TW202425772A - 發光元件、發光裝置、電子裝置以及照明設備 - Google Patents
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Abstract
本發明的一個方式的目的是提供一種即使具有螢光發光層和磷光發光層被層疊的結構也得到高發光效率的發光元件。一種發光元件，在一對電極之間夾有EL層，該EL層包括發光層，該發光層至少具有發射螢光的第一發光層及發射磷光的第二發光層彼此接觸的疊層結構，第二發光層至少包括形成激態錯合物的多個層，在該多個層中的兩個層之間以接觸於該兩個層的方式夾有其發射峰波長比該兩個層的每一個長的層。
Description
本發明的一個方式係關於能夠藉由施加電場得到發光的有機化合物被夾在一對電極之間的發光元件、包括該發光元件的發光裝置、電子裝置以及照明設備。
注意，本發明的一個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方式的技術領域係關於：物體；方法；製造方法；程式(process)；機器(machine)；產品(manufacture)；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方式的技術領域的一個例子，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、它們的驅動方法或它們的製造方法。
具有薄型輕量、高速回應性及直流低電壓驅
動等的特徵的使用有機化合物作為發光體的發光元件被期待應用於下一代平板顯示器。尤其是，將發光元件配置為矩陣狀的顯示裝置與習知的液晶顯示裝置相比具有視角廣且可見度優異的優點。
發光元件的發光機制如下：藉由對夾有包含發光體的EL層的一對電極之間施加電壓，從電極注入載子(電子或電洞)，該載子再結合而形成激子，當該激子返回到基態時釋放出能量而發光。已知激發態有單重激發態(S*)和三重激發態(T*)，並且由單重激發態的發光被稱為螢光，而由三重激發態的發光被稱為磷光。在發光元件中，單重激發態與三重激發態的統計學上的產生比例被認為是S*：T*=1：3。
為了提高上述發光元件的元件特性，對使用容易發生系間竄躍(是指從單重激發態到三重激發態的轉移)的磷光發光物質的發光元件的研究開發日益火熱。再者，已公開有為得到白色發光而層疊分別包含不同的磷光發光物質的層的發光元件(例如，參照專利文獻1)。
[專利文獻1]日本專利申請公開第2004-522276號公報
在具有上述結構的發光元件中，被層疊的發光層都由發射磷光的發光層(磷光發光層)構成。這不僅是因為利用磷光發光得到高發光效率的緣故，而且還是因為如下緣故：在發射螢光的發光層(螢光發光層)和發射
磷光的發光層(磷光發光層)被層疊時，在磷光發光層中產生的三重態激子擴散，使得三重態激發能在轉移到螢光發光層之後失活，由此發光效率大幅度下降。
鑒於上述問題，本發明的一個方式的目的是：提供一種即使具有螢光發光層和磷光發光層被層疊的結構也得到高發光效率的發光元件；提供一種可以使用上述發光元件實現低耗電量的發光裝置；提供一種可以使用上述發光元件實現低耗電量的電子裝置及照明設備；提供新穎的發光元件、新穎的發光裝置、新穎的照明設備等。注意，這些目的的記載不妨礙其他目的的存在。本發明的一個方式不一定必須要達到所有上述目的。另外，上述以外的目的從說明書、圖式及申請專利範圍等的記載看來顯而易見，且可以從說明書、圖式及申請專利範圍等的記載中抽出上述以外的目的。
本發明的一個方式是一種發光元件，在一對電極之間夾有EL層，該EL層包括發光層，該發光層至少具有發射螢光的第一發光層及發射磷光的第二發光層的疊層結構，第二發光層至少包括形成激態錯合物的多個層，在該多個層中的兩個層之間以接觸於該兩個層的方式夾有其發射峰波長比該兩個層的每一個長的層。
另外，本發明的另一個方式是一種發光元件，在一對電極之間夾有EL層，該EL層包括發光層，
該發光層至少具有發射螢光的第一發光層及發射磷光的第二發光層彼此接觸的疊層結構，第二發光層包括包含形成激態錯合物的物質及磷光發光物質的多個層，在該多個層中的兩個層之間以接觸於該兩個層的方式夾有其發射峰波長比該兩個層的每一個長的層。
另外，本發明的另一個方式是一種發光元件，在一對電極之間夾有EL層，該EL層包括發光層，該發光層至少具有發射螢光的第一發光層及發射磷光的第二發光層彼此接觸的疊層結構，第二發光層包括包含形成激態錯合物的物質及磷光發光物質的多個層，在該多個層中的由同一材料形成的兩個層之間以接觸於該兩個層的方式夾有其發射峰波長比該兩個層的每一個長的層。
另外，本發明的另一個方式是一種發光元件，在一對電極之間夾有EL層，該EL層包括發光層，該發光層至少具有發射螢光的第一發光層及發射磷光的第二發光層彼此接觸的疊層結構，第二發光層包括包含形成激態錯合物的物質及磷光發光物質的多個層，該多個層都包含共同的一種或多種有機化合物，且在兩個層之間以接觸於該兩個層的方式夾有其發射峰波長比該兩個層的每一個長的層。
另外，本發明的另一個方式是一種發光元件，在一對電極之間夾有EL層，該EL層包括發光層，該發光層至少具有發射螢光的第一發光層及發射磷光的第二發光層彼此接觸的疊層結構，第一發光層包含螢光發光
物質，第二發光層包括包含磷光發光物質的多個層，在該多個層中的兩個層之間以接觸於該兩個層的方式夾有其發射峰波長比該兩個層的每一個長的層。
另外，本發明的另一個方式是一種發光元件，在一對電極之間夾有EL層，該EL層包括發光層，該發光層至少具有發射螢光的第一發光層及發射磷光的第二發光層彼此接觸的疊層結構，第一發光層包含螢光發光物質及其T1能階低於螢光發光物質的主體材料，第二發光層包括包含形成激態錯合物的物質及磷光發光物質的多個層，在該多個層中的兩個層之間以接觸於該兩個層的方式夾有其發射峰波長比該兩個層的每一個長的層。
另外，本發明的另一個方式是一種發光元件，在一對電極之間夾有EL層，該EL層包括發光層，該發光層至少具有發射螢光的第一發光層及發射磷光的第二發光層彼此接觸的疊層結構，第一發光層包含螢光發光物質及其T1能階低於螢光發光物質的主體材料，第二發光層包括包含形成激態錯合物的物質及磷光發光物質的多個層，在該多個層中的由同一材料形成的兩個層之間以接觸於該兩個層的方式夾有其發射峰波長比該兩個層的每一個長的層。
另外，本發明的另一個方式是一種發光元件，在一對電極之間夾有EL層，該EL層包括發光層，該發光層至少具有發射螢光的第一發光層及發射磷光的第二發光層彼此接觸的疊層結構，第一發光層包含螢光發光
物質及其T1能階低於螢光發光物質的主體材料，第二發光層包括包含形成激態錯合物的物質及磷光發光物質的多個層，該多個層都包含共同的一種或多種有機化合物，且在兩個層之間以接觸於該兩個層的方式夾有其發射峰波長比該兩個層的每一個長的層。
另外，本發明的另一個方式是一種發光元件，在一對電極之間夾有EL層，該EL層包括發光層，該發光層至少具有發射螢光的第一發光層及發射磷光的第二發光層彼此接觸的疊層結構，第一發光層包含螢光發光物質及其T1能階低於螢光發光物質的主體材料，第二發光層包括包含磷光發光物質的多個層，在該多個層中的兩個層之間以接觸於該兩個層的方式夾有其發射峰波長比該兩個層的每一個長的層。
另外，本發明的一個方式是一種使用具有上述各結構的發光元件的發光裝置。
本發明的一個方式在其範疇內不僅包括具有發光元件的發光裝置，而且還包括具有發光裝置的電子裝置及照明設備。由此，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，發光裝置有時還包括如下模組：在發光裝置中安裝有連接器諸如FPC(Flexible printed circuit：撓性印刷電路)或TCP(Tape Carrier Package：載帶封裝)的模組；在TCP端部設置有印刷線路板的模組；或者將IC(積體電路)藉由COG(Chip On Glass：晶粒玻璃接合)方式直接安裝在發光元
件上的模組。
根據本發明的一個方式，可以提供：一種即使具有螢光發光層和磷光發光層被層疊的結構也得到高發光效率的發光元件；一種使用上述發光元件實現低耗電量的發光裝置；一種使用上述發光元件實現低耗電量的電子裝置及照明設備；新穎的發光元件、新穎的發光裝置、新穎的照明設備等。注意，這些效果的記載不妨礙其他效果的存在。本發明的一個方式不一定必須要實現所有上述效果。另外，上述以外的效果從說明書、圖式及申請專利範圍等的記載看來顯而易見，且可以從說明書、圖式及申請專利範圍等的記載中抽出上述以外的效果。
101:第一電極
102:第二電極
103:EL層
104:電洞注入層
105:電洞傳輸層
