本發(fā)明的一個方式涉及一種通過施加電場來能夠提供發(fā)光的有機化合物設置在一對電極之間的發(fā)光元件，另外，還涉及一種具有這種發(fā)光元件的發(fā)光裝置、電子設備以及照明裝置。

背景技術：

具有如薄型、輕量、高速響應性及低電壓直流驅(qū)動等的特征的包含有機化合物作為發(fā)光體的發(fā)光元件被期待應用于下一代平板顯示器。一般來說，與現(xiàn)有的液晶顯示裝置相比，其中發(fā)光元件配置為矩陣狀的顯示裝置被認為具有視角寬且可見度高的優(yōu)點。

發(fā)光元件的發(fā)光機理被認為如下：當在夾有包含發(fā)光體的el層的一對電極之間施加電壓時，從陰極注入的電子和從陽極注入的空穴在el層的發(fā)光中心復合來形成分子激子，并當該分子激子返回到基態(tài)時放出能量且發(fā)射光。單重激發(fā)態(tài)和三重激發(fā)態(tài)作為激發(fā)態(tài)已被了解，并且被認為經(jīng)過上述任一種激發(fā)態(tài)都可以獲得發(fā)光。

為了提高這種發(fā)光元件的元件特性，已積極地進行元件結構的改進、材料的開發(fā)等（例如，參照專利文獻1）。

[專利文獻1]日本專利申請公開2010-182699號公報。

技術實現(xiàn)要素：

然而，據(jù)說現(xiàn)狀的發(fā)光元件的光取出效率為20％至30％左右。即使考慮到由反射電極或透明電極的光吸收，包含磷光化合物的發(fā)光元件的外部量子效率也有25％左右的極限。

在本發(fā)明的一個方式中，提供一種具有高外部量子效率的發(fā)光元件。在本發(fā)明的另一個方式中，提供一種壽命長的發(fā)光元件。

本發(fā)明的一個方式是一種發(fā)光元件，該發(fā)光元件在一對電極之間具有發(fā)光層。該發(fā)光層至少包含磷光化合物、具有電子傳輸性的第一有機化合物（主體材料）以及具有空穴傳輸性的第二有機化合物（輔助材料）。發(fā)光層具有包括第一發(fā)光層和第二發(fā)光層的疊層結構，并且，相比第二發(fā)光層，第一發(fā)光層包含更高比例的第二有機化合物。在發(fā)光層（第一發(fā)光層及第二發(fā)光層）中，第一有機化合物和第二有機化合物的組合形成激基復合物。

本發(fā)明的其他方式是一種發(fā)光元件，該發(fā)光元件具有在陽極與陰極之間的發(fā)光層、在陽極與發(fā)光層之間的空穴傳輸層以及在陰極與發(fā)光層之間的電子傳輸層。該發(fā)光層是第一發(fā)光層和第二發(fā)光層的疊層，該第一發(fā)光層至少包含磷光化合物、具有電子傳輸性的第一有機化合物及具有空穴傳輸性的第二有機化合物且接觸于空穴傳輸層，該第二發(fā)光層至少包含磷光化合物、具有電子傳輸性的第一有機化合物及具有空穴傳輸性的第二有機化合物且接觸于電子傳輸層。第一有機化合物和第二有機化合物形成激基復合物。相比第二發(fā)光層，第一發(fā)光層包含更高比例的第二有機化合物。

另外，在上述各方式中，與第一有機化合物（主體材料）和第二有機化合物（輔助材料）的每一個的發(fā)光波長（熒光波長）相比，由第一和第二有機化合物（主體和輔助材料）形成的激基復合物的發(fā)光波長位于長波長一側。因此，通過形成激基復合物，第一有機化合物（主體材料）的熒光光譜和第二有機化合物（輔助材料）的熒光光譜可變換為位于更長波長一側的發(fā)射光譜。

因此，由于在發(fā)光層中的激基復合物的形成，本發(fā)明的一個方式的發(fā)光元件可以利用與第一和第二有機化合物的各發(fā)光波長（熒光波長）相比位于長波長一側的激基復合物的發(fā)射光譜與磷光化合物（客體材料）的吸收光譜的重疊來轉移能量，由此該發(fā)光元件可以得到高能量轉移效率和高外部量子效率。

另外，在上述方式中，發(fā)光層中的第一發(fā)光層與第二發(fā)光層也可以包含相同的磷光化合物或者不同的磷光化合物。注意，當包含不同的磷光化合物時，從第一發(fā)光層發(fā)射的光具有比從第二發(fā)光層發(fā)射的光短的波長。

另外，在上述方式中，激基復合物也可以由第一有機化合物的陰離子及第二有機化合物的陽離子形成。

在上述方式中，磷光化合物也可以是有機金屬配合物，第一有機化合物也可以主要是具有10^-6cm²/vs或更高的電子遷移率的電子傳輸材料，尤其是缺π電子型雜芳族化合物，并且第二有機化合物也可以主要是具有10^-6cm²/vs或更高的空穴遷移率的空穴傳輸材料，尤其是富π電子型雜芳族化合物或芳香胺化合物。

此外，本發(fā)明除了具有發(fā)光元件的發(fā)光裝置之外在其范圍內(nèi)還包括具有發(fā)光裝置的電子設備及照明裝置。本說明書中的發(fā)光裝置是指圖像顯示裝置及光源（例如，照明裝置）。另外，發(fā)光裝置包括如下所有模塊：連接器諸如柔性印刷電路（flexibleprintedcircuit：fpc）或載帶封裝（tapecarrierpackage：tcp）安裝在發(fā)光裝置的模塊；印刷線路板設置在tcp端部的模塊；以及集成電路（ic）通過玻璃上芯片（chiponglass：cog）方式直接安裝在發(fā)光裝置上的模塊。

另外，由于在發(fā)光層中的激基復合物的形成，本發(fā)明的一個方式的發(fā)光元件可以利用與第一和第二有機化合物的各發(fā)光波長（熒光波長）相比位于長波長一側的激基復合物的發(fā)射光譜與磷光化合物（客體材料）的吸收光譜的重疊來轉移能量，由此該發(fā)光元件可以得到高能量轉移效率和高外部量子效率。

再者，本發(fā)明的一個方式中的發(fā)光層具有包括第一發(fā)光層和第二發(fā)光層的疊層結構。第一發(fā)光層和第二發(fā)光層都包含具有電子傳輸性的第一有機化合物（主體材料）和具有空穴傳輸性的第二有機化合物（輔助材料），并且相比第二發(fā)光層，該第一發(fā)光層包含更高比例的第二有機化合物（輔助材料）。由此，在發(fā)光層內(nèi)可以使載流子（空穴和電子）平衡，并且在發(fā)光層中形成的激子可以分布在第一發(fā)光層與第二發(fā)光層之間的界面處。這可以防止發(fā)光層因激子密度的局部增高而劣化。

附圖說明

圖1a和1b表示本發(fā)明的一個方式的概念。

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個方式的計算結果。

圖3a1、3a2、3b1、3b2、3c1和3c2示出根據(jù)本發(fā)明的一個方式的計算結果。

圖4表示對本發(fā)明的一個方式中應用的激基復合物的能級。

圖5表示發(fā)光元件的結構。

圖6a和6b都表示發(fā)光元件的結構。

圖7表示發(fā)光裝置。

圖8a和8b表示發(fā)光裝置。

圖9a至9d表示電子設備。

圖10a至10c表示電子設備。

圖11表示照明裝置。

圖12表示發(fā)光元件1的結構。

圖13示出發(fā)光元件1的電流密度-亮度特性。

圖14示出發(fā)光元件1的電壓-亮度特性。

圖15示出發(fā)光元件1的亮度-電流效率特性。

圖16示出發(fā)光元件1的電壓-電流特性。

圖17示出發(fā)光元件1的發(fā)射光譜。

圖18示出發(fā)光元件1的可靠性。

圖19示出發(fā)光元件2的電流密度-亮度特性。

圖20示出發(fā)光元件2的電壓-亮度特性。

圖21示出發(fā)光元件2的亮度-電流效率特性。

圖22示出發(fā)光元件2的電壓-電流特性。

圖23示出發(fā)光元件2的發(fā)射光譜。

圖24表示發(fā)光元件3的結構。

圖25示出發(fā)光元件3的電流密度-亮度特性。

圖26示出發(fā)光元件3的電壓-亮度特性。

圖27示出發(fā)光元件3的亮度-電流效率特性。

圖28示出發(fā)光元件3的電壓-電流特性。

圖29示出發(fā)光元件3的發(fā)射光譜。

圖30示出發(fā)光元件4的電流密度-亮度特性。

圖31示出發(fā)光元件4的電壓-亮度特性。

圖32示出發(fā)光元件4的亮度-電流效率特性。

圖33示出發(fā)光元件4的電壓-電流特性。

圖34示出發(fā)光元件4的發(fā)射光譜。

圖35示出發(fā)光元件4的可靠性。

圖36示出發(fā)光元件5的電流密度-亮度特性。

圖37示出發(fā)光元件5的電壓-亮度特性。

圖38示出發(fā)光元件5的亮度-電流效率特性。

圖39示出發(fā)光元件5的電壓-電流特性。

圖40示出發(fā)光元件5的發(fā)射光譜。

圖41示出發(fā)光元件5的可靠性。

圖42示出發(fā)光元件6的電流密度-亮度特性。

圖43示出發(fā)光元件6的電壓-亮度特性。

圖44示出發(fā)光元件6的亮度-電流效率特性。

圖45示出發(fā)光元件6的電壓-電流特性。

圖46示出發(fā)光元件6的發(fā)射光譜。

圖47示出發(fā)光元件6的可靠性。

具體實施方式

下面，參照附圖說明本發(fā)明的實施方式。注意，本發(fā)明不局限于以下說明的內(nèi)容，其方式及詳細內(nèi)容在不脫離本發(fā)明的宗旨及其范圍的情況下可以進行各種各樣的改變和修改。因此，本發(fā)明不應該被解釋為僅限定在下面的實施方式的記載中。

（發(fā)光元件中的發(fā)光的基本過程）

首先，對使用磷光化合物作為客體材料的發(fā)光元件中的發(fā)光的一般基本過程進行說明。在此，提供激發(fā)能量的分子記為主體分子，而接受激發(fā)能量的分子記為客體分子。

（1）在客體分子中電子和空穴復合，并客體分子處于激發(fā)態(tài)（直接復合過程）的情況。

（1-1）在客體分子的激發(fā)態(tài)為三重激發(fā)態(tài)時，客體分子發(fā)射磷光。

（1-2）在客體分子的激發(fā)態(tài)為單重激發(fā)態(tài)時，單重激發(fā)態(tài)的客體分子通過系間跨越（intersystemcrossing）到三重激發(fā)態(tài)并發(fā)射磷光。

換言之，在（1）的直接復合過程中，只要客體分子的系間跨越效率及磷光量子產(chǎn)率高，就可以獲得高發(fā)光效率。此外，主體分子的t1能級優(yōu)選高于客體分子的t1能級。

（2）在主體分子中電子和空穴復合，并且主體分子處于激發(fā)態(tài)（能量轉移過程）的情況。

（2-1）在主體分子的激發(fā)態(tài)為三重激發(fā)態(tài)，并且主體分子的t1能級高于客體分子的t1能級時，激發(fā)能量從主體分子轉移到客體分子，因此，客體分子成為三重激發(fā)態(tài)。三重激發(fā)態(tài)的客體分子發(fā)射磷光。此外，除非主體分子發(fā)射磷光，否則從主體分子的t1能級到客體分子的單重激發(fā)態(tài)能級（s1能級）的能量轉移被禁戒，不容易成為主要能量轉移過程;因此,在此省略其說明。換言之，如下述算式（2-1）所示那樣，從三重激發(fā)態(tài)（3h^＊）的主體分子到三重激發(fā)態(tài)（3g^＊）的客體分子的能量轉移是重要的（其中1g表示客體分子的單重基態(tài)，1h表示主體分子的單重基態(tài)）。

3h^＊+1g→1h+3g^＊　?。?-1）

（2-2）在主體分子的激發(fā)態(tài)為單重激發(fā)態(tài)時，并在主體分子的s1能級高于客體分子的s1能級及t1能級的情況下，激發(fā)能量從主體分子轉移到客體分子，因此，客體分子成為單重激發(fā)態(tài)或三重激發(fā)態(tài)。三重激發(fā)態(tài)的客體分子發(fā)射磷光。此外，單重激發(fā)態(tài)的客體分子通過系間跨越到三重激發(fā)態(tài)，并發(fā)射磷光。

換言之，可以存在如下述算式（2-2a）所示那樣能量從單重激發(fā)態(tài)（1h^＊）的主體分子轉移到單重激發(fā)態(tài)（1g^＊）的客體分子，然后客體分子通過系間跨越成為三重激發(fā)態(tài)（3g^＊）的過程、以及如下述算式（2-2b）所示那樣能量從單重激發(fā)態(tài)（1h^＊）的主體分子直接轉移到三重激發(fā)態(tài)（3g^＊）的客體分子的過程。

1h^＊+1g→1h+1g^＊→（系間跨越）→1h+3g^＊　　（2-2a）

1h^＊+1g→1h+3g^＊　?。?-2b）

當上述（2）中的所有能量轉移過程高效地產(chǎn)生時，主體分子的三重激發(fā)態(tài)能及單重激發(fā)態(tài)能的雙方高效地轉換為客體分子的三重激發(fā)態(tài)（3g^＊）。因此，可以實現(xiàn)高效率的發(fā)光。與此相反，在主體分子的激發(fā)能量轉移到客體分子之前，當主體分子本身由于發(fā)射該激發(fā)能量作為光或熱而失活時，發(fā)光效率降低。

接著，對控制上述主體分子和客體分子之間的分子間能量轉移過程的因素進行說明。作為分子間能量轉移機理，已提出了以下兩個機理。

一個機理是福斯特（f?rster）機理（偶極-偶極相互作用），其中能量轉移不需要分子間的直接接觸，并通過主體分子和客體分子間的偶極振蕩的共振現(xiàn)象來轉移能量。通過偶極振蕩的共振現(xiàn)象，主體分子給客體分子供應能量，由此，主體分子成為基態(tài)，且客體分子成為激發(fā)態(tài)。另外，以算式（1）示出福斯特機理的速率常數(shù)kh*→ｇ。

[算式1]

（1）

在算式（1）中，ν表示頻率，f′h(ν)表示主體分子的被標準化的發(fā)射光譜（從單重激發(fā)態(tài)的能量轉移中的熒光光譜、以及從三重激發(fā)態(tài)的能量轉移中的磷光光譜），εg(ν)表示客體分子的摩爾吸光系數(shù)，n表示阿伏伽德羅數(shù)，n表示介質(zhì)的折射率，r表示主體分子和客體分子之間的分子間距離，τ表示所測量的激發(fā)態(tài)的壽命（熒光壽命或磷光壽命），c表示光速，φ表示發(fā)光量子產(chǎn)率（從單重激發(fā)態(tài)的能量轉移中的熒光量子產(chǎn)率、以及從三重激發(fā)態(tài)的能量轉移中的磷光量子產(chǎn)率），k²表示主體分子和客體分子之間的躍遷偶極矩的取向的系數(shù)（0至4）。此外，在無規(guī)取向中k²＝2/3。

另一機理是德克斯特（dexter）機理（電子交換相互作用），其中主體分子和客體分子接近于它們的軌道重疊的接觸有效距離，并且激發(fā)態(tài)的主體分子和基態(tài)的客體分子交換它們的電子，由此發(fā)生能量轉移。另外，以算式（2）示出德克斯特機理的速率常數(shù)kh*→ｇ。

[算式2]

在算式（2）中，h表示普朗克常數(shù)，k’表示具有能量維數(shù)（energydimension）的常數(shù)，ν表示頻率，f′h(ν)表示主體分子的被標準化的發(fā)射光譜（從單重激發(fā)態(tài)的能量轉移中的熒光光譜、以及從三重激發(fā)態(tài)的能量轉移中的磷光光譜），ε′g(ν)表示客體分子的被標準化的吸收光譜，l表示有效分子半徑，r表示主體分子和客體分子之間的分子間距離。

在此，從主體分子到客體分子的能量轉移的效率（能量轉移效率φet）可以被認為以算式（3）表示。在算式中，kr表示主體分子的發(fā)光過程（從單重激發(fā)態(tài)的能量轉移中的熒光、以及從三重激發(fā)態(tài)的能量轉移中的磷光）的速率常數(shù)，kn表示主體分子的非發(fā)光過程（熱失活或系間跨越）的速率常數(shù)，τ表示所檢測出的主體分子的激發(fā)態(tài)的壽命。

[算式3]

（3）

根據(jù)算式（3），可知通過增大能量轉移的速率常數(shù)kh*→g，可以提高能量轉移效率φet，由此，其他競爭的速率常數(shù)kr＋kn（＝1/τ）相對變小。

