JP2012212670A - 発光素子および照明装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】白色発光を実現する発光素子として、視感度の低い波長領域の光を用いても、発光素子の電力効率を向上させる。
【解決手段】白色発光を実現する発光素子として、３つの発光層を積層した発光素子に係るものである。発光素子は、透光性を有する電極と、光反射性を有する電極との間に３つの発光層を有し、各々の発光層からの発光は、光反射性の電極により反射され、透光性を有する電極側に取り出される。また、発光層は、光反射性の電極に近い発光層ほど光学距離が短い。そこで、反射性を有する電極からの距離に応じて各発光層の位置を限定し、各発光層の光学距離を調整することにより、高い電力効率を有した発光素子を提供する。
【選択図】図１
【解決手段】白色発光を実現する発光素子として、３つの発光層を積層した発光素子に係るものである。発光素子は、透光性を有する電極と、光反射性を有する電極との間に３つの発光層を有し、各々の発光層からの発光は、光反射性の電極により反射され、透光性を有する電極側に取り出される。また、発光層は、光反射性の電極に近い発光層ほど光学距離が短い。そこで、反射性を有する電極からの距離に応じて各発光層の位置を限定し、各発光層の光学距離を調整することにより、高い電力効率を有した発光素子を提供する。
【選択図】図１
Description
エレクトロルミネッセンスを利用した発光素子に関する。また、発光素子を用いた発光装置または照明装置に関する。
近年、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用した発光素子に関する研究開発が盛んに行われている。エレクトロルミネッセンスを利用した発光素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の物質を含む層（以下、発光層という）を挟んだものである。発光素子の電極間に電圧を印加することにより、発光性の物質から発光を得ることができる。
エレクトロルミネッセンスを利用した発光素子のなかで、特に、発光性の物質が有機化合物であるものは、薄膜を積層して発光素子を形成することが可能である。そのため、薄型軽量に作製でき、大面積化も容易であることから、面光源としての応用が期待されている。また、当該発光素子は、白熱電球や蛍光灯をしのぐ発光効率が期待されるため、照明器具に好適であるとして注目されている。
上記発光素子は、発光性の物質の種類によって様々な発光色を提供することができる。特に、照明への応用を考えた場合、白色発光またはそれに近い色の発光が高効率で得られる発光素子が求められている。
白色発光が得られる発光素子として、例えば、赤、緑、青の各波長領域にピークを有する複数の発光ユニットを積層した白色発光素子が提案されている（例えば、特許文献１）。また、補色の関係にある各波長領域（例えば、青と黄）にピークを有する２つの発光層を積層した白色発光素子が提案されている（例えば、特許文献２）。
上記赤、緑、青の各波長領域にピークを有する複数の発光層を積層したものは、視感度の低い赤色と青色の波長領域を使うことで白色発光を実現している。
また、上記補色の関係にある各波長領域（例えば、青と黄）にピークを有する２つの発光層を積層したものは、視感度の低い色（例えば青色）の割合を多くすることで白色発光を実現している。
このように、これまで提案されている白色発光を実現する発光素子は、視感度の低い波長領域の光をある程度の割合で使わざるをえなかった。したがって、電力効率の向上には限界があった。電力効率［ｌｍ／Ｗ］の単位に含まれる光束［ｌｍ］は、視感度を考慮した物理量であるためである。
また、白色発光を実現する発光素子は、複数の発光層を積層することで、発光層に使用する有機材料の増加や、発光層を形成する蒸着時間の増加といった課題がある。
上記問題に鑑み、白色発光を実現する発光素子として、視感度の低い波長領域の光を用いても、発光素子の電力効率を向上させることを課題の一とする。また、発光層に使用する有機材料の使用量を抑制し、コストを低減させることを課題の一とする。また、該発光素子を光源として有する照明装置を提供することを課題の一とする。
本発明の一態様は、白色発光を実現する発光素子として、３つの発光層を積層した発光素子に係るものである。発光素子は、透光性を有する電極と、光反射性を有する電極との間に３つの発光層を有し、各々の発光層からの発光は、光反射性の電極により反射され、透光性を有する電極側に取り出される。そこで、各発光層からの発光の波長を決定することで、３つの発光層の積層順を限定する。また、光反射性を有する電極と各発光層との光学距離を決定することで、高い電力効率を有した発光素子を提供する。また、発光層に使用する有機材料を抑制した発光素子を提供する。より詳細には以下の通りである。
本発明の一態様は、透光性を有する電極と、光反射性を有する電極と、を有し、透光性を有する電極と光反射性を有する電極との間に、第１の発光層と、第２の発光層と、第３の発光層と、第１の中間層と、第２の中間層と、を有し、第１の発光層は、透光性を有する電極と第１の中間層との間に設けられ、第２の発光層は、第１の中間層と第２の中間層との間に設けられ、第３の発光層は、第２の中間層と光反射性を有する電極との間に設けられ、第１の発光層からの発光スペクトルのピークは、第２及び第３の発光層からの発光スペクトルのピークに比べ長波長の位置にあり、第２の発光層からの発光スペクトルのピークは、第１及び第３の発光層からの発光スペクトルのピークに比べ短波長の位置にあることを特徴とする発光素子である。なお、本明細書中で発光スペクトルのピークとは、複数のピークを有する発光スペクトルの場合、そのうち最大の発光強度のピークを指す。
本発明の他の一態様は、透光性を有する電極と、光反射性を有する電極と、を有し、透光性を有する電極と光反射性を有する電極との間に、第１の発光層と、第２の発光層と、第３の発光層と、第１の中間層と、第２の中間層と、を有し、第１の発光層は、透光性を有する電極と第１の中間層との間に設けられ、第２の発光層は、第１の中間層と第２の中間層との間に設けられ、第３の発光層は、第２の中間層と光反射性を有する電極との間に設けられ、第１の発光層からの発光スペクトルのピークは、第２及び第３の発光層からの発光スペクトルのピークに比べ長波長の位置にあり、第２の発光層からの発光スペクトルのピークは、第１及び第３の発光層からの発光スペクトルのピークに比べ短波長の位置にあり、光反射性を有する電極と、第１の発光層との光学距離は、第１の発光層からの発光のピーク波長の３／４であり、光反射性を有する電極と、第２の発光層との光学距離は、第２の発光層からの発光のピーク波長の３／４であり、光反射性を有する電極と、第３の発光層との光学距離は、第３の発光層からの発光のピーク波長の１／４であることを特徴とする発光素子である。なお、本明細書中で発光スペクトルのピーク波長とは、複数のピークを有する発光スペクトルの場合、そのうち最大の発光強度のピークにおける波長を指す。
なお、光学距離（光学的距離、光路長ともいう）とは、実際の距離に屈折率をかけたものであり、本明細書等においては、実膜厚にｎ（屈折率）をかけたものを表している。すなわち、「光学距離＝実膜厚×ｎ」である。
上記各構成において、第１の発光層は、発光のピークが黄色から橙色の波長領域（５６０ｎｍ以上６２０ｎｍ未満）にある発光性の物質を有し、発光性の物質は燐光性化合物であってもよい。燐光性化合物を用いることにより、蛍光性化合物を用いた場合と比べて電力効率を３〜４倍高めることができる。また、黄色や橙色の燐光性化合物を用いた素子は、青色の燐光性化合物を用いた素子に比べ、長寿命が得やすい。
上記各構成において、第２の発光層は、発光のピークが青色の波長領域（４００ｎｍ以上４８０ｎｍ未満）にある発光性の物質を有し、発光性の物質は蛍光性化合物であってもよい。青色の発光性の物質として蛍光性化合物を用いることにより、青色の発光性の物質として燐光性化合物を用いた場合と比べて長寿命の発光素子を得ることができる。
上記各構成において、第３の発光層は、発光性の物質を有し、発光性の物質からの発光は、第１の発光層からの発光の波長以下であってもよい。
上記各構成において、第１の発光層と、第２の発光層と、第３の発光層と、第１の中間層と、第２の中間層と、の合計膜厚は４００ｎｍ以下であってもよい。また、光反射性を有する電極は、陰極であってもよい。第１の発光層と、第２の発光層と、第３の発光層と、第１の中間層と、第２の中間層と、の合計膜厚を４００ｎｍ以下とすることで、発光層に使用する有機材料の量を抑制し、薄膜化した発光素子を得ることができる。
また、本発明の他の一態様は、上記各構成を有する発光素子を用いる照明装置である。
また、本明細書等において、発光層とは、少なくとも発光性の物質を含む構成である。発光性の物質以外にも機能層等を有していてもよい。
本発明の一態様によれば、３つの発光層を積層した白色発光を実現する発光素子において、高い電力効率を実現した発光素子を提供することができる。また、発光層に使用する有機材料を抑制した発光素子を提供することができる。
また、上記発光素子は、高い電力効率を有するので、屋内用の照明装置、または屋外用の照明装置の光源として用いることができる。上記発光素子を用いることにより、電力効率が高く、省電力な照明装置を提供することができる。
（実施の形態１）
本実施の形態では、発光素子の構成の一例について、図１を用いて説明する。
本実施の形態では、発光素子の構成の一例について、図１を用いて説明する。
図１に示す発光素子１００は、透光性を有する電極１０４と、光反射性を有する電極１０６と、を有し、透光性を有する電極１０４と光反射性を有する電極１０６との間に、第１の発光層１０８と、第２の発光層１１０と、第３の発光層１１２と、第１の中間層１１４と、第２の中間層１１６と、を有している。第１の発光層１０８は、透光性を有する電極１０４と第１の中間層１１４との間に設けられている。第２の発光層１１０は、第１の中間層１１４と第２の中間層１１６との間に設けられている。第３の発光層１１２は、第２の中間層１１６と光反射性を有する電極１０６との間に設けられている。なお、第１の発光層１０８と第２の発光層１１０と第３の発光層１１２は、第１の中間層１１４、及び第２の中間層１１６を介して積層され、直列に接続されている。このように、第１の発光層１０８と第２の発光層１１０と第３の発光層１１２とが積層された構造であるため、積層型の発光素子という。また、透光性を有する電極を陽極、光反射性を有する電極を陰極とすることができる。
また、第１の発光層１０８からの発光は、第２の発光層１１０からの発光、及び第３の発光層１１２からの発光と比較し最長のピーク波長を有し、第２の発光層１１０からの発光は、第１の発光層１０８からの発光、及び第３の発光層１１２からの発光と比較し最短のピーク波長を有する。なお、第３の発光層１１２からの発光は、第１の発光層１０８からの発光の波長以下であればよい。
このように、第１の発光層１０８からの発光が最長のピーク波長を有し、第２の発光層１１０からの発光が最短のピーク波長を有する構成とすることで、各発光層の光学距離（すなわち、発光層の膜厚）を最適化することが可能となる。各発光層の光学距離（発光層の膜厚）を最適化することにより、高い電力効率を有した発光素子を実現できる。
具体的には、光反射性を有する電極１０６と第１の発光層１０８との光学距離は、第１の発光層１０８からの発光のピーク波長の３／４であり、光反射性を有する電極１０６と第２の発光層１１０との光学距離は、第２の発光層１１０からの発光のピーク波長の３／４であり、光反射性を有する電極１０６と第３の発光層１１２との光学距離は、第３の発光層１１２からの発光のピーク波長の１／４である。
なお、図１において、光反射性を有する電極１０６から第１の発光層１０８の光学距離を３λａ／４、光反射性を有する電極１０６から第２の発光層１１０の光学距離を３λｂ／４、光反射性を有する電極１０６から第３の発光層１１２の光学距離を１λｃ／４として図示している。また、λａは、第１の発光層１０８からの発光の波長であり、λｂは第２の発光層１１０からの発光の波長であり、λｃは第３の発光層１１２からの発光の波長である。
また、図１に示す発光素子１００は、透光性を有する電極１０４と光反射性を有する電極１０６との間に生じた電位差により電流が流れ、第１の発光層１０８、第２の発光層１１０、及び第３の発光層１１２において正孔と電子とが再結合し、発光するものである。つまり、第１の発光層１０８、第２の発光層１１０、及び第３の発光層１１２内部に発光領域が形成されるような構成である。すなわち、本明細書等においては、光反射性を有する電極１０６と第１乃至第３の発光層との光学距離とは、光反射性を有する電極１０６と、第１乃至第３の発光層内部の発光領域との光学距離とすることが好ましい。
また、光反射性を有する電極１０６と各発光層の光学距離は、各発光層の発光のｍλｘ／４（ｍは奇数、λｘは各発光層からの発光の波長）とすることで、電力効率が高められる。また、発光層は、発光層内における光の吸収などの損失の影響があるため、厚い膜厚よりも薄い膜厚の方が光学的に好ましい。
しかしながら、光反射性を有する電極１０６と第１の発光層１０８との光学距離を、第１の発光層１０８からの発光のピーク波長の１／４、光反射性を有する電極１０６と第２の発光層１１０との光学距離を、第２の発光層１１０からの発光のピーク波長の１／４、光反射性を有する電極１０６と第３の発光層１１２との光学距離を、第３の発光層１１２からの発光のピーク波長の１／４、とする構成が理論上最大の電力効率となるが、実際には各発光層及び各中間層の光学距離（各発光層の膜厚、及び各中間層の膜厚）を極限にまで短く（薄く）する必要があり、このような構成で発光素子を形成することが困難である。
したがって、従来までは、光反射性を有する電極１０６から第１の発光層１０８までの光学距離を、第１の発光層１０８からの発光のピーク波長の５／４、光反射性を有する電極１０６から第２の発光層１１０までの光学距離を、第２の発光層１１０の発光のピーク波長の３／４、光反射性を有する電極１０６から第３の発光層１１２までの光学距離を、第３の発光層１１２の発光のピーク波長の１／４とする構成を用いていた。しかし、この構成では発光層の膜厚が厚くなり、発光層内における光の吸収などの損失が無視できなくなる。
しかし、本実施の形態に示す発光素子１００においては、光反射性を有する電極１０６と第１の発光層１０８までの光学距離を、第１の発光層１０８からの発光のピーク波長の３／４とすることができる。つまり、光反射性を有する電極１０６から最も離れた第１の発光層１０８においても、従来までの光学距離（第１の発光層１０８からの発光のピーク波長の５／４）よりも短くすることができる。しかも、第１の発光層１０８からの発光スペクトルのピークが、第２及び第３の発光層からの発光スペクトルのピークに比べ長波長の位置にあり、第２の発光層１１０からの発光スペクトルのピークを第１及び第３の発光層からの発光スペクトルのピークに比べ短波長の位置にある構成としているため、第１の発光層１０８、及び第２の発光層１１０は、形成可能な膜厚とすることができる。
たとえば、第１の発光層１０８からの発光の波長（λａ）が６２０ｎｍの赤色領域にあり、第２の発光層１１０からの発光の波長（λｂ）が４６０ｎｍの青色領域にあり、屈折率（ｎ）が、１．８とする構造を仮定する。この時、光反射性を有する電極１０６と第１の発光層１０８までの光学距離、光反射性を有する電極１０６と第２の発光層１１０までの光学距離が、それぞれの発光層の発光のピーク波長の１／４とすると、第１の発光層１０８と第２の発光層１１０の光学距離の差は、およそ２２ｎｍとなるため、発光素子の形成が困難な値である。しかし、光反射性を有する電極１０６と第１の発光層１０８までの光学距離、光反射性を有する電極１０６と第２の発光層１１０までの光学距離が、それぞれの発光層の発光のピーク波長の３／４とすると、第１の発光層１０８と第２の発光層１１０の光学距離の差は、およそ６７ｎｍとなるため発光素子を形成することができる。
また、第１の発光層１０８からの発光の波長（λａ）が４６０ｎｍの青色領域にあり、第２の発光層１１０からの発光の波長（λｂ）が６２０ｎｍの赤色領域にあり、屈折率（ｎ）が、１．８とする構造を仮定する。この時、光反射性を有する電極１０６と第１の発光層１０８までの光学距離、光反射性を有する電極１０６と第２の発光層１１０までの光学距離が、それぞれの発光層の発光のピーク波長の３／４とすると、第１の発光層１０８よりも第２の発光層１１０の方が、光学距離が長くなり発光素子を形成することができない。
従って、本実施の形態に示す発光素子１００は、第１乃至第３の発光層からの発光の波長を決定し、３つの発光層の積層順を限定する。また、光反射性を有する電極１０６と各発光層の光学距離を決定することで、高い電力効率を有した発光素子とすることができる。
例えば、第１の発光層１０８としては、黄色から橙色の波長領域にピークを有する発光性の物質を用いることができる。例えば、黄色から橙色の波長領域にピークを有する発光性の物質として、アリールピリミジン誘導体を配位子とする有機金属錯体を用いることができる。また、発光性の物質（ゲスト材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させることにより、発光層を構成することもできる。上記黄色から橙色の波長領域にピークを有する発光性の物質として、燐光性化合物を用いることができる。燐光性化合物を用いることにより、蛍光性化合物を用いた場合と比べて電力効率を３〜４倍高めることができる。上述したアリールピリミジン誘導体を配位子とする有機金属錯体は燐光性化合物であり、発光効率が高い上に、黄色から橙色の波長領域の発光を得やすく、本発明に好適である。
また、第２の発光層１１０としては、青色の波長領域にピークを有する発光性の物質を用いることができる。例えば、青色の波長領域にピークを有する発光性の物質として、ピレンジアミン誘電体を用いることができる。上記青色の波長領域にピークを有する発光性の物質として、蛍光性化合物を用いることができる。青色の発光性の物質として蛍光性化合物を用いることにより、青色の発光性の物質として燐光性化合物を用いた場合と比べて長寿命の発光素子を得ることができる。上述したピレンジアミン誘導体は蛍光性化合物であり、極めて高い量子収率が得られる上に、長寿命であり、本発明に好適である。
また、第３の発光層１１２としては、第１の発光層１０８と同様に黄色から橙色の波長領域にピークを有する発光性の物質を用いることができる。ただし、第３の発光層１１２は、これに限定されず、第１の発光層１０８からの発光の波長以下にピークを有する発光性の物質を用いればよい。例えば、第２の発光層１１０と同様に青色の波長領域にピークを有する発光性の物質を用いてもよい。また、青色から橙色の間である緑色の波長領域にピークを有する発光性の物質を用いてもよい。
ここで、第１の発光層１０８に黄色から橙色の発光層を用い、第２の発光層１１０に青色の発光層を用い、第３の発光層１１２に黄色から橙色の発光層を用い、これらの３つの発光層を積層する場合を考える。この場合、第１の発光層１０８からの発光１２０と、第３の発光層１１２からの発光１２４と合わせた黄色から橙色の発光と、第２の発光層１１０からの発光１２２との強度比は、概ね８対１から６対１の範囲となる。したがって、２つの黄色から橙色の発光層を燐光性化合物で構成し、１つの青色の発光層を蛍光性化合物で構成し、これら３つの発光層を積層した発光素子１００において、発光素子１００から発光される色を電球色や温白色に近い白色とすることが可能となる。しかも、視感度の高い黄色から橙色の発光層を２つ用いている上に、それらの発光層の発光物質が燐光性化合物であるため、電力効率が高まる。
さらに、第１の発光層１０８は、黄色から橙色の発光層を用いており、光反射性を有する電極１０６と第１の発光層１０８との光学距離は、第１の発光層１０８からの発光のピーク波長の３／４である。また、第２の発光層１１０は、青色の発光層を用いており、光反射性を有する電極１０６と第２の発光層１１０との光学距離は、第２の発光層１１０からの発光のピーク波長の３／４である。また、光反射性を有する電極１０６と第３の発光層１１２との光学距離は、第３の発光層１１２からの発光のピーク波長の１／４である。このように、光反射性を有する電極１０６と、第１乃至第３の発光層の光学距離を決定することにより、各発光層、及び各中間層を薄膜化することができる。第１の発光層と、第２の発光層と、第３の発光層と、第１の中間層と、第２の中間層の合計膜厚は、好ましくは４００ｎｍ以下であり、更に好ましくは３５０ｎｍ以下である。このように各発光層、各中間層を薄膜化することにより、発光層内における光の吸収などの損失を抑制できる。したがって、発光素子１００の電力効率をさらに高めることができる。
また、各発光層を薄膜化することにより、発光層に使用する有機材料を低減することができる。したがって、各発光層に用いる材料の抑制、及び蒸着時間等の時間の短縮などが可能となり、コスト的に有利である。
以上のように、本実施の形態に示した発光素子は、３つの発光層を積層した白色発光を実現する発光素子において、第１の発光層からの発光のピークが、視感度の高い黄色から橙色の波長領域にある発光層を用い、第２の発光層からの発光のピークが青色の波長領域にある発光層を用い、第３の発光層からの発光のピークが、視感度の高い黄色から橙色の波長領域にある発光層を用い、３つの発光層の積層順を決定し、各発光層を薄膜化し積層することで、発光素子全体の電力効率を向上させることができる。また、各発光層を薄膜化することで、発光層に使用する有機材料を抑制した発光素子を提供することができる。
また、上記発光素子は、高い電力効率を有するので、屋内用の照明装置、または屋外用の照明装置の光源として用いることができる。上記発光素子を用いることにより、電力効率が高く、省電力な照明装置を提供することができる。
また、本実施の形態に示した発光素子は、電球色や温白色に近い白色を有するので、屋内用の照明装置、または屋外用の照明装置の光源として用いることができる。本実施の形態に示した発光素子を用いることにより、電力効率が高く、省電力な照明装置を提供することができる。
本実施の形態は、他の実施の形態、または実施例と適宜組み合わせて実施することが可能である。
（実施の形態２）
本実施の形態では、発光素子の構成の一例について、図１を用いて説明する。本実施の形態では、実施の形態１で示した図１に示す発光素子１００の具体的な構成について説明する。
本実施の形態では、発光素子の構成の一例について、図１を用いて説明する。本実施の形態では、実施の形態１で示した図１に示す発光素子１００の具体的な構成について説明する。
実施の形態１でも説明したとおり、図１に示す発光素子１００は、基板１０２上に設けられ、透光性を有する電極１０４と、光反射性を有する電極１０６と、を有し、透光性を有する電極１０４と光反射性を有する電極１０６との間に、第１の発光層１０８と、第２の発光層１１０と、第３の発光層１１２と、第１の中間層１１４と、第２の中間層１１６と、を有している。第１の発光層１０８は、透光性を有する電極１０４と第１の中間層１１４との間に設けられている。第２の発光層１１０は、第１の中間層１１４と第２の中間層１１６との間に設けられている。第３の発光層１１２は、第２の中間層１１６と光反射性を有する電極１０６との間に設けられている。なお、第１の発光層１０８と第２の発光層１１０と第３の発光層１１２は、第１の中間層１１４と第２の中間層１１６を介して積層され、直列に接続されている。このように、第１の発光層１０８と第２の発光層１１０と第３の発光層１１２とが積層された構造であるため、積層型の発光素子という。また、図１において、透光性を有する電極１０４が陽極であり、光反射性を有する電極１０６が陰極として機能する。
