專(zhuān)利名稱(chēng)：發(fā)光元件,發(fā)光器件,照明器件和電子器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
以下公開(kāi)的本發(fā)明內(nèi)容涉及一種發(fā)光元件，該發(fā)光元件包括位于一對(duì)電極之間的發(fā)光層。本發(fā)明還涉及使用所述發(fā)光元件的發(fā)光器件，和各自使用所述發(fā)光器件的照明器件和電子器件。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，人們一直在積極開(kāi)發(fā)其中使用發(fā)光有機(jī)化合物或發(fā)光無(wú)機(jī)化合物作為發(fā)光物質(zhì)的發(fā)光元件。具體地，稱(chēng)為電致發(fā)光(以下稱(chēng)為EL)元件的發(fā)光元件具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)， 在該結(jié)構(gòu)中包含發(fā)光物質(zhì)的發(fā)光層設(shè)置在電極之間，該發(fā)光元件作為下一代平板顯示器元件而吸引了人們的注意，這是因?yàn)檫@種發(fā)光元件具有以下特性尺寸薄、重量輕、高響應(yīng)速度、直流低壓驅(qū)動(dòng)。此外，使用這種發(fā)光元件的顯示器具有如下特征其對(duì)比質(zhì)量和圖形質(zhì)量?jī)?yōu)異，并且具有寬的視角。此外，這種發(fā)光元件是平面光源；因此，認(rèn)為這種發(fā)光元件可以用作例如液晶顯示器的背光和照明之類(lèi)的光源。向發(fā)光元件中一對(duì)電極之間設(shè)置的發(fā)光層施加電流，以激發(fā)包含在所述發(fā)光層中的發(fā)光物質(zhì)，從而可以得到預(yù)定的發(fā)射色。向所述發(fā)光層施加大量電流以增加這種發(fā)光元件的發(fā)光亮度；但是，這種方法會(huì)阻礙降低功率消耗。此外，施加大量電流還導(dǎo)致所述發(fā)光元件的劣化加速。因此，人們提出了一種發(fā)光元件，通過(guò)堆疊多個(gè)發(fā)光層和施加電流來(lái)增加所述發(fā)光元件的發(fā)光亮度，所述發(fā)光元件的電流密度與單層發(fā)光層的發(fā)光元件的情況下施加的電流相同(例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。[參考文獻(xiàn)][專(zhuān)利文獻(xiàn)1]日本公開(kāi)專(zhuān)利申請(qǐng)第2003-272860號(hào)

發(fā)明內(nèi)容
在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，人們提出一種發(fā)光元件，其中設(shè)置有多個(gè)發(fā)光單元(在以下本說(shuō)明書(shū)中，所述發(fā)光單元也稱(chēng)為“EL層”)，該發(fā)光元件由電荷產(chǎn)生層分隔。更具體地，公開(kāi)了一種發(fā)光元件，其中由五氧化二釩形成的電荷產(chǎn)生層設(shè)置在金屬摻雜層上，該金屬摻雜層作為第一發(fā)光單元的電子注入層，此外第二發(fā)光單元堆疊在所述金屬摻雜層上，所述第二發(fā)光單元和所述金屬摻雜層之間設(shè)置有電荷產(chǎn)生層。但是，在具有這種結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件中， 所述金屬摻雜層和由氧化物形成的電荷產(chǎn)生層之間在其界面處發(fā)生相互作用，所述界面具有高電場(chǎng)；因此，不幸的是需要高電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)所述發(fā)光元件。如果在波長(zhǎng)范圍400nm-800nm的可見(jiàn)光區(qū)域處具有吸收光譜峰的層存在于電子產(chǎn)生層中會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，來(lái)自發(fā)光物質(zhì)的光發(fā)射被吸收到所述層中，導(dǎo)致光提取效率降低。具體地，波長(zhǎng)范圍為420nm-720nm的吸收光譜峰導(dǎo)致效率明顯降低。當(dāng)多個(gè)發(fā)光單元堆疊時(shí)這一問(wèn)題變得更加嚴(yán)重?？紤]到上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種可以在低電壓下驅(qū)動(dòng)的發(fā)光元件。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種具有高發(fā)光效率的發(fā)光元件。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種發(fā)光器件，通過(guò)使用所述發(fā)光元件制造發(fā)光器件來(lái)降低其功率消耗。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種使用所述發(fā)光器件來(lái)降低其功率消耗的電子器件或照明器件。本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施方式是一種具有以下結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件，其中，在陽(yáng)極和陰極之間設(shè)置η個(gè)(η是大于或等于2的自然數(shù))EL層，在第m層(m是自然數(shù)， l^m^ n-l)EL層和第(m+1)層EL層之間，在所述陽(yáng)極上依次設(shè)置有包含堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬化合物、堿土金屬化合物和稀土金屬化合物中任一種的第一層，包含具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)并且與所述第一層相接觸的第二層，和包含具有高空穴傳輸性質(zhì)的物質(zhì)和受體物質(zhì)并且與所述第二層相接觸的電荷產(chǎn)生層。所述電荷產(chǎn)生層在可見(jiàn)光區(qū)域不具有吸收光譜峰。本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施方式是一種具有以下結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件，其中，在陽(yáng)極和陰極之間設(shè)置η個(gè)(η是大于或等于2的自然數(shù))EL層，在第m層(m是自然數(shù)， 1 層和第(m+1)層EL層之間，在所述陽(yáng)極上依次設(shè)置有包含具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)和供體物質(zhì)的第一層，包含具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)并且與所述第一層相接觸的第二層，和包含具有高空穴傳輸性質(zhì)的物質(zhì)和受體物質(zhì)并且與所述第二層相接觸的電荷產(chǎn)生層。所述電荷產(chǎn)生層在可見(jiàn)光區(qū)域不具有吸收光譜峰。此外，在上述包含具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)和供體物質(zhì)的第一層中，可以添加所述供體物質(zhì)以使所述供體物質(zhì)與所述具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量比為 0. 001 1-0.1 1。此外，所述供體物質(zhì)優(yōu)選堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬化合物、 堿土金屬化合物、或稀土金屬化合物。此外，在上述結(jié)構(gòu)中，包含具有高空穴傳輸性質(zhì)的物質(zhì)和受體物質(zhì)的層中可以添加所述受體物質(zhì)以使所述受體物質(zhì)與所述具有高空穴傳輸性質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量比為 0.1 1-4.0 1。在所述層中產(chǎn)生的載流子中，空穴注入第(m+1)層EL層中，電子移動(dòng)至第二層。優(yōu)選所述具有高空穴傳輸性質(zhì)的物質(zhì)是咔唑衍生物或芳烴。此外，優(yōu)選所述具有高空穴傳輸性質(zhì)的物質(zhì)不包含胺骨架。此外，在上述結(jié)構(gòu)中，由于具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)包含在第二層中，優(yōu)選使用其LUMO能級(jí)大于或等于-5. OeV的物質(zhì)，更優(yōu)選LUMO能級(jí)大于或等于_5. OeV且小于或等于-3. OeV的物質(zhì)。另外，使用具有上述結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件，可以實(shí)現(xiàn)低驅(qū)動(dòng)電壓；因此，可以實(shí)現(xiàn)使用所述發(fā)光元件作為發(fā)光元件的發(fā)光器件(例如，顯示器器件或發(fā)光器件)的低功率消耗。因此，各自使用具有上述結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件的發(fā)光器件和電子器件也包括在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中。采用上述結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)上述發(fā)明目的。應(yīng)注意，本說(shuō)明書(shū)中的發(fā)光器件以其分類(lèi)包括各自使用發(fā)光元件的電子器件如顯示器器件和照明器件。此外，所述發(fā)光器件的分類(lèi)包括包含與連接器相連的發(fā)光元件的模塊，如與各向異性導(dǎo)電膜、TAB(帶式自動(dòng)結(jié)合)帶或TCP(卷帶式封裝)相連的模塊；在其端部具有TAB帶或者提供有印刷線路板的TCP的模塊；或者具有采用COG (玻璃上芯片)法直接安裝在發(fā)光元件上的IC(集成電路)的模塊等。注意，在此說(shuō)明書(shū)中，“第一”和“第二”之類(lèi)的序數(shù)是出于方便的目的，并不是用來(lái)表示步驟的順序以及層的疊置順序。另外，在此說(shuō)明書(shū)中的序數(shù)并不表示本發(fā)明所述的特定名稱(chēng)?？商峁┚哂卸鄠€(gè)發(fā)光層并且可以在低電壓下驅(qū)動(dòng)的發(fā)光元件。此外，可以降低由于吸收發(fā)射光導(dǎo)致的光提取效率損失；因此，可以提供具有高發(fā)光效率的發(fā)光元件。此外，使用上述發(fā)光元件制造發(fā)光器件，可以提供低功率消耗的發(fā)光器件。此外， 這種發(fā)光器件應(yīng)用于照明器件和電子器件，從而可以提供低功率消耗的照明器件和低功率消耗的電子器件。附圖簡(jiǎn)述附圖中圖IA和IB分別顯示發(fā)光元件的元件結(jié)構(gòu)和其能帶圖的例子；圖2A和2B分別顯示發(fā)光元件的元件結(jié)構(gòu)和其能帶圖的例子；圖3A和;3B分別顯示發(fā)光元件的元件結(jié)構(gòu)和其能帶圖的例子；圖4A-4C顯示有源矩陣發(fā)光器件；圖5A和5B顯示無(wú)源矩陣發(fā)光器件；圖6A-6E是顯示電子器件的圖；圖7是顯示照明器件的圖；圖8A和8B分別顯示實(shí)施例中發(fā)光元件的元件結(jié)構(gòu)和實(shí)施例中比較發(fā)光元件的元件結(jié)構(gòu)；圖9顯示實(shí)施例1的發(fā)光元件特征；

圖10顯示實(shí)施例1的發(fā)光元件特征；圖11顯示實(shí)施例1的發(fā)光元件的透光性；圖12A和12B分別顯示發(fā)光元件的元件結(jié)構(gòu)的例子和其發(fā)射光譜；圖13顯示實(shí)施例2的發(fā)光元件特征；圖14顯示實(shí)施例2的發(fā)光元件特征；圖15顯示實(shí)施例2的發(fā)光元件的透光性；圖16顯示實(shí)施例3的發(fā)光元件的特征；
