CN104979481B

CN104979481B - 发光元件、发光装置、显示装置和电子设备

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Publication number: CN104979481B
Application number: CN201510129132.9A
Authority: CN
Inventors: 山本英利; 深濑章夫
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2014-04-04
Filing date: 2015-03-23
Publication date: 2018-08-14
Anticipated expiration: 2035-03-23
Also published as: CN104979481A; US20150287951A1; TW201539828A; US9478763B2

Abstract

发光元件(1)具有阴极(9)、阳极(3)和设置在阴极(9)与阳极(3)之间且通过施加驱动电压而发光的发光层(发光部)(6A)，发光部(6A)含有发光材料、保持发光材料的主体材料、以及辅助掺杂材料而构成，上述主体材料和上述辅助掺杂材料中的一方是电子输送性高的材料，另一方是空穴输送性高的材料，将发光部(6A)中的空穴的迁移率设为μh、电子的迁移率设为μe时，由μe/μh表示的迁移率比满足下述式(I)的关系：0.01≤μe/μh≤100…(I)。

Description

发光元件、发光装置、显示装置和电子设备

技术领域

本发明涉及发光元件、发光装置、显示装置和电子设备。

背景技术

有机电致发光元件(所谓的有机EL元件)是具有在阳极与阴极之间插入了至少1层发光层(发光性有机层)的结构的发光元件。对于这样的发光元件，通过在阴极与阳极之间施加电场，将电子从阴极侧注入发光层，并且将空穴从阳极侧注入发光层。其结果是，在发光层中电子与空穴再结合，即载流子再结合，从而产生激子。该激子返回基态时，其能量部分以光的形式被释放。

这样释放光的发光层通常含有发光材料(发光掺杂剂)和主体材料。

这里，主体材料在发光层中的构成成分中通常以最高的比率含有。主体材料具有支撑发光层的膜的作用。另外，主体材料还具有如下作用：使通过在电极间施加电压时在主体材料的分子内发生载流子的再结合而产生的激发能量转移至发光材料并使该发光材料发光。与此相对，发光材料是具有荧光或磷光的化合物，具有通过接受来自主体材料的激发能量而激发并实际发光的作用。

在这种构成的有机EL元件中，由发光层中使用的主体材料所具备的载流子输送性来决定载流子的再结合位置。另外，使用荧光材料作为发光材料时，蒽、苯并萘这样的并苯系化合物等主体材料大多在空穴和电子的载流子输送性方面存在较大偏差。因此，载流子的再结合位置集中在发光层的界面附近。其结果是，仅界面附近的发光材料即发光层中的部分发光材料有助于发光。因此，存在促进位于界面附近的发光材料的局部劣化、加快发光层的亮度劣化的问题。

对此，近年来，报告了如下技术：通过形成含有用于控制载流子输送性的辅助掺杂材料作为除发光材料和主体材料以外的构成材料的发光层，从而控制上述发光层的载流子输送性，实现有机EL元件的高效率化、长寿命化(例如，参照专利文献1)。

然而，该专利文献1中，通过控制主体材料与辅助掺杂材料的HOMO、LUMO的关系来提高有机EL元件的特性。仅通过控制这样的HOMO、LUMO的关系，并不能充分控制空穴和电子的载流子输送性。因此，无法将载流子在发光层中的再结合位置设定成良好的位置。专利文献

专利文献1：日本特开2005-108727号公报

发明内容

本发明的目的在于提供具有优异的发光特性和长期持续该发光特性的寿命特性的发光元件。另外，提供具备该发光元件的可靠性优异的发光装置、显示装置和电子设备。

这样的目的可通过下述本发明实现。

本发明的发光元件的特征在于，具有：

阴极，

阳极，和

设置在上述阴极与上述阳极之间且通过施加驱动电压而发光的发光层，

上述发光层含有发光材料、保持上述发光材料的主体材料、以及辅助掺杂材料而构成，

上述主体材料和上述辅助掺杂材料中的一方是电子输送性高的材料，另一方是空穴输送性高的材料，

将上述发光层中的空穴的迁移率设为μh、电子的迁移率设为μe时，由μe/μh表示的迁移率比满足下述式(I)的关系。

0.01≤μe/μh≤100 …(I)

由此，能够得到具有优异的发光特性和长期持续该发光特性的寿命特性的发光元件。

本发明的发光元件中，上述辅助掺杂材料优选在上述发光层中以其含量为20wt％～70wt％的方式构成。

通过将辅助掺杂材料的含量设定在上述范围内，能够容易地将μe/μh值的大小设定在0.01～100的范围内。

本发明的发光元件中，优选上述主体材料为电子输送性高的材料，上述辅助掺杂材料为空穴输送性高的材料。

具体而言，本发明的发光元件中，将上述主体材料中的HOMO能级、LUMO能级、空穴的迁移率和电子的迁移率分别设为HOMO_Host、LUMO_Host、μh_Host和μe_Host，

将上述辅助掺杂材料中的HOMO能级、LUMO能级、空穴的迁移率和电子的迁移率分别设为HOMO_Assist、LUMO_Assist、μh_Assist和μe_Assist时，优选满足下述关系式(A)。

由此，能够将μe/μh值的大小可靠地设定在0.01～100的范围内。其结果是，能够更可靠地得到具有优异的发光特性和长期持续该发光特性的寿命特性的发光元件。

本发明的发光元件中，上述主体材料优选为并苯系化合物。

并苯系化合物是电子输送性高的主体材料，因此适合用作需要向阳极侧顺利供给电子的发光层的主体材料。

本发明的发光元件中，上述辅助掺杂材料优选为胺系化合物。

由此，能够容易地将μe/μh值的大小设定在0.01～100的范围内。另外，能够容易地设定成满足上述关系式(A)。

本发明的发光元件中，上述胺系化合物优选为下述式(4)所示的化合物。

由此，能够更容易地将μe/μh值的大小设定在0.01～100的范围内。另外，能够容易地设定成满足上述关系式(A)。

本发明的发光装置的特征在于具备本发明的发光元件。

由此，可提供能以较低电压进行驱动的发光装置。

本发明的显示装置的特征在于具备本发明的发光装置。

由此，可提供能以较低电压进行驱动的显示装置。

本发明的电子设备的特征在于具备本发明的显示装置。

由此，可提供能以较低电压进行驱动的电子设备。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的第1实施方式涉及的发光元件的纵截面的图。

图2是示意性地表示本发明的第2实施方式涉及的发光元件的纵截面的图。

图3是表示应用本发明的显示装置而得的显示器装置的实施方式的纵截面图。

图4是表示应用本发明的电子设备而得的移动型(或笔记本型)的个人计算机的构成的立体图。

图5是表示应用本发明的电子设备而得的移动电话(也包括PHS)的构成的立体图。

图6是表示应用本发明的电子设备而得的数码相机的构成的立体图。

具体实施方式

以下，根据附图所示的优选实施方式，对本发明的发光元件、发光装置、显示装置和电子设备进行说明。

首先，对本发明的发光元件(有机电致发光元件)1进行说明。

＜第1实施方式＞

图1是示意性地表示本发明的第1实施方式涉及的发光元件的纵截面的图。应予说明，以下，为了方便说明，将图1中的上侧作为“上”、下侧作为“下”来进行说明。

图1所示的发光元件(电致发光元件)1是通过使多种有机发光材料发出R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)的光而发出白光的有机发光元件。

这样的发光元件1是依次层叠阳极3、空穴注入层4、空穴输送层5、由多个发光层构成的发光部6、电子输送层7、电子注入层8和阴极9而成的。另外，发光部6是从阳极3侧到阴极9侧依次层叠红色发光层(第1发光层)61、中间层62、蓝色发光层(第2发光层)63和绿色发光层(第3发光层)64而成的层叠体(层叠体15)。