第１の発光層１０８、および第３の発光層１１２は、黄色から橙色の波長領域にピークを有する発光性の物質を有している。黄色から橙色の波長領域にピークを有する発光性の物質として、ルブレン、（２−｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−６−メチル−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、｛２−メチル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）、ビス［２−（２−チエニル）ピリジナト］イリジウムアセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｔｈｐ）２（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルキノリナト）イリジウムアセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ））、トリス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｑ）３）、ビス（２−フェニルベンゾチアゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）−５−メチルピラジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ−Ｍｅ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス｛２−（４−メトキシフェニル）−３，５−ジメチルピラジナト｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄｍｍｏｐｐｒ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス（３，５−ジメチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス（５−イソプロピル−３−メチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｒ−ｉＰｒ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス（４，６−ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）などを用いることができる。
また、黄色から橙色の波長領域にピークを有する発光性の物質としては、上述したとおり、Ｉｒ（ｔｈｐ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｐｑ）３、Ｉｒ（ｂｔ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ−Ｍｅ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｄｍｍｏｐｐｒ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｍｐｐｒ−ｉＰｒ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）のような燐光性化合物が好ましい。中でも特に、Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ−Ｍｅ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｄｍｍｏｐｐｒ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｍｐｐｒ−ｉＰｒ）２（ａｃａｃ）のようなピラジン誘導体を配位子とする有機金属錯体、または、Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）のようなアリールピリミジン誘導体を配位子とする有機金属錯体が、高効率であるため好ましい。
また、これらの発光性の物質（ゲスト材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させることにより、発光層を構成しても良い。この場合のホスト材料としては、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）や４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）などの芳香族アミン化合物や、２−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−３−フェニルキノキサリン（略称：Ｃｚ１ＰＱ）、２−［４−（３，６−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−３−フェニルキノキサリン（略称：Ｃｚ１ＰＱ−ＩＩＩ）、２−［４−（３，６−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ＣｚＰＤＢｑ−ＩＩＩ）、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）のような複素環化合物が好適である。また、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレンビニレン）等のポリマーを用いても良い。
第２の発光層１１０は、青色の波長領域にピークを有する発光性の物質を有している。青色の波長領域にピークを有する発光性の物質として、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン（略称：ＴＢＰ）などを用いることができる。また、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）などのスチリルアリーレン誘導体や、９，１０−ジフェニルアントラセン、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ビス（２−ナフチル）−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）などのアントラセン誘導体を用いることができる。また、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）等のポリマーを用いることができる。また、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）や、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）スチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＰＣＡ２Ｓ）などのスチリルアミン誘導体を用いることができる。また、Ｎ，Ｎ’−ビス〔４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス〔４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−ピレン−１，６−ジアミン（１，６ｔＢｕ−ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス〔３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）のようなピレンジアミン誘導体を用いることができる。
また、青色の波長領域にピークを有する発光性の物質としては、上述したとおり蛍光性化合物を用いることが好ましく、特に１，６ＦＬＰＡＰｒｎ、１，６ｔＢｕ−ＦＬＰＡＰｒｎ、１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎのようなピレンジアミン誘導体は、４６０ｎｍ付近にピークを有している上に、極めて高い量子収率が得られ、長寿命であるため好ましい。
また、これらの発光性の物質（ゲスト材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させることにより、発光層を構成しても良い。この場合のホスト材料としては、アントラセン誘導体が好ましく、９，１０−ビス（２−ナフチル）−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）などが好適である。特に、ＣｚＰＡやＰＣｚＰＡは電気化学的に安定であるため好ましい。
なお、上記した発光性の物質の発光色は、ホスト材料や素子構成により、多少変化する場合がある。
図１において、基板１０２は、発光素子の支持体として用いられる。基板１０２としては、例えばガラス、またはプラスチックなどを用いることができる。なお、発光素子の作製工程において支持体として機能するものであれば、これら以外のものでもよい。
透光性を有する電極１０４としては、透光性を有していればよく、様々な金属、合金、その他の導電性材料、およびこれらの混合物などを用いることができる。例えば、仕事関数の大きい材料である、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、珪素または酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ−ＳｉＯ２）、酸化インジウム−酸化亜鉛、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム等の導電性を有する金属酸化物膜を用いることができる。これらの金属酸化物膜は、スパッタリング法により形成することができる。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛は、酸化インジウムに対し１〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウムは、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５〜５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１〜１ｗｔ％含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。
光反射性を有する電極１０６としては、光反射性が高い金属材料が好ましく、例えば、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等を用いることができる。また、仕事関数の小さい材料である、元素周期表の第１族または第２族に属する元素、すなわちリチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、マグネシウム（Ｍｇ）、またはこれらを含む合金（マグネシウムと銀の合金、アルミニウムとリチウムの合金）を用いることができる。また、ユーロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属、またはこれらを含む合金等を用いることができる。また、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、アルミニウムを含む合金（ＡｌＳｉ）等を用いることができる。アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはこれらを含む合金の膜は、真空蒸着法を用いて形成することができる。また、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含む合金の膜はスパッタリング法により形成することも可能である。また、これらの電極は、単層膜に限らず、積層膜で形成することもできる。
なお、キャリアの注入障壁を考慮すると、透光性を有する電極（すなわち陽極）としては、仕事関数の大きい材料を用いることが好ましい。また、光反射性を有する電極（すなわち陰極）としては、仕事関数の小さい材料を用いることが好ましい。
第１の中間層１１４は、第１の発光層１０８において電子を注入する機能を有し、第２の発光層１１０において正孔を注入する機能を有する。第２の中間層１１６は、第２の発光層１１０において電子を注入する機能を有し、第３の発光層１１２において正孔を注入する機能を有する。したがって、第１の中間層１１４および第２の中間層１１６は、少なくとも正孔を注入する機能を有する層と電子を注入する機能を有する層とを積層した積層膜を用いることができる。
また、第１の中間層１１４および第２の中間層１１６は、発光素子の内部に位置する層であるため、光の取り出し効率の点から、透光性を有する材料を用いることが好ましい。また、第１の中間層１１４および第２の中間層１１６のうちの一部は、透光性を有する電極１０４および光反射性を有する電極１０６に用いる材料と同じ材料を用いて形成することが可能である。または、第１の中間層１１４および第２の中間層１１６は、透光性を有する電極１０４および光反射性を有する電極１０６よりも導電率の低い材料を用いて形成することが可能である。
第１の中間層１１４および第２の中間層１１６のうち電子を注入する機能を有する層として、例えば、酸化リチウム、フッ化リチウム、炭酸セシウム等の絶縁体や半導体を用いることができる。または、電子輸送性の高い物質に、ドナー性物質を添加した材料を用いることもできる。
電子輸送性の高い物質としては、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）などのキノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等を用いることができる。また、この他に、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンズオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。また、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）なども用いることができる。ここに挙げた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を用いることも可能である。
電子輸送性の高い物質に、ドナー性物質を添加することにより、電子注入性を高くすることができる。そのため、発光素子の駆動電圧を低減することができる。ドナー性物質としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または希土類金属または元素周期表における第１３族に属する金属またはその酸化物またはその炭酸塩を用いることができる。具体的には、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、インジウム（Ｉｎ）、酸化リチウム、炭酸セシウムなどを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセンのような有機化合物をドナー性物質として用いてもよい。
また、第１の中間層１１４および第２の中間層１１６のうち正孔を注入する機能を有する層として、例えば、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化レニウム、酸化ルテニウム等の半導体や絶縁体を用いることができる。あるいは、正孔輸送性の高い物質に、アクセプター物質を添加した材料を用いることができる。また、アクセプター物質からなる層を用いてもよい。
正孔輸送性の高い物質としては、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢまたはα−ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］−１，１’−ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）などの芳香族アミン化合物等を用いることができる。ここに挙げた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を用いても構わない。また、上述のホスト材料を用いてもよい。
正孔輸送性の高い物質に、アクセプター性物質を添加することにより、正孔注入性を高くすることができる。そのため、発光素子の駆動電圧を低減することができる。アクセプター性物質としては、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、クロラニル等を用いることができる。また、遷移金属酸化物を用いることができる。また元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を用いることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
また、正孔輸送性の高い物質にアクセプター性物質を添加した構成および電子輸送性の高い物質にドナー性物質を添加した構成のいずれか一方または両方の構成を用いることにより、第１の中間層１１４および第２の中間層１１６を厚膜化しても、駆動電圧の上昇を抑制することができる。よって、第１の中間層１１４および第２の中間層１１６を厚膜化することにより、微小な異物や衝撃等によるショートを防止することができ、信頼性の高い発光素子を得ることができる。ただし、第１の中間層１１４、および第２の中間層１１６の膜厚が厚くなることで、発光層内における光の吸収などの損失が無視できなくなるため、実施者が適宜最適な膜厚となるように第１の中間層１１４、および第２の中間層１１６の膜厚を調整することができる。
なお、第１の中間層１１４、または第２の中間層１１６において、正孔を注入する機能を有する層と電子を注入する機能を有する層との間に、必要に応じて他の層を導入しても良い。例えば、ＩＴＯのような導電層や電子リレー層を設けても良い。電子リレー層は、正孔を注入する機能を有する層と電子を注入する機能を有する層との間で生じる電圧のロスを低減する機能を有する。具体的には、ＬＵＭＯ準位がおよそ−５．０ｅＶ以上である材料を用いるのが好ましく、−５．０ｅＶ以上−３．０ｅＶ以下である材料を用いるのがより好ましい。例えば、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物（略称：ＰＴＣＤＡ）、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボキシリックビスベンゾイミダゾール（略称：ＰＴＣＢＩ）などを用いることができる。
上記した発光素子１００に対し、透光性を有する電極１０４をプラスに、光反射性を有する電極１０６をマイナスに電圧を印加すると、ある電流密度Ｊの電流が発光素子１００に流れる。このとき、透光性を有する電極１０４から第１の発光層１０８に正孔が、第１の中間層１１４から第１の発光層１０８に電子がそれぞれ注入され、再結合に至ることにより、第１の発光層１０８からの発光が得られる。そして、第１の中間層１１４から第２の発光層１１０に正孔が、第２の中間層１１６から第２の発光層１１０に電子がそれぞれ注入され、再結合に至ることにより、第２の発光層１１０からの発光が得られる。そして、第２の中間層１１６から第３の発光層１１２に正孔が、光反射性を有する電極１０６から第３の発光層１１２に電子がそれぞれ注入され、再結合に至ることにより、第３の発光層１１２からの発光が得られる。
なお、等価回路上では、第１の発光層１０８、第２の発光層１１０および第３の発光層１１２に共通の電流密度Ｊの電流が流れ、それぞれその電流密度Ｊに対応した輝度で発光することになる。ここでは、第１の中間層１１４及び第２の中間層１１６および透光性を有する電極１０４に透光性の材料を用いることにより、第１の発光層１０８からの発光、第２の発光層１１０からの発光、第３の発光層１１２からの発光の全てを取り出すことができる。また、光反射性を有する電極１０６で発光を反射させ、光を取り出す面側に効率よく発光を取り出すことができる。
また、図１では、基板側に透光性を有する電極を設ける構成を示したが、基板側に光反射性を有する電極を設ける構成であってもよい。
また、光反射性を有する電極１０６と第１の発光層１０８との光学距離は、第１の発光層１０８からの発光のピーク波長の３／４であり、第１の発光層１０８、第１の中間層１１４、第２の発光層１１０、第２の中間層１１６、及び第３の発光層１１２の膜厚によって調整することができる。また、光反射性を有する電極１０６と第２の発光層１１０との光学距離は、第２の発光層１１０からの発光のピーク波長の３／４であり、第２の発光層１１０、第２の中間層１１６、及び第３の発光層１１２の膜厚によって調整することができる。また、光反射性を有する電極１０６と第３の発光層１１２との光学距離は、第３の発光層１１２からの発光のピーク波長の１／４であり、第３の発光層１１２の膜厚によって調整することができる。
このように、第１の発光層１０８、第１の中間層１１４、第２の発光層１１０、第２の中間層１１６、及び第３の発光層１１２の膜厚を調整することにより、光反射性を有する電極１０６と第１乃至第３の発光層との光学距離が決定される。なお、第１の発光層１０８と、第２の発光層１１０と、第３の発光層１１２と、第１の中間層１１４と、第２の中間層１１６と、の合計膜厚は、好ましくは４００ｎｍ以下、更に好ましくは３５０ｎｍ以下である。
以上のように、本実施の形態に示した発光素子は、３つの発光層を積層した白色発光を実現する発光素子において、第１の発光層１０８からの発光のピークが、視感度の高い黄色から橙色の波長領域にある発光層を用い、第２の発光層１１０からの発光のピークが青色の波長領域にある発光層を用い、第３の発光層１１２からの発光のピークが、視感度の高い黄色から橙色の波長領域にある発光層を用い、３つの発光層の積層順を決定し、さらに各発光層の膜厚を調整し薄膜化することで、電球色や温白色に近い白色を有する発光素子とすることができる。また、このような構成とすることにより、発光素子全体の電力効率を向上させることができる。また、各発光層を薄膜化することで、発光層に使用する有機材料を抑制した発光素子を提供することができる。
また、上記発光素子は、高い電力効率を有するので、屋内用の照明装置、または屋外用の照明装置の光源として用いることができる。上記発光素子を用いることにより、電力効率が高く、省電力な照明装置を提供することができる。
また、本実施の形態に示した発光素子は、電球色や温白色に近い白色を有するので、屋内用の照明装置、または屋外用の照明装置の光源として用いることができる。本実施の形態に示した発光素子を用いることにより、電力効率が高く、省電力な照明装置を提供することができる。
本実施の形態は、他の実施の形態、または実施例と適宜組み合わせて実施することが可能である。
（実施の形態３）
本実施の形態においては、実施の形態１、及び実施の形態２に示した発光素子と異なる構成の発光素子について、図２を用いて説明を行う。
本実施の形態においては、実施の形態１、及び実施の形態２に示した発光素子と異なる構成の発光素子について、図２を用いて説明を行う。
図２に示す発光素子は、基板５０２上に設けられ、透光性を有する電極５０４と、光反射性を有する電極５０６と、を有し、透光性を有する電極５０４と光反射性を有する電極５０６との間に、正孔注入層５０８ａと、正孔輸送層５０８ｂと、発光層５０８ｃと、電子輸送層５０８ｄからなる第１の発光層５０８と、電子注入バッファー層５１４ａと、電子リレー層５１４ｂと、電荷発生層５１４ｃからなる第１の中間層５１４と、正孔輸送層５１０ａと、発光層５１０ｂと、電子輸送層５１０ｃからなる第２の発光層５１０と、電子注入バッファー層５１６ａと、電子リレー層５１６ｂと、電荷発生層５１６ｃからなる第２の中間層５１６と、正孔輸送層５１２ａと、発光層５１２ｂと、電子輸送層５１２ｃと、電子注入層５１２ｄからなる第３の発光層５１２と、を有している。
