WO2014156021A1

WO2014156021A1 - 有機エレクトロルミネッセンス素子及びそれを用いた照明装置

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Publication number: WO2014156021A1
Application number: PCT/JP2014/001432
Authority: WO
Inventors: ワルットキッティシュンチット; 博也辻
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2014-03-13
Publication date: 2014-10-02
Also published as: JP2016106347A

Abstract

　複数の発光ユニットに赤色発光層を分散して配置することで、各赤色発光層を薄くし、かつ、必要な赤色光の発光強度を確保した有機エレクトロにクス素子を構成する。このことにより、赤色発光層での光吸収を抑制し、赤色発光層の劣化を抑制できるので、使用による色ズレの少ない有機エレクトロニクス素子が実現できる。

Description

有機エレクトロルミネッセンス素子及びそれを用いた照明装置

　本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。

　従来、一対の電極の間に形成された有機発光層において、電子と正孔とを結合させて発光させる有機エレクトロルミネッセンス素子（以下「有機ＥＬ素子」という。）が知られている。（例えば、特許文献１及び２参照）。

特許第４４０８３８２号公報特許第４７９７４３８号公報

　本発明に係る有機ＥＬ素子は、光反射電極と、光反射電極と対向する光透過電極と、光反射電極と前記光透過電極との間に積重ねられた複数の発光ユニットとを有する。複数の発光ユニットは、赤色光を発する赤色発光層をそれぞれ有する第１発光ユニットと第２発光ユニットとを含む。赤色光のスペクトルは、波長５９０ｎｍ以上、７００ｎｍ以下の波長域に最大の発光強度を有する。第１発光ユニットは、緑色光を発する緑色発光層と青色光を発する青色発光層との少なくともひとつを有する。緑色光のスペクトルは、波長５００ｎｍ以上、５９０ｎｍ未満の波長域に最大の発光強度を有する。青色光のスペクトルは、波長４２０ｎｍ以上、５００ｎｍ未満の波長域に最大の発光強度を有する。第１発光ユニットが緑色発光層を有する場合は、赤色発光層は緑色発光層よりも薄い。第１発光ユニットが青色発光層を有する場合は、赤色発光層は青色発光層よりも薄い。

　以上の構成により、発光色の経時変化の少ない、長寿命の有機エレクトロルミネッセンス素子を作製できる。

第１実施形態における有機ＥＬ素子の層構成を示す概略断面図第２実施形態における有機ＥＬ素子の層構成を示す概略断面図第３実施形態における有機ＥＬ素子の層構成を示す概略断面図第４実施形態における有機ＥＬ素子の層構成を示す概略断面図第５実施形態における有機ＥＬ素子の層構成を示す概略断面図第６実施形態における有機ＥＬ素子の層構成を示す概略断面図第７実施形態における有機ＥＬ素子の層構成を示す概略断面図第８実施形態における有機ＥＬ素子の層構成を示す概略断面図第９実施形態における有機ＥＬ素子の層構成を示す概略断面図第１０実施形態における有機ＥＬ素子の層構成を示す概略断面図第１１実施形態における有機ＥＬ素子の層構成を示す概略断面図比較例の有機ＥＬ素子の層構成を示す概略断面図第１から第１１実施形態におけるいずれかの有機ＥＬ素子を有する照明装置のブロック図

　本発明の実施形態の説明に先立ち、従来の有機ＥＬ素子における課題を説明する。

　一般に、有機ＥＬ素子には、経時的に発光色が変化しにくいことが求められる。発光色が変化すると、目的とする発光色を得ることができなくなり、発光不良となる可能性がある。発光色は、人間の感じる光の特質であり、色度として数値化することができる。有機ＥＬ素子を長寿命化するためには、色度ができるだけ変化しない設計が求められる。

　しかしながら、既存の有機ＥＬ素子では使用し続けることにより発光色のずれが生じる。複数の発光層を組合せた有機ＥＬ素子では、発光層ごとに発光色のずれの度合が異なり、発光色のバランスが崩れやすくなる。そのため、発光色の変化しにくい有機ＥＬ素子を作製することは容易ではない。