106:發光層
106a:發光層(I)
106b:發光層(Ⅱ)
106(b1):第一層
106(b2):第二層
106(b3):第三層
107:電子傳輸層
108:電子注入層
201:元件基板
202:像素部
203:驅動電路部(源極線驅動電路)
204a、204b:驅動電路部(閘極線驅動電路)
205:密封材料
206:密封基板
207:佈線
208:FPC(撓性印刷電路)
209:FET
210:FET
211:開關用FET
212:電流控制用FET
213:第一電極(陽極)
214:絕緣物
215:EL層
216:第二電極(陰極)
217:發光元件
218:空間
500:基板
501:第一電極
502:第二電極
503:EL層
504:電洞注入層
505:電洞傳輸層
506:發光層
506a:發光層(I)
506b:發光層(Ⅱ)
506(b1):第一層
506(b2):第二層
506(b3):第三層
506(b4):第四層
506b':發光層(Ⅱ)
506(b2'):第二層
506(b3'):第三層
507:電子傳輸層
508:電子注入層
7100:電視機
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:外接埠
7206:指向裝置
7302:外殼
7304:顯示面板
7305:表示時間的圖示
7306:其他圖示
7311:操作按鈕
7312:操作按鈕
7313:連接端子
7321:腕帶
7322:錶帶扣
7400:行動電話機
7401:外殼
7402:顯示部
7403:操作按鈕
7404:外部連接部
7405:揚聲器
7406:麥克風
7407:攝像頭
7500(1)、7500(2):外殼
7501(1)、7501(2):第一面
7502(1)、7502(2):第二面
8001:照明設備
8002:照明設備
8003:照明設備
8004:照明設備
在圖式中：
圖1是說明本發明的一個方式的發光元件的結構的圖；
圖2A和2B是說明發光裝置的圖；
圖3A至3D、3D'-1、3D'-2是說明電子裝置的圖；
圖4是說明照明設備的圖；
圖5A和5B是說明發光元件1及比較發光元件2的結構的圖；
圖6是示出發光元件1及比較發光元件2的發射光譜的圖；
圖7是示出發光元件1的可靠性的圖；
圖8是示出發光元件3的亮度-發光效率特性的圖；
圖9是示出發光元件3的發射光譜的圖；
圖10是示出發光元件4的亮度-電流效率特性的圖；
圖11是示出發光元件4的發射光譜的圖；
圖12是說明發光層中的能階相互關係的圖。
以下參照圖式對本發明的實施方式進行詳細說明。注意，本發明不侷限於以下說明，而所屬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。
實施方式1
在本實施方式中，說明本發明的一個方式的發光元件。
本發明的一個方式的發光元件在一對電極之間夾有包括發光層的EL層而形成，上述發光層具有發射螢光的發光層(I)及發射磷光的發光層(Ⅱ)。在該發光元件中，即使在發光層(I)與發光層(Ⅱ)之間不設置電荷產生層(即使發光元件不是串聯元件)，也可以高效地得到螢光發光和磷光發光。以下，參照圖1詳細說明本發明的一個方式的發光元件的元件結構。
圖1所示的發光元件具有如下結構：在一對電極(第一電極101、第二電極102)之間夾有包括發光層106的EL層103，在EL層103中從第一電極(陽極)101一側依次層疊有電洞注入層104、電洞傳輸層105、發光層106、電子傳輸層107、電子注入層108等。並且在發光層106中層疊有發光層(I)106a和發光層(Ⅱ)106b。對發光層(I)106a和發光層(Ⅱ)106b的疊層順序沒有特別的限制，而可以適當地改變疊層順序。
發光層(I)106a包含螢光發光物質及主體材料(有機化合物)，並使在主體材料中產生的三重態激子高效地進行三重態-三重態消滅(TTA：triplet-triplet annihilation)來變成單重態激子，以使螢光發光物質因從單重態激子的能量轉移而發光。
明確而言，發光層(I)106a中的主體材料的T1能階(最低三重態激發能階)較佳為低於螢光發光物質的T1能階。通常，發光層中的主體材料的比例比發光層中的螢光發光物質高得多。藉由以使主體材料的T1能階低於螢光發光物質的T1能階的方式組合材料，能夠防止由於在發光層(I)106a中產生的三重態激子被發光層(I)106a中的微量的螢光發光物質(分子)俘獲並被局部化而導致的三重態激子之間的碰撞概率的下降，從而可以提高TTA的發生概率。由此，可以提高發光層(I)106a中的螢光發光效率。作為用於發光層(I)
106a的螢光發光物質，可以使用已知的物質，且作為該物質的發光顏色，可以適當地使用藍色(例如，其發射光譜的峰值在400nm-480nm間)、綠色(例如，其發射光譜的峰值在500nm-560nm間)、紅色(例如，其發射光譜的峰值在580nm-680nm間)、橙色、黃色等。
在發光層(Ⅱ)106b中，至少層疊有三個不同的層，該層分別相當於圖1所示的第一層106(b1)、第二層106(b2)以及第三層106(b3)。這三個層都包含能夠形成激態錯合物(exciplex)的兩種有機化合物及磷光發光物質。在各層中，因為所形成的激態錯合物的發光波長比形成激態錯合物的各有機化合物的發光波長(螢光波長)長，所以可以將這些螢光光譜轉換成更長波長的發射光譜，從而可以進一步降低驅動電壓。另外，因為能量能夠從激態錯合物轉移到磷光發光物質，所以還可以實現高發光效率。另外，發光層(Ⅱ)106b除了包括上述三個層以外，還可以包括不包含磷光發光物質而包含有機化合物的層。
再者，在上述三個層中，從第二層106(b2)得到的磷光發光的發射峰波長比第一層106(b1)及第三層106(b3)的每一個長。
明確而言，作為用於第二層106(b2)的第二磷光發光物質，使用其發射峰波長比用於第一層106(b1)的第一磷光發光物質或用於第三層106(b3)的第三磷光發光物質長的物質。作為用於發光層(Ⅱ)106b
所具有的這三個層的磷光發光物質，可以使用已知的物質，且作為該物質的發光顏色，可以與上述結構組合並適當地使用藍色(例如，其發射光譜的峰值在400nm-480nm間)、綠色(例如，其發射光譜的峰值在500nm-560nm間)、紅色(例如，其發射光譜的峰值在580nm-680nm間)、橙色、黃色等。
藉由採用具有上述結構的發光層(Ⅱ)106b，在第二層106(b2)中可以高效地進行從所產生的激態錯合物到其發射峰波長最長的磷光發光物質的能量轉移，且還可以抑制激子擴散到其他層，由此可以提高發光層(Ⅱ)106b中的磷光發光效率。發光層(Ⅱ)106b除了包括上述三個層以外，還可以包括不包含磷光發光物質而包含能夠形成激態錯合物的兩種有機化合物的層。
作為發光層(I)106a及發光層(Ⅱ)106b中的除了螢光發光物質及磷光發光物質以外的主體材料等有機化合物，可以舉出如下材料：主要是具有10-6cm2/Vs以上的電子移動率的電子傳輸材料；主要是具有10-6cm2/Vs以上的電洞移動率的電洞傳輸材料。注意，在發光層(Ⅱ)106b中的包含磷光發光物質的每一層中，使用上述有機化合物中的兩種以上的能夠形成激態錯合物的組合。
藉由在發光層(I)106a及發光層(Ⅱ)106b中將發光物質(螢光發光物質或磷光發光物質)分散在上述有機化合物中，可以抑制發光層的結晶化。另
外，還可以抑制由於發光物質的濃度高而導致的濃度淬滅，從而可以提高發光元件的發光效率。
在發光層(Ⅱ)106b中，上述有機化合物的T1能階較佳為高於上述磷光發光物質的T1能階。這是因為如下緣故：在電子傳輸材料或電洞傳輸材料的T1能階低於磷光發光物質的T1能階時，有助於發光的磷光發光物質的三重態激發能被電子傳輸材料或電洞傳輸材料淬滅(quench)，這導致發光效率的下降。
藉由製造滿足上述條件的發光元件，可以實現能夠得到螢光發光和磷光發光的發光元件。另外，作為使用上述材料製成的發射螢光的發光層(I)106a和發射磷光的發光層(Ⅱ)106b的發光顏色的組合(“發光層(I)106a的發光顏色\發光層(Ⅱ)106b的發光顏色”)，例如可以舉出如下組合：“藍色\綠色．紅色．綠色”、“藍色\藍色．紅色．綠色”、“藍色\黃色．紅色．綠色”、“藍色\綠色．紅色．黃色”、“藍色\黃色．紅色．黃色”、“綠色\綠色．紅色．綠色”、“綠色\藍色．紅色．綠色”、“綠色\黃色．紅色．綠色”、“綠色\綠色．紅色．黃色”、“綠色\黃色．紅色．黃色”、“紅色\綠色．紅色．綠色”、“紅色\藍色．紅色．綠色”、“紅色\黃色．紅色．綠色”、“紅色\綠色．紅色．黃色”、“紅色\黃色．紅色．黃色”等。在發光層(I)106a和發光層(Ⅱ)106b的疊層關係互換的情況下，也可以採用同樣的組合。
