CN105742515A - 发光元件、发光装置、照明装置以及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种使用寿命得到提高的发光元件。此外，提供一种使用该发光元件的发光装置、照明装置及电子设备。本发明提供一种发光元件，该发光元件在阳极和阴极之间具有空穴传输层和接触于空穴传输层的阴极一侧的表面而设置的含有发光物质的层，其中空穴传输层含有第一有机化合物和抗还原物质，并且含有发光物质的层含有第二有机化合物和发光物质且至少具有电子传输性。此外，本发明还提供包括上述发光元件的发光装置或包括该发光装置的照明装置或电子设备。
Description
本申请是申请日为2010年5月13日、申请号为201080024607.3、发明名称为“发光元件、发光装置、照明装置以及电子设备”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种电流激发型发光元件，特别涉及一种在电极之间设置有包含有机化合物的层的发光元件。此外，本发明还涉及一种具有发光元件的发光装置以及使用该发光装置的照明装置或电子设备。
背景技术
近年来，对利用电致发光(EL：ElectroLuminescence)的发光元件的研究日益火热。这种发光元件的基本结构是在一对电极之间夹有发光物质。通过对这种发光元件施加电压，可以得到来自发光物质的发光。
由于这种发光元件为自发光型，所以与液晶显示器相比具有像素的可见度高且不需要背光灯等优点。因此，这种发光元件适用于平面显示元件。此外，这种发光元件还具有以下主要优点，即：能够制造为薄膜且轻量。此外，响应速度快也是其特征之一。
另外，因为这些发光元件可以被形成为膜状，所以可以容易地获得面状的发光。所以，可以形成利用面状发光的大面积的元件。这是在使用以白炽灯泡、LED为代表的点光源或者以荧光灯为代表的线光源时不容易得到的特点，因而，上述发光元件的作为能够应用于照明装置等的面光源的利用价值也很高。
具有多个优点的这种发光元件以及使用该发光元件的发光装置在实际应用上受到限制的主要原因之一是发光元件劣化。发光元件产生即使在流过相同电流量的情况下也伴随驱动时间的累积而亮度降低的劣化。为了广泛地普及该发光装置，一定要得到其劣化程度是作为实际产品可以容许的程度的发光元件。对发光元件在驱动电路、密封、元件结构、材料等多方面上进行研究(例如，专利文件1)。
参考文献
专利文件
[专利文件1]日本专利申请公开2008－204934号公报
发明内容
本发明的一个方式的目的之一在于实现发光元件的长使用寿命化。此外，本发明的一个方式的目的之一还在于提供一种使用寿命长的发光元件的照明装置或电子设备。
本发明的一个方式是一种发光元件，该发光元件在阳极和阴极之间包括空穴传输层和接触于空穴传输层的阴极一侧的表面地设置的含有发光物质的层。空穴传输层含有第一有机化合物和抗还原物质，并且含有发光物质的层包括第二有机化合物和发光物质。含有发光物质的层至少具有电子传输性。
另外，在上述发光元件中，优选含有发光物质的层具有双极性。
另外，本发明的一个方式是一种发光元件，该发光元件在阳极和阴极之间包括空穴传输层和接触于空穴传输层的阴极一侧的表面地设置的含有发光物质的层。含有发光物质的层包括位于阳极一侧的第一发光层和接触于第一发光层的阴极一侧的表面的第二发光层。空穴传输层含有第一有机化合物和抗还原物质。第一发光层包含第二有机化合物作为主体材料并且包含发光物质作为客体材料。第二发光层包含第三有机化合物作为主体材料并且包含发光物质作为客体材料。含有发光物质的层至少具有电子传输性并且第二发光层的发光物质具有空穴俘获性。
另外，在上述发光元件中，优选第一发光层所含有的发光物质的浓度高于第二发光层所含有的发光物质的浓度。
另外，在上述发光元件中，优选作为抗还原物质含有金属氧化物，并且第一有机化合物中所含有的金属氧化物的浓度优选为67wt％以上且小于100wt％，更优选为80wt％以上且小于100wt％。
另外，在上述发光元件中，优选阳极和空穴传输层互相接触。
另外，本发明的一个方式是一种包括具有任何上述结构的发光元件的发光装置，或者包括该发光装置的照明装置或电子设备。
上述本发明的方式至少达成上述目的中的一个。
另外，本说明书中的发光装置包括使用发光元件的图像显示装置。此外，如下模块都包括在发光装置的范畴中：在发光元件中安装有连接器诸如各向异性导电薄膜、TAB(带式自动接合)胶带、或者TCP(薄膜封装)的模块；在TAB胶带、TCP的端部设置有印刷线路板的模块；通过COG(玻璃上芯片)方法在发光元件中直接安装有IC(集成电路)的模块。
另外，在本说明书中，“具有电子传输性的有机化合物”是指至少具有电子传输性且电子传输性高于空穴传输性的有机化合物，“具有空穴传输性的有机化合物”是指至少具有空穴传输性且空穴传输性高于电子传输性的有机化合物。
通过实施本发明的一个方式，可以获得实现了长使用寿命化的发光元件。
附图说明
图1A和1B是示出根据本发明的一个方式的发光元件的概要的图；
图2A和2B是示出根据本发明的一个方式的发光元件的元件结构的一个实例的图；
图3A和3B是示出根据本发明的一个方式的元件的概要的图；
图4是空穴传输性和添加有客体材料的层中所添加的客体材料浓度的关系的概念图；
图5A和5B是示出根据本发明的一个方式的发光元件的元件结构的一个实例的图；
图6A至6D是示出根据本发明的一个方式的发光装置的一个实例的图；
图7是示出根据本发明的一个方式的发光装置的一个实例的图；图8A和8B是示出根据本发明的一个方式的发光装置的一个实例的图；
图9A至9E是示出根据本发明的一个方式的电子设备的实例的图；
图10是示出根据本发明的一个方式的照明装置的实例的图；
图11是示出实施例1的发光元件的特性的图；
图12是示出实施例1的发光元件的特性的图；
图13是示出实施例1的发光元件的特性的图；
图14是示出实施例1的发光元件的特性的图；
图15是示出实施例1的发光元件的特性的图；
图16是示出实施例2的发光元件的特性的图；
图17是示出实施例2的发光元件的特性的图；
图18是示出实施例2的发光元件的特性的图；
图19是示出实施例2的发光元件的特性的图；
图20是示出实施例2的发光元件的特性的图；
图21是示出实施例3的发光元件的特性的图；
图22是示出实施例3的发光元件的特性的图；
图23是示出实施例3的发光元件的特性的图；
图24是示出实施例3的发光元件的特性的图；
图25是示出实施例3的发光元件的特性的图；
图26是示出实施例4的发光元件的特性的图；
图27是示出实施例4的发光元件的特性的图；
图28是示出实施例4的发光元件的特性的图；
图29是示出实施例4的发光元件的特性的图；
图30是示出实施例4的发光元件的特性的图；
图31是示出实施例5的发光元件的特性的图；
图32是示出实施例5的发光元件的特性的图；
图33是示出实施例5的发光元件的特性的图；
图34是示出实施例5的发光元件的特性的图；
图35是示出实施例5的发光元件的特性的图；
图36A至36D是示出含有金属氧化物的薄膜的耐溶剂性的图。
图37是示出根据本发明的一个方式的发光元件的元件结构的一个实例的图；
图38是示出实施例7的发光元件的特性的图；
图39是示出实施例7的发光元件的特性的图；
图40是示出实施例7的发光元件的特性的图；
图41是示出实施例7的发光元件的特性的图；
图42是示出实施例7的发光元件的特性的图。
具体实施方式
下面，将参照附图说明本发明的实施方式。但是，所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解本发明可以通过多种不同的方式来实施，本发明的方式及详细内容在不脱离本发明的宗旨及其范围下可以以各种各样的方式修改。因此，本发明不应该被解释为仅限定在以下实施方式及实施例所记载的内容中。另外，当在本说明书中说明“量”关系(quannity，amountorcontent)时，在没有特别的说明的情况下，进行质量换算。此外，本说明书中的“阳极”是指将空穴注入到含有发光物质的层中的电极，而阴极是指将电子注入到含有发光物质的层中的电极。
实施方式1
图1A示出本实施方式的发光元件100的概念图。本实施方式的发光元件100在阳极102与阴极108之间包括包含多层的EL层103。EL层103至少包括空穴传输层104和接触于空穴传输层104的阴极一侧的表面地设置的含有发光物质的层106。
空穴传输层104是含有第一有机化合物和抗还原物质的层。另外，含有发光物质的层106是含有第二有机化合物和发光物质的层。
图1B中示出本实施方式所示的发光元件100的带隙图的一个实例。在图1B中，参考数字202表示阳极102的费米能级，204表示空穴传输层104所含有的第一有机化合物的HOMO(最高占有轨道能级)能级，206表示第一有机化合物的LUMO(最低空轨道能级)能级，208表示空穴传输层104所含有的抗还原物质的HOMO(或施主)能级，210表示抗还原物质的LUMO(或受主)能级，212表示含有发光物质的层106的HOMO能级，214表示含有发光物质的层106的LUMO能级，216表示阴极108的费米能级。
在图1B中，从阳极102注入的空穴经过空穴传输层104注入到含有发光物质的层106。另一方面，从阴极108注入的电子注入到含有发光物质的层106并在含有发光物质的层106中与空穴重新结合而发光。
当含有发光物质的层106具有电子传输性时，有时从阴极108注入到含有发光物质的层106的电子在含有发光物质的层106中迁移而到达空穴传输层104。当采用空穴传输层104中不含有抗还原物质的现有的元件结构时，若电子到达空穴传输层104，则会使空穴传输层104所含有的有机化合物还原进而导致空穴传输层的劣化。也就是说，当电子从含有发光物质的层穿过并到达空穴传输层而未重新结合时，该电子导致发光元件100的劣化，这引起可靠性降低。
但是，在本实施方式所示的发光元件100中，与含有发光物质的层106接触的空穴传输层104包含具有比第一有机化合物的LUMO能级206低的LUMO(或受主)能级210的抗还原物质。也就是说，空穴传输层104含有比第一有机化合物更容易接受电子的抗还原物质。由此，即使电子穿过含有发光物质的层106而到达空穴传输层104，抗还原物质接受电子；所以，通过空穴传输层104的空穴及处于抗还原物质的LUMO能级210的电子可以彼此重新结合而不进入激发态，并且能够进行热失活。这可以阻止第一有机化合物还原，所以能够抑制空穴输送层104的劣化。所以，可以获得可靠性高且使用寿命长的发光元件100。
另外，本实施方式所示的发光元件100能够通过抗还原物质抑制由于电子从含有发光物质的层106穿过空穴传输层104而导致的空穴传输层104的劣化。所以优选含有发光物质的层106具有电子传输性。另外，更优选含有发光物质的层106具有双极性。当含有发光物质的层106具有双极性时，发光区域不容易位于含有发光物质的层106与空穴传输层104的界面上，从而可以制造发光効率的降低少的具有优良特性的发光元件。
接着，使用图2A和2B参照如上所述的发光元件的制造方法而更具体地说明如上所述的发光元件。另外，在此说明的元件结构、制造方法只不过是一个例示，而在不脱离本实施方式的宗旨的范围内可以应用其它公知的结构、材料、制造方法。
首先，在衬底101上形成阳极102。作为阳极102，优选使用具有高功函数(具体而言，功函数4.0eV以上)的金属、合金、导电性化合物以及它们的混合物等。具体而言，可以举出铟锡氧化物(以下示为ITO)、包含硅或氧化硅的铟锡氧化物、包含氧化锌(ZnO)的氧化铟、包含氧化钨及氧化锌的氧化铟(IWZO)等。虽然这些导电的金属氧化物膜通常通过溅射形成，但也可以应用溶胶－凝胶法等方法形成。例如，包含氧化锌(ZnO)的氧化铟可以使用向氧化铟中添加1wt％至20wt％的氧化锌的靶并且通过溅射法形成。另外，可以通过使用在氧化铟中含有0.5wt％至5wt％的氧化钨和0.1wt％至1wt％的氧化锌的靶材且利用溅射法形成含有氧化钨和氧化锌的氧化铟(IWZO)。另外，也可以使用金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、钨(W)、铬(Cr)、钼(Mo)、铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)、钯(Pd)或金属材料的氮化物(例如，氮化钛)等。