（（2-1）中的能量轉移效率）

在此，首先，考慮（2-1）中的能量轉移過程。在此情況下，福斯特機理（算式（1））被禁戒，只需考慮德克斯特機理（算式（2））。根據(jù)算式（2），為了增大速率常數(shù)kh*→g，優(yōu)選的是，主體分子的發(fā)射光譜（在此，由于討論從三重激發(fā)態(tài)的能量轉移，所以是磷光光譜）與客體分子的吸收光譜（相當于從單重基態(tài)到三重激發(fā)態(tài)的直接躍遷的吸收）大幅度重疊。

在本發(fā)明的一個方式中，使用磷光化合物作為客體材料。在磷光化合物的吸收光譜中，有時觀察到相當于從單重基態(tài)到三重激發(fā)態(tài)的直接躍遷的吸收，這是最長波長一側的吸收帶。尤其是，發(fā)光銥配合物作為最長波長一側的吸收帶在500nm至600nm附近具有寬吸收帶（當然，該寬吸收帶根據(jù)發(fā)光波長處于更短或更長波長一側）。該吸收帶主要基于三重mlct（金屬到配體的電荷轉移：metaltoligandchargetransfer）躍遷。注意，可以認為在該吸收帶還包括基于三重π-π^＊躍遷及單重mlct躍遷的吸收，這些吸收彼此重疊而形成吸收光譜中的最長波長一側的寬吸收帶。換言之，最低單重激發(fā)態(tài)與最低三重激發(fā)態(tài)之間的差異小，基于這些激發(fā)態(tài)的吸收彼此重疊，而形成吸收光譜的最長波長一側的寬吸收帶。因此，在使用有機金屬配合物（尤其是銥配合物）作為客體材料時，如上所述那樣，最長波長一側的寬吸收帶與主體材料的磷光光譜大幅度重疊，由此可以增大速率常數(shù)kh*→g，并可以提高能量轉移效率。

再者，熒光化合物一般被用作主體材料；因此，磷光壽命（τ）非常長，即毫秒或更長（換言之，kr＋kn小）。這是因為從三重激發(fā)態(tài)到基態(tài)（單重）的躍遷是禁戒躍遷的緣故。算式（3）示出這有利于能量轉移效率φet。

上述內(nèi)容還表示，只要主體材料的磷光光譜與相當于客體材料的從單重基態(tài)到三重激發(fā)態(tài)的直接躍遷的吸收光譜重疊，通常容易發(fā)生從三重激發(fā)態(tài)的主體材料到三重激發(fā)態(tài)的客體材料的能量轉移，即，算式（2-1）的過程。

（（2-2）中的能量轉移效率）

接著，考慮（2-2）中的能量轉移過程。算式（2-2a）的過程受到客體材料的系間跨越效率的影響。因此，為了使發(fā)光效率最大化，被認為算式（2-2b）的過程是重要的。在此情況下，德克斯特機理（算式（2））被禁戒，只需考慮福斯特機理（算式（1））。

當從算式（1）和算式（3）刪掉τ時，可以說，當量子產(chǎn)率φ（在此，由于討論從單重激發(fā)態(tài)的能量轉移，所以是熒光量子產(chǎn)率）高時，能量轉移效率φet也高。但是，在實際上，更重要的因素是，主體分子的發(fā)射光譜（在此，由于討論從單重激發(fā)態(tài)的能量轉移，所以是熒光光譜）和客體分子的吸收光譜（相當于從單重基態(tài)到三重激發(fā)態(tài)的直接躍遷的吸收）大幅度重疊（另外，優(yōu)選的是，客體分子的摩爾吸光系數(shù)也高）。這意味著主體材料的熒光光譜和用作客體材料的磷光化合物的處于最長波長一側的吸收帶重疊。

然而，以往實現(xiàn)上述內(nèi)容是非常困難的。這是因為：為了高效地進行上述過程（2-1）和（2-2）的雙方，從上述討論可知，主體材料需要被設計為不僅具有與客體材料的最長波長一側的吸收帶重疊的磷光光譜，而且具有與客體材料的最長波長一側的吸收帶重疊的熒光光譜。換言之，主體材料需要被設計為其熒光光譜位于與磷光光譜大致相同的位置。

但是，一般而言，s1能級與t1能級大不相同（s1能級＞t1能級）；因此，熒光的發(fā)光波長也與磷光的發(fā)光波長大不相同（熒光的發(fā)光波長＜磷光的發(fā)光波長）。例如，在包含磷光化合物的發(fā)光元件中通常用作主體材料的4，4'-二（n-咔唑基）聯(lián)苯（簡稱：cbp）在500nm附近具有磷光光譜，且在400nm附近具有熒光光譜，這有大約100nm的大差異。這個例子示出，主體材料被設計為其熒光光譜位于與磷光光譜大致相同的位置是極為困難的。因此，從主體材料的單重激發(fā)態(tài)到客體材料的能量轉移效率的提高是非常重要的。

因此，本發(fā)明的一個方式提供能夠克服這種從單重激發(fā)態(tài)的主體材料到客體材料的能量轉移效率的問題的有用技術。以下說明其具體方式。

實施方式1

在本實施方式中，對本發(fā)明的一個方式中的發(fā)光元件的結構概念及發(fā)光元件的具體結構進行說明。另外，本發(fā)明的一個方式中的發(fā)光元件被形成為包括發(fā)光層的el層設置在一對電極之間，該發(fā)光層包含磷光化合物的客體材料、第一有機化合物以及第二有機化合物。

首先，參照圖1a對本發(fā)明的例子的發(fā)光元件的元件結構進行說明。

在圖1a所示的元件結構中，包括發(fā)光層106的el層103設置在一對電極（陽極101及陰極102）之間，并且el層103具有在陽極101上依次層疊有空穴注入層104、空穴傳輸層105、發(fā)光層106（106a及106b）、電子傳輸層107以及電子注入層108等的結構。

如圖1a所示那樣，本發(fā)明的一個方式中的發(fā)光層106包含磷光化合物109作為客體材料、第一有機化合物110、第二有機化合物111。主要使用具有10^-6cm²/vs或更高的電子遷移率的電子傳輸材料作為第一有機化合物110，主要使用具有10^-6cm²/vs或更高的空穴遷移率的空穴傳輸材料作為第二有機化合物111。在本說明書中，第一有機化合物110稱為主體材料，第二有機化合物111稱為輔助材料。

另外，在上述結構中，優(yōu)選的是，第一及第二有機化合物（主體及輔助材料）110及111的每一個的三重激發(fā)態(tài)能級（t1能級）高于磷光化合物（客體材料）109的t1能級。這是因為，當?shù)谝挥袡C化合物110（或第二有機化合物111）的t1能級低于磷光化合物109的t1能級時，有助于發(fā)光的磷光化合物109的三重激發(fā)態(tài)能被第一有機化合物110（或第二有機化合物111）猝滅（quench）而導致發(fā)光效率的降低。

另外，本發(fā)明的一個方式中的發(fā)光層106的特征是包含不同比例的第二有機化合物（輔助材料）111的發(fā)光層層疊在發(fā)光層106中。具體而言，如圖1a所示，發(fā)光層106具有包括第一發(fā)光層106a和第二發(fā)光層106b的疊層結構，并且在第一發(fā)光層106a中的第二有機化合物（輔助材料）111的比例高于在第二發(fā)光層106b中的第二有機化合物（輔助材料）111的比例。

再者，在包括在發(fā)光層106中的第一發(fā)光層106a及第二發(fā)光層106b的每一個中，第一有機化合物（主體材料）110和第二有機化合物（輔助材料）111中的任一方比例較高都可以，并且本發(fā)明在其范圍內(nèi)包括雙方的情況。

另外，當在上述結構中，第一發(fā)光層106a中的空穴傳輸材料的第二有機化合物（輔助材料）111的比例少時，發(fā)光區(qū)域偏置形成在第一發(fā)光層106a的陽極一側（空穴傳輸層105一側）。另一方面，當?shù)谝话l(fā)光層106a和第二發(fā)光層106b的每一個中的第二有機化合物（輔助材料）111的比例太高時，載流子（空穴和電子的雙方）容易穿過發(fā)光層106，這導致復合效率的降低。但是，當采用圖1a所示的本發(fā)明的一個方式的結構時，與第二發(fā)光層106b的空穴傳輸性相比，第一發(fā)光層106a的空穴傳輸性相對變高，與此相反電子傳輸性變低。由此，沒有偏置地，激子可以在發(fā)光層106內(nèi)主要分布在第一發(fā)光層106a與第二發(fā)光層106b之間的界面或其附近。其結果，可以防止激子偏置在發(fā)光層106內(nèi)，從而可以防止因激子密度的增高導致的發(fā)光層106的劣化。另外，可以防止載流子穿過發(fā)光層106，可以保持高發(fā)光效率。

在此，其特征是在第一和第二發(fā)光層106a和106b的每一個中，第一有機化合物（主體材料）110和第二有機化合物（輔助材料）111的組合形成激基復合物（exciplex：也稱為excitedcomplex）。另外，與第一和第二有機化合物（主體和輔助材料）110和111的每一個的發(fā)光波長（熒光波長）相比，所形成的激基復合物的發(fā)光波長位于長波長一側。因此，第一有機化合物（主體材料）110的熒光光譜及第二有機化合物（輔助材料）111的熒光光譜可以變換為位于更長波長一側的發(fā)射光譜。

這意味著，如圖1b所示，即使與磷光化合物（客體材料）109的位于最長波長一側的吸收帶相比，第一有機化合物110（或第二有機化合物111）的熒光光譜位于短波長一側，并不與磷光化合物（客體材料）109的位于最長波長一側的吸收帶重疊，激基復合物的發(fā)射光譜與吸收帶也可以有大重疊之處。由此，可以提高算式（2-2b）中的能量轉移效率。

再者，激基復合物被認為具有極小的單重激發(fā)態(tài)能與三重激發(fā)態(tài)能之間的差異。換言之，激基復合物的從單重態(tài)的發(fā)射光譜與從三重態(tài)的發(fā)射光譜極為接近。因此，如上所述那樣，在設計為激基復合物的發(fā)射光譜（一般來說，激基復合物的從單重態(tài)的發(fā)射光譜）與磷光化合物的位于最長波長一側的吸收帶重疊時，從激基復合物的三重態(tài)的發(fā)射光譜（在常溫下觀察不到，并在很多情況下在低溫下也觀察不到）也與磷光化合物的位于最長波長一側的吸收帶重疊。換言之，不但從單重激發(fā)態(tài)的能量轉移（（2-2）），而且從三重激發(fā)態(tài)的能量轉移（（2-1））的效率也得到提高，其結果，從單重及三重激發(fā)態(tài)雙方的能量可以高效地轉換為發(fā)光。

于是，如下述那樣進行分子軌道計算，檢查激基復合物實際上是否具有上述特性。一般而言，雜芳族化合物和芳香胺的組合在很多情況下受到比芳香胺的最低未占據(jù)分子軌道（lumo：lowestunoccupiedmolecularorbital）能級深的雜芳族化合物的lumo能級（電子容易進入的性質(zhì)）和比雜芳族化合物的最高占據(jù)分子軌道（homo：highestoccupiedmolecularorbital）能級淺的芳香胺的homo能級（空穴容易進入的性質(zhì)）的影響而形成激基復合物。于是，使用形成雜芳族化合物的lumo的典型骨架且本發(fā)明的一個方式中的第一有機化合物110的模型的二苯并[f，h]喹喔啉（簡稱：dbq）、以及形成芳香胺的homo的典型骨架且本發(fā)明的一個方式中的第二有機化合物111的模型的三苯胺（簡稱：tpa）來進行計算。

首先，使用時間依賴密度泛函法（td-dft）計算出dbq（簡稱）的一個分子和tpa（簡稱）的一個分子的最低激發(fā)單重態(tài)（s1）和最低激發(fā)三重態(tài)（t1）中的最佳分子結構及激發(fā)能量。再者，還計算出dbq（簡稱）和tpa（簡稱）的二聚體的激發(fā)能量。

在dft（密度泛函理論）中，以電勢能、電子間靜電能、電子的運動能及包括所有的電子間的復雜互相作用的交換相關能的總和表示總能量。在dft中，通過使用以電子密度表示的單電子勢的泛函（另一函數(shù)的函數(shù)）來近似表示交換相關作用，來實現(xiàn)速度快且精度高的計算。在此，混合泛函的b3lyp用來規(guī)定涉及交換和相關能的各參數(shù)的權重。

此外，作為基底函數(shù)，將6-311（對每個原子價軌道使用三個縮短函數(shù)的三重分裂價層（triplesplitvalence）基底類的基底函數(shù)）應用于所有原子上。

通過上述基底函數(shù)，例如，在氫原子的情況下，考慮1s至3s的軌道，而在碳原子的情況下，考慮1s至4s及2p至4p的軌道。再者，為了提高計算精度，作為極化基底類，對氫原子及氫原子以外的原子分別加上p函數(shù)及d函數(shù)。

此外，gaussian09用作量子化學計算程序。高性能計算機（altix4700，由sgi株式會社制造）用來計算。

首先，算出dbq（簡稱）的一個分子、tpa（簡稱）的一個分子及dbq（簡稱）和tpa（簡稱）的二聚體的homo能級及l(fā)umo能級。圖2示出homo能級及l(fā)umo能級，并且圖3a1、3a2、3b1、3b2、3c1及3c2示出homo及l(fā)umo分布。

圖3a1示出dbq（簡稱）的一個分子的lumo分布；圖3a2示出dbq（簡稱）的一個分子的homo分布；圖3b1示出tpa（簡稱）的一個分子的lumo分布；圖3b2示出tpa（簡稱）的一個分子的homo分布；圖3c1示出dbq（簡稱）和tpa（簡稱）的二聚體的lumo分布；圖3c2示出dbq（簡稱）和tpa（簡稱）的二聚體的homo分布。

如圖2所示，可認為dbq（簡稱）和tpa（簡稱）的二聚體受到比tpa（簡稱）的lumo能級深（低）的dbq（簡稱）的lumo能級（-1.99ev）和比dbq（簡稱）的homo能級淺（高）的tpa（簡稱）的homo能級（-5.21ev）的影響而形成dbq（簡稱）和tpa（簡稱）的激基復合物。在實際上，從圖3c1和3c2易見，dbq（簡稱）和tpa（簡稱）的二聚體的lumo分布在dbq（簡稱）一側，而其homo分布在tpa（簡稱）一側。

接著，示出從dbq（簡稱）的一個分子的s1和t1能級的最佳分子結構獲得的激發(fā)能量。在此，s1和t1能級的激發(fā)能量分別相當于從dbq（簡稱）的一個分子獲得的熒光和磷光的波長。dbq（簡稱）的一個分子的s1能級的激發(fā)能量為3.294ev，熒光波長為376.4nm。dbq（簡稱）的一個分子的t1能級的激發(fā)能量為2.460ev，磷光波長為504.1nm。

另外，示出從tpa（簡稱）的一個分子的s1和t1能級的最佳分子結構獲得的激發(fā)能量。在此，s1和t1能級的激發(fā)能量分別相當于從tpa（簡稱）的一個分子獲得的熒光和磷光的波長。tpa（簡稱）的一個分子的s1能級的激發(fā)能量為3.508ev，熒光波長為353.4nm。tpa（簡稱）的一個分子的t1能級的激發(fā)能量為2.610ev，磷光波長為474.7nm。

再者，示出從dbq（簡稱）和tpa（簡稱）的二聚體的s1和t1能級的最佳分子結構獲得的激發(fā)能量。s1和t1能級的激發(fā)能量分別相當于從dbq（簡稱）和tpa（簡稱）的二聚體獲得的熒光和磷光的波長。dbq（簡稱）和tpa（簡稱）的二聚體的s1能級的激發(fā)能量為2.036ev，熒光波長為609.1nm。dbq（簡稱）和tpa（簡稱）的二聚體的t1能級的激發(fā)能量為2.030ev，磷光波長為610.0nm。

從上述內(nèi)容可知，dbq（簡稱）的一個分子和tpa（簡稱）的一個分子的磷光波長的每一個向長波長一側移動100nm左右。該結果表示與上述cbp（簡稱）（測量值）相同的傾向，并支持計算的有效性。

另一方面，可知，dbq（簡稱）和tpa（簡稱）的二聚體的熒光波長與dbq（簡稱）的一個分子和tpa（簡稱）的一個分子的熒光波長相比位于長波長一側。還可知，dbq（簡稱）和tpa（簡稱）的二聚體的熒光波長和磷光波長的差異只為0.9nm，這些波長幾乎相等。

從上述結果可以說，激基復合物可以將單重激發(fā)態(tài)能和三重激發(fā)態(tài)能集成在大致相同的能量。因此可以說，如上所述，激基復合物可以高效地將能量從單重激發(fā)態(tài)及三重激發(fā)態(tài)的雙方轉移到磷光化合物。

在上述方法中，本發(fā)明的一個方式中的發(fā)光元件通過利用形成在發(fā)光層中的激基復合物的發(fā)射光譜與磷光化合物（客體材料）的吸收光譜之間的重疊來轉移能量，由此具有高能量轉移效率。因此，該發(fā)光元件可以實現(xiàn)高外部量子效率。

