JP5602555B2 - 発光素子、発光装置、電子機器及び照明装置 - Google Patents

Description

以下に開示する発明は、燐光性化合物を用いた発光素子に関する。また、該発光素子を用いた発光装置、及びその発光装置を用いた電子機器、照明装置に関する。

近年、発光性の有機化合物や無機化合物を発光物質として用いた発光素子の開発が盛んである。特に、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子と呼ばれる発光素子の構成は、電極間に発光物質を含む発光層を設けただけの単純な構造であり、薄型軽量化できる・入力信号に高速に応答できる・直流低電圧駆動が可能である、等の特性から、次世代のフラットパネルディスプレイ素子として注目されている。また、このような発光素子を用いたディスプレイは、コントラストや画質に優れ、視野角が広いという特徴も有している。さらに、これらの発光素子は面状光源であるため、液晶ディスプレイのバックライトや照明等の光源としての応用も考えられている。

発光物質が発光性の有機化合物である場合、発光素子の発光機構はキャリア注入型である。すなわち、電極間に発光層を挟んで電圧を印加することにより、電極から注入されたキャリア（ホールおよび電子）が再結合して発光物質が励起状態となり、その励起状態が基底状態に戻る際に発光する。そして、励起状態の種類としては、一重項励起状態（Ｓ^＊）と三重項励起状態（Ｔ^＊）が可能である。また、発光素子におけるその統計的な生成比率は、Ｓ^＊：Ｔ^＊＝１：３であると考えられている。

発光性の有機化合物は通常、基底状態が一重項状態である。したがって、一重項励起状態（Ｓ^＊）からの発光は、同じ多重度間の電子遷移であるため蛍光と呼ばれる。一方、三重項励起状態（Ｔ^＊）からの発光は、異なる多重度間の電子遷移であるため燐光と呼ばれる。ここで、一重項励起状態を発光に変換する化合物（以下、蛍光性化合物と称す）は室温において、通常、三重項励起状態からの発光（燐光）は観測されず一重項励起状態からの発光（蛍光）のみが観測される。したがって、蛍光性化合物を用いた発光素子における内部量子効率（注入したキャリアに対して発生するフォトンの割合）の理論的限界は、Ｓ^＊：Ｔ^＊＝１：３であることを根拠に２５％とされている。

一方、三重項励起状態と基底状態のエネルギー差（三重項励起エネルギー）を発光に変換し、燐光を発する化合物（以下、燐光性化合物と称す）を用いれば、内部量子効率は７５〜１００％まで理論上は可能となる。つまり、蛍光性化合物に比べて３〜４倍の発光効率が可能となる。このような理由から、高効率な発光素子を実現するために、燐光性化合物を用いた発光素子が提案されている（例えば、非特許文献１）。なお、非特許文献１では、２−（２’−ベンゾ［４，５−ａ］チエニル）ピリジンを配位子とするイリジウム錯体（［ｂｔｐ_２Ｉｒ（ａｃａｃ）］）が、燐光性化合物として用いられている。

また、本発明者らは、下記構造式（５０）で表される有機金属錯体、（アセチルアセトナト）ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）_２（ａｃａｃ）］）を用いた発光素子を提案している（特許文献１）。構造式（５０）で表される有機金属錯体を用いて発光素子を製造することにより、発光効率が高い赤色の発光素子を得ることができる。

このような発光素子を搭載した電子機器や照明装置の実用化を考慮した場合、当該発光素子の劣化、すなわち駆動時間に対する発光強度の低下は、電子機器や照明装置そのものの寿命に直結することから非常に重要な問題である。また、同じ輝度を得るために、発光効率の高い発光素子を利用するとより小さい電流ですむため、劣化が進みにくいという側面もある。

また、省電力、省エネルギーを備えた商品が大きな市場ともなっている昨今、電子機器や照明装置の省エネルギー性能は大きなアピールポイントとなりうる。例えば、発光素子を搭載した電子機器や照明装置の場合、当該発光素子の駆動電圧の低電圧化により省電力化が可能になる。

特開２００７−２８４４３２号公報

チハヤ アダチ、外５名、アプライド フィジクス レターズ、Ｖｏｌ．７８、Ｎｏ．１１、１６２２−１６２４（２００１）

そこで、本発明の一態様では、駆動時間に対する発光強度の低下が小さい発光素子を提供することを課題とする。

また、本発明の一態様では、発光効率の高い発光素子を提供することを課題とする。

また、本発明の一態様では、駆動電圧の小さい発光素子を提供することを課題とする。

また、本発明の一態様では、駆動時間に対する発光強度の低下が小さい発光装置を提供することを課題とする。

また、本発明の一態様では、消費電力の小さい発光装置を提供することを課題とする。

また、本発明の一態様では、信頼性の高い照明装置を提供することを課題とする。

また、本発明の一態様では、消費電力の小さい照明装置を提供することを課題とする。

また、本発明の一態様では、信頼性の高い電子機器を提供することを課題とする。

また、本発明の一態様では、消費電力の小さい電子機器を提供することを課題とする。

以上、本発明では上記課題の少なくとも一を解決することを課題とする。

本明細書で開示する発明の構成の一は、一対の電極間に、下記一般式（Ｇ１）で表される構造を有する有機金属錯体と、低分子化合物とを含む層を有する発光素子である。前記有機金属錯体はゲスト材料であり、前記低分子化合物はホスト材料である。

一般式（Ｇ１）中、Ａｒはアリーレン基を表す。また、Ｒ^１はアルキル基、又はアリール基を表す。また、Ｒ^２及びＲ^３は、それぞれ独立に、水素、又はアルキル基を表す。Ｒ^２１及びＲ^２２のうち、一方は炭素数２〜１０のアルキル基を表し、他方は炭素数１〜１０のアルキル基を表す。また、Ｍは中心金属であり、第９族元素、あるいは第１０族元素を表す。また、前記中心金属が第９族元素の時はｎ＝２であり、第１０族元素の時はｎ＝１である。

また、本明細書で開示する発明の構成の一は、一対の電極間に、下記一般式（Ｇ１）で表される構造を有する有機金属錯体と、低分子化合物とを含む層を有する発光素子である。前記有機金属錯体はゲスト材料であり、前記低分子化合物はホスト材料である。

一般式（Ｇ１）中、Ａｒはアリーレン基を表す。また、Ｒ^１はアルキル基を表す。また、Ｒ^２及びＲ^３は、それぞれ独立に、水素、又はアルキル基を表す。Ｒ^２１及びＲ^２２のうち、一方は炭素数２〜１０のアルキル基を表し、他方は炭素数１〜１０のアルキル基を表す。また、Ｍは中心金属であり、第９族元素、あるいは第１０族元素を表す。また、前記中心金属が第９族元素の時はｎ＝２であり、第１０族元素の時はｎ＝１である。

また、本明細書で開示する発明の構成の一は、上記構成において、一般式（Ｇ１）におけるＡｒが、炭素数６乃至１３のアリーレン基である。Ａｒの具体例としては、フェニレン基、ビフェニル−ジイル基、ナフタレン−ジイル基、フルオレン−ジイル基、９，９−ジアルキルフルオレン−ジイル基、９，９−ジアリールフルオレン−ジイル基が挙げられる。なお、これらアリーレン基は置換基を有していてもいなくても良く、置換基を有する場合、当該置換基としては水素、アルキル基、ハロゲン基、ハロアルキル基、アルコキシ基、又はアルコキシカルボニル基などが挙げられる。また、昇華性向上効果の観点からＡｒで表されるアリーレン基の炭素数は、７以上１３以下であることが、より好ましい構成である。

また、本明細書で開示する発明の構成の一は、一対の電極間に、下記一般式（Ｇ２）で表される構造を有する有機金属錯体と、低分子化合物とを含む層を有する発光素子である。前記有機金属錯体はゲスト材料であり、前記低分子化合物はホスト材料である。

一般式（Ｇ２）中、Ｒ^１はアルキル基を表す。また、Ｒ^２及びＲ^３は、それぞれ独立に、水素、又はアルキル基を表す。また、Ｒ^４〜Ｒ^７は、それぞれ独立に、水素、アルキル基、ハロゲン基、ハロアルキル基、アルコキシ基、又はアルコキシカルボニル基を表す。Ｒ^２１及びＲ^２２のうち、一方は炭素数２〜１０のアルキル基を表し、他方は炭素数１〜１０のアルキル基を表す。また、Ｍは中心金属であり、第９族元素、あるいは第１０族元素を表す。また、前記中心金属が第９族元素の時はｎ＝２であり、第１０族元素の時はｎ＝１である。

上記一般式（Ｇ１）又は（Ｇ２）で表される有機金属錯体において、Ｒ^２１及びＲ^２２のうち、一方は、炭素数２〜４のアルキル基、又はハロアルキル基を表し、他方は、炭素数１〜４のアルキル基、又はハロアルキル基を表すことが好ましい。Ｒ^２１及びＲ^２２が上記範囲内である、一般式（Ｇ１）または一般式（Ｇ２）で表される有機金属錯体を用いて発光素子を作製することで、当該発光素子の駆動電圧を低くすることができる。

さらに好ましくは、Ｒ^２１及びＲ^２２のうち、一方は、炭素数３〜４の分岐を有するアルキル基を表し、他方は、炭素数１〜４のアルキル基、又はハロアルキル基を表す有機金属錯体である。そして、Ｒ^２１及びＲ^２２が、それぞれ独立に、炭素数３〜４の分岐を有するアルキル基を表す有機金属錯体が特に好ましい。また、当該炭素数３〜４の分岐を有するアルキル基の具体例としては、イソプロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基が挙げられる。

本発明の一態様の発光素子において、前記低分子化合物は、キノキサリン骨格を有することが好ましい。当該キノキサリン骨格を有する低分子化合物は、キノキサリンの縮環体であっても良い。当該キノキサリン骨格を有する低分子化合物がキノキサリンの縮環体である場合、ベンゾキノキサリン誘導体が好ましいが、特に、ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体であることが好ましい。キノキサリン骨格を有する低分子化合物と、前記一般式（Ｇ１）または（Ｇ２）で示した有機金属錯体とを組み合わせることで、発光素子の駆動電圧を低下させることが可能となる。また、ベンゾキノキサリン誘導体、特にジベンゾ［ｆ、ｈ］キノキサリン誘導体と、前記一般式（Ｇ１）または（Ｇ２）で示した有機金属錯体とを組み合わせることで、駆動電圧を低減できるだけでなく、駆動時間に対する発光強度の低下を抑制できる。

上記一般式（Ｇ１）及び（Ｇ２）で表される有機金属錯体をより効率よく燐光発光させるためには、重原子効果の観点から中心金属は重い金属の方が好ましい。したがって、上述の有機金属錯体において、中心金属Ｍがイリジウムまたは白金である有機金属錯体が好ましい態様である。中でも、中心金属Ｍをイリジウムとすることで有機金属錯体の熱的及び化学的安定性が向上し、薄膜モルフォロジーの安定性が向上するため、中心金属Ｍとしては特にイリジウムが好ましい。

また、本発明の一態様の発光素子において、前記有機金属錯体を発光物質として含むことが好ましい。

また、本発明の一態様である発光素子は駆動時間に対する発光強度の低下が小さい発光素子であるため、この発光素子を用いた発光装置（画像表示デバイス）は駆動時間に対する発光強度の低下が小さい、寿命の長い発光装置とすることができる。また、本発明の一態様である発光素子は高い発光効率を実現できるため、この発光素子を用いた発光装置（画像表示デバイス）は、低消費電力を実現できる。したがって、本発明に係る発光素子を用いた発光装置や、該発光装置を用いた照明装置、電子機器も本発明の一態様として含むものとする。

上記構成は、上記課題の少なくとも一つを解決する。

なお、本明細書中における発光装置とは、発光素子を用いた画像表示装置もしくは照明装置を含む。また、発光素子にコネクター、例えば異方導電性フィルムもしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。