接着，形成EL层103。EL层103包含至少包括空穴传输层104和接触于空穴传输层104的阴极一侧的表面地设置的含有发光物质的层106。EL层103可以具有进一步层叠这些层以外的层的结构。EL层103可以使用低分子系材料或高分子系材料形成。另外，用来形成EL层103的材料不局限于只含有有机化合物材料的材料，还包括部分含有无机化合物的材料。另外，除了空穴传输层104及含有发光物质的层106之外，还可以设置具有各种功能的功能层如空穴注入层、空穴阻挡层(holeblockinglayer)、电子传输层、电子注入层等。EL层103中，可以形成同时具有两种以上的上述各层所具有的功能的层。当然，也可以设置有上述功能层以外的层。在本实施方式中，作为EL层103，以如下发光元件为例来进行说明，该发光元件如图2A所示，具有在衬底101上从阳极102一侧按顺序层叠有空穴传输层104、含有发光物质的层106、电子传输层110及电子注入层112的结构。
空穴传输层104是含有空穴传输性高的第一有机化合物和抗还原物质的层。作为用作空穴传输层104的空穴传输性高的物质，可以使用如芳香胺化合物、咔唑衍生物、芳烃、高分子化合物(低聚物、树状聚合物、聚合物等)等各种化合物。另外，作为空穴传输性高的物质，优选使用具有10－6cm2/Vs以上的空穴迁移率的物质。但是，只要是空穴传输性大于电子传输性的物质，就可以使用上述物质以外的物质。下面，具体举出可以用作第一有机化合物的有机化合物。
例如，作为芳香胺化合物，可以举出4，4＇－双[N－(1－萘基)－N－苯基氨基]联苯(缩写：NPB或α－NPD)、N，N＇－双(4－甲基苯基)－N，N＇－二苯基－对－苯二胺(缩写：DTDPPA)、4，4＇－双[N－(4－二苯氨基苯基)－N－苯基氨基]联苯(缩写：DPAB)、4，4＇－双(N－﹛4－[N＇－(3－甲基苯基)－N’－苯基氨基]苯基﹜－N－苯基氨基)联苯(缩写：DNTPD)、1，3，5－三[N－(4－二苯氨基苯基)－N－苯基氨基]苯(缩写：DPA3B)等。
作为咔唑衍生物，具体地可以使用3－[N－(9－苯基咔唑－3－基)－N－苯基氨基]－9－苯基咔唑(缩写：PCzPCA1)、3，6－双[N－(9－苯基咔唑－3－基)－N－苯基氨基]－9－苯基咔唑(缩写：PCzPCA2)、3－[N－(1－萘基)－N－(9－苯基咔唑－3－基)氨基]－9－苯基咔唑(缩写：PCzPCN1)、4，4＇－二(N－咔唑基)联苯(缩写：CBP)、1，3，5－三[4－(N－咔唑基)苯基]苯(缩写：TCPB)、9－[4－(10－苯基－9－蒽基)苯基]－9H－咔唑(缩写：CzPA)、1，4－双[4－(N－咔唑基)苯基]－2，3，5，6－四苯基苯等。
另外，作为芳烃，例如可以举出2－叔丁基－9，10－二(2－萘基)蒽(缩写：t－BuDNA)、2－叔丁基－9，10－二(1－萘基)蒽、9，10－双(3，5－二苯基苯基)蒽(缩写：DPPA)、2－叔丁基－9，10－双(4－苯基苯基)蒽(缩写：t－BuDBA)、9，10－二(2－萘基)蒽(缩写：DNA)、9，10－二苯基蒽(缩写：DPAnth)、2－叔丁基蒽(缩写：t－BuAnth)、9，10－双(4－甲基－1－萘基)蒽(缩写：DMNA)、9，10－双[2－(1－萘基)苯基]－2－叔丁基蒽、9，10－双[2－(1－萘基)苯基]蒽、2，3，6，7－四甲基－9，10－二(1－萘基)蒽、2，3，6，7－四甲基－9，10－二(2－萘基)蒽、9，9＇－联蒽、10，10＇－二苯基－9，9＇－联蒽、10，10＇－双(2－苯基苯基)－9，9＇－联蒽、10，10＇－双[(2，3，4，5，6－五苯基)苯基]－9，9＇－联蒽、蒽、并四苯等。此外，更优选使用具有1×10－6cm2/Vs以上的空穴迁移率且碳数为14至42的芳烃。
另外，可用于第一有机化合物的芳烃也可以具有乙烯基骨架。作为具有乙烯基的芳烃，例如可以举出4，4＇－双(2，2－二苯基乙烯基)联苯(缩写：DPVBi)、9，10－双[4－(2，2－二苯基乙烯基)苯基]蒽(缩写：DPVPA)等。空穴传输层优选使用具有1X10－6cm2/Vs以上的空穴迁移率的物质。但是，只要是空穴传输性大于电子传输性的物质，也可以用作空穴传输层。此外，空穴传输层的结构不限于单层结构，又可以为含有满足上述条件的两个以上的由上述物质形成的层的叠层结构。空穴传输层可以使用真空蒸镀法等形成。
另外，作为用于空穴传输层104的抗还原物质，可以使用比用于空穴传输层的第一有机化合物电子接受性高的物质。例如，可以举出属于元素周期表中第4族至第8族的金属的氧化物。具体地，氧化钒、氧化铌、氧化钽、氧化铬、氧化钼、氧化钨、氧化锰和氧化铼等是优选的材料，因为其受主能级低且电子接受性高。其中，尤其优选使用氧化钼，因为它在大气中稳定、吸湿性低并且容易处理。
另外，还可以使用有机化合物作为抗还原物质。当使用有机化合物作为抗还原物质时，有机化合物的电子接受性高应高于第一有机化合物的电子接受性。所以，当使用有机化合物作为抗还原物质时，选择LUMO能级比第一有机化合物的LUMO能级深(绝对值大)的物质。另外，为了不妨碍空穴在空穴传输层104中的传输，选择HOMO能级与第一有机化合物的HOMO能级基本相同或更深的物质作为抗还原物质的有机化合物。但是，当用作抗还原物质的有机化合物的能隙小于含有发光物质的层106所含有的发光物质的能隙(或三重态能)时，有时能量从发光物质转移到用作抗还原物质的有机化合物而导致发光效率的降低或引起颜色纯度的劣化，所以优选选择能隙大于发光物质的能隙(或三重态能)的有机化合物作为抗还原物质。
但是，由于金属氧化物比有机化合物成本低，并且当接受电子时其分子形状不发生变化而能够进一步改善发光元件的使用寿命，所以优选使用金属氧化物用作抗还原物质。另外，使用金属氧化物用作抗还原物质允许将具有宽带隙的材料作为第一有机化合物使用，所述第一有机化合物用作空穴传输材料。再者，当将第一有机化合物中含有的用作抗还原物质的金属氧化物的浓度设定为67wt％以上且小于100wt％，优选设定为80wt％以上且小于100wt％，可以使用湿法形成含有发光物质的层106，从而可以以低成本制造含有发光物质的层106。
另外，能够用作抗还原物质的金属氧化物具有极高的电子接受性。所以，通过将这些金属氧化物包含于空穴传输层104中，即使在以接触于阳极102的方式形成空穴传输层104的情况下，也可以使空穴的注入势垒降低，从而能够效率良好地向含有发光物质的层106注入空穴。
另外，还可以在空穴传输层104与阳极102之间设置含有空穴注入性高的物质的空穴注入层。作为空穴注入性高的物质，例如可以举出氧化钒、氧化钼、氧化钌、氧化铝等的金属氧化物等。或者，当使用有机化合物时，卟啉类化合物是有效的，可以使用酞菁(缩写：H2Pc)、酞菁铜(缩写：CuPc)等。另外，作为空穴传输层104，也可以使用高分子化合物(低聚物、树枝状聚合物、聚合物等)。例如，可以举出高分子化合物如聚(N－乙烯基咔唑)(缩写：PVK)、聚(4－乙烯基三苯胺)(缩写：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](缩写：PTPDMA)、聚[N，N＇－双(4－丁基苯基)－N，N＇－双(苯基)联苯胺](缩写：Poly－TPD)等。另外，可以使用添加了酸的高分子化合物如聚(3，4－乙烯二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)、聚苯胺/聚(苯乙烯磺酸)(PAni/PSS)等。
含有发光物质的层106以接触于空穴传输层104的阴极108一侧的方式形成并含有第二有机化合物和发光物质。在本实施方式中，以含有发光物质的层106为单层结构时的情况为例进行说明。但是，含有发光物质的层106不仅可以为单层结构的层，而且还可以是包含两层或更多层的叠层结构。
作为含有发光物质的层106所含有的发光物质，可以使用以下所示的荧光化合物。例如，可以举出N，N＇－双[4－(9H－咔唑－9－基)苯基]－N，N＇－二苯基二苯乙烯－4，4＇－二胺(缩写：YGA2S)、4－(9H－咔唑－9－基)－4＇－(10－苯基－9－蒽基)三苯胺(缩写：YGAPA)、4－(9H－咔唑－9－基)－4＇－(9，10－二苯基－2－蒽基)三苯胺(缩写：2YGAPPA)、N，9－二苯基－N－[4－(10－苯基－9－蒽基)苯基]－9H－咔唑－3－胺(缩写：PCAPA)、二萘嵌苯、2，5，8，11－四－叔－丁基二萘嵌苯(缩写：TBP)、4－(10－苯基－9－蒽基)－4＇－(9－苯基－9H－咔唑－3－基)三苯胺(缩写：PCBAPA)、N，N＇＇－(2－叔－丁基蒽－9，10－二基二－4，1－亚苯基)双[N，N＇，N＇－三苯基－1，4－苯二胺](缩写：DPABPA)、N，9－二苯基－N－[4－(9，10－二苯基－2－蒽基)苯基]－9H－咔唑－3－胺(缩写：2PCAPPA)、N－[4－(9，10－二苯基－2－蒽基)苯基]－N，N＇，N＇－三苯基－1，4－苯二胺(缩写：2DPAPPA)、N，N，N＇，N＇，N＇＇，N＇＇，N＇＇＇，N＇＇＇－八苯基二苯并[g，p](chrysene)－2，7，10，15－四胺(缩写：DBC1)、香豆素30、N－(9，10－二苯基－2－蒽基)－N，9－二苯基－9H－咔唑－3－胺(缩写：2PCAPA)、N－[9，10－双(1，1＇－联苯－2－基)－2－蒽基]－N，9－二苯基－9H－咔唑－3－胺(缩写：2PCABPhA)、N－(9，10－二苯基－2－蒽基)－N，N＇，N＇－三苯基－1，4－苯二胺(缩写：2DPAPA)、N－[9，10－双(1，1＇－联苯－2－基)－2－蒽基]－N，N＇，N＇－三苯基－1，4－亚苯基二胺(缩写：2DPABPhA)、9，10－双(1，1＇－联苯－2－基)－N－[4－(9H－咔唑－9－基)苯基]－N－苯基蒽－2－胺(缩写：2YGABPhA)、N，N，9－三苯基蒽－9－胺(缩写：DPhAPhA)、香豆素545T、N，N’－二苯基喹吖啶酮(缩写：DPQd)、红荧烯、5，12－双(1，1＇－联苯－4－基)－6，11－二苯基并四苯(缩写：BPT)、2－(2－{2－[4－(二甲基氨基)苯基]乙烯基}－6－甲基－4H－吡喃－4－亚基(ylidene))丙二腈(缩写：DCM1)、2－{2－甲基－6－[2－(2，3，6，7－四氢－1H，5H－苯并[ij]喹嗪(quinolizine)－9－基)乙烯基]－4H－吡喃－4－亚基}丙二腈(缩写：DCM2)、N，N，N＇，N＇－四(4－甲基苯基)并四苯－5，11－二胺(缩写：p－mPhTD)、7，14－二苯基－N，N，N＇，N＇－四(4－甲基苯基)苊并(acenaphtho)[1，2－a]荧蒽－3，10－二胺(缩写：p－mPhAFD)、2－{2－异丙基－6－[2－(1，1，7，7－四甲基－2，3，6，7－四氢－1H，5H－苯并[ij]喹嗪－9－基)乙烯基]－4H－吡喃－4－亚基}丙二腈(缩写：DCJTI)、2－{2－叔－丁基－6－[2－(1，1，7，7－四甲基－2，3，6，7－四氢－1H，5H－苯并[ij]喹嗪－9－基)乙烯基]－4H－吡喃－4－亚基}丙二腈(缩写：DCJTB)、2－(2，6－双{2－[4－(二甲基氨基)苯基]乙烯基}－4H－吡喃－4－亚基)丙二腈(缩写：BisDCM)、2－{2，6－双[2－(8－甲氧基－1，1，7，7－四甲基－2，3，6，7－四氢－1H，5H－苯并[ij]喹嗪－9－基)乙烯基]－4H－吡喃－4－亚基}丙二腈(缩写：BisDCJTM)等。