圖17顯示實(shí)施例3的發(fā)光元件的特征；圖18顯示實(shí)施例3的發(fā)光元件的特征；和圖19顯示實(shí)施例3的發(fā)光元件的特征。本發(fā)明最佳實(shí)施方式下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式和實(shí)施例進(jìn)行描述。應(yīng)注意，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的本發(fā)明可以多種不同的方法進(jìn)行實(shí)施，本文中公開(kāi)的方法和具體內(nèi)容可以以多種方式進(jìn)行變化，而不偏離本發(fā)明公開(kāi)的精神和范圍。因此，本發(fā)明不應(yīng)被解釋為限制于以下給出的實(shí)施方式和實(shí)施例的描述。在解釋實(shí)施方式和實(shí)施例的附圖中，同樣的部件或具有相似功能的部件用同樣的附圖標(biāo)記表示，省略對(duì)這類(lèi)部件的描述。(實(shí)施方式1)在實(shí)施方式1中，將參照附圖IA和IB描述發(fā)光元件的一個(gè)實(shí)施方式。在圖IA所示的元件結(jié)構(gòu)中，在一對(duì)電極(即陽(yáng)極101和陰極102)之間放置各自包括發(fā)光區(qū)域的第一 EL層103和第二 EL層107，在所述第一 EL層103和第二 EL層107之間，在陽(yáng)極101上依次堆疊電子注入緩沖層104、電子中繼層105和電荷產(chǎn)生層106。電荷產(chǎn)生層106包含具有高空穴傳輸性質(zhì)的物質(zhì)和受體物質(zhì)，其中空穴和電子是所述發(fā)光元件產(chǎn)生的載流子。在電荷產(chǎn)生層106中產(chǎn)生的空穴移動(dòng)至第二 EL層107中，同時(shí)電子移動(dòng)至電子中繼層105。此外，由于電子中繼層105具有高電子傳輸性質(zhì)，能迅速將電子傳輸至電子注入緩沖層104中。此外，由于電子注入緩沖層104可以在電子注入至第一 EL層103時(shí)降低注入能壘，可以增加向第一 EL層103注入電子的效率。可以用于電子注入緩沖層104的是具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)例如，堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、上述金屬的化合物(例如堿金屬化合物(氧化物，如氧化鋰，商化物，或碳酸鹽，如碳酸鋰或碳酸銫)，堿土金屬化合物(例如氧化物，商化物或碳酸鹽)，或稀土金屬化合物(例如氧化物，鹵化物或碳酸鹽)。或者，電子注入緩沖層104可以包含具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)和供體物質(zhì)。圖IB是圖IA所示的元件結(jié)構(gòu)的能帶圖。在圖IB中，附圖標(biāo)記111表示陽(yáng)極101 的費(fèi)米能級(jí)；112表示陰極102的費(fèi)米能級(jí)；113表示第一 EL層103的最低未占分子軌道 (LUMO)能級(jí)；114表示電子中繼層105的LUMO能級(jí)；115表示電荷產(chǎn)生層106中受體的受體能級(jí)；116表示第二 EL層107的LUMO能級(jí)。在圖IB中，空穴從陽(yáng)極101注入第一 EL層103中。相反，電荷產(chǎn)生層106中產(chǎn)生的電子移動(dòng)至電子中繼層105，再通過(guò)電子注入緩沖層104注入第一 EL層103中，并與空穴重組，從而發(fā)射光。此外，電荷產(chǎn)生層106中產(chǎn)生的空穴移動(dòng)至第二 EL層107中，并與從陽(yáng)極102注入到第二 EL層107中的電子重組，從而發(fā)射光。在本實(shí)施方式中描述的發(fā)光元件中，由于電子中繼層105起到足以將電荷產(chǎn)生層 106中產(chǎn)生的電子注入第一 EL層103中的作用，電子中繼層105優(yōu)選使用LUMO能級(jí)處于電荷產(chǎn)生層106中受體的受體能級(jí)和第一 EL層103的LUMO能級(jí)113之間的材料來(lái)形成。 具體地，優(yōu)選使用LUMO能級(jí)大于或等于約-5. OeV的材料，更優(yōu)選使用LUMO能級(jí)大于或等于-5. OeV且小于或等于-3. OeV的材料。電荷產(chǎn)生層106中包含的受體物質(zhì)具有強(qiáng)受體性質(zhì)，電子注入緩沖層104中包含的具有高電子注入性質(zhì)的物質(zhì)或供體物質(zhì)具有強(qiáng)供體性質(zhì)；因此，當(dāng)電荷產(chǎn)生層106和電子注入緩沖層104彼此接觸時(shí)，電子在電荷產(chǎn)生層106和電子注入緩沖層104之間的界面上給出和接受，這導(dǎo)致所述發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)電壓增加。此外，當(dāng)電荷產(chǎn)生層106和電子注入緩沖層104之間的界面處形成PN結(jié)時(shí)，所述發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)電壓可能增加。但是，在本實(shí)施方式所述的發(fā)光元件中，可以通過(guò)電子中繼層105防止電荷產(chǎn)生層106和電子注入緩沖層 104彼此接觸；因此，可以通過(guò)電子中繼層105防止電荷產(chǎn)生層106中包含的受體物質(zhì)和電子注入緩沖層104中包含的具有高電子注入性質(zhì)的物質(zhì)或供體物質(zhì)發(fā)生相互作用。此外， 使用LUMO能級(jí)落入上述范圍的材料形成電子中繼層105，從而防止在電子中繼層105和電子注入緩沖層104之間的界面處形成高電場(chǎng)，電荷產(chǎn)生層106中產(chǎn)生的電子可以有效地注入第一 EL層103中。此外，如圖IB的能帶圖所示，由于電子注入緩沖層104使得注入勢(shì)壘降低，從電荷產(chǎn)生層106移動(dòng)到電子中繼層105的電子能容易地注入第一 EL層103的LUMO能級(jí)113中。 應(yīng)注意電荷產(chǎn)生層106中產(chǎn)生的空穴移動(dòng)至第二 EL層107中。接著，將具體描述可用于上述發(fā)光元件的材料。
陽(yáng)極101優(yōu)選使用具有高功函(具體地，功函大于或等于4. OeV)的金屬、合金、導(dǎo)電化合物或它們的混合物等形成。具體來(lái)說(shuō)，可以使用例如氧化銦錫(ITO)，包含硅或者氧化硅的氧化銦錫，氧化銦鋅(IZO)，包含氧化鎢和氧化鋅的氧化銦(IWZO)等。這些導(dǎo)電金屬氧化物的膜通常由濺射法形成?；蛘撸梢酝ㄟ^(guò)溶膠-凝膠法等方法形成膜。例如，氧化銦鋅(IZO)膜可采用濺射法，使用在氧化銦中加入1-20重量％氧化鋅的靶形成?？梢允褂闷渲醒趸u和氧化鋅分別以0. 5-5重量％和0. 1-1重量％的量加入氧化銦的靶，通過(guò)濺射法形成包含氧化鎢和氧化鋅的氧化銦。此外，可以使用以下物質(zhì)金(Au)、鉬(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵 0 )、鈷(Co)、銅(Cu)、鈀(Pd)、鈦(Ti)、金屬材料的氮化物(例如氮化鈦)、氧化鉬、氧化釩、氧化釕、氧化鎢、氧化錳、氧化鈦等。或者，可以使用導(dǎo)電聚合物，例如，聚(3，4_亞乙基二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PED0T/PSS)或聚苯胺/聚(苯乙烯磺酸)(PAni/PSS)。注意，當(dāng)與陽(yáng)極101接觸的電荷產(chǎn)生層設(shè)置為第一 EL層103的一部分時(shí)，可以將很多種導(dǎo)電材料，例如Al和Ag用于陽(yáng)極101，而不考慮它們的功函大小。陰極102可以使用具有低功函(具體地，功函小于或等于3. 8eV)的金屬、合金、 導(dǎo)電化合物或它們的混合物等形成。作為這種陰極材料的具體例子，給出以下物質(zhì)屬于元素周期表第1和第2族的元素，即堿金屬，如鋰(Li)或銫(Cs)，堿土金屬，如鎂(Mg)、鈣 (Ca)或鍶(Sr)，包含它們的合金(例如，MgAg合金或AlLi合金)，稀土金屬，如銪(Eu)或鐿( ),包含它們的合金等?？梢酝ㄟ^(guò)真空蒸發(fā)法形成包含堿金屬、堿土金屬或其合金的膜。或者，可以通過(guò)濺射法形成包含堿金屬或堿土金屬的合金。另外，或者還可以使用噴墨法等方法，使用銀糊料等材料形成膜。或者，所述陰極102可以使用如鋁之類(lèi)的金屬膜與堿金屬化合物、堿土金屬化合物、或稀土金屬化合物(例如氟化鋰(LiF)，氧化鋰(LiOx)，氟化銫(CsF)，氟化鈣(CaF2)或氟化鉺(ErF3))的膜疊層形成。注意，當(dāng)與陰極102接觸的電荷產(chǎn)生層設(shè)置為第二EL層107 的一部分時(shí)，可以將很多種導(dǎo)電材料，例如Al、Ag、ITO和包含硅或氧化硅的氧化銦錫用于陰極102，而不考慮它們的功函大小。注意在本實(shí)施方式所述的發(fā)光元件中，陽(yáng)極和陰極中的至少一種可以具有光傳輸性質(zhì)?？梢酝ㄟ^(guò)使用ITO之類(lèi)的透明電極，或者通過(guò)減小電極的厚度，確保光傳輸性質(zhì)。第一 EL層103和第二 EL層107可各自包括至少一層發(fā)光層，并且還可以具有發(fā)光層和除發(fā)光層之外的層堆疊的結(jié)構(gòu)。應(yīng)注意第一 EL層103中包括的發(fā)光層可以與第二 EL 層107中包括的發(fā)光層不同?；蛘?，第一 EL層103和第二 EL層107可以獨(dú)立地具有發(fā)光層和除發(fā)光層之外的層堆疊的結(jié)構(gòu)。具有高空穴注入性質(zhì)的物質(zhì)、具有高空穴傳輸性質(zhì)的物質(zhì)、具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)、具有高電子注入性質(zhì)的物質(zhì)、具有雙極性的物質(zhì)(具有高電子傳輸和空穴傳輸性質(zhì)的物質(zhì))等形成的層作為除發(fā)光層之外的層。具體地，假使是空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、空穴阻擋層、電子傳輸層、電子注入層等，它們可以根據(jù)適當(dāng)?shù)那闆r組合并堆疊在陽(yáng)極上。此外，電荷產(chǎn)生層可以設(shè)置為第一 EL層103的一部分， 位于第一 EL層103與陽(yáng)極101相接觸的一側(cè)。以下將具體描述用于分別形成EL層中包括的上述各層的材料?？昭ㄗ⑷雽邮前哂懈呖昭ㄗ⑷胄再|(zhì)的物質(zhì)的層?？梢允褂靡韵挛镔|(zhì)作為具有空穴注入性質(zhì)的物質(zhì)例如氧化鉬、氧化釩、氧化釕、氧化鎢或氧化錳等。此外，基于酞菁的化合物如酞菁(縮寫(xiě)=H2Pc)或銅酞菁(縮寫(xiě)CuPc)，高分子化合物如聚(3，4-亞乙基二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PED0T/PSS)等也可以用于形成所述空穴注入層?？昭▊鬏攲邮前哂懈呖昭▊鬏斝再|(zhì)的物質(zhì)的層。以下給出具有高空穴傳輸性質(zhì)的物質(zhì)，例如芳族胺化合物如4，4’ - 二 [N-(-l-萘基)-N-苯基氨基]-聯(lián)苯(縮寫(xiě) NPB 或 a-NPD)、N，N，- 二(3-甲基苯基)-N，N，- 二苯基-[1，1，-聯(lián)苯基]_4，4，-二胺 (縮寫(xiě)TPD)、4，4，，4”-三(咔唑-9-基)三苯基胺(縮寫(xiě)TCTA)、4，4，，4”-三(N，N-二苯基氨基)三苯基胺(縮寫(xiě)10々1幻、4，4，，4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯基胺(縮寫(xiě)MTDATA)和4，4’ - 二 [N-(螺-9，9’ - 二芴-2-基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(縮寫(xiě)B(tài)SPB) ；3-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(縮寫(xiě)PCzPCAl) ；3， 6-二 [N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(縮寫(xiě)PCzPCA2)、3-[N-(l-萘基)-N-(9-苯基咔唑-3-基)氨基]-9-苯基咔唑(縮寫(xiě)PCzPCNl)等?；蛘?，可以使用以下咔唑衍生物4，4，_ 二(N-咔唑基)聯(lián)苯(縮寫(xiě)CBP)、1，3，5-三(N-咔唑基)苯基] 苯(縮寫(xiě)TCPB)和944-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(縮寫(xiě)CzPA)。在此列出的物質(zhì)主要是空穴遷移率大于或等于10_6Cm2/V的材料。但也可以使用除此之外的物質(zhì)，只要其空穴傳輸性質(zhì)高于電子傳輸性質(zhì)即可。含高空穴傳輸性質(zhì)的物質(zhì)的層不限于單層，可以是含上述物質(zhì)的兩層或更多個(gè)層的疊層。除上述物質(zhì)之外，可以使用高分子化合物，例如聚(N-乙烯基咔唑)(縮寫(xiě)PVK)、 聚G-乙烯基三苯基胺)(縮寫(xiě)PVTPA)、聚[N44-{N，44-(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(xiě)PTPDMA)或聚[N，N’ - 二(4- 丁基苯基)-N，N’ - 二(苯基)聯(lián)苯胺](縮寫(xiě)聚-TPD)用于空穴傳輸層。發(fā)光層是包含發(fā)光物質(zhì)的層。可以使用以下熒光化合物作為發(fā)光物質(zhì)，例如N， N’-二咔唑-9-基)苯基]-N，N’-二苯基-4，4’-二胺(縮寫(xiě)YGA2S)，4-(9H-咔唑-9-基)-4，-(10-苯基-9-蒽基)三苯基胺(縮寫(xiě)￥64 々)，4-(9!1-咔唑-9-基)-4，-(9， 10-二苯基-2-蒽基)三苯基胺(縮寫(xiě)2YGAPPA)，N，9-二苯基-N-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(縮寫(xiě)PCAPA)，，2，5，8，11-四叔丁基(縮寫(xiě)TBP)，4-(10-苯基-9-蒽基)-4，- (9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯基胺(縮寫(xiě)=PCBAPA)，N, N” - (2-叔丁基蒽-9，10-二基二-4，1-亞苯基)二 [N，N，，N，-三苯基-1，4-苯二胺](縮寫(xiě)=DPABPA), 隊(duì)9-二苯基4-[4-(9，10-二苯基-2-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(縮寫(xiě)2PCAPPA)， N-[4-(9，10-二苯基-2-蒽基)苯基]-N，N，，N，-三苯基-1，4-苯二胺(縮寫(xiě)2DPAPPA)， N，N，N，，N，，N”，N”，N”，，N”，-八苯基二苯并[g，ρ]-2，7，10，15-四胺(縮寫(xiě)DBC1)，香豆素 30，N-(9，10-二苯基-2-蒽基)-N，9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(縮寫(xiě)2PCAPA)，N-[9， 10-二 (1. 