專利名稱：發(fā)光元件、發(fā)光裝置及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用電致發(fā)光的發(fā)光元件。本發(fā)明還涉及具有發(fā)光元 件的發(fā)光裝置、電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來，已經(jīng)對(duì)利用電致發(fā)光(Electroluminescence)的發(fā)光元 件進(jìn)行了積極研究和開發(fā)。在這種發(fā)光元件的基本結(jié)構(gòu)中，將發(fā)光物 質(zhì)夾在一對(duì)電極之間。通過對(duì)這種元件施加電壓，可以獲得來自發(fā)光 物質(zhì)的發(fā)光。這種發(fā)光元件因?yàn)槭亲园l(fā)光型，所以具有如下優(yōu)點(diǎn)與液晶顯示 器相比其像素的可見性高；不必使用背燈等。因此，這種發(fā)光元件被 認(rèn)為優(yōu)選用作平板顯示元件。此外，這種發(fā)光元件還具有可以制造為 厚度薄且重量輕的優(yōu)點(diǎn)。另外，還具有相當(dāng)快的響應(yīng)速度。另外，因?yàn)檫@種發(fā)光元件可以形成為膜狀，所以通過形成大面 積的元件就能容易地獲得面發(fā)光。面發(fā)光具有不容易通過白熾燈泡和 以LED為代表的點(diǎn)光源或以熒光燈為代表的線光源等的光源獲得的特 征，因而，上述發(fā)光元件的作為能夠應(yīng)用于照明等的面光源的利用價(jià) 值也很高。利用電致發(fā)光的發(fā)光元件可以根據(jù)發(fā)光物質(zhì)是有機(jī)化合物還是 無機(jī)化合物而被大致分類。在發(fā)光物質(zhì)是有機(jī)化合物的情況下，通過對(duì)發(fā)光元件施加電壓， 電子和空穴從一對(duì)電極分別注入到包含發(fā)光有機(jī)化合物的層，以電 流流過。然后，由于這些載流子(電子和空穴)重新結(jié)合，發(fā)光有 機(jī)化合物達(dá)到激發(fā)態(tài)，并且當(dāng)該激發(fā)態(tài)恢復(fù)到基態(tài)時(shí)，獲得發(fā)光。 根據(jù)這種機(jī)理，這種發(fā)光元件被稱為電流激勵(lì)型發(fā)光元件。注意，作為有機(jī)化合物所達(dá)到的激發(fā)態(tài)類型，存在單重激發(fā)態(tài)和三重激發(fā)態(tài)。從單重激發(fā)態(tài)發(fā)射的光被稱為熒光，而從三重激發(fā) 態(tài)發(fā)射的光被稱為磷光。對(duì)于這種發(fā)光元件，在改善其元件特性方面上存在起因于材料 的許多問題，為了解決這些問題，進(jìn)行元件結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、材料的開發(fā)等。例如，在非專利文獻(xiàn)1中利用三重態(tài)收獲方法(Triplet Harvesting),實(shí)現(xiàn)高效的發(fā)光元件。[非專利文件1] M. E. Kondakova以及其他八名，SID 08 DIGEST, PP219-222 (2008)在非專利文件1所記載的結(jié)構(gòu)中，在包括藍(lán)色熒光化合物的發(fā) 光層(Blue LEL)的陰極一側(cè)設(shè)置有包括黃色磷光化合物的發(fā)光層 (Yellow LEL)，在藍(lán)色熒光化合物的三重激發(fā)能中的一部轉(zhuǎn)移到陰 極一側(cè)，而使Yellow LEL中的黃色磷光化合物發(fā)光。另一方面，至 于從Blue LEL轉(zhuǎn)移到陽極一側(cè)的三重激發(fā)能，因?yàn)楸菳lue LEL的 三重激發(fā)能大的電子阻擋層(EBL)設(shè)置在Blue LEL的陽極一側(cè)， 所以從Blue LEL不轉(zhuǎn)移到陽極一側(cè)。結(jié)果，在無輻射過程中耗費(fèi)藍(lán) 色熒光化合物的三重激發(fā)能中的一部，不助于發(fā)光。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的一個(gè)方式中的目的在于提高發(fā)光元件的發(fā)光效率。 另外，本發(fā)明的目的在于減少發(fā)光元件、發(fā)光裝置及電子設(shè)備的耗電量。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)通過設(shè)置兩個(gè)主要重新結(jié)合區(qū)域，在兩個(gè)重新結(jié) 合區(qū)域之間設(shè)置包含發(fā)射磷光的物質(zhì)(下面稱為磷光化合物)的發(fā)光 層，可以實(shí)現(xiàn)高發(fā)光效率。本發(fā)明的一個(gè)方式是一種發(fā)光元件，包括在陽極和陰極之間從陽 極一側(cè)按順序設(shè)置的第一層、第二層以及第三層，該第一層為空穴傳 輸性、第二層為雙極性以及第三層為電子傳輸性，其中第一層具有第 一熒光化合物和空穴傳輸性的有機(jī)化合物，第二層具有磷光化合物和主體材料，第三層具有第二熒光化合物和電子傳輸性的有機(jī)化合物，空穴傳輸性的有機(jī)化合物的三重激發(fā)能及電子傳輸性的有機(jī)化合物的三重激發(fā)能大于主體材料的三重激發(fā)能。在上述結(jié)構(gòu)中，主體材料優(yōu)選為雙極性的有機(jī)化合物。 另外，在上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選在第一層和第二層之間設(shè)置有包含雙 極性的有機(jī)化合物的間隔層。通過設(shè)置間隔層，可以調(diào)整從第一層到 第二層的能量轉(zhuǎn)移。另外，優(yōu)選在第二層和第三層之間設(shè)置有包含雙 極性的有機(jī)化合物的間隔層。通過設(shè)置間隔層，可以調(diào)整從第三層到第二層的能量轉(zhuǎn)移。間隔層的厚度分別優(yōu)選為lnm以上且30mn以下。 當(dāng)厚于30nm時(shí)，來自重新結(jié)合區(qū)域的三重態(tài)激子的能量不轉(zhuǎn)移到第二 層，因此來自第二層的發(fā)光較弱。因此，間隔層的厚度優(yōu)選為lnm以 上且30nm以下。另外，在上述結(jié)構(gòu)中，第二層的厚度優(yōu)選為5nm至20nm。當(dāng)?shù)诙?層的厚度過厚時(shí)，失去來自第一層及第三層的發(fā)光的平衡。另外，當(dāng) 第二層的厚度過薄時(shí)，來自第二層的發(fā)光較弱。通過采用這種范圍內(nèi) 的厚度，可以平衡地獲得來自第一層、第二層及第三層的每個(gè)層的發(fā) 光。另外，在上述結(jié)構(gòu)中，第一熒光有機(jī)化合物和第二熒光有機(jī)化合 物優(yōu)選為相同的有機(jī)化合物。因?yàn)榈谝粺晒庥袡C(jī)化合物和第二熒光有 機(jī)化合物為相同的有機(jī)化合物，所以容易制造發(fā)光元件。另外，在上述結(jié)構(gòu)中，第一熒光化合物和第二熒光化合物優(yōu)選為 相同的有機(jī)化合物，并且第一熒光化合物和第二熒光有機(jī)化合物的發(fā) 光色和磷光化合物的發(fā)光色優(yōu)選為補(bǔ)色關(guān)系。通過采用這種結(jié)構(gòu)，可 以獲得白色發(fā)光元件。另外，在上述結(jié)構(gòu)中，第二層也可以具有多種磷光化合物。在此 情況下，第一熒光化合物和第二熒光化合物為相同有機(jī)化合物，第一 熒光有機(jī)化合物及第二熒光有機(jī)化合物的發(fā)光色為藍(lán)色，在多種磷光 化合物中， 一種磷光化合物的發(fā)光色為綠色，另一種磷光化合物的發(fā) 光色為紅色，來可以獲得白色發(fā)光元件。另外，本發(fā)明的一個(gè)方式在其范疇內(nèi)包括具有上述發(fā)光元件的發(fā) 光裝置。本說明書中的發(fā)光裝置包括圖像顯示器件、發(fā)光器件或者光源(包括照明裝置)。此外，在形成有發(fā)光元件的面板上安裝有例如FPC (柔性印刷電路，F(xiàn)lexible printed circuit)、 TAB (帶式自動(dòng)焊接， Tape Automated Bonding)帶或TCP (帶載圭寸裝，Tape Carrier Package) 等連接器的模塊；在TAB帶或TCP的端部設(shè)置有印刷電路板的模塊； 或者在發(fā)光元件上通過COG (玻璃覆晶，Chip On Glass)方式直接安 裝有IC (集成電路)的模塊也全都包含在發(fā)光裝置中。另外，本發(fā)明的一個(gè)方式的范疇內(nèi)包括將本發(fā)明的一個(gè)方式的發(fā) 光元件用于顯示部的電子設(shè)備。因此，本發(fā)明的一個(gè)方式的電子設(shè)備 具有顯示部，該顯示部具有上述發(fā)光元件和控制發(fā)光元件的發(fā)光的控 制單元。通過應(yīng)用本發(fā)明的一個(gè)方式，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)光效率高的發(fā)光元件。 另外，通過應(yīng)用本發(fā)明的一個(gè)方式，可以降低發(fā)光元件、發(fā)光裝 置、電子設(shè)備的耗電量。


圖1是說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)光元件的圖；圖2是說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)光元件的帶圖；圖3A和3B是說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)光元件的帶圖；圖4是說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)光元件的圖；圖5A至5C是說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)光元件的圖；圖6是說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)光元件的圖；圖7是說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)光元件的圖；圖8A和8B是說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)光裝置的圖；圖9A和9B是說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)光裝置的圖；圖10A至10D是說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電子設(shè)備的圖；圖11是說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電子設(shè)備的圖；圖12是說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電子設(shè)備的圖；10圖13是說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電子設(shè)備的圖； 圖14是說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的照明裝置的圖； 圖15是說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的照明裝置的圖； 圖16A至16C是說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電子設(shè)備的圖。