发光元件、发光装置和电子装置的利记博彩app

专利名称：发光元件、发光装置和电子装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种电流激励型发光元件。本发明亦涉及具有发光元件的发光装置和 电子装置。更确切地说，本发明涉及一种具有长使用寿命的电流激励型发光元件。此外，本 发明亦涉及具有发光元件的发光装置和电子装置。
背景技术：
近些年来，对于电致发光的发光元件进行了广泛的研究和开发。这些发光元件的 基本结构，就是将具有发光特性的物质插在一对电极之间。通过在这个元件上施加电压，具 有发光特性的物质就会发光。因为这种发光元件是自激励型，其优点在于例如像素可见性比液晶显示更高，以 及不需要背光源。因而，这样一种发光元件被认为是适合用作平板显示元件的。另外，这样 一种发光元件的很大一个优点在于能被制造得薄而轻。而且，发光元件的特征还在于响应 速度非常快。此外，因为这种发光元件能形成为膜状，所以通过形成大面积元件就可以轻易得 到平面型发光。该特性很难通过以白炽灯或LED为代表的点光源、或者以荧光灯为代表的 线光源来获得。因此，发光元件作为平面光源在照明等方面具有高利用价值。电致发光的发光元件可以根据它们是否使用有机化合物或无机化合物作为具有 发光特性的物质来进行粗略分类。在本发明中，具有发光特性的物质是有机化合物。如果具有发光特性的物质是有机化合物，通过施加电压到发光元件上，将电子和 空穴从一对电极注入到含有具有发光特性的有机化合物的层中以产生电流。然后，通过这 些载流子(电子和空穴)的复合，使得具有发光特性的有机化合物达到受激态，并且当受激 态返回到基态时就会发射光。由于这种机制，这种发光元件被称为电流激励型发光元件。需要注意的是通过有 机化合物形成的受激态可以为单重受激态或者三重受激态。从单重受激态发射的光被称为 荧光，而从三重受激态发射的光被称为磷光。为了克服诸多源于这种发光元件材料的问题并且改进其元件结构，进行了改善元 件结构、材料开发等。例如，在非专利文献1中，提供了空穴阻挡层使得使用磷光材料的发光元件有效 地发射光。[非专利文献]Tetsuo TSUTSUI et al. , Japanese Journal of Applied Physics, vol.38, L1502-L1504(1999)

发明内容
然而，如非专利文献中所揭示的那样，空穴阻挡层耐用性差，而发光元件使用寿命 短。因此，发光元件需要具有长使用寿命。考虑到前述问题，本发明的一个目的就是提供一 种具有长使用寿命的发光元件。此外，本发明的另一个目的是提供具有长使用寿命的发光 装置和电子装置。作为勤勉研究的结果，本发明人已经发现当提供用于控制载流子运动的层时，可 以抑制载流子平衡随时间的变化。因此，本发明人也已经发现可以得到一种具有长使用寿 命的发光元件。因此，本发明的一个方面是一种发光元件，其包括发光层和用于控制一对电极之 间的载流子运动的层，其中用于控制一对电极之间的载流子运动的层包括具有载流子传输 性质的第一有机化合物和用于减少第一有机化合物的载流子传输性质的第二有机化合物， 并且第二有机化合物散布在第一有机化合物中。在上述结构中，当载流子为电子时，第一有机化合物的最低空分子轨道能级和第 二有机化合物的最低空分子轨道能级之间的差优选小于0. 3eV。另外，在上述结构中，当载 流子为电子时，第一有机化合物优选为金属络合物，而第二有机化合物优选为芳香胺化合 物。此外，在上述结构中，当载流子为空穴时，第一有机化合物的最高占据分子轨道能级和 第二有机化合物的最高占据分子轨道能级之间的差别优选小于0. 3eV。另外，在上述结构 中，当载流子为空穴时，第一有机化合物优选为芳香胺化合物，而第二有机化合物优选为一 种金属络合物。本发明的另一方面是一种发光元件，其包括发光层和两层用于在第一电极和第二 电极之间控制载流子运动的层。用于控制载流子运动的层中的一层设在发光层与第二电极 之间，用于控制载流子运动的层中的另一层设在发光层与第一电极之间。用于控制载流子 运动的层中的一层包括具有载流子传输性质的第一有机化合物和用于降低第一有机化合 物的载流子传输性质的第二有机化合物，并且第二有机化合物散布在第一有机化合物中。 而用于控制载流子运动的层的另一层则包括具有载流子传输性质的第三有机化合物和用 于降低第三有机化合物的载流子传输性质的第四有机化合物，并且第四有机化合物散布在 第三有机化合物中。用于控制载流子运动的层中的一层的载流子传输性质不同于用于控制 载流子运动的层的另一层。本发明的另一方面是一种发光元件，其包括发光层和用于控制一对电极之间的载 流子运动的层，其中用于控制一对电极之间的载流子运动的层包括第一有机化合物和第二 有机化合物，并且第一有机化合物和第二有机化合物具有相互不同极性的传输载流子。本发明的另一方面是一种发光元件，其包括发光层和用于控制一对电极之间载流 子运动的层，其中用于控制一对电极间载流子运动的层包括第一有机化合物和第二有机化 合物，第一有机化合物是具有电子传输性质的有机化合物，而第二有机化合物是具有空穴 传输性质的有机化合物。本发明的另一方面是一种发光元件，其包括发光层和用于控制第一电极和第二电 极之间载流子运动的层，用于控制载流子运动的层处于发光层和第二电极之间，用于控制 载流子运动的层包括第一有机化合物和第二有机化合物，第一有机化合物为具有电子传输 性质的有机化合物，第二有机化合物为具有空穴传输性质的有机化合物，在用于控制载流子运动的层中，第一有机化合物的重量比例大于第二有机化合物的重量比例，而当施加电 压以使得第一电极的电势高于第二电极的电势时，就可以使发光层发射光。在上述结构中，在第一有机化合物的最低空分子轨道能级和第二有机化合物的最 低空分子轨道能级之间的差优选小于0. 3eV。另外，第一有机化合物优选为金属络合物，而 第二有机化合物优选为芳香胺化合物。此外，在上述结构中，发光层优选具有电子传输性 质。更优选是，发光层包含第三有机化合物和第四有机化合物，第三有机化合物的重量比例 大于第四有机化合物的重量比例，而第三有机化合物具有电子传输性质。在这种情况下，第 一有机化合物和第三有机化合物的结构优选彼此不同。本发明的另一方面是一种发光元件，其包括发光层和用于在第一电极和第二电极 之间控制载流子运动的层，用于控制载流子运动的层处于发光层和第一电极之间，用于控 制载流子运动的层包括第一有机化合物和第二有机化合物，第一有机化合物为具有空穴传 输性质的有机化合物，第二有机化合物为具有电子传输性质的有机化合物，在用于控制载 流子运动的层中，第一有机化合物的重量比例大于第二有机化合物的重量比例，而当施加 电压以使得第一电极的电势高于第二电极的电势时，就可以使发光层发射光。在上述结构中，第一有机化合物的最高占据分子轨道能级和第二有机化合物的最 高占据分子轨道能级之间的差优选小于0. 3eV。此外，第一有机化合物优选为芳香胺化合 物，而第二有机化合物优选为金属络合物。另外，在上述结构中，发光层优选具有空穴传输 性质。另外，发光层优选包含第三有机化合物和第四有机化合物，第三有机化合物的重量比 例大于第四有机化合物的重量比例，而第三有机化合物具有空穴传输性质。在这种情况下， 第一有机化合物和第三有机化合物在结构上优选为彼此不同的化合物。本发明的另一方面是一种发光元件，其包括发光层和两层用于控制第一电极和第 二电极之间的载流子运动的层。用于控制载流子运动的层中的一层设在发光层和第二电极 之间，而用于控制载流子运动的层的另一层设在发光层和第一电极之间。用于控制载流子 运动的层中的一层包括具有电子传输性质的第一有机化合物和具有空穴传输性质的第二 有机化合物，而在该用于控制载流子运动的层的一层中，第一有机化合物的重量比例大于 第二有机化合物的重量比例。在用于控制载流子运动的层的另一层中包括具有空穴传输性 质的第三有机化合物和具有电子传输性质的第四有机化合物，而在该用于控制载流子运动 的层的另一层中，第三有机化合物的重量比例大于第四有机化合物的重量比例。当施加电 压以使得第一电极的电势高于第二电极的电势时，就可以使发光层发射光。本发明的另一方面是一种发光元件，其包括发光层和用于控制一对电极之间载流 子运动的层，其中用于控制载流子运动的层包括第一有机化合物和第二有机化合物，并且 当第一有机化合物的偶极距大小为P1而第二有机化合物的偶极距大小为P2时，满足关系 P1A32 彡 3 或 P1A32 ^ 0. 33ο本发明的另一方面是一种发光元件，其包括发光层和用于控制第一电极和第二电 极之间的载流子运动的层，用于控制载流子运动的层设在发光层和第二电极之间，用于控 制载流子运动的层包括第一有机化合物和第二有机化合物，当第一有机化合物的偶极距大 小为P1而第二有机化合物的偶极距大小为P2时，满足关系P1A32 ^ 3 ；而在用于控制载流子 运动的层中，第一有机化合物的重量比例大于第二有机化合物的重量比例，而当施加电压 以使得第一电极的电势高于第二电极的电势时，就可以使发光层发射光。
在上述结构中，第一有机化合物的最低空分子轨道能级和第二有机化合物的最低 空分子轨道能级之间的差优选小于0. 3eV。另外，第一有机化合物优选为金属络合物，而第 二有机化合物优选为芳香胺化合物。此外，在上述结构中，发光层优选具有电子传输性质。 另外，发光层优选包含第三有机化合物和第四有机化合物，第三有机化合物的重量比例大 于第四有机化合物的重量比例，而第三有机化合物具有电子传输性质。在这种情况下，第一 有机化合物和第三有机化合物的结构优选彼此不同的有机化合物。本发明的另一方面是一种发光元件，其包括发光层和用于控制第一电极和第二电 极之间的载流子运动的层，用于控制载流子运动的层设在发光层和第一电极之间，用于控 制载流子运动的层包括第一有机化合物和第二有机化合物，当第一有机化合物的偶极距大 小为P1而第二有机化合物的偶极距大小为P2时，满足关系P/P2 ^ 0. 33，在用于控制载流 子运动的层中，第一有机化合物的重量比例大于第二有机化合物的重量比例，而当施加电 压以使得第一电极的电势高于第二电极的电势时，就可以使发光层发射光。在上述结构中，第一有机化合物的最高占据分子轨道能级和第二有机化合物的最 高占据分子轨道能级之间的差优选小于0. 3eV。此外，第一有机化合物优选为芳香胺化合 物，而第二有机化合物优选为金属络合物。另外，在上述结构中，发光层优选具有空穴传输 性质。另外，发光层优选包含第三有机化合物和第四有机化合物，第三有机化合物的重量比 例大于第四有机化合物的重量比例，而第三有机化合物具有空穴传输性质。在这种情况下， 第一有机化合物和第三有机化合物的结构优选彼此不同的有机化合物。本发明的另一方面是一种发光元件，其包括发光层和两层用于控制第一电极和第 二电极之间的载流子运动的层。用于控制载流子运动的层中的一层设在发光层和第二电极 之间，而用于控制载流子运动的层的另一层设在发光层和第一电极之间。用于控制载流子 运动的层中的一层包括第一有机化合物和第二有机化合物；当第一有机化合物的偶极距大 小为P1而第二有机化合物的偶极距大小为P2时，满足关系P1A32 ^ 3 ；而在该用于控制载流 子运动的层一层中，第一有机化合物的重量比例大于第二有机化合物的重量比例。在用于 控制载流子运动的层的另一层中包括第三有机化合物和第四有机化合物；当第三有机化合 物的偶极距大小为P3而第四有机化合物的偶极距大小为P4时，满足关系P3/P4 ≤ 0. 33 ；而 在该用于控制载流子运动的层的另一层中，第三有机化合物的重量比例大于第四有机化合 物的重量比例。当施加电压以使得第一电极的电势高于第二电极的电势时，就可以使发光 层发射光。 在上述结构中，用于控制载流子运动的层的厚度优选大于或等于5nm而小于或等 于20nm。另外，在上述结构中，用于控制载流子运动的层和发光层优选彼此相接触。此外，本发明包括一种发光装置，其包括上述发光元件。本说明书中的发光装置包 括图像显示装置、发光装置、或者光源(包括照明装置)。另外，本发明中的发光装置包括下 列所有模块其中连接器诸如FPC (柔性印刷电路)、TAB (卷带式自动接合)载带或TCP (卷 带式封装)被连接到具有发光元件的面板上的模块；其中在TAB载带或者TCP的末端处具 有印刷布线板的模块；以及其中IC (集成电路)通过COG (玻璃上芯片)技术直接安装到其 上形成了发光元件的基板上的模块。此外，本发明包括一种电子装置，其使用本发明的发光元件作为其显示部分。因 而，本发明的电子装置的一个特征就是包括具有上述发光元件的显示部分和用于控制发光装置发光的控制器。在本发明的发光元件中，设有用于控制载流子运动的层，并且能够抑制载流子平 衡随时间的变化。因此，就能得到具有长使用寿命的发光元件。此外，本发明的发光元件被 应用于发光装置和电子装置，由此可以得到具有高发光效率和低功耗的发光装置和电子装 置。另外，还可以得到具有长使用寿命的发光装置和电子装置。


