[发明专利]发光元件、发光装置、电子设备及照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种物体、方法、制造方法、工序（process）、机器（machine）、产品（manufacture）或者物质组成（composition of matter）。例如，本发明尤其涉及一种半导体装置、显示装置、发光装置、上述装置的驱动方法或者上述装置的制造方法。例如，本发明尤其涉及一种发光元件。例如，本发明尤其涉及一种包含可以将三重激发态能量转换为发光的有机化合物的发光元件。此外，例如，本发明涉及一种使用了该发光元件的发光装置、电子设备以及照明装置。

背景技术

近年来，对将发光有机化合物或无机化合物用作发光材料的发光元件积极地进行开发。尤其是，被称为EL（Electro Luminescence：电致发光）元件的发光元件的结构是在电极之间仅设置包含发光材料的发光层的简单的结构，并且具有能够实现薄型轻量、能够高速地响应输入信号及能够实现直流低电压驱动等的特性，由此作为下一代的平板显示元件受到关注。另外，使用这种发光元件的显示器还具有优异的对比度、清晰的图像质量及广视角的特征。再者，因为这种发光元件是面状光源，所以也考虑到应用于液晶显示器的背光灯和照明等的光源。

在发光物质是发光有机化合物的情况下，发光元件的发光机理是载流子注入型。换言之，通过将发光层夹在电极之间并施加电压，从电极注入的电子和空穴重新结合，发光物质成为激发态，在该激发态回到基态时发光。并且，作为激发态的种类，可以是单重激发态（S^*）和三重激发态（T^*）。此外，在发光元件中，单重激发态和三重激发态的统计学上的生成比率被认为是S^*：T^*=1：3。

通常，发光有机化合物的基态是单重态。由此，因为来自单重激发态（S^*）的发光是相同的多重度之间的电子跃迁，所以被称为荧光。另一方面，因为来自三重激发态（T^*）的发光是不同的多重度之间的电子跃迁，所以被称为磷光。在此，发射荧光的化合物（以下称为荧光化合物）通常在室温下仅观察到荧光，而观察不到磷光。因此，基于S^*：T^*=1：3，使用荧光化合物的发光元件中的内部量子效率（所产生的光子相对于所注入的载流子的比例）的理论上的极限被认为是25%。

另一方面，当作为发光有机化合物使用磷光化合物时，在理论上可以将内部量子效率增加到100%。换言之，可以实现荧光化合物的4倍的发光效率。根据这些理由，为了实现高效率的发光元件，近年来对使用磷光化合物的发光元件积极地进行开发。

尤其是，作为磷光化合物，以铱等为中心金属的有机金属配合物由于其高磷光量子产率而已受到关注。作为呈现绿色至蓝色的典型的磷光材料，有以铱（Ir）为中心金属的金属配合物（以下，称为“Ir配合物”）（例如，参照专利文献1、专利文献2及专利文献3）。在专利文献1中公开有将三唑衍生物用作配体的Ir配合物。

现有技术文献

专利文献

[专利文献1]日本专利申请公开2007-137872号公报

[专利文献2]日本专利申请公开2008-069221号公报

[专利文献3]国际公开第2008-035664号

虽然如专利文献1至专利文献3所报告那样磷光材料的开发也有进步，但是在发光效率、可靠性、发光特性、合成收率或成本等的方面上还有改良的余地，因此需要开发更优异的磷光材料。

此外，为了实现具有低耗电量及高可靠性的发光装置、电子设备及照明装置，要求驱动电压低的发光元件、电流效率高的发光元件或寿命长的发光元件。

发明内容

发明要解决的课题

鉴于上述课题，本发明的一个方式的课题是提供一种在发光层中包含能够发射磷光的有机化合物的发光元件。

或者，本发明的一个方式的课题是提供一种能够实现低驱动电压的发光元件。或者，本发明的一个方式的课题是提供一种能够实现高电流效率的发光元件。或者，本发明的一个方式的课题是提供一种能够实现长寿命的发光元件。

或者，本发明的一个方式的课题是提供一种使用上述发光元件的发光装置、电子设备及照明装置。

注意，这些课题的记载不妨碍其他课题的存在。此外，本发明的一个方式并不需要解决所有上述课题。另外，从说明书、附图、权利要求书等的记载看来这些以外的课题是显然的，且可以从说明书、附图、权利要求书等的记载中抽出除了这些课题以外的课题。

用于解决课题的手段