具有實(shí)施方式下面，將參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施方式。但是，本發(fā)明 的一個(gè)實(shí)施方式不局限于以下說明，所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可 以很容易地理解一個(gè)事實(shí)就是其方式和詳細(xì)內(nèi)容在不脫離本發(fā)明的宗 旨及其范圍下可以被變換為各種各樣的形式。因此，本發(fā)明不應(yīng)該被 解釋為僅限定在以下所示的實(shí)施方式所記載的內(nèi)容中。另外，以下說 明的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，有時(shí)在不同附圖中共同使用相同的附圖標(biāo)記來 表示相同的部分或具有相同功能的部分，并且省略其重復(fù)說明。實(shí)施方式l參照?qǐng)D1至圖4，下面說明本發(fā)明的發(fā)光元件的一個(gè)方式。 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)光元件在一對(duì)電極之間具有多個(gè)層。 在本說明書中，下面將設(shè)置在一對(duì)電極之間的多個(gè)層總稱為EL層。EL 層至少具有發(fā)光層。在本實(shí)施方式中，如圖l所示那樣，發(fā)光元件包括第一電極102、 第二電極104、以及設(shè)置在第一電極102和第二電極104之間的EL層 103。在本實(shí)施方式中，將第一電極102用作陽極，并且將第二電極104 用作陰極。換言之，當(dāng)對(duì)第一電極102和第二電極104施加電壓使得 第一電極102的電位高于第二電極104的電位時(shí)，可以獲得發(fā)光。下 面說明該情況。襯底101用作發(fā)光元件的支撐體。作為襯底101，例如可以使用玻 璃、或塑料等。注意，只要是可以用作發(fā)光元件的支撐體的材料，也 可以采用上述之外的材料。作為第一電極102，優(yōu)選使用具有高功函數(shù)(具體而言，優(yōu)選為功函數(shù)4.0eV以上)的金屬、合金、導(dǎo)電性化合物、以及這些材料的混 合物等。具體而言，可以使用氧化銦-氧化錫(ITO:氧化銦錫)、含有
硅或氧化硅的氧化銦-氧化錫、氧化銦-氧化鋅(IZO:氧化銦鋅)、含
有氧化鎢和氧化鋅的氧化銦(IWZO)等。這樣導(dǎo)電性金屬氧化物膜一 般通過濺射來形成，但是也可以通過應(yīng)用溶膠-凝膠法等來形成。例如， 氧化銦-氧化鋅(IZO)可以使用對(duì)氧化銦添加1 wtM至20 wt。/。的氧化 鋅的耙材通過濺射法來形成。含有氧化鎢和氧化鋅的氧化銦(IWZO) 可以使用對(duì)氧化銦添加0. 5 wt。/。至5 wt。/。的氧化鎢和0. 1 wt。/。至lwt% 的氧化鋅的耙材通過濺射法來形成。除了之外，還可以舉出金(Au)、 鉬(Pt)、鎳(Ni)、鉤(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、 銅(Cu)、鈀(Pd)、或金屬材料的氮化物(如氮化鈦等)等。
作為第二電極104，可以使用具有低功函數(shù)(具體而言，功函數(shù) 優(yōu)選為3.8eV以下)的金屬、合金、導(dǎo)電性化合物、或這些材料的 混合物等。作為這種陰極材料的具體例子，可以舉出屬于元素周期表 第1族或第2族的元素，即堿金屬諸如鋰(Li)和銫(Cs)等，堿土 金屬諸如鎂(Mg)、鈣(Ca)和鍶(Sr)等、以及含有這些元素的合金 (MgAg、 AlLi)、稀土金屬諸如銪(Eu)和鐿(Yb)等、以及含有這些 元素的合金等。但是，通過在第二電極104和電子傳輸層之間設(shè)置電 子注入層，不管功函數(shù)的高低，可以使用各種導(dǎo)電材料如Al、 Ag、 ITO、 含有硅或氧化硅的氧化銦-氧化錫等來形成第二電極104。
對(duì)于EL層103的疊層結(jié)構(gòu)沒有特別的限定，適當(dāng)?shù)亟M合由高電子 傳輸性的物質(zhì)、高空穴傳輸性的物質(zhì)、高電子注入層的物質(zhì)，高空穴 注入層的物質(zhì)、雙極性(電子及空穴傳輸性高的物質(zhì))的物質(zhì)等構(gòu)成 的層和本實(shí)施方式所示的發(fā)光層來形成。例如，適當(dāng)?shù)亟M合空穴注入 層、空穴傳輸層、空穴阻擋層(hole blocking layer)、電子傳輸層、 電子注入層等和實(shí)施方式1所示的發(fā)光層而構(gòu)成。下面具體地說明構(gòu) 成每個(gè)層的材料。在圖1中，作為一例表示按順序?qū)盈B第一電極102、 空穴傳輸層112、發(fā)光層113、電子傳輸層114、第二電極104的結(jié) 構(gòu)?？昭ㄗ⑷雽?12是包含高空穴傳輸性的物質(zhì)的層。作為高空穴傳 輸性的物質(zhì)，可以使用芳香胺化合物等如4， 4'-雙[N-(l-萘基)-N-苯基 氨基]聯(lián)苯基(簡稱NPB或a-NPD)、 N，N'-雙(3-甲基苯基)-N，N'-二苯 基-[1， l'-聯(lián)苯基]-4,4'-二胺(簡稱:TPD)、 4， 4'， 4〃-三(N， N-二苯基氨 基)-三苯基胺(簡稱:TDATA)、 4，4'，4〃-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基 氨基]-三苯基胺(簡稱:MTDATA)、以及4，4'-雙[N-(螺-9，9'-二芴-2-基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯基(簡稱BSPB)等。這些物質(zhì)大體上是具有 1(Tcm7Vs以上的空穴轉(zhuǎn)移率的物質(zhì)。但是，也可以使用除了這些物質(zhì) 之外的其它物質(zhì)，只要是其空穴傳輸性高于電子傳輸性的物質(zhì)。包含 高空穴傳輸性的物質(zhì)的層并不只限于單層，而可以層疊兩層以上的包 含上述物質(zhì)的層。
另外，作為空穴傳輸層112，也可以使用以下高分子化合物聚(N-
乙烯咔唑)(簡稱PVK);聚(4-乙烯三苯胺)(簡稱PVTPA);聚苯基-N'-苯基氨基l苯基)甲基丙 烯酰胺](簡稱PTPDMA);以及聚[N，N'-雙(4-丁基苯基)-N，N'-雙(苯 基)聯(lián)苯胺](簡稱Poly-TPD)等。
發(fā)光層113是包括高發(fā)光性的物質(zhì)的層。在本發(fā)明的一個(gè)方式的 發(fā)光元件中，發(fā)光層113具有從用作陽極的第一電極102 —側(cè)按順序 設(shè)置的第一層121、第二層122、第三層123。
第一層121是空穴傳輸性，具有第一發(fā)射熒光的物質(zhì)(下面稱為 熒光化合物)和空穴傳輸性的有機(jī)化合物。第一熒光化合物的單重激 發(fā)能等于或小于空穴傳輸性的有機(jī)化合物的單重激發(fā)能。
第二層122為雙極性，并且具有發(fā)射磷光的物質(zhì)(下面稱為磷光 化合物)和主體材料。主體材料優(yōu)選為雙極性。磷光化合物的三重激 發(fā)能等于或小于主體材料的三重激發(fā)能。
第三層123為電子傳輸性，并且具有第二熒光化合物和電子傳輸 性的有機(jī)化合物。第二熒光化合物的單重激發(fā)能等于或小于電子傳輸 性的有機(jī)化合物的單重激發(fā)能。
通過采用這種結(jié)構(gòu)，當(dāng)對(duì)第一電極102和第二電極104施加電壓使得第一電極102電位高于第二電極104的電位，在第一層121和第 二層122之間的界面附近及第二層122和第三層123之間的界面附近 形成重新結(jié)合區(qū)域。
就是說，如圖2所示那樣，從第一電極102注入的空穴通過空穴 傳輸層112而被傳輸?shù)降谝粚?21。因?yàn)榈谝粚?21為空穴傳輸性，所 以空穴被被傳輸?shù)降谝粚?21。因?yàn)榈诙?22為雙極性，所以空穴的 一部分被傳輸?shù)降诙?22和第三層123之間的界面附近。另一方面， 從第二電極104被注入的電子通過電子傳輸層114而被傳輸?shù)降谌龑?123。因?yàn)榈谌龑?23為電子傳輸性，電子被傳輸?shù)降谌龑?23。因?yàn)?第二層122為雙極性，所以電子的一部分被傳輸?shù)降诙?22和第一 層121之間的界面附近。因此，主要的是在第一層121和第二層122 之間的界面附近、在第二層122和第三層123之間的界面附近空穴和 電子重新結(jié)合。載流子的一部分在第二層122中重新結(jié)合。
在該重新結(jié)合區(qū)域131及重新結(jié)合區(qū)域132中，產(chǎn)生單重激發(fā)態(tài) (S*)的激子和三重激發(fā)態(tài)(T*)的激子，其統(tǒng)計(jì)上的生成比率被認(rèn)為 是S*:T*=1:3。在重新結(jié)合區(qū)域131中產(chǎn)生的單重激發(fā)態(tài)的激子進(jìn)行到 包括在第一層121中的第一熒光化合物的單重激發(fā)態(tài)的能量轉(zhuǎn)移，而 第一熒光化合物發(fā)光。另外，在重新結(jié)合區(qū)域132中產(chǎn)生的單重激發(fā) 態(tài)的激子進(jìn)行到包含在第三層123中的第二熒光化合物的單重激發(fā)態(tài) 的能量轉(zhuǎn)移，而第二熒光化合物發(fā)光。
另外，在現(xiàn)有的發(fā)光元件中，在重新結(jié)合區(qū)域131及重新結(jié)合區(qū) 域132中產(chǎn)生的三重激發(fā)態(tài)的激子不助于發(fā)光而失活。另外，如非專 利文獻(xiàn)l所記載的內(nèi)容那樣，僅利用其一部分。
在本發(fā)明的一個(gè)方式的發(fā)光元件中，包含在第一層121中的空穴 傳輸性的有機(jī)化合物的三重激發(fā)能(基態(tài)和三重激發(fā)態(tài)之間的能量差) 大于包含在第二層122中的主體材料的三重激發(fā)能。通過采用這種結(jié) 構(gòu)，在重新結(jié)合區(qū)域131中產(chǎn)生的三重激發(fā)態(tài)的激發(fā)能可以轉(zhuǎn)移到第 二層122，而可以進(jìn)行到達(dá)包含在第二層122中的主體材料的三重激發(fā) 態(tài)的能量轉(zhuǎn)移。另外，包含在第三層123中的電子傳輸性的有機(jī)化合
14物的三重激發(fā)能大于包含在第二層122中的主體材料的三重激發(fā)能。