而且，发光元件1其整体被设置在基板2上并且被密封部件10密封。

对于该发光元件1而言，通过对阳极3和阴极9施加电压(驱动电压)，从而分别从阴极9侧向发光部6供给(注入)电子，从阳极3侧向发光部6供给(注入)空穴。然后，在各发光层中空穴与电子再结合。由该再结合时释放的能量生成激子(Exciton)。该激子返回基态时释放(发出)能量(荧光、磷光)。由此，发光元件1发出白光。

基板2支撑阳极3。本实施方式的发光元件1是从基板2侧射出光的构成(底部发射型)。因此，实际上使基板2和阳极3分别为透明(无色透明、着色透明或半透明)。

作为基板2的构成材料，例如可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、环烯烃聚合物、聚酰胺、聚醚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、多芳基化合物这样的树脂材料，石英玻璃、钠钙玻璃这样的玻璃材料等。作为基板2的构成材料，可使用其中的1种或者组合2种以上使用。

这样的基板2的平均厚度没有特别限定，优选为0.1～30mm左右，更优选为0.1～10mm左右。

应予说明，在发光元件1是从与基板2相反一侧射出光的构成(顶部发射型)时，基板2可使用透明基板和不透明基板中的任一种。

作为不透明基板，例如可举出由氧化铝之类的陶瓷材料构成的基板、在不锈钢之类的金属基板的表面形成有氧化膜(绝缘膜)的基板、由树脂材料构成的基板等。

以下，依次说明构成发光元件1的各部分。

[阳极]

阳极3是介由后述的空穴注入层4向空穴输送层5注入空穴的电极。作为该阳极3的构成材料，为了提高空穴注入效率，优选使用功函数大、导电性优异的材料。

作为阳极3的构成材料，例如可举出ITO(氧化铟锡：Indium Tin Oxide)、IZO(氧化铟锌：Indium Zinc Oxide)、In₃O₃、SnO₂、含Sb的SnO₂、含Al的ZnO等氧化物，Au、Pt、Ag、Cu或包含它们的合金等。作为阳极3的构成材料，可使用其中的1种或者组合2种以上使用。

这样的阳极3的平均厚度没有特别限定，优选为10～200nm左右，更优选为50～150nm左右。

[阴极]

另一方面，阴极9是介由后述的电子注入层8而向电子输送层7注入电子的电极。作为该阴极9的构成材料，为了提高电子注入效率，优选使用功函数小的材料。

作为阴极9的构成材料，例如可举出Li、Mg、Ca、Sr、La、Ce、Er、Eu、Sc、Y、Yb、Ag、Cu、Al、Cs、Rb或含有它们的合金等。作为阴极9的构成材料，可使用其中的1种或组合2种以上(例如，作为多层的层叠体等)使用。

特别是使用合金作为阴极9的构成材料时，优选含有Ag、Al、Cu等稳定的金属元素的合金。具体而言，优选使用MgAg、AlLi、CuLi等合金。通过使用上述合金作为阴极9的构成材料，能够实现阴极9的电子注入效率和稳定性的提高。

这样的阴极9的平均厚度没有特别限定，优选为100～10000nm左右，更优选为100～500nm左右。

应予说明，本实施方式的发光元件1是底部发射型，所以对阴极9不特别要求透光性。

[空穴注入层]

空穴注入层4具有提高从阳极3注入的空穴的注入效率的功能。即，空穴注入层4具有空穴注入性。

这样，空穴注入层4含有具有空穴注入性的材料(空穴注入材料)。

作为该空穴注入材料，没有特别限定，例如可举出铜酞菁、4,4’,4”-三(N,N-苯基-3-甲基苯氨基)三苯胺(m-MTDATA)、下述式(1)所示的N,N’-双(4-二苯氨基-苯基)-N,N’-二苯基-联苯基-4,4’-二胺等。

其中，作为空穴注入材料，从空穴注入性优异的观点出发，优选使用胺系化合物。

这样的空穴注入层4的平均厚度没有特别限定，优选为1～100nm，更优选为1～80nm。由此，能够进一步降低发光元件1的驱动电压。

[空穴输送层]

空穴输送层5以与空穴注入层4接触的方式设置。空穴输送层5具有将从阳极3介由空穴注入层4注入的空穴输送到红色发光层61的功能。作为该空穴输送层5的构成材料(空穴输送材料)，可单独使用或者组合使用各种p型的高分子材料、各种p型的低分子材料。例如，作为空穴输送材料，可使用其化学结构中具有胺的胺系化合物。

胺系化合物可利用空穴注入材料适当地拉拔电子，因此是可容易注入空穴的材料。因此，通过使用胺系化合物作为空穴输送层5的构成材料，能够将从阳极3介由空穴注入层4注入的空穴适当地注入空穴输送层5。由此，发光元件1即使在更低的电压下也能够适宜地驱动。

作为胺系化合物，例如可举出下述式(2)所示的N,N’-二(1-萘基)-N,N’-二苯基-1,1’-联苯基-4,4’-二胺(α-NPD)、N,N’-二苯基-N,N’-双(3-甲基苯基)-1,1’-联苯基-4,4’-二胺(TPD)，下述式(3)所示的化合物、下述式(4)所示的化合物等四芳基联苯胺衍生物、四芳基二氨基芴化合物或其衍生物等。作为胺系化合物，可使用其中的1种或者组合2种以上使用。

其中，作为胺系化合物，优选使用上述式(2)所示的N,N’-二(1-萘基)-N,N’-二苯基-1,1’-联苯基-4,4’-二胺(α-NPD)。这样的化合物可更适当地利用空穴注入材料拉拔电子。因此，特别容易将空穴注入空穴输送层5。其结果是，发光元件1即使在更低的电压下也能够适宜地驱动。

这样的空穴输送层5的平均厚度没有特别限定，优选为10～150nm，更优选为10～100nm。

[发光部]

如上所述，发光部6是从阳极3侧层叠红色发光层(第1发光层)61、中间层62、蓝色发光层(第2发光层)63、以及绿色发光层(第3发光层)64而成的层叠体。

以下，依次对这些各层进行说明。应予说明，在本实施方式中，像后述那样，蓝色发光层(第2发光层)63和绿色发光层(第3发光层)64由本发明的发光元件所涉及的发光层构成。

(红色发光层)

红色发光层(第1发光层)61在本实施方式中含有发出红色(第1色)光的红色发光材料(第1发光材料)和保持红色发光材料的主体材料(第1主体材料)而构成。

作为这样的红色发光材料，没有特别限定。作为红色发光材料，可使用各种红色荧光材料、红色磷光材料中的1种或者组合2种以上使用。

作为红色荧光材料，只要是产生红色荧光的材料，就没有特别限定。作为红色荧光材料，例如可举出下述式(5)所示的四芳基二茚并苝衍生物等苝衍生物、铕配合物、苯并吡喃衍生物、罗丹明衍生物、苯并噻吨衍生物、卟啉衍生物、尼罗红、2-(1,1-二甲基乙基)-6-(2-(2,3,6,7-四氢-1,1,7,7-四甲基-1H,5H-苯并(ij)喹嗪-9-基)乙烯基)-4H-吡喃-4H-叉基)丙烷二腈(DCJTB)、4-(二氰基亚甲基)-2-甲基-6-(对二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃(DCM)等。

作为红色磷光材料，只要是产生红色磷光的材料，就没有特别限定。作为红色磷光材料，例如可举出铱、钌、铂、锇、铼、钯等金属的配合物。另外，可举出这些金属配合物的配体中的至少一个具有苯基吡啶骨架、联吡啶骨架、卟啉骨架等的金属配合物。更具体而言，可举出三(1-苯基异喹啉)合铱、双[2-(2’-苯并[4,5-α]噻吩基)吡啶-N,C³’](乙酰丙酮)合铱(btp2Ir(acac))、2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-12H,23H-卟啉-铂(II)、双[2-(2’-苯并[4,5-α]噻吩基)吡啶-N,C³’]合铱、双(2-苯基吡啶)(乙酰丙酮)合铱。

另外，红色发光层61除了含有红色发光材料(发光材料)以外，还含有以该红色发光材料为客体材料的主体材料(第1主体材料)。该主体材料具有如下功能：将空穴与电子再结合而产生激子，并且使该激子的能量转移(Forster转移或Dexter转移)到红色发光材料，并且激发红色发光材料。这样的主体材料例如可将作为客体材料的红色发光材料掺杂到主体材料中作为发光掺杂剂而使用。