　また、有機ＥＬ素子には、発光効率を向上させること、低電圧で駆動させることが求められる。発光効率は、有機ＥＬ素子に投入した電力（電気エネルギー）に対して取り出される光エネルギーの割合である。発光効率が高くなると、より少ない電力、より低い駆動電圧で、所望の発光が得られる。また、駆動電圧が下がると、有機ＥＬ素子への与える負荷が低減され、有機ＥＬ素子の寿命が長くなる。

　特許文献１には、単色発光ユニットの発光効率を低くしたマルチユニット構造の有機ＥＬ素子が開示されている。特許文献２には、緑色発光層のホスト材料の最高占有軌道のエネルギー順位を低くしたマルチユニット構造の有機ＥＬ素子が開示されている。しかしながら、いずれも色ズレ、発光効率、駆動電圧が十分に改善しているとはいい難い。

　以下、上記の課題を解決する本発明の第１～１１実施形態における有機ＥＬ素子１００～１１００及びそのいずれかの有機ＥＬ素子１００～１１００を用いた照明装置１３００について詳細に説明する。なお図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。また、第２実施形態以降の有機ＥＬ素子２００～１１００の説明において、第１実施形態と同じ構成には同じ符号を付し、説明を省略する場合がある。

　（第１実施形態）
　図１は本発明の第１実施形態における有機ＥＬ素子１００の概略断面図である。

　有機ＥＬ素子１００は、互いに対向する位置に配置された光反射電極１と光透過電極２と、その間に積重ねられた複数の発光ユニット４を有している。光反射電極１が陰極、光透過電極２が陽極である。各発光ユニット４は発光層３を有している。隣り合う２つの発光ユニット４の間には中間層５がある。有機ＥＬ素子１００は透光性の基板７の上に支持されている。

　なお、以下の説明において、有機ＥＬ素子１００を構成する光反射電極１から光透過電極２までの上述の層を総称して、積層体と呼ぶ。

　〔発光ユニット〕
　発光ユニット４は、有機薄膜を含む複数の薄膜からなり、電圧を印加することにより発光する機能を有する。各発光ユニット４は一対の電荷輸送層６を有し、電荷輸送層６、発光層３、電荷輸送層６の順に積層されている。すなわち、発光層３が一対の電荷輸送層６に挟まれている。一つだけ発光ユニット４を有する有機ＥＬ素子の構造はシングルユニット構造と呼ばれる。複数の発光ユニット４を有する有機ＥＬ素子の構造はマルチユニット構造と呼ばれる。マルチユニット構造とは、一つの陽極と一つの陰極との間に複数の発光ユニット４が電気的に直列接続して配置された構造である。有機ＥＬ素子１００は、マルチユニット構造を有する。

　複数の発光ユニット４の中で、光反射電極１に最も近い位置に配置された発光ユニット４が反射側発光ユニット４Ａである。光透過電極２に最も近い位置に配置された発光ユニット４が透過側発光ユニット４Ｂである。発光ユニット４の数は三つ以上とすることができる。発光ユニット４の数を増やすことで、発光色を調整して所望の色を作り出すことが容易になる。発光ユニット４が三つの場合、反射側発光ユニット４Ａと透過側発光ユニット４Ｂとの間に、中間発光ユニット４Ｃが設けられる。発光ユニット４が四つ以上の場合、反射側発光ユニット４Ａと透過側発光ユニット４Ｂとの間に、複数の中間発光ユニット４Ｃが設けられる。なお、発光ユニット４の数が多くなると、構造が複雑になり、かつ、駆動電圧の上昇を招く。発光ユニット４の数は五つ以下が好ましく、二つあればよい。すなわち、中間発光ユニット４Ｃはなくてもよい。

　〔電極〕
　光反射電極１及び光透過電極２は互いに対向する位置に配置されている。電極間に電圧を印加することにより有機ＥＬ素子１００が駆動される。光反射電極１が陰極、光透過電極２が陽極である。光反射電極１は、発光ユニット４から達した光の半分以上を反射し、光透過電極２は、発光ユニット４から達した光の半分以上を透過する。この構成により、有機ＥＬ素子１００は高い光取出し効率を実現できる。

