射光谱的峰值具有长于磷光化合物的吸收光谱的峰 值的波长。
[0143] 另外，在将容易接受电子的化合物及容易接受空穴的化合物用于第一有机化合物 及第二有机化合物时，可以由该化合物的混合比率控制载流子平衡。换言之，通过设定该混 合比，可以设计最佳的载流子平衡，在该平衡条件下发光层内的空穴和电子的复合概率提 高并且发光效率提高，这一点也是本发明的一个实施方式的另一个特征。从该载流子平衡 和形成激基复合物的观点来看，第一有机化合物的量和第二有机化合物的量优选没有明显 的差异。具体而言，优选的是，第一有机化合物对第二有机化合物的比例为1 :9至9 :1。
[0144] 此外，激基复合物可以在两层之间的界面中形成。例如，当层叠含第二有机化合物 的层和含第一有机化合物的层时，在其界面附近形成激基复合物。该两层可以用作本发明 的一个实施方式中的发光层。在此情况下，磷光化合物添加到该界面附近。磷光化合物可 以添加到两层中的至少一层或同时添加到两层。
[0145] 电子传输层704是包含具有高电子传输性的物质的层。作为具有高电子传输 性的物质的例子，可以举出金属配合物诸如Alq 3、三（4-甲基-8-羟基喹啉）铝（缩写： Almq3)、双（10-羟基苯并[h]喹啉）铍（缩写：BeBq 2)、BAlq、Zn(B0X)2、双[2_(2_ 羟基 苯基）苯并噻唑]锌（缩写：Zn(BTZ)2)等。作为其它例子，可以举出杂芳族化合物诸如 2-(4-联苯基）-5-(4-叔丁基苯基）-1，3, 4-噁二唑（缩写：PBD)、1，3-双[5-(对叔丁基 苯基）-1，3,4-噁二唑-2-基]苯（缩写：(《0-7)、3-(4-叔丁基苯基）-4-苯基-5-(4-联 苯基）-1，2,4_三唑（缩写：TAZ)、3-(4-叔丁基苯基）-4-(4_乙基苯基）-5-(4_联苯 基）-1，2,4_三唑（缩写：p-EtTAZ)、红菲绕啉（缩写：BPhen)、浴铜灵（缩写：BCP)、4,4'_双 (5-甲基苯并噁唑-2-基）二苯乙烯（缩写：Bz0s)等。此外，也可以使用高分子化合物诸如 聚（2, 5-吡啶-二基）（缩写：PPy)、聚[(9, 9-二己基芴-2, 7-二基）-共聚-(吡啶-3, 5-二 基）](缩写：PF-Py)、聚[(9, 9-二辛基荷-2, 7-二基）-共聚-(2, 2' -联R比啶-6, 6' -二基）] (缩写：PF-BPy)。在此所述的物质主要是具有106cm2/Vs或更高的电子迀移率的物质。注 意，除了上述物质之外，其电子传输性高于空穴传输性的任何物质都可以用于电子传输层。
[0146] 另外，电子传输层不限于单层，也可以是包含上述物质中的任一种的两层或更多 的层的叠层。
[0147] 电子注入层705是包含具有高电子注入性的物质的层。作为可用于电子注入层 705的物质的例子，可以举出碱金属、碱土金属和其化合物，诸如锂、铯、钙、氟化锂、氟化铯、 氟化钙或者氧化锂、稀土金属化合物诸如氟化铒、以及上述用于电子传输层704的物质。
[0148] 或者，有机化合物与电子供体（donor)混合形成的复合材料可用于电子注入层 705。这种复合材料通过电子供体在有机化合物中产生电子而具有高电子注入性和高电子 传输性。在此，有机化合物优选为在传输所产生的电子方面性能优异的材料，具体而言，例 如，可以使用任一种上述用于电子传输层704的物质（例如，金属配合物或杂芳族化合物）。 作为电子供体，可以使用对有机化合物具有电子给予性的物质。作为电子供体的优选的具 体例子，可以举出碱金属、碱土金属及稀土金属，诸如锂、铯、镁、钙、铒或镱等。优选使用任 意碱金属氧化物和碱土金属氧化物，作为其例子可以使用氧化锂、氧化钙或氧化钡等、路易 斯碱如氧化镁、有机化合物如四硫富瓦烯（缩写：TTF)等。