本発明の一態様では、駆動時間に対する発光強度の低下が小さい発光素子を提供することができる。

また、本発明の一態様では、発光効率の高い発光素子を提供することができる。

また、本発明の一態様では、駆動電圧の小さい発光素子を提供することができる。

また、本発明の一態様では、駆動時間に対する発光強度の低下が小さい発光装置を提供することができる。

また、本発明の一態様では、消費電力の小さい発光装置を提供することができる。

また、本発明の一態様では、信頼性の高い照明装置を提供することができる。

また、本発明の一態様では、消費電力の小さい照明装置を提供することができる。

また、本発明の一態様では、信頼性の高い電子機器を提供することができる。

また、本発明の一態様では、消費電力の小さい電子機器を提供することができる。

本発明の一態様である発光素子を説明する図。 本発明の一態様である発光素子を説明する図。 本発明の一態様である発光素子を説明する図。 本発明の一態様である発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様である電子機器を説明する図。 本発明の一態様である照明装置を説明する図。 ［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２（ｄｐｍ）］のＮＭＲスペクトルをあらわす図。 ［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２（ｄｐｍ）］の吸収スペクトル及び発光スペクトルを表す図。 本発明の一態様である発光素子を説明する図。 発光素子１、発光素子２の電流密度−輝度特性を表す図。 発光素子１、発光素子２の輝度−電流効率特性を表す図。 発光素子１、発光素子２の電圧−輝度特性を表す図。 発光素子１、発光素子２の発光スペクトルを表す図。 発光素子３、発光素子４の電流密度−輝度特性を表す図。 発光素子３、発光素子４の輝度−電流効率特性を表す図。 発光素子３、発光素子４の電圧−輝度特性を表す図。 発光素子３、発光素子４の発光スペクトルを表す図。 発光素子３、発光素子４の規格化輝度時間変化を表す図。 発光素子５の電流密度−輝度特性を表す図。 発光素子５の輝度−電流効率特性を表す図。 発光素子５の電圧−輝度特性を表す図。 発光素子５の発光スペクトルを表す図。 発光素子５の規格化輝度時間変化を表す図。 ［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２（ｄｐｍ）］及び［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２（ａｃａｃ）］の昇華特性を現す図。 ［Ｉｒ（ｄｍ２ｎｐｒ）_２（ｄｐｍ）］のＮＭＲスペクトルをあらわす図。 ［Ｉｒ（ｄｍ２ｎｐｒ）_２（ｄｐｍ）］の吸収スペクトル及び発光スペクトルを表す図。 ［Ｉｒ（ｄｍ５ｂｐｒ）_２（ｄｐｍ）］のＮＭＲスペクトルをあらわす図。 ［Ｉｒ（ｄｍ５ｂｐｒ）_２（ｄｐｍ）］の吸収スペクトル及び発光スペクトルを表す図。 発光素子６の電流密度−輝度特性を表す図。 発光素子６の輝度−電流効率特性を表す図。 発光素子６の電圧−輝度特性を表す図。 発光素子６の発光スペクトルを表す図。 発光素子６の規格化輝度時間変化を表す図。 発光素子７の電流密度−輝度特性を表す図。 発光素子７の輝度−電流効率特性を表す図。 発光素子７の電圧−輝度特性を表す図。 発光素子７の発光スペクトルを表す図。

以下に、実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本明細書で開示する発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。したがって、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

（実施の形態１）
本実施の形態では、発光素子に用いる有機金属錯体について説明する。

本明細書で開示する発光素子の一態様は、下記一般式（Ｇ１）で表される有機金属錯体と、低分子化合物とを含む層を有する発光素子である。前記有機金属錯体はゲスト材料であり、前記低分子化合物はホスト材料である。

一般式（Ｇ１）中、Ａｒはアリーレン基を表す。また、Ｒ^１はアルキル基、又はアリール基を表す。また、Ｒ^２及びＲ^３は、それぞれ独立に、水素、又はアルキル基を表す。Ｒ^２１及びＲ^２２のうち、一方は炭素数２〜１０のアルキル基を表し、他方は炭素数１〜１０のアルキル基を表す。また、Ｍは中心金属であり、第９族元素、あるいは第１０族元素を表す。また、前記中心金属が第９族元素の時はｎ＝２であり、第１０族元素の時はｎ＝１である。

また、一般式（Ｇ１）で表される有機金属錯体のうち、Ｒ^１は、アルキル基であることが好ましく、さらには、下記一般式（Ｇ２）で表される有機金属錯体であることが好ましい。

また、一般式（Ｇ１）で表される有機金属錯体において、Ａｒで表されるアリーレン基としては、炭素数６乃至１３のアリーレン基が挙げられる。このような、Ａｒの具体例としては、フェニレン基、ビフェニル−ジイル基、ナフタレン−ジイル基、フルオレン−ジイル基、９，９−ジアルキルフルオレン−ジイル基、９，９−ジアリールフルオレン−ジイル基が挙げられる。なお、これらアリーレン基は置換基を有していてもいなくても良く、置換基を有する場合、当該置換基としては水素、アルキル基、ハロゲン基、ハロアルキル基、アルコキシ基、又はアルコキシカルボニル基などが挙げられる。また、昇華性向上効果の観点からＡｒで表されるアリーレン基の炭素数は、７以上１３以下であることが、より好ましい構成である。

一般式（Ｇ２）中、Ｒ^１はアルキル基を表す。また、Ｒ^２及びＲ^３は、それぞれ独立に、水素、又はアルキル基を表す。また、Ｒ^４〜Ｒ^７は、それぞれ独立に、水素、アルキル基、ハロゲン基、ハロアルキル基、アルコキシ基、又はアルコキシカルボニル基を表す。Ｒ^２１及びＲ^２２のうち、一方は炭素数２〜１０のアルキル基を表し、他方は炭素数１〜１０のアルキル基を表す。また、Ｍは中心金属であり、第９族元素、あるいは第１０族元素を表す。また、前記中心金属が第９族元素の時はｎ＝２であり、第１０族元素の時はｎ＝１である。

一般式（Ｇ１）及び（Ｇ２）で表される有機金属錯体において、Ｒ^２１及びＲ^２２のうち、一方は、炭素数２〜４のアルキル基、又はハロアルキル基を表し、他方は、炭素数１〜４のアルキル基、又はハロアルキル基を表すことが好ましい。さらに、Ｒ^２１及びＲ^２２のうち、一方は、炭素数３〜４の分岐を有するアルキル基を表し、他方は、炭素数１〜４のアルキル基、又はハロアルキル基を表すことが好ましく、特に、Ｒ^２１及びＲ^２２は、それぞれ独立に、炭素数３〜４の分岐を有するアルキル基を表すことが好ましい。当該炭素数３〜４の分岐を有するアルキル基の具体例としては、イソプロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基が挙げられる。

Ｒ^２１及びＲ^２２の双方が上記範囲内である、一般式（Ｇ１）または一般式（Ｇ２）で表される有機金属錯体を発光物質として用いて発光素子を作製することで、当該発光素子を駆動電圧の小さい発光素子とすることができる。

一般式（Ｇ１）または一般式（Ｇ２）で表される有機金属錯体の具体例としては、下記構造式（１００）〜（１４７）に示される有機金属錯体を挙げることができる。

一般式（Ｇ１）で表される有機金属錯体の合成方法の一例を以下に示す。

まず、下記合成スキーム（ａ−１）で示すように、一般式（Ｇ０）で表されるピラジン誘導体と、ハロゲンを含む９族または１０族の金属化合物（金属ハロゲン化物や金属錯体）とを適当な溶媒中で加熱することにより、一般式（Ｇ１）で表される構造を有する有機金属錯体の一種である複核錯体（Ａ）を得ることができる。ハロゲンを含む９族または１０族の金属化合物としては、塩化ロジウム水和物、塩化パラジウム、塩化イリジウム水和物、塩化イリジウム水和物塩酸塩、テトラクロロ白金（ＩＩ）酸カリウム等が挙げられる。なお、合成スキーム（ａ−１）において、Ｍは第９族元素または第１０族元素を表し、Ｘはハロゲン元素を表す。また、Ｍが第９族元素の時はｎ＝２、Ｍが第１０族元素の時はｎ＝１である。Ａｒはアリーレン基を表す。また、Ｒ^１はアルキル基、又はアリール基を表す。また、Ｒ^２及びＲ^３は、それぞれ独立に、水素、又はアルキル基を表す。

続いて、下記合成スキーム（ａ−２）で示すように、上述の合成スキーム（ａ−１）で得られる複核錯体（Ａ）と、ベータジケトン構造を有するモノアニオン性の二座キレート配位子とを反応させることにより、配位子からプロトンが脱離して中心金属Ｍに配位し、一般式（Ｇ１）で表される有機金属錯体が得られる。

なお、合成スキーム（ａ−２）において、Ｍは第９族元素または第１０族元素、Ｘはハロゲン元素を表す。また、Ｍが第９族元素の時はｎ＝２、Ｍが第１０族元素の時はｎ＝１である。Ａｒはアリーレン基を表す。また、Ｒ^１はアルキル基、又はアリール基を表す。また、Ｒ^２及びＲ^３は、それぞれ独立に、水素、又はアルキル基を表す。Ｒ^２１及びＲ^２２のうち、一方は炭素数２〜１０のアルキル基を表し、他方は炭素数１〜１０のアルキル基を表す。

以上で説明した有機金属錯体は、前記一般式（Ｇ１）または（Ｇ２）において、Ｒ^２１及びＲ^２２の少なくともいずれか一方がメチル基ではなく、長鎖アルキル基であるため、分子間相互作用を抑制しやすいと考えられる。このため、当該有機金属錯体は低い温度で昇華しやすい物質である。従って、当該有機金属錯体を昇華させる際に熱分解が起こりにくいため、蒸着法によって当該有機金属錯体を含む発光層を成膜する場合に、発光層への分解物の混入を抑制することができる。このことから、本実施の形態に係る有機金属錯体は、発光素子に用いた際、当該発光素子の劣化を促進しにくく、駆動時間に対する輝度の低下が小さい発光素子とすることが可能である。また、分解物による発光効率の低下を抑制することができる。すなわち、本発明の一態様の発光素子は、上述した有機金属錯体と、低分子化合物とを蒸着することによって形成された層を有する発光素子である。前記有機金属錯体はゲスト材料であり、前記低分子化合物はホスト材料である。この層は発光層であることが好ましい。

なお、分子量が大きくなりすぎると、昇華性に影響を及ぼす可能性がある。したがって特に、Ｒ^２１及びＲ^２２のうち、一方は炭素数２〜４のアルキル基、又はハロアルキル基をあらわすことが好ましい。

また、Ｒ^２１及びＲ^２２が炭素数３〜４の分岐を有するアルキル基である場合、昇華性の向上、あるいは素子特性の向上が特に顕著であるので、Ｒ^２１及びＲ^２２のうち、一方は、炭素数３〜４の分岐を有するアルキル基を表し、他方は、炭素数１〜４のアルキル基、又はハロアルキル基を表すことが好ましく、特に、Ｒ^２１及びＲ^２２は、それぞれ独立に、炭素数３〜４の分岐を有するアルキル基を表すことが好ましい。なお、Ｒ^２１及びＲ^２２の双方が上記範囲内である、一般式（Ｇ１）または一般式（Ｇ２）で表される有機金属錯体を発光物質として用いて発光素子を作製することで、当該発光素子を駆動電圧の小さい発光素子とすることができる。

また、このような有機金属錯体はＡｒがある程度大きい基であっても、Ｒ^２１及びＲ^２２による昇華性向上の効果から、昇華性良く蒸着することができる。すなわち、Ａｒで表されるアリーレン基の炭素数が７以上である場合も昇華性良く蒸着することが可能な有機金属錯体とすることができる。このことから、上記一般式（Ｇ１）において、Ａｒで表されるアリーレン基の炭素数は７以上、より好ましくは７以上１３以下である構成が好ましい。なお、当該アリーレン基はさらに水素、アルキル基、ハロゲン基、ハロアルキル基、アルコキシ基、又はアルコキシカルボニル基などの置換基を有していても良い。

また、本実施の形態に係る有機金属錯体は燐光を発光することができる。すなわち三重項励起エネルギーを発光に変換することが可能であるため、発光素子に適用することにより高効率化が可能となる。なお、本実施の形態に係る有機金属錯体は、発光物質としての利用法が発光効率の面で効果的である。また、その発光素子は、一対の電極間に発光層を有し、発光層は、本実施の形態の有機金属錯体をホスト材料中に分散させた構造であることが好ましい。

