發(fā)光元件、發(fā)光裝置、以及電子設備的制作方法

文檔序號：6901026閱讀：146來源：國知局

專利名稱：發(fā)光元件、發(fā)光裝置、以及電子設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在一對電極之間夾著發(fā)光物質而成的電流激發(fā)型發(fā) 光元件、具有這種發(fā)光元件的發(fā)光裝置、以及電子設備。
背景技術：
近年來，對于利用電致發(fā)光(Electroluminescence)的發(fā)光元件進行積極的研究開發(fā)。這種發(fā)光元件的基本結構是在一對電極之間夾著含有發(fā)光物質的層。通過對該元件施加電壓，可以獲得來自發(fā)光物質的發(fā)光。這種發(fā)光元件是自發(fā)光型，具有如下優(yōu)點，即其像素的可見度高于液晶顯示器并且不需要背光燈等。由此，被認為適合用作平面顯示元件。此外，這種發(fā)光元件的重要優(yōu)點是能夠制造成薄型且輕量。而且，非常快的響應速度也是其特征之一。這種發(fā)光元件可以形成為膜狀，所以可以通過形成大面積的元件，容易獲得面發(fā)光。當使用以白熾燈或LED為代表的點光源或以熒光燈為代表的線光源時，該特征是#>難獲得的，因而，作為能夠應用于照明等的面光源的利用價值也高。該利用電致發(fā)光的發(fā)光元件可以根據(jù)發(fā)光物質是有機化合物還是無機化合物而被大致分類。在本發(fā)明中，使用有機化合物作為發(fā)光物質。在此情況下，通過對發(fā)光元件施加電壓，電子及空穴分別從一對電極注入到具有發(fā)光有機化合物的層，而電流流過。這些載流子(電子和空穴)的復合引起發(fā)光有機化合物形成激發(fā)態(tài)，并且在從激發(fā)態(tài) 回到基態(tài)時發(fā)光。由于這樣的機理，這種發(fā)光元件被稱為電流激發(fā)型發(fā)光元件。注意，作為有機化合物所形成的激發(fā)態(tài)可以采用單重激發(fā)態(tài)或三重激發(fā)7
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。對于這種發(fā)光元件，在改善其元件特性方面上存在依賴于物質的許多問題，為了解決這些問題，進行元件結構的改進、物質的開發(fā)等。例如，在非專利文獻l中，通過提供空穴阻擋層，使使用磷光物質的發(fā)光元件有效地發(fā)光。但是，如非專利文獻l所述，有如下問題空穴阻擋層沒有耐久性，并且發(fā)光元件的使用壽命極短。 [非專利文獻lTetsuo Tsutsui以及其他八名，Japanese Journal of Applied Physics, vol.38， L1502-1504 ( 1999 )發(fā)明內容鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于通過形成具有與現(xiàn)有結構不同的元件結構的發(fā)光元件，來提供一種發(fā)光元件，其中發(fā)光效率高，且使用壽命比現(xiàn)有的發(fā)光元件的使用壽命長。本發(fā)明的目的還在于提供發(fā)光效率高的發(fā)光裝置以及電子設備。本發(fā)明的發(fā)光元件是在一對電極之間具有EL層的發(fā)光元件，其中EL層在用作陽極的電極和具有發(fā)光性的第四層(發(fā)光層)之間至少包括具有空穴注入性的第一層(空穴注入層)、具有空穴傳輸性的第二層(第一空穴傳輸層)、以及具有空穴傳輸性的第三層(第二空穴傳輸層)，并且第二層的最高占據(jù)軌道能級(HOMO能級)的絕對值比第一層及第三層的最高占據(jù)軌道能級(HOMO能級)的絕對值大。注意，在上述結構中，第二層的HOMO能級的絕對值比第一層及第三層的HOMO能級的絕對值大O.leV以上。此外，本發(fā)明的另一個結構是在一對電極之間具有EL層的發(fā)光元件，其中EL層在用作陽極的電極和第四層(發(fā)光層)之間至少包括第一層(空穴注入層)、第二層(第一空穴傳輸層)、以及第三層 (第二空穴傳輸層)，第二層的最高占據(jù)軌道能級(HOMO能級)
的絕對值比第一層及第三層的最高占據(jù)軌道能級(HOMO能級)的絕對值小。注意，在上述結構中，第二層的HOMO能級的絕對值比第一層及第三層的HOMO能級的絕對值小O.leV以上。就是說，通過形成上述兩種結構的發(fā)光元件，可以降低從用作陽極的電極一側注入的空穴的移動速度，因此可以提高發(fā)光元件的發(fā)光效率。此外，除了上述各種結構以外，本發(fā)明的特征還在于EL層在用作陰極的電極和第四層(發(fā)光層)之間至少包括控制電子移動的第五層(載流子控制層)，并且第五層由具有電子傳輸性的第一有機化合物和具有空穴傳輸性的第二有機化合物構成，且第二有機化合物的含量的質量比低于整體的5Q。注意，更優(yōu)選將濃度控制為使得第二有機化合物的含量為整體的1重竟至20重量。在上述結構中，當在速度論上使第五層(載流子控制層)起作用時，第二有機化合物的最低空軌道能級(LUMO能級)的絕對值和第一有機化合物的最低空軌道能級(LUMO能級)的絕對值的差異為 0.3eV以下，并且當設第一有機化合物的偶極矩為Pn而設第二有機化合物的偶極矩設定為P2時，滿足PJP2^3的關系。在上述結構中，優(yōu)選使用金屬絡合物作為第一有機化合物，而使用芳香胺化合物作為第二有機化合物。此外，除了上述結構以外，當在熱力學上使第五層(載流子控制層)起作用時，第五層由具有電子傳輸性的第一有機化合物和具有電子陷阱性的第二有機化合物構成，且第二有機化合物的含量的質量比低于整體的5Q。注意，更優(yōu)選將濃度控制為第二有機化合物的含量為整體的0.1重鷥至5重量。此外，第二有機化合物的LUMO能級的絕對值優(yōu)選比第一有機化合物的LUMO能級的絕對值大0.3eV以上。再者，優(yōu)選的是，使用金屬絡合物作為第一有機化合物，而使用香豆素衍生物或喹吖咬酮衍生物作為第二有機化合物。另外，在上述結構中，第五層的厚度優(yōu)選為5nm以上且20nm以下。注意，在上述各種結構中，第四層(發(fā)光層)優(yōu)選包含具有電子傳輸性的物質。此外，本發(fā)明在其范圍內也包括具有上述發(fā)光元件的發(fā)光裝置、以及具有發(fā)光裝置的電子設備。在本說明書中的發(fā)光裝置指的是圖像顯示裝置、或光源(包括照明裝置)。此外，發(fā)光裝置還包括如下所有的模塊在發(fā)光裝置中安裝有連接器例如FPC (柔性印刷電路)、 TAB (帶式自動鍵合)帶或TCP (載帶封裝)的模塊；在TAB膠帶或TCP前端上設置有印刷線路板的模塊；或通過COG (晶玻接裝， chip on glass)方式將IC (集成電路)直接安裝在發(fā)光裝置上的模塊等。由于根據(jù)本發(fā)明可以降低發(fā)光元件的載流子的空穴的移動速度，因此可以提高發(fā)光層中的復合的幾率，以可以提高發(fā)光元件的發(fā)光效率。再者，通過將能夠降低電子的移動速度的結構與上述結構組合，可以獲得效率高且使用壽命長的發(fā)光元件。此外，通過將本發(fā)明的發(fā) 光元件應用于發(fā)光裝置及電子設備，可以獲得減少了耗電量的發(fā)光裝置及電子設備。

圖1A和1B是示出實施方式1中的發(fā)光元件的能帶結構的圖；圖2A和2B是示出實施方式1中的發(fā)光元件的疊層結構的圖；圖3A至3C是示出實施方式1中的發(fā)光元件的發(fā)光方式的圖；圖4A和4B是示出實施方式2中的發(fā)光元件的能帶結構的圖；圖5A和5B是示出實施方式2中的發(fā)光元件的疊層結構的圖；圖6A和6B是示出實施方式2中的發(fā)光元件的發(fā)光方式的圖；圖7是示出實施方式2中的發(fā)光元件的能帶結構的圖；圖8是示出實施方式3中的發(fā)光元件的疊層結構的圖；圖9A和9B是示出實施方式4中的有源矩陣型發(fā)光裝置的圖；圖10A和10B是示出實施方式4中的無源矩陣型發(fā)光裝置的圖IIA至11D是示出實施方式5中的電子設備的圖；圖12是將本發(fā)明的發(fā)光裝置用作背光燈的液晶顯示裝置的圖；圖13是示出使用本發(fā)明的發(fā)光裝置的臺燈的圖；圖14是示出使用本發(fā)明的發(fā)光裝置的室內照明裝置的圖； .圖15A和15B是示出實施例1中的發(fā)光元件的元件結構的圖；圖16A和16B是示出實施例2中的發(fā)光元件的元件結構的圖；圖17是示出發(fā)光元件1至4的電流密度-亮度特性的圖；圖18是示出發(fā)光元件1至4的電壓-亮度特性的圖；圖19是示出發(fā)光元件1至4的亮度-電流效率特性的圖；圖20是示出發(fā)光元件1至3的發(fā)光光鐠的圖；圖21是示出發(fā)光元件5至8的電流密度-亮度特性的圖；圖22是示出發(fā)光元件5至8的電壓-亮度特性的圖；圖23是示出發(fā)光元件5至8的亮度-電流效率特性的圖；圖24是示出發(fā)光元件5至7的發(fā)光光i普的圖；圖25是示出發(fā)光元件5至8的利用恒流驅動的連續(xù)點亮測試結果的圖；圖26是示出發(fā)光元件9至12的電流密度-亮度特性的圖；圖27是示出發(fā)光元件9至12的電壓-亮度特性的圖；圖28是示出發(fā)光元件9至12的亮度-電流效率特性的圖；圖29是示出發(fā)光元件9至11的發(fā)光光語的圖；圖30是示出發(fā)光元件9至12的利用恒流驅動的連續(xù)點亮測試結果的圖；圖31是示出YGASF的CV特性的曲線圖；圖32是示出YGABP的CV特性的曲線圖；圖33是示出TCTA的CV特性的曲線圖；圖34是示出NPB的CV特性的曲線圖；圖35是示出DNTPD的CV特性的曲線圖；圖36是示出Alq的CV特性的曲線圖；圖37是示出DPQd的CV特性的曲線圖38是示出2PCAPA的CV特性的曲線圖。
具體實施方式
下面，將參照

本發(fā)明的實施方式。但是，本發(fā)明不局限于如下說明，而其方式及詳細內容在不脫離本發(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)明不應該被解釋為僅限定在實施方式所記栽的內容中。實施方式1在本實施方式1中，說明本發(fā)明的發(fā)光元件，該發(fā)光元件具有降低作為發(fā)光元件的載流子的空穴的移動速度的結構。本實施方式1中的發(fā)光元件由用作陽極的第一電極、用作陰極的第二電極、以及設置在第一電極和第二電極之間的EL層構成。EL 層至少包括從第一電極一側按順序層疊的空穴注入層、第一空穴傳輸層、第二空穴傳輸層、以及發(fā)光層，并可以設置為第一空穴傳輸層的最高占據(jù)軌道能級(HOMO能級)比空穴注入層及第二空穴傳輸層的HOMO能級深(第一空穴傳輸層的HOMO能級的絕對值較大) 或淺(第一空穴傳輸層的HOMO能級的絕對值較小)。其他層并沒有特別的限制。此外，在本實施方式l的發(fā)光元件中，當通過以第一電極102的電位比第二電極104的電位高的方式對它們分別施加電壓時，可以獲得發(fā)光。于是，說明如下情況如圖1所示，EL層103從第一電極102 一側開始包括第一層(空穴注入層)111、第二層(第一空穴傳輸層) 112、第三層(第二空穴傳輸層)113、第四層(發(fā)光層)114、第五層(電子傳輸層)115、第六層(電子注入層)116。在圖1A的發(fā)光元件的EL層103中，第二層(第一空穴傳輸層) 112的最高占據(jù)軌道能級(HOMO能級)比第一層(空穴注入層)111 及第三層(第二空穴傳輸層113)的HOMO能級深(第二層112的 HOMO能級的絕對值大)。通過釆用這種結構，可以降低從第一電極102注入的空穴到達第四層(發(fā)光層)114的移動速度。在此情況
下，具體而言，第二層112的HOMO能級的絕對值比第一層111及第三層113的HOMO能級的絕對值大O.leV以上。另一方面，在圖IB的發(fā)光元件的EL層103中，第二層(第一空穴傳輸層)112的最高占據(jù)軌道能級(HOMO能級)比第一層(空穴注入層)111及第三層(第二空穴傳輸層)113的HOMO能級淺(第二層112的HOMO能級的絕對值小)。通過釆用這種結構，也可以降低從第一電極102注入的空穴到達第四層(發(fā)光層)114的移動速度。在此情況下，具體而言，第二層112的HOMO能級的絕對值優(yōu) 選比第一層111及第三層113的HOMO能級的絕對值小O.leV以上。注意，由于當釆用圖1A或IB的結構時都可以降低從第一電極 102注入的空穴的移動速度，因此發(fā)光元件中的載流子平衡提高，以可以實現(xiàn)元件的高效率化。此外，根據(jù)用于第一層(空穴注入層)lll、第二層(第一空穴傳輸層)112、以及第三層(第二空穴傳輸層)113 的物質的HOMO能級而采用圖1A和IB的某一種元件結構。此外特別地，在第四層(發(fā)光層)114包含具有電子傳輸性的物質的情況下，如圖1A和1B那樣的結構有效。在第四層(發(fā)光層)114 包含具有電子傳輸性的物質的情況下，發(fā)光區(qū)域位于第四層(發(fā)光層) 114和第三層(第二空穴傳輸層)113的界面附近。若是在該界面附近因過剩的空穴而生成陽離子，發(fā)光效率明顯地降低，因為陽離子起到淬滅劑的作用。然而，在本發(fā)明的結構中控制空穴的移動速度，因此可以抑制在第四層(發(fā)光層)114周邊發(fā)生的陽離子生成，抑制發(fā) 光效率的降低。由此，可以形成發(fā)光效率高的發(fā)光元件。參照圖2A和2B說明本實施方式1的發(fā)光元件的結構。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、石英、塑料等。注意，可以將上述襯底101殘留在利用本發(fā)明的發(fā)光元件的產品的發(fā)光裝置或電子設備中，但是也可以不殘留在最終產品中而只在發(fā) 光元件的制造工序中起支撐體的作用。作為形成在襯底101上的第一電極102，優(yōu)選使用功函數(shù)大的(具
體地，4.0eV以上)的金屬、合金、導電化合物、以及它們的混合物等。具體而言，例如可以舉出氧化銦-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)、含有氧化鎢及氧化鋅的氧化銦(IWZO)等。另外，可以舉出金(Au)、柏(Pt)、鎳(Ni)、鴒(W )、鉻(Cr )、鉬(Mo )、鐵(Fe )、鈷(Co )、銅(Cu )、把(Pd ) 、 Ti (鈦)或金屬材料的氮化物(例如，氮化鈦)等。通常通過濺射法堆積這些材料。例如，可以通過使用相對于氧化銦添加lwf至20w.t的氧化鋅的耙且利用濺射法來形成氧化銦-氧化鋅 (IZO)。此外，可以通過使用相對于氧化銦添加有0.5w.t至5w.t的氧化鴒和O.lwf至lwf的氧化鋅的乾且利用濺射法，來堆積含有氧化鴒和氧化鋅的氧化銦(IWZO)。除了上述方法之外，還可以應用溶膠-凝膠法等，采用噴墨法、旋涂法等制造。另外，在作為用于形成在第一電極102上的EL層103中的以接觸于第一電極102的方式形成的第一層111的材料，使用下述復合材料的情況下，作為用于第一電極102的物質，可以與功函數(shù)的大小無關地使用各種金屬、合金、導電化合物、以及它們的混合物等。例如，還可以使用鋁(Al)、銀(Ag)、包含鋁的合金(AlSi)等。此外，還可以使用作為功函數(shù)小的材料的屬于元素周期表中第1 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)、鉀(Ca)或鍶(Sr)等；包含這些金屬的合金(MgAg、 AlLi);稀土金屬如銪(Eu)、鐿(Yb)等；以及包含它們的合金等。注意，在使用堿金屬、堿土金屬、以及包含這些金屬的合金形成第一電極102的情況下，可以采用真空蒸鍍法或濺射法。再者，在使用銀骨等的情況下，可以釆用涂敷法或噴墨法等?？梢允褂靡阎奈镔|作為形成在第一電極102上的EL層103，既可以采用低分子化合物也可以采用高分子化合物。注意，不僅只由有機化合物構成的物質，包含一部分無機化合物的物質也包括在形成
EL層103的物質中。通過將包含具有高空穴注入性的物質而成的空穴注入層、包含具有高空穴傳輸性的物質而成的空穴傳輸層、由發(fā)光物質構成的發(fā)光層、包含具有高電子傳輸性的物質而成的電子傳輸層、包含具有高電子注入性的物質而成的電子注入層等適當?shù)亟M合而層疊，來形成EL 層103。但是，在本實施方式l中，EL層103至少包括從第一電極102 一側按順序層疊的空穴注入層、第一空穴傳輸層、第二空穴傳輸層、以及發(fā)光層，并且第一空穴傳輸層的最高占據(jù)軌道能級(HOMO能級)必須設置為比空穴注入層及第二空穴傳輸層的HOMO能級深(第一空穴傳輸層的HOMO能級的絕對值較大)。圖2A和2B說明如下情況EL層103與圖1A和IB同樣地從第一電極102 —側層疊第一層(空穴注入層)111、第二層(第一空穴傳輸層)112、第三層(笫二空穴傳輸層)113、第四層(發(fā)光層) 114、笫五層(電子傳輸層)115、以及第六層(電子注入層)116而成。作為空穴注入層的第一層111是包含具有高空穴注入性的物質的空穴注入層。作為具有高空穴注入性的物質，可以使用鉬氧化物或釩氧化物、釕氧化物、鵠氧化物、錳氧化物等。另外，作為低分子有機化合物，也可以使用酞菁類化合物諸如酞胥(縮寫H2Pc)、銅(II ) 酞胥(縮寫CuPc)、釩氧酞寄(縮寫VOPc)等。此外，還可以使用作為低分子有機化合物的芳香胺化合物等，諸如4,4'，4"-三(N，N-二苯基氨基)-三苯胺(縮寫:TDATA ) 、 4，4',4'，-三[N- (3-甲基苯基)-N-苯基氨基卜三苯胺(縮寫MTDATA) 、 4，4，-雙[N- ( 4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基l聯(lián)苯(縮寫DPAB ) 、 4，4，-雙(N-{4-N，- (3-曱基苯基)-N，-苯基氨基]苯基卜N-苯基氨基)聯(lián)苯 (縮寫DNTPD) 、 1，3，5-三^ (4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基