附图IA和IB显示了本发明实施方式1中的发光元件。附图2A和2B显示了本发明实施方式1中的发光元件，其具有与附图IA和IB的 发光元件不同的堆叠结构。附图3A到3C显示了本发明实施方式1中发光元件的发光方式。附图4显示了本发明实施方式1中发光元件的用于控制载流子运动的层的概念。附图5A和5B显示了本发明实施方式2中发光元件。附图6A和6B显示了本发明实施方式2中发光元件，其具有与附图5A和5B的发 光元件不同的堆叠结构。附图7A到7C显示了本发明实施方式2中发光元件的发光方式。附图8显示了本发明实施方式2中发光元件的用于控制载流子运动的层的一个概
O附图9显示了本发明实施方式3中，其中堆叠了多个发光单元的发光元件。附图IOA和IOB显示了本发明实施方式4中的有源矩阵发光装置。附图IlA和IlB显示了本发明实施方式4中的无源矩阵发光装置。附图12A至12D是本发明的电子装置。附图13显示了电子装置，其中使用本发明的发光装置作为背光源。附图14显示了作为本发明的照明装置的台灯。附图15显示了使用作为本发明照明装置的室内照明装置。附图16显示了一个实施方式的发光元件。附图17显示了发光元件1的电流密度与亮度的关系特性图。附图18显示了发光元件1的电压与亮度的关系特性图。附图19显示了发光元件1的亮度与电流效率的关系特性图。附图20显示了发光元件1的发射光谱图。附图21显示了由恒定电流驱动的发光元件1和参考发光元件2的连续发光测试 结果对比图。附图22显示了发光元件3的电流密度与亮度的关系特性图。附图23显示了发光元件3的电压与亮度的关系特性图。附图24显示了发光元件3的亮度与电流效率的关系特性图。附图25显示了发光元件3的发射光谱图。附图26显示了 Alq的还原反应特性图。附图27显示了 2PCAPA的还原反应特性图。附图28显示了香豆素30的还原反应特性图。
具体实施例方式首先，说明发光元件的亮度衰减因素。发光元件通常通过恒定电流驱动，而这种情 况中，亮度衰减表示电流效率降低。因为电流效率是每单位电流值的光的亮度，电流效率显 著依赖于发光层中有多少流动的载流子对载流子复合(载流子平衡)有贡献或者发光层中 有多少被复合的载流子(即激子)对发光(量子产额)有贡献。因而，认为载流子平衡随时间的变化或者量子产额的时间衰减是主要的亮度衰减 因素。在本发明中，主要关注于载流子平衡随时间的变化。在下文中，会结合附图详细解释本发明的实施方式。然而，本发明并不只限于以下 的解释，并且本发明很容易被本领域技术人员所理解而可以有诸多改变和修改，除非这样 的改变和修改不属于本发明的内容和范围。因此，本发明不被解释为只限于以下实施方式 的描述。(实施方式1)本发明的发光元件的实施方式会结合附图IA在以下进行解释。在该实施方式中， 会解释一种发光元件，其具有用于控制电子运动的层作为用于控制载流子运动的层。即在 本发明中，为了抑制载流子平衡随时间的变化和使得发光元件具有长使用寿命，载流子使 用控制载流子运动的层在远离电极的部分被复合。在本发明的发光元件中，在一对电极之间具有多个层。多个层是通过组合包含具 有高载流子注入特性的物质或者具有高载流子传输特性的物质的层而被堆叠的，以使得发 光区形成于远离电极的部分中，换句话说，载流子在远离电极的部分中被复合。在本实施方式中，发光元件包括第一电极202，第二电极204，和在第一电极202与 第二电极204之间的EL层203。需要注意的是本实施方式以下的解释基于假设第一电极用 作阳极而第二电极204用作阴极。即本实施方式以下的解释基于以下假设，电压被施加到 第一电极202和第二电极204上使得第一电极202的电势高于第二电极204的电势，从而 能发射光。衬底201被用作发光元件的基体。诸如玻璃、塑料等材料可以被用作衬底201。在 本发明的发光元件中，衬底201可以被留在使用发光元件的发光装置或电子装置中。此外， 衬底201还可以用作发光元件制造过程中的基体。在这种情况下，衬底201不会留在最终 的制造成品中。金属、合金、导电化合物、它们的混合物等具有高功函数(确切地说，功函数大于 或等于4. OeV)的材料适合被用作第一电极202的材料。确切地说，可以使用例如氧化 铟_氧化锡(ΙΤ0 氧化铟锡)、含硅或氧化硅的氧化铟_氧化锡、氧化铟_氧化锌(ΙΖ0 氧 化铟锌)、含氧化钨和氧化锌的氧化铟(IWZO)等材料。这样的导电金属氧化物膜一般通过溅射来形成，但是也可以通过应用溶胶凝胶法 的喷墨、旋涂方法来形成。例如，氧化铟_氧化锌(IZO)可以通过使用在氧化铟中掺入1到 20wt%氧化锌的靶材进行溅射来形成。含氧化钨和氧化锌的氧化铟(IWZO)可以通过使用 在氧化铟中掺入0. 5到5衬％氧化钨和0. 1到1衬％氧化锌的靶材的溅射来形成。除了这 些以外，还可以使用金(Au)、钼(Pt)、镍(Ni)、钨(W)、铬(Cr)、钼(Mo)、铁(Fe)、钴(Co)、铜 (Cu)、钯(Pd)、钛(Ti)、金属材料的氮化物(诸如氮化钛=TiN)等。
当包含以下所述合成材料的层被用作与第一电极接触的层时，那么各种金属、合 金、导电化合物、和它们的混合物可以被用作第一电极而不考虑其功函数。例如，可以使用 铝(Al)、银(Ag)、含有铝的合金(AlSi等)等材料。需要注意的是术语“合成”并不只是简 单混合两种材料，而是一种状态，其中通过混合多种材料使得电荷在材料之间被施予和接受。此外，属于元素周期表中第一组或第二组元素的金属是低功函数材料，即碱金属 诸如锂(Li)或铯(Cs)，碱土金属诸如镁(Mg)、钙(Ca)、或者锶(Sr)，含这些金属的合金(诸 如MgAg合金或MgLi合金)，稀土金属诸如铕(Eu)或镱(Yb)，含这种稀土金属的合金等材 料都可以被使用。可以通过真空蒸镀法形成由碱金属、碱土金属或含有这些金属的合金制 成的膜。另外，包含碱金属或碱土金属的合金可以通过溅射来形成。此外，银膏等可以通过 喷墨来形成。EL层203具有第一层211，第二层212，第三层213，第四层214，第五层215，和第 六层216。在这个EL层203中，第三层213是发光层，而第四层214是用于控制载流子运动 的层。如本实施方式中所示只要EL层203包括本实施方式所示的用于控制载流子运动的 层和发光层就可以，对其它层不做特别限制。例如，EL层203可以通过适当组合空穴注入 层、空穴传输层、发光层、用于控制载流子运动的层、电子传输层、电子注入层等来形成。第一层211是包括具有高空穴注入特性的物质的层。具有高空穴注入特性的物质 可以使用氧化钼(MoOx)、氧化钒(VOx)、氧化钌(RuOx)、氧化钨(WOx)、氧化锰(MnOx)等作 为材料。另外，作为低分子有机化合物，可以使用酞菁化合物诸如酞菁染料(缩写H2Pc)、 酞菁铜(II)(缩写CuPc)，或者钒氧酞菁(缩写V0Pc)。此外，还可以使用芳香胺化合物，诸如4，4’，4”_三(N，N-二苯基氨基)-三 苯胺(缩写TDATA)、4，4，，4”_三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]-三苯胺(缩写 MTDATA)、4，4，- 二 [N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]联苯(缩写DPAB)、4，4，- 二 (N-{4-[N' -(3-甲基苯基)-N’ -苯基氨基]苯基}-N-苯基氨基)联苯(缩写DNTPD)、 1，3，5-三[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]苯(缩写DPA3B)、3-[N-(9-苯基 咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(缩写PCzPCAl)、3，6-二 [N_(9_苯基咔 唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(缩写PCzPCA2)、以及3-[N- (1-萘基)-N- (9-苯 基咔唑-3-基)氨基]-9-苯基咔唑(缩写PCzPCNl)。另外，也可以使用其它化合物。第一层211的材料可以使用其中受主物质被混合入具有高空穴传输特性的物质 的合成材料。需要注意的是，通过使用这种其中受主物质被混合入具有高空穴传输特性的 物质的合成材料，可以选择用于形成电极的金属而不考虑其功函数。换句话说，除了具有高 功函数的金属之外，还可以使用具有低功函数的金属作为第一电极202。这样的合成材料可 以通过具有高空穴传输特性的物质和受主物质的共蒸镀来形成。可以使用各种化合物作为用于合成材料的有机化合物，诸如芳香胺化合物，咔唑 衍生物，芳香烃，和高分子化合物(诸如低聚物、树枝状聚合物、以及高聚物)。优选使用具 有高空穴传输特性的有机化合物作为用于合成材料的有机化合物。确切地说，优选用空穴 迁移率大于或等于10_6Cm2/VS的物质。然而，也可以使用除此之外的其它空穴传输特性高 于电子传输特性的物质。用于合成材料的有机化合物将在以下进行详细说明。可以使用下列材料作为用于合成材料的有机化合物，例如芳香胺化合物诸如 MTDATA、TDATA, DPAB, DNTPD, DPA3B、PCzPCAU PCZPCA2、PCZPCNI、4，4，- 二 [N_(l_ 萘 基)-N-苯基氨基]联苯(缩写NPB或α -NPD)、以及N，N’ - 二(3-甲基苯基)-N, N’ - 二 苯基-[1，1’_联苯基]-4，4’_ 二胺(缩写TPD)；或者咔唑衍生物诸如4，4’-二(N-咔唑 基)_联苯(缩写CBP)、1，3，5-三[4-(N-咔唑基)苯基]苯(缩写TCPB)、9-[4-(10-苯 基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(缩写CzPA)、以及1，4_ 二 [4_(咔唑基)苯基]_2，3，5， 6-四苯基苯。此外，还可以使用以下芳香烃化合物，诸如2-叔丁基-9，10-二(2-萘基)蒽(缩 写t-BuDNA)、2_ 叔丁基-9，10- 二(1-萘基)蒽、9，10- 二(3，5- 二苯基苯基)蒽(缩写 DPPA)、2_ 叔丁基-9，10- 二 (4-苯基苯基)蒽(缩写 t-BuDBA)、9，10- 二(2-萘基)蒽(缩 写DNA)、9，10-二苯基蒽(缩写DPAnth)、2-叔丁基蒽(缩写:t_BuAnth)、9，10-二 (4-甲 基-1-萘基)蒽(缩写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(2-萘基)蒽、9，9，- 二蒽基、10，10，- 二苯基 _9，9，- 二蒽基、10，10，- 二(2-苯基 苯基)-9，9，- 二蒽基、10，10，- 二 [(2，3，4，5，6-五苯基)苯基]_9，9’ - 二蒽基、蒽、并四 苯、红荧烯、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’ - 二(2， 2-二苯基乙烯基)联苯(缩写DPVBi)、&&9，10-: [4-(2，2-二苯基乙烯基)苯基]蒽 (缩写DPVPA)。受主物质的材料可以使用有机化合物诸如7，7，8，8_四氰_2，3，5，6_四氟二甲基 对苯醌(缩写=F4-TCNQ)以及氯醌。另外，还可以使用过渡金属氧化物。另外，还可以使用 属于元素周期表第4组到第8组元素的金属的氧化物。确切地说，优选使用氧化钒、氧化铌、 氧化钽、氧化铬、氧化钼、氧化钨、氧化锰以及氧化铼，因为它们的电子接受特性高。在它们 之中，氧化钼是尤其优选的，因为其在空气中化学性质稳定而且吸湿特性低所以最容易被 处理。