（実施の形態２）
本実施の形態では、発光素子の一態様について、図１を用いて説明する。

図１は、第１の電極１０１と第２の電極１０２との間に発光層１１３を有する発光素子を示した図である。なお、本実施の形態の発光素子において、第１の電極１０１は陽極として機能し、第２の電極１０２は陰極として機能する。第１の電極１０１の電位が第２の電極１０２の電位よりも高くなるように、第１の電極１０１と第２の電極１０２とに電圧を印加したとき、発光層１１３には、第１の電極１０１側から正孔が注入され、第２の電極１０２側から電子が注入される。そして、発光層１１３に注入された正孔と電子とが再結合する。発光層１１３には、発光物質が含まれており、再結合によって生成された励起エネルギーによって発光物質は励起状態となる。励起状態となった発光物質は、基底状態に戻るときに発光する。

また、第１の電極１０１と発光層１１３との間には、正孔輸送層１１２を設けてもよい。ここで、正孔輸送層とは、第１の電極１０１から注入された正孔を発光層１１３へ輸送する機能を有する層である。このように、正孔輸送層１１２を設け、第１の電極１０１と発光層１１３とを離すことによって、発光が金属に起因して消光することを防ぐことができる。ただし、正孔輸送層１１２は必ずしも設ける必要はない。

ここで、発光層１１３は、一般式（Ｇ１）で表される構造を有する有機金属錯体と、低分子化合物とを含んでいる。発光層１１３の構成は、実施の形態１で示した有機金属錯体よりも大きい三重項励起エネルギーを有する低分子化合物をホストとして用い、実施の形態１で示した有機金属錯体をゲスト材料として分散してなる層であることが好ましい。これによって、有機金属錯体からの発光が、濃度に起因して消光してしまうことを防ぐことができる。なお、三重項励起エネルギーとは、基底状態と三重項励起状態とのエネルギー差である。

発光層１１３は、蒸着法を用いて形成することが好ましい。蒸着法によって発光層１１３を成膜することで、発光層１１３をパターニングする際に、シャドウマスク技術を用いることができる為、微細な発光層のパターンを形成することが可能である。また、ドライプロセスによって、真空中で発光層を成膜することができるため、発光材料の純度を保つことができる。ここで、一般式（Ｇ１）で表される構造を有する有機金属錯体は昇華温度が低いことから、蒸着を行う際に熱分解が起きにくく、熱分解で発生するガスや分解物によってチャンバー内の真空度の低下が起こりにくい。このことから、安定した特性の発光素子を得やすい特徴がある。また、分解物など不純物の混入も起こりにくい。このため本実施の形態における発光素子は駆動時間に対する発光強度の低下の小さい発光素子とすることができる。また、分解物や不純物の混入による発光効率の低下を抑制できる。また、一般式（Ｇ１）で表される構造を有する有機金属錯体の昇華温度が低いため、蒸着法における成膜速度を速くすることが可能であり、生産効率の向上にもつながる。すなわち、量産化に有利である。

実施の形態１で示した有機金属錯体を分散状態にするために用いる物質（すなわちホスト材料）については、低分子化合物を用いる。なお、本明細書において、低分子化合物とは、分子量が１００以上２０００以下、好ましくは１００以上１５００以下の化合物を示す。このような材料の例としては、２，３−ビス（４−ジフェニルアミノフェニル）キノキサリン（略称：ＴＰＡＱｎ）、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）のようなアリールアミン骨格を有する化合物の他、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）等のカルバゾール誘導体や、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ピリジナト］亜鉛（略称：Ｚｎｐｐ_２）、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：ＺｎＢＯＸ）、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）、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ_３）等の金属錯体が好ましい。中でも、キノキサリン骨格を有する材料を用いる構成は、本実施の形態における発光素子の駆動電圧を低下させることが可能であることから特に好ましい構成である。キノキサリン骨格を有する低分子化合物としては、例えば、９，９’−（キノキサリン−２，３−ジイルジ−４，１−フェニレン）ビス（９Ｈ−カルバゾール）（略称：ＣｚＱｎ）、３，６−ジフェニル−９−［４−（３−フェニルキノキサリン−２−イル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＱ−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）などが挙げられる。なお、当該キノキサリン骨格を有する低分子化合物は縮環体であっても良く、ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体などのベンゾキノキサリン誘導体が好ましい。ベンゾキノキサリン誘導体と、前記一般式（Ｇ１）または（Ｇ２）で示した有機金属錯体とを組み合わせることで、駆動電圧を低減できるだけでなく、駆動時間に対する発光強度の低下を抑制できる。本実施の形態における発光素子は、これらの物質の中から一または二以上の物質を選択して実施の形態１で示した有機金属錯体が分散状態となるように混合し、発光そう１１３を形成すればよい。複数の化合物を混合して発光層１１３を形成する場合は、共蒸着法を用いることで形成できる。ここで、共蒸着とは、一つの処理室内に設けられた複数の蒸着源からそれぞれ原料を気化させ、気化した原料を気相状態で混合し、被処理物上に堆積させる蒸着法のことをいう。

このように、実施の形態１で示した有機金属錯体は昇華温度が低いため、蒸着させる際に熱分解を起こしにくい。従って、蒸着法によって発光層を成膜する場合に、蒸着材料が分解して発生したガスや分解物によって、蒸着雰囲気の真空度が低下するのを抑制でき、安定した特性の発光層を有する発光素子を作製しやすい。また、当該有機金属錯体は昇華温度が低いことから、成膜速度を高速にすることも容易であり、これを用いた本実施の形態で一例を示す発光素子は工業化に有利な発光素子とすることが可能である。また、実施の形態１で示した有機金属錯体は、蒸着する際に熱分解を起こしにくいことから、発光層への分解物の混入を避けることができる。このことから、本実施の形態における発光素子は駆動時間に対する発光強度の低下が小さい発光素子とすることができる。

また、発光層１１３におけるホスト材料としてキノキサリン骨格を有する材料を用いた本実施の形態における発光素子は、駆動電圧の小さい発光素子とすることが可能である。

また、本実施の形態で示す発光素子は、発光効率が高いため、消費電力を低減することができる。

第１の電極１０１について特に限定はないが、本実施の形態のように、陽極として機能する際は仕事関数の大きい物質で形成されていることが好ましい。具体的には、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、または酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム（ＩＺＯ）の他、金、白金、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム等を用いることができる。なお、第１の電極１０１は、例えばスパッタリング法や蒸着法等を用いて形成することができる。

また、第２の電極１０２について特に限定はないが、本実施の形態のように、陰極として機能する際は仕事関数の小さい物質で形成されていることが好ましい。具体的には、アルミニウムやインジウムの他、リチウムやセシウム等のアルカリ金属、マグネシウムやカルシウム等のアルカリ土類金属、エルビウムやイッテルビウム等の希土類金属を用いることができる。また、アルミニウムリチウム合金やマグネシウム銀合金のような合金を用いることもできる。なお、第２の電極１０２は、例えばスパッタリング法や蒸着法等を用いて形成することができる。

なお、発光した光を外部に取り出すために、第１の電極１０１と第２の電極１０２のいずれか一または両方は、ＩＴＯ等の可視光を透過する導電膜から成る電極、または可視光を透過出来るように数〜数十ｎｍの厚さで形成された電極であることが好ましい。

正孔輸送層１１２を構成する物質について特に限定はないが、例えば、ＮＰＢ、４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＴＰＤ）、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）、４，４’−ビス［Ｎ−（９，９−ジメチルフルオレン−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＦＬＤＰＢｉ）、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：ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）などの芳香族アミン化合物を用いることができる。また、ＣＢＰ、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、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）、１，４−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−２，３，５，６−テトラフェニルベンゼン等のカルバゾール誘導体を用いることができる。また、ポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）などの高分子化合物を用いることもできる。

なお、正孔輸送層１１２は、二層以上の層を積層して形成された多層構造であってもよい。また、二種類以上の物質を混合して形成してもよい。

また、第２の電極１０２と発光層１１３との間には、図１に示すように電子輸送層１１４を設けてもよい。ここで、電子輸送層とは、第２の電極１０２から注入された電子を発光層１１３へ輸送する機能を有する層である。このように、電子輸送層１１４を設け、第２の電極１０２と発光層１１３とを離すことによって、発光が金属に起因して消光することを防ぐことができる。ただし、電子輸送層１１４は必ずしも設ける必要はない。

電子輸送層１１４を構成する物質について特に限定はないが、例えば、Ａｌｑ_３、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ_３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ_２）、ＢＡｌｑ、ＺｎＢＯＸ、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）などの金属錯体が挙げられる。また、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−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、４，４’−ビス（５−メチルベンゾオキサゾール−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯｓ）などの複素芳香族化合物も用いることができる。また、ポリ（２，５−ピリジン−ジイル）（略称：ＰＰｙ）のような高分子化合物を用いることもできる。

なお、電子輸送層１１４は、二層以上の層を積層して形成された多層構造であってもよい。また、二種類以上の物質を混合して形成してもよい。

さらに、第１の電極１０１と正孔輸送層１１２との間には、図１に示すように正孔注入層１１１を設けてもよい。ここで、正孔注入層とは、陽極として機能する電極から正孔輸送層１１２へ正孔の注入を補助する機能を有する層である。ただし、正孔注入層１１１は必ずしも設ける必要はない。

正孔注入層１１１を構成する物質について特に限定はないが、例えば、バナジウム酸化物、ニオブ酸化物、タンタル酸化物、クロム酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物、レニウム酸化物、ルテニウム酸化物等の金属酸化物を用いることができる。また、フタロシアニン（略称：Ｈ_２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰＣ）等のフタロシアニン化合物を用いることができる。また、上述した正孔輸送層１１２を構成する物質を用いることもできる。また、ポリ（エチレンジオキシチオフェン）とポリ（スチレンスルホン酸）の混合物（略称：ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）のような高分子化合物を用いることもできる。

あるいは、正孔注入層１１１に、有機化合物と電子受容体とを混合してなる複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子受容体によって有機化合物に正孔が発生するため、正孔注入性および正孔輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、発生した正孔の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば上述した正孔輸送層１１２を構成する物質（芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体等）を用いることができる。電子受容体としては、有機化合物に対し電子受容性を示す物質であればよい。具体的には、遷移金属酸化物であることが好ましく、例えば、バナジウム酸化物、ニオブ酸化物、タンタル酸化物、クロム酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物、レニウム酸化物、ルテニウム酸化物等が挙げられる。また、塩化鉄（ＩＩＩ）、塩化アルミニウム（ＩＩＩ）のようなルイス酸を用いることもできる。また、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：Ｆ_４−ＴＣＮＱ）等の有機化合物を用いることもできる。

なお、正孔注入層１１１は、二層以上の層を積層して形成された多層構造であってもよい。また、二種類以上の物質を混合して形成してもよい。

また、第２の電極１０２と電子輸送層１１４との間には、図１に示すように電子注入層１１５を設けてもよい。ここで、電子注入層とは、陰極として機能する電極から電子輸送層１１４へ電子の注入を補助する機能を有する層である。ただし、電子注入層１１５は必ずしも設ける必要はない。

電子注入層１１５を構成する物質について特に限定はないが、例えば、フッ化リチウム、フッ化セシウム、フッ化カルシウム、リチウム酸化物のようなアルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウムのような希土類金属化合物を用いることができる。また、上述した電子輸送層１１４を構成する物質を用いることもできる。

あるいは、電子注入層１１５に、有機化合物と電子供与体とを混合してなる複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化合物に電子が発生するため、電子注入性および電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば上述した電子輸送層１１４を構成する物質（金属錯体や複素芳香族化合物等）を用いることができる。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す物質であればよい。具体的には、アルカリ金属やアルカリ土類金属や希土類金属が好ましく、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。また、アルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス塩基を用いることもできる。また、テトラチアフルバレン（略称：ＴＴＦ）等の有機化合物を用いることもできる。

以上で述べた本実施の形態で示す発光素子において、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４、電子注入層１１５は、それぞれ、蒸着法、またはインクジェット法、または塗布法等、いずれの方法で形成しても構わない。また、第１の電極１０１または第２の電極１０２についても、スパッタリング法、蒸着法等、インクジェット法、または塗布法等、いずれの方法を用いて形成しても構わない。

なお、本実施の形態は、他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。

（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態２とは異なる発光素子の態様の例について図２を参照して説明する。実施の形態１で示した有機金属錯体を用いた発光素子の態様は、複数の発光層を有するものであってもよい。複数の発光層を設け、それぞれの発光層から発光させることで、複数の発光が混合された発光を得ることができる。したがって、例えば白色光を得ることもできる。本実施の形態では、複数の発光層を有する発光素子の態様について図２を用いて説明する。