このように、第１の発光層５０８、第２の発光層５１０、及び第３の発光層５１２は、少なくとも発光層を含んで形成されていればよく、発光層以外の機能層を含む積層構造であっても良い。発光層以外の機能層としては、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、バイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い物質）の物質等を含む層を用いることができる。具体的には、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層等の機能層を適宜組み合わせて用いることができる。
本発明においては、各発光層からの発光は、透光性を有する電極５０４側から外部に取り出される。従って、透光性を有する電極５０４は透光性を有する物質で成る。また、光反射性を有する電極５０６は、透光性を有する電極５０４側から発光を効率良く取り出すために、光反射性の高い物質で形成するのが好ましい。
また、第１の中間層５１４と、第２の中間層５１６は、有機化合物と金属酸化物の複合材料、金属酸化物、有機化合物とアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはこれらの化合物との複合材料の他、これらを適宜組み合わせて形成することができる。有機化合物と金属酸化物の複合材料としては、例えば、有機化合物と酸化バナジウムや酸化モリブデンや酸化タングステン等の金属酸化物を含む。有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の化合物を用いることができる。なお、有機化合物としては、正孔輸送性有機化合物として正孔移動度が１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上であるものを適用することが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、第１の中間層５１４と、第２の中間層５１６に用いるこれらの材料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、発光素子の低電流駆動、および低電圧駆動を実現することができる。
なお、第１の中間層５１４と、第２の中間層５１６は、有機化合物と金属酸化物の複合材料と他の材料とを組み合わせて形成してもよい。例えば、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と、電子供与性物質の中から選ばれた一の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含む層とを組み合わせて形成してもよい。また、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と、透明導電膜とを組み合わせて形成してもよい。
このような構成を有する発光素子は、エネルギーの移動や消光などの問題が起こり難く、材料の選択の幅が広がることで高い発光効率と長い寿命とを併せ持つ発光素子とすることが容易である。また、一方の発光層で燐光発光、他方で蛍光発光を得ることも容易である。
なお、第１の中間層５１４は、透光性を有する電極５０４と光反射性を有する電極５０６に電圧を印加したときに、第１の中間層５１４に接して形成される第１の発光層５０８に対して電子を注入する機能を有し、第１の中間層５１４に接して形成される第２の発光層５１０に対して正孔を注入する機能を有する。また、第２の中間層５１６は、透光性を有する電極５０４と光反射性を有する電極５０６に電圧を印加したときに、第２の中間層５１６に接して形成される第２の発光層５１０に対して電子を注入する機能を有し、第２の中間層５１６に接して形成される第３の発光層５１２に正孔を注入する機能を有する。
図２に示す素子構成は、第１の発光層５０８、第２の発光層５１０、及び第３の発光層５１２に用いる発光物質の種類を変えることにより様々な発光色を得ることができる。また、発光物質として発光色の異なる複数の発光物質を用いることにより、ブロードなスペクトルの発光や白色発光を得ることもできる。
なお、図２に示す発光素子を用いて、白色発光を得る場合、複数の発光層の組み合わせとしては、赤、青及び緑色の光を含んで白色に発光する構成であればよく、例えば、青色の蛍光材料を発光物質として含む発光層と、緑色と赤色の燐光材料を発光物質として含む発光層を有する構成が挙げられる。また、赤色の発光を示す発光層と、緑色の発光を示す発光層と、青色の発光を示す発光層とを有する構成とすることもできる。
ただし、第１の発光層５０８からの発光は、第２の発光層５１０からの発光、及び第３の発光層５１２からの発光と比較し、最長のピーク波長を有し、第２の発光層５１０からの発光は、第１の発光層５０８からの発光、及び第３の発光層５１２と比較し、最短のピーク波長を有する。なお、第３の発光層５１２からの発光は、第１の発光層５０８からの発光以下の波長であればよい。
このように、第１の発光層５０８からの発光が最長のピーク波長を有し、第２の発光層５１０からの発光が最短のピーク波長を有する構成とすることで、各発光層の光学距離（すなわち、発光層の膜厚）を最適化することが可能となる。各発光層の光学距離（発光層の膜厚）を最適化することにより、高い電力効率を有した発光素子を実現できる。
具体的には、光反射性を有する電極５０６と第１の発光層５０８との光学距離は、第１の発光層５０８からの発光のピーク波長の３／４であり、光反射性を有する電極５０６と第２の発光層５１０との光学距離は、第２の発光層５１０からの発光のピーク波長の３／４であり、光反射性を有する電極５０６と第３の発光層５１２との光学距離は、第３の発光層５１２からの発光のピーク波長の１／４である。
なお、図２に示す発光素子において、光反射性を有する電極５０６から第１の発光層５０８の光学距離を３λａ／４、光反射性を有する電極５０６から第２の発光層５１０の光学距離を３λｂ／４、光反射性を有する電極５０６から第３の発光層５１２の光学距離を１λｃ／４としている。また、λａは、第１の発光層５０８からの発光の波長であり、λｂは第２の発光層５１０からの発光の波長であり、λｃは第３の発光層５１２からの発光の波長である。
また、図２に示す発光素子は、透光性を有する電極５０４と光反射性を有する電極５０６との間に生じた電位差により電流が流れ、第１の発光層５０８、第２の発光層５１０、第３の発光層５１２において正孔と電子とが再結合し、発光するものである。つまり、第１の発光層５０８、第２の発光層５１０、第３の発光層５１２内部に発光領域が形成されるような構成である。よって、本明細書等においては、光反射性を有する電極５０６と第１乃至第３の発光層との光学距離とは、光反射性を有する電極５０６と、第１乃至第３の発光層内部の発光領域との光学距離とすることが好ましい。
すなわち、光反射性を有する電極５０６と第１の発光層５０８との光学距離は、光反射性を有する電極５０６と第１の発光層５０８の中に位置する発光層５０８ｃとの光学距離とすることが好ましい。同様に、光反射性を有する電極５０６と第２の発光層５１０との光学距離は、光反射性を有する電極５０６と第２の発光層５１０の中に位置する発光層５１０ｂとの光学距離とすることが好ましい。また、光反射性を有する電極５０６と第３の発光層５１２との光学距離は、光反射性を有する電極５０６と第３の発光層５１２の中に位置する発光層５１２ｂとの光学距離とすることが好ましい。
光反射性を有する電極５０６と第１乃至第３の発光層の中に位置する各発光層との光学距離は、第１の中間層５１４、または第２の中間層５１６、または第１乃至第３の発光層の中に位置する正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層等の機能層の膜厚を変更することで、適宜調整することができる。
このように、本実施の形態に示す発光素子は、第１乃至第３の発光層からの発光の波長を決定し、３つの発光層の積層順を限定する。また、光反射性を有する電極５０６と各発光層の光学距離を決定することで、高い電力効率を有した発光素子とすることができる。
なお、上述した積層型素子の構成において、積層される発光層の間に第１の中間層、及び第２の中間層を配置することにより、電流密度を低く保ったまま、高輝度領域での長寿命素子を実現することができる。また、電極材料の抵抗による電圧降下を小さくできるので、大面積での均一発光が可能となる。
本実施の形態は、他の実施の形態、または実施例と適宜組み合わせて実施することが可能である。
（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態１乃至実施の形態３で示した発光素子を用いた照明装置の例について、図３を参照して説明する。
本実施の形態では、実施の形態１乃至実施の形態３で示した発光素子を用いた照明装置の例について、図３を参照して説明する。
図３（Ａ）では、実施の形態１乃至実施の形態３の発光素子を適用した室内の照明装置４０１、及び卓上照明器具４０３を示す。本発明の一態様に係る発光装置は大面積化も可能であるため、大面積の照明装置として用いることができる。
なお、図３（Ａ）では、全体として板状の発光装置の一例を示したが、本発明の一態様はこれに限られない。発光部が曲面を有する照明装置を実現することも可能である。また、本発明の一態様では、シースルーの発光部を有する照明装置を実現することも可能である。また、本発明の一態様は、自動車の照明にも適用することができ、例えば、ダッシュボードや、フロントガラス上、天井等に照明を設置することもできる。その他、ロール型の照明装置４０２として用いることもできる。
図３（Ｂ）に別の照明装置の例を示す。図３（Ｂ）に示す卓上照明装置は、照明部４０５、支柱４０６、支持台４０７等を含む。照明部４０５は、本発明の一態様の発光装置を含む。このように、本発明の一態様では、曲げに強い樹脂材料を用いることで、曲面を有する、またはフレキシブルに曲がる照明部を有する照明装置を実現することができる。このように、フレキシブルな発光装置を照明装置として用いることで、照明装置のデザインの自由度が向上するのみでなく、曲面を有する場所にも照明装置を設置することが可能となる。
上述の照明装置に、本発明の一態様の発光素子を適用することにより、高効率な照明装置を得ることができる。
本実施の形態は、他の実施の形態、または実施例と適宜組み合わせて実施することが可能である。
本実施例では、実施の形態３に示した発光素子と同様の構成の発光素子１を作製し評価を行った。また、発光素子１と比較のため比較発光素子１も作製し評価を行った。発光素子１及び比較発光素子１について、図２、及び図４乃至図６を用いて説明を行う。
まず、以下に本実施例の発光素子１、及び比較発光素子１の作製方法について図２、及び図４を用いて説明を行う。
（発光素子１）
まず、発光素子１について説明する（図２参照）。基板５０２上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＯ−ＳｉＯ２）をスパッタリング法にて成膜し、透光性を有する電極５０４を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
まず、発光素子１について説明する（図２参照）。基板５０２上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＯ−ＳｉＯ２）をスパッタリング法にて成膜し、透光性を有する電極５０４を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
次に、透光性を有する電極５０４が形成された面が下方となるように、透光性を有する電極５０４が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、透光性を有する電極５０４上に、正孔輸送性の高い物質である４，４’，４’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ、下記構造式（１０１））、と、アクセプター性物質である酸化モリブデンとを共蒸着することにより、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む、正孔注入層５０８ａを形成した。その膜厚は１３ｎｍとし、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）と酸化モリブデンとの比率は、重量比で１：０．５（＝ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン）となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、正孔注入層５０８ａ上に４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ、下記構造式（１０２））を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層５０８ｂを形成した。
その後、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ、下記構造式（１０３））と、４−フェニル−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ１ＢＰ、下記構造式（１０４））と、（アセチルアセトナト）ビス（４，６−ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］、下記構造式（１０５））と、を共蒸着することにより、正孔輸送層５０８ｂ上に４０ｎｍの膜厚の発光層５０８ｃを形成した。ここで、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）と、ＰＣＢＡ１ＢＰ（略称）と、［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］（略称）との重量比は、０．８：０．２：０．０６（＝２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＡ１ＢＰ：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）となるように調節した。なお、［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］（略称）は、橙色の発光を示す燐光性化合物である。
その後、抵抗加熱による蒸着法を用いて、発光層５０８ｃ上に２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）を膜厚１０ｎｍ、次いでバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ、下記構造式（１０６））を１０ｎｍ蒸着して積層することにより、電子輸送層５０８ｄを形成した。
これによって、正孔注入層５０８ａ、正孔輸送層５０８ｂ、発光層５０８ｃ、及び電子輸送層５０８ｄを含む第１の発光層５０８を形成した。
次いで、電子輸送層５０８ｄ上に、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を０．１ｎｍ蒸着することにより、電子注入バッファー層５１４ａを形成した。
次いで、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ、下記構造式（１０７））を蒸着することにより、電子注入バッファー層５１４ａ上に、２ｎｍの膜厚の電子リレー層５１４ｂを形成した。
次に、電子リレー層５１４ｂ上に、正孔輸送性の高い物質であるＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）と、アクセプター性物質である酸化モリブデンと、を共蒸着することにより、電荷発生層５１４ｃを形成した。その膜厚は１３ｎｍとし、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）と酸化モリブデンとの比率は、重量比で１：０．５（＝ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン）となるように調節した。
これによって、電子注入バッファー層５１４ａ、電子リレー層５１４ｂ、及び電荷発生層５１４ｃを含む第１の中間層５１４を形成した。
次いで、第１の中間層５１４上に第２の発光層５１０を作製した。その作製方法は、まず、抵抗加熱を用いた蒸着法により、電荷発生層５１４ｃ上にＢＰＡＦＬＰ（略称）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層５１０ａを形成した。
その後、９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ、下記構造式（１０８））と、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス〔３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ、下記構造式（１０９））と、を共蒸着することにより、正孔輸送層５１０ａ上に３０ｎｍの膜厚の発光層５１０ｂを形成した。ここで、ＣｚＰＡ（略称）と１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ（略称）との重量比は、１：０．０５（＝ＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）となるように調節した。なお、ＣｚＰＡ（略称）は電子輸送性を有する物質であり、ゲスト材料である１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ（略称）は青色の発光を示す蛍光性化合物である。
次いで、発光層５１０ｂ上に、ＣｚＰＡ（略称）を膜厚５ｎｍ、次いでＢＰｈｅｎ（略称）を１５ｎｍ蒸着して積層することにより、電子輸送層５１０ｃを形成した。
これによって、正孔輸送層５１０ａ、発光層５１０ｂ、及び電子輸送層５１０ｃを含む第２の発光層５１０を形成した。
次いで、電子輸送層５１０ｃ上に、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を０．１ｎｍ蒸着することにより、電子注入バッファー層５１６ａを形成した。
次いで、ＣｕＰｃ（略称）を蒸着することにより、電子注入バッファー層５１６ａ上に、２ｎｍの膜厚の電子リレー層５１６ｂを形成した。
次に、電子リレー層５１６ｂ上に、正孔輸送性の高い物質であるＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）と、アクセプター性物質である酸化モリブデンと、を共蒸着することにより、電荷発生層５１６ｃを形成した。その膜厚は３３ｎｍとし、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）と酸化モリブデンとの比率は、重量比で１：０．５（＝ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン）となるように調節した。これによって、電子注入バッファー層５１６ａ、電子リレー層５１６ｂ、及び電荷発生層５１６ｃを含む第２の中間層５１６を形成した。
次いで、第２の中間層５１６上に第３の発光層５１２を作製した。その作製方法は、まず、抵抗加熱を用いた蒸着法により、電荷発生層５１６ｃ上にＢＰＡＦＬＰ（略称）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層５１２ａを形成した。
その後、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）と、ＰＣＢＡ１ＢＰ（略称）と、［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］（略称）と、を共蒸着することにより、正孔輸送層５１２ａ上に４０ｎｍの膜厚の発光層５１２ｂを形成した。ここで、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）と、ＰＣＢＡ１ＢＰ（略称）と、［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］（略称）との重量比は、０．８：０．２：０．０６（＝２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＡ１ＢＰ：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）となるように調節した。
次いで、発光層５１２ｂ上に、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）を膜厚２５ｎｍ、次いでＢＰｈｅｎ（略称）を１５ｎｍ蒸着して積層することにより、電子輸送層５１２ｃを形成した。次いで、電子輸送層５１２ｃ上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚１ｎｍで蒸着することにより電子注入層５１２ｄを形成した。
これによって、正孔輸送層５１２ａ、発光層５１２ｂ、電子輸送層５１２ｃ、及び電子注入層５１２ｄを含む第３の発光層５１２を形成した。
最後に、抵抗加熱による蒸着法を用い、電子注入層５１２ｄ上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、光反射性を有する電極５０６を形成することで、発光素子１を作製した。
（比較発光素子１）
次に、比較発光素子１について説明する（図４参照）。基板６０２上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＯ−ＳｉＯ２）をスパッタリング法にて成膜し、透光性を有する電極６０４を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
次に、比較発光素子１について説明する（図４参照）。基板６０２上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＯ−ＳｉＯ２）をスパッタリング法にて成膜し、透光性を有する電極６０４を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
次に、透光性を有する電極６０４が形成された面が下方となるように、透光性を有する電極６０４が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、透光性を有する電極６０４上に、正孔輸送性の高い物質である９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ、下記構造式（１１０））、と、アクセプター性物質である酸化モリブデンとを共蒸着することにより、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む、正孔注入層６０８ａを形成した。その膜厚は６０ｎｍとし、ＰＣｚＰＡ（略称）と酸化モリブデンとの比率は、重量比で１：０．５（＝ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン）となるように調節した。
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、正孔注入層６０８ａ上にＰＣｚＰＡ（略称）を３０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層６０８ｂを形成した。