通常，得到螢光的發光層和得到磷光的發光
層被層疊而成的結構已知有如下問題：在磷光發光層中產生的三重態激發能轉移到螢光發光層的主體材料而無輻射失活，這導致發光效率的下降。但是，本發明的一個方式所示的發光元件具有三重態激發能從在磷光發光層中形成的激態錯合物轉移到磷光發光物質而得到發光的結構，且激子在原理上不容易從激態錯合物擴散到磷光發光物質以外的物質，從而可以在得到螢光發光的同時高效地得到磷光發光。但是，在本發明的一個方式中，因為在發光層(I)106a中能夠容易產生起因於TTA的單重激發態，所以即使發生從在發光層(Ⅱ)106b中產生的激態錯合物的三重態激發能的轉移，也可以將該能量轉換成螢光發光。
圖12示出發光元件的各物質及激態錯合物的能階的相關圖。在圖中，SFH表示發光層(I)106a中的主體材料的單重態激發能階，TFH表示發光層(I)106a中的主體材料的三重態激發能階，SFG表示發光層(I)106a中的客體材料(螢光發光物質)的單重態激發能階，TFG表示發光層(I)106a中的客體材料(螢光發光物質)的三重態激發能階，SPH表示發光層(Ⅱ)106b中的主體材料(第一有機化合物或第二有機化合物)的單重態激發能階，TPH表示發光層(Ⅱ)106b中的主體材料(第一有機化合物或第二有機化合物)的三重態激發能階，SE表示發光層(Ⅱ)106b中的激態錯合物的單重態激發能階，TE表示發光層(Ⅱ)106b中的激態錯合物的
三重態激發能階，TPG表示發光層(Ⅱ)106b中的客體材料(磷光發光物質)的三重態激發能階。
如圖12所示，在發光層(I)106a中，因主體材料的三重態激發分子的碰撞而發生TTA，主體材料的三重態激發分子的一部分轉換為單重態激發分子(其一部分熱失活)。而且，因該TTA而產生的主體材料的單重激發態(SFH)的能量轉移到螢光發光物質的單重激發態(SFG)，將其能量轉換為螢光。
在發光層(Ⅱ)106b中，由於激態錯合物的激發能階(SE及TE)小於主體材料(第一有機化合物及第二有機化合物)的激發能階(SPH及TPH)，所以不發生從激態錯合物到主體材料的激發能量的轉移。另外，不發生從激態錯合物到其他激態錯合物的能量轉移。但是，當激態錯合物的激發能量轉移到客體材料(磷光發光物質)時，可以轉換為發光。如此，在發光層(Ⅱ)106b中，可以在幾乎沒有三重態激發能的擴散的狀態下將三重態激發能轉換為發光。
因此，即使在發光層(I)106a與發光層(Ⅱ)106b接觸的界面有一些能量轉移(例如，存在於該界面的磷光發光物質的從TPG到TFH或TFG的能量轉移等)，也可以從發光層(I)106a和發光層(Ⅱ)106b的兩者高效地得到發光。另外，在發光層(I)106a中，根據TTA而使三重態激發能變成單重激發能，由此即使產生界面的能量轉移也可以將該能量的一部分轉換為
螢光發光，由此可以抑制能量的損失。
下面，對製造上述發光元件時的具體例子進行說明。
作為第一電極(陽極)101及第二電極(陰極)102，可以使用金屬、合金、導電化合物及它們的混合物等。明確而言，除了氧化銦-氧化錫(Indium Tin Oxide)、包含矽或氧化矽的氧化銦-氧化錫、氧化銦-氧化鋅(Indium Zinc Oxide)、包含氧化鎢及氧化鋅的氧化銦、金(Au)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、鈀(Pd)、鈦(Ti)之外，還可以使用屬於元素週期表中第1族或第2族的元素，即鹼金屬諸如鋰(Li)和銫(Cs)等、鹼土金屬諸如鈣(Ca)和鍶(Sr)等、鎂(Mg)、包含它們的合金(MgAg、AlLi)、稀土金屬諸如銪(Eu)和鐿(Yb)等、包含它們的合金及石墨烯等。另外，第一電極(陽極)101及第二電極(陰極)102例如可以藉由濺射法或蒸鍍法(包括真空蒸鍍法)等來形成。
電洞注入層104為藉由電洞傳輸性高的電洞傳輸層105對發光層106注入電洞的層，且為包含電洞傳輸性材料及受體物質的層。藉由包含電洞傳輸性材料及受體物質，由於受體物質從電洞傳輸性材料抽出電子來發生電洞，而電洞藉由電洞傳輸層105注入到發光層106。另外，電洞傳輸層105使用電洞傳輸性材料來形成。
作為用於電洞注入層104及電洞傳輸層105的電洞傳輸性材料，例如可以舉出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,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’-二茀-2-基)-N-苯胺基]聯苯(簡稱：BSPB)等芳香胺化合物；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)胺基]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzPCN1)等。除上述以外，還可以使用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)等的咔唑衍生物等。在此所述的物質主要是電洞移動率為10-6cm2/Vs以上的物質。此外，只要是電洞傳輸性比電子傳輸性高的物質，就也可以使用上述以外的物質。
再者，還可以使用聚(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-(4-二苯胺基)苯基]苯基-N’-苯胺基}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，作為可以用於電洞注入層104的受體物質，可以舉出屬於元素週期表中第4族至第8族的金屬的氧化物。明確地說，氧化鉬是特別佳的。
發光層106是發光層(I)106a和發光層(Ⅱ)106b被層疊而成的層，這些層的結構是如上所述的。
作為用於發光層(I)106a的螢光發光物質，可以舉出下述將單重態激發能轉換成發光的物質。
例如，可以舉出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]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-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’-二苯基喹吖啶酮(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-(二甲基胺基)苯基]乙烯基}-6-甲基-4H-吡喃-4-亞基(ylidene))丙二腈(簡稱：DCM1)、2-{2-甲基-6-[2-(2,3,6,7-四氫-1H,5H-苯并[ij]喹嗪(quinolizin)-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亞基}丙二腈(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(acenaphtho)[1,2-a]丙二烯合茀-3,10-二胺(簡稱：p-mPhAFD)、{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}丙二腈(簡稱：DCJTI)、{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
二腈(簡稱：DCJTB)、2-(2,6-雙{2-[4-(二甲基胺基)苯基]乙烯基}-4H-吡喃-4-亞基)丙二腈(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}丙二腈(簡稱：BisDCJTM)等。尤其是，以1,6FLPAPrn、1,6mMemFLPAPrn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，作為用於發光層(Ⅱ)106b的磷光發光物質，可以舉出下述將三重激發態能轉換成發光的物質。
例如，可以舉出雙{2-[3’,5’-雙(三氟甲基)苯基]吡啶-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-N,C2’]銥(Ⅲ)乙醯丙酮(簡稱：FIracac)、三(2-苯基吡啶)銥(Ⅲ)(簡稱：Ir(ppy)3)、雙(2-苯基吡啶)銥(Ⅲ)乙醯丙酮(簡稱：Ir(ppy)2(acac))、三(乙醯丙酮)(一啡啉)鋱(Ⅲ)(簡稱：Tb(acac)3(Phen))、雙(苯并[h]喹啉)銥(Ⅲ)乙醯丙酮(簡稱：Ir(bzq)2(acac))、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’-(全氟烷苯基)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))、雙[2-(2’-苯并[4,5-α]噻吩基)吡啶-
