專利名稱：發(fā)光元件、發(fā)光裝置、電子裝置和照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光元件、發(fā)光裝置、電子裝置和照明裝置。
背景技術(shù)：
近年來，對使用電致發(fā)光(EL)的發(fā)光元件進行了廣泛的研究和開發(fā)。在這樣的發(fā) 光元件的基本結(jié)構(gòu)中，含有具有發(fā)光性質(zhì)的物質(zhì)的層插在一對電極之間。通過對該元件施 加電壓，該具有發(fā)光性質(zhì)的物質(zhì)能夠發(fā)射光。由于這樣的發(fā)光元件是自發(fā)光元件，因此與液晶顯示器相比，它們的優(yōu)點在于例 如具有高的像素可視性并且無需背光，從而被認為適合用于平板顯示元件。此外，上述發(fā)光 元件還具有如下的優(yōu)點它們可以較薄且重量輕，并且還具有非常高速的響應(yīng)的特征。此外，由于這樣的發(fā)光元件可以以薄膜形式形成，因此它們易于提供平面光發(fā)射， 由此實現(xiàn)利用平面光發(fā)射的大面積元件。這樣的特征難以用點光源(以白熾燈和LED為代 表)或線性光源(以熒光燈為代表)獲得。因此，該發(fā)光元件可以非常有效地用作適用于 照明等等的平面光源。按照利用電致發(fā)光的發(fā)光元件使用有機化合物還是無機化合物作為具有發(fā)光性 質(zhì)的物質(zhì)而將其泛泛地分類。在具有發(fā)光性質(zhì)的物質(zhì)是有機化合物的情況下，對發(fā)光元件施加電壓使得空穴從 陽極并且電子從陰極注入到含有具有發(fā)光性質(zhì)的有機化合物的層中，從而使得電流流動。 然后，載流子(電子和空穴)復(fù)合，從而使具有發(fā)光性質(zhì)的有機化合物進入受激態(tài)。當受激 態(tài)返回基態(tài)時，發(fā)射光。一般來講，有機EL元件是指這樣的發(fā)光元件，其使用具有發(fā)光性質(zhì) 的有機化合物并且能夠被用電流激發(fā)。有機化合物的受激態(tài)可以是單重態(tài)和三重態(tài)。通常用于有機EL元件的有機化合 物的基態(tài)是單重態(tài)。來自單重受激態(tài)的光發(fā)射被稱為熒光，而來自三重受激態(tài)的光發(fā)射被 稱為磷光。其中堆疊不同有機化合物的層的異質(zhì)結(jié)構(gòu)的提出促使了這種發(fā)光元件的重大發(fā) 展(見非專利文獻1)。這是因為，采用異質(zhì)結(jié)構(gòu)增加了載流子復(fù)合效率，于是提高了發(fā)射效 率。在非專利文獻1中，空穴傳輸層和具有電子傳輸性質(zhì)的發(fā)光層被堆疊。此外，就異質(zhì)結(jié)構(gòu)與驅(qū)動電壓或壽命的相關(guān)性已經(jīng)進行了大量的研究。例如，有報 告稱，在空穴傳輸層與陽極接觸的元件中，空穴傳輸層的電離勢(ionization potential) 影響壽命(見非專利文獻2)。非專利文獻2中公開的元件隨著空穴傳輸層的電離勢的減小 可以具有更長的壽命。有報告還稱，通過在陽極和空穴傳輸層之間提供具有低電離勢的空 穴注入層，延長了元件的壽命(見非專利文獻3和4)。[參考文獻][非專利文獻][非專利文獻 1]C. W. Tang等，Applied Physics Letters, Vol. 51,12,pp. 913-915, 1987。
[非專利文獻 2]Chihaya Adachi 等，Applied Physics Letters, Vol. 66，No. 20， pp.2679-2681，1995。[非專利文獻 3] Yasuhiko Shirota 等，Applied Physics Letters, Vol. 65,No. 7, pp.807-809，1994。[非專利文獻 4] S. A. Van Slyke 等，Applied Physics Letters, Vol. 69, No. 15， pp.2160-2162，1996。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)非專利文獻2至4，與陽極接觸的空穴注入層中的有機材料的電離勢(即， Η0Μ0能級)優(yōu)選是與陽極的功函數(shù)盡可能地接近的能級。因此，在具有空穴注入層、空穴傳 輸層、和發(fā)光層的堆疊的發(fā)光元件的情況下，將該元件設(shè)計成使得陽極的功函數(shù)與空穴注 入層、空穴傳輸層、以及發(fā)光層的Η0Μ0能級具有臺階形狀，如非專利文獻3的圖2所示。換 句話說，空穴注入層和空穴傳輸層的材料被選擇成使得陽極的功函數(shù)與空穴注入層、空穴 傳輸層、以及發(fā)光層的Η0Μ0能級被布置成按照從陽極的功函數(shù)到發(fā)光層的Η0Μ0能級稍微 降低的順序。迄今為止，這樣的臺階形狀的設(shè)計被視為有機EL元件的標準設(shè)計。在上述元件設(shè) 計的基礎(chǔ)上，已經(jīng)研究了空穴注入層、空穴傳輸層和發(fā)光層的各種材料以尋找實現(xiàn)最能改 善壽命或效率的材料組合。這是有機EL元件的當前發(fā)展，并且仍然是主流。然而，上述設(shè)計引起了陽極的功函數(shù)和發(fā)光層的Η0Μ0能級之間增加的差異的難 題。這是因為陽極和發(fā)光層之間的空穴注入勢壘的減小需要許多Η0Μ0能級的臺階，S卩，需 要在陽極和發(fā)光層之間插入大量的層。這樣的元件是不實際的。通常在發(fā)光元件中最多包 括兩層，即，空穴注入層和空穴傳輸層。因此，空穴注入層和空穴傳輸層之間或空穴傳輸層和發(fā)光層之間的空穴注入勢壘 能夠被減小，但難以被基本去除。尤其是，關(guān)于發(fā)射藍光的發(fā)光元件或發(fā)射磷光的元件，發(fā) 光層的材料(尤其是主材料(host material))的能隙大，因此其HOMO能級趨于是相當?shù)?的。這增加了陽極的功函數(shù)和發(fā)光層的Η0Μ0能級之間的差異，導(dǎo)致大的空穴注入勢壘。在 許多情況下，空穴傳輸層和發(fā)光層之間的空穴注入勢壘趨于是大的。本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過發(fā)光層的材料和結(jié)構(gòu)的改進，這種空穴注入勢壘 現(xiàn)在對于壽命正在成為一個問題。更準確地說，發(fā)明人認識到，盡管在非專利文獻2至4公 布時，發(fā)光層是限制壽命的一個因素，但在發(fā)光層在被改進的今日，在臺階形狀的設(shè)計中， 空穴注入勢壘越來越成問題。此外，采用常規(guī)的異質(zhì)結(jié)構(gòu)確保了發(fā)射效率，但可能增加或顯著減小壽命，這取決 于所采用的異質(zhì)結(jié)構(gòu)(材料的種類)。這種現(xiàn)象的原因仍未知。因此，目前這樣的現(xiàn)象趨向 于被規(guī)因于材料之間的親和力，并且仍待建立材料組合的原理。因此，通過設(shè)計與常規(guī)異質(zhì)結(jié)構(gòu)不同的元件，本發(fā)明的發(fā)明人嘗試制造長壽命的 發(fā)光元件，而不會不利地影響驅(qū)動電壓和發(fā)射效率。在設(shè)計這種元件的過程中，發(fā)明人還對 材料組合進行了詳細的研究。因此，本發(fā)明的一個目的是提供具有長壽命的發(fā)光元件。另一個目的是提供具有 優(yōu)良的發(fā)光效率和驅(qū)動電壓的發(fā)光元件。
再一個目的是通過使用本發(fā)明的發(fā)光元件，提供具有長壽命和低功耗的發(fā)光裝 置、以及具有長壽命和低功耗的電子裝置和照明裝置。首先，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了其中從陽極到發(fā)光層的層之間的空穴注入勢壘被基 本去除的元件結(jié)構(gòu)。發(fā)明人通過進一步的詳細研究發(fā)現(xiàn)，在這樣的元件結(jié)構(gòu)中，具有空穴俘 獲性質(zhì)的物質(zhì)作為發(fā)光物質(zhì)被添加到發(fā)光層，由此實現(xiàn)上述目的。因此，本發(fā)明的一個實施例是在陽極和陰極之間至少包括如下堆疊結(jié)構(gòu)的發(fā)光元 件，在所述堆疊結(jié)構(gòu)中，從陽極側(cè)起按順序設(shè)置第一層、第二層和發(fā)光層。所述第一層包括 第一有機化合物和電子接受化合物。所述第二層包括第二有機化合物，所述第二有機化合 物的HOMO能級與第一有機化合物的HOMO能級相差大于或等于-0. 2eV并且小于或等于 +0. 2eV0所述發(fā)光層包括第三有機化合物、和相對于第三有機化合物具有空穴俘獲性質(zhì)的 發(fā)光物質(zhì)，所述第三有機化合物的HOMO能級與第二有機化合物的HOMO能級相差大于或等 于-0. 2eV并且小于或等于+0. 2eV。在本說明書中，“陽極”是指釋放空穴的電極，并且“陰極”是指接收從陽極釋放的 空穴的電極。此外，“陰極”還表示釋放電子的電極，并且“陽極”還表示接收從陰極釋放的 電子的電極。用于空穴注入層、空穴傳輸層和發(fā)光層的有機化合物的空穴傳輸骨架優(yōu)選為相同 的。因此，本發(fā)明的一個實施例是在陽極和陰極之間至少包括如下堆疊結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件，在 所述堆疊結(jié)構(gòu)中，從陽極側(cè)起按順序設(shè)置第一層、第二層和發(fā)光層。所述第一層包括具有 第一空穴傳輸骨架的第一有機化合物，以及電子接受化合物。所述第二層包括具有第二空 穴傳輸骨架的第二有機化合物。所述發(fā)光層包括具有第三空穴傳輸骨架的第三有機化合 物、和相對于所述第三有機化合物具有空穴俘獲性質(zhì)的發(fā)光物質(zhì)。所述第一空穴傳輸骨架、 第二空穴傳輸骨架和第三空穴傳輸骨架相同。這里，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當對于用于空穴注入層、空穴傳輸層和發(fā)光層的有 機化合物的空穴傳輸骨架應(yīng)用特定的骨架時，所述層之間的空穴注入勢壘減小。此外，通 過向空穴注入層添加電子接受化合物，陽極和空穴注入層之間的空穴注入勢壘也能夠減 小。因此，本發(fā)明的一個實施例是在陽極和陰極之間至少包括如下堆疊結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件， 在所述堆疊結(jié)構(gòu)中，從陽極側(cè)起按順序設(shè)置第一層、第二層和發(fā)光層。所述第一層包括具 有第一空穴傳輸骨架的第一有機化合物，和電子接受化合物。所述第二層包括具有第二空 穴傳輸骨架的第二有機化合物。所述發(fā)光層包括具有第三空穴傳輸骨架的第三有機化 合物，和相對于所述第三有機化合物具有空穴俘獲性質(zhì)的發(fā)光物質(zhì)。所述第一空穴傳輸 骨架、第二空穴傳輸骨架和第三空穴傳輸骨架每一個分別包括富η芳雜環(huán)(π excessive heteroaromatic ring)、三環(huán)稠合芳烴環(huán)、和四環(huán)稠合芳烴環(huán)中的至少任意一個的骨架?？昭▊鬏敼羌軆?yōu)選地是咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、蒽中的至少任意一個的骨
^K O此外，即使在將上述骨架中的任何特定骨架用作空穴傳輸骨架時，用于空穴注入、 空穴傳輸和發(fā)光層的有機化合物的空穴傳輸骨架也優(yōu)選是相同的。因此，本發(fā)明的一個實 施例是在陽極和陰極之間至少包括如下堆疊結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件，在所述堆疊結(jié)構(gòu)中，從陽極 側(cè)起按順序設(shè)置第一層、第二層和發(fā)光層。所述第一層包括具有第一空穴傳輸骨架的第一 有機化合物，和電子接受化合物。所述第二層包括具有第一空穴傳輸骨架的第二有機化合物。所述發(fā)光層包括具有第一空穴傳輸骨架的第三有機化合物，和相對于所述第三有機化 合物具有空穴俘獲性質(zhì)的發(fā)光物質(zhì)。所述第一空穴傳輸骨架包括富η芳雜環(huán)、三環(huán)稠合芳 環(huán)、和四環(huán)稠合芳環(huán)中的至少任意一個的骨架?？昭▊鬏敼羌軆?yōu)選地是咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、蒽中至少任意一個的骨
^K O在上述發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)中，發(fā)光物質(zhì)優(yōu)選地為芳香胺化合物或有機金屬配合物， 這是因為它們中的每一個都具有高的空穴俘獲性質(zhì)。尤其是，芘二胺(pyrene diamine)化 合物或銥配合物是優(yōu)選的，因為它們每一個不僅具有高的空穴俘獲性質(zhì)，還具有高的發(fā)射效率。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在本發(fā)明一個實施例的上述發(fā)光元件中，設(shè)置滿足特定條 件的另一個發(fā)光層進一步抑制了空穴傳到陰極的現(xiàn)象，由此顯著地改善了壽命和發(fā)射效率 兩者。因此，本發(fā)明的一個實施例是在陽極和陰極之間至少包括如下堆疊結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件， 在所述堆疊結(jié)構(gòu)中，從陽極側(cè)起按順序設(shè)置第一層、第二層、第一發(fā)光層和第二發(fā)光層。所 述第一層包括第一有機化合物和電子接受化合物。所述第二層包括第二有機化合物，所述 第二有機化合物的HOMO能級與第一有機化合物的HOMO能級相差大于或等于-0. 2eV并且 小于或等于+0. &V。所述第一發(fā)光層包括第三有機化合物和相對于所述第三有機化合物具 有空穴俘獲性質(zhì)的第一發(fā)光物質(zhì)，所述第三有機化合物的HOMO能級與第二有機化合物的 HOMO能級相差大于或等于-0. 2eV并且小于或等于+0. 2eV0所述第二發(fā)光層包括第四有 機化合物，所述第四有機化合物的HOMO能級與所述第三有機化合物的HOMO能級相差大于 或等于-0. 2eV并且小于或等于+0. 2eV,并且所述第四有機化合物的LUMO能級與所述第三 有機化合物的LUMO能級相差大于或等于-0. 2eV并且小于或等于+0. 2eV ；和相對于所述第 四有機化合物具有空穴俘獲性質(zhì)的第二發(fā)光物質(zhì)。所述第四有機化合物和第三有機化合物 是不同的化合物。在本說明書中，“空穴傳到陰極”是指從陽極注入的空穴傳到陰極側(cè)而沒有與電子 復(fù)合的現(xiàn)象。用于空穴注入層、空穴傳輸層、第一發(fā)光層和第二發(fā)光層的有機化合物的空穴傳 輸骨架優(yōu)選地是相同的。此外，第一和第二發(fā)光層的電子傳輸骨架優(yōu)選地是相同的。因此， 本發(fā)明的一個實施例是在陽極和陰極之間至少包括如下堆疊結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件，在所述堆疊 結(jié)構(gòu)中，從陽極側(cè)起按順序設(shè)置第一層、第二層、第一發(fā)光層和第二發(fā)光層。所述第一層包 括具有第一空穴傳輸骨架的第一有機化合物，以及電子接受化合物。所述第二層包括具有 第二空穴傳輸骨架的第二有機化合物。所述第一發(fā)光層包括具有第三空穴傳輸骨架和電 子傳輸骨架的第三有機化合物；和相對于第三有機化合物具有空穴俘獲性質(zhì)的第一發(fā)光物 質(zhì)。所述第二發(fā)光層包括具有第四空穴傳輸骨架和電子傳輸骨架的第四有機化合物；和 相對于第四有機化合物具有空穴俘獲性質(zhì)的第二發(fā)光物質(zhì)。所述第四有機化合物和第三有 機化合物是不同的化合物。所述第一空穴傳輸骨架、第二空穴傳輸骨架、第三空穴傳輸骨架 和第四空穴傳輸骨架是相同的。此處，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當對于用于空穴注入層、空穴傳輸層、第一發(fā)光層和 第二發(fā)光層的有機化合物的空穴傳輸骨架應(yīng)用特定骨架時，層之間的空穴注入勢壘減小。 此外，通過向空穴注入層添加電子接受化合物，陽極和空穴注入層之間的空穴注入勢壘也能夠減小。因此，本發(fā)明的一個實施例是在陽極和陰極之間至少包括如下堆疊結(jié)構(gòu)的發(fā)光 元件，在所述堆疊結(jié)構(gòu)中，從陽極側(cè)起按順序設(shè)置第一層、第二層、第一發(fā)光層和第二發(fā)光 層。所述第一層包括具有第一空穴傳輸骨架的第一有機化合物，以及電子接受化合物。 所述第二層包括具有第二空穴傳輸骨架的第二有機化合物。所述第一發(fā)光層包括具有第 三空穴傳輸骨架和電子傳輸骨架的第三有機化合物；和相對于第三有機化合物具有空穴俘 獲性質(zhì)的第一發(fā)光物質(zhì)。所述第二發(fā)光層包括具有第四空穴傳輸骨架和電子傳輸骨架的 第四有機化合物；和相對于第四有機化合物具有空穴俘獲性質(zhì)的第二發(fā)光物質(zhì)。所述第四 有機化合物于所述第三有機化合物是不同的化合物。所述第一空穴傳輸骨架、第二空穴傳 輸骨架、第三空穴傳輸骨架和第四空穴傳輸骨架每一個分別包括富η芳雜環(huán)、三環(huán)稠合芳 環(huán)、和四環(huán)稠合芳環(huán)中的至少任意一個的骨架?？昭▊鬏敼羌軆?yōu)選地是咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、蒽中至少任意一個的骨
