[发明专利]发光元件、发光器件和电子器件

说明书

技术领域

本发明涉及电流激励型发光元件。此外，本发明涉及具有该发光元件的发光器件和电子器件。 

背景技术

近些年来，对于使用电致发光的发光元件进行了广泛地研究和开发。在此类发光元件的基本结构中，具有发光性能的物质插在一对电极之间。通过向这个元件施加电压，可以获得来自具有发光性能的物质的发光。 

因为此类发光元件是自发光型的，所以认为该发光元件优于液晶显示器的优点在于像素可见性高，不需要背灯等并因此适合作为平板显示元件。此外，此类发光元件的其它优点是该元件可以制造得薄且轻并且响应速度非常高。 

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表面发光。这是难以通过以白炽灯或LED为代表的点光源或以荧光灯为代表的线光源获得的特征。因此，这种发光元件作为适用于照明等的表面光源是极其有效的。 

使用电致发光的发光元件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性能的物质来进行广泛分类。 

当有机化合物用作发光物质时，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包括发光有机化合物的层中，以致电流流过。电子和空穴(即载流子)重组，并因此，发光有机化合物被激发。该发光有机化合物从激发态返回到基态，因此发射光。基于这种机理，此类发光元件称作电流激励型发光元件。 

应指出的是，通过有机化合物产生的激发态可以为单重激发态或三重激发态，并且来自单重激发态的发光称为荧光，而来自三重激发态的发光称为磷光。 

在改进此类发光元件的元件特性中，存在大量取决于所使用的材料的问题，并且为了解决所述问题，已进行了元件结构、材料开发等的改进。 

例如，参考文献1描述了一种发光元件，其中客体物质分散在电极之间的整个有机功能层中以提高电子和空穴的注射和重组可能性。然而，参考文献1没有涉及发光元件的寿命。 

此种包括发光有机化合物的发光元件可以在比使用无机化合物的发光元件低的电压下驱动；然而，此种包括发光有机化合物的发光元件具有问题，因为其寿命短。因此，此类发光元件具有较长寿命是合乎需要的(参考文献1：日本出版专利申请号H 6-158038)。 

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供具有长寿命的发光元件。此外，本发明的另一个目的是提供具有长寿命的发光元件和电子器件。 

根据本发明，将发光元件中发光层的相当大的发光区域设置在该发光层的中心附近。换句话说，发光层由具有不同载流子传输性能的层的组合构成以致发光区域设置在该发光层的中心附近，而不是设置在发光层和空穴传输层间的界面或发光层和电子传输层间的界面处。

因此，本发明一个方面是发光元件，其包括在第一电极和第二电极之间的电子传输层和空穴传输层；和在该电子传输层和空穴传输层之间的第一层和第二层。在该发光元件中，该第一层包括第一有机化合物和具有空穴传输性能的有机化合物，该第二层包括第二有机化合物和具有电子传输性能的有机化合物，该第一层经形成与该第二层的第一电极面接触，该第一有机化合物和第二有机化合物是相同的化合物，和将电压施加到该第一电极和第二电极上满足该第一电极的电势高于该第二电极，以致包括在该第一层中的第一有机化合物和包括在该第二层中的第二有机化合物都发光。 

本发明另一个方面是发光元件，其包括在第一电极和第二电极之间的电子传输层和空穴传输层；和在该电子传输层和空穴传输层之间的第一层和第二层。在该发光元件中，该第一层包括第一有机化合物和具有空穴传输性能的有机化合物，该具有空穴传输性能的有机化合物的最高已占分子轨道能级(HOMO能级)大于或等于-6.0eV且小于或等于-0.5eV，和该具有空穴传输性能的有机化合物的最低未占分子轨道能级(LUMO能级)大于或等于-3.0eV且小于或等于-2.0eV，该第二层包括第二有机化合物和具有电子传输性能的有机化合物，该具有电子传输性能的有机化合物的最高已占分子轨道能级(HOMO能级)大于或等于-6.0eV且小于或等于-0.5eV，和该具有电子传输性能的有机化合物的最低未占分子轨道能级(LUMO能级)大于或等于-3.0eV且小于或等于-2.0eV，该第一层经形成与该第二层的第一电极面接触，该第一有机化合物和第二有机化合物是相同的化合物，和将电压施加到该第一电极和第二电极上满足该第一电极的电势高于该第二电极，以致包括在该第一层中的第一有机化合物和包括在该第二层中的第二有机化合物都发光。