図２において、第１の電極２０１と第２の電極２０２との間には、第１の発光層２１３と第２の発光層２１５が設けられており、第１の発光層２１３における発光と第２の発光層２１５における発光が混合された発光を得ることができる。第１の発光層２１３と第２の発光層２１５との間には、分離層２１４を有することが好ましい。

第１の電極２０１の電位が第２の電極２０２の電位よりも高くなるように電圧を印加すると、第１の電極２０１と第２の電極２０２との間に電流が流れ、第１の発光層２１３または第２の発光層２１５または分離層２１４において正孔と電子とが再結合する。生じた励起エネルギーは、第１の発光層２１３と第２の発光層２１５の両方に分配され、第１の発光層２１３に含まれた第１の発光物質と第２の発光層２１５に含まれた第２の発光物質を励起状態にする。そして、励起状態になった第１の発光物質と第２の発光物質とは、それぞれ基底状態に戻るときに発光する。

第１の発光層２１３には、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン（略称：ＴＢＰ）、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、４，４’−ビス［２−（Ｎ−エチルカルバゾール−３−イル）ビニル］ビフェニル（略称：ＢＣｚＶＢｉ）、ＢＡｌｑ、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）ガリウムクロリド（Ｇａｍｑ_２Ｃｌ）などの蛍光性化合物や、ビス｛２−［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ^２’｝イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：Ｉｒ（ＣＦ_３ｐｐｙ）_２（ｐｉｃ））、ビス［２−（４，６−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ^２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒ（ａｃａｃ））、ビス［２−（４，６−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ^２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス［２−（４，６−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ^２’］イリジウム（ＩＩＩ）テトラ（１−ピラゾリル）ボラート（略称：ＦＩｒ６）などの燐光性化合物に代表される第１の発光物質が含まれており、４５０〜５１０ｎｍに発光スペクトルのピークを有する発光（すなわち、青色〜青緑色）が得られる。また、第１の発光層２１３の構成は、第１の発光物質が蛍光性化合物の場合、第１の発光物質よりも大きい一重項励起エネルギーを有する物質を第１のホストとして用い、第１の発光物質をゲストとして分散してなる層であることが好ましい。また、第１の発光物質が燐光性化合物の場合、第１の発光物質よりも大きい三重項励起エネルギーを有する物質を第１のホストとして用い、第１の発光物質をゲストとして分散してなる層であることが好ましい。第１のホストとしては、先に述べたＮＰＢ、ＣＢＰ、ＴＣＴＡ等の他、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）等を用いることができる。なお、一重項励起エネルギーとは、基底状態と一重項励起状態とのエネルギー差である。また、三重項励起エネルギーとは、基底状態と三重項励起状態とのエネルギー差である。

一方、第２の発光層２１５は、実施の形態２における発光層１１３と同様の構成を有する層であり、実施の形態１で示した有機金属錯体を含むことから橙色の発光が得られる。第２の発光層２１５は、実施の形態２における発光層１１３と同様の構成であることから、本実施の形態で示す発光素子は駆動時間に対する発光強度の低下が小さい発光素子とすることができる。また、発光効率の高い発光素子とすることができる。また、工業化に有利な発光素子とすることができる。なお、ホスト材料としてキノキサリン骨格を有する材料を用いることで、駆動電圧の低い発光素子を得ることができる。

第２の発光層２１５の構成は、実施の形態２における発光層１１３と同様の構成であることから、繰り返しとなる説明は省略する。実施の形態２の発光層１１３の説明を参照されたい。

分離層２１４は、具体的には、上述したＴＰＡＱｎ、ＮＰＢ、ＣＢＰ、ＴＣＴＡ、Ｚｎｐｐ_２、ＺｎＢＯＸ等を用いて形成することができる。このように、分離層２１４を設けることで、第１の発光層２１３と第２の発光層２１５のいずれか一方のみの発光強度が強くなってしまうという不具合を防ぐことができる。ただし、分離層２１４は必ずしも必要ではなく、第１の発光層２１３の発光強度と第２の発光層２１５の発光強度との割合を調節するため、適宜設ければよい。

なお、本実施の形態では、第２の発光層２１５に実施の形態１で示した有機金属錯体を用い、第１の発光層２１３に他の発光物質を適用したが、逆に第１の発光層２１３に実施の形態１で示した有機金属錯体を用い、第２の発光層２１５に他の発光物質を適用してもよい。

また、本実施の形態では、図２のように２層の発光層が設けられた発光素子について記載しているが、発光層の層数は２層に限定されるものでは無く、それぞれの発光層からの発光が混合されれば、２層以上、例えば３層あってもよい。その結果、例えば白色光が得られる。

なお、第１の電極２０１は、先の実施の形態２で述べた第１の電極１０１と同様の構成とすればよい。また、第２の電極２０２も、先の実施の形態２で述べた第２の電極１０２と同様の構成とすればよい。

また、本実施の形態では、図２に示すように、正孔注入層２１１、正孔輸送層２１２、電子輸送層２１６、電子注入層２１７を設けているが、これらの層の構成に関しても、先に実施の形態２で述べた各層の構成を適用すればよい。ただし、これらの層は必ずしも必要ではなく、素子の特性に応じて適宜設ければよい。

なお、本実施の形態は、他の実施の形態と自由に組み合わせて用いることができる。

（実施の形態４）
本実施の形態では、複数の発光層を設け、かつ実施の形態３とは異なる素子構造でそれぞれの発光層から発光させる発光素子を例示する。したがって、本実施の形態においても、複数の発光が混合された発光を得ることができる。すなわち、例えば白色光を得ることができる。以下、図３を用いて説明する。

図３の発光素子は、第１の電極３０１と第２の電極３０２との間に、第１の発光層３１３と第２の発光層３２３を設けている。また、第１の発光層３１３と第２の発光層３２３との間には、電荷発生層としてＮ層３１５およびＰ層３２１とを設けている。

Ｎ層３１５は電子を発生させる層であり、Ｐ層３２１は正孔を発生させる層である。第１の電極３０１の電位が第２の電極３０２の電位よりも高くなるように電圧を印加したとき、第１の電極３０１から注入された正孔とＮ層３１５から注入された電子が、第１の発光層３１３において再結合し、第１の発光層３１３に含まれた第１の発光物質が発光する。さらに、第２の電極３０２から注入された電子とＰ層３２１から注入された正孔が、第２の発光層３２３において再結合し、第２の発光層３２３に含まれた第２の発光物質が発光する。なお、電荷発生層は必ずしもＮ層とＰ層を組み合わせる必要はなく、第１の発光層３１３に電子を、第２の発光層３２３に正孔を注入できる構成であればよい。すなわち、第１の発光層３１３と第２の発光層３２３が直列に接続され、各発光層からの発光が混合された発光が得られればよい。

第１の発光層３１３は、先の実施の形態３における第１の発光層２１３と同様の構成とすればよく、４５０〜５１０ｎｍに発光スペクトルのピークを有する発光（すなわち青色〜青緑色）が得られる。また、第２の発光層３２３は、先の実施の形態３における第２の発光層２１５と同様の構成でよく、実施の形態１で示した有機金属錯体を含んでおり、橙色の発光が得られる。以上の構成を有する本実施の形態における発光素子は、第２の発光層３２３が実施の形態３における発光層２１５と同様の構成を有することから、駆動時間に対する発光強度の低下が小さい発光素子とすることができる。また、発光効率の高い発光素子とすることができる。また、工業化に有利な発光素子とすることができる。また、本実施の形態における発光素子における第２の発光層３２３のホスト材料として、キノキサリン骨格を有する材料を用いれば、駆動電圧の小さい発光素子を得ることができる。

Ｎ層３１５は電子を発生させる層であるため、実施の形態２で述べた有機化合物と電子供与体とを混合してなる複合材料を用いて形成すればよい。このような構成とすることで、電子を第１の発光層３１３側へ注入することができる。

Ｐ層３２１は正孔を発生させる層であるため、実施の形態２で述べた有機化合物と電子受容体とを混合してなる複合材料を用いて形成すればよい。このような構成とすることで、正孔を第２の発光層３２３側へ注入することができる。また、Ｐ層３２１には、酸化モリブデン、酸化バナジウム、ＩＴＯ、ＩＴＳＯといったような正孔注入性に優れた金属酸化物を用いることもできる。

また、本実施の形態では、図３のように２層の発光層が設けられた発光素子について記載しているが、発光層の層数は２層に限定されるものでは無く、それぞれの発光層からの発光が混合されれば、２層以上、例えば３層あってもよい。その結果、例えば白色光が得られる。

なお、第１の電極３０１は、先の実施の形態２で述べた第１の電極１０１と同様の構成とすればよい。また、第２の電極３０２も、先の実施の形態２で述べた第２の電極１０２と同様の構成とすればよい。

また、本実施の形態では、図３に示すように、正孔注入層３１１、正孔輸送層３１２および３２２、電子輸送層３１４および３２４、電子注入層３２５を設けているが、これらの層の構成に関しても、先に実施の形態２で述べた各層の構成を適用すればよい。ただし、これらの層は必ずしも必要ではなく、素子の特性に応じて適宜設ければよい。

なお、本実施の形態は、他の実施の形態と自由に組み合わせて用いることができる。

（実施の形態５）
本実施の形態５では、実施の形態１で示した有機金属錯体を増感剤として用いた発光素子の態様について、図１を用いて説明する。

図１には、第１の電極１０１と第２の電極１０２との間に発光層１１３を有する発光素子が表されている。そして、発光層１１３には、先の実施の形態１で述べたような有機金属錯体と、その有機金属錯体よりも長波長の発光を呈することのできる蛍光性化合物とが含まれている。

このような発光素子において、第１の電極１０１から注入された正孔と第２の電極１０２側から注入された電子とが、発光層１１３において再結合し、蛍光性化合物を励起状態にする。そして、励起状態の蛍光性化合物は基底状態に戻るときに発光する。この時、実施の形態１で示した有機金属錯体は、蛍光性化合物に対して増感剤として作用し、蛍光性化合物の一重項励起状態の分子の数を増幅する。このように、実施の形態１で示した有機金属錯体を増感剤として用いることによって発光効率の良い発光素子を得ることができる。なお、本実施の形態の発光素子において、第１の電極１０１は陽極として機能し、第２の電極１０２は陰極として機能する。

発光層１１３は、実施の形態１で示した有機金属錯体と、その有機金属錯体よりも長波長の発光を呈することのできる蛍光性化合物とを含んでいる。その構成は、実施の形態１で示した有機金属錯体よりも大きい三重項励起エネルギーを有すると同時に該蛍光性化合物よりも大きい一重項励起エネルギーを有する物質をホストとして用い、実施の形態１で示した有機金属錯体および該蛍光性化合物をゲストとして分散してなる層であることが好ましい。

実施の形態１で示した有機金属錯体と蛍光性化合物とを分散状態にするために用いる物質（すなわちホスト）については特に限定はなく、先の実施の形態２においてホストとして挙げた物質等を用いることができる。

また、蛍光性化合物についても特に限定はないが、４−ジシアノメチレン−２−イソプロピル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＪＴＩ）、マグネシウムフタロシアニン、マグネシウムポルフィリン、フタロシアニン等の橙色〜赤外の発光を示す化合物が好ましい。

なお、第１の電極１０１、第２の電極１０２共に、先の実施の形態２で述べた第１の電極、第２の電極と同様の構成とすればよい。

また、本実施の形態では、図１に示すように、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、電子輸送層１１４、電子注入層１１５を設けているが、これらの層の構成に関しても、先に実施の形態２で述べた各層の構成を適用すればよい。ただし、これらの層は必ずしも必要ではなく、素子の特性に応じて適宜設ければよい。

以上に述べた発光素子は、実施の形態１で示した有機金属錯体を増感剤として用いることによって、高効率の発光が得られるものである。

なお、本実施の形態は、他の実施の形態と自由に組み合わせて用いることができる。

（実施の形態６）
本実施の形態では、上記実施の形態で示した発光素子を含む発光装置の一態様について、図４を用いて説明する。図４は、該発光装置の断面図である。

図４において、四角の点線で囲まれているのは、発光素子１２を駆動するために設けられているトランジスタ１１である。発光素子１２は、第１の電極１３と第２の電極１４との間に発光層を含む層１５を有し、該発光層は実施の形態１で示した有機金属錯体を含んでいる。具体的には、発光素子１２は、実施の形態２乃至実施の形態５で示したような構成である。トランジスタ１１のドレイン領域と第１の電極１３とは、第１の層間絶縁膜１６（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）を貫通している配線１７によって電気的に接続されている。また、発光素子１２は、隔壁層１８によって、隣接して設けられている別の発光素子と分離されている。このような構成を有する本実施の形態の発光装置は、本実施の形態において、基板１０上に設けられている。

