acac)，接著，以重量比為4,6mBTcP2Pm：PCBBiF：Ir(tBuppm)2(acac)=0.8：0.2：0.05、厚度為20nm的方式共蒸鍍4,6mBTcP2Pm、PCBBiF、Ir(tBuppm)2(acac)。在發光層130中，4,6mBTcP2Pm是主體材料(第一有機化合物)，PCBBiF是主體材料(第二有機化合物)，Ir(tBuppm)2(acac)是客體材料。
接著，作為電子傳輸層118，在發光層130上依次蒸鍍厚度為20nm的4,6mBTcP2Pm以及厚度為10nm的BPhen。
〈〈發光元件6的製造〉〉
發光元件6與上述發光元件1的不同之處僅在於電洞傳輸層112、發光層130及電子傳輸層118的形成製程，而其他製程都與發光元件1採用同樣的製造方法。
作為發光元件6的電洞傳輸層112，以厚度為20nm的方式蒸鍍PCCP。
接著，作為發光層130，以重量比為4,6mBTcP2Pm：PCCP：Ir(ppy)3=0.7：0.3：0.05、厚度為20nm的方式共蒸鍍4,6mBTcP2Pm、PCCP、Ir(ppy)3，接著，以重量比為4,6mBTcP2Pm：PCCP：Ir(ppy)3=0.8：0.2：0.05、厚度為20nm的方式共蒸鍍4,6mBTcP2Pm、PCCP、Ir(ppy)3。在發光層130中，4,6mBTcP2Pm是主體材料(第一有機化合物)，PCCP是主體材料(第二有機化合物)，Ir(ppy)3是客體材料。
接著，作為電子傳輸層118，在發光層130上依次蒸鍍厚度為20nm的4,6mBTcP2Pm以及厚度為10nm的BPhen。
〈發光元件的特性〉
關於所製造的發光元件1至發光元件6，圖36A及圖36B示出亮度-電流密度特性，圖37A及圖37B示出亮度-電壓特性，圖38A及圖38B示出電流效率-亮度特性，圖39A及圖39B示出電力效率-亮度特性，圖40A及圖40B示出外部量子效率-亮度特性。另外，各發光元件的測定在室溫(保持為23℃的氛圍)下進行。
另外，表3示出1000cd/m2附近的發光元件1至發光元件6的元件特性。
另外，圖41A及圖41B分別示出以2.5mA/cm2的電流密度使電流流過發光元件1至發光元件6時的電致發射光譜。
如圖41A及圖41B所示，發光元件1至發光元件5的電致發射光譜的峰值波長分別為547nm、546nm、546nm、547nm及548nm，這表示起因於客體材料Ir(tBuppm)2(acac)的綠色發光。另外，發光元件6的電致發射光譜的峰值波長為524nm，這表示起因於客體材料Ir(ppy)3的發光。
另外，如圖36A至圖40B所示，發光元件1 至發光元件6的外部量子效率的最大值分別為23%、25%、25%、26%、25%及21%，這是很高的值。
另外，發光元件1至發光元件6的發光開始電壓(亮度超過1cd/m2的電壓)分別為2.3V、2.3V、2.4V、2.3V、2.4V及2.4V，這表示驅動電壓低。因此，得出每個發光元件都示出高電力效率及低功耗的結果。
〈CV測定結果〉
接著，藉由循環伏安法(CV)測定在上面製造的發光元件中使用的化合物的電化學特性(氧化反應特性及還原反應特性)。在測定中，使用電化學分析儀(BAS株式會社(BAS Inc.)製造，ALS型號600A或600C)，並且對將各化合物溶解於N,N-二甲基甲醯胺(簡稱：DMF)而成的溶液進行測定。在測定中，使相對於參考電極的工作電極的電位在適當的範圍中變化，由此得出各氧化峰值電位、還原峰值電位。因為參考電極的氧化還原電位估計為-4.94eV，所以從該數值和所得到的峰值電位算出各化合物的HOMO能階及LUMO能階。表4示出CV測定的結果。
如表4所示，作為第一有機化合物的2PCCzDBq、2mPCcBCzPDBq、4PCCzBfpm-02、4mPCCzPBfpm-02及4,6mBTcP2Pm都具有小於作為第二有機化合物的PCBBiF及PCCP的HOMO能階及LUMO能階。因此，當如發光元件1至發光元件6那樣將該化合物用於發光層時，從一對電極注入的作為載子的電子及電洞分別被高效地注入第一有機化合物(2PCCzDBq、2mPCcBCzPDBq、4PCCzBfpm-02、4mPCCzPBfpm-02或4,6mBTcP2Pm)及第二有機化合物(PCBBiF或PCCP)，由此第一有機化合物(2PCCzDBq、2mPCcBCzPDBq、4PCCzBfpm-02、4mPCCzPBfpm-02或4,6mBTcP2Pm)和第二有機化合物(PCBBiF或PCCP)可以形成激態錯合物。
另外，由第一有機化合物(2PCCzDBq、 2mPCcBCzPDBq、4PCCzBfpm-02、4mPCCzPBfpm-02或4,6mBTcP2Pm)和第二有機化合物(PCBBiF或PCCP)形成的激態錯合物在第一有機化合物(2PCCzDBq、2mPCcBCzPDBq、4PCCzBfpm-02、4mPCCzPBfpm-02或4,6mBTcP2Pm)中具有LUMO能階，在第二有機化合物(PCBBiF或PCCP)中具有HOMO能階。
2PCCzDBq的LUMO能階與PCBBiF的HOMO能階的能量差是2.40eV，2mPCcBCzPDBq的LUMO能階與PCBBiF的HOMO能階的能量差是2.36eV，4PCCzBfpm-02的LUMO能階與PCBBiF的HOMO能階的能量差是2.52eV，4mPCCzPBfpm-02的LUMO能階與PCBBiF的HOMO能階的能量差是2.34eV，4,6mBTcP2Pm的LUMO能階與PCBBiF的HOMO能階的能量差是2.46eV。這些大於從圖41A及圖41B所示的發光元件1至發光元件5的電致發射光譜的峰值波長計算出的發光能量(2.27eV)。因此，激發能可以從由第一有機化合物(2PCCzDBq、2mPCcBCzPDBq、4PCCzBfpm-02、4mPCCzPBfpm-02或4,6mBTcP2Pm)和第二有機化合物(PCBBiF)形成的激態錯合物移動到作為客體材料的Ir(tBuppm)2(acac)。
另外，4,6mBTcP2Pm的LUMO能階與PCCP的HOMO能階的能量差是2.73eV。這大於從圖41B所示的發光元件6的電致發射光譜的峰值波長計算出的發光能量(2.37eV)。因此，激發能可以從由第一有機化合物 (4,6mBTcP2Pm)和第二有機化合物(PCCP)形成的激態錯合物移動到作為客體材料的Ir(ppy)3。
〈S1能階及T1能階的測定〉
接著，為求用於發光層130的化合物的S1能階及T1能階，以低溫(10K)測定各化合物的發射光譜。
在該測定中，使用顯微PL裝置LabRAM HR-PL(日本堀場製作所製造)，作為激發光使用波長為325nm的He-Cd雷射，作為檢測器使用CCD檢測器，並且將測定溫度設定為10K。