1，-聯(lián)苯-2-基)-2-蒽基]-N，9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(縮寫(xiě)2PCABPhA)， N- (9，10- 二苯基-2-蒽基)-N, N，，N”-三苯基-1，4-苯二胺(縮寫(xiě):2DPAPA)，N- [9，10- 二 (1，1，-聯(lián)苯-2-基)-2-蒽基]-N，N，，N，-三苯基-1，4-苯二胺(縮寫(xiě)2DPABPhA)，9， 10-二(1，1’ -聯(lián)苯-2-基)-N-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N-苯基蒽-2-胺(縮寫(xiě) 2YGABPhA)，N, N, 9-三苯基蒽_9_胺(縮寫(xiě)DPhAPhA)，香豆素545T，N, N，- 二苯基喹吖酮 (縮寫(xiě)10(1)，紅熒烯，5，12-二 (1，1，-聯(lián)苯-4-基)-6，11-二苯基并四苯(縮寫(xiě):BPT), 2- (2-{2- [4- ( 二甲基氨基)苯基]乙烯基} -6-甲基-4H-吡喃-4-亞基)丙烷二腈(縮寫(xiě) DCM1)，2-{2_ 甲基，3，6，7-四氫 _1Η，5Η_ 苯并[ij]喹啉(quinolizin)-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亞基}丙烷二腈(縮寫(xiě):DCM2)，N，N，N’，N’ -四(4-甲基苯基)并四苯-5，11-二胺(縮寫(xiě)印-11^^1))，7，14-二苯基州州州，，『-四(4-甲基苯基)苊并[1， 2-a]熒蒽 _3，10-二胺(縮寫(xiě)p-mPhAFD)，2-2-異丙基-6-[2-(l，l，7，7-四甲基 _2，3，6， 7-四氫-1H，5H_苯并[ij]喹啉(quin0liZin)-9-基)乙烯基]_4H_吡喃_4_亞基丙烷二腈 (縮寫(xiě)DCJTI)，2-2-叔丁基-6-[2-(1，1，7，7-四甲基-2，3，6，7-四氫-1H，5H-苯并[i j]喹啉(quin0liZin)-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亞基丙烷二腈(縮寫(xiě):DCJTB)，2_ (2，6_ 二 2-[4-( 二甲基氨基)苯基]乙烯基-4H-吡喃-4-亞基)丙烷二腈(縮寫(xiě)=BisDCM), 2-2, 6-二 [2-(8-甲氧基-1，1，7，7-四甲基-2，3，6，7-四氫-1扎5!1-苯并[ij]喹啉-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亞基丙烷二腈(縮寫(xiě)=BisDCJTM)等?；蛘撸梢允褂靡韵铝坠饣衔镒鳛榘l(fā)光物質(zhì)，例如二 [2- ’，6’ - 二氟苯基) 吡啶合(pyridinato)-N, C2，]銥(III)四(1_ 吡唑基)硼酸鹽(縮寫(xiě)FIr6)，二 [2-(4’， 6’-二氟苯基)吡啶合_N，C2，]銥(III)皮考啉酸鹽(縮寫(xiě)=FIrpic),^ [2_(3，，5，_ 二三氟甲基苯基)吡啶合-N，C2’]銥(III)皮考啉酸鹽(縮寫(xiě)Ir(CF3ppy)2(pic))，二 [2_(4’， 6，- 二氟苯基)吡啶合-N，C2，]銥(III)乙酰丙酮酸鹽(縮寫(xiě)FIr(acac))，三(2-苯基吡啶合)銥(III)(縮寫(xiě)Ir(ppy)3)，二(2-苯基吡啶合)銥(III)乙酰丙酮酸鹽(縮寫(xiě) Ir(ppy)2(aCaC))，二(苯并[h]喹啉合(quinolinato))銥(III)乙酰丙酮酸鹽(縮寫(xiě) Ir(bzq)2(acac))，二(2，4-二苯基-1，3-噁唑合-N，C2，)銥(III)乙酰丙酮酸鹽(縮寫(xiě) Ir(dp0)2(acac))，二 [2-(4，-全氟苯基苯基)吡啶合]銥(III)乙酰丙酮酸鹽(縮寫(xiě) Ir (p-PF-ph) 2(acac))，二(2-苯基苯并噻唑合-N，C2，)銥(III)乙酰丙酮酸鹽(縮寫(xiě) Ir(bt)2(acac))，二 [2-(2，-苯并[4, 5-α]噻吩基)吡啶合-N，C3，]銥(III)乙酰丙酮酸鹽(縮寫(xiě)Ir(btp)2(acac))，二(1-苯基異喹啉合-N，C2，)銥(III)乙酰丙酮酸鹽(縮寫(xiě)Ir (piq)2(aCaC))，(乙酰丙酮酸根合)二 [2，3_ 二(4_氟苯基)喹喔啉合]銥(III) (縮寫(xiě)Ir (Fdpq)2(aCaC))，(乙酰丙酮酸根合)二 (2，3，5_三苯基吡嗪合)銥(III)(縮寫(xiě) Ir(tppr)2(acac))，2，3，7，8，12，13，17，18-AZS-21H，23H-卟啉鉬(II)(縮寫(xiě)=PtOEP), 三(乙酰丙酮酸根合)(單菲咯啉)鋱(111)(縮寫(xiě)Tb(acac)3(Phen))，三(1，3_ 二苯基-1，3-丙烷二根合(propanedionato))(單菲咯啉)鉺(III)(縮寫(xiě)=Eu(DBM)3(Phen)), 三[1-(2-噻吩甲?；?-3，3，3_三氟乙酰丙酮酸根合](單菲咯啉)鉺(111)(縮寫(xiě) Eu (TTA) 3 (Phen))等。應(yīng)注意這些發(fā)光物質(zhì)優(yōu)選分散在使用的主體材料中。可以使用以下物質(zhì)作為主體材料，例如芳族胺化合物，如NPB(縮寫(xiě))、TPD(縮寫(xiě))、TCTA(縮寫(xiě))、TDATA(縮寫(xiě))、MTDATA (縮寫(xiě))或BSPB (縮寫(xiě))；咔唑衍生物，如PCZPCAI (縮寫(xiě))、PCzPCA2(縮寫(xiě))、 PCzPCNI (縮寫(xiě))、CBP(縮寫(xiě))、TCPB(縮寫(xiě))、CzPA(縮寫(xiě))或 4-(1-萘基)-4’ -(9-苯基-9H-咔唑-3-基)-三苯基胺(縮寫(xiě)PCBANB)；具有高空穴傳輸性質(zhì)的物質(zhì)，其包含高分子化合物如PVK (縮寫(xiě))、PVTPA (縮寫(xiě))、PTPDMA (縮寫(xiě))或聚-TPD (縮寫(xiě))；具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金屬絡(luò)合物，如三(8-羥基喹啉)鋁(縮寫(xiě)Alq)、三甲基-8-羥基喹啉)鋁(縮寫(xiě)=Almq3)、二(10-羥基苯并[h]喹啉)鈹(縮寫(xiě)=BeBq2)或二甲基_8_羥基喹啉)(4-苯基酚酸)鋁(縮寫(xiě)B(tài)Alq)；具有噁唑基配體或噻唑基配體的金屬絡(luò)合物，如二 [2-(2-羥基苯基)苯并噁唑合]鋅(縮寫(xiě) (BOX)2)或二 [2-(2-羥基苯基)苯并噻唑合]鋅(縮寫(xiě)=Zn(BTZ)2)；或具有高電子傳輸性質(zhì)的材料，如2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑(縮寫(xiě)PBD)、1，3-二 [5-(對(duì)-叔丁基苯基)-1，3，4_噁二唑-2-基] 苯(縮寫(xiě)0XD-7)、944-(5-苯基-1，3，4-噁二唑-2-基)苯基]咔唑(縮寫(xiě)C011)、 3-(4-聯(lián)苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-l，2，4-三唑(縮寫(xiě)TAZ)、紅菲繞啉(縮寫(xiě) BWien)、浴銅靈(縮寫(xiě):BCP)、聚[(9，9-二己基芴-2，7-二基)-共-(吡啶-3，5-二基)] (縮寫(xiě)PF-Py)或聚[(9，9_ 二辛基芴-2，7-二基)-共，2'-聯(lián)吡啶_6，6' -二基)] (縮寫(xiě)=PF-BPy)。電子傳輸層是包含具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)的層。可以使用例如具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金屬配合物，如Alq (縮寫(xiě)),Almq3 (縮寫(xiě))^BeBq2 (縮寫(xiě))或BAlq (縮寫(xiě)) 作為具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)。此外，還可以使用具有噁唑基配體或噻唑基配體的金屬絡(luò)合物，例如Si(BOX)2 (縮寫(xiě))或Si(BTZ)2 (縮寫(xiě))。另外，除上述金屬配合物之外，可以使用PBD (縮寫(xiě))、0XD-7(縮寫(xiě))、COlK縮寫(xiě))、TAZ (縮寫(xiě))、BPhen (縮寫(xiě))、BCP (縮寫(xiě))等。 在此列出的物質(zhì)主要是電子遷移率大于或等于10_6cm2/V的材料。注意可以使用除此之外的物質(zhì)，只要其電子傳輸性質(zhì)高于空穴傳輸性質(zhì)即可。此外，所述電子傳輸層可以具有由上述物質(zhì)形成的兩層或更多層堆疊的結(jié)構(gòu)，而不限于單層結(jié)構(gòu)。除上述物質(zhì)之外，高分子化合物如PF-Py (縮寫(xiě))或PF-BPy (縮寫(xiě))可以用于電子
傳輸層。電子注入層是包含具有高電子注入性質(zhì)的物質(zhì)的層。以下給出具有電子注入性質(zhì)的物質(zhì)的例子堿金屬或堿土金屬，例如氟化鋰(LiF)，氟化銫(CsF)和氟化鈣(CaF2)，以及它們的配混物(compound)。此外，可以使用包含具有電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)和堿金屬、堿土金屬或其配混物(例如含鎂(Mg)的Alq)的層。通過(guò)所述結(jié)構(gòu)，使得可以提高由陰極102注入電子的效率。對(duì)于在第一 EL層103或第二 EL層107中提供電荷產(chǎn)生層的情況，所述電荷產(chǎn)生層包含具有高空穴傳輸性質(zhì)的物質(zhì)和受體物質(zhì)。所述電荷產(chǎn)生層在第一 EL層103或第二 EL層107中形成，從而形成陽(yáng)極101或陰極102，而不考慮形成電極的材料的功函?？梢越o出過(guò)渡金屬氧化物或者周期表第4-8族中任意金屬的氧化物作為用于電荷產(chǎn)生層的受體物質(zhì)的例子。具體地，特別優(yōu)選氧化鉬。注意氧化鉬具有低吸濕性?？梢允褂枚喾N有機(jī)化合物如咔唑衍生物、芳烴和高分子化合物(如低聚物、枝狀聚合物或聚合物)中的任一種作為用于電荷產(chǎn)生層的具有高空穴傳輸性質(zhì)的物質(zhì)。具體地，優(yōu)選空穴遷移率大于或等于10_6Cm7V的材料。但也可以使用除此之外的物質(zhì)，只要其空穴傳輸性質(zhì)高于電子傳輸性質(zhì)即可。注意這些層以適當(dāng)組合的方式堆疊，從而可以形成第一 EL層103或第二 EL層 107。另外，可以根據(jù)使用的材料，適當(dāng)選擇各種方法(例如干法或濕法)中的任一種作為形成第一 EL層103或第二 EL層107的方法。例如，可以使用真空蒸發(fā)法，噴墨法，旋涂法等等。注意這些層可以用不同的方法形成。此外，在第一 EL層103和第二 EL層107之間，在陽(yáng)極101上依次設(shè)置電子注入緩沖層104、電子中繼層105和電荷產(chǎn)生層106。形成電荷產(chǎn)生層106與第二 EL層107相接觸，形成電子中繼層105與電荷產(chǎn)生層106相接觸，形成電子注入緩沖層104與第一 EL層 103相接觸并位于電子中繼層105和第一 EL層103之間。電荷產(chǎn)生層106是包含具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)和受體物質(zhì)的層。使用在可見(jiàn)光區(qū)域不具有吸收光譜峰的物質(zhì)用于電荷產(chǎn)生層106和可在上述第一 EL層103或第二 EL層107的一部分中形成的電荷產(chǎn)生層106，從而能提高發(fā)光層發(fā)射光的提取效率。具體地，使用在波長(zhǎng)范圍420納米-720納米的可見(jiàn)光區(qū)域中沒(méi)有吸收峰的物質(zhì)用于電荷產(chǎn)生層 106，從而可以明顯提高發(fā)光效率。可以使用多種有機(jī)化合物如咔唑衍生物、芳烴和高分子化合物(如低聚物、枝狀聚合物或聚合物)中的任一種作為用于電荷產(chǎn)生層106的具有高空穴傳輸性質(zhì)的物質(zhì)。優(yōu)選咔唑衍生物和芳烴，這是由于其通常較深的HOMO能級(jí)，它們具有向EL層注入空穴的優(yōu)異性質(zhì)。此外，優(yōu)選這些物質(zhì)是由于它們的深HOMO能級(jí)，在這些物質(zhì)和受體物質(zhì)如氧化鉬之間不容易發(fā)生基于電荷轉(zhuǎn)移相互作用導(dǎo)致的吸收。具體地，優(yōu)選空穴遷移率大于或等于 10-6cm2/V的物質(zhì)。但也可以使用除此之外的物質(zhì)，只要其空穴傳輸性質(zhì)高于電子傳輸性質(zhì)即可。以下給出咔唑衍生物的具體例子3- [N- (9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(縮寫(xiě)PCzPCAl)，3，6-二 [N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(縮寫(xiě)？(^^42)，3-例-(1-萘基)4-(9-苯基咔唑-3-基)氨基]-9-苯基咔唑(縮寫(xiě)PCzPCNl)等。另外，可以包括以下的物質(zhì)4，4' -二(N-咔唑基)聯(lián)苯(縮寫(xiě)CBP)，1， 3，5_三[4-(N-咔唑基)苯基]苯(縮寫(xiě):TCPB)，9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(縮寫(xiě)(^^)，9-苯基-3-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(縮寫(xiě)PCzPA)，l， 4-二 [4-(N-咔唑基)苯基]-2，3，5，6-四苯基苯等。以下給出芳烴的具體例子2-叔丁基-9，10- 二(2-萘基)蒽(縮寫(xiě)t-BuDNA)、 2-叔丁基-9，10- 二(1-萘基)蒽、9，10- 二(3，5- 二苯基苯基)蒽(縮寫(xiě)DPPA)、2_叔丁基-9，10- 二(4-苯基苯基)蒽(縮寫(xiě)t-BuDBA)、9，10- 二(2-萘基)蒽(縮寫(xiě)DNA)、9， 10- 二苯基蒽(縮寫(xiě)DPAnth)、2_ 叔丁基蒽(縮寫(xiě)t-BuAnth)、9，10- 二 G-甲基-1-萘基)蒽(縮寫(xiě)DMNA)、9，10-二 [2-(1-萘基)苯基)_2_ 叔丁基蒽、9，10-二 [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-9，10-二萘基) 蒽、9，9，-聯(lián)蒽、10，10，- 二苯基 _9，9，-聯(lián)蒽、10，10，- 二 (2-苯基苯基)-9，9’ -聯(lián)蒽、 10，10，_ 二 [(2，3，4，5，6_五苯基)苯基]_9，9’ -聯(lián)蒽、蒽、并四苯、紅熒烯、、2，5，8，11-四 (叔丁基)等。另外還可以使用并五苯或蔻(coronene)等。這樣，更優(yōu)選空穴流動(dòng)性等于或大于1 X 10-6cm2/Vs且包含14-42個(gè)碳原子的芳烴。