N,C3’]銥(Ⅲ)乙醯丙酮(簡稱：Ir(btp)2(acac))、雙(1-苯基異喹啉-N,C2’)銥(Ⅲ)乙醯丙酮(簡稱：Ir(piq)2(acac))、(乙醯丙酮)雙[2,3-雙(4-氟苯基)喹
啉合(quinoxalinato)]銥(Ⅲ)(簡稱：Ir(Fdpq)2(acac))、(乙醯丙酮)雙(3,5-二甲基-2-苯基吡嗪)銥(Ⅲ)(簡稱：[Ir(mppr-Me)2(acac)])、(乙醯丙酮)雙(5-異丙基-3-甲基-2-苯基吡嗪)銥(Ⅲ)(簡稱：[Ir(mppr-iPr)2(acac)])、(乙醯丙酮)雙(2,3,5-三苯基吡嗪)銥(Ⅲ)(簡稱：Ir(tppr)2(acac))、雙(2,3,5-三苯基吡嗪)(二新戊醯甲烷)銥(Ⅲ)(簡稱：[Ir(tppr)2(dpm)])、(乙醯丙酮)雙(6-三級丁基-4-苯基嘧啶)銥(Ⅲ)(簡稱：[Ir(tBuppm)2(acac)])、(乙醯丙酮)雙(4,6-二苯基嘧啶)銥(Ⅲ)(簡稱：[Ir(dppm)2(acac)])、2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-21H，23H-卟啉鉑(Ⅱ)(簡稱：PtOEP)、三(1,3-二苯基-1,3-丙二酮)(一啡啉)銪(Ⅲ)(簡稱：Eu(DBM)3(Phen))、三[1-(2-噻吩甲醯基)-3,3,3-三氟丙酮](一啡啉)銪(Ⅲ)(簡稱：Eu(TTA)3(Phen))等。
另外，也可以使用呈現熱活化延遲螢光的熱活化延遲螢光(TADF)材料代替上述磷光發光物質。此外，TADF材料中的延遲螢光是指雖然具有與通常的螢光相同的光譜，但是壽命非常長的發光。其壽命為10-6秒以上，較佳為10-3秒以上。
明確而言，作為TADF材料，例如可以具體
地舉出富勒烯及其衍生物、硫酸原黃素等吖啶衍生物、曙紅(eosin)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(PtCl2OEP)等。再者，還可以使用2-(聯苯-4-某)-4,6-雙(12-苯基吲哚[2,3-a]咔唑-11-基)-1,3,5-三嗪(PIC-TRZ)等的具有富π電子芳雜環及缺π電子芳雜環的雜環化合物。另外，在富π電子芳雜環和缺π電子芳雜環直接鍵合的物質中，富π電子芳雜環的施體的性質和缺π電子芳雜環的受體的性質都變強而S1與T1之間的能量差變小，所以是特別佳的。
作為用於發光層(I)106a的有機化合物，可以舉出蒽化合物諸如9-苯基-3-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(簡稱：PCzPA)、3-(4-(1-萘基)-苯基)-9-苯基-9H-咔唑(簡稱：PCPN)、9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(簡稱：CzPA)、7-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-7H-二苯并[c,g]咔唑(簡稱：cgDBCzPA)、6-[3-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃(簡稱：2mBnfPPA)、9-苯基-10-{4-
(9-苯基-9H-茀-9-基)聯苯-4’-基}蒽(簡稱：FLPPA)等。在將具有蒽骨架的物質用作主體材料時，可以實現發光效率及耐久性良好的發光層。尤其是，CzPA、cgDBCzPA、2mBnfPPA、PCzPA呈現非常良好的特性，所以是較佳的。
另外，作為用於發光層(Ⅱ)106b的有機化合物的電子傳輸性材料，較佳為使用缺π電子型雜芳族化合物諸如含氮雜芳族化合物，例如可以舉出喹
啉衍生物或二苯并喹
啉衍生物諸如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-[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)和6-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f,h]喹
啉(簡稱：6mDBTPDBq-Ⅱ)等。
另外，作為用於發光層(Ⅱ)106b的有機化合物的電洞傳輸性材料，較佳為有富π電子型雜芳族化合物(例如，咔唑衍生物或吲哚衍生物)或芳香胺化合物，例如可以舉出：4-苯基-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱：PCBA1BP)、4,4’-二(1-萘基)-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱：PCBNBB)、3-[N-(1-萘基)-N-(9-苯基咔唑-3-基)胺基]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzPCN1)、4,4’,4”-三[N-(1-萘基)-N-苯胺基]三苯胺
(簡稱：1’-TNATA)、2,7-雙[N-(4-二苯胺基苯基)-N-苯胺基]-螺-9,9’-二茀(簡稱：DPA2SF)、N,N’-雙(9-苯基咔唑-3-基)-N,N’-二苯基苯-1,3-二胺(簡稱：PCA2B)、N-(9,9-二甲基-2-二苯胺基-9H-茀-7-基)二苯基胺(簡稱：DPNF)、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)、2-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯胺基]螺-9,9’-二茀(簡稱：PCASF)、2-[N-(4-二苯胺基苯基)-N-苯胺基]螺-9,9’-二茀(簡稱：DPASF)、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)、4,4’-雙[N-(3-甲基苯基)-N-苯胺基]聯苯(簡稱：TPD)、4,4’-雙[N-(4-二苯胺基苯基)-N-苯胺基]聯苯(簡稱：DPAB)、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)胺基]-9H-茀-7-基}苯基胺(簡稱：DFLADFL)、3-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯胺基]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzPCA1)、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)、4,4’-雙(N-{4-[N’-(3-甲基苯基)-N’-苯胺基]苯基}-N-苯胺基)聯苯(簡稱：DNTPD)、3,6-雙[N-(4-二苯胺基苯基)-N-(1-萘基)胺基]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzTPN2)、3,6-雙[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯胺基]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzPCA2)等。
電子傳輸層107是包含電子傳輸性高的物質的層。對電子傳輸層107可以使用金屬錯合物諸如Alq3、三(4-甲基-8-羥基喹啉)鋁(簡稱：Almq3)、雙(10-羥基苯并[h]-喹啉合)鈹(簡稱：BeBq2)、BAlq、Zn(BOX)2或雙[2-(2-羥基苯基)-苯并噻唑]鋅(簡稱：Zn(BTZ)2)等。此外，還可以使用雜芳族化合物諸如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)、3-(4-三級丁苯基)-4-苯基-5-(4-聯苯基)-1,2,4-三唑(簡稱：TAZ)、3-(4-三級丁苯基)-4-(4-乙苯基)-5-(4-聯苯基)-1,2,4-三唑(簡稱：p-EtTAZ)、紅啡啉(簡稱：Bphen)、浴銅靈(簡稱：BCP)、4,4’-雙(5-甲基苯并