^K O此外，即使在上述骨架中的任何特定骨架被用作空穴傳輸骨架時，用于空穴注入 層、空穴傳輸層、第一發(fā)光層和第二發(fā)光層的有機化合物的空穴傳輸骨架優(yōu)選地是相同的。 因此，本發(fā)明的一個實施例是在陽極和陰極之間至少包括如下堆疊結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件，在所 述堆疊結(jié)構(gòu)中，從陽極側(cè)起按順序設(shè)置第一層、第二層、第一發(fā)光層和第二發(fā)光層。所述第 一層包括具有第一空穴傳輸骨架的第一有機化合物；以及電子接受化合物。所述第二層 包括具有第一空穴傳輸骨架的第二有機化合物。所述第一發(fā)光層包括具有第一空穴傳輸 骨架和電子傳輸骨架的第三有機化合物；和相對于第三有機化合物具有空穴俘獲性質(zhì)的第 一發(fā)光物質(zhì)。所述第二發(fā)光層包括具有第一空穴傳輸骨架和電子傳輸骨架的第四有機化 合物；和相對于第四有機化合物具有空穴俘獲性質(zhì)的第二發(fā)光物質(zhì)。所述第四有機化合物 和第三有機化合物是不同的化合物。所述第一空穴傳輸骨架包括富η芳雜環(huán)、三環(huán)稠合芳 環(huán)、和四環(huán)稠合芳環(huán)中的至少任意一個的骨架?？昭▊鬏敼羌軆?yōu)選地是咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、蒽中至少任意一個的骨架。此處，對于包括如上所述的第一和第二發(fā)光層的結(jié)構(gòu)中的較高的載流子復(fù)合效 率，優(yōu)選地，第一發(fā)光層的空穴傳輸性質(zhì)高于第二發(fā)光層的空穴傳輸性質(zhì)，并且第一發(fā)光層 的電子傳輸性質(zhì)低于第二發(fā)光層的電子傳輸性質(zhì)。優(yōu)選地，第一發(fā)光物質(zhì)和第二發(fā)光物質(zhì)每一個分別為芳香胺化合物或有機金屬配 合物，這是因為它們具有高的空穴俘獲性質(zhì)。具體地講，芘二胺化合物或銥配合物是優(yōu)選 的，因為它們不僅具有高的空穴俘獲性質(zhì)，還具有高的發(fā)射效率。本發(fā)明的一個實施例覆蓋了其中第一發(fā)光物質(zhì)和第二發(fā)光物質(zhì)是相同的結(jié)構(gòu)，因 為這樣的結(jié)構(gòu)也實現(xiàn)了本發(fā)明的效果。上述發(fā)光元件的特征是，空穴注入層是使用HOMO能級與發(fā)光層的HOMO能級接近 的有機化合物(即，HOMO能級比常規(guī)發(fā)光元件中的HOMO能級深得多的有機化合物)形成 的。因此，本發(fā)明的一個實施例是包括具有大于或等于-6. OeV并且小于或等于-5. 7eV的 HOMO能級的第一有機化合物的發(fā)光元件。在上述發(fā)光元件中，可以在陽極和陰極之間設(shè)置多個堆疊結(jié)構(gòu)(其中設(shè)置第一 層、第二層和發(fā)光層，或者其中設(shè)置第一層、第二層、第一發(fā)光層和第二發(fā)光層)。
因此，本發(fā)明的一個實施例是在陽極和陰極之間至少包括如下堆疊結(jié)構(gòu)的發(fā)光元 件，在所述堆疊結(jié)構(gòu)中，從陽極側(cè)起按順序設(shè)置第一層、第二層和發(fā)光層。所述第一層包括 第一有機化合物和電子接受化合物。所述第二層包括第二有機化合物，所述第二有機化合 物的HOMO能級與第一有機化合物的HOMO能級相差大于或等于-0. 2eV并且小于或等于 +0. 2eV0所述發(fā)光層包括第三有機化合物，所述第三有機化合物的HOMO能級與第二有機 化合物的HOMO能級相差大于或等于-0. 2eV并且小于或等于+0. 2eV ；相對于第三有機化合 物具有空穴俘獲性質(zhì)的發(fā)光物質(zhì)；和具有發(fā)光性質(zhì)的物質(zhì)。所述發(fā)光元件包括如下的具有發(fā)光性質(zhì)的物質(zhì)，其激發(fā)能低于所述具有空穴俘獲 性質(zhì)的發(fā)光物質(zhì)的激發(fā)能。上述的本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光元件具有諸如可應(yīng)用于各種發(fā)光裝置的效用。 因此，本發(fā)明還包括使用作為本發(fā)明的一個實施例的上述發(fā)光元件的發(fā)光裝置。請注意，在 本說明書中，發(fā)光裝置是指圖像顯示裝置、發(fā)光裝置、或光源。此外，本發(fā)明的發(fā)光裝置的范 疇包括包括發(fā)光元件的模塊，其與連接器(諸如柔性印刷電路(FPC))或者帶式自動接合 (TAB)帶(諸如各向異性導(dǎo)電膜)或帶載封裝(TCP)附連；其中連接器的端部設(shè)置有印刷 布線板的模塊；以及其中將集成電路(IC)通過玻璃上芯片(COG)方法直接安裝在設(shè)置有發(fā) 光元件的基板上的模塊。作為本發(fā)明的一個實施例的上述發(fā)光裝置具有諸如可應(yīng)用于各種電子裝置的顯 示部分、發(fā)光部分、光源等的效用。因此，本發(fā)明還包括具有作為本發(fā)明的一個實施例的發(fā) 光裝置的電子裝置。作為本發(fā)明的一個實施例的上述發(fā)光裝置在諸如光源的各種照明裝置中具有效 果。因此，本發(fā)明還包括使用作為本發(fā)明的一個實施例的上述發(fā)光裝置的照明裝置。 通過應(yīng)用本發(fā)明，可以提供具有長壽命的發(fā)光元件，并且還可以提供具有優(yōu)異發(fā) 射效率和驅(qū)動電壓的發(fā)光元件。此外，可以提供具有長壽命和低功耗的發(fā)光裝置、以及具有長壽命和低功耗的電 子裝置和照明裝置。


圖2A和2B示出了常規(guī)發(fā)光元件； 圖3示出了根據(jù)實施例的發(fā)光元件； 圖4A和4B示出了根據(jù)實施例的發(fā)光元件； 圖5示出了根據(jù)實例的發(fā)光元件； 圖6A至6C示出了用于根據(jù)實施例的發(fā)光元件的化合物；圖7A至7C示出了用于根據(jù)實施例的發(fā)光元件的化合物； 圖8A至8C示出了用于根據(jù)實施例的發(fā)光元件的化合物； 圖9A至9C示出了用于根據(jù)實施例的發(fā)光元件的化合物； 圖IOA至IOC示出了用于根據(jù)實施例的發(fā)光元件的化合物圖IOA至IOC示出了用于根據(jù)實施例的發(fā)光元件的化合物 圖IlA至IlC示出了用于根據(jù)實施例的發(fā)光元件的化合物 圖12A至12C示出了用于根據(jù)實施例的發(fā)光元件的化合物
圖13A至13C示出了用于根據(jù)實施例的發(fā)光元件的化合物；圖14A至14C示出了用于根據(jù)實施例的發(fā)光元件的化合物；圖15A和15B每一個示出了根據(jù)實施例的發(fā)光元件；圖16是用于描述根據(jù)實例的發(fā)光元件的化合物的圖；圖17A和17B是用于描述根據(jù)實例的發(fā)光元件的圖；圖18是用于描述根據(jù)實例的發(fā)光元件的圖；圖19是用于描述根據(jù)實例的發(fā)光元件的圖；圖20A和20B是用于描述根據(jù)實例的發(fā)光元件的圖；圖21A和21B是用于描述根據(jù)實例的發(fā)光元件的圖；圖22k和22B是用于描述根據(jù)實例的發(fā)光元件的圖；圖23是用于描述根據(jù)實例的發(fā)光元件的圖；圖M是用于描述根據(jù)實例的發(fā)光元件的圖；圖25是用于描述根據(jù)實例的發(fā)光元件的圖；圖26A至26D示出了根據(jù)實施例的發(fā)光裝置；圖27示出了根據(jù)實施例的發(fā)光裝置；圖28A和^B示出了根據(jù)實施例的顯示裝置；圖29A至29E每一個示出了根據(jù)實施例的電子裝置；圖30示出了根據(jù)實施例的照明裝置；圖31示出了根據(jù)實施例的顯示裝置；圖32是用于描述根據(jù)實例的發(fā)光元件的圖；圖33是用于描述根據(jù)實例的發(fā)光元件的圖；圖34是用于描述根據(jù)實例的發(fā)光元件的具體實施例方式現(xiàn)在將利用附圖詳細描述本發(fā)明的實施例。請注意，本發(fā)明不限于下面的說明， 并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易地理解，可以進行各種變化和修改而不偏離本發(fā)明的精神和范 圍。因此，本發(fā)明不應(yīng)被理解成僅限于下面實施例中的說明。在本說明書中，當物質(zhì)A散布在由物質(zhì)B形成的基質(zhì)中時，形成該基質(zhì)的物質(zhì)B被 稱為主材料，而散布在基質(zhì)中的物質(zhì)A被稱為客材料。請注意，物質(zhì)A和物質(zhì)B可以分別是 單一物質(zhì)或者是兩種或更多種物質(zhì)的混合物。此外，在本說明書中，“HOMO能級”是指最高已占分子軌道的能級，而“LUM0能級” 是指最低未占分子軌道的能級。請注意，在本說明書中，“具有高HOMO能級或高LUMO能級”是指具有高能級，“具 有低HOMO能級或低LUMO能級”是指具有低能級。例如，可以說具有-5. 5eV的HOMO能級 的物質(zhì)A具有比具有-5. 2eV的HOMO能級的物質(zhì)B低0. 3eV的HOMO能級，并且具有比具 有-5. 7eV的HOMO能級的物質(zhì)C高0. 2eV的HOMO能級。(實施例1)實施例1將參照要使用的材料和制備方法說明作為本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光 元件的結(jié)構(gòu)。在實施例1中，插在陽極和陰極之間的區(qū)域被稱為EL層。
首先，圖IA和IB分別示出了本發(fā)明一個實施例的發(fā)光元件的概念元件結(jié)構(gòu)及其 能帶圖。為了比較，圖2A和圖2B分別示出了常規(guī)發(fā)光元件的概念元件結(jié)構(gòu)及其能帶圖。圖2A示出了如例如非專利文獻3中描述的常規(guī)發(fā)光元件的元件結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)具 有設(shè)置在陽極201和陰極202之間的EL層。EL層203具有堆疊結(jié)構(gòu)，其中從陽極201起按 順序設(shè)置了空穴注入層211、空穴傳輸層212和發(fā)光層221。根據(jù)常規(guī)假設(shè)認為，優(yōu)選地，與陽極201接觸的空穴注入層211的HOMO能級233 應(yīng)是與陽極201的功函數(shù)231盡可能接近的能級，如圖2B所示。因此，空穴注入層的HOMO 能級233、空穴傳輸層的HOMO能級234、和發(fā)光層的HOMO能級235被設(shè)計成具有按照減小 的HOMO能級的順序的臺階形狀?？昭赏ㄟ^這些HOMO能級傳輸，并且在發(fā)光層221中與 從陰極202注入的電子復(fù)合，從而發(fā)光。請注意，附圖標記232表示陰極的功函數(shù)。隨著發(fā)光層的材料(尤其是主材料)的能隙的增加，發(fā)光層的HOMO能級235趨向 于減小。在該情況下，在陽極的功函數(shù)231和發(fā)光層的HOMO能級235之間存在較大的差。 因此，在常規(guī)發(fā)光元件中，至少在空穴注入層的HOMO能級233和空穴傳輸層的HOMO能級 234之間或者在空穴傳輸層的HOMO能級234和發(fā)光層的HOMO能級235之間，空穴注入勢壘 非常大。在許多情況下，空穴傳輸層212和發(fā)光層221之間的空穴注入勢壘趨向于是大的。此外，對于常規(guī)發(fā)光元件，認為寧可使用這種空穴注入勢壘來累積空穴并阻止它 們傳到陰極由此獲得高發(fā)射效率是重要的。周全的考慮下的用于阻止空穴傳到陰極的手段 是設(shè)置空穴阻止層，該層在例如發(fā)光層和陰極之間產(chǎn)生大的空穴注入勢壘。這種為了較高 發(fā)射效率而使用勢壘是具有異質(zhì)結(jié)構(gòu)的常規(guī)發(fā)光元件的原始概念。然而，如上所述，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)認識到這種空穴注入勢壘對于壽命是成問 題的，引發(fā)了本發(fā)明。圖IA示出了本發(fā)明一個實施例的發(fā)光元件的概念元件結(jié)構(gòu)，并且在 陽極101和陰極102之間設(shè)置了 EL層103。EL層103至少具有堆疊結(jié)構(gòu)，在該堆疊結(jié)構(gòu)中， 從陽極101起按順序設(shè)置第一層111、第二層112和發(fā)光層121。進一步地，第一層111含 第一有機化合物和電子接受化合物。第二層112含第二有機化合物。發(fā)光層121含第三有 機化合物和相對于該第三有機化合物具有空穴俘獲性質(zhì)的發(fā)光物質(zhì)。首先，本發(fā)明的發(fā)明人考慮了使第一層中的第一有機化合物的HOMO能級133與第 二層中的第二有機化合物的HOMO能級134基本相等，如圖IB所示。相似地，本發(fā)明的發(fā)明 人考慮了使第二層中的第二有機化合物的HOMO能級134與發(fā)光層中的第三有機化合物的 HOMO能級135基本相等。因此，第一層111和第二層112之間的空穴注入勢壘、以及第二層 112和發(fā)光層121之間的空穴注入勢壘中的每一個極度減小。在本說明書中，具體地講，基本相等的HOMO能級是指彼此相差大于或等于-0. 2eV 并且小于或等于+0. 2eV的HOMO能級。這是因為相差0. 2eV或更小的電化學反應(yīng)能可粗略 地被視為相同的電化學反應(yīng)能；通常，在兩種物質(zhì)之間的電化學反應(yīng)能的差為0. 2eV或更 小的情況下，發(fā)生兩種類型的電化學反應(yīng)(另一方面，如果差大大超過0. 2eV,則僅選擇性 地發(fā)生一種類型的電化學反應(yīng))。稍后的實例中描述的實驗也表明，本發(fā)明的效果可利用大 于或等于-0. 2eV并且小于或等于+0. 2eV的HOMO能級差獲得。大于或等于-0. IeV并且小 于或等于+0. IeV的HOMO能級差對于以較高程度實現(xiàn)本發(fā)明的效果是更加優(yōu)選的。隨著發(fā)光層121中的第三有機化合物的增加的能隙，第三有機化合物的HOMO能級 135趨向于減小。因此，當上述結(jié)構(gòu)減小第一層111和第二層112、以及第二層112和發(fā)光層121之間的空穴注入勢壘時，所有第一、第二、和第三有機化合物的HOMO能級都變得顯著 地低于陽極的功函數(shù)131。因此，在陽極的功函數(shù)131和第一有機化合物的HOMO能級133 之間形成了大的空穴注入勢壘，這阻礙了空穴從陽極101到第一層111的注入。因此，作為對于該陽極界面處的勢壘的解決方案，本發(fā)明的發(fā)明人考慮了向第一 層111添加電子接受化合物。通過向第一層111添加電子接受化合物，即使在陽極的功函 數(shù)131和被包括在第一層111中的第一有機化合物的HOMO能級133之間存在能隙時，空穴 也平穩(wěn)地注入；因此，基本去除了空穴注入勢壘?？梢詫㈦娮咏邮芑衔锖偷谝挥袡C化合物 組合，或從陽極起將其按順序?qū)盈B，來作為第一層111。上述結(jié)構(gòu)基本去除了在常規(guī)元件中成問題的、從陽極到發(fā)光層的層之間的空穴注 入勢壘。然而，已發(fā)現(xiàn)僅采用這樣的結(jié)構(gòu)使得空穴容易傳到陰極，導(dǎo)致較低的發(fā)射效率。還 發(fā)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)使得電子傳輸層在其被設(shè)置在發(fā)光層121和陰極102之間的情況下發(fā)射光。為了在不使用勢壘(對空穴的阻斷)的情況下阻止空穴傳到陰極，添加具有空穴 俘獲性質(zhì)的物質(zhì)是有效的。本發(fā)明的發(fā)明人詳盡地研究了多種類型的具有空穴俘獲性質(zhì)的 物質(zhì)和其中添加了所述物質(zhì)的區(qū)域。本發(fā)明的發(fā)明人因此發(fā)現(xiàn)，通過使添加到發(fā)光層的發(fā) 光物質(zhì)具有空穴俘獲性質(zhì)，可在不增加驅(qū)動電壓的情況下解決上述問題。為了使空穴被該 發(fā)光物質(zhì)俘獲，第三有機化合物和具有空穴俘獲性質(zhì)的所述發(fā)光物質(zhì)優(yōu)選地分別為主材料 和客材料。此外，鑒于上述的電化學選擇性，具有空穴俘獲性質(zhì)的發(fā)光物質(zhì)的HOMO能級136 優(yōu)選比第三有機化合物的HOMO能級135高0. 3eV或更多。僅阻止空穴傳到陰極以實現(xiàn)較高的發(fā)射效率還可以通過在陽極101和發(fā)光層121 之間添加用于俘獲空穴的材料來實現(xiàn)。然而，這種技術(shù)降低了空穴傳輸?shù)乃俣?，直到空穴?達發(fā)光層121以發(fā)射光，從而不可避免地使驅(qū)動電壓增加。此外，載流子復(fù)合區(qū)域可能接近 陽極，以使得電子傳到陽極，從而降低發(fā)射效率。相反，在圖IA和IB中示出的本發(fā)明的一 個實施例的結(jié)構(gòu)中，空穴從陽極101傳輸?shù)桨l(fā)光層121而不受勢壘或陷阱/俘獲的影響，并 因此地將驅(qū)動電壓的增加最小化。簡而言之，優(yōu)選地，不向第二層添加具有空穴俘獲性質(zhì)的 材料。此外，如圖IB所示，到達發(fā)光層121的空穴在具有空穴俘獲性質(zhì)的發(fā)光物質(zhì)的 HOMO能級136處被俘獲，并且空穴突然減小其在發(fā)光層121中的移動速度。然后，減小其 移動速度的這些空穴和從陰極102注入的電子有效率地復(fù)合，導(dǎo)致高效的光發(fā)射。在圖IB 中，附圖標記132表示陰極的功函數(shù)。此外，就驅(qū)動電壓而言，電子需要在發(fā)光層121中被 充分地傳輸。因此，優(yōu)選地，作為發(fā)光層121的主材料的第三有機化合物不僅具有空穴傳 輸性質(zhì)而且還具有電子傳輸性質(zhì)。也就是說，第三有機化合物優(yōu)選是雙極材料(bipolar material)。在本說明書中，“雙極材料”是指這樣的材料所述材料能夠在EL層中注入空穴 (電子被取走的反應(yīng))和注入電子(電子被接收的反應(yīng))，在每一反應(yīng)中相對穩(wěn)定，并且能 夠充分地傳輸空穴和電子兩者。如上所述，在本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光元件中，重要的是空穴平穩(wěn)地從陽極傳 輸?shù)桨l(fā)光層而沒有遇到勢壘或陷阱，并且空穴在發(fā)光層中減小其移動速度而不使用勢壘， 由此導(dǎo)致高效的復(fù)合。避免使用勢壘使得難以引發(fā)其中出現(xiàn)在小的區(qū)域上的空穴或電子的 累積或集中促進劣化的現(xiàn)象，從而能夠有助于較長的壽命。此外，在從陽極到發(fā)光層的層之間基本不存在空穴注入勢壘或空穴陷阱，因此可以降低驅(qū)動電壓。此外，由于具有空穴俘獲 性質(zhì)的發(fā)光物質(zhì)被用于發(fā)光層，以減小在發(fā)光層內(nèi)部而不是在其外部的空穴傳輸?shù)乃俣龋?因而，即使不使用勢壘，空穴和電子也能夠有效率地復(fù)合；因此，可實現(xiàn)具有高發(fā)射效率以 及長壽命的發(fā)光元件。此外，由于空穴被具有空穴俘獲性質(zhì)的發(fā)光物質(zhì)本身俘獲，因而，空 穴和電子可有效率地復(fù)合；因此，可實現(xiàn)具有高發(fā)射效率的發(fā)光元件。鑒于上述內(nèi)容，發(fā)光層121優(yōu)選地具有比第二層112低的空穴傳輸性質(zhì)。例如，為 了使發(fā)光層121的空穴傳輸性質(zhì)低于第二層112的空穴傳輸性質(zhì)，第二有機化合物和第三 有機化合物可以是相同的化合物。通過這種技術(shù)，發(fā)光層121具有比第二層112低的空穴 傳輸性質(zhì)，這是因為發(fā)光層121包括具有空穴俘獲性質(zhì)的發(fā)光物質(zhì)。下面將基于上述要點描述可應(yīng)用于第一、第二和第三有機化合物的材料的概念和 具體實例。