TW201721930A - 發光元件、發光裝置、顯示裝置、電子裝置及照明設備 - Google Patents

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Abstract

提供一種使用螢光發光及磷光發光的多色發光元件，該多色發光元件的形成的膜的數量比較少，從而製程少並且有利於實用化。另外，提供一種使用螢光發光及磷光發光的多色發光元件，該多色發光元件具有良好的發光效率。提供一種發光元件，該發光元件包括具有呈現來自第一激態錯合物的發光的第一發光層和呈現磷光發光的第二發光層的疊層結構的發光層。

Description

發光元件、發光裝置、顯示裝置、電子裝置及照明設備
本發明係關於一種將有機化合物用作發光物質的發光元件、顯示裝置、發光裝置、電子裝置及照明設備。
近年來，對利用使用有機化合物的電致發光(EL：Electroluminescence)的發光元件(有機EL元件)的研究開發日益火熱。在這些發光元件的基本結構中，在一對電極之間夾有包含發光物質的有機化合物層(EL層)。藉由對上述元件施加電壓，可以獲得來自發光物質的發光。
因為這種發光元件是自發光型發光元件，所以具有優於液晶顯示器的優點諸如像素的可見度高，不需要背光等，由此，這種發光元件被認為適合於平板顯示器元件。另外，使用這種發光元件的顯示器可以被製造成薄且輕，這也是極大的優點。再者，應答速度非常快也是特徵之一。
因為這種發光元件的發光層可以在二維上連續地形 成，所以可以獲得面發光。因此，可以容易形成具有大面積的元件。因為該特徵是在利用以白熾燈或LED為代表的點光源或者以螢光燈為代表的線光源中難以得到的，所以作為可應用於照明等的面光源，上述發光元件的利用價值也高。
在這種有機EL元件中，電子和電洞分別從陰極和陽極注入到EL層，而使電流流過。並且，被注入了的電子與電洞再結合而使發光有機化合物成為激發態，由此可以獲得發光。
作為由有機化合物形成的激發態，可以舉出單重激發態和三重激發態，由單重激發態(S*)的發光被稱為螢光，而由三重激發態(T*)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率被認為是S*：T*=1：3。
當使用由單重激發態發光的化合物(以下稱為螢光發光物質)時，在室溫下通常僅觀察到由單重激發態的發光(螢光)，而觀察不到由三重激發態的發光(磷光)。因此，基於S*：T*=1：3的關係，使用螢光發光物質的發光元件中的內部量子效率(相對於所注入的載子的所產生的光子的比率)的理論上的極限被認為是25%。
另一方面，當使用由三重激發態發光的化合物(以下稱為磷光化合物)時，觀察到由三重激發態的發光(磷光)。此外，在磷光化合物中，由於容易產生系間穿越(即從單重激發態轉移到三重激發態)，因此理論上能夠 將內部量子效率上升到100%。換句話說，可以實現比螢光發光物質高的發光效率。基於上述理由，為了實現具有高效率的發光元件，近年來對使用磷光化合物的發光元件的開發日益火熱。
專利文獻1公開了一種白色發光元件，該白色發光元件具有包括多個發光摻雜劑的發光區域且該發光摻雜劑發射磷光。
[專利文獻1]日本PCT國際申請翻譯2004-522276號公報
作為以白色發光元件為代表的多色發光元件，也已開發設置如下層的元件：使用螢光發光作為短波長側的區域的發光的層(螢光發光層)、使用磷光發光作為長波長側的區域的發光的層(磷光發光層)以及螢光發光層和磷光發光層之間的中間層(電荷發生層)。並且，上述元件的一部分已實現實用化。
藉由採用上述結構，雖然由於使用螢光作為使用壽命會有問題的短波長側的發光並且使用磷光作為長波長側的發光，與使用磷光作為短波長和長波長的發光的元件相比效率降低，但是可以獲得具有穩定的特性的多色發光元件。
一方面，可靠性優先於性能的具有上述結構的多色發光元件適合實用化，另一方面為了獲得一個發光元件該多 色發光元件需要形成較多的膜，所以不利於實用化。
這種元件採用在磷光發光層和螢光發光層之間設置中間層，並且元件彼此串聯連接的結構的原因就是為了防止因螢光發光層而磷光淬滅。
通常，在螢光發光層中作為主體材料使用具有以蒽等為代表的稠合芳香環骨架(condensed aromatic ring skeleton)的物質，具有該稠合芳香環骨架的物質的三重態能階低。由此，當接觸地設置螢光發光層和磷光發光層時，磷光發光層中產生的三重態激發能移到螢光發光層的主體材料的三重態能階而使三重態激發能失活。可是，當在螢光發光層中使用三重態激發能大的主體材料時，雖然可以緩解上述問題，但是此時的主體材料的單重態激發能變更大(變過大)，所以從主體材料向螢光摻雜劑的能量轉移不夠，從而在螢光發光層中得不到十分的發光效率。其結果，有時增大主體材料的無輻射失活過程，這導致降低元件的特性(尤其是使用壽命)。
於是，本發明的一個方式的課題是提供一種使用螢光發光及磷光發光的多色發光元件，該多色發光元件的形成的膜的數量比較少，由此製程少並且有利於實用化。
另外，本發明的另一個方式的課題是提供一種使用螢光發光及磷光發光的發光元件的多色發光元件，該多色發光元件具有良好的發光效率。
另外，本發明的另一個方式的課題是提供一種使用螢光發光及磷光發光的發光元件的多色發光元件，該多色發光元件是形成的膜的數量比較少，有利於實用化並且具有良好的發光效率。
另外，本發明的一個方式的目的是藉由使用上述發光元件分別提供可以廉價製造的發光裝置、顯示裝置、電子裝置及照明設備。
另外，本發明的一個方式的目的是藉由使用上述發光元件分別提供耗電量被降低的發光裝置、顯示裝置、電子裝置及照明設備。
本發明的一個方式只要解決上述課題中的任一個即可。
藉由使用包括具有呈現來自第一激態錯合物的發光的第一發光層和呈現磷光發光的第二發光層的疊層結構的發光層的發光元件，可以解決上述課題。另外，與來自該第二發光層的發光的峰值相比，來自該第一發光層的發光的峰值較佳為位於短波長一側。
激態錯合物處於由兩種物質構成的激發態。在光激發的情況下，激態錯合物藉由處於激發態的一個分子提取處於基態的另一個物質而形成。由此，當藉由發光變回基態時，激態錯合物恢復原來的物質的作用。從此，不存在作為激態錯合物的基態，在原理上在激態錯合物彼此之間不可能發生能量轉移。由此，不容易發生藉由發光層中所占其大部分的主體材料的能量轉移，從而具有本結構的發光 元件容易同時實現來自第一發光層中的第一激態錯合物的螢光發光和來自第二發光層中的磷光化合物的磷光發光。
另外，在磷光發光物質中，呈現能量高的短波長的發光的物質特別不穩定，所以使用呈現短波長的發光的磷光發光物質(例如，藍色磷光發光物質)的發光元件的發光有亮度劣化快的趨勢。於是，藉由使用螢光發光作為短波長側的發光，可以提供一種亮度劣化小的發光元件。另外，本發光元件採用接觸地層疊螢光發光層的第一發光層和磷光發光層的第二發光層的結構，所以用來形成EL層的層的數量少，在成本方面上有利，並適合量產。此外，雖然螢光發光層與磷光發光層接觸，但是由於如上述那樣使用激態錯合物而不容易發生三重激發能階的失活，從而可以同時實現磷光發光和螢光發光。
就是說，本發明的一個方式是一種發光元件，該發光元件包括第一電極、第二電極以及夾在該第一電極和該第二電極之間的EL層，其中，該EL層至少包括層疊第一發光層和第二發光層的發光層，該第一發光層至少包含第一有機化合物及第二有機化合物，該第二發光層至少包含第三有機化合物及磷光發光物質，該第一有機化合物和該第二有機化合物的組合形成第一激態錯合物。
另外，本發明的另一個結構是一種具有上述結構的發光元件，該發光元件具有如下特徵：與該磷光物質的發光的峰值相比，該第一激態錯合物的發光的峰值較佳為位於短波長一側。
另外，激態錯合物處於單重激發能階和三重激發能階接近的狀態。由此，激態錯合物容易產生從三重激發能階向單重激發能階的反系間穿越(reverse intersystem crossing)。即，激態錯合物處於容易發光延遲螢光的狀態。藉由將可以獲得延遲螢光的激態錯合物用於第一發光層，三重激發態也可以轉換到發光，由此與使用一般的發光物質的情況相比可以獲得具有更高的發光效率的發光元件。從高效率地呈現從三重激發能階向單重激發能階的反系間穿越的角度來看，三重激發能階和單重激發能階之間的能量差小是有利的，較佳為該能量差為0eV以上且0.2eV以下，更佳為0eV以上且0.1eV以下。
就是說，本發明的另一個方式是一種具有上述結構的發光元件，其中，第一激態錯合物高效率地呈現從三重激發能階向單重激發能階的反系間穿越。
另外，本發明的另一個方式是一種具有上述結構的發光元件，其中第一激態錯合物呈現延遲螢光。
另外，在第二發光層中，較佳為高效率地進行從主體向磷光化合物的能量轉移。
就是說，本發明的另一個方式是一種發光元件，在上述結構中，第二發光層還包含第四有機化合物，該第四有機化合物和第三有機化合物的組成形成第二激態錯合物。另外，更佳的是磷光發光物質的最低能量一側的吸收帶與該第二激態錯合物的發射光譜重疊。
另外，本發明的另一個方式是一種發光元件，在上述 結構中，磷光發光物質的最低能量一側的吸收帶的峰值波長的能量換算值和第二激態錯合物的發射光譜的峰值波長的能量換算值之間的差為0.2eV以下。
第一有機化合物和第二有機化合物的組合以及第三有機化合物和第四有機化合物的組合只要能夠形成激態錯合物即可，較佳為一個是具有電子傳輸性的材料，另一個是具有電洞傳輸性的材料。藉由具有這種結構，可以高效率地形成激態錯合物。另外，藉由改變混合的比率，可以調整發光層本身的傳輸性，從而也可以容易控制再結合區域。其結果，可以避免再結合區域偏於局部，從而實現元件的長使用壽命。
就是說，本發明的另一個結構是一種具有上述結構的發光元件，其中，該第一有機化合物和該第二有機化合物中的一個是具有電子傳輸性的材料，另一個是具有電洞傳輸性的材料，該第三有機化合物和該第四有機化合物中的一個是具有電子傳輸性的材料，另一個是具有電洞傳輸性的材料。
如上述那樣，本發明的一個方式的發光元件中的各發光層較佳為由具有電洞傳輸性的材料和具有電子傳輸性的材料構成。發光層中的再結合區域較佳為位於第一發光層和第二發光層的介面附近，所以在具有上述結構的發光元件中，較佳的是，離陽極近的發光層包含具有電洞傳輸性的材料包含得較多，離陰極近的發光層包含具有電子傳輸性的材料包含得較多。藉由具有上述結構，可以將再結合 區域位於第一發光層和第二發光層的介面附近，從而適用於再結合能量的分配。
另外，也可以第一激態錯合物和第二激態錯合物是相同的激態錯合物。即，本發明的另一個結構是一種發光元件，其中，該第一有機化合物和該第二有機化合物的組合與該第三有機化合物和該第四有機化合物的組合相同。
就是說，藉由對由形成激態錯合物的兩種物質構成的層的一部分摻雜磷光發光物質，可以簡單地獲得多色發光的發光元件。另外，此時在第一發光層和第二發光層中的具有電子傳輸性的材料和具有電洞傳輸性的材料的比率也可以不同。
因為可以獲得合成來自第一激態錯合物的發光和來自磷光發光物質的發光的發射光譜，具有這種結構的發光元件示出具有至少兩個極大值的發射光譜。
在此，也可以第一發光層還包含螢光發光物質作為摻雜劑。如上述那樣，第一發光層中形成的激態錯合物處於單重激發能階和三重激發能階接近的狀態，所以容易產生從三重激發能階向單重激發能階的反系間穿越。即，可以將三重激發態的一部分轉換為單重激發態，從而與習知的情況(25%)相比，單重激發態所占的比率變大。因此，藉由使上述比率變大了的單重激發態的能量轉移到螢光發光物質，與使用通常的螢光發光物質的發光元件相比，可以獲得更高的發光效率。本結構的優勢在於：可以將螢光量子產率高的螢光發光物質用作摻雜劑。如此，藉由使不 同的材料分別具有從三重激發態生成單重激發態的功能(激態錯合物)以及從單重激發態高效率地獲得發光的功能(作為摻雜劑的螢光發光物質)，可以容易獲得高發光效率。另外，存在有發光物質作為摻雜劑，由此可以抑制因雜質而發生的淬滅及化學反應，從而會實現長使用壽命。
另外，具有這種結構的發光元件藉由選擇呈現互補色的關係的發光顏色可以提供白色發光。
另外，本發明的另一個結構是一種發光模組，該發光模組包括具有上述結構的發光元件並且具備控制該發光元件的單元。
另外，本發明的另一個結構是一種顯示模組，該顯示模組中的顯示部包括具有上述結構的發光元件並且該顯示模組具備控制該發光元件的單元。
另外，本發明的另一個結構是一種照明設備，該照明設備包括具有上述結構的發光元件。
另外，本發明的另一個結構是一種發光裝置，該發光裝置包括具有上述結構的發光元件並且具備控制該發光元件的單元。
另外，本發明的另一個結構是一種顯示裝置，該顯示裝置中的顯示部包括具有上述結構的發光元件並且該顯示裝置具備控制該發光元件的單元。
另外，本發明的另一個結構是一種電子裝置，該電子裝置包括具有上述結構的發光元件。
另外，本說明書中的發光裝置包括使用發光元件的影像顯示裝置。此外，如下模組都包括在發光裝置中：發光元件安裝有連接器諸如各向異性導電薄膜或TCP(Tape Carrier Package：帶載封裝)的模組；在TCP的端部設置有印刷線路板的模組；藉由COG(Chip On Glass：玻璃覆晶封裝)方式在發光元件上直接安裝有IC(積體電路)的模組。再者，本說明書中的發光裝置還包括用於照明設備等的發光裝置。
另外，本發明的一個方式可以提供一種使用螢光發光及磷光發光的多色發光元件，該多色發光元件是形成的膜的數量比較少並且有利於實用化。
另外，本發明的另一個方式可以提供一種使用螢光發光及磷光發光的多色發光元件，該多色發光元件具有良好的發光效率。
另外，本發明的另一個方式可以提供一種使用螢光發光及磷光發光的多色發光元件，該多色發光元件是形成的膜的數量比較少，有利於實用化並且具有良好的發光效率。
另外，本發明的另一個方式可以分別提供一種藉由使用上述發光元件可以廉價製造的發光裝置、顯示裝置、電子裝置及照明設備。