唑-2-基)茋(簡稱：BzOs)等。此外，也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)-co-(吡啶-3,5-二基)](簡稱：PF-Py)、聚[(9,9-二辛基茀-2,7-二基)-co-(2,2’-聯吡啶-6,6’-二基)](簡稱：PF-BPy)。這裡所述的物質主要為具有1×10-6cm2/Vs以上的電子移動率的物質。另外，只要是電子傳輸性比電洞傳輸性高的物質，就可以將上述物質之外的物質用於電子傳輸層107。
另外，電子傳輸層107既可由單層構成又可由層疊有兩層以上的由上述物質構成的層的疊層構成。
電子注入層108是包含具有高電子注入性的
物質的層。作為電子注入層108，例如可以使用鹼金屬、鹼土金屬或者它們的化合物，例如氟化鋰(LiF)、氟化銫(CsF)、氟化鈣(CaF2)或者氧化鋰(LiOx)等。還可以使用諸如氟化鉺(ErF3)的稀土金屬化合物。另外，對電子注入層108也可以使用電子鹽。作為電子鹽，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，還可以使用構成電子傳輸層107的上述物質。
另外，也可以將有機化合物與電子予體(施體)混合而成的複合材料用於電子注入層108。因為這種複合材料的電子予體使得電子產生在有機化合物中，所以其電子注入性及電子傳輸性高。在此情況下，有機化合物較佳是在傳輸產生的電子方面性能優異的材料，明確而言，例如可以使用上述構成電子傳輸層107的物質(金屬錯合物和雜芳族化合物等)。作為電子予體，只要使用對有機化合物呈現電子予體性的物質，即可。明確地說，較佳為使用鹼金屬、鹼土金屬和稀土金屬，可以舉出鋰、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。或者，也可以使用四硫富瓦烯(簡稱：TTF)等有機化合物。
注意，上述電洞注入層104、電洞傳輸層105、發光層106(發光層(I)106a、發光層(Ⅱ)106b)、電子傳輸層107及電子注入層108分別可以藉由蒸鍍法(包括真空蒸鍍法)、噴墨法、塗佈法等的方法形
成。
在上述發光元件中，由於在第一電極101和第二電極102之間產生的電位差而注入載子，並且由於在EL層103中電洞和電子再結合而得到發光。該光經過第一電極101和第二電極102中的任一者或兩者被提取到外部。因此，第一電極101和第二電極102中的任一者或兩者為具有透光性的電極。
借助於具有本實施方式所說明的結構的發光元件，在得到螢光發光和磷光發光的發光元件中，尤其是提高磷光發光效率，使得發光元件整體的發光效率得到提高。
本實施方式所示的結構可以與其他實施方式適當地組合而使用。
實施方式2
在本實施方式中，參照圖2A和圖2B對作為具有本發明的一個方式的發光元件的發光裝置的一個例子的主動矩陣型發光裝置進行說明。此外，可以將實施方式1所說明的發光元件應用於本實施方式所示的發光裝置。
圖2A是示出發光裝置的俯視圖，圖2B是沿圖2A中的點劃線A-A’切割的剖面圖。根據本實施方式的主動矩陣型發光裝置具有設置在元件基板201上的像素部202、驅動電路部(源極線驅動電路)203以及驅動電路部(閘極線驅動電路)204a及204b。將像素部202、驅
動電路部203及驅動電路部204a及204b由密封材料205密封在元件基板201與密封基板206之間。
此外，在元件基板201上設置用來連接對驅動電路部203及驅動電路部204a及204b傳達來自外部的信號(例如，視訊信號、時脈信號、啟動信號或重設信號等)或電位的外部輸入端子的引導佈線207。在此，示出作為外部輸入端子設置FPC(撓性印刷電路)208的例子。另外，雖然在此只示出FPC，但是該FPC也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。
接著，參照圖2B說明剖面結構。在元件基板201上形成有驅動電路部及像素部，但是在此示出作為源極線驅動電路的驅動電路部203及像素部202。
作為驅動電路部203示出組合有FET209和FET210的結構。另外驅動電路部203所具有的FET209及FET210既可以使用包括單極性(N型和P型中的僅任一個)的電晶體的電路形成，又可以使用包括N型電晶體及P型電晶體的CMOS電路形成。雖然在本實施方式中示出在基板上形成驅動電路的驅動器一體型，但是本發明不一定需要限於這種類型，也可以不在基板上，而在外部形成驅動電路。
此外，像素部202由多個像素形成，該像素包括開關FET211、電流控制FET212和與電流控制
FET212的佈線(源極電極或汲極電極)電連接的第一電極(陽極)213。此外，雖然在本實施方式中示出像素部202包括開關FET211、電流控制FET212的兩個FET的結構的例子，但不侷限於此。例如，像素部202也可以包括三個以上的FET及電容元件。
作為FET209、210、211及212，例如可以適當地使用交錯型電晶體或反交錯型電晶體。作為可以用於FET209、210、211及212的半導體材料，例如可以使用IV族(矽等)半導體、Ⅲ族(鎵等)半導體、化合物半導體、氧化物半導體、有機半導體材料。此外，對該半導體材料的結晶性也沒有特別的限制，例如可以使用非晶半導體或結晶半導體。尤其是，作為FET209、210、211及212較佳為使用氧化物半導體。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為Al、Ga、Y、Zr、La、Ce或Nd)等。作為FET209、210、211及212，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材料，由此可以降低電晶體的關態電流(off-state current)。
另外，以覆蓋第一電極213的端部的方式形成有絕緣物214。在此，使用正型的光敏丙烯酸樹脂形成絕緣物214。此外，在本實施方式中，將第一電極213用作陽極。
較佳為將絕緣物214的上端部或下端部形成為具有曲率的曲面。藉由將絕緣物214形成為上述形狀，
可以提高形成在絕緣物214上的膜的覆蓋性。例如，作為絕緣物214的材料，可以使用負型光敏樹脂或正型光敏樹脂，不侷限於有機化合物，而還可以使用無機化合物諸如氧化矽、氧氮化矽、氮化矽等。
在第一電極(陽極)213上層疊形成有EL層215及第二電極(陰極)216。在EL層215中至少設置有發光層，該發光層具有實施方式1中所說明的疊層結構。另外，在EL層215中，除了發光層之外，可以適當地設置電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層、電子注入層、電荷產生層等。
另外，由第一電極(陽極)213、EL層215及第二電極(陰極)216的疊層結構形成發光元件217。作為用於第一電極(陽極)213、EL層215及第二電極(陰極)216的材料，可以使用實施方式1所示的材料。此外，雖然在此未圖示，但是第二電極(陰極)216與作為外部輸入端子的FPC208電連接。
此外，雖然在圖2B所示的剖面圖中僅示出一個發光元件217，但是，在像素部202中以矩陣形狀配置有包括本發明的一個方式的發光元件的多個發光元件。在像素部202中可以分別選擇性地形成能夠得到三種(R、G、B)發光的發光元件，以形成能夠進行全彩色顯示的發光裝置。此外，除了可以得到三種(R、G、B)發光的發光元件以外，例如也可以形成能夠得到白色(W)、黃色(Y)、洋紅色(M)、青色(C)等的發光的發光元
件。例如，藉由對能夠得到三種(R、G、B)發光的發光元件追加能夠得到上述多種發光的發光元件，可以獲得色純度的提高、耗電量的降低等的效果。另外，也可以採用利用電極之間的光的共振效應的光學微諧振腔(micro optical resonator)(微腔)結構，以實現各發光顏色的窄線寬化。此外，也可以藉由與濾色片組合來實現能夠進行全彩色顯示的發光裝置。再者，也可以採用對本發明的一個方式的發光元件組合串聯結構的發光元件。
再者，藉由使用密封材料205將密封基板206和元件基板201貼合，在由元件基板201、密封基板206和密封材料205圍繞的空間218中設置有發光元件217。在空間218中除了填充有惰性氣體(如氮氣或氬氣等)的情況之外，還包括填充有密封材料205的情況。
較佳為將環氧類樹脂或玻璃粉用作密封材料205。此外，這些材料較佳是儘量不使水分或氧透過的材料。此外，除了玻璃基板或石英基板之外，還可以使用由FRP(Fiber-Reinforced Plastics：纖維增強的塑膠)、PVF(polyvinyl fluoride：聚氟乙烯)、聚酯、丙烯酸等構成的塑膠基板作為用於密封基板206的材料。在作為密封材料使用玻璃粉的情況下，從黏合性的觀點來看，作為元件基板201及密封基板206較佳為使用玻璃基板。