その後、９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ、下記構造式（１０８））と、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス〔３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ、下記構造式（１０９））と、を共蒸着することにより、正孔輸送層６０８ｂ上に３０ｎｍの膜厚の発光層６０８ｃを形成した。ここで、ＣｚＰＡ（略称）と１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ（略称）との重量比は、１：０．０５（＝ＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）となるように調節した。なお、ＣｚＰＡ（略称）は電子輸送性を有する物質であり、ゲスト材料である１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ（略称）は青色の発光を示す蛍光性化合物である。
その後抵抗加熱による蒸着法を用いて、発光層６０８ｃ上にＣｚＰＡ（略称）を膜厚５ｎｍ、次いでバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ、下記構造式（１０６））を１５ｎｍ蒸着して積層することにより、電子輸送層６０８ｄを形成した。
これによって、正孔注入層６０８ａ、正孔輸送層６０８ｂ、発光層６０８ｃ、及び電子輸送層６０８ｄを含む第１の発光層６０８を形成した。
次いで、電子輸送層６０８ｄ上に、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を０．１ｎｍ蒸着することにより、電子注入バッファー層６１４ａを形成した。
次いで、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ、下記構造式（１０７））を蒸着することにより、電子注入バッファー層６１４ａ上に、２ｎｍの膜厚の電子リレー層６１４ｂを形成した。
次に、電子リレー層６１４ｂ上に、正孔輸送性の高い物質であるＰＣｚＰＡ（略称）と、アクセプター性物質である酸化モリブデンと、を共蒸着することにより、電荷発生層６１４ｃを形成した。その膜厚は２０ｎｍとし、ＰＣｚＰＡ（略称）と酸化モリブデンとの比率は、重量比で１：０．５（＝ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン）となるように調節した。
これによって、電子注入バッファー層６１４ａ、電子リレー層６１４ｂ、及び電荷発生層６１４ｃを含む第１の中間層６１４を形成した。
次いで、第１の中間層６１４上に第２の発光層６１０を作製した。その作製方法は、まず、抵抗加熱を用いた蒸着法により、電荷発生層６１４ｃ上に４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ、下記構造式（１０２））を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層６１０ａを形成した。
その後、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ、下記構造式（１０３））と、４−フェニル−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ１ＢＰ、下記構造式（１０４））と、（アセチルアセトナト）ビス（４，６−ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］、下記構造式（１０５））と、を共蒸着することにより、正孔輸送層６１０ａ上に４０ｎｍの膜厚の発光層６１０ｂを形成した。ここで、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）と、ＰＣＢＡ１ＢＰ（略称）と、［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］（略称）との重量比は、０．８：０．２：０．０６（＝２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＡ１ＢＰ：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）となるように調節した。なお、［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］は、橙色の発光を示す燐光性化合物である。
次いで、発光層６１０ｂ上に、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）を膜厚１５ｎｍ、次いでＢＰｈｅｎ（略称）を１５ｎｍ蒸着して積層することにより、電子輸送層６１０ｃを形成した。
これによって、正孔輸送層６１０ａ、発光層６１０ｂ、電子輸送層６１０ｃを含む第２の発光層６１０を形成した。
次いで、電子輸送層６１０ｃ上に、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を０．１ｎｍ蒸着することにより、電子注入バッファー層６１６ａを形成した。
次いで、ＣｕＰｃ（略称）を蒸着することにより、電子注入バッファー層６１６ａ上に、２ｎｍの膜厚の電子リレー層６１６ｂを形成した。
次に、電子リレー層６１６ｂ上に、正孔輸送性の高い物質であるＰＣｚＰＡ（略称）と、アクセプター性物質である酸化モリブデンと、を共蒸着することにより、電荷発生層６１６ｃを形成した。その膜厚は６７ｎｍとし、ＰＣｚＰＡ（略称）と酸化モリブデンとの比率は、重量比で１：０．０５（＝ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン）となるように調節した。これによって、電子注入バッファー層６１６ａ、電子リレー層６１６ｂ、及び電荷発生層６１６ｃを含む第２の中間層６１６を形成した。
次いで、第３の発光層６１２を作製した。その作製方法は、まず、抵抗加熱を用いた蒸着法により、電荷発生層６１６ｃ上にＢＰＡＦＬＰ（略称）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層６１２ａを形成した。
その後、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）と、ＰＣＢＡ１ＢＰ（略称）と、［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］（略称）と、を共蒸着することにより、正孔輸送層６１２ａ上に４０ｎｍの膜厚の発光層６１２ｂを形成した。ここで、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）と、ＰＣＢＡ１ＢＰ（略称）と、［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］（略称）との重量比は、０．８：０．２：０．０６（＝２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＡ１ＢＰ：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）となるように調節した。
次いで、発光層６１２ｂ上に、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）を膜厚１５ｎｍ、次いでＢＰｈｅｎ（略称）を１５ｎｍ蒸着して積層することにより、電子輸送層６１２ｃを形成した。電子輸送層６１２ｃ上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚１ｎｍで蒸着することにより電子注入層６１２ｄを形成した。
これによって、正孔輸送層６１２ａ、発光層６１２ｂ、電子輸送層６１２ｃ、及び電子注入層６１２ｄを含む第３の発光層６１２を形成した。
最後に、抵抗加熱による蒸着法を用い、電子注入層６１２ｄ上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、光反射性を有する電極６０６を形成することで、比較発光素子１を作製した。
ここで、本実施例で作製した発光素子１、及び比較発光素子１の透光性を有する電極、光反射性を有する電極、第１乃至第３の発光層、第１の中間層、及び第２の中間層の膜厚構成を表１に示す。
表１に示すとおり、発光素子１においては、第１の発光層と、第２の発光層と、第３の発光層と、第１の中間層と、第２の中間層の合計膜厚は、およそ３００ｎｍであり、比較発光素子１においては、第１の発光層と、第２の発光層と、第３の発光層と、第１の中間層と、第２の中間層の合計膜厚は、およそ４１０ｎｍである。このように発光素子１は比較発光素子１と比べ、第１の発光層と、第２の発光層と、第３の発光層と、第１の中間層と、第２の中間層の合計膜厚を薄膜化している。
また、発光素子１は、第１の発光層５０８に３つの発光層の中で最長のピーク波長の発光を示す発光層を用い、第２の発光層５１０に３つの発光層の中で最短のピーク波長の発光を示す発光層を用い、第３の発光層５１２に第１の発光層と同じ材料を用いている。また、比較発光素子１は、第１の発光層６０８に３つの発光層の中で最短のピーク波長の発光を示す発光層を用い、第２の発光層６１０、及び第３の発光層６１２に３つの発光層の中で最長のピーク波長の発光を示す発光層を用いている。
すなわち、本実施例の発光素子１、及び比較発光素子１の発光層の積層順は、発光素子１においては、透光性を有する電極５０４から順に、橙色＼青色＼橙色の発光を示す発光層の順に形成されており、比較発光素子１においては、透光性を有する電極６０４から順に、青色＼橙色＼橙色の発光を示す発光層の順に形成されている。
発光素子１において、光反射性を有する電極５０６と第１の発光層５０８の発光領域までの光学距離は、約２７０ｎｍであり、第１の発光層５０８からの発光のピーク波長（すなわち橙色）の約３／４としている。また、光反射性を有する電極５０６と第２の発光層５１０の発光領域までの光学距離は、約１８５ｎｍであり、第２の発光層５１０からの発光のピーク波長（すなわち青色）の約３／４としている。また、光反射性を有する電極５０６と第３の発光層５１２の発光領域までの光学距離は、約８０ｎｍであり第３の発光層５１２からの発光のピーク波長（すなわち橙色）の約１／４としている。なお、発光素子１において、各発光層の発光領域は各正孔輸送層と発光層の界面付近と考えられる。
比較発光素子１において、光反射性を有する電極６０６と第１の発光層６０８の発光領域までの光学距離は、約３２０ｎｍであり第１の発光層６０８からの発光のピーク波長（すなわち青色）の約５／４としている。また、光反射性を有する電極６０６と第２の発光層６１０の発光領域までの光学距離は、約２３０ｎｍであり第２の発光層６１０からの発光のピーク波長（すなわち橙色）の約３／４としている。また、光反射性を有する電極６０６と第３の発光層６１２の発光領域までの光学距離は、約７０ｎｍであり第３の発光層６１２からの発光のピーク波長（すなわち橙色）の約１／４としている。なお、比較発光素子１において、各発光層の発光領域は各正孔輸送層と発光層の界面付近と考えられる。
このように、各発光層の膜厚、及び各中間層の膜厚を調整することにより、光反射性を有する電極と各発光層との光学距離を調整することができる。なお、比較発光素子１に関しては、光反射性を有する電極６０６と第１の発光層６０８の発光領域までの光学距離を、第１の発光層６０８からの発光のピーク波長の３／４とした場合、約１９０ｎｍであり形成することが困難である、従って、第１の発光層６０８からの発光のピーク波長の５／４としている。
以上により作製した発光素子１、及び比較発光素子１を窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子１、及び比較発光素子１が大気に曝されないように封止する作業を行った。その後、この発光素子１、及び比較発光素子１の動作特性について測定を行った。測定は、室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
発光素子１、及び比較発光素子１の発光スペクトルを図５（Ａ）に、発光素子１、及び比較発光素子１の輝度−外部量子効率特性を図５（Ｂ）に、発光素子１、及び比較発光素子１の輝度−電力効率特性を図６に、それぞれ示す。
図５（Ａ）に示すとおり、発光素子１は、可視光領域において２つのピークを有しており、青色の発光領域である４６６ｎｍに１つ目のピークを有し、橙色の発光領域である５８７ｎｍに２つ目のピークを有している。一方、比較発光素子１においても、可視光領域において２つのピークを有しており、青色の発光領域である４７１ｎｍに１つ目のピークを有し、橙色の発光領域である５８１ｎｍに２つ目のピークを有している。
これは、発光素子１、及び比較発光素子１ともに、視感度の低い青色の波長領域の発光層と、視感度の高い橙色の発光領域の発光層とを積層しているためである。このように、発光素子１、及び比較発光素子１ともに、電球色や温白色に近い白色を有していることがわかる。
ただし、発光素子１においては、比較発光素子１と比較し橙色の波長領域がブロードになっている。これは、発光素子１と比較発光素子１とでは、発光層の積層順の違い、及び各発光層、及び各中間層の膜厚が異なるためである。
次に、図５（Ｂ）に示すように、発光素子１は、最大で５５．９％の外部量子効率を有しており、比較発光素子１は、最大で５１．９％の外部量子効率を有している。この外部量子効率の差異は、図５（Ａ）に示した発光スペクトルにおいて、発光素子１の橙色の波長領域の発光スペクトルがブロードとなっているため、全光束での外部量子効率が向上している。
次に、図６に示すように、発光素子１は、最大で５２．０ｌｍ／Ｗの電力効率を有しており、比較発光素子１は、最大で４２．７ｌｍ／Ｗの電力効率を有している。この電力効率の差異は、図５（Ａ）に示した発光スペクトルにおいて、発光素子１の橙色の波長領域の発光スペクトルがブロードとなっているため、全光束での電力効率が向上している。
以上のように、本発明の一態様である発光素子１は、可視光領域において、２つのピークを有し電球色や温白色に近い白色を有していることが確認された。また、本発明の一態様である発光素子１は、比較発光素子１と比較し高い電力効率を有していることが確認された。また、本発明の一態様である発光素子１は比較発光素子１と比較し発光層の膜厚を抑制した構造であることが確認された。
本実施例は、他の実施の形態、及び実施例と適宜組み合わせて実施することが可能である。
本実施例では、実施の形態３に示した発光素子と同様の構成の発光素子２、及び発光素子３を作製し評価を行った。発光素子２、及び発光素子３について、図２、及び図７乃至図１０を用いて説明を行う。
まず、以下に本実施例の発光素子２、及び発光素子３の作製方法について図２、及び図７乃至図１０を用いて説明を行う。
（発光素子２）
まず、発光素子２について説明する（図２参照）。基板５０２上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＯ−ＳｉＯ２）をスパッタリング法にて成膜し、透光性を有する電極５０４を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
まず、発光素子２について説明する（図２参照）。基板５０２上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＯ−ＳｉＯ２）をスパッタリング法にて成膜し、透光性を有する電極５０４を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
次に、透光性を有する電極５０４が形成された面が下方となるように、透光性を有する電極５０４が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、透光性を有する電極５０４上に、正孔輸送性の高い物質であるＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）（下記構造式（１０１））、と、アクセプター性物質である酸化モリブデンとを共蒸着することにより、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む、正孔注入層５０８ａを形成した。その膜厚は２６．６ｎｍとし、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）と酸化モリブデンとの比率は、重量比で１：０．５（＝ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン）となるように調節した。
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、正孔注入層５０８ａ上にＢＰＡＦＬＰ（略称）（下記構造式（１０２））を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層５０８ｂを形成した。
その後、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）（下記構造式（１０３））と、ＰＣＢＡ１ＢＰ（略称）（下記構造式（１０４））と、ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）］）下記構造式（１１１））と、を共蒸着することにより、正孔輸送層５０８ｂ上に４０ｎｍの膜厚の発光層５０８ｃを形成した。ここで、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）と、ＰＣＢＡ１ＢＰ（略称）と、［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）］（略称）との重量比は、０．８：０．２：０．０６（＝２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＡ１ＢＰ：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）］）となるように調節した。なお、［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）］（略称）は、赤色の発光を示す燐光性化合物である。
その後、抵抗加熱による蒸着法を用いて、発光層５０８ｃ上に２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）を膜厚５ｎｍ、次いでＢＰｈｅｎ（略称）（下記構造式（１０６））を１０ｎｍ蒸着して積層することにより、電子輸送層５０８ｄを形成した。
これによって、正孔注入層５０８ａ、正孔輸送層５０８ｂ、発光層５０８ｃ、及び電子輸送層５０８ｄを含む第１の発光層５０８を形成した。
次いで、電子輸送層５０８ｄ上に、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を０．１ｎｍ蒸着することにより、電子注入バッファー層５１４ａを形成した。
次いで、ＣｕＰｃ（略称）（下記構造式（１０７））を蒸着することにより、電子注入バッファー層５１４ａ上に、２ｎｍの膜厚の電子リレー層５１４ｂを形成した。
次に、電子リレー層５１４ｂ上に、正孔輸送性の高い物質であるＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）と、アクセプター性物質である酸化モリブデンと、を共蒸着することにより、電荷発生層５１４ｃを形成した。その膜厚は３．３ｎｍとし、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）と酸化モリブデンとの比率は、重量比で１：０．５（＝ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン）となるように調節した。
これによって、電子注入バッファー層５１４ａ、電子リレー層５１４ｂ、及び電荷発生層５１４ｃを含む第１の中間層５１４を形成した。
次いで、第１の中間層５１４上に第２の発光層５１０を作製した。その作製方法は、まず、抵抗加熱を用いた蒸着法により、電荷発生層５１４ｃ上にＢＰＡＦＬＰ（略称）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層５１０ａを形成した。
その後、ＣｚＰＡ（略称）（下記構造式（１０８））と、１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ（略称）（下記構造式（１０９））と、を共蒸着することにより、正孔輸送層５１０ａ上に３０ｎｍの膜厚の発光層５１０ｂを形成した。ここで、ＣｚＰＡ（略称）と１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ（略称）との重量比は、１：０．０５（＝ＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）となるように調節した。なお、ＣｚＰＡ（略称）は電子輸送性を有する物質であり、ゲスト材料である１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ（略称）は青色の発光を示す蛍光性化合物である。
次いで、発光層５１０ｂ上に、ＣｚＰＡ（略称）を膜厚５ｎｍ、次いでＢＰｈｅｎ（略称）を１０ｎｍ蒸着して積層することにより、電子輸送層５１０ｃを形成した。
これによって、正孔輸送層５１０ａ、発光層５１０ｂ、及び電子輸送層５１０ｃを含む第２の発光層５１０を形成した。
次いで、電子輸送層５１０ｃ上に、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を０．１ｎｍ蒸着することにより、電子注入バッファー層５１６ａを形成した。
次いで、ＣｕＰｃ（略称）を蒸着することにより、電子注入バッファー層５１６ａ上に、２ｎｍの膜厚の電子リレー層５１６ｂを形成した。
次に、電子リレー層５１６ｂ上に、正孔輸送性の高い物質であるＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）と、アクセプター性物質である酸化モリブデンと、を共蒸着することにより、電荷発生層５１６ｃを形成した。その膜厚は５３．３ｎｍとし、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）と酸化モリブデンとの比率は、重量比で１：０．５（＝ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン）となるように調節した。これによって、電子注入バッファー層５１６ａ、電子リレー層５１６ｂ、及び電荷発生層５１６ｃを含む第２の中間層５１６を形成した。
次いで、第２の中間層５１６上に第３の発光層５１２を作製した。その作製方法は、まず、抵抗加熱を用いた蒸着法により、電荷発生層５１６ｃ上にＢＰＡＦＬＰ（略称）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層５１２ａを形成した。
その後、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）と、ＰＣＢＡ１ＢＰ（略称）と、（アセチルアセトナト）ビス［４−（２−ノルボルニル）−６−フェニルピリミジナト）］イリジウム（ＩＩＩ）（ｅｎｄｏ−，ｅｘｏ−混合物）（略称：［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）（下記構造式（１１２））と、を共蒸着することにより、正孔輸送層５１２ａ上に４０ｎｍの膜厚の発光層５１２ｂを形成した。ここで、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）と、ＰＣＢＡ１ＢＰ（略称）と、［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］（略称）との重量比は、０．８：０．２：０．０３（＝２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＡ１ＢＰ：［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）となるように調節した。なお、［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］（略称）は、緑色の発光を示す燐光性化合物である。