苯(縮寫:DPA3B) 、 3畫[N畫(9-苯基呻唑-3-某基)-1\-苯基氨基-9-苯基呻唑(縮寫PCzPCAl) 、 3，6-二[N- (9-苯基呻唑-3-某基)-N- 苯基氨基-9-苯基咔唑(縮寫PCzPCA2 )、以及3-[N- ( 1-萘基)國N國 (9-苯基呼唑-3-某基)氨基卜9-苯基^"唑(縮寫PCzPCNl)等。再者，還可以使用高分子化合物(低聚物、樹枝狀聚合物、聚合物等)。例如，可以舉出以下高分子化合物聚(N-乙烯呼唑)(縮寫PVK);聚(4-乙烯三苯胺)(縮寫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](縮寫PTPDMA );以及聚[N，N'-雙(4-丁基苯基)-N，N，-雙(苯基)聯(lián) 苯胺l (縮寫Poly-TPD)等。另外，還可以使用添加了酸的高分子化合物諸如聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS )、以及聚苯胺/聚(苯乙烯磺酸)(PAni/PSS )等。作為第一層lll的材料，可以使用使具有高空穴傳輸性的物質包含受主物質的復合材料。注意，通過使用使具有高空穴傳輸性的物質包含受主物質的復合材料，可以與其功函數(shù)無關地選擇用于形成電極的材料。換句話說，除了功函數(shù)大的材料之外，還可以使用功函數(shù)小的材料作為第一電極102。這樣復合材料可以通過具有高空穴傳輸性的物質和受主物質的共蒸鍍來形成。注意，在本說明書中，復合指的是如下狀態(tài)通過不是簡單地混合兩種材料，而是混合多種材料，會在材料之間發(fā)生電荷的授受?？梢允褂酶鞣N化合物作為用于復合材料的有機化合物，例如芳香胺化合物、^唑衍生物、芳香烴、以及高分子化合物(低聚物、樹枝狀聚合物、以及聚合物等)等。注意，優(yōu)選使用具有高空穴傳輸性的有機化合物作為用于復合材料的有機化合物。具體地說，優(yōu)選使用空穴遷移率為l(T6cm2/Vs以上的物質。然而，只要是空穴傳輸性比電子傳輸性高的物質即可，可以使用除此之外的其他物質。下面，具體地舉出能夠用于復合材料的有機化合物?？梢允褂萌缦虏牧献鳛槟軌蛴糜趶秃喜牧系挠袡C化合物，例如芳香胺化合物諸如MTDATA、 TDATA、 DPAB、 DNTPD、 DPA3B、 PCzPCAl、 PCzPCA2、 PCzPCNl、 4，4，-雙[]\-(1-萘基)-N-苯基氨基
聯(lián)苯(縮寫NPB或a-NPD)、以及N，N'-雙(3-甲基苯基)-N，N，- 二苯基-[l，l'-聯(lián)苯基-4，4'-二胺(縮寫TPD)等；或者^唑衍生物諸如4，4'-雙(N-咔唑基)-聯(lián)苯(縮寫CBP ) 、 1，3,5畫三[4畫(N-咔唑基) 苯基苯(縮寫TCPB) 、 9-[4- ( N-呼唑基)苯基-10-苯基蒽(縮寫 CzPA)、以及1，4-雙[4- (N-^唑基)苯基-2，3，5，6-四苯基苯等。此外，可以舉出芳香烴化合物，諸如2-叔丁基-9，10-二 ( 2-萘基) 蒽(縮寫:t國BuDNA) 、 2-叔丁基-9，10-二 (1-萘基)蒽、9，10-雙(3,5-二苯基苯基)蒽(縮寫DPPA) 、 2-叔丁基-9，10-雙(4-苯基苯基) 蒽(縮寫t-BuDBA) 、 9，10-二 (2-萘基)蒽(縮寫DNA) 、 9，10-二苯基蒽(縮寫DPAnth) 、 2-叔丁基蒽(縮寫t-BuAnth ) 、 9,10-雙(4-甲基-l-萘基)蒽(縮寫DMNA)、 9，10-雙[2-(1-萘基)苯基]國2畫叔丁基-蒽、9，10-雙[2畫(l-萘基)苯基蒽、2,3，6，7-四甲基-9，10國二 (l國萘基)蒽等。而且，還可以舉出芳香烴化合物，諸如2，3，6，7-四甲基-9，10-二(2-萘基)蒽、9，9，-二蒽基、10，10'-二苯基-9，9'-二蒽基、10，10'-雙(2-苯基苯基)-9，9'-二蒽基、lO，lO，-雙[(2，3，4，5，6-五苯基)苯基]誦9，9'-二蒽基、蒽、并四苯、紅熒烯、二萘嵌苯、2，5,8，11-四(叔丁基)二萘嵌苯、并五苯、六苯并苯、4，4'-雙(2，2-二苯基乙烯基)聯(lián)苯(縮寫 DPVBi)、以及9，10-雙[4-(2，2-二苯基乙烯基)苯基蒽(縮寫DPVPA) 等。此外，作為受主物質，可以舉出7，7，8，8-四氰-2，3，5，6-四氟二甲基對苯醌(縮寫F4-TCNQ)、氯醌等的有機化合物、以及過渡金屬氧化物。另外，還可以舉出屬于元素周期表中的笫4族至第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、氧化鴒、氧化錳以及氧化錸，因為它們的電子接受性高。其中，氧化鉬是尤其優(yōu)選的，因為氧化鉬在大氣中也穩(wěn)定而且吸濕性低，被容易處理。此外，第一層111也可以使用利用上述高分子化合物諸如PVK、 PVTPA、 PTPDMA、或Poly-TPD等、以及上迷受主物質形成的復合材料。
作為第一空穴傳輸層的第二層112、以及作為第二空穴傳輸層的第三層113是包含具有高空穴傳輸性的物質的層。作為具有高空穴傳輸性的物質，可以使用芳香胺化合物諸如作為低分子有機化合物的 NPB (或a-NPD) 、 TPD、 4，4'-雙[N- ( 9，9畫二曱基貧-2-某基)畫N-苯基氨基l聯(lián)苯(縮寫DFLDPBi)、以及4，4'-雙[N-(螺畫9，9'-二芴誦2畫某基)-N-苯基氨基]-l， l'-聯(lián)苯(縮寫B(tài)SPB)等、4， 4'-雙(N-^t 唑基)聯(lián)苯(縮寫CBP) 、 2，7-二 (N-啼唑基)-螺-9，9，-二茴(縮寫SFDCz) 、 4， 4'， 4"-三[N" (3-曱基苯)-N-苯胺]三苯胺(縮寫 MTDATA) 、 N-[4- (9H-啼唑誦9-某基)苯基]-N-苯基-螺畫9，9，國聯(lián)藥國2誦胺(縮寫YGASF) 、 N，N'國雙[4- (9H-呻唑-9-某基)苯基卜N，N'-二苯基聯(lián)苯-4，4'-二胺(縮寫:YGABP) 、 1，3，5-三(N-^唑基)苯(縮寫TCzB) 、 4，4'，4"-三(N-^"唑基)三苯胺(縮寫TCTA ) 、 4，4，-雙(N-{4-[N，- (3-甲基苯)-N，-苯胺]苯基)-N-苯胺)聯(lián)苯(縮寫 DNTPD)、以及作為高分子化合物的PVK、 PVTPA、 PTPDMA、 Poly-TPD。注意，上述物質主要是具有l(wèi)(T6cm2/Vs以上的空穴遷移率的物質。但是，只要是其空穴傳輸性比電子傳輸性高的物質即可，可以使用所述物質之外的已知物質。在本實施方式l中，可以將上述物質用于第一層111、第二層112、以及第三層113。但是，需要根據(jù)各種物質的最高占據(jù)軌道能級 (HOMO能級)選擇所使用的物質，以將用于第二層112的物質的 HOMO能級設定為比用于第一層111及第三層113的物質的HOMO 能級深(用于第二層112的物質的HOMO能級的絕對值較大)或淺 (用于第二層112的物質的HOMO能級的絕對值較小)。注意，在上述物質中，NPB的HOMO能級為-5.27[eV、YGASF 的HOMO能級為-5.44[eVl、 YGABP的HOMO能級為-5.40[eVl、 TCTA的HOMO能級為-5.38[eV]。因此，在實現(xiàn)圖1A所示的結構的情況下，例如采用如下組合可以將HOMO能級為-5.27的NPB和氧化鉬的復合材料用于第一層lll，將HOMO能級為-5.44的YGASF
用于第二層112,并將HOMO能級為-5.27的NPB用于第三層113。另一方面，在上述材料中，NPB的HOMO能級為-5.27[eV、 DNTPD的HOMO能級為-5.06[eV]。因此，在實現(xiàn)圖1B所示的結構的情iJJL下，例如將HOMO能級為-5.27的NPB和氧化鉬的復合材料用于第一層111，將HOMO能級為-5.06的DNTPD用于第二層112，并將HOMO能級為-5.27的NPB用于第三層113。注意，通過采用上述結構，由第一層lll、第二層112、以及第三層113形成帶隙，因此可以抑制從第一電極102注入的空穴的移動速度。從而還可以控制對于第四層的空穴注入量。第四層114是包含高發(fā)光性的物質的發(fā)光層。作為第四層114，可以使用如下低分子有機化合物。作為發(fā)射藍光的發(fā)光物質，可以舉出]\，~'-雙[4- (9H-啼唑-9-某基)苯基-N，N'-二苯基二苯乙烯陽4，4'畫二胺(縮寫YGA2S ) 、 4- ( 9H隱呼唑-9-某基)-4，- (10-苯基-9-蒽基)三苯基胺(縮寫YGAPA)等。作為發(fā)射綠光的發(fā)光物質，可以舉出N- ( 9，10-二苯基-2-蒽基) 一N，9-二苯基-9H-^唑-3-胺(縮寫2PCAPA ) 、 N-[9，10-雙 (l，l'-聯(lián) 苯-2-某基)-2-蒽基-1\，9-二苯基-911-呻唑-3-胺(縮寫2PCABPhA )、 N- ( 9，10-二苯基-2-蒽基)-1^，]^'，]\，-三苯基-1，4-苯二胺(縮寫 2DPAPA) 、 N-[9，10-雙(1，1，-聯(lián)苯-2-某基)-2-蒽基]-N，N'，N'-三苯基 -1，4-亞苯基二胺(縮寫:2DPABPhA) 、 9，10畫雙(1，1，-聯(lián)苯-2-某基) -N-[4- ( 9H-呻唑-9-某基)苯基-N-苯基蒽-2-胺(縮寫2YGABPhA )、 N，N，9-三苯基蒽-9-胺(縮寫DPhAPhA)等。作為發(fā)射黃光的發(fā)光物質，可以舉出紅熒烯、5，12-雙(1，1'國聯(lián) 苯-4-某基)-6，11-二苯基并四苯(縮寫B(tài)PT)等。作為發(fā)射紅光的發(fā)光物質，可以舉出N，N，N'，N，-四(4-甲基苯基)并四苯-5，ll-二胺(縮寫:p國mPhTD ) 、 7，13國二苯基國翠，N'，N，-四(4-甲基苯基)苊并[l，2-a] 焚蒽-3，10-二胺(縮寫p-mPhAFD)等。此外，第四層114也可以采用將上述具有高發(fā)光性的物質分散在其他物質中的結構。注意，使具有高發(fā)光性的物質分散的情況下，分散物質的濃度的質量比優(yōu)選為整體的2Q以下。另夕卜，可以使用已知物質作為使發(fā)光物質分散的物質，但優(yōu)選使用如下物質，即與發(fā)光物質相比，其最低空軌道能級(LUMO能級)較深(其絕對值較大)，且其最高占據(jù)軌道能級(HOMO能級)較淺(其絕對值較小)。具體地說，可以使用金屬絡合物諸如三(8-羥基喹啉)鋁(III)(縮寫Alq)、三(4-甲基-8-羥基喹啉)鋁(III)(縮寫Almq3)、雙(10-羥基苯并[h喹啉)鈹(II)(縮寫B(tài)eBq2)、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(4-苯基苯酚合)鋁(III)(縮寫B(tài)Alq )、雙(8-羥基喹啉)鋅(II)(縮寫Znq)、雙[2- ( 2-苯并噁唑基)苯酚鋅(II)(縮寫ZnPBO)、以及雙2-( 2-苯并嚷唑基)苯酚鋅(II)(縮寫 ZnBTZ)等。此外，還可以使用雜環(huán)化合物諸如2- ( 4-聯(lián)苯基)-5- ( 4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁唑(縮寫:PBD) 、 1，3-雙[5-(對-叔丁基苯基)-1，3，4-噁唑基-2-某基I苯(縮寫OXD-7) 、 3- ( 4-聯(lián)苯基)-4-苯基-5- ( 4-叔丁基苯基)-1，2，4-三喳(縮寫TAZ) 、 2，2'，2"- (1，3，5-苯三基)三(l-苯基-lH-苯并咪唑)(縮寫TPBI)、紅菲咯啉(縮寫B(tài)Phen )、以及浴銅靈(縮寫B(tài)CP)等。此外，還可以使用稠環(huán)芳烴化合物如9-[4- ( N-啼唑基)I苯基-IO-苯基蒽(縮寫CzPA ) 、 3，6-二苯基-9-[4- (10-苯基-9-蒽基)苯基卜9H-啼唑(縮寫DPCzPA)、 9，10-雙(3,5-二苯基苯基)蒽(縮寫:DPPA )、 9，10-二 (2-萘基)蒽(縮寫DNA) 、 2-叔丁基-9，10-二 ( 2-萘基)蒽(縮寫t-BuDNA) 、 9，9，-二蒽基(縮寫B(tài)ANT ) 、 9，9'- (二苯乙烯 -3，3'-二基)二菲(縮寫:DPNS) 、 9，9'- ( 二苯乙稀-4，4'-二基)二菲(縮寫:DP願)、以及3，3，，3"-(苯-l，3,5-三基)三芘(縮寫TPB3 ) 等。此外，可以將多種物質用來分散發(fā)光物質。例如，為了抑制晶化，還可以添加用來抑制紅熒烯等的晶化的物質。再者，為了更有效地進行對于發(fā)光物質的能量移動，也可以添加NPB或Alq等。像這樣，當高發(fā)光性的物質分散在其他物質中時，可以抑制第四層114的晶化。
再者，還可以抑制起因于高濃度的高發(fā)光性的物質所引起的濃度淬滅。另外，更優(yōu)選的是，尤其使用上述物質中的具有電子傳輸性的物質使發(fā)光物質分散來形成第四層114。具體而言，可以使用上述金屬絡合物、雜環(huán)化合物、稠環(huán)芳烴化合物之中的CzPA、DNA、t-BuDNA。還可以使用作為能夠用于后面所示的第五層115的物質的高分子化合物。此外，也可以將下述高分子化合物用作第四層114。作為發(fā)射藍光的發(fā)光材料，可以舉出聚(9，9-二辛基藥-2，7-二基) (縮寫:POF)、聚[(9，9-二辛基芴-2，7-二基)國co誦(2，5-二甲氧基苯畫1，4畫二基)(縮寫PF畫DMOP )，聚{( 9，9國二辛基芴-2，7-二基)畫co國[N，N'誦二- (對-丁基苯基)-1，4-二氨基苯}(縮寫TAB-PFH)等。作為發(fā)射綠光的發(fā)光材料，可以舉出聚(對-苯撐乙烯)(縮寫 PPV )、聚[(9，9-二己基芴-2，7-二基)誦alt-co誦(苯并[2，l,3噻二唑-4，7畫二基)(縮寫:PFBT)、聚(9，9-二辛基-2，7-二乙烯亞芴)國alt-co誦 (2-甲氧基-5- (2-乙基己氧基)-1，4-苯撐)1等。作為發(fā)射橙光至紅光的發(fā)光材料，可以舉出聚[2-甲氧基-5- (2'-乙基己氧基)-1，4-苯撐乙烯(縮寫MEH-PPV)、聚(3-丁基噻吩 -2，5-二基)(縮寫:R4畫PAT)、聚{[9，9-二己基-2,7-雙(1-氰基乙烯) 亞芴卜alt-co-[2，5-二 (N，N'-二苯基氨基)-1，4-苯撐}、聚{2-甲氧基畫5畫 (2-乙基己氧基)-1，4-雙(l-氰基乙烯苯撐)畫alt畫co-[2，5-雙(N，N，-二苯基氨基)-1，4-苯撐}(縮寫CN-PPV-DPD)等。第五層115是電子傳輸層，包含具有高電子傳輸性的物質。例如，對于第五層115，可以使用金屬絡合物諸如Alq、 Almq3、 BeBq2、 Balq、 Znq、 ZnPBO及ZnBTZ等作為低分子有機化合物。除了金屬絡合物之外，還可以使用雜環(huán)化合物諸如PBD、 OXD-7、 TAZ、 TPBI、 BPhen 及BCP等。在此提到的物質主要是電子遷移率為10-6 cm2/Vs以上的物質。注意，只要是其電子傳輸性高于空穴傳輸性，就可以使用上述物質之外的其他物質作為電子傳輸層。另外，除了單層結構之外，電