如上所述，可以得到主動矩陣型發光裝置。雖然在本實施方式中說明作為發光裝置的一個例子的主動矩陣型發光裝置，但是也可以製造使用在實施方式1中說
明的本發明的一個方式的發光元件的被動矩陣型發光裝置。
另外，在主動矩陣型發光裝置中，對電晶體(FET)的結構沒有特別的限制。例如，可以適當地使用交錯型FET或反交錯型FET。此外，形成在FET基板上的驅動電路可以由N型FET和P型FET中的一者或兩者形成。並且，對用於FET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。作為半導體材料，除了IV族(矽等)半導體、Ⅲ族(鎵等)半導體、化合物半導體(包括氧化物半導體)之外，還可以使用有機半導體等。
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使用。
實施方式3
在本實施方式中，參照圖3A至3D、3D'1、3D'2對使用應用本發明的一個方式的發光元件來製造的發光裝置的各種各樣的電子裝置的例子進行說明。
作為採用上述發光裝置的電子裝置，例如可以舉出電視機(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、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。圖3A至3D、3D'1、3D'2示出這些電子裝置的具
體例子。
圖3A示出電視機的一個例子。在電視機7100中，外殼7101組裝有顯示部7103。由顯示部7103能夠顯示影像，並可以將發光裝置用於顯示部7103。此外，在此示出利用支架7105支撐外殼7101的結構。
可以藉由利用外殼7101所具備的操作開關、另外提供的遙控器7110進行電視機7100的操作。藉由利用遙控器7110所具備的操作鍵7109，可以進行頻道及音量的操作，並可以對在顯示部7103上顯示的影像進行操作。此外，也可以在遙控器7110中設置顯示從該遙控器7110輸出的資訊的顯示部7107。
注意，電視機7100採用具備接收機及數據機等的結構。藉由利用接收機可以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，可以進行單向(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3B示出電腦的一例，該電腦包括主體7201、外殼7202、顯示部7203、鍵盤7204、外接埠7205、指向裝置7206等。此外，該電腦可以藉由將發光裝置用於其顯示部7203製造。
圖3C是智慧手錶，該智慧手錶包括外殼7302、顯示面板7304、操作按鈕7311、操作按鈕7312、連接端子7313、腕帶7321、錶帶扣7322等。
安裝在兼用作框架(bezel)的外殼7302中的
顯示面板7304具有非矩形狀的顯示區域。顯示面板7304可以顯示表示時間的圖示7305以及其他圖示7306等。
另外，在圖3C所示的智慧手錶可以具有各種功能。例如，可以給出在顯示部分上顯示多種資訊(靜態影像、動態影像、文本影像等)的功能，觸控面板功能，顯示日曆、日期、時間等的功能，以多種軟體(程式)來控制處理的功能，無線通訊功能，以無線通訊功能與多種電腦網路連接的功能，以無線通訊功能發送及接收多種資料的功能，以及讀取儲存於儲存介質內的程式或資料並且將該程式或資料顯示於顯示部分上的功能等。
此外，在外殼7302內部可以具有揚聲器、感測器(包括測量如下因素的功能：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)、麥克風等。另外，智慧手錶可以藉由將發光裝置用於其顯示面板7304製造。
圖3D示出行動電話機(包括智慧手機)的一個例子。行動電話機7400在外殼7401中具備顯示部7402、麥克風7406、揚聲器7405、攝像頭7407、外部連接部7404、操作按鈕7403等。另外，在將根據本發明的一個方式的發光元件形成在具有撓性的基板上時，可以將該發光元件應用於具有如圖3D所示的具有曲面的顯示部7402中。
圖3D所示的行動電話機7400可以用手指等觸摸顯示部7402來輸入資訊。另外，可以用手指等觸摸顯示部7402來進行打電話或製作電子郵件等的操作。
顯示部7402主要有三種螢幕模式。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，將顯示部7402設定為以文字輸入為主的文字輸入模式，並進行顯示在螢幕上的文字的輸入操作，即可。在此情況下，較佳的是，在顯示部7402的螢幕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7400內部設置陀螺儀和加速度感測器等檢測裝置，判斷行動電話機7400的方向(縱向或橫向)，而可以對顯示部7402的螢幕顯示進行自動切換。
藉由觸摸顯示部7402或對外殼7401的操作按鈕7403進行操作，切換螢幕模式。或者，可以根據顯示在顯示部7402上的影像的類型而切換螢幕模式。例如，當顯示在顯示部上的影像為運動影像時，將螢幕模式切換成顯示模式，而當顯示在顯示部上的影像為文字時，將螢幕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螢幕模式從輸入模式切換成顯示模式。
還可以將顯示部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，而可以進行個人識別。另外，藉由將發出近紅外光的背光或發出近紅外光的感測用光源用於顯示部，還可以拍攝手指靜脈、手掌靜脈等。
再者，作為行動電話機(包括智慧手機)的其他結構，也可以對圖3D'1和3D'2所示的行動電話機應用本發明的一個方式的發光元件。
在圖3D'1和3D'2所示的行動電話機中，不僅在外殼7500(1)、外殼7500(2)的第一面7501(1)、7501(2)上，而且還在第二面7502(1)、7502(2)上能夠顯示文字資訊或影像資訊等。借助於這種結構，使用者能夠在將行動電話機收納在上衣口袋中的狀態下容易確認在第二面7502(1)、7502(2)等上顯示的文字資訊或影像資訊等。
如上所述，可以應用包括本發明的一個方式的發光元件的發光裝置而得到電子裝置。注意，可以應用的電子裝置不侷限於本實施方式所示的電子裝置，而可以應用於所有領域的電子裝置。
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使用。
實施方式4
在本實施方式中，參照圖4說明應用包括本發明的一個方式的發光元件的發光裝置的照明設備的一個例子。
圖4是將發光裝置用於室內照明設備8001的例子。另外，因為發光裝置可以實現大面積化，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8002。包括在本實施方式所示的發光裝置中的發光元件為薄膜狀，所以外殼的設計的自由度高。因此，可以形成能夠對應各種設計的照明設備。再者，室內的牆面也可以設置有大型的照明設備8003。
另外，藉由將發光裝置用於桌子的表面，可以提供具有桌子的功能的照明設備8004。此外，藉由將發光裝置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，可以得到應用發光裝置的各種各樣的照明設備。另外，這種照明設備包括在本發明的一個方式中。
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。
實施例1
在本實施例中，製造作為本發明的一個方式的發光元件的發光元件1及用來比較的比較發光元件2，
以比較每一個發光元件的特性。
發光元件1和比較發光元件2都具有發射螢光的發光層(I)及發射磷光的發光層(Ⅱ)，但其中發光層(Ⅱ)的結構分別不同。但是，因為發光層(Ⅱ)以外的結構相同，所以在說明發光元件1的圖5A與說明比較發光元件2的圖5B中使用共同的符號來一齊進行說明。發光元件1的發光層(Ⅱ)506b具有疊層結構，其中形成在第二層506(b2)與第四層506(b4)之間的第三層506(b3)所發射的光的發射峰波長比第二層506(b2)和第四層506(b4)的每一個長。另外，以下示出在本實施例中使用的材料的結構式和簡稱。
〈〈發光元件1及比較發光元件2的製造〉〉
第一電極501是用作陽極的電極，並藉由在折射率為1.84的玻璃基板500上利用濺射法以110nm的厚度形成銦錫氧化物(ITO)膜而形成。電極面積為2mm×2mm。