此外，激基復合物只在激發(fā)態(tài)下存在，由此沒有吸收能量的基態(tài)。因此，在原理上被認為不發(fā)生在發(fā)光之前由于從單重激發(fā)態(tài)及三重激發(fā)態(tài)的磷光化合物（客體材料）到激基復合物的能量轉移，磷光化合物（客體材料）109失活（即，發(fā)光效率降低）的現(xiàn)象。這也有助于外部量子效率的提高。

另外，上述激基復合物通過激發(fā)態(tài)下的異種分子間的相互作用形成。一般已知激基復合物在具有相對深的lumo能級的材料和具有相對淺的homo能級的材料之間容易形成。

激基復合物的發(fā)光波長依賴于homo能級與lumo能級之間的能量差。作為一般的傾向，在能量差大時發(fā)光波長短，而在能量差小時發(fā)光波長長。

因此，本實施方式中的第一有機化合物（主體材料）110與第二有機化合物（輔助材料）111的homo能級及l(fā)umo能級彼此不同。具體而言，能級按如下順序不同：第一有機化合物110的homo能級＜第二有機化合物111的homo能級＜第一有機化合物110的lumo能級＜第二有機化合物111的lumo能級（參照圖4）。

在使用這些兩個有機化合物形成激基復合物時，激基復合物的lumo能級和homo能級分別來源于第一有機化合物（主體材料）110和第二有機化合物（輔助材料）111（參照圖4）。因此，激基復合物的能量差比第一有機化合物（主體材料）110的能量差及第二有機化合物（輔助材料）111的能量差小。換言之，激基復合物的發(fā)光波長長于第一有機化合物（主體材料）110及第二有機化合物（輔助材料）111的發(fā)光波長。

另外，本發(fā)明的一個方式中的激基復合物的形成過程可以是下述兩個過程中的任一個。

一個形成過程是，由具有載流子（陽離子或陰離子）的第一有機化合物（主體材料）及第二有機化合物（輔助材料）形成激基復合物。

一般而言，在電子和空穴在主體材料中復合時，激發(fā)能量從激發(fā)態(tài)的主體材料轉移到客體材料，由此，客體材料成為激發(fā)態(tài)，而發(fā)光。在激發(fā)能量從主體材料轉移到客體材料之前，主體材料本身發(fā)光或激發(fā)能量轉換為熱能量，這導致激發(fā)能量的部分失活。尤其是，在主體材料處于單重激發(fā)態(tài)時，如（2-2）所述，不容易發(fā)生能量轉移。這種激發(fā)能量的失活是導致發(fā)光元件的壽命降低的原因之一。

但是，在本發(fā)明的一個方式中，由具有載流子（陽離子或陰離子）的第一有機化合物（主體材料）及第二有機化合物（輔助材料）形成激基復合物；因此，可以抑制第一有機化合物（主體材料）的單重態(tài)激子的形成。換言之，可能存在直接形成激基復合物而不形成單重態(tài)激子的過程。由此，可以抑制單重激發(fā)態(tài)能的失活。因此，可以獲得壽命長的發(fā)光元件。

例如，在第一有機化合物110為在電子傳輸材料中具有容易俘獲電子（載流子）的性質(zhì)（lumo能級深）的電子俘獲化合物，且第二有機化合物111為在空穴傳輸材料中具有容易俘獲空穴（載流子）的性質(zhì)（homo能級淺）的空穴俘獲化合物的情況下，由第一有機化合物的陰離子及第二有機化合物的陽離子直接形成激基復合物。通過這種過程形成的激基復合物特別被稱為電致激基復合物（electroplex）。如此，通過抑制第一有機化合物（主體材料）的單重激發(fā)態(tài)的發(fā)生，且抑制能量從電致激基復合物轉移到磷光化合物（客體材料），可以得到具有高發(fā)光效率的發(fā)光元件。此外，在此情況下，同樣地抑制第一有機化合物（主體材料）的三重激發(fā)態(tài)的發(fā)生，直接形成激基復合物；由此，能量轉移被認為從激基復合物向磷光化合物（客體材料）發(fā)生。

另一形成過程是基本過程，其中，第一和第二有機化合物（主體和輔助材料）中的一個形成單重態(tài)激子，然后，與基態(tài)的另一個相互作用而形成激基復合物。與電致激基復合物不同，在此情況下暫時生成第一有機化合物（主體材料）或第二有機化合物（輔助材料）的單重激發(fā)態(tài)，但是該單重激發(fā)態(tài)迅速地變換為激基復合物，由此，可以抑制單重激發(fā)態(tài)能的失活。因此，可以抑制第一有機化合物（主體材料）或第二有機化合物（輔助材料）的激發(fā)能量的失活。此外，在此情況下，可認為主體材料的三重激發(fā)態(tài)同樣地迅速轉換為激基復合物，并且能量從激基復合物轉移到磷光化合物（客體材料）。

另外，在第一有機化合物（主體材料）為電子俘獲化合物，第二有機化合物（輔助材料）為空穴俘獲化合物，這些化合物的homo能級之間的差異及l(fā)umo能級之間的差異大（具體而言，0.3ev或更大）的情況下，電子選擇性地進入第一有機化合物（主體材料），并且空穴選擇性地進入第二有機化合物（輔助材料）。在此情況下，可認為形成電致激基復合物的過程優(yōu)先于經(jīng)過單重態(tài)激子形成激基復合物的過程。

為了使激基復合物的發(fā)射光譜與磷光化合物（客體材料）的吸收光譜充分地彼此重疊，發(fā)射光譜的峰值的能值與吸收光譜的最低能量一側的吸收帶的峰值的能值之間的差異優(yōu)選為0.3ev或更小。該差異更優(yōu)選為0.2ev或更小，進一步優(yōu)選為0.1ev或更小。

在本發(fā)明的一個方式的發(fā)光元件中，進一步優(yōu)選的是，激基復合物的激發(fā)能量充分地轉移到磷光化合物（客體材料），并實質(zhì)上觀察不到來自激基復合物的發(fā)光。因此，能量優(yōu)選通過激基復合物轉移到磷光化合物（客體材料），使得磷光化合物（客體材料）發(fā)射磷光。另外，磷光化合物（客體材料）優(yōu)選為有機金屬配合物。

當在本發(fā)明的一個方式的發(fā)光元件中使用磷光化合物作為第一有機化合物（主體材料）時，第一有機化合物（主體材料）本身容易發(fā)光，并且不容易允許能量轉移到磷光化合物（客體材料）。在此情況下，該第一有機化合物若能高效地發(fā)光就好，但是由于主體材料產(chǎn)生濃度猝滅的問題，所以難以實現(xiàn)高發(fā)光效率。因此，第一和第二有機化合物（主體和輔助材料）中的至少一個為熒光化合物（即，容易產(chǎn)生從單重激發(fā)態(tài)的發(fā)光或熱失活的化合物）的情況是有效的。因此，優(yōu)選的是，第一和第二有機化合物（主體和輔助材料）中的至少一個為熒光化合物。

因此，優(yōu)選的是，第一有機化合物（主體材料）為熒光化合物，并且激基復合物用于能量轉移的介質(zhì)。

另外，本實施方式所示的結構可以與其他實施方式所示的任何結構適當?shù)亟M合。

實施方式2

在本實施方式中，參照圖5對本發(fā)明的一個方式的發(fā)光元件的例子進行說明。

在本實施方式所示的發(fā)光元件中，如圖5所示，包括發(fā)光層206的el層203設置在一對電極（第一電極（陽極）201和第二電極（陰極）202）之間，該el層203除了具有第一發(fā)光層206a和第二發(fā)光層206b的疊層結構的發(fā)光層206之外，包括空穴注入層204、空穴傳輸層205、電子傳輸層207、電子注入層208等。

另外，本實施方式所示的發(fā)光層206（第一及第二發(fā)光層206a及206b的每一個）包含磷光化合物209作為客體材料、第一有機化合物210作為主體材料以及第二有機化合物211作為輔助材料。另外，在本實施方式中，發(fā)光層206（第一及第二發(fā)光層206a及206b的每一個）中的第一有機化合物210的比例高于第二有機化合物211的比例。

本實施方式所示的發(fā)光層206具有第一發(fā)光層206a和第二發(fā)光層206b的疊層結構，并且在第一發(fā)光層206a中的第二有機化合物（輔助材料）211的比例高于在第二發(fā)光層206b中的第二有機化合物（輔助材料）211的比例。

當采用在發(fā)光層206（第一發(fā)光層206a及第二發(fā)光層206b）中磷光化合物209分散在第一有機化合物（主體材料）210和第二有機化合物（輔助材料）211中的結構時，可以抑制發(fā)光層206的結晶化。此外，可以抑制因磷光化合物209的高濃度導致的濃度猝滅，由此該發(fā)光元件可以具有更高的發(fā)光效率。

優(yōu)選的是，第一及第二有機化合物210及211的每一個的三重激發(fā)態(tài)的能級（t1能級）高于磷光化合物209的t1能級。這是因為，當?shù)谝挥袡C化合物210（或第二有機化合物211）的t1能級低于磷光化合物（客體材料）209的t1能級時，有助于發(fā)光的磷光化合物（客體材料）209的三重激發(fā)態(tài)能被第一有機化合物210（或第二有機化合物211）猝滅（quench），由此發(fā)光效率降低。

在本實施方式的發(fā)光層206中，當從各個電極分別注入的載流子（電子和空穴）復合時，第一有機化合物210和第二有機化合物211形成激基復合物（exciplex）。由此，發(fā)光層206中的第一有機化合物210的熒光光譜及第二有機化合物211的熒光光譜可以轉換為位于更長波長一側的激基復合物的發(fā)射光譜。由此，為了使從單重激發(fā)態(tài)的能量轉移最大化，以激基復合物的發(fā)射光譜與磷光化合物（客體材料）209的吸收光譜大幅度重疊的方式選擇第一有機化合物210和第二有機化合物211。另外，在此假設為，在三重激發(fā)態(tài)的情況下也發(fā)生來自激基復合物的能量轉移，而不是來自主體材料的能量轉移。

此外，磷光化合物209優(yōu)選為有機金屬配合物。電子傳輸材料優(yōu)選用作第一有機化合物（主體材料）210?？昭▊鬏敳牧蟽?yōu)選用作第二有機化合物（輔助材料）211。

另外，上述有機金屬配合物的例子包括雙[2-（4'，6'-二氟苯基）吡啶-n，c²′]銥（iii）四（1-吡唑基）硼酸鹽（簡稱：fir6）、雙[2-（4'，6'-二氟苯基）吡啶-n，c²′]銥（iii）吡啶甲酸鹽（簡稱：firpic）、雙[2-（3'，5'-雙三氟甲基苯基）吡啶-n，c²′]銥（iii）吡啶甲酸鹽（簡稱：ir（cf3ppy）2（pic））、雙[2-（4'，6'-二氟苯基）吡啶-n，c²′]銥（iii）乙酰丙酮（簡稱：firacac）、三（2-苯基吡啶）銥（iii）（簡稱：ir（ppy）3）、雙（2-苯基吡啶）銥（iii）乙酰丙酮（簡稱：ir（ppy）2（acac））、雙（苯并[h]喹啉）銥（iii）乙酰丙酮（簡稱：ir（bzq）2（acac））、雙（2，4-二苯基-1，3-噁唑-n，c²′）銥（iii）乙酰丙酮（簡稱：ir（dpo）2（acac））、雙{2-[4'-（全氟苯基）苯基]吡啶-n，c²′}銥（iii）乙酰丙酮（簡稱：ir（p-pf-ph）2（acac））、雙（2-苯基苯并噻唑-n，c²′）銥（iii）乙酰丙酮（簡稱：ir（bt）2（acac））、雙[2-（2'-苯并[4，5-a]噻吩基）吡啶-n，c³′]銥（iii）乙酰丙酮（簡稱：ir（btp）2（acac））、雙（1-苯基異喹啉-n，c²′）銥（iii）乙酰丙酮（簡稱：ir（piq）2（acac））、（乙?；╇p[2，3-雙（4-氟苯基）喹喔啉]銥（iii）（簡稱：ir（fdpq）2（acac）]）、（乙酰丙酮）雙（2，3，5-三苯基吡嗪根合）銥（iii）（簡稱：ir（tppr）2（acac））、2，3，7，8，12，13，17，18-八乙基-21h，23h-卟啉合鉑（ii）（簡稱：ptoep）、三（乙酰丙酮）（一菲咯啉）鋱（iii）（簡稱：tb（acac）3（phen））、三（1，3-二苯基-1，3-丙二酮）（一菲咯啉）銪（iii）（簡稱：eu（dbm）3（phen））、三[1-（2-噻吩甲?；?3，3，3-三氟丙酮]（一菲咯啉）銪（iii）（簡稱：eu（tta）3（phen））等。

作為上述電子傳輸材料，優(yōu)選為缺π電子型雜芳族化合物諸如含氮雜芳族化合物，其例子包括喹喔啉衍生物或二苯并喹喔啉衍生物，諸如2-[3-（二苯并噻吩-4-基）苯基]二苯并[f，h]喹喔啉（簡稱：2mdbtpdbq-ii）、2-[3’-（二苯并噻吩-4-基）聯(lián)苯-3-基]二苯并[f，h]喹喔啉（簡稱：2mdbtbpdbq-ii）、2-[4-（3，6-二苯基-9h-咔唑-9-基）苯基]二苯并[f，h]喹喔啉（簡稱：2czpdbq-iii）、7-[3-（二苯并噻吩-4-基）苯基]二苯并[f，h]喹喔啉（簡稱：7mdbtpdbq-ii）和6-[3-（二苯并噻吩-4-基）苯基]二苯并[f，h]喹喔啉（簡稱：6mdbtpdbq-ii）等。

作為上述空穴傳輸材料，優(yōu)選為富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，其例子包括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）氨基]-9-苯基咔唑（簡稱：pczpcn1）、4，4’，4’’-三[n-（1-萘基）-n-苯基氨基]三苯胺（簡稱：1’-tnata）、2，7-雙[n-（4-二苯基氨基苯基）-n-苯基氨基]-螺環(huán)-9，9’-聯(lián)芴（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-2-二苯基氨基-9h-芴-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-苯基氨基]螺環(huán)-9，9’-聯(lián)芴（簡稱：pcasf）、2-[n-（4-二苯基氨基苯基）-n-苯基氨基]螺環(huán)-9，9’-聯(lián)芴（簡稱：dpasf）、n，n’-雙[4-（咔唑-9-基）苯基]-n，n’-二苯基-9，9-二甲基芴-2，7-二胺（簡稱：yga2f）、4，4’-雙[n-（3-甲基苯基）-n-苯基氨基]聯(lián)苯（簡稱：tpd）、4，4’-雙[n-（4-二苯基氨基苯基）-n-苯基氨基]聯(lián)苯（簡稱：dpab）、n-（9，9-二甲基-9h-芴-2-基）-n-{9，9-二甲基-2-[n’-苯基-n’-（9，9-二甲基-9h-芴-2-基）氨基]-9h-芴-7-基}苯基胺（簡稱：dfladfl）、3-[n-（9-苯基咔唑-3-基）-n-苯基氨基]-9-苯基咔唑（簡稱：pczpca1）、3-[n-（4-二苯基氨基苯基）-n-苯基氨基]-9-苯基咔唑（簡稱：pczdpa1）、3，6-雙[n-（4-二苯基氨基苯基）-n-苯基氨基]-9-苯基咔唑（簡稱：pczdpa2）、4，4’-雙（n-{4-[n’-（3-甲基苯基）-n’-苯基氨基]苯基}-n-苯基氨基）聯(lián)苯（簡稱：dntpd）、3，6-雙[n-（4-二苯基氨基苯基）-n-（1-萘基）氨基]-9-苯基咔唑（簡稱：pcztpn2）、3，6-雙[n-（9-苯基咔唑-3-基）-n-苯基氨基]-9-苯基咔唑（簡稱：pczpca2）。

注意，可以用于上述磷光化合物209、第一有機化合物（主體材料）210及第二有機化合物（輔助材料）211的材料不局限于上述例子。其組合有如下決定，能夠形成激基復合物，激基復合物的發(fā)射光譜與磷光化合物209的吸收光譜重疊，并且，激基復合物的發(fā)射光譜的峰值具有比磷光化合物209的吸收光譜的峰值更長波長。

在電子傳輸材料用作第一有機化合物210，空穴傳輸材料用作第二有機化合物211的情況下，可以通過化合物的混合比控制載流子平衡。具體而言，第一有機化合物210對第二有機化合物211的比例優(yōu)選為1：9至9：1。

下面，對制造本實施方式所示的發(fā)光元件的具體例子進行說明。

作為第一電極（陽極）201及第二電極（陰極）202，可以使用金屬、合金、導電化合物及它們的混合物等。具體而言，可以使用氧化銦-氧化錫（ito：indiumtinoxide）、包含硅或氧化硅的氧化銦-氧化錫、氧化銦-氧化鋅（indiumzincoxide）、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）或鈦（ti）。此外，可以使用屬于元素周期表的第1族或第2族的元素，例如，堿金屬諸如鋰（li）或銫（cs）、堿土金屬諸如鎂（mg）、鈣（ca）或鍶（sr）、包含這些元素的合金（例如，mgag或alli）、稀土金屬諸如銪（eu）或鐿（yb）、包含這些元素的合金或石墨烯等。第一電極（陽極）201及第二電極（陰極）202可以通過例如濺射法或蒸鍍法（包括真空蒸鍍法）等來形成。