子傳輸層還可以是由上述物質構成的兩層以上的疊層。作為第五層115,也可以使用高分子化合物。例如，使用聚(9，9-二己基芴-2，7-二基)-co-(吡啶-3，5-二基)(縮寫PF-Py )、聚[(9,9畫二辛基芴-2，7-二基)畫co畫(2，2'畫聯(lián)吡啶-6，6'誦二基)(縮寫:PF-BPy ) 等。此外，第六層116是電子注入層，包含具有高電子注入性的物質。作為第六層116，可以使用如氟化鋰(LiF)、氟化銫(CsF)和氟化釣(CaF2)等的堿金屬、堿土金屬、或它們的化合物。此外，還可以使用包含堿金屬、堿土金屬、或它們的化合物的具有電子傳輸性的物質，具體地說，使用含鎂(Mg)的Alq等。此時，來自第二電極104 的電子注入會更高效率地進行。作為第二電極104,可以使用功函數(shù)小的(具體地說，3.8eV以下)的金屬、合金、導電化合物、或它們的混合物等。作為這種陰極材料的具體例子，可以舉出屬于元素周期表中的第l族或第2族的元素，即堿金屬諸如鋰(Li)及銫(Cs)等；堿土金屬諸如鎂(Mg)、釣(Ca)及鍶(Sr)等；含有這些元素的合金(MgAg、 AlLi);稀土金屬諸如銪(Eu)及鐿(Yb)等；以及含有它們的合金等。注意，在使用堿金屬、堿土金屬、包含它們的合金形成第二電極 104的情況下，可以采用真空蒸鍍法或濺射法。此外，在使用銀骨等的情況下，可以采用涂敷法或噴墨法等。注意，通過設置第六層116,可以與功函數(shù)的大小無關地使用各種導電材料諸如Al、 Ag、 ITO、含有珪或氧化珪的氧化銦-氧化錫等來形成第二電極104。通過濺射法、噴墨法、或旋涂法等形成這種導電材料。此外，作為按順序層疊第一層111、第二層112、第三層113、第四層114、第五層115、以及第六層116而形成的EL層103的制造方法，不論干法或濕法，可以使用各種方法。例如，可以采用真空蒸鍍法、噴墨法、旋涂法等。此外，還可以對每個層采用不同的方法而形成。除了濺射法及真空蒸鍍法等的干法之外，還可以使用金屬材料的骨劑的溶膠-凝膠法等的濕法形成第二電極104。在上述本發(fā)明的發(fā)光元件中，第一電極102和第二電極104之間產生的電勢差引起電流流過，而通過空穴和電子在EL層103中復合，使得發(fā)光元件發(fā)光。而且，該光經過第一電極102或第二電極104中的任何一方或雙方被提取到外部。因而，第一電極102或第二電極104 中的任何一方或雙方成為具有透光性的電極。注意，當只有第一電極102具有透光性時，如圖3A所示，EL 層103中產生的光經過第一電極102從襯底一側被提取。此外，當只有第二電極104具有透光性時，如圖3B所示，在EL層103中產生的光經過第二電極104從與襯底相反的一側被提取。再者，當?shù)谝浑?極102及第二電極104都具有透光性時，如圖3C中所示，在EL層 103中產生的光經過第一電極102和第二電極104從襯底101 —側和與襯底101相反的一側的雙方被提取。注意，設置在第一電極102和第二電極104之間的層的結構不局限于上述結構。只要具有如下結構，就可以采用上述以外的結構至少包括作為空穴注入層的笫一層111、作為第一空穴傳輸層的第二層 112、作為第二空穴傳輸層的第三層113、以及作為發(fā)光層的第四層 114，并且選擇用于第二層112的物質的最高占據(jù)軌道能級(HOMO 能級)比用于第一層111及第三層113的物質的HOMO能級深(用于第二層112的物質的HOMO能級的絕對值較大)或淺(用于第二層112的物質的HOMO能級的絕對值較小)的物質。此外，如圖2B所示，也可以采用在襯底101上按順序層疊用作陰極的第二電極104、 EL層103、用作陽極的第一電極102的結構。注意，此時的EL層103采用如下結構，即在第二電極104上按順序層疊第六層116、第五層115、第四層114、第三層113、第二層112、以及第一層111。注意，通過使用本發(fā)明的發(fā)光元件，可以制造由無源矩陣型發(fā)光裝置及由薄膜晶體管(TFT)控制發(fā)光元件的驅動的有源矩陣型發(fā)光裝置。注意，當制造有源矩陣型發(fā)光裝置時的TFT的結構并沒有特別限制。例如，可以適當?shù)蒯娪媒诲e型和反交錯型TFT。另外，形成在 TFT襯底上的驅動電路既可以由N型和P型TFT構成，又可以由其中的某一種構成。再者，用于TFT的半導體膜的結晶性也并沒有特別限制，可以使用非晶半導體膜或結晶半導體膜。實施方式1所示的發(fā)光元件通過使用設置在第一電極102和發(fā)光層的第四層114之間的第一層111、第二層112、以及第三層113形成帶隙，來可以抑制從第一電極102注入的空穴的移動速度。因此，可以控制對第四層114的空穴注入量。由此，可以提高發(fā)光元件整體的載流子平衡，以形成高效率的元件。實施方式2在本實施方式2中說明本發(fā)明的發(fā)光元件，其中除了降低實施方式1所示的空穴的移動速度的結構之外，還可以具有降低電子的移動速度的結構。實施方式2中的發(fā)光元件由第一電極、第二電極、以及設置在第一電極和第二電極之間的EL層構成。EL層至少包括從第一電極一側按順序層疊的空穴傳輸層、第一空穴傳輸層、第二空穴傳輸層、發(fā)光層、以及載流子控制層，并且設置為第一空穴傳輸層的最高占據(jù)軌道能級(HOMO能級)比空穴傳輸層及第二空穴傳輸層的HOMO能級深(第一空穴傳輸層的絕對值較大)或淺(第一空穴傳輸層的絕對值較小)即可。其他層并沒有特別限制。于是，說明如圖4A和4B所示的EL層103的結構具有如下結構的情況從第一電極102 —側包括第一層(空穴注入層)111、第二層(第一空穴傳輸層)112、第三層(第二空穴傳輸層)113、第四層(發(fā)光層)114、第七層(載流子控制層)117、第五層(電子傳輸層)115、第六層(電子注入層)116。在圖4A所示的發(fā)光元件的EL層103中，第二層(第一空穴傳輸層)112的最高占據(jù)軌道能級(HOMO能級)比第一層(空穴注入
層)111及第三層(第二空穴傳輸層)113的HOMO能級深(第二層 112的HOMO能級的絕對值較大)。通過采用這種結構，可以降低從第一電極102注入的空穴到達第四層(發(fā)光層114)的移動速度。在此情況下，具體而言，第二層112的HOMO能級的絕對值優(yōu)選比第一層111及第三層113的HOMO能級的絕對值大O.leV以上。另一方面，在圖4B所示的發(fā)光元件的EL層103中，第二層(第一空穴傳輸層)112的最高占據(jù)軌道能級(HOMO能級)比第一層(空穴傳輸層)111及第三層(第二空穴傳輸層)113的HOMO能級淺(第二層112的HOMO能級的絕對值較小)。當采用這種結構時，也可以與圖4A的所示的情況同樣地降低從第一電極102注入的空穴到達第四層(發(fā)光層)114的移動速度。在此情況下，具體而言，第二層 112的HOMO能級的絕對值優(yōu)選比第一層111及第三層113的 HOMO能級的絕對值小O.leV以上。注意，在采用圖4A和B的結構的情況下，都可以降低從第一電極102注入的空穴的移動速度。此外，在采用圖4A和4B的結構的情況下，都可以通過在第二電極104和第四層(發(fā)光層)114之間提供第七層(載流子控制層) 117來降低電子從第二電極104注入到達第四層(發(fā)光層)114的移動速度o由此，在第四層(發(fā)光層)114中復合的載流子(電子和空穴) 的平衡提高，從而可以實現(xiàn)元件的高效率化。注意，根據(jù)用于第一層 (空穴注入層)111、第二層(第一空穴傳輸層)112、以及第三層(第二空穴傳輸層)113的物質的HOMO能級，采用圖4A和4B中的某一種結構。此外，在第四層(發(fā)光層)114包含具有電子傳輸性的物質的情況下，圖4A和4B所示那樣的本發(fā)明的結構特別有效。在第四層(發(fā) 光層)114包含具有電子傳輸性的物質的情況下，發(fā)光區(qū)域為第四層 (發(fā)光層)114和第三層(第二空穴傳輸層)113的界面附近。若是因過剩的空穴而在該界面附近生成陽離子，發(fā)光效率明顯地降低，因為陽離子起到淬滅劑的作用。然而，由于在本發(fā)明的結構中降低空穴的移動速度，因此可以抑制第四層(發(fā)光層)114周邊的陽離子生成，以抑制發(fā)光效率的降低。由此，可以形成發(fā)光效率高的發(fā)光元件。在本實施方式2中，第一電極102用作陽極，而第二電極104 用作陰極。就是說，當以將第一電極102的電位設定為高于第二電極 104的電位的方式分別施加電壓時，可以獲得發(fā)光。接著，參照圖5A和5B說明本實施方式2中的發(fā)光元件的結構。襯底101用作發(fā)光元件的支撐體。此外，作為襯底IOI，可以使用與實施方式1同樣的襯底。作為形成在襯底101上的第一電極102,優(yōu)選使用功函數(shù)大(具體地說，4.0eV以上)的金屬、合金、導電化合物、以及它們的混合物等。可以使用與實施方式l同樣的材料。此外，形成在第一電極102上的EL層103中，從第一電極一側按順序層疊的第一層(空穴注入層)111、第二層(空穴傳輸層)112、第三層(空穴傳輸層)113、第四層(發(fā)光層)114的結構、制造方法、以及能夠用于各種層的材料與實施方式1同樣，因此在本實施方式2 中省略其說明。本實施方式2的特征在于除了實施方式1所說明的結構以外，還可以在第四層(發(fā)光層)114和第二電極104之間設置降低載流子 (電子)的移動速度的第七層(下面，稱為載流子控制層)117。作為載流子控制層的結構，可以使用兩種方法(在速度論上降低載流子的移動速度的方法、以及在熱力學上降低載流子的移動速度的方法)。作為第一方法，說明利用第七層(載流子控制層)117在速度論上降低載流子(電子)的移動速度的情況。圖6A和6B示出其概念圖。在第一電極102和第二電極104之間具有EL層103，構成EL 層103的多個層從第一電極102 —側按順序形成第一層(空穴注入層) 111、第二層(空穴傳輸層)112、第三層(空穴傳輸層)113、第四層(發(fā)光層)114、第七層(載流子控制層)117、第五層(電子傳輸層)115、第六層(電子注入層)116。第七層(載流子控制層)117由兩種以上有機化合物構成。在此，說明如圖6B所示，第七層(載流子控制層)117由第一有機化合物 201和第二有機化合物202構成的情況。注意，將具有高電子傳輸性的有機化合物(具有電子傳輸性的有機化合物)用作第一有機化合物 201，而將具有高空穴傳輸性的有機化合物(具有空穴傳輸性的有機化合物)用作第二有機化合物202。此外，用于第二有機化合物202和第一有機化合物201的LUMO 能級彼此近似。具體而言，第二有機化合物202的最低空軌道能級 (LUMO能級)的絕對值和第一有機化合物201的LUMO能級的絕對值的差異優(yōu)選為0.3eV以下，更優(yōu)選為0.2eV以下。就是說，優(yōu)選地是，作為載流子的電子在第一有機化合物201和第二有機化合物202 之間容易移動。在此情況下，因為第二有機化合物202具有與第一有機化合物 201近似的LUMO能級，所以會被注入電子。從具有電子傳輸性的第一有機化合物201到具有空穴傳輸性的第二有機化合物202注入電子的速度(vj 、或者從第二有機化合物202到第一有機化合物201注入電子的速度(V2)比在第一有機化合物201之間注入電子的速度(v) 小。因此，通過使用具有電子傳輸性的第一有機化合物201和具有空穴傳輸性的第二化合物202形成第七層117,與只使用第一有機化合物201形成的情況相比，可以降低第七層117的電子傳輸速度。就是說，通過使用第一有機化合物201和第二有機化合物202形成第七層 117，可以降低第七層117的載流子(電子)的移動速度。注意，在使用第一有機化合物201和第二有機化合物202形成第七層117的情況下，優(yōu)選將濃度控制為第二有機化合物202的含量的質量比低于整體的5Q。更優(yōu)選將濃度控制為將第二有機化合物202的含量為整體的1重重至20重量。作為包含在笫七層117中的第一有機化合物201，具體而言，可以4吏用金屬絡合物諸如Alq、 Almq3、 BeBq2、 BAlq、 Znq、 ZnPBO
和ZnBTZ等；雜環(huán)化合物諸如PBD、 OXD-7、 TAZ、 TPBI、 BPhen 和BCP等；或者稠環(huán)芳烴化合物諸如CzPA、 DPCzPA、 DPPA、 DNA、 t-BuDNA、 BANT、 DPNS、 DPNS2和TPB3等。此外，還可以使用高分子化合物，諸如聚[(9，9-二己基芴-2，7-二基)-co-(吡啶-3，5-二基)I (縮寫PF-Py)、聚[(9，9-二辛基藥-2，7-二基)-co- ( 2，2-聯(lián)吡咬國6，6'誦二基)(縮寫PF畫BPy)等。此外，作為包含在第七層117中的第二有機化合物202,具體而言，可以使用稠合芳烴化合物諸如9，10-二苯基蒽(縮寫DPAnth) 和6，12-二甲氧基-5，11-二苯基屈；芳香胺化合物諸如N，N-二苯基-9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基-9H-呼唑-3-胺(縮寫CzAlPA ) 、 4- (10-苯基-9-蒽基)三苯胺(縮寫DPhPA) 、 ]\，9-二苯基-^[4- (10-苯基 -9-蒽基)苯基-9H-呼唑-3-胺(縮寫PCAPA)、 N，9-二苯基-N-(4-[4-(10-苯基-蒽基)苯基苯基)-9H-^t唑-3-胺(縮寫PCAPBA) 、 N-(9，10-二苯基-2-蒽基)-N，9-二苯基-9H-呼唑-3-胺(縮寫2PCAPA )、 NPB (或a-NPD) 、 TPD、 DFLDPBi和BSPB等；或者包含氨基的化合物諸如香豆素7或香豆素30等。此外，也可以使用高分子化合物諸如PVK、 PVTPA、 PTPDMA和Poly-TPD等。通過組合上述材料形成第七層117，抑制了從第一有機化合物 201到第二有機化合物202的電子移動或者從第二有機化合物202到第一有機化合物201的電子移動，可以抑制第七層117的電子移動速度。此外，由于第七層117具有第二有機化合物202分散在第一有機化合物201中的結構，因此不容易隨時間引起晶化或凝聚。因而，上述對電子移動的抑制效果也不容易隨時間發(fā)生變化。結果，載流子平衡就不容易隨時間變化。這就使發(fā)光元件的使用壽命得到了改善，換句話說，可靠性得到了改善。注意，在上述組合中，優(yōu)選組合作為第一有機化合物201的金屬絡合物和作為第二有機化合物202的芳香胺化合物。金屬絡合物的電子傳輸性高且偶極矩大，而芳香胺化合物的空穴傳輸性高且偶極矩相對小。像這樣，通過組合偶極矩彼此相差很大的物質，使得上述對電
子移動的抑制效果更加顯著。具體地說，當?shù)谝挥袡C化合物201的偶極矩為Pi而第二有機化合物的偶極矩為P2時滿足P^P2 的組合是優(yōu)選的。例如金屬絡合物的Alq的偶極矩為9.40德拜(debye)，而芳香胺化合物的2PCAPA的偶極矩為1.15德拜。因而，優(yōu)選的是，當一種具有電子傳輸性的有機化合物如金屬絡合物被用作第一有機化合物201，而具有空穴傳輸性的有機化合物202如芳香胺化合物被用作第二有機化合物202時滿足P"P2^ 3。此外，包含在第七層117中的第二有機化合物202的發(fā)光顏色與包含在第四層(發(fā)光層)114中的具有高發(fā)光性的物質的發(fā)光顏色優(yōu) 選為同色系的顏色。具體地說，第二有機化合物202的發(fā)光光鐠峰值與具有高發(fā)光性的物質的發(fā)光光譜峰值之間的差異優(yōu)選在30nm以內。通過將差異設定在30nm以內，第二有機化合物202的發(fā)光顏色與具有高發(fā)光性的物質的發(fā)光顏色為同色系的顏色。因而，即使因電壓等的變化而第二有機化合物202發(fā)光，也可以抑制發(fā)光顏色的改變。作為第二方法，說明利用第七層(載流子控制層)117在熱力學上降低載流子(電子)的移動速度的情況。圖7示出其概念圖(帶隙圖)。在第一電極102和第二電極104之間具有EL層103，構成EL 層103的多個層從第一電極102 —側按順序形成第一層(空穴注入層) 111、第二層(空穴傳輸層)112、第三層(空穴傳輸層)113、第四層(發(fā)光層)114、第七層(載流子控制層)117、第五層(電子傳輸層)115、第六層(電子注入層)116。第七層(載流子控制層)117由兩種以上有機化合物構成。在此，說明第七層(載流子控制層)117由第一有機化合物和第二有機化合物構成的情況。注意，將具有高電子傳輸性的有機化合物(具有電子傳輸性的有機化合物)用作第一有機化合物，而將具有高電子陷阱功能的有機化合物(具有空穴傳輸性的有機化合物)用作第二有機化合物。此外，用于第二有機化合物和第一有機化合物具有LUMO能級。具體而言，第二有機化合物的最低空軌道能級(LUMO能級)的絕對值優(yōu)選比第一有機化合物的LUMO能級的絕對值大0.3eV以上。如圖7所示，從第一電極102注入的空穴經過第一層111、第二層112、第三層113，然后注入到第四層(發(fā)光層)114中。另一方面，從笫二電極104注入的電子經過第六層116、第五層115,然后注入到第七層(載流子控制層)117中。由于第七層117由具有電子傳輸性的第一有機化合物和具有電子俘獲性的第二有機化合物構成，因此注入到第七層117中的電子進入第二有機化合物的LUMO能級，而不進入第一有機化合物的LUMO能級。從而可以降低電子的移動速度。因此，通過使用具有電子傳輸性的第一有機化合物和具有電子陷阱性的第二化合物形成第七層117，與只使用第一有機化合物形成的情況相比，可以降低第七層117的電子傳輸速度。就是說，通過使用第一有機化合物和第二有機化合物形成第七層117,可以降低第七層 117的載流子(電子)的移動速度。注意，在使用第一有機化合物和第二有機化合物形成第七層117 的情況下，第二有機化合物的含量的質量比優(yōu)選低于整體的5Q。更優(yōu) 選將濃度控制為第二有機化合物的含量為整體的0.1重玄至5重量。作為包含在第七層117中的第一有機化合物，具體而言，可以使用金屬絡合物i者如Alq、 Almq3、 BeBq2、 BAlq、 Znq、 ZnPBO和ZnBTZ 等；雜環(huán)化合物諸如PBD、 OXD-7、 TAZ、 TPBI、 BPhen和BCP等；或者稠環(huán)芳烴化合物諸如CzPA、 DPCzPA、 DPPA、 DNA、 t-BuDNA、 BANT、 DPNS、 DPNS2和TPB3等。此外，還可以使用高分子化合物，諸如聚[(9，9-二己基芴-2，7-二基)-co-(吡啶-3，5-二基)(縮寫PF-Py )、聚[(9，9-二辛基芴-2，7畫二基)-co- ( 2，2'-聯(lián)吡啶-6，6'-二基)1 (縮寫PF-BPy )等。尤其是，優(yōu)選采用對于電子穩(wěn)定的金屬絡合物。另外，作為包含在第七層117中的第二有機化合物，可以使用如　下所示的物質。注意，第二有機化合物本身可以發(fā)光，但是此時優(yōu)選第四層(發(fā)光層)114和第二有機化合物的發(fā)光顏色是同色系的顏色，以保持發(fā)光元件的顏色純度。例如，當包含在第四層114中的有機化合物是發(fā)射藍光的有機化合物如YGA2S或YGAPA時，第二有機化合物優(yōu)選是發(fā)射藍至藍綠光的物質如吖啶酮、香豆素102、香豆素6H、香豆素480D或香豆素 30等。此外，當包含在第四層(發(fā)光層)114中的有機化合物是發(fā)射綠光的有機化合物如2PCAPA、 2PCABPhA、 2DPAPA、 2DPABPhA、 2YGABPhA或DPhAPhA時，第二有機化合物優(yōu)選是發(fā)射藍綠至黃綠光的物質如N，N'-二甲基喹吖啶酮(縮寫DMQd) 、 N，N'-二苯基喹吖啶酮(縮寫:DPQd) 、 9，18-二氫苯并[h苯并[7，8喹啉并2，3誦b