作为这样的第1主体材料，只要能够对所使用的红色发光材料发挥如上所述的功能，就没有特别限定。红色发光材料含有红色荧光材料时，作为第1主体材料，例如可举出下述式(6)所示的蒽衍生物、2-叔丁基-9,10-二(2-萘基)蒽(TBADN)之类的蒽衍生物和下述式(7)所示的苯并萘衍生物等并苯衍生物(并苯系化合物)、二苯乙烯基亚芳基衍生物、苝衍生物、二苯乙烯基苯衍生物、二苯乙烯基胺衍生物、三(8-羟基喹啉)铝配合物(Alq₃)等羟基喹啉系金属配合物、三苯胺的4聚体等三芳基胺衍生物、二唑衍生物、噻咯衍生物、二咔唑衍生物、寡聚噻吩衍生物、苯并吡喃衍生物、三唑衍生物、苯并唑衍生物、苯并噻唑衍生物、喹啉衍生物、4,4’-双(2,2’-二苯基乙烯基)联苯(DPVBi)等。作为第1主体材料，可单独使用其中的1种或者组合2种以上使用。

另外，红色发光材料含有红色磷光材料时，作为第1主体材料，例如可举出3-苯基-4-(1’-萘基)-5-苯基咔唑、4,4’-N,N’-二咔唑联苯(CBP)等咔唑衍生物等，可以单独使用其中的1种或者组合2种以上使用。

红色发光层61中的红色发光材料的含量(掺杂量)优选为0.01～10wt％，更优选为0.1～5wt％。通过使红色发光材料的含量在这样的范围内，能够使发光效率最佳化，能够在取得与后述的蓝色发光层63、绿色发光层64的发光量的平衡的同时，使红色发光层61发光。

另外，红色发光层61的平均厚度没有特别限定，优选为1～20nm左右，更优选为3～10nm左右。

(中间层)

中间层62设置在上述红色发光层61与后述的蓝色发光层63之间。中间层62具有调节从蓝色发光层63向红色发光层61输送的电子的量的功能，并且具有调节从红色发光层61向蓝色发光层63输送的空穴的量的功能。另外，中间层62具有阻止激子的能量在红色发光层61与蓝色发光层63之间转移的功能。通过这些功能，能够使红色发光层61和蓝色发光层63分别高效率地发光。因此，能够使各发光层平衡良好地发光，发光元件1能够发出目标颜色(在本实施方式中为白色)。其结果，能够实现发光元件1的发光效率和发光寿命的提高。

作为这样的中间层62的构成材料，只要能够使中间层62发挥出如上所述的功能，就没有特别限定。例如，可使用具有输送空穴的功能的材料(空穴输送材料)、具有输送电子的功能的材料(电子输送材料)等。

作为可用于这样的中间层62的空穴输送材料，只要能够使中间层62发挥出如上所述的功能，就没有特别限定，例如，可使用上述空穴输送材料中的具有胺骨架的胺系化合物，优选使用联苯胺系胺衍生物。

特别是，在联苯胺系胺衍生物中，作为中间层62所使用的胺系化合物，优选导入2个以上的芳香环基而得的联苯胺系胺衍生物，更优选四芳基联苯胺衍生物。作为这样的联苯胺系胺衍生物，例如可举出上述式(2)所示的N,N’-二(1-萘基)-N,N’-二苯基〔1,1’-联苯基〕-4,4’-二胺(α-NPD)、N,N,N’,N’-四萘基-联苯胺(TNB)等。这样的胺系化合物通常空穴输送性优异。因此，使用这样的胺系化合物而成的中间层62能够将介由红色发光层61注入的空穴顺利地传递到蓝色发光层63。

作为可用于中间层62的电子输送材料，只要能够使中间层62发挥出如上所述的功能，就没有特别限定，例如可使用并苯系化合物。并苯系化合物的电子输送性优异。因此，使用了并苯系化合物的中间层62能够将电子从蓝色发光层63顺利地传递到红色发光层61。另外，并苯系化合物对激子的耐性优异，因此能够防止或抑制由中间层62的激子导致的劣化，其结果，能够使发光元件1的耐久性优异。

作为这样的并苯系化合物，例如可举出萘衍生物、蒽衍生物、并四苯衍生物、并五苯衍生物、并六苯衍生物、并七苯衍生物等，可使用其中的1种或者组合2种以上使用。其中，优选使用萘衍生物和蒽衍生物，更优选使用蒽衍生物。作为蒽衍生物，例如可举出上述式(6)所示的蒽衍生物、2-叔丁基-9,10-二-2-萘基蒽(TBADN)等。

此外，作为这样的中间层62的构成材料，可使用与作为红色发光层61的第1主体材料而进行说明的构成材料相同的构成材料，也可使用与作为后述的蓝色发光层63的第2辅助掺杂材料而进行说明的构成材料相同的构成材料。

另外，中间层62的平均厚度没有特别限定，优选为5～50nm左右，更优选为10～30nm左右。

(蓝色发光层)

蓝色发光层(第2发光层)63在本实施方式中含有发出蓝色(第2色)光的蓝色发光材料(第2发光材料)、保持蓝色发光材料的主体材料(第2主体材料)、和具有与主体材料相反的迁移率的辅助掺杂材料(第2辅助掺杂材料)而构成。

作为蓝色发光材料，没有特别限定，可使用各种蓝色荧光材料、蓝色磷光材料中的1种或者组合2种以上使用。

作为蓝色荧光材料，只要是发出蓝色荧光的材料，就没有特别限定。作为蓝色荧光材料，例如可举出下述式(8)所示的二苯乙烯基二胺系化合物等二苯乙烯基胺衍生物、荧蒽衍生物、芘衍生物、苝及苝衍生物、蒽衍生物、苯并唑衍生物、苯并噻唑衍生物、苯并咪唑衍生物、衍生物、菲衍生物、二苯乙烯基苯衍生物、四苯基丁二烯、4,4’-双(9-乙基-3-咔唑并亚乙烯基(carbazovinylene))-1,1’-联苯(BCzVBi)、聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基)-共聚-(2,5-二甲氧基苯-1,4-二基)]、聚[(9,9-二己氧基芴-2,7-二基)-邻-共聚-(2-甲氧基-5-{2-乙氧基己氧基}亚苯基-1,4-二基)]、聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基)-共聚-(乙炔基苯)]等。作为蓝色荧光材料，可单独使用其中的1种或者组合2种以上使用。

作为蓝色磷光材料，只要是产生蓝色磷光的材料，就没有特别限定。作为蓝色磷光材料，例如可举出铱、钌、铂、锇、铼、钯等金属的配合物。更具体而言，可举出双[4,6-二氟苯基吡啶-N,C²’]-吡啶甲酰合铱、三[2-(2,4-二氟苯基)吡啶-N,C²’]合铱、双[2-(3,5-三氟甲基)吡啶-N,C²’]-吡啶甲酰合铱、双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C²’)(乙酰丙酮)合铱。

另外，作为蓝色发光层63的构成材料，除蓝色发光材料(发光材料)以外，还包括以该蓝色发光材料为客体材料的主体材料(第2主体材料)。第2主体材料具有如下功能：将空穴与电子再结合而产生激子，并且使该激子的能量转移(Forster转移或Dexter转移)到蓝色发光材料而激发蓝色发光材料。第2主体材料例如可将作为客体材料的蓝色发光材料掺杂到主体材料中作为发光掺杂剂而使用。作为这样的第2主体材料，可使用与作为红色发光层61的第1主体材料而进行说明的材料相同的材料。其中，作为第2主体材料，优选并苯系化合物。并苯系化合物是电子输送性高的主体材料，因此适合用作需要向红色发光层61侧顺利供给电子的蓝色发光层63的主体材料。