[0149] 注意，上述空穴注入层701、空穴传输层702、发光层703、电子传输层704和电子注 入层705均可以通过蒸镀法（包括真空蒸镀法）、喷墨法或涂覆法等形成。
[0150] 如图7B所示，在第一电极103和第二电极108之间可以层叠多个EL层。在此情 况下，优选在被层叠的第一 EL层800和第二EL层801之间设置电荷发生层803。电荷发生 层803可以使用上述复合材料来形成。另外，电荷发生层803还可以具有包含复合材料的 层和包含其他材料的层的叠层结构。在此情况下，作为包含其他材料的层，可以使用包含具 有电子给予性的物质和具有高电子传输性的物质的层、由透明导电膜形成的层等。具有这 种结构的发光元件不容易发生能量转移或猝灭等的问题，并且，由于选择材料的范围很广， 从而容易得到兼有高发光效率和长寿命的发光元件。另外，能够容易获得从其中一个EL层 提供磷光发光并从另一 EL层提供荧光发光的发光元件。这种结构可以与任意上述EL层的 结构组合而使用。
[0151] 另外，通过使EL层的发光颜色互不相同，可以使发光元件整体发射所需颜色的 光。例如，在具有两个EL层的发光元件中，使第一和第二EL层发射的光互补，以可以得到 作为整体发光元件发射白光的发光元件。再者，同样原理可以应用于具有三个以上的EL层 的发光元件。
[0152] 如图7C所示，EL层102可以在第一电极103和第二电极108之间具有空穴注入 层701、空穴传输层702、发光层703、电子传输层704、电子注入缓冲层706、电子继电层707 以及接触于第二电极108的复合材料层708。
[0153] 优选设置接触于第二电极108的复合材料层708,尤其当使用溅射法形成第二电 极108时可以减轻EL层102所受到的损伤。复合材料层708可以使用上述复合材料，在该 复合材料中，具有高空穴传输性的有机化合物包含受体物质。
[0154] 并且，通过设置电子注入缓冲层706,可以降低复合材料层708与电子传输层704 之间的注入壁皇；因此，在复合材料层708产生的电子能够容易注入到电子传输层704。
[0155] 作为电子注入缓冲层706,可以使用具有高电子注入性的物质，例如碱金属、碱土 金属、稀土金属以及其化合物（例如，碱金属化合物（包括氧化物诸如氧化锂等、卤化物、及 碳酸盐诸如碳酸锂或碳酸铯等）、碱土金属化合物（包括氧化物、卤化物、碳酸盐）、或稀土 金属化合物（包括氧化物、卤化物、碳酸盐））等。
[0156] 此外，当电子注入缓冲层706包含具有高电子传输性的物质和供体物质时，优选 添加的供体物质与具有高电子传输性的物质的质量比的范围为从〇. 001 :1到〇. 1 :1。另 外，作为供体物质，可以使用碱金属、碱土金属、稀土金属及上述金属的化合物（例如，碱金 属化合物（包括氧化物如氧化锂、卤化物、碳酸盐如碳酸锂或碳酸铯等）、碱土金属化合物 (包括氧化物、卤化物、碳酸盐）、稀土金属化合物（包括氧化物、卤化物、碳酸盐））等，除此 之外，还可以使用有机化合物诸如四硫萘并萘（tetrathianaphthacene)(缩写：TTN)、二茂 镍、或十甲基二茂镍等。另外，作为具有高电子传输性的物质，可以使用与上述电子传输层 704同样的材料。
[0157] 再者，优选的是，在电子注入缓冲层706和复合材料层708之间形成电子继电层 707。电子继电层707并不是必须要设置的；但是，通过设置具有高电子传输性的电子继电 层707,电子可以迅速传输到电子注入缓冲层706。