通過采用這種結(jié)構(gòu)，在重新結(jié)合區(qū)域132中產(chǎn)生的三重激發(fā)態(tài)的激發(fā) 能可以轉(zhuǎn)移到第二層122，而可以進(jìn)行到達(dá)包含在第二層122中的主體 材料的三重激發(fā)態(tài)的能量轉(zhuǎn)移。另外，通過將包含在第一層121的空 穴傳輸性的有機(jī)化合物的三重激發(fā)能及包含在第三層123中的電子傳 輸性的有機(jī)化合物的三重激發(fā)能大于包含在第二層122中的主體材料 的三重激發(fā)能，可以將在第二層122中產(chǎn)生的主體材料的三重激發(fā)能 高效地關(guān)在第二層122中。
其結(jié)果是，實(shí)現(xiàn)從包含在第二層122中的主體材料的三重激發(fā)態(tài) 到磷光化合物的三重激發(fā)態(tài)的能量轉(zhuǎn)移，而磷光化合物發(fā)光。
就是說，通過應(yīng)用本發(fā)明的一個(gè)方式，可以將在重新結(jié)合區(qū)域131 及重新結(jié)合區(qū)域132中產(chǎn)生的單重激發(fā)態(tài)的激子及三重激發(fā)態(tài)的激子 更有效地利用于發(fā)光。
另外，如上所述，電子和空穴的一部分也在第二層122中重新結(jié) 合并產(chǎn)生激子。因此，借助于載流子的重新結(jié)合，也可以獲得來自包 含在第二層122中的磷光化合物的發(fā)光。因此，可以實(shí)現(xiàn)高發(fā)光效率。
本發(fā)明的一個(gè)方式的發(fā)光元件通過采用上述發(fā)光層113的結(jié)構(gòu)， 可以將主要重新結(jié)合區(qū)域限定為兩個(gè)地方，即重新結(jié)合區(qū)域131及重 新結(jié)合區(qū)域132。因此，可以提高載流子的重新結(jié)合的幾率，并且可以 提高發(fā)光平衡。另外，通過對(duì)每個(gè)層(第一層121、第二層122、第三 層123)的厚度分別進(jìn)行調(diào)整，可以進(jìn)一步提高發(fā)光平衡。
在上述結(jié)構(gòu)中，如圖3A所示，在第一層121和第二層122之間優(yōu) 選設(shè)置有包括在第二層122中包含的雙極性有機(jī)化合物的間隔層141。 通過設(shè)置間隔層141，可以容易調(diào)整重新結(jié)合區(qū)域131和第二層122 之間的距離。其結(jié)果是，根據(jù)從三重激發(fā)態(tài)的能量的轉(zhuǎn)移，可以容易 調(diào)整來自第二層122的發(fā)光強(qiáng)度。另外，可以防止由于福斯特能量轉(zhuǎn) 移(F5rster energy transfer),包含在第一層121中的第一熒光化 合物的單重激發(fā)能轉(zhuǎn)移到包含在第二層122中的磷光化合物。再者， 作為間隔層141，通過使用雙極性的有機(jī)化合物，可以保持載流子平衡。另外，可以容易形成間隔層。
與上述同樣，如圖3A所示，在第二層122和第三層123之間優(yōu)選設(shè)置有包括在第二層122中包含的雙極性有機(jī)化合物的間隔層142。通過設(shè)置間隔層142，可以容易調(diào)整重新結(jié)合區(qū)域132和第二層122之間的距離。其結(jié)果是，根據(jù)從三重激發(fā)態(tài)的能量的轉(zhuǎn)移，可以容易調(diào)整來自第二層122的發(fā)光強(qiáng)度。另外，可以防止由于根據(jù)福斯特能量轉(zhuǎn)移，包含在第三層123中的第二熒光化合物的單重激發(fā)能轉(zhuǎn)移到包含在第二層122中的磷光化合物。再者，作為間隔層142，通過使用雙極性的有機(jī)化合物，可以保持載流子平衡。另外，可以容易形成間隔層。
間隔層的厚度分別優(yōu)選為lnm以上且30nm以下。當(dāng)厚于30nm時(shí)，來自重新結(jié)合區(qū)域的三重激發(fā)能不轉(zhuǎn)移到第二層，因此來自第二層的發(fā)光較弱。因此，間隔層的厚度優(yōu)選為lnm以上且30nm以下。
另外，第二層的厚度優(yōu)選為5nm至20nm。當(dāng)?shù)诙拥暮穸冗^厚時(shí)，失去來自第一層及第三層的發(fā)光的平衡。另外，當(dāng)?shù)诙拥暮穸冗^薄時(shí)，來自第二層的發(fā)光較弱。通過采用這種范圍內(nèi)的厚度，可以平衡地獲得來自第一層、第二層及第三層的每個(gè)層的發(fā)光。
另外，在上述結(jié)構(gòu)中，第一熒光有機(jī)化合物和第二熒光有機(jī)化合物優(yōu)選為相同的有機(jī)化合物。因?yàn)榈谝粺晒庥袡C(jī)化合物和第二熒光有機(jī)化合物為相同的有機(jī)化合物，所以容易制造發(fā)光元件。
另外，本發(fā)明的一個(gè)方式的發(fā)光元件因?yàn)榭梢垣@得來自多個(gè)高發(fā)光性的物質(zhì)的發(fā)光，可以優(yōu)選應(yīng)用于白色發(fā)光元件。通過應(yīng)用于白色發(fā)光元件，可以獲得高效率的白色發(fā)光元件。
例如，在上述結(jié)構(gòu)中，第一熒光化合物和第二熒光化合物優(yōu)選為相同的有機(jī)化合物，并且第一熒光化合物和第二熒光有機(jī)化合物的發(fā)光色和磷光化合物的發(fā)光色優(yōu)選為補(bǔ)色關(guān)系。通過采用這種結(jié)構(gòu)，可以獲得白色發(fā)光元件。另外，也容易制造發(fā)光元件。
注意，"互補(bǔ)色"是指通過混合變?yōu)闊o彩色的顏色的關(guān)系。艮P，可以通過混合從發(fā)射補(bǔ)色光的物質(zhì)中得到的光得到白色光。
另外，如圖3B所示那樣，第二層122可以具有多種磷光化合物。
16通過第二層122具有多個(gè)磷光化合物，可以獲得具有更優(yōu)越的顯色性的白色發(fā)光元件。例如，第一熒光化合物和第二熒光化合物為相同有機(jī)化合物，第一熒光有機(jī)化合物和第二熒光有機(jī)化合物的發(fā)光色為藍(lán)色，在多種磷光化合物中的一種磷光化合物的發(fā)光色為綠色，并且另一種磷光化合物的發(fā)光色為紅色，來可以獲得具有優(yōu)越的顯色性的白色發(fā)光元件。
作為第二層122中的磷光化合物，可以使用各種材料。例如作為藍(lán)色磷光化合物，可以舉出如下有機(jī)金屬配合物雙[2- (4'，6'-二氟苯基)吡啶-N，Cf]合銥(III)四(1-吡唑基)硼酸鹽(簡稱Flr6)、雙[2- (4'，6'-二氟苯基)吡啶-N，C2']甲基吡啶(picolinate)合銥(III)(簡稱:FIrpic)、雙[2- (3'，5'-雙三氟甲基苯基)吡啶-N， C2']甲基卩比啶合銥(in)(簡稱:Ir (CF,) 2 (pic))、雙[2- (4'，6'-二氟苯基)吡啶,(:2']乙酰丙酮合銥(III)(簡稱FIr (acac))等。另外，作為綠色磷光材料，可以舉出如下有機(jī)金屬配合物三(2-苯基吡啶-N，C2')合銥(III)(簡稱:Ir (ppy) 3)、雙(2-苯基吡啶-N， C2')乙酰丙酮合銥(III)(簡稱Ir (ppy) 2 (acac))、雙(1， 2_二苯基-1H-苯并咪唑)乙酰丙酮合銥(III)(簡稱:Ir (pbi) 2 (acac))、雙(苯并[h]喹啉)乙酰丙酮合銥(III)(簡稱Ir (bzq) 2 (acac))等。另外，作為黃色磷光材料，可以舉出如下有機(jī)金屬配合物雙(2,4-二苯基-1,3-噁唑-N，C2')乙酰丙酮合銥(III)(簡稱Ir (dpo) 2 (acac))、雙[2- (4'-全氟苯基苯基)吡啶]乙酰丙酮合銥(III)(簡稱Ir(p-PF-Ph)2(acaC))、雙(2-苯基苯并噻唑-N， C2')乙酰丙酮合銥(III)(簡稱Ir (bt) 2 (acac))等。另外，作為橙色磷光材料，可以舉出如下有機(jī)金屬配合物三(2-苯基喹啉-N，C2')合銥(III)(簡稱Ir (pq) 3)、雙(2-苯基喹啉-N，C2')乙酰丙酮合銥(III)(簡稱:Ir (pq) 2 (acac))、(乙?；?雙(3， 5-二甲基-2-苯吡啶)合銥(III)(簡稱:[Ir (m卯r-Me) 2 (acac)]等。另夕卜，作為紅色磷光材料，可以舉出如下有機(jī)金屬配合物雙[2-(2'-苯并[4，5-a]噻吩基)吡啶-N，C3']乙酰丙酮合銥(III)(簡稱Ir (btp)2 (acac))、雙(1-苯基異喹啉-N，C2')乙酰丙酮合銥(III)(簡稱Ir(piq) 2 (acac))、(乙酰基丙酮)雙[2，3-雙(4-氟苯基)喹喔啉]合銥(III)(簡稱:Ir (Fdpq) 2 (acac))、 2, 3， 7， 8， 12， 13， 17， 18-八乙基-21H，23H-卩卜啉合鉑(II)(簡稱:P證)等。此外，如三(乙?；?(一菲咯啉)合鋱(III)(簡稱:Tb (acac) 3 (Phen))、三(1,3-二苯基-1， 3-丙二酮)(一菲咯啉)合銪(III)(簡稱:Eu (DBM) 3 (Phen))、三[1- (2-噻吩甲?；?-3，3，3-三氟丙酮](一菲咯啉)合銪(III)(簡稱Eu (TTA) 3 (Phen))等的稀土金屬配合物由于利用稀土金屬離子而發(fā)光(在不同多重性之間的電子轉(zhuǎn)移)，所以可以用作磷光性化合物。另外，作為第一層121及第三層123中的熒光化合物，可以使用各種材料。例如，作為藍(lán)色熒光化合物，可以舉出如下N，N'-雙[4-
(9H-咔唑-9-基)苯基]-N,N'-二苯基芪-4，4，-二胺(簡稱:YGA2S)、4- (9H-咔唑-9-基)-4，- (10-苯基-9-蒽基)三苯胺(簡稱:YGAPA)、2，5，8，1卜四(叔丁基)二萘嵌苯(簡稱TBP)等。另外，作為綠色熒光化合物，可以舉出N- (9, lO-二苯基-2-蒽基)-N，9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(簡稱:2PCAPA)、 N-[9，10-雙(1， 1，-聯(lián)苯基-2-基)-2-蒽基]-N，9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(簡稱2PCABPhA)、 N- (9， 10-二苯基-2-蒽基)-N，N'，N'-三苯-l，4-苯二胺(簡稱:2DPAPA)、 N-[9， 10_雙
(l，l，-聯(lián)苯基-2-基)-2-蒽基]-N，N'，N'-三苯-l，4-苯二胺(簡稱:2DPABPhA)、 9,10-雙(1， 1'-聯(lián)苯基-2-基)-N-[4- (9H-咔唑-9-基)苯基]-N-苯基蒽-2-胺(簡稱2YGABPhA)、 N， N， 9-三苯蒽-9-胺(簡稱DPhAPhA)等。另外，作為黃色熒光化合物，可以舉出紅熒烯、5,12-雙(1， 1'-聯(lián)苯基-4-基)-6， 11-二苯基并四苯(簡稱BPT)等。另外，作為紅色熒光化合物，可以舉出N，N，N'，N'-四(4-甲基苯基)并四苯-5，ll-二胺(簡稱:p-mPhTD)、 7， 13-二苯基-N，N，N'，N'-四(4-甲基苯基)苊并[1，2-a]熒蒽-3,10-二胺(簡稱p-mPhAFD)等。