另外，所述芳烴可以具有乙烯基骨架。給出包含乙烯基基團(tuán)的芳烴的例子，例如4， 4，-雙(2，2-二苯基乙烯基)聯(lián)苯(縮寫(xiě)DPVBi)、9，10-雙W-(2，2-二苯基乙烯基)苯基]蒽(縮寫(xiě)DPVPA)等。此外，可以使用高分子化合物如聚(N-乙烯基咔唑)(縮寫(xiě)PVK)或聚乙烯基三苯基胺)(縮寫(xiě)PVTPA)。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明中優(yōu)選所述具有高空穴傳輸性質(zhì)的物質(zhì)不包含胺骨架。本發(fā)明發(fā)明人發(fā)現(xiàn)使用受體物質(zhì)和不包含胺骨架的化合物形成電荷產(chǎn)生層106的情況下，雖然基于具有高空穴傳輸性質(zhì)的物質(zhì)和受體物質(zhì)之間的電荷轉(zhuǎn)移相互作用的吸收未發(fā)生，電荷產(chǎn)生層106具有電荷產(chǎn)生層的作用。這使得在可見(jiàn)光區(qū)域不具有吸收峰的電荷產(chǎn)生層容易形成；因此，可以阻止由于光吸收導(dǎo)致的發(fā)光效率降低。應(yīng)注意如專(zhuān)利文獻(xiàn)1所述，通常通過(guò)氧化還原反應(yīng)在電荷產(chǎn)生層中形成的電荷轉(zhuǎn)移配合物非常重要。另外，根據(jù)專(zhuān)利文獻(xiàn)1，當(dāng)有機(jī)化合物的電離勢(shì)等于或高于5. 7eV的時(shí)候，在有機(jī)化合物和受體物質(zhì)之間發(fā)生氧化-還原反應(yīng)的可能性較低。因此，為了促進(jìn)氧化-還原反應(yīng)的發(fā)生，用作有機(jī)化合物的物質(zhì)的電離勢(shì)需要等于或低于5. 7eV，具體來(lái)說(shuō)是需要具有高電子-供體性質(zhì)的物質(zhì)，例如芳基胺。但是，當(dāng)所述包含芳基胺骨架的化合物與受體物質(zhì)之間發(fā)生氧化-還原反應(yīng)的時(shí)候，在可見(jiàn)光區(qū)域和紅外區(qū)域發(fā)生基于電荷轉(zhuǎn)移相互作用的吸收。實(shí)際上，專(zhuān)利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的吸收光譜顯示，通過(guò)將具有芳基胺骨架的化合物與氧化釩混合，在波長(zhǎng)為大約500納米和1300納米處產(chǎn)生新的吸收。另外，當(dāng)具有芳基胺骨架的化合物與7，7，8，8-四氰基-2，3，5，6-四氟喹啉并二甲烷(縮寫(xiě)F4_TCNQ)混合的時(shí)候，在大約700nm，900nm和1200nm的波長(zhǎng)處產(chǎn)生新的吸收。在此情況下，特別是在可見(jiàn)光區(qū)域的吸收峰會(huì)造成發(fā)光效率的降低。但是，通常認(rèn)為電荷轉(zhuǎn)移配合物的形成對(duì)于電荷產(chǎn)生層是必不可少的，吸收是不可避免的。相反，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，電荷產(chǎn)生層106使用受體物質(zhì)和不包含胺骨架的化合物形成；但是，雖然在可見(jiàn)光區(qū)域和紅外區(qū)域不顯示基于電荷轉(zhuǎn)移相互作用的吸收，電荷產(chǎn)生層106具有電荷產(chǎn)生層的作用。在這種電荷產(chǎn)生層中，可以通過(guò)施加電場(chǎng)產(chǎn)生電荷，空穴和電子可以被注入EL層。該方面不同于常規(guī)的電荷產(chǎn)生層。實(shí)際上，即使不包含胺骨架的咔唑衍生物944-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(縮寫(xiě)CzPA)與受體物質(zhì)氧化鉬混合，可能由于CzPA的電離電勢(shì)為5. 7eV(AC-2，理研計(jì)器有限公司(Riken Keiki Co.，Ltd.)的產(chǎn)品)，是很高的電離電勢(shì)，它不產(chǎn)生基于電荷轉(zhuǎn)移相互作用的吸收。但是，電荷產(chǎn)生層106用作電荷產(chǎn)生層；因此，不包含胺骨架和受體物質(zhì)的化合物可以在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中使用。因此，不包含胺骨架的化合物的電離電勢(shì)優(yōu)選大于或等于5. 7eV。應(yīng)注意，優(yōu)選使用以下物質(zhì)作為不包括胺骨架的化合物的例子上述咔唑衍生物如CBP(縮寫(xiě))、TCPB(縮寫(xiě))、CzPA(縮寫(xiě))、PCzPA(縮寫(xiě))和1，4_ 二咔唑基)苯基]-2，3，5，6-四苯基苯；以及芳烴，例如t-BuDNA (縮寫(xiě))、DPPA (縮寫(xiě))、t_BuDBA (縮寫(xiě))、 DNA (縮寫(xiě)),DPAnth (縮寫(xiě))、t-BuAnth (縮寫(xiě)),DMNA (縮寫(xiě))、2-叔丁基 _9，10- 二(1-萘基) 蒽、9，10_ 二 [2-(1-萘基)苯基]-2-叔丁基蒽、9，10-二 [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'-聯(lián)蒽、 10,10' - 二苯基-9'，9'-聯(lián)蒽、10，10' -二(2-苯基苯基)-9，9'-聯(lián)蒽、10，10' -二 [(2，3，4，5，6-五苯基)苯基]-9，9'-聯(lián)蒽、蒽、DPVBi (縮寫(xiě))和DPVPA (縮寫(xiě))。另外，可以使用咔唑衍生物的聚合物，例如PVK。可以給出過(guò)渡金屬氧化物或者周期表第4-8族中任意金屬的氧化物作為用于電荷產(chǎn)生層106的受體物質(zhì)的例子。具體來(lái)說(shuō)，優(yōu)選使用氧化釩、氧化鈮、氧化鉭、氧化鉻、氧化鉬、氧化鎢、氧化錳和氧化錸，這是因?yàn)樗鼈兙哂懈唠娮觽鬏斝再|(zhì)。其中特別優(yōu)選氧化鉬。 氧化鉬具有低吸濕性。此外，可使用如7，7，8，8_四氰基-2，3，5，6-四氟喹啉并二甲烷(縮寫(xiě)F4-TCNQ)、氯醌之類(lèi)的有機(jī)化合物。此外，在光學(xué)設(shè)計(jì)中，當(dāng)各層厚度改變時(shí)，驅(qū)動(dòng)電壓可能增加。處于這種原因，優(yōu)選在電荷產(chǎn)生層106上進(jìn)行光學(xué)設(shè)計(jì)，這是因?yàn)榧词乖诟淖冸姾僧a(chǎn)生層106的厚度的情況下， 驅(qū)動(dòng)電壓的變化也很小。但是，在可見(jiàn)光區(qū)域具有吸收光譜峰的電荷產(chǎn)生層106的厚度增力口，發(fā)光層發(fā)射的光被電荷產(chǎn)生層106吸收，導(dǎo)致光提取效率降低。因此，用于電荷產(chǎn)生層 106的物質(zhì)優(yōu)選在可見(jiàn)光區(qū)域不具有吸收光譜峰的物質(zhì)。將在可見(jiàn)光區(qū)域不具有吸收光譜峰的物質(zhì)用于電荷產(chǎn)生層106能改善發(fā)光層中發(fā)射光的提取效率。此外，增加電荷產(chǎn)生層 106的厚度能防止發(fā)光元件短路。應(yīng)注意，優(yōu)選在電荷產(chǎn)生層106中加入受體物質(zhì)，以使受體物質(zhì)和具有高空穴傳輸性質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量比為0. 1 1-4.0 1。應(yīng)注意上述在第一 EL層103或第二 EL層107的一部分中形成的電荷產(chǎn)生層可以使用與電荷產(chǎn)生層106類(lèi)似的材料形成，并且可以具有與電荷產(chǎn)生層106類(lèi)似的結(jié)構(gòu)。此夕卜，使用在可見(jiàn)光區(qū)域不具有吸收光譜峰的物質(zhì)用于在第一 EL層103或第二 EL層107的一部分中形成的電荷產(chǎn)生層和電荷產(chǎn)生層106，從而能進(jìn)一步提高發(fā)光層發(fā)射光的提取效率。具體地，使用在波長(zhǎng)范圍420納米-720納米的可見(jiàn)光區(qū)域中沒(méi)有吸收峰的物質(zhì)用于電荷產(chǎn)生層106，從而可以明顯提高發(fā)光效率。電子中繼層105能迅速接收被電荷產(chǎn)生層106中受體物質(zhì)引發(fā)的電子。因此，電子中繼層105包含具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)，優(yōu)選使用這樣的材料形成其LUMO能級(jí)位于電荷產(chǎn)生層106中受體的受體能級(jí)和第一 EL層103的LUMO能級(jí)之間。具體地，優(yōu)選使用LUMO能級(jí)大于或等于約-5. OeV的材料，更優(yōu)選使用LUMO能級(jí)大于或等于約_5. OeV且小于或等于-3. OeV的材料。給出衍生物和含氮稠合芳族化合物作為用于電子中繼層105的材料。應(yīng)注意由于含氮稠合芳族化合物的穩(wěn)定性，優(yōu)選使用含氮稠合芳族化合物用于電子中繼層105。此外，在含氮稠合芳族化合物中，優(yōu)選使用具有吸電子基團(tuán)如氰基團(tuán)或氟基團(tuán)的化合物，在這種情況下在電子中繼層105中能更容易地接收電子。本文中，優(yōu)選電子中繼層105的厚度減小，以降低驅(qū)動(dòng)電壓。此外，減少電子中繼層105的厚度能改進(jìn)發(fā)光層發(fā)射光的提取效率。具體地，大部分優(yōu)選用于電子中繼層的化合物(例如下述衍生物)在可見(jiàn)光區(qū)域具有強(qiáng)吸收；因此，考慮到光提取效率，優(yōu)選電子中繼層的厚度約為1納米-10納米。注意，如上所述，由于優(yōu)選減少電子中繼層的厚度，優(yōu)選在進(jìn)行光學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)改變電荷產(chǎn)生層的厚度。此外，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，電荷產(chǎn)生層在可見(jiàn)光區(qū)域不具有吸收峰，因此即使在電荷產(chǎn)生層厚度增加的情況下也不會(huì)使光提取效率受損。換言之，降低驅(qū)動(dòng)電壓的電子中繼層和在可見(jiàn)光區(qū)域不具有吸收峰的電荷產(chǎn)生層的組合非常有效，采用這種組合可以達(dá)到較高的效率。以下給出衍生物的具體例子3，4，9，10_四羧酸二酐(縮寫(xiě)PTCDA)、3，4，9， 10-四羧酸-二-苯并咪唑(縮寫(xiě)？!1^1)力力，-二辛基-3，4，9，10-四羧酸二酰亞胺(縮寫(xiě):PTCDI-C8H)、N，N，- 二己基 _3，4，9，10-四羧酸二酰亞胺(HexPTC)等。給出以下物質(zhì)作為含氮稠合芳族化合物的例子吡嗪并[2，3_f][l，10]菲咯啉-2，3-二腈(縮寫(xiě):卩卩0吣、2，3，6，7，10，11-六氰基-1，4，5，8，9，12-六氮雜苯并[9，10] 菲(hexaazatriphenylene)(縮寫(xiě)HAT(CN)6)、2，3_ 二苯基吡啶并[2，3_b]吡嗪(縮寫(xiě) 2PYPR)、2，3-二 (4-氟苯基)吡啶并[2,3-b]吡嗪(縮寫(xiě)F2PYPR)等。此外，可以使用全氟并五苯、7，7，8，8-四氰基喹啉并二甲燒(tetracyanoquinodimethane)(縮寫(xiě)TCNQ)、1，4， 5，8-萘四羧酸二酐(縮寫(xiě)NTCDA)、銅十六氟酞菁(縮寫(xiě)=F16CuPc)、N，N，-二 (2,2,3,3,4,4, 5，5，7，7，8，8，8-十五氟辛基-1,4,5,8-萘四羧酸二酰亞胺(縮寫(xiě)=NTCDI-C8F)、3，，4，- 二丁基-5，5”_ 二( 二氰基亞甲基)-5，5”_ 二氫 _2，2，5，，2”_ 三噻吩(terthiophen))(縮寫(xiě)DCMT)、亞甲基富勒烯(methanofullerene)如W，6]_苯基C61 丁酸甲酯等用于電子中繼層 105。電子注入緩沖層104是能將從電子中繼層105接收到的電子注入第一 EL層103 中的層。提供電子注入緩沖層104能降低電荷產(chǎn)生層106和第一 EL層103之間的注入勢(shì)壘；因此，電荷產(chǎn)生層106中產(chǎn)生的電子能容易地注入第一 EL層103中?？梢杂糜陔娮幼⑷刖彌_層104的是具有高電子注入性質(zhì)的物質(zhì)例如，堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、上述金屬的化合物(例如堿金屬化合物(例如氧化物如氧化鋰，鹵化物， 或碳酸鹽如碳酸鋰或碳酸銫)，堿土金屬化合物(例如氧化物，商化物或碳酸鹽)，或稀土金屬化合物(例如氧化物，鹵化物或碳酸鹽)。此外，在上述包含具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)和供體物質(zhì)的電子注入緩沖層104 中，優(yōu)選添加所述供體物質(zhì)以使所述供體物質(zhì)與所述具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量比為0.001 1-0.1 1。注意對(duì)于給體物質(zhì)，可以使用有機(jī)化合物，例如四硫并四苯(縮寫(xiě) TTN)、二茂鎳或十甲基二茂鎳，以及堿金屬，堿土金屬，稀土金屬，上述金屬的化合物(例如堿金屬化合物(例如氧化物如氧化鋰、商化物、或碳酸鹽如碳酸鋰或碳酸銫)，堿土金屬化合物(例如氧化物，鹵化物和碳酸鹽)或稀土金屬化合物(例如氧化物，鹵化物和碳酸鹽))。注意對(duì)于具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)，可以使用類(lèi)似于上述用于可以在第一 EL層 103的一部分中形成的電荷產(chǎn)生層的材料。本實(shí)施方式中所述的發(fā)光元件可以采用上述材料的組合而制造。雖然該發(fā)光元件可以獲得來(lái)自上述發(fā)光物質(zhì)的發(fā)射光，改變用于發(fā)光層的發(fā)光物質(zhì)的種類(lèi)可以得到多種發(fā)射色。另外，可以將發(fā)射不同顏色的光的多種發(fā)光物質(zhì)用作發(fā)光物質(zhì)，由此也可以獲得具有寬光譜或者發(fā)射白光的發(fā)射光。應(yīng)注意，雖然本實(shí)施方式中描述了設(shè)置有兩層EL層的發(fā)光元件，EL層的數(shù)量不限于兩層，例如可以是三層。