[0158] 在复合材料层708和电子注入缓冲层706之间夹持电子继电层707的结构是复合 材料层708所包含的受体物质和电子注入缓冲层706所包含的供体物质彼此不容易相互作 用，因此不容易互相影响各自的功能的结构。因而，可以防止驱动电压的增高。
[0159] 电子继电层707包含具有高电子传输性的物质，且将该具有高电子传输性的物质 的LUM0能级位于复合材料层708所包含的受体物质的LUM0能级与电子传输层704所包含 的具有高电子传输性的LUM0能级之间的方式形成该电子继电层。另外，当电子继电层707 包含供体物质时，该供体物质的供体能级也控制为位于复合材料层708所包含的受体物质 的LUM0能级与电子传输层704所包含的具有高电子传输性物质的LUM0能级之间。至于能 级的具体数值，电子继电层707所包含的具有高电子传输性的物质的LUM0能级优选为高于 或等于-5. OeV，更优选为高于或等于-5. OeV且低于或等于-3. OeV。
[0160] 作为电子继电层707所包含的具有高电子传输性的物质，优选使用酞菁类的材料 或具有金属-氧键和芳香配体的金属配合物。
[0161] 作为电子继电层707所包含的酞菁类材料，具体而言，优选使用CuPc、酞菁锡（II) 配合物（SnPc)、酞菁锌配合物（ZnPc)、酞菁钴（II)，0型（CoPc)、酞菁铁（FePc)以及 2, 9, 16, 23-四苯氧基-29H，31H-酞菁氧钒（PhO-VOPc)中的任一种。
[0162] 作为电子继电层707所包含的具有金属-氧键和芳香配体的金属配合物，优选使 用具有金属-氧的双键的金属配合物。由于金属-氧的双键具有受体性（容易接受电子的 性质）；因此电子能够进一步容易移动（供给和接受）。并且，可以认为具有金属_氧的双 键的金属配合物是稳定的。因而，通过使用具有金属-氧的双键的金属配合物，可以使发光 元件以低电压进行更稳定的驱动。
[0163] 作为具有金属-氧键和芳香配体的金属配合物，优选使用酞菁类材料。尤其是， 优选使用钒氧酞菁（VOPc)、酞菁锡（IV)氧化物配合物（SnOPc)以及酞菁氧化钛配合物 (TiOPc)中的任一种，因为在分子结构上金属-氧的双键容易与另一个分子相互作用而具 有尚受体性。
[0164] 另外，作为上述酞菁类材料，优选使用具有苯氧基的酞菁类材料。尤其是，优选使 用PhO-VOPc等具有苯氧基的酞菁衍生物。具有苯氧基的酞菁衍生物可以溶解于溶剂，因 此，有当形成发光元件时容易处理以及容易维修用于成膜的装置的优点。
[0165] 电子继电层707还可以包含供体物质。作为供体物质，可以使用碱金属、碱土金 属、稀土金属及其化合物（例如，碱金属化合物（包括氧化物如氧化锂等、卤化物、碳酸盐 如碳酸锂或碳酸铯等）、碱土金属化合物（包括氧化物、卤化物、碳酸盐）、稀土金属化合 物（包括氧化物、卤化物、碳酸盐））等，除此之外，还可以使用有机化合物诸如四硫萘并萘 (tetrathianaphthacene)(缩写：TTN)、二茂镍、十甲基二茂镍等。当这些供体物质包含在 电子继电层707中时，电子容易移动而能够实现以更低的电压驱动的发光元件。
[0166] 当供体物质包含在电子继电层707中时，除了作为具有高电子传输性的物质所举 出的上述物质以外，可以使用其LUM0能级高于包含在复合材料层708中的受体物质的受体 能级的物质。尤其是，优选使用具有高于或等于-5. OeV的LUM0能级的物质，更优选使用具 有高于或等于-5. OeV且低于或等于-3. OeV的LUM0能级的物质。作为这种物质的例子，可 以举出茈衍生物、含氮稠环芳香化合物等。另外，含氮稠环芳香化合物优选用于电子继电层 707,因为含氮稠环芳香化合物具有高稳定性。