另外，本發明的另一個方式可以分別提供一種藉由使用上述發光元件耗電量被降低的發光裝置、顯示裝置、電子裝置及照明設備。
10‧‧‧電極
11‧‧‧電極
101‧‧‧第一電極
102‧‧‧第二電極
103‧‧‧EL層
111‧‧‧電洞注入層
112‧‧‧電洞傳輸層
113‧‧‧發光層
113a‧‧‧第一發光層
113b‧‧‧第二發光層
114‧‧‧電子傳輸層
115‧‧‧電子注入層
400‧‧‧基板
401‧‧‧第一電極
403‧‧‧EL層
404‧‧‧第二電極
405‧‧‧密封材料
406‧‧‧密封材料
407‧‧‧密封基板
412‧‧‧焊盤
420‧‧‧IC晶片
501‧‧‧第一電極
502‧‧‧第二電極
511‧‧‧第一發光單元
512‧‧‧第二發光單元
513‧‧‧電荷產生層
601‧‧‧驅動電路部(源極線驅動電路)
602‧‧‧像素部
603‧‧‧驅動電路部(閘極線驅動電路)
604‧‧‧密封基板
605‧‧‧密封材料
607‧‧‧空間
608‧‧‧佈線
609‧‧‧FPC(撓性印刷電路)
610‧‧‧元件基板
611‧‧‧開關TFT
612‧‧‧電流控制TFT
613‧‧‧第一電極
614‧‧‧絕緣物
616‧‧‧EL層
617‧‧‧第二電極
618‧‧‧發光元件
623‧‧‧n通道型TFT
624‧‧‧p通道型TFT
625‧‧‧乾燥劑
901‧‧‧外殼
902‧‧‧液晶層
903‧‧‧背光單元
904‧‧‧外殼
905‧‧‧驅動器IC
906‧‧‧端子
951‧‧‧基板
952‧‧‧電極
953‧‧‧絕緣層
954‧‧‧隔離層
955‧‧‧EL層
956‧‧‧電極
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‧‧‧第一層間絕緣膜
1021‧‧‧第二層間絕緣膜
1022‧‧‧電極
1024W‧‧‧發光元件的第一電極
1024R‧‧‧發光元件的第一電極
1024G‧‧‧發光元件的第一電極
1024B‧‧‧發光元件的第一電極
1025‧‧‧分隔壁
1028‧‧‧EL層
1029‧‧‧發光元件的第二電極
1031‧‧‧密封基板
1032‧‧‧密封材料
1033‧‧‧透明基材
1034R‧‧‧紅色著色層
1034G‧‧‧綠色著色層
1034B‧‧‧藍色著色層
1035‧‧‧黑色層(黑矩陣)
1036‧‧‧覆蓋層
1037‧‧‧第三層間絕緣膜
1040‧‧‧像素部
1041‧‧‧驅動電路部
1042‧‧‧周邊部
2001‧‧‧外殼
2002‧‧‧光源
3001‧‧‧照明設備
5000‧‧‧顯示區域
5001‧‧‧顯示區域
5002‧‧‧顯示區域
5003‧‧‧顯示區域
5004‧‧‧顯示區域
5005‧‧‧顯示區域
7101‧‧‧外殼
7103‧‧‧顯示部
7105‧‧‧支架
7107‧‧‧顯示部
7109‧‧‧操作鍵
7110‧‧‧遙控器
7201‧‧‧主體
7202‧‧‧外殼
7203‧‧‧顯示部
7204‧‧‧鍵盤
7205‧‧‧外部連接埠
7206‧‧‧指向裝置
7210‧‧‧第二顯示部
7301‧‧‧外殼
7302‧‧‧外殼
7303‧‧‧連接部分
7304‧‧‧顯示部
7305‧‧‧顯示部
7306‧‧‧揚聲器部
7307‧‧‧儲存介質插入部
7308‧‧‧LED燈
7309‧‧‧操作鍵
7310‧‧‧連接端子
7311‧‧‧感測器
7401‧‧‧外殼
7402‧‧‧顯示部
7403‧‧‧操作按鈕
7404‧‧‧外部連接埠
7405‧‧‧揚聲器
7406‧‧‧麥克風
7400‧‧‧行動電話機
9033‧‧‧夾子
9034‧‧‧開關
9035‧‧‧電源開關
9036‧‧‧開關
9038‧‧‧操作開關
9630‧‧‧外殼
9631‧‧‧顯示部
9631a‧‧‧顯示部
9631b‧‧‧顯示部
9632a‧‧‧觸控式螢幕區域
9632b‧‧‧觸控式螢幕區域
9633‧‧‧太陽能電池
9634‧‧‧充放電控制電路
9635‧‧‧電池
9636‧‧‧DCDC轉換器
9637‧‧‧操作鍵
9638‧‧‧轉換器
9639‧‧‧按鈕
在圖式中：圖1A和1B是發光元件的示意圖；圖2A和2B是主動矩陣型發光裝置的示意圖；圖3A和3B是主動矩陣型發光裝置的示意圖；圖4是主動矩陣型發光裝置的示意圖；圖5A和5B是被動矩陣型發光裝置的示意圖；圖6A和6B是示出照明設備的圖；圖7A、7B1和7B2、7C以及7D是示出電子裝置的圖；圖8是示出光源裝置的圖；圖9是示出照明設備的圖；圖10是示出照明設備的圖；圖11是示出車載顯示裝置及照明設備的圖；圖12A至12C是示出電子裝置的圖；圖13是示出發光元件1的電流密度-亮度特性的圖；圖14是示出發光元件1的亮度-電流效率特性的圖；圖15是示出發光元件1的電壓-亮度特性的圖；圖16是示出發光元件1的亮度-外部量子效率特性的圖；圖17示出發光元件1的發射光譜；圖18是示出發光元件2的電流密度-亮度特性的圖；圖19是示出發光元件2的亮度-電流效率特性的圖； 圖20是示出發光元件2的電壓-亮度特性的圖；圖21是示出發光元件2的亮度-外部量子效率特性的圖；圖22示出發光元件2的發射光譜；圖23是示出發光元件3的電流密度-亮度特性的圖；圖24是示出發光元件3的亮度-電流效率特性的圖；圖25是示出發光元件3的電壓-亮度特性的圖；圖26是示出發光元件3的亮度-外部量子效率特性的圖；圖27示出發光元件3的發射光譜；圖28是示出發光元件4的電流密度-亮度特性的圖；圖29是示出發光元件4的亮度-電流效率特性的圖；圖30是示出發光元件4的電壓-亮度特性的圖；圖31是示出發光元件4亮度-外部量子效率特性的圖；圖32示出發光元件4的發射光譜；圖33是示出發光元件4的歸一化亮度時間變化的圖；圖34示出2mDBTBPDBq-II及PCBNBB的單膜及共蒸鍍膜的發射光譜。
以下，參照圖式詳細地說明本發明的實施方式。但是，本發明不侷限於以下說明，而所屬發明所屬之技術領 域的普通技術人員可以很容易地理解一個事實就是其方式及詳細內容在不脫離本發明的宗旨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。
實施方式1
圖1A示出本發明的一個方式的發光元件的示意圖。該發光元件至少包括一對電極(第一電極101、第二電極102)以及具有發光層113的EL層103。另外，在發光層113中，接觸地層疊有第一發光層113a和第二發光層113b。
在圖1A中，雖然還圖示出EL層103中的電洞注入層111、電洞傳輸層112、電子傳輸層114以及電子注入層115，但是該疊層結構為一個例子，本發明的一個方式的發光元件的EL層103的結構不侷限於此。注意，在圖1A中，第一電極101用作陽極，第二電極102用作陰極。
第一發光層113a包含第一有機化合物和第二有機化合物。另外，第二發光層113b包含第三有機化合物和磷光化合物。本實施方式的發光元件的特徵在於：第一有機化合物和第二有機化合物的組合形成第一激態錯合物。藉由具有上述結構，可以高效率地獲得來自第一發光層的來源於第一激態錯合物的螢光發光以及來自第二發光層的來源於磷光化合物的磷光發光。
已知如下現象：一般來說，當層疊螢光發光層和磷光發光層使它們發光時，磷光化合物的三重態激發能移到螢光發光層中所占其大部分的主體材料，這導致使發光效率大幅度地降低。這是因為如下緣故：通常，因在螢光發光層中使用具有以蒽等為代表的稠合芳香環骨架(condensed aromatic ring skeleton)的物質作為主體材料而三重態激發能低，並且，在磷光發光層中產生的三重態激發能轉移而導致三重態激發能的失活。現在，很困難藉由使用具有稠合芳香環骨架的物質以外的物質得到所希望的發光波長及良好的元件特性和可靠性，所以難以獲得具有層疊螢光發光層和磷光發光層的結構並具有良好的特性的發光元件。
在此，用於本實施方式的第一發光層的激態錯合物處於由兩種物質構成的激發態。在光激發的情況下，激態錯合物藉由處於激發態的一個分子提取處於基態的另一個的物質而形成。由此，當藉由發光處於基態時，激態錯合物恢復原來的物質的作用。從此，不存在作為激態錯合物的基態，在原理上在激態錯合物彼此之間或者從其他物質向激態錯合物不可能發生能量轉移。由此，在原理上不可能發生向第一激態錯合物的能量轉移，可以將本實施方式的發光元件成為如下發光元件：抑制第一發光層和第二發光層之間的能量轉移並容易同時實現螢光發光和磷光發光。
藉由選擇其三重激發能階比第二發光層113b中的磷光化合物(或者磷光化合物及第三有機化合物或者磷光化 合物、第三有機化合物及第四有機化合物)的三重激發能階高的化合物作為第一發光層113a中的第一有機化合物和第二有機化合物，還可以抑制從磷光化合物的三重激發能階向第一發光層113a的基態的物質的能量轉移。
處於激發態的有機化合物快速地形成激態錯合物，所以也不容易發生由形成激態錯合物之前的激發態的有機化合物的能量轉移。
從此可知，本實施方式的發光元件為如下發光元件：不容易發生藉由發光層中所占其大部分的主體材料的能量轉移，容易同時實現第一發光層中的第一激態錯合物的螢光發光和第二發光層中的磷光化合物的磷光發光。
另外，藉由使用第一有機化合物和第二有機化合物形成第一激態錯合物而得到來自該激態錯合物的發光，即使在使用三重激發能階高的物質的情況下也可以獲得所希望的波長的螢光。再者，由於可以獲得由兩個化合物中的淺HOMO能階與深LUMO能階之間的能量差的發光，藉由改變第一有機化合物和第二有機化合物的組合，可以容易獲得所希望的發光。
另外，也可以第一發光層113a還含有作為摻雜劑的螢光發光物質，該螢光發光物質的上限為幾wt%(具體地是0.01wt%至5wt%，較佳為0.01wt%至1wt%)。如果是上述程度的量，藉由螢光發光物質的能量轉移就不是大問題，並且藉由使用激態錯合物可以抑制藉由主體材料的能量轉移，從而可以同時實現來自該螢光發光物質的螢光發 光和來自磷光化合物的磷光發光。另外，藉由從第一激態錯合物向螢光量子產率高的螢光發光物質發生能量轉移，也可以提高發光效率。如上述那樣，第一發光層中形成的激態錯合物處於單重激發能階和三重激發能階接近的狀態，所以容易產生從三重激發能階向單重激發能階的反系間穿越。即，可以將三重激發態的一部分轉換為單重激發態，從而與習知的情況(25%)相比，單重激發態所占的比率變大。因此，藉由使上述比率變大了的單重激發態的能量轉移到螢光發光物質，與使用通常的螢光發光物質的發光元件相比，可以獲得更高的發光效率。如此，藉由使不同的材料分別具有從三重激發態生成單重激發態的功能(激態錯合物)以及從單重激發態高效率地獲得發光的功能(作為摻雜劑的螢光發光物質)，可以容易獲得高發光效率。另外，使用發光物質作為摻雜劑，由此可以抑制因雜質物而發生的淬滅及化學反應，從而會實現長使用壽命。
另外，也可以第二發光層113b還包含第四有機化合物，由此第三有機化合物及第四有機化合物的組合形成第二激態錯合物。藉由在第二發光層113b中採用上述結構，可以進一步抑制發光層之間的能量轉移。另外，如下所述，也可以實現進一步提高從第二激態錯合物向磷光化合物的能量轉移的結構。
第一有機化合物和第二有機化合物的組合以及第三有機化合物和第四有機化合物的組合只要能夠形成激態錯合 物即可，較佳為組合中的一個是具有電洞傳輸性的材料，另一個是具有電子傳輸性的材料。這是因為如下緣故：此時，容易形成施體-受體型的激發態，由此可以高效率地形成激態錯合物。另外，當使用具有電洞傳輸性的材料和具有電子傳輸性的材料的組合構成第一有機化合物和第二有機化合物的組合以及第三有機化合物和第四有機化合物的組合時，按照其混合比率可以容易控制載子平衡。具體地，混合比率較佳為如下：具有電洞傳輸性的材料：具有電子傳輸性的材料=1：9至9：1。
具有該結構的發光元件可以容易控制載子平衡，所以也可以容易控制再結合區域。本實施方式的發光元件較佳為在第一發光層和第二發光層之間的介面附近具有再結合區域。如上述那樣，本實施方式的發光元件具有能夠抑制發光層之間的能量轉移的結構，由此，藉由將再結合區域設置在第一發光層和第二發光層之間的介面附近，可以將激發能量均衡地分配到兩個發光層。從將激發能量均衡地分配到上述發光層的觀點來看，再結合區域更較佳為位於兩個發光層之間的介面附近。為了將載子的再結合區域設置在第一發光層113a和第二發光層113b之間的介面附近，使第一發光層113a和第二發光層113b中的近於陽極的一個成為電洞傳輸性的層，使第一發光層113a和第二發光層113b中的近於陰極的一個成為電子傳輸性的層即可。另外，當調整再結合區域時，藉由調整具有電洞傳輸性的材料和具有電子傳輸性的材料的比率，可以容易調 整。為了形成電洞傳輸性的層，含有多電洞傳輸性的材料，而為了形成電子傳輸性的層，含有多電子傳輸性的材料即可。當調整發光顏色時，藉由調整具有電洞傳輸性的材料和具有電子傳輸性的材料的比率，可以容易調整。
另外，第一有機化合物和第二有機化合物的組合以及第三有機化合物和第四有機化合物的組合可以為相同或不同。藉由採用相同的組合(第一激態錯合物和第二激態錯合物為相同的激態錯合物)，可以進一步抑制第一發光層和第二發光層之間的能量轉移。另外，使用材料的種類少，所以在成本方面上很有利而獲得實現進一步容易實用化的元件。另外，在第一發光層和第二發光層之間的介面降低載子的注入勢壘，由此這也有助於元件的長使用壽命。
當然第一激態錯合物和第二激態錯合物也可以為不同的激態錯合物。為了提高磷光化合物的發光效率，如下所述，較佳為選擇具有合適於吸收波長的發光波長的第二激態錯合物。當做出上述選擇時，第一激態錯合物和第二激態錯合物為不同的激態錯合物的可能性高，可是在理論上不可能發生激態錯合物之間的能量轉移，由此可以抑制第一發光層和第二發光層之間的能量轉移並同時實現螢光發光和磷光發光。另外，可以獲得發光效率更高的發光元件。