另外，作为发光物质，还可以使用以下所示的磷光化合物。例如，可以举出双[2－(4＇，6＇－二氟苯基)吡啶醇－N，C2＇]铱(Ⅲ)四(1－吡唑基)硼酸盐(缩写：FIr6)、双[2－(4＇，6＇－二氟苯基)吡啶醇－N，C2＇]铱(Ⅲ)吡啶甲酸酯(缩写：FIrpic)、双[2－(3＇，5＇－双三氟甲基苯基)吡啶醇－N，C2＇]铱(Ⅲ)吡啶甲酸酯(缩写：Ir(CF3ppy)2(pic))、双[2－(4＇，6＇－二氟苯基)]吡啶醇－N，C2＇]铱(Ⅲ)乙酰丙酮(缩写：FIracac)、三(2－苯基吡啶醇)铱(Ⅲ)(缩写：Ir(ppy)3)、双(2－苯基吡啶醇)铱(Ⅲ)乙酰丙酮(缩写：Ir(ppy)2(acac))、双(苯并[h]喹啉)铱(Ⅲ)乙酰丙酮(缩写：Ir(bzq)2(acac))、双(2，4－二苯基－1，3－唑－N，C2＇)铱(Ⅲ)乙酰丙酮(缩写：Ir(dpo)2(acac))、双{2－[4＇－(全氟苯基苯基)]吡啶醇－N，C2’}铱(Ⅲ)乙酰丙酮(缩写：Ir(p－PF－ph)2(acac))、双(2－苯基苯并噻唑－N，C2＇)铱(Ⅲ)乙酰丙酮(缩写：Ir(bt)2(acac))、双[2－(2＇－苯并[4，5－α]噻吩基)吡啶醇－N，C3＇]铱(Ⅲ)乙酰丙酮(缩写：Ir(btp)2(acac))、双(1－苯基异喹啉－N，C2＇)铱(Ⅲ)乙酰丙酮(缩写：Ir(piq)2(acac))、(乙酰丙酮)双[2，3－双(4－氟苯基)喹喔啉合]铱(Ⅲ)(缩写：Ir(Fdpq)2(acac))、(乙酰丙酮)双(2，3，5－三苯吡啶(triphenylpyrazinato))铱(Ⅲ)(缩写：Ir(tppr)2(acac))、(2，3，7，8，12，13，17，18－八乙基－21H，23H－卟啉)铂(Ⅱ)(缩写：PtOEP)、三(乙酰丙酮)(单菲咯啉)铽(Ⅲ)(缩写：Tb(acac)3(Phen))、三(1，3－二苯基－1，3－丙二酮)(单菲咯啉)铕(Ⅲ)(缩写：Eu(DBM)3(Phen))、三[1－(2－噻吩甲酰基)－3，3，3－三氟丙酮](单菲咯啉)铕(Ⅲ)(缩写：Eu(TTA)3(Phen))等。
另外，优选将这些发光物质分散在用作主体材料的第二有机化合物中。作为主体材料，使用具有电子传输性的有机化合物，优选使用具有电子传输性和空穴传输性(即双极性)的有机化合物。
具有电子传输性的有机化合物的具体实例包括以下：三(8－羟基喹啉)铝(Ⅲ)(缩写：Alq)、三(4－甲基－8－羟基喹啉)铝(Ⅲ)(缩写：Almq3)、双(10－羟基苯并[h]喹啉)铍(Ⅱ)(缩写：BeBq2)、双(2－甲基－8－羟基喹啉)(4－苯基苯酚合)铝(Ⅲ)(缩写：BAlq)、双(8－羟基喹啉)锌(Ⅱ)(缩写：Znq)、双[2－(2－羟基苯基)苯并唑]锌(缩写：Zn(BOX)2)、双[2－(2－羟苯基)－苯并噻唑]锌(Ⅱ)(缩写为Zn(BTZ)2)、2－(4－联苯基)－5－(4－叔－丁基苯基)－1，3，4－二唑(缩写：PBD)、1，3－双[5－(对－叔－丁基苯基)－1，3，4－二唑－2－基]苯(缩写：OXD－7)、2，2＇，2＇＇－(1，3，5－苯三基)－三(1－苯基－1H－苯并咪唑)(缩写：TPBI)、红菲咯啉(缩写：BPhen)、浴铜灵(缩写：BCP)、9－[4－(5－苯基－1，3，4－二唑－2－基)苯基]－9H－咔唑(缩写：CO11)和3－(4－联苯基)－4－苯基－5－(4－叔－丁基苯基)－1，2，4－三唑(缩写：TAZ)等。
另外，作为含有发光物质的层106的主体材料，优选使用具有双极性的有机化合物。在本说明书中，具有双极性的有机化合物是指能够传输电子或空穴的这两种载流子并且即使在进行这些载流子的传输后也不容易发生化学变化的物质。具有双极性的有机化合物的实例包括：2，3－双(4－二苯基氨基苯基)喹喔啉(缩写：TPAQn)、2，3－双{4－[N－(1－萘基)－N－苯基氨基]苯基}－二苯并[f，h]喹喔啉(缩写NPADiBzQn)或4，4＇－双(9－咔唑基)联苯(缩写：CBP)等。或者，可以使用如2－叔－丁基－9，10－二(2－萘基)蒽(缩写：t－BuDNA)、9，10－二(2－萘基)蒽(DNA)、9－[4－(10－苯基－9－蒽基)苯基]－9H－咔唑(缩写：CzPA)、3，6－二苯基－9－[4－(10－苯基－9－蒽基)苯基]－9H－咔唑(缩写：DPCzPA)、9，10－双(3，5－二苯基苯基)蒽(缩写：DPPA)、9，9＇－联蒽(简称：BANT)、9－[4－(9－苯基咔唑－3－基)]苯基－10－苯基蒽(缩写：PCzPA)、9－〔4－(3－苯基－9H－咔唑－9－基)苯基〕－10－苯基蒽(缩写：CzPAP)、9，10－双[4－(9－苯基咔唑－3－基)]苯基－2－叔丁基蒽(缩写：PCzBPA)、3－(9，9－二甲基芴－2－基)－9－[4－(10－苯基－9－蒽基)苯基]－9H－咔唑(缩写：CzPAFL)、9－{4－〔3－(1－萘基)－9H－咔唑－9－基〕苯基}－10－苯基蒽(缩写：CzPAαN)和9－〔3－(10－苯基－9－蒽基)苯基〕－9H－咔唑(缩写：mCzPA)或9，9’－(二苯乙烯－3，3’－二基)二菲(缩写：DPNS)、9，9’－(二苯乙烯－4，4’－二基)二菲(缩写：DPNS2)、3，3＇－3＇＇－(苯－1，3，5－三基)三芘(tripyrene)(缩写：TPB3)等的多环稠环衍生物。当使用即使反复进行氧化反应和还原反应也稳定的具有双极性的有机化合物作为含有发光物质的层106的主体材料时，即使反复进行由于电子和空穴的重新结合的发光，含有发光物质的层也不容易劣化。所以，能够获得使用寿命更长的发光元件。
另外，含有发光物质的层106除了第二有机化合物和发光物质之外，还可以含有其他的物质。
另外，如上所述，当使用金属氧化物作为包含在空穴传输层104中的抗还原物质时，通过将第一有机化合物中含有的金属氧化物的浓度设定为67wt％以上，优选设定为80wt％以上，空穴传输层104的耐溶剂性变强，从而可以使用湿法形成含有发光物质的层106。另外，当使用金属氧化物的单膜作为空穴传输层104时，很难将空穴传输层104的厚度形成得厚，所以优选第一有机化合物中含有的金属氧化物的浓度小于100wt％。
利用湿法的成膜是通过涂敷含有发光物质、主体材料以及溶剂的组合物来进行的。另外，该组合物还可以含有其他的有机材料。另外，还可以含有用于提高形成的膜的品质的粘合剂。作为粘合剂优选使用电惰性高分子化合物。具体地说，可以使用聚甲基丙烯酸甲酯(缩写为PMMA)或聚酰亚胺等。
作为使用该组合物的成膜方法，可以使用旋涂法、辊涂法、喷涂法、浇注法、浸渍法、液滴喷射(喷出)法(喷墨法)、分配器法、各种印刷法(丝网(孔版)印刷、胶版(平版)印刷、凸版印刷或凹版(凹纹)印刷等形成所要求的图案的方法)等。另外，只要是能够使用液状的组合物进行成膜就可通过其它方法使用液状的组合物进行成膜。另外，在本说明书中，根据形成条件，有时利用湿法形成的膜非常薄，并且该膜也不必须保持膜的形式，例如其可包括不连续的岛状结构等。
当利用湿法制造含有发光物质的层106时，可以在大气压下进行成膜，所以可以减少真空装置等设备。再者，由于不需要使用真空装置，因此处理衬底的尺寸不受真空处理室的大小的限制从而衬底可以在尺寸上增加。另外，从工艺温度来看，因为仅需要能够去除组合物中的溶剂的温度下的加热处理，所以，能够使用在高温的热处理中分解、改变品质或形状的衬底和材料。
另外，由于使用具有流动性的液状的组成物形成，所以容易对材料进行混合，另外，也可以实现对形成膜的区域的良好覆盖。
另外，通过能够将组成物喷出形成所希望的图案的液滴喷出法、能够将组成物转印或绘制成所希望的图案的印刷法等，可以选择性地形成薄膜，所以浪费更少材料从而可以有效利用材料，因此能够降低制造成本。而且，由于不需要通过光刻工序加工薄膜的形状，因此简化了工序并提高了生产率。
电子传输层包含电子传输性高的物质。作为电子传输性高的物质，例如可以使用Alq(简称)、Almq3(简称)、BeBq2(简称)、BAlq(简称)等具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金属配合物等。除了上述以外，还可以使用例如Zn(BOX)2(简称)、Zn(BTZ)2(简称)等具有唑类或噻唑类配体的金属配合物等。另外，除了金属配合物以外，还可以使用PBD(简称)、OXD－7(简称)、CO11(简称)、TAZ(简称)、BPhen(简称)、BCP(简称)等。这里提到的物质主要是电子迁移率为10－6cm2/Vs以上的物质。但是，只要是电子传输性高于空穴传输性的物质，就还可以采用上述以外的物质。另外，电子传输层不限于单层，还可以层叠两层或更多层的由上述物质构成的层。
除了上述以外，还可以将PF－Py(简称)、PF－BPy(简称)等高分子化合物用于电子传输层。
电子注入层包含电子注入性高的物质。作为电子注入性高的物质，可以举出氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)、氟化钙(CaF2)等碱金属、碱土金属或它们的化合物。另外，还可以使用含有具有电子传输性的物质和碱金属、碱土金属或它们的化合物(例如含有镁(Mg)的Alq)的层。这种结构可以提高从阴极108的电子注入效率。
另外，通过改变阳极102或阴极108的材料，本实施方式的发光元件可以提供各种各样的变化。例如，当阳极102具有透光性时，从阳极102一侧射出光，或者当阳极102具有遮光性(尤其是反射性)而阴极108具有透光性时，从阴极108一侧射出光。再者，当阳极102、阴极108都具有透光性时，从阳极一侧和阴极一侧均射出光。
另外，对于用作发光元件的支撑体的具有绝缘表面的衬底101，例如可以使用玻璃、塑料或金属等。另外，只要能用作发光元件的支撑体也可以使用其他的物质。另外，当将来自发光元件的发光通过衬底取出到外部时，优选衬底是具有透光性的衬底。
另外，如图2B所示，还可以在用作发光元件的支撑体的衬底101上依次层叠阴极108、EL层103以及阳极102的结构。此时的EL层具有例如在阴极108上依次层叠电子注入层112、电子传输层110、含有发光物质的层106以及空穴传输层104的结构。
以上说明的本实施方式中的发光元件能够实现长使用寿命化。
另外，通过使含有发光物质的层106具有双极性，可以实现高效率的发光元件。
另外，当使用金属氧化物作为空穴传输层104所含有的抗还原物质时，通过将第一有机化合物中含有的金属氧化物的浓度设定为67wt％以上且小于100wt％，优选设定为80wt％以上且小于100wt％，可以利用湿法形成含有发光物质的层106。当利用湿法使用溶解于溶剂的组合物形成薄膜时，薄膜具有良好膜质而没有缺陷等。所以通过使用该种薄膜可以制造可靠性高的发光元件(装置)。另外，由于利用湿法制造薄膜及发光元件，材料的利用效率好并可以减少大型的真空装置等高价的设备，从而可以实现低成本化和高生产率化。由此，通过使用本实施方式，可以以低成本且高生产率地获得可靠性高的发光装置、照明装置及电子设备。
实施方式2
在本实施方式中，使用图3A和3B对实施方式1中说明的基本结构中所包含的发光元件的一个实例进行说明。具体地，在实施方式1中示出的发光元件中，对采用第一发光层106a和第二发光层106b的叠层结构作为含有发光物质的层106的情况进行说明。
如图3A所示，本实施方式所示的发光元件120中，在一对电极(阳极102、阴极108)之间夹有EL层103，EL层103至少包括空穴传输层104和接触于空穴传输层104的阴极一侧的表面地设置的含有发光物质的层106。此外，含有发光物质的层106包括第一发光层106a和接触于第一发光层106a的阴极一侧的表面的第二发光层106b。
在本实施方式所示的发光元件120中，空穴传输层104包括具有空穴传输性的第一有机化合物和抗还原物质。另外，阳极102、阴极108以及空穴传输层104可以使用与实施方式1所示的材料相同的材料。
第一发光层106a包含用作发光中心的发光物质和用作分散发光物质的主体材料的第二有机化合物。另外，第二发光层106b包含用作发光中心的发光物质和用作分散发光物质的主体材料的第三有机化合物。为了使含有发光物质的层106至少具有电子传输性，作为第二有机化合物以及第三有机化合物，优选都使用具有电子传输性的有机化合物。第一发光层106a和第二发光层106b使用相同的发光物质。另外，在第二发光层106b中，发光物质具有空穴俘获性。
第一发光层106a及第二发光层106b在发光元件120中用作发光的层。另外，第一发光层或第二发光层中的发光物质的比率优选为0.1wt％以上且小于50wt％。
图3B示出本实施方式所示出的发光元件120的能带图的一个实例。在图3B中，参考数字202表示阳极102的费米能级，204表示空穴传输层104所含有的第一有机化合物的HOMO能级，206表示第一有机化合物的LUMO能级，208表示空穴传输层104所含有的抗还原物质的HOMO能级(或施主)能级，210表示抗还原物质的LUMO(或受主)能级，218表示第一发光层106a所含有的发光物质的HOMO能级，220表示第一发光层106a所含有的第二有机化合物的HOMO能级，224表示第二发光层106b所含有的第三有机化合物的HOMO能级，222表示第二发光层106b所含有的发光物质的HOMO能级，216表示阴极108的费米能级。