[0167] 作为茈衍生物的具体例子，可以举出3, 4, 9, 10-茈四羧酸二酐（缩写：PTCDA)、 3, 4, 9, 10-茈四羧酸双苯并咪唑（缩写：PTCBI)、N，N'-二辛基-3, 4, 9, 10-茈四羧酸二酰亚 胺（缩写：PTCDI_C8H)、N，N' -二己基-3, 4, 9, 10-茈四羧酸二酰亚胺（缩写：Hex PTC)等。
[0168] 作为含氮稠环芳香化合物的具体例子，可以举出吡嗪并[2, 3_f][l，10]菲咯 啉-2,3-二甲腈（缩写屮卩0吣、2,3,6,7，10，11-六氰-1，4,5,8,9，12-六氮杂苯并[9，10] 菲（缩写：HAT(CN) 6)、2,3-二苯基吡啶并[2,3-b]吡嗪（缩写：2PYPR)、2,3-双（4-氟苯 基）吡啶并[2, 3-b]吡嗪（缩写：F2PYPR)等。
[0169] 除此之外，还可以使用7, 7, 8, 8-四氰基喹啉并二甲烷（缩写：TCNQ)、1，4, 5, 8-萘 四羧酸二酐（缩写：NTCDA)、全氟并五苯（perfluoropentacene)、十六氟代酞菁铜（缩写： F 16CuPc)、N，N' -双（2, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 8, 8, 8-十五氟代辛基）-1，4, 5, 8-萘四 羧酸二酰亚胺（缩写：NTCDI-C8F)、3'，4'-二丁基-5,5"-双（二氰基亚甲基）-5,5"_二 氢_2,2' ：5'，2"_三噻吩（缩写：DCMT)、亚甲基富勒烯（例如，[6,6]_苯基C61酪酸甲酯） 等。
[0170] 另外，当供体物质包含在电子继电层707中时，电子继电层707可以通过具有高电 子传输性的物质和供体物质的共蒸镀等的方法来形成。
[0171] 空穴注入层701、空穴传输层702、发光层703以及电子传输层704均可以使用上 述材料形成。
[0172] 如上述那样，可以制造本实施方式的EL层102。
[0173] 在上述发光元件中，因在第一电极103和第二电极108之间产生的电位差，电流流 过，并在EL层102中空穴和电子复合而发光。然后，该发光穿过第一电极103或第二电极 108,或同时穿过二者被取出到外部。因此，第一电极103或第二电极108具有透过可见光 的性质，或二者都具有透过可见光的性质。
[0174] 另外，设置在第一电极103和第二电极108之间的层的结构不局限于上述结构。也 可以采用不同于上述的结构，只要在远离第一电极103和第二电极108的部分中设置空穴 和电子复合的发光区，以防止因发光区接近金属而产生的猝灭即可。
[0175] 换言之，对层的叠层结构没有特别的限制。包含具有高电子传输性的物质、具有高 空穴传输性的物质、具有高电子注入性的物质、具有高空穴注入性的物质、双极性物质（具 有高电子传输性和高空穴传输性的物质）或者空穴阻挡材料等的层可以与发光层自由地 组合。
[0176] 如上所述的方法，可以制造本发明的一个实施方式的发光元件。
[0177] 通过使用本实施方式所示的发光元件，可以制造被动矩阵型发光装置或由晶体管 控制发光元件的驱动的主动矩阵型发光装置。此外，可以将该发光装置应用于电子设备或 照明装置等。
[0178] 注意，本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。 实施例1
[0179] 在本实施例中，将参照图1、图2、图3及图4对可以用于本发明的一个实施方式的 发光元件的第一有机化合物、第二有机化合物及磷光化合物的组合的一个例子进行说明。