另外，本發光元件較佳為採用如下結構：與來自第二發光層的發光的峰值相比，來自第一發光層的發光的峰值 位於短波長一側。使用呈現短波長的發光的磷光發光物質有亮度劣化快的趨勢。於是，藉由使用螢光發光作為短波長的發光，可以提供一種亮度劣化小的發光元件。另外，在本發光元件中接觸地層疊螢光發光層的第一發光層和磷光發光層的第二發光層，所以用來形成EL層的層的數量少，在成本方面上有利，並適合量產。此外，雖然螢光發光層與磷光發光層接觸，但是由於如上述那樣使用激態錯合物而不容易發生三重態激發能的失活，從而可以同時實現磷光發光和螢光發光。
在此，第一激態錯合物較佳為高效率地呈現從三重激發能階向單重激發能階的反系間穿越。激態錯合物處於單重激發態和三重激發態之間的能量差小的狀態，所以容易產生從三重激發能階向單重激發能階的反系間穿越。即，容易呈現延遲螢光。藉由將可以高效率地獲得延遲螢光的激態錯合物用於第一發光層，三重激發態也可以轉換到發光，由此與使用一般的螢光發光物質的情況相比可以獲得具有更高的發光效率的發光元件。注意，該延遲螢光也包括因多少加熱(也包括本身的發熱)而使它呈現及增幅的情況(它是所謂熱活化延遲螢光(TADF：Thermally Activated Delayed Fluorescence)的情況)。另外，可以高效率地獲得延遲螢光的條件為如下：三重激發能階和單重激發能階之間的能量差為0eV以上且0.2eV以下，較佳為0eV以上且0.1eV以下，較佳為使用滿足上述關係的激態錯合物。
另外，藉由在第一發光層和第二發光層中分別獲得不同的發光波長的光，本實施方式的發光元件可以成為多色發光的元件。由於合成具有不同的發光峰值的發光的光，該發光元件的發射光譜成為具有至少兩個峰值的發射光譜。
另外，這種發光元件適合用來獲得白色發光。藉由使來自第一發光層的光和來自第二發光層的光處於呈現互補色關係，可以獲得白色發光。該白色發光元件利用磷光發光，不僅實現高發光效率，而且其形成的膜的數量比疊層型的發光元件的形成的膜的數量少而容易廉價製造。另外，藉由利用來自高效率地呈現延遲螢光的激態錯合物的發光作為短波長一側的發光，可以製造具有發光效率高且使用壽命長的發光元件。
在此，為了獲得具有更高的發光效率的發光元件，考慮向第二發光層中的磷光發光物質的能量轉移。在本說明中，將對磷光發光物質賦予能量的物質稱為主體材料。在主體材料及磷光發光物質中都產生載子的再結合，所以為了提高發光效率，需要高效率地進行從主體材料向磷光發光物質的能量轉移。關於從主體材料向磷光發光物質的能量轉移，已提倡福斯特(Förster)機制、德克斯特(Dexter)機制的兩個機制。
以下述算式表示從主體分子到客體分子的能量轉移效率ΦET。kr表示發光過程(當考慮由單重激發態的能量轉移時，在此是螢光，當考慮由三重激發態的能量轉移時， 在此是磷光)的速度常數，kn表示非發光過程(熱失活或系間穿越)的速度常數，τ表示所檢測出的激發態的壽命。
從上述算式可知，為了提高能量轉移效率ΦET，能量轉移的速度常數kh*→g比其他競爭的速度常數kr+kn(=1/τ)變大得多。為了增大該能量轉移的速度常數kh*→g，在福斯特(Förster)機制及德克斯特(Dexter)機制中，主體分子的發射光譜(當考慮由單重激發態的能量轉移時，在此是螢光光譜，而當考慮由三重激發態的能量轉移時，在此是磷光光譜)和客體分子(在第二發光層中，在此是磷光發光物質)的吸收光譜的重疊較佳為大。
在此，在考慮到主體分子的發射光譜和磷光發光物質的吸收光譜的重疊上，磷光發光物質的吸收光譜中的最長波長(低能量)一側的吸收帶是重要的。
在磷光發光物質的吸收光譜中，被認為最有助於發光的吸收帶位於相當於從基態到三重激發態的直接躍遷的吸收波長附近，這是呈現在最長波長一側的吸收帶。從此可知，主體材料的發射光譜(螢光光譜及磷光光譜)較佳為與磷光發光物質的吸收光譜中的最長波長一側的吸收帶重疊。
例如，在有機金屬錯合物中，尤其是在發光銥錯合物 中，在很多情況下，作為最長波長一側的吸收帶在500nm至600nm附近呈現寬吸收帶。該吸收帶主要來源於三重MLCT(從金屬到配體的電荷轉移：Metal to Ligand Charge Transfer)躍遷。注意，可以認為該吸收帶的一部分也包括來源於三重π-π*躍遷及單重MLCT躍遷的吸收，這些吸收彼此重疊，在吸收光譜的最長波長一側形成寬吸收帶。因此，在作為客體材料使用有機金屬錯合物(尤其是銥錯合物)時，如上所述那樣，較佳為存在於最長波長一側的寬吸收帶與主體材料的發光光譜重疊得多。
在此，首先，考慮由主體材料的三重激發態的能量轉移。藉由上述說明，在從三重激發態的能量轉移中，主體材料的磷光光譜與磷光發光物質的最長波長一側的吸收帶重疊得多，即可。
然而，此時有由主體分子的單重激發態的能量轉移的問題。當除了由三重激發態的能量轉移以外，還高效率地進行由單重激發態的能量轉移時，從上述說明可知，除了主體材料的磷光光譜以外，還需要以螢光光譜與客體材料的最長波長一側的吸收帶重疊的方式設計。換言之，假使不以主體材料的螢光光譜位於與磷光光譜大致相同的位置的方式設計主體材料，就不能都高效率地進行主體材料的由單重激發態的能量轉移和由三重激發態的能量轉移。
但是，一般而言，由於單重激發能階與三重激發能階大不相同(單重激發能階>三重激發能階)，所以螢光的發光波長與磷光的發光波長也大不相同(螢光的發光波長 <磷光的發光波長)。例如，在使用磷光發光物質的發光元件中，經常用於主體材料的4,4’-二(N-咔唑基)聯苯(簡稱：CBP)在500nm附近具有磷光光譜，另一方面，其螢光光譜位於400nm附近，兩者之間具有100nm的間隔。從上述例子來看，以主體材料的螢光光譜位於與磷光光譜相同的位置的方式設計主體材料是極為困難的。
此外，某個物質的單重激發能階的能階比某個物質的三重激發能階的能階高，由此，主體材料的三重激發能階低於客體材料的三重激發能階，該主體材料具有螢光光譜與客體材料的最長波長一側的吸收帶近似的波長。
可是，本實施方式的發光元件的第二發光層使用激態錯合物作為主體材料。與單個第三有機化合物的螢光光譜和單個第四有機化合物的螢光光譜相比，激態錯合物的螢光光譜在長波長一側具有光譜，在保持單個第三有機化合物和單個第四有機化合物的三重激發能階比客體材料的三重激發能階高的情況下，可以最大限度地提高從單重激發態的能量轉移。另外，由於激態錯合物處於單重激發能階和三重激發能階接近的狀態，螢光光譜和磷光光譜存在於幾乎相同的位置。由此，可以使相當於客體分子的由單重基態到三重激發態的躍遷的吸收(存在於客體分子的吸收光譜的最長波長一側的寬吸收帶)與激態錯合物的螢光光譜及磷光光譜重疊得多，從而可以獲得能量轉移效率高的發光元件。
如上述那樣，在第二發光層中，藉由磷光發光物質的 最低能量一側的吸收帶與第二激態錯合物的發射光譜重疊，可以獲得發光效率更良好的發光元件。另外，當磷光發光物質的最低能量一側的吸收帶的峰值波長和第二激態錯合物的發射光譜的峰值波長的能量換算值之間的差為0.2eV以下時，它們的重疊很大，所以是較佳的。
在圖1A中，雖然第一發光層113a形成在用作陽極的第一電極101的一側，而第二發光層113b形成在用作陰極的第二電極102的一側，但是該疊層順序也可以相反。
實施方式2
在本實施方式中，以下參照圖1A說明實施方式1所說明的發光元件的詳細結構的例子。
本實施方式的發光元件在一對電極之間包括由多個層構成的EL層。在本實施方式中，發光元件由第一電極101、第二電極102、設置在第一電極101與第二電極102之間的EL層103構成。注意，在本實施方式中，以下假設第一電極101用作陽極且第二電極102用作陰極而進行說明。就是說，當以使第一電極101的電位高於第二電極102的電位的方式對第一電極101和第二電極102施加電壓時，可以得到發光。
由於第一電極101用作陽極，所以較佳為使用功函數大(具體為4.0eV以上)的金屬、合金、導電化合物、以及它們的混合物等形成。具體地，例如可以舉出氧化銦-氧化錫(ITO：銦錫氧化物)、包含矽或氧化矽的氧化 銦-氧化錫、氧化銦-氧化鋅、包含氧化鎢及氧化鋅的氧化銦(IWZO)等。雖然通常藉由濺射法形成這些導電金屬氧化物膜，但是也可以應用溶膠-凝膠法等來製造。作為製造方法的例子，可以舉出如下方法：使用相對於氧化銦添加有1wt%至20wt%的氧化鋅的靶材藉由濺射法形成氧化銦-氧化鋅的方法。另外，可以使用相對於氧化銦添加有0.5wt%至5wt%的氧化鎢和0.1wt%至1wt%的氧化鋅的靶材藉由濺射法形成包含氧化鎢及氧化鋅的氧化銦(IWZO)。另外，可以舉出金(Au)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、鈀(Pd)或金屬材料的氮化物(例如，氮化鈦)等。也可以使用石墨烯。另外，藉由將後述的複合材料用於EL層103中的接觸於第一電極101的層，可以選擇電極材料而與功函數無關。
EL層103的疊層結構只要具有實施方式1所示的發光層113的結構就沒有特別的限制。例如，可以適當地組合電洞注入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層、電子注入層、載子阻擋層、中間層等來構成EL層103的疊層結構。在本實施方式中，說明如下結構：EL層103包括在第一電極101上依次層疊的電洞注入層111、電洞傳輸層112、發光層113、電子傳輸層114、電子注入層115。以下，示出構成各層的具體材料。
電洞注入層111是包含電洞注入性高的物質的層。並且，可以使用鉬氧化物、釩氧化物、釕氧化物、鎢氧化 物、錳氧化物等。另外，也可以使用酞菁類化合物如酞菁(簡稱：H2Pc)、銅酞菁(簡稱：CuPc)等；芳香胺化合物如4,4’-雙[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]聯苯(簡稱：DPAB)、N,N’-雙{4-[雙(3-甲基苯基)氨基]苯基}-N,N’-二苯基-(1,1’-聯苯)-4,4’-二胺(簡稱：DNTPD)等；或者高分子如聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)等來形成電洞注入層111。
另外，作為電洞注入層111，可以使用在電洞傳輸物質中含有受體物質的複合材料。注意，藉由使用在電洞傳輸物質中含有受體物質的複合材料，可以選擇形成電極的材料而不顧及電極的功函數。就是說，作為第一電極101，除了功函數大的材料以外，還可以使用功函數小的材料。作為受體物質，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)、氯醌等。另外，可以舉出過渡金屬氧化物、以及屬於元素週期表中的第4族至第8族的金屬的氧化物。具體地，較佳為使用氧化釩、氧化鈮、氧化鉭、氧化鉻、氧化鉬、氧化鎢、氧化錳、氧化錸，因為其電子接受性高。特別佳為使用氧化鉬，因為其在大氣中也穩定，吸濕性低，並且容易處理。
作為用於複合材料的電洞傳輸物質，可以使用各種有機化合物如芳香胺化合物、咔唑衍生物、芳烴、高分子化合物(低聚物、樹枝狀聚合物、聚合物等)等。作為用於複合材料的有機化合物，較佳為使用電洞傳輸性高的有機化合物。具體地，較佳為使用電洞遷移率為10-6cm2/Vs以 上的物質。以下，具體地列舉可以用作複合材料中的電洞傳輸物質的有機化合物。
例如，作為芳香胺化合物，可以舉出N,N’-二(p-甲苯基)-N,N’-二苯基-p-伸苯基二胺(簡稱：DTDPPA)、4,4’-雙[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]聯苯(簡稱：DPAB)、N,N’-雙{4-[雙(3-甲基苯基)氨基]苯基}-N,N’-二苯基-(1,1’-聯苯)-4,4’二胺(簡稱：DNTPD)、1,3,5-三[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]苯(簡稱：DPA3B)等。
作為可以用於複合材料的咔唑衍生物，可以具體地舉出3-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzPCA1)、3,6-雙[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzPCA2)、3-[N-(1-萘基)-N-(9-苯基咔唑-3-基)氨基]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzPCN1)等。
另外，作為可以用於複合材料的咔唑衍生物，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，作為可以用於複合材料的芳烴，例如可以舉出2-叔丁基-9,10-二(2-萘基)蒽(簡稱：t-BuDNA)、2-叔丁基-9,10-二(1-萘基)蒽、9,10-雙(3,5-二苯基苯基)蒽(簡稱：DPPA)、2-叔丁基-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-叔丁基蒽(簡稱：t-BuAnth)、9,10-雙(4-甲基-1-萘基)蒽(簡稱：DMNA)、2-叔丁基-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(叔丁基)苝等。除此之外，還可以使用稠五苯、蔻等。像這樣，較佳為使用具有1×10-6cm2/Vs以上的電洞遷移率的碳原子數為14至42的芳烴。
注意，可以用於複合材料的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-(4-二苯基氨基)苯基]苯基-N’-苯基氨基}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。
藉由形成電洞注入層，使電洞注入性成為良好，從而可以獲得驅動電壓小的發光元件。