此外，在該發射光譜的測定中，除了一般的發射光譜的測定以外，還進行了著眼於發光壽命長的發光的時間分辨發射光譜的測定。由於本發射光譜的測定在低溫(10K)中進行，所以在一般的發射光譜的測定中，除了作為主要發光成分的螢光以外，還觀察到一部分磷光。另外，在著眼於發光壽命長的發光的時間分辨發射光譜的測定中，主要觀察到磷光。圖42、圖43、圖44、圖45、圖46、圖47及圖48分別示出以低溫對2PCCzDBq、2mPCcBCzPDBq、4PCCzBfpm-02、4mPCCzPBfpm-02、4,6mBTcP2Pm、PCBBiF及PCCP進行測定的時間分辨光譜。
表5示出：由在上述測定的發射光譜的結果中發射光譜的螢光成分的最短波長一側的峰值(包括肩峰)以及磷光成分的最短波長一側的峰值(包括肩峰)的波長計 算出的各化合物的S1能階及T1能階。
如表5所示，作為第一有機化合物的2PCCzDBq、2mPCcBCzPDBq、4PCCzBfpm-02、4mPCCzPBfpm-02及4,6mBTcP2Pm的S1能階與T1能階的差都是0.2eV以下。也就是說，由於S1能階與T1能階的能量差小，所以是能夠藉由反系間竄越將三重激發能轉換為單重激發能的化合物。
另外，表5所示的各化合物的T1能階都比從圖41A及圖41B所示的發光元件1至發光元件6的電致發射光譜的峰值波長計算出的發光能量(2.27eV及2.37eV)大。由於發光元件1至發光元件6所包含的客體材料是磷光材料，所以發光是基於三重MLCT躍遷的發光。因此，表5所示的各化合物適合用於發光元件1至發光元件6的主體材料。
如此，S1能階與T1能階的能量差為0.2eV以下的第一有機化合物和第二有機化合物是能夠形成激態錯合物的組合的化合物。另外，藉由將這些化合物用於發光元件的主體材料，可以從客體材料高效地得到發光。
如上所述，藉由本發明的一個實施方式，可以提供發光效率高的發光元件。另外，藉由本發明的一個實施方式，可以提供驅動電壓低且功耗低的發光元件。
實施例2
即使將用於實施例1的發光元件4的客體材料的Ir(tBuppm)2(acac)換為螢光材料的紅螢烯或TBRb，也可以得到起因於該螢光材料的良好的發光。此時，將客體材料的質量比從0.05改變為0.01即可。
(參考例子1)
在本參考例子中，說明在實施例1中用作主體材料的化合物的2mPCcBCzPDBq的合成方法。
〈合成例子1〉
〈〈步驟1〉〉
將5.9g(20mmol)的10-溴-7H-苯并[c]咔唑、5.8g(20mmol)的N-苯基-9H-咔唑-3-基硼酸(ylboronic acid)、0.91g(3.0mmol)的三(2-甲基苯基)膦、80mL的甲苯、20mL的乙醇、40mL的碳酸鉀水溶液(2.0mol/L)放入 200mL的三頸燒瓶中，在對燒瓶內進行減壓的同時進行攪拌，由此對該混合物進行脫氣。在脫氣後，使燒瓶內成為氮氣流，將該混合物加熱為60℃。在加熱後，添加0.22g(1.0mmol)的醋酸鈀(II)，以80℃對該混合物進行2.5小時的攪拌。在攪拌後，使其冷卻到室溫，接著利用水、飽和食鹽水對該混合物的有機層進行洗滌，然後添加硫酸鎂進行乾燥。將對該混合物進行重力過濾而得到的濾液濃縮，由此以89%的產率得到8.2g的目的物的褐色固體。如下通式(a-1)示出步驟1的合成方案。
〈〈步驟2〉〉
將2.3g(5.0mmol)的10-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)-7H-苯并[c]咔唑、1.7g(5.0mmol)的2-(3-氯苯基)二苯并[f，h]喹啉、0.35g(0.80mmol)的二-三級丁基(1-甲基-2,2-二苯基 環丙基)膦(簡稱：cBRIDP(註冊商標))、1.5g(15mmol)的三級丁醇鈉放入200mL的三頸燒瓶中，對燒瓶內進行氮置換，然後放入25mL的二甲苯。藉由在對燒瓶內進行減壓的同時攪拌所得到的混合物來進行脫氣。在脫氣後，使燒瓶內成為氮氣流，將該混合物加熱為80℃。在加熱後，添加83mg(0.20mmol)的氯化烯丙基鈀(II)二聚物，以150℃對該混合物進行2.5小時的攪拌。在攪拌後，使其冷卻到室溫，接著藉由吸引過濾收集所析出的固體。在收集後，利用甲苯、乙醇、水進行洗滌，將所得到的固體添加到500mL的甲苯中，並進行加熱使其溶解。將所得到的溶液透過濾紙而過濾，將濾液濃縮而以51%的產率得到1.9g的目的物的褐色固體。利用梯度昇華方法對所得到的1.9g的固體進行昇華純化。藉由以如下條件進行昇華純化而以45%的產率得到0.81g的目的物的固體：在壓力為3.2Pa且氬流量為15mL/min的狀態下以380℃對固體進行15.5小時的加熱。下面通式(a-2)示出步驟2的合成方案。
藉由核磁共振法(NMR)測定在上述步驟中得到的固體的質子(1H)。圖49A及圖49B示出測定結果。另外，以下示出所得到的值。由此可知在本合成例子中得到了2mPCcBCzPDBq。
1H-NMR(氯仿-d，500MHz)：δ=7.35(t，J=8.0Hz，1H)，7.46-7.59(m，5H)，7.65-7.66(m，4H)，7.12-7.95(m，13H)，8.07(d，J=8.0Hz，1H)，8.30(d，J=8.0Hz，1H)，8.52(d，J=8.0Hz，1H)，8.55(sd，J=1.0Hz，1H)，8.65-8.68(m，2H)，8.72(st，J=1.0Hz，1H)，8.98(s，1H)，9.02(d，J=9.0Hz，1H)，9.26(dd，J1=7.8Hz，J2=1.5Hz，1H)，9.37(dd，J1=8.3Hz，J2=1.0Hz，1H)，9.51(s，1H)。
〈2mPCcBCzPDBq的特性〉
接著，藉由循環伏安法(CV)測定2mPCcBCzPDBq的電化學特性(氧化反應特性及還原反應特性)。
作為測定裝置使用電化學分析儀(BAS株式會社(BAS Inc.)製造的ALS型號600A或600C)。關於用於CV測定的溶液，作為溶劑使用脫水的二甲基甲醯胺(DMF，西格瑪-奧爾德里奇公司(Sigma-Aldrich Inc.)製造，99.8%，目錄號碼：22705-6)，將作為支援電解質(supporting electrolyte)的過氯酸四正丁基銨(n-Bu4NClO4，東京化成工業株式會社製造，目錄號碼：T0836)溶解於溶劑並使過氯酸四正丁基銨的濃度為100mmol/L。此外，將測定物件溶解於溶劑並使其濃度為2mmol/L。另外，作為工作電極使用鉑電極(BAS株式會社製造，PTE鉑電極)，作為輔助電極使用鉑電極(BAS株式會社製造，VC-3用Pt對電極(5cm))，作為參考電極使用Ag/Ag+電極(BAS株式會社製造，RE7非水溶劑型參考電極)。另外，測定在20℃至25℃的室溫下進行。另外，將CV測定時的掃描速度統一為0.1V/s，測定相對於參考電極的氧化電位(Ea)及還原電位(Ec)。Ea是氧化-還原波的中間電位，Ec是還原-氧化波的中間電位。在此，由於在本參考例子中使用的參考電極的氧化還原電位被估計為-4.94eV，所以從該數值和所得到的峰值電位分別計算出化合物的HOMO能階及LUMO能階。另外，反復進行100 次CV測定，並對第100循環的測定中的氧化-還原波與第1循環的氧化-還原波進行比較，由此調查化合物的電穩定性。