另外，作为蓝色发光层63的构成材料，除蓝色发光材料(发光材料)和主体材料(第2主体材料)以外，还包括辅助掺杂材料(第2辅助掺杂材料)。

第2辅助掺杂材料以辅助第2主体材料的方式具有与第2主体材料相反的迁移率。即，第2辅助掺杂材料在第2主体材料为电子输送性高的材料时是空穴输送性高的材料，在第2主体材料为空穴输送性高的材料时是电子输送性高的材料。这样，通过使第2辅助掺杂材料具有与第2主体材料相反的迁移率，能够使空穴和电子在蓝色发光层63中平衡良好地流动。其结果，能够发挥出调整空穴与电子再结合而生成激子的厚度方向的位置的功能。即，能够使载流子再结合的位置充分离开蓝色发光层63的界面附近。第2辅助掺杂材料例如与第2主体材料混合使用。

应予说明，本实施方式的蓝色发光层63需要向红色发光层61侧顺利供给电子，因此使用电子输送性高的材料作为第2主体材料。此时，作为第2辅助掺杂材料，优选选择空穴输送性高的材料。

作为第2辅助掺杂材料，只要是具有与第2主体材料相反的迁移率的材料，就没有特别限定。作为第2辅助掺杂材料，例如可举出下述式(2)所示的N,N’-二(1-萘基)-N,N’-二苯基-1,1’-联苯基-4,4’-二胺(α-NPD)、N,N’-二苯基-N,N’-双(3-甲基苯基)-1,1’-联苯基-4,4’-二胺(TPD)、下述式(3)所示的化合物、下述式(4)所示的化合物等四芳基联苯胺衍生物、四芳基二氨基芴化合物或其衍生物(胺系化合物)、二唑衍生物、苝衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、喹喔啉衍生物和二苯醌衍生物等。作为第2辅助掺杂材料，可单独使用其中的1种或者组合2种以上使用。

蓝色发光层63中的蓝色发光材料的含量(掺杂量)优选为0.01～20wt％，更优选为1～15wt％。通过使蓝色发光材料的含量在这样的范围内，能够使发光效率最佳化，能够在取得红色发光层61的发光量与后述绿色发光层64的发光量的平衡的同时，使蓝色发光层63发光。

另外，蓝色发光层63的平均厚度没有特别限定，优选为5～50nm左右，更优选为10～40nm左右。

(绿色发光层)

绿色发光层(第3发光层)64含有发出绿色(第3色)光的绿色发光材料(第3发光材料)、保持绿色发光材料的主体材料(第3主体材料)、以及具有与该主体材料相反的迁移率的辅助掺杂材料(第3辅助掺杂材料)而构成。

作为这样的绿色发光材料，没有特别限定，可使用各种绿色荧光材料、绿色磷光材料中的1种或者组合2种以上使用。

作为绿色荧光材料，只要是发出绿色荧光的材料，就没有特别限定。作为绿色荧光材料，例如可举出香豆素衍生物、下述式(9)所示的喹吖啶酮衍生物等喹吖啶酮及其衍生物、9,10-双[(9-乙基-3-咔唑)-亚乙烯基]-蒽、聚(9,9-二己基-2,7-亚乙烯基亚芴基)、聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基)-共聚-(1,4-二亚苯基-亚乙烯基-2-甲氧基-5-{2-乙基己氧基}苯)]、聚[(9,9-二辛基-2,7-二亚乙烯基亚芴基)-邻-共聚-(2-甲氧基-5-(2-乙氧基己氧基)-1,4-亚苯基)]等。作为绿色荧光材料，可单独使用其中的1种或者组合2种以上使用。

作为绿色磷光材料，只要是发出绿色磷光的材料，就没有特别限定。作为绿色磷光材料，例如可举出铱、钌、铂、锇、铼、钯等金属的配合物。其中，优选这些金属配合物的配体中的至少一个具有苯基吡啶骨架、联吡啶基骨架、卟啉骨架等。更具体而言，可举出面式-三(2-苯基吡啶)合铱(Ir(ppy)3)、双(2-苯基吡啶盐-N,C²’)(乙酰丙酮)合铱、面式-三[5-氟-2-(5-三氟甲基-2-吡啶)苯基-C,N]合铱。

另外，作为绿色发光层64的构成材料，除绿色发光材料(发光材料)以外，还包括以该绿色发光材料为客体材料的主体材料(第3主体材料)。第3主体材料具有如下功能：将空穴与电子再结合而产生激子，并且使该激子的能量转移(Forster转移或Dexter转移)到绿色发光材料，激发绿色发光材料。第3主体材料例如可将作为客体材料的绿色发光材料掺杂到主体材料中作为发光掺杂剂而使用。作为这样的第3主体材料，可使用与作为红色发光层61的第1主体材料而进行说明的材料相同的材料。其中，作为第3主体材料，优选为并苯系化合物。并苯系化合物是电子输送性高的主体材料。因此，使用了并苯系化合物的第3主体材料适合用作需要向红色发光层61侧顺利供给电子的绿色发光层64的主体材料。

另外，作为绿色发光层64的构成材料，除绿色发光材料(发光材料)和主体材料(第3主体材料)，还包括以辅助第3主体材料的方式具有与第3主体材料相反的迁移率的辅助掺杂材料(第3辅助掺杂材料)。

与第2辅助掺杂材料和第2主体材料的关系相同，第3辅助掺杂材料具有与第3主体材料相反的迁移率。由此，在绿色发光层64中，发挥出调整空穴与电子再结合而产生激子的厚度方向的位置的功能。即，能够使载流子再结合位置充分离开绿色发光层64的界面附近。这样的第3辅助掺杂材料例如可与第3主体材料混合使用。

作为第3辅助掺杂材料，例如可举出与作为蓝色发光层63的第2辅助掺杂材料而进行说明的材料相同的材料。

应予说明，本实施方式的绿色发光层64与蓝色发光层63同样地，需要向红色发光层61侧顺利供给电子，因此在使用电子输送性高的材料作为第3主体材料时，作为第3辅助掺杂材料，优选选择空穴输送性高的材料。

绿色发光层64中的绿色发光材料的含量(掺杂量)优选为0.01～20wt％，更优选为0.5～15wt％。通过使绿色发光材料的含量在这样的范围内，能够使发光效率最佳化，能够在取得红色发光层61的发光量与蓝色发光层63的发光量的平衡的同时，使绿色发光层64发光。

另外，绿色发光层64的平均厚度没有特别限定，优选为5～50nm左右，更优选为10～40nm左右。

如上所述，蓝色发光层63和绿色发光层64(发光层63、64)分别含有发光材料、主体材料、和具有与主体材料相反的迁移率的辅助掺杂材料。

这样，通过使发光层63、64含有具有与主体材料相反的迁移率的辅助掺杂材料，能够控制发光层63、64中的载流子输送性。由此，可调整空穴与电子再结合而产生激子的厚度方向的位置。即，能够使载流子再结合的位置充分离开发光层63、64各自的界面附近。其结果，能够防止仅发光层63、64中的部分发光材料有助于发光，因此能够抑制位于界面附近的发光材料的局部劣化，能够抑制发光层63、64的亮度劣化。由此，能够实现发光元件1的高效率化和长寿命化。但是，仅通过含有辅助掺杂材料，或者仅通过控制主体材料与辅助掺杂材料的HOMO、LUMO的关系，并不能充分控制空穴和电子的载流子输送性，无法将发光层63、64中的载流子的再结合位置设定成良好的位置。即，在发光层63、64中，无法使载流子再结合的位置充分离开与邻接发光层63、64的层的界面附近。

与此相对，在本发明中，将含有辅助掺杂材料的发光层63、64中的空穴的迁移率设为μh[cm²/Vs]、电子的迁移率设为μe[cm²/Vs]时，设定为迁移率比μe/μh满足下述式(I)的关系。即，在本发明中，控制了发光层63、64中的空穴的迁移率与电子的迁移率的关系。

0.01≤μe/μh≤100 …(I)