如上所述，本發(fā)明的要點之一是基本去除第一和第二有機化合物之間的以及第二 和第三有機化合物之間的空穴注入勢壘。作為為此的一種技術(shù)，本發(fā)明的發(fā)明人提出第一、 第二和第三有機化合物的空穴傳輸骨架應(yīng)相同?！翱昭▊鬏敼羌堋笔侵钙渲蟹植加蠬OMO的化合物的骨架的一部分或全部。HOMO的 分布可以通過分子軌道計算來發(fā)現(xiàn)。當化合物(實施例1中的第一、第二和第三有機化合 物)的空穴傳輸骨架相同時，化合物的HOMO能級彼此接近，從而化合物之間的電化學勢壘 減小。將參照圖6A至6C、圖7A至7C、圖8A至8C、圖9A至9C、圖IOA至10C、圖IlA至11C、 圖12A至12C、圖13A至13C以及圖14A至14C說明空穴傳輸骨架的具體實例。這些圖涉及 以下化合物圖6A至6C涉及9-W-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(縮寫CzPA)；圖 7A至7C涉及3-苯基-9- [4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(縮寫CzPAP)；圖8A至 8C涉及9-苯基-3- [4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(縮寫PCzPA)；圖9A至9C涉 及4-[3-(9，10-二苯基-2-蒽基)苯基]二苯并呋喃(縮寫:2mPDBFPA-II)；圖IOA至IOC 涉及4-W-(9，10-二苯基-2-蒽基)苯基]二苯并呋喃(縮寫:2PDBFPA-II)；圖IlA至IlC 涉及4-[3-(三亞苯-2-基)苯基]二苯并噻吩(縮寫mDBTPTp-II)；圖12A至12C涉及 9-W-(5-苯基-1，3，4-噁二唑-2-基)苯基]-9H-咔唑(縮寫C011)；圖13A至13C涉及 9-[4”，- (5-苯基-1,3,4-噁二唑-2-基)-[1，1， 2，，1” 2”，1”，]四聯(lián)苯-4-基]-9H-咔 唑(縮寫=Z-CzPOll)；圖 14A 至 14C 涉及 9- ”，-(苯并噁唑-2-基)-[1，1，:2，，1” :2”， 1”，]四聯(lián)苯-4-基]-9H-咔唑(縮寫Z-CzPB0x)。圖6A、圖7A、圖8A、圖9A、圖10A、圖 11A、圖12A、圖13A和圖14A分別圖示了化學式。圖6B和6C、圖7B和7C、圖8B和8C、圖9B 和9C、圖IOB和10C、圖IlB禾口 11C、圖12B和12C、圖13B和13C以及圖14B和14C圖示了 通過分子軌道計算而變得可見的最高已占分子軌道(HOMO)和最低未占分子軌道(LUMO)。分子軌道計算通過下述步驟進行。首先，使用密度泛函理論(DFT)計算基態(tài)下 的每個化合物的最佳分子結(jié)構(gòu)。在DFT中，總能量被表示為勢能、電子之間的靜電能、電 子動能、和包括電子之間的所有的復(fù)雜交互作用的交換關(guān)聯(lián)能(exchange-correIation energy)的和。此外，在DFT中，交換關(guān)聯(lián)交互作用由按照電子密度表示的一個電子勢能的 泛函(即，另一個函數(shù)的函數(shù))來近似，以使得能夠?qū)崿F(xiàn)高速度和高準確度的計算。此處， 使用B3LYP(其是雜化泛函(hybrid functional))來指定與交換關(guān)聯(lián)能有關(guān)的每個參數(shù)的權(quán)重。此外，作為基函數(shù)(basis function)，對所有的原子應(yīng)用6-311(為每一價層軌道使 用三個收縮函數(shù)的三重分裂價層基組(triple-split valence basis set)的基函數(shù))。通 過上述基函數(shù)，例如，在氫原子的情況下考慮Is至3s的軌道，而在碳原子的情況下考慮Is 至如和2p至4p的軌道。此外，為了提高計算準確度，分別向氫原子和除了氫原子以外的原 子添加作為極化基組(polarization basis set)的ρ函數(shù)和d函數(shù)。請注意，Gaussian03 被用作量子化學計算程序。使用高性能計算機(Altix 4700，由SGI Japan,Ltd.制造)用 于計算。圖 6B 禾口 6C、圖 7B 禾口 7C、圖 8B 禾口 8C、圖 9B 禾口 9C、圖 IOB 禾口 10C、圖 1IB 禾口 11C、圖 12B和12C、圖1 和13C、以及圖14B和14C中示出了通過Gauss View 4. 1可視的所述化 合物的最佳分子結(jié)構(gòu)中的計算的HOMO和LUM0。在這些圖中，球體表示形成每一化合物的原 子，并且原子周圍的云狀物體表示HOMO或LUM0。根據(jù)這些圖，其中存在HOMO的骨架可被視 為空穴傳輸骨架。如圖6A至6C、圖7A至7C、以及圖8A至8C所示，CzPA、CzPAP和PCzPA每一個都 是其中結(jié)合了蒽骨架和咔唑骨架的化合物。在CzPA和PCzPA中，HOMO分布在蒽骨架上，并 因此該蒽骨架可以被認為是空穴傳輸骨架。另一方面，在CzPAP中，HOMO主要圍繞蒽骨架 分布，而咔唑骨架對HOMO有微小貢獻。因此，蒽骨架和咔唑骨架都可以被認為是空穴傳輸 骨架(請注意，蒽骨架的貢獻較大)。如圖9A至9C以及圖IOA至IOC所示，2mPDBFPA_II和2PDBFPA-II每一個都是其 中結(jié)合了蒽骨架和二苯并呋喃骨架的化合物。在2mPDBFPA-II中，HOMO圍繞蒽骨架分布， 因此蒽骨架可以被認為是空穴傳輸骨架。另一方面，在2PDBFPA-II中，HOMO主要分布在蒽 骨架上，而二苯并呋喃骨架對HOMO有微小貢獻。因此，蒽骨架和二苯并呋喃骨架都可以被 認為是空穴傳輸骨架(請注意，蒽骨架的貢獻較大)。如圖IlA至IlC所示，mDBTPTp-II是其中結(jié)合了三亞苯骨架和二苯并噻吩骨架的 化合物。在mDBTPTp-II中，HOMO圍繞三亞苯骨架和二苯并噻吩骨架兩者分布，因此這兩種 骨架都可以被認為是空穴傳輸骨架(兩種骨架對于它們各自的Η0Μ0貢獻程度相同)。如圖12A至12C和圖13A至13C所示，COll和Z-CzPOll每一個都是其中結(jié)合了 1，3，4_噁二唑骨架和咔唑骨架的化合物。在每個化合物中，Η0Μ0圍繞咔唑骨架定位，因此 咔唑骨架可以被認為是空穴傳輸骨架。如圖14A至14C所示，Z-CzPBOX是其中結(jié)合了苯并噁唑骨架和咔唑骨架的化合物。 在Z-CzPBOX中，Η0Μ0圍繞咔唑骨架定位，因此咔唑骨架可以被認為是空穴傳輸骨架。如上所述，可以通過分子軌道計算來估計空穴傳輸骨架。根據(jù)本發(fā)明的一個實施 例，所述第一、第二和第三有機化合物具有相同的空穴傳輸骨架?？昭▊鬏敼羌軆?yōu)選地是具有高施電子(electron-donating)性質(zhì)的骨架；典型 地，芳香胺骨架是公知的?？商鎿Q地，富η芳雜環(huán)或稠合芳烴環(huán)是有效的。請注意，“富η 芳雜環(huán)”是指單雜(monohetero)五元芳環(huán)(例如，吡咯、呋喃、或噻吩)，或具有通過芳環(huán) (典型地，苯環(huán))的環(huán)融合而獲得的單雜五元芳環(huán)的骨架。此外，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)下述組合作為減小第一和第二有機化合物之間以及第 二和第三有機化合物之間的空穴注入勢壘的技術(shù)。即，該技術(shù)提供這樣的結(jié)構(gòu)，其中，第一 有機化合物的空穴傳輸骨架(第一空穴傳輸骨架)、第二有機化合物的空穴傳輸骨架(第二空穴傳輸骨架)、和第三有機化合物的空穴傳輸骨架(第三空穴傳輸骨架)每一個分別包括 富π芳雜環(huán)、三環(huán)稠合芳烴環(huán)、和四環(huán)稠合芳烴環(huán)中的至少一個的骨架。本發(fā)明的發(fā)明人 通過實驗發(fā)現(xiàn)，在這種情況下，即使所述第一、第二和第三空穴傳輸骨架彼此不同，也能基 本去除空穴注入勢壘。因此，本發(fā)明的一個實施例也覆蓋了這樣的組合。富π芳雜環(huán)的具體實例包括吡咯、呋喃、噻吩、吲哚、異吲哚、苯并呋喃、異苯并呋 喃、苯并噻吩、異苯并噻吩、咔唑、二苯并呋喃和二苯并噻吩的骨架。此外，作為三環(huán)稠合芳 烴環(huán)和四環(huán)稠合芳烴環(huán)，具體給出了菲、蒽、芘、窟(chrysene)和三亞苯中任意一個的骨架。具體地，空穴傳輸骨架優(yōu)選地至少包括咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩和蒽中任意 一個的骨架。這是因為這些骨架不僅解決空穴注入勢壘的問題，而且還具有非常高的電化 學穩(wěn)定性和優(yōu)異的空穴傳輸性質(zhì)。所述第一、第二和第三有機化合物的空穴傳輸骨架優(yōu)選地是相同的，在這些骨架 具有上述富η芳雜環(huán)(優(yōu)選地，咔唑、二苯并呋喃和二苯并噻吩的骨架)和上述三環(huán)和四 環(huán)稠合芳烴環(huán)(優(yōu)選地，蒽的骨架)中的至少任意一個的骨架的情況下也是如此。如已經(jīng) 說明了的，這是因為只要骨架相同，就減小了骨架之間的電化學勢壘。在本發(fā)明的一個實施例的上述發(fā)光元件中，所述第一、第二和第三有機化合物優(yōu) 選地是相同的化合物。這是因為，通過使化合物本身以及它們的空穴傳輸骨架相同，容易發(fā) 生分子軌道的重疊，由此大大促進了空穴傳輸。此外，利用相同的化合物可以接連地進行膜 形成，并因此簡化了元件的制備。下面將具體給出優(yōu)選作為所述第一、第二和第三有機化合物的化合物。如上所述， 有效的空穴傳輸骨架是芳香胺骨架或具有富η芳雜環(huán)和稠合芳烴環(huán)中任意一個的骨架。具有作為空穴傳輸骨架的芳香胺骨架的化合物的具體實例包括4，4’ -雙 [N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(縮寫ΝΡΒ或a-NPD)，4-(10-苯基-9-蒽基)三苯基 胺(縮寫=DWiPA)，N, N- 二苯基-9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(縮 寫:(^八1卩六)，4-(9!1-咔唑-9-基)-4，-(10-苯基-9-蒽基)三苯基胺(縮寫=YGAPA), N， 9-二苯基-N-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(縮寫=PCAPA), N，9-二苯 基-N-{4-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]苯基}-9H-咔唑-3-胺(縮寫:PCAPBA)，N，9-二苯 基-N-(9，10- 二苯基-2-蒽基)-9H-咔唑-3-胺(縮寫2PCAPA)，4，4’-(喹喔啉-2,3- 二 基)雙(N，N-二苯基苯胺)(縮寫4 六011)，隊^-(喹喔啉-2，3-二基二-4，1-亞苯基)雙 (N-苯基-1，1’-聯(lián)苯-4-胺)(縮寫出卩八 0)，隊^-(喹喔啉-2，3-二基二-4，1-亞苯基)雙 [雙(1，1，_聯(lián)苯-4-基)胺](縮寫出8六卩0)，4，4，-(喹喔啉-2，3-二基)雙{Μ4_(9Η_咔 唑-9-基)苯基-N-苯基苯胺}(縮寫YGAPQ)，N, N’ -(喹喔啉_2，3- 二基二 -4，1-亞苯 基)雙(隊9-二苯基-9!1-咔唑-3-胺)(縮寫:卩〇八卩0)，4-(9!1-咔唑-9-基)-4，-(3-苯基 喹喔啉-2-基)三苯基胺(縮寫YGA1PQ)，N, 9- 二苯基-N- [4- (3-苯基喹喔啉-2-基)苯 基]-9H-咔唑-3-胺(縮寫=PCAlPQ)，N, N, N，-三苯基-N，-[4-(3-苯基喹喔啉-2-基) 苯基]-1，4-亞苯基二胺(縮寫DPA1PQ)，4- (9H-咔唑-9-基)-4，- (5-苯基-1，3，4-噁二 唑-2-基)三苯基胺(縮寫:￥6八011)，隊9-二苯基巧44-(5-苯基-1，3，4-噁二唑-2-基) 苯基]-9H-咔唑-3-胺(縮寫PCA011)，N，N，N，-三苯基-N，- W-(5-苯基-1，3，4-噁二 唑-2-基)苯基]-1，4-亞苯基二胺(縮寫:0卩八011)，4-(9!1-咔唑-9-基)-4，-(4,5- ^ 苯基-4H-1，2，4-三唑-3-基)三苯基胺(縮寫:丫6八1六21)，4-(9!1-咔唑-9-基)-4，-(3，5-二苯基-4H-1，2，4-三唑-4-基)三苯基胺(縮寫YGATAZ2)等。具有作為空穴傳輸骨架的富π芳雜環(huán)和/或稠合芳烴環(huán)的化合物的具體實 例包括1，1，，1”_(苯-1，3，5-三基)三芘，9，10_ 二苯基蒽(縮寫=DPAnth), 9-(2-H 基)-10-[4-(1_萘基)苯基]蒽，9-[4-(10_苯基-9-蒽基)苯基]-9Η-咔唑(縮寫 CzPA)，3-苯基-9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9Η-咔唑(縮寫:CzPAP)，3，6-二苯 基-9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(縮寫DPCzPA) ,3-(1-萘基)-9-[4-(10-苯 基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(縮寫CzPA α N)，3-(聯(lián)苯_3_基)-9- [4-(10-苯基-9-蒽 基)苯基]-9H-咔唑(縮寫CzPAmB) ,344-(1-萘基)苯基]-9-(10-苯基-9-蒽基) 苯基]-9H-咔唑(縮寫工2 4 0呢)，9-苯基-3-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑 (縮寫 02卩六)，9-(9，10-二苯基-2-蒽基)-9!1-咔唑(縮寫:2CzPA)，9_[4_(9，10-二苯 基-2-蒽基)苯基]-9H-咔唑(縮寫2CzPPA)，4-[3-(9，10-二苯基-2-蒽基)苯基]二 苯并呋喃(縮寫2mPDBFPA-II)，4-[4-(9，10-二苯基-2-蒽基)苯基]二苯并呋喃(縮 寫2PDBFPA-II)，4-{3-[10-O-萘基)-9-蒽基]苯基} 二苯并呋喃，4_[3_(9，10-二苯 基-2-蒽基)苯基]二苯并噻吩(縮寫2mPDBTPA-II)，4-[3-(三亞苯-2-基)苯基]二苯并 噻吩(縮寫:111081 1 -11)，944-(5-苯基-1，3，4-噁二唑-2-基)苯基]-9H-咔唑(縮寫 C011)，944-(5-苯基-1，3，4-噁二唑-2-基)苯基]-3-苯基-9H-咔唑(縮寫=COll-II), 9-[4-(5-苯基-1，3，4-噁二唑-2-基)苯基]-3，6-二苯基-9!1-咔唑(縮寫=COll-III), 944”，-(5-苯基-1，3，4-噁二唑-2-基)-[1，1，2，，1”:2”，1”，]四聯(lián)苯-4-基]-9H-咔唑 (縮寫:Z-CzP011),9- -(苯并噁唑-2-基)苯基]-3-苯基-9H-咔唑(縮寫=CzBOx-II), 9-[4-(苯并噁唑-2-基)苯基]-3，6-二苯基-9!1-咔唑(縮寫:CzB0x_III)，9_[4”，-(苯 并噁唑-2-基)-[1，1，2，，1” 2”，1”，]四聯(lián)苯-4-基]-9H-咔唑(縮寫=Z-CzPBOx)等。上面給出的化合物都是雙極化合物，并且特別優(yōu)選作為第三有機化合物。下面，將描述包括在發(fā)光層121中所包括的具有空穴俘獲性質(zhì)的發(fā)光物質(zhì)。對于 所述具有空穴俘獲性質(zhì)的發(fā)光物質(zhì)沒有任何限制，只要其相對于被包括在發(fā)光層121中的 第三有機化合物具有空穴俘獲性質(zhì)。換句話說，當所述發(fā)光物質(zhì)被添加到發(fā)光層時，該發(fā)光 物質(zhì)能夠減小第三有機化合物的空穴遷移率。具體地講，該物質(zhì)優(yōu)選地具有比第三有機化 合物的HOMO能級高0. 3eV或更多的HOMO能級。此處，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，由于包括芳香胺化合物或有機金屬配合物的發(fā)光物 質(zhì)相對于許多有機化合物具有空穴俘獲性質(zhì)，因此在本發(fā)明中，優(yōu)選這樣的物質(zhì)作為所述 發(fā)光物質(zhì)。已發(fā)現(xiàn)芘二胺化合物或銥配合物由于其高的空穴俘獲特性而是特別優(yōu)選的。已發(fā)現(xiàn)芘二胺化合物或銥配合物相對于其中其空穴傳輸骨架具有蒽、咔唑、二苯 并呋喃和二苯并噻吩中至少任意一個的骨架的化合物具有非常高的空穴俘獲性質(zhì)。因此， 具有這樣的骨架的第三有機化合物優(yōu)選地與包括芘二胺化合物或銥配合物的發(fā)光物質(zhì)相 組合。已通過實驗發(fā)現(xiàn)芘二胺化合物具有比具有與芘二胺化合物基本相同的HOMO能級 的其它芳香胺化合物高的空穴俘獲性質(zhì)(當被添加到發(fā)光層時大大減小發(fā)光層的空穴遷 移率的能力)。因此，芘二胺化合物特別優(yōu)選作為本發(fā)明中的所述發(fā)光物質(zhì)。下面將給出優(yōu)選作為所述發(fā)光物質(zhì)的物質(zhì)。如上所述，芳香胺化合物或有機金屬 配合物優(yōu)選作為所述發(fā)光物質(zhì)。芳香胺化合物的實例包括N，N’_雙[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N，N，-二苯基芪-4，4’ -二胺(縮寫:丫6八25)，4-(9!1-咔唑-9-基)-4，-(10-苯 基-9-蒽基)三苯基胺(縮寫￥6六 幻，4-(9!1-咔唑-9-基)-4，-(9，10-二苯基-2-蒽基) 三苯基胺(縮寫2￥64 4)，隊9-二苯基4-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺 (縮寫PCAPA)，4-(10-苯基-9-蒽基)_4，-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯基胺(縮寫 卩〇8六 4)，隊^-(2-叔丁基蒽-9，10-二基二-4，1-亞苯基)雙[N，N，，N，-三苯基-1，4-亞 苯基二胺](縮寫DPABPA)，N，9-二苯基-N-[4-(9，10-二苯基-2-蒽基)苯基]-9H-咔 唑-3-胺(縮寫:2卩〇六 幻^44-(9，10-二苯基-2-蒽基)苯基]-N，N，，N，-三苯基-1， 4-亞苯基二胺(縮寫2DPAPPA)，N，N，N，，N，，N”，N”，N”，，N”，-八苯基二苯并[g，p]窟 _2， 7，10，15-四胺(縮寫:DBC1)，香豆素30，N-(9，10-二苯基-2-蒽基)-N，9-二苯基-9H-咔 唑-3-胺(縮寫:2PCAPA)，N-[9，10-雙(1，1，-聯(lián)苯-2-基)-2-蒽基]-N，9-二苯基-9H-咔 唑-3-胺(縮寫:2卩〇六8 1^)，^(9，10-二苯基-2-蒽基)州力，，^-三苯基-1，4-亞苯基二 胺(縮寫:2DPAPA)，N-[9，10-雙(1，1，_ 聯(lián)苯 _2_ 基)_2_ 蒽基]-N，N，，N，-三苯基-1，4-亞 苯基二胺(縮寫2DPABPhA)，N-[9，10-雙(1，1’ -聯(lián)苯-2-基)]-Ν_[4-(9Η_ 咔唑-9-基) 苯基]-N-苯基蒽-2-胺(縮寫2YGABPhA)，N, N,9-三苯基蒽_9_胺(縮寫=DPhAPhA)， 4-(10-苯基-9-蒽基)-4，- (9-苯基-9H-芴_9_基)三苯基胺(縮寫=FLPAPA)，N, N, N，， N，-四苯基芘-1，6-二胺，N，N，-(3-甲基苯基)-N，N，-二苯基芘_1，6-二胺，N，N，-雙 [4- (9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-N，N，- 二苯基芘-1，6- 二胺(縮寫1，6FLPAPrn)，N， N’ -雙(4-叔丁基苯基)-N，N’ -雙^-(9-苯基-9!1-芴-9-基)苯基]-芘_1，6-二胺 (縮寫:l,6tBu-FLPAPrn)等。