其結果，可知2mPCcBCzPDBq的HOMO能階為-5.65eV，LUMO能階為-3.00eV。另外，對氧化-還原波的反復測定中的第1循環與第100循環後的波形進行比較，結果在Ea測定及Ec測定中分別保持68%及90%的峰值強度，由此確認到2mPCcBCzPDBq對氧化及還原一直具有非常好的抗性。
另外，利用PerkinElmcr，Inc.製造的Pyris1DSC進行2mPCcBCzPDBq的差示掃描量熱測定(DSC測定)。在差示掃描量熱測定中，以40℃/min的升溫速度使溫度從-10℃上升到350℃，在以相同的溫度保持1分鐘後，以40℃/min的降溫速度使溫度降低到-10℃，將該操作連續進行兩次，並且採用第2次的測定結果。由DSC測定可以明確地知道2mPCcBCzPDBq的玻璃轉化點為174℃，因此可以明確地知道這是具有高耐熱性的化合物。
(參考例子2)
在本參考例子中，說明在實施例1中用作主體材料的化合物的4mPCCzPBfpm-02的合成方法。
〈合成例子2〉
〈〈步驟1：9-(3-溴苯基)-9’-苯基-2,3’-聯-9H-咔唑的合成〉〉
首先，將5.0g(12mmol)的9-苯基-2,3’-聯-9H-咔唑、4.3g(18mmol)的3-溴碘苯、3.9g(18mmol)的磷酸三鉀放入具備回流管的三頸燒瓶中，對燒瓶內進行氮置換。對該混合物添加100mL的二氧六環、0.21g(1.8mmol)的反-N,N’-二甲基環己烷-1，2-二胺、0.18g(0.92mmol)的碘化銅，在氮氣流下以120℃進行32小時的加熱攪拌。利用甲苯對所得到的反應物進行萃取。利用飽和食鹽水洗滌所得到的萃取液，添加硫酸鎂，並進行過濾。蒸餾而去除所得到的濾液的溶劑，作為展開溶劑使用比例從甲苯：己烷=1：4逐漸變化而最終成為甲苯：己烷=1：2的混合溶劑藉由矽膠管柱層析法進行純化，由此得到4.9g的目的物(產率：70%，黃色固體)。下面通式(A-4)示出步驟1的合成方案。
〈〈步驟2：9-[3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二雜氧戊硼烷(dioxaborolane)-2-基)苯基]-9’-苯基-2,3’-聯-9H-咔唑的合成〉〉
接著，將在上述步驟1中合成的4.8g(8.5mmol)的9-(3-溴苯基)-9’-苯基-2,3’-聯-9H-咔唑、2.8g(11mmol)的聯硼酸頻那醇酯、2.5g(26mmol)的醋酸鉀放入三頸燒瓶中，對該燒瓶內進行氮置換，放入90mL的1，4-二氧六環、0.35g(0.43mmol)的[1，1’雙(二苯基膦基)二茂鐵]二氯化鈀(II)，以100℃進行2小時30分鐘的加熱攪拌。利用甲苯對所得到的反應物進行萃取。利用飽和食鹽水洗滌所得到的萃取液，添加硫酸鎂，並進行過濾。蒸餾而去除所得到的濾液的溶劑，以甲苯：己烷=1：2為展開溶劑藉由中性矽膠管柱層析法進行純化，得到2.6g的目的物(產率： 48%，黃色固體)。下面通式(B-4)示出步驟2的合成方案。
〈〈步驟3：4mPCCzPBfpm-02的合成〉〉
接著，將0.72g(3.5mmol)的4-氯[1]苯并呋喃并[3,2-d]嘧啶、在上述步驟2的合成法中合成的2.6g(4.2mmol)的9-[3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二雜氧戊硼烷-2-基)苯基]-9’-苯基-2,3’-聯-9H-咔唑、2mL的2M碳酸鉀水溶液、18mL的甲苯、2mL的乙醇放入具備回流管的三頸燒瓶中，對該燒瓶內進行氮置換，放入16mg(0.071mmol)的醋酸鈀(II)、43mg(0.14mmol)的三(2-甲基苯基)膦(簡稱：P(o-tolyl)3)，以90℃進行28小時的加熱攪拌。對所得到的反 應物進行過濾，利用水及乙醇對過濾物進行洗滌。使所得到的過濾物溶解於熱甲苯，並對以矽藻土、矽膠、矽藻土的順序填充的助濾劑進行過濾。蒸餾而去除所得到的濾液的溶劑，利用甲苯和乙醇的混合溶劑進行重新結晶，由此得到1.7g的目的物的4mPCCzPBfpm-02(產率：72%，黃色固體)。利用梯度昇華法對該1.7g的黃色固體進行昇華純化。昇華純化的條件為如下：在壓力為2.8Pa、氬氣體的流量為5mL/min的狀態下，以290℃對黃色固體進行加熱。在昇華純化後，以64%的產率得到1.1g的目的物的黃白色固體。下面通式(C-4)示出步驟3的合成方案。
另外，下面示出在上述步驟3中得到的黃白色固體的利用核磁共振分光法(1H-NMR)的測定結果。圖50 示出1H-NMR圖。由該結果可知，在本合成例子2中，得到本發明的一個實施方式的4mPCCzPBfpm-02。
1H-NMR δ(CDCl3)：7.21-7.25(m，1H)，7.34-7.50(m，9H)，7.53(d，2H)，7.57-7.60(t，3H)，7.73(d，2H)，7.88-7.92(m，3H)，8.08(d，1H)，8.22(d，1H)，8.25-8.28(t，2H)，8.42(ds，1H)，8.68(ms，1H)，8.93(s，1H)，9.29(s，1H)。
(參考例子3)
在本參考例子中，說明在實施例1中被用作主體材料的化合物的4PCCzBfpm-02的合成方法。
〈合成例子3〉
〈〈4PCCzBfpm-02的合成〉〉
首先，在以氮置換的三頸燒瓶中放入0.24g(6.0mmol)的氫化鈉(60%)，一邊攪拌一邊滴入20mL的DMF。將燒瓶冷卻到0℃，滴入1.8g(4.4mmol)的9’-苯基-2,3’-聯-9H-咔唑和20mL的DMF的混合液，在室溫下進行30分鐘的攪拌。在攪拌後，將燒瓶冷卻到0℃，添加0.82g(4.0mmol)的4-氯[1]苯并呋喃并[3,2-d]嘧啶和20mL的DMF的混合液，在室溫下進行20小時的攪拌。將所得到的反應液體放入冰水中，對還添加有甲苯的混合溶液利用甲苯進行萃取，利用飽和食鹽水對萃取液進行洗滌，添加硫酸鎂，進行過濾。蒸餾而去除所得到的濾液的溶劑， 藉由將甲苯用作展開溶劑的矽膠管柱層析法進行純化。藉由利用甲苯和乙醇的混合溶劑使其重新結晶，得到1.6g的目的物的4PCCzBfpm-02(產率：65%，黃白色固體)。如下通式(A-5)示出本步驟的合成方案。
利用梯度昇華法將以上述合成法合成的2.6g的4PCCzBfpm-02的黃白色固體昇華純化。昇華純化中，在壓力為2.5Pa且氬氣流量為10mL/min的條件下以290℃對黃白色固體進行加熱。在昇華純化後，以81%的產率得到2.1g的目的物的黃白色固體。
另外，下面示出在上述步驟中得到的黃白色固體的利用核磁共振分光法(1H-NMR)的測定結果。圖51示出1H-NMR圖。由該結果可知，在本合成例子3中，得到本發明的一個實施方式的4PCCzBfpm-02。