通过满足上述关系，能够使空穴和电子在发光层63、64中平衡良好地流动。因此，能够使载流子再结合的位置(再结合位点)充分离开与邻接发光层63、64的层的界面附近，并且能够扩大该再结合位点。其结果，可抑制界面附近的局部发光材料(掺杂材料)的劣化。由此，发光元件1具有优异的发光特性和长期持续该发光特性的寿命特性。

应予说明，迁移率比μe/μh的值可通过采用阻抗光谱法测定发光层的空穴迁移率和电子迁移率并获得它们的比值而求出。

应予说明，如上述式(I)所示，μe/μh值为0.01～100即可，但优选为0.1～10。由此，能够更可靠地扩大发光层63、64中的再结合位点。

另外，μe/μh值的大小可通过根据发光层63、64所含有的主体材料的种类和含量，适当地选择辅助掺杂剂的种类和含量而调整。具体而言，使用上述并苯系化合物作为主体材料时，作为辅助掺杂材料，优选为胺系化合物。由此，能够容易地将μe/μh值的大小设定在0.01～100的范围内。

此外，作为并苯系化合物，优选为上述式(4)所示的化合物。由此，能够更显著地发挥出上述效果。

另外，辅助掺杂材料的含量优选在发光层63、64中为20wt％～70wt％，更优选为20wt％～50wt％。通过将辅助掺杂材料的含量设定在上述范围内，能够容易地将μe/μh值的大小设定在0.01～100的范围内。即，辅助掺杂材料为空穴输送性高的材料时，如果辅助掺杂材料的含量低于上述下限值，则根据辅助掺杂材料的种类，有可能无法使再结合位点充分离开与在阳极侧邻接发光层63、64的层的界面附近，无法抑制该界面附近的局部的发光材料的劣化。另外，如果辅助掺杂材料的含量高于上述上限值，则根据辅助掺杂材料的种类，空穴过剩地到达在阴极侧邻接发光层63、64的层，由此有可能导致空穴所到达的层的变质·劣化，发光元件1的特性降低。

在本发明中，进一步优选在含有发光材料、主体材料和辅助掺杂材料的发光层63、64中，将主体材料中的HOMO能级、LUMO能级、空穴的迁移率和电子的迁移率分别设为HOMO_Host、LUMO_Host、μh_Host和μe_Host，将辅助掺杂材料中的HOMO能级、LUMO能级、空穴的迁移率和电子的迁移率分别设为HOMO_Assist、LUMO_Assist、μh_Assist和μe_Assist时，满足下述关系式(A)。换言之，在本发明中，优选在发光层63、64中，使主体材料与辅助掺杂材料的组合满足下述关系式(A)。

这样，在本发明中，优选不仅规定主体材料与辅助掺杂材料的HOMO、LUMO的关系，而且还规定主体材料和辅助掺杂材料的空穴与电子的迁移率的关系。由此，在发光层63、64中，能够使载流子再结合的位置充分离开与邻接发光层63、64的层的界面附近，并且能够扩大其再结合位点，因此可抑制界面附近的局部发光材料(掺杂材料)的劣化。其结果，发光元件1具有优异的发光特性和长期持续该发光特性的寿命特性。

为了得到上述效果，首先通过满足HOMO_Assist+0.2eV<HOMO_Host的关系，从而空穴会在辅助掺杂材料中的HOMO能级可靠地流动。而且，此时，由于满足μh_Host<μh_Assist的关系，所以能够可靠地得到通过添加辅助掺杂材料而获得的效果，即提高发光层63、64中的空穴输送性的效果。

另外，由于满足LUMO_Host>LUMO_Assist+0.2eV的关系，所以电子在主体材料中的LUMO能级可靠地流动。而且，此时，由于满足μe_Host>μe_Assist的关系，所以即使添加辅助掺杂材料，也能够可靠地抑制或防止由发光层63、64中的主体材料带来的电子输送性受到阻碍。

根据以上，通过在发光层63、64中添加辅助掺杂材料，能够在发光层63、64中使载流子再结合的位置充分离开与邻接发光层63、64的层的界面附近，因此能够可靠地得到如上所述的效果。

通过形成满足上述关系式(A)的主体材料和辅助掺杂材料的组合，能够容易地满足上述式(I)的关系，由此，能够使空穴和电子在发光层63、64中进一步平衡良好地流动。因此，能够使载流子再结合的位置(再结合位点)更可靠地离开与邻接发光层63、64的层的界面附近，并且能够扩大该再结合位点，因此能够更可靠地发挥出上述效果。

(电子输送层)

电子输送层7具有向绿色发光层64输送从阴极9介由电子注入层8注入的电子的功能。

作为电子输送层7的构成材料(电子输送材料)，例如可举出2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)等菲咯啉衍生物、下述式(10)所示的三(8-羟基喹啉)铝(Alq₃)等以8-羟基喹啉或其衍生物为配体的有机金属配合物等喹啉衍生物、下述式(11)所示的化合物这样的氮杂吲哚嗪衍生物、二唑衍生物、苝衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、喹喔啉衍生物、二苯基醌衍生物、硝基取代芴衍生物等。作为电子输送材料，可使用其中的1种或者组合2种以上使用。

电子输送层7的平均厚度没有特别限定，优选为0.5～100nm左右，更优选为1～50nm左右。

(电子注入层)

电子注入层8具有提高从阴极9的电子注入效率的功能。

作为该电子注入层8的构成材料(电子注入材料)，例如可举出各种无机绝缘材料、各种无机半导体材料。

作为这样的无机绝缘材料，例如可举出碱金属硫属化合物(氧化物、硫化物、硒化物、碲化物)、碱土金属硫属化合物、碱金属的卤化物和碱土金属的卤化物等。作为电子注入材料，可使用其中的1种或者组合2种以上使用。通过将这些材料作为主材料来构成电子注入层8，能够进一步提高电子注入性。特别是碱金属化合物(碱金属硫属化合物、碱金属的卤化物等)的功函数非常小，通过使用它构成电子注入层8，发光元件1可获得高的亮度。

作为碱金属硫属化合物，例如可举出Li₂O、LiO、Na₂S、Na₂Se、NaO等。

作为碱土金属硫属化合物，例如可举出CaO、BaO、SrO、BeO、BaS、MgO、CaSe等。

作为碱金属的卤化物，例如可举出CsF、LiF、NaF、KF、LiCl、KCl、NaCl等。

作为碱土金属的卤化物，例如可举出CaF₂、BaF₂、SrF₂、MgF₂、BeF₂等。

另外，作为无机半导体材料，例如可举出含有Li、Na、Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Cd、Mg、Si、Ta、Sb和Zn中的至少一种元素的氧化物、氮化物或氧化氮化物等。作为无机半导体材料，可使用其中的1种或者组合2种以上使用。

电子注入层8的平均厚度没有特别限定，优选为0.1～1000nm左右，更优选为0.2～100nm左右，进一步优选为0.2～50nm左右。

(密封部件)

密封部件10被设置成覆盖阳极3、层叠体15和阴极9，将这些部件气密地密封，具有阻断氧、水分的功能。通过设置密封部件10，可得到提高发光元件1的可靠性、防止变质·劣化(提高耐久性)等效果。

作为密封部件10的构成材料，例如可举出Al、Au、Cr、Nb、Ta、Ti或含有它们的合金、氧化硅、各种树脂材料等。应予说明，使用具有导电性的材料作为密封部件10的构成材料时，为了防止短路，根据需要，优选在密封部件10与阳极3、层叠体15及阴极9之间设置绝缘膜。

另外，密封部件10也可以以平板状与基板2对置，并在它们之间例如用热固化性树脂等片材密封。

如上的发光元件1例如可如下制造。

[1]首先，准备基板2，在该基板2上形成阳极3。

阳极3例如可使用等离子体CVD、热CVD之类的化学蒸镀法(CVD)、真空蒸镀等干式镀覆法、电镀等湿式镀覆法、溶射法、溶胶·凝胶法、MOD法、金属箔的接合等来形成。