電洞傳輸層112是包含電洞傳輸物質的層。作為電洞傳輸物質，例如可以使用芳香胺化合物等，諸如4,4’-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯苯(簡稱：NPB)、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(N,N-二苯基氨基)三苯胺(簡稱：TDATA)、4,4’,4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯胺(簡稱：MTDATA)、4,4’-雙[N-(螺-9,9’-聯茀-2-基)-N-苯基氨基]聯苯(簡稱：BSPB)、4-苯基-4’-(9-苯基茀-9-基)三苯胺(簡稱：BPAFLP)等。在此所述的物質具有高電洞傳輸性，電洞遷移率主要是10-6cm2/Vs以上的物質。另外，也可以將作為上述複合材料中的電洞傳輸物質舉出的有機化合物用於電洞傳輸層112。另外，也可以使用諸如聚(N-乙烯基咔唑)(簡稱：PVK)或聚(4-乙烯基三苯胺)(簡稱：PVTPA)等的高分子化合物。另外，包含電洞傳輸物質的層不限於單層，也可以為兩層以上的由上述物質構成的層的疊層。
發光層113具有實施方式1所說明的發光層113的結構。即，從第一電極一側依次層疊有第一發光層113a和第二發光層113b。另外，第一發光層113a包含第一有機化合物和第二有機化合物，第二發光層113b包含第三有機化合物、第四有機化合物以及磷光化合物。本實施方式的發光元件的特徵在於：第一有機化合物和第二有機化合物的組合形成第一激態錯合物，第三有機化合物和第四有機化合物的組合形成第二激態錯合物。並且，第一激態錯 合物呈現螢光發光，第二激態錯合物對磷光化合物提供能量，從而可以同時高效率地獲得來自第一發光層的螢光發光和來自第二發光層的磷光發光。
在第二發光層113b中，作為可以用作磷光化合物的材料，例如可以舉出如下物質。
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-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)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-甲基咪唑並[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)吡啶甲酸酯(簡稱：FIrpic)、雙{2-[3’,5’-雙(三氟甲基)苯基]吡啶根-N,C2’}銥(III)吡啶甲酸酯(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))等以具有拉電子基的苯基吡啶衍生物為配體的有機金屬銥錯合物。上述物質是發射藍色磷光的化合物，並且在440nm至520nm具有發光的峰值。
另外，可以舉出：三(4-甲基-6-苯基嘧啶根)銥(III)(簡稱：Ir(mppm)3)、三(4-叔丁基-6-苯基嘧啶根)銥(III)(簡稱：Ir(tBuppm)3)、(乙醯丙酮根)雙(6-甲基-4-苯基嘧啶根)銥(III)(簡稱：Ir(mppm)2(acac))、(乙醯丙酮根)雙(6-叔丁基-4-苯基嘧啶根)銥(III)(簡稱：Ir(tBuppm)2(acac))、(乙醯丙酮根)雙[6-(2-降冰片基)-4-苯基嘧啶根]銥(III)(簡稱：Ir(nbppm)2(acac))、(乙醯丙酮根)雙[5-甲基-6-(2-甲基苯基)-4-苯基嘧啶根]銥(III)(簡稱：Ir(mpmppm)2(acac))、(乙醯丙酮根)雙(4,6-二苯基嘧啶根)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-苯基吡嗪根)銥(III)(簡稱：Ir(mppr-Me)2(acac))、(乙醯丙酮根)雙(5-異丙基-3-甲基-2-苯基吡嗪根)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-苯基吡啶根-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)2acac)、雙(苯並[h]喹啉)銥(III)乙醯丙酮(簡稱：Ir(bzq)2(acac))、三(苯並[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；以及三(乙醯丙酮根)(單啡啉)鋱(III)(簡稱：Tb(acac)3(Phen))等稀土金屬錯合物。上述物質主要是發射綠色磷光的化合物，並且在500nm至600nm具有發光的峰值。另外，由於具有嘧啶骨架的有機金屬銥錯合物具有特別優異的可靠性及發光效率，所以是特別佳的。
另外，可以舉出：(二異丁醯甲橋)雙[4,6-雙(3-甲基苯基)嘧啶基]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(d1npm)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))等具有吡啶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)(簡稱：Ir(piq)2acac)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)等的鉑錯合物；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。上述物質是發射紅色磷光的化合物，並且在600nm至700nm具有發光的峰值。另外，具有吡嗪骨架的有機金屬銥錯合物可以獲得色度良好的紅色發光。
另外，除了上述磷光化合物以外，還可以選擇已知的磷光發光材料而使用。
另外，當使第一發光層113a含有螢光發光物質時，除了如下化合物以外，還可以使用已知的螢光發光物質。
作為該化合物，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)苯基]2-2’-聯吡啶(簡稱：PAPP2BPy)、N,N’-雙[4-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]-N,N’-二苯基芘-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-(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-叔-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-叔-丁基蒽基-9,10-二基二-4,1-苯撐基)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”’-八苯基二苯並[g,p]屈(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’-聯苯基-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545T、N,N’-二苯基喹吖酮(簡稱：DPQd)、紅螢烯、5,12-雙(1,1’-聯苯-4-基)-6，11-二苯基稠四苯(簡稱：BPT)、2-(2-{2-[4-(二甲氨基)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-苯並[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)苊並[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-苯並[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亞基}丙烷二腈(簡稱：DCJTI)、2-{2-叔-丁基-6-[2-(1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氫-1H,5H-苯並[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-(二甲氨基)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-苯並[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亞基}丙烷二腈(簡稱：BisDCJTM)等。尤其是，以1,6FLPAPrn(簡稱)1,6mMemFLPAPrn(簡稱)等芘二胺衍化合物為代表的稠合芳族二胺化合物具有高電洞俘獲性且良好的發光效率及可靠性，所以是較佳的。
另外，作為螢光發光物質也包括高效率地呈現延遲螢光的物質。呈現延遲螢光的物質能夠使三重激發態的一部分轉換到單重激發態而有助於發光，所以可以提高發光效率。就是說，可以期待螢光發光物質的使用與第一發光層中的激態錯合物的形成之間的協同效應。作為這種材料，可以使用如下材料。
作為如下材料可以舉出富勒烯及其衍生物、普魯黃等的吖啶衍生物以及伊紅等。另外，可以舉出包含鎂(Mg)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、錫(Sn)、鉑(Pt)、銦(In)或鈀(Pd)等含金屬卟啉。作為該含金屬卟啉，例如，也可以舉出由下述結構表示的原卟啉-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))以及八乙基卟啉-氯化鉑錯合物(PtCl2(OEP))等。
另外，還可以使用由下述結構表示的2-(聯苯-4-基)-4,6-雙(12-苯基吲哚[2,3-a]咔唑-11-基)-1,3,5-三嗪(簡稱：PIC-TRZ)等具有富π電子型芳雜環和缺π電子 型芳雜環的雜環化合物。另外，該雜環化合物具有富π電子型芳雜環和缺π電子型芳雜環，電子傳輸性和電洞傳輸性高，所以是較佳的。在富π電子型芳雜環和缺π電子型芳雜環的雜環直接接合的物質中，富π電子芳雜環的施體的性質和缺π電子型芳雜環的受體的性質都變強而S1能階與T1能階之間的能量差變小，所以是特別佳的。
作為可以用作上述第一有機化合物、第二有機化合物、第三有機化合物以及第四有機化合物的材料，只要是滿足實施方式1所示的條件的組合就沒有特別的限制，可以選擇各種載子傳輸材料。
例如，作為具有電子傳輸性的材料，可以舉出：雙(10-羥基苯並[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-苯並噁唑基)苯酚]鋅(II)(簡稱：ZnPBO)、雙[2-(2-苯並噻唑基)苯酚]鋅(II)(簡稱：ZnBTZ)等金屬錯合物；2-(4-聯苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(簡稱：PBD)、3-(4-聯苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1,2,4-三唑(簡稱：TAZ)、 1,3-雙[5-(對叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-基]苯(簡稱：OXD-7)、9-[4-(5-苯基-1,3,4-噁二唑-2-基)苯基]-9H-咔唑(簡稱：CO11)、2,2’,2”-(1,3,5-苯三基)三(1-苯基-1H-苯並咪唑)(簡稱：TPBI)、2-[3-(二苯並噻吩-4-基)苯基]-1-苯基-1H-苯並咪唑(簡稱：mDBTBIm-II)等具有多唑骨架的雜環化合物；2-[3-(二苯並噻吩-4-基)苯基]二苯並[f,h]喹啉(簡稱：2mDBTPDBq-II)、2-[3’-(二苯並噻吩-4-基)聯苯-3-基]二苯並[f,h]喹啉(簡稱：2mDBTBPDBq-II)、2-[3’-(9H-咔唑-9-基)聯苯-3-基]二苯並[f,h]喹啉(簡稱：2mCzBPDBq)、4,6-雙[3-(菲-9-基)苯基]嘧啶(簡稱：4,6mPnP2Pm)、4,6-雙[3-(4-二苯並噻吩基)苯基]嘧啶(簡稱：4,6mDBTP2Pm-II)等具有二嗪骨架的雜環化合物；以及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)等的具有吡啶骨架的雜環化合物。其中，具有二嗪骨架的雜環化合物或具有吡啶骨架的雜環化合物具有良好的可靠性，所以是較佳的。尤其是，具有二嗪(嘧啶或吡嗪)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，作為具有電洞傳輸性的材料，可以舉出：4,4’-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯苯(簡稱：NPB)、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’-聯茀-2-基)-N-苯基氨基]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)、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)、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)等具有芳香胺骨架的化合物；1,3-雙(N-咔唑基)苯(簡稱：mCP)、4,4’-二(N-咔唑基)聯苯(簡稱：CBP)、3,6-雙(3,5-二苯基苯基)-9-苯基咔唑(簡稱：CzTP)、3,3’-雙(9-苯基-9H-咔唑)(簡稱：PCCP)等具有咔唑骨架的化合物；4,4’,4”-(苯-1,3,5-三基)三(二苯並噻吩)(簡稱：DBT3P-II)、2,8-二苯基-4-[4-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]二苯並噻吩(簡稱：DBTFLP-III)、4-[4-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]-6-苯基二苯並噻吩(簡稱：DBTFLP-IV)等具有噻吩骨架的化合物；以及4,4’,4”-(苯-1,3,5-三基)三(二苯並呋喃)(簡稱：DBF3P-II)、4-{3-[3-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]苯基}二苯並呋喃(簡稱：mmDBFFLBi-II)等具有呋喃骨架的化合物。其中，具有芳香胺骨架的化合物、具有咔唑骨架的化合物具有良好的可靠性和高電洞傳輸性並有助於降低驅動電壓，所以是較佳的。