在图3B中，从阴极108注入的电子注入到第二发光层106b。另一方面，从阳极102注入的空穴通过空穴传输层104注入到第一发光层106a，并通过发光物质的HOMO能级218传输到第二发光层106b。空穴向第二发光层106b中的移动由于具有空穴俘获性的发光物质移动变慢，因此，空穴在第一发光层106a和第二发光层106b的界面附近与电子重新结合，从而发光。
在本实施方式所示的发光元件120中，第一发光层106a与第二发光层106b使用相同的发光物质，所以HOMO能级218和HOMO能级222相同，使得作为载流子的空穴易于在第一发光物质和第二发光物质之间传输。
作为用作第一发光层106a的主体材料的第二有机化合物，可以使用与发光物质的HOMO能级218实质上相同程度的HOMO能级的材料或具有比发光物质的HOMO能级218更深的HOMO能级220的材料。作为用作第二发光层106b的主体材料的第三有机化合物，使用具有比发光物质的HOMO能级222更深的HOMO能级224的材料。该结构使得空穴在第二发光层106b中被发光物质俘获，所以可以防止空穴从第二发光层106b穿到阴极一侧。另外，具体来说，第三有机化合物的HOMO能级224和发光物质的HOMO能级222的绝对值的差至少需要大于0.2eV，优选大于0.3eV。
图4示出在添加有具有比主体材料的HOMO能级浅(绝对值小)的HOMO能级的客体材料的发光层中，空穴传输性与所添加的客体材料的浓度的关系的概念图。如图4所示，当以高浓度添加客体材料时，由于客体材料的HOMO能级用作传输空穴的路径，所以空穴在发光层内传输。
在本实施方式所示的发光元件120中，第二发光层106b的发光物质具有空穴俘获性。另外，为了能迅速地向第二发光层106b传输空穴，优选包含在第一发光层中的发光物质的浓度高于包含在第二发光层中的发光物质的浓度。另外，具有空穴俘获性的发光物质浓度根据物质的种类而不同，但是，优选第二发光层106b所含有的发光物质的浓度实质上为5wt％以上且10wt％以下。另外，优选第一发光层106a所含有的发光物质的浓度为发光物质制造传输空穴的路径且空穴俘获性变弱的浓度，即，第一发光层106a所含有的发光物质的浓度实质上大于10wt％。
另外，作为最高占有分子轨道能级(HOMO能级)及最低空分子轨道能级(LUMO能级)的测量方法，有使用循环伏安法(CV)测量进行计算的方法。或者，可以通过利用光电子能谱仪测量薄膜的电离电位，并计算出HOMO能级。此外，根据上述计算结果和从薄膜的吸收光谱获得的能隙，可以计算出LUMO能级。
然而，本实施方式所示的发光元件120与实施方式1所示的发光元件100同样地，接触于含有发光物质的层106的空穴传输层104含有抗还原物质，其LUMO(或受主)能级210比第一有机化合物的LUMO能级206低。也就是说，空穴传输层104含有比第一有机化合物容易接受电子的抗还原物质。由此，即使电子穿过含有发光物质的层106而到达空穴传输层104，抗还原物质接受电子，因此，穿过空穴传输层104的空穴及处于抗还原物质的LUMO能级210的电子可以重新结合而不进入激发态，并且能够进行热失活。由此，可以防止第一有机化合物还原，所以能够抑制空穴输送层104的劣化。所以，可以获得可靠性高且使用寿命长的发光元件100。
另外，在本实施方式所示的发光元件120中，第一发光层106a高浓度地含有发光物质，使得空穴通过发光物质的HOMO能级传输到第二发光层106b，并且该空穴在第二发光层106b中被具有空穴俘获性的发光物质俘获。由此，可以在第一发光层106a与第二发光层106b的界面附近，即，含有发光物质的层106的内部控制发光区域，所以可以制造发光效率降低少的具有良好特性的发光元件。
在本实施方式中，作为用作第一发光层106a的第二有机化合物和用作第二发光层106b的第三有机化合物，可以适当地使用具有电子传输性的有机化合物或者具有双极性的有机化合物，其为在实施方式1中所描述的用作含有发光物质的层106的主体材料。另外，作为发光物质可以适当地使用任何在实施方式1中所描述的发光物质。但是，在第二发光层106b中，为了使发光物质具有空穴俘获性，第三有机化合物优选使用具有比发光物质的HOMO能级深0.3eV以上的HOMO能级的材料。
另外，作为分散发光物质的主体材料优选的物质，有以蒽衍生物为代表的稠多环芳族化合物等的稠多环材料。因为这些材料的带隙宽，所以激发能量不容易从发光物质的迁移，并且不容易导致发光效率的降低和颜色纯度的劣化。另外，即使在高浓度地添加发光物质的情况下也不容易发生浓度猝灭，所以优选使用稠多环材料。另外，这些材料根据取代基会具有电子传输性或空穴传输性，从而可以将其应用于各种结构的发光元件。但是，具有高空穴传输性的稠多环材料在一定程度上能够传输电子，所以有时根据条件，因电子穿过第一发光层106a和第二发光层106b而引起的劣化的影响增大。在这种情况下，通过使用本实施方式的发光元件120的结构可以有效地抑制劣化，其中，空穴传输层104所含有的抗还原物质与穿过第一发光层106a和第二发光层106b达到空穴传输层104的电子重新结合。另外，作为用作主体材料的稠多环材料，优选使用蒽、菲、芘(pyrene)、丁省、(chrysene)、苯并菲、苝、二苯并等三环、四环、五环和六环的稠合芳族化合物。
根据以上说明的本实施方式中的发光元件，可以实现高效率化及长使用寿命化。这里，对含有发光物质的层106采用第一发光层106a和第二发光层106b的两层结构的情况进行了说明，但是含有发光物质的层106还可以采用具有三层以上的发光层的叠层结构。另外，当采用三层以上的发光层的叠层结构时，优选将各发光层所含有的发光物质的浓度调整为从阳极102一侧向阴极108一侧降低。
另外，当使用金属氧化物作为空穴传输层104所含有的抗还原物质时，通过将第一有机化合物中含有的金属氧化物的浓度设定为67wt％以上且小于100wt％，优选设定为80wt％以上且小于100wt％，可以利用湿法来形成含有发光物质的层106。当利用湿法使用溶解于溶剂的组合物形成薄膜时，薄膜具有良好膜质而没有缺陷等。所以使用该种薄膜可以制造可靠性高的发光元件(装置)。另外，通过利用湿法制造薄膜及发光元件，材料的利用效率好并可以减少大型的真空装置等高价的设备，从而可以实现低成本化和高生产率化。由此，通过使用本实施方式，可以以低成本且高生产率地获得可靠性高的发光装置及电子设备。
另外，本实施方式可以与其他实施方式自由地组合。
实施方式3
本实施方式将参照图5A和5B对具有层叠多个EL层的结构的发光元件(以下，称为层叠型元件)的方式进行说明。该发光元件是在第一电极与第二电极之间具有多个EL层的叠层型发光元件。作为各EL层的结构，可以使用与实施方式1或实施方式2所示结构相同的结构。也就是说，实施方式1或实施方式2所示的发光元件为具有一个EL层的发光元件，而在本实施方式中对具有多个EL层的发光元件进行说明。
在图5A中，第一电极521和第二电极522之间层叠有第一EL层511和第二EL层512。第一电极521和第二电极522的一个用作阳极，另一个用作阴极。第一电极521及第二电极522的材料可以使用与实施方式1所示的阳极或阴极的材料。另外，第一EL层511和第二EL层512既可以采用相同的结构又可以采用不同的结构，并且其可以采用与实施方式1或2相同的结构。
当第一电极521和第二电极522上施加有电压时，电荷发生层513向EL层中的一个注入电子并向EL层中的另一个注入空穴，并且既可以是单层又可以是多层的叠层结构。当采用叠层结构时，优选采用层叠设置为注入空穴的层和设置为注入电子的层。
作为设置为注入空穴的层，可以使用例如氧化钼、氧化钒、氧化铼、氧化钌等的半导体或绝缘体。或者，设置为注入空穴的层还可以采用对空穴传输性高的物质添加受主物质的结构。含有空穴传输性高的物质和受主物质的层含有7，7，8，8－四氰基－2，3，5，6－四氟对苯醌二甲烷(缩写：F4－TCNQ)或例如氧化钒、氧化钼或氧化钨等的金属氧化物作为受主物质。作为空穴传输性高的物质可以使用如芳香胺化合物、咔唑衍生物、芳烃、高分子化合物、低聚物、树枝状聚合物或聚合物等的各种化合物。另外，作为空穴传输性高的物质，优选使用空穴迁移率为10－6cm2/Vs以上的物质。但是，可以使用上述物质以外的物质，只要该物质的空穴传输性大于电子传输性。由于含有空穴传输性高的物质和受主物质的复合材料具有优异的载流子注入性和载流子传输性，所以可以实现低电压驱动、低电流驱动。
作为设置为注入电子的层可以使用例如氧化锂、氟化锂、碳酸铯等绝缘体或半导体。或者，设置为注入电子的层也可以通过对电子传输性高的物质添加施主物质而形成。作为施主物质可以使用碱金属、碱土金属、稀土金属、属于元素周期表的第13族的金属及其氧化物、碳酸盐。具体而言，优选使用锂(Li)、铯(Cs)、镁(Mg)、钙(Ca)、镱(Yb)、铟(In)、氧化锂或碳酸铯等。另外，也可以使用四硫丁省(tetrathianaphthacene)之类的有机化合物作为施主物质。作为电子传输性高的物质可以使用实施方式1所示的材料。另外，作为电子传输性高的物质，优选使用电子迁移率为10－6cm2/Vs以上的物质。但是，可以任何其它物质，只要该物质的电子传输性大于空穴传输性。由于含有电子传输性高的物质和施主物质的复合材料具有优异的载流子注入性和载流子传输性，所以可以实现低电压驱动、低电流驱动。
另外，作为电荷发生层513，例如可以将含有空穴传输性高的物质和金属氧化物的层与透明导电膜组合地形成。另外，从取光的效率上来看，优选电荷发生层为透光性高的层。
总之，只要当第一电极521和第二电极522上施加有电压时，向第一EL层511和第二EL层512之中的一个注入电子并向其中的另一个注入空穴，夹在第一EL层511和第二EL层512之间的电荷发生层513可以具有任何结构。例如，当以使第一电极的电位高于第二电极的电位的方式施加电压时，只要电荷发生层513向第一EL层511注入电子并向第二EL层512注入空穴，就可以接受用于电荷发生层513的任何结构。
在图5A中，对具有两个EL层的发光元件进行了说明，但是，同样地也可以将本发明适用于层叠三个以上的EL层的发光元件。例如，如图5B所示，可以采用一对电极间层叠n(n为2以上的自然数)层EL层500的结构。此时，电荷发生层513夹在第m(m是自然数，1≤m≤n－1)个EL层与第(m+1)个EL层之间。
通过像根据本实施方式的发光元件这样，在一对电极间将多个EL层以电荷产生层隔开来配置，可以在保持低电流密度的状态下实现高亮度区域中的发光。由于能够保持低电流密度，所以可以实现长寿命元件。
另外，通过使各个EL层的发光颜色不相同，可以从发光元件的整体上获得所需的发射颜色。例如，在具有两个EL层的发光元件中，通过使第一EL层的发光颜色和第二EL层的发光颜色为补色关系，也可以获得在发光元件的整体上进行白色发光的发光元件。另外，“补”是指当混合时成为无彩色的颜色关系。即，可以通过混合从发射补色光的物质中得到的光来得到白色光。另外，具有三个EL层的发光元件也与上述情况相同，例如，在第一EL层的发光颜色为红色、第二EL层的发光颜色为绿色、第三EL层的发光颜色为蓝色的情况下，在发光元件的整体上可以获得白色发光。
另外，本实施方式可以与其它的实施方式适当地组合。
实施方式4
在本实施方式中，作为使用上述实施方式中说明的发光元件而制造的发光装置的一个实例，说明无源矩阵型发光装置及有源矩阵型发光装置。
图6A至6D和图7示出无源矩阵型发光装置的实例。
在无源矩阵型(也称为单纯矩阵型)发光装置中，并列为条形(带形)的多个阳极和并列为条形的多个阴极被设置为互相正交，并且发光层被夹住在其交叉部。从而，在被选择(施加了电压)的阳极和被选择的阴极的交叉点上的像素点亮。
图6A至6C是示出密封之前的像素部的俯视图的图，而图6D是沿着图6A至6C中的虚线A－A＇切断的截面图。
在衬底601上作为基底绝缘层而形成绝缘层602。另外，若不需要基底绝缘层，则不必特意形成绝缘层602。在绝缘层602上以条形等间距地配置有多个第一电极603(参照图6A)。另外，第一电极603相当于实施方式1及实施方式2所示的阳极102。
另外，在第一电极603上设置有具有对应于各像素的开口部的分隔壁604。具有开口部的分隔壁604由绝缘材料(光敏或非光敏有机材料(聚酰亚胺、丙烯酸树脂、聚酰胺、聚酰亚胺酰胺、抗蚀剂或苯并环丁烯)或SOG膜(例如，包含烷基的氧化硅膜))构成。另外，对应于各像素的开口部605成为发光区域(参照图6B)。