吖啶-7，16-二酮(縮寫:DMNQd-l) 、 9，18-二甲基-9，18-二氫苯并[h
苯并[7，8I喹啉并[2，3-b吖啶-7，16-二酮(縮寫:DMNQd-2 )、香豆素 30、香豆素6、香豆素545T或香豆素153等。此外，當包含在第四層(發(fā)光層)114中的有機化合物是發(fā)射黃光的有機化合物如紅熒烯、BPT時，第二有機化合物優(yōu)選是發(fā)射黃綠至橙黃光的物質如DMQd、 (2-{2-[4- (9H-呼唑-9-某基)苯基]乙烯基〉-6-甲基-4H-吡喃-4-叉基)丙二腈(縮寫DCMCz)等此外，當包含在第四層(發(fā)光層)114中的有機化合物是發(fā)射紅光的有機化合物如p-mPhTD或p-mPhAFD時，第二有機化合物優(yōu)選是發(fā)射橙至紅光的物質如(2-{2-[4- (二甲基氨基)苯基]乙烯基}-6-曱基-4H-吡喃-4-叉基)丙二腈(縮寫DCM1 )、 {2-甲基-6-[2-( 2，3，6，7-四氫-lH，SH-苯并[ij喹溱^-某基)乙烯基]-411-吡喃-4-叉基}丙二腈(縮寫DCM2) 、 {2- (l，l畫二甲基乙基)-6-[2- (2，3，6，7-四氫-1，1，7，7-四甲基-lH，5H-苯并[iJl喹嗪-9-某基)乙烯基卜4H-吡喃-4-叉基)丙二腈(縮寫DCJTB)、尼羅紅(Nile red)等。此外，優(yōu)選地，當?shù)谒膶?發(fā)光層)114的發(fā)光材料是磷光材料時，第二有機化合物也是磷光材料。例如，當發(fā)光材料是上述發(fā)射紅
光的Ir (btp) 2 (acac)時，可以使用發(fā)射紅光的磷光材料如(乙酰丙酮)雙[2,3-雙(4-氟代苯基)喹喔啉銥(III)(縮寫Ir(Fdpq) 2(acac))等作為第二有機化合物。注意，這種化合物是在用于發(fā)光元件的化合物中的具有尤其低LUMO能級的化合物。因此，通過將這種化合物添加到第一有機化合物中，可以獲得優(yōu)質的電子陷阱性。作為第二有機化合物，在如上例示的化合物之中尤其優(yōu)選使用喹吖咬酮衍生物如DMQd、 DPQd、 DMNQd-l和DMNQd-2，因為它們是化學穩(wěn)定的。即，當應用喹吖啶酮衍生物時，可以尤其延長發(fā)光元件的使用壽命。此外，因為喹吖啶酮衍生物發(fā)射綠光，所以本發(fā)明的發(fā)光元件的元件結構對發(fā)射綠光的發(fā)光元件尤其有效。在制造全彩色顯示器中，綠光是必須具有最高的亮度的顏色，因此會發(fā)生其退化速度比其他發(fā)光顏色更快的情形。然而，這種問題可以通過應用本發(fā)明而改善。注意，如上所述，第二有機化合物的LUMO能級的絕對值優(yōu)選比第一有機化合物的LUMO能級的絕對值大0.3eV以上。從而，根據(jù)使用的第二有機化合物的種類，以滿足上述條件的方式適當?shù)剡x擇第一有機化合物即可。再者，優(yōu)選包含在第四層114中的具有高發(fā)光性的化合物和包含在笫七層117中的第二有機化合物的發(fā)光顏色是同色系的顏色。因此，優(yōu)選具有高發(fā)光性的物質的發(fā)光光鐠和第二有機化合物的發(fā)光光譜之間的峰值差異在30nm以內。通過將峰值差異設定在30nm以內時，具有高發(fā)光性的物質和第二有機化合物的發(fā)光顏色成為同色系的顏色。因此，即使當?shù)诙袡C化合物因電壓等變化而發(fā)光時，也可以抑制發(fā)光顏色的變化。但是，第二有機化合物不一定必須發(fā)光。例如，當具有高發(fā)光性的物質的發(fā)光效率較高時，優(yōu)選控制在第七層117中的第二有機化合物的濃度以致僅可以獲得具有高發(fā)光性的物質的發(fā)光(將第二有機化合物的濃度設定得稍微低，以可以抑制第二有機化合物的發(fā)光)。在此情況下，具有高發(fā)光性的物質和第二有機化合物的發(fā)光顏色是同色
系的顏色(即，它們具有幾乎相同水平的能隙)。因此，不容易發(fā)生從具有高發(fā)光性的物質到第二有機化合物的能量移動，可以獲得高發(fā) 光效率。注意，在此情況下，第二有機化合物優(yōu)選是香豆素衍生物如香豆素102、香豆素6H、香豆素480D、香豆素30、香豆素6、香豆素545T 和香豆素153等。香豆素衍生物的電子陷阱性較低，因此被添加到第一有機化合物中的香豆素衍生物的濃度可以較高。即，可以獲得容易調節(jié)濃度并控制具有所希望的性質的栽流子移動的層。此外，因為香豆素衍生物具有高發(fā)光效率，所以即使第二有機化合物發(fā)光，也可以抑制發(fā)光元件整體的發(fā)光效率的降低。注意，通過采用上述兩種方法(在速度論上控制載流子的移動的方法、在熱力學上控制載流子的移動的方法)形成本發(fā)明的第七層 117，但是優(yōu)選在釆用任何結構的情況下都將第七層117的厚度設定為5nm以上且20nm以下。當厚度變厚時，因為載流子的移動速度過降低而驅動電壓提高，當厚度變薄時，可能會損害控制載流子的移動的功能。此外，本發(fā)明中的第七層117用來控制電子的移動速度，所以可以形成在第二電極104和第四層(發(fā)光層)114之間，更優(yōu)選與第四層(發(fā)光層)114接觸地形成。通過與第四層(發(fā)光層)114接觸地設置來可以直接控制第四層(發(fā)光層)114的電子注入，從而進一步抑制第四層(發(fā)光層)114中的載流子平衡隨時間變化，以可以對于元件的使用壽命獲得更大效果。注意，在以與第四層(發(fā)光層)114接觸的方式形成第七層117 的情況下，包含在第七層117中的第一有機化合物和包含在第四層(發(fā) 光層)114中的大部分的有機化合物優(yōu)選互不相同。特別是，在第四層(發(fā)光層)114的結構包含分散有具有高發(fā)光性的物質(第三有機化合物)的物質和具有高發(fā)光性的物質(第四有機化合物)的情況下，第三有機化合物和第一有機化合物優(yōu)選互不相同。通過釆用這種結構，從第七層117到第四層(發(fā)光層)114的載流子(電子)的移動
也在第一有機化合物和第三有機化合物之間被抑制，進一步提高提供第七層而發(fā)揮的效果。此外，第七層117包含兩種以上物質，因此通過控制物質組合、混合比、及厚度等，可以精密地控制栽流子平衡。從而，比現(xiàn)有技術容易地控制載流子平衡。再者，使用第七層117中的混合比低的有機化合物控制載流子移動，所以與使用單一物質進行控制的情況相比，不容易發(fā)生載流子平衡的變化。由此，載流子平衡不容易隨時間發(fā)生變化，可以實現(xiàn)發(fā)光元件的使用壽命的延長。在EL層103中的第七層(載流子控制層)117上，按順序層疊第五層(電子傳輸層)115、第六層(電子注入層)116。這些層的結構、制造方法以及能夠用于各種層的材料與實施方式l同樣，所以在實施方式2中省略其說明。接著，在第六層(電子注入層)116上形成第二電極104。注意，第二電極104的制造方法、以及能夠使用的材料也與實施方式1同樣，所以在實施方式2中省略其說明。在實施方式2中，當只有第一電極102具有透光性時，如圖3A 所示，EL層103中產生的光經過第一電極102從村底一側被提取。此外，當只有第二電極104具有透光性時，如圖3B所示，在EL層 103中產生的光經過第二電極104從與襯底相反的一側被提取。再者，當?shù)谝浑姌O102及第二電極104都具有透光性時，如圖3C中所示，在EL層103中產生的光經過第一電極102和第二電極104從襯底101 一側和與襯底101相反的一側,皮提取。注意，設置在第一電極102和第二電極104之間的層的結構不局限于上述結構。但是，只要具有如下結構，就可以釆用上述以外的結構至少包括作為空穴注入層的第一層111、作為空穴傳輸層的第二層112以及第三層113、作為發(fā)光層的第四層114、以及作為載流子控制層的第七層117,并且選擇用于第二層112的物質的最高占據(jù)軌道能級(HOMO能級)比用于第一層111及第三層113的物質的 HOMO能級深(用于第二層112的物質的HOMO能級的絕對值較大)
或淺(用于第二層112的物質的HOMO能級的絕對值較小)的物質。此外，如圖5B所示，也可以采用在襯底101上按順序層疊用作陰極的第二電極104、 EL層103、用作陽極的第一電極102的結構。注意，此時的EL層103采用如下結構，即在第二電極104上按順序層疊第六層116、第五層115、第七層117、第四層114、第三層113、第二層112、以及第一層lll。注意，通過使用本發(fā)明的發(fā)光元件，可以制造由無源矩陣型發(fā)光裝置及由薄膜晶體管(TFT)控制發(fā)光元件的驅動的有源矩陣型發(fā)光裝置。注意，當制造有源矩陣型發(fā)光裝置時的TFT的結構并沒有特別限制。例如，可以適當?shù)夭捎媒诲e型和反交錯型TFT。另外，形成在 TFT襯底上的驅動電路既可以由N型和P型TFT構成，又可以由其中某一種構成。再者，用于TFT的半導體膜的結晶性也并沒有特別限制，而可以使用非晶半導體膜或結晶半導體膜。實施方式2所示的發(fā)光元件通過使用提供在第一電極102和發(fā)光層的第四層114之間的第一層111、第二層112、以及第三層113形成帶隙，來可以抑制從第一電極102注入的空穴的移動速度。因此，可以抑制在第四層(發(fā)光層)114周邊的陽離子的生成來提高發(fā)光元件整體的載流子平衡。由此可以形成高效率的元件。另一方面，通過第二電極104和第四層(發(fā)光層)114之間設置第七層117來降低載流子(電子)的移動速度，可以將以往因移動速度高而形成在第四層(發(fā)光層)114和第三層(空穴傳輸層)113的界面附近的發(fā)光區(qū)域形成在與以前相比第四層(發(fā)光層)114的中間一側。此外，通過提供第七層117來降低栽流子(電子)的移動速度，可以防止無助于發(fā)光地從第四層(發(fā)光層)114到達第三層(空穴傳輸層)113的載流子(電子)所引起的第三層(空穴傳輸層)113的退化。再者，通過降低載流子(電子)的移動速度，不但控制對于第四層(發(fā)光層)114的載流子注入量，而且可以抑制該被控制的載流
子(電子)注入量隨時間發(fā)生變化，因此可以防止因隨時間引起的平衡退化而降低復合的幾率。從而，還可以實現(xiàn)提高元件的使用壽命(抑制亮度的隨時間發(fā)生的退化)。在采用本實施方式所示的結構的情況下，因為控制注入到第四層114中的空穴及電子的移動速度以降低其速度，所以在第四層114中的載流子平衡提高的同時復合的幾率也提高，以可以提高發(fā)光效率。注意，在本實施方式2中，可以適當?shù)亟M合實施方式1所示的結構而^f吏用。實施方式3在本實施方式3中，參照圖8來說明一種發(fā)光元件，其中包括多個實施方式1及實施方式2所示的發(fā)光元件的EL層(下面，稱為疊層型元件)。該發(fā)光元件是在第一電極801和第二電極802之間具有多個EL層(第一EL層803、第二EL層804)的疊層型發(fā)光元件。注意，本實施方式3示出具有兩個EL層的情況，也可以具有三層以上。在實施方式3中，第一電極801用作陽極，而第二電極802用作陰極。第一電極801及第二電極802可以采用與實施方式1同樣的結構。此外，作為多個EL層(第一EL層803、第二EL層804)，可以采用與實施方式l及實施方式2所示的EL層同樣的結構。第一EL 層803和第二 EL層804可以具有相同的結構或不同的結構，作為該結構，可以采用與實施方式1或實施方式2同樣的結構。另外，多個EL層(第一EL層803、第二EL層804)之間設置有電荷產生層805。電荷產生層805具有當對第一電極801和第二電極802施加電壓時將電子注入到一個EL層，而將空穴注入到另一個 EL層的功能。在本實施方式3中，當對第一電極801施加電壓以使得其電位比第二電極802的電位高時，從電荷產生層805到第一 EL 層803被注入電子，而到第二EL層804被注入空穴。注意，考慮到光的提取效率，電荷產生層805優(yōu)選具有透光性。此外，即使導電率比第一電極801和第二電極802低，電荷發(fā)光層805 也起作用。電荷產生層805可以釆用具有高空穴傳輸性的物質添加有受主物質的結構或具有高電子傳輸性的物質添加有施主物質的結構。此外，還可以采用這兩種結構的疊層。在釆用具有高空穴傳輸性的物質添加有受主物質的結構的情況下，作為具有高空穴傳輸性的物質，例如可以使用芳族胺化合物如 4,4'-雙[N- (1-萘基)-N-苯基氨基I聯(lián)苯(縮寫NPB或a-NPD ) 、 N， N'國雙(3-甲基苯基)-N，N'-二苯基-[l，l，誦聯(lián)苯誦4，4'-二胺(縮寫TPD )、 4，4'，4"-三(N， N-二苯基氨基)三苯基胺(縮寫:TDATA ) 、 4，4，，4"-三[N- (3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯基胺(縮寫MTDATA)、或 4，4'-雙[N""(螺-9, 9'-聯(lián)芴-2-某基)-N-苯基氨基I-l， l'-聯(lián)苯(縮寫 BSPB)等。上述材料分別為主要具有l(wèi)(r6cm2/Vs以上的空穴遷移率的物質。但也可以使用除此之外的其他材料，而只要其空穴傳輸性高于電子傳輸性。作為受主物質，可舉出7，7，8，8-四氰基-2，3，5，6-四氟醌二甲烷(縮寫；F4-TCNQ)、氯醌等。另外，可舉出過渡金屬氧化物。另外，可舉出屬于周期表中的第4族至第8族的金屬的氧化物。具體地，氧化釩、氧化鈮、氧化鉭、氧化鉻、氧化鉬、氧化鴒、氧化錳、和氧化錸是優(yōu) 選的，因為它們具有高電子接受性。其中，氧化鉬是尤其優(yōu)選的，因為它在大氣中穩(wěn)定并且其吸濕性低，容易被處理。另一方面，在采用具有高電子傳輸性的物質添加有施主物質的情況下，作為具有高電子傳輸性的物質，例如可以使用具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金屬絡合物等，例如三(8-羥基喹啉)鋁(縮寫Alq)、三(4-甲基-8-羥基喹啉)鋁(縮寫Almq3)、雙(10-羥基苯并[h
喹啉)鈹(縮寫B(tài)eBq2)、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(4-苯基苯酚) 鋁(縮寫B(tài)Alq)等。另外，也可以使用具有噁唑基配位體或噻唑基配位體的金屬絡合物等，如雙[2-(2-苯并唑基)苯酚鋅(II )(縮寫 Zn (BOX) 2)、雙[2- (2-苯并噻唑基)苯酚鋅(II )(縮寫Zn (BTZ)2)等。除了金屬絡合物以外，也可使用2-(4-聯(lián)苯基)-5-
(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑(縮寫PBD)、 1，3-雙[5-(對叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑-2-某基1苯(縮寫:OXD-7) 、 3國(4-聯(lián)苯基)-4-苯基-5- (4-叔丁基苯基)-1，2，4-三峻(縮寫TAZ)、紅菲咯啉(縮寫B(tài)Phen)、浴銅靈(縮寫B(tài)CP)等。這里所述的物質分別為主要具有l(wèi)(T6 cmVVs以上的電子遷移率的物質。只要是電子的傳輸性比空穴傳輸性高的物質，就可以使用除上述之外的其他物質。此外，作為施主物質，可以使用堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、屬于元素周期表中的第13族的金屬及其氧化物、或碳酸鹽。具體而言，優(yōu)選使用鋰(Li)、銫(Cs)、鎂(Mg)、鉤(Ca)、鐿(Yb)、銦(In)、氧化鋰、碳酸銫等。另外，也可以將有機化合物如四硫萘并茶(tetrathianaphthacene )用作施主物質。注意，通過使用上述材料形成電荷產生層805，可以抑制當層疊 EL層時的驅動電壓的上升。在本實施方式3中，雖然說明了具有兩個EL層的發(fā)光元件，然而，也可以采用層疊有三個以上的EL層的發(fā)光元件。如根據(jù)實施方式3的發(fā)光元件，可以通過由電荷產生層使多個EL層間隔并將它們配置在一對電極之間，在保持低電流密度的同時，可以在高亮度區(qū)域中發(fā)光，從而可以實現(xiàn)使用壽命長的元件。此外，在采用照明作為應用例子時，因為可以減少因電極材料的電阻導致的電壓下降，所以可以實現(xiàn)大面積的均勻發(fā)光。此外，可以實現(xiàn)能夠進行低電壓驅動的低耗電量的發(fā) 光裝置。另外，通過使各個EL層的發(fā)光顏色不相同，可以在發(fā)光元件的整體上獲得所希望顏色的發(fā)光。例如，在具有兩個EL層的發(fā)光元件中，通過使第一EL層的發(fā)光顏色和第二EL層的發(fā)光顏色處于補色的關系，也可以獲得在發(fā)光元件的整體上進行白色發(fā)光的發(fā)光元件。注意，補色是指一種顏色之間的關系，在該補色混合時呈現(xiàn)無彩色。也就是說，若將發(fā)射處于補色關系的顏色的發(fā)光的物質的光混合，可以獲得白色發(fā)光。另外，具有三個EL層的發(fā)光元件也與上述情況類似，例如，在第一EL層的發(fā)光顏色為紅色、第二EL層的發(fā)光顏色為綠色、第三EL 層的發(fā)光顏色為藍色的情況下，在發(fā)光元件的整體上可以獲得白色發(fā) 光。注意，在本實施方式3中，可以適當?shù)亟M合實施方式l及實施方式 2所示的結構而使用。實施方式4在本實施方式4中，參照圖9A和9B說明像素部具有本發(fā)明的發(fā)光元件的發(fā)光裝置。圖9A是示出發(fā)光裝置的俯視圖，而圖9B是沿著線 A-A，以及B-B，截斷圖9A而獲得的截面圖。在圖9A中，由虛線表示的附圖標記901是驅動電路部(源極側驅動電路)、附圖標記902是像素部、附圖標記903是驅動電路部(柵極側驅動電路)。此外，附圖標記904表示密封襯底，附圖標記905 表示密封劑，由密封劑905圍繞的內側成為空間卯7。另外，引導布線908是用來傳送被輸入到源極側驅動電路901 及柵極側驅動電路903的信號的布線，從作為外部輸入端子的FPC(柔性印刷電路)909接收視頻信號、時鐘信號、起始信號、復位信號等。另外，雖然這里僅圖示了 FPC，但該FPC也可以安裝有印刷線路板 (PWB)。本說明書中的發(fā)光裝置除了發(fā)光裝置主體以外，還包括安裝有FPC或PWB的狀態(tài)。接下來，參照圖9B說明截面結構。在元件襯底910上形成有驅動電路部及像素部，這里示出了作為驅動電路部的源極側驅動電路 901和像素部卯2中的一個像素。另外，在源極側驅動電路901中，形成組合了 N溝道型TFT 923和P溝道型TFT 924的CMOS電路。此外，驅動電路也可以使用各種CMOS電路、PMOS電路或者NMOS 電路來形成。此外，雖然在本實施方式中示出了在襯底上形成驅動電路的驅動器一體型，但是這并不是必須的，也可以將驅動電路形成在外部而不是形成在襯底上。此外，^像素部902由包括開關TFT911、電流控制TFT912、電連接到其漏極的第一電極913的多個像素形成。另外，以覆蓋第一電