當(dāng)發(fā)光元件中設(shè)置η個(gè)(η是大于或等于2的自然數(shù))EL層時(shí)， 在第m層(m是自然數(shù)，1彡m彡n-1)和第(m+1)層EL層之間，電子注入緩沖層、電子中繼層和電荷產(chǎn)生層依次堆疊在陽(yáng)極上，從而可以抑制發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)電壓增加。另外，此實(shí)施方式所述的發(fā)光元件可以在多種基片中的任一種上形成?？梢詫⒁韵挛镔|(zhì)用作基片例如玻璃、塑料、金屬板、金屬箔等制造的基片。從基片側(cè)提取發(fā)光元件的發(fā)射光時(shí)，可以使用具有透光性質(zhì)的基片。注意還可以使用上述以外的基片，只要它們可以在發(fā)光元件的制造工藝中作為載體即可。注意其中兩個(gè)電極在同一基片上以網(wǎng)格圖案形成的無(wú)源矩陣發(fā)光器件可以采用本實(shí)施方式所述的發(fā)光元件的元件結(jié)構(gòu)制造。此外，也可以制造有源矩陣發(fā)光器件，包括與用作開(kāi)關(guān)等的薄膜晶體管(TFT)電連接并且由TFT控制驅(qū)動(dòng)的發(fā)光元件。注意對(duì)TFT的結(jié)構(gòu)沒(méi)有特別限制?？梢允褂媒诲e(cuò)TFT(Staggered TFT)或反轉(zhuǎn)交錯(cuò)TFT中的一種。此外，用 TFT形成的驅(qū)動(dòng)電路可以使用η-溝道TFT和ρ-溝道TFT形成，或使用η-溝道TFT和ρ-溝道TFT中的任一種形成。對(duì)用于TFT的半導(dǎo)體膜的結(jié)晶度也沒(méi)有特別限制?？梢允褂脽o(wú)定形半導(dǎo)體膜，或者可以使用晶體半導(dǎo)體膜?；蛘撸梢允褂脝尉О雽?dǎo)體膜或微晶半導(dǎo)體。再或者，可以使用氧化物半導(dǎo)體，例如含銦、鎵和鋅的氧化物半導(dǎo)體。此外，本實(shí)施方式中所述的發(fā)光元件可以采用多種方法(無(wú)論是干法(例如真空蒸發(fā)法或?yàn)R射法)或濕法(例如噴墨法、旋涂法或施涂法))中的任一種制造。另外，采用本實(shí)施方式所述的元件結(jié)構(gòu)時(shí)，電子中繼層105位于電荷產(chǎn)生層106和電子注入緩沖層104之間。在這種情況下，可以得到這樣的結(jié)構(gòu)其中包含在電荷產(chǎn)生層 106中的受體和包含在電子注入緩沖層104中的具有高電子注入性質(zhì)的物質(zhì)或供體物質(zhì)不容易相互作用，因此比較不容易使其功能受到抑制。因此，可以在低電壓驅(qū)動(dòng)所述發(fā)光元件。應(yīng)注意，本實(shí)施方式中所述的結(jié)構(gòu)可以與其它實(shí)施方式中所述的任意結(jié)構(gòu)適當(dāng)組合。
(實(shí)施方式2)在實(shí)施方式2中，將參照?qǐng)D2A和2B描述屬于實(shí)施方式1中所述的基本結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件的實(shí)例。具體地，將描述實(shí)施方式1中所述的發(fā)光元件中的電子注入緩沖層104具有單層堿金屬、堿土金屬、稀土金屬或其化合物的情況。如圖2A所示，在本實(shí)施方式所述的發(fā)光元件中，各自包括發(fā)光區(qū)域的第一 EL層 103和第二 EL層107位于一對(duì)電極(即陽(yáng)極101和陰極102)之間，在所述第一 EL層103 和所述第二 EL層107之間，電子注入緩沖層104、電子中繼層105和電荷產(chǎn)生層106依次堆疊在陽(yáng)極101上。實(shí)施方式2中的陽(yáng)極101、陰極102、第一 EL層103、第二 EL層107、電荷產(chǎn)生層 106和電子中繼層102可以使用類(lèi)似實(shí)施方式1中所述的材料形成。在本實(shí)施方式中，給出以下物質(zhì)作為用于電子注入緩沖層104的物質(zhì)的例子具有高電子注入性質(zhì)的物質(zhì)，例如堿金屬，如鋰(Li)和銫(Cs)；堿土金屬，如鎂(Mg)、鈣(Ca) 和鍶(Sr)；稀土金屬，如鉺(Eu)和鐿( )；堿金屬化合物(例如氧化物如氧化鋰、鹵化物以及碳酸鹽如碳酸鋰和碳酸銫)；堿土金屬化合物(例如氧化物、鹵化物和碳酸鹽)；稀土金屬化合物(例如氧化物、鹵化物和碳酸鹽)等。在本實(shí)施方式所述的發(fā)光元件中，任一種上述金屬或其化合物的單層設(shè)置為電子注入緩沖層104。形成厚度極小(具體小于或等于1納米)的電子注入緩沖層104，以防止驅(qū)動(dòng)電壓增加。注意在本實(shí)施方式中，優(yōu)選形成電子傳輸層108與第一 EL層103中的電子注入緩沖層104相接觸，并且電子注入緩沖層104設(shè)置成幾乎是電子中繼層105和電子傳輸層108之間的界面，是EL層103的一部分。但是，在形成電子傳輸層108之后在電子傳輸層108上形成電子注入緩沖層104的情況下，用于形成電子注入緩沖層104的物質(zhì)也可以部分存在于電子傳輸層108中，電子傳輸層108是EL層103的一部分。類(lèi)似地，用于形成電子注入緩沖層104的物質(zhì)也可以部分存在于電子中繼層105中。圖2B是圖2A所示的元件結(jié)構(gòu)的能帶圖。在圖2B中，電子注入緩沖層104設(shè)置在電子中繼層105和第一 EL層103之間的界面上，從而可以降低電荷產(chǎn)生層106和第一 EL 層103之間的注入勢(shì)壘；因此，電荷產(chǎn)生層106中產(chǎn)生的電子可以容易地注入第一EL層103 中。此外，電荷產(chǎn)生層106中產(chǎn)生的空穴移動(dòng)至第二 EL層107中。與實(shí)施方式3所述的電子注入緩沖層的結(jié)構(gòu)(即，向具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)中加入供體物質(zhì)來(lái)形成電子注入緩沖層)相比，本實(shí)施方式中所述的電子注入緩沖層的結(jié)構(gòu)能降低發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)電壓。注意在本實(shí)施方式中，優(yōu)選使用堿金屬化合物(例如氧化物如氧化鋰、商化物或碳酸鹽如碳酸鋰或碳酸銫)，堿土金屬化合物(例如氧化物、商化物或碳酸鹽)，稀土金屬化合物(例如氧化物、鹵化物或碳酸鹽)等作為電子注入緩沖層104 中具有高電子注入性質(zhì)的物質(zhì)。所述具有高電子注入性質(zhì)的物質(zhì)在空氣中是穩(wěn)定的，因此能提供高產(chǎn)量，適于大規(guī)模生產(chǎn)。應(yīng)注意，本實(shí)施方式中所述的結(jié)構(gòu)可以與其它實(shí)施方式中所述的任意結(jié)構(gòu)適當(dāng)組
I=I O(實(shí)施方式3)在實(shí)施方式3中，將參照?qǐng)D3A和:3B描述屬于實(shí)施方式1中所述的基本結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件的實(shí)例。具體地，將描述實(shí)施方式1所述的發(fā)光元件中的電子注入緩沖層104包含具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)和供體物質(zhì)的情況。如圖3A所示，在本實(shí)施方式所述的發(fā)光元件中，各自包括發(fā)光區(qū)域的第一 EL層 103和第二 EL層107位于一對(duì)電極(即陽(yáng)極101和陰極102)之間，在所述第一 EL層103 和所述第二 EL層107之間，電子注入緩沖層104、電子中繼層105和電荷產(chǎn)生層106依次堆疊在陽(yáng)極101上。另外，電子注入緩沖層104包含具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)和供體物質(zhì)。應(yīng)注意，在本實(shí)施方式中，優(yōu)選加入供體物質(zhì)，以使供體物質(zhì)與具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量比為0.001 1-0.1 1。相應(yīng)地，電子注入緩沖層104可以具有高的膜質(zhì)量和高反應(yīng)活性。實(shí)施方式3中的陽(yáng)極101、陰極102、EL層103、電荷產(chǎn)生層106和電子中繼層102 可以使用類(lèi)似實(shí)施方式1中所述的材料形成。在本實(shí)施方式中，可以使用以下物質(zhì)作為用于電子注入緩沖層104的具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)，例如具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金屬絡(luò)合物，例如三(8-羥基喹啉)合鋁(縮寫(xiě)Alq)、三甲基-8-羥基喹啉)合鋁(縮寫(xiě)=Almq3)、二(10-羥基苯并 [h]_喹啉)合鈹(縮寫(xiě)=BeBq2)或二甲基_8_羥基喹啉)(4_苯基酚酸根)合鋁(縮寫(xiě)B(tài)Alq)等。此外，可以使用包含唑基或噻唑基配體的金屬絡(luò)合物等，例如二 [2-(2-羥基苯基)苯并唑合]鋅(縮寫(xiě)=Si(BOX)2)或二 [2-(2-羥基苯基)苯并噻唑合]鋅(縮寫(xiě) Zn (BTZ) 2)。除了金屬配合物以外，可以使用2- (4-聯(lián)苯基)-5- (4-叔丁基苯基)-1，3，4- 二唑(縮寫(xiě)PBD)、1，3-二 [5-(對(duì)-叔丁基苯基)-1，3，4_噁二唑-2-基]苯(縮寫(xiě)0XD_7)、 944-(5-苯基-1，3，4-二唑-2-基)苯基]咔唑(縮寫(xiě)C011)、3-(4-聯(lián)苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1，2，4_三唑(縮寫(xiě)TAZ)、紅菲繞啉(縮寫(xiě)B(tài)W!en)、浴銅靈(縮寫(xiě)B(tài)CP)等。在此描述的物質(zhì)主要是電子遷移率大于或等于10_6cm2/V的物質(zhì)。除上述物質(zhì)之外，可以使用高分子化合物，例如聚[(9，9_ 二己基芴-2，7-二基)-共-(吡啶_3，5- 二基)](縮寫(xiě)PF-Py)或聚[(9，9- 二辛基芴-2，7- 二基)-共-(2， 2，-聯(lián)吡啶 _6，6，- 二基)](縮寫(xiě)=PF-BPy)。此外，在本實(shí)施方式中，作為用于電子注入緩沖層104的具有高電子注入性質(zhì)的物質(zhì)，可以使用堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、上述金屬的化合物(例如堿金屬化合物(例如氧化物如氧化鋰、商化物或碳酸鹽如碳酸鋰或碳酸銫)，堿土金屬化合物(例如氧化物、鹵化物或碳酸鹽)，或稀土金屬化合物(例如氧化物、鹵化物或碳酸鹽)等。此外，可以使用有機(jī)化合物如四硫并四苯(縮寫(xiě)TTN)、二茂鎳或十甲基二茂鎳。此外，用于形成電子注入緩沖層104的物質(zhì)也可以部分存在于電子中繼層105中。注意在本實(shí)施方式中，在第一 EL層103中，可以形成與電子注入緩沖層104相接觸的電子傳輸層108，在形成電子傳輸層108的情況下，用于電子注入緩沖層104的具有高電子傳輸形成的物質(zhì)和用于屬于EL層103的一部分的電子傳輸層108的具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)可以相同或不同。如圖3A所示，本實(shí)施方式中所述的發(fā)光元件具有如下特征包含具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)和供體物質(zhì)的電子注入緩沖層104在EL層103和電子中繼層105之間形成。圖 3B是該元件結(jié)構(gòu)的能帶圖。換言之，形成電子注入緩沖層104，從而可以降低電子中繼層105和第一 EL層103 之間的注入勢(shì)壘；因此，電荷產(chǎn)生層106中產(chǎn)生的電子可以容易地注入第一 EL層103中。 此外，電荷產(chǎn)生層106中產(chǎn)生的空穴移動(dòng)至第二 EL層107中。應(yīng)注意，本實(shí)施方式中所述的結(jié)構(gòu)可以與其它實(shí)施方式中所述的任意結(jié)構(gòu)適當(dāng)組
I=I O(實(shí)施方式4)在實(shí)施方式4中，將參照?qǐng)D12A和12B描述屬于實(shí)施方式1中所述的基本結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件的另一實(shí)例。如圖12A所示，在本實(shí)施方式所述的發(fā)光元件具有如下結(jié)構(gòu)各自包括發(fā)光區(qū)域的第一 EL層103和第二 EL層107位于一對(duì)電極(即陽(yáng)極101和陰極10 之間，在第一 EL 層103和第二 EL層107之間，電子注入緩沖層104、電子中繼層105和電荷產(chǎn)生層106依次堆疊在陽(yáng)極101上。本實(shí)施方式中的陽(yáng)極101、陰極102、電子注入緩沖層104、電子中繼層105和電荷產(chǎn)生層106可以使用類(lèi)似實(shí)施方式1所述的材料形成。在本實(shí)施方式中，所述第一 EL層103包括第一發(fā)光層103a，其發(fā)射光譜具有在藍(lán)色到藍(lán)綠色波長(zhǎng)范圍的峰值；第二發(fā)光層103b，其發(fā)射光譜具有在黃色到橙色波長(zhǎng)范圍的峰值。此外，所述第二 EL層107包括第三發(fā)光層107a，其發(fā)射光譜具有在藍(lán)綠色到綠色波長(zhǎng)范圍的峰值；第四發(fā)光層107b，其發(fā)射光譜具有在橙色到紅色波長(zhǎng)范圍的峰值。注意所述第一發(fā)光層103a和第二發(fā)光層10 可以以相反的順序堆疊。也要注意所述第三發(fā)光層107a和第四發(fā)光層107b可以以相反的順序堆疊。當(dāng)這種發(fā)光元件中陽(yáng)極101 —側(cè)正偏壓和陰極102 —側(cè)負(fù)偏壓時(shí)，從陽(yáng)極101注入的空穴和電荷產(chǎn)生層106中產(chǎn)生并通過(guò)電子中繼層105和電子注入緩沖層104注入的電子在第一發(fā)光層103a或第二發(fā)光層10 中重新組合，從而獲得第一光發(fā)射330。另外，從陰極102注入的電子以及在電荷產(chǎn)生層106中產(chǎn)生的空穴在第三發(fā)光層107a或第四發(fā)光層107b中重新結(jié)合，從而得到第二光發(fā)射340。第一光發(fā)射330是從第一發(fā)光層103a和第二發(fā)光層10 發(fā)出的光發(fā)射的組合； 因此，如圖12B所示，第一光發(fā)射330顯示的發(fā)射光譜同時(shí)具有在藍(lán)色到藍(lán)綠色波長(zhǎng)范圍和黃色到橙色波長(zhǎng)范圍的峰。換言之，第一 EL層103具有雙波長(zhǎng)型白色或雙波長(zhǎng)型接近白色顏色的光發(fā)射。此外，第二光發(fā)射340是從第三發(fā)光層107a和第四發(fā)光層107b發(fā)出的光發(fā)射的組合；因此，如圖12B所示，第二光發(fā)射304顯示的發(fā)射光譜同時(shí)具有在藍(lán)綠色到綠色波長(zhǎng)范圍和橙色到紅色波長(zhǎng)范圍的峰。換言之，第二 EL層107具有雙波長(zhǎng)型白色或雙波長(zhǎng)型接近白色顏色的光發(fā)射，其不同于第一 EL層103的光發(fā)射。相應(yīng)地，通過(guò)將第一光發(fā)射330和第二光發(fā)射340合并，可以由本實(shí)施方式的發(fā)光元件得到覆蓋藍(lán)色到藍(lán)綠色波長(zhǎng)范圍、藍(lán)綠色到綠色波長(zhǎng)范圍、黃色到橙色波長(zhǎng)范圍和橙色到紅色波長(zhǎng)范圍的光發(fā)射。