這裡，作為預處理，用水洗滌基板500的表面，然後進行370秒的UV臭氧處理。然後，將基板放入到其內部被減壓到10-4Pa左右的真空蒸鍍裝置中，並在真空蒸鍍裝置內的加熱室中，以190℃進行60分鐘的真空焙燒，然後對基板500進行30分鐘左右的冷卻。
在第一電極501上依次形成EL層503及第二電極502。如圖5A所示，發光元件1中的EL層503包括電洞注入層504、電洞傳輸層505、發光層506(發光層
(I)506a、發光層(Ⅱ)506b)、電子傳輸層507以及電子注入層508。發光層(Ⅱ)506b具有由分別包含不同的物質的多個層(506(b1)、506(b2)、506(b3)以及506(b4))構成的疊層結構。另外，如圖5B所示，比較發光元件2中的發光層506的發光層(Ⅱ)506b'的結構與發光元件1不相同。因此，在本實施方式中，對發光元件1和比較發光元件2的共同部分一齊進行說明，只對發光元件1和比較發光元件2的不同部分分別進行說明。
在真空蒸鍍裝置內被減壓到10-4Pa之後，藉由共蒸鍍1,3,5-三(二苯并噻吩-4-基)-苯(簡稱：DBT3P-Ⅱ)和氧化鉬(VI)，以滿足DBT3P-Ⅱ：氧化鉬=1：0.5(質量比)的關係，在第一電極501上形成電洞注入層504。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。在發光元件1及比較發光元件2中，電洞注入層504的厚度為30nm。
藉由在電洞注入層504上以10nm的厚度蒸鍍PCPPn，形成電洞傳輸層505。
藉由共蒸鍍7-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-7H-二苯并[c,g]咔唑(簡稱：cgDBCzPA)和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)，以滿足cgDBCzPA：1,6mMemFLPAPrn=1：0.025(質量比)的關係，在電洞傳輸層505上形成發光層(I)506a。發光層
(I)506a的厚度為10nm。
圖5A所示的發光元件1的發光層(Ⅱ)506b具有由多個層構成的疊層結構，明確而言，具有由第一層506(b1)、第二層506(b2)、第三層506(b3)以及第四層506(b4)構成的疊層結構。第二層506(b2)、第三層506(b3)以及第四層506(b4)都可以發射基於從激態錯合物的能量轉移的磷光。
藉由共蒸鍍2-[3’-(二苯并噻吩-4-基)聯苯-3-基]二苯并[f,h]喹
啉(簡稱：2mDBTBPDBq-Ⅱ)和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)，以滿足2mDBTBPDBq-Ⅱ：PCBBiF=0.2：0.8(質量比)的關係，在發光層(I)506a上形成第一層506(b1)。第一層506(b1)的厚度為2nm。
藉由共蒸鍍2mDBTBPDBq-Ⅱ、PCBBiF、(乙醯丙酮)雙(6-三級丁基-4-苯基嘧啶)銥(Ⅲ)(簡稱：[Ir(tBuppm)2(acac)])，以滿足2mDBTBPDBq-Ⅱ：PCBBiF：[Ir(tBuppm)2(acac)]=0.1：0.9：0.06(質量比)的關係，在第一層506(b1)上形成第二層506(b2)。第二層506(b1)的厚度為5nm。
藉由共蒸鍍2mDBTBPDBq-Ⅱ、PCBBiF、雙{4,6-二甲基-2-[5-(2,6-二甲基苯基)-3-(3,5-二甲基苯基)-2-吡嗪基-κN]苯基-κC}(2,4-戊二酮根-κ2O,O’)銥(Ⅲ)(簡稱：[Ir(dmdppr-dmp)2(acac)])，以滿足
2mDBTBPDBq-Ⅱ：PCBBiF：[Ir(dmdppr-dmp)2(acac)]=0.1：0.9：0.03(質量比)的關係，在第二層506(b2)上形成第三層506(b3)。第三層506(b3)的厚度為5nm。
藉由共蒸鍍2mDBTBPDBq-Ⅱ、PCBBiF、[Ir(tBuppm)2(acac)]，以滿足2mDBTBPDBq-Ⅱ：PCBBiF：[Ir(tBuppm)2(acac)]=0.8：0.2：0.06(質量比)的關係，在第三層506(b3)上形成第四層506(b4)。第四層506(b4)的厚度為20nm。
圖5B所示的比較發光元件2的發光層(Ⅱ)506b'具有由多個層構成的疊層結構，明確而言，具有由第一層506(b1)、第二層506(b2')以及第三層506(b3')構成的疊層結構。注意，因第一層506(b1)與發光元件1中的第一層506(b1)相同而與此同樣地製造即可，由此省略說明。
藉由共蒸鍍2mDBTBPDBq-Ⅱ、PCBBiF和[Ir(dmdppr-dmp)2(acac)]，以滿足2mDBTBPDBq-Ⅱ：PCBBiF：[Ir(dmdppr-dmp)2(acac)]=0.1：0.9：0.06(質量比)的關係，在第一層506(b1)上形成第二層506(b2')。第二層506(b2')的厚度為5nm。
藉由共蒸鍍2mDBTBPDBq-Ⅱ、PCBBiF和[Ir(tBuppm)2(acac)]，以滿足2mDBTBPDBq-Ⅱ：PCBBiF：[Ir(tBuppm)2(acac)]=0.8：0.2：0.06(質量比)的關係，在第二層506(b2')上形成第三層506(b3')。第三層506(b3')的厚度為20nm。
藉由在發光層(Ⅱ)(506b、506b')上先以15nm的厚度蒸鍍2mDBTBPDBq-Ⅱ再以15nm的厚度蒸鍍Bphen(簡稱)，形成電子傳輸層507。
藉由在電子傳輸層507上以1nm的厚度蒸鍍氟化鋰(LiF)，形成電子注入層508。
第二電極502是用作陰極的電極，並藉由在電子注入層508上先以1nm的厚度共蒸鍍銀(Ag)和鎂(Mg)以滿足Ag：Mg=1：0.5(質量比)的關係，再利用濺射法形成150nm厚的銀膜而形成。在上述蒸鍍過程中，所有的蒸鍍都利用電阻加熱法。
此外，雖然在圖5A和5B中未圖示，但是在氮氛圍的手套箱中密封所製造的發光元件1及比較發光元件2，以使其不暴露於大氣(明確而言，將密封材料塗佈在元件的周圍，並且照射6J/cm2的365nm的紫外光，並且以80℃進行1小時的熱處理)。
表1示出經上述步驟得到的發光元件1及比較發光元件2的元件結構。在表1中，發光元件1中的發光層(I)506a由＊1表示，包括在發光層(Ⅱ)506b中的第一層506(b1)、第二層506(b2)、第三層506(b3)以及第四層506(b4)分別由＊2、＊3、＊4以及＊5表示，並且比較發光元件2中的第一層506(b1)、第二層506(b2')以及第三層506(b3')分別由＊2、＊6以及＊5表示。
〈〈發光元件1及比較發光元件2的元件特性〉〉
首先，使用折射率為1.78的接觸液在所製造的發光元件1及比較發光元件2的發射光的一側的基板表面黏合折射率為2.0的半球形透鏡。以下表2示出在室溫(保持為25℃的氛圍)下使用積分球測定上述元件的總光通量的結果。表2所示的結果是1000cd/m2附近的發光元件1及比較發光元件2的主要初期特性值。
由上述結果可知：本實施例所製造的發光元件1的外部量子效率高於比較發光元件2。還可知：發光元件1呈現相關色溫在由JIS規格設定的室內用照明的規定範圍內(明確而言，相關色溫為2600K至7100K)的燈泡色發光(2600K至3250K)。
另外，圖6示出以3.75mA/cm2的電流密度使電流流過發光元件1及比較發光元件2時的驅動初期的發射光譜。如圖6所示，發光元件1及比較發光元件2的發射光譜都在470nm附近、547nm附近以及613nm附近具有峰值，這可以被認為是來源於從發光層(I)506a得到的螢光發光及從發光層(Ⅱ)(506b、506b')得到的磷光發光的峰值。
另外，發光元件1與比較發光元件2之間的外部量子效率的差異可以被認為起因於發光元件1中的發光層(Ⅱ)506b的疊層結構。這可以由如下事實得到解釋：在圖6中，發光元件1的在547nm附近及613nm附近具有發光峰值的綠色及紅色發光的強度比比較發光元件2大。
就是說，在發光元件1的發光層(Ⅱ)506b中，形成在第二層506(b2)與第四層506(b4)之間的第三層506(b3)的發射峰波長比第二層506(b2)或第四層506(b4)長，其結果是，可以抑制在第三層506(b3)中產生的激子擴散到其他層，使得發光效率得到提
高。
再者，在圖6中，發光元件1的在470nm附近具有發光峰值的藍色發光的強度比比較發光元件2小的原因可以被認為是：發光層(Ⅱ)506b根據上述理由高效地發射磷光，由此向發光層(I)506a的能量轉移的機率下降。
總之，發光元件1的螢光發光與磷光發光的發光比例中的磷光發光的比例高於比較發光元件2，從而外部量子效率得到提高。