極913的端部的方式形成絕緣物914。此外，優(yōu)選地是，為獲得良好的被覆性而在絕緣物914的上端部或下端部形成具有曲率的曲面。例如，通過使用正型感光性丙烯酸作為絕緣物914的材料的情況下，可以只使絕緣物914的上端部成為具有曲率半徑(0.2nm至3pm)的曲面。此外，作為絕緣物914，可以在第一電極913上分別形成有EL層916以及第二電極917。在此，作為用于第一電極913的材料，可以使用各種金屬、合金、導電化合物、以及它們的混合物。在將第一電極913用作陽極的情況下，優(yōu)選使用功函數(shù)大的(功函數(shù)為4.0eV以上)的金屬、合金、導電化合物、以及它們的混合物等。例如，除了含硅的氧化銦-氧化錫膜、氧化銦-氧化鋅膜、氮化鈦膜、鉻膜、鴒膜、Zn膜、Pt膜等的單層膜之外，還可以使用疊層膜，如氮化鈦膜和以鋁為主要成分的膜的疊層；以及氮化鈦膜、以鋁為主要成分的膜和氮化鈦膜的三層結構等。另夕卜，當釆用疊層結構時，布線的電阻也低，可以實現(xiàn)良好的歐姆接觸，并且可以使其發(fā)揮作為陽極的功能。此外，EL層916通過使用蒸鍍掩模的蒸鍍法、噴墨法、旋涂法等各種方法來形成。EL層916可以具有實施方式1或實施方式2中所示的結構。此外，作為構成EL層916的其他材料，也可以使用低分子化合物或高分子化合物(包括低聚物、樹枝狀聚合物)。另外，作為用于EL層的材料，不僅可以使用有機化合物，還可以使用無機化合物。另夕卜，作為用于第二電極917的材料，可以使用各種金屬、合金、導電化合物、以及它們的混合物。在將第二電極917用作陰極的情況下，優(yōu)選使用功函數(shù)小的(功函數(shù)為3.8eV以下)的金屬、合金、導電化合物、以及它們的混合物等。例如，可以舉出屬于元素周期表中的第l族或第2族的元素，即鋰(Li)或銫(Cs)等的堿金屬；鎂(Mg)、 4丐(Ca)或鍶(Sr)等的堿土金屬；以及包含它們的合金(MgAg、
AlLi)等。注意，當采用在EL層916產生的光透過第二電極917的結構時，作為第二電極917，還可以使用減薄了厚度的金屬薄膜和透明導電膜 (氧化銦-氧化錫(ITO)、含硅或氧化硅的氧化錮-氧化錫、氧化錮-氧化鋅(IZO)、含氧化鴒及氧化鋅的氧化銦(IWZO)等)的疊層。另外，通過使用密封劑905將密封襯底904和元件襯底910貼合在一起，形成在由元件襯底910、密封襯底904以及密封劑905圍繞而成的空間907中具有發(fā)光元件918的結構。另外，在空間907中填充有填充劑，除了填充惰性氣體(氮或氬等)的情況以外，還有填充密封劑905的情況。另外，對于密封劑905優(yōu)選使用環(huán)氧類樹脂。此外，這些材料優(yōu) 選為盡可能地不透過水分、氧的材料。此外，作為用于密封襯底904 的材料，除了玻璃襯底、石英襯底以外，還可以使用由FRP (Fiberglass-Reinforced Plastics;玻璃纖維增強塑料)、PVF (聚氟乙烯)、聚酯或丙烯酸等構成的塑料襯底。以上述方式，可以獲得具有本發(fā)明的發(fā)光元件的有源矩陣型發(fā)光裝置。此外，本發(fā)明的發(fā)光元件不僅用于上述有源矩陣型發(fā)光裝置，而且還可以用于無源矩陣型發(fā)光裝置。圖IOA和10B示出使用本發(fā)明的發(fā)光元件的無源矩陣型發(fā)光裝置的透視圖及截面圖。注意，圖IOA是示出發(fā)光裝置的透視圖，而圖IOB是沿著線X-Y截斷圖IOA而獲得的截面圖。在圖10A和10B中，在襯底1001上，在第一電極1002和第二電極1003之間設置有EL層1004。第一電極1002的端部被絕緣層1005 覆蓋。并且，在絕緣層1005上提供有隔斷層1006。隔新層1006的側壁傾斜，其隨著接近于襯底表面，一個側壁和另一個側壁之間的間隔變窄。換言之，隔斷層1006的短邊方向的截面為梯形，底邊(朝與絕緣層1005的面方向同樣的方向并且與絕緣層1005接觸的邊)比上邊(朝與絕緣層1005的面方向同樣的方向并且不與絕緣層1005接觸
的邊)短。像這樣，通過提供隔斷層1006,可以防止起因于靜電等的發(fā)光元件的缺陷。以上述方式，可以獲得具有本發(fā)明的發(fā)光元件的無源矩陣型發(fā)光裝置。注意，本實施方式所示的發(fā)光裝置(有源矩陣型、無源矩陣型) 都使用本發(fā)明的具有高發(fā)光效率的發(fā)光元件形成，所以可以獲得減少了耗電量的發(fā)光裝置。注意，在實施方式4中，可以適當?shù)亟M合實施方式1至3所示的結構而使用。實施方式5在本實施方式5中，對于在一部分包括實施方式4中所示的本發(fā) 明的發(fā)光裝置的本發(fā)明的電子設備進行說明。作為這種電子設備，可以舉出影像拍攝裝置如攝像機及數(shù)碼相機等、護目鏡型顯示器、導航系統(tǒng)、聲音再現(xiàn)裝置(車載音響、立體聲組合音響等)、計算機、游戲機、便攜式信息終端(便攜式計算機、移動電話、便攜式游戲機或電子圖書等)、具有記錄介質的圖像再現(xiàn)裝置(具體為再現(xiàn)數(shù)字通用光盤(DVD)等記錄介質且具有可以顯示其圖像的顯示裝置的裝置) 等。圖IIA至11D示出這些電子設備的具體例子。圖IIA是根據(jù)本發(fā)明制造的電視裝置，包括框體9101、支撐臺 9102、顯示部9103、揚聲器部9104、視頻輸入端子9105等。在該電視裝置中，顯示部9103可以應用本發(fā)明的發(fā)光裝置。本發(fā)明的發(fā)光裝置具有可以獲得高發(fā)光效率的特征，因此通過應用本發(fā)明的發(fā)光裝置，可以獲得減少了耗電量的電視裝置。圖11B是根據(jù)本發(fā)明制造的計算機，包括主體9201、框體9202、顯示部9203、鍵盤9204、外部連接端口 9205、定點裝置9206等。在該計算機中，顯示部9203可以應用本發(fā)明的發(fā)光裝置。本發(fā)明的發(fā) 光裝置具有可以獲得高發(fā)光效率的特征，因此通過應用本發(fā)明的發(fā)光裝置，可以獲得減少了耗電量的計算機。圖11C是根據(jù)本發(fā)明制造的移動電話，包括主體9401、框體
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。在該移動電話中，顯示部9403可以應用本發(fā)明的發(fā)光裝置。本發(fā)明的發(fā)光裝置具有可以獲得高發(fā)光效率的特征，因此通過應用本發(fā)明的發(fā)光裝置，可以獲得減少了耗電量的移動電話。圖IID是根據(jù)本發(fā)明制造的影像拍攝裝置，包括主體9501、顯示部9502、框體9503、外部連接端口 9504、遙控接收部9505、影像接收部9506、電池9507、聲音輸入部9508、操作鍵9509、取景部9510 等。在該影像拍攝裝置中，顯示部9502可以應用本發(fā)明的發(fā)光裝置。本發(fā)明的發(fā)光裝置具有可以獲得高發(fā)光效率的特征，因此通過應用本發(fā)明的發(fā)光裝置，可以獲得減少了耗電量的影像拍攝裝置。如上所述，本發(fā)明的發(fā)光裝置的應用范圍很廣泛，將該發(fā)光裝置可以應用于各種領域的電子設備。通過使用本發(fā)明的發(fā)光裝置，可以獲得減少了耗電量的電子設備。此外，本發(fā)明的發(fā)光裝置也可以用作照明裝置。圖12是將本發(fā) 明的發(fā)光裝置用作背光燈的液晶顯示裝置的一個例子。圖12所示的液晶顯示裝置包括框體1201、液晶層1202、背光燈1203以及框體 1204，液晶層1202與驅動器IC 1205連接。此外，作為背光燈1203 使用本發(fā)明的發(fā)光裝置，通過端子1206供應電流。通過將本發(fā)明的發(fā)光裝置用作液晶顯示裝置的背光燈，可以獲得耗電量低的背光燈。此外，本發(fā)明的發(fā)光裝置是面發(fā)光的照明裝置，也可以實現(xiàn)大面積化，因此可以獲得實現(xiàn)低耗電量和大面積的液晶顯示裝置。圖13是將應用本發(fā)明的發(fā)光裝置用作作為照明裝置的臺燈的例子。圖13所示的臺燈包括框體1301和光源1302,將本發(fā)明的發(fā)光裝置用作光源1302。本發(fā)明的發(fā)光裝置具有高發(fā)光效率的發(fā)^元件，所以可以用作低耗電量的臺燈。圖14為將應用本發(fā)明的發(fā)光裝置用作室內照明裝置1401的例子。由于本發(fā)明的發(fā)光裝置也可以實現(xiàn)大面積化，所以可以用作大面
積的照明裝置。此外，本發(fā)明的發(fā)光裝置由于具有高發(fā)光效率的發(fā)光元件，因此可以用作低耗電量的照明裝置。像這樣，可以在將應用本發(fā)明的發(fā)光裝置用作室內照明裝置1401的房間內設置如圖IIA所說明的本發(fā)明的電視裝置1402，來欣賞廣播或電影。注意，在本實施方式5中，可以適當?shù)亟M合實施方式1至5所示的結構而使用。實施例1在本實施例l中，作為本發(fā)明的發(fā)光元件，示出具有實施方式l 所說明的結構的發(fā)光元件的制造方法及元件特性的測量結果。注意，圖15A示出本實施例所示的發(fā)光元件(發(fā)光元件1至發(fā)光元件3)的元件結構，而圖15B示出發(fā)光元件4的元件結構，以與上述發(fā)光元件比較。此外，下面示出本實施例1中使用的有機化合物的結構式。
發(fā)光元件1的制造發(fā)光元件l是具有在實施方式l中參照圖1A進行說明的結構的發(fā)光元件。具體而言，它是當圖15A中的第二層1512的HOMO能級比第一層1511及第三層1513的HOMO能級深(第二層1512的 HOMO能級的絕對值較大)時的發(fā)光元件。首先，在玻璃襯底1501上通過濺射法形成包含氧化硅的氧化銦-氧化錫膜，來形成第一電極1502。注意，第一電極1502的厚度為 IIO證,而電極面積為2mmx2mm。接著，在第一電極1502上形成層疊有多個層的EL層1503。在本實施例中，EL層1503具有按順序層疊作為空穴注入層的第一層 1511、作為空穴傳輸層的第二層1512、作為空穴傳輸層的第三層1513、作為發(fā)光層的第四層1514、作為電子傳輸層的第五層1515、作為電子注入層的第六層1516的結構。在以將形成有第一電極1502的面成為下面的方式將形成有第一電極1502的襯底固定在設置在真空蒸鍍裝置內的襯底支架上，并減壓到10"Pa左右，然后在第一電極1502上進行4，4'-雙[1\- (1-萘基)-N-苯基氨基聯(lián)苯(縮寫NPB)和氧化鉬(VI)的共蒸鍍，從而形成作為空穴注入層的第一層1511。使其厚度為30nm，并且控制蒸鍍速率以4吏NPB和氧化鉬(VI)的重量比為4: 1 (=NPB:氧化鉬)。注意，共蒸鍍法為一種蒸鍍法，其中通過在一個處理室內同時使用多個蒸發(fā)源來執(zhí)行蒸鍍。接著，通過利用電阻加熱的蒸鍍法，在第一層1511上形成厚度為10nm的N-[4- ( 9H-^"唑-9-某基)苯基-N-苯基-螺-9，9'-聯(lián)藥-2-胺 (縮寫YGASF),從而作為形成空穴傳輸層的第二層1512。接著，通過使用電阻加熱的蒸鍍法，在第二層1512上形成厚度為20nm的4，4'-雙N- (1-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(縮寫NPB )，從而形成作為空穴傳輸層的第三層1513。接著，在第三層1513上形成作為發(fā)光層的第四層1514。通過進行9-[4- (N-呼唑基)苯基-10-苯基蒽(縮寫CzPA)和N，N'-雙[4-(9H-呼唑-9-某基)苯基-N，N'-二苯基二苯乙烯-4，4'-二胺(縮寫 YGA2S)的共蒸鍍，來形成厚度為30nm的第四層1514。在此，控制蒸鍍速率以使CzPA和YGA2S的重量比為1: 0.04( =CzPA: YGA2S )。再者，通過利用電阻加熱的蒸鍍法，在第四層1514上形成厚度為 20nm的三(8-羥基喹啉)鋁(III)(縮寫Alq)膜，并在其上形成厚度為10nm的紅菲繞啉(縮寫B(tài)Phen )膜，從而形成電子傳輸層的第五層1515。通過在第五層1515上形成厚度為lnm的氟化鋰(LiF )膜，形成電子注入層的第六層1516。最后，通過利用電阻加熱的蒸鍍法形成厚度為200nm的鋁膜，來形成第二電極1504，從而形成發(fā)光元件l。在氮氣氛的手套式操作箱中，以不被暴露在大氣的方式密封通過上述步驟獲得的本發(fā)明的發(fā)光元件1。然后，測量這種發(fā)光元件的工作特性。注意，在室溫(保持為25-C的氣氛)下進行測量。圖17示出發(fā)光元件1的電流密度-亮度特性。圖18示出電壓-亮度特性。圖19示出亮度-電流效率特性。圖20示出當流過lmA的電流時的發(fā)光光鐠。當發(fā)光元件l的亮度為1000cd/m2時的CIE色度坐標為(x=0.16， y=0.18)，并呈現(xiàn)源自YGA2S的藍光。另外，當亮度為1000cd/m2 時的電流效率為5.4cd/A，呈現(xiàn)高效率。當亮度為1000cd/m2時的驅動電壓為5.6V。發(fā)光元件2的制造發(fā)光元件2是與發(fā)光元件1同樣地具有在實施方式1中參照圖 1A說明的結構的發(fā)光元件。具體而言，它是在圖15A和15B中的第二層1512的HOMO能級比第一層1511及第三層1513的HOMO能級深(第二層1512的HOMO能級絕對值較大)的情況下的發(fā)光元件。除了使用4，4',4"-三(N-^"唑基)三苯胺(縮寫TCTA)代替用于發(fā)光元件1的第二層1512的YGASF的步驟之外，發(fā)光元件2 的制造步驟與發(fā)光元件1的制造步驟同樣地進行。在氮氣氛的手套式操作箱中，以不被暴露在大氣的方式密封所獲得的本發(fā)明的發(fā)光元件2。然后，測量該發(fā)光元件的工作特性。注意，在室溫(保持為25。C的氣氛)下進行測量。圖17示出發(fā)光元件2的電流密度-亮度特性。圖18示出電壓-亮度特性。圖19示出亮度-電流效率特性。圖20示出當流過lmA的電流時的發(fā)光光鐠。當發(fā)光元件2的亮度為1000cd/n^時的CIE色度坐標為(x=0.16， y=0.18)，并呈現(xiàn)源自YGA2S的藍光。另外，當亮度為1000cd/m2 時的電流效率為7.7cd/A，呈現(xiàn)高效率。當亮度為1000cd/n^時的驅動電壓為6.4V。發(fā)光元件3的制造發(fā)光元件3與發(fā)光元件1及發(fā)光元件2不同，是具有在實施方式 1中參照圖1B說明的結構的發(fā)光元件。具體而言，它是在圖15A中的第二層1512的HOMO能級比第一層1511及第三層1513的HOMO 能級淺(第二層1512的HOMO能級絕對值較小)的情況下的發(fā)光元件。