在本實(shí)施方式中，例如，即使第一發(fā)光層103a的發(fā)光亮度(其發(fā)射光譜具有藍(lán)色到藍(lán)綠色波長(zhǎng)范圍的峰)隨著時(shí)間減弱或者由于電流密度的原因而變化，由于第一發(fā)光層 103a對(duì)整個(gè)發(fā)射光譜的貢獻(xiàn)約為四分之一，其色度的偏離較小。注意，盡管以上所述的實(shí)施例中，第一 EL層103的發(fā)射光譜具有藍(lán)色到藍(lán)綠色波長(zhǎng)范圍以及黃色到橙色波長(zhǎng)范圍的峰，第二EL層107的發(fā)射光譜具有藍(lán)綠色到綠色波長(zhǎng)范圍以及橙色到紅色波長(zhǎng)范圍的峰，但是第一 EL層103和第二 EL層107可以各自具有相反的光譜。換而言之，可以使用一種結(jié)構(gòu)，其中第二 EL層107的發(fā)射光譜在藍(lán)色至藍(lán)綠色波長(zhǎng)范圍以及黃色至橙色波長(zhǎng)范圍具有峰，而第一 EL層103的發(fā)射光譜在藍(lán)綠色至綠色波長(zhǎng)范圍以及橙色至紅色波長(zhǎng)范圍具有峰。另外，第一 EL層103和第二 EL層107可以各自具有發(fā)光層和除發(fā)光層之外的層堆疊的結(jié)構(gòu)。接下來(lái)描述可以用作本實(shí)施方式所述的發(fā)光元件的EL層的發(fā)光有機(jī)化合物的材料。但是，可以用于該實(shí)施方式所述的發(fā)光元件的材料不限于下文所述的那些。例如，使用、2，5，8，11_四叔丁基(縮寫(xiě)TBP)或9，10-二苯基蒽等作為客體材料并將所述客體材料分散在合適的主體材料中可以得到藍(lán)色到藍(lán)綠色的光發(fā)射。也可以從苯乙烯基亞芳基衍生物如4，4’ -雙(2，2_ 二苯基乙烯基)聯(lián)苯(縮寫(xiě)DPVBi)或蒽衍生物如9，10-二-2-萘基蒽(縮寫(xiě)DNA)或9，10-二(2-萘基)-2-叔丁基蒽(縮寫(xiě) t-BuDBA)得到藍(lán)色到藍(lán)綠色的光發(fā)射。也可以使用聚合物，例如聚(9，9_ 二辛基芴)(9，
9-dioctylfluolene)。此外，優(yōu)選苯乙烯基亞芳基衍生物作為藍(lán)光發(fā)射的客體材料。給出以下物質(zhì)作為苯乙烯基亞芳基衍生物的例子N，N’ - 二 [4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N， N，-二苯基芪-4，4，-二胺(縮寫(xiě)YGA2S)、N，N，- 二苯基-N，N，- 二(9-苯基-9H-咔唑-3-基)芪_4，4' -二胺(縮寫(xiě)PCA2S)等。具體來(lái)說(shuō)，YGA2S是優(yōu)選的，因?yàn)槠湓?50 納米左右具有峰。此外，優(yōu)選蒽衍生物作為客體材料；優(yōu)選9，10- 二(2-萘基)-2-叔丁基蒽(縮寫(xiě)t-BuDBA)和944-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(縮寫(xiě)CzPA)。具體來(lái)說(shuō)，由于CzPA的電化學(xué)穩(wěn)定性，CzPA是優(yōu)選的。例如可以通過(guò)使用香豆素染料，如香豆素30或香豆素6 ；二 [2-(2，4- 二氟苯基) 吡啶]甲基吡啶合銥(picolinatoiridium)(縮寫(xiě)=FIrpic) ；二 (2-苯基吡啶合)乙酰丙酮酸合銥(縮寫(xiě)Ir(ppy)2(acac))；或類(lèi)似物作為客體材料并將客體材料分散在主體材料中獲得藍(lán)綠色到綠色的光發(fā)射。通過(guò)將上述或TBP以大于或等于5重量％的高濃度分散在合適的主體材料中，可以獲得藍(lán)綠色至綠色的光發(fā)射。也可以由以下金屬配合物獲得藍(lán)綠色到綠色的光發(fā)射，例如BAlq，Zn(BTZ)2或二甲基_8_羥基喹啉合(quinolinolato))氯化鎵(fei(mq)2Cl)。也可以使用聚合物，例如聚(對(duì)亞苯基亞乙烯基)。另外，優(yōu)選將蒽衍生物用作藍(lán)綠色至綠色發(fā)光層的客體材料，在此情況下可以獲得高發(fā)光效率。例如，使用9，
10-二{4-[N-(4-二苯基氨基)苯基-N-苯基]氨基苯基}-2-叔丁基蒽(縮寫(xiě)DPABPA)時(shí)， 可以得到高效率的藍(lán)綠光發(fā)射。另外，優(yōu)選使用在2位取代有氨基的蒽衍生物，在此情況下可以獲得高效的綠光發(fā)射。具體地，由于N-(9，10- 二苯基-2-蒽基)-N，9- 二苯基-9H-咔唑-3-胺(縮寫(xiě)2PCAPA)壽命長(zhǎng)，因此是合適的。對(duì)于這些材料的主體材料，優(yōu)選蒽衍生物；其中上文描述的CzPA具有電化學(xué)穩(wěn)定性，因此是優(yōu)選的。另外，對(duì)于通過(guò)將綠光發(fā)射和藍(lán)光發(fā)射結(jié)合而制造在藍(lán)色到綠色波長(zhǎng)范圍具有兩個(gè)峰的發(fā)光元件，優(yōu)選使用具有電子傳輸性質(zhì)的蒽衍生物(例如CzPA)作為用于藍(lán)光發(fā)射層的主體材料，優(yōu)選使用具有高空穴傳輸性質(zhì)的芳族胺化合物(例如NPB)作為綠光發(fā)射層的主體材料，在此情況下，可以在藍(lán)光發(fā)射層和綠光發(fā)射層之間的界面處獲得光發(fā)射。換句話說(shuō)，在此情況下，對(duì)于2PCAPA之類(lèi)的綠光發(fā)射材料，優(yōu)選將NPB之類(lèi)的芳胺化合物用作主體材料?？梢圆捎靡韵路绞将@得黃色到橙色的光發(fā)射，例如，通過(guò)使用紅熒烯、4_( 二氰基亞甲基)-2-[對(duì)_( 二甲基氨基)苯乙烯基]-6-甲基-4H-吡喃(縮寫(xiě)DCMl)，4-( 二氰基亞甲基)-2-甲基-6-(9-久洛尼定基(julolidyl))乙烯基-4H-吡喃(縮寫(xiě)DCM2)、二 [2-(2-噻吩基)吡啶合]乙酰丙酮酸根合銥(縮寫(xiě)Ir(thp)2(acac))、二(2-苯基喹啉合) 乙酰丙酮酸根合銥(縮寫(xiě)lr(pq)2(acac))等作為客體材料并將所述客體材料分散在合適的主體材料中。具體來(lái)說(shuō)，優(yōu)選將并四苯衍生物(例如紅熒烯)作為客體材料，因?yàn)槠渚哂懈咝屎突瘜W(xué)穩(wěn)定性。在此情況下，優(yōu)選將NPB之類(lèi)的芳族胺化合物用作主體材料。可以將金屬絡(luò)合物，例如二(8-羥基喹啉合)鋅(縮寫(xiě)Znq2)或二 [2-肉桂酰基_8_羥基喹啉合]鋅(縮寫(xiě)=Znsq2)等用作另一主體材料。再或者，可以使用聚合物，例如聚(2，5_ 二烷氧基-1，4-亞苯基亞乙烯基)?？梢圆捎靡韵路绞将@得橙色到紅色的光發(fā)射，例如，通過(guò)使用4_( 二氰基亞甲基)-2，6_ 二 [對(duì)_( 二甲基氨基)苯乙烯基]-4H-吡喃(縮寫(xiě)B(tài)isDCM)、4-( 二氰基亞甲基)-2，6_ 二 [2-(久洛尼定-9-基)乙炔基]-4H-吡喃(縮寫(xiě)DCMl)、4-( 二氰基亞甲基)-2-甲基-6-(9-久洛尼定基)乙烯基-4H-吡喃(縮寫(xiě)DCM2)、二 [2-(2-噻吩基)吡啶合]乙酰丙酮酸根合銥(縮寫(xiě)Ir(thp)2(acac))等作為客體材料并將所述客體材料分散在合適的主體材料中。也可以從以下金屬配合物獲得橙色到紅色的光發(fā)射，例如二(8-羥基喹啉合)鋅(縮寫(xiě) )或二 [2-肉桂?；?8-羥基喹啉合]鋅(縮寫(xiě)aiSq2)。也可以使用聚合物，例如聚(3-烷基噻吩)。4H-吡喃衍生物如4- ( 二氰基亞甲基)-2，6- 二 [對(duì)-(二甲基氨基)苯乙烯基]-4H-吡喃(縮寫(xiě)出化00厘)、4-(二氰基亞甲基)-2，6-二 [2-(久洛尼定-9-基)乙炔基]-4H-吡喃(縮寫(xiě)0011)、4-(二氰基亞甲基)-2-甲基-6-(9-久洛尼定基)乙烯基-4H-吡喃(縮寫(xiě)00厘2)、{2-異丙基-6-[2-0，3，6，7-四氫_1，1，7，7_四甲基-1H，5H_苯并[ij]喹嗪(quinolizin)-9_基)乙烯基]_4H_吡喃_4_亞基}丙烷二腈(縮寫(xiě)=DCJTI)或{2，6_ 二 [2-(2，3，6，7_ 四氫-8-甲氧基-1，1，7，7-四甲基-1H，5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亞基}丙烷二腈(縮寫(xiě)=BisDCJTM)具有高效率，因此優(yōu)選作為呈紅光發(fā)射的客體材料。具體來(lái)說(shuō)，DCJTI和BisDCJTM是優(yōu)選的，因?yàn)樗鼈冊(cè)诖蠹s620納米具有光發(fā)射峰。作為上述結(jié)構(gòu)中的合適的主體材料，優(yōu)選使用波長(zhǎng)比發(fā)光有機(jī)化合物短的主體材料，或者具有大的能帶隙的主體材料。具體來(lái)說(shuō)，實(shí)施方式1的例子中給出的空穴傳輸材料或者電子傳輸材料可以適當(dāng)選擇。也可以使用4，4' -二 (N-咔唑基)聯(lián)苯(縮寫(xiě)CBP)、 4，4，，4”_三(N-咔唑基)三苯基胺(縮寫(xiě)TCTA)、1，3，5-三咔唑基)苯基]苯 (縮寫(xiě)TCPB)等。通過(guò)將第一 EL層的發(fā)射光譜和第二 EL層的發(fā)射光譜合并，可以由本實(shí)施方式所述的發(fā)光元件得到覆蓋藍(lán)色到藍(lán)綠色波長(zhǎng)范圍、藍(lán)綠色到綠色波長(zhǎng)范圍、黃色到橙色波長(zhǎng)范圍和橙色到紅色波長(zhǎng)范圍的白光發(fā)射。注意，可以通過(guò)以下方式使光更接近具有連續(xù)發(fā)射光譜的自然光對(duì)各個(gè)層疊的層的厚度進(jìn)行調(diào)節(jié)，故意略微地對(duì)光進(jìn)行干涉，使得突出的尖峰的產(chǎn)生受到抑制，獲得梯形的發(fā)射光譜。另外，還可以通過(guò)調(diào)節(jié)各個(gè)層疊的層的厚度以及故意使得光略微干涉，從而改變發(fā)射光譜的峰的位置。通過(guò)調(diào)節(jié)各個(gè)層疊的層的厚度，使得發(fā)射光譜中出現(xiàn)的多個(gè)峰的強(qiáng)度基本上相同，通過(guò)減小峰之間的間隔，可以獲得具有形狀更接近梯形的發(fā)射光譜的白光發(fā)射。注意在本實(shí)施方式中，描述了這樣的EL層其中在多個(gè)發(fā)光層的各層中，互補(bǔ)色的發(fā)射光組合起來(lái)得到白光發(fā)射。以下將描述因互補(bǔ)色關(guān)系呈白光發(fā)射的EL層的具體結(jié)構(gòu)。設(shè)置在本實(shí)施方式中所述的發(fā)光元件中的EL層具有如下結(jié)構(gòu)例如，包含具有高空穴傳輸性質(zhì)的物質(zhì)和第一發(fā)光物質(zhì)的第一層；包含具有高空穴傳輸性質(zhì)的物質(zhì)和第二發(fā)光物質(zhì)的第二層；和包含具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)和第二發(fā)光物質(zhì)的第三層依次堆疊在陽(yáng)極101上。第一發(fā)光物質(zhì)和第二發(fā)光物質(zhì)都要發(fā)射光，結(jié)果在本實(shí)施方式所述的發(fā)光元件的 EL層中獲得白光發(fā)射。因此，為了調(diào)節(jié)EL層中載流子的傳輸性質(zhì)，具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)和具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)都優(yōu)選用作主體材料。注意對(duì)于具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)和可以用于EL層的具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)，可以根據(jù)適當(dāng)情況使用實(shí)施方式1中給出作為例子的物質(zhì)。另外，可以選擇發(fā)射互補(bǔ)色光的物質(zhì)作為所述第一發(fā)光物質(zhì)和第二發(fā)光物質(zhì)。對(duì)于互補(bǔ)色，可給出藍(lán)色和黃色、藍(lán)綠色和紅色等的顏色組合?？梢詮睦缟鲜霭l(fā)光物質(zhì)中適當(dāng)選擇發(fā)射藍(lán)光、黃光、藍(lán)綠光或紅光的物質(zhì)。注意使得第二發(fā)光物質(zhì)的發(fā)射波長(zhǎng)比第一發(fā)光物質(zhì)的發(fā)射波長(zhǎng)短，這樣第二發(fā)光物質(zhì)的部分激發(fā)能轉(zhuǎn)移至第一發(fā)光物質(zhì)，從而可以使得第一發(fā)光物質(zhì)發(fā)射光。