有機金屬配合物的實例包括雙[2- ’，6’ - 二氟苯基)吡啶合-N，C2’]乙酰丙 酮合銥(III)(縮寫FIracac)，三(2-苯基吡啶合-N，C2')銥(III)(縮寫Ir (PPy)3)， 雙[2-苯基吡啶合-N，C2’]乙酰丙酮合銥(III)(縮寫Ir(ppy)2(acac))，三(苯并 [h]喹啉合)銥(111)(縮寫11~0 (1)3)，雙(苯并[h]喹啉合)乙酰丙酮合銥(III) (縮寫lr(bzq)2(acac))，雙(2，4_ 二苯基-1，3-噁唑合-N，C2')乙酰丙酮合銥(III) (縮寫Ir(dpo)2(acac))，雙(2-苯基苯并噻唑合-N，C2’)乙酰丙酮合銥(III)(縮寫: Ir(bt)2(acac))，雙[2-(2，-苯并[4, 5-α]噻吩基)吡啶合-N，C3']乙酰丙酮合銥(III) (縮寫:Ir(btp)2(acac)),H (1_ 苯基異喹啉合-N，C2’)銥(III)(縮寫Ir (piq) 3)，雙(1_ 苯 基異喹啉合-N，C2’)乙酰丙酮合銥(III)(縮寫Ir(piq)2(acac))，2，3，7，8，12，13，17， 18-八乙基-21H，23H-卟啉鉬(II)(縮寫=PtOEP)等。下面，將描述被包括在第一層111中的電子接受化合物。僅通過與第一有機化合 物混合(相接觸)或容易地通過施加電場，電子接受化合物從第一有機化合物接收電子。例 如，給出過渡金屬氧化物和屬于周期表的第4-8族中任意族的金屬的氧化物。具體地，氧化 釩、氧化鈮、氧化鉭、氧化鉻、氧化鉬、氧化鎢、氧化錳和氧化錸是優(yōu)選的，因為它們的電子接 受性高。尤其是，氧化鉬是優(yōu)選的，因為它具有低的吸濕性質(zhì)。此外，可以給出諸如7，7，8， 8-四氰基-2，3，5，6-四氟二甲基對苯醌(簡寫為=F4-TCNQ)和四氯苯醌的有機化合物。優(yōu)選地，向第一層111添加電子接受化合物，使得電子接受化合物與第一有機化 合物的質(zhì)量比為從1 0. 1到1 4.0(這里含端值)。在電子接受化合物僅通過與第一有機化合物混合(相接觸)從第一有機化合物 接收電子的情況下，在第一層中形成電荷轉(zhuǎn)移配合物。此時，發(fā)生由于電荷傳輸交互作用(charge transfer interaction)而導(dǎo)致的紅外區(qū)域中的吸收。當?shù)谝挥袡C化合物是芳香 胺化合物時，在許多情況下也發(fā)生可見光區(qū)域中的吸收，這在透射率方面是不利的。例如， 在日本專利申請公開No. 2003-272860中，氧化釩和具有芳香胺骨架的化合物的混合物導(dǎo) 致在大約500nm和大約1300nm處的吸收。此外，F(xiàn)4-TCNQ和具有芳香胺骨架的化合物的混 合物導(dǎo)致在大約700nm、大約900nm和大約1200nm處的吸收。在該情況下，尤其是可見光區(qū) 域中的吸收峰是發(fā)射效率降低的原因。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在使用電子接受化合物和第一有機化合物(所述第一有機 化合物具有富η芳雜環(huán)(優(yōu)選地，咔唑、二苯并呋喃、和二苯并噻吩的骨架)或上述三環(huán)或 四環(huán)稠合芳烴環(huán)(優(yōu)選地，蒽的骨架)作為空穴傳輸骨架)形成所述第一層的情況下，盡管 沒有發(fā)生由于電荷傳輸交互作用而引起的吸收，但是對于從陽極的空穴注入的勢壘基本被 去除。因此，可容易地形成在可見光區(qū)域不具有吸收峰的第一層，從而可以防止由透射率降 低而導(dǎo)致的發(fā)射效率的降低。上述結(jié)構(gòu)帶來了下述效果。優(yōu)選地，通過增加第一層111的厚度(這樣較不容易 引起驅(qū)動電壓的變化)和通過減小其它層的厚度來進行用于光學設(shè)計的EL層103的厚度 的改變。然而，如果第一層是在可見光區(qū)域中展現(xiàn)出吸收光譜峰的層，并且其厚度增加，則 第一層111吸收從發(fā)光層121發(fā)射的光，這造成發(fā)射效率的降低。因此，使用上述不導(dǎo)致由 電荷傳輸交互作用引起的吸收的第一層111，由此使發(fā)射效率最優(yōu)化。第一層111的厚度的 增加在防止發(fā)光元件中的短路方面是有效的。因此，從與電子接受化合物相結(jié)合的角度，第一有機化合物的空穴傳輸骨架優(yōu)選 地具有包括富η芳雜環(huán)或者三環(huán)或四環(huán)稠合芳烴環(huán)的骨架。具體地講，咔唑、二苯并呋喃、 二苯并噻吩或蒽是優(yōu)選的，因為它們具有非常高的電化學穩(wěn)定性和優(yōu)異的空穴傳輸性質(zhì)。請注意，在第一有機化合物具有芳香胺骨架的情況下，第一有機化合物的空穴傳 輸骨架在許多情況下是芳香胺骨架。在這種情況下，發(fā)生上述的由電荷傳輸交互作用引起 的吸收。因此，優(yōu)選地，第一有機化合物不具有芳香胺骨架。此外，常規(guī)假設(shè)是如果有機化合物的電離勢為5.7eV或更大(HOMO能級 為-5. 7eV或更小)，則難以在有機化合物和電子接受化合物之間弓I起氧化還原反應(yīng)(例如， 見日本專利申請公開No. 2003-27^60)。因此，作為用于引起與電子接受化合物的氧化還 原反應(yīng)的有機化合物，已經(jīng)認為有必要使用具有小于5. 7eV的電離勢的物質(zhì)(HOMO能級大 于-5. 7eV)，尤其是，具有高施電子性質(zhì)的物質(zhì)，諸如芳香胺。盡管如此，在本發(fā)明的一個實 施例中，根據(jù)本發(fā)明人的實驗發(fā)現(xiàn)，當?shù)谝挥袡C化合物即使不包括芳香胺骨架也具有至少 大于或等于-6. OeV并且小于或等于-5. 7eV的Η0Μ0能級時，盡管沒有由于與電子接受化合 物的電荷傳輸交互作用引起的吸收，第一層也可起作用。因此，在本發(fā)明的一個實施例的上述發(fā)光元件中，第一有機化合物的Η0Μ0能級優(yōu) 選地大于或等于-6. OeV并且小于或等于-5. 7eV。該結(jié)構(gòu)使得即使在發(fā)光層的能隙大并且 第一有機化合物的Η0Μ0能級低時，仍易于實施本發(fā)明的概念。如以上給出的，不具有芳香胺骨架的化合物的優(yōu)選實例包括9，10- 二苯基蒽 (縮寫0 々11讓)，9-(2-萘基)-10-[4-(1-萘基)苯基]蒽，9-[4-(10_苯基-9-蒽基)苯 基]-9H-咔唑(縮寫CzPA)，3-苯基-9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(縮 寫CzPAP)，3，6-二苯基-9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(縮寫DPCzPA)，3-(1-萘基)-944-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(縮寫=CzPAa N)，3_(聯(lián) 苯-3-基)-9-W-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(縮寫CzPAmB) ,344-(1-萘基)苯 基]-9- [4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(縮寫=CzPA a NP)，9-苯基-3- [4-(10-苯 基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(縮寫斤(^^)，9-(9，10-二苯基-2-蒽基)-9!1-咔唑(縮寫 2〇2卩六)，9-[4-(9，10-二苯基-2-蒽基)苯基]-9H-咔唑(縮寫2CzPPA)，4_[3_(9，10-二 苯基-2-蒽基)苯基]二苯并呋喃(縮寫2mPDBFPA-II)，4-[4-(9，10-二苯基-2-蒽基) 苯基]二苯并呋喃(縮寫2PDBFPA-II)，4-{3-[10-(2-萘基)-9-蒽基]苯基} 二苯并呋 喃，4-[3-(9，10_ 二苯基-2-蒽基)苯基]二苯并噻吩(縮寫2mPDBTPA-II)，4-[3-(三亞 苯-2-基)苯基]二苯并噻吩(縮寫:mDBTPTp-II)，944-(5-苯基-1，3，4-噁二唑-2-基) 苯基]-9H-咔唑(縮寫C011)，9-[4-(5-苯基-1，3，4-噁二唑-2-基)苯基]-3-苯 基-9H-咔唑(縮寫:C011-II)，9-[4-(5-苯基-1，3，4-噁二唑-2-基)苯基]_3，6_ 二苯 基-9H-咔唑(縮寫:0011-111),9- '" -(5-苯基-1，3，4-噁二唑-2-基)-[1，1，:2，， 1” :2”，1”，]四聯(lián)苯-4-基]-9H-咔唑(縮寫Z-CzP011),9- -(苯并噁唑-2-基)苯 基]-3-苯基-9H-咔唑(縮寫CzB0x-II)，944-(苯并噁唑-2-基)苯基]_3，6_ 二苯 基-9H-咔唑(縮寫:CzB0x-III)，和 9- ”，-(苯并噁唑-2-基)-[1，1，2，，1 ” 2”，1 ”，] 四聯(lián)苯-4-基]-9H-咔唑(縮寫Z-CzPB0x)。或者，可以使用咔唑衍生物的聚合物例如聚 (N-乙烯基咔唑)(縮寫PVK)。上面描述的是EL層103的具體結(jié)構(gòu)。下面將描述陽極101和陰極102。對于陽極101，優(yōu)選地使用具有高功函數(shù)的金屬、合金、導(dǎo)電化合物、或上述物質(zhì)的 混合物等(特別是，4. OeV或更高的功函數(shù)是優(yōu)選的)。作為實例，給出了氧化銦-氧化錫 (ΙΤ0 銦錫氧化物)、含有硅或氧化硅的氧化銦-氧化錫、氧化銦-氧化鋅(ΙΖ0 銦鋅氧化 物)、含有氧化鎢和氧化鋅的氧化銦(IWZO)等。這些導(dǎo)電金屬氧化物膜通常通過濺射法沉 積，但也可以通過噴墨法、旋涂法等、通過施加溶膠-凝膠法等形成。例如，可使用添加了 Iwt % -20wt %的氧化鋅的氧化銦作為靶材通過濺射法來形成氧化銦-氧化鋅(IZO)。此外， 可通過濺射法，使用其中包括相對于氧化銦為0. 5wt% -5wt%的氧化鎢和0. Iwt % -Iwt % 的氧化鋅的靶材，來形成含有氧化鎢和氧化鋅的氧化銦(IWZO)。此外，可以給出下述物質(zhì) 金(Au)、鉬(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、鈀(Pd)、鈦 (Ti)、金屬氮化物材料(例如氮化鈦)、氧化鉬、氧化釩、氧化釕、氧化鎢、氧化錳、氧化鈦等。 可替換地，可使用導(dǎo)電聚合物，諸如聚(3，4_亞乙基二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PED0T/ PSS)或聚苯胺/聚(苯乙烯磺酸)(PAni/PSS)。對于陰極102，可使用具有低功函數(shù)的金屬、合金、導(dǎo)電化合物、上述物質(zhì)的混合物 等(特別是，3. SeV或更低的功函數(shù))的物質(zhì)。作為這種陰極材料的典型示例，可以使用 屬于周期表中的族1或族2的元素，S卩諸如鋰(Li)或銫(Cs)的堿金屬，或諸如鎂(Mg)、 鈣(Ca)、或鍶(Sr)的堿土金屬；含有任意這些元素的合金(諸如，MgiVg或AlLi)；諸如銪 (Eu)或鐿( )的稀土金屬；或者含有這種稀土金屬的合金；等等?？商鎿Q地，可使用堿金 屬化合物、堿土金屬化合物、或稀土金屬化合物(例如，氟化鋰(LiF)、氧化鋰(LiOx)、氟化 銫(CsF)、氟化鈣(CaF2)或氟化鉺(ErF3))的薄膜與諸如鋁的金屬膜的堆疊形成。堿金屬、 堿土金屬、或包括這些金屬的合金的膜可通過真空蒸發(fā)法形成。含有堿金屬或堿土金屬的 合金膜也可以通過濺射形成。此外，可替換地，可通過噴墨法等由銀漿形成膜。
請注意，在本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光元件中，陽極和陰極中至少一個具有光透 射性質(zhì)?？赏ㄟ^使用諸如ITO的透明電極，或通過減小電極的厚度，來確保光透射性質(zhì)。此外，用于形成本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光元件的基板可以被設(shè)置在陽極101側(cè) 或陰極102側(cè)?；宓姆N類可以例如是玻璃、塑料、或金屬等。請注意，只要可用作發(fā)光元 件的支撐，也可使用其它種類的材料。在來自發(fā)光元件的光被通過基板提取到外部的情況 下，基板優(yōu)選地具有光透射性質(zhì)。利用上述結(jié)構(gòu)，可制造本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光元件。請注意，EL層103仍可 包括另一層。具體地講，如圖3所示，元件結(jié)構(gòu)可包括電子傳輸層113和電子注入層114。電子傳輸層113包含例如具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金屬配合物，例如三 (8-喹啉合)鋁(縮寫Alq)，三(4-甲基-8-喹啉合)鋁(縮寫=Almq3)，雙(10-羥基苯 并[h]-喹啉合)鈹(縮寫=BeBq2)，或雙甲基_8_喹啉合)(4_苯基苯酚合)鋁(縮寫 BAlq)?；蛘撸梢允褂镁哂谢趪f唑或者基于噻唑的配體的金屬配合物，例如雙[2-(2-羥 基苯基)苯并噁唑合]鋅(縮寫Jn(BOX)2)或雙[2-(2-羥基苯基)苯并噻唑合]鋅(縮寫 Zn(BTZ)2)等。也可使用2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4_噁二唑(縮寫=PBD) U, 3-雙[5-(p-叔丁基苯基)-1，3，4_噁二唑-2-基]苯(縮寫0XD-7)、3-(4-聯(lián)苯基)-4-苯 基-5-(4-叔丁基苯基)-1，2，4-三唑(縮寫TAD、紅菲繞啉(bathophenanthroline，縮寫 BPhen)、浴銅靈(縮寫B(tài)CP)等來代替金屬配合物。此處提到的物質(zhì)主要是具有大于或等 于10_6Cm2/V · s的電子遷移率的物質(zhì)。注意，也可以將以上所述以外的物質(zhì)用作電子傳輸 層，只要它的電子傳輸性高于它的空穴傳輸性。此外，電子傳輸層不限于單層，并且可以是 兩個或多個含有任何上述物質(zhì)的層的疊層?；蛘撸梢允褂酶叻肿踊衔?。例如，可以使用聚[(9，9_ 二己基芴-2，7_ 二 基)_ 共 _(吡啶-3，5-二基)](縮寫PF-Py)，聚[(9，9_ 二辛基芴-2，7-二基)-共-(2， 2’ -聯(lián)吡啶 _6，6’ - 二基)](縮寫PF-BPy)等。對于電子注入層114，可使用堿金屬、堿土金屬、或其化合物，諸如鋰、鈣、鎂、氟化 鋰(LiF)、氧化鋰(LiOx)、氟化銫(CsF)、或氟化鈣(CaF2) 0可替換地，可使用包括電子傳輸物質(zhì)和堿金屬、堿土金屬、或其化合物的層，特別 是，可使用包括Alq和鎂(Mg)的層等。請注意，在該情況下，可更有效率地從陰極102注入 電子。下面描述制造本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光元件的方法。作為該制造方法，優(yōu)選地 使用以真空蒸發(fā)法為代表的干法工藝。這是因為，在本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光元件中，干 法工藝更容易形成單獨區(qū)域用以堆疊第一層、第二層和發(fā)光層。就此而言，第一有機化合 物、第二有機化合物、第三有機化合物、和發(fā)光物質(zhì)優(yōu)選地為低分子化合物。然而，可以使用任何的各種方法來形成本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光元件，無論該 方法是干法工藝還是濕法工藝。濕法工藝的典型示例包括但不限于噴墨法、旋涂法等。因此，通過應(yīng)用本發(fā)明，可以提供具有長壽命的發(fā)光元件，還可以提供具有優(yōu)異發(fā) 射效率和驅(qū)動電壓的發(fā)光元件。(實施例2)實施例2將參照要使用的材料和制備方法，說明作為本發(fā)明的一個實施例的較高 載流子復(fù)合效率的發(fā)光元件優(yōu)選的結(jié)構(gòu)。在實施例2中，插在陽極和陰極之間區(qū)域被稱為EL層。圖4A和4B分別示出了實施例2中的本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光元件的概念元件 結(jié)構(gòu)及其能帶圖。如圖4A所示，在本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光元件中，在陽極401和陰極 402之間設(shè)置EL層403。EL層403至少具有如下的堆疊結(jié)構(gòu)，在該堆疊結(jié)構(gòu)中，從陽極401 起按順序設(shè)置了第一層411、第二層412、第一發(fā)光層421、和第二發(fā)光層422。此外，第一層 411含有第一有機化合物和電子接受化合物。第二層412含有第二有機化合物。第一發(fā)光 層421含有第三有機化合物和相對于第三有機化合物具有空穴俘獲性質(zhì)的第一發(fā)光物質(zhì)。 第二發(fā)光層422含有第四有機化合物和相對于第四有機化合物具有空穴俘獲性質(zhì)的第二 發(fā)光物質(zhì)。第四有機化合物是與第三有機化合物不同的化合物。首先，如圖4B所示，本發(fā)明的發(fā)明人已考慮使第一層中的第一有機化合物的HOMO 能級433與第二層中的第二有機化合物的HOMO能級434基本相等。相似地，發(fā)明人已考慮 使第二層中的第二有機化合物的HOMO能級434與第一發(fā)光層中的第三有機化合物的HOMO 能級435基本相等。此外，發(fā)明人已考慮使第一發(fā)光層中的第三有機化合物的HOMO能級 435與第二發(fā)光層中的第四有機化合物的HOMO能級437基本相等。