次いで、発光層５１２ｂ上に、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）を膜厚２５ｎｍ、次いでＢＰｈｅｎ（略称）を１５ｎｍ蒸着して積層することにより、電子輸送層５１２ｃを形成した。次いで、電子輸送層５１２ｃ上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚１ｎｍで蒸着することにより電子注入層５１２ｄを形成した。
これによって、正孔輸送層５１２ａ、発光層５１２ｂ、電子輸送層５１２ｃ、及び電子注入層５１２ｄを含む第３の発光層５１２を形成した。
最後に、抵抗加熱による蒸着法を用い、電子注入層５１２ｄ上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、光反射性を有する電極５０６を形成することで、発光素子２を作製した。
（発光素子３）
次いで、発光素子３について説明する（図２参照）。基板５０２上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＯ−ＳｉＯ２）をスパッタリング法にて成膜し、透光性を有する電極５０４を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
次いで、発光素子３について説明する（図２参照）。基板５０２上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＯ−ＳｉＯ２）をスパッタリング法にて成膜し、透光性を有する電極５０４を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
次に、透光性を有する電極５０４が形成された面が下方となるように、透光性を有する電極５０４が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、透光性を有する電極５０４上に、正孔輸送性の高い物質であるＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）（下記構造式（１０１））、と、アクセプター性物質である酸化モリブデンとを共蒸着することにより、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む、正孔注入層５０８ａを形成した。その膜厚は２６．６ｎｍとし、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）と酸化モリブデンとの比率は、重量比で１：０．５（＝ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン）となるように調節した。
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、正孔注入層５０８ａ上にＢＰＡＦＬＰ（略称）（下記構造式（１０２））を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層５０８ｂを形成した。
その後、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）（下記構造式（１０３））と、ＰＣＢＡ１ＢＰ（略称）（下記構造式（１０４））と、ビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］（ジイソブチリルメタノ）イリジウム（ＩＩＩ）（別名：（２，６−ジメチル−３，５−ヘプタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）ビス［４−メチル−２−（３−メチル−４−ピリミジニル−κＮ３）フェニル−κＣ］イリジウム（ＩＩＩ））（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ）］）（下記構造式（１１３））と、を共蒸着することにより、正孔輸送層５０８ｂ上に４０ｎｍの膜厚の発光層５０８ｃを形成した。ここで、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）と、ＰＣＢＡ１ＢＰ（略称）と、［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ）］（略称）との重量比は、０．８：０．２：０．０６（＝２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＡ１ＢＰ：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ）］）となるように調節した。なお、［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ）］（略称）は、朱色の発光を示す燐光性化合物である。
その後、抵抗加熱による蒸着法を用いて、発光層５０８ｃ上に２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）を膜厚５ｎｍ、次いでＢＰｈｅｎ（略称）（下記構造式（１０６））を１０ｎｍ蒸着して積層することにより、電子輸送層５０８ｄを形成した。
これによって、正孔注入層５０８ａ、正孔輸送層５０８ｂ、発光層５０８ｃ、及び電子輸送層５０８ｄを含む第１の発光層５０８を形成した。
次いで、電子輸送層５０８ｄ上に、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を０．１ｎｍ蒸着することにより、電子注入バッファー層５１４ａを形成した。
次いで、ＣｕＰｃ（略称）（下記構造式（１０７））を蒸着することにより、電子注入バッファー層５１４ａ上に、２ｎｍの膜厚の電子リレー層５１４ｂを形成した。
次に、電子リレー層５１４ｂ上に、正孔輸送性の高い物質であるＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）と、アクセプター性物質である酸化モリブデンと、を共蒸着することにより、電荷発生層５１４ｃを形成した。その膜厚は３．３ｎｍとし、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）と酸化モリブデンとの比率は、重量比で１：０．５（＝ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン）となるように調節した。
これによって、電子注入バッファー層５１４ａ、電子リレー層５１４ｂ、及び電荷発生層５１４ｃを含む第１の中間層５１４を形成した。
次いで、第１の中間層５１４上に第２の発光層５１０を作製した。その作製方法は、まず、抵抗加熱を用いた蒸着法により、電荷発生層５１４ｃ上にＢＰＡＦＬＰ（略称）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層５１０ａを形成した。
その後、ＣｚＰＡ（略称）（下記構造式（１０８））と、１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ（略称）（下記構造式（１０９））と、を共蒸着することにより、正孔輸送層５１０ａ上に３０ｎｍの膜厚の発光層５１０ｂを形成した。ここで、ＣｚＰＡ（略称）と１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ（略称）との重量比は、１：０．０５（＝ＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）となるように調節した。なお、ＣｚＰＡ（略称）は電子輸送性を有する物質であり、ゲスト材料である１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ（略称）は青色の発光を示す蛍光性化合物である。
次いで、発光層５１０ｂ上に、ＣｚＰＡ（略称）を膜厚５ｎｍ、次いでＢＰｈｅｎ（略称）を１０ｎｍ蒸着して積層することにより、電子輸送層５１０ｃを形成した。
これによって、正孔輸送層５１０ａ、発光層５１０ｂ、及び電子輸送層５１０ｃを含む第２の発光層５１０を形成した。
次いで、電子輸送層５１０ｃ上に、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を０．１ｎｍ蒸着することにより、電子注入バッファー層５１６ａを形成した。
次いで、ＣｕＰｃ（略称）を蒸着することにより、電子注入バッファー層５１６ａ上に、２ｎｍの膜厚の電子リレー層５１６ｂを形成した。
次に、電子リレー層５１６ｂ上に、正孔輸送性の高い物質であるＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）と、アクセプター性物質である酸化モリブデンと、を共蒸着することにより、電荷発生層５１６ｃを形成した。その膜厚は５３．３ｎｍとし、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）と酸化モリブデンとの比率は、重量比で１：０．５（＝ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン）となるように調節した。これによって、電子注入バッファー層５１６ａ、電子リレー層５１６ｂ、及び電荷発生層５１６ｃを含む第２の中間層５１６を形成した。
次いで、第２の中間層５１６上に第３の発光層５１２を作製した。その作製方法は、まず、抵抗加熱を用いた蒸着法により、電荷発生層５１６ｃ上にＢＰＡＦＬＰ（略称）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層５１２ａを形成した。
その後、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）と、ＰＣＢＡ１ＢＰ（略称）と、［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］（略称）（下記構造式（１１２））と、を共蒸着することにより、正孔輸送層５１２ａ上に４０ｎｍの膜厚の発光層５１２ｂを形成した。ここで、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）と、ＰＣＢＡ１ＢＰ（略称）と、［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］（略称）との重量比は、０．８：０．２：０．０３（＝２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＡ１ＢＰ：［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）となるように調節した。なお、［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］（略称）は、緑色の発光を示す燐光性化合物である。
次いで、発光層５１２ｂ上に、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）を膜厚２５ｎｍ、次いでＢＰｈｅｎ（略称）を１５ｎｍ蒸着して積層することにより、電子輸送層５１２ｃを形成した。次いで、電子輸送層５１２ｃ上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚１ｎｍで蒸着することにより電子注入層５１２ｄを形成した。
これによって、正孔輸送層５１２ａ、発光層５１２ｂ、電子輸送層５１２ｃ、及び電子注入層５１２ｄを含む第３の発光層５１２を形成した。
最後に、抵抗加熱による蒸着法を用い、電子注入層５１２ｄ上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、光反射性を有する電極５０６を形成することで、発光素子３を作製した。
ここで、本実施例で作製した発光素子２、及び発光素子３の透光性を有する電極、光反射性を有する電極、第１乃至第３の発光層、第１の中間層、及び第２の中間層の膜厚構成を表２に示す。
表２に示すとおり、発光素子２、及び発光素子３において、第１の発光層と、第２の発光層と、第３の発光層と、第１の中間層と、第２の中間層の合計膜厚は、およそ３２０ｎｍであった。
また、発光素子２、及び発光素子３は、第１の発光層５０８に３つの発光層の中で最長のピーク波長の発光を示す発光層を用い、第２の発光層５１０に３つの発光層の中で最短のピーク波長の発光を示す発光層を用い、第３の発光層５１２に第１の発光層５０８からの発光以下の波長であり、且つ第２の発光層５１０からの発光以上の波長領域に発光を示す発光層を用いている。
すなわち、本実施例の発光素子２の発光層の積層順は、透光性を有する電極５０４側から順に、赤色＼青色＼緑色の順に形成されている。また、本実施例の発光素子３の発光層の積層順は、透光性を有する電極５０４側から順に、朱色＼青色＼緑色の順に形成されている。
また、発光素子２において、光反射性を有する電極５０６と、第１の発光層５０８の発光領域までの光学距離は、約２７０ｎｍであり、第１の発光層５０８からの発光のピーク波長（すなわち赤色）の約３／４としている。また、光反射性を有する電極５０６と、第２の発光層５１０の発光領域までの光学距離は、約２００ｎｍであり、第２の発光層５１０からの発光のピーク波長（すなわち青色）の約３／４としている。また、光反射性を有する電極５０６と、第３の発光層５１２の発光領域までの光学距離は、約８０ｎｍであり、第３の発光層５１２からの発光のピーク波長（すなわち緑色）の約１／４としている。なお、発光素子２において、各発光層の発光領域は、各正孔輸送層と発光層との界面付近と考えられる。
また、発光素子３において、光反射性を有する電極５０６と、第１の発光層５０８の発光領域までの光学距離は、約２７０ｎｍであり、第１の発光層５０８からの発光のピーク波長（すなわち朱色）の約３／４としている。また、光反射性を有する電極５０６と、第２の発光層５１０の発光領域までの光学距離は、約２００ｎｍであり、第２の発光層５１０からの発光のピーク波長（すなわち青色）の約３／４としている。また、光反射性を有する電極５０６と、第３の発光層５１２の発光領域までの光学距離は、約８０ｎｍであり、第３の発光層５１２からの発光のピーク波長（すなわち緑色）の約１／４としている。なお、発光素子３において、各発光層の発光領域は、各正孔輸送層と発光層との界面付近と考えられる。
このように、各発光層の膜厚、及び各中間層の膜厚を調整することにより、光反射性を有する電極と各発光層との光学距離を調整することができる。
以上により作製した発光素子２、及び発光素子３を窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子２、及び発光素子３が大気に曝されないように封止する作業を行った。その後、この発光素子２、及び発光素子３の動作特性について測定を行った。測定は、室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
発光素子２の発光スペクトルを図７（Ａ）に、発光素子２の輝度−外部量子効率特性を図７（Ｂ）に、発光素子２の輝度−電力効率特性を図８に、それぞれ示す。また、発光素子３の発光スペクトルを図９（Ａ）に、発光素子３の輝度−外部量子効率特性を図９（Ｂ）に、発光素子３の輝度−電力効率特性を図１０に、それぞれ示す。
図７（Ａ）に示すとおり、発光素子２は、可視光領域において３つのピークを有しており、青色の発光領域である４７３ｎｍに１つ目のピークを有し、緑色の発光領域である５３９ｎｍに２つの目のピークを有し、赤色の発光領域である６２２ｎｍに３つ目のピークを有している。また、図９（Ａ）に示すとおり、発光素子３は、可視光領域において３つのピークを有しており、青色の発光領域である４７３ｎｍに１つ目のピークを有し、緑色の発光領域である５４１ｎｍに２つの目のピークを有し、朱色の発光領域である６０７ｎｍに３つ目のピークを有している。
また、図７（Ｂ）、及び図８に示すように、発光素子２は、最大で４８．０％の外部量子効率を有しており、最大で４３．７ｌｍ／Ｗの電力効率を有している。また、図９（Ｂ）、及び図１０に示すように、発光素子３は、最大で４８．２％の外部量子効率を有しており、最大で５２．３ｌｍ／Ｗの電力効率を有している。
以上のように、本発明の一態様である発光素子２、及び発光素子３は、可視光領域において、３つのピークを有し電球色や温白色に近い白色を有していることが確認された。また、本発明の一態様である発光素子２、及び発光素子３は、高い電力効率を有していることが確認された。
本実施例は、他の実施の形態、及び実施例と適宜組み合わせて実施することが可能である。
本実施例では、本発明の一態様である発光素子４、及び発光素子５を作製し評価を行った。発光素子４、及び発光素子５について、図１１乃至図１５を用いて説明を行う。
図１１に示す発光素子は、基板７０２上に設けられ、透光性を有する電極７０４と、光反射性を有する電極７０６と、を有し、透光性を有する電極７０４と光反射性を有する電極７０６との間に、正孔注入層７０８ａと、正孔輸送層７０８ｂと、発光層７０８ｃと、電子輸送層７０８ｄからなる第１の発光層７０８と、電子注入バッファー層７１４ａと、電子リレー層７１４ｂと、電荷発生層７１４ｃからなる第１の中間層７１４と、正孔輸送層７１０ａと、発光層７１０ｂと、電子輸送層７１０ｃからなる第２の発光層７１０と、電子注入バッファー層７１６ａと、電子リレー層７１６ｂと、電荷発生層７１６ｃからなる第２の中間層７１６と、正孔輸送層７１２ａと、発光層７１２ｂ−１と、発光層７１２ｂ−２と、電子輸送層７１２ｃと、電子注入層７１２ｄからなる第３の発光層７１２と、を有している。
図１１に示す発光素子の詳細については、発光素子４、及び発光素子５の作製方法を用いて以下説明を行う。
（発光素子４）
まず、発光素子４について説明する（図１１参照）。基板７０２上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＯ−ＳｉＯ２）をスパッタリング法にて成膜し、透光性を有する電極７０４を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
まず、発光素子４について説明する（図１１参照）。基板７０２上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＯ−ＳｉＯ２）をスパッタリング法にて成膜し、透光性を有する電極７０４を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
次に、透光性を有する電極７０４が形成された面が下方となるように、透光性を有する電極７０４が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、透光性を有する電極７０４上に、正孔輸送性の高い物質であるＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）（下記構造式（１０１））、と、アクセプター性物質である酸化モリブデンとを共蒸着することにより、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む、正孔注入層７０８ａを形成した。その膜厚は２６．６ｎｍとし、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）と酸化モリブデンとの比率は、重量比で１：０．５（＝ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン）となるように調節した。
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、正孔注入層７０８ａ上にＢＰＡＦＬＰ（略称）（下記構造式（１０２））を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層７０８ｂを形成した。
その後、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）（下記構造式（１０３））と、４，４’−ジ（１−ナフチル）−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）（下記構造式（１１４））と、［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）］（略称）（下記構造式（１１１））と、を共蒸着することにより、正孔輸送層７０８ｂ上に４０ｎｍの膜厚の発光層７０８ｃを形成した。ここで、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）と、ＰＣＢＮＢＢ（略称）と、［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）］（略称）との重量比は、０．８：０．２：０．０６（＝２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＮＢＢ：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）］）となるように調節した。なお、［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）］（略称）は、赤色の発光を示す燐光性化合物である。
その後、抵抗加熱による蒸着法を用いて、発光層７０８ｃ上に２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）を膜厚５ｎｍ、次いでＢＰｈｅｎ（略称）（下記構造式（１０６））を１０ｎｍ蒸着して積層することにより、電子輸送層７０８ｄを形成した。
これによって、正孔注入層７０８ａ、正孔輸送層７０８ｂ、発光層７０８ｃ、及び電子輸送層７０８ｄを含む第１の発光層７０８を形成した。
次いで、電子輸送層７０８ｄ上に、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を０．１ｎｍ蒸着することにより、電子注入バッファー層７１４ａを形成した。
次いで、ＣｕＰｃ（略称）（下記構造式（１０７））を蒸着することにより、電子注入バッファー層７１４ａ上に、２ｎｍの膜厚の電子リレー層７１４ｂを形成した。
次に、電子リレー層７１４ｂ上に、正孔輸送性の高い物質であるＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）と、アクセプター性物質である酸化モリブデンと、を共蒸着することにより、電荷発生層７１４ｃを形成した。その膜厚は３．３ｎｍとし、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）と酸化モリブデンとの比率は、重量比で１：０．５（＝ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン）となるように調節した。
これによって、電子注入バッファー層７１４ａ、電子リレー層７１４ｂ、及び電荷発生層７１４ｃを含む第１の中間層７１４を形成した。
次いで、第１の中間層７１４上に第２の発光層７１０を作製した。その作製方法は、まず、抵抗加熱を用いた蒸着法により、電荷発生層７１４ｃ上にＢＰＡＦＬＰ（略称）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層７１０ａを形成した。