用于空穴注入層204及空穴傳輸層205的具有高空穴傳輸性的物質(zhì)的例子包括芳香胺化合物諸如4，4’-雙[n-（1-萘基）-n-苯胺]聯(lián)苯（簡稱：npb或a-npd）、n，n’-雙（3-甲基苯基）-n，n’-二苯基-[1，1’-聯(lián)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）三苯胺（簡稱：tdata）、4，4’，4’’-三[n-（3-甲基苯基）-n-苯胺]三苯胺（簡稱：mtdata）以及4，4’-雙[n-（螺-9，9’-二芴-2-基）-n-苯胺]聯(lián)苯（簡稱：bspb）、3-[n-（9-苯基咔唑-3-基）-n-苯胺]-9-苯基咔唑（簡稱：pczpca1）、3，6-雙[n-（9-苯基咔唑-3-基）-n-苯胺]-9-苯基咔唑（簡稱：pczpca2）、3-[n-（1-萘基）-n-（9-苯基咔唑-3-基）氨基]-9-苯基咔唑（簡稱：pczpcn1）。其他例子包括咔唑衍生物諸如4，4’-二（n-咔唑基）聯(lián)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）。在此所述的物質(zhì)主要是具有10^-6cm²/vs或更高的空穴遷移率的物質(zhì)。注意，除了上述物質(zhì)之外，也可以使用具有比電子傳輸性高的空穴傳輸性的任何物質(zhì)。

其它例子包括高分子化合物諸如聚（n-乙烯咔唑）（簡稱：pvk）、聚（4-乙烯三苯胺）（簡稱：pvtpa）、聚[n-（4-{n’-[4-（4-二苯胺）苯基]苯基-n’-苯胺}苯基）甲基丙烯酰胺]（簡稱：ptpdma）、聚[n，n’-雙（4-丁基苯基）-n，n’-雙（苯基）聯(lián)苯胺]（簡稱：poly-tpd）。

另外，能夠用于空穴注入層204的受主物質(zhì)的例子包括過渡金屬氧化物或?qū)儆谠刂芷诒碇械?族至第8族的金屬的氧化物等。具體地說，氧化鉬是特別優(yōu)選的。

如上所述，發(fā)光層206（206a及206b）包含磷光化合物209、第一有機化合物（主體材料）210和第二有機化合物（輔助材料）211。

電子傳輸層207是包含具有高電子傳輸性的物質(zhì)的層。作為電子傳輸層207，可以使用金屬配合物諸如alq3、三（4-甲基-8-羥基喹啉合）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）。此外，可以使用雜芳族化合物諸如2-（4-聯(lián)苯基）-5-（4-叔丁基苯基）-1，3，4-噁二唑（簡稱：pbd）、1，3-雙[5-（對叔丁基苯基）-1，3，4-噁二唑-2-基]苯（簡稱：oxd-7）、3-（4-叔丁基苯基）-4-苯基-5-（4-聯(lián)苯基）-1，2，4-三唑（簡稱：taz）、3-（4-叔丁基苯基）-4-（4-乙基苯基）-5-（4-聯(lián)苯基）-1，2，4-三唑（簡稱：p-ettaz）、紅菲咯啉（簡稱：bphen）、浴銅靈（簡稱：bcp）、4，4’-雙（5-甲基苯并噁唑-2-基）二苯乙烯（簡稱：bzos）。另外，可以使用高分子化合物諸如聚（2，5-吡啶-二基）（簡稱：ppy）、聚[（9，9-二己基芴-2，7-二基）-共-（吡啶-3，5-二基）]（簡稱：pf-py）、聚[（9，9-二辛基芴-2，7-二基）-共-（2，2’-聯(lián)吡啶-6，6’-二基）]（簡稱：pf-bpy）。在此所述的物質(zhì)主要是具有10^-6cm²/vs或更高的電子遷移率的物質(zhì)。注意，除了上述物質(zhì)之外，具有比空穴傳輸性高的電子傳輸性的任何物質(zhì)也可以用于電子傳輸層207。

電子傳輸層207不局限于單層，也可以為包括上述任何物質(zhì)的兩層或更多層的疊層。

電子注入層208是包含具有高電子注入性的物質(zhì)的層。作為可以用于電子注入層208的物質(zhì)的例子包括堿金屬、堿土金屬及它們的化合物諸如氟化鋰（lif）、氟化銫（csf）、氟化鈣（caf2）及鋰氧化物（liox）、以及稀土金屬化合物，例如氟化鉺（erf3）。另外，可以使用上述用來形成電子傳輸層207的物質(zhì)。

或者，混合有有機化合物和電子施主（施主）的復合材料也可以用于電子注入層208。這種復合材料具有高電子注入性及電子傳輸性，其中通過電子施主在有機化合物中產(chǎn)生電子。在此，有機化合物優(yōu)選是在傳輸所產(chǎn)生的電子方面性能優(yōu)異的材料，尤其是，可以使用用于電子傳輸層207的任何上述物質(zhì)（例如，金屬配合物和雜芳族化合物）。作為電子施主，也可以使用對有機化合物呈現(xiàn)電子施主性的物質(zhì)。具體而言，優(yōu)選為堿金屬、堿土金屬和稀土金屬，可以舉出鋰、銫、鎂、鈣、鉺、鐿等。優(yōu)選為任何堿金屬氧化物及堿土金屬氧化物，其例子是鋰氧化物、鈣氧化物、鋇氧化物等，并且，可以使用如氧化鎂等路易斯堿或者四硫富瓦烯（簡稱：ttf）等有機化合物。

另外，上述空穴注入層204、空穴傳輸層205、發(fā)光層206（206a及206b）、電子傳輸層207以及電子注入層208的每一個可以通過如蒸鍍法（包括真空蒸鍍法）、噴墨法或涂敷法等的方法形成。

在上述發(fā)光元件的發(fā)光層206中得到的發(fā)光穿過第一電極201和第二電極202中的任一方或雙方取出到外部。因此，本實施方式中的第一電極201和第二電極202中的任一方或雙方為具有透光性的電極。

在本實施方式所示的發(fā)光元件中，由于利用激基復合物的發(fā)射光譜與磷光化合物的吸收光譜的重疊的能量轉移而能夠提高能量轉移效率；因此，該發(fā)光元件可以實現(xiàn)高外部量子效率。

另外，本實施方式所示的發(fā)光元件是本發(fā)明的一個方式，其尤其特征在于發(fā)光層的結構。因此，當采用本實施方式所示的結構時，可以制造被動矩陣型發(fā)光裝置和主動矩陣型發(fā)光裝置等。上述發(fā)光裝置都包括在本發(fā)明中。

另外，在制造主動矩陣型發(fā)光裝置的情況下，對tft的結構沒有特別的限制。例如，可以適當?shù)厥褂媒诲e型tft或反交錯型tft。此外，形成在tft襯底上的驅(qū)動電路也可以使用n型tft和p型tft的雙方或者使用n型tft和p型tft中的任一方而形成。并且，對用于tft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、結晶半導體膜或氧化物半導體膜等。

另外，本實施方式所示的結構可以與其他實施方式所示的任何結構適當?shù)亟M合。

實施方式3

在本實施方式中，作為本發(fā)明的一個方式，對在多個el層之間設置有電荷產(chǎn)生層的發(fā)光元件（以下，稱為串聯(lián)型發(fā)光元件）進行說明。

本實施方式所示的發(fā)光元件是如圖6a所示那樣的在一對電極（第一電極301和第二電極304）之間具有多個el層（第一el層302（1）和第二el層302（2））的串聯(lián)型發(fā)光元件。

在本實施方式中，第一電極301用作陽極，第二電極304用作陰極。另外，第一電極301及第二電極304可以具有與實施方式1相同的結構。此外，多個el層（第一el層302（1）和第二el層302（2））中的全部或任一個也可以具有與實施方式1或2所示的結構相同的結構。換言之，第一el層302（1）和第二el層302（2）也可以為彼此相同或不同的結構，并且可以為與實施方式1或2所示的el層的結構相同的結構。

另外，電荷產(chǎn)生層（i）305設置在多個el層（第一el層302（1）和第二el層302（2））之間。電荷產(chǎn)生層（i）305具有當電壓施加在第一電極301和第二電極304之間時，將電子注入一個el層中，且將空穴注入另一個el層中的功能。在本實施方式中，當以第一電極301的電位高于第二電極304的電位的方式施加電壓時，電荷產(chǎn)生層（i）305將電子注入第一el層302（1）中，且將空穴注入第二el層302（2）中。

另外，從光提取效率的觀點來看，電荷產(chǎn)生層（i）305優(yōu)選對可見光具有透射性（具體而言，電荷產(chǎn)生層（i）305優(yōu)選具有40%或更高的可見光透射性）。另外，電荷產(chǎn)生層（i）305即使在具有小于第一電極301或第二電極304的電導率的情況下也發(fā)揮作用。

電荷產(chǎn)生層（i）305也可以具有對空穴傳輸性高的有機化合物添加電子受主（受主）的結構或者對電子傳輸性高的有機化合物添加電子施主（施主）的結構。或者，也可以層疊這兩種結構。

在對空穴傳輸性高的有機化合物添加電子受主的情況下，空穴傳輸性高的有機化合物的例子包括芳族胺化合物諸如npb、tpd、tdata、mtdata及4，4’-雙[n-（螺-9，9’-聯(lián)芴-2-基）-n-苯基氨基]聯(lián)苯（簡稱：bspb）等。在此所述的物質(zhì)主要是具有10^-6cm²/vs或更高的空穴遷移率的物質(zhì)。注意，除了這些物質(zhì)之外，也可以使用具有比電子傳輸性高的空穴傳輸性的任何有機化合物。

電子受主的例子包括7，7，8，8-四氰基-2，3，5，6-四氟喹啉并二甲烷（簡稱：f4-tcnq）、氯醌、過渡金屬氧化物、屬于元素周期表的第4族至第8族的金屬的氧化物。具體而言，優(yōu)選使用氧化釩、氧化鈮、氧化鉭、氧化鉻、氧化鉬、氧化鎢、氧化錳和氧化錸，因為它們具有高電子接受性。此中，尤其優(yōu)選使用氧化鉬，因為氧化鉬在大氣中穩(wěn)定，具有低吸濕性，并且容易進行處理。

另一方面，在對電子傳輸性高的有機化合物添加電子施主的情況下，可使用的電子傳輸性高的有機化合物的例子是具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金屬配合物諸如alq、almq3、bebq2及balq等。其它例子包括具有噁唑基配體或噻唑基配體的金屬配合物等諸如zn（box）2及zn（btz）2。再者，除了金屬配合物之外，可以使用pbd、oxd-7、taz、bphen或bcp等。在此所述的物質(zhì)主要是具有10^-6cm²/vs或更高的電子遷移率的物質(zhì)。注意，除了這些物質(zhì)之外，也可以使用具有比空穴傳輸性高的電子傳輸性的任何有機化合物。

可使用的電子施主的例子是堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、屬于元素周期表的第13族的金屬及它們的氧化物或碳酸鹽。具體而言，優(yōu)選使用鋰（li）、銫（cs）、鎂（mg）、鈣（ca）、鐿（yb）、銦（in）、氧化鋰、碳酸銫等。也可以使用如四硫萘并萘（tetrathianaphthacene）的有機化合物作為電子施主。

另外，使用上述任何材料形成電荷產(chǎn)生層（i）305，來可以抑制因el層的層疊導致的驅(qū)動電壓的增大。

雖然本實施方式示出具有兩個el層的發(fā)光元件，但是，本發(fā)明可以同樣地應用于如圖6b所示的層疊有n個el層（n是3或更多）（302（1）、302（2）…302（n-1）、302（n））的發(fā)光元件中。如根據(jù)本實施方式的發(fā)光元件，當多個el層包括在一對電極之間時，通過將電荷產(chǎn)生層（i）（305（1）、305（2）…305（n-2）、305（n-1））設置在el層之間，可以在保持低電流密度的同時獲得高亮度區(qū)域中的發(fā)光。因為可以保持低電流密度，所以該元件可以具有長壽命。當該發(fā)光元件應用于照明時，因為可以減少由電極材料的電阻導致的電壓下降，所以可以實現(xiàn)大面積的均勻發(fā)光。此外，可以實現(xiàn)以低電壓能夠驅(qū)動且耗電量低的發(fā)光裝置。

此外，通過使各el層的發(fā)射顏色互不相同，從發(fā)光元件整體可以獲得所需顏色的光。例如，在具有兩個el層的發(fā)光元件中，使第一el層和第二el層的發(fā)光顏色處于補色關系，使得作為整體發(fā)光元件可以發(fā)射白色光。注意，詞語“補色關系”意味著當顏色混合時得到非彩色的顏色關系。也就是說，通過混合從發(fā)射顏色處于補色關系的物質(zhì)的光，可以得到白色光的發(fā)射。

另外，上述內(nèi)容可應用于具有三個el層的發(fā)光元件。例如，當?shù)谝籩l層的發(fā)光顏色是紅色，第二el層的發(fā)光顏色是綠色，第三el層的發(fā)光顏色是藍色時，發(fā)光元件作為整體可以發(fā)射白色光。

注意，本實施方式所示的結構可以與其他實施方式所示的任何結構適當?shù)亟M合。

實施方式4

在本實施方式中，對本發(fā)明的一個方式的發(fā)光裝置進行說明。

本實施方式所示的發(fā)光裝置具有利用一對電極之間的光共振效應的光學微諧振腔（microopticalresonator）（微腔：microcavity）結構。如圖7所示發(fā)光裝置具有多個發(fā)光元件，該發(fā)光元件的每一個在一對電極（反射電極401與半透射半反射電極402）之間至少具有el層405。另外，el層405至少具有各用作發(fā)光區(qū)域的發(fā)光層404（404r、404g和404b），并還可以包括空穴注入層、空穴傳輸層、電子傳輸層、電子注入層、電荷產(chǎn)生層（e）等。

在本實施方式中，將說明發(fā)光裝置，該發(fā)光裝置如圖7所示包括具有不同結構的發(fā)光元件（第一發(fā)光元件（r）410r、第二發(fā)光元件（g）410g和第三發(fā)光元件（b）410b）。

第一發(fā)光元件（r）410r具有在反射電極401上依次層疊有第一透明導電層403a；在其一部分包括第一發(fā)光層（b）404b、第二發(fā)光層（g）404g和第三發(fā)光層（r）404r的el層405；以及半透射半反射電極402的結構。第二發(fā)光元件（g）410g具有在反射電極401上依次層疊有第二透明導電層403b、el層405以及半透射半反射電極402的結構。第三發(fā)光元件（b）410b具有在反射電極401上依次層疊有el層405及半透射半反射電極402的結構。

另外，上述發(fā)光元件（第一發(fā)光元件（r）410r、第二發(fā)光元件（g）410g及第三發(fā)光元件（b）410b）共同使用反射電極401、el層405以及半透射半反射電極402。第一發(fā)光層（b）404b發(fā)射在420nm至480nm的波長區(qū)域中具有峰值的光（λb）。第二發(fā)光層（g）404g發(fā)射在500nm至550nm的波長區(qū)域中具有峰值的光（λg）。第三發(fā)光層（r）404r發(fā)射在600nm至760nm的波長區(qū)域中具有峰值的光（λr）。由此，在發(fā)光元件（第一發(fā)光元件（r）410r、第二發(fā)光元件（g）410g及第三發(fā)光元件（b）410b）的每一個中，從第一發(fā)光層（b）404b發(fā)射的光、從第二發(fā)光層（g）404g發(fā)射的光及從第三發(fā)光層（r）404r發(fā)射的光彼此重疊；因此，可以發(fā)射具有覆蓋可見光區(qū)的寬（broad）發(fā)射光譜的光。注意，根據(jù)上述波長滿足λb＜λg＜λr的關系。

本實施方式所示的發(fā)光元件的每一個具有el層405設置在反射電極401與半透射半反射電極402之間的結構。從包括在el層405中的發(fā)光層向全方向射出的發(fā)光由用作光學微諧振腔（微腔）的反射電極401和半透射半反射電極402而共振。另外，反射電極401使用具有反射性的導電材料形成，并且使用可見光反射率為40%至100%，優(yōu)選為70%至100%，并且電阻率為1×10^-2ωcm或更低的膜。另外，半透射半反射電極402使用具有反射性的導電材料和具有透光性的導電材料形成，并且使用可見光反射率為20%至80%，優(yōu)選為40%至70%，并且電阻率為1×10^-2ωcm或更低的膜。