作為第一層121中的空穴傳輸性的有機(jī)化合物，可以使用各種材料。例如，可以使用芳香胺化合物等如4，4'-雙[N-(l-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯基(簡稱NPB或ot-NPD)、 N,N'-雙(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-[l， 1'-聯(lián)苯基]-4， 4'-二胺(簡稱TPD)、4， 4'， 4"-三(N， N-二苯基氨基)-三苯基胺(簡稱TDATA)、 4，4'，4〃-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]-三苯基胺(簡稱:MTDATA)、以及4，4'-雙[N-(螺-9，9'-二芴-2-基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯基 (簡稱BSPB)等。這些物質(zhì)大體上是具有10—6cm2/VS以上的空穴轉(zhuǎn)移率的物質(zhì)。其中，也可以使用除了這些物質(zhì)之外的其它物質(zhì)，只要其空穴傳輸性高于電子傳輸性的物質(zhì)。另外，可以使用以下高分子化合物聚(N-乙烯咔唑)(簡稱PVK);聚(4-乙烯三苯胺)(簡稱PVTPA);聚[N-(4-{N'-[4-(4-二苯基氨基)苯基]苯基-N'-苯基氨基)苯基)甲基丙烯酰胺](簡稱PTPDMA);以及聚[N， N'-雙(4-丁基苯基)-N，N'-雙(苯基)聯(lián)苯胺](簡稱Poly-TPD)等。
作為第三層123中的電子傳輸性的有機(jī)化合物，可以使用各種材料。可以使用包含具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金屬配合物等，如三(8-羥基喹啉)鋁(簡稱Alq)、三(4-甲基-8-羥基喹啉)鋁(簡稱Almq3)、雙(10-羥基苯并[h]喹啉)鈹(簡稱BeBq2)、雙(2_甲基-8-羥基喹啉)(4-苯基苯酚)鋁(簡稱BAlq)等。另外，還可以使用以下具有惡唑類或噻唑類配體的金屬配合物等，如雙[2-(2-羥基苯基)苯并惡唑]鋅(簡稱Zn (BOX) 2)、雙[2-(2-羥基苯基)苯并噻唑]鋅(簡稱Zn(BTZ)2)等。除了金屬配合物之外，也可以使用如2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-l,3，4-噁二唑(簡稱PBD)、1，3-雙[5-(對(duì)-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑基-2-基]苯(簡稱0XD-7) 、 9-[4-(5-苯基-1，3，4-噁二唑-2-基)苯基]-9H-昨唑(簡稱:COll)、紅菲咯啉(簡稱BPhen)、以及浴銅靈(簡稱BCP)等。這些物質(zhì)大體上是具有10—6cm7Vs以上的電子轉(zhuǎn)移率的物質(zhì)。另外，也可以使用除了這些物質(zhì)之外的其它電子傳輸性高于空穴傳輸性的物質(zhì)。其中，也可以使用除了這些物質(zhì)之外的其它物質(zhì)，只要其電子傳輸性高于空穴傳輸性的物質(zhì)。另外，使用如下高分子化合物，如聚[(9，9-二己基芴-2，7-二基)-co-(吡啶-3，5-二基)](簡稱:PF-Py)和聚[(9， 9-二辛基芴-2， 7-二基)-co-(2， 2'-聯(lián)吡啶-6， 6， -二基)](簡稱:PF-BPy)等。
作為第二層122中的主體材料，如上所述優(yōu)選為雙極性的有機(jī)化
19合物?？紤]接受空穴和電子雙方的雙極性，優(yōu)選為在分子內(nèi)同時(shí)具有 如下骨架的物質(zhì)，即電子過多的骨架如芳香胺骨架或具有兀電子過多 的雜芳環(huán)(吡咯、吲哚、咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩等)；電子不 足的骨架如7l電子不足的雜芳環(huán)(吡啶、喹啉、喹喔啉、二唑、三唑等)。
例如，可以舉出4，4'-(喹喔啉-2，3-二基)雙(N，N-二苯基苯胺)(簡 稱TPAQn) 、 N， N'-(喹喔啉-2， 3-二基二_4， l-亞苯基)雙(N-苯基-l， l'-聯(lián)苯基-4-胺)(簡稱:BPAPQ) 、 N， N'-(喹喔啉-2， 3-二基二_4， l-亞苯基) 雙[雙(1， 1'-聯(lián)苯基-4-基)胺](簡稱BBAPQ)、 4，4'-(喹喔啉-2，3-二基) 雙{N-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N-苯基苯胺}(簡稱:YGAPQ)、 N，N'-(喹喔啉-2， 3-二基二-4， l-亞苯基)雙(N，9-二苯基-9H-咔唑-3-胺)(簡稱PCAPQ)、 2-{4-[N-(聯(lián)苯基-4-基)^-苯基氨基]苯基}-3-苯基喹喔啉(簡稱BPA1PQ)、 4- (9H-咔唑-9-基)-4'- (3_苯基喹喔 啉-2-基)三苯胺(簡稱:YGA1PQ)、 N，9-二苯基-N-[4- (3_苯基喹喔 啉-2-基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(簡稱PCA1PQ)、 N， N， N'-三苯基-N'-[4-(3-苯基喹喔啉-2-基)苯基]-1，4-苯二胺(簡稱:DPA1PQ)、 9-[4-(5-苯基-1，3，4-噁二唑-2-基)苯基]-9H-咔唑(簡稱:COll)、 4-(9H-咔唑 -9-基)-4'- (5-苯基-1，3，4-噁二唑-2-基)三苯胺(簡稱為YGAOll)、 N，9-二苯基-N-[4- (5-苯基-1，3，4-噁二唑-2-基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(簡稱:PCAOll)、 N，N，N'-三苯基-N'-[4- (5-苯基-1， 3， 4_噁二唑-2_ 基)苯基]-1， 4_苯二胺(簡稱:DPAOll)、 4- (9H-咔唑-9-基)-4'- (4， 5-二苯基-4H-1， 2， 4-三唑-4-基)三苯胺(簡稱為YGATAZ1) 、 4- (9H-咔唑 -9-基)-4'- (3， 5-二苯基-4H-1， 2， 4-三唑-4-基)三苯胺(簡稱為 YGATAZ2)等芳胺化合物。
例如，作為第一層中的第一熒光化合物使用發(fā)光為藍(lán)色的 2，5，8，11-四(叔丁基)二萘嵌苯(TBP)，作為空穴傳輸性的化合物使 用4，4'-雙[N-(l-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯基(簡稱NPB)，作為第二 層中的磷光化合物使用發(fā)光為橙色的(乙?；?雙(3，5-二甲基 -2-苯吡啶)合銥(III)(簡稱:[Ir (即pr-Me) 2 (acac)]，作為主體 材料使用2-{4-[N-(聯(lián)苯基-4-基)-^苯基氨基]苯基}-3-苯基喹喔
20啉(簡稱BPA1PQ)，作為第三層中的第二熒光化合物使用與第一熒光
化合物相同的TBP，作為電子傳輸性化合物使用9-[4-(5-苯基-1， 3， 4-噁二唑-2-基)苯基]-9H-咔唑(簡稱COll)，來可以獲得應(yīng)用本發(fā)明 的一個(gè)方式的白色發(fā)光元件。C011的三重激發(fā)能大于NPB的三重激發(fā) 能，NPB的三重激發(fā)能大于BPA1PQ的三重激發(fā)能，因此可以實(shí)現(xiàn)到作 為第二層的主體材料的BPA1PQ的三重激發(fā)能的能量轉(zhuǎn)移。另外，在第 二層中產(chǎn)生的主體材料的三重激發(fā)能高效地關(guān)在第二層122內(nèi)，因此 可以實(shí)現(xiàn)高發(fā)光效率。
電子傳輸層114是包含高電子傳輸性的層。作為高電子傳輸性的 物質(zhì)。可以使用包含具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金屬配合物等， 如三(8-羥基喹啉)鋁(簡稱Alq)、三(4-甲基-8-羥基喹啉)鋁(簡 稱Almq3)、雙(10-羥基苯并[h]喹啉)鈹(簡稱BeBq2)、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(4-苯基苯酚)鋁(簡稱BAlq)等。另外，還可 以使用以下具有惡唑類或噻唑類配體的金屬配合物等，如雙[2-(2-羥基苯基)苯并惡唑]鋅(簡稱Zn (BOX) 2)、雙[2-(2-羥基苯基)苯 并噻唑]鋅(簡稱Zn(BTZ)2)等。除了金屬配合物之外，也可以使用 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(duì)-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑基-2-基]苯(簡稱 0XD-7) 、 9-[4-(5-苯基-1，3，4-噁二唑-2-基)苯基]-9H-咔唑(簡稱: COll)、 3-(4-聯(lián)苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1，2,4-三唑(簡 稱TAZ)、紅菲咯啉(簡稱BPhen)、以及浴銅靈(簡稱BCP) 等。這些物質(zhì)大體上是具有10—6cm7VS以上的電子轉(zhuǎn)移率的物質(zhì)。 另外，也可以使用除了這些物質(zhì)之外的其它電子傳輸性高于空穴傳 輸性的物質(zhì)。此外，電子傳輸層并不只限于單層，而可以層疊兩層以 上的包含上述物質(zhì)的層。
另外，作為電子傳輸層114，使用如下高分子化合物，如聚[(9， 9-二己基芴-2，7-二基)-co-(吡啶-3，5-二基)](簡稱:PF-Py)和聚 [(9，9-二辛基芴-2, 7-二基)-co-(2，2'-聯(lián)吡啶-6,6' -二基)](簡 稱PF-BPy)等。另外，如圖4所示，也可以在第一電極102和空穴傳輸層112之
間設(shè)置空穴注入層lll。作為高空穴注入性的物質(zhì)，可以使用鉬氧化 物、釩氧化物、釕氧化物、鉤氧化物、錳氧化物等。另外，可以使
用酞菁類化合物如酞菁(簡稱H2PC)、酞菁銅(簡稱CUPC)、
或高分子等如聚(3，4-亞乙基二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸) (PEDOT/PSS)等，來可以形成空穴注入層。
作為空穴注入層lll的材料，可以使用其中包含受主物質(zhì)的高空 穴傳輸性的物質(zhì)的復(fù)合材料。此外，通過使用其中包含受主物質(zhì)的 高空穴傳輸性的物質(zhì)的復(fù)合材料，可以選擇用來形成電極的材料而 不考慮其功函數(shù)。換句話說，除了具有高功函數(shù)的材料之外，還可 以舉出具有低功函數(shù)的材料作為第一電極102。作為受主物質(zhì)的材 料可以使用7，7，8，8-四氰基-2，3，5，6-四氟醌二甲烷(簡稱-FrTCNQ)、氯醌等。另外，可以舉出過渡金屬氧化物。另外，還可 以使用屬于元素周期表第4族到第8族元素的金屬的氧化物。具體 地說，優(yōu)選使用氧化釩、氧化鈮、氧化鉭、氧化鉻、氧化鉬、氧化 鎢、氧化錳以及氧化錸，因?yàn)樗鼈兊碾娮咏邮苄愿?。在它們之中?氧化鉬是特別優(yōu)選的，因?yàn)槠湓诳諝庵幸卜€(wěn)定而且吸濕性低所以最 容易處理。