因此，在第一層411和 第二層412之間，第二層412和第一發(fā)光層421之間，以及在第一發(fā)光層421和第二發(fā)光層 422之間，空穴注入勢壘被極大地降低。鑒于實施例1中描述的電化學選擇性，在本說明書中，基本相等的HOMO能級是指， 具體地講，HOMO能級彼此相差從-0. 2eV至+0. (這里含端值)。如實施例1所述，即使在陽極的功函數(shù)431和第一層411中所包括的第一有機化 合物的HOMO能級433之間存在能隙，通過向第一層411添加電子接受化合物，空穴也平穩(wěn) 地注入；因此，基本去除了空穴注入勢壘?？梢越M合電子接受化合物和第一有機化合物，或 從陽極起將其按順序?qū)盈B，來作為第一層411。上述結(jié)構(gòu)基本去除了從陽極到第一和第二發(fā)光層的層之間的空穴注入勢壘。此外，出于與實施例1相同的原因，向每個發(fā)光層添加具有空穴俘獲性質(zhì)的發(fā)光 物質(zhì)。具體地講，在第一發(fā)光層421中，添加相對于第一發(fā)光層421中所包括的第三有機化 合物具有空穴俘獲性質(zhì)的第一發(fā)光物質(zhì)。在第二發(fā)光層422中，添加相對于第二發(fā)光層422 中所包括的第四有機化合物具有空穴俘獲性質(zhì)的第二發(fā)光物質(zhì)。因此，可防止空穴傳到陰 極而不增加驅(qū)動電壓。為了使空穴被所述發(fā)光物質(zhì)俘獲，在第一發(fā)光層421中，第三有機化合物和具有 空穴俘獲性質(zhì)的第一發(fā)光物質(zhì)優(yōu)選地分別為主材料和客材料。此外，在第二發(fā)光層422中， 第四有機化合物和具有空穴俘獲性質(zhì)的第二發(fā)光物質(zhì)優(yōu)選地分別為主材料和客材料。鑒于上述電化學選擇性，具有空穴俘獲性質(zhì)的第一發(fā)光物質(zhì)的HOMO能級436優(yōu)選 地比第三有機化合物的HOMO能級435高0. 3eV或更多。此外，鑒于上述電化學選擇性，具有 空穴俘獲性質(zhì)的第二發(fā)光物質(zhì)的HOMO能級438優(yōu)選地比第四有機化合物的HOMO能級437 高0. 3eV或更多。僅為了較高的發(fā)射效率而防止空穴傳到陰極，也可以通過在陽極401和第一發(fā)光 層421之間添加用于俘獲空穴的材料來實現(xiàn)。然而，這種技術(shù)減小了空穴傳輸?shù)乃俣龋钡?空穴到達發(fā)光層421以發(fā)射光，從而不可避免地增加了驅(qū)動電壓。相反，在圖4A和4B中示 出的本發(fā)明的一個實施例的結(jié)構(gòu)中，空穴從陽極401傳輸?shù)桨l(fā)光層421而不受勢壘或陷阱的影響，并相應(yīng)地使驅(qū)動電壓的增加最小化。簡而言之，優(yōu)選地，不向第二層添加具有空穴 俘獲性質(zhì)的材料。此外，如圖4B所示，到達第一發(fā)光層421和第二發(fā)光層422的空穴在具有空穴俘 獲性質(zhì)的第一發(fā)光物質(zhì)的HOMO能級436處和具有空穴俘獲性質(zhì)的第二發(fā)光物質(zhì)的HOMO能 級438處被俘獲，并且在第一發(fā)光層421和第二發(fā)光層422中空穴突然減小其移動速度。然 后，這些變慢的空穴和從陰極402注入的電子有效地復(fù)合，導(dǎo)致高效的光發(fā)射。在圖4B中， 附圖標記432表示陰極的功函數(shù)。此外，就驅(qū)動電壓方面而言，電子需要在第一發(fā)光層421 和第二發(fā)光層422中被充分地傳輸。因此，優(yōu)選地，作為第一發(fā)光層421的主材料的第三有 機化合物以及作為第二發(fā)光層422的主材料的第四有機化合物，不僅具有空穴傳輸性質(zhì)還 具有電子傳輸性質(zhì)。也就是說，第三和第四有機化合物優(yōu)選地是雙極材料。在本說明書中，“雙極材料”是指這樣的材料所述材料在EL層中能夠注入空穴 (電子被取走的反應(yīng))和注入電子(電子被接收的反應(yīng))，在每個反應(yīng)中相對穩(wěn)定，并且能 夠充分地傳輸空穴和電子兩者。請注意，附圖標記439表示第一層411中所包括的第一有機化合物的LUMO能級； 附圖標記440表示第二層中所包括的第二有機化合物的LUMO能級；附圖標記443表示具有 空穴俘獲性質(zhì)的第一發(fā)光物質(zhì)的LUMO能級；附圖標記444表示第二發(fā)光物質(zhì)的LUMO能級。實施例2中的不使用勢壘的增強發(fā)光層中的復(fù)合效率的特征方案是堆疊包括第 三有機化合物的第一發(fā)光層421和包括第四有機化合物的第二發(fā)光層422，并且第三和第 四有機化合物為有意地不同的化合物。如上所述，在第三和第四有機化合物(它們的HOMO能級基本相等)之間基本沒有 電化學空穴注入勢壘。然而，不同種類的物質(zhì)之間的空穴傳輸比相同種類的物質(zhì)之間的空 穴傳輸略微有些慢。對于電子，在圖4A和4B中示出的本發(fā)明的一個實施例中，第三有機化合物的LUMO 能級441和第四有機化合物的LUMO能級442基本相同，并因此，對于從第四有機化合物到 第三有機化合物的電子注入，基本不存在電化學勢壘。然而，因為第三和第四有機化合物是 不同的化合物，因此與相同種類的物質(zhì)之間的電子傳輸相比，它們之間的電子傳輸略微有 些被抑制。鑒于電化學選擇性，基本相等的LUMO能級是指，具體地講，LUMO能級相差-0. 2eV 至+0. 2eV (這里含端值)。因此，在第一發(fā)光層421和第二發(fā)光層422之間的界面處抑制了空穴和電子兩者 的傳輸。因為在該界面處不存在電化學勢壘，因此這種抑制的效果并不很大。盡管如此，該 效果影響了空穴和電子兩者，并因此，以該界面為中心形成載流子復(fù)合區(qū)域。此外，由于該 復(fù)合不歸因于勢壘的使用，因此復(fù)合區(qū)域不是局部化的，從而使得難以引起發(fā)生空穴或電 子在小區(qū)域上(勢壘附近)的累積或聚集促進劣化的現(xiàn)象。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，上述設(shè)計使得載流子主要在發(fā)光層內(nèi)部(在第一發(fā)光層 421和第二發(fā)光層422之間的界面附近)復(fù)合，而不使用勢壘。因此，在形成結(jié)的發(fā)光層中 組合和包括不同雙極材料(每種材料傳輸空穴和電子兩者)以產(chǎn)生載流子復(fù)合的構(gòu)思是一 個可以被稱為“雙極異質(zhì)結(jié)”的新概念，并且是本發(fā)明的重要構(gòu)思之一。其能夠增加發(fā)射效 率，并防止由勢壘引起的劣化。如上所述，在本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光元件中，重要的是空穴平穩(wěn)地從陽極傳輸?shù)桨l(fā)光層而沒有遇到勢壘或陷阱，并且在不使用勢壘的情況下控制電子和空穴在發(fā)光層 中的移動速度，由此導(dǎo)致高效的復(fù)合。避免使用勢壘使得難以引發(fā)其中出現(xiàn)在小區(qū)域(勢 壘的附近)上的空穴或電子的累積或集中促進劣化的現(xiàn)象，從而有助于得到較長的壽命。 此外，在從陽極到發(fā)光層的層之間基本不存在空穴注入勢壘或空穴陷阱，因此可以降低驅(qū) 動電壓。此外，由于在發(fā)光層中使用具有空穴俘獲性質(zhì)的發(fā)光物質(zhì)，并且還使用雙極異質(zhì) 結(jié)，因此即使不使用勢壘，空穴和電子也能夠有效地復(fù)合。因此，可實現(xiàn)具有高發(fā)射效率以 及長壽命的發(fā)光元件。鑒于上述內(nèi)容，第一發(fā)光層421優(yōu)選地具有比第二層412低的空穴傳輸性質(zhì)。為 了使第一發(fā)光層421的空穴傳輸性質(zhì)低于第二層412的空穴傳輸性質(zhì)，例如，第二有機化合 物和第三有機化合物可以是相同的化合物。通過這種技術(shù)，第一發(fā)光層421具有比第二層 412低的空穴傳輸性質(zhì)，因為發(fā)光層421包括具有空穴俘獲性質(zhì)的第一發(fā)光物質(zhì)。下面將基于上述要點描述可應(yīng)用于第一、第二、第三和第四有機化合物的材料的 概念和具體示例。如實施例1中那樣，第一、第二、第三、和第四有機化合物的空穴傳輸骨架優(yōu)選地 是相同的?？昭▊鬏敼羌艿恼f明可參照圖6A至6C、圖7A至7C、圖8A至8C、圖9A至9C、圖 IOA至10C、圖IlA至11C、圖12A至12C、圖13A至13C、和圖14A至14C在實施例1中找到。此外，實施例2的要點之一是基本去除第三和第四有機化合物之間的電子注入勢 壘。作為為此的一種技術(shù)，本發(fā)明的發(fā)明人提出了第三有機化合物和第四有機化合物的電 子傳輸骨架是相同的。“電子傳輸骨架”是指其中分布有LUMO的化合物的骨架的一部分或全部。LUMO的 分布可以通過分子軌道計算來發(fā)現(xiàn)。當化合物(實施例2中的第三和第四有機化合物)的 電子傳輸骨架相同時，化合物的LUMO能級彼此接近，從而化合物之間的電化學勢壘降低。將參照圖6A至6C、圖7A至7C、圖8A至8C、圖9A至9C、圖IOA至10C、圖IlA至 11C、圖12A至12C、圖13A至13C、和圖14A至14C說明電子傳輸骨架的具體示例。如圖6A 至6C、圖7A至7C、圖8A至8C所示出的，CzPA、CzPAP、和PCzPA每一個都是其中結(jié)合了蒽骨 架和咔唑骨架的化合物。在每一化合物中，LUMO分布在蒽骨架周圍，因此蒽骨架可以被認 為是電子傳輸骨架。如圖9A至9C以及圖IOA至IOC所示，2mPDBFPA_II和2PDBFPA-II每一個都是其 中結(jié)合了蒽骨架和二苯并呋喃骨架的化合物。在每一化合物中，LUMO主要圍繞蒽骨架分布， 而二苯并呋喃骨架對LUMO有微小貢獻。因此，蒽骨架和二苯并呋喃骨架都可以被認為是電 子傳輸骨架(請注意，蒽骨架的貢獻較大)。如圖IlA至IlC所示，mDBTPTp-II是其中結(jié)合了三亞苯骨架和二苯并噻吩骨架的 化合物。在mDBTPTp-II中，LUMO主要圍繞三亞苯骨架分布，而二苯并噻吩骨架對LUMO有 微小貢獻，因此三亞苯骨架和二苯并噻吩骨架都可以被認為是電子傳輸骨架(請注意，苯 并菲骨架比二苯并噻吩骨架的貢獻大)。如圖12A至12C和圖13A至13C所示，COll和Z-CzPOll每一個都是其中結(jié)合了 1，3，4_噁二唑骨架和咔唑骨架的化合物。在每個化合物中，LUMO繞1，3，4-噁二唑骨架為 中心分布，因此1，3，4_噁二唑骨架可以被認為是電子傳輸骨架。如圖14A至14C所示，Z-CzPBOX是其中結(jié)合了苯并噁唑骨架和咔唑骨架的化合物。在Z-CzPBOX中，LUMO繞苯并噁唑骨架為中心分布，因此苯并噁唑骨架可以被認為是電子傳 輸骨架。如上所述，可以通過分子軌道計算來估計空穴傳輸骨架和電子傳輸骨架。根據(jù)本 發(fā)明的一個實施例，第一、第二、第三和第四有機化合物具有相同的空穴傳輸骨架，并且第 三和第四有機化合物具有相同的電子傳輸骨架?？昭▊鬏敼羌軆?yōu)選地是具有高施電子性質(zhì)的骨架；典型地，芳香胺骨架是公知的。 可替換地，富η芳雜環(huán)或稠合芳烴環(huán)是有效的。請注意，“富η芳雜環(huán)”是指單雜五元芳環(huán) (例如，吡咯、呋喃、或噻吩)，或具有通過芳環(huán)(典型地，苯環(huán))的環(huán)融合獲得的單雜五元芳 環(huán)的骨架。此外，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)下述組合作為降低第一和第二有機化合物之間、第二 和第三有機化合物之間、和第三和第四化合物之間的空穴注入勢壘的技術(shù)。即，該技術(shù)提供 這樣的結(jié)構(gòu)，其中，第一有機化合物的空穴傳輸骨架(第一空穴傳輸骨架)、第二有機化合 物的空穴傳輸骨架(第二空穴傳輸骨架)、第三有機化合物的空穴傳輸骨架(第三空穴傳輸 骨架)、和第四有機化合物的空穴傳輸骨架(第四空穴傳輸骨架)每一個都分別包括富η 芳雜環(huán)、三環(huán)稠合芳烴環(huán)、和四環(huán)稠合芳烴環(huán)中的至少任意一個的骨架。本發(fā)明的發(fā)明人通 過實驗發(fā)現(xiàn)，在這種情況下，即使第一、第二、第三和第四空穴傳輸骨架彼此不同，也能基本 去除空穴注入勢壘。因此，本發(fā)明的一個實施例也覆蓋了這樣的組合。富π芳雜環(huán)、三環(huán)稠合芳烴環(huán)、和四環(huán)稠合芳烴環(huán)的具體示例與實施例1中的相 同。在第一、第二、第三和第四有機化合物的空穴傳輸骨架具有上述富π芳雜環(huán)、三 環(huán)和四環(huán)稠合芳烴環(huán)中的至少任意一個的骨架的情況下，這些骨架也優(yōu)選是相同的。如上 所述，這是因為只要骨架相同，就降低了骨架之間的電化學勢壘。在本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光元件中，第一、第二、和第三有機化合物優(yōu)選是相同 的化合物。這是因為，通過使化合物本身以及它們的空穴傳輸骨架相同，容易發(fā)生分子軌道 的重疊，由此大大有助于空穴傳輸。此外，利用相同的化合物可接連地進行膜形成，并因此 還簡化了元件制備。請注意，為了形成上述雙極異質(zhì)結(jié)(以在不使用勢壘的情況下控制載 流子復(fù)合區(qū)域)，第四有機化合物是與第一、第二和第三有機化合物不同的化合物。請注意，優(yōu)選作為第一、第二、第三和第四有機化合物的化合物的具體示例包括 具有芳香胺骨架作為空穴傳輸骨架的化合物，以及具有富η芳雜環(huán)和/或稠合芳烴環(huán)作為 空穴傳輸骨架的化合物，所述化合物在實施例1中給出了。為了增加發(fā)光層中的復(fù)合效率，優(yōu)選地，第一發(fā)光層421具有比第二發(fā)光層422高 的空穴傳輸性質(zhì)和比第二發(fā)光層422低的電子傳輸性質(zhì)。具有這種組合的雙極異質(zhì)結(jié)也是 本發(fā)明的一個特征。上述特征可利用以下來實現(xiàn)例如，其中向PCzPA(根據(jù)CV測量具有_5. 79eV的 HOMO能級)添加5wt%的1，6-FLPAPrn (具有-5. 40eV的HOMO能級)作為第一發(fā)光物質(zhì)的 第一發(fā)光層，以及其中向CzPA (具有-5. 79eV的HOMO能級)添加5wt %的1，6-FLPAPrn (其 是與第一發(fā)光層中的相同的發(fā)光物質(zhì))作為第二發(fā)光物質(zhì)的第二發(fā)光層。如上所述，第一和第二發(fā)光物質(zhì)優(yōu)選地是相同的化合物，因為它們使得易于控制 第一和第二發(fā)光層的空穴和電子傳輸性質(zhì)。
第一和第二發(fā)光物質(zhì)可以是發(fā)射顏色不同的發(fā)光物質(zhì)，從而可發(fā)射具有發(fā)射顏色 的混色的光。例如，第一發(fā)光物質(zhì)的發(fā)射顏色是黃色，而第二發(fā)光物質(zhì)的發(fā)射顏色是藍色， 從而可發(fā)射白色光。下面描述第一發(fā)光層421中所包括的具有空穴俘獲性質(zhì)的第一發(fā)光物質(zhì)，以及第 二發(fā)光層422中所包括的具有空穴俘獲性質(zhì)的第二發(fā)光物質(zhì)。對于第一發(fā)光物質(zhì)沒有任何限制，只要其相對于第一發(fā)光層421中所包括的第三 有機化合物具有空穴俘獲性質(zhì)。換句話說，當該發(fā)光物質(zhì)被添加到第一發(fā)光層421時，該發(fā) 光物質(zhì)需要能夠降低第三有機化合物的空穴遷移率。具體地講，該物質(zhì)優(yōu)選地具有比第三 有機化合物高0. 3eV或更多的HOMO能級。類似地，對于第二發(fā)光物質(zhì)沒有任何限制，只要其相對于第二發(fā)光層422中所包 括的第四有機化合物具有空穴俘獲性質(zhì)。換句話說，當該具有空穴俘獲性質(zhì)的發(fā)光物質(zhì)被 添加到第二發(fā)光層422時，該具有空穴俘獲性質(zhì)的發(fā)光物質(zhì)需要能夠降低第四有機化合物 的空穴遷移率。具體地講，該物質(zhì)優(yōu)選地具有比第四有機化合物高0. 3eV或更多的HOMO能 級。與實施例1中一樣，第一和第二發(fā)光物質(zhì)優(yōu)選地是包括芳香胺化合物或有機金屬 配合物(尤其是芘二胺化合物或銥配合物)的任何發(fā)光物質(zhì)。已發(fā)現(xiàn)芘二胺化合物或銥配 合物相對于其中其空穴傳輸骨架具有蒽、咔唑、二苯并呋喃和二苯并噻吩中的至少任意一 個的骨架的化合物具有非常高的空穴俘獲性質(zhì)。因此，第三和第四有機化合物的每一個優(yōu) 選地具有這樣的空穴傳輸骨架。已通過實驗發(fā)現(xiàn)芘二胺化合物具有比其它具有與芘二胺化合物基本相同的HOMO 能級的芳香胺化合物高的空穴俘獲性質(zhì)(當被添加到發(fā)光層時大大降低發(fā)光層的空穴遷 移率的能力)。因此，芘二胺化合物特別優(yōu)選作為本發(fā)明中的第一發(fā)光物質(zhì)和/或第二發(fā)光 物質(zhì)。第一和第二發(fā)光物質(zhì)的具體示例可以與實施例1中給出的具有空穴俘獲性質(zhì)的 發(fā)光物質(zhì)的示例相同。下面，將描述第一層411中所包括的電子接受化合物。電子接受化合物也可以是 與實施例1中的相同的化合物。優(yōu)選地，電子接受化合物被包括在第一層411中，使得電子 接受化合物與第一有機化合物的質(zhì)量比為從1 0. 1到1 4.0(這里含端值)。還如實施例1中那樣，優(yōu)選第一發(fā)光層411中的第一有機化合物是不具有芳香胺 骨架的化合物，并且具有從-6. OeV到-5. 7eV的HOMO能級。上面說明了 EL層403的具體結(jié)構(gòu)。下面將說明陽極401和陰極402。陽極401和陰極402的具體結(jié)構(gòu)可以與實施例1中的相同。請注意，在本發(fā)明的 一個實施例的發(fā)光元件中，陽極和陰極中的至少一個具有光透射性質(zhì)?？赏ㄟ^使用諸如ITO 的透明電極，或通過減小降低電極的厚度，來確保光透射性質(zhì)。此外，用于形成本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光元件的基板可以被設(shè)置在陽極401側(cè) 或陰極402側(cè)?；宓姆N類可以是例如，玻璃、塑料、或金屬等。請注意，也可使用其它種類 的材料，只要它們可用作發(fā)光元件的支撐。在來自發(fā)光元件的光通過基板被提取到外部的 情況下，基板優(yōu)選地具有光透射性質(zhì)。利用上述結(jié)構(gòu)，可制造本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光元件。請注意，EL層403仍可包括另一個層。具體地講，如圖5所示，元件結(jié)構(gòu)可包括電子傳輸層413和電子注入層414。 