[2]接下来，在阳极3上形成空穴注入层4。

空穴注入层4例如可采用使用了CVD法、真空蒸镀、溅射等干式镀覆法等的气相工艺形成。

另外，空穴注入层4例如也可通过将使空穴注入材料溶解于溶剂或者分散于分散介质而成的空穴注入层形成用材料供给到阳极3上后进行干燥(脱溶剂或脱分散介质)而形成。

作为空穴注入层形成用材料的供给方法，例如也可使用旋涂法、辊涂法、喷墨印刷法等各种涂布法。通过使用上述涂布法，能够较容易地形成空穴注入层4。

作为空穴注入层形成用材料的制备所使用的溶剂或分散介质，例如可举出各种无机溶剂、各种有机溶剂或含有它们的混合溶剂等。

应予说明，干燥例如可通过在大气压或减压气氛中放置、加热处理、非活性气体的喷吹等进行。

另外，在本工序之前，可以对阳极3的上表面实施氧等离子体处理。由此，能够进行如下操作：对阳极3的上表面赋予亲液性、除去(清洗)附着于阳极3的上表面的有机物、调整阳极3的上表面附近的功函数。

这里，作为氧等离子体处理的条件，例如优选使等离子体功率为100～800W左右，氧气流量为50～100mL/min左右，被处理部件(阳极3)的搬送速度为0.5～10mm/sec左右，基板2的温度为70～90℃左右。

[3]接下来，在空穴注入层4上形成空穴输送层5。

空穴输送层5例如可采用使用了CVD法、真空蒸镀、溅射等干式镀覆法等的气相工艺形成。

另外，也可通过将使空穴输送材料溶解于溶剂或者分散于分散介质而成的空穴输送层形成用材料供给到空穴注入层4上后进行干燥(脱溶剂或脱分散介质)而形成。

[4]接下来，在空穴输送层5上形成红色发光层61。

红色发光层61例如可采用使用了CVD法、真空蒸镀、溅射等干式镀覆法等的气相工艺形成。

[5]接下来，在红色发光层61上形成中间层62。

中间层62例如可采用使用了CVD法、真空蒸镀、溅射等干式镀覆法等的气相工艺形成。

[6]接下来，在中间层62上形成蓝色发光层63。

蓝色发光层63例如可采用使用了CVD法、真空蒸镀、溅射等干式镀覆法等的气相工艺形成。

[7]接下来，在蓝色发光层63上形成绿色发光层64。

绿色发光层64例如可采用使用了CVD法、真空蒸镀、溅射等干式镀覆法等的气相工艺形成。

[8]接下来，在绿色发光层64上形成电子输送层7。

电子输送层7例如可采用使用了CVD法、真空蒸镀、溅射等干式镀覆法等的气相工艺形成。

另外，电子输送层7例如也可以通过将使电子输送材料溶解于溶剂或者分散于分散介质而成的电子输送层形成用材料供给到绿色发光层64上后进行干燥(脱溶剂或脱分散介质)而形成。

[9]接下来，在电子输送层7上形成电子注入层8。

使用无机材料作为电子注入层8的构成材料时，电子注入层8例如可采用使用了CVD法、真空蒸镀、溅射等干式镀覆法等的气相工艺，无机微粒油墨的涂布和煅烧等形成。

[10]接下来，在电子注入层8上形成阴极9。

阴极9例如可使用真空蒸镀法、溅射法、金属箔的接合、金属微粒油墨的涂布和煅烧等形成。

经过上述工序，可得到发光元件1。

最后，以覆盖所得发光元件1的方式盖上密封部件10并与基板2接合。

＜第2实施方式＞

图2是示意性地表示本发明的第2实施方式涉及的发光元件的纵截面的图。应予说明，以下，为了方便说明，将图2中的上侧即阴极9侧作为“上”、下侧即阳极3侧作为“下”进行说明。

本实施方式所涉及的发光元件1A除了发光部6A为一层发光层以外，与上述第1实施方式的发光元件1相同。

上述构成的发光元件1A中，发光部6A含有发光材料、保持上述发光材料的主体材料、和具有与上述主体材料相反的迁移率的辅助掺杂材料而构成，该发光部(发光层)6A中，满足0.01≤μe/μh≤100的关系。

另外，该发光部6A优选满足上述关系式(A)。

作为可用于发光部6A的发光材料，没有特别限定，可适当地使用上述红色发光材料、蓝色发光材料、绿色发光材料等中的1种或者组合2种以上使用。

另外，作为发光部6A所含有的主体材料和辅助掺杂材料，可分别使用上述第1实施方式中列举的材料。

根据如上的构成，也可得到与本发明的第1实施方式相同的效果。

如上所述的发光元件1、1A例如可用于发光装置(本发明的发光装置)。

这样的发光装置具备如上所述的发光元件1、1A，因此能以较低电压进行驱动。

另外，这样的发光装置例如可用作用于照明等的光源等。

另外，通过将发光装置中的多个发光元件1配置成矩阵状，能够构成显示器装置所使用的发光装置。

接下来，对应用本发明的显示装置而得的显示器装置的一个例子进行说明。

图3所示的显示器装置100具有发光装置101和滤色器19R、19G、19B，所述发光装置101具备与子像素100R、100G、100B对应地设置的多个发光元件1R、1G、1B。这里，显示器装置100是顶部发射结构的显示器面板。应予说明，作为显示器装置的驱动方式，没有特别限定，可以是有源矩阵方式、无源矩阵方式中的任一种。

发光装置101具备基板21，发光元件1R、1G、1B以及驱动用晶体管24。

在基板21上设有多个驱动用晶体管24。以覆盖这些驱动用晶体管24的方式形成有由绝缘材料构成的平坦化层22。

各驱动用晶体管24具备由硅构成半导体层241、在半导体层241上形成的栅绝缘层242、在栅绝缘层242上形成的栅电极243、源电极244以及漏电极245。

在平坦化层22上与各驱动用晶体管24对应地设置有发光元件1R、1G、1B。

发光元件1R在平坦化层22上依次层叠有反射膜32、防腐蚀膜33、阳极3、层叠体15、阴极9、阴极盖34。在本实施方式中，各发光元件1R、1G、1B的阳极3构成像素电极。该阳极3介由导电部(配线)27与各驱动用晶体管24的漏电极245电连接。另外，各发光元件1R、1G、1B的阴极9为共用电极。

应予说明，发光元件1G、1B的构成与发光元件1R的构成相同。另外，在图3中，对与图1相同的构成标记相同的符号。另外，反射膜32的构成(特性)根据光的波长而可以在发光元件1R、1G、1B之间不同。

在邻接的发光元件1R、1G、1B彼此之间设有隔壁31。

另外，以覆盖这样构成的发光装置101的方式，形成有由环氧树脂构成的环氧树脂层35。

在上述环氧树脂层35上与发光元件1R、1G、1B对应地设置有滤色器19R、19G、19B。

滤色器19R将来自发光元件1R的白色光W转换成红色。另外，滤色器19G将来自发光元件1G的白色光W转换成绿色。另外，滤色器19B将来自发光元件1B的白色光W转换成蓝色。通过将这样的滤色器19R、19G、19B与发光元件1R、1G、1B组合使用，能够显示全彩图像。

另外，在邻接的滤色器19R、19G、19B彼此之间形成有遮光层36。由此，能够防止不想要的子像素100R、100G、100B发光。

而且，以覆盖滤色器19R、19G、19B和遮光层36的方式设置有密封基板20。

以上说明的显示器装置100可以是单色显示，也可以通过选择各发光元件1R、1G、1B所使用的发光材料而进行彩色显示。

这样的显示器装置100(本发明的显示装置)由于使用如上所述的发光装置101，所以能以较低电压进行驱动。因此，能够以少的耗电量显示高品位的图像。

该图中，个人计算机1100由具备键盘1102的主体部1104和具备显示部的显示单元1106构成。显示单元1106介由铰接结构部可转动地被支撑于主体部1104。

该个人计算机1100中，显示单元1106所具备的显示部由上述显示器装置100构成。

该图中，移动电话1200具备多个操作按钮1202、听筒1204、话筒1206以及显示部。

移动电话1200中，显示部由上述显示器装置100构成。

图6是表示应用本发明的电子设备而得的数码相机的构成的立体图。应予说明，在该图中，对与外部设备的连接也进行了简易的表示。

数码相机1300具备壳体(机身)1302、受光单元1304、快门按钮1306、电路基板1308、视频信号输出端子1312、数据通信用的输入输出端子1314以及显示部。