在具有开口部的分隔壁604上设置彼此平行的多个反锥形的分隔壁606(参照图6C)以与第一电极603交叉。根据如下使用正型光敏树脂的光刻法来形成反锥形的分隔壁606：未被曝光的部分作为图案而留下，并通过调节曝光量或显影时间，以使图案下方的部分更多地受到蚀刻。
在如图6C所示形成反锥形的分隔壁606之后，如图6D所示依次形成EL层607及第二电极608。另外，本实施方式所示的EL层607相当于实施方式1及实施方式2所示的EL层103，至少包括空穴传输层及接触于空穴传输层的含有发光物质的层。另外，第二电极608相当于实施方式1及实施方式2的阴极108。将具有开口部的分隔壁604的高度及反锥形的分隔壁606的高度相加而获得的高度大于EL层607及第二电极608的厚度，所以如图6D所示形成分离为多个区域的EL层607、第二电极608。另外，分离为多个的区域彼此电独立。
第二电极608是在与第一电极603交叉的方向上延伸的彼此平行的条形电极。另外，在反锥形的分隔壁606上也形成EL层607的一部分及用来形成第二电极608的导电层的一部分，但是它们与EL层607及第二电极608分开。
另外，若有需要，则也可以使用密封剂等粘合剂将密封罐或玻璃衬底等的密封构件贴合到衬底601来进行密封，以将发光元件配置在被密封的空间中。因此，可以防止发光元件的劣化。另外，还可以对被密封的空间填充填充剂或干燥了的惰性气体。再者，还可以对衬底和密封构件之间封入干燥剂等，以防止水分等所引起的发光元件的劣化。借助于干燥剂而清除少量的水分，以充分干燥。另外，作为干燥剂，可以使用通过化学吸附来吸收水分的物质如氧化钙或氧化钡等的碱土金属的氧化物。也可以使用通过物理吸附来吸收水分的物质如沸石、硅胶等。
接下来，图7示出当在图6A至6D所示的无源矩阵型发光装置安装FPC(柔性印刷线路)等时的俯视图。
在图7中，构成图像显示的像素部具有彼此正交的扫描线组和数据线组。
这里，图6A至6D中的第一电极603相当于图7中的扫描线703，且图6A至6D中的第二电极608相当于图7中的数据线708，并且反锥形的分隔壁606相当于分隔壁706。在数据线708和扫描线703之间夹有6D所示的EL层607，并且由区域705表示的交叉部相当于一个像素。
另外，扫描线703在布线端部与连接布线709电连接，且连接布线709通过输入端子710连接到FPC711b。并且，数据线708通过输入端子712连接到FPC711a。
此外，若有必要，则也可以在发射面上适当地设置偏振片、圆偏振片(包括椭圆偏振片)、相位差板(λ/4片、λ/2片)或例如滤色器的光学薄膜。另外，也可以在偏振片或圆偏振片上设置抗反射膜。例如，可以执行防眩光处理(anti－glaretreatment)，该防眩光处理是通过利用表面的凹凸使反射光漫射，而可以降低反射眩光的处理。
另外，虽然在图7中示出了在衬底上不设置驱动电路的实例，但是，可以在衬底上安装具有驱动电路的IC芯片。
此外，在安装IC芯片的情况下，利用COG方式在像素部的周围(外侧)区域中分别安装数据线侧IC和扫描线侧IC，该数据线侧IC和扫描线侧IC中形成有用来将各信号传送到像素部的驱动电路。除了COG方式以外，还可以采用TCP或引线接合方式来进行安装。TCP是一种安装有IC的TAB胶带，并且通过将TAB胶带连接到形成元件的衬底上的布线来安装IC。数据线侧IC及扫描线侧IC可以使用硅衬底来形成，也可以通过在玻璃衬底、石英衬底或塑料衬底上使用TFT形成驱动电路来形成。
接着，使用图8A和8B说明有源矩阵型发光装置的实例。另外，图8A是发光装置的俯视图，而图8B是沿着图8A的虚线A－A＇切断的截面图。根据本实施方式的有源矩阵型发光装置包括设置在元件衬底801上的像素部802、驱动电路部(源极侧驱动电路)803以及驱动电路部(栅极侧驱动电路)804。将像素部802、驱动电路部803及驱动电路部804用密封剂805密封在元件衬底801和密封衬底806之间。
此外，在元件衬底801上设置用于连接外部输入端子的引导布线807，该外部输入端子将来自外部的信号(例如，视频信号、时钟信号、起始信号、或者复位信号等)或电位传送到驱动电路部803及驱动电路部804。在此，示出了作为外部输入端子而设置FPC808的实例。另外，虽然在此仅示出了FPC，但是该FPC也可以安装有印刷线路板(PWB)。本说明书中的发光装置不仅包括发光装置本身，而且包括其中安装有FPC或PWB的状态。
接着，参照图8B说明截面结构。虽然在元件衬底801上形成有驱动电路部以及像素部，但是在此示出作为源极侧驱动电路的驱动电路部803和像素部802。
示出在驱动电路部803中形成有组合n沟道型TFT809和p沟道型TFT810而成的CMOS电路的实例。此外，驱动电路部也可以由多种CMOS电路、PMOS电路或NMOS电路形成。此外，虽然在本实施方式中，示出了将驱动电路形成在衬底上的驱动器一体型，但是并不一定要如此，也可以将驱动电路形成在外部而不形成在衬底上。
此外，像素部802由多个像素形成，该多个像素分别包括开关TFT811、电流控制TFT812和电连接到电流控制TFT812的布线(源电极或漏电极)的阳极813。另外，覆盖阳极813的端部地形成有绝缘物814。在此，绝缘物814通过采用正型光敏丙烯酸树脂来形成。
此外，为了改善层叠形成在绝缘物814上的膜的覆盖性，优选在绝缘物814的上端部或下端部形成具有曲率的曲面。例如，在使用正型光敏丙烯酸树脂作为绝缘物814的材料的情况下，优选将绝缘物814成型为其上端部具有有曲率半径(0.2μm至3μm)的曲面。此外，因光而变得不溶于蚀刻剂的负型光敏材料或因光而变得可溶于蚀刻剂的正型光敏材料都可用于绝缘物814，并且除了有机化合物以外，还可以使用诸如氧化硅、氧氮化硅等无机化合物。
在阳极813上层叠形成有EL层815及阴极816。另外，当使用ITO膜作为阳极813，并且使用氮化钛膜和包含铝作为其主要成分的膜的叠层膜或者氮化钛膜、包含铝作为其主要成分的膜和氮化钛膜的叠层膜作为连接到阳极813的电流控制TFT812的布线时，该布线的电阻低，并且可以得到良好的与ITO膜的欧姆接触。另外，虽然在此未图示，但是阴极816电连接到作为外部输入端子的FPC808。
如上所述，发光元件包含阳极813、EL层815及阴极816，但是，因为对发光元件的详细结构及材料已在实施方式1至实施方式3中进行说明，所以省略重复说明。另外，图8A和8B中的阳极813、EL层815以及阴极816分别相当于实施方式1或实施方式2所示的阳极102、EL层103、阴极108。
此外，虽然在图8B所示的截面图中仅图示出一个发光元件817，但是在像素部802中，以矩阵形状配置有多个发光元件。在像素部802中分别选择性地形成能够得到三种(R、G、B)发光的发光元件，而可以形成能够进行全彩色显示的发光装置。此外，也可以通过与滤色器的组合来形成能够进行全彩色显示的发光装置。
再者，通过利用密封剂805将密封衬底806和元件衬底801贴合在一起，得到在由元件衬底801、密封衬底806及密封剂805包围的空间818中具备发光元件817的结构。空间818可使用惰性气体(例如氮、氩等)或密封剂805填充。
另外，优选使用环氧类树脂作为密封剂805。另外，这些材料优选为尽可能地不透水、氧的材料。此外，作为用于密封衬底806的材料，除了玻璃衬底、石英衬底以外，还可以使用由FRP(玻璃纤维增强塑料)、PVF(聚氟乙烯)、聚酯或丙烯酸树脂等构成的塑料衬底。
如上所述，可以得到有源矩阵型发光装置。
另外，本实施方式所示的结构可以适当地组合其他实施方式所示的结构而使用。
实施方式5
在本实施方式中，参照图9A至9E而说明通过利用上述实施方式所示的发光装置来完成的各种各样的电子设备以及照明设备。
作为本实施方式所示的电子设备，例如可以举出电视装置(也称为电视或电视接收机)、用于计算机等的监视器、数码相机、数码摄影机、数码相框、移动电话机(也称为移动电话、移动电话装置)、便携式游戏机、便携式信息终端、声音再现装置、弹珠机等的大型游戏机等。图9A至9E示出这些电子设备以及照明设备的具体实例。
图9A示出电视装置9100的一个实例。在电视装置9100中，框体9101安装有显示部9103。由显示部9103可以显示图像，并且可以将上述实施方式所示的发光装置用于显示部9103。此外，在此示出利用支持架9105支撑框体9101的结构。
可以通过利用框体9101所具备的操作开关、另行提供的遥控操作机9110进行电视装置9100的操作。通过利用遥控操作机9110所具备的操作键9109，可以进行频道和音量的操作，并且可以对显示于显示部9103上的图像进行操作。此外，也可以采用在遥控操作机9110中设置显示从该遥控操作机9110输出的信息的显示部9107的结构。
另外，电视装置9100采用具备接收机、调制解调器等的结构。通过利用接收机，可以接收一般的电视广播。再者，通过调制解调器连接到有线或无线方式的通信网络，也可以进行单向(从发送者到接收者)或双向(在发送者和接收者之间或在接收者之间等)的信息通信。
另外，因为应用上述实施方式而形成的发光装置是使用寿命长的发光装置，所以通过将该发光装置用于电视装置的显示部9103，可以提供使用寿命长的电视装置。此外，因为发光装置呈现良好的色度，所以通过将发光装置用于电视装置的显示部9103，可以显示图像质量提高了的图像。
图9B示出计算机，其包括主体9201、框体9202、显示部9203、键盘9204、外部连接端口9205、定位装置9206等。另外，计算机通过将应用上述实施方式而形成的发光装置用于显示部9203来制造。
另外，因为应用上述实施方式而形成的发光装置是使用寿命长的发光装置，所以通过将该发光装置用于计算机的显示部9203，可以提供使用寿命长的计算机。此外，因为发光装置呈现良好的色度，所以通过将发光装置用于计算机的显示部9203，可以显示图像质量提高了的图像。
图9C示出便携式游戏机，其由框体9301和框体9302的两个框体构成，并且它们通过连接部9303连接为能够开闭。在框体9301中安装有显示部9304，而在框体9302中安装有显示部9305。此外，图9C所示的便携式游戏机还具备操作键9309、连接端子9310、传感器9311(包括测量如下因素的功能：力量、位移、位置、速度、加速度、角速度、旋转数、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射、流速、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)、麦克风9312等输入手段。此外，还可以具备扬声器部9306、记录介质插入部9307、LED灯9308等。当然，便携式游戏机的结构不局限于上述结构，而只要至少在显示部9304及显示部9305的双方或至少一方中使用通过应用上述实施方式而形成的发光装置即可。便携式游戏机可以适当地含有其它附属设备。
图9C所示的便携式游戏机具有将储存在记录介质中的程序或者数据读出并显示在显示部上的功能、通过与其他便携式游戏机之间进行无线通信以共享信息的功能。另外，图9C所示的便携式游戏机所具有的功能不局限于此，而可以具有各种各样的功能。
另外，因为应用上述实施方式而形成的发光装置实现长使用寿命化，所以通过将该发光装置用于便携式游戏机的显示部9304和9305，可以提供使用寿命长的便携式游戏机。此外，因为发光装置呈现良好的色度，所以通过将发光装置用于便携式游戏机的显示部9304和9305，可以显示图像质量提高了的图像。
图9D示出台式照明设备，其包括照明部9401、灯罩9402、可调臂(adjustablearm)9403、支柱9404、底座(base)9405、电源开关9406。另外，台式照明设备通过将应用上述实施方式而形成的发光装置用于照明部9401来制造。另外，照明设备还包括天棚灯、壁灯等。
另外，因为应用上述实施方式而形成的发光装置实现长使用寿命化，所以通过将该发光装置应用于台式照明设备的照明部9401，可以提供使用寿命长的台式照明设备。
图9E示出移动电话机的一个实例。移动电话机9500除了具备安装在框体9501中的显示部9502之外，还具备操作按钮9503、外部连接端口9504、扬声器9505、麦克风9506等。另外，移动电话机9500通过将应用上述实施方式而形成的发光装置用于显示部9502来制造。