發(fā)光元件3使用4,4'-雙(N-{4-[N，- ( 3-甲基苯基)-N'-苯基氨基] 苯基)-N-苯基氨基)聯(lián)苯(縮寫DNTPD )代替用于發(fā)光元件1的笫二層1512的YGASF與發(fā)光元件1同樣地制造。在氮氣氛的手套式操作箱中，以不被暴露在大氣的方式密封所獲得的本發(fā)明的發(fā)光元件3。然后，測量該發(fā)光元件的工作特性。注意，在室溫(保持為25。C的氣氛)下進行測量。圖17示出發(fā)光元件3的電流密度-亮度特性。圖18示出電壓-亮度特性。圖19示出亮度-電流效率特性。圖20示出當流過lmA的電流時的發(fā)光光鐠。當發(fā)光元件3的亮度為1000cd/n^時的CIE色度坐標為(x=0.16, y=0.17),并呈現(xiàn)源自YGA2S的藍光。另外，當亮度為1000cd/m2 時的電流效率為5.1cd/A，呈現(xiàn)高效率。當亮度為1000cd/iT^時的驅動電壓為5.2V。發(fā)光元件4的制造接著，制造具有圖15B所示的結構的發(fā)光元件4(不設置上述發(fā) 光元件1至發(fā)光元件3中的第二層1512的結構)作為用來比較的發(fā) 光元件。下面示出其制造方法。首先，在玻璃襯底1501上通過濺射法形成包含氧化硅的氧化銦-氧化錫膜，來形成第一電極1502。注意，第一電極1502的厚度為 IIO證,而電極面積為2mmx2mm。在以將形成有第一電極1502的面成為下面的方式將形成有第一電極1502的襯底固定在設置在真空蒸鍍裝置內的襯底支架上，并減壓到10"Pa左右，然后在第一電極1502上進行4，4'-雙[ -(1-萘基) -N-苯基氨基I聯(lián)苯(縮寫NPB)和氧化鉬(VI)的共蒸鍍，從而形成作為空穴注入層的第一層1511。其厚度為30nm，并且控制蒸鍍速率以使NPB和氧化鉬(VI)的重量比為4: l(-NPB:氧化鉬)。注意，共蒸鍍法為一種蒸鍍法，其中通過在一個處理室內同時使用多個蒸發(fā)源來執(zhí)行蒸鍍。接著，通過利用電阻加熱的蒸鍍法，形成厚度為30nm的4，4'- 二[N- (l-萘基)-N-苯基氨基l聯(lián)苯(縮寫NPB),從而形成作為空穴傳輸層的第三層1513。然后，在第三層1513上形成發(fā)光層的第四層1514。通過進行9-[4-(N-啼唑基)苯基-10-苯基蒽(縮寫:CzPA)和N，N'-雙[4誦(9H醫(yī)呻唑-9-某基)苯基卜N，N，-二苯基二苯乙烯-4，4'-二胺(縮寫YGA2S ) 的共蒸鍍，來形成厚度為30nm的第四層1514。在此，控制蒸鍍速率以使CzPA和YGA2S的重量比為1: 0.04(=CzPA: YGA2S )。再者，通過利用電阻加熱的蒸鍍法，在第四層1514上形成厚度為20nm的三(8-羥基喹啉)鋁(III)(縮寫Alq)膜，并在其上形成10nm厚的紅菲繞啉(縮寫B(tài)Phen)膜，從而形成作為電子傳輸層的第五層1515。接著，通過在第五層1515上形成lnm厚的氟化鋰(LiF )膜，形成作為電子注入層的第六層1516。最后，通過使用電阻加熱的蒸鍍法形成厚度為200nm的鋁膜，來形成第二電極1504，從而制造發(fā)光元件4。在氮氣氛的手套式操作箱中，以不被暴露在大氣的方式密封通過上述步驟獲得的發(fā)光元件4。然后，測量這種發(fā)光元件4的工作特性。注意，在室溫(保持為25。C的氣氛)下進行測量。圖17示出發(fā)光元件4的電流密度-亮度特性。圖18示出電壓-亮度特性。圖19示出亮度-電流效率特性。當發(fā)光元件4的亮度為1000cd/m2時的CIE色度坐標為U-0.16， y=0.17)，并與發(fā)光元件1至3同樣地呈現(xiàn)源自YGA2S的藍光。另外，發(fā)光元件4的電流效率為3.6cd/A,當與發(fā)光元件1至發(fā)光元件3 的電流效率進行比較時，可得知其電流效率比發(fā)光元件1至發(fā)光元件 3的電流效率低。如上所述，可得知發(fā)光元件1至發(fā)光元件3是與發(fā)光元件4相比高效率的發(fā)光元件。因此，通過應用本發(fā)明，可以獲得高效率的發(fā)光元件。實施例2
在本實施例2中，作為本發(fā)明的發(fā)光元件，示出具有實施方式2 所說明的結構的發(fā)光元件的制造方法及元件特性的測量結果。注意，圖16A示出本實施例所示的發(fā)光元件(發(fā)光元件5至發(fā)光元件7 )的元件結構，而圖16B示出與該發(fā)光元件進行比較的發(fā)光元件8的元件結構。此外，下面示出用于實施例2的有機化合物的結構式。注意，對于實施例1所示的有機化合物參照實施例1，而這里省略其說明。2PCAPA DPQdYGABP 發(fā)光元件5的制造發(fā)光元件5是具有在實施方式2中參照圖4A進行說明的結構的發(fā)光元件。具體而言，它是當圖16A中的第二層1612的HOMO能級比第一層1611及第三層1613的HOMO能級深(第二層1612的 HOMO能級的絕對值較大)時的發(fā)光元件。再者，如圖6A和6B的概念圖所示，發(fā)光元件5是當?shù)谄邔釉谒俣日撋峡刂戚d流子(電子) 時的發(fā)光元件。首先，在玻璃襯底1601上通過濺射法形成包含氧化硅的氧化銦-氧化錫膜，來形成第一電極1602。注意，第一電極1602的厚度為 IIO請,而電極面積為2mmx2mm。接著，在第一電極1602上形成層疊有多個層的EL層1603。在
本實施例中，EL層1603具有按順序層疊作為空穴注入層的第一層 1611、作為空穴傳輸層的第二層1612、作為空穴傳輸層的第三層1613、作為發(fā)光層的第四層1614、用來控制電子載流子的移動的載流子控制層的第七層1617、作為電子傳輸層的第五層1615、作為電子注入層的第六層1616的結構。在以將形成有第一電極1602的面成為下面的方式將形成有第一電極1602的襯底固定在設置在真空蒸鍍裝置內的襯底支架上，并減壓到10"Pa左右，然后在第一電極1602上進行4，4，-雙[1\- (1-萘基) -N-苯基氨基]聯(lián)苯(縮寫NPB)和氧化鉬(VI)的共蒸鍍，從而形成作為空穴注入層的第一層1611。其厚度為30nm，并且控制蒸鍍速率以使NPB和氧化鉬(VI)的重量比為4: 1 (-NPB:氧化鉬)。注意，共蒸鍍法為一種蒸鍍法，其中通過在一個處理室內同時使用多個蒸發(fā)源來執(zhí)行蒸鍍。接著，通過利用電阻加熱的蒸鍍法，在第一層1611上形成厚度為10nm的N-[4- ( 9H-^唑-9-某基)苯基-N-苯基-螺-9，9，-聯(lián)藥-2-胺 (縮寫YGASF)膜，從而形成作為空穴傳輸層的第二層1612。接著，通過利用電阻加熱的蒸鍍法，在第二層1612上形成厚度為20nm的4，4'-雙[1^- (1-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(縮寫NPB )膜，從而形成作為空穴傳輸層的第三層1613。接著，在第三層1613上形成發(fā)光層的第四層1614。通過進行9-[4-(N-呼唑基)苯基-10-苯基蒽(縮寫CzPA)和N- ( 9，10-二苯基-2-蒽基)-^9-二苯基-911-呻唑-3-胺(縮寫2PCAPA)的共蒸鍍，來形成厚度為30nm的第四層1614。在此，控制蒸鍍速率以使CzPA和 2PCAPA的重量比為1: 0.05 (=CzPA: 2PCAPA)。再者，在第四層1614上進行三(8-羥基喹啉)鋁(III)(縮寫 Alq)和N- ( 9，10-二苯基-2-蒽基)-1\,9-二苯基-911-啼唑-3-胺(縮寫 2PCAPA)的共蒸鍍，來形成厚度為10nm的用來控制電子載流子的移動的載流子控制層的第七層1617。在此，控制蒸鍍速率以使Alq和 2PCAPA的重量比為1: 0.1 (=Alq: 2PCAPA )。
然后，通過利用電阻加熱的蒸鍍法，在第七層1617上形成厚度為 30nm的三(8-羥基會啉)鋁(III)(縮寫Alq)膜，從而形成作為電子傳輸層的第五層1615。接著，通過在第五層1615上形成厚度為lnm的氟化鋰(LiF ) 膜，形成電子注入層的第六層1616。最后，通過使用電阻加熱的蒸鍍法形成厚度為200nm的鋁膜，來形成第二電極1604，從而制造發(fā)光元件5。在氮氣氛的手套式操作箱中，以不被暴露在大氣的方式密封通過上述步驟獲得的本發(fā)明的發(fā)光元件5。然后，測量該發(fā)光元件的工作特性。注意，在室溫(保持為25。C的氣氛)下進行測量。圖21示出發(fā)光元件5的電流密度-亮度特性。圖22示出電壓-亮度特性。圖23示出亮度-電流效率特性。圖24示出當流過lmA的電流時的發(fā)光光傳。此外，圖25示出，對于發(fā)光元件5以5000cd/m2 的起始亮度進行利用恒流驅動的連續(xù)點亮測試而得到的結果(縱軸為當以5000cd/m2為IOQ時的相對亮度)。當發(fā)光元件5的亮度為5000cd/ii^時的CIE色度坐標為(x=0.29， y=0.63)，并呈現(xiàn)源自2PCAPA的綠光。另外，當亮度為5000cd/m2 時的電流效率為19cd/A，呈現(xiàn)高效率。當亮度為5000cd/m2時的驅動電壓為8.4V。再者，對于發(fā)光元件5以5000cd/n^的起始亮度進行利用恒流驅動的連續(xù)點亮測試。結果，發(fā)光元件5在1000小時之后也保持起始亮度的8i，就可得知它具有高效率，而且具有長的使用壽命。發(fā)光元件6的制造發(fā)光元件6是具有在實施方式2中參照圖4A進行說明的結構的發(fā)光元件。具體而言，它是當圖16A中的第二層1612的HOMO能級比第一層1611及第三層1613的HOMO能級深(第二層1612的 HOMO能級的絕對值較大)時的發(fā)光元件。再者，如圖7的概念圖所示，發(fā)光元件6是當?shù)谄邔釉跓崃W上控制載流子(電子)時的發(fā) 光元件。除了作為用于發(fā)光元件5的第七層1617的Alq和2PCAPA的共蒸鍍膜采用Alq和N，N，-二苯基喹吖啶酮(縮寫DPQd )的共蒸鍍膜之外，與發(fā)光元件5同樣地制造發(fā)光元件6。在此，控制蒸鍍速率以使Alq和DPQd的重量比為1: 0.005 (=Alq: DPQd )。在氮氣氛的手套式操作箱中，以不被暴露在大氣的方式密封所獲得的本發(fā)明的發(fā)光元件6。然后，測量該發(fā)光元件的工作特性。注意，在室溫(保持為25。C的氣氛)下進行測量。圖21示出發(fā)光元件6的電流密度-亮度特性。圖22示出電壓-亮度特性。圖23示出亮度-電流效率特性。圖24示出當流過lmA的電流時的發(fā)光光譜。此外，圖25示出，對于發(fā)光元件6以5000cd/m2 的起始亮度進行利用恒流驅動的連續(xù)點亮測試而得到的結果(縱軸為當以5000cd/n^為IOQ時的相對亮度)。當發(fā)光元件6的亮度為5000cd/n^時的CIE色度坐標為(x=0.29, y=0.62),并呈現(xiàn)源自2PCAPA的綠光。另外，當亮度為5000cd/m2 時的電流效率為15cd/A，呈現(xiàn)高效率。當亮度為5000cd/m2時的驅動電壓為9V。再者，對于發(fā)光元件6以5000cd/m2的起始亮度進行利用恒流驅動的連續(xù)點亮測試。結果，發(fā)光元件6在1000小時之后也保持起始亮度的8Q，就可得知具有高效率，而且具有長的使用壽命。發(fā)光元件7的制造發(fā)光元件7是具有在實施方式2中參照圖4A進行說明的結構的發(fā)光元件。具體而言，它是當圖16A中的第二層1612的HOMO能級比第一層1611及第三層1613的HOMO能級深(第二層1612的 HOMO能級的絕對值較大)時的發(fā)光元件。再者，如圖6A和6B的概念圖所示，發(fā)光元件6是當?shù)谄邔釉谒俣日撋峡刂戚d流子(電子) 時的發(fā)光元件。發(fā)光元件7使用N，N'-雙[4- ( 9H-呼唑-9-某基)苯基-N，N'-二苯基聯(lián)苯-4，4，-二胺(縮寫:YGABP )代替用于發(fā)光元件5的第二層1612 的YGASF并與發(fā)光元件5同樣地制造。
在氮氣氛的手套式操作箱中，以不被暴露在大氣的方式密封所獲得的本發(fā)明的發(fā)光元件7。然后，測量該發(fā)光元件的工作特性。注意，在室溫(保持為25。C的氣氛)下進行測量。圖21示出發(fā)光元件7的電流密度-亮度特性。圖22示出電壓-亮度特性。圖23示出亮度-電流效率特性。圖24示出當流過lmA的電流時的發(fā)光光語。此外，圖25示出，對于發(fā)光元件7以5000cd/m2 的起始亮度進行利用恒流驅動的連續(xù)點亮測試而得到的結果(縱軸為當以5000cd/n^為IOQ時的相對亮度)。當發(fā)光元件7的亮度為5000cd/n^時的CIE色度坐標為(x-0.29， y=0.63)，并呈現(xiàn)源自2PCAPA的綠光。另外，當亮度為5000cd/m2 時的電流效率為17cd/A,呈現(xiàn)高效率。當亮度為5000cd/n^時的驅動電壓為8.1V。再者，對于發(fā)光元件7以5000cd/m2的起始亮度進行利用恒流驅動的連續(xù)點亮測試。結果，發(fā)光元件7在1000小時之后也保持起始亮度的"，就可得知具有高效率，而且具有長的使用壽命。發(fā)光元件8的制造接著，制造具有圖16B所示的結構的發(fā)光元件8(不設置上述發(fā) 光元件5至發(fā)光元件7中的第二層1612及第七層1617的結構)作為用來比較的發(fā)光元件。下面示出其制造方法。首先，在玻璃襯底1601上通過濺射法形成包含氧化硅的氧化銦-氧化錫膜，來形成第一電極1602。注意，第一電極1602的厚度為 110nm，而電極面積為2mmx2mm。接著，在以將形成有第一電極1602的面成為下面的方式將形成有第一電極1602的襯底固定在設置在真空蒸鍍裝置內的襯底支架上，并減壓到lO"Pa左右，然后在第一電極1602上進行4，4，-雙[]\- (1-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(縮寫NPB)和氧化鉬(VI)的共蒸鍍，從而形成作為空穴注入層的第一層1611。其厚度為50nm，并且控制蒸鍍速率以使NPB和氧化鉬(VI)的重量比為4: 1 ( =NPB:氧化鉬)。注意，共蒸鍍法為一種蒸鍍法，其中通過在一個處理室內同時使用多
個蒸發(fā)源來執(zhí)行蒸鍍。接著，通過利用電阻加熱的蒸鍍法，形成厚度為10nm的4，4'-雙[N- (l-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(縮寫NPB),從而形成作為空穴傳輸層的第三層1613。接著，在第三層1613上形成發(fā)光層的第四層1614。通過進行9-[4-(N-呻唑基)苯基-10-苯基蒽(縮寫CzPA)和N- ( 9，10-二苯基-2-蒽基)- 9-二苯基-911-^唑-3-胺(縮寫2PCAPA)的共蒸鍍，來形成厚度為40nm的第四層1614。在此，控制蒸鍍速率以使CzPA和 2PCPA的重量比為1: 0.05 ( =CzPA: 2PCAPA )。再者，通過利用電阻加熱的蒸鍍法，在第四層1614上形成厚度為30nm的三(8-羥基喹啉)鋁(III)(縮寫Alq)膜，從而形成作為電子傳輸層的第五層1615。接著，通過在笫五層1615上形成厚度為lnm的氟化鋰(LiF ) 膜，形成作為電子注入層的第六層1616。最后，通過利用電阻加熱的蒸鍍法形成厚度為200nm的鋁膜，來形成第二電極1604，從而制造發(fā)光元件8。在氮氣氛的手套式操作箱中，以不被暴露在大氣的方式密封通過上述步驟獲得的發(fā)光元件8。然后，測量這種發(fā)光元件8的工作特性。注意，在室溫(保持為25。C的氣氛)下進行測量。圖21示出發(fā)光元件8的電流密度-亮度特性。圖22示出電壓-亮度特性。圖23示出亮度-電流效率特性。此外，圖25示出，對于發(fā)光元件8以5000cd/m2的起始亮度進行利用恒流驅動的連續(xù)點亮測試而得到的結果(縱軸為當以5000cd/n^為IOQ時的相對亮度)。當發(fā)光元件8的亮度為5000cd/n^時的CIE色度坐標為(x=0.30， y=0.62)，而電流效率為13cd/A，并且它與發(fā)光元件5至發(fā)光元件7 同樣地呈現(xiàn)源自2PCAPA的綠光。當將發(fā)光元件8的電流效率與發(fā)光元件5至發(fā)光元件7的電流效率進行比較時，可得知發(fā)光元件8的電流效率比發(fā)光元件5至發(fā)光元件7低。另外，當以5000cd/ir^的起始亮度時的電流進行連續(xù)發(fā)光測試時，如圖25所示，其亮度在220小
時之后降低至起始亮度的8$，并呈現(xiàn)比發(fā)光元件5至發(fā)光元件7短的使用壽命。根據(jù)上述可得知與發(fā)光元件8相比，發(fā)光元件5至發(fā)光元件7 具有高效率，而且具有長的使用壽命。因此，通過應用本發(fā)明，可以獲得具有高效率且其使用壽命長的發(fā)光元件。實施例3在本實施例3中，示出具有與在實施例2中圖16A所示的元件結構相同的結構的發(fā)光元件(發(fā)光元件9至發(fā)光元件11)的制造方法及元件特性的測量結果。注意，在本實施例中的說明中也參照圖16A 和16B。此外，對于本實施例3中使用的有機化合物，參照實施例1 或實施例2，而在此省略其說明。發(fā)光元件9的制造發(fā)光元件9是具有在實施方式2中參照圖4A進行說明的結構的發(fā)光元件。具體而言，它是當圖16A中的第二層1612的HOMO能級比第一層1611及第三層1613的HOMO能級深(第二層1612的 HOMO能級的絕對值較大)時的發(fā)光元件。再者，如圖6A和6B的概念圖所示，發(fā)光元件9是當?shù)谄邔釉谒俣日撋峡刂戚d流子(電子) 時的發(fā)光元件。首先，在玻璃襯底1601上通過濺射法形成包含氧化硅的氧化銦-氧化錫膜，來形成第一電極1602。注意，第一電極1602的厚度為 110nm，而電極面積為2mmx2mm。接著，在第一電極1602上形成層疊有多個層的EL層1603。在本實施例中，EL層1603具有按順序層疊作為空穴注入層的第一層 1611、作為空穴傳輸層的第二層1612、作為空穴傳輸層的第三層1613、作為發(fā)光層的第四層1614、用來控制電子載流子的移動的載流子控制層的第七層1617、作為電子傳輸層的第五層1615、作為電子注入層的第六層1616的結構。在以將形成有第一電極1602的面成為下面的方式將形成有第一電極1602的襯底固定在設置在真空蒸鍍裝置內的襯底支架上，并減壓到10"Pa左右，然后在第一電極1602上進行4，4'-雙[]\- (1-萘基) -N-苯基氨基I聯(lián)苯(縮寫NPB)和氧化鉬(VI)的共蒸鍍，從而形成作為空穴注入層的第一層1611。其厚度為30nm，并且控制蒸鍍速率以使NPB和氧化鉬(VI)的重量比為4: 1 (=NPB:氧化鉬)。注意，共蒸鍍法為一種蒸鍍法，其中通過在一個處理室內同時使用多個蒸發(fā)源來執(zhí)行蒸鍍。接著，通過使用電阻加熱的蒸鍍法，在第一層1611上形成10nm 厚的N-[4- ( 9H-呻唑-9-某基)苯基-N-苯基-螺-9，9，-聯(lián)芴-2-胺(縮寫 YGASF)，從而形成作為空穴傳輸層的第二層1612。接著，通過利用電阻加熱的蒸鍍法，在第二層1612上形成厚度為20nm的4，4'-二[1\- (1-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(縮寫NPB )，從而形成作為空穴傳輸層的第三層1613。接著，在第三層1613上形成作為發(fā)光層的第四層1614。通過進行9-[4- (N-,唑基)苯基-10-苯基蒽(縮寫CzPA)和N- ( 9，10-二苯基-2-蒽基)->[，9-二苯基-911-咔唑-3-胺(縮寫2PCAPA)的共蒸鍍，來形成厚度為30nm的第四層1614。在此，控制蒸鍍速率以使 CzPA和2PCAPA的重量比為1: 0.05(=CzPA: 2PCAPA )。再者，在第四層1614上進行三(8-羥基喹啉)鋁(III)(縮寫 Alq)和N- ( 9，10-二苯基-2-蒽基)-]\，9-二苯基-911-呼唑-3-胺(縮寫 2PCAPA)的共蒸鍍，來形成厚度為10nm的用來控制電子載流子的移動的載流子控制層的第七層1617。在此，控制蒸鍍速率以使Alq和 2PCAPA的重量比為1: 0.1 (=Alq: 2PCAPA )。再者，通過利用電阻加熱的蒸鍍法，在第七層1617上形成厚度為 30nm的紅菲咯啉(縮寫B(tài)Phen)膜，從而形成作為電子傳輸層的第五層1615。接著，通過在第五層1615上形成厚度為lnm的氟化鋰(LiF ) 膜，形成作為電子注入層的第六層1616。最后，通過利用電阻加熱的蒸鍍法形成厚度為200nm的鋁膜，來形成第二電極1604，從而制造發(fā)光元件9。