另外，除了上述載子傳輸材料以外，也可以從已知的 物質中選擇載子傳輸材料而使用。作為第一有機化合物至第四有機化合物，較佳為選擇具有比磷光化合物的三重態能階(基態與三重激發態的能量差)大的三重態能階的物質。另外，被形成的激態錯合物呈現來源於組合的化合物的淺一側的HOMO能階和深一側的LUMO能階的能量差的發光，所以作為第一有機化合物和第二有機化合物的組合，選擇實現所希望的發光波長的發光的組合。另外，作為第三有機化合物和第四有機化合物的組合，較佳為選擇如下組合：形成呈現與磷光化合物的最低能量一側的吸收帶的波長重疊的發光的激態錯合物的組合。
再者，藉由將上述組合中的一個作為具有電子傳輸性的材料，將另一個作為具有電洞傳輸性的材料，有利於形成激態錯合物。另外，藉由改變各化合物的含有量，可以容易調整發光層的傳輸性，還可以簡單地控制再結合區域。將具有電洞傳輸性的材料和具有電子傳輸性的材料的含有量的比率設定為具有電洞傳輸性的材料：具有電子傳輸性的材料=1：9至9：1，即可。
具有如上所述的結構的發光層113可以藉由利用真空蒸鍍法的共蒸鍍、使用混合溶液的噴墨法、旋塗法、浸漬塗布法等來製造。
在本實施方式中，雖然說明在陽極一側形成第一發光層113a而在陰極一側形成第二發光層113b的結構，但是疊層順序也可以為相反。即，也可以在陽極一側形成第二發光層113b而在陰極一側形成第一發光層113a。
另外，第二發光層113b還可以被分成兩層，該兩層中的第三有機化合物和第四有機化合物的含有量的比率較佳為不同。藉由採用上述結構，可以進一步抑制發光元件的亮度劣化。
以上所示的結構以外的發光層113的結構、效果與實施方式1所示的的結構、效果相同。參照實施方式1的記載。
電子傳輸層114是包含電子傳輸物質的層。例如，電子傳輸層114是由如下具有喹啉骨架或苯並喹啉骨架的金屬錯合物等構成的層：三(8-羥基喹啉)鋁(簡稱：Alq)、三(4-甲基-8-羥基喹啉)鋁(簡稱：Almq3)、雙(10-羥基苯並[h]喹啉)鈹(簡稱：BeBq2)、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(4-苯基苯酚鹽)鋁(簡稱：BAlq)等。除此之外，還可以使用雙[2-(2-羥基苯基)苯並噁唑]鋅(簡稱：Zn(BOX)2)、雙[2-(2-羥基苯基)苯並噻唑]鋅(簡稱：Zn(BTZ)2)等具有噁唑類、噻唑類配位體的金屬錯合物等。再者，除了金屬錯合物之外，還可以使用2-(4-聯苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(簡稱：PBD)、1,3-雙[5-(對叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-基]苯(簡稱：OXD-7)、3-(4-聯苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1,2,4-三唑(簡稱：TAZ)、紅啡啉(簡稱：BPhen)、浴銅靈(簡稱：BCP)等。這裡所述的物質具有高電子傳輸性，並是主要具有10-6cm2/Vs以上的電子遷移率的物質。注意，也可以將上述具有電子傳輸性的 主體材料用於電子傳輸層114。
另外，電子傳輸層114可以是單層，也可以是由上述物質構成的層的兩層以上的疊層。
另外，也可以在電子傳輸層和發光層之間設置控制電子載子的移動的層。這是對如上所述的電子傳輸性高的材料添加了少量的電子捕捉性高的物質而成的層，並且藉由抑制電子載子的移動，可以調節載子平衡。這種結構對抑制由於電子穿過發光層而發生的問題(例如，元件的使用壽命的降低)發揮很大的效果。
另外，也可以在電子傳輸層114和第二電極102之間以接觸於第二電極102的方式設置電子注入層115。作為電子注入層115，可以使用氟化鋰(LiF)、氟化銫(CsF)、氟化鈣(CaF2)等的鹼金屬、鹼土金屬或它們的化合物。例如，可以使用將鹼金屬、鹼土金屬或它們的化合物包含在由具有電子傳輸性的物質構成的層中的層。藉由作為電子注入層115使用在由具有電子傳輸性的物質構成的層中包含鹼金屬或鹼土金屬的層，可以從第二電極102高效率地注入電子，因此是更佳的。
作為形成第二電極102的物質，可以使用功函數小(具體為3.8eV以下)的金屬、合金、導電化合物以及它們的混合物等。作為這種陰極材料的具體例子，可以舉出鋰(Li)或銫(Cs)等鹼金屬、鎂(Mg)、鈣(Ca)或者鍶(Sr)等的屬於元素週期表中的第1族或第2族的元素、包含它們的合金(MgAg、AlLi)、銪(Eu)、鐿 (Yb)等稀土金屬、以及包含它們的合金等。然而，藉由在第二電極102和電子傳輸層之間設置電子注入層，可以不顧及功函率的大小而將各種導電材料諸如Al、Ag、ITO、包含矽或氧化矽的氧化銦-氧化錫等用作第二電極102。可以藉由濺射法、噴墨法、旋塗法等進行這些導電材料的成膜。
另外，作為EL層103的形成方法，不論乾處理或濕處理，都可以使用各種方法。例如，也可以使用真空蒸鍍法、噴墨法或旋塗法等。另外，也可以根據各電極或各層使用不同的成膜方法。
電極既可以藉由利用溶膠-凝膠法等濕處理形成，又可以藉由利用金屬材料的膏劑的濕處理形成。另外，也可以藉由濺射法、真空蒸鍍法等乾處理形成電極。
在包括上述結構的發光元件中，電流因產生在第一電極101與第二電極102之間的電位差而流過，並且電洞與電子在為包含發光性高的物質的層的發光層113中再結合，以進行發光。換句話說，發光區域形成在發光層113中。
光經過第一電極101和第二電極102中的任一者或兩者被取出到外部。因此，第一電極101和第二電極102中的任一者或兩者由具有透光性的電極構成。當只有第一電極101具有透光性時，光經過第一電極101被取出。另外，當只有第二電極102具有透光性時，光經過第二電極102被取出。當第一電極101和第二電極102都具有透光 性時，光經過第一電極101及第二電極102被取出。
注意，設置在第一電極101與第二電極102之間的層的結構不侷限於上述結構。但是，較佳為採用在離第一電極101及第二電極102遠的部分設置電洞與電子再結合的發光區域的結構，以便抑制由於發光區域與用於電極或載子注入層的金屬接近而發生的淬滅。
另外，為了抑制從在發光層中產生的激子的能量轉移，接觸於發光層113的電洞傳輸層和電子傳輸層，尤其是接觸於發光層113中的離發光區域近的一側的載子傳輸層較佳為使用如下物質構成：該物質具有比構成發光層的發光物質或者包含在發光層中的發光中心物質所具有的帶隙大的帶隙。
本實施方式中的發光元件可以在由玻璃、塑膠等構成的基板上製造。作為在基板上製造發光元件的順序，既可從第一電極101一側依次層疊又可從第二電極102一側依次層疊。發光裝置既可以在一個基板上形成有一個發光元件，又可以在一個基板上形成有多個發光元件。藉由在一個基板上製造多個這種發光元件，可以製造元件被分割了的照明設備或被動矩陣型發光裝置。另外，也可以在由玻璃、塑膠等構成的基板上例如形成薄膜電晶體(TFT)，並且在與TFT電連接的電極上製造發光元件。由此，可以製造藉由TFT控制發光元件的驅動的主動矩陣型發光裝置。注意，對TFT的結構沒有特別的限制。TFT可以為交錯型或反交錯型。另外，對用於TFT的半導體的結晶 性也沒有特別的限制，而可以使用非晶半導體或結晶半導體。另外，形成在TFT基板中的驅動電路既可以由N型及P型TFT構成，又可以只由N型和P型TFT中的任一方構成。
本實施方式可以與其他實施方式適當地組合。
接著，參照圖1B說明具有層疊有多個發光單元的結構的發光元件(以下也稱為疊層型元件)的方式。該發光元件是在第一電極和第二電極之間具有多個發光單元的發光元件。作為一個發光單元，具有與圖1A所示的EL層103同樣的結構。就是說，可以說，圖1A所示的發光元件是具有一個發光單元的發光元件，而且本實施方式的發光元件是具有多個發光單元的發光元件。
在圖1B中，在第一電極501和第二電極502之間層疊有第一發光單元511和第二發光單元512，並且在第一發光單元511和第二發光單元512之間設置有電荷產生層513。第一電極501和第二電極502分別相當於圖1A中的第一電極101和第二電極102，並且可以應用與圖1A所說明的同樣的。另外，第一發光單元511和第二發光單元512可以具有相同結構或不同結構。
電荷產生層513包含由有機化合物和金屬氧化物構成的複合材料。作為該由有機化合物和金屬氧化物構成的複合材料，可以使用圖1A所示的可以用於電洞注入層111的複合材料。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、樹狀聚合 物、聚合物等)等各種化合物。注意，作為有機化合物，較佳為應用其電洞遷移率為1×10-6cm2/Vs以上的有機化合物。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金屬氧化物構成的複合材料具有優良的載子注入性、載子傳輸性，所以可以實現低電壓驅動、低電流驅動。另外，當發光單元的陽極一側的表面與電荷發生層接觸時，可以使電荷發生層具有發光單元的電洞傳輸層的功能，所以發光單元也可以不設置電洞傳輸層。
注意，也可以藉由組合包含由有機化合物和金屬氧化物構成的複合材料的層與由其他材料構成的層來形成電荷產生層513。例如，也可以藉由組合包含由有機化合物和金屬氧化物構成的複合材料的層與包含選自具有電子給予性的物質中的一個化合物和具有高電子傳輸性的化合物的層來形成電荷產生層513。另外，也可以藉由組合包含由有機化合物和金屬氧化物構成的複合材料的層與透明導電膜來形成電荷產生層513。
總之，夾在第一發光單元511和第二發光單元512之間的電荷產生層513只要是如下層即可：在將電壓施加到第一電極501和第二電極502之間時，將電子注入到發光單元中的一方並且將電洞注入到發光單元中的另一方。例如，電荷產生層513是如下層即可：在圖1B中，在以使第一電極的電位高於第二電極的電位的方式施加電壓的情況下，將電子注入到第一發光單元511並且將電洞注入到 第二發光單元512。
雖然在圖1B中說明了具有兩個發光單元的發光元件，但是可以同樣地應用層疊三個以上的發光單元的發光元件。如根據本實施方式的發光元件，藉由在一對電極之間將多個發光單元使用電荷產生層隔開並配置，該元件可以在保持低電流密度的同時在高亮度區域中發光，從而可以實現具有更長使用壽命的發光元件。另外，可以實現能夠進行低電壓驅動且耗電量低的發光裝置。
另外，藉由使各發光單元的發光顏色不同，可以在整個發光元件中得到所希望的顏色的發光。例如，藉由在具有兩個發光單元的發光元件中獲得來自第一發光單元的紅色和綠色的發光顏色以及來自第二發光單元的藍色的發光顏色，可以得到在整個發光元件中進行白色發光的發光元件。
另外，藉由在多個單元中的至少一個中使用上述發光層113的結構，可以縮減該單元的製程，從而可以提供一種有利於實用化的多色發光元件。
另外，上述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3
在本實施方式中，說明使用實施方式1或實施方式2所記載的發光元件製造的發光裝置。
在本實施方式中，參照圖2A和2B對使用實施方式1 或實施方式2所記載的發光元件製造的發光裝置進行說明。注意，圖2A是示出發光裝置的俯視圖，並且圖2B是沿圖2A中的線A-B及線C-D切斷的剖面圖。該發光裝置作為用來控制發光元件的發光的單元包括由虛線表示的驅動電路部(源極線驅動電路)601、像素部602、驅動電路部(閘極線驅動電路)603。另外，元件符號604是密封基板，元件符號605是密封材料，由密封材料605圍繞的內側是空間607。
注意，引導佈線608是用來傳送輸入到源極線驅動電路601及閘極線驅動電路603的信號的佈線，並且從用作外部輸入端子的FPC(軟性印刷電路)609接收視訊訊號、時脈信號、起始信號、重設信號等。注意，雖然在此只圖示出FPC，但是該FPC還可以安裝有印刷線路板(PWB)。本說明書中的發光裝置不僅包括發光裝置主體，而且還包括安裝有FPC或PWB的發光裝置。
下面，參照圖2B說明剖面結構。雖然在元件基板610上形成有驅動電路部及像素部，但是在此示出作為驅動電路部的源極線驅動電路601和像素部602中的一個像素。
作為源極線驅動電路601，形成組合n通道型TFT 623和p通道型TFT 624的CMOS電路。另外，驅動電路也可以利用各種CMOS電路、PMOS電路或NMOS電路形成。另外，雖然在本實施方式中示出在基板上形成有驅動電路的驅動器一體型，但是必不需要採用該結構，驅動電 路也可以形成在外部，而不形成在基板上。
另外，像素部602由多個像素形成，該多個像素都包括開關TFT 611、電流控制TFT 612以及與該電流控制TFT 612的汲極電連接的第一電極613。注意，以覆蓋第一電極613的端部的方式形成有絕緣物614。在此，使用正型感光丙烯酸樹脂膜形成絕緣物614。