第一层211的材料可以使用高分子化合物(诸如低聚物、树枝状聚合物、以及高 聚物)。例如，可以使用以下高分子化合物聚(N-乙烯咔唑)(缩写PVK)；聚(4-乙烯三 苯胺)(缩写PVTPA)；聚[N-(4-{N' -[4-(4- 二苯基氨基)苯基]苯基-N’ -苯基氨基} 苯基)甲基丙烯酰胺](缩写PTPDMA)；以及聚[N，N’ - 二(4- 丁基苯基)-N，N’ - 二(苯 基)联苯胺](缩写=Poly-TPD)。另外，还可以使用掺杂了酸的高分子化合物诸如聚(3， 4-乙烯二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PED0T/PSS)、以及聚苯胺/聚(苯乙烯磺酸)(PAni/ PSS)。此外，第一层211的形成可以使用利用上述高分子化合物诸如PVK、PVTPA、PTPDMA、 或Poly-TPD以及上述受主物质形成的合成材料。第二层212是包含具有高空穴传输特性的物质的层。作为具有高空穴传输特性 的物质的低分子有机化合物，可以使用芳香胺化合物诸如NPB (或α -NPD)、TPD、4，4’ - 二 [N-(9，9-二甲基芴-2-基)-N-苯基氨基]联苯(缩写DFLDPBi)、W&4，4’_: [N-(螺-9， 9’ - 二芴-2-基)-N-苯基氨基]联苯(缩写BSPB)。这些物质大体上是具有空穴迁移率 大于或等于10_6cm7Vs的物质。然而，也可以使用除了这些物质之外的其它空穴传输特性高于电子传输特性的物 质。包含具有高空穴传输特性的物质的层并不只限于单层，而是可以堆叠两层或多层包含 上述物质的层。此外，作为第二层212的材料，还可以使用高分子化合物诸如PVK、PVTPA、PTPDMA、以及 PoIy-TPD。第三层213是包括具有高发光特性的物质的层，其相当于本发明的发光层，并且 可以使用许多材料。确切地说，作为发射蓝光的发光材料的低分子有机化合物，可以使用N， N，-二 [4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N，N，-二苯基 stylbene-4，4，- 二胺(缩写YGA2S)、 4-(9H-咔唑-9-基)-4’ -(10-苯基-9-蒽基)三苯基胺(缩写YGAPA)等。作为发射绿 光的发光材料，可以使用N-(9，10- 二苯基-2-蒽基)-N，9- 二苯基-9H-咔唑-3-胺(缩 写2PCAPA)、N-[9，10-二 (1，1，-联苯-2-基)-2-蒽基]-N，9-二苯基-9H-咔唑-3-胺 (缩写:2PCABPhA)、^(9，10-二苯基-2-蒽基)-队N，，N，-三苯基-1，4-苯二胺(缩写 2DPAPA)、N- [9，10- 二(1，1，-联苯-2-基)-2-蒽基]-N, N，，N，-三苯基-1，4-亚苯基二胺 (缩写:2DPABPhA)、N-9，10-二 (1，1 ’_ 联苯 _2_ 基)_N_[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N-苯 基蒽-2-胺(缩写2YGABPhA)、N，N，9-三苯基蒽-9-胺(缩写=DPhAPhA)等。作为发射黄光 的发光材料，可以使用红荧烯、5，12- 二(1，1’-联苯-4-基)-6，11- 二苯基并四苯(缩写 BPT)等。作为发射红光的发光材料，可以使用N，N，N’，N’-四(4-甲基苯基)并四苯_5， 11-二胺(缩写印-1^^1))、7，13-二苯基-^^-四(4-甲基苯基)苊并[1,2-a]荧 蒽-3，10- 二胺(缩写p-mPhAFD)等。因为用于控制载流子运动的层设在发光层和用作本实施方式中阴极的第二电极 之间，所以发光层优选具有电子传输特性。如果发光层具有电子传输特性，那么为了防止电 子穿透发光层通常会在发光层和阳极之间提供电子阻挡层。然而，当电子阻挡功能随时间 退化的时候，复合区会延伸到电子阻挡层的内部(或者空穴传输层的内部)并且电流效率 会显著减小(也就是亮度衰减)。另一方面，在本发明中，在发光层之前(在阴极侧)提供 电子阻挡层以用来控制电子运动。因此，即使当电子平衡(例如，迁移率或者电子相对于空 穴的数量)或多或少损失了的时候，也有发光层中的复合比率基本不改变而亮度基本不降 低的优点。需要注意的是发光层可以具有其中具有高发光特性的上述物质分布于另一物质 中的结构。作为其中分布了具有发光特性的物质的材料，可以使用许多种材料，但优选使用 一种物质，其最低空分子轨道能级(LUM0能级)高于具有发光特性的物质的最低空分子轨 道能级而其最高占据分子轨道能级(HOMO能级)低于具有发光特性的物质的最高占据分子 轨道能级。因为用于控制载流子运动的层设在发光层和用作本实施方式中阴极的第二电极 之间，所以发光层优选具有电子传输特性。即优选电子传输特性高于空穴传输特性。因此， 优选使用具有电子传输特性的有机化合物作为其中分布了具有高发光特性的物质的材料。 确切地说，可以使用下列材料金属络合物诸如三(8-羟基喹啉)铝(III)(缩写Alq)、 三(4-甲基-8-羟基喹啉)铝(III)(缩写=Almq3)、二(10-羟基苯并[h]羟基喹啉)铍 (II)(缩写=BeBq2)、二(2_甲基_8_羟基喹啉)(4_苯基苯酚合)铝(III)(缩写BAlq)、二 (8-羟基喹啉)锌(II)(缩写Znq)、二 [2_(2_苯并噁唑基)苯酚]锌(II)(缩写ZnPBO)、 以及二 [2-(2_苯并噻唑基)苯酚]锌(II)(缩写ZnBTZ)；杂环化合物诸如2_(4_联苯 基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁唑(缩写PBD)、1，3-二 [5-(对-叔丁基苯基)-1，3， 4-噁唑基-2-基]苯(缩写:0XD-7)、3-(4-联苯基)-4_苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1，2， 4-三唑(缩写:丁八2)、2，2，，2”-(1，3，5-苯三基)三(1-苯基-IH-苯并咪唑)(缩写=TPBI),向红菲咯啉(缩写BPhen)、以及浴铜灵(缩写BCP)；或者稠合芳烃诸如9-[4_(10_苯 基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(缩写CzPA)、3，6-二苯基-9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯 基]-9H-咔唑(缩写DPCzPA)、9，10-二(3，5_ 二苯基苯基)蒽(缩写DPPA)、9，10-二 (2-萘基)蒽(缩写0嫩)、2叔丁基-9，10-二(4-苯基苯基)蒽(缩写t-BuDBA)、9，9，_ 二 蒽基(缩写BANT)、9，9’ _(芪 _3，3’ - 二基)二苯蒽(缩写DPNS)、9，9’ -(芪 _4，4’ - 二 基)二苯蒽(缩写DPNS2)、以及3，3，，3”-(苯-I，3，5-三基)三芘(缩写TPB3)。此外，可以使用多种材料作为其中分布了具有发光特性的物质的材料。例如，为了 抑制晶化，可以额外添加用于抑制红荧烯等物质晶化的物质。此外，为了有效地给具有发光 特性的物质传输能量，可以额外添加NPB、Alq等。当具有高发光特性的物质分布于另一物 质中的时候，可以抑制第三层213的晶化。另外，还可以抑制由于高浓度的具有高发光特性 的物质引起的浓度淬灭。作为第三层213，可以使用高分子化合物。确切地说，作为发射蓝光的发光材 料，可以使用聚(9，9- 二辛基芴-2，7- 二基)(缩写P0F)、聚[(9，9- 二辛基芴-2，7- 二 基)-co-(2，5-二甲氧基苯-1，4-二基)](缩写=PF-DMOP), M {(9，9-二辛基芴-2，7-二 基)-co- [N，N’ - 二 -(对-丁基苯基)-1，4- 二氨基苯]}(缩写TAB-PFH)等。作为发射 绿光的发光材料，可以使用聚(对_苯撑乙烯)(缩写PPV)、聚[(9，9- 二己基芴-2，7- 二 基)-alt-C0-(苯并[2,1,3]噻二唑-4，7-二基)](缩写PFBT)、聚[(9，9_ 二辛基-2， 7-二乙烯亚芴)-alt-C0-(2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-l，4-苯撑)]等。作为发射橙 光到红光的发光材料，可以使用聚[2-甲氧基_5-(2’ -乙基己氧基)-1，4_苯撑乙烯](缩 写MEH-PPV)、聚(3-丁基噻吩-2，5-二基)、聚{[9，9-二己基-2，7-二(1_氰基乙烯)亚 芴]-alt-CO-[2，5-二(N，N，- 二苯基氨基)-1，4_苯撑]}、聚{[2-甲氧基_5_(2_乙基己 氧基)-1，4_ 二 (I-氰基乙烯苯撑)]-alt-co-[2，5-二 (N，N，_ 二苯基氨基)_1，4_苯撑]} (缩写=CN-PPV-DPD)等。第四层214是用于控制载流子运动的层。第四层214包括两种以上物质。在第四 层214中，第一有机化合物的重量比例大于第二有机化合物的重量比例，并且第一有机化 合物和第二有机化合物传输载流子的极性互不相同。在本实施方式中，将解释关于用于控 制载流子运动的层处于具有发光功能的第三层213(发光层)和作为阴极的第二电极204 之间的情况。如果相比于与发光层之间的距离，用于控制载流子运动的层更靠近作为阴极的第 二电极的话，那么第一有机化合物优选为具有电子传输特性的有机化合物，而第二有机化 合物优选为具有空穴传输特性的有机化合物。即，第一有机化合物优选为电子传输特性高 于空穴传输特性的物质。第二有机化合物优选为空穴传输特性高于电子传输特性的物质。 此外，第一有机化合物的最低空分子轨道能级(LUM0能级)和第二有机化合物的最低空分 子轨道能级(LUM0能级)之间的差别优选小于0. 3eV，更优选小于或等于0. 2eV。S卩，从热动 力学角度来说，优选电子作为载流子容易在第一有机化合物和第二有机化合物之间运动。附图4是显示了本实施方式中用于控制载流子运动的层的概念视图。在附图4中， 因为第一有机化合物221具有电子传输特性，所以电子可以轻易地被注入其中并移动到相 邻的其它第一有机化合物中。即，电子被注入第一有机化合物的速率以及电子从第一有机 化合物中流出的速率都很高。
另一方面，因为第二有机化合物222为具有空穴传输特性的有机化合物，并且其 LUMO能级靠近第一有机化合物的LUMO能级，所以从热动力学上，电子可以被注入到第一有 机化合物221中。然而，电子以速率(V1)从具有电子传输特性的第一有机化合物221注入 到具有空穴传输特性的第二有机化合物222中，或者电子以速率(V2)从具有空穴传输特性 的第二有机化合物222注入到具有电子传输特性的第一有机化合物221中，它们都小于电 子从第一有机化合物221注入到另一第一有机化合物221的速率(ν)。因此，通过包含第二有机化合物，整个层的电子传输速率变得低于只包含第一有 机化合物的层的电子传输速率。即，通过加入第二有机化合物，就可以控制载流子的运动。 此外，通过控制第二有机化合物的浓度，就可以控制载流子的运动速率。例如，在现有的发光元件中不提供用于控制载流子运动的第四层214，电子以电子 运动速率不被降低的状态被注入到第三层213中，并且电子到达了第三层213和第二层212 之间的界面附近。因此，发光区形成于第二层212和第三层213之间的界面附近。在这种 情况下，电子到达第二层212，并且可能使第二层212退化。由于到达第二层212的电子的 数量随时间增加，载流子复合概率相应随时间减小，所以使得元件使用寿命减少(亮度随 时间衰减)。在本发明的发光元件中，从第二电极204注入的电子经过包含高电子注入特性物 质的第六层216和包含高电子传输特性物质的第五层215，并被注入到用于控制载流子运 动的第四层214。被注入到第四层214的电子运动速率变慢，因而控制了向第三层213的电 子注入。这样，本发明的发光元件中从第三层213到第三层213和第四层214之间的界面 附近的区域内还是形成了一个发光区，尽管现有的发光元件中在具有高空穴传输特性的第 二层212和第三层213之间界面附近内形成了发光区。因而，电子到达第二层212并使具 有高空穴传输特性的第二层212退化的可能性被降低了。此外，关于空穴，由于第四层214 包括具有高电子传输特性的第一有机化合物，所以发生包含高电子传输特性物质的第五层 215被到达第五层215的空穴所退化的情况的概率较低。另外，本发明中重要的是具有空穴传输特性的有机化合物被添加到第四层214中 的具有电子传输特性的有机化合物里，而不是只添加低电子迁移率的物质。当采用这样一 种结构的时候，除了只控制电子注入到第三层213即发光层外，还可以抑制受控的电子注 入数量随时间的变化。因而，在本发明的发光元件中，可以防止一种现象即载流子平衡随时 间退化而降低复合概率；因此可以实现改善元件使用寿命(抑制亮度随时间衰减)。如上所述，在本发明的发光元件中，因为发光区难以在发光层和空穴传输层之间 的界面上或者在发光层和电子传输层的界面上形成，所以由于发光区邻近空穴传输层或电 子传输层使得发光元件难以退化。另外，还可以抑制载流子平衡随时间的变化(特别是电 子注入量随时间的变化)。因此，可以得到一种具有低退化和长使用寿命的发光元件。如上所述，本实施方式中第一有机化合物优选为具有电子传输特性的有机化合 物。确切地说，可以使用金属络合物诸如Alq、Almq3> BeBq2, Balq, Znq, ZnPBO和ZnBTZ ；杂 环化合物诸如 PBD、0)(D-7、TAZ、TPBI、Bphen 和 BCP ；或者稠合芳烃诸如 CzPA、DPCzPA、DPPA、 DNA、t-BuDNA、BANT、DPNS, DPNS2和TPB3。此外，还可以使用高分子化合物，诸如聚[(9， 9-二己基芴-2，7_二基)-co-(吡啶-3，5_二基)](缩写PF-Py)和聚[(9，9-二辛基芴-2， 7-基)-co-(2，2，-联吡啶-6，6，-二基)](缩写=PF-Bpy) 0