その後、ＣｚＰＡ（略称）（下記構造式（１０８））と、１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ（略称）（下記構造式（１０９））と、を共蒸着することにより、正孔輸送層７１０ａ上に３０ｎｍの膜厚の発光層７１０ｂを形成した。ここで、ＣｚＰＡ（略称）と１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ（略称）との重量比は、１：０．０５（＝ＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）となるように調節した。なお、ＣｚＰＡ（略称）は電子輸送性を有する物質であり、ゲスト材料である１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ（略称）は青色の発光を示す蛍光性化合物である。
次いで、発光層７１０ｂ上に、ＣｚＰＡ（略称）を膜厚５ｎｍ、次いでＢＰｈｅｎ（略称）を１０ｎｍ蒸着して積層することにより、電子輸送層７１０ｃを形成した。
これによって、正孔輸送層７１０ａ、発光層７１０ｂ、及び電子輸送層７１０ｃを含む第２の発光層７１０を形成した。
次いで、電子輸送層７１０ｃ上に、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を０．１ｎｍ蒸着することにより、電子注入バッファー層７１６ａを形成した。
次いで、ＣｕＰｃ（略称）を蒸着することにより、電子注入バッファー層７１６ａ上に、２ｎｍの膜厚の電子リレー層７１６ｂを形成した。
次に、電子リレー層７１６ｂ上に、正孔輸送性の高い物質であるＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）と、アクセプター性物質である酸化モリブデンと、を共蒸着することにより、電荷発生層７１６ｃを形成した。その膜厚は６０ｎｍとし、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）と酸化モリブデンとの比率は、重量比で１：０．５（＝ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン）となるように調節した。これによって、電子注入バッファー層７１６ａ、電子リレー層７１６ｂ、及び電荷発生層７１６ｃを含む第２の中間層７１６を形成した。
次いで、第２の中間層７１６上に第３の発光層７１２を作製した。その作製方法は、まず、抵抗加熱を用いた蒸着法により、電荷発生層７１６ｃ上にＢＰＡＦＬＰ（略称）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層７１２ａを形成した。
その後、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）と、ＰＣＢＮＢＢ（略称）と、（アセチルアセトナト）ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）（下記構造式（１１５））と、を共蒸着することにより、正孔輸送層７１２ａ上に３０ｎｍの膜厚の発光層７１２ｂ−１を形成した。ここで、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）と、ＰＣＢＮＢＢ（略称）と、［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］（略称）との重量比は、０．８：０．２：０．０６（＝２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＮＢＢ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）となるように調節した。なお、［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］（略称）は、緑色の発光を示す燐光性化合物である。
その後、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）と、ＰＣＢＮＢＢ（略称）と、［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）（略称）（下記構造式（１０５））と、を共蒸着することにより、発光層７１２ｂ−１上に１０ｎｍの膜厚の発光層７１２ｂ−２を形成した。ここで、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）と、ＰＣＢＮＢＢ（略称）と、［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）（略称）との重量比は、０．８：０．２：０．０６（＝２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＮＢＢ：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］））となるように調節した。なお、［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）（略称）は、橙色の発光を示す燐光性化合物である。
次いで、発光層７１２ｂ−２上に、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）を膜厚１５ｎｍ、次いでＢＰｈｅｎ（略称）を１５ｎｍ蒸着して積層することにより、電子輸送層７１２ｃを形成した。次いで、電子輸送層７１２ｃ上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚１ｎｍで蒸着することにより電子注入層７１２ｄを形成した。
これによって、正孔輸送層７１２ａ、発光層７１２ｂ−１、発光層７１２ｂ−２、電子輸送層７１２ｃ、及び電子注入層７１２ｄを含む第３の発光層７１２を形成した。
最後に、抵抗加熱による蒸着法を用い、電子注入層７１２ｄ上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、光反射性を有する電極７０６を形成することで、発光素子４を作製した。
（発光素子５）
次いで、発光素子５について説明する（図１１参照）。基板７０２上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＯ−ＳｉＯ２）をスパッタリング法にて成膜し、透光性を有する電極７０４を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
次いで、発光素子５について説明する（図１１参照）。基板７０２上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＯ−ＳｉＯ２）をスパッタリング法にて成膜し、透光性を有する電極７０４を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
次に、透光性を有する電極７０４が形成された面が下方となるように、透光性を有する電極７０４が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、透光性を有する電極７０４上に、正孔輸送性の高い物質であるＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）（下記構造式（１０１））、と、アクセプター性物質である酸化モリブデンとを共蒸着することにより、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む、正孔注入層７０８ａを形成した。その膜厚は２６．６ｎｍとし、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）と酸化モリブデンとの比率は、重量比で１：０．５（＝ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン）となるように調節した。
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、正孔注入層７０８ａ上にＢＰＡＦＬＰ（略称）（下記構造式（１０２））を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層７０８ｂを形成した。
その後、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）（下記構造式（１０３））と、ＰＣＢＮＢＢ（略称）（下記構造式（１１４））と、［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ）］（略称）（下記構造式（１１３））と、を共蒸着することにより、正孔輸送層７０８ｂ上に４０ｎｍの膜厚の発光層７０８ｃを形成した。ここで、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）と、ＰＣＢＮＢＢ（略称）と、［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ）］（略称）との重量比は、０．８：０．２：０．０６（＝２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＮＢＢ：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ）］）となるように調節した。なお、［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ）］（略称）は、朱色の発光を示す燐光性化合物である。
その後、抵抗加熱による蒸着法を用いて、発光層７０８ｃ上に２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）を膜厚５ｎｍ、次いでＢＰｈｅｎ（略称）（下記構造式（１０６））を１０ｎｍ蒸着して積層することにより、電子輸送層７０８ｄを形成した。
これによって、正孔注入層７０８ａ、正孔輸送層７０８ｂ、発光層７０８ｃ、及び電子輸送層７０８ｄを含む第１の発光層７０８を形成した。
次いで、電子輸送層７０８ｄ上に、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を０．１ｎｍ蒸着することにより、電子注入バッファー層７１４ａを形成した。
次いで、ＣｕＰｃ（略称）（下記構造式（１０７））を蒸着することにより、電子注入バッファー層７１４ａ上に、２ｎｍの膜厚の電子リレー層７１４ｂを形成した。
次に、電子リレー層７１４ｂ上に、正孔輸送性の高い物質であるＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）と、アクセプター性物質である酸化モリブデンと、を共蒸着することにより、電荷発生層７１４ｃを形成した。その膜厚は３．３ｎｍとし、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）と酸化モリブデンとの比率は、重量比で１：０．５（＝ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン）となるように調節した。
これによって、電子注入バッファー層７１４ａ、電子リレー層７１４ｂ、及び電荷発生層７１４ｃを含む第１の中間層７１４を形成した。
次いで、第１の中間層７１４上に第２の発光層７１０を作製した。その作製方法は、まず、抵抗加熱を用いた蒸着法により、電荷発生層７１４ｃ上にＢＰＡＦＬＰ（略称）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層７１０ａを形成した。
その後、ＣｚＰＡ（略称）（下記構造式（１０８））と、１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ（略称）（下記構造式（１０９））と、を共蒸着することにより、正孔輸送層７１０ａ上に３０ｎｍの膜厚の発光層７１０ｂを形成した。ここで、ＣｚＰＡ（略称）と１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ（略称）との重量比は、１：０．０５（＝ＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）となるように調節した。なお、ＣｚＰＡ（略称）は電子輸送性を有する物質であり、ゲスト材料である１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ（略称）は青色の発光を示す蛍光性化合物である。
次いで、発光層７１０ｂ上に、ＣｚＰＡ（略称）を膜厚５ｎｍ、次いでＢＰｈｅｎ（略称）を１０ｎｍ蒸着して積層することにより、電子輸送層７１０ｃを形成した。
これによって、正孔輸送層７１０ａ、発光層７１０ｂ、及び電子輸送層７１０ｃを含む第２の発光層７１０を形成した。
次いで、電子輸送層７１０ｃ上に、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を０．１ｎｍ蒸着することにより、電子注入バッファー層７１６ａを形成した。
次いで、ＣｕＰｃ（略称）を蒸着することにより、電子注入バッファー層７１６ａ上に、２ｎｍの膜厚の電子リレー層７１６ｂを形成した。
次に、電子リレー層７１６ｂ上に、正孔輸送性の高い物質であるＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）と、アクセプター性物質である酸化モリブデンと、を共蒸着することにより、電荷発生層７１６ｃを形成した。その膜厚は６０ｎｍとし、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）と酸化モリブデンとの比率は、重量比で１：０．５（＝ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン）となるように調節した。これによって、電子注入バッファー層７１６ａ、電子リレー層７１６ｂ、及び電荷発生層７１６ｃを含む第２の中間層７１６を形成した。
次いで、第２の中間層７１６上に第３の発光層７１２を作製した。その作製方法は、まず、抵抗加熱を用いた蒸着法により、電荷発生層７１６ｃ上にＢＰＡＦＬＰ（略称）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層７１２ａを形成した。
その後、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）と、ＰＣＢＮＢＢ（略称）と、［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］（略称）（下記構造式（１１５））と、を共蒸着することにより、正孔輸送層７１２ａ上に３０ｎｍの膜厚の発光層７１２ｂ−１を形成した。ここで、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）と、ＰＣＢＮＢＢ（略称）と、［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］（略称）との重量比は、０．８：０．２：０．０６（＝２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＮＢＢ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）となるように調節した。なお、［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］（略称）は、緑色の発光を示す燐光性化合物である。
その後、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）と、ＰＣＢＮＢＢ（略称）と、［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）（略称）（下記構造式（１０５））と、を共蒸着することにより、発光層７１２ｂ−１上に１０ｎｍの膜厚の発光層７１２ｂ−２を形成した。ここで、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）と、ＰＣＢＮＢＢ（略称）と、［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）（略称）との重量比は、０．８：０．２：０．０６（＝２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＮＢＢ：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］））となるように調節した。なお、［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）（略称）は、橙色の発光を示す燐光性化合物である。
次いで、発光層７１２ｂ−２上に、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）を膜厚１５ｎｍ、次いでＢＰｈｅｎ（略称）を１５ｎｍ蒸着して積層することにより、電子輸送層７１２ｃを形成した。次いで、電子輸送層７１２ｃ上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚１ｎｍで蒸着することにより電子注入層７１２ｄを形成した。
これによって、正孔輸送層７１２ａ、発光層７１２ｂ−１、発光層７１２ｂ−２、電子輸送層７１２ｃ、及び電子注入層７１２ｄを含む第３の発光層７１２を形成した。
最後に、抵抗加熱による蒸着法を用い、電子注入層７１２ｄ上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、光反射性を有する電極７０６を形成することで、発光素子５を作製した。
ここで、本実施例で作製した発光素子４、及び発光素子５の透光性を有する電極、光反射性を有する電極、第１乃至第３の発光層、第１の中間層、及び第２の中間層の膜厚構成を表３に示す。
表３に示すとおり、発光素子４、及び発光素子５において、第１の発光層と、第２の発光層と、第３の発光層と、第１の中間層と、第２の中間層の合計膜厚は、およそ３１５ｎｍであった。
また、発光素子４、及び発光素子５は、第１の発光層７０８に３つの発光層の中で最長のピーク波長の発光を示す発光層を用い、第２の発光層７１０に３つの発光層の中で最短のピーク波長の発光を示す発光層を用い、第３の発光層７１２に第１の発光層７０８からの発光以下の波長であり、且つ第２の発光層７１０からの発光以上の波長領域に発光を示す発光層を２つ用いている。このように、第３の発光層７１２が２波長の発光層を用いた構造とすることもできる。また、本実施例においては、説明しないが、第１の発光層７０８、及び第２の発光層７１０においても２波長の発光層を用いた構造とすることもできる。
すなわち、本実施例の発光素子４の発光層の積層順は、透光性を有する電極７０４側から順に、赤色＼青色＼緑色−橙色の順に形成されている。また、本実施例の発光素子５の発光層の積層順は、透光性を有する電極７０４側から順に、朱色＼青色＼緑色−橙色の順に形成されている。
また、発光素子４において、光反射性を有する電極７０６と、第１の発光層７０８の発光領域までの光学距離は、約２７０ｎｍであり、第１の発光層７０８からの発光のピーク波長（すなわち赤色）の約３／４としている。また、光反射性を有する電極７０６と、第２の発光層７１０の発光領域までの光学距離は、約２００ｎｍであり、第２の発光層７１０からの発光のピーク波長（すなわち青色）の約３／４としている。また、光反射性を有する電極７０６と、第３の発光層７１２の発光領域までの光学距離は、約７０ｎｍであり、第３の発光層７１２からの発光のピーク波長（すなわち緑色）の約１／４としている。なお、発光素子４において、第１の発光層７０８、及び第２の発光層７１０の発光領域は、各正孔輸送層と各発光層との界面付近と考えられる。また、第３の発光層７１２の発光領域は、２波長の発光層を用いているため、正確な発光領域の特定は困難であるが、発光層７１２ｂ−１と発光層７１２ｂ−２と、を比較した場合、発光層７１２ｂ−１の膜厚が厚いため発光層７１２ｂ−１からの発光の方が、発光に与える寄与率が大きいと考え、正孔輸送層と発光層７１２ｂ−１の界面付近としている。
また、発光素子５において、光反射性を有する電極７０６と、第１の発光層７０８の発光領域までの光学距離は、約２７０ｎｍであり、第１の発光層７０８からの発光のピーク波長（すなわち朱色）の約３／４としている。また、光反射性を有する電極７０６と、第２の発光層７１０の発光領域までの光学距離は、約２００ｎｍであり、第２の発光層７１０からの発光のピーク波長（すなわち青色）の約３／４としている。また、光反射性を有する電極７０６と、第３の発光層７１２の発光領域までの光学距離は、約７０ｎｍであり、第３の発光層７１２からの発光のピーク波長（すなわち緑色）の約１／４としている。第１の発光層７０８、及び第２の発光層７１０の発光領域は、各正孔輸送層と各発光層との界面付近と考えられる。また、第３の発光層７１２の発光領域は、２波長の発光層を用いているため、正確な発光領域の特定は困難であるが、発光層７１２ｂ−１と発光層７１２ｂ−２と、を比較した場合、発光層７１２ｂ−１の膜厚が厚いため発光層７１２ｂ−１からの発光の方が、発光に与える寄与率が大きいと考え、正孔輸送層と発光層７１２ｂ−１の界面付近としている。
このように、各発光層の膜厚、及び各中間層の膜厚を調整することにより、光反射性を有する電極と各発光層との光学距離を調整することができる。
以上により作製した発光素子４、及び発光素子５を窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子４、及び発光素子５が大気に曝されないように封止する作業を行った。その後、この発光素子４、及び発光素子５の動作特性について測定を行った。測定は、室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
発光素子４の発光スペクトルを図１２（Ａ）に、発光素子４の輝度−外部量子効率特性を図１２（Ｂ）に、発光素子４の輝度−電力効率特性を図１３に、それぞれ示す。また、発光素子５の発光スペクトルを図１４（Ａ）に、発光素子５の輝度−外部量子効率特性を図１４（Ｂ）に、発光素子５の輝度−電力効率特性を図１５に、それぞれ示す。
図１２（Ａ）に示すとおり、発光素子４は、可視光領域において３つのピークを有しており、青色の発光領域である４６９ｎｍに１つ目のピークを有し、緑色の発光領域である５４６ｎｍに２つの目のピークを有し、赤色の発光領域である６１８ｎｍに３つ目のピークを有している。また、図１４（Ａ）に示すとおり、発光素子５は、可視光領域において３つのピークを有しており、青色の発光領域である４７０ｎｍに１つ目のピークを有し、緑色の発光領域である５４５ｎｍに２つの目のピークを有し、朱色の発光領域である６０７ｎｍに３つ目のピークを有している。
また、図１２（Ｂ）、及び図１３に示すように、発光素子４は、最大で４７．８％の外部量子効率を有しており、最大で４２．５ｌｍ／Ｗの電力効率を有している。また、図１４（Ｂ）、及び図１５に示すように、発光素子５は、最大で４９．３％の外部量子効率を有しており、最大で４８．０ｌｍ／Ｗの電力効率を有している。
以上のように、本発明の一態様である発光素子４、及び発光素子５は、可視光領域において、３つのピークを有し電球色や温白色に近い白色を有していることが確認された。また、本発明の一態様である発光素子４、及び発光素子５は、高い電力効率を有していることが確認された。
本実施例は、他の実施の形態、及び実施例と適宜組み合わせて実施することが可能である。
（参考例１）
上記実施例で用いた（（アセチルアセトナト）ビス（４，６−ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（別名：ビス［２−（６−フェニル−４−ピリミジニル−κＮ３）フェニル−κＣ］（２，４−ペンタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ））（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）の合成方法について具体的に説明する。［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］の構造を以下に示す。