因此，在本實(shí)施方式的發(fā)光元件中，第二發(fā)光物質(zhì)的發(fā)射峰波長(zhǎng)優(yōu)選小于第一發(fā)光物質(zhì)的發(fā)射峰波長(zhǎng)。在本實(shí)施方式所述的發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)中，可以得到來(lái)自第一發(fā)光物質(zhì)的光發(fā)射和來(lái)自第二發(fā)光物質(zhì)的光發(fā)射，第一發(fā)光物質(zhì)的發(fā)射色和第二發(fā)光物質(zhì)的發(fā)射色是互補(bǔ)色， 因此可以得到白色光發(fā)射。此外，采用本實(shí)施方式所述的發(fā)光元件結(jié)構(gòu)，可以得到具有長(zhǎng)壽命的發(fā)光元件。應(yīng)注意，本實(shí)施方式中所述的結(jié)構(gòu)可以與其它實(shí)施方式中所述的任意結(jié)構(gòu)適當(dāng)組合。(實(shí)施方式5)在實(shí)施方式5中，將參照附圖4A-4C描述包括任意以上實(shí)施方式所述的發(fā)光元件的發(fā)光器件的一個(gè)實(shí)施方式。圖4A-4C是發(fā)光器件的截面圖。在圖4A-4C的各圖中，虛線框圍成的部分對(duì)應(yīng)于用來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件12的晶體管 11。發(fā)光元件12包括位于第一電極13和第二電極14之間的包含有機(jī)化合物的層15。包含有機(jī)化合物的層包括η層(η是大于或等于2的自然數(shù))EL層，其中在第m層(m是自然數(shù)，l<m<n-l)EL層和第(m+1)層EL層之間，電子注入層、電子中繼層和電荷產(chǎn)生層依次設(shè)置在陽(yáng)極上。此外，在各EL層中，至少設(shè)置發(fā)光層，除了發(fā)光層之外，根據(jù)適當(dāng)情況設(shè)置空穴注入層、空穴傳輸層、電子傳輸層或電子注入層。換言之，發(fā)光元件12的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1-4中任一種所述的結(jié)構(gòu)類(lèi)似。晶體管11的漏區(qū)(drain region)通過(guò)穿過(guò)第一層間絕緣膜16 (16a，16b和16c)的導(dǎo)線17與第一電極13電連接。發(fā)光元件12通過(guò)分隔層18與鄰近發(fā)光元件12設(shè)置的其它發(fā)光元件隔開(kāi)。本實(shí)施方式中具有這種結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件設(shè)置在本實(shí)施方式的基片10上。圖4A-4C中各圖所示的晶體管是頂柵型晶體管，其中柵電極設(shè)置在基片的相對(duì)側(cè)，半導(dǎo)體層介于所述基片和柵電極之間。但是，對(duì)晶體管11的結(jié)構(gòu)沒(méi)有具體限制；例如， 晶體管11可以是底柵型。在晶體管11是底柵型的情況下，晶體管11可以具有在用來(lái)形成溝道的半導(dǎo)體層上形成保護(hù)膜的結(jié)構(gòu)(溝道保護(hù)型)，或者用來(lái)形成溝道的部分半導(dǎo)體層具有凹陷的結(jié)構(gòu)(溝道蝕刻型)。注意附圖標(biāo)記21表示柵電極；22表示柵絕緣膜；23表示半導(dǎo)體層表示η-半導(dǎo)體層；25表示電極；和沈表示保護(hù)膜。此外，包括在晶體管11中的半導(dǎo)體層是可以晶體或者非晶體?；蛘?，可以使用微晶半導(dǎo)體或氧化物半導(dǎo)體等。對(duì)于氧化物半導(dǎo)體層，可以使用選自銦、鎵、鋁、鋅和錫元素的復(fù)合氧化物。例如， 可以使用氧化鋅(ZnO)、包含氧化鋅的氧化銦(IZO)和包含氧化銦、氧化鎵和氧化鋁的氧化物(IGZO)。可以使用由單晶硅或多晶硅或鍺硅等作為晶體半導(dǎo)體層的具體例子。其可以通過(guò)激光結(jié)晶形成或者通過(guò)使用例如鎳的固相生長(zhǎng)法而結(jié)晶形成。在使用無(wú)定形物質(zhì)(例如無(wú)定形硅)形成半導(dǎo)體層的情況下，優(yōu)選發(fā)光器件的電路中晶體管11和其它晶體管(晶體管構(gòu)成驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件的電路)都是η-溝道晶體管。此夕卜，多種氧化物半導(dǎo)體，例如氧化鋅(ZnO)、包含氧化鋅的氧化銦(IZO)、包含氧化銦、氧化鎵和氧化鋁的氧化物(IGZO)是η-型半導(dǎo)體；因此，活性層中包含任一種這些化合物的晶體管都是η-溝道晶體管。除上述情況之外，發(fā)光器件可以具有包括η-溝道晶體管或P-溝道晶體管的電路，或者可以包括同時(shí)具有η-溝道晶體管和ρ-溝道晶體管的電路。此外，第一層間絕緣膜16可以是如圖4Α和4C所示的多層，或者是單層。注意第一層間絕緣膜16a由無(wú)機(jī)材料，例如氧化硅或氮化硅形成；第一層間絕緣膜16b由可以通過(guò)施用方法形成為膜的丙烯酸類(lèi)物質(zhì)、硅氧烷物質(zhì)(包括硅-氧鍵(Si-O鍵)骨架并且至少包含氫作為取代基的有機(jī)基團(tuán))或者自平坦化物質(zhì)(self-planarizing substance)如氧化硅形成。另外，第一層間絕緣層16c由含氬(Ar)的氮化硅膜形成。注意對(duì)形成各層的物質(zhì)沒(méi)有特別限制，除上述物質(zhì)之外的其它物質(zhì)也可以使用。使用除上述物質(zhì)之外的其它物質(zhì)形成的層可以進(jìn)一步組合。如上所述，第一層間絕緣膜16a-16c可以同時(shí)使用無(wú)機(jī)材料和有機(jī)材料形成，或使用無(wú)機(jī)膜或有機(jī)膜形成。對(duì)于分隔層18，邊緣部分的曲率半徑優(yōu)選連續(xù)地變化。此外，分隔層18使用丙烯酸類(lèi)物質(zhì)、硅氧烷、抗蝕膜(resist)或氧化硅等形成。應(yīng)注意分隔層18可以使用無(wú)機(jī)膜或有機(jī)膜，或者同時(shí)使用無(wú)機(jī)膜和有機(jī)膜形成。應(yīng)注意，雖然圖4A和4C各自描述了在晶體管11和發(fā)光元件12之間僅設(shè)置有第一層間絕緣膜16a_16c的結(jié)構(gòu)，但也可以使用如4B所示的結(jié)構(gòu)，其中除了第一層間絕緣膜 16 (16a和16b)之外還設(shè)置有第二層間絕緣膜19 (19a和19b)。在圖4B所示的發(fā)光器件中， 第一電極13穿過(guò)與導(dǎo)線17相連的第二層間絕緣膜19。第二層間絕緣膜19可以是類(lèi)似第一層間絕緣膜16的多層，或者可以是單層。第二層間絕緣膜19由可以通過(guò)施用方法形成為膜的丙烯酸類(lèi)物質(zhì)、硅氧烷物質(zhì)(包括硅-氧鍵(Si-O鍵)骨架并且至少包含氫作為取代基的有機(jī)基團(tuán))或者自平坦化物質(zhì)如氧化硅形成。第二層間絕緣層1%由含氬(Ar)的氮化硅膜形成。注意對(duì)形成各層的物質(zhì)沒(méi)有特別
22限制，除上述物質(zhì)之外的其它物質(zhì)也可以使用。使用除上述物質(zhì)之外的其它物質(zhì)形成的層可以進(jìn)一步組合。如上所述，第二層間絕緣膜19a和19b可以同時(shí)使用無(wú)機(jī)材料和有機(jī)材料形成，或使用無(wú)機(jī)膜或有機(jī)膜形成。在發(fā)光元件12中第一電極和第二電極都使用透光物質(zhì)形成的情況下，發(fā)射的光可以通過(guò)第一電極13和第二電極14提取，如圖4A中箭頭所示。此外，在僅僅第二電極14 使用透光物質(zhì)形成的情況下，發(fā)射的光可以僅通過(guò)第二電極14被提取，如圖4B中箭頭所示。這種情況下，第一電極13優(yōu)選使用具有高反射率的材料形成，或者優(yōu)選使用具有高反射率的材料形成的膜設(shè)置在第一電極13下方。此外，在僅僅第一電極13使用透光物質(zhì)形成的情況下，發(fā)射的光可以僅通過(guò)第一電極13被提取，如圖4C中箭頭所示。這種情況下， 第二電極14優(yōu)選使用具有高反射率的材料形成，或者高反射率膜優(yōu)選在第二電極14上方形成。此外，在發(fā)光元件12中，可以堆疊層15，使得當(dāng)施加電壓使第二電極14的電勢(shì)高于第一電極13時(shí)，發(fā)光元件12運(yùn)行；或者可以堆疊層15，使得當(dāng)施加電壓使第二電極14 的電勢(shì)低于第一電極13時(shí)，發(fā)光元件12運(yùn)行。在前一種情況中，晶體管11是η-溝道晶體管，而在后一種情況中，晶體管11是P-溝道晶體管。注意，雖然圖4A-4C的各截面圖中僅示出一個(gè)發(fā)光元件，但也可以在像素部分的陣列中排列多個(gè)發(fā)光元件。此外，在進(jìn)行顏色組分R(紅)、G(綠)和B(藍(lán))的彩色顯示情況下，在像素部分中形成提供三種光發(fā)射(R，G和B)的多個(gè)發(fā)光元件。此外，顏色組分不限于三種顏色，可以使用四種或更多種顏色的顏色組分，或者可以使用除R，G和B之外的顏色。例如，可添加白色，這樣可以使用R，G，B和W(W表示白色)?？梢允褂靡韵路椒ㄗ鳛椴煌伾M分的發(fā)光元件的制造方法其中分別設(shè)置有不同顏色EL層的方法；其中形成所有EL層來(lái)發(fā)射白光并且用濾色片組合EL層的方法，從而得到不同顏色組分的發(fā)光元件；其中形成所有EL層來(lái)發(fā)射藍(lán)光或波長(zhǎng)小于藍(lán)光的光，并且用色轉(zhuǎn)換層組合EL層的方法，從而得到不同顏色組分的發(fā)光元件；或者類(lèi)似方法。如上所述，在本實(shí)施方式中，描述通過(guò)晶體管控制發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)的有源矩陣發(fā)光器件。但是，也可以使用驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件的無(wú)源矩陣發(fā)光器件，在無(wú)源矩陣發(fā)光器件中不在同樣的基片上提供用于驅(qū)動(dòng)的元件如晶體管作為發(fā)光元件。圖5A是使用任一實(shí)施方式1-4所述的發(fā)光元件制造的無(wú)源矩陣發(fā)光器件的立體圖。此外，圖5B是沿圖5A中破折線X-Y的截面圖。在5A和5B中，在基片951上，在電極952和電極956之間設(shè)置含有機(jī)化合物的層 955。包含有機(jī)化合物的層包括η層(η是大于或等于2的自然數(shù))EL層，其中在第m層(m 是自然數(shù)，l^m^ n-1) EL層和第(m+1)層EL層之間，電子注入層、電子中繼層和電荷產(chǎn)生層依次設(shè)置在陽(yáng)極上。此外，在各EL層中，至少設(shè)置發(fā)光層，除了發(fā)光層之外，根據(jù)適當(dāng)情況設(shè)置空穴注入層、空穴傳輸層、電子傳輸層或電子注入層。電極952的端部被絕緣層953 覆蓋。接著，在絕緣層953上提供分隔層954。分隔層卯4優(yōu)選具有這樣斜率的傾斜側(cè)壁 相對(duì)側(cè)壁之間的距離朝向基片表面降低。換言之，沿窄側(cè)面方向的分隔層954的截面是梯形，基底(朝向絕緣層953的平面方向的類(lèi)似方向并且與絕緣層953相接觸的側(cè)面)短于上側(cè)(朝向絕緣層953的平面方向的類(lèi)似方向并且與絕緣層953不相接觸的側(cè)面)。以這種方式設(shè)置分隔層954，從而可以防止由于靜電等原因?qū)е碌陌l(fā)光元件缺陷。當(dāng)無(wú)源矩陣發(fā)光器件包括任一實(shí)施方式1-4所述的發(fā)光元件時(shí)，它也可以以低功率消耗驅(qū)動(dòng)。在本實(shí)施方式中所述的發(fā)光器件中使用任意上述實(shí)施方式中描述為實(shí)例的發(fā)光元件；這樣，發(fā)光器件可以具有高亮度，可以在低電壓下驅(qū)動(dòng)并且消耗較少的功率。(實(shí)施方式6)在實(shí)施方式6中，將描述各自包括實(shí)施方式5所述的發(fā)光器件作為其一部分的電子器件。實(shí)施方式6所述的電子器件各自包括具有任意實(shí)施方式1-4所述的發(fā)光元件的顯示器部分，它具有高亮度，在低電壓下驅(qū)動(dòng)并且消耗較少的功率。以下給出本實(shí)施方式的電子器件的例子攝像機(jī)如攝影機(jī)和數(shù)碼相機(jī)；眼鏡式顯示器、導(dǎo)航系統(tǒng)、音頻重放裝置(例如車(chē)載音頻立體聲系統(tǒng)或音頻立體聲裝置)、計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、便攜式信息終端(如，移動(dòng)計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話機(jī)、便攜式游戲機(jī)、電子書(shū)閱讀器等)、裝有記錄介質(zhì)的圖像重現(xiàn)裝置(具體地，能夠?qū)?shù)字通用盤(pán)(DVD)之類(lèi)的記錄介質(zhì)進(jìn)行重現(xiàn)、 并裝配有能顯示圖像的顯示裝置的裝置)等。這些電子器件的具體例子顯示在圖6A-6E中。圖6A顯示便攜式信息終端器件的一個(gè)例子。便攜式信息終端器件9200結(jié)合有計(jì)算機(jī)，因此可以處理各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)。給出個(gè)人數(shù)字助理(PDA)作為便攜式信息終端器件 9200的一個(gè)例子。便攜式信息終端器件9200具有兩個(gè)外殼外殼9201和外殼9203。外殼9201和外殼9203用連接部分9207連接，這樣便攜式信息終端器件9200可折疊。顯示器部分9202 結(jié)合在外殼9201中，外殼9203設(shè)置有鍵盤(pán)9205。無(wú)須再言，便攜式信息終端器件9200的結(jié)構(gòu)不限于上述結(jié)構(gòu)，便攜式信息終端器件9200可以根據(jù)適當(dāng)情況設(shè)置另外的附件。在顯示器部分9202中，與任意上述實(shí)施方式中所述的發(fā)光元件類(lèi)似的發(fā)光元件設(shè)置成陣列。所述發(fā)光元件具有高亮度、低驅(qū)動(dòng)電壓和低功率消耗的特征。包括這些發(fā)光元件的顯示器部分9202具有類(lèi)似這些發(fā)光元件的特征；因此，這種便攜式信息終端器件可以獲得低功率消