[0180] 在本实施例的结构例1至4中使用的磷光化合物是（乙酰丙酮根）双（4, 6-二 苯基嘧啶根合）铱（III)(缩写：[Ir(dppm)2(acaC)])。在本实施例的结构例1至4中使 用的第一有机化合物是2-[3-(二苯并噻吩-4-基）苯基]二苯并[f，h]喹喔啉（缩写： 2mDBTroBq-II)。此外，作为在本实施例中的第二有机化合物，在结构例1中使用4-苯 基-4'-(9-苯基-9H-咔唑-3-基）三苯胺（缩写：PCBA1BP)，在结构例2中使用3-[N-(l-萘 基）-N-(9-苯基咔唑-3-基）氨基]-9-苯基咔唑（缩写：PCzPCNl)、在结构例3中使用 4, 4'，4"-三[N-(l-萘基）-N-苯基氨基]三苯胺（缩写：1' -TNATA或1-TNATA)，在结构 例4中使用2, 7-双[N-(4-二苯基氨基苯基）-N-苯基氨基]-螺环-9, 9' -联芴（缩写： DPA2SF)〇
[0181] 以下示出在本实施例中使用的材料的化学式。
[0182]
[0183] (结构例1) 图1示出作为第一有机化合物的2mDBTroBq-II的薄膜的发射光谱（发射光谱la)、 作为第二有机化合物的PCBA1BP的薄膜的发射光谱（发射光谱2a)以及2mDBTroBq-II和 PCBA1BP的混合材料的薄膜的发射光谱（发射光谱3a)。此外，还示出在[Ir(dppm)2(acac)] 的二氯甲烷溶液中的作为磷光化合物的[Ir(dppm)2(acaC)]的紫外可见吸收光谱（以下， 简单地称为吸收光谱）及发射光谱（发射光谱4a)。
[0184] 此外，在本实施例中，[Ir(dppm)2(acac)]的吸收光谱通过使用紫外可见分光 光度计（V-550,由JASC0公司（JASCO Corporation)制造）在室温下将二氯甲烷溶液 (0. 093mmol/L)放在石英皿中来测量。
[0185] 在图1中，横轴表示波长（nm)，而纵轴表示摩尔吸光系数e (M1 ? cm1)及发光强 度（任意单位）。
[0186] 从图1的吸收光谱可知，[Ir(dppm)2(acac)]在510nm附近具有宽吸收带。该吸收 带可以认为非常有助于发光。
[0187] 与发射光谱la、2a相比，发射光谱3a的峰值位于更长波长。而且，发射光谱3a的 峰值与发射光谱la、2a的峰值相比更靠近于该吸收带。图1示出，发射光谱3a与吸收光谱 中的非常有助于发光的吸收带之间有最大的重叠。
[0188] 可知，2mDBTPDBq-II和PCBA1BP的混合材料的发射光谱的峰值与这些单独的有机 化合物发射光谱相比位于更长波长。这示出通过混合2mDBTroBq-II和PCBA1BP形成激基 复合物。
[0189] 由此可知，发射光谱3a的峰值与[Ir (dppm)2(acac)]的吸收光谱中的可认为 非常有助于发光的吸收带之间有很大的重叠。因此，这示出包括[Ir(dppm) 2(acaC)]及 2mDBTroBq-II和PCBA1BP的混合材料的发光元件具有特别高的能量转移效率，因为通过使 用该混合材料的发射光谱与磷光化合物的吸收光谱之间的很大的重叠而转移能量。因此， 这示出能够获得外量子效率尤其高的发光元件。
[0190] 此外，发射光谱3a的峰值与吸收光谱的峰值相比位于较长波长一侧且与发射光 谱4a的峰值相比位于较短波长一侧。
[0191] 由于混合材料的发射光谱的峰值位于较长波长一侧，所以可知通过使用该混合材 料可以获得驱动电压低的发光元件。
[0192] (结构例2) 图2示出作为第一有机化合物的2mDBTroBq-II的薄膜的发射光谱（发射光谱lb)、 作为第二有机化合物的PCzPCNl的薄膜的发射光谱（发射光谱2b)以及