1H-NMR δ(CDCl3)：7.26-7.30(m，1H)，7.41-7.51(m，6H)，7.57-7.63(m，5H)，7.72-7.79(m，4H)，7.90(d，1H)，8.10-8.12(m，2H)，8.17(d，1H)，8.22(d，1H)，8.37(d，1H)，8.41(ds，1H)，9.30(s，1H)。
100‧‧‧EL層
101‧‧‧電極
102‧‧‧電極
111‧‧‧電洞注入層
112‧‧‧電洞傳輸層
118‧‧‧電子傳輸層
119‧‧‧電子注入層
130‧‧‧發光層
131‧‧‧主體材料
131_1‧‧‧有機化合物
131_2‧‧‧有機化合物
132‧‧‧客體材料
150‧‧‧發光元件

Claims (29)

  1. 一種發光元件，包括：主體材料；以及客體材料，其中，該主體材料具有第一有機化合物及第二有機化合物，在該第一有機化合物中，單重激發能階與三重激發能階之間的差異大於0eV且為0.2eV以下，並且，該第一有機化合物和該第二有機化合物中的一個的HOMO能階為該第一有機化合物和該第二有機化合物中的另一個的HOMO能階以上且該第一有機化合物和該第二有機化合物中的該一個的LUMO能階為該第一有機化合物和該第二有機化合物中的該另一個的LUMO能階以上。
  2. 根據申請專利範圍第1項之發光元件，其中該客體材料呈現螢光。
  3. 根據申請專利範圍第1項之發光元件，其中該客體材料將三重激發能轉換為發光。
  4. 根據申請專利範圍第1項之發光元件，其中該第一有機化合物及該第二有機化合物形成激態錯合物。
  5. 根據申請專利範圍第4項之發光元件，其中該激態錯合物在室溫下呈現熱活化延遲螢光。
  6. 根據申請專利範圍第4項之發光元件， 其中該激態錯合物將激發能供應給該客體材料。
  7. 根據申請專利範圍第4項之發光元件，其中該激態錯合物的發射光譜具有與該客體材料的吸收光譜的最低能量一側的吸收帶重疊的區域。
  8. 根據申請專利範圍第1項之發光元件，其中該第一有機化合物在室溫下呈現熱活化延遲螢光。
  9. 根據申請專利範圍第1項之發光元件，其中該第一有機化合物和該第二有機化合物中的一個傳輸電洞，並且該第一有機化合物和該第二有機化合物中的另一個傳輸電子。
  10. 根據申請專利範圍第1項之發光元件，其中該第一有機化合物和該第二有機化合物中的一個具有富π電子型雜芳族骨架和芳香胺骨架中的至少一個，並且該第一有機化合物和該第二有機化合物中的另一個具有缺π電子型雜芳族骨架。
  11. 根據申請專利範圍第1項之發光元件，其中該第一有機化合物具有富π電子型雜芳族骨架和芳香胺骨架中的至少一個以及缺π電子型雜芳族骨架。
  12. 根據申請專利範圍第11項之發光元件，其中該富π電子型雜芳族骨架具有吖啶骨架、吩噁嗪骨架、啡噻嗪骨架、呋喃骨架、噻吩骨架及吡咯骨架中的一個或多個， 並且該缺π電子型雜芳族骨架具有二嗪骨架或三嗪骨架。
  13. 一種顯示裝置，包括：申請專利範圍第1項之發光元件；以及濾色片和電晶體中的至少一個。
  14. 一種電子裝置，包括：申請專利範圍第13項之顯示裝置；以及外殼和觸控感測器中的至少一個。
  15. 一種照明設備，包括：申請專利範圍第1項之發光元件；以及外殼和觸控感測器中的至少一個。
  16. 一種發光元件，包括：主體材料；以及客體材料，其中，該主體材料具有第一有機化合物及第二有機化合物，在該第一有機化合物中，單重激發能階與三重激發能階之間的差異大於0eV且為0.2eV以下，並且，該第一有機化合物及該第二有機化合物形成激態錯合物。
  17. 根據申請專利範圍第16項之發光元件，其中該客體材料呈現螢光。
  18. 根據申請專利範圍第16項之發光元件，其中該客體材料將三重激發能轉換為發光。
  19. 根據申請專利範圍第16項之發光元件，其中該激態錯合物在室溫下呈現熱活化延遲螢光。
  20. 根據申請專利範圍第16項之發光元件，其中該激態錯合物將激發能供應給該客體材料。
  21. 根據申請專利範圍第16項之發光元件，其中該激態錯合物的發射光譜具有與該客體材料的吸收光譜的最低能量一側的吸收帶重疊的區域。
  22. 根據申請專利範圍第16項之發光元件，其中該第一有機化合物在室溫下呈現熱活化延遲螢光。
  23. 根據申請專利範圍第16項之發光元件，其中該第一有機化合物和該第二有機化合物中的一個傳輸電洞，並且該第一有機化合物和該第二有機化合物中的另一個傳輸電子。
  24. 根據申請專利範圍第16項之發光元件，其中該第一有機化合物和該第二有機化合物中的一個具有富π電子型雜芳族骨架和芳香胺骨架中的至少一個，並且該第一有機化合物和該第二有機化合物中的另一個具有缺π電子型雜芳族骨架。
  25. 根據申請專利範圍第16項之發光元件，其中該第一有機化合物具有富π電子型雜芳族骨架和芳香胺骨架中的至少一個以及缺π電子型雜芳族骨架。
  26. 根據申請專利範圍第25項之發光元件， 其中該富π電子型雜芳族骨架具有吖啶骨架、吩噁嗪骨架、啡噻嗪骨架、呋喃骨架、噻吩骨架及吡咯骨架中的一個或多個，並且該缺π電子型雜芳族骨架具有二嗪骨架或三嗪骨架。
  27. 一種顯示裝置，包括：申請專利範圍第16項之發光元件；以及濾色片和電晶體中的至少一個。
  28. 一種電子裝置，包括：申請專利範圍第27項之顯示裝置；以及外殼和觸控感測器中的至少一個。
  29. 一種照明設備，包括：申請專利範圍第16項之發光元件；以及外殼和觸控感測器中的至少一個。
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Families Citing this family (100)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6780925B2 (ja) 2014-07-25 2020-11-04 株式会社半導体エネルギー研究所 発光素子、発光装置、電子機器及び照明装置
TWI704706B (zh) * 2015-03-09 2020-09-11 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光元件、顯示裝置、電子裝置及照明設置
TWI737594B (zh) * 2015-03-09 2021-09-01 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光元件，顯示裝置，電子裝置，與照明裝置
KR20170038681A (ko) 2015-09-30 2017-04-07 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 표시 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