耗 ο圖6B示出根據(jù)本實(shí)施方式的數(shù)碼攝像機(jī)的例子。數(shù)碼攝像機(jī)9500包括結(jié)合在外殼9501中的顯示器部分9503和多個(gè)操作部分。注意數(shù)碼攝像機(jī)9500的結(jié)構(gòu)沒(méi)有特別限制，數(shù)碼攝像機(jī)9500可以根據(jù)適當(dāng)情況設(shè)置另外的附件。在該數(shù)碼攝像機(jī)中，顯示器部分9503包括與任意上述實(shí)施方式中所述的發(fā)光元件類(lèi)似的發(fā)光元件，所述發(fā)光元件設(shè)置成陣列。所述發(fā)光元件具有低驅(qū)動(dòng)電壓、高亮度和低功率消耗的特征。包括這些發(fā)光元件的顯示器部分9503具有類(lèi)似這些發(fā)光元件的特征；因此，這種數(shù)碼攝像機(jī)可以獲得低功率消耗。圖6C示出根據(jù)本實(shí)施方式的移動(dòng)電話機(jī)的例子。移動(dòng)電話機(jī)9100具有兩個(gè)外殼 外殼9101和外殼9102。外殼9101和外殼9102用連接部分9103連接，這樣移動(dòng)電話機(jī)可折疊。顯示器部分9104結(jié)合在外殼9102中，外殼9101設(shè)置有操作鍵9106。注意移動(dòng)電話機(jī)9100的結(jié)構(gòu)沒(méi)有特別限制，移動(dòng)電話機(jī)9100可以根據(jù)適當(dāng)情況設(shè)置另外的附件。在該移動(dòng)電話機(jī)中，顯示器部分9104包括與任意上述實(shí)施方式中所述的發(fā)光元件類(lèi)似的發(fā)光元件，所述發(fā)光元件設(shè)置成陣列。所述發(fā)光元件具有高亮度、低驅(qū)動(dòng)電壓和低功率消耗的特征。包括這些發(fā)光元件的顯示器部分9104具有類(lèi)似這些發(fā)光元件的特征；因此，這種移動(dòng)電話機(jī)可以獲得較低的功率消耗?？梢允褂萌我馍鲜鰧?shí)施方式中所述的發(fā)光元件作為用于移動(dòng)電話機(jī)等的顯示器的背光。
圖6D顯示便攜式計(jì)算機(jī)的一個(gè)例子。計(jì)算機(jī)9400具有兩個(gè)外殼彼此連接的外殼9401和外殼9404，這樣計(jì)算機(jī)9400可以打開(kāi)和關(guān)閉。顯示器部分9402結(jié)合在外殼9404 中，外殼9401設(shè)置有鍵盤(pán)9403等。注意計(jì)算機(jī)9400的結(jié)構(gòu)沒(méi)有特別限制，計(jì)算機(jī)9400可以根據(jù)適當(dāng)情況設(shè)置另外的附件。在該計(jì)算機(jī)中，顯示器部分9402包括與任意上述實(shí)施方式中所述的發(fā)光元件類(lèi)似的發(fā)光元件，所述發(fā)光元件設(shè)置成陣列。所述發(fā)光元件具有高亮度、低驅(qū)動(dòng)電壓和低功率消耗的特征。包括這些發(fā)光元件的顯示器部分9402具有類(lèi)似這些發(fā)光元件的特征；因此， 這種計(jì)算機(jī)可以獲得較低的功率消耗。圖6E顯示電視接收機(jī)的一個(gè)例子。在電視接收機(jī)9600中，顯示器部分9603結(jié)合在外殼9601之內(nèi)。所述顯示器部分9603可以顯示圖像。這里，所述外殼9601由支架9605支撐?？梢杂猛鈿?601的操作開(kāi)關(guān)或者獨(dú)立的遙控器9610操縱所述電視接收機(jī)9600。 可以使用遙控器9610的操控鍵9609選擇頻道和控制音量，由此控制顯示器部分9603上顯示的圖像。另外，可以在所述遙控器9610上提供顯示器部分9607，用來(lái)顯示從遙控器9610 輸出的顯示信息。注意，電視接收機(jī)9600設(shè)置有接收器、調(diào)制解調(diào)器等?？梢杂媒邮掌鹘邮找话愕碾娨晱V播。另外，當(dāng)通過(guò)調(diào)制解調(diào)器，在有線或無(wú)線的情況下將電視接收機(jī)與通信網(wǎng)絡(luò)連接的時(shí)候，可以進(jìn)行單路(從發(fā)送者到接收者)、或雙路(在發(fā)送者和接收者之間，在接收者之間)信息通訊。在該電視接收機(jī)的至少一個(gè)顯示器部分9603和顯示器部分9607中，與任意上述實(shí)施方式所述的發(fā)光元件類(lèi)似的發(fā)光元件設(shè)置成陣列。所述發(fā)光元件具有高亮度、低驅(qū)動(dòng)電壓和低功率消耗的特征。包含這些發(fā)光元件的顯示器部分具有類(lèi)似這些發(fā)光元件的特征。如上所述，上述實(shí)施方式所述的發(fā)光器件的應(yīng)用范圍非常寬，因此該發(fā)光器件可以應(yīng)用于所有領(lǐng)域的電子器件中。使用實(shí)施方式1-4所述的發(fā)光元件，可以提供顯示高發(fā)光量的具有低功率消耗顯示器部分的電子器件。此外，上述實(shí)施方式所述的發(fā)光器件也可以用作照明器件。將參照?qǐng)D7描述用作照明器件的一個(gè)實(shí)施方式，該實(shí)施方式中使用上述實(shí)施方式所述的發(fā)光器件。圖7示出其中使用上述實(shí)施方式所述的發(fā)光器件的一個(gè)例子作為臺(tái)燈的實(shí)例，所述臺(tái)燈是照明器件并且是內(nèi)部照明器件。圖7所示的臺(tái)燈包括光源3000。使用上述實(shí)施方式所述的發(fā)光器件的一個(gè)例子用于光源3000。因此，可以獲得低功率消耗的發(fā)光器件。由于該發(fā)光器件具有較大的面積，該發(fā)光器件可以用作具有大面積的照明器件。另外，該發(fā)光器件薄并且消耗的功率較低，因此可以用作一種照明器件，其能使得照明器件的厚度減少和功率消耗降低。此外，該發(fā)光器件可以是撓性的，因此可以用作例如類(lèi)似照明器件3002 的卷動(dòng)型照明器件。如本實(shí)施方式所述，參照?qǐng)D6E描述的電視接收機(jī)可以放置在房間內(nèi)， 本實(shí)施方式所述的發(fā)光器件用作室內(nèi)照明器件3001和3002。如上所述，實(shí)施方式5所述的發(fā)光器件的應(yīng)用范圍非常寬，因此該發(fā)光器件可以應(yīng)用于所有領(lǐng)域的電子器件中。應(yīng)注意該實(shí)施方式可以根據(jù)適當(dāng)情況與任意實(shí)施方式1-5
纟口口。
25
[實(shí)施例1]在實(shí)施例1中，參照?qǐng)D8A描述本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)光元件。在本實(shí)施例中使用的材料的化學(xué)式如下。[化學(xué)式1]
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光元件，其包括位于陽(yáng)極和陰極之間的η層(η是大于或等于2的自然數(shù))EL層； 設(shè)置在第m層(m是自然數(shù)，1彡m彡n-l)EL層和第(m+1)層EL層之間的第一層，其中第一層包含選自下組物質(zhì)中的一種堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬化合物、堿土金屬化合物和稀土金屬化合物；設(shè)置在所述第一層上并且位于第m層EL層和第(m+1)層EL層之間的第二層，其中所述第二層包含具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)；以及設(shè)置在所述第二層上并且位于第m層EL層和第(m+1)層EL層之間的電荷產(chǎn)生層，其中所述電荷產(chǎn)生層包含具有高空穴傳輸性質(zhì)的物質(zhì)和受體物質(zhì)， 其中所述電荷產(chǎn)生層在可見(jiàn)光區(qū)域不具有吸收光譜峰。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征在于，向所述包含具有高空穴傳輸性質(zhì)的物質(zhì)和受體物質(zhì)的層中添加所述受體物質(zhì)，以使所述受體物質(zhì)與所述具有高空穴傳輸性質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量比為0.1 1-4.0 1，包括端點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征在于，所述第二層中包含的具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)的LUMO能級(jí)大于或等于-5. OeV0
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征在于，所述第二層中包含的具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)是衍生物或含氮稠合芳族化合物。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征在于，所述受體物質(zhì)是過(guò)渡金屬氧化物或者周期表第4-8族的任意金屬的氧化物。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征在于，所述具有高空穴傳輸性質(zhì)的物質(zhì)是咔唑衍生物或芳烴。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征在于，所述受體物質(zhì)是氧化鉬。
8.一種使用權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件制造的發(fā)光器件。
9.一種包含權(quán)利要求8所述的發(fā)光器件的電子器件。
10.一種包含權(quán)利要求8所述的發(fā)光器件的照明器件。
11.一種發(fā)光元件，其包括位于陽(yáng)極和陰極之間的η層(η是大于或等于2的自然數(shù))EL層； 設(shè)置于第m層(m是自然數(shù)，1彡m彡n-1) EL層和第(m+1)層EL層之間的第一層，其中所述第一層包含具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)和供體物質(zhì)；設(shè)置在所述第一層上并且位于第m層EL層和第(m+1)層EL層之間的第二層，其中所述第二層包含具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)；以及設(shè)置在所述第二層上并且位于第m層EL層和第(m+1)層EL層之間的電荷產(chǎn)生層，其中所述電荷產(chǎn)生層包含具有高空穴傳輸性質(zhì)的物質(zhì)和受體物質(zhì)， 其中所述電荷產(chǎn)生層在可見(jiàn)光區(qū)域不具有吸收光譜峰。
12.如權(quán)利要求11所述的發(fā)光元件，其特征在于，向所述第一層中加入供體物質(zhì)，以使所述供體物質(zhì)與所述具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量比為0.001 1-0.1 1，包括端點(diǎn)ο
13.如權(quán)利要求11所述的發(fā)光元件，其特征在于，所述供體物質(zhì)是選自下組物質(zhì)中的一種堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬化合物、堿土金屬化合物和稀土金屬化合物。
14.如權(quán)利要求11所述的發(fā)光元件，其特征在于，向所述包含具有高空穴傳輸性質(zhì)的物質(zhì)和受體物質(zhì)的層中添加所述受體物質(zhì)，以使所述受體物質(zhì)與所述具有高空穴傳輸性質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量比為0.1 1-4.0 1，包括端點(diǎn)。
15.如權(quán)利要求11所述的發(fā)光元件，其特征在于，所述第二層中包含的具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)的LUMO能級(jí)大于或等于-5. OeV0
16.如權(quán)利要求11所述的發(fā)光元件，其特征在于，所述第二層中包含的具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)是衍生物或含氮稠合芳族化合物。
17.如權(quán)利要求11所述的發(fā)光元件，其特征在于，所述受體物質(zhì)是過(guò)渡金屬氧化物或者周期表第4-8族的任意金屬的氧化物。
18.如權(quán)利要求11所述的發(fā)光元件，其特征在于，所述具有高空穴傳輸性質(zhì)的物質(zhì)是咔唑衍生物或芳烴。
19.如權(quán)利要求11所述的發(fā)光元件，其特征在于，所述受體物質(zhì)是氧化鉬。
20.一種使用權(quán)利要求11所述的發(fā)光元件制造的發(fā)光器件。
21.一種包含權(quán)利要求20所述的發(fā)光器件的電子器件。
22.一種包含權(quán)利要求20所述的發(fā)光器件的照明器件。
全文摘要
提供一種發(fā)光元件，所述發(fā)光元件的陽(yáng)極和陰極之間設(shè)置有n層(n是大于或等于2的自然數(shù))EL層。在第m層(m是自然數(shù)，1≤m≤n-1)EL層和第(m+1)層EL層之間，在所述陽(yáng)極上依次設(shè)置有包含堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬化合物、堿土金屬化合物和稀土金屬化合物中的任一種的第一層，包含具有高電子傳輸性質(zhì)的物質(zhì)并且與所述第一層相接觸的第二層，和包含具有高空穴傳輸性質(zhì)的物質(zhì)和受體物質(zhì)并且與所述第二層相接觸的電荷產(chǎn)生層。所述電荷產(chǎn)生層在可見(jiàn)光區(qū)域不具有吸收光譜峰。
文檔編號(hào)H05B33/12GK102484922SQ201080034689
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月7日
發(fā)明者瀨尾哲史, 能渡広美 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所