なお、図４に示されたトランジスタ１１は、半導体層を中心として基板と逆側にゲート電極が設けられたトップゲート型のものである。但し、トランジスタ１１の構造については、特に限定はなく、例えばボトムゲート型のものでもよい。またボトムゲートの場合には、チャネルを形成する半導体層の上に保護膜が形成されたもの（チャネル保護型）でもよいし、或いはチャネルを形成する半導体層の一部が凹状になったもの（チャネルエッチ型）でもよい。

また、トランジスタ１１を構成する半導体層は、結晶性、非結晶性のいずれのものでもよい。また、微結晶半導体（マイクロクリスタル半導体）、酸化物半導体等を用いてもよい。

酸化物半導体層としては、インジウム、ガリウム、アルミニウム、亜鉛及びスズから選んだ元素の複合酸化物を用いることができる。例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化亜鉛を含む酸化インジウム（ＩＺＯ）や酸化インジウムと酸化ガリウムと酸化亜鉛からなる酸化物（ＩＧＺＯ）をその例に挙げることができる。また、半導体層が結晶性のものの具体例としては、単結晶または多結晶性の珪素、或いはシリコンゲルマニウム等から成るものが挙げられる。これらはレーザー結晶化によって形成されたものでもよいし、例えばニッケル等を用いた固相成長法による結晶化によって形成されたものでもよい。

なお、半導体層が非晶質の物質、例えばアモルファスシリコンで形成される場合には、トランジスタ１１およびその他のトランジスタ（発光素子を駆動するための回路を構成するトランジスタ）は全てＮチャネル型トランジスタで構成された回路を有する発光装置であることが好ましい。また、多くの酸化物半導体、例えばＺｎＯ、ＩＺＯやＩＧＺＯなどはＮ型の半導体であるため、これらの化合物を活性層にもつトランジスタはＮチャネル型となる。それ以外については、Ｎチャネル型またはＰチャネル型のいずれか一のトランジスタで構成された回路を有する発光装置でもよいし、両方のトランジスタで構成された回路を有する発光装置でもよい。

さらに、第１の層間絶縁膜１６（１６ａ、１６ｂ）は、多層でもよいし、単層でもよい。なお、１６ａは酸化珪素や窒化珪素のような無機物から成り、１６ｂはアクリルやシロキサン（シリコンと酸素との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む有機基）、塗布成膜可能な酸化珪素等の自己平坦性を有する物質から成る。さらに、１６ｃはアルゴンを含む窒化珪素膜から成る。なお、各層を構成する物質については、特に限定はなく、ここに述べたもの以外のものを用いてもよい。また、これら以外の物質から成る層をさらに組み合わせてもよい。このように、第１の層間絶縁膜１６ａ〜１６ｃは、無機物または有機物の両方を用いて形成されたものでもよいし、または無機物と有機物のいずれか一で形成されたものでもよい。

隔壁層１８は、エッジ部において、曲率半径が連続的に変化する形状であることが好ましい。また隔壁層１８は、アクリルやシロキサン、レジスト、酸化珪素等を用いて形成される。なお隔壁層１８は、無機膜と有機膜のいずれか一で形成されたものでもよいし、または両方を用いて形成されたものでもよい。

なお、図４（Ａ）、（Ｃ）では、第１の層間絶縁膜１６ａ〜１６ｃのみがトランジスタ１１と発光素子１２の間に設けられた構成であるが、図４（Ｂ）のように、第１の層間絶縁膜１６（１６ａ、１６ｂ）の他、第２の層間絶縁膜１９（１９ａ、１９ｂ）が設けられた構成のものであってもよい。図４（Ｂ）に示す発光装置においては、第１の電極１３は第２の層間絶縁膜１９（１９ａ、１９ｂ）を貫通し、配線１７と接続している。

第２の層間絶縁膜１９（１９ａ、１９ｂ）は、第１の層間絶縁膜１６（１６ａ、１６ｂ）と同様に、多層でもよいし、または単層でもよい。１９ａはアクリルやシロキサン、塗布成膜可能な酸化珪素等の自己平坦性を有する物質から成る。さらに、１９ｂはアルゴンを含む窒化珪素膜から成る。なお、各層を構成する物質については、特に限定はなく、ここに述べたもの以外のものを用いてもよい。また、これら以外の物質から成る層をさらに組み合わせてもよい。このように、第２の層間絶縁膜１９（１９ａ、１９ｂ）は、無機物または有機物の両方を用いて形成されたものでもよいし、または無機物と有機物のいずれか一で形成されたものでもよい。

発光素子１２において、第１の電極１３および第２の電極１４がいずれも可視光に対する透光性を有する物質で構成されている場合、図４（Ａ）の白抜きの矢印で表されるように、第１の電極１３側と第２の電極１４側の両方から発光を取り出すことができる。また、第２の電極１４のみが可視光に対する透光性を有する物質で構成されている場合、図４（Ｂ）の白抜きの矢印で表されるように、第２の電極１４側のみから発光を取り出すことができる。この場合、第１の電極１３は反射率の高い材料で構成されているか、または反射率の高い材料から成る膜（反射膜）が第１の電極１３の下方に設けられていることが好ましい。また、第１の電極１３のみが可視光に対する透光性を有する物質で構成されている場合、図４（Ｃ）の白抜きの矢印で表されるように、第１の電極１３側のみから発光を取り出すことができる。この場合、第２の電極１４は反射率の高い材料で構成されているか、または反射膜が第２の電極１４の上方に設けられていることが好ましい。

また、発光素子１２は、第１の電極１３の電位よりも第２の電極１４の電位が高くなるように電圧を印加した際、動作するように発光層を含む層１５が積層されたものであってもよいし、或いは、第１の電極１３の電位よりも第２の電極１４の電位が低くなるように電圧を印加した際、動作するように発光層を含む層１５が積層されたものであってもよい。前者の場合、トランジスタ１１はＮチャネル型トランジスタであり、後者の場合、トランジスタ１１はＰチャネル型トランジスタである。

以上のように、本実施の形態では、トランジスタによって発光素子の駆動を制御するアクティブマトリクス型の発光装置について説明したが、この他、トランジスタ等の駆動用の素子を発光素子と同一基板上に設けずに発光素子を駆動させるパッシブマトリクス型の発光装置であってもよい。

本実施の形態で示した発光装置は、上記実施の形態示した発光素子を用いる。このため、発光素子１２は駆動時間に対する発光強度の低下が小さく、本実施の形態における発光装置は信頼性の高い発光装置とすることができる。また、表示品質の低下が小さい発光装置とすることができる。また、発光素子１２の発光効率が高いことから、消費電力の小さい発光装置とすることができる。また、発光素子１２における発光層のホスト材料としてキノキサリン骨格を有する材料を用いた当該発光装置は駆動電圧が小さく、さらに消費電力の小さい発光装置とすることができる。

（実施の形態７）
本実施の形態では、実施の形態６で説明したような本発明を適用した一態様である発光装置を用いて完成させた様々な電子機器および照明器具の例について、図５及び図６を用いて説明する。

発光装置を適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置（テレビ、またはテレビジョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。これらの電子機器および照明器具の具体例を以下に示す。

図５（Ａ）は、テレビジョン装置７１００の一例を示している。テレビジョン装置は、筐体７１０１に表示部７１０３が組み込まれている。表示部７１０３により、映像を表示することが可能であり、実施の形態６で説明したような本発明の一態様である発光装置を表示部７１０３に用いることができる。また、ここでは、スタンド７１０５により筐体７１０１を支持した構成を示している。このような表示部７１０３を有するテレビジョン装置は、表示部７１０３の信頼性が高いことから、信頼性の高いテレビジョン装置７１００とすることができる。また、表示品質の低下が小さいテレビジョン装置とすることができる。また、表示部７１０３の消費電力を低くすることができることから、消費電力の低いテレビジョン装置とすることができる。

テレビジョン装置７１００の操作は、筐体７１０１が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機７１１０により行うことができる。リモコン操作機７１１０が備える操作キー７１０９により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部７１０３に表示される映像を操作することができる。また、リモコン操作機７１１０に、当該リモコン操作機７１１０から出力する情報を表示する表示部７１０７を設ける構成としてもよい。

なお、テレビジョン装置７１００は、受信機やモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線または無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）または双方向（送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。

図５（Ｂ）はコンピュータであり、本体７２０１、筐体７２０２、表示部７２０３、キーボード７２０４、外部接続ポート７２０５、ポインティングデバイス７２０６等を含む。なお、コンピュータは、実施の形態６で説明したような本発明の一態様である発光装置をその表示部７２０３に用いることにより作製される。このような表示部７２０３を有するコンピュータは、表示部７２０３の信頼性が高いことから、信頼性の高いコンピュータとすることができる。また、表示品質の低下が小さいコンピュータとすることができる。また、表示部７２０３の消費電力を低くすることができることから、消費電力の低いコンピュータとすることができる。

図５（Ｃ）は携帯型遊技機であり、筐体７３０１と筐体７３０２の２つの筐体で構成されており、連結部７３０３により、開閉可能に連結されている。筐体７３０１には、実施の形態６で説明したような本発明の一態様である発光装置を用いた表示部７３０４が組み込まれ、筐体７３０２には表示部７３０５が組み込まれている。また、図５（Ｃ）に示す携帯型遊技機は、その他、スピーカ部７３０６、記録媒体挿入部７３０７、ＬＥＤランプ７３０８、入力手段（操作キー７３０９、接続端子７３１０、センサ７３１１（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン７３１２）等を備えている。もちろん、携帯型遊技機の構成は上述のものに限定されず、少なくとも表示部７３０４および表示部７３０５の両方、または一方に発光装置を用いていればよく、その他付属設備が適宜設けられた構成とすることができる。図５（Ｃ）に示す携帯型遊技機は、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能や、他の携帯型遊技機と無線通信を行って情報を共有する機能を有する。なお、図５（Ｃ）に示す携帯型遊技機が有する機能はこれに限定されず、様々な機能を有することができる。上述のような表示部７３０４を有する携帯型遊技機は、表示部７３０４の信頼性が高いことから、信頼性の高い携帯型遊技機とすることができる。また、表示品質の低下が小さい携帯型遊技機とすることができる。また、表示部７３０４の消費電力を低くすることができることから、消費電力の低い携帯型遊技機とすることができる。

図５（Ｄ）は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機７４００は、筐体７４０１に組み込まれた表示部７４０２の他、操作ボタン７４０３、外部接続ポート７４０４、スピーカ７４０５、マイク７４０６などを備えている。なお、携帯電話機７４００は、発光装置を表示部７４０２に用いることにより作製される。このような表示部７４０２を有する携帯電話機は、表示部７４０２の信頼性が高いことから、信頼性の高い携帯電話機とすることができる。また、表示品質の低下が小さい携帯電話機とすることができる。また、表示部７４０２の消費電力を低くすることができることから、消費電力の低い携帯電話機とすることができる。

図５（Ｄ）に示す携帯電話機７４００は、表示部７４０２を指などで触れることで、情報を入力することができる。また、電話を掛ける、或いはメールを作成するなどの操作は、表示部７４０２を指などで触れることにより行うことができる。

表示部７４０２の画面は主として３つのモードがある。第１は、画像の表示を主とする表示モードであり、第２は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第３は表示モードと入力モードの２つのモードが混合した表示＋入力モードである。

例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部７４０２を文字の入力を主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合、表示部７４０２の画面のほとんどにキーボードまたは番号ボタンを表示させることが好ましい。

また、携帯電話機７４００内部に、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサを有する検出装置を設けることで、携帯電話機７４００の向き（縦か横か）を判断して、表示部７４０２の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。

また、画面モードの切り替えは、表示部７４０２を触れること、又は筐体７４０１の操作ボタン７４０３の操作により行われる。また、表示部７４０２に表示される画像の種類によって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画のデータであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。

また、入力モードにおいて、表示部７４０２の光センサで検出される信号を検知し、表示部７４０２のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モードから表示モードに切り替えるように制御してもよい。