　〔中間層〕
　マルチユニット構造の有機ＥＬ素子１００において、一般に、隣り合う２つの発光ユニット４の間に中間層５が設けられている。中間層５は、隣り合う２つの発光ユニット４に電荷を注入する機能を有する。中間層５は電極的な機能を有し、電荷発生層とも呼ばれる。中間層５は、陽極側に電子を注入し、陰極側に正孔を注入する機能を有する。有機ＥＬ素子１００において、光透過電極２が陽極であるから、中間層５は、隣接する透過側発光ユニット４Ｂに電子を注入する機能を有する。光反射電極１が陰極であるから、中間層５は、反射側発光ユニット４Ａに正孔を注入する機能を有する。発光ユニット４が三つ以上のときにおいても、隣り合う二つの発光ユニット４の間に中間層５が設けられる。その場合、中間層５は全体として複数設けられる。

　〔電荷輸送層〕
　発光ユニット４は、電子又は正孔を、注入又は輸送する電荷輸送層６を有する。電荷輸送層６は、電子輸送層６Ａと正孔輸送層６Ｂとで構成される。発光ユニット４において、発光層３の陰極側（光反射電極１に近い方）に電子輸送層６Ａが配置され、発光層３の陽極側（光透過電極２に近い方）に正孔輸送層６Ｂが配置されている。なお、電荷輸送層６を設けない構造、すなわち発光層３と電極とが直接接する構造や発光層３と中間層５とが直接接する構造でもよい。また、電荷輸送層６は、正孔注入層又は電子注入層を適宜有してもよい。その場合、電子注入層は電子輸送層６Ａの陰極に対向する面に設けられる。正孔注入層は正孔輸送層６Ｂの陽極に対向する面に設けられる。

　〔基板〕
　有機ＥＬ素子１００は更に基板７を有している。基板７の上には、光透過電極２から光反射電極１までの積層体が搭載されている。基板７がこの積層体を支持している。基板７の表面に光透過電極２が形成されている。基板７に対して積層体の反対側の面に光反射電極１が形成されている。この場合、基板７は光透過性を有することが好ましい。発光ユニット４から基板７に達した光を外部に効率良く取り出すことができるからである。基板７から光を取り出す構造はボトムエミッション構造と呼ばれる。

　その逆に、基板７の表面に光反射電極１を形成し、基板７に対して積層体の反対側に光透過電極２が形成された構造でもよい。この場合、基板７の光透過性が低くてもよく、あるいは基板７は光透過性を有していなくてもよい。基板７に対して積層体の反対側から光を取り出す構造はトップエミッション構造と呼ばれる。

　有機ＥＬ素子１００は、ボトムエミッション構造であっても、トップエミッション構造であってもよい。ボトムエミッション構造は、基板７を窓として光を外部に取り出すことができるので、照明用の発光装置として有利である。

　〔発光層〕
　発光ユニット４は発光層３を有している。反射側発光ユニット４Ａと透過側発光ユニット４Ｂは青色光を発する青色発光層３Ｂ、緑色光を発する緑色発光層３Ｇ、赤色光を発する赤色発光層３Ｒを有している。これらの発光層３Ｂ，３Ｇ，３Ｒは、光反射電極１に近い方からこの順に配置されている。反射側発光ユニット４Ａと透過側発光ユニット４Ｂとのそれぞれが、赤色発光層３Ｒを有している。ひとつの発光ユニット４内において、各発光層３Ｂ，３Ｇ，３Ｒは青色発光層３Ｂ、緑色発光層３Ｇ、赤色発光層３Ｒの順に薄くなっている。青色発光層３Ｂは、青色光を発する青色発光材料を含んでいる。緑色発光層３Ｇは、緑色光を発する緑色発光材料を含んでいる。赤色発光層３Ｒは赤色光を発する赤色発光材料を含んでいる。有機ＥＬ素子１００から、これらの赤色光、緑色光、青色光は合成（混合）されて、出射する。出射光の光色は、色度座標上に示すことができる。白色光とは、色度座標の黒体軌跡及びその近傍に位置する光色のことをいう。