作为第二有机化合物，优选使用具有空穴传输特性的有机化合物。确切地说，可以 使用稠合芳烃诸如9，10-二苯基蒽(缩写DPAnth)和6，12-二甲氧基-5，11-二苯基屈； 芳香胺化合物诸如N，N-二苯基-9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(缩 写:CzAlPA)、4-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(缩写DphPA)、N，9_ 二苯基-N-[4_(10-苯 基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(缩写 04 4)、队9-二苯基4-{4-[4-(10-苯基-蒽 基)苯基]苯基}-9H-咔唑-3-胺(缩写=PCAPBA)、N-(9，10- 二苯基-2-蒽基)_N，9_ 二 苯基-9H-咔唑-3-胺(缩写:2PCAPA)、NPB (或 α -NPD)、TPD、DFLDPBi 和 BSPB ；或者包含 氨基基团的化合物诸如香豆素7或香豆素30。此外，也可以使用高分子化合物诸如PVK、 PVTPA、PTPDMA 和 Poly-TPD。通过上述组合，抑制了电子从第一有机化合物到第二有机化合物的运动或者电子 从第二有机化合物到第一有机化合物的运动，这样就可以抑制用于控制载流子运动的层中 电子的运动速率。通过将第二有机化合物分散在第一有机化合物中来形成用于控制载流子 运动的层；因此，很难随时间引起晶化或凝聚。因而，上述对电子运动的抑制效果很难随时 间发生变化，这样载流子平衡就难以随时间变化。这就使发光元件的使用寿命得到了改善， 换句话说，可靠性得到了改善。需要注意的是，在上述组合中，优选合作为第一有机化合物的金属络合物和作为 第二有机化合物的芳香胺化合物。金属络合物具有高的电子传输特性以及大的偶极距，而 芳香胺化合物具有高的空穴传输特性以及相对小的偶极距。以这种方式，通过组合偶极距 彼此相差很大的物质，使得上述对电子运动的抑制效果更加显著。确切地说，当第一有机化 合物的偶极距值为P1而第二有机化合物的偶极距值为P2的时候，优选满足P1A32 ^ 3或者 Ρ/Ρ2彡0. 33。例如金属络合物Alq的偶极距为9. 40debye,而芳香胺化合物2PCAPA的偶 极距为1. 15debye。因而，当一种具有电子传输特性的有机化合物例如金属络合物被用作第 一有机化合物而具有空穴传输特性的有机化合物例如芳香胺化合物被用作第二有机化合 物的时候，优选满足P1A32 ^ 3。第四层214中包含的第二有机化合物的发光颜色与第三层213中包含的具有高 发光特性的物质的发光颜色优选为近似颜色。确切地说，第二有机化合物的发射光谱最高 峰值的波长与具有高发光特性的物质的发射光谱最高峰值的波长之间的差优选在30nm以 内。当差在30nm以内的时候，第二有机化合物的发光颜色与具有高发光特性的物质的发光 颜色就会为相似颜色。因而，即使当由于电压等的变化使第二有机化合物发射光时，也能抑 制发光颜色的改变。但是，第二有机化合物不一定发光。此外，第四层214的厚度优选大于或等于5nm而小于或等于20nm。当第四层214 太厚时，载流子的运动速率将过大地减少，并且增大了驱动电压。另外，还可以增加第四层 的发光强度。而当第四层太薄时，就无法实现控制载流子运动的功能了。因此，厚度优选大 于或等于5nm而小于或等于20nm。第五层215是包括具有高电子传输特性物质的层。例如，作为低分子有机化合物， 可以使用金属络合物诸如Alq、Almq3、BeBq2, Balq、Znq, ZnPBO和SiBTZ。除了金属络合物 之外，还可以使用杂环化合物诸如PBD、0XD-7、TAZ、TPBI、Bphen和BCP。这里提到的物质主 要是电子迁移率大于或等于l(T6Cm7VS的物质。如果一种物质其电子传输特性高于空穴传 输特性，那么也可以使用除了上述物质之外的其他物质作为电子传输层。另外，除了单层结构之外，电子传输层还可以是由上述物质的两层或多层构成的堆叠层。作为第五层215，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)](缩写PF-Py)和聚[(9，9-二辛基芴-2，7-基)-co-(2，2’-联 吡啶 _6，6’ - 二基)](缩写PF-Bpy)等。第六层216是包含具有高电子注入特性物质的层。作为具有高电子注入特性的物 质，可以使用碱金属、碱土金属、或它们的化合物诸如氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)和氟化钙 (CaF2)。此外，还可以使用具有电子传输特性的物质，其包含碱金属、碱土金属、或它们的化 合物诸如含镁(Mg)的Alq。当优选使用具有电子传输特性的物质例如碱金属或碱土金属的 层作为电子注入层时，来自第二电极204的电子注入会更有效地进行。作为用于形成第二电极204的物质，可以使用金属、合金、导电化合物、或它们的 混合物等具有低功函数的物质(确切地说，功函数低于或等于3. 8eV)。作为这样一种特定 的阴极材料的例子，可以使用属于元素周期表第1组或第2组的元素，即碱金属诸如锂(Li) 和铯(Cs)，碱土金属诸如镁(Mg)、钙(Ca)和锶(Sr)，含有这些元素的合金(MgAg、AlLi等)， 稀土金属诸如铕(Eu)和镱( )，含有这些元素的合金等。碱金属、碱土金属、含这些元素的 合金的薄膜可以通过溅射法形成。此外，还可以通过溅射法形成含有碱金属或碱土金属的 合金。可以通过喷墨法等形成银膏等。此外，通过将具有增进电子注入的功能的第六层216配备于第二电极204和第五 层215之间，使得可以用各种导电材料诸如Al、Ag、ITO或含硅或氧化硅的氧化铟-氧化锡 作为第二电极204而不用考虑它们的功函数。这些导电材料可以通过溅射、喷墨、旋涂等方 法形成。可以使用各种方法来形成EL层，不管是干法还是湿法。例如，可以使用真空蒸镀、 喷墨、旋涂等。此外，可以用其它不同的成膜法形成电极或层。例如，EL层可以通过使用从 上述材料中选择的高分子化合物的湿法形成。此外，EL层也可以通过使用低分子化合物的 湿法形成。另外，EL层还可以通过干法诸如使用低分子化合物的真空蒸镀来形成。电极可以通过使用溶胶-凝胶法的湿法形成，或者通过使用金属材料的膏的湿法 形成。此外，电极还可以通过干法诸如溅射或真空蒸镀来形成。以下将描述形成发光元件的特定方法。如果本发明的发光元件被用于显示装置而 发光层通过单独应用包含用于发光层的材料的混合物来形成，那么发光层优选通过湿法形 成。当发光层使用喷墨形成的时候，即使是在大尺寸的衬底上也容易通过单独应用包含用 于发光层的材料的混合物来形成发光层。例如，在附图IA和IB中所示的结构中，第一电极可以通过溅射来形成，其为一种 干法，第一层可以通过喷墨或旋涂来形成，其为一种湿法，第二层可以通过真空蒸镀来形 成，其为一种干法，第三层可以通过喷墨来形成，其为一种湿法，第四层可以通过共蒸镀来 形成，其为一种干法，第五层和第六层可以通过真空蒸镀来形成，其为一种干法，而第二电 极可以通过喷墨或旋涂来形成，其为一种湿法。另外，第一电极可以通过喷墨来形成，其为一种湿法，第一层可以通过真空蒸镀来 形成，其为一种干法，第二层可以通过喷墨或旋涂来形成，其为一种湿法，第三层可以通过 喷墨来形成，其为一种湿法，第四层可以通过喷墨或旋涂来形成，其为一种湿法，第五层和 第六层可以通过喷墨或旋涂来形成，其为一种湿法，而第二电极可以通过喷墨或旋涂来形成，其为一种湿法。用于形成发光元件的方法并不特定局限于上述方法，可以适当地组合湿 法和干法。例如，在附图IA和IB所示结构的情况中，第一电极可以通过溅射来形成，其为一 种干法，第一层和第二层可以通过喷墨或旋涂来形成，其为一种湿法，作为发光层的第三层 可以通过喷墨来形成，其为一种湿法，第四层可以通过共蒸镀来形成，其为一种干法，第五 层和第六层可以通过真空蒸镀来形成，其为一种干法，而第二电极可以通过真空蒸镀来形 成，其为一种干法。即，在其上形成了预定形状的第一电极的衬底上，第一层到第三层可以 通过湿法来形成，而第四层到第二电极可以通过干法来形成。通过这个方法，第一层到第三 层可以在大气压下形成，并且很容易通过单独地应用包含用于发光层的材料的混合物来形 成第三层。此外，第四层到第二电极可以连续地在真空中形成。因此，简化了步骤并提高了 生产率。下面列举一个例子。PED0T/PSS作为第一层形成于第一电极上。因为PED0T/PSS 具有水溶性，所以PED0T/PSS可以作为水溶液通过旋涂法、喷墨法等来形成。第三层作为发 光层被置于第一层上而不提供第二层。发光层可以通过使用溶液的喷墨法来形成，该溶液 中具有发光特性的物质已经溶解于不会溶解先前形成的第一层(PED0T/PSQ的溶剂(诸如 甲苯、十二烷基苯、或十二烷基苯与萘满的混合溶剂)中。接下来，第四层形成于第三层上。 如果通过湿法形成第四层，那么第四层需要使用不会溶解先前形成的第一层以及第三层的 溶剂来形成。这样，溶剂的可供选择范围变窄了，而第四层容易使用干法形成。因此，当第 四层到第二电极连续地在真空中通过真空蒸镀这种干法来形成的时候，可以简化步骤。在附图2A和2B所示结构的情况中，发光元件可以通过上述方法的倒序来形成第 二电极可以通过溅射法或真空蒸镀法来形成，其为一种干法；第六层和第五层可以通过真 空蒸镀法来形成，其为一种干法；第四层可以通过共蒸镀法来形成，其为一种干法；第三层 可以通过喷墨法来形成，其为一种湿法；第二层和第一层可以通过喷墨法和旋涂法来形成， 其为一种湿法；而第一电极可以通过喷墨法或旋涂法来形成，其为一种湿法。通过这个方 法，第二电极到第四层可以连续地在真空中通过干法来形成，而第三层到第一电极可以在 大气压下形成。因此，可以简化步骤并改善生产率。在具有本发明上述结构的发光元件中，通过第一电极202和第二电极204之间产 生的电势差引起电流，而空穴和电子在EL层203中被复合，由此使得发光元件发光。光发 射经过第一电极202或/和第二电极204被提取到外部。因而，第一电极202或/和第二 电极204中为具有透光特性的电极。当只有第一电极202具有透光特性时，如附图3A中所示光发射从衬底侧经过第一 电极202被提取到外部。当只有第二电极204具有透光特性时，如附图:3B中所示光发射从 衬底的相反一侧经过第二电极204被提取到外部。当第一电极202和第二电极204都具有 透光特性时，如附图3C中所示光发射从衬底侧和衬底的相反一侧经过第一电极202和第二 电极204被提取到外部。设在第一电极202和第二电极204之间的层的结构并不只限于上述结构。除了上 述结构之外的任何结构都可以被采用，只要在远离第一电极202和第二电极204的部分中 提供空穴和电子在其中复合的发光区以防止由于发光区邻近金属引起的淬灭，以及提供用 于控制载流子运动的层。