在本實施方式中，優(yōu)選的是，在每個發(fā)光元件中，設置在第一發(fā)光元件（r）410r和第二發(fā)光元件（g）410g中的透明導電層（第一透明導電層403a及第二透明導電層403b）的厚度彼此不同，由此，每個發(fā)光元件的從反射電極401到半透射半反射電極402的光程彼此不同。換言之，在從各發(fā)光元件的各發(fā)光層發(fā)射的具有寬發(fā)光光譜的光中，具有在反射電極401與半透射半反射電極402之間被共振的波長的光變強并可以衰減具有在其間不被共振的波長的光。因此，當每個元件的從反射電極401到半透射半反射電極402的光程彼此不同時，可以取出不同波長的光。

另外，光程（也稱為光徑長）是由實際上的距離與折射率的積表示，在本實施方式中，由實際上的厚度與n（折射率）的積表示。換言之，光程=實際上的厚度×n。

另外，在第一發(fā)光元件（r）410r中從反射電極401到半透射半反射電極402的總厚度設定為mλr/2（m是自然數(shù)）；在第二發(fā)光元件（g）410g中從反射電極401到半透射半反射電極402的總厚度設定為mλg/2（m是自然數(shù)）；在第三發(fā)光元件（b）410b中從反射電極401到半透射半反射電極402的總厚度設定為mλb/2（m是自然數(shù)）。

如上所述，在包括于el層405中的從第三發(fā)光層（r）404r發(fā)射的光（λr）主要從第一發(fā)光元件（r）410r取出，在包括于el層405中的從第二發(fā)光層（g）404g發(fā)射的光（λg）主要從第二發(fā)光元件（g）410g取出，并且在包括于el層405中的從第一發(fā)光層（b）404b發(fā)射的光（λb）主要從第三發(fā)光元件（b）410b取出。另外，從各發(fā)光元件取出的光從半透射半反射電極402一側射出。

另外，嚴格而言，從反射電極401到半透射半反射電極402的總厚度可以是從反射電極401中的反射區(qū)域到半透射半反射電極402中的反射區(qū)域的總厚度。但是，難以嚴格地決定反射電極401及半透射半反射電極402中的反射區(qū)域的位置；由此，假設為反射電極401和半透射半反射電極402中的任意的位置設定為反射區(qū)域也可以充分地獲得上述效果。

接著，在第一發(fā)光元件（r）410r中，從反射電極401到第三發(fā)光層（r）404r的光程調(diào)節(jié)為所希望的厚度（（2m’+1）λr/4，m’是自然數(shù)）；由此，可以放大從第三發(fā)光層（r）404r發(fā)射的光。從第三發(fā)光層（r）404r發(fā)射的光中的由反射電極401反射的光（第一反射光）與從第三發(fā)光層（r）404r直接入射到半透射半反射電極402的光（第一入射光）發(fā)生干擾。因此，通過將從反射電極401到第三發(fā)光層（r）404r的光程調(diào)節(jié)為所希望的值（（2m’+1）λr/4，m’是自然數(shù)），第一反射光與第一入射光的相位可以互相一致，可以放大從第三發(fā)光層（r）404r發(fā)射的光。

另外，嚴格而言，從反射電極401到第三發(fā)光層（r）404r的光程可以是從反射電極401中的反射區(qū)域到第三發(fā)光層（r）404r中的發(fā)光區(qū)域的光程。但是，難以嚴格地決定反射電極401中的反射區(qū)域及第三發(fā)光層（r）404r中的發(fā)光區(qū)域的位置；由此，假設為反射電極401及第三發(fā)光層（r）404r中的任意的位置分別設定為反射區(qū)域及發(fā)光區(qū)域也可以充分地獲得上述效果。

接著，在第二發(fā)光元件（g）410g中，從反射電極401到第二發(fā)光層（g）404g的光程調(diào)節(jié)為所希望的厚度（（2m’’+1）λg/4，m’’是自然數(shù)）；由此，可以放大從第二發(fā)光層（g）404g發(fā)射的光。從第二發(fā)光層（g）404g發(fā)射的光中的由反射電極401反射的光（第二反射光）與從第二發(fā)光層（g）404g直接入射到半透射半反射電極402的光（第二入射光）發(fā)生干擾。因此，通過將從反射電極401到第二發(fā)光層（g）404g的光程調(diào)節(jié)為所希望的值（（2m’’+1）λg/4，m’’是自然數(shù)），第二反射光與第二入射光的相位可以互相一致，可以放大從第二發(fā)光層（g）404g發(fā)射的光。

另外，嚴格而言，從反射電極401到第二發(fā)光層（g）404g的光程可以是從反射電極401中的反射區(qū)域到第二發(fā)光層（g）404g中的發(fā)光區(qū)域的光程。但是，難以嚴格地決定反射電極401中的反射區(qū)域及第二發(fā)光層（g）404g中的發(fā)光區(qū)域的位置；由此，假設為反射電極401及第二發(fā)光層（g）404g中的任意的位置分別設定為反射區(qū)域及發(fā)光區(qū)域也可以充分地獲得上述效果。

接著，在第三發(fā)光元件（b）410b中，從反射電極401到第一發(fā)光層（b）404b的光程調(diào)節(jié)為所希望的厚度（（2m’’’+1）λb/4，m’’’是自然數(shù)）；由此，可以放大從第一發(fā)光層（b）404b發(fā)射的光。從第一發(fā)光層（b）404b發(fā)射的光中的由反射電極401反射的光（第三反射光）與從第一發(fā)光層（b）404b直接入射到半透射半反射電極402的光（第三入射光）發(fā)生干擾。因此，通過將從反射電極401到第一發(fā)光層（b）404b的光程調(diào)節(jié)為所希望的值（（2m’’’+1）λb/4，m’’’是自然數(shù)），第三反射光與第三入射光的相位可以互相一致，可以放大從第一發(fā)光層（b）404b發(fā)射的光。

另外，嚴格而言，在第三發(fā)光元件中的從反射電極401到第一發(fā)光層（b）404b的光程可以是從反射電極401中的反射區(qū)域到第一發(fā)光層（b）404b中的發(fā)光區(qū)域的光程。但是，難以嚴格地決定反射電極401中的反射區(qū)域及第一發(fā)光層（b）404b中的發(fā)光區(qū)域的位置；由此，假設為反射電極401及第一發(fā)光層（b）404b中的任意的位置分別設定為反射區(qū)域及發(fā)光區(qū)域也可以充分地獲得上述效果。

另外，雖然在上述結構中的發(fā)光元件的每一個在el層中包括多個發(fā)光層，但是本發(fā)明不局限于此；例如，可以組合實施方式3所說明的串聯(lián)型發(fā)光元件的結構，此時，多個el層和夾在該多個el層之間的電荷產(chǎn)生層設置在一個發(fā)光元件中，并且一個或多個發(fā)光層形成在各el層中。

本實施方式所示的發(fā)光裝置具有微腔結構，其中，即使具有相同的el層，也能夠提取根據(jù)發(fā)光元件的不同波長的光，因此不需要形成用于rgb的發(fā)光元件。因此，由于容易實現(xiàn)高精細化顯示器等的理由，從實現(xiàn)全彩色化的角度來看上述結構是有利的。另外，能夠加強正面方向的特定波長的發(fā)射強度，由此可以降低耗電量。該結構是當應用于包括三種或更多種顏色的像素的彩色顯示器（圖像顯示裝置）時特別有效的，但是也可以應用于照明等。

實施方式5

在本實施方式中，對具有本發(fā)明的一個方式的發(fā)光元件的發(fā)光裝置進行說明。

上述發(fā)光裝置可以是被動矩陣型發(fā)光裝置或主動矩陣型發(fā)光裝置中的任一種。此外，其他實施方式所說明的任何發(fā)光元件可以應用于本實施方式所示的發(fā)光裝置。

在本實施方式中，參照圖8a和圖8b對主動矩陣型發(fā)光裝置進行說明。

另外，圖8a是示出發(fā)光裝置的俯視圖，圖8b是沿著圖8a中的虛線a-a’的截面圖。根據(jù)本實施方式的主動矩陣型發(fā)光裝置具有設置在元件襯底501上的像素部502、驅(qū)動電路部（源極線驅(qū)動電路）503以及驅(qū)動電路部（柵極線驅(qū)動電路）504（504a及504b）。像素部502、驅(qū)動電路部503及驅(qū)動電路部504由密封劑505密封在元件襯底501與密封襯底506之間。

此外，在元件襯底501上設置有引導布線507。該引導布線507用來連接外部輸入端子，通過該外部輸入端子對驅(qū)動電路部503及驅(qū)動電路部504傳輸來自外部的信號（例如，視頻信號、時鐘信號、起始信號或復位信號）或電位。在此示出作為外部輸入端子設置柔性印刷電路（fpc）508的例子。雖然只表示fpc，但是該fpc也可以安裝有印刷線路板（pwb）。本說明書中的發(fā)光裝置在其范圍內(nèi)不僅包括發(fā)光裝置本身，而且還包括安裝有fpc或pwb的發(fā)光裝置。

接著，參照圖8b說明截面結構。驅(qū)動電路部及像素部形成在元件襯底501上；在此示出源極線驅(qū)動電路的驅(qū)動電路部503及像素部502。

驅(qū)動電路部503是形成有n溝道型tft509和p溝道型tft510的組合的cmos電路的例子。另外，包括在驅(qū)動電路部中的電路也可以使用任何各種電路諸如cmos電路、pmos電路或nmos電路形成。雖然在本實施方式中示出驅(qū)動電路形成在襯底上的驅(qū)動器一體型，但是本發(fā)明不限制于該方式，驅(qū)動電路可以形成在襯底的外部。

像素部502包括多個像素，該多個像素中的每一個包括開關用tft511、電流控制用tft512及與電流控制用tft512的布線（源電極或漏電極）電連接的第一電極（陽極）513。另外，絕緣物514形成為覆蓋第一電極（陽極）513的端部。在本實施方式中，絕緣物514使用正型光敏丙烯酸樹脂形成。

絕緣物514優(yōu)選在其上端部或下端部具備具有曲率的曲面，以便獲得層疊在絕緣物514上的膜的優(yōu)良覆蓋率。例如，在使用正型光敏丙烯酸樹脂作為絕緣物514的材料的情況下，絕緣物514優(yōu)選在上端部具備具有曲率半徑（0.2μm至3μm）的曲面。絕緣物514可以使用負型感光性樹脂或正型感光性樹脂的任一種。不局限于有機化合物，可以使用有機化合物或無機化合物諸如氧化硅或氧氮化硅等。

el層515及第二電極（陰極）516層疊在第一電極（陽極）513上。在el層515中，至少設置有發(fā)光層。該發(fā)光層具有如實施方式1所示的疊層結構。另外，在el層515中，除了發(fā)光層之外，可以適當?shù)卦O置空穴注入層、空穴傳輸層、電子傳輸層、電子注入層、電荷產(chǎn)生層等。

包括第一電極（陽極）513、el層515及第二電極（陰極）516的疊層結構形成發(fā)光元件517。作為第一電極（陽極）513、el層515及第二電極（陰極）516，可以使用實施方式2所示的材料。雖然未圖示，但是第二電極（陰極）516與外部輸入端子的fpc508電連接。

雖然在圖8b中的截面圖僅示出一個發(fā)光元件517，但是在像素部502中以矩陣形狀配置有多個發(fā)光元件。提供三種發(fā)光（r、g和b）的發(fā)光元件選擇性地形成在像素部502中，由此，可以制造能夠進行全彩色顯示的發(fā)光裝置。此外，也可以通過與濾色片組合來制造能夠進行全彩色顯示的發(fā)光裝置。

再者，密封襯底506通過密封劑505與元件襯底501貼合在一起，由此發(fā)光元件517設置在由元件襯底501、密封襯底506及密封劑505圍繞的空間518中?？臻g518也可以填充有惰性氣體（如氮或氬）或密封劑505。

優(yōu)選使用環(huán)氧類樹脂或低熔點玻璃作為密封劑505。優(yōu)選的是，這些材料盡量不使水分或氧透過。作為密封襯底506，可以使用玻璃襯底、石英襯底或者由玻璃纖維增強塑料（fiberglass-reinforcedplastics：frp）、聚氟乙烯（pvf）、聚酯或丙烯酸樹脂等形成的塑料襯底。

如上所述，可以得到主動矩陣型的發(fā)光裝置。

另外，本實施方式所示的結構可以與其他實施方式所示的任何結構適當?shù)亟M合。

實施方式6

在本實施方式中，參照圖9a至9d及圖10a至10c對使用發(fā)光裝置而完成的各種各樣的電子設備的例子進行說明。該發(fā)光裝置使用本發(fā)明的一個方式的發(fā)光元件來制造。

應用發(fā)光裝置的電子設備的例子是電視裝置（也稱為電視（tv）或電視接收機）、用于計算機等的顯示器、影像拍攝裝置諸如數(shù)碼相機及數(shù)碼攝像機、數(shù)碼相框、移動電話機（也稱為移動電話裝置）、便攜式游戲機、便攜式信息終端、音頻再現(xiàn)裝置、如彈珠機等的大型游戲機等。圖9a至圖9d示出這些電子設備的具體例子。

圖9a示出電視裝置的例子。在電視裝置7100中，顯示部7103組裝在框體7101中。顯示部7103能夠顯示圖像，并發(fā)光裝置可以用于顯示部7103。此外，在此，框體7101由支架7105支撐。

電視裝置7100可以使用設置在框體7101中的操作開關或分開的遙控操作機7110而操作。通過使用遙控操作機7110的操作鍵7109，可以控制頻道及音量，并可以控制在顯示部7103上顯示的圖像。此外，遙控操作機7110也可以設置有用來顯示從該遙控操作機7110輸出的信息的顯示部7107。

另外，電視裝置7100具備接收機及調(diào)制解調(diào)器等。通過使用接收機，能夠接收一般的電視廣播。再者，當電視裝置7100通過調(diào)制解調(diào)器以有線或無線的方式連接到通信網(wǎng)絡時，可以進行單向（從發(fā)送者到接收者）或雙向（在發(fā)送者和接收者之間或在接收者之間等）信息通信。

圖9b示出計算機，該計算機包括主體7201、框體7202、顯示部7203、鍵盤7204、外部連接端口7205、指向裝置7206等。此外，該計算機使用發(fā)光裝置作為顯示部7203而制造。

圖9c示出便攜式游戲機，該便攜式游戲機包括兩個框體，即，框體7301和框體7302，該兩個框體通過連接部7303連接在他一起，使得便攜式游戲機可以開閉。顯示部7304組裝在框體7301，而顯示部7305組裝在框體7302。此外，圖9c所示的便攜式游戲機包括揚聲器部7306、記錄介質(zhì)插入部7307、led燈7308、輸入單元（操作鍵7309、連接端子7310、傳感器7311（具有測定力量、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉動數(shù)、距離、光、液、磁、溫度、化學物質(zhì)、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、氣味或紅外線的功能的傳感器）以及麥克風7312）等。當然，便攜式游戲機的結構不局限于上述結構，只要發(fā)光裝置用于顯示部7304或顯示部7305的雙方或一方中，此外，也可以適當?shù)匕ㄆ渌o助設備。圖9c所示的便攜式游戲機具有讀出儲存在記錄介質(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其他便攜式游戲機共享信息的功能。另外，圖9c所示的便攜式游戲機可以具有不局限于上述功能的各種各樣的功能。

圖9d示出移動電話機的例子。移動電話機7400設置有組裝在框體7401中的顯示部7402、操作按鈕7403、外部連接端口7404、揚聲器7405、麥克風7406等。另外，移動電話機7400使用發(fā)光裝置作為顯示部7402而制造。

當圖9d所示的移動電話機7400的顯示部7402被手指等觸摸時，信息可以輸入到該移動電話機7400中。此外，通過用手指等觸摸顯示部7402來可以進行如打電話及制作電子郵件等的操作。

顯示部7402主要有三個屏幕模式。第一模式是以圖像顯示為主的顯示模式。第二模式是以如文字等信息輸入為主的輸入模式。第三模式是混合顯示模式與輸入模式的兩個模式的顯示及輸入模式。

例如，在打電話或制作電子郵件的情況下，為顯示部7402選擇以文字輸入為主的文字輸入模式，使得可以輸入顯示在屏幕上的文字。在此情況下，優(yōu)選的是，在顯示部7402的屏幕的幾乎整體上顯示鍵盤或號碼按鈕。

當具有如陀螺儀和加速度傳感器等檢測傾斜度的傳感器的檢測裝置設置在移動電話機7400內(nèi)部時，通過判斷移動電話機7400的方向（根據(jù)移動電話機被水平或垂直放置而決定橫屏模式（landscapemode）或豎屏模式（portraitmode）），顯示部7402的屏幕上的顯示可以自動切換。

通過觸摸顯示部7402或?qū)蝮w7401的操作按鈕7403進行操作，切換屏幕模式。或者，也可以根據(jù)顯示在顯示部7402上的圖像種類切換屏幕模式。例如，當顯示在顯示部上的圖像信號為動態(tài)圖像的數(shù)據(jù)時，屏幕模式切換成顯示模式。當該信號為文字數(shù)據(jù)時，屏幕模式切換成輸入模式。

另外，在輸入模式中，如果檢測出顯示部7402的光傳感器所檢測的信號并且在一定期間內(nèi)沒有顯示部7402的觸摸操作輸入，屏面模式就可以控制為從輸入模式切換成顯示模式。