US9965247B2 (en) 2016-02-22 2018-05-08 Sonos, Inc. Voice controlled media playback system based on user profile
US10142754B2 (en) * 2016-02-22 2018-11-27 Sonos, Inc. Sensor on moving component of transducer
US10509626B2 (en) 2016-02-22 2019-12-17 Sonos, Inc Handling of loss of pairing between networked devices
US9947316B2 (en) 2016-02-22 2018-04-17 Sonos, Inc. Voice control of a media playback system
US10743101B2 (en) 2016-02-22 2020-08-11 Sonos, Inc. Content mixing
US10095470B2 (en) 2016-02-22 2018-10-09 Sonos, Inc. Audio response playback
US10264030B2 (en) 2016-02-22 2019-04-16 Sonos, Inc. Networked microphone device control
CN113130808A (zh) 2016-05-06 2021-07-16 株式会社半导体能源研究所 发光元件、显示装置
US9978390B2 (en) 2016-06-09 2018-05-22 Sonos, Inc. Dynamic player selection for audio signal processing
US10134399B2 (en) 2016-07-15 2018-11-20 Sonos, Inc. Contextualization of voice inputs
US10152969B2 (en) 2016-07-15 2018-12-11 Sonos, Inc. Voice detection by multiple devices
US10115400B2 (en) 2016-08-05 2018-10-30 Sonos, Inc. Multiple voice services
US9942678B1 (en) 2016-09-27 2018-04-10 Sonos, Inc. Audio playback settings for voice interaction
US9743204B1 (en) 2016-09-30 2017-08-22 Sonos, Inc. Multi-orientation playback device microphones
US10181323B2 (en) 2016-10-19 2019-01-15 Sonos, Inc. Arbitration-based voice recognition
JP2018116829A (ja) * 2017-01-18 2018-07-26 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
CN108336237B (zh) * 2017-01-20 2020-01-31 昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司 一种有机电致发光器件
US11183181B2 (en) 2017-03-27 2021-11-23 Sonos, Inc. Systems and methods of multiple voice services
US10272836B2 (en) * 2017-06-28 2019-04-30 Honda Motor Co., Ltd. Smart functional leather for steering wheel and dash board
US11225191B2 (en) 2017-06-28 2022-01-18 Honda Motor Co., Ltd. Smart leather with wireless power
US10682952B2 (en) 2017-06-28 2020-06-16 Honda Motor Co., Ltd. Embossed smart functional premium natural leather
US11665830B2 (en) 2017-06-28 2023-05-30 Honda Motor Co., Ltd. Method of making smart functional leather
US10953793B2 (en) 2017-06-28 2021-03-23 Honda Motor Co., Ltd. Haptic function leather component and method of making the same
WO2019013063A1 (ja) * 2017-07-10 2019-01-17 東レ株式会社 発光素子、それを含むディスプレイ、照明装置およびセンサ
US10475449B2 (en) 2017-08-07 2019-11-12 Sonos, Inc. Wake-word detection suppression
US10048930B1 (en) 2017-09-08 2018-08-14 Sonos, Inc. Dynamic computation of system response volume
US10446165B2 (en) 2017-09-27 2019-10-15 Sonos, Inc. Robust short-time fourier transform acoustic echo cancellation during audio playback
US10621981B2 (en) 2017-09-28 2020-04-14 Sonos, Inc. Tone interference cancellation
US10482868B2 (en) 2017-09-28 2019-11-19 Sonos, Inc. Multi-channel acoustic echo cancellation
US10051366B1 (en) 2017-09-28 2018-08-14 Sonos, Inc. Three-dimensional beam forming with a microphone array
US10466962B2 (en) 2017-09-29 2019-11-05 Sonos, Inc. Media playback system with voice assistance