注意，在本說明書中，復(fù)合除了指簡單地混合兩種材料的狀態(tài)之 外，還指的是由于混合多種材料可以實(shí)現(xiàn)材料之間的電荷的授受的狀 態(tài)。
作為用于復(fù)合材料的有機(jī)化合物，可以使用各種化合物諸如芳香 胺化合物、咔唑衍生物、芳烴、以及高分子化合物(諸如低聚物、樹 枝狀聚合物、聚合物等)。作為用于復(fù)合材料的有機(jī)化合物，優(yōu)選使用 高空穴傳輸性的有機(jī)化合物。具體而言，優(yōu)選為具有1(TcmVVs以上的 空穴轉(zhuǎn)移率的物質(zhì)。但是，也可以使用除此之外的其它物質(zhì)，只要其 空穴傳輸性高于電子傳輸性。下面具體地舉出可以用于復(fù)合材料的有 機(jī)化合物。
例如，作為可用于復(fù)合材料的芳香胺化合物，可以舉出N， N'-雙(4-甲基苯基)-N，N'-二苯基-對(duì)苯二胺(簡稱:DTDPPA) 、 4，4'-雙[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(簡稱DPAB) 、 4,4'-雙[N-(3-甲基苯基)-N'-苯基氨基]聯(lián)苯(簡稱:DNTPD) 、 1，3，5-三[N-(4-二 苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]苯(簡稱DPA3B)等。
作為可以用于復(fù)合材料的咔唑衍生物可以具體地舉出3-[N-(9-苯 基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(簡稱PCzPCAl) 、 3，6-雙[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(簡稱 PCzPCA2) 、 3-[N-(l-萘基)-N-(9-苯基咔唑-3-基)氨基]-9-苯基咔 唑(簡稱PCzPCNl)等。
另外，其他作為可以用于復(fù)合材料的咔唑衍生物可以使用如4， 4'-二(N-昨唑基)-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)、以及1,4-雙[4-(N-咔唑基)苯基]-2, 3，5，6-四苯基苯等。
另外，作為可以用于復(fù)合材料的芳烴，可以舉出如下，例如2-叔丁基-9， 10-二(2-萘基)蒽(簡稱t-BuDNA) 、 2-叔丁基-9， 10-二(l-萘基)蒽、9， 10-雙(3，5-二苯基苯基)蒽(簡稱DPPA) 、 2-叔丁基-9， 10-雙(4-苯基苯基)蒽(簡稱t-BuDBA) 、 9， 10_二 (2-萘基)蒽(簡稱DNA)、 9,10-二苯基蒽(簡稱DPAnth) 、 2-叔丁基 蒽(簡稱:t-BuAnth) 、 9， 10-雙(4-甲基-l-萘基)蒽(簡稱:DMNA)、 9， 10-雙[2-(1-萘基)苯基]-2-叔丁基-蒽、9， 10-雙[2-(l-萘基)苯基] 蒽、2，3，6，7-四甲基-9， 10-二(卜萘基)蒽、2，3，6，7-四甲基-9， 10-二(2-萘基)蒽、9，9，-聯(lián)蒽、10,10， -二苯基-9，9，-聯(lián)蒽、10，10'_ 雙(2-苯基苯基)-9， 9'-聯(lián)蒽、10， 10'-雙[(2， 3， 4， 5， 6-五苯基)苯 基]-9，9'-聯(lián)蒽、蒽、并四苯、紅熒烯、二萘嵌苯、2，5，8，11-四(叔 丁基)二萘嵌苯等。除了上述之外，還可以使用并五苯、暈苯 (coronene)等。這樣，更優(yōu)選使用具有1x10—6Cm2/VS以上的空穴轉(zhuǎn)移 率且碳數(shù)為14至42的芳烴。
另外，可以用于復(fù)合材料的芳烴也可以具有乙烯基骨架。作為具 有乙烯基的芳烴，例如可以舉出4，4'-雙(2，2-二苯基乙烯基)聯(lián)苯(簡稱DPVBi)、 9， 10-雙[4-(2,2-二苯基乙烯基)苯基]蒽(簡稱:DPVPA)等。
另夕卜，也可以使用高分子化合物如聚(N-乙烯基咔唑)(簡稱PVK) 或聚(4-乙烯基三苯基胺)(簡稱PVTPA)等。
此外，如圖4所示，還可以在電子傳輸層114和第二電極104之 間設(shè)置電子注入層115。作為電子注入層115，可以使用堿金屬、堿土 金屬、或這些金屬的化合物如氟化鋰(LiF)、氟化銫(CsF)、氟化鈣 (CaF2)等。例如，可以使用將堿金屬、堿土金屬、或它們的化合物摻 雜在包含具有電子傳輸性的物質(zhì)的層中的，例如，可以使用包含鎂(Mg) 的Alq的等。通過使在包含具有電子傳輸性的物質(zhì)的層中摻雜有堿金 屬或堿土金屬并將該層用作電子注入層115，高效地進(jìn)行從第二電極 104的電子注入，因此是更優(yōu)選的。
作為EL層103的形成方法，可以使用干式法，也可以使用濕式法。 例如，也可以使用真空蒸鍍法、噴墨法或旋涂法等。此外，也可以使 用不同的成膜方法形成每個(gè)電極或每個(gè)層。
在具有上述那樣的結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的一個(gè)方式的發(fā)光元件中，電流 因在第一電極102和第二電極104之間提供電位差而流動(dòng)，并且空穴 和電子在EL層103中重新結(jié)合，以進(jìn)行發(fā)光。更具體而言，采用在EL 層103中形成發(fā)光區(qū)域的結(jié)構(gòu)。
發(fā)光經(jīng)過第一電極102及第二電極104中的任一方或雙方被取出 到外面。因此，第一電極102及第二電極104中的任一方或雙方是由 具有透光性的電極。當(dāng)只第一電極102是具有透光性的電極時(shí)，如利 用圖5A中的箭頭所示，發(fā)光經(jīng)過第一電極102從襯底一側(cè)被取出。此 外，當(dāng)只第二電極104是具有透光性的電極時(shí)，如利用圖5B中的箭頭 所示，發(fā)光經(jīng)過第二電極104從與襯底IOI相反一側(cè)被取出。當(dāng)?shù)谝?電極102及第二電極104都是具有透光性的電極時(shí)，如利用圖5C中的 箭頭所示，發(fā)光經(jīng)過第一電極102及第二電極104從襯底一側(cè)及與襯 底相反一側(cè)的雙方被取出。
注意，設(shè)置在第一電極102和第二電極104之間的EL層103的結(jié)
24構(gòu)不局限于上述結(jié)構(gòu)。但是，只要具有在離第一電極102及第二電極 104遠(yuǎn)的部分設(shè)置空穴和電子重新結(jié)合的發(fā)光區(qū)域的結(jié)構(gòu)并且發(fā)光層 113具有上述結(jié)構(gòu)，就可以采用上述之外的結(jié)構(gòu)，以便防止由于發(fā)光區(qū) 域與第一電極102或第二電極104接近而發(fā)生的猝滅。
就是說，對(duì)于EL層103的疊層結(jié)構(gòu)沒有特別的限定，將如下層與 本發(fā)明的一個(gè)方式的發(fā)光層113自由地組合而構(gòu)成即可，即由高電子 傳輸性的物質(zhì)、高空穴傳輸性的物質(zhì)、高電子注入性的物質(zhì)、高空穴 注入性的物質(zhì)、雙極性的物質(zhì)(電子及空穴傳輸性高的物質(zhì))、或空穴 阻擋材料等構(gòu)成的層。
圖6所示的發(fā)光元件具有如下結(jié)構(gòu)，即在襯底101上按順序?qū)盈B 用作陰極的第二電極104、 EL層103、用作陽極的第一電極102。 EL 層103具有空穴傳輸層112、發(fā)光層113、電子傳輸層114，發(fā)光層113 從第一電極102 —側(cè)按順序具有第一層121、第二層122、第三層123。
在本實(shí)施方式中，在由玻璃、塑料等構(gòu)成的襯底上制造發(fā)光元件。 通過在一個(gè)襯底上制造多個(gè)這種發(fā)光元件，可以制造無源矩陣型發(fā)光 裝置。此外，也可以在由玻璃、塑料等構(gòu)成的襯底上例如形成薄膜晶 體管(TFT)，并且在與TFT電連接的電極上制造發(fā)光元件。由此，可 以制造由TFT控制發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)的有源矩陣型發(fā)光裝置。注意，對(duì) 于TFT的結(jié)構(gòu)沒有特別的限審ij。 TFT可以為交錯(cuò)型或反交錯(cuò)型。此外， 形成在TFT襯底上的驅(qū)動(dòng)用電路既可以由N型及P型TFT構(gòu)成，又可 以只由N型及P型TFT中的任一方構(gòu)成。用于TFT的半導(dǎo)體膜的晶性 沒有特別的限定。既可以使用非晶半導(dǎo)體膜，又可以使用晶體半導(dǎo)體 膜。
本發(fā)明的一個(gè)方式的發(fā)光元件有效地利用在重新結(jié)合區(qū)域產(chǎn)生的 一重激發(fā)態(tài)的激子和三重激發(fā)態(tài)的激子的雙方，可以實(shí)現(xiàn)高發(fā)光效率。 另外，通過調(diào)整載流子的重新結(jié)合區(qū)域的位置，可以實(shí)現(xiàn)更高的發(fā)光效率。
另外，因?yàn)榭梢垣@得高發(fā)光效率，所以可以降低發(fā)光元件的耗電注意，本實(shí)施方式可以與其他實(shí)施方式適當(dāng)?shù)亟M合。 實(shí)施方式2
在本實(shí)施方式中，將參照?qǐng)D7說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式具有層 疊有多個(gè)發(fā)光單元的結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件(疊層型元件)的方式。該發(fā)光 元件是在第一電極和第二電極之間具有多個(gè)發(fā)光單元的發(fā)光元件。作
為發(fā)光單元，至少具有發(fā)光層即可，可以使用與實(shí)施方式1所示的EL 層同樣的結(jié)構(gòu)。就是說，可以說，實(shí)施方式1所示的發(fā)光元件是具有 一個(gè)發(fā)光單元的發(fā)光元件，而且在本實(shí)施方式中，對(duì)具有多個(gè)發(fā)光單 元的發(fā)光元件進(jìn)行說明。
在圖7中，在第一電極501和第二電極502之間層疊有第一發(fā)光 單元511和第二發(fā)光單元512，并且在第一發(fā)光單元511和第二發(fā)光單 元512之間設(shè)置有電荷產(chǎn)生層513。第一電極501和第二電極502可以 應(yīng)用與實(shí)施方式1所說明的同樣的結(jié)構(gòu)。此外，第一發(fā)光單元511和 第二發(fā)光單元512可以具有相同結(jié)構(gòu)或不同結(jié)構(gòu)，可以應(yīng)用實(shí)施方式1 所說的結(jié)構(gòu)。
電荷產(chǎn)生層513包含由有機(jī)化合物和金屬氧化物構(gòu)成的復(fù)合材料。 該由有機(jī)化合物和金屬氧化物構(gòu)成的復(fù)合材料是實(shí)施方式1所示的復(fù) 合材料，包含有機(jī)化合物和氧化釩、氧化鉬、氧化鎢等的金屬氧化物。 作為有機(jī)化合物，可以使用芳香胺化合物、咔唑衍生物、芳烴、高分 子化合物(低聚物、樹狀聚合物、聚合物等)等各種化合物。注意， 作為空穴傳輸性有機(jī)化合物，優(yōu)選應(yīng)用其空穴轉(zhuǎn)移率為10—6crn2/VS以上 的有機(jī)化合物。但是，只要是其空穴傳輸性高于電子傳輸性的物質(zhì)， 就可以使用這些以外的物質(zhì)。因?yàn)橛捎袡C(jī)化合物和金屬氧化物構(gòu)成的 復(fù)合材料具有優(yōu)良的載流子注入性、載流子傳輸性，所以可以實(shí)現(xiàn)低 電壓驅(qū)動(dòng)、低電流驅(qū)動(dòng)。