表示部７４０２は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部７４０２に掌や指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。また、表示部に近赤外光を発光するバックライトまたは近赤外光を発光するセンシング用光源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。

図５（Ｅ）は照明器具であり卓上照明器具を一例として示した。卓上照明器具は、照明部７５０１、傘７５０２、可変アーム７５０３、支柱７５０４、台７５０５、電源７５０６を含む。なお、照明器具は、発光装置を照明部に用いることにより作製される。なお、照明器具には天井固定型の照明器具または壁掛け型の照明器具なども含まれる。このような照明部を有する照明器具は、照明部の信頼性が高いことから、信頼性の高い照明器具とすることができる。また、照明部の消費電力を低くすることができることから、消費電力の低い照明器具とすることができる。

図６は、発光装置を、室内の照明装置３００１として用いた例である。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。その他、ロール型の照明装置３００２として用いることもできる。なお、図６に示すように、室内の照明装置３００１を備えた部屋で、図５（Ｅ）で説明した卓上照明器具３０００を併用してもよい。

以上のようにして、発光装置を適用して電子機器や照明器具を得ることができる。発光装置の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。

なお、本実施の形態に示す構成は、実施の形態１乃至実施の形態６に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる。

本実施例では、実施の形態１で示した構造式（１１１）で表される有機金属錯体である（ジピバロイルメタナト）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（ｄｐｍ）］）の合成例を具体的に例示する。［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２（ｄｐｍ）］の構造を以下に示す。

２０ｍＬの２−エトキシエタノールと、１．５５ｇの複核錯体ジ−μ−クロロ−ビス［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）_２Ｃｌ］_２）、０．８ｍｌのジピバロイルメタン及び、１．３８ｇの炭酸ナトリウムを混合し、アルゴンバブリング下にて３０分間マイクロ波を照射し、反応させた。反応後、反応溶液を室温まで放冷し、水を加えた。この混合溶液を有機層と水槽に分液し、水層をジクロロメタンにて抽出した。有機層と、抽出溶液を合わせて水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムにて乾燥した。乾燥後、自然ろ過して、ろ液を濃縮乾固した。この固体をジクロロメタンとエタノールの混合溶媒で再結晶することで、赤色粉末を収率６７％で得た。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。本ステップの合成スキームを下記（Ａ−１）に示す。

なお、核磁気共鳴分光法（^１Ｈ ＮＭＲ）によって、この化合物が目的物である有機金属錯体［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２（ｄｐｍ）］であることを確認した。得られた^１Ｈ ＮＭＲの分析結果を下記に示す。また、^１Ｈ ＮＭＲチャートを図７に示す。

^１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ_３）：０．９０（ｓ，１Ｈ），２．５９（ｓ，６Ｈ），３．０４（ｓ，６Ｈ），５．４９（ｓ，１Ｈ），６．３２（ｄｄ，２Ｈ），６．７０（ｄｔ，２Ｈ），６．８８（ｄｔ，２Ｈ），７．８６（ｄ，２Ｈ），８．１９（ｓ，２Ｈ）．

これらの測定結果より、本実施例において上述の構造式（１１１）で表される有機金属錯体［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２（ｄｐｍ）］が得られたことがわかった。

また、得られた有機金属錯体［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２（ｄｐｍ）］の昇華温度を高真空差動型示差熱天秤（ブルカー・エイエックスエス株式会社製、ＴＧ−ＤＴＡ２４１０ＳＡ）により測定した。真空度１×１０^−３Ｐａにて、昇温速度を１０℃／ｍｉｎに設定し、昇温したところ、１５５℃にて５％の重量減少が見られ、良好な昇華性を示すことがわかった。

次に、［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２（ｄｐｍ）］の紫外可視線吸収スペクトル法（ＵＶ）による解析を行った。ＵＶスペクトルの測定は紫外可視分光光度計（（株）日本分光製 Ｖ５５０型）を用い、ジクロロメタン溶液（０．１ｍｍｏｌ／Ｌ）を用いて、室温で測定を行った。また、［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２（ｄｐｍ）］の発光スペクトルを測定した。発光スペクトルの測定は蛍光光度計（（株）浜松ホトニクス製 ＦＳ９２０）を用い。測定結果を図８に示す。横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸収強度および発光強度（任意単位）を表す。

図８に示す通り、有機金属錯体［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２（ｄｐｍ）］は、５７７ｎｍに発光ピークを有しており、ジクロロメタン溶液からは橙色の発光が観測され、良好な発光特性を有することがわかった。

続いて、［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２（ｄｐｍ）］の絶対量子収率を測定した。絶対量子収率の測定は絶対ＰＬ量子収率測定装置（（株）浜松ホトニクス社製 Ｃ９９２０−０２）を用い、トルエンを溶媒として１．０×１０^−５ｍｏｌ／Ｌとなるように濃度を調整した後、室温で測定した。測定した結果、絶対量子収率は９７％であり、高い発光効率を示すことがわかった。

次に［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２（ｄｐｍ）］の溶解度試験を行った。溶媒はエーテルであるジオキサン、芳香環を有さない有機溶媒であるクロロホルムやジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、芳香族炭化水素系の溶媒であるトルエンを用いた。結果を表１に示す。なお、表１では、溶解度ｘ（ｇ／Ｌ）が、ｘ＜０．６のものを×、０．９＞ｘ≧０．６のものを△、１．２＞ｘ≧０．９のものを○、ｘ≧１．２のものを◎で示してある。

このように、有機金属錯体［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２（ｄｐｍ）］は、良好な溶解性を示すことがわかった。

本実施例では、本発明の一態様である発光素子について、図９を用いて説明する。本実施例で用いた材料の化学式を以下に示す。

以下に、本実施例の発光素子１及び比較素子である発光素子２の作製方法を示す。

まず、発光素子１について説明する。ガラス基板２１０１上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極２１０２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、第１の電極が形成された基板を、第１の電極が形成された面が下方となるように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、第１の電極２１０２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）と酸化モリブデン（ＶＩ）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層２１０３を形成した。その膜厚は４０ｎｍとし、ＢＰＡＦＬＰと酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で４：２（＝ＢＰＡＦＬＰ：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、複合材料を含む層２１０３上にＢＰＡＦＬＰを２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２１０４を形成した。

さらに、Ｎ−フェニル−２−［４−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ベンゾイミダゾール（略称：ＤＢＴＢＩｍ−ＩＩ）、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）、および構造式（１１１）で表される（ジピバロイルメタナト）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）_２ｄｐｍ）を共蒸着することによって、正孔輸送層２１０４上に４０ｎｍの膜厚の発光層２１０５を形成した。ここで、ＤＢＴＢＩｍ−ＩＩとＰＣＢＮＢＢとＩｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２ｄｐｍの重量比は、０．８：０．２：０．０５（＝ＤＢＴＢＩｍ−ＩＩ：ＰＣＢＮＢＢ：Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２ｄｐｍ）となるように調節した。

その後抵抗加熱による蒸着法を用いて、発光層２１０５上に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）を１０ｎｍ、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子輸送層２１０６を形成した。

さらに、電子輸送層２１０６上に、フッ化リチウムを１ｎｍの膜厚で蒸着し、電子注入層２１０７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２１０７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、第２の電極２１０８を形成することで、発光素子１を作製した。

次に、発光素子２について説明する。発光素子２は、発光層２１０５の材料以外は、発光素子１と同様に形成した。発光素子２における発光層２１０５は、ＤＢＴＢＩｍ−ＩＩ、ＰＣＢＮＢＢ、及び（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）_２ａｃａｃ）を共蒸着することにより形成した。ここで、ＤＢＴＢＩｍ−ＩＩ、ＰＣＢＮＢＢ及びＩｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２ａｃａｃの重量比は、０．８：０．２：０．０５（＝ＤＢＴＢＩｍ−ＩＩ：ＰＣＢＮＢＢ：Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２ｄｐｍ）となるように調節した。以上により、比較素子である発光素子２を得た。

以上により得られた発光素子１、発光素子２を窒素雰囲気のグローブボックス内において、各発光素子が大気に曝されないように封止する作業を行った後、これらの発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は、室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。

発光素子１、発光素子２の電流密度―輝度特性を図１０に示す。図１０において、横軸は電流密度（ｍＡ／ｃｍ^２）を、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を表す。また、輝度−電流効率特性を図１１に示す。図１１において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を、縦軸は電流効率（ｃｄ／Ａ）を表す。また、電圧―輝度特性を図１２に示す。図１２において、横軸は印加した電圧（Ｖ）、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を表している。また、０．５ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図１３に示す。

発光素子１は、輝度１２００ｃｄ／ｍ^２のとき、電圧は３．８Ｖであり、外部量子効率は１９％であった。また、発光素子２は、輝度１１００ｃｄ／ｍ^２のとき、電圧は４．０Ｖであり、外部量子効率は１５％であった。

以上により、本実施例の発光素子１は発光素子として良好な特性が得られており、十分機能することが確認できた。また、比較素子である発光素子２と比較して、本実施例の発光素子である発光素子１は良好な発光効率を示すことがわかった。また、発光素子１は、発光素子２に比べて駆動電圧が低減されていることがわかった。

本実施例では、本発明の一態様である発光素子について、図９を用いて説明する。本実施例で用いた材料の化学式を以下に示す。

以下に、本実施例の発光素子３及び比較素子である発光素子４の作製方法を示す。

まず、発光素子３について説明する。ガラス基板２１０１上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極２１０２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、第１の電極が形成された基板を、第１の電極が形成された面が下方となるように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、第１の電極２１０２上に、ＢＰＡＦＬＰと酸化モリブデン（ＶＩ）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層２１０３を形成した。その膜厚は４０ｎｍとし、ＢＰＡＦＬＰと酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で４：２（＝ＢＰＡＦＬＰ：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、複合材料を含む層２１０３上にＢＰＡＦＬＰを２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２１０４を形成した。

さらに、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）、ＰＣＢＮＢＢ、およびＩｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２ｄｐｍを共蒸着することによって、正孔輸送層２１０４上に４０ｎｍの膜厚の発光層２１０５を形成した。ここで、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩとＰＣＢＮＢＢとＩｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２ｄｐｍの重量比は、０．８：０．２：０．０５（＝２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＮＢＢ：Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２ｄｐｍ）となるように調節した。なお、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩはキノキサリン骨格を有する材料である。

その後抵抗加熱による蒸着法を用いて、発光層２１０５上に２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩを１０ｎｍ、ＢＰｈｅｎを２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子輸送層２１０６を形成した。

さらに、電子輸送層２１０６上に、フッ化リチウムを１ｎｍの膜厚で蒸着し、電子注入層２１０７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２１０７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、第２の電極２１０８を形成することで、発光素子３を作製した。

次に、発光素子４について説明する。発光素子４は、発光層２１０５の材料以外は、発光素子３と同様に形成した。発光素子４における発光層２１０５は、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢＮＢＢ、及びおよびＩｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２ａｃａｃを共蒸着することにより形成した。ここで、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢＮＢＢ及びＩｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２ａｃａｃの重量比は、０．８：０．２：０．０５（＝２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＮＢＢ：Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２ａｃａｃ）となるように調節した。以上により、比較素子である発光素子４を得た。

以上により得られた発光素子３、発光素子４を窒素雰囲気のグローブボックス内において、各発光素子が大気に曝されないように封止する作業を行った後、これらの発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は、室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。

発光素子３、発光素子４の電流密度―輝度特性を図１４に示す。図１４において、横軸は電流密度（ｍＡ／ｃｍ^２）を、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を表す。また、輝度−電流効率特性を図１５に示す。図１５において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を、縦軸は電流効率（ｃｄ／Ａ）を表す。また、電圧―輝度特性を図１６に示す。図１６において、横軸は印加した電圧（Ｖ）、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を表している。また、０．５ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図１７に示す。

発光素子３は、輝度８９０ｃｄ／ｍ^２のとき、電圧は２．８Ｖであり、外部量子効率は２４％であった。また、発光素子４は、輝度８３０ｃｄ／ｍ^２のとき、電圧は２．８Ｖであり、外部量子効率は２１％であった。

また、作製した発光素子３、発光素子４の信頼性試験を行った。信頼性試験は、初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ^２に設定し、電流密度一定の条件でこれらの素子を駆動し、或る時間が経過する毎に輝度を測定した。信頼性試験によって得られた結果を図１８に示す。図１８において、横軸は通電時間（ｈｏｕｒ）、縦軸はそれぞれの時間における初期輝度に対する輝度の割合、すなわち規格化輝度（％）を表す。