CN111279505B (zh) * 2017-10-27 2024-04-09 株式会社半导体能源研究所 发光元件、显示装置、电子设备及照明装置
CN111656549A (zh) 2017-11-02 2020-09-11 株式会社半导体能源研究所 发光元件、显示装置、电子设备及照明装置
US10880650B2 (en) 2017-12-10 2020-12-29 Sonos, Inc. Network microphone devices with automatic do not disturb actuation capabilities
US10818290B2 (en) 2017-12-11 2020-10-27 Sonos, Inc. Home graph
CN109994634B (zh) * 2017-12-29 2020-12-11 昆山国显光电有限公司 有机电致发光器件
WO2019152722A1 (en) 2018-01-31 2019-08-08 Sonos, Inc. Device designation of playback and network microphone device arrangements
US11251430B2 (en) 2018-03-05 2022-02-15 The Research Foundation For The State University Of New York ϵ-VOPO4 cathode for lithium ion batteries
CN108432707A (zh) * 2018-03-07 2018-08-24 福建农林大学 一种植食性昆虫智能饲养架及其使用方法
WO2019171197A1 (ja) 2018-03-07 2019-09-12 株式会社半導体エネルギー研究所 発光素子、表示装置、電子機器、有機化合物及び照明装置
US11175880B2 (en) 2018-05-10 2021-11-16 Sonos, Inc. Systems and methods for voice-assisted media content selection
CN110498790B (zh) * 2018-05-16 2022-03-01 江苏三月科技股份有限公司 有机发光复合材料和含有其的有机电致发光器件
US10847178B2 (en) 2018-05-18 2020-11-24 Sonos, Inc. Linear filtering for noise-suppressed speech detection
US10959029B2 (en) 2018-05-25 2021-03-23 Sonos, Inc. Determining and adapting to changes in microphone performance of playback devices
CN108987592B (zh) * 2018-06-26 2020-06-26 云谷（固安）科技有限公司 有机电致发光器件和显示装置
US10681460B2 (en) 2018-06-28 2020-06-09 Sonos, Inc. Systems and methods for associating playback devices with voice assistant services
US11076035B2 (en) 2018-08-28 2021-07-27 Sonos, Inc. Do not disturb feature for audio notifications
US10461710B1 (en) 2018-08-28 2019-10-29 Sonos, Inc. Media playback system with maximum volume setting
US10878811B2 (en) 2018-09-14 2020-12-29 Sonos, Inc. Networked devices, systems, and methods for intelligently deactivating wake-word engines
US10587430B1 (en) 2018-09-14 2020-03-10 Sonos, Inc. Networked devices, systems, and methods for associating playback devices based on sound codes
US11024331B2 (en) 2018-09-21 2021-06-01 Sonos, Inc. Voice detection optimization using sound metadata
US10811015B2 (en) 2018-09-25 2020-10-20 Sonos, Inc. Voice detection optimization based on selected voice assistant service
US11100923B2 (en) 2018-09-28 2021-08-24 Sonos, Inc. Systems and methods for selective wake word detection using neural network models
US10692518B2 (en) 2018-09-29 2020-06-23 Sonos, Inc. Linear filtering for noise-suppressed speech detection via multiple network microphone devices
US11899519B2 (en) 2018-10-23 2024-02-13 Sonos, Inc. Multiple stage network microphone device with reduced power consumption and processing load
EP3654249A1 (en) 2018-11-15 2020-05-20 Snips Dilated convolutions and gating for efficient keyword spotting
US11690285B2 (en) 2018-11-28 2023-06-27 Universal Display Corporation Electroluminescent devices
US11706980B2 (en) 2018-11-28 2023-07-18 Universal Display Corporation Host materials for electroluminescent devices