等利用手指等触摸图9E所示的移动电话机9500的显示部9502时，可以将数据输入移动电话机9500。此外，可以通过利用手指等触摸显示部9502来进行打电话或制作电子邮件等的操作。
显示部9502的画面主要有如下三种模式：第一是以图像的显示为主的显示模式；第二是以文字等信息的输入为主的输入模式；第三是混合了显示模式和输入模式的两种模式的显示及输入模式。
例如，在打电话或制作电子邮件的情况下，选择以文字的输入为主的文字输入模式用于显示部9502，以使的可以输入显示在画面上的文字。在此情况下，优选的是，在显示部9502的画面的大部分上显示键盘或者号码按钮。
另外，当在移动电话机9500内部设置具有例如回转仪、加速度传感器等检测倾斜度的传感器的检测装置时，通过判断移动电话机9500的方向(移动电话机是垂直放置还是水平放置以用于风景模式或人像模式)，可以对显示部9502的画面显示进行自动切换。
此外，通过触摸显示部9502或利用框体9501的操作按钮9503进行操作，来切换画面模式。还可以根据显示在显示部9502上的图像种类而切换画面模式。例如，当显示在显示部上的图像信号为动态图像的数据时，将画面模式切换成显示模式，而当显示在显示部上的图像信号为文字数据时，将画面模式切换成输入模式。
另外，当在输入模式中通过检测出显示部9502的光传感器所检测的信号得知在一定期间中没有利用显示部9502的触摸操作的输入时，也可以以将画面模式从输入模式切换成显示模式的方式进行控制。
显示部9502还可作为图像传感器发挥功能。例如，通过利用手掌或手指触摸显示部9502，来拍摄掌纹、指纹等，而可以进行个人识别。此外，通过在显示部中使用发射近红外光的背光灯或发射近红外光的感测光源，也可以拍摄手指静脉、手掌静脉等。
另外，因为应用上述实施方式而形成的发光装置是使用寿命长的发光装置，所以通过将该发光装置用于移动电话机的显示部9502，可以提供使用寿命长的移动电话机。此外，因为发光装置呈现良好的色度，所以通过将发光装置用于移动电话机的显示部9502，可以显示图像质量提高了的图像。
图10示出将应用上述实施方式而形成的发光装置用于室内照明装置1001的实例。因为上述实施方式所示的发光装置还可以实现大面积化，所以可以用于大面积的照明装置。此外，上述实施方式所示的发光装置可以实现薄型化，所以也可以用于卷动型照明装置1002。另外，应用上述实施方式而形成的发光装置具有使用寿命长的发光元件，所以可以用于使用寿命长的照明装置。另外，如图10所示，也可以在具备室内照明装置1001的房间内同时使用图9E所说明的台式照明设备1003。
如上所述，通过应用上述实施方式所示的发光装置，可以得到电子设备、照明设备。该发光装置的应用范围极为宽，而可以应用于所有领域的电子设备。
另外，本实施方式所示的结构可以适当地组合其他实施方式所示的结构而使用。
实施例1
在本实施例中，对具有上述实施方式所示的结构的发光元件进行具体的说明。
另外，将在本实施例中使用的有机化合物的分子结构示出于以下的结构式(10)至(14)。另外，图2A示出本实施例的发光元件的元件结构。
下面，示出本实施例的发光元件1的制造方法。
(发光元件1)
首先，制备在其上以110nm的厚度沉积铟锡硅氧化物(ITSO)的玻璃衬底作为阳极102。使用聚酰亚胺膜覆盖ITSO表面的四周，以露出2mm×2mm的大小的表面。电极面积为2mm×2mm。作为用来在该衬底上形成发光元件的预处理，用水洗涤衬底表面，在200℃下焙烧1小时，然后进行370秒的UV臭氧处理。之后，将衬底引入压力降低到10－4Pa左右的真空蒸镀装置中，在真空蒸镀装置内的加热室中在170℃下进行30分钟的真空焙烧。然后，将衬底放冷30分钟左右。
随后，将衬底固定到设置在真空蒸镀装置内的支架，以使沉积有ITSO的面朝下。
在将真空蒸镀装置内的压力降低到10－4Pa之后，将结构式(10)所表示的4，4＇－双[N－(1－萘基)－N－苯基氨基]联苯(简称：NPB)和氧化钼(VI)共蒸镀以满足NPB：氧化钼(VI)＝1：4(质量比)，从而形成空穴传输层104。将其膜厚度设定为20nm。另外，共蒸镀是一种将多种不同的物质从各自不同的蒸发源同时蒸发的蒸镀法。
并且在空穴传输层104上形成含有发光物质的层106。
含有发光物质的层106是通过共蒸镀由上述结构式(11)表示的3－(9，10－二苯基－2－蒽基)－9－苯基－9H－咔唑(缩写：2PCzPA)和由上述结构式(12)表示的9，10－二苯基－2－[N－苯基－N－(9－苯基－9H－咔唑－3－基)氨基]蒽(缩写：2PCAPA)而形成的。在含有发光物质的层106中，将质量比设定为2PCzPA：2PCAPA＝1：0.1，并将厚度设定为50nm。
接着，通过蒸镀10nm的由上述结构式(13)表示的三(8－羟基喹啉)铝(Ⅲ)(缩写：Alq)和20nm的由上述结构式(14)表示的红菲咯啉(缩写：BPhen)来形成电子传输层110。并且通过在电子传输层110上沉积1nm厚的氟化锂来形成电子注入层112。最后，沉积200nm的铝膜作为阴极108。通上述方式，制备了本实施例的发光元件1。在上述蒸镀过程中的蒸镀全部使用电阻加热法实施。
表1示出像上述那样制造的发光元件1的元件结构。这里，发光元件1具有实施方式1所记载的结构。
[表1]
在氮气气氛的手套箱中，以不使发光元件暴露于大气的方式对通过上述方法得到的发光元件1进行密封。然后对该发光元件的工作特性进行测定。另外，在室温(保持为25℃的气氛)下进行测定。
图11表示发光元件的电流密度－亮度特性，图12表示电压－亮度特性，图13表示亮度－电流效率特性。另外，图14示出流过1mA的电流时的发光光谱。另外，表2示出1000cd/m2附近的发光元件的电压及色度。
[表2]
| 发光元件1 | |
| 亮度(cd/m2) | 1050 |
| 电压(V) | 5.0 |
| 色度(x，y) | (0.28，0.65) |
另外，对制造的发光元件1进行了可靠性测试。在可靠性测试中，将初始亮度设定为1000cd/m2，以电流密度恒定的条件驱动发光元件，以规则的时间间隔测定亮度。图15表示根据可靠性测试获得的结果。在图15中，横轴表示通电时间(小时)，纵轴表示各个时间的亮度相对于初始亮度的比例，即标准化亮度(normalizedluminance)(％)。
通过图15可知：在进行了4900小时的驱动后，发光元件1仍然保持初始亮度的86％的亮度。由此可知：发光元件1不易发生随时间推移的亮度降低，是使用寿命长的发光元件。可以认为这是由于以下缘故：在发光元件1中，由于含有氧化钼作为抗还原物质的空穴传输层104邻接于含有发光物质的层106，所以，即使电子穿过该含有发光物质的层106到达空穴传输层一侧，该电子也能够与抗还原物质重新结合，因此空穴传输层104与含有发光元件的层106的界面中的电子的蓄积被抑制。
如上所示通过本实施例可以确认：本实施例的发光元件可以得到作为发光元件的特性并能发挥充分的功能。另外，可认为本实施例的发光元件1是实现了高可靠性的发光元件。
实施例2
在本实施例中对具有与实施例1不同结构的发光元件进行说明。另外，以下结构式(15)示出在本实施例中使用的有机化合物的分子结构。另外，省略记载已经在其它的实施例中示出分子结构的有机化合物。本实施例的元件结构与实施例1相同，参照图2A。
下面，示出本实施例的发光元件2的制造方法。本实施例的发光元件2除了含有发光物质的层106之外都与实施例1中的发光元件1同样地制造。
(发光元件2)
在发光元件2中，含有发光物质的层106是通过共蒸镀由上述结构式(11)表示的3－(9，10－二苯基－2－蒽基)－9－苯基－9H－咔唑(缩写：2PCzPA)、由上述结构式(15)表示的9－[4－(N－咔唑基)苯基]－10－苯基蒽(缩写：CzPA)及由上述结构式(12)表示的9，10－二苯基－2－[N－苯基－N－(9－苯基－9H－咔唑－3－基)氨基]蒽(缩写：2PCAPA)而形成的。在含有发光物质的层106中，将质量比设定为2PCzPA：CzPA：2PCAPA＝0.5：0.5：0.1，将厚度设定为50nm。
表3示出制造的发光元件2的元件结构。发光元件2具有实施方式1所记载的结构。
[表3]
在氮气气氛的手套箱中，以不使发光元件暴露于大气的方式对通过上述方法得到的发光元件2进行密封。然后对该发光元件的工作特性进行测定。另外，在室温(保持为25℃的气氛)下进行测定。
图16表示发光元件的电流密度－亮度特性，图17表示电压－亮度特性，图18表示亮度－电流效率特性。另外，图19示出流过1mA的电流时的发光光谱。另外，表4示出1000cd/m2附近的发光元件的电压及色度。
[表4]
| 发光元件2 | |
| 亮度(cd/m2) | 1000 |
| 电压(V) | 5.0 |
| 色度(x,y) | (0.31,0.63) |
另外，对制造的发光元件2进行了可靠性测试。在可靠性测试中，将初始亮度设定为1000cd/m2，以电流密度恒定的条件驱动发光元件，以规则的时间间隔测定亮度。图20表示根据可靠性测试获得的结果。在图20中，横轴表示通电时间(小时)，纵轴表示各个时间的亮度相对于初始亮度的比例，即标准化亮度(％)。
通过图20可知：在进行了3900小时的驱动后，发光元件2仍然保持初始亮度的97％的亮度。由此可知：发光元件2不易发生随时间推移的亮度降低，是使用寿命长的发光元件。可以认为这是由于以下缘故：在发光元件2中，由于含有氧化钼作为抗还原物质的空穴传输层104邻接于含有发光物质的层106，所以，即使电子穿过该含有发光物质的层106到达空穴传输层一侧，该电子也能够与抗还原物质重新结合，因此空穴传输层104与含有发光元件的层106的界面中的电子的蓄积被抑制。
如上所示通过本实施例可以确认：本实施例的发光元件可以得到作为发光元件的特性并能发挥充分的功能。另外，可认为本实施例的发光元件2是实现了高可靠性的发光元件。
实施例3
在本实施例中对具有与实施例1、实施例2不同结构的发光元件进行说明。另外，以下结构式(16)示出在本实施例中使用的有机化合物的分子结构。另外，省略记载已经在其它的实施例中示出分子结构的有机化合物。本实施例的元件结构与实施例1相同，参照图2A。
下面，示出本实施例的发光元件3的制造方法。另外，本实施例的发光元件3除了含有发光物质的层106之外都与实施例1中的发光元件1同样地制造。
(发光元件3)
在发光元件3中，含有发光物质的层106是通过共蒸镀由上述结构式(11)表示的3－(9，10－二苯基－2－蒽基)－9－苯基－9H－咔唑(缩写：2PCzPA)和由上述结构式(16)表示的9，10－二苯基－2－[N－(4－二苯基氨基苯基)－N－苯基氨基]蒽(缩写：2DPAPA)而形成的。在含有发光物质的层106中，将质量比设定为2PCzPA：2DPAPA＝1：0.2，将厚度设定为50nm。
表5示出制造的发光元件3的元件结构。发光元件3具有实施方式1所记载的结构。
[表5]
在氮气气氛的手套箱中，以不使发光元件暴露于大气的方式对通过上述方法得到的发光元件3进行密封，然后对其工作特性进行测定。另外，在室温(保持为25℃的气氛)下进行测定。
图21表示发光元件的电流密度－亮度特性，图22表示电压－亮度特性，图23表示亮度－电流效率特性。另外，图24示出流过1mA的电流时的发光光谱。另外，表6示出1000cd/m2附近的发光元件的电压及色度。
[表6]
| 发光元件3 | |
| 亮度(cd/m2) | 109024 --> |
| 电压(V) | 5.6 |
| 色度(x,y) | (0.35,0.61) |
另外，对制造的发光元件3进行了可靠性测试。在可靠性测试中，将初始亮度设定为1000cd/m2，以电流密度恒定的条件驱动发光元件，以规则的时间间隔测定亮度。图25表示根据可靠性测试获得的结果。在图25中，横轴表示通电时间(小时)，纵轴表示各个时间的亮度相对于初始亮度的比例，即标准化亮度(％)。
通过图25可知：在进行了4000小时的驱动后，发光元件3仍然保持初始亮度的99％的亮度，且不易发生随时间推移的亮度降低，是使用寿命长的发光元件。可以认为这是由于以下缘故：在发光元件3中，由于含有氧化钼作为抗还原物质的空穴传输层104邻接于含有发光物质的层106，所以，即使电子穿过该含有发光物质的层106到达空穴传输层一侧，该电子也能够与抗还原物质重新结合，因此空穴传输层104与含有发光元件的层106的界面中的电子的蓄积被抑制。