另外，為了得到良好的覆蓋性，在絕緣物614的上端部或下端部形成具有曲率的曲面。例如，在使用正型感光丙烯酸樹脂作為絕緣物614的材料的情況下，較佳為只使絕緣物614的上端部包括具有曲率半徑(0.2μm至3μm)的曲面。另外，作為絕緣物614，可以使用負型感光樹脂或者正型感光樹脂。
在第一電極613上形成有EL層616及第二電極617。在此，較佳為使用具有功函數大的材料作為用於用作陽極的第一電極613的材料。例如，除了可以使用諸如ITO膜、包含矽的銦錫氧化物膜、包含2wt.%至20wt.%的氧化鋅的氧化銦膜、氮化鈦膜、鉻膜、鎢膜、Zn膜、Pt膜等的單層膜以外，還可以使用由氮化鈦膜和以鋁為主要成分的膜構成的疊層膜以及由氮化鈦膜、以鋁為主要成分的膜和氮化鈦膜構成的三層結構膜等。注意，當採用疊層結構時，作為佈線的電阻也低，可以得到良好的歐姆接觸，可以進一步發揮陽極的功能。
另外，EL層616藉由使用蒸鍍遮罩的蒸鍍法、噴墨法、旋轉塗敷法等各種方法形成。EL層616包括實施方 式1或實施方式2所說明的結構。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(包含低聚物、樹枝狀聚合物)。
另外，作為用於形成在EL層616上並用作陰極的第二電極617的材料，較佳為使用具有功函數小的材料(Al、Mg、Li、Ca、或它們的合金及化合物(MgAg、MgIn、AlLi等)等)。注意，當使產生在EL層616中的光透過第二電極617時，較佳為使用由膜厚度減薄了的金屬薄膜和透明導電膜(ITO、包含2wt.%至20wt.%的氧化鋅的氧化銦、包含矽的銦錫氧化物、氧化鋅(ZnO)等)構成的疊層結構作為第二電極617。
發光元件由第一電極613、EL層616、第二電極617形成。該發光元件是具有實施方式1或實施方式2所記載的結構的發光元件。雖然像素部形成有多個發光元件，但是本實施方式的發光裝置也可以包括實施方式1或實施方式2所記載的發光元件和包括其他結構的發光元件的兩者。
另外，藉由使用密封材料605將密封基板604貼合到元件基板610，形成如下結構，即發光元件618安裝在由元件基板610、密封基板604以及密封材料605圍繞的空間607中。注意，空間607中填充有填料，作為該填料，除了使用惰性氣體(氮或氬等)以外，還使用密封材料605。藉由在密封基板中形成凹部且在其中設置乾燥劑625，可以抑制水分所導致的劣化，所以是較佳的。
另外，較佳為使用環氧類樹脂或玻璃粉作為密封材料605。另外，這些材料較佳為盡可能地不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(玻璃纖維強化塑膠)、PVF(聚氟乙烯)、聚酯、丙烯酸樹脂等構成的塑膠基板。
如上所述，可以得到使用實施方式1或實施方式2所記載的發光元件製造的發光裝置。
因為本實施方式的發光裝置使用實施方式1或實施方式2所記載的發光元件，所以可以得到具有優良特性的發光裝置。具體地，實施方式1或實施方式2所示的發光元件是發光效率良好的發光元件，從而可以實現降低了耗電量的發光裝置。另外，可以得到容易實現量產化的發光元件，從而可以提供廉價的發光裝置。
圖3A和3B示出藉由形成呈現白色發光的發光元件設置著色層(濾色片)等來實現全彩色化的發光裝置的例子。圖3A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、發光元件的第一電極1024W、1024R、1024G、1024B、分隔壁1025、EL層1028、發光元件的第二電極1029、密封基板1031、密封材料1032等。
另外，在圖3A中，將著色層(紅色著色層1034R、 綠色著色層1034G、藍色著色層1034B)設置在透明基材1033上。另外，還可以設置黑色層(黑矩陣)1035。對設置有著色層及黑色層的透明基材1033進行對準而將其固定到基板1001。另外，著色層及黑色層被覆蓋層1036覆蓋。另外，圖3A示出具有光不透過著色層而透射到外部的發光層及光透過各顏色的著色層而透射到外部的發光層，不透過著色層的光成為白色光且透過著色層的光成為紅色光、藍色光、綠色光，因此能夠以四個顏色的像素呈現影像。
圖3B示出將著色層(紅色著色層1034R、綠色著色層1034G、藍色著色層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，也可以將著色層設置在基板1001和密封基板1031之間。
另外，雖然以上說明了具有在形成有TFT的基板1001一側取出光的結構(底部發射型)的發光裝置，但是也可以採用具有在密封基板1031一側取出發光的結構(頂部發射型)的發光裝置。圖4示出頂部發射型發光裝置的剖面圖。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TFT與發光元件的陽極的連接電極為止的製程與底部發射型發光裝置同樣地進行。然後，以覆蓋電極1022的方式形成第三層間絕緣膜1037。該第三層間絕緣膜1037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已知的材料形成。
雖然在此發光元件的第一電極1024W、1024R、1024G、1024B都是陽極，但是也可以是陰極。另外，在採用如圖4所示那樣的頂部發射型發光裝置的情況下，第一電極較佳為反射電極。EL層1028的結構採用作為實施方式1或實施方式2所說明的EL層103的結構，並且採用能夠獲得白色發光的元件結構。
在採用圖4所示的頂部發射結構的情況下，可以使用設置有著色層(紅色著色層1034R、綠色著色層1034G、藍色著色層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黑色層(黑矩陣)1035。著色層(紅色著色層1034R、綠色著色層1034G、藍色著色層1034B)、黑色層(黑矩陣)也可以被覆蓋層1036覆蓋。另外，作為密封基板1031，使用具有透光性的基板。
另外，雖然在此示出了以紅色、綠色、藍色、白色的四個顏色進行全彩色顯示的例子，但是並不侷限於此。也可以以紅色、綠色、藍色的三個顏色進行全彩色顯示。
因為本實施方式的發光裝置使用實施方式1或實施方式2所記載的發光元件，所以可以得到具有優良特性的發光裝置。具體地，實施方式1或實施方式2所示的發光元件是發光效率良好的發光元件，從而可以實現降低了耗電量的發光裝置。另外，可以得到容易實現量產化的發光元件，從而可以提供廉價的發光裝置。
雖然到這裡說明了主動矩陣型發光裝置，但是下面說 明被動矩陣型的發光裝置。圖5A和5B示出藉由使用本發明製造的被動矩陣型發光裝置。注意，圖5A是示出發光裝置的透視圖，並且圖5B是沿線X-Y切斷圖5A而獲得的剖面圖。在圖5A和5B中，在基板951上的電極952與電極956之間設置有EL層955。電極952的端部被絕緣層953覆蓋。在絕緣層953上設置有隔離層954。隔離層954的側壁具有如下傾斜，即越接近基板表面，兩個側壁之間的間隔越窄。換句話說，隔離層954的短邊方向的剖面是梯形，底邊(朝向與絕緣層953的面方向相同的方向並與絕緣層953接觸的邊)比上邊(朝向與絕緣層953的面方向相同的方向並與絕緣層953不接觸的邊)短。如此，藉由設置隔離層954，可以防止起因於靜電等的發光元件的故障。另外，在被動矩陣型發光裝置中，藉由使用實施方式1或實施方式2所記載的發光效率良好發光元件，也可以得到耗電量被降低的發光裝置。另外，該發光元件為容易實現量產化的發光元件，從而可以提供廉價的發光裝置。
以上說明的發光裝置能夠控制配置為矩陣狀的微小的多個發光元件中的每一個，所以作為進行影像的顯示的顯示裝置可以適當地利用。
此外，本實施方式可以與其他實施方式自由地組合。
實施方式4
在本實施方式中，參照圖6A和6B對將實施方式1 或實施方式2所記載的發光元件用於照明設備的例子進行說明。圖6B是照明設備的俯視圖，圖6A是圖6B中的沿著線e-f切斷的剖面圖。
在本實施方式的照明設備中，在用作支撐體的具有透光性的基板400上形成有第一電極401。第一電極401相當於實施方式1中的第一電極101。當從第一電極401一側取出光時，第一電極401使用具有透光性的材料形成。
另外，在基板400上形成用來對第二電極404供應電壓的焊盤412。
在第一電極401上形成有EL層403。EL層403相當於實施方式1中的EL層103的結構或組合發光單元511、發光單元512以及電荷產生層513的結構等。注意，作為它們的結構，參照各記載。
以覆蓋EL層403的方式形成第二電極404。第二電極404相當於實施方式1中的第二電極102。當從第一電極401一側取出光時，第二電極404使用反射率高的材料形成。藉由使第二電極404與焊盤412連接，將電壓供應到第二電極404。
如上所述，本實施方式所示的照明設備具備包括第一電極401、EL層403以及第二電極404的發光元件。由於該發光元件是發光效率高的發光元件，所以本實施方式的照明設備可以為耗電量小的照明設備。
使用密封材料405、406將具有上述結構的發光元件固定在基板407上來進行密封，由此製造照明設備。也可 以僅使用密封材料405和406中的一方。另外，也可以使內側的密封材料406(在圖6B中未圖示)與乾燥劑混合，由此可以吸收水分而提高可靠性。
另外，藉由以延伸到密封材料405、406的外部的方式設置焊盤412和第一電極401的一部分，可以將其用作外部輸入端子。另外，也可以在外部輸入端子上設置安裝有轉換器等的IC晶片420等。
由於本實施方式所記載的照明設備在EL元件中包括實施方式1或實施方式2所記載的發光元件，所以可以實現耗電量小的照明設備。另外，可以實現驅動電壓低的照明設備。另外，可以實現廉價的照明設備。
實施方式5
在本實施方式中，對在其一部分包括實施方式1或實施方式2所記載的發光元件的電子裝置的例子進行說明。實施方式1或實施方式2所記載的發光元件是發光效率良好且耗電量被降低了的發光元件。其結果，本實施方式所記載的電子裝置可以實現包括耗電量被降低了的發光部的電子裝置。另外，因為實施方式1或實施方式2所記載的發光元件是形成的膜的數量少的發光元件，所以可以實現廉價的電子裝置。
作為採用上述發光元件的電子裝置，可以例如舉出電視機(也稱為電視機或電視接收機)、用於電腦等的顯示器、數位相機、數位攝影機等影像拍攝裝置、數位相框、 行動電話機(也稱為行動電話、行動電話裝置)、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。以下，示出這些電子裝置的具體例子。
圖7A示出電視機的一個例子。在電視機中，外殼7101中組裝有顯示部7103。另外，在此示出利用支架7105支撐外殼7101的結構。可以利用顯示部7103顯示影像，並且將實施方式1或實施方式2所記載的發光元件排列為矩陣狀而構成顯示部7103。該發光元件可以實現發光效率高的發光元件。另外，該發光元件可以實現低驅動電壓的發光元件。另外，該發光元件可以實現使用壽命長的發光元件。因此，包括由該發光元件構成的顯示部7103的電視機可以實現耗電量被降低了的電視機。另外，該電視機可以實現驅動電壓小的電視機。另外，該電視機可以實現可靠性高的電視機。
可以藉由利用外殼7101所具備的操作開關或另行提供的遙控器7110進行電視機的操作。藉由利用遙控器7110所具備的操作鍵7109，可以控制頻道及音量，由此可以控制顯示在顯示部7103中的影像。另外，也可以在遙控器7110中設置用來顯示從該遙控器7110輸出的資訊的顯示部7107。
另外，電視機採用具備接收機、數據機等的結構。可以藉由接收機接收一般的電視廣播。再者，藉由數據機連接到有線或無線方式的通信網路，能夠進行單向(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)的資訊通信。
圖7B1示出電腦，該電腦包括主體7201、外殼7202、顯示部7203、鍵盤7204、外部連接埠7205、指向裝置7206等。另外，該電腦藉由將與實施方式1或實施方式2所說明的發光元件相同的發光元件排列為矩陣狀並用於顯示部7203而製造。圖7B1中的電腦也可以為如圖7B2所示的方式。圖7B2所示的電腦設置有第二顯示部7210代替鍵盤7204及指向裝置7206。第二顯示部7210是觸控式螢幕，藉由利用手指或專用筆操作顯示在第二顯示部7210上的輸入用顯示，能夠進行輸入。另外，第二顯示部7210不僅能夠顯示輸入用顯示，而且可以顯示其他影像。另外，顯示部7203也可以是觸控式螢幕。因為兩個屏面藉由鉸鏈部連接，所以可以防止當收納或搬運時發生問題如屏面受傷、破壞等。另外，該電腦藉由將實施方式1或實施方式2所示的發光元件排列為矩陣狀並用於顯示部7203而製造。該發光元件可以實現發光效率良好的發光元件。因此，具備包括該發光元件的顯示部7203的電腦可以實現耗電量被降低了的電腦。
圖7C示出可攜式遊戲機，該可攜式遊戲機由外殼7301和外殼7302的兩個外殼構成，並且藉由連接部分7303可以開閉地連接。外殼7301中組裝有將實施方式1或實施方式2所說明的發光元件排列為矩陣狀而製造的顯示部7304，並且外殼7302中組裝有顯示部7305。另外，圖7C所示的可攜式遊戲機還具備揚聲器部分7306、儲存 介質插入部分7307、LED燈7308、輸入單元(操作鍵7309、連接端子7310、感測器7311(包括測定如下因素的功能：力量、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉動數、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、斜率、振動、氣味或紅外線)、麥克風7312)等。當然，可攜式遊戲機的結構不侷限於上述結構，只要在顯示部7304和顯示部7305中的至少一者或兩者中使用將實施方式1或實施方式2所記載的發光元件排列為矩陣狀製造的顯示部即可，而可以採用適當地設置有其他附屬設備的結構。圖7C所示的可攜式遊戲機具有如下功能：讀出儲存在儲存介質中的程式或資料並將其顯示在顯示部上；以及藉由與其他可攜式遊戲機之間進行無線通訊而實現資訊共用。另外，圖7C所示的可攜式遊戲機的功能不侷限於此，可以具有各種各樣的功能。由於在上述包括顯示部7304的可攜式遊戲機中，用於顯示部7304的發光元件具有良好的發光效率，從而該可攜式遊戲機可以實現耗電量被降低了的可攜式遊戲機。另外，因為可以以低驅動電壓驅動用於顯示部7304的發光元件，所以該可攜式遊戲機可以實現低驅動電壓的可攜式遊戲機。另外，因為用於顯示部7304的發光元件為長使用壽命的發光元件，所以該可攜式遊戲機可以實現可靠性高的可攜式遊戲機。