図１８より、本実施例の発光素子である発光素子３は、比較素子である発光素子４と比較して、時間経過による輝度の低下が起こりにくく、長寿命な発光素子であることがわかった。

２６０時間の駆動後、発光素子３は初期輝度の８２％の輝度を、発光素子４は初期輝度の６６％の輝度を保っており、本実施例の発光素子である発光素子３は比較素子である発光素子４よりもさらに駆動時間の経過による輝度の低下が起こりにくい長寿命な素子であることがわかった。

以上により、本実施例の発光素子３は発光素子として良好な特性が得られており、十分機能することが確認できた。また、比較素子である発光素子４と比較して、本実施例の発光素子である発光素子３は良好な発光効率を示し、また、駆動時間の経過に対する輝度の低下が起こりにくい寿命の長い素子であることがわかった。また、本実施例の発光素子３のように、本発明に係わる有機金属錯体をゲストに、キノキサリン骨格を有する低分子化合物をホストに用いた発光素子は、３Ｖ以下でも１０００ｃｄ／ｍ^２に届くほど非常に駆動電圧が低い。

本実施例では、本発明の一態様である発光素子について、図９を用いて説明する。本実施例で用いた材料の化学式を以下に示す。

以下に、本実施例の発光素子である発光素子５の作製方法を示す。

ガラス基板２１０１上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極２１０２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、第１の電極が形成された基板を、第１の電極が形成された面が下方となるように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、第１の電極２１０２上に、ＢＰＡＦＬＰと酸化モリブデン（ＶＩ）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層２１０３を形成した。その膜厚は４０ｎｍとし、ＢＰＡＦＬＰと酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で４：２（＝ＢＰＡＦＬＰ：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、複合材料を含む層２１０３上にＢＰＡＦＬＰを２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２１０４を形成した。

続いて、正孔輸送層２１０４上に２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢＮＢＢ、およびＩｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２ｄｐｍを共蒸着することによって４０ｎｍの膜厚となるように発光層２１０５を形成した。ここで、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩとＰＣＢＮＢＢとＩｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２ｄｐｍの重量比は、正孔輸送層２１０４側から１０ｎｍまでが０．８：０．２：０．０２（＝２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＮＢＢ：Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２ｄｐｍ）、１０ｎｍから４０ｎｍまでが０．８：０．２：０．０５（＝２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＮＢＢ：Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２ｄｐｍ）となるように調節した。なお、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩはキノキサリン骨格を有する材料である。

その後抵抗加熱による蒸着法を用いて、発光層２１０５上に２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩを１０ｎｍ、ＢＰｈｅｎを２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子輸送層２１０６を形成した。

さらに、電子輸送層２１０６上に、フッ化リチウムを１ｎｍの膜厚で蒸着し、電子注入層２１０７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２１０７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、第２の電極２１０８を形成することで、発光素子５を作製した。

以上により得られた発光素子５を窒素雰囲気のグローブボックス内において、各発光素子が大気に曝されないように封止する作業を行った後、これらの発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は、室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。

発光素子５の電流密度―輝度特性を図１９に示す。図１９において、横軸は電流密度（ｍＡ／ｃｍ^２）を、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を表す。また、輝度−電流効率特性を図２０に示す。図２０において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を、縦軸は電流効率（ｃｄ／Ａ）を表す。また、電圧―輝度特性を図２１に示す。図２１において、横軸は印加した電圧（Ｖ）、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を表している。また、０．５ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図２２に示す。

発光素子５は、輝度１１３０ｃｄ／ｍ^２のとき、電圧は２．９Ｖであり、外部量子効率は２５％であった。また、外部量子効率の最大値は２６％であり、極めて高効率である。

また、作製した発光素子５の信頼性試験を行った。信頼性試験は、初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ^２に設定し、電流密度一定の条件でこれらの素子を駆動し、或る時間が経過する毎に輝度を測定した。信頼性試験によって得られた結果を図２３に示す。図２３において、横軸は通電時間（ｈｏｕｒ）、縦軸はそれぞれの時間における初期輝度に対する輝度の割合、すなわち規格化輝度（％）を表す。

２６０時間の駆動後、発光素子５は初期輝度の８７％の輝度を保っており、本実施例の発光素子である発光素子５は駆動時間の経過による輝度の低下が起こりにくい長寿命な素子であることがわかった。

以上により、本実施例の発光素子５は発光素子として良好な特性が得られており、十分機能することが確認できた。また、本実施例の発光素子である発光素子５は良好な発光効率を示し、また、駆動時間の経過に対する輝度の低下が起こりにくい寿命の長い素子であることがわかった。

図２４に、本発明の発光素子の一態様である発光素子１、発光素子３及び発光素子５に用いた有機金属錯体Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２ｄｐｍと、比較素子である発光素子２、発光素子４に用いた有機金属錯体Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２ａｃａｃの昇華特性を示す。図２４に示した昇華特性は、高真空差動型示差熱天秤（ブルカー・エイエックスエス株式会社製、ＴＧ−ＤＴＡ２４１０ＳＡ）により、真空度１×１０^−３Ｐａにて、昇温速度を１０℃／ｍｉｎに設定して測定した。

図２４より、発光素子１、発光素子３及び発光素子５に用いた有機金属錯体Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２ｄｐｍは、１５５℃にて５％の重量減少が見られ、１８０℃にて５％の重量減少が見られた有機金属錯体Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２ａｃａｃよりも低温で昇華しやすく、良好な昇華性を示した。よって、有機金属錯体Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２ｄｐｍは、昇華させる際、熱分解を起こしにくく、蒸着法によって低分子化合物で構成される発光層を成膜する場合に、発光層への分解物の混入を避けることができる。このため、当該有機金属錯体を用いた上記実施例の発光素子１、発光素子３及び発光素子５は長寿命な発光素子とすることが可能である。また、高い発光効率を達成できる。

また、有機金属錯体Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２ｄｐｍは蒸着の際に熱分解が起こりにくいことから、熱分解により発生するガスや分解物によって蒸着装置内の真空度が下がる恐れも小さく、安定した特性の発光層を有する発光素子を作製することができる。また有機金属錯体Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２ｄｐｍは昇華温度が低いことから、蒸着を行う際、成膜速度を速くすることが可能である。これらの理由より、当該有機金属錯体を用いた発光素子は量産化に有利な発光素子とすることが可能である。

本実施例では、実施の形態１で構造式（１５０）として示した有機金属錯体であるビス［２−（２−ナフチル）−３，５−ジメチルピラジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍ２ｎｐｒ）_２（ｄｐｍ）］）の合成例を具体的に例示する。［Ｉｒ（ｄｍ２ｎｐｒ）_２（ｄｐｍ）］の構造を以下に示す。

２−エトキシエタノール１５ｍｌを溶媒として、［Ｉｒ（ｄｍ２ｎｐｒ）_２Ｃｌ］_２を１．３１ｇ、ジピバロイルメタンを０．５２ｇ、炭酸ナトリウムを１．００ｇ混合し、アルゴンバブリング下にて３０分間マイクロ波を照射し、反応させた。反応後、反応溶液を室温まで放冷し、ろ過した。得られたろ取物を水、エタノール、ジエチルエーテルの順で洗浄した。得られた固体を、ジクロロメタンに溶解し、セライトとシリカゲルをろ過補助剤としてろ紙上に積層し、吸引ろ過した。得られたろ液を濃縮乾固し、橙色粉末を収率７４％で得た。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。本ステップの合成スキームを下記（Ｂー１）に示す。

なお、核磁気共鳴分光法（^１Ｈ ＮＭＲ）によって、この化合物が目的物である有機金属錯体［Ｉｒ（ｄｍ２ｎｐｒ）_２（ｄｐｍ）］であることを確認した。得られた^１Ｈ ＮＭＲの分析結果を下記に示す。また、^１Ｈ ＮＭＲチャートを図２５に示す。

^１Ｈ−ＮＭＲ δ（ＣＤＣｌ_３）：０．９２（ｓ，１８Ｈ），２．６５（ｓ，６Ｈ），３．２２（ｓ，６Ｈ），５．５２（ｓ，１Ｈ），６．６３（ｓ，２Ｈ），７．１２−７．２８（ｍ，６Ｈ），７．７１（ｄ，２Ｈ），８．３５（ｄ，２Ｈ）

これらの測定結果により、本実施例において上述の構造式で表される有機金属錯体［Ｉｒ（ｄｍ２ｎｐｒ）_２（ｄｐｍ）］が得られたことがわかった。

［Ｉｒ（ｄｍ２ｎｐｒ）_２（ｄｐｍ）］の吸収スペクトル及び発光スペクトルを測定した。吸収スペクトルについては、［Ｉｒ（ｄｍ２ｎｐｒ）_２（ｄｐｍ）］をジクロロメタンに溶解させ（０．０５４２ｍｍｏｌ／ｌ）、室温で測定した。測定には紫外可視分光光度計（（株）日本分光製 Ｖ５５０型）を用いた。発光スペクトルについては、［Ｉｒ（ｄｍ２ｎｐｒ）_２（ｄｐｍ）］を脱気したジクロロメタン（０．３２５ｍｍｏｌ／ｌ）に溶解させ、室温で測定した。測定には蛍光光度計（（株）浜松ホトニクス製 ＦＳ９２０）を用いた。測定結果を図２６に示す。図２６において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸収強度（任意単位）および発光強度（任意単位）を表す。

図２６に示すとおり、［Ｉｒ（ｄｍ２ｎｐｒ）_２（ｄｐｍ）］は、６１９ｎｍに発光ピークを有しており、溶液からは赤橙色の発光が観測され、良好な発光特性を示すことがわかった。

本実施例では、実施の形態１で構造式（１４９）として示した有機金属錯体であるビス［２−（５−ビフェニル）−３，５−ジメチルピラジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍ５ｂｐｒ）_２（ｄｐｍ）］）の合成例を具体的に例示する。［Ｉｒ（ｄｍ５ｂｐｒ）_２（ｄｐｍ）］の構造を以下に示す。

＜配位子２−（３−ビフェニル）−３，５−ジメチルピラジン（略称：Ｈｄｍ５ｂｐｒ）の合成＞

水１０ｍｌとアセトニトリル１０ｍｌの混合液を溶媒として、２−クロロ−３，５−ジメチルピラジン０．２６ｇと３−ビフェニルボロン酸０．３６ｇ、炭酸ナトリウム０．１９グラム、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（ＰＰｈ_３）_２Ｃｌ_２）０．０１７ｇを混合し、アルゴンバブリング下にて１０分間マイクロ波を照射し、反応させた。反応後、反応溶液を室温まで放冷し水を加えた。この混合溶液をジクロロメタンにて抽出した。得られた抽出液を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムにて乾燥した。乾燥後、ろ過して、ろ液を濃縮乾固することにより黄色油状物を収率１００％で得た。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。本ステップの合成スキームを（Ｃ−１）に示す。

＜複核錯体ジ−μ−クロロ−ビス［ビス｛２−（５−ビフェニル）−３，５−ジメチルピラジン｝イリジウム（ＩＩＩ）］（略称：［Ｉｒ（ｄｍ５ｂｐｒ）２Ｃｌ］２）の合成＞
２−エトキシエタノール１２ｍｌと水４ｍｌの混合液を溶媒として、Ｈｄｍ５ｂｐｒ ０．４８ｇ、塩化イリジウム水和物（ＩｒＣｌ_３・Ｈ_２Ｏ）０．２２ｇを混合し、アルゴンバブリング下にて３０分間マイクロ波を照射し、反応させた。反応後、反応溶液を室温まで放冷し、ろ過した。得られたろ取物をエタノールにて洗浄することにより、黄土色粉末を収率６２％で得た。本ステップの合成スキームを（Ｃ−２）に示す。

＜［Ｉｒ（ｄｍ５ｂｐｒ）_２（ｄｐｍ）］の合成＞
２−エトキシエタノール２０ｍｌを溶媒として、［Ｉｒ（ｄｍ５ｂｐｒ）_２Ｃｌ］_２を１．３１ｇ、ジピバロイルメタンを０．４８５ｍｌ、炭酸ナトリウムを０．９３１ｇ混合し、アルゴンバブリング下にて３０分間マイクロ波を照射し、反応させた。反応後、反応溶液を室温まで放冷し、ろ過した。得られたろ液を濃縮乾固し、ジクロロメタン、メタノール、ヘキサンの混合溶媒にて再結晶し、橙色粉末を収率８４％で得た。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。本ステップの合成スキームを下記（Ｃ−３）に示す。