電子傳輸層413和電子注入層414的結(jié)構(gòu)可以與實施例1中的相同。下面描述本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光元件的制造方法。作為該制造方法，優(yōu)選地 使用以真空蒸發(fā)法為代表的干法工藝。這是因為，在本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光元件中，干 法工藝更容易形成單獨的區(qū)域以用于堆疊第一層、第二層、第一發(fā)光層和第二發(fā)光層。就 此而言，第一有機化合物、第二有機化合物、第三有機化合物、第四有機化合物、第一發(fā)光物 質(zhì)、和第二發(fā)光物質(zhì)優(yōu)選地為低分子化合物。然而，可以使用任何各種方法來形成本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光元件，無論該方 法是干法工藝還是濕法工藝。濕法工藝的典型示例包括但不限于噴墨法、旋涂法等。因此，通過應(yīng)用本發(fā)明，可以提供具有長壽命的發(fā)光元件，并且還可以提供具有優(yōu) 異發(fā)射效率和驅(qū)動電壓的發(fā)光元件。該實施例可以與任何其它實施例和示例組合。(實施例3)該實施例描述了與實施例1和2中的不同的發(fā)光層結(jié)構(gòu)。請注意，將使用圖IA和 IB描述發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)。在圖IA和IB中，盡管根據(jù)實施例1，發(fā)光層121包括第三有機化合物和相對于第 三有機化合物具有空穴俘獲性質(zhì)的發(fā)光物質(zhì)，但根據(jù)實施例3，發(fā)光層121包括與具有空穴 俘獲性質(zhì)的發(fā)光物質(zhì)不同的能夠發(fā)射光的發(fā)光物質(zhì)(具有發(fā)光性質(zhì)的物質(zhì))。也就是說，該 實施例的發(fā)光層121還包括除了具有空穴俘獲性質(zhì)的發(fā)光物質(zhì)以外的具有發(fā)光性質(zhì)的物質(zhì)。由于根據(jù)實施例3的圖IA和IB中的結(jié)構(gòu)，除了發(fā)光層121以外，在實施例1中已 被描述，因此此處不再詳述。發(fā)光層121包括具有發(fā)光性質(zhì)的物質(zhì)，以及第三有機化合物和相對于第三有機 化合物具有空穴俘獲性質(zhì)的發(fā)光物質(zhì)(在實施例1中已描述)。作為所述具有發(fā)光性質(zhì)的物質(zhì)，可使用激發(fā)能小于或等于具有空穴俘獲性質(zhì)的發(fā) 光物質(zhì)的激發(fā)能的物質(zhì)。作為所述具有發(fā)光性質(zhì)的物質(zhì)，可以使用熒光材料或者磷光材料。具體地說，可以 適宜地使用任何下列物質(zhì)有機金屬配合物，例如N，N’-雙[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N， N’ - 二苯基芪-4，4’ - 二胺(縮寫YGA2S)，4- (9H-咔唑-9-基)-4’ - (10-苯基-9-蒽基) 三苯基胺(縮寫￥64 幻力-(9，10-二苯基-2-蒽基)-隊9-二苯基-9!1-咔唑-3-胺(縮寫 2PCAPA)，N-[9，10-雙(1，1，-聯(lián)苯-2-基)-2-蒽基]-N，9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(縮 寫:2PCABPhA)，^(9，10-二苯基-2-蒽基)-隊N，，N，-三苯基-1，4-亞苯基二胺(縮寫 2DPAPA)，N- [9，10-雙(1，1，-聯(lián)苯-2-基)-2-蒽基]-N, N，，N，-三苯基-1，4-亞苯基二胺 (縮寫2DPABPhA)，N-[9，10-雙(1，1’_聯(lián)苯 _2_基)]_N_[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N-苯 基蒽-2-胺(縮寫2￥6六8 1^)，隊隊9-三苯基蒽-9-胺(縮寫DPhAPhA)，紅熒烯，5，12-雙 (1，1，-聯(lián)苯-4-基)-6，11-二苯基并四苯(縮寫:BPT)，N，N，N，，N，_四(4-甲基苯基)并 四苯-5，11-二胺(縮寫印-11^11))，7，14-二苯基-^『，^-四(4-甲基苯基)苊并[1， 2-a]熒蒽-3，10- 二胺(縮寫:p-mPhAFD)，雙[2-(2'-苯并[4，5- α ]噻吩基)吡啶合-N， C3']乙酰丙酮合銥(III)(縮寫Ir(btp)2(acac))，雙(1-苯基異喹啉合-N，C2’)乙酰丙酮合銥(III)(縮寫Ir(piq)2(aCaC))，(乙酰丙酮合)雙[2，3_雙(4_氟苯基)喹喔啉合]銥 (III)(縮寫Ir(Fdpq)2(acac))，和 2,3,7,8,12，13，17，18-八乙基-21H，23H-卟啉鉬(II) (縮寫PtOEP)；具有芳基胺骨架的化合物，例如二萘嵌苯，2，5，8，11-四(叔丁基)二萘嵌 苯(縮寫TBP)，4，4，-雙(2，2-二苯基乙烯基)聯(lián)苯(縮寫DPVBi)，4，4'-雙[2-(N-乙 基咔唑-3-基)乙烯基]聯(lián)苯(縮寫=BCzVBi)，雙甲基-8-喹啉合)苯基苯酚合) 鋁(縮寫B(tài)Alq)，雙甲基-8-喹啉合)氯化鎵(縮寫Gamq2Cl)，雙[2_(3，，5，雙(三 氟甲基)苯基)吡啶合-N，C2’]甲基吡啶合銥(III)(縮寫Ir (CF3PPy)2 (pic) ), [2-(4', 6’-二氟苯基)吡啶合_N，C2’]乙酰丙酮合銥(III)(縮寫FIr(acac))，雙[2-(4，，6，_ 二 氟苯基)吡啶合-N，C2’]甲基吡啶合銥(III)(縮寫FIrpic)，雙[2-G’，6’ - 二氟苯基) 吡啶合-N，C2’]銥(III)四(1-吡唑基)硼酸鹽(縮寫=FIr6), 2, 3- (4-二苯基氨基苯 基)喹喔啉(縮寫TPAQn)，和4，4’ -雙[N-(l-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(縮寫NPB)； 咔唑衍生物例如4，4，- 二(N-咔唑基)聯(lián)苯(縮寫CBP)和4，4，，4”-三(N-咔唑基)三 苯基胺(縮寫=TCTA)；金屬配合物，例如雙[2-(2-羥基苯基)吡啶合]鋅(縮寫=Znpp2), 雙[2- (2-羥基苯基)苯并噁唑合]鋅(縮寫ΖηΒ0Χ)，雙O-甲基_8_喹啉合)(4-苯基苯 酚合)鋁(縮寫B(tài)Alq)，和三(8-喹啉合)鋁(III)(縮寫=Alq3)；以及高分子化合物，例如 聚(N-乙烯基咔唑)(縮寫PVK)等。當該實施例的這種發(fā)光層被用于制造通過一個基板發(fā)射具有不同顏色的光的發(fā) 光元件時，形成第一層111和第二層112的材料和工藝對于兩個元件來說可以相同，由此可 以簡化工藝。例如，當想要通過一個基板發(fā)射具有兩種顏色的光時，通過用于發(fā)射具有第一種 顏色的光的發(fā)光元件和用于發(fā)射具有第二種顏色的光的發(fā)光元件的每一個中的具有空穴 俘獲性質(zhì)的發(fā)光物質(zhì)的HOMO能級和LUMO能級來確定第一層111和第二層112的材料。因 此，如果使用發(fā)射具有第一種顏色的光的具有空穴俘獲性質(zhì)的發(fā)光物質(zhì)和發(fā)射具有第二種 顏色的光的具有空穴俘獲性質(zhì)的發(fā)光物質(zhì)，則在包括發(fā)射具有第一種顏色的光的具有空穴 俘獲性質(zhì)的發(fā)光物質(zhì)的發(fā)光元件和包括發(fā)射具有第二種顏色的光的具有空穴俘獲性質(zhì)的 發(fā)光物質(zhì)的發(fā)光元件之間，需要不同的用于第一層111和第二層112的材料；因此，工藝復(fù)
ο相反，當發(fā)光層還包括除了所述具有空穴俘獲性質(zhì)的發(fā)光物質(zhì)以外的具有發(fā)光性 質(zhì)的物質(zhì)(如該實施例中的發(fā)光層那樣)時，第一層111和第二層112的材料可以相同，而 與發(fā)射顏色無關(guān)。在本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光元件中，重要的是空穴平穩(wěn)地從陽極傳輸?shù)桨l(fā)光層 而沒有遇到勢壘或陷阱，并且空穴在發(fā)光層中降低其移動速度而不使用勢壘，由此導(dǎo)致高 效的復(fù)合。因此，具有空穴俘獲性質(zhì)的發(fā)光物質(zhì)確定發(fā)光層中第三有機化合物的HOMO能級 和LUMO能級。第一層111和第二層112的材料相應(yīng)也被確定。在想要通過一個基板發(fā)射 兩種顏色的光的常規(guī)情況下，在用于發(fā)射具有第一種顏色的光的發(fā)光元件和用于發(fā)射具有 第二種顏色的光的發(fā)光元件之間，發(fā)光層中的第三有機化合物的HOMO能級和LUMO能級不 同，因此在這兩個元件之間，第一層111和第二層112的材料需要是不同的。相反，利用用于發(fā)射具有第一種顏色的光的發(fā)光元件和用于發(fā)射具有第二種顏色 的光的發(fā)光元件(其每一個都包括該實施例的發(fā)光層)，用于第一層111、第二層112、以及發(fā)光層121所包括的第三有機化合物和相對于第三有機化合物具有空穴俘獲性質(zhì)的發(fā)光 物質(zhì)的材料對于這兩個元件可以是相同的。在用于發(fā)射具有第一種顏色的光的發(fā)光元件和 用于發(fā)射具有第二種顏色的光的發(fā)光元件之間，使被添加到發(fā)光層121的具有發(fā)光性質(zhì)的 物質(zhì)不同，因此可以提供顏色在這些元件之間不同的光發(fā)射。在該情況下，盡管該實施例的發(fā)光層被用于發(fā)射具有第一種顏色的光的發(fā)光元件 和發(fā)射具有第二種顏色的光的發(fā)光元件，但實施例1的發(fā)光層也可用于所述元件中的任意 一個。換句話說，用于發(fā)射具有第一種和第二種顏色的光的發(fā)光元件可以是使用實施例3 的發(fā)光層的發(fā)光元件與使用實施例1的發(fā)光層的發(fā)光元件的組合。在圖4A和4B中，也可以應(yīng)用該實施例3的發(fā)光層。在該情況下，該實施例的發(fā)光 層可以應(yīng)用于第一發(fā)光層421和第二發(fā)光層422中的一者或兩者。在該情況下，在制造上述用于通過一個基板發(fā)射具有不同顏色的光的發(fā)光元件 時，可以獲得與圖IA和IB中的相同的效果。此外，如上所述，用于發(fā)射具有不同顏色的光 的發(fā)光元件的發(fā)光層可以是使用實施例3的發(fā)光層的發(fā)光元件和使用實施例1的發(fā)光層的 發(fā)光元件的組合。此外，可以使一個發(fā)光層中的多種發(fā)光物質(zhì)發(fā)射光。盡管上述說明給出了期望通過一個基板的兩種顏色的光發(fā)射的情況，但對于該情 況沒有限制。本發(fā)明可以應(yīng)用于期望通過一個基板的兩種或更多種顏色的光發(fā)射的情況， 或其中通過一個基板的兩種或更多種顏色的光發(fā)射獲得諸如白色的單色光的結(jié)構(gòu)。該實施例可以與任何其它實施例和示例組合。(實施例4)實施例4將說明作為本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)。請注意，實施例4 將參照圖15A和15B說明多個發(fā)光元件，在每一個發(fā)光元件中，在陽極和陰極之間設(shè)置了多 個如實施例1和2中描述的EL層。圖15A示出了級聯(lián)式(tandem)發(fā)光元件的示例，其中，在陽極501和陰極502之 間堆疊了兩個EL層，即第一 EL層503和第二 EL層504。實施例1或2中描述的EL層可應(yīng) 用于第一 EL層503和第二 EL層504。如實施例1和2所述，每個EL層的陽極側(cè)上的區(qū)域(實施例1和2中的第一層) 包括電子接受化合物。該包括電子接受化合物的區(qū)域(在圖15A和圖15B中由附圖標記 511和512表示)用作電荷生成區(qū)域。設(shè)置適合的電子注入層513作為連接EL層的部分， 冰因此第一 EL層503和第二 EL層504串聯(lián)連接；因此，該元件用作級聯(lián)發(fā)光元件。電子注 入層513的類型可以與實施例1中的電子注入層相同。如圖15B所示，可進一步在電子注入層513和EL層(圖15B中的第二 EL層504) 之間進一步設(shè)置輔助層514。作為輔助層514，例如，可形成ITO的透明導(dǎo)電膜等，以進行光 學調(diào)整?？商鎿Q地，可形成以氧化鉬為代表的電子接受化合物的膜。此外，可替換地，可以 設(shè)置下述的電子中繼(electron-relay)層作為輔助層514。電子中繼層是指能夠立即接收由電荷產(chǎn)生層(圖15B中的包括電子接受化合物 的區(qū)域51 中的電子接受化合物汲取的電子的層。因此，電子中繼層是含有具有高電子 傳輸性質(zhì)的物質(zhì)的層，并且優(yōu)選地使用其LUMO能級在所述電子接受化合物的受主能級和 第一 EL層503的LUMO能級之間的材料來形成。具體地講，該材料優(yōu)選地具有大于或等于 約-5. OeV的LUMO能級，更優(yōu)選地，具有大于或等于約-5. OeV并且小于或低于_3. OeV的LUMO能級。作為用于電子中繼層的物質(zhì)，例如，可給出二萘嵌苯衍生物和含氮稠合芳香化合 物。由含氮稠合芳香化合物于其穩(wěn)定性而優(yōu)選地用于電子中繼層。在含氮稠合芳香化合物 中，優(yōu)選使用具有電子接受基團(諸如氰基基團、氟基團)的化合物，因為這種化合物進一 步有利于在電子中繼層中接收電子?？梢杂糜陔娮又欣^層的二萘嵌苯衍生物的具體實例包括3，4，9，10-二萘嵌苯四 甲酸二酐(縮寫PTCDA)，3，4，9，10-二萘嵌苯四甲酸-雙-苯并咪唑(縮寫PTCBI)，N， N’ - 二辛基-3，4，9，10-二萘嵌苯四甲酸二亞胺(縮寫PTCDI-C8H)等。作為含氮稠合芳 香化合物的具體實例，可以給出以下實例吡嗪并[2，3-f][l，10]鄰二氮雜菲-2，3-二腈 (縮寫:卩卩0吣，2，3，6，7，10，11-六氰基-1，4，5，8，9，12-六氮雜三亞苯(縮寫=HAT(CN)6), 2，3-二苯基吡啶并[2,3-b]吡嗪(縮寫2PYPR)，2，3-雙(4-氟苯基)吡啶并[2，3_b]吡 嗪(縮寫F2PYPR)等。此外，任何下列材料可以用于電子中繼層全氟并五苯，7，7，8，8_四 氰基醌二甲烷(縮寫1^陶)，1，4，5，8-萘四甲酸二酐(縮寫NTCDA)，十六氟酞氰銅(縮 寫=F16CuPc), N，N，-雙(2，2，3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，8，8_ 十五氟辛基)-1，4，5，8_ 萘四 甲酸二酰亞胺(縮寫:附0)1義8朽，3，，4，-二丁基-5，5”-雙(二氰基亞甲基)-5，5”-二 氫-2，2，5，，2”_三噻吩(縮寫DCMT)，富勒烯亞甲基衍生物(例如，[6，6]_苯基C61 丁酸 甲酯(縮寫=PCBM))等。電子中繼層可包括施電子化合物。所述施電子化合物可以是堿金屬，堿土金屬， 稀土金屬，或者堿金屬、堿土金屬、或稀土金屬的化合物(包括氧化物、商化物或碳酸鹽)。 具體示例包括諸如鋰(Li)、銫(Cs)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、銪(Eu)和鐿(Yb)的金屬， 及其化合物。這些金屬或金屬化合物是優(yōu)選的，因為它們的電子注入性質(zhì)高。盡管在該實施例中描述了具有兩個EL層的發(fā)光元件，但本發(fā)明可類似地應(yīng)用于 其中堆疊了三個或更多EL層的發(fā)光元件。這種級聯(lián)發(fā)光元件能夠在高亮度區(qū)域中發(fā)射光， 同時保持低電流密度；因此，可實現(xiàn)具有長壽命的元件。當將該發(fā)光元件應(yīng)用于照明時，例 如，可抑制由電極材料的電阻導(dǎo)致的電壓降，從而實現(xiàn)大面積的均勻光發(fā)射。此外，可實現(xiàn) 具有降低的功耗的發(fā)光裝置。因此，使用具有實施例1或2中描述的結(jié)構(gòu)的EL層來制造級 聯(lián)發(fā)光元件，從而在壽命和功耗上產(chǎn)生協(xié)同增效的效果。此外，通過使EL層的發(fā)射顏色彼此不同，可從發(fā)光元件作為整體發(fā)射具有所需顏 色的光。例如，通過使第一和第二 EL層的發(fā)射顏色為互補色，可從具有兩個EL層的發(fā)光元 件作為整體發(fā)射白光。請注意，術(shù)語“互補”是指當顏色被混合時獲得消色(achromatic color)的顏色關(guān)系。也就是說，可通過混合來自其發(fā)射顏色為互補色的物質(zhì)的光來獲得白 色光發(fā)射。這被應(yīng)用于具有三個或更多發(fā)光單元的發(fā)光元件例如，當?shù)谝?、第二和第三EL 層的發(fā)射顏色分別為紅色、綠色和藍色時，可從發(fā)光元件作為整體發(fā)射白光。該實施例可與任何其它實施例和示例相組合。(實施例5)實施例5將說明作為使用上述實施例中描述的發(fā)光元件制造的發(fā)光裝置的示例 的無源矩陣發(fā)光裝置和有源矩陣發(fā)光裝置。圖26A至26D和圖27示出了無源矩陣發(fā)光裝置的示例。在無源矩陣(也被稱為簡單矩陣)發(fā)光裝置中，被布置為條帶(條帶形式)的多 個陽極被設(shè)置成與布置為條帶的多個陰極垂直。發(fā)光層插在每一個交點處。因此，在所選陽極(對其施加電壓)與所選陰極的交點處的像素發(fā)射光。圖26A至26C是密封之前的像素部分的俯視圖，圖26D是沿圖26A至^C中的點 劃線A-A’截取的橫截面圖。在基板601之上，形成絕緣層602作為基底絕緣層。請注意，當不必要時，可以省 略絕緣層602。在絕緣層602之上，以規(guī)律的間隔，以條帶形式布置多個第一電極603(圖 26A)。該實施例中描述的第一電極603對應(yīng)于本說明書中的陽極或陰極。此外，在第一電極603上設(shè)置在對應(yīng)于像素的區(qū)域中具有開口 605的分隔物604。 分隔物604是使用絕緣材料形成的。例如，可使用聚酰亞胺、丙烯酸類樹脂、聚酰胺、聚酰亞 胺酰胺(polyimide amide)、抗蝕劑、光敏或非光敏有機材料(諸如苯并環(huán)丁烯)、或SOG膜 (諸如含有烷基基團的SiOx膜)作為所述絕緣材料。對應(yīng)于每個像素的開口 605是發(fā)光區(qū) 域(圖26B)。在具有開口的分隔物604之上，設(shè)置多個分隔物606以與第一電極603相交 (圖26C)。所述多個分隔物606彼此平行地形成，并且所述多個分隔物606倒轉(zhuǎn)地漸縮 (inversely tapered)。在第一電極603和分隔物604之上，順序堆疊EL層607和第二電極608 (圖^D)。 請注意，該實施例中的第二電極608與本說明書中的陽極或陰極相對應(yīng)。分隔物604和分 隔物606的總高度大于EL層607和第二電極608的總厚度；因此，如圖26D所示，EL層607 和第二電極608被劃分為多個區(qū)域。請注意，所述多個劃分區(qū)域彼此電隔離。第二電極608以條帶形式形成，并且沿它們與第一電極603相交的方向延伸。請 注意，形成EL層607的層的一部分與形成第二電極608的導(dǎo)電層的一部分形成在倒轉(zhuǎn)地漸 縮的分隔物606上；然而，它們與EL層607和第二電極608分開。此外，當必要時，可以通過用于密封的粘合劑將密封材料(諸如密封罐或玻璃基 板)附接于基板601，從而可以將發(fā)光元件放置在密封的空間中。因此，可防止發(fā)光元件的 劣化。密封空間可填充填料或干燥的惰性氣體。此外，優(yōu)選在基板和密封材料之間放入干 燥劑等，以防止由于濕氣等導(dǎo)致發(fā)光元件劣化。干燥劑將微量的濕氣去除，從而實現(xiàn)充分的 干燥。作為干燥劑，可使用堿土金屬的氧化物，諸如氧化鈣或氧化鋇、沸石、或硅膠。堿土金 屬的氧化物通過化學吸附來吸收濕氣，而沸石和硅膠通過物理吸附來吸收濕氣。圖27是設(shè)置有柔性印刷電路(FPC)等的圖26A至^D中示出的無源發(fā)光裝置的 俯視圖。如圖27所示，在形成圖像顯示的像素部分中，掃描線和數(shù)據(jù)線被布置為彼此相 交，從而掃描線和數(shù)據(jù)線彼此垂直。圖26A至^D中的第一電極603對應(yīng)于圖27中的掃描線703 ；圖26A至^D中的 第二電極608對應(yīng)于圖27中的數(shù)據(jù)線708 ；并且倒轉(zhuǎn)地漸縮的分隔物606對應(yīng)于分隔物 706。圖^D中示出的EL層607插在數(shù)據(jù)線708和掃描線703之間，并且由區(qū)域705表示