即EL层的堆叠结构并不受特定限制。EL层的形成可以通过适当组合包含具有高 电子传输特性的物质、具有高空穴传输特性的物质、具有高电子注入特性的物质、具有高空 穴注入特性的物质、具有双极特性的物质(同时具有高电子和高空穴传输特性的物质)等 的层；如本实施方式中所示的用于控制载流子运动的层；以及发光层。因为如本实施方式中所示用于控制载流子运动的层为用于控制电子运动的层，所 以优选在用作阴极的电极和发光层之间配备用于控制载流子运动的层。例如，如附图IB中 所示，可以在具有发光功能的第三层213和用于控制载流子运动的第四层214之间配备包 含具有高电子传输特性的物质的第七层217。此外优选配备用于控制载流子运动的层以与发光层相接触。当配备用于控制载流 子运动的层以接触发光层的时候，可以直接控制发光层的电子注入。因此，可以进一步抑制 发光元件中载流子平衡随时间的变化，并且进一步改善元件使用寿命。另外，不需要提供包 含具有高电子传输特性物质的第七层217，由此简化了工艺。需要注意的是优选配备用于控制载流子运动的层以用于接触发光层，在这种情况 下，用于控制载流子运动的层中第一有机化合物的结构与占据发光层大部分的有机化合物 优选彼此不同。特别是如果发光层包含其中分散了具有高发光特性物质(第三有机化合 物)的物质以及具有高发光特性的物质(第四有机化合物)，那么第三有机化合物和第四有 机化合物的结构优选彼此不同。在这种结构中，从用于控制载流子运动的层到发光层的载 流子的运动(本实施方式中为电子的运动)同样也在第一有机化合物和第三有机化合物之 间被抑制，配备用于控制载流子运动的层的效果进一步被增强。此外，如附图2A中所示的发光元件具有一种结构，其中作为阴极的第二电极204、 EL层203、以及作为阳极的第一电极202在衬底201上被顺序堆叠。EL层203具有第一层 211、第二层212、第三层213、第四层214、第五层215、以及第六层216。第四层214被配备 于作为阴极的第二电极和第三层之间。在本实施方式中，在由玻璃、塑料等制成的衬底上制造发光元件。当在衬底上制造 多个这种发光元件的时候，可以制造有源矩阵发光装置。此外例如可以在由玻璃、塑料等制 成的衬底上形成薄膜晶体管(TFT)使得发光元件被电连接到TFT。因此，可以制造有源矩阵 发光装置，其中发光元件的驱动受到TFT控制。TFT的结构并不受特定限制。TFT可以为交错型和逆交错型。另外，形成于TFT衬 底上的驱动电路可以使用N沟道TFT和P沟道TFT中的全部或者一种。用于TFT的半导体 膜的结晶度也不受特定限制。可以使用非晶态半导体薄膜或者使用晶态半导体薄膜。本发明的发光元件具有用于控制载流子运动的层。因为用于控制载流子运动的层 包括两种以上的物质，通过控制物质的组合、混合物比例、厚度等可以精确的控制载流子平 衡。因为可以通过控制物质的组合、混合物比例、厚度等来控制载流子平衡，所以与现有技 术相比可以更容易控制载流子平衡。也就是说，即使材料自身的物理特性不改变，也可以通 过控制混合物比例、厚度等来控制载流子运动。当使用用于控制载流子运动的层来控制载流子平衡时，可以改善发光元件的发光 效率。通过使用用于控制载流子运动的层，可以抑制过量注入电子到发光层中以及电子穿 透发光层到达空穴传输层或空穴注入层。当电子到达空穴传输层或空穴注入层时，减小了 发光层中载流子的复合概率(换句话说，载流子平衡变差)，其导致随时间降低发光效率。即发光元件的使用寿命变短。然而，如实施方式中所示，当使用用于控制载流子的层时，可以抑制电子过量注入 到发光层中以及电子穿透发光层到达空穴传输层或空穴注入层。即本发明中可以得到具有 长使用寿命的发光元件。更确切地说，使用第二有机化合物控制载流子的运动，在用于控制 载流子运动的层中包含的两种以上物质中第二有机化合物的重量比例低于第一有机化合 物的重量比例。因此，可以通过其重量比例低于用于控制载流子运动的层中包含的其它成 分的成分来控制载流子的运动。这样，实现了一种难以随时间退化并且具有长使用寿命的 发光元件。即与通过单一物质控制载流子平衡的情况相比，在发光元件中难以引起载流子平 衡的改变。例如，如果通过由单一物质形成的层来控制载流子运动，整个层的载流子平衡由 于形态的部分改变或部分晶化而被改变。因此，这种情况下用于控制载流子运动的层容易 随时间退化。然而，如本实施方式中所示，通过其重量比例低于用于控制载流子运动的层中 包含的其它成分的成分来控制载流子的运动，由此减小了形态的改变或晶化作用、凝聚等， 并且因此难以引起随时间的退化。因此，得到了一种具有长使用寿命的发光元件其中很难 引起发光效率随时间的降低。如本实施方式中所示，当被应用于具有过量电子的发光层时，其中用于控制载流 子运动的层被配备于发光层和作为阴极的第二电极之间的结构是特别有效的。例如，当发 光层具有电子传输特性而电子从第二电极穿透发光层注入的概率可能随时间增加时，应用 本实施方式中的结构将特别有效。本实施方式可以适当与其它实施方式组合。(实施方式2)在本实施方式中，本发明的发光元件的不同于实施方式1的方式，结合附图5A进 行说明。在本实施方式中，会说明一种发光元件，其配备了用于控制空穴运动的层作为控制 载流子运动的层。本发明的发光元件在一对电极之间具有多个层。通过组合包含具有高载 流子注入特性物质和高载流子传输特性物质的层来堆叠上述多个层从而使得发光区形成 于远离电极的部分中，换句话说，载流子在远离电极的部分中被复合。在本实施方式中，发光元件包括第一电极402，第二电极404，以及在第一电极402 和第二电极404之间配备的EL层403。本实施方式的说明基于假设第一电极402作为阳 极而第二电极404作为阴极。即本实施方式以下的说明基于假设第一电极402和第二电极 404之间施加电压使得第一电极402的电势高于第二电极404的电势。作为衬底401，可以 使用与实施方式1中类似的衬底。作为第一电极402，优选使用金属、合金、导电化合物、它们的混合物、或其它具有 高功函数(确切地说，功函数大于或等于4. OeV)的材料，以及与实施方式1中类似的材料。EL层403具有第一层411，第二层412，第三层413，第四层414，第五层415，以及 第六层416。需要注意的是任何堆叠结构都可以，只要EL层403具有本实施方式中用于控 制载流子运动的层和与实施方式1中相似的发光层，并且除了上述之外的其它层堆叠结构 不受特定限制。例如，可以适当组合空穴注入层，空穴传输层，发光层，用于控制载流子运动 的层，电子传输层，电子注入层等。第一层411为包含具有高空穴注入特性的物质的层，可以使用与实施方式1中类似的物质。第二层412为包含具有高空穴传输特性的物质的层，可以使用与实施方式1中类 似的物质。第三层413为用于控制载流子运动的层。第三层413包含两种以上的物质。在第 三层413中，第一有机化合物的重量比例大于第二有机化合物，并且第一有机化合物和第 二有机化合物传输的载流子极性互不相同。在本实施方式中，将说明的一种情况是用于控 制载流子运动的层被配备于作为阳极的第一电极和发光层之间。即说明的情况是用于控制 载流子运动的层配备于具有发光功能的第四层414和第一电极402之间。如果将用于控制载流子运动的层配备于作为阳极的第一电极和发光层之间，那么 第一有机化合物优选为具有空穴传输特性的有机化合物，而第二有机化合物优选为具有电 子传输特性的有机化合物。即第一有机化合物优选为一种空穴传输特性高于电子传输特性 的物质。第二有机化合物优选为一种电子传输特性高于空穴传输特性的物质。此外，第一 有机化合物的最高占据分子轨道能级(HOMO能级)与第二有机化合物的最高占据分子轨道 能级(HOMO能级)之间的差优选小于0. :3eV，如果小于0. 2eV更好。即从热动力学的角度来 说，优选空穴作为载流子在第一有机化合物和第二有机化合物之间容易运动。附图8为本实施方式中用于控制载流子运动的层的概念视图。附图8中，因为第 一有机化合物422具有空穴传输特性，所以空穴很容易被注入其中并且运动到相邻的另一 个第一有机化合物。即空穴被注入到第一有机化合物的速率和空穴从第一有机化合物中流 出的速率(ν)都很高。另一方面，因为具有电子传输特性的第二有机化合物421具有的HOMO能级与第一 有机化合物的HOMO能级相近，所以空穴可以被热力学注入。然而，空穴从具有空穴传输特 性的第一有机化合物422注入到具有电子传输特性的第二有机化合物421的速率(V1)或 者空穴从第二有机化合物421注入到第一有机化合物422的速率(V2)低于空穴从第一有 机化合物422注入到另一个第一有机化合物422的速率(ν)。因此，通过包含第二有机化合物，整个层的空穴传输速率变得低于只包含第一有 机化合物的层的空穴传输速率。即通过添加第二有机化合物，可以控制载流子运动。此外， 通过控制第二有机化合物的浓度可以控制载流子的运动速率。例如，在现有的发光元件中，没有配备第三层413，空穴被注入到第四层414时空 穴率没有减少，并且空穴到达了第五层415界面附近。因此发光区形成于第四层414和第五 层415之间的界面附近。在这种情况中，空穴到达了第五层415，并且有可能使第五层415 退化。由于到达第五层415的空穴数量随时间增加，所以复合概率随时间减少；因而减少了 元件使用寿命(亮度随时间衰减)。在本发明的发光元件中，从第一电极注入的空穴被注入到用于控制载流子运动的 第三层413，途经包含高空穴注入特性物质的第一层411和包含高空穴传输特性物质的第 二层412。注入到第三层413的空穴运动速率减小了，并且控制了到第四层414的空穴注入。 这样，在本发明的发光元件中，发光区形成于第四层414中以及第四层414和第三层413之 间的界面附近，元件区形成于包含高电子传输特性物质的第五层415和现有发光元件中的 第四层414之间的界面附近。因而，在本发明的发光元件中，由于到达第五层415的空穴而造成的包含高电子传输特性物质的第五层415的退化的可能性降低了。另外，关于电子，因为第三层413包含 具有空穴传输特性的第一有机化合物，所以因电子到达第二层412而造成的包含高空穴传 输特性物质的第二层412退化的可能性减小了。另外，本发明中重要的是没有只用低空穴迁移率的物质，而是将具有电子传输特 性的物质添加到第三层413中具有空穴传输特性的物质里。当采用这样一种结构的时候， 除了控制到第四层414的空穴注入外，还可以抑制受控空穴注入数量随时间的变化。根据 以上所述，在本发明的发光元件中，可以防止载流子平衡随时间退化和复合概率降低的现 象；因此，改善了元件使用寿命(抑制了亮度随时间衰减)。在本发明的发光元件中，因为发光区没有形成于发光层和空穴传输层的界面处或 者发光层和电子传输层的界面处，发光元件就不受由于发光区邻近空穴传输层或电子传输 层引起的退化的影响。另外，还能抑制载流子平衡随时间的变化(确切地说，电子注入数量 随时间的变化)。因而，得到了一种具有低退化和长使用寿命的发光元件。如上所述，本实施方式中第一有机化合物优选为具有空穴传输特性的有机化合 物。确切地说，可以使用如下材料稠合芳烃诸如DPAnth和6，12- 二甲氧基-5，11- 二苯 基屈；或者芳香胺化合物诸如 CzAlPA、DphPA、PCAPA、PCABA、2PCAPA、NPB (或 α -NPD)、TPD、 DFLDPBi和BSPB。此外，还可以使用高分子化合物诸如PVK、PVTPA, PTPDMA和Poly-TPD。第二有机化合物优选为一种具有电子传输特性的有机化合物。确切地说，可以使 用如下材料金属络合物诸如Alq、Almq3> BeBq2, Balq, Znq, ZnPBO和ZnBTZ ；杂环化合物诸 如 PBD、0XD-7、TAZ、Bphen 和 BCP ；或者稠合芳烃诸如 CzPA、DPCzPA、DPPA, DNA, t-BuDNA、 BANT、DPNS、DPNS2和TPB3。