　赤色光のスペクトルは、波長５９０ｎｍ以上、７００ｎｍ以下の波長域に最大の発光強度を有する。緑色光のスペクトルは、波長５００ｎｍ以上、５９０ｎｍ未満の波長域に最大の発光強度を有する。青色光のスペクトルは、波長４２０ｎｍ以上、５００ｎｍ未満の波長域に最大の発光強度を有する。青色光のスペクトルは４６０ｎｍ以上、５００ｎｍ未満の波長域に最も大きい発光強度を有することが好ましい。青色発光材料の発光効率において、４６０ｎｍ以上、５００ｎｍ未満の波長域に最大強度を示す青色発光材料は、同等の量子効率を有する４６０ｎｍ未満の青色発光材料に対し高い輝度が得られ、高い発光効率を得られるからである。４２０ｎｍ以上４６０ｎｍ未満の波長域に最も大きい発光強度を有する青色光においても、白色光を合成することは可能である。この場合、合成される白色光の色度範囲を広げることができる。

　赤色光、緑色光、青色光の合成により作り出される光色は、各スペクトルの積分値に依存する。この積分値を所望の比率にすることにより白色光が得られる。その比率としては、赤色光：緑色光：青色光の比が２：１：１程度となることが好ましい。この比率により白色光が合成される。最大強度の波長域が４６０ｎｍ以上５００ｎｍ未満の青色光を用いることにより、上記の比率を実現できる。また、４６０ｎｍ未満の青色光を用いる場合、白色光を得るために、青色光の積分値の比率が全体（１００％）に対して２５％未満になってもよい。

　上記のように赤色光の比率が緑色光、青色光の比率より大きい。このことは、赤色発光層３Ｒを緑色発光層３Ｇ，青色発光層３Ｂよりも厚くすることを要する。ところが、赤色発光層３Ｒが厚くなると、先に説明したように緑色光、青色光の吸収が起きやすくなる。そこで、赤色発光層３Ｒを複数の発光ユニット４に分けて配置して、それぞれの赤色発光層３Ｒを薄くすることが好ましい。

　〔発光層の膜厚〕
　同一の発光ユニット４が赤色発光層３Ｒと青色発光層３Ｂとを有する場合、赤色発光層３Ｒの好ましい膜厚は、１ｎｍ以上、１０ｎｍ以下、青色発光層３Ｂの好ましい膜厚は、２０ｎｍ以上、５０ｎｍ以下である。同一の発光ユニット４が赤色発光層３Ｒと緑色発光層３Ｇとを有する場合、赤色発光層３Ｒの好ましい膜厚は、１ｎｍ以上、１０ｎｍ以下、緑色発光層３Ｇの好ましい膜厚は、２０ｎｍ以上、５０ｎｍ以下である。同一の発光ユニット４が赤色発光層３Ｒ、緑色発光層３Ｇ、青色発光層３Ｂを有する場合、赤色発光層３Ｒの好ましい膜厚は、１ｎｍ以上、５ｎｍ以下、緑色発光層３Ｇの好ましい膜厚は、５ｎｍ以上、１０ｎｍ以下、青色発光層３Ｂの好ましい膜厚は、２０ｎｍ以上、３０ｎｍ以下である。これらの膜厚にすることにより、発光効率の良い、駆動電圧の低い、かつ、色ズレの抑制された有機ＥＬ素子１００を得ることができる。

　上記の発光層３の膜厚の関係は、一つの発光ユニット４内での関係である。例えば、一の発光ユニット４内の赤色発光層３Ｒの膜厚が、他の発光ユニット４内の青色発光層３Ｂ又は緑色発光層３Ｇの膜厚よりも厚くなってもよい。エネルギー吸収は隣接する発光層３の間において強く生じるからである。また、一般的に、発光層３の位置や膜厚により光学干渉の影響が異なるため、発光層３の膜厚は発光ユニット４ごとに設計されればよいからである。

　〔材料及び製造方法〕
　以下、上記で説明した有機ＥＬ素子に用いる材料、及び、有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。