在氮氣氛的手套式操作箱中，以不被暴露在大氣的通過上述步驟獲得的本發(fā)明的發(fā)光元件9。然后，測量該發(fā)光元件的工作特性。注意，在室溫(保持為25。C的氣氛)下進行測量。圖26示出發(fā)光元件9的電流密度-亮度特性。圖27示出電壓-亮度特性。圖28示出亮度-電流效率特性。圖29示出當流過lmA的電流時的發(fā)光光譜。此外，圖30示出，對于發(fā)光元件9以5000cd/m2 的起始亮度進行利用恒流驅動的連續(xù)點亮測試而得到的結果(縱軸為當以5000cd/n^為IOQ時的相對亮度)。當發(fā)光元件9的亮度為5000cd/n^時的CIE色度坐標為(x-0.29， y=0.63),并呈現(xiàn)源自2PCAPA的綠光。另外，當亮度為5000cd/m2 時的電流效率為24cd/A,呈現(xiàn)非常高的效率。當亮度為5000cd/m2時的馬區(qū)動電壓為5.4V。再者，對于發(fā)光元件9以5000cd/n^的起始亮度進行利用恒流驅動的連續(xù)點亮測試。結果，發(fā)光元件9在1000小時之后也保持起始亮度的71，就可得知具有高效率，而且具有長的使用壽命。發(fā)光元件10的制造發(fā)光元件10是具有在實施方式2中參照圖4A進行說明的結構的發(fā)光元件。具體而言，它是當圖16A中的第二層1612的HOMO 能級比第一層1611及第三層1613的HOMO能級深(第二層1612的 HOMO能級的絕對值較大)時的發(fā)光元件。再者，如圖7的概念圖所示，發(fā)光元件10是當?shù)谄邔釉跓崃W上控制載流子(電子)時的發(fā)光元件。除了作為用于發(fā)光元件9的第七層1617的Alq和2PCAPA的共蒸鍍膜采用Alq和N，N'-二苯基喹吖啶酮(縮寫DPQd )的共蒸鍍膜之外，與發(fā)光元件5同樣地制造發(fā)光元件10。在此，控制蒸鍍速率以使Alq和DPQd的重量比為1: 0.005 (=Alq: DPQd)。在氮氣氛的手套式操作箱中，以不被暴露在大氣的方式密封所獲得的本發(fā)明的發(fā)光元件10。然后，測量該發(fā)光元件的工作特性。注意，在室溫(保持為25。C的氣氛)下進行測量。
圖26示出發(fā)光元件10的電流密度-亮度特性。圖27示出電壓-亮度特性。圖28示出亮度-電流效率特性。圖29示出當流過lmA的電流時的發(fā)光光語。此外，圖30示出，對于發(fā)光元件10以5000cd/m2 的起始亮度進行利用恒流驅動的連續(xù)點亮測試而得到的結果(縱軸為當以5000cd/m2為IOQ時的相對亮度)。當發(fā)光元件10的亮度為5000cd/m2時的CIE色度坐標為 (x=0.28， y=0.62)，并呈現(xiàn)源自2PCAPA的綠光。另外，當亮度為 5000cd/m2時的電流效率為19cd/A,呈現(xiàn)非常高的效率。當亮度為 5000cd/n^時的驅動電壓為6.4V。再者，對于發(fā)光元件10以5000cd/ir^的起始亮度進行利用恒流驅動的連續(xù)發(fā)光測試。結果，發(fā)光元件IO在1000小時之后也保持起始亮度的8Q，就可得知具有高效率，而且具有長的使用壽命。發(fā)光元件11的制造發(fā)光元件11是具有在實施方式2中參照圖4A進行說明的結構的發(fā)光元件。具體而言，它是當圖16A中的第二層1612的HOMO 能級比第一層1611及第三層1613的HOMO能級深(第二層1612的 HOMO能級的絕對值較大)時的發(fā)光元件。再者，如圖6A和6B的概念圖所示，發(fā)光元件ll是當?shù)谄邔釉谒俣日撋峡刂戚d流子(電子) 時的發(fā)光元件。除了將1\，]\，-雙14- (9H-呻唑-9-某基)苯基]-N，N，-二苯基聯(lián)苯 -4，4'-二胺(縮寫:YGABP)作為用于發(fā)光元件9的第二層1612的 YGASF之外，與發(fā)光元件9同樣地制造發(fā)光元件11。在氮氣氛的手套式操作箱中，以不被暴露在大氣的方式密封所獲得的本發(fā)明的發(fā)光元件11。然后，測量該發(fā)光元件的工作特性。注意，在室溫(保持為25。C的氣氛)下進行測量。圖26示出發(fā)光元件11的電流密度-亮度特性。圖27示出電壓-亮度特性。圖28示出亮度-電流效率特性。圖29示出當流過lmA的電流時的發(fā)光光鐠。此外，圖30示出，對于發(fā)光元件11以5000cd/m2 的起始亮度進行利用恒流驅動的連續(xù)點亮測試而得到的結果(縱軸為
當以5000cd/n^為IOQ時的相對亮度)。當發(fā)光元件11的亮度為5000cd/m2時的CIE色度坐標為 (x=0.29， y=0.63)，并呈現(xiàn)源自2PCAPA的綠光。另外，當亮度為 5000ed/m2時的電流效率為22cd/A，呈現(xiàn)非常高的效率。當亮度為 5000cd/n^時的驅動電壓為5.2V。再者，對于發(fā)光元件11以5000cd/n^的起始亮度進行利用恒流驅動的連續(xù)發(fā)光測試。結果，發(fā)光元件11在1000小時之后也保持起始亮度的7 ，就可得知具有高效率，而且具有長的使用壽命。發(fā)光元件12的制造接著，制造具有圖16B所示的結構的發(fā)光元件12 (不設置上述發(fā)光元件9至發(fā)光元件11中的第二層1612及第七層1617的結構) 作為用來比較的發(fā)光元件。下面示出其制造方法。首先，在玻璃襯底1601上通過濺射法形成包含氧化硅的氧化銦-氧化錫膜，來形成第一電極1602。注意，第一電極1602的厚度為 IIO腿,而電極面積為2mmx2mm。在以將形成有第一電極1602的面成為下面的方式將形成有第一電極1602的襯底固定在設置在真空蒸鍍裝置內的襯底支架上，并減壓到10"Pa左右，然后在第一電極1602上進行4，4'-雙[1\- (1-萘基) -N-苯基氨基l聯(lián)苯(縮寫NPB)和氧化鉬(VI)的共蒸鍍，從而形成作為空穴注入層的第一層1611。其厚度為50nm，并且控制蒸鍍速率以^吏NPB和氧化鉬(VI)的重量比為4: 1 (=NPB:氧化鉬)。注意，共蒸鍍法為一種蒸鍍法，其中通過在一個處理室內同時使用多個蒸發(fā)源來執(zhí)行蒸鍍。接著，通過使用電阻加熱的蒸鍍法，形成厚度為10nm的4，4，-雙[N- (l-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(縮寫NPB)，從而形成作為空穴傳輸層的第三層1613。接著，在第三層1613上形成發(fā)光層的第四層1614。通過進行9-[4-(N-^"唑基)苯基國10-苯基蒽(縮寫CzPA)和N- ( 9，10-二苯基誦2誦蒽基)小，9-二苯基-911-啼唑-3-胺(縮寫2PCAPA)的共蒸鍍，來形
成厚度為40nm的第四層1614。在此，控制蒸鍍速率以使CzPA和 2PCPA的重量比為1: 0.05 ( =CzPA: 2PCAPA )。再者，通過使用電阻加熱的蒸鍍法，在第四層1614上形成厚度為30nm厚的紅菲咯啉(縮寫B(tài)Phen)膜，從而形成作為電子傳輸層的第五層1615。接著，通過在第五層1615上形成厚度為lnm的氟化鋰(LiF) 膜，形成作為電子注入層的笫六層1616。最后，通過利用電阻加熱的蒸鍍法形成厚度為200nm的鋁膜，來形成第二電極1604，從而制造發(fā)光元件12。在氮氣氛的手套式操作箱中，以不被暴露在大氣的方式密封通過上述步驟獲得的發(fā)光元件12。然后，測量這種發(fā)光元件4的工作特性。注意，在室溫(保持為25。C的氣氛)下進行測量。圖26示出發(fā)光元件12的電流密度-亮度特性。圖27示出電壓-亮度特性。圖28示出亮度-電流效率特性。此外，圖30示出，對于發(fā) 光元件12以5000cd/m2的起始亮度進行利用恒流驅動的連續(xù)點亮測試而得到的結果(縱軸為當以5000cd/n^為IOQ時的相對亮度)。當發(fā)光元件12的亮度為5000cd/m2時的CIE色度坐標為 (x=0.30， y=0.62)，而電流效率為17cd/A，并且它與發(fā)光元件9至發(fā)光元件11同樣地呈現(xiàn)源自2PCAPA的綠光。當將發(fā)光元件12的電流效率與發(fā)光元件9至發(fā)光元件11的電流效率進行比較時，知道發(fā) 光元件12的電流效率比發(fā)光元件9至發(fā)光元件11低。另外，當以 5000cd/m2的起始亮度時的電流進行連續(xù)發(fā)光測試時，如圖30所示，其亮度在180小時之后降低到起始亮度的7Q，并呈現(xiàn)比發(fā)光元件9至發(fā)光元件11短的使用壽命。根據(jù)上述就可得知與發(fā)光元件12相比，發(fā)光元件9至發(fā)光元件 ll具有高效率，而且具有長的使用壽命。因此，通過應用本發(fā)明，可以獲得具有高效率且其使用壽命長的發(fā)光元件。實施例4在本實施例中，通過循環(huán)伏安測量法(CV)測量N-[4- (9H-吵
唑-9-某基)苯基-N-苯基-螺環(huán)-9， 9'-二貧-2-胺(簡稱:YGASF )、 ]\， '-雙[4- ( 9H-呻唑-9-某基)苯基]-N,N'-二苯基聯(lián)苯-4，4'-二胺(簡稱YGABP) 、 4， 4，， 4，，-三(N-^唑基)三苯胺(簡稱TCTA )、以及4, 4，-雙[N- (l-萘基)-N-苯胺]聯(lián)苯(簡稱NPB)的氧化反應特性，該YGASF、 YGABP、 TCTA、 NPB用于實施例1、實施例2、及實施例3中所制造的發(fā)光元件(發(fā)光元件1至發(fā)光元件3、發(fā)光元件5 至發(fā)光元件7、發(fā)光元件9至發(fā)光元件11)中用作空穴傳輸層的第二層 (圖15A中的附圖標記1512，圖16A中的附圖標記1612)及第三層(圖 15A和15B中的附圖標記1513，圖16A和16B中的附圖標記1613)。此外，才艮據(jù)該測量結果，求得YGASF、 YGABP、 TCTA、 NPB 的HOMO能級。注意，使用電化學分析儀(由BAS Inc.生產，ALS 600A 型或600C型)進行測量。對于用于CV測量的溶液，使用脫水二甲基甲酰胺(DMF)(由 Aldrichlnc.生產，99.§，目錄編號22705-6 )作為溶劑，將作為支持電解質的高氯酸四-n-丁基銨(n-Bu4NC104)(由Tokyo Chemical IndustryCo.， Ltd.生產，目錄編號T0836 )溶解于溶劑中，并使其濃度為100mmol/L。再者，^使測量的對象溶解，并使其濃度為 10mmol/L。但是，在不完全溶解時，使用其澄清液體用于CV測量。另外，將鉑電極(PTE鉑電極，由BAS Inc.生產)用作工作電極，將鉑電極(VC-3用Pt對置電極(5cm)，由BASInc.生產)用作輔助電極，將Ag/Ag+電極(RE5非水溶劑類參考電極，由BASInc.生產)用作參考電極。注意，測量是在室溫(20'C至25。C)下進行的。參考電極的相對于真空能級的電勢能的計算首先，算出在本實施例4中使用的參考電極(Ag/Ag+電極)的相對于真空能級的電勢能(eV)。也就是說，算出Ag/Ag+電極的費密能級。已知的是，在甲醇中的二茂絡鐵的氧化還原電位相對于標準氫電極為+0.610[V vs. SHE(參照文件Christian R. Goldsmith et al" J. Am. Chem. Soc.， Vol. 124， No.l， 83-96， 2002 )。另一方面，通過利用在本實施例4中使用的參考電極來求得在甲醇中的二茂絡鐵的氧化還
原電位，其結果是+0.20V[vs. Ag/Ag+]。從而，可以得知在本實施例4 中使用的參考電極的電勢能比標準氫電極低0.41[eV]。在此，已知的是，標準氫電極的相對于真空能級的電勢能差是 -4.44eV (參照文獻大西敏博、小山珠美，高分子EL材料(共立出版)，p.64-67)。綜上所述，可以求得本實施例4所使用的參考電極的相對于真空能級的電勢能為-4.44-0.41^4.85[eV。測量例l; YGASF在本測量例l中，通過循環(huán)伏安測量法(CV)測量YGASF的氧化反應特性。其中的掃描速度為0.1V/sec。圖31示出其測量結果。注意，通過將相對于參考電極的工作電極的電位從-0.18V掃描到+0.80V，然后從+0.80V掃描到-0.18V ，來測量氧化反應特性。從圖31可見，氧化峰值電位Epa為+0.63V，還原峰值電位Epc為十0.55V。從而，可算出+0.59V的半波電位(Epe和Epa的中間電位)。這表示YGASF由+0.59 [V vs， Ag/Ag+的電能氧化，并且該能量相當于 HOMO能級。在此，由于如上所述在本實施例4中使用的參考電極的相對于真空能級的電勢能為-4.85 [eV，因此可以得知YGASF的 1101\10能級為-4.85- (+0.59) =-5.44[eV。測量例2; YGABP在本測量例2中，通過循環(huán)伏安測量法(CV)測量YGABP的氧化反應特性。其中的掃描速度為0.1V/sec。圖32示出其測量結果。注意，通過將相對于參考電極的工作電極的電位從-0.20V掃描到+1.00V, 然后從+1.00V掃描到-0.20V，來測量氧化反應特性。從圖32可見，氧化峰值電位Epa為+0.66V，還原峰值電位Epc為十0.50V。從而，可算出+0.58V的半波電位(Epc和Epa的中間電位)。這表示YGABP由+0.58[V vs. Ag/Ag+的電能氧化，并且該能量相當于 HOMO能級。在此，由于如上所述在本實施例4中使用的參考電極的相對于真空能級的電勢能為-4.85[eVI ，因此可以得知YGABP的 HOMO能級為-4.85- (+0.58) =-5.43[eV。測量例3; TCTA
在本測量例3中，通過循環(huán)伏安測量法(CV )測量TCTA的氧化反應特性。掃描速度為0.1V/sec。圖33示出其測量結果。注意，通過將相對于參考電極的作用電極的電位從-0.10V掃描到+0.80V，然后將它從+0.80V掃描到-0.10V，來測量氧化反應特性。從圖33可見，氧化峰值電位Epa為+0.57V，還原峰值電位Epc 為+0.49V。從而，可算出+0.53V的半波電位(Epe和Epa的中間電位)。這表示TCTA由+0.53[V vs. Ag/Ag+的電能氧化，并且該能量相當于 HOMO能級。在此，如上所述在本實施例4中使用的參考電極的相對于真空能級的電勢能為-4.85[eV，因此可以得知TCTA的HOMO 能級為-4.85- (+0.53)=國5.38同。測量例4; NPB在本測量例4中，通過循環(huán)伏安測量法(CV )測量TCTA的氧化反應特性。掃描速度為0.1V/sec。圖34示出其測量結果。注意，通過將相對于參考電極的作用電極的電位從-0.20V掃描到0.80V,然后從+0.80V掃描到0.20V，來測量氧化反應特性。從圖34可見，氧化峰值電位Epa為+0.45V，還原峰值電位Epc 為+0.39V。從而，可算出+0.42 V的半波電位(Epc和Epa的中間電位)。這表示NPB由+0.42[V vs. Ag/Ag+的電能氧化，并且該能量相當于 HOMO能級。在此，如上所述在本實施例4中使用的參考電極的相對于真空能級的電勢能為-4.85[eVl，因此可以得知NPB的HOMO能級為國4.85畫(+0.42) =-5.27[eV。測量例5; DNTPD在本測量例5中，通過循環(huán)伏安測量法(CV)測量DNTPD的氧化反應特性。掃描速度為0.1V/sec。圖35示出其測量結果。注意，通過將相對于參考電極的作用電極的電位從-0.05V掃描到+1.20V，然后從+1.20V掃描到-0.05V,來測量氧化反應特性。從圖35可見，氧化峰值電位Epa為+0.26V，還原峰值電位Epc 為+0.15V。從而，可求得+0.21 V的半波電位(Epc和Epa的中間電位)。這表示NPB由+0.21[V vs. Ag/Ag+]的電能氧化，并且該能量相當于