US11672165B2 (en) 2018-11-28 2023-06-06 Universal Display Corporation Organic electroluminescent materials and devices
US11716899B2 (en) 2018-11-28 2023-08-01 Universal Display Corporation Organic electroluminescent materials and devices
US11672176B2 (en) 2018-11-28 2023-06-06 Universal Display Corporation Host materials for electroluminescent devices
CN111276617B (zh) * 2018-12-04 2024-01-02 固安鼎材科技有限公司 一种有机电致发光器件
US11183183B2 (en) 2018-12-07 2021-11-23 Sonos, Inc. Systems and methods of operating media playback systems having multiple voice assistant services
US11132989B2 (en) 2018-12-13 2021-09-28 Sonos, Inc. Networked microphone devices, systems, and methods of localized arbitration
US10602268B1 (en) 2018-12-20 2020-03-24 Sonos, Inc. Optimization of network microphone devices using noise classification
JP7299020B2 (ja) * 2018-12-28 2023-06-27 三星電子株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法
CN113412508A (zh) 2019-02-06 2021-09-17 株式会社半导体能源研究所 发光器件、发光设备、显示装置、电子设备及照明装置
US10867604B2 (en) 2019-02-08 2020-12-15 Sonos, Inc. Devices, systems, and methods for distributed voice processing
US11315556B2 (en) 2019-02-08 2022-04-26 Sonos, Inc. Devices, systems, and methods for distributed voice processing by transmitting sound data associated with a wake word to an appropriate device for identification
US11512093B2 (en) 2019-03-04 2022-11-29 Universal Display Corporation Compound used for organic light emitting device (OLED), consumer product and formulation
US11751337B2 (en) 2019-04-26 2023-09-05 Honda Motor Co., Ltd. Wireless power of in-mold electronics and the application within a vehicle
US11120794B2 (en) 2019-05-03 2021-09-14 Sonos, Inc. Voice assistant persistence across multiple network microphone devices
US11361756B2 (en) 2019-06-12 2022-06-14 Sonos, Inc. Conditional wake word eventing based on environment
US11200894B2 (en) 2019-06-12 2021-12-14 Sonos, Inc. Network microphone device with command keyword eventing
US10586540B1 (en) 2019-06-12 2020-03-10 Sonos, Inc. Network microphone device with command keyword conditioning
US10871943B1 (en) 2019-07-31 2020-12-22 Sonos, Inc. Noise classification for event detection
US11138975B2 (en) 2019-07-31 2021-10-05 Sonos, Inc. Locally distributed keyword detection
US11138969B2 (en) 2019-07-31 2021-10-05 Sonos, Inc. Locally distributed keyword detection
US11189286B2 (en) 2019-10-22 2021-11-30 Sonos, Inc. VAS toggle based on device orientation
JP2021082801A (ja) * 2019-11-14 2021-05-27 ユニバーサル ディスプレイ コーポレイション 有機エレクトロルミネセンス材料及びデバイス
US20220376188A1 (en) * 2019-12-11 2022-11-24 Lg Chem, Ltd. Organic light-emitting device
US11200900B2 (en) 2019-12-20 2021-12-14 Sonos, Inc. Offline voice control
US11562740B2 (en) 2020-01-07 2023-01-24 Sonos, Inc. Voice verification for media playback
US11556307B2 (en) 2020-01-31 2023-01-17 Sonos, Inc. Local voice data processing
US11308958B2 (en) 2020-02-07 2022-04-19 Sonos, Inc. Localized wakeword verification