此外，还可以使用高分子化合物，诸如聚[(9，9- 二己基芴-2， 7-二基)-co-(吡啶-3，5_ 二基)](缩写 PF-Py)和聚[(9，9-二辛基芴-2，7-基)-co-(2， 2，-联吡啶 _6，6，- 二基)](缩写=PF-Bpy)。通过上述组合，抑制了空穴从第一有机化合物运动到第二有机化合物或者空穴从 第二有机化合物运动到第一有机化合物，于是可以抑制用于控制载流子运动的层中空穴的 运动速率。形成了用于控制载流子运动的层，其中第二有机化合物分散在第一有机化合物 中；因此，很难随时间引起晶化或凝聚。因而，上述对电子运动的抑制效果很难随时间发生 变化，这样载流子平衡就难以随时间变化。这就使发光元件的使用寿命得到了改善，换句话 说，可靠性得到了改善。需要注意的是，在上述组合中，优选组合作为第一有机化合物的芳香胺化合物和 作为第二有机化合物的金属络合物。芳香胺化合物具有高的空穴传输特性以及相对小的偶 极距，而金属络合物具有高的电子传输特性以及大的偶极距。以这种方式，通过合成偶极距 彼此相差很大的物质，使得上述对空穴运动的抑制效果更加显著。确切地说，当第一有机化 合物的偶极距值为P1而第二有机化合物的偶极距值为P2的时候，优选满足P1A32 ^ 3或者 P1ZP2彡0. 33。例如芳香胺化合物NPB的偶极距为0. 86debye,而金属络合物Alq的偶极距 为9. 40debye。因而，当具有空穴传输特性的有机化合物例如芳香胺化合物被用作第一有机 化合物而具有电子传输特性的有机化合物例如金属络合物被用作第二有机化合物的时候， 优选满足P1A32 < 0. 33。第三层413中包含的第二有机化合物的发光颜色与第四层414中包含的具有高发 光特性物质的发光颜色优选为近似颜色。确切地说，第二有机化合物的发射光谱最高峰值的波长与具有高发光特性的物质的发射光谱最高峰值的波长之间的差优选在30nm以内。 当差别在30nm以内的时候，第二有机化合物的发光颜色与具有高发光特性的物质的发光 颜色就会为相似颜色。因而，即使当由于电压等的变化使第二有机化合物发射光时，也能抑 制发光颜色的改变。然而，第二有机化合物不需要发光。此外，第三层413的厚度优选大于或等于5nm而小于或等于20nm。当第三层413 太厚时，载流子的运动速率将极大减少，并且增大了驱动电压。另外，还可以增加第三层的 发光强度。而当第三层太薄时，就无法实现控制载流子运动的功能了。因此，厚度优选大于 或等于5nm而小于或等于20nm。第四层414为包含具有高发光特性物质的层，换句话说，为发光层，而且实施方式 1中所示的具有高发光特性的物质可以被用于第四层414。此外，如实施方式1中所示发光 层可以具有其中具有高发光特性的物质被分散在另一物质中的结构。在本实施方式中，因为用于控制载流子运动的层被配备于发光层和作为阳极的第 一电极之间，所以发光层优选具有空穴传输特性。即优选其空穴传输特性高于电子传输特 性。如果发光层具有空穴传输特性，那么通常在阴极和发光层之间配备空穴阻挡层以用来 防止空穴穿透发光层。然而，当空穴阻挡功能随时间退化时，复合区延伸到空穴阻挡层内部 (或者电子传输层内部)，并因此显著降低了电流效率(换句话说，亮度衰减)。另一方面， 在本发明中因为空穴在阳极和发光层(阳极侧)之间的运动受到控制，所以即使空穴的平 衡(例如，电子相对空穴的数量或迁移率)或多或少损失了，但发光层中载流子复合比也很 难被改变，并且优点在于亮度很难被降低。因此，作为如实施方式1中所示分散具有高发光特性物质的材料，优选使用具有 空穴传输特性的有机化合物。确切地说，可以使用如下材料稠合芳烃诸如DPAnth和6， 12- 二甲氧基-5，11- 二苯基屈；或者芳香胺化合物诸如CzAlPA、DphPA, PCAPA, PCABA, 2PCAPA、NPB (或 α -NPD)、TPD、DFLDPBi 和 BSPB。第五层415为包含具有高电子传输特性物质的层，可以使用与实施方式1中类似 的物质。第六层416为包含具有高电子注入特性物质的层，可以使用与实施方式1中类似 的物质。可以使用各种方法来形成EL层，不管是干法还是湿法。例如，可以使用真空蒸镀、 喷墨、旋涂等。此外，可以用其它不同的成膜法形成电极或层。例如，EL层可以通过使用从 上述材料中选择的高分子化合物的湿法形成。此外，EL层也可以通过使用低分子化合物的 湿法形成。另外，EL层还可以通过使用低分子化合物的干法诸如真空蒸镀来形成。电极可以通过使用溶胶-凝胶法的湿法形成，或者通过使用金属材料的膏的湿法 形成。此外，电极还可以通过干法诸如溅射或真空蒸镀来形成。以下将描述形成发光元件的具体方法。如果本发明的发光元件被用于显示装置而 发光层通过单独地应用包含用于发光层的材料的混合物来形成，那么发光层优选通过湿法 形成。当发光层使用喷墨形成的时候，发光层容易通过单独应用包含用于发光层的材料的 混合物来形成，即使是在大尺寸的衬底上。例如，在附图5Α和5Β所示的结构中，第一电极可以通过溅射来形成，其为一种干 法，第一层可以通过喷墨或旋涂来形成，其为一种湿法，第二层可以通过真空蒸镀来形成，其为一种干法，第三层可以通过喷墨来形成，其为一种湿法，第四层可以通过共蒸镀来形 成，其为一种干法，第五层和第六层可以通过真空蒸镀来形成，其为一种干法，而第二电极 可以通过喷墨或旋涂来形成，其为一种湿法。作为选择，第一电极可以通过喷墨来形成，其 为一种湿法，第一层可以通过真空蒸镀来形成，其为一种干法，第二层可以通过喷墨或旋涂 来形成，其为一种湿法，第三层可以通过喷墨来形成，其为一种湿法，第四层可以通过喷墨 或旋涂来形成，其为一种湿法，第五层和第六层可以通过喷墨或旋涂来形成，其为一种湿 法，而第二电极可以通过喷墨或旋涂来形成，其为一种湿法。用于形成发光元件的方法并不 特定局限于上述方法，可以适当的组合湿法和干法。例如，在附图5A和5B所示结构的情况中，第一电极可以通过溅射来形成，其为一 种干法，第一层和第二层可以通过真空蒸镀来形成，其为一种干法，第三层可以通过共蒸镀 来形成，其为一种干法，第四层发光层可以通过喷墨来形成，其为一种湿法，第五层可以通 过喷墨或旋涂来形成，其为一种湿法，而第二电极可以通过喷墨或旋涂来形成，其为一种湿 法。即第一层到第三层可以通过干法来形成，而第四层到第二电极可以通过湿法来形成。通 过这个方法，第一层到第三层可以真空中形成，而第四层到第二电极可以在大气压下形成。 此外很容易通过单独应用包含用于第四层的材料的混合物来形成第四层。因此，简化了步 骤并提高了生产率。此外，在附图6A和6B所示结构的情况中，发光元件可以通过上述方法的倒序来 形成第二电极可以通过喷墨或旋涂来形成，其为一种湿法；第六层和第五层可以通过喷 墨或旋涂来形成，其为一种湿法；第四层可以通过喷墨来形成，其为一种湿法；第三层可以 通过共蒸镀来形成，其为一种干法；第二层和第一层可以通过真空蒸镀来形成，其为一种干 法；而第一电极可以通过真空蒸镀来形成，其为一种干法。通过这个方法，第二电极到第四 层可以在大气压下形成，而第三层到第一电极可以连续地在真空中通过干法来形成。因此， 可以简化步骤并改善生产率。在具有本发明上述结构的发光元件中，由第一电极402和第二电极404之间电势 差产生电流，而空穴和电子在EL层403中复合，由此使得发光元件发光。光发射经过第一 电极402或/和第二电极404被提取到外部。因而，第一电极402或/和第二电极404具 有透光特性的电极。当只有第一电极402具有透光特性时，如附图7A中所示光发射从衬底侧经过第一 电极402被提取到外部。当只有第二电极404具有透光特性时，如附图7B中所示光发射从 衬底相反一侧经过第二电极404被提取到外部。当第一电极402和第二电极404都具有透 光特性时，如附图7C中所示光发射从衬底侧和衬底相反一侧经过第一电极402和第二电极 404被提取到外部。配备于第一电极402和第二电极404之间的层的结构并不只限于上述结构。即在 本发明和本实施方式中，可以采用除了上述结构之外的其它结构，只要将其中空穴和电子 被复合的发光区配备于远离第一电极402和第二电极404之间的部分以用来防止因发光区 与金属邻近引起的淬灭，并且配备用于控制载流子运动的层。即EL层的堆叠结构不受特定限制。EL层可以通过适当组合包含具有高电子传输 特性的物质、具有高空穴传输特性的物质、具有高电子注入特性的物质、具有高空穴注入特 性的物质、具有双极特性的物质(同时具有高电子和高空穴传输特性的物质)等的层；一层本实施方式中用于控制载流子运动的层；以及发光层来形成。需要注意的是，因为本实施方式中用于控制载流子运动的层为用于控制空穴运动 的层，所以用于控制载流子运动的层优选配备于作为阳极的电极和发光层之间。例如，如附 图5B中所示，包含具有高空穴传输特性的物质的第七层417可以配备于具有发光功能的第 四层414和用于控制载流子运动的第三层413之间。优选配备用于控制载流子运动的层以接触发光层。当配备用于控制载流子运动的 层以接触发光层时，可以直接控制到发光层的空穴注入。因而，可以进一步抑制发光元件中 载流子平衡随时间的变化，并且可以使元件使用寿命得到改善。这样就不需要额外配备包 含具有高空穴传输特性的物质的第七层417 了，由此简化了工艺。如果配备用于控制载流子运动的层以接触发光层，那么用于控制载流子运动的层 中的第一有机化合物与占据大部分发光层的第二有机化合物的结构优选彼此不同。特别是 如果发光层包含用于分散具有高发光特性物质的物质(第三有机化合物)和具有高发光特 性的物质(第四有机化合物)，那么第三有机化合物和第一有机化合物的结构优选彼此不 同。在这样一个结构中，从用于控制载流子运动的层到发光层之间的载流子运动(本实施 方式中为空穴的运动)也在第一有机化合物和第三有机化合物和之间被抑制了，并且配备 用于控制载流子运动的层的效果进一步被增强。如附图6A和6B中所示的发光元件包括在衬底401上依次堆叠作为阴极的第二电 极404，EL层403，以及作为阳极的第一电极402。EL层403具有第一层411、第二层412、 第三层413、第四层414、第五层415、和第六层416。第三层413配备于作为阳极的第一电 极和第四层414之间。本发明的发光元件具有用于控制载流子运动的层。因为用于控制载流子运动的层 包含两种以上的物质，所以可以通过控制物质的组合、混合比、厚度等来精确的控制载流子 平衡。因为可以通过控制物质的组合、混合比、厚度等来控制载流子平衡，所以与现有技术 相比更容易控制载流子平衡。也就是说，即使材料自身的物理特性没有发生改变，也可以通 过控制物质的组合、混合比、厚度等来控制载流子的运动。使用用于控制载流子运动的层来 改善载流子平衡，由此改善发光元件的发光效率。使用用于控制载流子运动的层，可以抑制空穴的过量注入和空穴穿透发光层到达 电子传输层或电子注入层。当空穴到达电子传输层或电子注入层时，发光层中复合概率被 降低(换句话说，损失了载流子平衡)，这导致发光效率随时间减少。即发光元件的使用寿 命变短。然而，如本实施方式中所示，当使用用于控制载流子运动的层时，可以抑制空穴的 过量注入和空穴穿透发光层到达电子传输层或电子注入层，而且可以抑制发光效率随时间 的减少。即得到了一种具有长使用寿命的发光元件。使用用于控制载流子运动的层中包含的两种以上物质中重量比例低于第一有机 化合物重量比例的第二有机化合物来控制载流子的运动。因此，由于通过用于控制载流子 运动的层中包含的成分中重量比例低于其它成分的成分来控制载流子的运动，所以可以实 现一种长使用寿命的很难随时间退化的发光元件。即，与通过单一物质控制载流子平衡相 比难以引起载流子平衡的变化。例如，如果载流子的运动通过由单一物质形成的层来控制，那么整个层的平衡会 由于形态的部分变化或部分晶化而改变。因此，在这种情况中用于控制载流子运动的层容易随时间退化。然而，如本实施方式中所示，载流子的运动通过其重量比例低于用于控制载 流子运动的层中包含的其它成分的成分来控制，由此减少了形态的变化或晶化作用、凝聚 等，于是难以引起随时间的变化。因此，得到了一种具有长使用寿命的发光元件，其中难以 引起发光效率随时间减小。如本实施方式中所示，当被应用于具有过量空穴的发光层时，将用于控制载流子 运动的层配备于发光层和作为阳极的第一电极之间的结构是特别有效的。例如，当发光层 具有空穴传输特性并且从第一电极穿透发光层注入的空穴比率有可能随时间增加时，应用 本实施方式中的结构将特别有效。