上記実施例で用いた（（アセチルアセトナト）ビス（４，６−ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（別名：ビス［２−（６−フェニル−４−ピリミジニル−κＮ３）フェニル−κＣ］（２，４−ペンタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ））（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）の合成方法について具体的に説明する。［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］の構造を以下に示す。
＜ステップ１；４，６−ジフェニルピリミジン（略称：Ｈｄｐｐｍ）の合成＞
まず、４，６−ジクロロピリミジン５．０２ｇ、フェニルボロン酸８．２９ｇ、炭酸ナトリウム７．１９ｇ、ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）ジクロリド（略称：Ｐｄ（ＰＰｈ３）２Ｃｌ２）０．２９ｇ、水２０ｍＬ、アセトニトリル２０ｍＬを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、内部をアルゴン置換した。この反応容器にマイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を６０分間照射することで加熱した。ここで更にフェニルボロン酸２．０８ｇ、炭酸ナトリウム１．７９ｇ、Ｐｄ（ＰＰｈ３）２Ｃｌ２０．０７０ｇ、水５ｍＬ、アセトニトリル５ｍＬをフラスコに入れ、再度マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を６０分間照射することで加熱した。その後この溶液に水を加え、ジクロロメタンにて有機層を抽出した。得られた抽出液を水で洗浄し、硫酸マグネシウムにて乾燥させた。乾燥した後の溶液を濾過した。この溶液の溶媒を留去した後、得られた残渣を、ジクロロメタンを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、ピリミジン誘導体Ｈｄｐｐｍを得た（黄白色粉末、収率３８％）。なお、マイクロ波の照射は、マイクロ波合成装置（ＣＥＭ社製 Ｄｉｓｃｏｖｅｒ）を用いた。以下にステップ１の合成スキーム（ａ−１）を示す。
まず、４，６−ジクロロピリミジン５．０２ｇ、フェニルボロン酸８．２９ｇ、炭酸ナトリウム７．１９ｇ、ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）ジクロリド（略称：Ｐｄ（ＰＰｈ３）２Ｃｌ２）０．２９ｇ、水２０ｍＬ、アセトニトリル２０ｍＬを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、内部をアルゴン置換した。この反応容器にマイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を６０分間照射することで加熱した。ここで更にフェニルボロン酸２．０８ｇ、炭酸ナトリウム１．７９ｇ、Ｐｄ（ＰＰｈ３）２Ｃｌ２０．０７０ｇ、水５ｍＬ、アセトニトリル５ｍＬをフラスコに入れ、再度マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を６０分間照射することで加熱した。その後この溶液に水を加え、ジクロロメタンにて有機層を抽出した。得られた抽出液を水で洗浄し、硫酸マグネシウムにて乾燥させた。乾燥した後の溶液を濾過した。この溶液の溶媒を留去した後、得られた残渣を、ジクロロメタンを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、ピリミジン誘導体Ｈｄｐｐｍを得た（黄白色粉末、収率３８％）。なお、マイクロ波の照射は、マイクロ波合成装置（ＣＥＭ社製 Ｄｉｓｃｏｖｅｒ）を用いた。以下にステップ１の合成スキーム（ａ−１）を示す。
＜ステップ２；ジ−μ−クロロ−ビス［ビス（４，６−ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）］（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２Ｃｌ］２）の合成＞
次に、２−エトキシエタノール１５ｍＬ、水５ｍＬ、上記ステップ１で得たＨｄｐｐｍ１．１０ｇ、塩化イリジウム水和物（ＩｒＣｌ３・Ｈ２Ｏ）０．６９ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、ナスフラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を１時間照射し、反応させた。溶媒を留去した後、得られた残渣をエタノールで濾過し、次いで洗浄し、複核錯体［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２Ｃｌ］２を得た（赤褐色粉末、収率８８％）。以下にステップ２の合成スキーム（ａ−２）を示す。
次に、２−エトキシエタノール１５ｍＬ、水５ｍＬ、上記ステップ１で得たＨｄｐｐｍ１．１０ｇ、塩化イリジウム水和物（ＩｒＣｌ３・Ｈ２Ｏ）０．６９ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、ナスフラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を１時間照射し、反応させた。溶媒を留去した後、得られた残渣をエタノールで濾過し、次いで洗浄し、複核錯体［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２Ｃｌ］２を得た（赤褐色粉末、収率８８％）。以下にステップ２の合成スキーム（ａ−２）を示す。
＜ステップ３；（アセチルアセトナト）ビス（４，６−ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）の合成＞
さらに、２−エトキシエタノール４０ｍＬ、上記ステップ２で得た［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２Ｃｌ］２１．４４ｇ、アセチルアセトン０．３０ｇ、炭酸ナトリウム１．０７ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、ナスフラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １２０Ｗ）を６０分間照射し、反応させた。溶媒を留去し、得られた残渣をジクロロメタンに溶解して濾過し、不溶物を除去した。得られた濾液を水、次いで飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにて乾燥させた。乾燥した後の溶液を濾過した。この溶液の溶媒を留去した後、得られた残渣を、ジクロロメタン：酢酸エチル＝５０：１（体積比）を展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した。その後、ジクロロメタンとヘキサンの混合溶媒にて再結晶することにより、目的物である橙色粉末を得た（収率３２％）。以下にステップ３の合成スキーム（ａ−３）を示す。
さらに、２−エトキシエタノール４０ｍＬ、上記ステップ２で得た［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２Ｃｌ］２１．４４ｇ、アセチルアセトン０．３０ｇ、炭酸ナトリウム１．０７ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、ナスフラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １２０Ｗ）を６０分間照射し、反応させた。溶媒を留去し、得られた残渣をジクロロメタンに溶解して濾過し、不溶物を除去した。得られた濾液を水、次いで飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにて乾燥させた。乾燥した後の溶液を濾過した。この溶液の溶媒を留去した後、得られた残渣を、ジクロロメタン：酢酸エチル＝５０：１（体積比）を展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した。その後、ジクロロメタンとヘキサンの混合溶媒にて再結晶することにより、目的物である橙色粉末を得た（収率３２％）。以下にステップ３の合成スキーム（ａ−３）を示す。
上記ステップ３で得られた橙色粉末の核磁気共鳴分光法（１Ｈ ＮＭＲ）による分析を行い、この化合物が目的物である［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］が得られたことが分かった。
得られた化合物の１Ｈ ＮＭＲデータを以下に示す。
１Ｈ ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：１．８３（ｓ，６Ｈ），５．２９（ｓ，１Ｈ），６．４８（ｄ，２Ｈ），６．８０（ｔ，２Ｈ），６．９０（ｔ，２Ｈ），７．５５−７．６３（ｍ，６Ｈ），７．７７（ｄ，２Ｈ），８．１７（ｓ，２Ｈ），８．２４（ｄ，４Ｈ），９．１７（ｓ，２Ｈ）．
１Ｈ ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：１．８３（ｓ，６Ｈ），５．２９（ｓ，１Ｈ），６．４８（ｄ，２Ｈ），６．８０（ｔ，２Ｈ），６．９０（ｔ，２Ｈ），７．５５−７．６３（ｍ，６Ｈ），７．７７（ｄ，２Ｈ），８．１７（ｓ，２Ｈ），８．２４（ｄ，４Ｈ），９．１７（ｓ，２Ｈ）．
（参考例２）
上記実施例で用いた（アセチルアセトナト）ビス［４−（２−ノルボルニル）−６−フェニルピリミジナト）］イリジウム（ＩＩＩ）（ｅｎｄｏ−，ｅｘｏ−混合物）（略称：［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）の合成方法について具体的に説明する。［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］（略称）の構造を以下に示す。
上記実施例で用いた（アセチルアセトナト）ビス［４−（２−ノルボルニル）−６−フェニルピリミジナト）］イリジウム（ＩＩＩ）（ｅｎｄｏ−，ｅｘｏ−混合物）（略称：［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）の合成方法について具体的に説明する。［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］（略称）の構造を以下に示す。
≪ステップ１； ４−クロロ−６−フェニルピリミジンの合成≫
まず、４，６−ジクロロピリミジン３．３５ｇとフェニルボロン酸３．０２ｇ、トリシクロヘキシルホスフィン（略称：Ｃｙ３Ｐ）１．７ｍＬ、炭酸セシウム１４．７ｇ、トリス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）（略称：Ｐｄ２（ｄｂａ）３ ）０．３１ｇ、ジオキサン３０ｍＬを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、内部をアルゴン置換した。この反応容器にマイクロ波（２．４５ＧＨｚ １２０Ｗ）を６０分間照射することで加熱し、反応させた。この反応溶液の溶媒を留去し、得られた残渣を、ジクロロメタンとヘキサンの混合溶媒（体積比１／１）を展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、４−クロロ−６−フェニルピリミジンを得た（淡い黄色粉末、収率３４％）。なお、マイクロ波の照射はマイクロ波合成装置（ＣＥＭ社製 Ｄｉｓｃｏｖｅｒ）を用いた。ステップ１の合成スキームを下記（ｂ−１）に示す。
まず、４，６−ジクロロピリミジン３．３５ｇとフェニルボロン酸３．０２ｇ、トリシクロヘキシルホスフィン（略称：Ｃｙ３Ｐ）１．７ｍＬ、炭酸セシウム１４．７ｇ、トリス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）（略称：Ｐｄ２（ｄｂａ）３ ）０．３１ｇ、ジオキサン３０ｍＬを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、内部をアルゴン置換した。この反応容器にマイクロ波（２．４５ＧＨｚ １２０Ｗ）を６０分間照射することで加熱し、反応させた。この反応溶液の溶媒を留去し、得られた残渣を、ジクロロメタンとヘキサンの混合溶媒（体積比１／１）を展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、４−クロロ−６−フェニルピリミジンを得た（淡い黄色粉末、収率３４％）。なお、マイクロ波の照射はマイクロ波合成装置（ＣＥＭ社製 Ｄｉｓｃｏｖｅｒ）を用いた。ステップ１の合成スキームを下記（ｂ−１）に示す。
≪ステップ２； ４−（２−ノルボルニル）−６−フェニルピリミジン（ｅｎｄｏ−，ｅｘｏ−混合物）（略称：Ｈｎｂｐｐｍ）の合成≫
次に、ｅｘｏ−２−ブロモノルボルナン２．９９ｇとマグネシウム０．５０ｇ、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）１０ｍＬを反応容器に入れ、この反応容器にマイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を１０分間照射することで加熱し、グリニャール試薬を調整した。上記ステップ１で得た４−クロロ−６−フェニルピリミジン５．０２ｇとＴＨＦ３０ｍＬを混合し、−１５℃で撹拌しながら、得られたグリニャール試薬を添加し、さらに［１，２−ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン］ニッケル（ＩＩ）ジクロリド（略称：Ｎｉ（ｄｐｐｅ）Ｃｌ２ ）３０ｍｇを添加して、室温まで昇温した。この反応溶液に塩化アンモニウム水溶液を加えて、有機層を酢酸エチルで抽出した。得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した。乾燥した後の溶液をろ過した。この溶液の溶媒を留去した後、得られた残渣を、ヘキサンと酢酸エチルの混合溶媒（体積比５：１）を展開溶媒とするフラッシュカラムクロマトグラフィー（シリカゲル）で精製し、目的のピリミジン誘導体Ｈｎｂｐｐｍを得た（黄色油状物、収率４３％）。ステップ２の合成スキームを下記（ｂ−２）に示す。
次に、ｅｘｏ−２−ブロモノルボルナン２．９９ｇとマグネシウム０．５０ｇ、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）１０ｍＬを反応容器に入れ、この反応容器にマイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を１０分間照射することで加熱し、グリニャール試薬を調整した。上記ステップ１で得た４−クロロ−６−フェニルピリミジン５．０２ｇとＴＨＦ３０ｍＬを混合し、−１５℃で撹拌しながら、得られたグリニャール試薬を添加し、さらに［１，２−ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン］ニッケル（ＩＩ）ジクロリド（略称：Ｎｉ（ｄｐｐｅ）Ｃｌ２ ）３０ｍｇを添加して、室温まで昇温した。この反応溶液に塩化アンモニウム水溶液を加えて、有機層を酢酸エチルで抽出した。得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した。乾燥した後の溶液をろ過した。この溶液の溶媒を留去した後、得られた残渣を、ヘキサンと酢酸エチルの混合溶媒（体積比５：１）を展開溶媒とするフラッシュカラムクロマトグラフィー（シリカゲル）で精製し、目的のピリミジン誘導体Ｈｎｂｐｐｍを得た（黄色油状物、収率４３％）。ステップ２の合成スキームを下記（ｂ−２）に示す。
≪ステップ３； ジ−μ−クロロ−ビス［ビス｛４−（２−ノルボルニル）−６−フェニルピリミジナト｝イリジウム（ＩＩＩ）］（ｅｎｄｏ−，ｅｘｏ−混合物）（略称：［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２Ｃｌ］２）の合成≫
次に、２−エトキシエタノール１５ｍＬと水５ｍＬ、上記ステップ２で得たＨｎｂｐｐｍ０．８３ｇ、塩化イリジウム水和物（ＩｒＣｌ３・Ｈ２Ｏ）０．４９ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を３０分間照射し、反応させた。反応溶液をろ過し、得られたろ物をエタノールで洗浄し、複核錯体［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２Ｃｌ］２ を得た（褐色粉末、収率７４％）。ステップ３の合成スキームを下記（ｂ−３）に示す。
次に、２−エトキシエタノール１５ｍＬと水５ｍＬ、上記ステップ２で得たＨｎｂｐｐｍ０．８３ｇ、塩化イリジウム水和物（ＩｒＣｌ３・Ｈ２Ｏ）０．４９ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を３０分間照射し、反応させた。反応溶液をろ過し、得られたろ物をエタノールで洗浄し、複核錯体［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２Ｃｌ］２ を得た（褐色粉末、収率７４％）。ステップ３の合成スキームを下記（ｂ−３）に示す。
＜ステップ４； （アセチルアセトナト）ビス［４−（２−ノルボルニル）−６−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（ｅｎｄｏ−，ｅｘｏ−混合物）（略称：［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）の合成＞
さらに、２−エトキシエタノール２０ｍＬ、上記ステップ３で得た複核錯体［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２Ｃｌ］２ ０．８９ｇ、アセチルアセトン０．１９ｍＬ、炭酸ナトリウム０．６５ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を３０分間照射し、反応させた。反応溶液をろ過し、得られたろ物を水、次いでエタノール、次いでヘキサンにて洗浄した。ろ物をジクロロメタンに溶解し、セライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）をろ過補助剤としてろ過した。ろ液の溶媒を留去した後、得られた残渣を、ジクロロメタンと酢酸エチルの混合溶媒（体積比５０／１）を展開溶媒とするフラッシュカラムクロマトグラフィー（シリカゲル）で精製し、目的物を橙色粉末として得た（収率５４％）。ステップ４の合成スキームを下記（ｂ−４）に示す。
さらに、２−エトキシエタノール２０ｍＬ、上記ステップ３で得た複核錯体［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２Ｃｌ］２ ０．８９ｇ、アセチルアセトン０．１９ｍＬ、炭酸ナトリウム０．６５ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を３０分間照射し、反応させた。反応溶液をろ過し、得られたろ物を水、次いでエタノール、次いでヘキサンにて洗浄した。ろ物をジクロロメタンに溶解し、セライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）をろ過補助剤としてろ過した。ろ液の溶媒を留去した後、得られた残渣を、ジクロロメタンと酢酸エチルの混合溶媒（体積比５０／１）を展開溶媒とするフラッシュカラムクロマトグラフィー（シリカゲル）で精製し、目的物を橙色粉末として得た（収率５４％）。ステップ４の合成スキームを下記（ｂ−４）に示す。
上記ステップ４で得られた橙色粉末の核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）による分析を行い、この化合物が目的物である［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］が得られたことがわかった。
得られた化合物の１Ｈ ＮＭＲデータを以下に示す。なお、得られた橙色粉末はｅｎｄｏ体とｅｘｏ体のシグナルが混在し、１Ｈ−ＮＭＲにおいて分離出来なかったため、ケミカルシフト値は範囲として記述する。
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：１．２４−１．５１，１．６１−２．０６，２．０７，２．４８，２．６９，３．０３，３．５６，５．２４，６．３４，６．７４−６．８６，７．６４，８．９９．
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：１．２４−１．５１，１．６１−２．０６，２．０７，２．４８，２．６９，３．０３，３．５６，５．２４，６．３４，６．７４−６．８６，７．６４，８．９９．
（参考例３）
上記実施例で用いた（アセチルアセトナト）ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）の合成方法について具体的に説明する。［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］の構造を以下に示す。
上記実施例で用いた（アセチルアセトナト）ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）の合成方法について具体的に説明する。［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］の構造を以下に示す。
＜ステップ１；４−ｔｅｒｔ−ブチル−６−フェニルピリミジン（略称：ＨｔＢｕｐｐｍ）の合成＞
まず、４，４−ジメチル−１−フェニルペンタン−１，３−ジオン２２．５ｇとホルムアミド５０ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、内部を窒素置換した。この反応容器を加熱することで反応溶液を５時間還流させた。その後、この溶液を水酸化ナトリウム水溶液に注ぎ、ジクロロメタンにて有機層を抽出した。得られた有機層を水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにて乾燥させた。乾燥した後の溶液を濾過した。この溶液の溶媒を留去した後、得られた残渣を、ヘキサン：酢酸エチル＝１０：１（体積比）を展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、ピリミジン誘導体ＨｔＢｕｐｐｍを得た（無色油状物、収率１４％）。ステップ１の合成スキームを下記（ｃ−１）に示す。
まず、４，４−ジメチル−１−フェニルペンタン−１，３−ジオン２２．５ｇとホルムアミド５０ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、内部を窒素置換した。この反応容器を加熱することで反応溶液を５時間還流させた。その後、この溶液を水酸化ナトリウム水溶液に注ぎ、ジクロロメタンにて有機層を抽出した。得られた有機層を水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにて乾燥させた。乾燥した後の溶液を濾過した。この溶液の溶媒を留去した後、得られた残渣を、ヘキサン：酢酸エチル＝１０：１（体積比）を展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、ピリミジン誘導体ＨｔＢｕｐｐｍを得た（無色油状物、収率１４％）。ステップ１の合成スキームを下記（ｃ−１）に示す。