圖7D示出行動電話機的一個例子。行動電話機具備組裝在外殼7401中的顯示部7402、操作按鈕7403、外部 連接埠7404、揚聲器7405、麥克風7406等。另外，行動電話機7400包括將實施方式1或實施方式2所記載的發光元件排列為矩陣狀而製造的顯示部7402。該發光元件可以實現發光效率良好的發光元件。另外，該發光元件可以實現驅動電壓小的發光元件。另外，該發光元件可以實現使用壽命長的發光元件。因此，具備包括該發光元件的顯示部7402的行動電話機可以實現耗電量被降低了的行動電話機。另外，該行動電話機可以實現驅動電壓小的行動電話機。另外，該行動電話機可以實現可靠性高的行動電話機。
圖7D所示的行動電話機也可以具有用手指等觸摸顯示部7402來輸入資訊的結構。在此情況下，能夠用手指等觸摸顯示部7402來進行打電話或編寫電子郵件等的操作。
顯示部7402主要有三種屏面模式。第一是以影像的顯示為主的顯示模式，第二是以文字等的資訊的輸入為主的輸入模式，第三是混合顯示模式和輸入模式的兩個模式的顯示輸入模式。
例如，在打電話或編寫電子郵件的情況下，可以採用將顯示部7402主要用於輸入文字的文字輸入模式而輸入在屏面上顯示的文字。在此情況下，較佳為在顯示部7402的屏面的大多部分中顯示鍵盤或號碼按鈕。
另外，藉由在行動電話機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，可以判斷行 動電話機的方向(縱或橫)而自動進行顯示部7402的屏面顯示的切換。
另外，藉由觸摸顯示部7402或對外殼7401的操作按鈕7403進行操作，來進行屏面模式的切換。或者，也可以根據顯示在顯示部7402上的影像的種類切換屏面模式。例如，當顯示在顯示部上的影像信號為動態影像的資料時，將屏面模式切換成顯示模式，而當該影像信號為文字資料時，將屏面模式切換成輸入模式。
另外，當在輸入模式下藉由檢測出顯示部7402的光感測器所檢測的信號而得知在一定期間內沒有顯示部7402的觸摸操作輸入時，也可以進行控制以將屏面模式從輸入模式切換成顯示模式。
也可以將顯示部7402用作影像感測器。例如，藉由用手掌或手指觸摸顯示部7402，來拍攝掌紋、指紋等，能夠進行個人識別。另外，藉由在顯示部中使用發射近紅外光的背光或發射近紅外光的感測用光源，也能夠拍攝手指靜脈、手掌靜脈等。
另外，本實施方式所示的結構可以適當地與實施方式1至實施方式4所示的結構組合而使用。
如上所述，具備實施方式1或實施方式2所記載的發光元件的發光裝置的應用範圍極為廣泛，而能夠將該發光裝置用於各種領域的電子裝置。藉由使用實施方式1或實施方式2所記載的發光元件，可以得到耗電量被降低了的電子裝置。
圖8示出將實施方式1或實施方式2所記載的發光元件用於背光的液晶顯示裝置的一個例子。圖8所示的液晶顯示裝置包括外殼901、液晶層902、背光單元903以及外殼904，液晶層902與驅動器IC905連接。另外，在背光單元903中使用實施方式1或實施方式2所記載的發光元件，並且藉由端子906將電流供應到背光單元903。
藉由將實施方式1或實施方式2所記載的發光元件用於液晶顯示裝置的背光，可以得到耗電量被降低了的背光。另外，藉由使用實施方式2所記載的發光元件，能夠製造面發射的照明設備，還能夠實現大面積化。由此能夠實現背光的大面積化及液晶顯示裝置的大面積化。再者，使用實施方式2所記載的發光元件的發光裝置可以使厚度比習知的發光裝置薄，所以還能夠實現顯示裝置的薄型化。
圖9示出將實施方式1或實施方式2所記載的發光元件用於作為照明設備的檯燈的例子。圖9所示的檯燈包括外殼2001和光源2002，並且作為光源2002使用實施方式4所記載的照明設備。
圖10示出將實施方式1或實施方式2所記載的發光元件用於室內的照明設備3001的例子。因為實施方式1或實施方式2所記載的發光元件是耗電量被降低了的發光元件，所以能夠提供耗電量被降低了的照明設備。另外，因為實施方式1或實施方式2所記載的發光元件能夠實現大面積化，所以能夠用於大面積的照明設備。另外，因為 實施方式1或實施方式2所記載的發光元件的厚度薄，所以能夠製造實現薄型化的照明設備。
還可以將實施方式1或實施方式2所記載的發光元件安裝在汽車的擋風玻璃或儀表板上。圖11示出將實施方式2所記載的發光元件用於汽車的擋風玻璃或儀表板的一個方式。顯示區域5000至顯示區域5005使用實施方式1或實施方式2所記載的發光元件設置。
顯示區域5000和顯示區域5001是設置在汽車的擋風玻璃上的安裝有實施方式1或實施方式2所記載的發光元件的顯示裝置。藉由使用具有透光性的電極形成第一電極和第二電極，可以將實施方式1或實施方式2所記載的發光元件形成為能看到對面的景色的所謂的透視式顯示裝置。若採用透視式顯示，即使設置在汽車的擋風玻璃上，也不妨礙視界。另外，在設置用來驅動的電晶體等的情況下，較佳為使用具有透光性的電晶體，諸如使用有機半導體材料的有機電晶體或使用氧化物半導體的電晶體等。
顯示區域5002是設置在立柱部分的安裝有實施方式1或實施方式2所記載的發光元件的顯示裝置。藉由在顯示區域5002上顯示來自設置在車廂上的成像單元的影像，可以補充被立柱遮擋的視界。另外，同樣地，設置在儀表板部分上的顯示區域5003藉由顯示來自設置在汽車外側的成像單元的影像，能夠補充被車廂遮擋的視界的死角，而提高安全性。藉由顯示影像以補充不看到的部分，更自然且簡單地確認安全。
顯示區域5004和顯示區域5005可以提供導航資訊、速度表、轉速計、行車距離、加油量、排檔狀態、空調的設定以及其他各種資訊。使用者可以適當地改變顯示專案及佈置。另外，這些資訊也可以顯示在顯示區域5000至顯示區域5003上。另外，也可以將顯示區域5000至顯示區域5005用作照明設備。
實施方式1或實施方式2所記載的發光元件可以實現發光效率高的發光元件或者是耗電量小的發光元件。由此，即使設置多個顯示區域5000至顯示區域5005那樣的大面積屏面，也可以減少電池的負載而舒適地使用。從而，使用實施方式1或實施方式2所記載的發光元件的發光裝置或照明設備可以適用於車載用發光裝置或照明設備。
圖12A及12B是翻蓋式平板終端的一個例子。圖12A是打開的狀態，並且平板終端包括外殼9630、顯示部9631a、顯示部9631b、顯示模式切換開關9034、電源開關9035、省電模式切換開關9036、卡子9033以及操作開關9038。該平板終端藉由將具備實施方式1或實施方式2所記載的發光元件的發光裝置用於顯示部9631a、顯示部9631b的一者或兩者來製造。
在顯示部9631a中，可以將其一部分用作觸控式螢幕區域9632a，並且可以藉由接觸所顯示的操作鍵9637來輸入資料。此外，作為一個例子示出如下結構：顯示部9631a的一半只具有顯示的功能，另一半具有觸控式螢幕 的功能，但是不侷限於該結構。也可以採用顯示部9631a的整個區域具有觸控式螢幕的功能的結構。例如，可以使顯示部9631a的整個面顯示鍵盤按鈕來將其用作觸控式螢幕，並且將顯示部9631b用作顯示畫面。
此外，在顯示部9631b中與顯示部9631a同樣，也可以將其一部分用作觸控式螢幕區域9632b。此外，藉由使用手指或觸控筆等接觸觸控式螢幕上的鍵盤顯示切換按鈕9639的位置，可以在顯示部9631b上顯示鍵盤按鈕。
此外，也可以對觸控式螢幕區域9632a和觸控式螢幕區域9632b同時進行觸摸輸入。
另外，顯示模式切換開關9034能夠切換豎屏顯示和橫屏顯示等顯示的方向並選擇黑白顯示或彩色顯示等的切換。根據藉由平板終端所內置的光感測器所檢測的使用時的外光的光量，省電模式切換開關9036可以將顯示的亮度設定為最適合的亮度。平板終端也可以內置光感測器、陀螺儀和加速度感測器等檢測傾斜度的感測器等的其他檢測裝置。
此外，圖12A示出顯示部9631b的顯示面積與顯示部9631a的顯示面積相等的例子，但是不侷限於此，既可以使一方顯示部的尺寸和另一方顯示部的尺寸不相等又可以使它們的顯示品質有差異。例如顯示部9631a和顯示部9631b中的一方與另一方相比可以進行高精細的顯示。
圖12B是合上的狀態，並且本實施方式中的平板終端示出包括外殼9630、太陽能電池9633、充放電控制電路 9634、電池9635以及DCDC轉換器9636的例子。此外，在圖12B中，作為充放電控制電路9634的一個例子示出包括電池9635和DCDC轉換器9636的結構。
此外，翻蓋式平板終端在不使用時可以合上外殼9630。因此，可以保護顯示部9631a和顯示部9631b，而可以提供一種耐久性優越且從長期使用的觀點來看可靠性優越的平板終端。
此外，圖12A及圖12B所示的平板終端還可以具有如下功能：顯示各種各樣的資訊(靜態影像、動態影像、文字影像等)；將日曆、日期或時刻等顯示在顯示部上；對顯示在顯示部上的資訊進行觸摸輸入操作或編輯的觸摸輸入；藉由各種各樣的軟體(程式)控制處理等。
藉由利用安裝在平板終端的表面上的太陽能電池9633，可以將電力供應到觸控式螢幕、顯示部或影像信號處理部等。注意，太陽能電池9633可以設置在外殼9630的一個面或兩個面，可以高效率地對電池9635充電。
另外，參照圖12C所示的方塊圖對圖12B所示的充放電控制電路9634的結構和工作進行說明。圖12C示出太陽能電池9633、電池9635、DCDC轉換器9636、轉換器9638、開關SW1至開關SW3以及顯示部9631，電池9635、DCDC轉換器9636、轉換器9638、開關SW1至開關SW3對應於圖12B所示的充放電控制電路9634。
首先，說明在利用外光使太陽能電池9633發電時的工作的例子。使用DCDC轉換器9636對太陽能電池所產 生的電力進行升壓或降壓以使它成為用來對電池9635進行充電的電壓。並且，當利用來自太陽能電池9633的電力使顯示部9631工作時使開關SW1導通，並且，利用轉換器9638將來自太陽能電池9633的電力升壓或降壓到顯示部9631所需要的電壓。另外，可以採用當不進行顯示部9631中的顯示時，使SW1關閉且使SW2導通來對電池9635進行充電的結構。
注意，作為發電單元的一個例子示出太陽能電池9633，但是發電單元不侷限於此，也可以使用壓電元件(piezoelectric element)或熱電轉換元件(珀耳帖元件(peltier element))等其他發電單元進行電池9635的充電。也可以使用以無線(不接觸)的方式收發電力來進行充電的無線電力傳輸模組或組合其他充電單元進行充電，並且也可以不包括發電單元。
另外，只要具備上述顯示部9631，就不侷限於圖12A和12B所示的形狀的平板終端。
實施例1
在本實施例中，說明本發明的一個方式的發光元件(發光元件1至發光元件3)。下面，示出在本實施例中使用的材料的化學式。注意，發光元件1至發光元件3具有由接觸地形成的兩層的發光層(第一發光層及第二發光層)構成的發光層，第一發光層具有獲得來自激態錯合物的發光的實施方式1所示的結構，第二發光層具有獲得來 自磷光化合物的發光的實施方式1所示的結構。
以下示出本實施例的發光元件1至發光元件3的製造方法。
(發光元件1的製造方法)
首先，在玻璃基板上藉由濺射法形成包含氧化矽的銦錫氧化物(ITSO)，由此形成第一電極101。注意，將其膜厚度設定為110nm，而其電極面積為2mm×2mm。在此，第一電極101是用作發光元件的陽極的電極。
接著，作為為了在基板上形成發光元件的預處理步驟，用水洗滌基板表面，以200℃烘焙1小時，並進行 370秒的UV臭氧處理。
然後，將基板引入到其內部壓力被降低到10-4Pa左右的真空蒸鍍裝置中，並且在真空蒸鍍裝置內的加熱室中以170℃進行30分鐘的真空烘焙後，將基板冷卻30分鐘左右。
接著，以使形成有第一電極101的面朝下的方式將形成有第一電極101的基板固定在設置於真空蒸鍍裝置內的基板支架上，並將壓力降低到10-4Pa左右，然後在第一電極101上藉由利用電阻加熱的蒸鍍法將由上述結構式(i)表示的4,4’,4”-(苯-1,3,5-三基)三(二苯並噻吩)(簡稱：DBT3P-II)與氧化鉬(VI)進行共蒸鍍，從而形成電洞注入層111。將電洞注入層111的厚度設定為20nm，將DBT3P-II與氧化鉬的重量比調節為4：2(=DBT3P-II：氧化鉬)。注意，共蒸鍍法是指在一個處理室中從多個蒸發源同時進行蒸鍍的蒸鍍法。
接著，在電洞注入層111上以20nm的厚度形成由上述結構式(ii)表示的4-苯基-4’-(9-苯基茀-9-基)三苯胺(簡稱：BPAFLP)膜，由此形成電洞傳輸層112。
接著，在電洞傳輸層112上將由上述結構式(iii)表示的2-[3-(二苯並噻吩-4-基)苯基]二苯並[f,h]喹啉(簡稱：2mDBTPDBq-II)與由上述結構式(iv)表示的N,N’-雙(9-苯基-9H-咔唑-3-基)-N,N’-二苯基-螺-9,9’-聯茀-2,7-二胺(簡稱：PCA2SF)進行共蒸鍍，以滿足2mDBTPDBq-II：PCA2SF=0.8：0.2(重量比)的關係，將 其厚度設定為20nm，由此形成第一發光層113a。然後，將2mDBTPDBq-II、PCA2SF與由上述結構式(v)表示的雙(2,3,5-三苯基吡嗪)(二新戊醯基甲烷)銥(III)(簡稱：[Ir(tppr)2(dpm)])進行共蒸鍍，以滿足2mDBTPDBq-II：PCA2SF：[Ir(tppr)2(dpm)]=0.8：0.2：0.025(重量比)的關係，將其厚度設定為20nm，由此形成第二發光層113b。藉由上述步驟，形成發光層113。另外，2mDBTPDBq-II和PCA2SF形成激態錯合物。