的交點對應(yīng)于一個像素。掃描線703在其端部與連接線709電連接，并且連接線709經(jīng)由輸入端子710與 FPC 711b相連接。此外，數(shù)據(jù)線708經(jīng)由輸入端子712與FPC 711a相連接。可根據(jù)需要設(shè)置光學膜，諸如偏振片、圓偏振片(包括橢圓偏振片))、延遲板 (retardation plate)(四分之一波片或半波片)、或濾色器。此外，除了偏振片或圓偏振片以外還可以設(shè)置抗反射膜。通過設(shè)置抗反射膜，可進行抗眩光處理，由此反射光可以由于表 面的粗糙度而被散射，以減少反射。盡管圖27示出了其中在基板上沒有設(shè)置驅(qū)動電路的示例，但也可以在基板上安 裝包括驅(qū)動電路的IC芯片。當安裝IC芯片時，數(shù)據(jù)線側(cè)IC和掃描線側(cè)IC(在每一個IC中形成有用于向像素 部分發(fā)送信號的驅(qū)動電路)被安裝在像素部分的周邊或(外部)。作為用于安裝IC芯片的 方法，可使用COG方法、TCP、引線接合法等。TCP是與安裝有IC的TAB帶，并且TAB帶與元 件形成基板上的布線相連接以安裝IC。數(shù)據(jù)線側(cè)IC和掃描線側(cè)IC可使用硅基板、絕緣體 上硅(SOI)基板、玻璃基板、石英基板、或塑料基板形成。下面，參照圖28A和28B說明有源矩陣發(fā)光裝置的示例。圖28A是發(fā)光裝置的俯 視圖，圖28B是沿圖28k中的虛線A-A’截取的橫截面圖。本實施例中的有源矩陣發(fā)光裝置 包括設(shè)置在元件基板801上的像素部分802、驅(qū)動電路部分(源極側(cè)驅(qū)動電路)803、以及驅(qū) 動電路部分(柵極側(cè)驅(qū)動電路)804。像素部分802、驅(qū)動電路部分803和驅(qū)動電路部分804 通過密封材料805被密封在元件基板801和密封基板806之間。在元件基板801之上，設(shè)置有用于連接外部輸入端子的引線807，通過該外部輸入 端，來自外部的信號(例如，視頻信號、時鐘信號、啟動信號、或重置信號等)或電位被發(fā)送 至驅(qū)動電路部分803和驅(qū)動電路部分804。此處，描述了其中設(shè)置了 FPC 808作為外部輸入 端子的示例。請注意，盡管此處僅示出了 FPC，但也可以對其附接印刷線路板(PWB)。在本 說明書中，所述發(fā)光裝置在其范疇中包括發(fā)光裝置本身以及其上安裝有FPC或PWB的發(fā)光
直ο下面，參照圖28B說明有源矩陣發(fā)光裝置的橫截面結(jié)構(gòu)。盡管在元件基板801之 上形成了驅(qū)動電路部分803、驅(qū)動電路部分804和像素部分802，但圖28B僅示出了像素部 分802和作為源極側(cè)驅(qū)動電路的驅(qū)動電路部分803。在驅(qū)動電路部分803中，示出了包括CMOS電路的示例，所述CMOS電路包括η溝道 TFT 809和ρ溝道TFT 810。請注意，可使用各種類型的電路(諸如CMOS電路、PMOS電路、 或NMOS電路)來形成驅(qū)動電路部分中所包括的電路。在該實施例中，描述了其中在同一基 板之上形成驅(qū)動電路和像素部分的集成了驅(qū)動器的類型；然而，本發(fā)明不限于該結(jié)構(gòu)，并且 驅(qū)動電路可以形成在與其上形成有像素部分的基板不同的基板之上。像素部分802具有多個像素，每個像素包括開關(guān)TFT 811、電流控制TFT 812、和與 電流控制TFT 812的布線(源極電極或漏極電極)電連接的陽極813。形成絕緣體814以 覆蓋陽極813的端部部分。在該實施例中，使用正性光敏丙烯酸樹脂形成絕緣體814。請 注意，對于TFT(諸如，開關(guān)TFT 811和電流控制TFT 812)的結(jié)構(gòu)沒有任何特別的限制。例 如，可使用交錯型(Staggered)TFT或反向交錯型(inverted-staggered)TFT。也可以使用 頂柵TFT或底柵TFT。對于用于TFT的半導(dǎo)體材料沒有特別限制，并且可使用硅或半導(dǎo)體氧 化物，諸如包括銦、鎵和鋅的氧化物。此外，對于用于TFT的半導(dǎo)體的結(jié)晶性也沒有特別限 制，并且可以使用非晶半導(dǎo)體或結(jié)晶半導(dǎo)體。發(fā)光元件817包括陽極813、EL層815和陰極816。由于在任何上述實施例中描 述了發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)和材料，因此在該實施例中省略其詳細說明。請注意，圖28A和^B中 的陽極813、EL層815和陰極816分別對應(yīng)于圖IA和IB和圖3中的陽極101、EL層103和陰極102。盡管未示出，陰極816與作為外部輸入端子的FPC 808電連接。絕緣體814設(shè)置在陽極813的端部。此外，為了使形成在絕緣體814之上的陰極 816至少有利地覆蓋絕緣體814，絕緣體814優(yōu)選地被形成為在上端部或下端部處具有曲率 的彎曲表面。例如，優(yōu)選地，絕緣體814的上端部或下端部具有帶有曲率半徑(0.2μπι至 3ym)的彎曲表面。絕緣體814可以使用諸如負性光敏樹脂或正性光敏樹脂的有機化合物 或諸如氧化硅或氧氮化硅的無機化合物來形成，所述負性光敏樹脂通過光而變得不可溶在 蝕刻劑中，而所述正性光敏樹脂通過光而變得可溶在蝕刻劑中。盡管圖28Β的橫截面圖僅示出了一個發(fā)光元件817，但是在像素部分802中以矩陣 形式布置了多個發(fā)光元件。例如，在像素部分802中形成了發(fā)射三種顏色(R、G和B)的光 的發(fā)光元件，從而可以獲得能夠進行全色顯示的發(fā)光裝置?？商鎿Q地，可通過濾色器的組合 來制造能夠進行全色顯示的發(fā)光裝置。發(fā)光元件817形成在被元件基板801、密封基板806和密封材料805圍繞的空間 808中?？臻g818可填充有稀有氣體、氮氣、或密封材料805。優(yōu)選使用透過盡可能少的濕氣和氧氣的材料作為密封材料805，諸如基于環(huán)氧 的樹脂?？墒褂貌ＡЩ濉⑹⒒?、塑料基板((由玻璃纖維增強塑料(FRP)、聚氟乙烯 (PVF)、聚酯、或丙烯酸類樹脂等形成)等作為密封基板806。以上述方式，可以獲得有源矩陣發(fā)光裝置。該實施例可以與任何其它實施例或示例組合。(實施例6)實施例6將參照圖29A至29E和圖30給出每一個都是使用任意上述實施例中描 述的發(fā)光裝置制造的電子裝置和照明裝置的具體示例?？蓱?yīng)用于本發(fā)明的電子裝置的示例包括電視機(也被稱為電視或電視接收機)、 計算機顯示器、數(shù)字照相機、數(shù)字攝像機、數(shù)字相框、移動電話、便攜游戲機、便攜信息終端、 音頻再現(xiàn)裝置、游戲機(例如，彈珠盤機(pachinko machine)或投幣機(slot machine)) 等。這些電子裝置和照明裝置的一些具體示例在圖^A-29E和圖30中示出。圖29A示出了電視機9100。在電視機9100中，顯示部9103被并入外殼9101。使 用本發(fā)明的一個實施例制造的發(fā)光裝置可以用在顯示部9103中，從而可以在顯示部9103 上顯示圖像。請注意，此處，外殼9101由支架9105支撐?？墒褂猛鈿?101的操作開關(guān)或單獨的遙控器9110來操作電視機9100?？墒褂眠b 控器9110的操作鍵9109來控制頻道和音量，從而可以控制顯示在顯示部9103上的圖像。 此外，遙控器9110可以設(shè)置有用于顯示從遙控器9110輸出的數(shù)據(jù)的顯示部分9107。圖29A中示出的電視機9110設(shè)有接收機、調(diào)制解調(diào)器等。利用接收機，電視機9100 可以接收一般電視廣播。此外，當電視機9100經(jīng)由調(diào)制解調(diào)器，通過有線或無線連接與通 信網(wǎng)絡(luò)相連接時，可以進行單向(從發(fā)射機到接收機)或雙向(在發(fā)射機和接收機或兩個 接收機之間)的數(shù)據(jù)傳輸。由于使用本發(fā)明的一個實施例制造的發(fā)光裝置具有高發(fā)射效率和長壽命，因此電 視機9100中包括該發(fā)光裝置的顯示部9103可以顯示與常規(guī)圖像相比具有改善的圖像質(zhì)量 的圖像。圖29B示出了計算機，其包括主體9201、外殼9202、顯示部9203、鍵盤9204、外部連接端口 9205、指向裝置9206等。計算機是使用根據(jù)本發(fā)明的一個實施例制造的發(fā)光裝置 作為顯示部9203來制造的。由于使用本發(fā)明的一個實施例制造的發(fā)光裝置具有高發(fā)射效率和長壽命，因此計 算機中包括該發(fā)光裝置的顯示部9203可以顯示與常規(guī)圖像相比具有改善的圖像質(zhì)量的圖像。圖29C示出了便攜游戲機，其包括兩個外殼(外殼9301和外殼9302)，其與連 接器9303相接合以打開和關(guān)閉。顯示部9304被并入外殼9301中，并且顯示部9305被并 入外殼9302中。此外，圖^C中示出的便攜游戲機包括操作鍵9309、連接終端9310、傳感 器9311(具有測量以下各項的功能的傳感器力、移位、位置、速度、加速度、角速度、旋轉(zhuǎn) 頻率、距離、光、流體、磁、溫度、化學物質(zhì)、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電力、輻射、流 速、濕度、梯度、振蕩、氣味、或紅外線)和話筒9312。便攜游戲機可進一步設(shè)置有揚聲器部 9306、記錄介質(zhì)插入部9307、LED燈9308等。無須說明，便攜娛樂機的結(jié)構(gòu)不限于上述內(nèi) 容，只要使用任何上述實施例制造的發(fā)光裝置被用于顯示部9304和顯示部9305中的一個 或兩個，即可接受。圖29C示出的便攜游戲機具有讀取存儲在記錄介質(zhì)中的程序或數(shù)據(jù)以將其顯示 在顯示部上的功能，以及通過無線通信與另一個便攜游戲機共享信息的功能。請注意，圖 29C示出的便攜游戲機的功能不限于上述內(nèi)容，便攜游戲機可具有各種功能。由于使用本發(fā)明的一個實施例制造的發(fā)光裝置具有高發(fā)射效率和長壽命，因此在 便攜游戲機中包括該發(fā)光裝置的顯示部(9304和930 可以顯示與常規(guī)圖像相比具有改善 的圖像質(zhì)量的圖像。圖29D示出了移動電話的示例。移動電話9400設(shè)置有顯示部9402 (并入外殼9401 中)、操作按鈕9403、外部連接端口 9404、揚聲器9405、話筒9406、天線9407等。請注意，移 動電話9400是使用根據(jù)本發(fā)明的一個實施例制造的發(fā)光裝置作為顯示部9402制造的。用戶可通過用他們的手指等觸摸圖29D示出的移動電話9400的顯示部9402來輸 入數(shù)據(jù)、打電話或發(fā)文本消息。顯示部9402主要有三個屏幕模式。第一個模式是主要用于顯示圖像的顯示模式。 第二個模式是主要用于輸入諸如文本的數(shù)據(jù)的輸入模式。第三個模式是其中組合了顯示模 式和輸入模式的兩個模式的顯示和輸入模式。例如，在撥打電話或發(fā)文本消息的情況下，對于顯示部9402選擇主要用于輸入文 本的輸入模式，從而可輸入顯示在屏幕上的字符。在該情況下，優(yōu)選地在幾乎顯示部9402 的整個屏幕上顯示鍵盤或數(shù)字按鈕。通過在移動電話9400中設(shè)置包括用于檢測傾斜的傳感器(諸如陀螺儀或加速度 傳感器)的檢測裝置，確定移動電話9400的方向(移動電話9400是被水平放置還是垂直 放置以用于風景模式(landscape mode)或人像模式(portrait mode))，從而可自動切換顯 示部9402的屏幕上的顯示。此外，通過觸摸顯示部9402或操作外殼9401的操作按鈕9403來切換屏幕模式。 可替換地，可基于顯示在顯示部9402上的圖像的種類來切換屏幕模式。例如，當顯示在顯 示部上的圖像的信號是運動圖像數(shù)據(jù)的信號時，屏幕模式被切換成顯示模式。當該信號是 文本數(shù)據(jù)的信號時，屏幕模式被切換成輸入模式。
此外，在輸入模式中，當對于某個時間段不執(zhí)行通過觸摸顯示部9402的輸入，同 時顯示部9402中的光學傳感器檢測到信號時，可控制屏幕模式從輸入模式切換成顯示模式。顯示部9402還可以用作圖像傳感器。例如，通過用手掌或手指觸摸顯示部9402 來取手掌紋或指紋等的圖像，從而可以進行個人驗證。此外，通過在顯示部中設(shè)置發(fā)射近紅 外光的背光或感測光源，可取手指靜脈或手掌靜脈等的圖像。由于使用本發(fā)明的一個實施例制造的發(fā)光裝置具有高發(fā)射效率和長壽命，移動電 話中的包括該發(fā)光裝置的顯示部9402可以顯示與常規(guī)圖像相比具有改善的圖像質(zhì)量的圖像。圖29E示出了臺式照明裝置，其包括照明部9501、遮光罩9502、可調(diào)臂9503、支架 9504、底座9505和電源開關(guān)9506。臺式照明裝置是使用本發(fā)明的一個實施例制造的發(fā)光裝 置作為照明部9501制造的。請注意，照明裝置的模式不限于臺式照明裝置，還包括天花板 固定照明裝置、壁掛照明裝置、便攜照明裝置等。圖30示出了其中使用本發(fā)明的一個實施例制造的發(fā)光裝置被用于室內(nèi)照明裝置 1001的示例。由于使用本發(fā)明的一個實施例制造的發(fā)光裝置可以具有大面積，因此發(fā)光裝 置可以用作具有大面積的照明設(shè)備。此外，可以使在任何上述實施例中描述的發(fā)光裝置較 薄，因此其可以被用作卷式(roll-up type)照明裝置1002。如圖30所示，圖29E示出的臺 式照明裝置1003可以用在設(shè)置有室內(nèi)照明裝置1001的房間中。本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置還可以用作照明裝置。圖31示出了使用本發(fā)明 的一個實施例的發(fā)光裝置作為背光的液晶顯示裝置的示例。圖31所示的顯示裝置包括 外殼1101、液晶層1102、背光1103、和外殼1104。液晶層1102與驅(qū)動器IC 1105電連接。 本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置被用作背光1103，并且電流通過終端1106被供應(yīng)到背光 1103。通過以該方式使用本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置作為液晶顯示裝置的背光，可 以獲得具有低功耗的背光。此外，由于本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置是用于表面光發(fā)射 的照明裝置，并且可以進行發(fā)光裝置的放大，因此可以使背光更大。因此，可獲得具有低功 耗的大面積液晶顯示裝置。 該實施例可以與任何其它實施例和示例組合。以上述方式，可使用根據(jù)本發(fā)明的一個實施例制造的照明裝置來提供電子裝置和 照明裝置。使用本發(fā)明的一個實施例制造的照明裝置的應(yīng)用范圍非常寬，以致可應(yīng)用于各 個領(lǐng)域的電子裝置。[示例 1]示例1將給出優(yōu)選作為本發(fā)明的一個實施例的照明元件中的第一、第二、第三和 第四有機化合物的化合物的HOMO能級的測量示例。請注意，通過循環(huán)伏安(CV)測量來檢 查HOMO能級，并且使用電化學分析儀(由BAS Inc.制造的ALS型號600A或600C)進行測量。此外，下面將示出測量的25種化合物?；衔?和2每一個具有蒽作為骨架，其 是三環(huán)稠合芳環(huán)?；衔?和4每一個具有咔唑作為骨架，即富π芳雜環(huán)?；衔?至12 每一個具有蒽和咔唑兩者作為骨架?；衔?3至15每一個具有蒽和二苯并呋喃(其是富JI芳雜環(huán))作為骨架?；衔?6具有蒽和二苯并噻吩(其是富π芳雜環(huán))作為骨架?；?br> 合物17是芘，其是四環(huán)稠合芳環(huán)?；衔?8至M每一個具有咔唑作為骨架。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光元件，在陽極和陰極之間至少包括如下的堆疊結(jié)構(gòu)，所述堆疊結(jié)構(gòu)包括第 一層、第二層和發(fā)光層，其中，所述第一層在所述陽極和所述第二層之間，所述第二層在所 述第一層和所述發(fā)光層之間，并且所述發(fā)光層在所述第二層和所述陰極之間，其中，所述第一層包括第一有機化合物和電子接受化合物，其中，所述第二層包括第二有機化合物，所述第二有機化合物的HOMO能級與所述第一 有機化合物的HOMO能級相差大于或等于-0. 2eV并且小于或等于+0. 2eV,以及其中，所述發(fā)光層包括第三有機化合物和相對于所述第三有機化合物具有空穴俘獲性 質(zhì)的發(fā)光物質(zhì)，所述第三有機化合物的HOMO能級與所述第二有機化合物的HOMO能級相差 大于或等于-0. 2eV并且小于或等于+0. 2eV0