JP2020102654A (ja) * 2020-04-06 2020-07-02 パイオニア株式会社 発光装置
US11482224B2 (en) 2020-05-20 2022-10-25 Sonos, Inc. Command keywords with input detection windowing
US11308962B2 (en) 2020-05-20 2022-04-19 Sonos, Inc. Input detection windowing
US11727919B2 (en) 2020-05-20 2023-08-15 Sonos, Inc. Memory allocation for keyword spotting engines
JPWO2021256515A1 (zh) * 2020-06-19 2021-12-23
US11698771B2 (en) 2020-08-25 2023-07-11 Sonos, Inc. Vocal guidance engines for playback devices
US11551700B2 (en) 2021-01-25 2023-01-10 Sonos, Inc. Systems and methods for power-efficient keyword detection
KR20240048513A (ko) * 2021-08-13 2024-04-15 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 조성물, 유기 일렉트로루미네센스 소자, 및 전자 기기
CN113725377B (zh) * 2021-08-31 2023-08-01 京东方科技集团股份有限公司 发光器件、发光基板及发光装置
WO2023149683A1 (en) * 2022-02-04 2023-08-10 Samsung Display Co., Ltd. Organic molecules for optoelectronic devices
WO2024023954A1 (ja) * 2022-07-27 2024-02-01 シャープディスプレイテクノロジー株式会社 発光素子および表示装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200541401A (en) 2004-02-13 2005-12-16 Idemitsu Kosan Co Organic electroluminescent device
TWI481089B (zh) * 2006-12-28 2015-04-11 Universal Display Corp 長使用期限之磷光性有機發光裝置結構
KR102136426B1 (ko) 2011-02-16 2020-07-21 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 엘리먼트
KR102112967B1 (ko) 2011-03-23 2020-05-19 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자
US9515266B2 (en) * 2011-10-20 2016-12-06 Merck Patent Gmbh Materials for organic electroluminescent devices
KR101803537B1 (ko) * 2012-02-09 2017-11-30 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자
US8994013B2 (en) 2012-05-18 2015-03-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, display device, electronic device, and lighting device
JP5959970B2 (ja) 2012-07-20 2016-08-02 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
TWI638472B (zh) * 2012-08-03 2018-10-11 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光元件
KR101901330B1 (ko) * 2012-09-19 2018-09-27 삼성디스플레이 주식회사 유기전계발광 표시장치의 제조 방법
WO2014054551A1 (en) * 2012-10-03 2014-04-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting device, electronic device, and lighting device
US9553274B2 (en) * 2013-07-16 2017-01-24 Universal Display Corporation Organic electroluminescent materials and devices
CN105453294B (zh) * 2013-08-14 2018-02-02 国立大学法人九州大学 有机电致发光元件
JP6386299B2 (ja) 2013-08-30 2018-09-05 株式会社半導体エネルギー研究所 発光素子用有機化合物
JP6413125B2 (ja) * 2013-09-24 2018-10-31 日本放送協会 有機エレクトロルミネッセンス素子及びこれを用いた表示装置、照明装置
JP5905916B2 (ja) * 2013-12-26 2016-04-20 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子および電子機器
JP6256041B2 (ja) 2014-01-22 2018-01-10 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 段ボール箱包装体
KR20160067629A (ko) * 2014-12-04 2016-06-14 서울대학교산학협력단 유기발광소자
CN106328816B (zh) * 2015-06-16 2018-11-13 昆山国显光电有限公司 一种有机电致发光器件及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
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