圖7示出發光元件1的可靠性測試的結果。在圖7中，縱軸表示初始亮度為100%時的正規化亮度(%)，橫軸表示元件的驅動時間(h)。在可靠性測試中，在將初期亮度設定為5000cd/m2且電流密度為固定的條件下，驅動發光元件1。其結果，可知發光元件1為長壽命發光元件。
在折射率為1.84的基板上將具有與在本實施例中製造的發光元件1相同的結構的元件形成為其發光面積為90mm×90mm，並對基板的發射光的一側的表面進行消光加工(frost processing)，以製造發光面積為90mm×90mm的照明設備。陽極的ITO膜的厚度為70nm。所製造的照明設備在亮度1000cd/m2附近的一般顯色指數Ra良好，即為84，且發光效率也非常高，即為92lm/W。另外，上述照明設備的色溫為2800K，這符合燈泡色的規格。
實施例2
在本實施例中，製造作為本發明的一個方式的發光元件的發光元件3並對其特性進行評價。發光元件3具有與實施例1所示的發光元件1相同的結構，如圖5A所示，發光層(I)506a為發射螢光的發光層，且發光層(Ⅱ)506b為發射磷光的發光層。發光層(Ⅱ)506b具有疊層結構，其中形成在第二層506(b2)與第四層506(b4)之間的第三層506(b3)的發射峰波長比第二層506(b2)和第四層506(b4)的每一個長。另外，以下示出在本實施例中使用的材料的結構式和簡稱。
〈〈發光元件3的製造〉〉
第一電極501是用作陽極的電極，並藉由在折射率為1.84的玻璃基板500上利用濺射法以70nm的厚度形成包含氧化矽的銦錫氧化物(ITSO)膜而形成。電極面積為81cm2。對基板的發射光的一側的表面進行消光加工。
本實施例所示的發光元件3與實施例1所示的發光元件1及比較發光元件2的不同點只在於電極面積，而製造方法等與發光元件1及比較發光元件2相同，由此只以表3示出發光元件3特有的元件結構，而省略詳細的說明。在發光層(I)506a和發光層(Ⅱ)506b中，發光層(I)506a為發射螢光的發光層，且包括在發光層(Ⅱ)506b中的第二層506(b2)、第三層506
(b3)以及第四層506(b4)與發光元件1同樣都具有發射基於從激態錯合物的能量轉移的磷光的結構。在表3中，發光元件3中的發光層(I)506a由＊1表示，且包括在發光層(Ⅱ)506b中的第一層506(b1)、第二層506(b2)、第三層506(b3)以及第四層506(b4)分別由＊2、＊3、＊4以及＊5表示。
〈〈發光元件3的元件特性〉〉
以下，圖8及表4示出在室溫(保持為25℃的氛圍)下測定所製造的發光元件3的元件特性的結果。表4所示的結果是1000cd/m2附近的發光元件3的主要初期特性值。
由上述結果可知：本實施例所製造的發光元件3的外部量子效率與實施例1所製造的發光元件1同樣高。還可知：發光元件3呈現相關色溫在由JIS規格設定的室內用照明的規定範圍內(明確而言，相關色溫為2600K至7100K)的燈泡色發光(2600K至3250K)。
另外，圖9示出以1.2mA/cm2的電流密度使電流流過發光元件3時的驅動初期的發射光譜。如圖9所示，發光元件3的發射光譜在470nm附近、547nm附近以及613nm附近具有峰值，這可以被認為是來源於從發光層(I)506a得到的螢光發光及從發光層(Ⅱ)(506b)得到的磷光發光的峰值。
本實施例所示的發光元件3的在613nm附近具有發光峰值的紅色發光的強度比在470nm附近具有發光峰值的藍色發光的強度大得多。由此，在發光元件3的發光層(Ⅱ)506b中，可以抑制在形成在第二層506(b2)與第四層506(b4)之間的第三層506(b3)中產生的激子擴散到其他層，可以提高螢光發光與磷光發光的發光比例中的磷光發光的比例，使得外部量子效率得到提高。
實施例3
在本實施例中，製造作為本發明的一個方式的發光元件的發光元件4並對其特性進行評價。發光元件4具有與實施例1所示的發光元件1類似的結構，如圖5A所示，發光層(I)506a為發射螢光的發光層，且發光層(Ⅱ)506b為發射磷光的發光層。發光層(Ⅱ)506b具有疊層結構，其中形成在第二層506(b2)與第四層506(b4)之間的第三層506(b3)的發射峰波長比第二層506(b2)和第四層506(b4)的每一個長。另外，以下示出在本實施例中使用的材料的結構式和簡稱。
〈〈發光元件4的製造〉〉
第一電極501是用作陽極的電極，並藉由在玻璃基板500上利用濺射法以110nm的厚度形成包含氧化矽的銦錫氧化物(ITSO)膜而形成。電極面積為2mm×2mm。
本實施例所示的發光元件4的製造方法等與實施例1所示的發光元件1相同，由此只以表5示出發光元件4特有的元件結構，而省略詳細的說明。在發光元件4的發光層(I)506a和發光層(Ⅱ)506b中，發光層(I)506a為發射螢光的發光層，且包括在發光層(Ⅱ)506b中的第二層506(b2)、第三層506(b3)以及第四層506(b4)都具有發射基於從激態錯合物的能量轉移的磷光的結構。在表5中，發光元件4中的發光層(I)506a由＊1表示，且包括在發光層(Ⅱ)506b中的
第一層506(b1)、第二層506(b2)、第三層506(b3)以及第四層506(b4)分別由＊2、＊3、＊4以及＊5表示。
〈〈發光元件4的元件特性〉〉
以下，圖10及表6示出在室溫(保持為25℃的氛圍)下測定所製造的發光元件4的元件特性的結果。表6所示的結果是1000cd/m2附近的發光元件4的主要初期特性值。
由上述結果可知：本實施例所製造的發光元件4的外部量子效率高。還可知：發光元件4呈現相關色溫在由JIS規格設定的室內用照明的規定範圍內(明確而言，相關色溫為2600K至7100K)的燈泡色發光(2600K至3250K)。
另外，圖11示出以3.75mA/cm2的電流密度使電流流過發光元件4時的驅動初期的發射光譜。如圖11所示，發光元件4的發射光譜在469nm附近、550nm附近以及611nm附近具有峰值，這可以被認為是來源於從發光層(I)506a得到的螢光發光及從發光層(Ⅱ)(506b)得到的磷光發光的峰值。
本實施例所製造的發光元件4的在611nm附近具有發光峰值的紅色發光的強度比在469nm附近具有發光峰值的藍色發光的強度大得多。由此，在發光元件4的發光層(Ⅱ)506b中，可以抑制在形成在第二層506(b2)與第四層506(b4)之間的第三層506(b3)中產生的激子擴散到其他層，可以提高螢光發光與磷光發光的發光比例中的磷光發光的比例，使得外部量子效率得到提高。
在折射率為1.84的基板上將具有與在本實施例中製造的發光元件4相同的結構的元件形成為其發光面積為90mm×90mm，並對基板的發射光的一側的表面進行消光加工，以製造發光面積為90mm×90mm的照明設備。陽極的ITO膜的厚度為70nm。所製造的照明設備在亮度
1000cd/m2附近的一般顯色指數Ra良好，即為83，且發光效率也高，即為81lm/W。另外，上述照明設備的色溫為3200K，這符合暖白色的規格。
101:第一電極
102:第二電極
103:EL層
104:電洞注入層
105:電洞傳輸層
106:發光層
106a:發光層(I)
106b:發光層(Ⅱ)
106(b1):第一層
106(b2):第二層
106(b3):第三層
107:電子傳輸層
108:電子注入層
Claims (7)
- 一種發光元件，包括：在陽極和陰極之間的第一層、第二層、第三層、第四層以及第五層，其中，該第一層在該陽極和該第二層之間，且包括主體材料和螢光發光物質，該第二層在該第一層和該第三層之間，且未包括發光物質，該第三層在該第二層和該第四層之間，且包括第一磷光發光物質，該第四層在該第三層和該第五層之間，且包括第二磷光發光物質，該第五層在該第四層和該陰極之間，且包括第三磷光發光物質，該第二磷光發光物質的發射峰波長為比該第一磷光發光物質的發射峰波長更長波長，該第二磷光發光物質的發射峰波長為比該第三磷光發光物質的發射峰波長更長波長，該第三層、該第四層和該第五層分別包括形成激態錯合物的物質。
- 根據請求項1之發光元件，其中該第三層接觸於該第四層。
- 根據請求項1之發光元件，其中該第四層接觸於該第五層。
- 根據請求項1之發光元件，其中該第四層接觸於該第三層和該第五層。
- 根據請求項1之發光元件，其中該主體材料的T1能階低於該螢光發光物質的T1能階。
- 根據請求項1之發光元件，其中該第一磷光發光物質為第一銥化合物，該第二磷光發光物質為第二銥化合物以及該第三磷光發光物質為第三銥化合物。
- 一種包括根據請求項1之發光元件的發光裝置。
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