如上所示通过本实施例可以确认：本实施例的发光元件可以得到作为发光元件的特性并能够发挥充分的功能。另外，可以认为本实施例的发光元件3是实现了高可靠性的发光元件。
实施例4
在本实施例中对具有与上述实施例不同结构的发光元件进行说明。另外，以下结构式(17)示出在本实施例中使用的有机化合物的分子结构。另外，省略记载已经在其它的实施例中示出分子结构的有机化合物。本实施例的元件结构与实施例1相同，参照图2A。
下面，示出本实施例的发光元件4及发光元件5的制造方法。另外，本实施例的发光元件4除了含有发光物质的层106之外都与实施例1中的发光元件1同样地制造。此外，本实施例的发光元件5除了含有发光物质的层106及电子传输层110之外都与实施例1中的发光元件1同样地制造。
(发光元件4)
在发光元件4中，含有发光物质的层106是通过共蒸镀由上述结构式(15)表示的9－[4－(N－咔唑基)苯基]－10－苯基蒽(缩写：CzPA)和由上述结构式(12)表示的9，10－二苯基－2－[N－苯基－N－(9－苯基－9H－咔唑－3－基)氨基]蒽(缩写：2PCAPA)而形成的。在含有发光物质的层106中，将质量比设定为CzPA：2PCAPA＝1：0.1，将厚度设定为50nm。
(发光元件5)
在发光元件5中，与上述发光元件4同样地制造含有发光物质的层106。另外，通过在含有发光物质的层106上共蒸镀10nm的由上述结构式(13)表示的三(8－羟基喹啉)铝(Ⅲ)(缩写：Alq)和由上述结构式(17)表示的N，N＇－二苯基喹吖酮(缩写：DPQd)，并进一步地蒸镀20nm的由上述结构式(14)表示的红菲咯啉(缩写：BPhen)来形成电子传输层110。另外，将Alq与DPQd的质量比设定为1：0.005(＝Alq：DPQd)。
表7示出制造的发光元件4及发光元件5的元件结构。发光元件4及发光元件5各自具有实施方式1所记载的结构。
[表7]
在氮气气氛的手套箱中，以不使发光元件暴露于大气的方式对通过上述方法得到的发光元件4及发光元件5进行密封。然后对其工作特性进行测定。另外，在室温(保持为25℃的气氛)下进行测定。
图26表示发光元件的电流密度－亮度特性，图27表示电压－亮度特性，图28表示亮度－电流效率特性。另外，图29示出流过1mA的电流时的发光光谱。另外，表8示出1000cd/m2附近的发光元件的电压及色度。
[表8]
| 发光元件4 | 发光元件5 | |
| 亮度(cd/m2) | 900 | 1100 |
| 电压(V) | 5.2 | 5.6 |
| 色度(x,y) | (0.29,0.64) | (0.31,0.64) |
另外，对制造的发光元件4及发光元件5进行了可靠性测试。在可靠性测试中，将初始亮度设定为1000cd/m2，以电流密度恒定的条件驱动这些元件，以规则的时间间隔测定亮度。图30表示根据可靠性测试获得的结果。在图30中，横轴表示通电时间(小时)，纵轴表示各个时间的亮度相对于初始亮度的比例，即标准化亮度(％)。
通过图30可知：在进行了4900小时的驱动后，发光元件4仍然保持初始亮度的87％的亮度，并且，发光元件5在进行了1200小时的驱动后，仍然保持初始亮度的95％的亮度。由此可知：发光元件4和发光元件5不易发生随时间推移的亮度降低，是使用寿命长的发光元件。可以认为这是由于以下缘故：在发光元件4和发光元件5中，由于含有氧化钼作为抗还原物质的空穴传输层104邻接于含有发光物质的层106，所以，即使电子穿过该含有发光物质的层106到达空穴传输层一侧，该电子也能够与抗还原物质重新结合，因此空穴传输层104与含有发光元件的层106的界面中的电子的蓄积被抑制。
如上所示通过本实施例可以确认：本实施例的发光元件可以得到作为发光元件的特性并能发挥充分的功能。另外，可认为本实施例的发光元件4和发光元件5是实现了高可靠性的发光元件。
实施例5
在本实施例中对具有与上述实施例不同结构的发光元件进行说明。另外，由于本实施例所使用的有机化合物是已经在其它的实施例中示出分子结构的有机化合物，所以省略其说明。本实施例的元件结构与实施例1相同，参照图2A。
下面，示出本实施例的发光元件6及发光元件7的制造方法。另外，本实施例的发光元件6除了含有发光物质的层106之外都与实施例1中的发光元件1同样地制造。此外，本实施例的发光元件7除了空穴传输层104及含有发光物质的层106之外都与实施例1中的发光元件1同样地制造。
(发光元件6)
在发光元件6中，利用湿法制造含有发光物质的层106。具体来说，称量0.15g的由上述结构式(15)表示的9－[4－(N－咔唑基)苯基]－10－苯基蒽(缩写：CzPA)和0.031g的由上述结构式(12)表示的9，10－二苯基－2－[N－苯基－N－(9－苯基－9H－咔唑－3－基)氨基]蒽(缩写：2PCAPA)并放入样品瓶中，并在低水分浓度(＜0.1ppm)且低氧浓度(至10ppm)的环境下，对样品瓶中添加15mL的脱水甲苯(日本关东化学株式会社制造)盖上盖搅拌一宿以制备溶液。
在低水分浓度(＜0.1ppm)且低氧浓度(至10ppm)的环境下，对制造空穴传输层104的衬底上滴加溶液。以300rpm的转速下3秒、1000rpm的转速下60秒、2500rpm的转速下10秒对衬底进行旋涂。通过使用甲苯去除端子部上的通过旋涂溶液形成的膜，并边利用旋转泵降低压力边在设定为110℃的真空烤箱内进行1小时的加热干燥来形成含有发光物质的层106。将厚度设定为50nm。然后，在减压的真空蒸镀装置内以形成膜的面朝下的方式设置衬底来形成电子传输层110。
(发光元件7)
在发光元件7中，如下形成空穴传输层104：以形成阳极102的面朝下的方式将衬底固定在设置在真空蒸镀装置内的支架上，并在将真空装置内减压到10-4Pa之后，以CzPA：氧化钼(VI)＝1：4(质量比)的方式共蒸镀由上述结构式(15)表示的9－[4－(N－咔唑基)苯基]－10－苯基蒽(缩写：CzPA)和氧化钼(VI)。将厚度设定为20nm。
并且，在空穴传输层104上形成含有发光物质的层106。含有发光物质的层106使用与上述发光元件6相同的方法制造。
表9示出制造的发光元件6及发光元件7的元件结构。发光元件6及发光元件7具有实施方式1所记载的结构。
[表9]
在氮气气氛的手套箱中，以不使发光元件暴露于大气的方式对通过上述方法得到的发光元件6及发光元件7进行密封，然后对其工作特性进行测定。另外，在室温(保持为25℃的气氛)下进行测定。
图31表示发光元件的电流密度－亮度特性，图32表示电压－亮度特性，图33表示亮度－电流效率特性。另外，图34示出流过1mA的电流时的发光光谱。另外，表10示出1000cd/m2附近的发光元件的电压及色度。
[表10]
| 发光元件6 | 发光元件7 | |
| 亮度(cd/m2) | 870 | 880 |
| 电压(V) | 5.2 | 5.1 |
| 色度(x,y) | (0.29,0.64) | (0.29,0.64) |
另外，对制造的发光元件6及发光元件7进行了可靠性测试。在可靠性测试中，将初始亮度设定为1000cd/m2，以电流密度恒定的条件驱动这些元件，以规则的时间间隔测定亮度。图35表示根据可靠性测试获得的结果。在图35中，横轴表示通电时间(小时)，纵轴表示各个时间的亮度相对于初始亮度的比例，即标准化亮度(％)。
通过图35可知：在进行了7900小时的驱动后，发光元件6仍然保持初始亮度的61％的亮度，并且，发光元件7在进行了7900小时的驱动后，仍然保持初始亮度的69％的亮度。由此可知：虽然发光元件6和发光元件7的初期劣化较大，但是其不易发生随时间推移的亮度降低，是使用寿命长的发光元件。可以认为这是由于以下缘故：在发光元件6和发光元件7中，由于含有氧化钼作为抗还原物质的空穴传输层104邻接于含有发光物质的层106，所以，即使电子穿过该含有发光物质的层106到达空穴传输层一侧，该电子也能够与抗还原物质重新结合，因此空穴传输层104与含有发光元件的层106的界面中的电子的蓄积被抑制。
如上所示通过本实施例可以确认：本实施例的发光元件可以得到作为发光元件的特性并能发挥充分的功能。另外，即使在利用湿法制造含有发光物质的层的情况下，本实施例的发光元件6和发光元件7也能够成为实现了高可靠性的发光元件。
实施例6
在本实施例中，在将用作涂敷湿法的溶剂的甲苯溶液施用于薄膜之后，使包含空穴传输性有机化合物及金属氧化物的薄膜经受耐溶剂性评价。
在本实施例中，通过在石英衬底上共蒸镀由结构式(10)表示的4，4’－双[N－(1－萘基)－N－苯基氨基]联苯(缩写：NPB)和氧化钼(VI)，形成50nm厚的薄膜。另外，制造了以下四种NPB与氧化钼(VI)的质量比各不同的样品。以下使用表11示出制造的样品的具体情况。
[表11]
| NPB：MoOx(质量比) | NPB所含有的MoOx(wt％) | |
| 制作例1 | 1：4 | 80 |
| 制作例2 | 2：4 | 67 |
| 比较例1 | 3：4 | 57 |
| 比较例2 | 4：4 | 50 |
在制造制作例1、2和比较例1、2之后，对各个薄膜的吸收光谱进行测定。然后，对各个薄膜上滴加湿法所使用的溶剂的甲苯溶液，并对设置有薄膜的衬底以300rpm的转速下3秒、1000rpm的转速下60秒、2500rpm的转速下10秒进行旋涂。
图36A至36D示出旋涂甲苯溶液前后的薄膜的吸收光谱。图36A示出制作例1中的吸收光谱，图36B示出制作例2中的吸收光谱，图36C示出比较例1中的吸收光谱，图36D示出比较例2中的吸收光谱。
如图36A至36D所示，制作例1在旋涂甲苯溶液前后的吸收光谱没有变化。另外，在制作例2中，虽然能观察出一些吸收光谱的变化，但没有影响薄膜的膜质量程度的大变化。另一方面，在比较例1及比较例2中，旋涂甲苯溶液前后的吸收光谱的变化较大，薄膜被甲苯溶液溶解。由此，通过将有机化合物中含有的金属氧化物的浓度设定为67wt％以上，可以涂敷湿法所使用的溶剂(本实施例中为甲苯溶液)而不会使膜质量发生变化。
由上所述可知：通过将具有空穴传输性的有机化合物中含有的金属氧化物的浓度设定为67wt％以上，可以利用湿法在空穴传输层上形成含有发光物质的层。
实施例7
在本实施例中对具有与上述实施例不同结构的发光元件进行说明。另外，以下结构式(18)及结构式(19)示出在本实施例中使用的有机化合物的分子结构。另外，省略记载已经在其它的实施例中示出分子结构的有机化合物。另外，图37示出本实施例的发光元件8的元件结构。
以下示出本实施例的发光元件8的制造方法。
(发光元件8)
首先，制备在其上沉积厚度为110nm的铟锡硅氧化物(ITSO)的玻璃衬底作为阳极102。用聚酰亚胺膜覆盖ITSO表面的四周，以露出2mm×2mm的大小的表面。电极面积为2mm×2mm。作为用于在该衬底上形成发光元件的预处理，用水清洗衬底表面，并且在200℃下焙烧1小时，然后进行370秒的UV臭氧处理。之后，将衬底导入压力降低到10－4Pa左右的真空蒸镀装置中，并且在真空蒸镀装置内的加热室中，在170℃下进行30分钟的真空焙烧，然后将衬底放冷30分钟左右。
接着，以将衬底固定在设置于真空蒸镀装置中的支架上，以使形成有ITSO的面朝下。
在将真空装置内减压至10－4Pa之后，以mDBTPTp－Ⅱ：氧化钼(VI)＝4：2(质量比)的方式共蒸镀由结构式(18)表示的4－[3－(苯并菲－2－基)苯基]二苯并噻吩(缩写：mDBTPTp－Ⅱ)和氧化钼(VI)来形成空穴传输层104。并将厚度设定为50nm。另外，共蒸镀是指分别从不同的蒸镀源同时蒸镀多个不同物质的蒸镀法。
并且，在空穴传输层104上形成包含第一发光层106a、第二发光层106b及第三发光层106c的含有发光物质的层106。
第一发光层106a、第二发光层106b及第三发光层106c是通过共蒸镀mDBTPTp－Ⅱ和由上述结构式(19)表示的三(2－苯基吡啶醇)铱(Ⅲ)(缩写：Ir(ppy)3)而形成的。在第一发光层106a中，将质量比设定为mDBTPTp－Ⅱ：Ir(ppy)3＝1：0.3，并将厚度设定为10nm。另外，在第二发光层106b中，将质量比设定为mDBTPTp－Ⅱ：Ir(ppy)3＝1：0.08，并将厚度设定为10nm。另外，在第三发光层106c中，将质量比设定为mDBTPTp－Ⅱ：Ir(ppy)3＝1：0.04，并将厚度设定为20nm。