　基板７には、有機ＥＬ素子１００を形成するのに適した材料を用いることができる。例えば、ガラス、樹脂などを用いることができる。

　陽極である光透過電極２の材料として、仕事関数の大きい金属、金属化合物、導電性高分子、あるいはこれらの混合物からなる導電性の材料を用いることが好ましい。陽極から光を取り出す場合、透光性の導電材料が用いられる。例えば、金、アルミニウムなどの金属、ＣｕＩ、ＩＴＯ（インジウム－スズ酸化物）、ＳｎＯ_２、ＺｎＯ、ＩＺＯ（インジウム－亜鉛酸化物）などの金属化合物、ポリアニリン等の導電性高分子及び任意のアクセプタ等をドープした導電性高分子、また、カーボンナノチューブなどを用いることができる。ＩＴＯを用いれば導電性の高い透明電極を形成することができる。

　陰極である光反射電極１の材料として、仕事関数の小さい金属、金属化合物及びこれらの混合物からなる材料を用いることが好ましい。陰極の材料として、アルカリ金属、アルカリ土類金属等、およびこれらと他の金属との化合物などを用いることができる。例えば、アルミニウム、銀、ナトリウム、ナトリウム－カリウム合金、リチウム、マグネシウムなどの金属、マグネシウム－銀混合物、マグネシウム－インジウム混合物、アルミニウム－リチウムなどの金属化合物を用いることができる。さらに陽極として、複数の導電材料が積層されていてもよい。例えば、アルカリ金属／Ａｌの積層、アルカリ土類金属／Ａｌの積層、アルカリ土類金属／Ａｇの積層、マグネシウム－銀合金／Ａｇの積層などを用いることができる。アルミニウム、銀などを用いることにより、光反射性の高い電極ができる。

　発光層３の材料として、発光材料となるゲスト材料、いわゆる発光ドーパントと、発光ドーパントを受け入れる媒質となるホスト材料とが用いられる。発光ドーパントの材料は、リン光の発光材料、及び、蛍光の発光材料などが用いられる。青色発光材料、赤色発光材料、緑色発光材料として、リン光発光材料が用いられる。一般に、発光する際に、リン光発光材料よりも、蛍光発光材料の方が多くのエネルギーを要する。リン光発光材料を用いることにより、高い光取り出し効率が得られる。同時に低電圧化が容易になる。そのため、発光材料として、リン光発光材料を用いることが好ましい。複数の発光層３に含まれる発光材料の全てがリン光発光材料であることが、さらに好ましい。低電圧駆動の有機ＥＬ素子を構成することができるからである。なお、発光ドーパントとして、いわゆるリン光及びケイ光にカテゴリー分けされるもの以外のドーパントが用いられてもよい。例えば、リン光のエネルギーレベルから蛍光のエネルギーレベルに遷移して発光する発光材料を用いてもよい。

　リン光の場合、発光層３のホスト材料として、ＣＤＢＰ、ＣＢＰ、ＴＣＴＡなどを用いることができる。リン光青色の発光ドーパントとして、ＦＩｒｐｉｃなどを用いることができる。リン光緑色の発光ドーパントとして、Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）などを用いることができる。リン光赤色の発光ドーパントとして、Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）などを用いることができる。発光ドーパントのドープ濃度は１～４０質量％にすることができる。

　　蛍光の場合、発光層３のホスト材料として、Ａｌｑ３、ＴＢＡＤＮなどを用いることができる。蛍光赤色の発光ドーパントとして、ＤＣＪＴＢなどを用いることができる。蛍光緑色の発光ドーパントとして、Ｃ５４５Ｔ、ｃｏｕｍａｒｉｎｅ６、Ｒｕｂｒｅｎｅなどを用いることができる。蛍光青色の発光ドーパントとして、ＴＢＰ、ｐｅｒｙｌｅｎｅなどを用いることができる。また、電荷移動補助ドーパントを用いることも好ましく、例えば、ＮＰＤなどを用いることができる。発光ドーパントと電荷移動補助ドーパントとを合わせた合計のドープ濃度は１～３０質量％にすることができる。

　中間層５には、ＢＣＰ：Ｌｉ、ＩＴＯなどを用いることができる。例えば、中間層５を、ＢＣＰ：Ｌｉからなる第１層を陽極側に、ＩＴＯからなる第２層を陰極側に配置した２層構成のものにすることができる。また、中間層５は金属薄膜により構成してもよい。金属薄膜は光を透過し得る。例えば、Ａｇ、Ａｌなどにより、中間層５を形成することができる。