顯示部7402也可以用作圖像傳感器。例如，通過用手掌或手指觸摸顯示部7402，拍攝掌紋、指紋等的圖像，由此，可以進行身份識別。此外，當發(fā)射近紅外光的背光燈或感測光源設置在顯示部時，還可以拍攝手指靜脈、手掌靜脈等的圖像。

圖10a和10b示出能夠折疊的平板終端。在圖10a中該平板終端被打開。平板終端包括框體9630、顯示部9631a、顯示部9631b、顯示模式用開關9034、電源開關9035、省電模式用開關9036、夾子9033以及操作開關9038。將發(fā)光裝置用于顯示部9631a和顯示部9631b的一方或雙方來制造該平板終端。

顯示部9631a的一部分可以為觸摸屏的區(qū)域9632a，并且當觸摸所顯示的操作鍵9637時數(shù)據(jù)可以輸入。雖然示出顯示部9631a的一半?yún)^(qū)域只具有顯示功能，另一半?yún)^(qū)域具有觸摸屏功能的結構作為例子，但是顯示部9631a不局限于該結構。顯示部9631a的所有的區(qū)域也可以具有觸摸屏功能。例如，顯示部9631a可以在整個區(qū)域中顯示鍵盤按鈕以用作觸摸屏，并且顯示部9631b可以用作顯示屏面。

如顯示部9631a同樣，顯示部9631b的一部分可以為觸摸屏區(qū)域9632b。當使用手指或觸屏筆等觸摸顯示在觸摸屏上的鍵盤顯示切換按鈕9639時，鍵盤按鈕可以顯示在顯示部9631b上。

可以在觸摸屏區(qū)域9632a和觸摸屏區(qū)域9632b同時進行觸摸輸入。

顯示模式用開關9034例如能夠切換顯示方式諸如豎屏顯示和橫屏顯示等以及黑白顯示和彩色顯示等。省電模式用開關9036可以根據(jù)平板終端所內(nèi)置的光傳感器所檢測的使用平板終端時的外光量可以控制顯示亮度。除了光傳感器以外，包括如陀螺儀或加速度傳感器等檢測傾斜度的傳感器的其他檢測裝置也可以內(nèi)置在平板終端中。

圖10a示出顯示部9631a和顯示部9631b具有相同的顯示面積的例子；但是，不局限于此，一個顯示部的尺寸和顯示質(zhì)量也可以與另一個顯示部的尺寸和顯示質(zhì)量不同。例如，一個顯示面板也可以與另一個顯示面板相比能夠進行更高精細的顯示。

在圖10b中該平板終端被合上。平板終端包括框體9630、太陽能電池9633、充放電控制電路9634、電池9635以及dcdc轉換器9636。此外，在圖10b中，示出具有電池9635和dcdc轉換器9636的結構作為充放電控制電路9634的例子。

由于平板終端能夠折疊，因此當不使用時可以合上框體9630。其結果，可以保護顯示部9631a和顯示部9631b；由此，可以提供具有良好的耐久性且從長期使用的觀點來看具有良好的可靠性的平板終端。

此外，圖10a和10b所示的平板終端可以具有顯示各種各樣的信息（例如，靜態(tài)圖像、動態(tài)圖像及文字圖像）的功能、在顯示部上顯示日歷、日期或時刻等的功能、通過觸摸輸入對顯示在顯示部上的信息進行操作或編輯的觸摸輸入功能、通過各種各樣的軟件（程序）控制處理的功能等。

設置在平板終端的表面上的太陽能電池9633可以將電力供應給觸摸屏、顯示部或圖像信號處理部等。另外，太陽能電池9633可以設置在框體9630的一個或兩個表面上，并且，電池9635可以高效地進行充電。當使用鋰離子電池作為電池9635時，在小型化等方面有優(yōu)點。

參照圖10c的方框圖對圖10b所示的充放電控制電路9634的結構和工作進行說明。圖10c示出太陽能電池9633、電池9635、dcdc轉換器9636、轉換器9638、開關sw1至sw3以及顯示部9631，電池9635、dcdc轉換器9636、轉換器9638、開關sw1至sw3對應于圖10b所示的充放電控制電路9634。

首先，將說明在使用外光通過太陽能電池9633產(chǎn)生電力時的工作的例子。太陽能電池9633所產(chǎn)生的電力的電壓通過dcdc轉換器9636進行升壓或降壓，以使該電力具有用來對電池9635進行充電的電壓。然后，當來自太陽能電池9633的電力用于顯示部9631的工作時，開關sw1開啟，并且該電力通過轉換器9638升壓或降壓以成為顯示部9631所需要的電壓。另外，當不進行顯示部9631上的顯示時，開關sw1關閉并且開關sw2開啟，使得電池9635能夠進行充電。

注意，作為電力產(chǎn)生單元的例子示出太陽能電池9633；但是不局限于此，電池9635也可以使用其他電力產(chǎn)生單元諸如壓電元件（piezoelectricelement）或熱電轉換元件（珀耳帖元件（peltierelement））進行充電。例如，也可以使用以無線（不接觸）的方式發(fā)送和接收電力來對電池9635進行充電的不接觸電力傳輸模塊、或者太陽能電池9633與用來充電的其他方法的組合。

當然，只要包括上述實施方式所說明的顯示部，本發(fā)明的方式不局限于圖10a至10c所示的電子設備。

如上所述，通過使用本發(fā)明的一個方式的發(fā)光裝置可以得到電子設備。發(fā)光裝置具有極寬的應用范圍，可以應用于各種領域的電子設備。

另外，本實施方式所示的結構可以與其他實施方式所示的任何結構適當?shù)亟M合。

實施方式7

在本實施方式中，參照圖11說明照明裝置的例子。包括本發(fā)明的一個方式的發(fā)光元件的發(fā)光裝置應用于該照明裝置。

圖11示出發(fā)光裝置用于室內(nèi)照明裝置8001的例子。因為發(fā)光裝置可以具有大面積，所以也可以形成具有大面積的照明裝置。此外，通過使用具有曲面的框體也可以形成發(fā)光區(qū)域具有曲面的照明裝置8002。包括在本實施方式所示的發(fā)光裝置中的發(fā)光元件為薄膜狀，這允許更高自由度的框體設計。因此，可以以各種各樣的方式精心設計照明裝置。再者，室內(nèi)的墻面也可以具備大型的照明裝置8003。

另外，當發(fā)光裝置用于桌子作為桌子的表面，可以獲得具有桌子的功能的照明裝置8004。當發(fā)光裝置用于其他家具的一部分時，可以獲得具有家具的功能的照明裝置。

通過上述方式，可以得到應用發(fā)光裝置的各種各樣的照明裝置。另外，這種照明裝置是本發(fā)明的實施方式。

本實施方式所示的結構可以與其他實施方式所示的任何結構適當?shù)亟M合。

實施例1

在本實施例中，參照圖12對本發(fā)明的一個方式的發(fā)光元件1進行說明。下面示出在本實施例中使用的材料的化學式。

《發(fā)光元件1的制造》

首先，在玻璃襯底1100上通過濺射法形成包含氧化硅的氧化錫銦（itso）膜，由此形成用作陽極的第一電極1101。另外，將其厚度設定為110nm，且將其電極面積設定為2mm×2mm。

接著，作為用來在襯底1100上形成發(fā)光元件1的預處理，使用水對襯底表面進行洗滌，在200℃下進行1小時的焙燒，然后進行370秒鐘的uv臭氧處理。

然后，在將襯底放入被減壓到10^-4pa左右的真空蒸鍍裝置中，并在真空蒸鍍裝置的加熱室中以170℃進行30分鐘的真空焙燒，然后對襯底1100進行30分鐘左右的冷卻。

接著，以使設置有第一電極1101的面朝下的方式將襯底1100固定到真空蒸鍍裝置內(nèi)的支架。在本實施例中，說明如下情況，即通過真空蒸鍍法依次形成包含在el層1102中的空穴注入層1111、空穴傳輸層1112、發(fā)光層1113、電子傳輸層1114及電子注入層1115。

將真空裝置的內(nèi)部減壓到10^-4pa左右。然后，共蒸鍍1，3，5-三（二苯并噻吩-4-基）苯（簡稱：dbt3p-ii）和氧化鉬（vi）并使dbt3p-ii（簡稱）和氧化鉬的質(zhì)量比為4：2，由此在第一電極1101上形成空穴注入層1111。將空穴注入層1111的厚度設定為40nm。另外，共蒸鍍是指使多個不同的物質(zhì)分別從不同的蒸發(fā)源同時蒸發(fā)的蒸鍍法。

接著，通過蒸鍍20nm厚的4-苯基-4’-（9-苯基芴-9-基）三苯胺（簡稱：bpaflp），來形成空穴傳輸層1112。

接著，在空穴傳輸層1112上形成發(fā)光層1113。通過共蒸鍍2-[3’-（二苯并噻吩-4-基）聯(lián)苯-3-基]二苯并[f，h]喹喔啉（簡稱：2mdbtbpdbq-ii）、4，4’-二（1-萘基）-4’’-（9-苯基-9h-咔唑-3-基）三苯胺（簡稱：pcbnbb）、（乙酰丙酮根）雙（6-叔丁基-4-苯基嘧啶根）銥（iii）（簡稱：[ir（tbuppm）2（acac）]），并使2mdbtbpdbq-ii（簡稱）、pcbnbb（簡稱）和[ir（tbuppm）2（acac）]（簡稱）的質(zhì)量比為0.7：0.3：0.05，來形成15nm厚的第一發(fā)光層1113a，然后通過共蒸鍍2mdbtbpdbq-ii（簡稱）、pcbnbb（簡稱）、[ir（tbuppm）2（acac）]（簡稱），并使2mdbtbpdbq-ii（簡稱）、pcbnbb（簡稱）和[ir（tbuppm）2（acac）]（簡稱）的質(zhì)量比為0.8：0.2：0.05，來形成25nm厚的第二發(fā)光層1113b，由此形成具有疊層結構的發(fā)光層1113。

接著，在發(fā)光層1113上蒸鍍形成10nm厚的2mdbtbpdbq-ii（簡稱）膜，然后蒸鍍形成20nm厚的紅菲繞啉（簡稱：bphen）膜，由此形成電子傳輸層1114。再者，在電子傳輸層1114上蒸鍍形成1nm厚的氟化鋰膜，來形成電子注入層1115。

最后，在電子注入層1115上蒸鍍形成200nm厚的鋁膜來形成用作陰極的第二電極1103。由此制造發(fā)光元件1。另外，在上述蒸鍍步驟中，蒸鍍都采用電阻加熱法進行。

表1示出通過上述步驟得到的發(fā)光元件1的元件結構。

在包含氮氣氛的手套箱中密封所制造的發(fā)光元件1，以不使發(fā)光元件1暴露于空氣（具體地說，將密封劑涂敷在元件的周圍，并且，當密封時以80℃進行1小時的熱處理）。

《發(fā)光元件1的工作特性》

對所制造的發(fā)光元件1的工作特性進行測量。另外，該測量在室溫（保持為25℃的氣氛）下進行。

首先，圖13示出發(fā)光元件1的電流密度-亮度特性。在圖13中，縱軸表示亮度（cd/m²），橫軸表示電流密度（ma/cm²）。圖14示出發(fā)光元件1的電壓-亮度特性。在圖14中，縱軸表示亮度（cd/m²），橫軸表示電壓（v）。圖15示出發(fā)光元件1的亮度-電流效率特性。在圖15中，縱軸表示電流效率（cd/a），橫軸表示亮度（cd/m²）。圖16示出發(fā)光元件1的電壓-電流特性。在圖16中，縱軸表示電流（ma），橫軸表示電壓（v）。

從圖14可知，本發(fā)明的一個方式的發(fā)光元件1是高效率的元件。以下表2示出1000cd/m²附近的發(fā)光元件1的主要初期特性值。

上述結果示出在本實施例中制造的發(fā)光元件1具有高外部量子效率，這意味著發(fā)光元件1具有高發(fā)光效率。并且，關于色純度可知該發(fā)光元件呈現(xiàn)色純度高的黃綠色發(fā)光。

圖17示出以25ma/cm²的電流密度對發(fā)光元件1供應電流時的發(fā)射光譜。如圖17所示，發(fā)光元件1的發(fā)射光譜在550nm附近具有峰值，這表示該峰值來源于磷光有機金屬銥配合物[ir（tbuppm）2（acac）]的發(fā)光。

圖18示出發(fā)光元件1的可靠性測試的結果。在圖18中，縱軸表示以起始亮度為100%時的歸一化亮度（%），橫軸表示元件的驅(qū)動時間（h）。制造對比發(fā)光元件以作比較，其中通過以2mdbtbpdbq-ii（簡稱）、pcbnbb（簡稱）和[ir（tbuppm）2（acac）]（簡稱）的質(zhì)量比成為0.8：0.2：0.05的方式進行共蒸鍍，來形成40nm厚的發(fā)光層，與發(fā)光元件1同樣地形成其他構成要素，并且，同樣地進行可靠性測試。注意，在可靠性測試中，在起始亮度為5000cd/m²且電流密度恒定的條件下驅(qū)動發(fā)光元件1及對比發(fā)光元件。其結果，經(jīng)過500小時后對比發(fā)光元件保持起始亮度的85%左右，另一方面，經(jīng)過500小時后發(fā)光元件1保持起始亮度的90%左右。

上述可靠性測試的結果表示發(fā)光元件1的可靠性高且使用壽命長。

另外，制造2mdbtbpdbq-ii（簡稱）膜、pcbnbb（簡稱）膜以及2mdbtbpdbq-ii（簡稱）和pcbnbb（簡稱）的混合膜，測量各膜的光致發(fā)光（pl：photoluminecence）。其結果，2mdbtbpdbq-ii（簡稱）的蒸鍍膜的光致發(fā)光（pl）峰值波長為428nm，pcbnbb（簡稱）的蒸鍍膜的pl峰值波長為428nm。另一方面，通過共蒸鍍這些物質(zhì)來形成的混合膜的pl峰值波長為501nm，向長波長方向大幅度地偏移。由此可知，2mdbtbpdbq-ii（簡稱）和pcbnbb（簡稱）的組合形成激基復合物。

實施例2

在本實施例中，對本發(fā)明的一個方式的發(fā)光元件2進行說明。注意，當在本實施例中說明發(fā)光元件2時，參照在實施例1的發(fā)光元件1的說明中使用的圖12。下面示出在本實施例中使用的材料的化學式。

《發(fā)光元件2的制造》

首先，在玻璃襯底1100上通過濺射法形成包含氧化硅的氧化錫銦（itso）膜，由此形成用作陽極的第一電極1101。另外，將其厚度設定為110nm，且將其電極面積設定為2mm×2mm。

接著，作為用來在襯底1100上形成發(fā)光元件2的預處理，使用水對襯底表面進行洗滌，在200℃下進行1小時的焙燒，然后進行370秒鐘的uv臭氧處理。

然后，將襯底放入被減壓到10^-4pa左右的真空蒸鍍裝置中，并在真空蒸鍍裝置的加熱室中以170℃進行30分鐘的真空焙燒，然后對襯底1100進行30分鐘左右的冷卻。

接著，以使設置有第一電極1101的面朝下的方式將襯底1100固定到真空蒸鍍裝置內(nèi)的支架。在本實施例中，說明如下情況，即通過真空蒸鍍法依次形成包含在el層1102中的空穴注入層1111、空穴傳輸層1112、發(fā)光層1113、電子傳輸層1114及電子注入層1115。

將真空裝置的內(nèi)部減壓到10^-4pa左右。然后，通過共蒸鍍4-苯基-4’-（9-苯基芴-9-基）三苯胺（簡稱：bpaflp）和氧化鉬（vi）并使bpaflp（簡稱）和氧化鉬的質(zhì)量比為1：0.5，在第一電極1101上形成空穴注入層1111。將空穴注入層1111的厚度設定為50nm。另外，共蒸鍍是指使多個不同的物質(zhì)分別從不同的蒸發(fā)源同時蒸發(fā)的蒸鍍法。

接著，通過蒸鍍20nm厚的bpaflp（簡稱），來形成空穴傳輸層1112。

接著，在空穴傳輸層1112上形成發(fā)光層1113。通過共蒸鍍2-[3-（二苯并噻吩-4-基）苯基]二苯并[f，h]喹喔啉（簡稱：2mdbtpdbq-ii）、4-苯基-4’-（9-苯基-9h-咔唑-3-基）三苯胺（簡稱：pcba1bp）、（乙酰丙酮根）雙（6-甲基-4-苯基嘧啶根）銥（iii）（簡稱：[ir（mppm）2（acac）]），并使2mdbtpdbq-ii（簡稱）、pcba1bp（簡稱）和[ir（mppm）2（acac）]（簡稱）的質(zhì)量比為0.7：0.3：0.06，來形成20nm厚的第一發(fā)光層1113a，然后通過共蒸鍍2mdbtpdbq-ii（簡稱）、pcba1bp（簡稱）、雙（2，3，5-三苯基吡嗪）（二新戊?；淄椋┿灒╥ii）（簡稱：[ir（tppr）2（dpm）]），并使2mdbtpdbq-ii（簡稱）、pcba1bp（簡稱）和[ir（tppr）2（dpm）]（簡稱）的質(zhì)量比為0.8：0.2：0.03，來形成20nm厚的第二發(fā)光層1113b，由此形成具有疊層結構的發(fā)光層1113。