＜ステップ２；ジ−μ−クロロ−ビス［ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）］（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２Ｃｌ］２）の合成＞
次に、２−エトキシエタノール１５ｍＬと水５ｍＬ、上記ステップ１で得たＨｔＢｕｐｐｍ１．４９ｇ、塩化イリジウム水和物（ＩｒＣｌ３・Ｈ２Ｏ）１．０４ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を１時間照射し、反応させた。溶媒を留去した後、得られた残渣をエタノールで吸引濾過、洗浄し、複核錯体［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２Ｃｌ］２を得た（黄緑色粉末、収率７３％）。ステップ２の合成スキームを下記（ｃ−２）に示す。
次に、２−エトキシエタノール１５ｍＬと水５ｍＬ、上記ステップ１で得たＨｔＢｕｐｐｍ１．４９ｇ、塩化イリジウム水和物（ＩｒＣｌ３・Ｈ２Ｏ）１．０４ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を１時間照射し、反応させた。溶媒を留去した後、得られた残渣をエタノールで吸引濾過、洗浄し、複核錯体［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２Ｃｌ］２を得た（黄緑色粉末、収率７３％）。ステップ２の合成スキームを下記（ｃ−２）に示す。
＜ステップ３；（アセチルアセトナト）ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］の合成＞
さらに、２−エトキシエタノール４０ｍＬ、上記ステップ２で得た複核錯体［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２Ｃｌ］２ １．６１ｇ、アセチルアセトン０．３６ｇ、炭酸ナトリウム１．２７ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を６０分間照射し、反応させた。溶媒を留去し、得られた残渣をエタノールで吸引濾過し、水、エタノールで洗浄した。この固体をジクロロメタンに溶解させ、セライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）、アルミナ、セライトの順で積層した濾過補助剤を通して濾過した。溶媒を留去して得られた固体をジクロロメタンとヘキサンの混合溶媒にて再結晶することにより、目的物を黄色粉末として得た（収率６８％）。ステップ３の合成スキームを下記（ｃ−３）に示す。
さらに、２−エトキシエタノール４０ｍＬ、上記ステップ２で得た複核錯体［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２Ｃｌ］２ １．６１ｇ、アセチルアセトン０．３６ｇ、炭酸ナトリウム１．２７ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を６０分間照射し、反応させた。溶媒を留去し、得られた残渣をエタノールで吸引濾過し、水、エタノールで洗浄した。この固体をジクロロメタンに溶解させ、セライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）、アルミナ、セライトの順で積層した濾過補助剤を通して濾過した。溶媒を留去して得られた固体をジクロロメタンとヘキサンの混合溶媒にて再結晶することにより、目的物を黄色粉末として得た（収率６８％）。ステップ３の合成スキームを下記（ｃ−３）に示す。
上記ステップ３で得られた黄色粉末の核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）による分析を行い、この化合物が目的物である［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］が得られたことが分かった。
得られた化合物の１Ｈ ＮＭＲデータを以下に示す。
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：１．５０（ｓ，１８Ｈ），１．７９（ｓ，６Ｈ），５．２６（ｓ，１Ｈ），６．３３（ｄ，２Ｈ），６．７７（ｔ，２Ｈ），６．８５（ｔ，２Ｈ），７．７０（ｄ，２Ｈ），７．７６（ｓ，２Ｈ），９．０２（ｓ，２Ｈ）．
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：１．５０（ｓ，１８Ｈ），１．７９（ｓ，６Ｈ），５．２６（ｓ，１Ｈ），６．３３（ｄ，２Ｈ），６．７７（ｔ，２Ｈ），６．８５（ｔ，２Ｈ），７．７０（ｄ，２Ｈ），７．７６（ｓ，２Ｈ），９．０２（ｓ，２Ｈ）．
（参考例４）
上記実施例で用いたビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］（ジイソブチリルメタノ）イリジウム（ＩＩＩ）（別名：（２，６−ジメチル−３，５−ヘプタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）ビス［４−メチル−２−（３−メチル−４−ピリミジニル−κＮ３）フェニル−κＣ］イリジウム（ＩＩＩ））（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ）］）の合成方法について具体的に説明する。［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ）］の構造を以下に示す。
上記実施例で用いたビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］（ジイソブチリルメタノ）イリジウム（ＩＩＩ）（別名：（２，６−ジメチル−３，５−ヘプタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）ビス［４−メチル−２−（３−メチル−４−ピリミジニル−κＮ３）フェニル−κＣ］イリジウム（ＩＩＩ））（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ）］）の合成方法について具体的に説明する。［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ）］の構造を以下に示す。
＜ステップ１；４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジン（略称：Ｈ５ｍｄｐｐｍ）の合成＞
まず、４，６−ジクロロピリミジン４．９９ｇ、３−メチルフェニルボロン酸９．２３ｇ、炭酸ナトリウム７．１８ｇ、ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）ジクロリド（略称：Ｐｄ（ＰＰｈ３）２Ｃｌ２）０．２９ｇ、水２０ｍＬ、アセトニトリル２０ｍＬを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、内部をアルゴン置換した。この反応容器にマイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を６０分間照射することで加熱した。ここで更に３−メチルフェニルボロン酸２．３１ｇ、炭酸ナトリウム１．８２ｇ、Ｐｄ（ＰＰｈ３）２Ｃｌ２０．０７０ｇ、水５ｍＬ、アセトニトリル５ｍＬをフラスコに入れ、再度マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を６０分間照射することで加熱した。その後この溶液に水を加え、ジクロロメタンにて有機層を抽出した。得られた有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにて乾燥した。乾燥した後の溶液を濾過した。この溶液の溶媒を留去した後、得られた残渣を、ジクロロメタン：酢酸エチル＝２０：１を展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的のピリミジン誘導体Ｈ５ｍｄｐｐｍを得た（淡黄色粉末、収率１５％）。なお、マイクロ波の照射はマイクロ波合成装置（ＣＥＭ社製 Ｄｉｓｃｏｖｅｒ）を用いた。以下にステップ１の合成スキーム（ｄ−１）を示す。
まず、４，６−ジクロロピリミジン４．９９ｇ、３−メチルフェニルボロン酸９．２３ｇ、炭酸ナトリウム７．１８ｇ、ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）ジクロリド（略称：Ｐｄ（ＰＰｈ３）２Ｃｌ２）０．２９ｇ、水２０ｍＬ、アセトニトリル２０ｍＬを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、内部をアルゴン置換した。この反応容器にマイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を６０分間照射することで加熱した。ここで更に３−メチルフェニルボロン酸２．３１ｇ、炭酸ナトリウム１．８２ｇ、Ｐｄ（ＰＰｈ３）２Ｃｌ２０．０７０ｇ、水５ｍＬ、アセトニトリル５ｍＬをフラスコに入れ、再度マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を６０分間照射することで加熱した。その後この溶液に水を加え、ジクロロメタンにて有機層を抽出した。得られた有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにて乾燥した。乾燥した後の溶液を濾過した。この溶液の溶媒を留去した後、得られた残渣を、ジクロロメタン：酢酸エチル＝２０：１を展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的のピリミジン誘導体Ｈ５ｍｄｐｐｍを得た（淡黄色粉末、収率１５％）。なお、マイクロ波の照射はマイクロ波合成装置（ＣＥＭ社製 Ｄｉｓｃｏｖｅｒ）を用いた。以下にステップ１の合成スキーム（ｄ−１）を示す。
＜ステップ２；ジ−μ−クロロ−ビス｛ビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）｝（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２Ｃｌ］２）の合成＞
次に、２−エトキシエタノール１５ｍＬ、水５ｍＬ、上記ステップ１で得たＨ５ｍｄｐｐｍ１．０６ｇ、塩化イリジウム水和物（ＩｒＣｌ３・Ｈ２Ｏ）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社製）０．６０ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を１時間照射し、反応させた。溶媒を留去した後、得られた残渣をエタノールで吸引濾過、洗浄し、複核錯体［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２Ｃｌ］２を得た（赤褐色粉末、収率８６％）。以下にステップ２の合成スキーム（ｄ−２）を示す。
次に、２−エトキシエタノール１５ｍＬ、水５ｍＬ、上記ステップ１で得たＨ５ｍｄｐｐｍ１．０６ｇ、塩化イリジウム水和物（ＩｒＣｌ３・Ｈ２Ｏ）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社製）０．６０ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を１時間照射し、反応させた。溶媒を留去した後、得られた残渣をエタノールで吸引濾過、洗浄し、複核錯体［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２Ｃｌ］２を得た（赤褐色粉末、収率８６％）。以下にステップ２の合成スキーム（ｄ−２）を示す。
＜ステップ３；ビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］（ジイソブチリルメタノ）イリジウム（ＩＩＩ）（別名：（２，６−ジメチル−３，５−ヘプタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）ビス［４−メチル−２−（３−メチル−４−ピリミジニル−κＮ３）フェニル−κＣ］イリジウム（ＩＩＩ））（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ）］）の合成＞
次に、２−エトキシエタノール３０ｍＬ、上記ステップ２で得た複核錯体［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２Ｃｌ］２１．２７ｇ、ジイソブチリルメタン０．４０ｇ、炭酸ナトリウム０．９０ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １２０Ｗ）を６０分間照射することで加熱した。ここで更にジイソブチリルメタン０．１３ｇをフラスコに入れ、再度マイクロ波（２．４５ＧＨｚ ２００Ｗ）を６０分間照射することで加熱した。溶媒を留去し、得られた残渣をエタノールで吸引濾過した。得られた固体を水、エタノールで洗浄し、ジクロロメタンを展開溶媒とするフラッシュカラムクロマトグラフィーにより精製した。その後、ジクロロメタンとエタノールの混合溶媒にて再結晶することにより、橙色粉末を得た（収率１５％）。以下に合成スキーム（ｄ−３）を示す。
次に、２−エトキシエタノール３０ｍＬ、上記ステップ２で得た複核錯体［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２Ｃｌ］２１．２７ｇ、ジイソブチリルメタン０．４０ｇ、炭酸ナトリウム０．９０ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １２０Ｗ）を６０分間照射することで加熱した。ここで更にジイソブチリルメタン０．１３ｇをフラスコに入れ、再度マイクロ波（２．４５ＧＨｚ ２００Ｗ）を６０分間照射することで加熱した。溶媒を留去し、得られた残渣をエタノールで吸引濾過した。得られた固体を水、エタノールで洗浄し、ジクロロメタンを展開溶媒とするフラッシュカラムクロマトグラフィーにより精製した。その後、ジクロロメタンとエタノールの混合溶媒にて再結晶することにより、橙色粉末を得た（収率１５％）。以下に合成スキーム（ｄ−３）を示す。
上記ステップ３で得られた橙色粉末の核磁気共鳴分光法（１Ｈ ＮＭＲ）による分析を行い、
この化合物が目的物である［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ）］が得られたことが分かった。
この化合物が目的物である［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ）］が得られたことが分かった。
得られた化合物の１Ｈ ＮＭＲデータを以下に示す。
１Ｈ ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：０．８４（ｄ，６Ｈ），０．９４（ｄ，６Ｈ），２．１９−２．２５（ｍ，８Ｈ），２．５１（ｄ，６Ｈ），５．２５（ｓ，１Ｈ），６．４０（ｄ，２Ｈ），６．６５（ｄ，２Ｈ），７．３６（ｄ，２Ｈ），７．４８（ｔ，２Ｈ），７．６０（ｓ，２Ｈ），８．０３（ｄ，２Ｈ），８．０８（ｓ，２Ｈ），８．１３（ｓ，２Ｈ），９．０５（ｓ，２Ｈ）．
１Ｈ ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：０．８４（ｄ，６Ｈ），０．９４（ｄ，６Ｈ），２．１９−２．２５（ｍ，８Ｈ），２．５１（ｄ，６Ｈ），５．２５（ｓ，１Ｈ），６．４０（ｄ，２Ｈ），６．６５（ｄ，２Ｈ），７．３６（ｄ，２Ｈ），７．４８（ｔ，２Ｈ），７．６０（ｓ，２Ｈ），８．０３（ｄ，２Ｈ），８．０８（ｓ，２Ｈ），８．１３（ｓ，２Ｈ），９．０５（ｓ，２Ｈ）．
１００ 発光素子
１０２ 基板
１０４ 電極
１０６ 電極
１０８ 第１の発光層
１１０ 第２の発光層
１１２ 第３の発光層
１１４ 第１の中間層
１１６ 第２の中間層
１２０ 発光
１２２ 発光
１２４ 発光
４０１ 照明装置
４０２ 照明装置
４０３ 卓上照明器具
４０５ 照明部
４０６ 支柱
４０７ 支持台
５０２ 基板
５０４ 電極
５０６ 電極
５０８ 第１の発光層
５０８ａ 正孔注入層
５０８ｂ 正孔輸送層
５０８ｃ 発光層
５０８ｄ 電子輸送層
５１０ 第２の発光層
５１０ａ 正孔輸送層
５１０ｂ 発光層
５１０ｃ 電子輸送層
５１２ 第３の発光層
５１２ａ 正孔輸送層
５１２ｂ 発光層
５１２ｃ 電子輸送層
５１２ｄ 電子注入層
５１４ 第１の中間層
５１４ａ 電子注入バッファー層
５１４ｂ 電子リレー層
５１４ｃ 電荷発生層
５１６ 第２の中間層
５１６ａ 電子注入バッファー層
５１６ｂ 電子リレー層
５１６ｃ 電荷発生層
６０２ 基板
６０４ 電極
６０６ 電極
６０８ 第１の発光層
６０８ａ 正孔注入層
６０８ｂ 正孔輸送層
６０８ｃ 発光層
６０８ｄ 電子輸送層
６１０ 第２の発光層
６１０ａ 正孔輸送層
６１０ｂ 発光層
６１０ｃ 電子輸送層
６１２ 第３の発光層
６１２ａ 正孔輸送層
６１２ｂ 発光層
６１２ｃ 電子輸送層
６１２ｄ 電子注入層
６１４ 第１の中間層
６１４ａ 電子注入バッファー層
６１４ｂ 電子リレー層
６１４ｃ 電荷発生層
６１６ 第２の中間層
６１６ａ 電子注入バッファー層
６１６ｂ 電子リレー層
６１６ｃ 電荷発生層
７０２ 基板
７０４ 電極
７０６ 電極
７０８ 第１の発光層
７０８ａ 正孔注入層
７０８ｂ 正孔輸送層
７０８ｃ 発光層
７０８ｄ 電子輸送層
７１０ 第２の発光層
７１０ａ 正孔輸送層
７１０ｂ 発光層
７１０ｃ 電子輸送層
７１２ 第３の発光層
７１２ａ 正孔輸送層
７１２ｂ−１ 発光層
７１２ｂ−２ 発光層
７１２ｃ 電子輸送層
７１２ｄ 電子注入層
７１４ 第１の中間層
７１４ａ 電子注入バッファー層
７１４ｂ 電子リレー層
７１４ｃ 電荷発生層
７１６ 第２の中間層
７１６ａ 電子注入バッファー層
７１６ｂ 電子リレー層
７１６ｃ 電荷発生層
１０２ 基板
１０４ 電極
１０６ 電極
１０８ 第１の発光層
１１０ 第２の発光層
１１２ 第３の発光層
１１４ 第１の中間層
１１６ 第２の中間層
１２０ 発光
１２２ 発光
１２４ 発光
４０１ 照明装置
４０２ 照明装置
４０３ 卓上照明器具
４０５ 照明部
４０６ 支柱
４０７ 支持台
５０２ 基板
５０４ 電極
５０６ 電極
５０８ 第１の発光層
５０８ａ 正孔注入層
５０８ｂ 正孔輸送層
５０８ｃ 発光層
５０８ｄ 電子輸送層
５１０ 第２の発光層
５１０ａ 正孔輸送層
５１０ｂ 発光層
５１０ｃ 電子輸送層
５１２ 第３の発光層
５１２ａ 正孔輸送層
５１２ｂ 発光層
５１２ｃ 電子輸送層
５１２ｄ 電子注入層
５１４ 第１の中間層
５１４ａ 電子注入バッファー層
５１４ｂ 電子リレー層
５１４ｃ 電荷発生層
５１６ 第２の中間層
５１６ａ 電子注入バッファー層
５１６ｂ 電子リレー層
５１６ｃ 電荷発生層
６０２ 基板
６０４ 電極
６０６ 電極
６０８ 第１の発光層
６０８ａ 正孔注入層
６０８ｂ 正孔輸送層
６０８ｃ 発光層
６０８ｄ 電子輸送層
６１０ 第２の発光層
６１０ａ 正孔輸送層
６１０ｂ 発光層
６１０ｃ 電子輸送層
６１２ 第３の発光層
６１２ａ 正孔輸送層
６１２ｂ 発光層
６１２ｃ 電子輸送層
６１２ｄ 電子注入層
６１４ 第１の中間層
６１４ａ 電子注入バッファー層
６１４ｂ 電子リレー層
６１４ｃ 電荷発生層
６１６ 第２の中間層
６１６ａ 電子注入バッファー層
６１６ｂ 電子リレー層
６１６ｃ 電荷発生層
７０２ 基板
７０４ 電極
７０６ 電極
７０８ 第１の発光層
７０８ａ 正孔注入層
７０８ｂ 正孔輸送層
７０８ｃ 発光層
７０８ｄ 電子輸送層
７１０ 第２の発光層
７１０ａ 正孔輸送層
７１０ｂ 発光層
７１０ｃ 電子輸送層
７１２ 第３の発光層
７１２ａ 正孔輸送層
７１２ｂ−１ 発光層
７１２ｂ−２ 発光層
７１２ｃ 電子輸送層
７１２ｄ 電子注入層
７１４ 第１の中間層
７１４ａ 電子注入バッファー層
７１４ｂ 電子リレー層
７１４ｃ 電荷発生層
７１６ 第２の中間層
７１６ａ 電子注入バッファー層
７１６ｂ 電子リレー層
７１６ｃ 電荷発生層
Claims (9)
- 透光性を有する電極と、光反射性を有する電極と、を有し、
前記透光性を有する電極と前記光反射性を有する電極との間に、第１の発光層と、第２の発光層と、第３の発光層と、第１の中間層と、第２の中間層と、を有し、
前記第１の発光層は、前記透光性を有する電極と前記第１の中間層との間に設けられ、
前記第２の発光層は、前記第１の中間層と前記第２の中間層との間に設けられ、
前記第３の発光層は、前記第２の中間層と前記光反射性を有する電極との間に設けられ、
前記第１の発光層からの発光スペクトルのピークは、
前記第２及び第３の発光層からの発光スペクトルのピークに比べ長波長の位置にあり、
前記第２の発光層からの発光スペクトルのピークは、
前記第１及び第３の発光層からの発光スペクトルのピークに比べ短波長の位置にある
ことを特徴とする発光素子。 - 透光性を有する電極と、光反射性を有する電極と、を有し、
前記透光性を有する電極と前記光反射性を有する電極との間に、第１の発光層と、第２の発光層と、第３の発光層と、第１の中間層と、第２の中間層と、を有し、
前記第１の発光層は、前記透光性を有する電極と前記第１の中間層との間に設けられ、
前記第２の発光層は、前記第１の中間層と前記第２の中間層との間に設けられ、
前記第３の発光層は、前記第２の中間層と前記光反射性を有する電極との間に設けられ、
前記第１の発光層からの発光スペクトルのピークは、
前記第２及び第３の発光層からの発光スペクトルのピークに比べ長波長の位置にあり、
前記第２の発光層からの発光スペクトルのピークは、
前記第１及び第３の発光層からの発光スペクトルのピークに比べ短波長の位置にあり、
前記光反射性を有する電極と、前記第１の発光層との光学距離は、前記第１の発光層からの発光のピーク波長の３／４であり、
前記光反射性を有する電極と、前記第２の発光層との光学距離は、前記第２の発光層からの発光のピーク波長の３／４であり、
前記光反射性を有する電極と、前記第３の発光層との光学距離は、前記第３の発光層からの発光のピーク波長の１／４である
ことを特徴とする発光素子。 - 請求項１または請求項２において、
前記第１の発光層は、
発光のピークが黄色から橙色の波長領域にある発光性の物質を有し、
前記発光性の物質は燐光性化合物である
ことを特徴とする発光素子。 - 請求項１または請求項２において、
前記第２の発光層は、
発光のピークが青色の波長領域にある発光性の物質を有し、
前記発光性の物質は蛍光性化合物である
ことを特徴とする発光素子。 - 請求項１または請求項２において、
前記第３の発光層は、
発光性の物質を有し、該発光性の物質からの発光は、前記第１の発光層からの発光の波長以下であることを特徴とする発光素子。 - 請求項１乃至請求項５のいずれか一において、
前記第１の発光層と、前記第２の発光層と、前記第３の発光層と、前記第１の中間層と、前記第２の中間層と、の合計膜厚は、４００ｎｍ以下である
ことを特徴とする発光素子。 - 請求項１または請求項２において、
前記光反射性を有する電極は、陰極であることを特徴とする発光素子。 - 請求項１または請求項２において、
第１の発光層は黄色から橙色の発光を有する発光性物質を含有し、第２の発光層は青色の発光を有する発光性の物質を含有し、第３の発光層は黄色から橙色の発光を有する発光性の物質を含有することを特徴とする発光素子。 - 請求項１乃至７のいずれか一における前記発光素子を光源として用いることを特徴とする照明装置。
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