　電子輸送層６Ａには、Ａｌｑ３などを用いることができる。電子注入層には、ＬｉＦなどを用いることができる。

　正孔輸送層６Ｂには、ＨＡＴ－ＣＮ６などを用いることができる。正孔注入層にはα-ＮＤＰなどを用いることができる。

　なお、上記の材料中、
ＣＤＢＰは、４，４’‐ｂｉｓ（９‐ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）‐２，２’‐ｄｉｍｅｔｈｙｌ‐ｂｉｐｈｅｎｙｌを表している。
ＣＢＰは、４，４’‐ｂｉｓ（９‐ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）‐１‐１’ｂｉｐｈｅｎｙｌを表している。
ＴＣＴＡは、４，４’，４”‐ｔｒｉｓ（ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ‐９‐ｙｌ）‐ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅを表している。
ＦＩｒｐｉｃは、ｂｉｓ（４，６‐ｄｉｆｌｕｏｒｏｐｈｅｎｙｌｐｙｒｉｄｉｎａｔｏ‐Ｎ，Ｃ２）ｐｉｃｏｌｉｎａｔｏｉｒｉｄｉｕｍを表している。
Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）は、ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｏｂｉｓ２-(２-ｐｙｒｉｄｙｌ)　ｐｈｅｎｙｌｉｒｉｄｉｕｍを表している。
Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）は、ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｏｂｉｓ２‐（２’‐ｂｅｎｚｏ（４，５‐α）ｔｈｉｅｎｙｌ）　ｐｙｒｉｄｉｎａｔｏ‐Ｎ，Ｃ２’　ｉｒｉｄｉｕｍを表している。
Ａｌｑ３は、ｔｒｉｓ（８‐ｈｙｄｒｏｘｙ‐ｑｕｉｎｏｌｉｎａｔｏ）　ａｌｕｍｉｎｉｕｍを表している。
ＴＢＡＤＮは、２‐ｔｅｒｔ‐ｂｕｔｙｌ‐９，１０‐ｂｉｓ‐（β‐ｎａｐｈｔｈｙｌ）‐ａｎｔｈｒａｃｅｎｅを表している。
ＤＣＪＴＢは、４‐（ｄｉｃｙａｎｏｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）‐２‐ｔｅｒｔ‐ｂｕｔｙｌ‐６‐（１，１，７，７‐ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ　ｊｕｌｏｌｉｄｙｌ‐９‐ｅｎｙｌ）‐４ｈ‐ｐｙｒａｎを表している。
Ｃ５４５Ｔは、クマリンＣ５４５Ｔのことであり、１０‐(２‐ｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌｙｌ)‐１，１，７，７‐ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ‐２，３，６，７-ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏ‐１Ｈ，５Ｈ，１１Ｈ－(１)ｂｅｎｚｏｐｙｒｏｐｙｒａｎｏ(６，７－８－Ｉ，ｊ)ｑｕｉｎｏｌｉｚｉｎ‐１１‐ｏｎｅを表している。
Ｃｏｕｍａｒｉｎｅ６は、３‐（２‐ｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌｙｌ）‐７‐（ｄｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｃｏｕｍａｒｉｎｅを表している。
Ｒｕｂｒｅｎｅは、ｔｅｔｒａｐｈｅｎｙｌｎａｐｈｔｈａｃｅｎｅを表している。
ＴＢＰは、２，５，８，１１‐ｔｅｔｒａ‐ｔｅｒｔ‐ｂｕｔｙｌｐｅｒｙｌｅｎｅを表している。
ＮＰＤは、Ｎ，Ｎ’‐ｂｉｓ（１‐ｎａｐｈｔｈｙｌ）‐Ｎ，Ｎ’‐ｄｉｐｈｅｎｙｌ‐４，４‐ｂｉｐｈｅｎｙｌを表している。
ＢＣＰは、２，９‐ｄｉｍｅｔｈｙｌ‐４，７‐ｄｉｐｈｅｎｙｌ‐１，１０‐ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅを表している。
ＨＡＴ－ＣＮ６は、１，４，５，８，９，１１‐ｈｅｘａａｚａｔｒｉｐｈｅｎｙｌｅｎｅ‐ｈｅｘａｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅを表している。
ＴＰＤは、Ｎ，Ｎ’‐ｄｉｐｈｅｎｙｌ‐Ｎ，Ｎ’‐（３‐ｍｅｔｈｙｌ　ｐｈｅｎｙｌ）‐１，１’‐ｂｉｐｈｅｎｙｌ－４，４’‐　ｄｉａｍｉｎｅを表している。