本实施方式可以适当结合另一实施方式。例如，将用于控制空穴运动的层配备于 发光层和作为阳极的第一电极之间，而将用于控制电子运动的层配备于发光层和作为阴极 的第二电极之间。即通过这种结构，发光层的两侧可以都配备用于控制载流子运动的层。然 后，载流子在与电极隔开的部分中被复合，优选在发光层全部两侧部分上被复合。这样，通 过控制发光层全部两侧上载流子的运动，可以进一步减少形态的改变或晶化作用、凝聚等。 因而，可以得到一种具有长使用寿命的发光元件，其中很难引起随时间的变化以及很难引 起发光效率随时间的减小。(实施方式3)在本实施方式中，会结合附图9说明一种发光元件的实施方式，发光元件中堆叠 了多个本发明的发光单元(以下这种发光元件被称为堆叠型元件)。该发光元件为在第一 电极和第二电极之间包含了多个发光单元的堆叠型发光元件。每个发光单元可以具有与实 施方式1和实施方式2中所示EL层相似的结构。即实施方式1和实施方式2中所示的发 光元件每个都为具有一个发光单元的发光元件，然而在本实施方式中所说明的发光元件具 有多个发光单元。如附图9中所示，在第一电极501和第二电极502之间堆叠了第一发光单元511和 第二发光单元512。第一电极501和第二电极502可以类似于实施方式1中所示电极。第 一发光单元511和第二发光单元512可以为相同结构也可以为不同结构，这些结构可以类 似于实施方式1和实施方式2中所示的结构。电荷产生层513包含由有机化合物和金属氧化物组成的合成材料。由有机化合物 和金属氧化物组成的复合材料为实施方式1中所示的合成材料，而且包含有机化合物和金 属氧化物诸如氧化钒、氧化钼或氧化钨。作为有机化合物，可以使用各种化合物诸如芳香胺 化合物、咔唑衍生物、芳香烃、以及高分子化合物(诸如低聚物、树枝状聚合物、高聚物等)。 作为有机化合物，优选使用具有空穴传输特性以及空穴迁移率大于或等于10-6cm7Vs的有 机化合物。然而，也可以使用除此之外的其它物质，只要其空穴传输特性高于电子传输特 性。有机化合物和金属氧化物的合成材料可以实现低驱动电压和低驱动电流，因为其具有 出众的载流子注入特性和载流子传输特性。作为选择，电荷产生层513可以通过组合包含有机化合物和金属氧化物的合成材 料的层以及使用另一种材料形成的层。例如，包含有机化合物和金属氧化物的合成材料的 层可以组合包含具有供电子特性的化合物和具有高电子传输特性的化合物的层。此外，包 含有机化合物和金属氧化物的合成材料的层可以与透明导电薄膜相结合。无论如何，只要当电压施加到第一电极501和第二电极502时夹在第一发光单元511和第二发光单元512之间的电荷产生层513向这些发光单元中的一个注入电子而向其 它单元注入空穴就行。例如，在附图9中，只要当施加电压使得第一电极电势高于第二电极 电势时电荷产生层513向第一发光单元511注入电子而向第二发光单元512注入空穴就 行。本实施方式会说明具有两个发光单元的发光元件。然而，本发明可以类似的应用 到堆叠了三个以上发光单元的发光元件上。当电荷产生层配备于那对电极之间使得像本 发明方式的发光元件那样划分多个发光单元时，可以在高亮度区中实现一种长使用寿命的 元件同时保持低电流密度。当该发光元件被用于照明时，可以减少由于电极材料的电阻引 起的电压降，由此在大面积区域上实现了均勻发光。而且，还可以实现一种低功耗的发光装 置，其可被一个低电压驱动。当发光单元具有不同发光颜色时，作为整个发光元件可以得到所需的发光颜色。 例如，在具有两个发光单元的发光元件中，当第一发光单元的发光颜色和第二发光单元的 发光颜色互为补色时，可以得到整体发白光的发光元件。需要注意的是“补色”为颜色间的 一种关系，其通过混合变为无色。即可以通过混合从发射补色光的物质中得到的光来得到 白色光。与此相似，在包含三个发光单元的发光元件中，例如如果第一发光单元发红光、第 二发光单元发绿光、而第三发光单元发蓝光，整个发光元件的白色发光也可以通过类似方 法得到。本实施方式可以适当与其它实施方式组合。(实施方式4)在本实施方式中，会说明一种具有本发明的发光元件的发光装置。在本实施方式 中，会结合附图IOA和IOB说明一种在像素部分中具有本发明的发光元件的发光装置。附 图IOA为发光装置的俯视图，而附图IOB为从附图IOA中沿线A-A’和线B-B’剖开的横截 面视图。附图IOA中，附图标记601表示驱动电路部分(源极驱动电路)，602表示像素部 分，而603表示驱动电路部分(栅极驱动电路)，每个都用虚线标示出来。附图标记604表 示密封衬底、605表示密封件、而607表示由密封件605包围的空间。引线608为用于传输 信号到源极驱动电路601和栅极驱动电路603中的布线，接收视频信号、时钟信号、复位信 号等来自作为外部输入端子的FPC(柔性印刷电路)609的信号。尽管这里只显示了 FPC， 但是也可以将印刷线路板(PWB)附加到FPC。本说明书中的发光装置不仅包括发光装置自 身，而且还包括附加到发光装置的FPC或PWB。接下来，结合附图IOB说明横截面结构。驱动电路部分和像素部分形成于元件衬 底610上，但附图IOB显示了作为驱动电路部分的源极驱动电路601和像素部分602中的 一个像素。源极驱动电路601包含通过组合N-沟道TFT 623和P-沟道TFT 6M形成的 CMOS电路。驱动电路还可以使用CMOS电路、PMOS电路或NMOS电路来形成。在本实施方式 中，显示了形成于衬底上的集成驱动电路；然而，驱动电路不需要形成于衬底上而可以形成 于衬底外部。像素部分602包括多个像素，其中每个都具有开关TFT 611、电流控制TFT 612、以 及电连接到电流控制TFT 612的漏极的第一电极613。形成绝缘体614以覆盖第一电极613 的边缘部分。这里绝缘体614使用正型感光丙烯酸树脂薄膜来形成。
为了改善覆盖，形成绝缘体614的上部边缘部分或下部边缘部分使其具有包括一 定曲率的曲面。例如，当正型感光丙烯酸用于绝缘体时614，优选只有绝缘体614的上部边 缘部分具有曲率范围为0. 2到3μπι的曲面。不管是通过光辐照变得不溶于蚀刻剂的负型 还是通过光辐照变得溶于蚀刻剂的正型都可以被用作绝缘体614。EL层616和第二电极617形成于第一电极613上。作为用于第一电极613的材 料，可以使用各种金属、合金、导电化合物、或它们的混合物。当第一电极被用作阳极时，优 选使用这些材料中具有高功函数(功函数大于或等于4. OeV)的金属、合金、导电化合物、或 它们的混合物等。例如，可以使用含硅的氧化铟-氧化锡单层膜、氧化铟-氧化锌膜、氮化 钛膜、层铬膜、钨膜、锌膜、钼膜等。还可以使用堆叠薄膜，诸如堆叠了含氮化钛的膜和主要 含铝的膜，或者堆叠了氮化钛膜、主要含铝的膜和氮化钛膜的三层结构。用这种堆叠结构， 可以实现具有低布线电阻、良好欧姆接触的电极作为阳极。EL层616通过各种方法形成，诸如使用蒸镀掩膜的蒸镀法、一种喷墨法、以及旋涂 法。EL层616包括实施方式1和实施方式2中所示的用于控制载流子运动的层和发光层。 作为EL层616中包含的另一种材料，可以使用低分子化合物或高分子化合物(包括低聚物 或树枝状聚合物)。作为EL层的材料，不仅可以使用有机化合物而且还可以使用无机化合 物。作为用于第二电极617的材料，可以使用各种金属、合金、导电化合物、或它们的 混合物。当第二电极用作阴极时，优选使用这些材料中具有低功函数(功函数小于或等于 3. 8eV)的金属、合金、导电化合物、或它们的混合物等。例如，属于元素周期表第1组或第2 组的元素，即碱金属诸如锂(Li)或铯(Cs)，碱土金属诸如镁(Mg)、钙(Ca)或锶(Sr)，或者 含有这些元素的合金(镁-银、铝-锂)等。当EL层616中产生的光经过第二电极617发射 出来时，可以用金属膜和透明导电膜(氧化铟-氧化锡(ITO)、含硅或氧化硅的氧化铟-氧 化锡、氧化铟-氧化锌(IZO)、含氧化钨和氧化锌的氧化铟(IWZO)等)堆叠形成第二电极 617。当密封衬底604和元件衬底610被密封件605附着起来时，发光元件618被配备 于由元件衬底610、密封衬底604和密封件605包围形成的空间607中。空间607可以用填 充物填充，也可以用惰性气体(诸如氮气和氩气)、密封件605等填充。密封件605优选使用环氧树脂作材料。材料优选不允许潮气和氧气透过。作为密 封衬底604的材料，除了玻璃衬底或石英衬底外还可以使用由FRP (玻璃纤维强化塑料)、 PVF(聚氟乙烯)、聚酯、丙烯酸等材料制成的塑料衬底。如上所述，可以得到具有本发明发光元件的发光装置。由此得到的本发明的发光 装置具有长使用寿命的发光元件；因此，发光装置就具有长使用寿命。另外，本发明的发光 装置具有高发光效率的发光元件；因此，可以得到降低了功耗并可以发射高亮度光的发光
直ο如上所述，本实施方式中，说明了一种有源矩阵发光装置，其中发光元件的操作受 到晶体管的控制。作为选择，也可以使用一种无源矩阵发光装置，其中发光元件的操作不需 要专门的元件例如晶体管，这种结构如附图IlA和IlB中所示。附图IlA和IlB分别显示 了应用本发明制造的无源矩阵发光装置的透视图和横截面视图。需要注意的是附图IlA是 发光装置的透视图，而附图IlB是沿附图IlA和IlB中线X-Y剖开的横截面视图。在附图IlA中，在衬底951上，在电极952和电极956之间配备了 EL层955。电极952的边缘部分 被绝缘层953覆盖。此外，在绝缘层953上配备了隔离层954。隔离层954的侧壁是倾斜 的，使得侧壁和其它侧壁之间的距离向着衬底方向缩小。换句话说，隔离层％4沿短边方向 上的横截面是梯形的，底面(平行于绝缘层953并与绝缘层953接触的那侧平面)短于上 面(平行于绝缘层953并不与绝缘层953接触的那侧平面)。通过以这种方式提供的隔离 层954，可以防止发光元件由于静电或其它引起的缺陷。同样在无源矩阵发光装置中，通过 包含本发明的长使用寿命的发光元件，可以得到一种长使用寿命的发光装置。此外，通过包 含本发明的具有高发光效率的发光元件，可以得到一种低功耗的发光装置。(实施方式5)在本实施方式中，会说明本发明的电子装置，其将实施方式4中所示的发光装置 作为组成部分。本发明的电子装置具有如实施方式1到3所示的发光元件以及具有长使用 寿命的显示部分。此外，由于发光元件具有高发光效率，所以可以得到具有低功耗的显示部 分。通过使用本发明的发光装置制造的电子装置示例如下照相机诸如摄影机或数码 相机，护目镜式显示器，导航系统，声音再现系统(车载音响系统、音响部件等)，电脑、游戏 机、移动式信息终端(手提电脑、手机、掌上游戏机、电子书等)，配备了记录媒介的图像显 示装置(确切地说，一种用于重放记录媒介诸如数字通用光盘(DVD)以及具有显示装置的 装置)等。附图12A到12D显示了这些电子装置的一些例子。附图12A显示了依照本发明的电视机，其包括底板9101、底座9102、显示部分 9103、扬声器部分9104、视频输出端子9105等。在该电视机中，显示部分9103包含排列成 矩阵的发光元件，其类似于实施方式1到3中所说的那些发光元件。这些发光元件具有长 使用寿命的功能。因为包含发光元件的显示部分9103也具有类似功能，所以电视机也具有 长使用寿命。即可以实现一种能经受长时间使用的电视机。此外，由于发光元件具有高发 光效率，所以可以得到一种具有低功耗显示部分的电视机。附图12B显示了依照本发明的电脑，其包括机身9201、底板9202、显示部分9203、 键盘9204、外部连接端口 9205、定点设备9206。在该电脑中，显示部分9203包含排列成矩 阵的发光元件，其类似于实施方式1到3中所说的那些发光元件。这些发光元件具有长使 用寿命的功能。因为包含发光元件的显示部分9203也具有类似功能，所以电脑也具有长使 用寿命。即可以实现一种能经受长时间使用的电脑。此外，由于发光元件具有高发光效率， 所以可以得到一种具有低功耗显示部分的电脑。附图12C显示了依照本发明的手机，其包括机身9401、底板9402、显示部分9403、 音频输入部分9404、音频输出部分9405、操作键9406、外部连接端口 9407、天线9408等。在 该手机中，显示部分9403包含排列成矩阵的发光元件，其类似于实施方式1到3中所说的 那些发光元件。