注意，也可以通過組合由有機(jī)化合物和金屬氧化物構(gòu)成的復(fù)合材 料和其他材料來形成電荷產(chǎn)生層513。例如，也可以通過組合包含由有 機(jī)化合物和金屬氧化物構(gòu)成的復(fù)合材料的層和包含對(duì)于具有高電子傳輸性的化合物和上述高電子傳輸性的化合物顯示電子給予性的物質(zhì)的 層來形成。此外，也可以通過組合包含由有機(jī)化合物和金屬氧化物構(gòu) 成的復(fù)合材料的層與透明導(dǎo)電膜來形成。
在任何情況下，也夾在第一發(fā)光單元511和第二發(fā)光單元512之 間的電荷產(chǎn)生層513具有如下結(jié)構(gòu)即可在對(duì)第一電極501和第二電 極502施加電壓時(shí)，將電子注入到發(fā)光單元中的一方一側(cè)并且將空穴 注入到發(fā)光單元中的另一方一側(cè)。例如，電荷產(chǎn)生層513是如下層即 可在圖7中，在施加電壓以使第一電極501的電位高于第二電極502 的電位的情況下，將電子注入到第一發(fā)光單元511并且將空穴注入到 第二發(fā)光單元512。
雖然在本實(shí)施方式中說明了具有兩個(gè)發(fā)光單元的發(fā)光元件，但是 可以同樣地應(yīng)用層疊三個(gè)以上的發(fā)光單元的發(fā)光元件。如根據(jù)本實(shí)施 方式的發(fā)光元件，通過在一對(duì)電極之間將多個(gè)發(fā)光單元使用電荷產(chǎn)生 層隔開并配置，該元件可以在保持低電流密度的同時(shí)在高亮度區(qū)域中 可以發(fā)光，因此實(shí)現(xiàn)長使用壽命。
注意，本實(shí)施方式可以與其他實(shí)施方式適當(dāng)?shù)亟M合。
實(shí)施方式3
在本實(shí)施方式中，對(duì)具有本發(fā)明的一個(gè)方式的發(fā)光元件的發(fā)光裝 置進(jìn)行說明。
在本實(shí)施方式中，對(duì)于在像素部中具有本發(fā)明的一個(gè)方式的發(fā)光 元件的發(fā)光裝置，參照?qǐng)D8A和8B進(jìn)行說明。注意，圖8A是表示發(fā)光 裝置的俯視圖，并且圖8B是沿圖8A中的A-A'及B-B'切斷的截面圖。 該發(fā)光裝置作為用來控制發(fā)光元件的發(fā)光的單元而包括由虛線表示的 驅(qū)動(dòng)電路部(源極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路)601、像素部602、驅(qū)動(dòng)電路部(柵極 側(cè)驅(qū)動(dòng)電路)603。此外，附圖標(biāo)記604是密封襯底，附圖標(biāo)記605是 密封劑，由密封劑605圍繞的內(nèi)側(cè)是空間607。
注意，引導(dǎo)布線608是用來將輸入到源極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路601及柵極 側(cè)驅(qū)動(dòng)電路603的信號(hào)傳送的布線，并且從成為外面輸入端子的FPC
27(柔性印刷電路)609接收視頻信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)、起始信號(hào)、復(fù)位信號(hào) 等。注意，雖然在此只圖示出FPC，但是該FPC還可以安裝有印刷線路 板(PWB)。本說明書中的發(fā)光裝置不僅包括發(fā)光裝置主體，而且還包 括安裝有FPC或PWB的發(fā)光裝置。
下面，參照?qǐng)D8B而說明截面結(jié)構(gòu)。雖然在元件襯底610上形成有 驅(qū)動(dòng)電路部及像素部，并且在此示出作為驅(qū)動(dòng)電路部的源極側(cè)驅(qū)動(dòng)電 路601和像素部602中的一個(gè)像素。
注意，作為源極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路601，形成組合n溝道型TFT 623和p 溝道型TFT 624的CMOS電路。此外，驅(qū)動(dòng)電路也可以由各種CMOS電 路、PM0S電路或醒0S電路形成。此外，雖然在本實(shí)施方式中示出在形 成有像素部的襯底上形成驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)器一體型，但是不一定需要 采用該結(jié)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)電路也可以形成在外面，而不形成在形成有像素部 的襯底上。
此外，像素部602由包括開關(guān)TFT611、電流控制TFT612、以及與 電流控制TFT612的漏極電連接的第一電極613的多個(gè)像素形成。注意， 以覆蓋第一電極613的端部的方式形成有絕緣物614。在此，通過使用 正型感光丙烯酸樹脂膜形成絕緣物614。
此外，絕緣物614被形成為在其上端部或下端部成為具有曲率的 曲面以便防止對(duì)于發(fā)光元件608的壞影響。例如，在使用正型感光丙 烯酸作為絕緣物614的材料的情況下，優(yōu)選使絕緣物614的上端部包 括具有曲率半徑(0.2|im至3 (im)的曲面。注意，作為絕緣物614， 都可以使用通過光照射變得不溶于蝕刻劑的負(fù)型、或者通過光照射變 得可溶于蝕刻劑的正型。
在第一電極613上分別形成有EL層616及第二電極617。在此， 優(yōu)選作為用于第一電極613的材料，可以使用各種金屬、合金、導(dǎo)電 化合物、以及它們的混合物。在將第一電極613用作陽極的情況下， 優(yōu)選采用具有高功函數(shù)(功函數(shù)為4.0eV以上)的金屬、合金、導(dǎo)電 化合物、以及它們的混合物等。例如，除了可以使用單層膜如包含硅 的氧化銦-氧化錫膜、氧化銦-氧化鋅膜、氮化鈦膜、鉻膜、鎢膜、Zn膜、Pt膜等以外，還可以使用由氮化鈦和以鋁為主要成分的膜構(gòu)成的 疊層、以及由氮化鈦膜、以鋁為主要成分的膜、和氮化鈦膜構(gòu)成的三
層結(jié)構(gòu)膜等。
此外，EL層616通過各種方法諸如使用蒸鍍掩模的蒸鍍法、噴墨 法、旋涂法等來形成。EL層616包含實(shí)施方式1所示的發(fā)光層。另外， 作為構(gòu)成EL層616的其他材料，也可以使用低分子化合物、或者高分 子化合物(包含低聚物、樹枝狀聚合物)中的任一種。另外，作為用 于EL層616的材料，除了有機(jī)化合物以外，還可以使用無機(jī)化合物。
作為用于第二電極617的材料，可以使用各種金屬、合金、導(dǎo) 電性化合物、或它們的混合物。當(dāng)將第二電極用作陰極時(shí)，優(yōu)選使 用這些材料中具有低功函數(shù)(優(yōu)選具有3.8eV以下的功函數(shù))的金 屬、合金、導(dǎo)電性化合物、或它們的混合物等。例如，可以舉出屬 于元素周期表第l族或第2族的元素，即堿金屬如鋰(Li)或銫(Cs) 等，堿土金屬如鎂(Mg)、鈣(Ca)或鍶(Sr)等，或者含有這些 元素的合金(MgAg、 AlLi)等。當(dāng)使EL層616中產(chǎn)生的光經(jīng)過第二 電極617發(fā)射出來時(shí)，作為第二電極617，可以使用減薄厚度的金 屬薄膜和透明導(dǎo)電膜(氧化銦-氧化錫(ITO)、含有硅或氧化硅的氧
化銦-氧化錫、氧化銦-氧化鋅(izo)、含有氧化鎢和氧化鋅的氧化銦
(IWZ0)等)的疊層膜。
當(dāng)利用密封劑605將密封襯底604和元件襯底610貼合起來時(shí)， 發(fā)光元件618被設(shè)置于由元件襯底610、密封襯底604和密封劑605 包圍形成的空間607中?？臻g607由填料填充，有時(shí)還由惰性氣體 (諸如氮?dú)夂蜌鍤獾?或密封劑605等填充。
密封劑605優(yōu)選使用環(huán)氧樹脂。這些材料優(yōu)選盡量不透過水分 和氧。作為用于密封襯底604的材料，除了玻璃襯底或石英襯底外 還可以使用由FRP (玻璃纖維強(qiáng)化塑料)、PVF (聚氟乙烯)、聚酯 或丙烯酸等材料制成的塑料襯底。
如上所述，可以獲得具有本發(fā)明的一個(gè)方式的發(fā)光元件的發(fā)光 裝置。
29本發(fā)明的一個(gè)方式的發(fā)光裝置具有實(shí)施方式1和實(shí)施方式2所 示的發(fā)光元件。因此可以獲得發(fā)光效率高的發(fā)光裝置。也可以降低 發(fā)光裝置的耗電量。
如上所述，本實(shí)施方式中，說明了由薄膜晶體管控制發(fā)光元件 的驅(qū)動(dòng)的有源矩陣型的發(fā)光裝置，然而除此之外，也可以為無源矩 陣型的發(fā)光裝置。圖9A和9B表示應(yīng)用本發(fā)明的一個(gè)方式制造的無 源矩陣型發(fā)光裝置。注意，圖9A和9B是發(fā)光裝置的透視圖，而圖 9B是沿圖9A中的線X-Y切斷的截面圖。在圖9A中，在襯底951上， 在電極952和電極956之間設(shè)置了 EL層955。電極952的端部由絕 緣層953覆蓋。此外，在絕緣層953上設(shè)置有隔離層954。隔離層 954的側(cè)壁是傾斜的，使得一邊側(cè)壁和另一邊側(cè)壁之間的距離向著 襯底方向縮小。換句話說，隔離層954沿短邊方向上的截面是梯形 的，底面(平行于絕緣層953并與絕緣層953接觸一側(cè)的平面)短 于上面(平行于絕緣層953并不與絕緣層953接觸一側(cè)的平面)。 通過如上所述設(shè)置隔離層954，可以對(duì)陰極進(jìn)行構(gòu)圖。另外，通過 在無源矩陣型的發(fā)光裝置中包括高發(fā)光率的本發(fā)明的一個(gè)方式的發(fā) 光元件，可以獲得耗電量低的發(fā)光裝置。
本實(shí)施方式可以與其他實(shí)施方式適當(dāng)?shù)亟M合。
實(shí)施方式4
在本實(shí)施方式中，說明在其一部分中包括實(shí)施方式3所示的發(fā)光 裝置的本發(fā)明的一個(gè)方式的電子設(shè)備。本發(fā)明的一個(gè)方式的電子設(shè)備 具有實(shí)施方式1和實(shí)施方式2所示的發(fā)光元件，并具有發(fā)光效率高的 顯示部。另外，具有耗電量低的顯示部。
作為使用本發(fā)明的一個(gè)方式的發(fā)光裝置而制造的電子設(shè)備，可以 舉出攝像機(jī)、數(shù)碼照相機(jī)、護(hù)目鏡型顯示器、導(dǎo)航系統(tǒng)、聲音再現(xiàn)裝 置(汽車音響、音響組件等)、計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、便攜式信息終端(移 動(dòng)計(jì)算機(jī)、便攜式電話機(jī)、便攜式游戲機(jī)、電子圖書等)、具有記錄媒 體的圖像再現(xiàn)裝置(具體地，數(shù)字通用光盤(DVD)等再現(xiàn)記錄媒體、且具有可以顯示其圖像的顯示裝置的裝置等)。將這些電子設(shè)備的具體