HOMO能級。在此，如上所述在本實施例4中使用的參考電極的相對于真空能級的電勢能為-4.85[eV]，因此可以得知DNTPD的HOMO 能級為畫4.85- (+0.21 ) =-5.06[eV。注意，當對如上所述那樣求得的YGASF、 YGABP、 TCTA、 NPB 的HOMO能級進行比較時，可以得知YGASF的HOMO能級比NPB 低0.17[eV，YGABP的HOMO能級比NPB低0.16[eV，TCTA的 HOMO能級比NPB低0.16[eV。此外，當將DNTPD的HOMO能級與NPB的HOMO能級進4亍比較時，DNTPD的HOMO能級比NPB 高0.21 [eV。由此，通過使用YGASF、 YGABP、 TCTA、或DNTPD形成作為第一空穴傳輸層的第二層(圖15A中的附圖標記1512、圖16A中的附圖標記1612)，并使用NPB形成作為第二空穴傳輸層的第三層 (圖15A和15B中的附圖標記1513、圖16A和16B中的附圖標記 1613),在第二層和第三層之間產生抑制空穴的移動的能帶。就是說，第二層(圖15A中的附圖標記1512、圖16A中的附圖標記1612)可以抑制注入到第三層的空穴(圖15A和15B中的附圖標記1513、圖 16A和16B中的附圖標記1613),來降低其移動速度。因此，可以說，本發(fā)明的發(fā)光元件的第一空穴傳輸層的第二層中使用YGASF、 YGABP、 TCTA或DNTPD的實施例1至實施例3的元件結構適合于本發(fā)明。實施例5在本實施例中，通過循環(huán)伏安測量法(CV)測量三(8-羥基喹啉)鋁(III)(簡稱Alq) 、 N，N，-二苯基喹吖啶酮(簡稱DPQd )、 N-( 9， 10-二苯基-2-蒽基)-N， 9-二苯基-9H-呼唑-3-胺(簡稱2PCAPA ) 的還原反應特性，該Alq、 DPQd、 2PCAPA用于實施例2中所制造的發(fā)光元件(發(fā)光元件5至發(fā)光元件7)、及實施例3中所制造的發(fā)光元件(發(fā)光元件9至發(fā)光元件11)中用作控制電子載流子的遷移的載流子控制層的第七層(圖16A中的附圖標記1617)。此外，根據(jù)該測量結果，求得Alq、 DPQd、 2PCAPA的LUMO能級。注意，使用電化學
分析儀(由BASInc.生產，ALS 600A型或600C型)進行測量。對于用于CV測量的溶液，使用脫水二曱基甲酰胺(DMF)(由 Aldrichlnc.生產，99.§，目錄編號22705-6 )作為溶劑,將作為支持電解質的高氯酸鹽四-n - 丁基銨(n-Bu4NC104)(由Tokyo Chemical Industry Co.， Ltd.生產，目錄編號T0836 )溶解于溶劑中，并使其濃度為100mmol/L。再者，使測量的對象溶解，并使其濃度為 10mmol/L。但是，不完全溶解時，使用其澄清液體用于CV測量。另外，將鉑電極(由BAS Inc.生產，PTE鉑電極)用作工作電極，將鉬電極(由BASInc.生產，VC-3用Pt對置電極(5cm))用作輔助電極，將Ag/Ag+電極(由BAS Inc.生產，RE5非水溶劑參考電極)用作參考電極。注意，測量是在室溫(20'C至25。C)下進行的。參考電極的相對于真空能級的電勢能的計算首先，求得在本實施例5中使用的參考電極(Ag/Ag+電極)的相對于真空能級的電勢能(eV)。也就是說，求得Ag/Ag+電極的費密能級。已知的是，在甲醇中的二茂絡鐵的氧化還原電位相對于標準氫電極為+0.610[V vs. SHE](參照文件Christian R. Goldsmith et al.， J. Am. Chem. Soc.， Vol. 124， No.l, 83-96， 2002 )。另一方面，通過利用在本實施例5中使用的參考電極來求得在甲醇中的二茂絡鐵的氧化還原電位，其結果是+0.20V[vs. Ag/Ag+。從而，可以得知在本實施例5 中使用的參考電極的電勢能比標準氫電極低0.41 [eV。在此，已知的是，標準氫電極的相對于真空能級的電勢能差是 -4.44eV (參照文獻大西敏博、小山珠美，高分子EL材料(共立出版)，p.64-67)。綜上所述，可以求得本實施例5所使用的參考電極的相對于真空能級的電勢能為-4.44-0.41^4.85[eV。測量例6; Alq在本測量例6中，通過循環(huán)伏安測量法(CV)測量Alq的還原反應特性。掃描速度為0.1V/sec。圖36示出其測量結果。注意，通過將相對于參考電極的作用電極的電位從-0.69V掃描到-2.40V，然后從 -2.40V掃描到-0.69V，來測量還原反應特性。從圖36可見，還原峰值電位Epe為-2.20V,氧化峰值電位Epa為 -2.12V。從而，可求得-2.16V的半波電位(Epe和Epa的中間電位)。這表示Alq由-2.16 [V vs. Ag/Ag+的電能還原，并且該能量相當于 LUMO能級。在此，如上所述在本實施例5中使用的參考電極的相對于真空能級的電勢能為-4.8eV，因此可以得知Alq的LUMO能級為-4.85- (-2.16)=畫2.69 [eV。測量例7; DPQd在本測量例7中，通過循環(huán)伏安測量法(CV)測量DPQd的還原反應特性。掃描速度為0.1V/sec。圖37示出其測量結果。注意，通過將相對于參考電極的作用電極的電位從-0.40V掃描到-2.10V，然后從-2.10V掃描到-0.40V，來測量還原反應特性。此外，DPQd的溶解性差，當制備濃度為10mmol/L的溶液時也產生不溶解的DPQd，因此在不溶解的DPQd沉淀后的狀態(tài)下，提取澄清液體而將其使用于測量。從圖37可見，還原峰值電位Epe為-1.69V，氧化峰值電位Epa為 -1.63V。因此，可算出-1.66V的半波電位(Epe和Epa的中間電位)。這表示DPQd由-1.66 [V vs. Ag/Ag+I的電能還原，并且該能量相當于 LUMO能級。在此，如上所述在本實施例5中使用的參考電極的相對于真空能級的電勢能為-4.85[eV，因此可以得知DPQd的LUMO能級為-4.85- (-1.66) =-3.19同。測量例8; 2PCAPA在本測量例8中，通過循環(huán)伏安測量法(CV )測量DPQd的還原反應特性。掃描速度為0.1V/sec。圖38示出其測量結果。注意，通過將相對于參考電極的作用電極的電位從-0.41V掃描到-2.50V，然后將它從-2.50V掃描到-0.41V，來測量還原反應特性。從圖38可見，還原峰值電位Epc為-2.21V，氧化峰值電位Epa為 -2.14V。因此，可算出-2.18V的半波電位(Epe和Epa的中間電位)。這表示Alq由-2.18 [V vs. Ag/Ag+的電能還原，并且該電能相當于 LUMO能級。在此，如上所述在本實施例5中使用的參考電極的相對
于真空能級的電勢能為-4.85[eV]，因此可以得知2PCAPA的LUMO 能級為-4.85- (-2.18) =-2.67 [eV]。通過當對上述那樣得到的Alq和DPQd的LUMO能級進行比較時，可以得知DPQd的LUMO能級比Alq低0.50[eV]。這意味著，通過將DPQd添加到Alq中，該DPQd作為電子陷阱發(fā)揮作用。這表示實施方式2所說明的第七層在熱力學上控制載流子(電子)，并且利用作為電子傳輸材料的金屬絡合物(Alq)和具有電子陷阱性的全吖咬酮衍生物(DPQd)形成第七層的情況。此外，當對如上所述那樣求得的Alq和2PCAPA的LUMO能級進行比較時，可以得知2PCAPA的LUMO能級和Alq的LUMO能級只相差0.02[eV[。這意味著，通過將2PCAPA添加到Alq中，電子容易移動到2PCAPA，從而層整體的電子移動速度降低。這表示在實施方式2中說明的第七層在速度論上控制載流子(電子)的移動的情況，即由作為電子傳輸材料的金屬絡合物(Alq)和具有空穴傳輸性的芳香胺(2PCAPA)形成第七層的情況。因此，可得知包括組合Alq和DPQd、或Alq和2PCAPA而成的載流子控制層的元件結構適合于本發(fā)明。本說明書根據(jù)2007年9月27日在日本專利局受理的日本專利申請編號2007-250934而制作，所述申請內容包括在本說明書中。
權利要求
1. 一種發(fā)光元件，包括一對電極之間的EL層，其中，所述EL層在用作陽極的電極和具有發(fā)光性的第四層之間包括具有空穴注入性的第一層、具有空穴傳輸性的第二層、以及具有空穴傳輸性的第三層，并且所述第二層的最高占據(jù)軌道能級的絕對值比所述第一層及所述第三層的最高占據(jù)軌道能級的絕對值大。
2. 根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光元件，其中，所述第二層的最高占據(jù)軌道能級的絕對值比所述第一層及所述第三層的最高占據(jù)軌道能級的絕對值大O.leV以上。
3. —種發(fā)光元件，包括一對電極之間的EL層，其中，所述EL層在用作陽極的電極和具有發(fā)光性的第四層之間包括具有空穴注入性的第一層、具有空穴傳輸性的第二層、以及具有空穴傳輸性的第三層，并且所述第二層的最高占據(jù)軌道能級的絕對值比所述第一層及所述第三層的最高占據(jù)軌道能級的絕對值小。
4. 根據(jù)權利要求3所述的發(fā)光元件，其中，所述第二層的最高占據(jù)軌道能級的絕對值比所述第一層及所述第三層的最高占據(jù)軌道能級的絕對值小O.leV以上。
5. —種發(fā)光元件，包括一對電極之間的EL層，其中，所述EL層在用作陽極的電極和具有發(fā)光性的第四層之間包括具有空穴注入性的第一層、具有空穴傳輸性的第二層、以及具有空穴傳輸性的第三層，并在用作陰極的電極和所述第四層之間包括控制電子移動的第五層，并且，所述第二層的最高占據(jù)軌道能級的絕對值比所述第一層及2所述第三層的最高占據(jù)軌道能級的絕對值大，并且所述第五層包括具有電子傳輸性的第一有機化合物和具有空穴傳輸性的第二有機化合物，且所述第二有機化合物的含量的質量比低于整體的5Q。
6. —種發(fā)光元件，包括一對電極之間的EL層，其中，所述EL層在用作陽極的電極和具有發(fā)光性的第四層之間包括具有空穴注入性的第一層、具有空穴傳輸性的第二層、以及具有空穴傳輸性的第三層，并在用作陰極的電極和所述第四層之間包括控制電子移動的第五層，所述第二層的最高占據(jù)軌道能級的絕對值比所述第一層及所述第三層的最高占據(jù)軌道能級的絕對值小，并且所述第五層包括具有電子傳輸性的第一有機化合物和具有空穴傳輸性的第二有機化合物，且所述第二有機化合物的含量的質量比低于整體的5Q。
7. 根據(jù)權利要求5所述的發(fā)光元件，其中，所述第二有機化合物的最低空軌道能級的絕對值和所述第一有機化合物的最低空軌道能級的絕對值的差異為0.3eV以下，并且當所述第一有機化合物的偶極矩為Pu所述第二有機化合物的偶極矩為P2時，滿足P^P2^3的關系。
8. 根據(jù)權利要求6所述的發(fā)光元件，其中，所述第二有機化合物的最低空軌道能級的絕對值和所述第一有機化合物的最低空軌道能級的絕對值的差異為0.3eV以下，并且當所述第一有機化合物的偶極矩為Pn并所述第二有機化合物的偶極矩為P2時，滿足P^P2^3的關系。
9. 根據(jù)權利要求5所述的發(fā)光元件，其中，所述第二有機化合物的最低空軌道能級的絕對值和所述第一有機化合物的最低空軌道能級的絕對值的差異為0.3eV以下，所述第一有機化合物是金屬絡合物，并且所述第二有機化合物是芳香胺化合物。
10. 根據(jù)權利要求6所述的發(fā)光元件，其中，所述第二有機化合物的最低空軌道能級的絕對值和所述第一有機化合物的最低空軌道能級的絕對值的差異為0.3eV以下，所述第一有機化合物是金屬絡合物，并且所述第二有機化合物是芳香胺化合物。
11. 一種發(fā)光元件，包括一對電極之間的EL層，其中，所述EL層在用作陽極的電極和具有發(fā)光性的第四層之間包括具有空穴注入性的第一層、具有空穴傳輸性的第二層、具有空穴傳輸性的第三層，并在用作陰極的電極和所述第四層之間包括控制電子移動的第五層，所述第二層的最高占據(jù)軌道能級的絕對值比所述第一層及所述第三層的最高占據(jù)軌道能級的絕對值大，并且所述第五層包括具有電子傳輸性的第一有機化合物和具有電子陷阱性的第二有機化合物，且所述第二有機化合物的含量的質量比低于整體的5Q。
12. —種發(fā)光元件，包括一對電極之間的EL層，其中，所述EL層在用作陽極的電極和具有發(fā)光性的第四層之間包括具有空穴注入性的第一層、具有空穴傳輸性的第二層、以及具有空穴傳輸性的第三層，并在用作陰極的電極和所述第四層之間包括控制電子移動的第五層，所述第二層的最高占據(jù)軌道能級的絕對值比所述第一層及所述第三層的最高占據(jù)軌道能級的絕對值小，并且所述第五層包括具有電子傳輸性的第一有機化合物和具有電子陷阱性的第二有機化合物，且所述第二有機化合物的含量的質量比低于整體的5Q。
13. 根據(jù)權利要求11所述的發(fā)光元件，其中，所述第二有機化合物的最低空軌道能級的絕對值比所述第一有機化合物的最低空軌道能級的絕對值大0.3eV以上。
14. 根據(jù)權利要求12所述的發(fā)光元件，其中，所述第二有機化合物的最低空軌道能級的絕對值比所述第一有機化合物的最低空軌道能級的絕對值大0.3eV以上。
15. 根據(jù)權利要求11所述的發(fā)光元件，其中，所述第一有機化合物是金屬絡合物，并且所述第二有機化合物是香豆素衍生物。
16. 根據(jù)權利要求12所述的發(fā)光元件，其中，所述第一有機化合物是金屬絡合物，并且所述第二有機化合物是香豆素衍生物。
17. 根據(jù)權利要求11所述的發(fā)光元件，其中，所述第一有機化合物是金屬絡合物，并且所述第二有機化合物是喹吖啶酮衍生物。
18. 根據(jù)權利要求12所述的發(fā)光元件，其中，所述第一有機化合物是金屬絡合物，并且所述第二有機化合物是會吖啶酮衍生物。
19. 根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光元件，其中，所述第四層包括具有電子傳輸性的物質。
20. 根據(jù)權利要求3所述的發(fā)光元件，其中，所述第四層包括具有電子傳輸性的物質。
21. 根據(jù)權利要求5所述的發(fā)光元件，其中，所述第四層包括具有電子傳輸性的物質。
22. 根據(jù)權利要求6所述的發(fā)光元件，其中，所述第四層包括具有電子傳輸性的物質。
23. 根據(jù)權利要求11所述的發(fā)光元件，其中，所述第四層包括具有電子傳輸性的物質。
24. 根據(jù)權利要求12所述的發(fā)光元件，其中，所述第四層包括具有電子傳輸性的物質。
25. 根據(jù)權利要求5所述的發(fā)光元件，其中，所述第五層的膜厚度為5nm以上20nm以下。
26. 根據(jù)權利要求6所述的發(fā)光元件，其中，所述笫五層的膜厚度為5nm以上20nm以下。
27. 根據(jù)權利要求11所述的發(fā)光元件，其中，所述第五層的膜厚度為5nm以上20nm以下。
28. 根據(jù)權利要求12所述的發(fā)光元件，其中，所述第五層的膜厚度為5nm以上20nm以下。
29. —種包括根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光元件的發(fā)光裝置。
30. —種包括根據(jù)權利要求3所述的發(fā)光元件的發(fā)光裝置。
31. —種包括根據(jù)權利要求5所述的發(fā)光元件的發(fā)光裝置。
32. —種包括根據(jù)權利要求6所述的發(fā)光元件的發(fā)光裝置。
33. —種包括根據(jù)權利要求11所述的發(fā)光元件的發(fā)光裝置。
34. —種包括根據(jù)權利要求12所述的發(fā)光元件的發(fā)光裝置。
35. —種包括根據(jù)權利要求29所述的發(fā)光裝置的電子設備。
36. —種包括根據(jù)權利要求30所述的發(fā)光裝置的電子設備。
37. —種包括根據(jù)權利要求31所述的發(fā)光裝置的電子設備。
38. —種包括根據(jù)權利要求32所述的發(fā)光裝置的電子設備。
39. —種包括根據(jù)權利要求33所述的發(fā)光裝置的電子設備。
40. —種包括根據(jù)權利要求34所述的發(fā)光裝置的電子設備。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)光元件、發(fā)光裝置、以及電子設備。其中具體公開了在一對電極之間具有EL層的發(fā)光元件中，EL層在用作陽極的電極和具有發(fā)光性的第四層(發(fā)光層)之間至少包括具有空穴注入性的第一層(空穴注入層)、具有空穴傳輸性的第二層(第一空穴傳輸層)、及具有空穴傳輸性的第三層(第二空穴傳輸層)，并且通過形成第二層的最高占據(jù)軌道能級(HOMO能級)的絕對值比第一層及第三層的最高占據(jù)軌道能級(HOMO能級)的絕對值大的結構，降低從用作陽極的電極一側注入的空穴的移動速度，以提高發(fā)光元件的發(fā)光效率。
文檔編號H01L51/54GK101399319SQ20081016810
公開日2009年4月1日申請日期2008年9月27日優(yōu)先權日2007年9月27日
發(fā)明者下垣智子, 瀨尾哲史, 鈴木恒德申請人:株式會社半導體能源研究所

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