接著，在發(fā)光層1113上蒸鍍形成15nm厚的2mdbtpdbq-ii（簡稱）膜，并蒸鍍形成15nm厚的紅菲繞啉（簡稱：bphen）膜，由此形成電子傳輸層1114。再者，通過在電子傳輸層1114上蒸鍍形成1nm厚的氟化鋰膜，來形成電子注入層1115。

最后，在電子注入層1115上蒸鍍形成200nm厚的鋁膜來形成用作陰極的第二電極1103。由此制造發(fā)光元件2。另外，在上述蒸鍍步驟中，蒸鍍都采用電阻加熱法進行。

表3示出通過上述步驟得到的發(fā)光元件2的元件結構。

[表3]

在包含氮氣氛的手套箱中密封所制造的發(fā)光元件2，以不使發(fā)光元件2暴露于空氣（具體地說，將密封劑涂敷在元件的周圍，并且，當密封時以80℃進行1小時的熱處理）。

《發(fā)光元件2的工作特性》

對所制造的發(fā)光元件2的工作特性進行測量。另外，測量在室溫（保持為25℃的氣氛）下進行。

首先，圖19示出發(fā)光元件2的電流密度-亮度特性。在圖19中，縱軸表示亮度（cd/m²），橫軸表示電流密度（ma/cm²）。圖20示出發(fā)光元件2的電壓-亮度特性。在圖20中，縱軸表示亮度（cd/m²），橫軸表示電壓（v）。圖21示出發(fā)光元件2的亮度-電流效率特性。在圖21中，縱軸表示電流效率（cd/a），橫軸表示亮度（cd/m²）。圖22示出發(fā)光元件2的電壓-電流特性。在圖22中，縱軸表示電流（ma），橫軸表示電壓（v）。

從圖21可知，本發(fā)明的一個方式的發(fā)光元件2是高效率的元件。以下表4示出1000cd/m²附近的發(fā)光元件2的主要初期特性值。

[表4]

上述結果示出在本實施例中制造的發(fā)光元件2具有高外部量子效率，這意味著發(fā)光元件2具有高發(fā)光效率。

圖23示出以25ma/cm²的電流密度對發(fā)光元件2供應電流時的發(fā)射光譜。如圖23所示，發(fā)光元件2的發(fā)射光譜在550nm及620nm附近具有峰值，這表示這些峰值來源于磷光有機金屬銥配合物[ir（mppm）2（acac）]（簡稱）及[ir（tppr）2（dpm）]（簡稱）的發(fā)光。

另外，制造2mdbtpdbq-ii（簡稱）膜、pcba1bp（簡稱）膜以及2mdbtpdbq-ii（簡稱）和pcba1bp（簡稱）的混合膜，測量各膜的光致發(fā)光（pl）。其結果，2mdbtpdbq-ii（簡稱）的蒸鍍膜的光致發(fā)光（pl）峰值波長為426nm，pcba1bp（簡稱）的蒸鍍膜的pl峰值波長為416nm。另一方面，通過共蒸鍍這些物質(zhì)來形成的混合膜的pl峰值波長為519nm，向長波長方向大幅度地偏移。由此可知，2mdbtpdbq-ii（簡稱）和pcba1bp（簡稱）的組合形成激基復合物。

實施例3

在本實施例中，制造圖24所示的發(fā)光元件3，并測量其工作特性和可靠性。另外，在本實施例中制造的發(fā)光元件3是實施方式3所說明的在多個el層之間設置有電荷產(chǎn)生層的發(fā)光元件（以下，稱為串聯(lián)型發(fā)光元件）。下面示出在本實施例中使用的材料的化學式。

《發(fā)光元件3的制造》

首先，在玻璃襯底3000上通過濺射法形成包含氧化硅的氧化錫銦（itso）膜，由此形成用作陽極的第一電極3001。另外，將其厚度設定為110nm，且將其電極面積設定為2mm′2mm。

接著，作為用來在襯底3000上形成發(fā)光元件3的預處理，使用水對襯底表面進行洗滌，在200℃下進行1小時的焙燒，然后進行370秒鐘的uv臭氧處理。

然后，將襯底放入被減壓到10^-4pa左右的真空蒸鍍裝置中，并在真空蒸鍍裝置的加熱室中以170℃進行30分鐘的真空焙燒，然后對襯底3000進行30分鐘左右的冷卻。

接著，以使設置有第一電極3001的面朝下的方式將襯底3000固定到真空蒸鍍裝置內(nèi)的支架。在本實施例中，說明如下情況，即通過真空蒸鍍法依次形成包含在第一el層3002a中的第一空穴注入層3011a、第一空穴傳輸層3012a、發(fā)光層（a）3013a、第一電子傳輸層3014a及第一電子注入層3015a，形成電荷產(chǎn)生層3004，然后形成包含在第二el層3002b中的第二空穴注入層3011b、第二空穴傳輸層3012b、發(fā)光層（b）3013b、第二電子傳輸層3014b及第二電子注入層3015b。

將真空裝置的內(nèi)部減壓到10^-4pa左右。然后，通過共蒸鍍9-[4-（9-苯基咔唑-3-基）]苯基-10-苯基蒽（簡稱：pczpa）和氧化鉬（vi）并使pczpa（簡稱）和氧化鉬的質(zhì)量比為1：0.5，在第一電極3001上形成第一空穴注入層3011a。將第一空穴注入層3011a的厚度設定為90nm。另外，共蒸鍍是指使多個不同的物質(zhì)分別從不同的蒸發(fā)源同時蒸發(fā)的蒸鍍法。

接著，通過蒸鍍30nm厚的pczpa（簡稱），來形成第一空穴傳輸層3012a。

接著，在第一空穴傳輸層3012a上形成發(fā)光層（a）3013a。通過共蒸鍍9-[4-（10-苯基-9-蒽基）苯基]-9h-咔唑（簡稱：czpa）和n，n’-雙（3-甲基苯基）-n，n’-雙[3-（9-苯基-9h-芴-9-基）苯基]-芘-1，6-二胺（簡稱：1，6mmemflpaprn），并使czpa（簡稱）和1，6mmemflpaprn（簡稱）的質(zhì)量比為1：0.05，來形成發(fā)光層（a）3013a。將發(fā)光層（a）3013a的厚度設定為30nm。

接著，通過在發(fā)光層（a）3013a上蒸鍍形成5nm厚的czpa（簡稱）膜，并蒸鍍形成15nm厚的紅菲繞啉（簡稱：bphen）膜，由此形成第一電子傳輸層3014a。再者，通過在第一電子傳輸層3014a上蒸鍍形成0.1nm厚的氧化鋰（li2o）膜，來形成第一電子注入層3015a。

接著，通過在第一電子注入層3015a上蒸鍍2nm厚的酞菁銅（簡稱：cupc），來形成電荷產(chǎn)生層3004。

接著，共蒸鍍4-苯基-4’-（9-苯基芴-9-基）三苯胺（簡稱：bpaflp）和氧化鉬（vi），并使bpaflp（簡稱）和氧化鉬的質(zhì)量比為1：0.5，由此在電荷產(chǎn)生層3004上形成第二空穴注入層3011b。將第二空穴注入層3011b的厚度設定為60nm。

接著，通過蒸鍍20nm厚的bpaflp（簡稱），來形成第二空穴傳輸層3012b。

接著，在第二空穴傳輸層3012b上形成發(fā)光層（b）3013b。通過共蒸鍍2-[3-（二苯并噻吩-4-基）苯基]二苯并[f，h]喹喔啉（簡稱：2mdbtpdbq-ii）、4-苯基-4’-（9-苯基-9h-咔唑-3-基）三苯胺（簡稱：pcba1bp）、（乙酰丙酮根）雙（6-甲基-4-苯基嘧啶根）銥（iii）（簡稱：[ir（mppm）2（acac）]），并使2mdbtpdbq-ii（簡稱）、pcba1bp（簡稱）和[ir（mppm）2（acac）]（簡稱）的質(zhì)量比為0.6：0.4：0.06，來形成10nm厚的第一發(fā)光層3013（b1），然后通過共蒸鍍2mdbtpdbq-ii（簡稱）、pcba1bp（簡稱）、（乙酰丙酮根）雙（4，6-二苯基嘧啶根）銥（iii）（簡稱：[ir（dppm）2（acac）]），并使2mdbtpdbq-ii（簡稱）、pcba1bp（簡稱）和[ir（dppm）2（acac）]（簡稱）的質(zhì)量比為0.8：0.2：0.06，來形成30nm厚的第二發(fā)光層3013（b2），由此形成具有疊層結構的發(fā)光層（b）3013b。

接著，在發(fā)光層（b）3013b上蒸鍍形成15nm厚的2mdbtpdbq-ii（簡稱）膜，并蒸鍍形成15nm厚的bphen（簡稱）膜，由此形成第二電子傳輸層3014b。再者，通過在第二電子傳輸層3014b上蒸鍍形成1nm厚的氟化鋰膜，來形成第二電子注入層3015b。

最后，在第二電子注入層3015b上蒸鍍形成200nm厚的鋁膜來形成用作陰極的第二電極3003。由此制造發(fā)光元件3。另外，在上述蒸鍍步驟中，蒸鍍都采用電阻加熱法進行。

表5示出通過上述步驟得到的發(fā)光元件3的元件結構。

[表5]

在包含氮氣氛的手套箱中密封所制造的發(fā)光元件3，以不使發(fā)光元件3暴露于空氣（具體地說，將密封劑涂敷在元件的周圍，并且，當密封時以80℃進行1小時的熱處理）。

《發(fā)光元件3的工作特性》

對所制造的發(fā)光元件3的工作特性進行測量。另外，測量在室溫（保持為25℃的氣氛）下進行。

首先，圖25示出發(fā)光元件3的電流密度-亮度特性。在圖25中，縱軸表示亮度（cd/m²），橫軸表示電流密度（ma/cm²）。圖26示出發(fā)光元件3的電壓-亮度特性。在圖26中，縱軸表示亮度（cd/m²），橫軸表示電壓（v）。圖27示出發(fā)光元件3的亮度-電流效率特性。在圖27中，縱軸表示電流效率（cd/a），橫軸表示亮度（cd/m²）。圖28示出發(fā)光元件3的電壓-電流特性。在圖28中，縱軸表示電流（ma），橫軸表示電壓（v）。

從圖27可知，本發(fā)明的一個方式的發(fā)光元件3是高效率的元件。以下表6示出1000cd/m²附近的發(fā)光元件3的主要初期特性值。

[表6]

上述結果示出在本實施例中制造的發(fā)光元件3具有高外部量子效率，這意味著發(fā)光元件3具有高發(fā)光效率。

圖29示出以25ma/cm²的電流密度對發(fā)光元件3供應電流時的發(fā)射光譜。如圖29所示，發(fā)光元件3的發(fā)射光譜在467nm及587nm附近具有峰值，這表示該峰值來源于包含在發(fā)光層中的磷光有機金屬銥配合物的發(fā)光。

另外，如實施例2所示，2mdbtpdbq-ii（簡稱）和pcba1bp（簡稱）的組合形成激基復合物。

實施例4

在本實施例中，參照圖12對本發(fā)明的一個方式的發(fā)光元件4進行說明。下面示出在本實施例中使用的材料的化學式。

《發(fā)光元件4的制造》

首先，在玻璃襯底1100上通過濺射法形成包含氧化硅的氧化錫銦（itso）膜，由此形成用作陽極的第一電極1101。另外，將其厚度設定為110nm，且將其電極面積設定為2mm×2mm。

接著，作為用來在襯底1100上形成發(fā)光元件4的預處理，使用水對襯底表面進行洗滌，在200℃下進行1小時的焙燒，然后進行370秒鐘的uv臭氧處理。

然后，在將襯底放入被減壓到10^-4pa左右的真空蒸鍍裝置中，并在真空蒸鍍裝置的加熱室中以170℃進行30分鐘的真空焙燒，然后對襯底1100進行30分鐘左右的冷卻。

接著，以使設置有第一電極1101的面朝下的方式將襯底1100固定到真空蒸鍍裝置內(nèi)的支架。在本實施例中，說明如下情況，即通過真空蒸鍍法依次形成包含在el層1102中的空穴注入層1111、空穴傳輸層1112、發(fā)光層1113、電子傳輸層1114及電子注入層1115。

將真空裝置的內(nèi)部減壓到10^-4pa左右。然后，共蒸鍍1，3，5-三（二苯并噻吩-4-基）苯（簡稱：dbt3p-ii）和氧化鉬（vi）并使dbt3p-ii（簡稱）和氧化鉬的質(zhì)量比為4：2，由此在第一電極1101上形成空穴注入層1111。將空穴注入層1111的厚度設定為20nm。另外，共蒸鍍是指使多個不同的物質(zhì)分別從不同的蒸發(fā)源同時蒸發(fā)的蒸鍍法。

接著，通過蒸鍍20nm厚的4-苯基-4’-（9-苯基芴-9-基）三苯胺（簡稱：bpaflp），來形成空穴傳輸層1112。

接著，在空穴傳輸層1112上形成發(fā)光層1113。通過共蒸鍍2-[3’-（二苯并噻吩-4-基）聯(lián)苯-3-基]二苯并[f，h]喹喔啉（簡稱：2mdbtbpdbq-ii）、4，4’-二（1-萘基）-4’’-（9-苯基-9h-咔唑-3-基）三苯胺（簡稱：pcbnbb）、（乙酰丙酮根）雙（4，6-二苯基嘧啶基）銥（iii）（簡稱：[ir（dppm）2（acac）]），并使2mdbtbpdbq-ii（簡稱）、pcbnbb（簡稱）和[ir（dppm）2（acac）]（簡稱）的質(zhì)量比為0.7：0.3：0.05，來形成20nm厚的第一發(fā)光層1113a，然后通過共蒸鍍2mdbtbpdbq-ii（簡稱）、pcbnbb（簡稱）、[ir（dppm）2（acac）]（簡稱），并使2mdbtbpdbq-ii（簡稱）、pcbnbb（簡稱）和[ir（dppm）2（acac）]（簡稱）的質(zhì)量比為0.8：0.2：0.05，來形成20nm厚的第二發(fā)光層1113b，由此形成具有疊層結構的發(fā)光層1113。

接著，在發(fā)光層1113上蒸鍍形成20nm厚的2mdbtbpdbq-ii（簡稱）膜，并蒸鍍形成20nm厚的紅菲繞啉（簡稱：bphen）膜，由此形成電子傳輸層1114。再者，通過在電子傳輸層1114上蒸鍍形成1nm厚的氟化鋰膜，來形成電子注入層1115。

最后，在電子注入層1115上蒸鍍形成200nm厚的鋁膜來形成用作陰極的第二電極1103。由此制造發(fā)光元件4。另外，在上述蒸鍍步驟中，蒸鍍都采用電阻加熱法進行。

表7示出通過上述步驟得到的發(fā)光元件4的元件結構。

[表7]

在包含氮氣氛的手套箱中密封所制造的發(fā)光元件4，以不使發(fā)光元件4暴露于空氣（具體地說，將密封劑涂敷在元件的周圍，并且，當密封時以80℃進行1小時的熱處理）。

《發(fā)光元件4的工作特性》

對所制造的發(fā)光元件4的工作特性進行測量。另外，測量在室溫（保持為25℃的氣氛）下進行。

首先，圖30示出發(fā)光元件4的電流密度-亮度特性。在圖30中，縱軸表示亮度（cd/m²），橫軸表示電流密度（ma/cm²）。圖31示出發(fā)光元件4的電壓-亮度特性。在圖31中，縱軸表示亮度（cd/m²），橫軸表示電壓（v）。圖32示出發(fā)光元件4的亮度-電流效率特性。在圖32中，縱軸表示電流效率（cd/a），橫軸表示亮度（cd/m²）。圖33示出發(fā)光元件4的電壓-電流特性。在圖33中，縱軸表示電流（ma），橫軸表示電壓（v）。

從圖32可知，本發(fā)明的一個方式的發(fā)光元件4是高效率的元件。以下表8示出1000cd/m²附近的發(fā)光元件4的主要初期特性值。

[表8]

上述結果示出在本實施例中制造的發(fā)光元件4具有高外部量子效率，這意味著發(fā)光元件4具有高發(fā)光效率。并且，關于色純度可知該發(fā)光元件呈現(xiàn)色純度高的橙色發(fā)光。

圖34示出以25ma/cm²的電流密度對發(fā)光元件4供應電流時的發(fā)射光譜。如圖34所示，發(fā)光元件4的發(fā)射光譜在586nm附近具有峰值，這表示該峰值來源于磷光有機金屬銥配合物[ir（dppm）2（acac）]的發(fā)光。