在发光元件8中，在含有发光物质的层106组件的第一发光层106a、第二发光层106b及第三发光层106c以不同的质量比含有相同发光物质及相同主体材料。另外，在第一发光层106a、第二发光层106b和第三发光层106c中，用作发光物质的Ir(ppy)3的HOMO能级为-5.32eV，用作主体材料的mDBTPTp－Ⅱ的HOMO能级为-5.87eV。另外，将第一发光层106a、第二发光层106b和第三发光层106c的发光物质的浓度调整为浓度的降序。
接着，在含有发光物质的层106上，通过共蒸镀10nm的由上述结构式(13)表示的三(8－羟基喹啉)铝(Ⅲ)(缩写：Alq)和20nm的由上述结构式(14)表示的红菲咯啉(缩写：BPhen)来形成电子传输层110。并且在电子传输层110上沉积1nm厚的氟化锂以形成电子注入层112。最后，沉积200nm厚的铝作为阴极108。通过上述方式，制备本实施例的发光元件8。在上述蒸镀过程中，蒸镀全部使用电阻加热法。
表12示出如上述那样制造的发光元件8的元件结构。这里，发光元件8具有实施方式2所记载的结构。
[表12]
在氮气气氛的手套箱中，以不使发光元件暴露于大气的方式对通过上述方法得到的发光元件8进行密封。然后对发光元件的工作特性进行测定。另外，在室温(保持为25℃的气氛)下进行测定。
图38表示发光元件的电流密度－亮度特性，图39表示电压－亮度特性，图40表示亮度－电流效率特性。另外，图41示出流过0.1mA的电流时的发光光谱。另外，表13示出1000cd/m2附近的发光元件的电压及色度。
[表13]
| 发光元件8 | |
| 亮度(cd/m2) | 1020 |
| 电压(V) | 6.0 |
| 色度(x,y) | (0.35,0.61) |
另外，对制造的发光元件8进行了可靠性测试。在可靠性测试中，将初始亮度设定为5000cd/m2，以电流密度恒定的条件驱动发光元件，以规则的时间间隔测定亮度。图42表示根据可靠性测试获得的结果。在图42中，横轴表示通电时间(小时)，纵轴表示各个时间的亮度相对于初始亮度的比例，即标准化亮度(％)。
通过图42可知：在进行了1000小时的驱动后，发光元件8仍然保持初始亮度的77％的亮度。由此可知：发光元件8不易发生随时间推移的亮度降低，是使用寿命长的发光元件。可以认为这是由于以下缘故：在发光元件8中，由于含有氧化钼作为抗还原物质的空穴传输层104邻接于含有发光物质的层106，所以，即使电子穿过该含有发光物质的层106到达空穴传输层一侧，该电子也能够与抗还原物质重新结合，因此空穴传输层104与含有发光元件的层106的界面中的电子的蓄积被抑制。
另外，在本实施例所示的发光元件8中，由于作为含有发光物质的层106的组件的第一发光层106a、第二发光层106b及第三发光层106c含有相同的发光物质，所以作为载流子的空穴能够容易地在含有发光物质的层106内传输。再者，由于使用具有比发光物质的HOMO能级更深HOMO能级的材料作为主体材料，所以空穴在发光物质(主体材料)添加浓度低的发光层中被发光物质俘获。也就是说，在含有高浓度的发光物质的第一发光层106a中，通过发光物质的HOMO能级的空穴被传输到第二发光层106b，但是在发光物质浓度低的第二发光层106b或发光物质浓度更低的第三发光层106c中，由于具有空穴俘获性的发光物质，空穴不易被传输。由此，由于可以控制含有发光物质的层106内部的发光区域，可以制造发光效率降低少的发光元件。
如上所示通过本实施例可以确认：本实施例的发光元件可以得到作为发光元件的特性并能发挥充分的功能。另外，本实施例的发光元件8能够成为实现了高可靠性的发光元件。
(参考例)
在本参考例中，对上述实施例中使用的材料的合成方法进行具体说明。
《2PCzPA的合成例》
以下，对实施例1至实施例3中使用的由结构式(11)表示的3－(9，10－二苯基－2－蒽基)－9－苯基－9H－咔唑(缩写：2PCzPA)的合成方法的一个实例进行记载。
(A－1)示出2PCzPA的合成图解。
将1.5g(3.7mmol)的2－溴－9，10－二苯基蒽、1.1g(3.7mmol)的9－苯基－9H－咔唑－3－硼酸和0.16g(0.50mmol)的三(邻－甲苯基)膦加入100mL的三口烧瓶中，对该烧瓶内进行氮气置换。对该混合物加入20mL的甲苯、10mL的乙醇以及13mL的碳酸钾水溶液(2.0mol/L)。通过在减压下边搅拌该混合物边进行脱气，并在脱气后对烧瓶内进行氮气置换。
对该混合物添加28mg(0.10mmol)的醋酸钯(Ⅱ)。在110℃下将该混合物回流12小时。回流后，将该混合物放冷至室温后，加入大约20mL的甲苯，然后通过硅藻土(日本和光纯药工业株式会社、目录号码：531－16855)进行过滤。用水和饱和食盐水清洗得到的混合物的有机层，并使用硫酸镁进行干燥。对该混合物进行自然过滤，浓缩得到的滤液获得褐色油状物质。用硅胶柱色谱法(展开溶剂为己烷：甲苯＝7：3)纯化该油状物，将获得的淡黄色固体用乙醇重结晶后，以58％的收率获得1.2g的淡黄色粉末状固体。
利用梯度升华法对所获得的1.2g的淡黄色粉末状固体进行升华纯化。升华纯化条件为：压力为8.7Pa；氩气体的流量为3.0mL/min；并且以280℃进行加热。升华纯化后，以74％的收获率得到0.83g的淡黄色固体。
利用核磁共振测定(NMR)确认出该化合物是目标物3－(9，10－二苯基－2－蒽基)－9－苯基－9H－咔唑(缩写：2PCzPA)。以下示出1HNMR的测定数据。
1HNMR(CDCl3，300MHz)：δ＝7.30-7.34(m，3H)，7.41-7.49(m，4H)，7.53-7.65(m，15H)，7.70-7.74(m，2H)，7.79-7.84(m，2H)，7.98(s，1H)，8.15(d，J＝7.8Hz，1H)，8.31(d，J＝2.1Hz，1H)。
本申请以于2009年3月29日向日本专利局提交的日本专利申请No.200-9131613号为基础，将其全部内容引入本文作为参考。
符号的说明
100：发光元件，101：衬底，102：阳极，103：EL层，104：空穴传输层，106：含有发光物质的层，108：阴极，110：电子传输层，112：电子注入层，120：发光元件，202：费米能级，204：HOMO能级，206：LUMO能级，208：HOMO能级，210：LUMO能级，212：HOMO能级，214：LUMO能级，216：费米能级，218：HOMO能级，220：HOMO能级，222：HOMO能级，224：HOMO能级，500：EL层，511：EL层，512：EL层，513：电荷发生层，521：电极，522：电极，601：衬底，602：绝缘层，603：电极，604：分隔壁，605：开口部，606：分隔壁，607：EL层，608：电极，703：扫描线，705：区域，706：分隔壁，708：数据线，709：连接布线，710：输入端子，712：输入端子，801：元件衬底，802：像素部，803：驱动电路部(源极一侧驱动电路)，804：驱动电路部(栅极一侧驱动电路)，805：密封构件，806：密封衬底，807：布线，808：FPC(柔性印刷线路)，809：n沟道型TFT，810：p沟道型TFT，811：开关TFT，812：电流控制TFT，813：阳极，814：绝缘物，815：EL层，816：阴极，817：发光元件，818：空间，1001：照明装置，1002：照明装置，1003：台式照明设备，9100：电视装置，9101：框体，9103：显示部，9105：支架，9107：显示部，9109：操作键，9110：遥控操作机，9201：主体，9202：框体，9203：显示部，9204：键盘，9205：外部连接端口，9206：定位装置，9301：框体，9302：框体，9303：连接部，9304：显示部，9305：显示部，9306：扬声器部，9307：记录介质插入部，9308：LED灯，9309：操作键，9310：连接端子，9311：传感器，9312：麦克风，9401：照明部，9402：灯罩，9403：可调臂，9404：支柱，9405：台，9406：电源开关，9500：移动电话机，9501：框体，9502：显示部，9503：操作按钮，9504：外部连接端口，9505：扬声器，9506：麦克风。
Claims (12)
1.一种发光元件，包括：
阳极；
阴极；
所述阳极和所述阴极之间的空穴传输层，所述空穴传输层含有第一有机化合物和抗还原物质，所述抗还原物质是选自氧化钼、氧化钒和氧化铼中的金属氧化物;
所述阳极和所述阴极之间的含有发光物质和第二有机化合物的第一发光层，所述第一发光层在所述空穴传输层的阴极一侧的表面上并接触于所述空穴传输层的阴极一侧的表面，以及
包含所述发光物质和第三有机化合物的第二发光层，所述第二发光层在所述第一发光层上并接触于所述第一发光层，
其中，所述第二有机化合物和所述第三有机化合物都具有电子传输性，
在所述第二发光层中，所述发光物质具有空穴俘获性。
2.一种发光元件，包括：
阳极；
阴极；
所述阳极和所述阴极之间的空穴传输层，所述空穴传输层含有第一有机化合物和抗还原物质，所述抗还原物质是选自氧化钼、氧化钒和氧化铼中的金属氧化物;
所述阳极和所述阴极之间的含有发光物质和第二有机化合物的第一发光层，所述第一发光层在所述空穴传输层的阴极一侧的表面上并接触于所述空穴传输层的阴极一侧的表面，以及
包含所述发光物质和第三有机化合物的第二发光层，所述第二发光层在所述第一发光层上并接触于所述第一发光层，
其中，所述第二有机化合物和所述第三有机化合物都具有电子传输性，
在所述第二发光层中，所述发光物质具有空穴俘获性，
所述抗还原物质的LUMO能级低于所述第一有机化合物的LUMO能级且低于所述第一发光层的LUMO能级。
3.一种发光元件，包括：
阳极；
阴极；
所述阳极和所述阴极之间的空穴传输层，所述空穴传输层含有第一有机化合物和抗还原物质，所述抗还原物质是选自氧化钼、氧化钒和氧化铼中的金属氧化物;
所述阳极和所述阴极之间的含有发光物质和第二有机化合物的第一发光层，所述第一发光层在所述空穴传输层的阴极一侧的表面上并接触于所述空穴传输层的阴极一侧的表面，以及
包含所述发光物质和第三有机化合物的第二发光层，所述第二发光层在所述第一发光层上并接触于所述第一发光层，
其中，所述第二有机化合物和所述第三有机化合物都具有电子传输性，
在所述第二发光层中，所述发光物质具有空穴俘获性，
所述含有所述发光物质的层具有双极性。
4.一种发光元件，包括：
阳极；
阴极；
所述阳极和所述阴极之间的空穴传输层，所述空穴传输层含有第一有机化合物和比所述第一有机化合物更容易接受电子的抗还原物质，所述抗还原物质是选自氧化钼、氧化钒和氧化铼中的金属氧化物;以及
所述阳极和所述阴极之间的含有发光物质的层，所述含有所述发光物质的层接触于所述空穴传输层的阴极一侧的表面，
其中，所述含有所述发光物质的层至少具有电子传输性，
所述含有所述发光物质的层包括设置在阳极一侧上的第一发光层和与所述第一发光层的阴极一侧的表面接触地设置的第二发光层，
所述第一发光层包含作为主体材料的第二有机化合物和作为客体材料的所述发光物质，
所述第二发光层包含作为主体材料的第三有机化合物和作为客体材料的所述发光物质，
并且，所述第二发光层的所述发光物质具有空穴俘获性。
5.根据权利要求3或4所述的发光元件，其中所述抗还原物质的LUMO能级低于所述第一有机化合物的LUMO能级。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的发光元件，其中所述空穴传输层与所述阳极接触。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的发光元件，其中所述第一发光层所含有的所述发光物质的浓度高于所述第二发光层所含有的所述发光物质的浓度。
8.根据权利要求6所述的发光元件，其中在所述空穴传输层中，所述第一有机化合物中含有的所述金属氧化物的浓度为67wt%以上且小于100wt%。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的发光元件，其中所述第一发光层和所述第二发光层利用湿法形成。
10.一种包括根据权利要求1-4中任一项所述的发光元件的发光装置。
11.一种照明装置，其中使用根据权利要求10所述的发光装置。
12.一种电子设备，其中使用根据权利要求10所述的发光装置。
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