这里，通常的照相机利用被摄体的光学图像使银盐照相胶片感光。与此相对，数码相机1300是通过CCD(电荷耦合器件：Charge Coupled Device)等摄像元件对被摄体的光学图像进行光电转换而生成摄像信号(图像信号)。

在数码相机1300中的壳体(机身)1302的背面设有显示部。该显示部成为基于由CCD生成的摄像信号而进行显示的构成，作为将被摄体以电子图像显示的取景器发挥功能。

数码相机1300中，该显示部由上述显示器装置100构成。

在壳体的内部设置有电路基板1308。该电路基板1308设置有可储存(记忆)摄像信号的存储器。

另外，在壳体1302的正面侧(在图示的构成中为背面侧)设置有包括光学透镜(摄像光学系统)、CCD等的受光单元1304。

如果拍摄者确认显示部中显示的被摄体像后按下快门按钮1306，则此时的CCD的摄像信号被传送·储存至电路基板1308的存储器中。

另外，该数码相机1300在壳体1302的侧面具备视频信号输出端子1312和数据通信用的输入输出端子1314。如图所示，根据需要将电视监视器1430与视频信号输出端子1312连接。另外，根据需要将个人计算机1440与数据通信用的输入输出端子1314连接。由此，如果进行规定的操作，则储存于电路基板1308的存储器的摄像信号被输出至电视监视器1430、个人计算机1440。

应予说明，本发明的电子设备不限于图4的个人计算机(移动型个人计算机)、图5的移动电话、图6的数码相机。作为本发明的电子设备，例如可举出电视机、摄像机、取景器型或监视直视型的录像机、便携式个人计算机，汽车导航装置、传呼机、电子记事本(也包括具有通信功能的)、电子辞典、计算器、电子游戏机、文字处理器、工作站、可视电话、防盗用电视监视器、电子望远镜、POS终端、具备触摸板的机器(例如金融机构的自动提款机、自动售票机)、医疗设备(例如电子体温计、血压计、血糖计、心电图显示装置、超声波诊断装置、内窥镜用显示装置)、鱼群探测器、各种测量设备、仪表类(例如车辆、飞机、船舶的仪表类)、飞行模拟器、其它各种监视器类、投影仪等投射型显示装置等。

以上，基于图示的实施方式说明了本发明的发光元件、发光装置、显示装置和电子设备，但本发明并不限定于此。

例如，在上述实施方式中，对发光元件所具备的蓝色发光层和绿色发光层含有发光材料、主体材料和辅助掺杂材料而构成且满足上述关系式(I)的情况进行了说明。然而，本发明并不限于上述情况，例如也可以是发光元件所具备的红色发光层含有发光材料、主体材料和辅助掺杂材料而构成且满足上述关系式(I)的情况，还可以是蓝色发光层和绿色发光层中的至少一方含有发光材料、主体材料和辅助掺杂材料而构成且满足上述关系式(I)的情况。

另外，在上述实施方式中，说明了发光元件具有1层、3层的发光层，但发光层也可以是2层或4层以上。此时，发光元件所具备的至少1层发光层含有发光材料、主体材料和辅助掺杂材料而构成且满足上述关系式(I)即可。

此外，在上述第1实施方式中，对发光元件具有分别发出红色、蓝色和绿色的光的3层发光层，即发出不同发光色的多个发光层的情况进行了说明，但本发明的发光元件也可适用于具有发出相同发光色的多个发光层的发光元件。

实施例

接下来，对本发明的具体的实施例进行说明。

1.发光元件的制造

(实施例1A)

＜1＞首先，准备平均厚度0.5mm的透明玻璃基板。接下来，采用溅射法在该基板上形成平均厚度为50nm的ITO电极(阳极)。

然后，将基板依次浸渍于丙酮、2-丙醇中，进行超声波清洗后，实施氧等离子体处理。

＜2＞接下来，采用真空蒸镀法使上述式(2)所示的N,N’-二(1-萘基)-N,N’-二苯基〔1,1’-联苯基〕-4,4’-二胺(α-NPD)蒸镀在ITO电极上，形成平均厚度为40nm的空穴输送层。

＜3＞接下来，采用真空蒸镀法使红色发光层的构成材料蒸镀在空穴输送层上，形成平均厚度为5nm的红色发光层(第1发光层)。作为红色发光层的构成材料而言，作为成为客体材料的红色发光材料(第1发光材料)，使用上述式(5)所示的四芳基二茚并苝衍生物。另外，作为主体材料(第1主体材料)，使用上述式(7)所示的并四苯衍生物。应予说明，红色发光层中的第1发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为1.5wt％。

＜4＞接下来，采用真空蒸镀法使中间层的构成材料蒸镀在红色发光层上，形成平均厚度为20nm的中间层。作为中间层的构成材料，使用以50：50混合上述式(6)所示的蒽衍生物和上述式(4)所示的化合物而成的混合物。

＜5＞接下来，采用真空蒸镀法使蓝色发光层的构成材料蒸镀在中间层上，形成平均厚度为15nm的蓝色发光层(第2发光层)。作为蓝色发光层的构成材料而言，作为成为客体材料的蓝色发光材料(第2发光材料)，使用上述式(8)所示的二苯乙烯基二胺系化合物。另外，作为主体材料(第2主体材料)，使用上述式(6)所示的蒽衍生物。另外，作为辅助掺杂材料(第2辅助掺杂材料)，使用上述式(4)所示的胺衍生物。应予说明，蓝色发光层中的蓝色发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为8.0wt％。另外，上述式(6)所示的蒽衍生物与上述式(4)所示的胺衍生物的混合比为80：20。

＜6＞接下来，采用真空蒸镀法使绿色发光层的构成材料蒸镀在蓝色发光层上，形成平均厚度为15nm的绿色发光层(第3发光层)。作为绿色发光层的构成材料而言，作为成为客体材料的绿色发光材料(第3发光材料)，使用上述式(9)所示的喹吖啶酮衍生物。另外，作为主体材料(第3主体材料)，使用上述式(6)所示的蒽衍生物。另外，作为辅助掺杂材料(第3辅助掺杂材料)，使用上述式(4)所示的胺衍生物。应予说明，绿色发光层中的绿色发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为1.0wt％。另外，上述式(6)所示的蒽衍生物与上述式(4)所示的胺衍生物的混合比为80：20。

＜7＞接下来，采用真空蒸镀法在绿色发光层上将上述式(11)所示的氮杂吲哚嗪衍生物成膜，形成平均厚度为25nm的电子输送层。

＜8＞接下来，采用真空蒸镀法在电子输送层上将氟化锂(LiF)成膜，形成平均厚度为1nm的电子注入层。

＜9＞接下来，采用真空蒸镀法在电子注入层上将Al成膜。由此，形成由Al构成的平均厚度为100nm的阴极。

＜10＞接下来，以覆盖所形成的各层(层叠体)的方式盖上玻璃制的保护盖(密封部件)，利用环氧树脂固定、密封。

通过以上工序，制得发出白光的图1所示的实施例1A的发光元件。

(实施例2A～4A、比较例2A)

按表1所示变更蓝色发光层和绿色发光层中的上述式(6)所示的蒽衍生物与上述式(4)所示的胺衍生物的混合比，除此之外，与上述实施例1A同样地制造实施例2A～4A、比较例2A的发光元件。

(比较例1A)