这些发光元件具有长使用寿命的功能。因为包含发光元件的显示部分9403 也具有类似功能，所以手机也具有长使用寿命。即可以实现一种能经受长时间使用的手机。 此外，由于发光元件具有高发光效率，所以可以得到一种具有低功耗显示部分的手机。附图12D显示了依照本发明的相机，其包括机身9501、显示部分9502、底板9503、 外部连接端口 9504、遥控接收部分9505、图像接收部分9506、电池9507、音频输入部分 9508、操作键9509、接目镜部分9510等。在该相机中，显示部分9502包含排列成矩阵的发光元件，其类似于实施方式1到3中所说的那些发光元件。这些发光元件具有长使用寿命的 功能。因为包含发光元件的显示部分9502也具有类似功能，所以相机也具有长使用寿命。 即可以实现一种能经受长时间使用的相机。此外，由于发光元件具有高发光效率，所以可以 得到一种具有低功耗显示部分的相机。如上所述，本发明的发光装置的应用范围很广，发光装置可被用于许多领域的电 子装置。通过使用本发明的发光装置，可以得到耐用的并具有长使用寿命显示部分的电子 装置。此外还可以得到具有低功耗显示部分的电子装置。作为选择，本发明的发光装置还可以用作照明装置。使用本发明发光元件作为照 明装置的方式会结合附图13进行说明。附图13中显示了使用本发明的发光装置作为背光 源的液晶显示器。附图13中显示的液晶显示器包括底板901、液晶层902、背光源903和底 板904，而且液晶层902连接到驱动IC 905上。本发明的发光装置被用于背光源903，而电 流通过端子906供应。通过使用本发明发光元件作为液晶显示器的背光源，可以得到长使用寿命的背光 源。本发明的发光装置是一种平面发光的照明装置，可以为大面积。因此，背光源就可以具 有大面积，并得到一种大面积的液晶显示器。此外，本发明的发光装置不仅薄而且功耗低； 因此，可以实现一种薄而低功耗的显示装置。另外，由于发光元件具有高发光效率，所以可 以得到一种发射高亮度光的发光装置。此外，由于本发明的发光装置具有长使用寿命，所以 可以得到一种长使用寿命的液晶显示器。附图14显示了使用依照本发明的发光装置作为照明装置的台灯。如附图14中所 示台灯具有底板2001和光源2002，而本发明的发光装置被用作光源2002。由于本发明的 发光装置具有长使用寿命，所以桌灯的使用寿命也长。附图15显示了使用依照本发明的发光装置作为室内照明装置3001的例子。由 于本发明的发光装置可以为大面积，所以本发明的发光装置可以被用作一种大面积照明装 置。此外，由于本发明的发光装置具有长使用寿命，所以本发明的发光装置也可以被用作长 使用寿命的照明装置。如附图12A中所示的依照本发明的电视机3002被放置于一个房间 内，其中本发明的发光装置被用作室内照明装置3001。因此，可以观看公共广播和电影。在 这种情况中，由于每个装置都具有长使用寿命，所以可以减少更换照明装置和电视机的次 数，其可以降低环境负荷。[实施例1]在本实施例中，将结合附图16详细说明本发明的发光元件。会在下面显示方案1 和方案2中使用的一种有机化合物的分子式。[化学式]
权利要求
1.一种发光元件，包含 第一电极；第二电极；位于所述第一电极和所述第二电极之间的发光层，其中所述发光层包含具有发光特性 的物质；以及位于所述第二电极和所述发光层之间的第一层，其中，所述第一层包含具有载流子传输特性的第一有机化合物；以及用于降低所述第一有机化合物的载流子传输特性的第二有机化合物，并且 其中，所述第二有机化合物的发射光谱最高峰值的波长与所述物质的发射光谱最高峰 值的波长之间的差在30nm以内。
2.根据权利要求1所述的发光元件，还包含 位于所述第一电极和所述发光层之间的第二层， 其中，所述第二层包含具有载流子传输特性的第三有机化合物；以及用于降低所述第三有机化合物的载流子传输特性的第四有机化合物。
3.根据权利要求2所述的发光元件，其中，所述第二层中所述第三有机化合物的重量 比例大于所述第四有机化合物的重量比例。
4.根据权利要求2所述的发光元件，其中，所述第一层与所述发光层相接触，并且 所述第二层与所述发光层相接触。
5.根据权利要求1所述的发光元件， 其中，所述第一层与所述发光层相接触。
6.一种发光元件，包含 第一电极；第二电极；位于所述第一电极和所述第二电极之间的第一发光单元和第二发光单元；以及 位于所述第一发光单元和所述第二发光单元之间的电荷产生层， 其中，所述第一发光单元和所述第二发光单元中的至少一个包含发光层以及位于所述 第二电极和所述发光层之间的第一层，所述发光层包含具有发光特性的物质，并且所述第一层包含具有载流子传输特性的第一有机化合物；以及用于降低所述第一有 机化合物的载流子传输特性的第二有机化合物。
7.根据权利要求6所述的发光元件，其中，所述第二有机化合物的发射光谱最高峰值的波长与所述物质的发射光谱最高峰 值的波长之间的差在30nm以内。
8.根据权利要求6所述的发光元件，所述第二有机化合物的发光颜色与所述物质的发光颜色为相似颜色。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的发光元件，其中，所述第一层中所述第一有机化合物的重量比例大于所述第二有机化合物的重量 比例。
10.根据权利要求1-8中任一项所述的发光元件， 其中，所述载流子为电子，并且所述第一有机化合物的最低空分子轨道能级和所述第二有机化合物的最低空分子轨 道能级之间的差小于0. 3eV。
11.根据权利要求1-8中任一项所述的发光元件， 其中，所述载流子为电子，所述第一有机化合物为金属络合物，并且 所述第二有机化合物为芳香胺化合物。
12.根据权利要求1-8中任一项所述的发光元件， 其中，所述载流子为空穴，并且所述第一有机化合物的最高占据分子轨道能级和所述第二有机化合物的最高占据分 子轨道能级之间的差小于0. 3eV。
13.根据权利要求1-8中任一项所述的发光元件， 其中，所述载流子为空穴，所述第一有机化合物为芳香胺化合物，并且 所述第二有机化合物为金属络合物。
14.一种发光元件，包含 第一电极；第二电极；位于所述第一电极和所述第二电极之间的发光层，其中所述发光层包含具有发光特性 的物质；以及位于所述第二电极和所述发光层之间的第一层， 其中，所述第一层包含第一有机化合物和第二有机化合物， 所述第一有机化合物具有电子传输特性和空穴传输特性中的一种， 所述第二有机化合物具有电子传输特性和空穴传输特性中的另一种，并且 所述第二有机化合物的发射光谱最高峰值的波长与所述物质的发射光谱最高峰值的 波长之间的差在30nm以内。
15.根据权利要求14所述的发光元件，还包含 位于所述第一电极和所述发光层之间的第二层，其中，所述第二层包含第三有机化合物和第四有机化合物， 所述第一有机化合物具有电子传输特性， 所述第二有机化合物具有空穴传输特性， 所述第三有机化合物具有空穴传输特性，并且 所述第四有机化合物具有电子传输特性。
16.根据权利要求14所述的发光元件，还包含 位于所述第一电极和所述发光层之间的第二层，其中，所述第二层包含第三有机化合物和第四有机化合物，所述第一有机化合物具有空穴传输特性， 所述第二有机化合物具有电子传输特性， 所述第三有机化合物具有电子传输特性，并且 所述第四有机化合物具有空穴传输特性。
17.根据权利要求15或16所述的发光元件，其中，所述第二层中所述第三有机化合物的重量比例大于所述第四有机化合物的重量 比例，并且所述第一电极为阳极而所述第二电极为阴极。
18.根据权利要求15或16所述的发光元件， 其中，所述第一层与所述发光层相接触，并且 所述第二层与所述发光层相接触。
19.一种发光元件，包含 第一电极；第二电极；位于所述第一电极和所述第二电极之间的第一发光单元和第二发光单元；以及 位于所述第一发光单元和所述第二发光单元之间的电荷产生层， 其中，所述第一发光单元和所述第二发光单元中的至少一个包含发光层以及位于所述 第二电极和所述发光层之间的第一层， 所述发光层包含具有发光特性的物质， 所述第一层包含第一有机化合物和第二有机化合物， 所述第一有机化合物具有电子传输特性和空穴传输特性中的一种，并且 所述第二有机化合物具有电子传输特性和空穴传输特性中的另一种。
20.根据权利要求19所述的发光元件，其中，所述第二有机化合物的发射光谱最高峰值的波长与所述物质的发射光谱最高峰 值的波长之间的差在30nm以内。
21.根据权利要求19所述的发光元件，其中所述第二有机化合物的发光颜色与所述物质的发光颜色为相似颜色。
22.根据权利要求14以及19-21中任一项所述的发光元件， 其中，所述第一有机化合物具有电子传输特性，所述第二有机化合物具有空穴传输特性，并且所述第一层中所述第一有机化合物的重量比例大于所述第二有机化合物的重量比例。
23.根据权利要求22所述的发光元件，其中，所述第一有机化合物的最低空分子轨道能级和所述第二有机化合物的最低空分 子轨道能级之间的差小于0. 3eV。
24.根据权利要求22所述的发光元件，其中，所述第一有机化合物为金属络合物，并且 所述第二有机化合物为芳香胺化合物。
25.根据权利要求22所述的发光元件， 其中，所述发光层具有电子传输特性。
26.根据权利要求22所述的发光元件，其中，当所述第一有机化合物的偶极距大小为P1且所述第二有机化合物的偶极距大小 为己时，满足关系P1A32彡3。
27.根据权利要求22所述的发光元件，还包含 位于所述第一电极和所述第二电极之间的第二层，其中，所述第二层包含第三有机化合物和第四有机化合物， 所述第三有机化合物具有空穴传输特性， 所述第四有机化合物具有电子传输特性，并且所述第二层中所述第三有机化合物的重量比例大于所述第四有机化合物的重量比例。
28.根据权利要求14以及19-21中任一项所述的发光元件， 其中，所述第一有机化合物具有空穴传输特性，所述第二有机化合物具有电子传输特性，并且所述第一层中所述第一有机化合物的重量比例大于所述第二有机化合物的重量比例。
29.根据权利要求28所述的发光元件，其中，所述第一有机化合物的最高占据分子轨道能级和所述第二有机化合物的最高占 据分子轨道能级之间的差小于0. 3eV。
30.根据权利要求28所述的发光元件，其中，所述第一有机化合物为芳香胺化合物，并且 所述第二有机化合物为金属络合物。
31.根据权利要求28所述的发光元件， 其中，所述发光层具有空穴传输特性。
32.根据权利要求28所述的发光元件，其中，当所述第一有机化合物的偶极距大小为P1且第二有机化合物的偶极距大小为P2 时，满足关系P1A32 ^ 0. 33ο
33.根据权利要求28所述的发光元件，还包含 位于所述第一电极和所述第二电极之间的第二层，其中，所述第二层包含第三有机化合物和第四有机化合物， 所述第三有机化合物具有电子传输特性， 所述第四有机化合物具有空穴传输特性，并且所述第二层中所述第三有机化合物的重量比例大于所述第四有机化合物的重量比例。
34.根据权利要求1-8、14-16以及19-21中任一项所述的发光元件， 其中所述第一层的厚度大于等于5nm且小于等于20nm。
35.一种发光装置，包含根据权利要求1-8、14-16以及19-21中任一项所述的发光元件；以及 用于控制所述发光元件的发光的控制器。
36.一种包含显示部分的电子装置，包含根据权利要求1-8、14-16以及19-21中任一项所述的发光元件；以及 用于控制所述发光元件的发光的控制器。
37.一种照明装置，包含根据权利要求1-8、14-16以及19-21中任一项所述的发光元件。
全文摘要
本发明公开涉及发光元件、发光装置和电子装置。本发明的发光元件包括在一对电极之间的发光层和用于控制载流子运动的层。用于控制载流子运动的层包括具有载流子传输特性的第一有机化合物，和用于降低第一有机化合物的载流子传输特性的第二有机化合物，并且第二有机化合物分散在第一有机化合物中。以这种方式提供用于控制载流子运动的层，由此可以抑制载流子平衡随时间的变化。因此可以得到一种具有长使用寿命的发光元件。
文档编号H01L51/50GK102117892SQ201110026329
公开日2011年7月6日 申请日期2007年7月4日 优先权日2006年7月4日
发明者濑尾哲史, 野村亮二, 铃木恒徳 申请人:株式会社半导体能源研究所