　各電極の膜厚は、例えば、１０～３００ｎｍ程度にすることができる。光反射電極１と光透過電極２との間の膜厚は、例えば、１０～１００ｎｍ程度にすることができる。好ましくは、５０～５００ｎｍ程度にすることができる。

　成膜方法は、特に限定されるものではない。例えば、真空蒸着法やスパッタリング法、塗布法などを挙げることができる。

　安定な面発光を得るために、各層の面内膜厚を均一にすることが好ましい。例えば、真空蒸着法において、蒸発源角度、基板－蒸発源間の距離（高さ）、基板回転中心－蒸発源間の距離（オフセット）などを適宜調整することにより、面内バラツキの小さい所望の膜厚を得ることができる。

　上記の材料を上記の方法により順に積層することにより、図１に示す層構成の有機ＥＬ素子１００を製造することができる。積層は、通常、基板７から順番に行うことができる。

　有機ＥＬ素子１００において、同色の発光層３が、異なる発光ユニット４に配置されている。一の発光ユニット４と他の発光ユニット４とにおいて、同色の発光層３が配置される場合、同じ発光材料を用いることが好ましい。材料数の削減、積層プロセスの簡素化により、製造コストを抑制できるからである。有機ＥＬ素子１００において、赤色発光層３Ｒが複数の発光ユニット４に配置されるので、各赤色発光層３Ｒの赤色発光材料として、同じ材料が用いられることが好ましい。緑色発光層３Ｇが複数の発光ユニット４に配置される場合、各緑色発光層３Ｇの緑色発光材料として、同じ材料が用いられることが好ましい。青色発光層３Ｂが複数の発光ユニット４に配置される場合、各青色発光層３Ｂの青色発光材料として、同じ材料が用いられることが好ましい。同色の発光層３が複数の発光ユニット４に配置される場合、全て同じ発光材料であることが好ましい。また、発光ドーパントだけでなくホスト材料も同じにすることがさらに好ましい。なお、同色の発光層３が複数の発光ユニット４に配置される場合、同色の発光層３の膜厚は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。一般的に、発光層３の位置や膜厚により光学干渉の影響が異なるため、発光層３の膜厚は発光ユニット４ごとに設計されればよいからである。

　〔照明装置〕
　図１３は有機ＥＬ素子１００を有する照明装置１３００のブロック図である。照明装置１３００は、有機ＥＬ素子１００を駆動するための電源回路１０を有する。照明装置１３００の外部から電源回路１０に電力が供給される。なお、照明装置１３００は、有機ＥＬ素子１００に替えて、後述の第２～１１の有機ＥＬ素子２００～１１００を有してもよい。

　ここまで、第１実施形態の有機ＥＬ素子１００について説明した。以下、他の実施形態について、２つの発光ユニット４を有する場合を例にして説明する。第１実施形態と同じ構成については、同じ符号を付し、説明を省略する場合がある。

　（第２実施形態）
　図２は本発明の第２実施形態における有機ＥＬ素子２００の概略断面図である。有機ＥＬ素子２００において、反射側発光ユニット４Ａの発光層３は、光反射電極１に近い方から青色発光層３Ｂ、赤色発光層３Ｒの順に配置されおり、緑色発光層３Ｇを有していない。青色発光層３Ｂよりも赤色発光層３Ｒが薄い。透過側発光ユニット４Ｂの発光層３は、光反射電極１側から青色発光層３Ｂ、緑色発光層３Ｇ、赤色発光層３Ｒの順に配置されている。青色発光層３Ｂより緑色発光層３Ｇが薄く、緑色発光層３Ｇより赤色発光層３Ｒが薄い。