圖35示出發(fā)光元件4的可靠性測試的結果。在圖35中，縱軸表示以起始亮度為100%時的歸一化亮度（%），橫軸表示元件的驅(qū)動時間（h）。注意，在可靠性測試中，在起始亮度為5000cd/m²且電流密度恒定的條件下驅(qū)動發(fā)光元件4。其結果，經(jīng)過1610小時后發(fā)光元件4保持起始亮度的94%左右。

上述可靠性測試的結果表示發(fā)光元件4的可靠性高且使用壽命長。

另外，如實施例1所示，2mdbtbpdbq-ii（簡稱）和pcbnbb（簡稱）的組合形成激基復合物。

實施例5

在本實施例中，參照圖12對本發(fā)明的一個方式的發(fā)光元件5進行說明。下面示出在本實施例中使用的材料的化學式。

《發(fā)光元件5的制造》

首先，在玻璃襯底1100上通過濺射法形成包含氧化硅的氧化錫銦（itso）膜，由此形成用作陽極的第一電極1101。另外，將其厚度設定為110nm，且將其電極面積設定為2mm×2mm。

接著，作為用來在襯底1100上形成發(fā)光元件5的預處理，使用水對襯底表面進行洗滌，在200℃下進行1小時的焙燒，然后進行370秒鐘的uv臭氧處理。

然后，在將襯底放入被減壓到10^-4pa左右的真空蒸鍍裝置中，并在真空蒸鍍裝置的加熱室中以170℃進行30分鐘的真空焙燒，然后對襯底1100進行30分鐘左右的冷卻。

接著，以使設置有第一電極1101的面朝下的方式將襯底1100固定到真空蒸鍍裝置內(nèi)的支架。在本實施例中，說明如下情況，即通過真空蒸鍍法依次形成包含在el層1102中的空穴注入層1111、空穴傳輸層1112、發(fā)光層1113、電子傳輸層1114及電子注入層1115。

將真空裝置的內(nèi)部減壓到10^-4pa左右。然后，共蒸鍍1，3，5-三（二苯并噻吩-4-基）苯（簡稱：dbt3p-ii）和氧化鉬（vi）并使dbt3p-ii（簡稱）和氧化鉬的質(zhì)量比為4：2，由此在第一電極1101上形成空穴注入層1111。將空穴注入層1111的厚度設定為20nm。另外，共蒸鍍是指使多個不同的物質(zhì)分別從不同的蒸發(fā)源同時蒸發(fā)的蒸鍍法。

接著，通過蒸鍍20nm厚的4-苯基-4’-（9-苯基芴-9-基）三苯胺（簡稱：bpaflp），來形成空穴傳輸層1112。

接著，在空穴傳輸層1112上形成發(fā)光層1113。通過共蒸鍍2-[3’-（二苯并噻吩-4-基）聯(lián)苯-3-基]二苯并[f，h]喹喔啉（簡稱：2mdbtbpdbq-ii）、n-（1，1’-聯(lián)苯-4-基）-n-[4-（9-苯基-9h-咔唑-3-基）苯基]-9，9-二甲基-9h-芴-2-胺（簡稱：pcbbif）、（乙酰丙酮根）雙（4，6-二苯基嘧啶根）銥（iii）（簡稱：[ir（dppm）2（acac）]），并使2mdbtbpdbq-ii（簡稱）、pcbbif（簡稱）和[ir（dppm）2（acac）]（簡稱）的質(zhì)量比為0.7：0.3：0.05，來形成20nm厚的第一發(fā)光層1113a，然后通過共蒸鍍2mdbtbpdbq-ii（簡稱）、pcbbif（簡稱）、[ir（dppm）2（acac）]（簡稱），并使2mdbtbpdbq-ii（簡稱）、pcbbif（簡稱）和[ir（dppm）2（acac）]（簡稱）的質(zhì)量比為0.8：0.2：0.05，來形成20nm厚的第二發(fā)光層1113b，由此形成具有疊層結構的發(fā)光層1113。

接著，在發(fā)光層1113上蒸鍍形成20nm厚的2mdbtbpdbq-ii（簡稱）膜，并蒸鍍形成20nm厚的紅菲繞啉（簡稱：bphen）膜，由此形成電子傳輸層1114。再者，通過在電子傳輸層1114上蒸鍍形成1nm厚的氟化鋰膜，來形成電子注入層1115。

最后，在電子注入層1115上蒸鍍形成200nm厚的鋁膜來形成用作陰極的第二電極1103。由此制造發(fā)光元件5。另外，在上述蒸鍍步驟中，蒸鍍都采用電阻加熱法進行。

表9示出通過上述步驟得到的發(fā)光元件5的元件結構。

[表9]

在包含氮氣氛的手套箱中密封所制造的發(fā)光元件5，以不使發(fā)光元件5暴露于空氣（具體地說，將密封劑涂敷在元件的周圍，并且，當密封時以80℃進行1小時的熱處理）。

《發(fā)光元件5的工作特性》

對所制造的發(fā)光元件5的工作特性進行測量。另外，測量在室溫（保持為25℃的氣氛）下進行。

首先，圖36示出發(fā)光元件5的電流密度-亮度特性。在圖36中，縱軸表示亮度（cd/m²），橫軸表示電流密度（ma/cm²）。圖37示出發(fā)光元件5的電壓-亮度特性。在圖37中，縱軸表示亮度（cd/m²），橫軸表示電壓（v）。圖38示出發(fā)光元件5的亮度-電流效率特性。在圖38中，縱軸表示電流效率（cd/a），橫軸表示亮度（cd/m²）。圖39示出發(fā)光元件5的電壓-電流特性。在圖39中，縱軸表示電流（ma），橫軸表示電壓（v）。

從圖38可知，本發(fā)明的一個方式的發(fā)光元件5是高效率的元件。以下表10示出1000cd/m²附近的發(fā)光元件5的主要初期特性值。

[表10]

上述結果示出在本實施例中制造的發(fā)光元件5具有高外部量子效率，這意味著發(fā)光元件5具有高發(fā)光效率。并且，關于色純度可知該發(fā)光元件呈現(xiàn)色純度高的橙色發(fā)光。

圖40示出以25ma/cm²的電流密度對發(fā)光元件5供應電流時的發(fā)射光譜。如圖40所示，發(fā)光元件5的發(fā)射光譜在583nm附近具有峰值，這表示該峰值來源于磷光有機金屬銥配合物[ir（dppm）2（acac）]的發(fā)光。

圖41示出發(fā)光元件5的可靠性測試的結果。在圖41中，縱軸表示以起始亮度為100%時的歸一化亮度（%），橫軸表示元件的驅(qū)動時間（h）。注意，在可靠性測試中，在起始亮度為5000cd/m²且電流密度恒定的條件下驅(qū)動發(fā)光元件5。其結果，經(jīng)過1980小時后發(fā)光元件5保持起始亮度的92%左右。

上述可靠性測試的結果表示發(fā)光元件5的可靠性高且使用壽命長。

另外，制造2mdbtbpdbq-ii（簡稱）膜、pcbbif（簡稱）膜以及2mdbtbpdbq-ii（簡稱）和pcbbif（簡稱）的混合膜，測量各膜的光致發(fā)光（pl）。其結果，2mdbtbpdbq-ii（簡稱）的蒸鍍膜的光致發(fā)光（pl）峰值波長為428nm，pcbbif（簡稱）的蒸鍍膜的pl峰值波長為415nm及436nm。另一方面，通過共蒸鍍這些物質(zhì)來形成的混合膜的pl峰值波長為512nm，向長波長方向大幅度地偏移。由此可知，2mdbtbpdbq-ii（簡稱）和pcbbif（簡稱）的組合形成激基復合物。

實施例6

在本實施例中，參照圖12對本發(fā)明的一個方式的發(fā)光元件6進行說明。下面示出在本實施例中使用的材料的化學式。

《發(fā)光元件6的制造》

首先，在玻璃襯底1100上通過濺射法形成包含氧化硅的氧化錫銦（itso）膜，由此形成用作陽極的第一電極1101。另外，將其厚度設定為110nm，且將其電極面積設定為2mm×2mm。

接著，作為用來在襯底1100上形成發(fā)光元件6的預處理，使用水對襯底表面進行洗滌，在200℃下進行1小時的焙燒，然后進行370秒鐘的uv臭氧處理。

然后，在將襯底放入被減壓到10^-4pa左右的真空蒸鍍裝置中，并在真空蒸鍍裝置的加熱室中以170℃進行30分鐘的真空焙燒，然后對襯底1100進行30分鐘左右的冷卻。

接著，以使設置有第一電極1101的面朝下的方式將襯底1100固定到真空蒸鍍裝置內(nèi)的支架。在本實施例中，說明如下情況，即通過真空蒸鍍法依次形成包含在el層1102中的空穴注入層1111、空穴傳輸層1112、發(fā)光層1113、電子傳輸層1114及電子注入層1115。

將真空裝置的內(nèi)部減壓到10^-4pa左右。然后，共蒸鍍1，3，5-三（二苯并噻吩-4-基）-苯（簡稱：dbt3p-ii）和氧化鉬（vi）并使dbt3p-ii（簡稱）和氧化鉬的質(zhì)量比為4：2，由此在第一電極1101上形成空穴注入層1111。將空穴注入層1111的厚度設定為20nm。另外，共蒸鍍是指使多個不同的物質(zhì)分別從不同的蒸發(fā)源同時蒸發(fā)的蒸鍍法。

接著，通過蒸鍍20nm厚的4-苯基-4’-（9-苯基芴-9-基）三苯胺（簡稱：bpaflp），來形成空穴傳輸層1112。

接著，在空穴傳輸層1112上形成發(fā)光層1113。通過共蒸鍍2-{3-[3-（6-苯基二苯并噻吩-4-基）苯基]苯基}二苯并[f，h]喹喔啉（簡稱：2mdbtbpdbq-iv）、n-（1，1’-聯(lián)苯-4-基）-n-[4-（9-苯基-9h-咔唑-3-基）苯基]-9，9-二甲基-9h-芴-2-胺（簡稱：pcbbif）、（乙酰丙酮根）雙（4，6-二苯基嘧啶根）銥（iii）（簡稱：[ir（dppm）2（acac）]），并使2mdbtbpdbq-iv（簡稱）、pcbbif（簡稱）和[ir（dppm）2（acac）]（簡稱）的質(zhì)量比為0.7：0.3：0.05，來形成20nm厚的第一發(fā)光層1113a，然后通過共蒸鍍2mdbtbpdbq-iv（簡稱）、pcbbif（簡稱）、[ir（dppm）2（acac）]（簡稱），并使2mdbtbpdbq-iv（簡稱）、pcbbif（簡稱）和[ir（dppm）2（acac）]（簡稱）的質(zhì)量比為0.8：0.2：0.05，來形成20nm厚的第二發(fā)光層1113b，由此形成具有疊層結構的發(fā)光層1113。

接著，在發(fā)光層1113上蒸鍍形成20nm厚的2mdbtbpdbq-iv（簡稱）膜，并蒸鍍形成20nm厚的紅菲繞啉（簡稱：bphen）膜，由此形成電子傳輸層1114。再者，通過在電子傳輸層1114上蒸鍍形成1nm厚的氟化鋰膜，來形成電子注入層1115。

最后，在電子注入層1115上蒸鍍形成200nm厚的鋁膜來形成用作陰極的第二電極1103。由此制造發(fā)光元件6。另外，在上述蒸鍍步驟中，蒸鍍都采用電阻加熱法進行。

表11示出通過上述步驟得到的發(fā)光元件6的元件結構。

[表11]

在包含氮氣氛的手套箱中密封所制造的發(fā)光元件6，以不使發(fā)光元件6暴露于空氣（具體地說，將密封劑涂敷在元件的周圍，并且，當密封時以80℃進行1小時的熱處理）。

《發(fā)光元件6的工作特性》

對所制造的發(fā)光元件6的工作特性進行測量。另外，測量在室溫（保持為25℃的氣氛）下進行。

首先，圖42示出發(fā)光元件6的電流密度-亮度特性。在圖42中，縱軸表示亮度（cd/m²），橫軸表示電流密度（ma/cm²）。圖43示出發(fā)光元件6的電壓-亮度特性。在圖43中，縱軸表示亮度（cd/m²），橫軸表示電壓（v）。圖44示出發(fā)光元件6的亮度-電流效率特性。在圖44中，縱軸表示電流效率（cd/a），橫軸表示亮度（cd/m²）。圖45示出發(fā)光元件6的電壓-電流特性。在圖45中，縱軸表示電流（ma），橫軸表示電壓（v）。

從圖44可知，本發(fā)明的一個方式的發(fā)光元件6是高效率的元件。以下表12示出1000cd/m²附近的發(fā)光元件6的主要初期特性值。

[表12]

上述結果示出在本實施例中制造的發(fā)光元件6具有高外部量子效率，這意味著發(fā)光元件6具有高發(fā)光效率。并且，關于色純度可知該發(fā)光元件呈現(xiàn)色純度高的橙色發(fā)光。

圖46示出以25ma/cm²的電流密度對發(fā)光元件6供應電流時的發(fā)射光譜。如圖46所示，發(fā)光元件6的發(fā)射光譜在587nm附近具有峰值，這表示該峰值來源于磷光有機金屬銥配合物[ir（dppm）2（acac）]的發(fā)光。

圖47示出發(fā)光元件6的可靠性測試的結果。在圖47中，縱軸表示以起始亮度為100%時的歸一化亮度（%），橫軸表示元件的驅(qū)動時間（h）。注意，在可靠性測試中，在起始亮度為5000cd/m²且電流密度恒定的條件下驅(qū)動發(fā)光元件6。其結果，經(jīng)過833小時后發(fā)光元件6保持起始亮度的91%左右。

上述可靠性測試的結果表示發(fā)光元件6的可靠性高且使用壽命長。

符號說明

101　陽極

102　陰極

103　el層

104　空穴注入層

105　空穴傳輸層

106　發(fā)光層

106a　第一發(fā)光層

106b　第二發(fā)光層

107　電子傳輸層

108　電子注入層

109　磷光化合物

110　第一有機化合物

111　第二有機化合物

201　第一電極（陽極）

202　第二電極（陰極）

203　el層

204　空穴注入層

205　空穴傳輸層

206　發(fā)光層

206a　第一發(fā)光層

206b　第二發(fā)光層

207　電子傳輸層

208　電子注入層

301　第一電極

302（1）第一el層

302（2）第二el層

304　第二電極

305　電荷產(chǎn)生層（i）

305（1）第一電荷產(chǎn)生層（i）

305（2）第二電荷產(chǎn)生層（i）

401　反射電極

402　半透射半反射電極

403a　第一透明導電層

403b　第二透明導電層

404b　第一發(fā)光層（b）

404g　第二發(fā)光層（g）

404r　第三發(fā)光層（r）

405　el層

410r　第一發(fā)光元件（r）

410g　第二發(fā)光元件（g）

410b　第三發(fā)光元件（b）

501　元件襯底

502　像素部

503　驅(qū)動電路部（源極線驅(qū)動電路）

504a、504b　驅(qū)動電路部（柵極線驅(qū)動電路）

505　密封劑

506　密封襯底

507　引導布線

508　fpc（柔性印刷電路）

509　n溝道型tft

510　p溝道型tft

511　開關用tft

512　電流控制用tft

513　第一電極（陽極）

514　絕緣物

515　el層

516　第二電極（陰極）

517　發(fā)光元件

518　空間

1100　襯底

1101　第一電極

1102　el層

1103　第二電極

1111　空穴注入層

1112　空穴傳輸層

1113　發(fā)光層

1114　電子傳輸層

1115　電子注入層

3000　襯底

3001　第一電極

3002a　第一el層、3002b第二el層

3011a　第一空穴注入層、3011b第二空穴注入層

3012a　第一空穴傳輸層、3012b第二空穴傳輸層

3013a　發(fā)光層（a）、3013b發(fā)光層（b）

3014a　第一電子傳輸層、3014b第二電子傳輸層

3015a　第一電子注入層、3015b第二電子注入層

3003　第二電極

3004　電荷產(chǎn)生層

7100　電視裝置

7101　框體

7103　顯示部

7105　支架

7107　顯示部

7109　操作鍵

7110　遙控操作機

7201　主體

7202　框體

7203　顯示部

7204　鍵盤

7205　外部連接端口

7206　指向裝置

7301　框體

7302　框體

7303　連接部

7304　顯示部

7305　顯示部

7306　揚聲器部

7307　記錄介質(zhì)插入部

7308　led燈

7309　操作鍵

7310　連接端子

7311　傳感器

7312　麥克風

7400　移動電話機

7401　框體

7402　顯示部

7403　操作按鈕

7404　外部連接端口

7405　揚聲器

7406　麥克風

8001　照明裝置

8002　照明裝置

8003　照明裝置

8004　照明裝置

9033　夾子

9034　顯示模式用開關

9035　電源開關

9036　省電模式用開關

9038　操作開關

9630　框體

9631　顯示部

9631a　顯示部

9631b　顯示部

9632a　觸摸屏的區(qū)域

9632b　觸摸屏的區(qū)域

9633　太陽能電池

9634　充放電控制電路

9635　電池

9636　dcdc轉換器

9637　操作鍵

9638　轉換器

9639　按鈕。