例子示出于圖IOA至10D。
圖10A是跟據(jù)本實(shí)施方式的電視裝置，包括外殼9101、支撐體 9102、顯示部9103、揚(yáng)聲器部9104、視頻輸入端子9105等。在該電 視裝置中，顯示部9103通過將實(shí)施方式1和實(shí)施方式2所說明的發(fā)光 元件排列為矩陣狀而構(gòu)成。該發(fā)光元件具有發(fā)光效率高且耗電量低的 特征。由該發(fā)光元件構(gòu)成的顯示部9103也具有同樣的特征，因此該電 視裝置實(shí)現(xiàn)了低耗電量化。由于這種特征，在電視裝置中可以大幅度 地削減或縮小電源電路，由此可以謀求實(shí)現(xiàn)外殼9101或支撐體9102 的小型輕量化。由于根據(jù)本實(shí)施方式的電視裝置實(shí)現(xiàn)了低耗電量及小 型輕量化，因此可以提供適合居住環(huán)境的產(chǎn)品。
圖IOB是根據(jù)本實(shí)施方式的計(jì)算機(jī)，包括主體9201、外殼9202、 顯示部9203、鍵盤9204、外部連接端口 9205、定位裝置9206等。在 該計(jì)算機(jī)中，顯示部9203通過將實(shí)施方式1和實(shí)施方式2所說明的發(fā) 光元件排列為矩陣狀而構(gòu)成。該發(fā)光元件具有發(fā)光效率高且耗電量低 的特征。由該發(fā)光元件構(gòu)成的顯示部9203也具有同樣的特征，因此所 述計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了低耗電量化。由于這種特征，在計(jì)算機(jī)中可以大幅度 地削減或縮小電源電路，由此可以實(shí)現(xiàn)主體9201或外殼9202的小型 輕量化。由于根據(jù)本實(shí)施方式的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了低耗電量及小型輕量化， 因此可以提供適合居住環(huán)境的產(chǎn)品。
圖10C是影像拍攝裝置，包括主體9301、顯示部9302、外殼9303、 外部連接端口 9304、遙控接收部9305、影像接收部9306、電池9307、 聲音輸入部9308、操作鍵9309、目鏡部9310等。在該影像拍攝裝置 中，顯示部9302通過將實(shí)施方式1和實(shí)施方式2所說明的發(fā)光元件排 列為矩陣狀而構(gòu)成。該發(fā)光元件具有發(fā)光效率高且耗電量低的特征。 由該發(fā)光元件構(gòu)成的顯示部9302也具有同樣的特征，因此所述影像拍 攝裝置實(shí)現(xiàn)了低耗電量化。由于這種特征，影像拍攝裝置可以大幅度 地削減或縮小電源電路，由此可以實(shí)現(xiàn)主體9301的小型輕量化。由于 根據(jù)本實(shí)施方式的影像拍攝裝置實(shí)現(xiàn)了低耗電量及小型輕量化，因此可以提供適合攜帶的產(chǎn)品。
圖10D是根據(jù)本實(shí)施方式的便攜式電話機(jī)，包括主體9401、外殼 9402、顯示部9403、聲音輸入部9404、聲音輸出部9405、操作鍵9406、 外部連接端口 9407、天線9408等。在該便攜式電話機(jī)中，顯示部9403 通過與實(shí)施方式1和實(shí)施方式2所說明的發(fā)光元件排列為矩陣狀而構(gòu) 成。該發(fā)光元件具有發(fā)光效率高且耗電量低的特征。由該發(fā)光元件構(gòu) 成的顯示部9403也具有同樣的特征，因此所述便攜式電話機(jī)實(shí)現(xiàn)了低 耗電量化。由于這種特征，在便攜式電話機(jī)中可以大幅度地削減或縮 小電源電路，由此可以實(shí)現(xiàn)主體9401或外殼9402的小型輕量化。由 于根據(jù)本實(shí)施方式的便攜式電話機(jī)實(shí)現(xiàn)了低耗電量及小型輕量化，因 此可以提供適合攜帶的產(chǎn)品。
在圖16A至16C中表示與圖10D不同結(jié)構(gòu)的便攜式電話機(jī)的一個(gè) 實(shí)例。圖16A是主視圖，圖16B是后視圖，圖16C是展開圖。圖16A 至16C所示的便攜式電話機(jī)具備電話機(jī)和便攜式信息終端雙重的功能， 且內(nèi)置有計(jì)算機(jī)，除了進(jìn)行聲音對(duì)話外還可以處理各種各樣的數(shù)據(jù)， 即所謂的智能手機(jī)(Smartphone)。
如圖16A至16C表示的便攜式電話機(jī)由外殼1001以及1002兩個(gè) 外殼構(gòu)成。在外殼1001中備有顯示部1101、揚(yáng)聲器1102、麥克風(fēng)1103、 操作鍵1104、定位裝置1105、影響拍攝裝置用透鏡1106、以及外部連 接端子1107等，在外殼1002中備有鍵盤1201、外部儲(chǔ)存器插槽1202、 影響拍攝裝置用透鏡1203、燈1204以及耳機(jī)端子1008等。此外，天 線內(nèi)置在外殼1001內(nèi)。
此外，在上述構(gòu)成的基礎(chǔ)上，還可以內(nèi)置有非接觸IC芯片、小型 儲(chǔ)存器件等。
作為顯示部1101，可以將實(shí)施方式3中所示的發(fā)光裝置安裝在其 中，且根據(jù)使用方式適當(dāng)?shù)刈兓@示方向。由于在與顯示部1101相同 的一面上備有影響拍攝裝置用透鏡1106，所以可以進(jìn)行視頻通話。此 外，將顯示部1101用作取景器，使用影響拍攝裝置用透鏡1203以及 燈1204可以進(jìn)行靜態(tài)圖像以及動(dòng)態(tài)圖像的攝影。揚(yáng)聲器1102以及麥
32克風(fēng)1103不僅能夠用于聲音通話，還可以用于如視頻通話、錄音、再 現(xiàn)等的用途。操作鍵1104可以進(jìn)行電話的撥打和接收、電子郵件等的 簡單的信息輸入、畫面的巻動(dòng)、光標(biāo)移動(dòng)等。再者，相重合的外殼1001 和外殼1002(圖16A)滑動(dòng)后如圖16C那樣展開，可以用作便攜式信息 終端。在此情況下，可以使用鍵盤1201和定位裝置1105順利地進(jìn)行 操作。外部連接端子1107可以與AC適配器以及USB電纜等的各種電 纜連接，而可以進(jìn)行充電以及與計(jì)算機(jī)等的數(shù)據(jù)通信。此外，通過對(duì) 外部儲(chǔ)存器插槽接口 1202插入記錄媒體可以進(jìn)一步應(yīng)對(duì)大量的數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)以及移動(dòng)。
另外，除了上述功能之外，還可以備有紅外線通信功能、電視廣 播接收功能等。
圖11是一種音頻再現(xiàn)裝置，具體為汽車音響，它包括主體701、 顯示部702以及操作開關(guān)703和704。顯示部702可通過使用實(shí)施方式 3的發(fā)光裝置(無源矩陣型或有源矩陣型)獲得。而且，該顯示部702 可使用片段型發(fā)光裝置來形成。在任何情況下，通過使用根據(jù)本發(fā)明 的 一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)光元件，使用車載電源(12V至42 V)來可以實(shí) 現(xiàn)低耗電量化且形成明亮的顯示部。此外，雖然在本實(shí)施方式中示出 汽車音響，但本發(fā)明的發(fā)光元件也可用于便攜或家用音響裝置。
圖12示出數(shù)字播放器作為音頻再現(xiàn)裝置一個(gè)示例。圖12所示的數(shù) 字播放器包括主體710、顯示部711、存儲(chǔ)器部712、操作部713、耳 機(jī)714等。頭戴式耳機(jī)或無線耳機(jī)可用來代替耳機(jī)714。顯示部711 可通過使用實(shí)施方式3的發(fā)光裝置(無源矩陣型或有源矩陣型)獲得。 而且，顯示部711也可使用片段型發(fā)光裝置來形成。在任何情況下， 通過使用根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)光元件，也可以形成甚至能 夠使用二次電池(鎳氫電池等)進(jìn)行顯示且明亮的顯示部，并且與此 同時(shí)實(shí)現(xiàn)低耗電量化。硬盤或非易失性存儲(chǔ)器可用于存儲(chǔ)器部712。例 如，操作部713使用具有20GB至200GB存儲(chǔ)容量的NAND型非易失性 存儲(chǔ)器進(jìn)行操作，由此圖像或聲音(音樂)可被記錄或再現(xiàn)。注意， 圖11中的顯示部702及圖12中的顯示部711的功耗可通過在黑背景上顯示白字符得到抑制。這在便攜音響裝置中特別有效。
如上所述，通過應(yīng)用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式制造的發(fā)光裝置的應(yīng) 用范圍極寬，從而發(fā)光裝置可用于各種領(lǐng)域中的電子設(shè)備。通過使用 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，可制造具有發(fā)光效率高且耗電量低的顯示部 的電子設(shè)備。
此外，也可以將本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)光裝置用作照明裝置。 參照?qǐng)D13對(duì)將本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)光元件用作照明裝置的一個(gè) 例子進(jìn)行說明。
作為將根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)光裝置用作照明裝置的電 子設(shè)備的一個(gè)實(shí)例，在圖13中示出將應(yīng)用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)
光裝置用作背光燈的液晶顯示裝置。圖13所示的液晶顯示裝置包括外 殼901、液晶層902、背光燈903以及外殼904，液晶層902與驅(qū)動(dòng)器 IC905連接。此外，作為背光燈903使用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)光 裝置，通過端子906供應(yīng)電流。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)光裝置由于是薄型的，發(fā)光效率 高，且耗電量低，通過將根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)光裝置用作 液晶顯示裝置的背光燈，也可以實(shí)現(xiàn)顯示裝置的薄型化和低耗電量化。 此外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)光裝置是面發(fā)光的照明裝置， 也可以實(shí)現(xiàn)大面積化，因此可以實(shí)現(xiàn)背光燈的大面積化，也可以實(shí)現(xiàn) 液晶顯示裝置的大面積化。