然後，在發光層113上以20nm的厚度形成2mDBTPDBq-II膜，再者以20nm的厚度形成由上述結構式(v)表示的紅啡啉(簡稱：BPhen)膜，從而形成電子傳輸層114。
在形成電子傳輸層114之後，以1nm的厚度蒸鍍氟化鋰(LiF)膜來形成電子注入層115，最後作為用作陰極的第二電極102，以200nm的厚度蒸鍍鋁膜，從而製造本實施例的發光元件1。
另外，在上述蒸鍍過程中，作為蒸鍍都採用電阻加熱法。
(發光元件2的製造方法)
在發光元件2中，將2mDBTPDBq-II與[Ir(tppr)2(dpm)]進行共蒸鍍，以滿足2mDBTPDBq-II：[Ir(tppr)2(dpm)]=1：0.025(重量比)的關係，將其厚度設定為20nm，由此形成第二發光層113b。關於發光元件2 的其他結構，採用與發光元件1相同的結構和製造方法。
(發光元件3的製造方法)
在發光元件3中，將2mDBTPDBq-II與由上述結構式(vii)表示的2-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]螺環-9,9’-聯茀(簡稱：PCASF)進行共蒸鍍，以滿足2mDBTPDBq-II：PCASF=0.8：0.2(重量比)的關係，將其厚度設定為20nm，由此形成第一發光層113a。然後，將2mDBTPDBq-II、PCA2SF與[Ir(tppr)2(dpm)]進行共蒸鍍，以滿足2mDBTPDBq-II：PCA2SF：[Ir(tppr)2(dpm)]=0.8：0.2：0.025(重量比)的關係，將其厚度設定為20nm來形成第二發光層113b，由此形成發光層113。就是說，藉由使用PCASF代替發光元件1中的PCA2SF，製造發光元件3。關於發光元件3的其他結構，採用與發光元件1相同的結構和製造方法。另外，2mDBTPDBq-II和PCASF形成激態錯合物。
在氮氛圍的手套箱中，以不使發光元件暴露於大氣的方式使用玻璃基板對發光元件1至發光元件3進行密封處理(將密封材料塗敷在元件的周圍，在密封時進行UV輻照處理並在80℃的溫度下進行1小時的熱處理)，然後對這些發光元件的可靠性進行測量。另外，在室溫(保持為25℃的氛圍)下進行測量。
圖13示出發光元件1的電流密度-亮度特性，圖14示出發光元件1的亮度-電流效率特性，圖15示出發光元 件1的電壓-亮度特性，圖16示出發光元件1的亮度-外部量子效率特性，圖17示出發光元件1的發射光譜。
圖18示出發光元件2的電流密度-亮度特性，圖19示出發光元件2的亮度-電流效率特性，圖20示出發光元件2的電壓-亮度特性，圖21示出發光元件2的亮度-外部量子效率特性，圖22示出發光元件2的發射光譜。
圖23示出發光元件3的電流密度-亮度特性，圖24示出發光元件3的亮度-電流效率特性，圖25示出發光元件3的電壓-亮度特性，圖26示出發光元件3的亮度-外部量子效率特性，圖27示出發光元件3的發射光譜。
如上所述可知：發光元件1至發光元件3都在1000cd/m2附近呈現良好的發光效率，即電流效率為20cd/A以上，外部量子效率為10%以上。
另外，從上述發射光譜可知：觀察到來源於[Ir(tppr)2(dpm)]的紅色發光及來源於激態錯合物的綠色發光(500nm附近的肩峰(shoulder))，可以獲得來自第一發光層113a和第二發光層113b的發光。
實施例2
在本實施例中，說明本發明的一個方式的發光元件(發光元件4)。下面，示出在本實施例中使用的材料的化學式。注意，發光元件4具有由接觸地形成的兩層的發光層(第一發光層及第二發光層)構成的發光層，第一發光層具有獲得來自能量從激態錯合物移到的螢光化合物的 發光的實施方式1所示的結構，第二發光層具有獲得來自磷光化合物的發光的實施方式1所示的結構。
以下示出本實施例的發光元件4的製造方法。
(發光元件4的製造方法)
首先，在玻璃基板上藉由濺射法形成包含氧化矽的銦錫氧化物(ITSO)，由此形成第一電極101。注意，將其膜厚度設定為110nm，而其電極面積為2mm×2mm。在此，第一電極101是用作發光元件的陽極的電極。
然後，作為為了在基板上形成發光元件的預處理步驟，用水洗滌基板表面，以200℃烘焙1小時，並進行370秒的UV臭氧處理。
然後，將基板引入到其內部壓力被降低到10-4Pa左右的真空蒸鍍裝置中，並且在真空蒸鍍裝置內的加熱室中以170℃進行30分鐘的真空烘焙後，將基板冷卻30分鐘左右。
接著，以使形成有第一電極101的面朝下的方式將形成有第一電極101的基板固定在設置於真空蒸鍍裝置內的基板支架上，並將壓力降低到10-4Pa左右，然後在第一電極101上藉由利用電阻加熱的蒸鍍法將由上述結構式(i)表示的4,4’,4”-(苯-1,3,5-三基)三(二苯並噻吩)(簡稱：DBT3P-II)與氧化鉬(VI)進行共蒸鍍，從而形成電洞注入層111。將電洞注入層111的厚度設定為40nm，將DBT3P-II與氧化鉬的重量比調節為4：2(=DBT3P-II：氧化鉬)。注意，共蒸鍍法是指在一個處理室中從多個蒸發源同時進行蒸鍍的蒸鍍法。
接著，在電洞注入層111上以20nm的厚度形成由上述結構式(viii)表示的4,4’-二(1-萘基)-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱：PCBNBB)膜，由此形成電洞傳輸層112。
接著，在電洞傳輸層112上將由上述結構式(ix)表示的2-[3’-(二苯並噻吩-4-基)聯苯-3-基]二苯並[f,h]喹啉(簡稱：2mDBTBPDBq-II)、PCBNBB與由上述結構 式(x)表示的雙[2-(6-叔丁基-4-嘧啶基-κN3)苯基-κC](2,4-戊二酮根-κ2O,O’)銥(III)(簡稱：[Ir(tBuppm)2(acac)])進行共蒸鍍，以滿足2mDBTBPDBq-II：PCBNBB：[Ir(tBuppm)2(acac)]=0.8：0.2：0.05(重量比)的關係，將其厚度設定為20nm。然後，將2mDBTBPDBq-II、PCBNBB與[Ir(tppr)2(dpm)]進行共蒸鍍，以滿足2mDBTBPDBq-II：PCBNBB：[Ir(tppr)2(dpm)]=0.9：0.1：0.05(重量比)的關係，將其厚度設定為5nm，由此形成第二發光層113b。然後，將2mDBTBPDBq-II、PCBNBB與由上述結構式(xi)表示的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)進行共蒸鍍，以滿足2mDBTBPDBq-II：PCBNBB：1,6mMemFLPAPrn=0.3：0.7：0.05(重量比)的關係，將其厚度設定為25nm，由此形成第一發光層113a。藉由上述步驟，形成發光層113。在發光元件4中，在電洞傳輸層112上形成第二發光層113b，在第二發光層113b上形成第一發光層113a。
另外，2mDBTBPDBq-II和PCBNBB形成激態錯合物。圖34分別示出單個2mDBTBPDBq-II膜的發射光譜、單個PCBNBB膜的發射光譜以及將2mDBTBPDBq-II與PCBNBB進行共蒸鍍的膜的發射光譜。如圖34所示那樣，將2mDBTBPDBq-II與PCBNBB進行共蒸鍍的膜的發射光譜呈現在與單個2mDBTBPDBq-II膜的發射光譜、單 個PCBNBB膜的發射光譜不同的位置，並且呈現與單個2mDBTBPDBq-II膜的發射光譜、單個PCBNBB膜的發射光譜不同的形狀。另外，與該兩個單個膜的發射光譜相比，進行共蒸鍍的膜的發射光譜存在於長波長區域，從此可知，由2mDBTBPDBq-II和PCBNBB形成激態錯合物。
然後，在發光層113上以15nm的厚度形成2mDBTBPDBq-II膜，再者以15nm的厚度形成由上述結構式(v)表示的紅啡啉(簡稱：BPhen)膜，從而形成電子傳輸層114。
在形成電子傳輸層114之後，以1nm的厚度蒸鍍氟化鋰(LiF)膜來形成電子注入層115，最後作為用作陰極的第二電極102以200nm的厚度蒸鍍鋁膜，從而製造本實施例的發光元件4。
另外，在上述蒸鍍過程中，作為蒸鍍都採用電阻加熱法。
在氮氛圍的手套箱中，以不使發光元件暴露於大氣的方式使用玻璃基板對發光元件4進行密封處理(將密封材料塗敷在元件的周圍，在密封時進行UV輻照處理並在80℃的溫度下進行1小時的熱處理)，然後對這些發光元件的可靠性進行測量。另外，在室溫(保持為25℃的氛圍)下進行測量。
圖28示出發光元件4的電流密度-亮度特性，圖29示出發光元件4的亮度-電流效率特性，圖30示出發光元件4的電壓-亮度特性，圖31示出發光元件4的亮度-外 部量子效率特性，圖32示出發光元件4的發射光譜。
如上所述可知：發光元件4在1000cd/m2附近呈現良好的發光效率，即電流效率為20cd/A以上，外部量子效率為10%以上。
另外，從上述發射光譜可知：觀察到來源於[Ir(tppr)2(dpm)]的紅色發光、來源於[Ir(tBuppm)2(acac)]的綠色發光以及來源於1,6mMemFLPAPrn的藍色發光。從此可知，可以獲得來自第一發光層113a和第二發光層113b的發光，在使用螢光發光物質作為第一發光層113a中的發光中心物質的發光元件中，也可以獲得良好的元件特性。
接著，圖33示出進行了可靠性測試的結果，在該可靠性測試中，將初始亮度設定為3000cd/m2，並且在電流密度恆定的條件下驅動發光元件4。圖33示出以初始亮度為100%條件下的歸一化亮度的變化。從上述結果可知，在經過350小時之後發光元件4也保持初始亮度的86%，它是即使隨著驅動時間經過也亮度降低小並且具有良好的可靠性的發光元件。
101‧‧‧第一電極
102‧‧‧第二電極
103‧‧‧EL層
111‧‧‧電洞注入層
112‧‧‧電洞傳輸層
113‧‧‧發光層
113a‧‧‧第一發光層
113b‧‧‧第二發光層
114‧‧‧電子傳輸層
115‧‧‧電子注入層

Claims (15)

  1. 一種發光元件，該發光元件包括：第一電極；第二電極；以及夾在該第一電極和該第二電極之間的電致發光層，其中，該電致發光層包括發光層，該發光層包括第一發光層及在該第一發光層之上的第二發光層，其中，該第一發光層包含第一有機化合物、第二有機化合物和螢光發光物質，其中，該第二發光層包含第三有機化合物和磷光發光物質，其中，該第一有機化合物和該第二有機化合物的組合形成第一激態錯合物，並且其中，該第一有機化合物和該第二有機化合物係混合於該第一發光層中以形成單發光層。
  2. 一種發光元件，該發光元件包括：第一電極；第二電極；以及夾在該第一電極和該第二電極之間的電致發光層，其中，該電致發光層包括發光層，該發光層包括第一發光層及在該第一發光層之上的第二發光層，其中，該第一發光層包含第一有機化合物、第二有機化合物和螢光發光物質，其中，該第二發光層包含第三有機化合物、第四有機 化合物和磷光發光物質，其中，該第一有機化合物和該第二有機化合物的組合形成第一激態錯合物，並且其中，該第三有機化合物和該第四有機化合物的組合形成第二激態錯合物。
  3. 根據申請專利範圍第2項之發光元件，其中該磷光發光物質的最低能量一側的吸收帶重疊於該第二激態錯合物的發射光譜。
  4. 根據申請專利範圍第2項之發光元件，其中該磷光發光物質的最低能量一側的吸收帶的峰值波長的能量換算值和該第二激態錯合物的發射光譜的峰值波長的能量換算值之間的差為0.2eV以下。
  5. 根據申請專利範圍第2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是具有電子傳輸性的材料，另一個是具有電洞傳輸性的材料，並且其中該第三有機化合物和該第四有機化合物中的一個是具有電子傳輸性的材料，另一個是具有電洞傳輸性的材料。
  6. 根據申請專利範圍第5項之發光元件，其中，該第一電極和該第二電極中的一個用作陽極，另一個用作陰極，其中，該第一發光層和該第二發光層中的位於形成有該用作陽極的電極一側的一個包含大量的該具有電洞傳輸 性的材料，並且其中，該第一發光層和該第二發光層中的位於形成有該用作陰極的電極一側之另一個包含大量的該具有電子傳輸性的材料。
  7. 根據申請專利範圍第2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的組合與該第三有機化合物和該第四有機化合物的組合相同。
  8. 根據申請專利範圍第2項之發光元件，其中與該第二激態錯合物的發射光譜的峰值相比，該第一激態錯合物的發射光譜的峰值位於較短波長之一側。
  9. 根據申請專利範圍第1或2項之發光元件，其中，該第一發光層與該第二發光層接觸。
  10. 根據申請專利範圍第1或2項之發光元件，其中與該磷光發光物質的發射光譜的峰值相比，該第一激態錯合物的發射光譜的峰值位於較短波長之一側。
  11. 根據申請專利範圍第1或2項之發光元件，其中該第一激態錯合物的三重激發能階和單重激發能階之間的能量差為0eV以上且0.2eV以下。
  12. 根據申請專利範圍第1或2項中之發光元件，其中白色發光被呈現。
  13. 一種發光模組，包括：根據申請專利範圍第1或2項之發光元件；以及控制該發光元件的單元。
  14. 一種發光裝置，包括： 根據申請專利範圍第1或2項之發光元件；以及控制該發光元件的單元。
  15. 一種包括根據申請專利範圍第1或2項之發光元件的電子裝置。
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