核磁気共鳴分光法（^１Ｈ ＮＭＲ）によって、この化合物が目的物である有機金属錯体［Ｉｒ（ｄｍ５ｂｐｒ）_２（ｄｐｍ）］であることを確認した。得られた^１Ｈ ＮＭＲの分析結果を下記に示す。また、^１Ｈ ＮＭＲチャートを図２７に示す。

^１Ｈ−ＮＭＲ δ（ＣＤＣｌ_３）：０．９２（ｓ，１８Ｈ），２．６３（ｓ，６Ｈ），３．１４（ｓ，６Ｈ），５．５２（ｓ，１Ｈ），６．４３（ｄ，２Ｈ），６．９９（ｄｄ，２Ｈ），７．２８（ｍ，２Ｈ），７．３５−７．４０（ｍ，４Ｈ），７．５５（ｍ，４Ｈ），８．１２（ｄ，２Ｈ），８．２４（ｓ，２Ｈ）

これらの測定結果により、本実施例において上述の構造式で表される有機金属錯体［Ｉｒ（ｄｍ５ｂｐｒ）_２（ｄｐｍ）］が得られたことがわかった。

［Ｉｒ（ｄｍ５ｂｐｒ）_２（ｄｐｍ）］の吸収スペクトル及び発光スペクトルを測定した。吸収スペクトルについては、［Ｉｒ（ｄｍ５ｂｐｒ）_２（ｄｐｍ）］をジクロロメタンに溶解させ（０．０８７ｍｍｏｌ／ｌ）、室温で測定した。測定には紫外可視分光光度計（（株）日本分光製 Ｖ５５０型）を用いた。発光スペクトルについては、［Ｉｒ（ｄｍ５ｂｐｒ）_２（ｄｐｍ）］を脱気したジクロロメタンに溶解させ（０．５２ｍｍｏｌ／ｌ）、室温で測定した。測定には蛍光光度計（（株）浜松ホトニクス製 ＦＳ９２０）を用いた。測定結果を図２８に示す。図２８において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸収強度（任意単位）および発光強度（任意単位）を表す。

図２８に示すとおり、［Ｉｒ（ｄｍ５ｂｐｒ）_２（ｄｐｍ）］は、６００ｎｍに発光ピークを有しており、溶液からは赤橙色の発光が観測され、良好な発光特性を示すことがわかった。

本実施例では、本発明の一態様である発光素子について、図９を用いて説明する。本実施例で用いた材料の化学式を以下に示す。

以下に、本実施例の発光素子である発光素子６の作製方法を示す。

ガラス基板２１０１上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極２１０２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、第１の電極が形成された基板を、第１の電極が形成された面が下方となるように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、第１の電極２１０２上に、ＢＰＡＦＬＰと酸化モリブデン（ＶＩ）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層２１０３を形成した。その膜厚は４０ｎｍとし、ＢＰＡＦＬＰと酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で４：２（＝ＢＰＡＦＬＰ：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、複合材料を含む層２１０３上にＢＰＡＦＬＰを２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２１０４を形成した。

続いて、正孔輸送層２１０４上に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）、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）、および［Ｉｒ（ｄｍ２ｎｐｒ）_２（ｄｐｍ）］を共蒸着することによって４０ｎｍの膜厚となるように発光層２１０５を形成した。ここで、Ｃｚ１ＰＱ−ＩＩＩとＰＣＢＡ１ＢＰと［Ｉｒ（ｄｍ２ｎｐｒ）_２（ｄｐｍ）］の重量比は、０．８：０．２：０．０７５（＝Ｃｚ１ＰＱ−ＩＩＩ：ＰＣＢＡ１ＢＰ：［Ｉｒ（ｄｍ２ｎｐｒ）_２（ｄｐｍ）］）となるように調節した。なお、Ｃｚ１ＰＱ−ＩＩＩはキノキサリン骨格を有する材料である。

その後抵抗加熱による蒸着法を用いて、発光層２１０５上にＣｚ１ＰＱ−ＩＩＩを１０ｎｍ、ＢＰｈｅｎを２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子輸送層２１０６を形成した。

さらに、電子輸送層２１０６上に、フッ化リチウムを１ｎｍの膜厚で蒸着し、電子注入層２１０７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２１０７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、第２の電極２１０８を形成することで、発光素子６を作製した。

以上により得られた発光素子６を窒素雰囲気のグローブボックス内において、各発光素子が大気に曝されないように封止する作業を行った後、これらの発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は、室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。

発光素子６の電流密度―輝度特性を図２９に示す。図２９において、横軸は電流密度（ｍＡ／ｃｍ^２）を、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を表す。また、電圧―輝度特性を図３０に示す。図３０において、横軸は印加した電圧（Ｖ）、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を表す。また、輝度−電流効率特性を図３１に示す。図３１において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を、縦軸は電流効率（ｃｄ／Ａ）を表している。また、０．５ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図３２に示す。

発光素子６は、輝度１０２１ｃｄ／ｍ^２のとき、電圧は３．１Ｖであった。この際、外部量子効率は２１％であり、発光素子６は高効率な素子であることがわかった。

また、作製した発光素子６の信頼性試験を行った。信頼性試験は、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ^２に設定し、電流密度一定の条件でこれらの素子を駆動し、或る時間が経過する毎に輝度を測定した。信頼性試験によって得られた結果を図３３に示す。図３３において、横軸は通電時間（ｈｏｕｒ）、縦軸はそれぞれの時間における初期輝度に対する輝度の割合、すなわち規格化輝度（％）を表す。

発光素子６は５０００ｃｄ／ｍ^２の厳しい条件において、その輝度半減期が９３時間と駆動時間の経過による輝度の低下が起こりにくい長寿命な素子であることがわかった。

以上により、本実施例の発光素子６は発光素子として良好な特性が得られており、十分機能することが確認できた。また、本実施例の発光素子である発光素子６は良好な発光効率を示し、また、駆動時間の経過に対する輝度の低下が起こりにくい寿命の長い素子であることがわかった。

本実施例では、本発明の一態様である発光素子について、図９を用いて説明する。本実施例で用いた材料の化学式を以下に示す。

以下に、本実施例の発光素子である発光素子７の作製方法を示す。

ガラス基板２１０１上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極２１０２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、第１の電極が形成された基板を、第１の電極が形成された面が下方となるように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、第１の電極２１０２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）と酸化モリブデン（ＶＩ）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層２１０３を形成した。その膜厚は４０ｎｍとし、ＢＰＡＦＬＰと酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で４：２（＝ＢＰＡＦＬＰ：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、複合材料を含む層２１０３上にＢＰＡＦＬＰを２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２１０４を形成した。

続いて、正孔輸送層２１０４上に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）、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）、および［Ｉｒ（ｄｍ５ｂｐｒ）_２（ｄｐｍ）］を共蒸着することによって４０ｎｍの膜厚となるように発光層２１０５を形成した。ここで、Ｃｚ１ＰＱ−ＩＩＩとＰＣＢＮＢＢと［Ｉｒ（ｄｍ５ｂｐｒ）_２（ｄｐｍ）］の重量比は、０．８：０．２：０．０５（＝Ｃｚ１ＰＱ−ＩＩＩ：ＰＣＢＮＢＢ：［Ｉｒ（ｄｍ５ｂｐｒ）_２（ｄｐｍ）］）となるように調節した。なお、Ｃｚ１ＰＱ−ＩＩＩはキノキサリン骨格を有する材料である。

その後抵抗加熱による蒸着法を用いて、発光層２１０５上にＣｚ１ＰＱ−ＩＩＩを１０ｎｍ、ＢＰｈｅｎを２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子輸送層２１０６を形成した。

さらに、電子輸送層２１０６上に、フッ化リチウムを１ｎｍの膜厚で蒸着し、電子注入層２１０７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２１０７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、第２の電極２１０８を形成することで、発光素子７を作製した。

以上により得られた発光素子７を窒素雰囲気のグローブボックス内において、各発光素子が大気に曝されないように封止する作業を行った後、これらの発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は、室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。

発光素子７の電流密度―輝度特性を図３４に示す。図３４において、横軸は電流密度（ｍＡ／ｃｍ^２）を、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を表す。また、電圧―輝度特性を図３５に示す。図３５において、横軸は印加した電圧（Ｖ）、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を表す。また、輝度−電流効率特性を図３６に示す。図３６において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を、縦軸は電流効率（ｃｄ／Ａ）を表している。また、０．５ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図３７に示す。

発光素子７は、輝度９６６ｃｄ／ｍ^２のとき、電圧は３．１Ｖであった。この際、外部量子効率は２３％であった。また、外部量子効率の最大値は２４％であり、発光素子６は非常に高効率な素子であることがわかった。

１０ 基板
１１ トランジスタ
１２ 発光素子
１３ 第１の電極
１４ 第２の電極
１５ 発光層を含む層
１６ 第１の層間絶縁膜
１７ 配線
１８ 隔壁層
１９ 第２の層間絶縁膜
１０１ 第１の電極
１０２ 第２の電極
１１１ 正孔注入層
１１２ 正孔輸送層
１１３ 発光層
１１４ 電子輸送層
１１５ 電子注入層
１６ａ 第１の層間絶縁膜
１６ｂ 第１の層間絶縁膜
１６ｃ 第１の層間絶縁膜
１９ａ 第２層間絶縁膜
１９ｂ 第２の層間絶縁膜
２０１ 第１の電極
２０２ 第２の電極
２１１ 正孔注入層
２１２ 正孔輸送層
２１３ 第１の発光層
２１４ 分離層
２１５ 第２の発光層
２１６ 電子輸送層
２１７ 電子注入層
３０１ 第１の電極
３０２ 第２の電極
３１１ 正孔注入層
３１２ 正孔輸送層
３１３ 第１の発光層
３１４ 電子輸送層
３１５ Ｎ層
３２１ Ｐ層
３２３ 第２の発光層
３２５ 電子注入層
２１０１ ガラス基板
２１０２ 第１の電極
２１０３ 複合材料を含む層
２１０４ 正孔輸送層
２１０５ 発光層
２１０６ 電子輸送層
２１０７ 電子注入層
２１０８ 第２の電極
３０００ 卓上照明器具
３００１ 室内の照明装置
３００２ ロール型の照明装置
７１００ テレビジョン装置
７１０１ 筐体
７１０３ 表示部
７１０５ スタンド
７１０７ 表示部
７１０９ 操作キー
７１１０ リモコン操作機
７２０１ 本体
７２０２ 筐体
７２０３ 表示部
７２０４ キーボード
７２０５ 外部接続ポート
７２０６ ポインティングデバイス
７３０１ 筐体
７３０２ 筐体
７３０３ 連結部
７３０４ 表示部
７３０５ 表示部
７３０６ スピーカ部
７３０７ 記録媒体挿入部
７３０８ ＬＥＤランプ
７３０９ 操作キー
７３１０ 接続端子
７３１１ センサ
７３１２ マイクロフォン
７４００ 携帯電話機
７４０１ 筐体
７４０２ 表示部
７４０３ 操作ボタン
７４０４ 外部接続ポート
７４０５ スピーカ
７４０６ マイク
７５０１ 照明部
７５０２ 傘
７５０３ 可変アーム
７５０４ 支柱
７５０５ 台
７５０６ 電源

Claims (8)

1. 一対の電極間に、下記構造式（１５０）で表される構造を有する有機金属錯体をゲスト材料とし、低分子化合物をホスト材料として含む層を有する発光素子。
   
2. 一対の電極間に、下記構造式（１４９）で表される構造を有する有機金属錯体をゲスト材料とし、低分子化合物をホスト材料として含む層を有する発光素子。
   
3. 請求項１または請求項２のいずれか一項において、
   前記低分子化合物が、キノキサリン骨格を有する発光素子。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
   前記低分子化合物が、ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体である発光素子。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、
   前記有機金属錯体を発光物質として含む発光素子。
6. 請求項１乃至請求項５に記載の発光素子を有する発光装置。
7. 請求項６に記載の発光装置を用いた電子機器。
8. 請求項６に記載の発光装置を用いた照明装置。