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其中，所述發(fā)光物質(zhì)為芳香胺化合物或有機金屬 配合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其中，所述發(fā)光物質(zhì)為芘二胺化合物或銥配合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其中，所述第一有機化合物的HOMO能級為大于或 等于-6. OeV并且小于或等于-5. 7eV。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，在所述陽極和所述陰極之間包括多個所述堆疊結(jié)構(gòu)。
6.一種發(fā)光裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件。
7.一種電子裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光裝置。
8.一種照明裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光裝置。
9.一種發(fā)光元件，在陽極和陰極之間至少包括如下的堆疊結(jié)構(gòu)，所述堆疊結(jié)構(gòu)包括第 一層、第二層和發(fā)光層，其中，所述第一層在所述陽極和所述第二層之間，所述第二層在所 述第一層和所述發(fā)光層之間，并且所述發(fā)光層在所述第二層和所述陰極之間，其中，所述第一層包括第一有機化合物和電子接受化合物，所述第一有機化合物具有 第一空穴傳輸骨架，其中，所述第二層包括具有第二空穴傳輸骨架的第二有機化合物， 其中，所述發(fā)光層包括具有第三空穴傳輸骨架的第三有機化合物、和相對于第三有機 化合物具有空穴俘獲性質(zhì)的發(fā)光物質(zhì)，以及其中，所述第一空穴傳輸骨架、所述第二空穴傳輸骨架和所述第三空穴傳輸骨架是相 同的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)光元件，其中，所述發(fā)光物質(zhì)為芳香胺化合物或有機金屬 配合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)光元件，其中，所述發(fā)光物質(zhì)為芘二胺化合物或銥配合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)光元件，其中，所述第一有機化合物的HOMO能級為大于或 等于-6. OeV并且小于或等于-5. 7eV。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)光元件，在所述陽極和所述陰極之間包括多個所述堆疊結(jié)構(gòu)。
14.一種發(fā)光裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)光元件。
15.一種電子裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光裝置。
16.一種照明裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)光元件，其中，所述第一空穴傳輸骨架、所述第二空穴傳 輸骨架和所述第三空穴傳輸骨架每一個包括富η芳雜環(huán)、三環(huán)稠合芳烴環(huán)、和四環(huán)稠合芳 烴環(huán)中的至少任意一個的骨架。
18.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)光元件，其中，所述第一空穴傳輸骨架、所述第二空穴傳 輸骨架和所述第三空穴傳輸骨架每一個包括咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、和蒽中至少任 意一個的骨架。
19.一種發(fā)光元件，在陽極和陰極之間至少包括如下的堆疊結(jié)構(gòu)，所述堆疊結(jié)構(gòu)包括第 一層、第二層和發(fā)光層，其中，所述第一層在所述陽極和所述第二層之間，所述第二層在所 述第一層和所述發(fā)光層之間，并且所述發(fā)光層在所述第二層和所述陰極之間，其中，所述第一層包括第一有機化合物和電子接受化合物，所述第一有機化合物具有 第一空穴傳輸骨架，其中，所述第二層包括具有第二空穴傳輸骨架的第二有機化合物， 其中，所述發(fā)光層包括具有第三空穴傳輸骨架的第三有機化合物和相對于所述第三有 機化合物具有空穴俘獲性質(zhì)的發(fā)光物質(zhì)，以及其中，所述第一空穴傳輸骨架、所述第二空穴傳輸骨架和所述第三空穴傳輸骨架每一 個分別包括富η芳雜環(huán)、三環(huán)稠合芳烴環(huán)、和四環(huán)稠合芳烴環(huán)中的至少任意一個的骨架。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的發(fā)光元件，其中，所述發(fā)光物質(zhì)為芳香胺化合物或有機金 屬配合物。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的發(fā)光元件，其中，所述發(fā)光物質(zhì)為芘二胺化合物或銥配合物。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的發(fā)光元件，其中，所述第一有機化合物的HOMO能級為大于 或等于-6. OeV并且小于或等于-5. 7eV。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的發(fā)光元件，在所述陽極和所述陰極之間包括多個所述堆疊結(jié)構(gòu)。
24.一種發(fā)光裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求19所述的發(fā)光元件。
25.一種電子裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求M所述的發(fā)光裝置。
26.一種照明裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求M所述的發(fā)光裝置。
27.根據(jù)權(quán)利要求19所述的發(fā)光元件，其中，所述富π芳雜環(huán)、三環(huán)稠合芳烴環(huán)、和四 環(huán)稠合芳烴環(huán)中的至少任意一個的骨架是咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、和蒽中至少任意 一個的骨架。
28.一種發(fā)光元件，在陽極和陰極之間至少包括如下的堆疊結(jié)構(gòu)，所述堆疊結(jié)構(gòu)包括第 一層、第二層、第一發(fā)光層和第二發(fā)光層，其中，所述第一層在所述陽極和所述第二層之間， 所述第二層在所述第一層和所述第一發(fā)光層之間，所述第一發(fā)光層在所述第二層和所述第 二發(fā)光層之間，并且所述第二發(fā)光層在所述第一發(fā)光層和所述陰極之間，其中，所述第一層包括第一有機化合物和電子接受化合物，其中，所述第二層包括第二有機化合物，所述第二有機化合物的HOMO能級與所述第一 有機化合物的HOMO能級相差大于或等于-0. 2eV并且小于或等于+0. 2eV,以及其中，所述第一發(fā)光層包括第三有機化合物和相對于所述第三有機化合物具有空穴俘獲性質(zhì)的第一發(fā)光物質(zhì)，所述第三有機化合物的HOMO能級與所述第二有機化合物的HOMO 能級相差大于或等于-0. 2eV并且小于或等于+0. 2eV,其中，所述第二發(fā)光層包括第四有機化合物和相對于所述第四有機化合物具有空穴俘 獲性質(zhì)的第二發(fā)光物質(zhì)，所述第四有機化合物的HOMO能級與所述第三有機化合物的HOMO 能級相差大于或等于-0. 2eV并且小于或等于+0. 2eV,并且所述第四有機化合物的LUMO能 級與所述第三有機化合物的LUMO能級相差大于或等于-0. 2eV并且小于或等于+0. 2eV,以 及其中，所述第四有機化合物和所述第三有機化合物是不同的化合物。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的發(fā)光元件，其中，所述第三有機化合物的空穴傳輸性質(zhì)高于所述第四有機化合物的空穴傳輸性 質(zhì)，并且其中，所述第三有機化合物的電子傳輸性質(zhì)低于所述第四有機化合物的電子傳輸性質(zhì)。
30.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的發(fā)光元件，其中，所述第一發(fā)光物質(zhì)和所述第二發(fā)光物質(zhì) 每一個分別為芳香胺化合物或有機金屬配合物。
31.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的發(fā)光元件，其中，所述第一發(fā)光物質(zhì)和所述第二發(fā)光物質(zhì) 每一個分別為芘二胺化合物或銥配合物。
32.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的發(fā)光元件，其中，所述第一發(fā)光物質(zhì)和所述第二發(fā)光物質(zhì) 相同。
33.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的發(fā)光元件，其中，所述第一有機化合物的HOMO能級為大于 或等于-6. OeV并且小于或等于-5. 7eV。
34.根據(jù)權(quán)利要求28所述的發(fā)光元件，在所述陽極和所述陰極之間包括多個所述堆疊結(jié)構(gòu)。
35.一種發(fā)光裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求觀所述的發(fā)光元件。
36.一種電子裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求35所述的發(fā)光裝置。
37.一種照明裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求35所述的發(fā)光裝置。
38.一種發(fā)光元件，在陽極和陰極之間至少包括如下的堆疊結(jié)構(gòu)，所述堆疊結(jié)構(gòu)包括第 一層、第二層、第一發(fā)光層和第二發(fā)光層，其中，所述第一層在所述陽極和所述第二層之間， 所述第二層在所述第一層和所述第一發(fā)光層之間，所述第一發(fā)光層在所述第二層和所述第 二發(fā)光層之間，并且所述第二發(fā)光層在所述第一發(fā)光層和所述陰極之間，其中，所述第一層包括第一有機化合物和電子接受化合物，所述第一有機化合物具有 第一空穴傳輸骨架，其中，所述第二層包括具有第二空穴傳輸骨架的第二有機化合物， 其中，所述第一發(fā)光層包括具有第三空穴傳輸骨架和電子傳輸骨架的第三有機化合 物、和相對于所述第三有機化合物具有空穴俘獲性質(zhì)的第一發(fā)光物質(zhì)，其中，所述第二發(fā)光層包括具有第四空穴傳輸骨架和所述電子傳輸骨架的第四有機化 合物、和相對于所述第四有機化合物具有空穴俘獲性質(zhì)的第二發(fā)光物質(zhì)， 其中，所述第四有機化合物和所述第三有機化合物是不同的化合物，以及 其中，所述第一空穴傳輸骨架、所述第二空穴傳輸骨架、所述第三空穴傳輸骨架和所述第四空穴傳輸骨架相同。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的發(fā)光元件，其中，所述第三有機化合物的空穴傳輸性質(zhì)高于所述第四有機化合物的空穴傳輸性 質(zhì)，并且其中，所述第三有機化合物的電子傳輸性質(zhì)低于所述第四有機化合物的電子傳輸性質(zhì)。
40.根據(jù)權(quán)利要求38所述的發(fā)光元件，其中，所述第一發(fā)光物質(zhì)和所述第二發(fā)光物質(zhì) 每一個分別為芳香胺化合物或有機金屬配合物。
41.根據(jù)權(quán)利要求38所述的發(fā)光元件，其中，所述第一發(fā)光物質(zhì)和所述第二發(fā)光物質(zhì) 每一個分別為芘二胺化合物或銥配合物。
42.根據(jù)權(quán)利要求38所述的發(fā)光元件，其中，所述第一發(fā)光物質(zhì)和所述第二發(fā)光物質(zhì) 相同。
43.根據(jù)權(quán)利要求38所述的發(fā)光元件，其中，所述第一有機化合物的HOMO能級為大于 或等于-6. OeV并且小于或等于-5. 7eV。
44.根據(jù)權(quán)利要求38所述的發(fā)光元件，在所述陽極和所述陰極之間包括多個所述堆疊結(jié)構(gòu)。
45.一種發(fā)光裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求38所述的發(fā)光元件。
46.一種電子裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求45所述的發(fā)光裝置。
47.一種照明裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求45所述的發(fā)光裝置。
48.根據(jù)權(quán)利要求38所述的發(fā)光元件，其中，所述第一空穴傳輸骨架、所述第二空穴傳 輸骨架和所述第三空穴傳輸骨架每一個包括富η芳雜環(huán)、三環(huán)稠合芳烴環(huán)、和四環(huán)稠合芳 烴環(huán)中的至少任意一個的骨架。
49.根據(jù)權(quán)利要求38所述的發(fā)光元件，其中，所述第一空穴傳輸骨架、所述第二空穴傳 輸骨架和所述第三空穴傳輸骨架每一個包括咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、蒽中至少任意 一個的骨架。
50.一種發(fā)光元件，在陽極和陰極之間至少包括如下的堆疊結(jié)構(gòu)，所述堆疊結(jié)構(gòu)包括第 一層、第二層、第一發(fā)光層和第二發(fā)光層，其中，所述第一層在所述陽極和所述第二層之間， 所述第二層在所述第一層和所述第一發(fā)光層之間，所述第一發(fā)光層在所述第二層和所述第 二發(fā)光層之間，并且所述第二發(fā)光層在所述第一發(fā)光層和所述陰極之間，其中，所述第一層包括第一有機化合物和電子接受化合物，所述第一有機化合物具有 第一空穴傳輸骨架，其中，所述第二層包括具有第二空穴傳輸骨架的第二有機化合物， 其中，所述第一發(fā)光層包括具有第三空穴傳輸骨架和電子傳輸骨架的第三有機化合 物、和相對于所述第三有機化合物具有空穴俘獲性質(zhì)的第一發(fā)光物質(zhì)，其中，所述第二發(fā)光層包括具有第四空穴傳輸骨架和所述電子傳輸骨架的第四有機化 合物、和相對于所述第四有機化合物具有空穴俘獲性質(zhì)的第二發(fā)光物質(zhì)， 其中，所述第四有機化合物和所述第三有機化合物是不同的化合物，以及 其中，所述第一空穴傳輸骨架、所述第二空穴傳輸骨架、所述第三空穴傳輸骨架和所述 第四空穴傳輸骨架每一個分別包括富η芳雜環(huán)、三環(huán)稠合芳環(huán)、和四環(huán)稠合芳環(huán)中的任意一個的骨架。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的發(fā)光元件，其中，所述第三有機化合物的空穴傳輸性質(zhì)高于所述第四有機化合物的空穴傳輸性 質(zhì)，并且其中，所述第三有機化合物的電子傳輸性質(zhì)低于所述第四有機化合物的電子傳輸性質(zhì)。
52.根據(jù)權(quán)利要求50所述的發(fā)光元件，其中，所述第一發(fā)光物質(zhì)和所述第二發(fā)光物質(zhì) 每一個分別為芳香胺化合物或有機金屬配合物。
53.根據(jù)權(quán)利要求50所述的發(fā)光元件，其中，所述第一發(fā)光物質(zhì)和所述第二發(fā)光物質(zhì) 每一個分別為芘二胺化合物或銥配合物。
54.根據(jù)權(quán)利要求50所述的發(fā)光元件，其中，所述第一發(fā)光物質(zhì)和所述第二發(fā)光物質(zhì) 相同。
55.根據(jù)權(quán)利要求50所述的發(fā)光元件，其中，所述第一有機化合物的HOMO能級為大于 或等于-6. OeV并且小于或等于-5. 7eV。
56.根據(jù)權(quán)利要求50所述的發(fā)光元件，在所述陽極和所述陰極之間包括多個所述堆疊結(jié)構(gòu)。
57.一種發(fā)光裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求50所述的發(fā)光元件。
58.一種電子裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求57所述的發(fā)光裝置。
59.一種照明裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求57所述的發(fā)光裝置。
60.根據(jù)權(quán)利要求50所述的發(fā)光元件，其中，所述富π芳雜環(huán)、三環(huán)稠合芳環(huán)、和四環(huán) 稠合芳環(huán)中的至少任意一個的骨架是咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、蒽中至少任意一個的 骨架。
全文摘要
本發(fā)明涉及發(fā)光元件、發(fā)光裝置、電子裝置和照明裝置。本發(fā)明的目的是提供一種具有長壽命和優(yōu)良的發(fā)射效率和驅(qū)動電壓的發(fā)光元件。本發(fā)明的一個實施例是在陽極和陰極之間至少包括如下堆疊結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件，在所述堆疊結(jié)構(gòu)中，從陽極側(cè)起按順序設(shè)置第一層、第二層和發(fā)光層。所述第一層包括第一有機化合物和電子接受化合物。所述第二層包括第二有機化合物，所述第二有機化合物的HOMO能級與第一有機化合物的HOMO能級相差從-0.2eV到+0.2eV。所述發(fā)光層包括第三有機化合物和相對于第三有機化合物具有空穴俘獲性質(zhì)的發(fā)光物質(zhì)，所述第三有機化合物的HOMO能級與第二有機化合物的HOMO能級相差從-0.2eV到+0.2eV。
文檔編號H01L51/54GK102142525SQ20101057671
公開日2011年8月3日 申請日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月1日
發(fā)明者下垣智子, 瀬尾哲史, 鈴木恒德 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所