省略蓝色发光层和绿色发光层中的上述式(4)所示的胺衍生物的添加，除此之外，与上述实施例1A同样地制造比较例1A的发光元件。

表1

【表1】

2.评价

2-1.迁移率比μe/μh的评价

对实施例1A～4A和比较例1A、2A的发光元件，采用阻抗光谱法得到蓝色发光层的空穴迁移率和电子迁移率，得到它们的迁移率之比。由此求出迁移率比μe/μh。

2-2.发光寿命的评价

使用直流电源使比较例1A的发光元件发光，使初始亮度恒定。其后，使用亮度计测定亮度，测定该亮度成为初始亮度的80％为止的时间(LT80)。对实施例1A～4A和比较例2A的发光元件，求出使由比较例1A的发光元件测得的LT80为100时的相对值。

将上述评价结果示于表2。

表2

※迁移率比为B-EML的值

	迁移率比(μe/μh)	寿命LT80
			实施例1A	50	160
实施例2A	6	180
			实施例3A	0.1	130
实施例4A	0.013	120
			比较例1A	＞7000	100
比较例2A	600	110

由表2可知，实施例1A～4A的发光元件的迁移率比μe/μh的大小在0.01～100的范围内，与迁移率比μe/μh的大小不在0.01～100的范围内的比较例1A、2A相比，发光寿命长。

应予说明，上述工序＜5＞、＜6＞中使用的上述式(6)所示的蒽衍生物的HOMO能级、LUMO能级、空穴的迁移率和电子的迁移率分别为5.9[eV]、2.9[eV]、小于1.0×10^-9[cm²/Vs]和7.0×10^-6[cm²/V]。另外，上述式(4)所示的胺衍生物的HOMO能级、LUMO能级、空穴的迁移率和电子的迁移率分别为5.6[eV]、2.5[eV]、9.0×10^-4[cm²/Vs]和小于1.0×10^-9[cm²/V]。

应予说明，蒽衍生物和胺衍生物的HOMO能级、LUMO能级、空穴的迁移率和电子的迁移率分别采用阻抗光谱法测得。

3.发光元件的制造

(实施例1B)

＜1＞首先，准备平均厚度为0.5mm的透明玻璃基板。接下来，在该基板上采用溅射法形成平均厚度为50nm的ITO电极(阳极)。

＜2＞接下来，采用真空蒸镀法使上述式(2)所示的N,N’-二(1-萘基)-N,N’-二苯基〔1,1’-联苯基〕-4,4’-二胺(α-NPD)蒸镀在ITO电极上，形成平均厚度为60nm的空穴输送层。

＜3＞接下来，采用真空蒸镀法使蓝色发光层的构成材料蒸镀在空穴输送层上，形成平均厚度为40nm的蓝色发光层(发光部)。作为蓝色发光层的构成材料而言，作为蓝色发光材料，使用上述式(8)所示的二苯乙烯基二胺系化合物。另外，作为主体材料，使用上述式(6)所示的蒽衍生物。另外，作为辅助掺杂材料，使用上述式(4)所示的胺衍生物。应予说明，蓝色发光层中的蓝色发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为8.0wt％。另外，上述式(6)所示的蒽衍生物与上述式(4)所示的胺衍生物的混合比为80：20。

＜4＞接下来，采用真空蒸镀法在发光层上将上述式(11)所示的氮杂吲哚嗪衍生物成膜，形成平均厚度为20nm的电子输送层。

＜5＞接下来，采用真空蒸镀法在电子输送层上将氟化锂(LiF)成膜，形成平均厚度为1nm的电子注入层。

＜6＞接下来，采用真空蒸镀法在电子注入层上将Al成膜。由此，形成由Al构成的平均厚度为100nm的阴极。

＜7＞接下来，以覆盖所形成的各层的方式盖上玻璃制的保护盖(密封部件)，利用环氧树脂固定、密封。

通过以上工序，制得发出蓝光的图2所示的实施例1B的发光元件。

(实施例2B～4B、比较例2B)

按表3所示变更发光层中的上述式(6)所示的蒽衍生物与上述式(4)所示的胺衍生物的混合比，除此之外，与上述实施例1B同样地制造实施例2B～4B、比较例2B的发光元件。

(比较例1B)

省略蓝色发光层和绿色发光层中的上述式(4)所示的胺衍生物的添加，除此之外，与上述实施例1B同样地制造比较例1B的发光元件。

表3

表3 膜厚：nm

4.评价

4-1.迁移率比μe/μh的评价

对实施例1B～4B和比较例1B、2B的发光元件，采用阻抗光谱法得到发光层的空穴迁移率和电子迁移率，得到它们的迁移率之比。由此求出迁移率比μe/μh。

4-2.发光寿命的评价

使用直流电源使比较例1B的发光元件发光，使初始亮度恒定。其后，使用亮度计测定亮度，测定其亮度达到初始亮度的80％为止的时间(LT80)。对实施例1B～4B和比较例2B的发光元件求出以由比较例1B的发光元件测得的LT80为100时的相对值。

将上述评价结果示于表4。

表4

	迁移率比(μe/μh)	寿命LT80
			实施例1B	50	170
实施例2B	6	200
			实施例3B	0.1	150
实施例4B	0.013	120
			比较例1B	＞7000	100
比较例2B	600	110

由表4可知，实施例1B～4B的发光元件的迁移率比μe/μh的大小在0.01～100的范围内，与迁移率比μe/μh的大小不在0.01～100的范围内的比较例1B、2B相比，发光寿命长。

符号说明

1、1A、1B、1G、1R……发光元件

2……基板

3……阳极

4……空穴注入层

5……空穴输送层

6……发光部

6A……发光部(发光层)

61……红色发光层(第1发光层)

62……中间层

63……蓝色发光层(第2发光层)

64……绿色发光层(第3发光层)

7……电子输送层

8……电子注入层

9……阴极

10……密封部件

15……层叠体

19B、19G、19R……滤色器

100……显示器装置

101……发光装置

100R、100G、100B……子像素

20……密封基板

21……基板

22……平坦化层

24……驱动用晶体管

241……半导体层

242……栅绝缘层

243……栅电极

244……源电极

245……漏电极

27……配线

31……隔壁

32……反射膜

33……防腐蚀膜

34……阴极盖

35……环氧树脂层

36……遮光层

1100……个人计算机

1102……键盘

1104……主体部

1106……显示单元

1200……移动电话

1202……操作按钮

1204……听筒

1206……话筒

1300……数码相机

1302……壳体(机身)

1304……受光单元

1306……快门按钮

1308……电路基板

1312……视频信号输出端子

1314……用于数据通信的输入输出端子

1430……电视监视器

1440……个人计算机

Claims

1.一种发光元件，其特征在于，具有：

阴极，

阳极，和

设置于所述阴极与所述阳极之间且通过施加驱动电压而发光的发光层；

所述发光层含有发光材料、保持所述发光材料的主体材料、以及辅助掺杂材料而构成，

所述主体材料是电子输送性高的材料，所述辅助掺杂材料是空穴输送性高的材料，

将所述发光层中的空穴的迁移率设为μh、电子的迁移率设为μe时，由μe/μh表示的迁移率比满足下述式(I)的关系：

0.01≤μe/μh≤100…(I)，

将所述主体材料中的HOMO能级、LUMO能级、空穴的迁移率和电子的迁移率分别设为HOMO_Host、LUMO_Host、μh_Host和μe_Host，

将所述辅助掺杂材料中的HOMO能级、LUMO能级、空穴的迁移率和电子的迁移率分别设为HOMO_Assist、LUMO_Assist、μh_Assist和μe_Assist时，满足下述关系式(A)：

2.根据权利要求1所述的发光元件，其中，所述辅助掺杂材料在所述发光层中以其含量为20wt％～70wt％的方式构成。

3.根据权利要求1或2所述的发光元件，其中，所述主体材料是并苯系化合物。

4.根据权利要求3所述的发光元件，其中，所述辅助掺杂材料是胺系化合物。

5.根据权利要求4所述的发光元件，其中，所述胺系化合物是下述式(4)所示的化合物：

6.一种发光装置，其特征在于，具备权利要求1～5中任一项所述的发光元件。

7.一种显示装置，其特征在于，具备权利要求6所述的发光装置。

8.一种电子设备，其特征在于，具备权利要求7所述的显示装置。