圖14是將根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)光裝置用作作為照明裝 置的臺(tái)燈的例子。圖14所示的臺(tái)燈包括外殼2001和光源2002，作為 光源2002使用根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)光裝置。因?yàn)楸景l(fā)明的 一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)光裝置的發(fā)光效率高且耗電量低，所以臺(tái)燈的耗電 量也低。
圖15為將使用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)光裝置用作室內(nèi)照明 裝置3001的例子。由于根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)光裝置也可以 實(shí)現(xiàn)大面積化，所以可以用作大發(fā)光面積的照明裝置。此外，根據(jù)本 發(fā)明的發(fā)光裝置由于發(fā)光效率高且耗電量低，因此可以用作低耗電量
34的照明裝置。像這樣，可以在將使用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)光裝
置用作室內(nèi)照明裝置3001的房間內(nèi)設(shè)置圖IOA所說明的本發(fā)明的一個(gè) 實(shí)施方式的電視裝置3002，來欣賞公共廣播或電影。在此情況下，由 于兩個(gè)裝置的耗電量都低，所以可以減少對(duì)環(huán)境的負(fù)擔(dān)。 本實(shí)施方式可以與其他實(shí)施方式適當(dāng)?shù)亟M合。
本申請(qǐng)基于2008年9月1日在日本專利局提交的日本專利申請(qǐng) 序列號(hào)2008-223210，在此引用其全部內(nèi)容作為參考。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光元件，包括陽極；所述陽極上的第一層；所述第一層上的第二層；所述第二層上的第三層；以及所述第三層上的陰極，其中，所述第一層包括第一空穴傳輸性的有機(jī)化合物和第一熒光化合物，所述第二層包括主體材料和磷光化合物，所述第三層包括電子傳輸性的有機(jī)化合物和第二熒光化合物，并且，所述空穴傳輸性的有機(jī)化合物的三重激發(fā)能及所述電子傳輸性的有機(jī)化合物的三重激發(fā)能大于所述主體材料的三重激發(fā)能。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光元件， 其中，所述主體材料為雙極性。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光元件，其中，所述第一熒光化合物與所述第二熒光化合物相同。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光元件，其中，所述第二層接觸于所述第一層及所述第三層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光元件， 其中，所述發(fā)光元件發(fā)射白色光。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光元件，其中，所述第一熒光化合物與所述第二熒光化合物相同，并且，所述第一熒光化合物的發(fā)光色互補(bǔ)所述磷光化合物的發(fā)光色。
7. —種發(fā)光元件，包括 所述陽極上的第一層；所述第一層上的間隔層，該間隔層包括雙極性的有機(jī)化合物；所述間隔層上的第二層；所述第二層上的第三層；以及所述第三層上的陰極，其中，所述第一層包括空穴傳輸性的有機(jī)化合物和第一熒光化合物，所述第二層包括主體材料和磷光化合物，所述第三層包括電子傳輸性的有機(jī)化合物和第二熒光化合物， 并且，所述空穴傳輸性的有機(jī)化合物的三重激發(fā)能及所述電子傳 輸性的有機(jī)化合物的三重激發(fā)能大于所述主體材料的三重激發(fā)能。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光元件，其中，所述主體材料為雙極性。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光元件，其中，所述間隔層接觸于所述第一層及所述第二層。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光元件， 其中，所述第二層接觸于所述第三層。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光元件，其中，所述第一熒光化合物與所述第二熒光化合物相同。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光元件， 其中，所述發(fā)光元件發(fā)射白色光。
13. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光元件，其中，所述第一熒光化合物與所述第二熒光化合物相同，并且，所述第一熒光化合物的發(fā)光色互補(bǔ)所述磷光化合物的發(fā)光色。
14. 一種發(fā)光元件，包括 陽極；所述陽極上的第一層； 所述第一層上的第二層；所述第二層上的間隔層，該間隔層包括雙極性的有機(jī)化合物；所述間隔層上的第三層；以及 所述第三層上的陰極，其中，所述第一層包括空穴傳輸性的有機(jī)化合物和第一熒光化合物，所述第二層包括主體材料和磷光化合物，所述第三層包括電子傳輸性的有機(jī)化合物和第二熒光化合物， 并且，所述空穴傳輸性的有機(jī)化合物的三重激發(fā)能及所述電子傳 輸性的有機(jī)化合物的三重激發(fā)能大于所述主體材料的三重激發(fā)能。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光元件，其中，所述主體材料為雙極性。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光元件，其中，所述間隔層接觸于所述第二層及所述第三層。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光元件，其中，所述第一層接觸于所述第二層。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光元件，其中，所述第一熒光化合物與所述第二熒光化合物相同。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光元件，其中，所述發(fā)光元件發(fā)射白色光。
20. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光元件，其中，所述第一熒光化合物與所述二熒光化合物相同，并且，所述第一熒光化合物的發(fā)光色互補(bǔ)所述磷光化合物的發(fā)光色。
21. —種包括發(fā)光元件的發(fā)光裝置，該發(fā)光元件包括 陽極；所述陽極上的第一層； 所述第一層上的第二層； 所述第二層上的第三層；以及 所述第三層上的陰極，其中，所述第一層包括空穴傳輸性的有機(jī)化合物和第一熒光化合物，所述第二層包括主體材料和磷光化合物，所述第三層包括電子傳輸性的有機(jī)化合物和第二熒光化合物， 并且，所述空穴傳輸性的有機(jī)化合物的三重激發(fā)能及所述電子傳 輸性的有機(jī)化合物的三重激發(fā)能大于所述主體材料的三重激發(fā)能。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的發(fā)光裝置，其中，所述主體材料為雙極性的有機(jī)化合物。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的發(fā)光裝置，其中，所述第一熒光化合物與所述第二熒光化合物相同。
24. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的發(fā)光裝置，其中，所述第二層接觸于所述第一層及所述第三層。
25. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的發(fā)光裝置，其中，所述發(fā)光元件還包括所述第一層和所述第二層之間的間隔層，并且，所述間隔層包括雙極性的有機(jī)化合物。
26. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的發(fā)光裝置，其中，所述發(fā)光元件還包括所述第一層和所述第二層之間的間隔層，所述間隔層接觸于所述第一層及所述第二層，所述第二層接觸于所述第三層，并且，所述間隔層包括雙極性的有機(jī)化合物。
27. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的發(fā)光裝置，其中，所述發(fā)光元件還包括所述第二層和所述第三層之間的間隔層，并且，所述間隔層包括雙極性的有機(jī)化合物。
28. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的發(fā)光裝置，其中，所述發(fā)光元件還包括所述第二層和所述第三層之間的間隔層，所述間隔層接觸于所述第二層及所述第三層，所述第一層接觸于所述第二層，并且，所述間隔層包括雙極性的有機(jī)化合物。
29. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的發(fā)光裝置，其中，所述發(fā)光元件發(fā)射白色光。
30. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的發(fā)光裝置，其中，所述第一熒光化合物與所述二熒光化合物相同，并且，所述第一熒光化合物的發(fā)光色互補(bǔ)所述磷光化合物的發(fā)光
全文摘要
本發(fā)明涉及發(fā)光元件、發(fā)光裝置及電子設(shè)備。本發(fā)明提供一種發(fā)光元件，包括在陽極和陰極之間按順序設(shè)置的第一層、第二層以及第三層。第一層為空穴傳輸性，第二層為雙極性且第三層為電子傳輸性。第一層具有第一熒光化合物和空穴傳輸性的有機(jī)化合物，第二層具有磷光化合物和主體材料，第三層具有第二熒光化合物和電子傳輸性的有機(jī)化合物。另外，空穴傳輸性的有機(jī)化合物及電子傳輸性的有機(jī)化合物的三重激發(fā)能大于主體材料的三重激發(fā)能。通過采用上述結(jié)構(gòu)的發(fā)光層，改善發(fā)光效率且可以獲得耗電量低的發(fā)光元件。
文檔編號(hào)H01L51/50GK101667628SQ20091016868
公開日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2009年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月1日
發(fā)明者池田薰, 瀨尾哲史 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所