　（第３実施形態）
　図３は本発明の第３実施形態における有機ＥＬ素子３００の概略断面図である。有機ＥＬ素子３００において、反射側発光ユニット４Ａの発光層３は、光反射電極１に近い方から青色発光層３Ｂ、緑色発光層３Ｇ、赤色発光層３Ｒの順に配置されている。青色発光層３Ｂより緑色発光層３Ｇが薄く、緑色発光層３Ｇより赤色発光層３Ｒが薄い。透過側発光ユニット４Ｂの発光層３は、光反射電極１に近い方から青色発光層３Ｂ、赤色発光層３Ｒの順に配置されており、緑色発光層３Ｇを有していない。青色発光層３Ｂより赤色発光層３Ｒが薄い。

　（第４実施形態）
　図４は本発明の第４実施形態における有機ＥＬ素子４００の概略断面図である。有機ＥＬ素子４００において、反射側発光ユニット４Ａの発光層３は、光反射電極１に近い方から青色発光層３Ｂ、緑色発光層３Ｇ、赤色発光層３Ｒの順に配置されている。青色発光層３Ｂより緑色発光層３Ｇが薄く、緑色発光層３Ｇより赤色発光層３Ｒが薄い。透過側発光ユニット４Ｂの発光層３は、光反射電極１に近い方から緑色発光層３Ｇ、赤色発光層３Ｒの順に配置されており、青色発光層３Ｂを有していない。緑色発光層３Ｇより赤色発光層３Ｒが薄い。

　（第５実施形態）
　図５は本発明の第５実施形態における有機ＥＬ素子５００の概略断面図である。有機ＥＬ素子５００において、反射側発光ユニット４Ａの発光層３は、光反射電極１に近い方から緑色発光層３Ｇ、赤色発光層３Ｒの順に配置されており、青色発光層３Ｂを有していない。緑色発光層３Ｇより赤色発光層３Ｒが薄い。透過側発光ユニット４Ｂの発光層３は、光反射電極１に近い方から青色発光層３Ｂ、緑色発光層３Ｇ，赤色発光層３Ｒの順に配置されている。青色発光層３Ｂより緑色発光層３Ｇが薄く、緑色発光層３Ｇより赤色発光層３Ｒが薄い。

　（第６実施形態）
　図６は本発明の第６実施形態における有機ＥＬ素子６００の概略断面図である。有機ＥＬ素子６００において、反射側発光ユニット４Ａの発光層３は、光反射電極１に近い方から青色発光層３Ｂ、赤色発光層３Ｒの順に配置されており、緑色発光層３Ｇを有していない。青色発光層３Ｂより赤色発光層３Ｒが薄い。透過側発光ユニット４Ｂの発光層３は、光反射電極１に近い方から緑色発光層３Ｇ、赤色発光層３Ｒの順に配置されており、青色発光層３Ｂを有していない。緑色発光層３Ｇより赤色発光層３Ｒが薄い。

　（第７実施形態）
　図７は本発明の第７実施形態における有機ＥＬ素子７００の概略断面図である。有機ＥＬ素子７００において、反射側発光ユニット４Ａの発光層３は、光反射電極１に近い方から緑色発光層３Ｇ、赤色発光層３Ｒの順に配置されており、青色発光層３Ｂを有していない。緑色発光層３Ｇより赤色発光層３Ｒが薄い。透過側発光ユニット４Ｂの発光層３は、光反射電極１に近い方から青色発光層３Ｂ、赤色発光層３Ｒの順に配置されており、緑色発光層３Ｇを有していない。青色発光層３Ｂより赤色発光層３Ｒが薄い。

　（第８実施形態）
　図８は本発明の第８実施形態における有機ＥＬ素子８００の概略断面図である。有機ＥＬ素子８００において、反射側発光ユニット４Ａの発光層３は、光反射電極１に近い方から青色発光層３Ｂ、緑色発光層３Ｇ，赤色発光層３Ｒの順に配置されている。青色発光層３Ｂより緑色発光層３Ｇが薄く、緑色発光層３Ｇより赤色発光層３Ｒが薄い。透過側発光ユニット４Ｂの発光層３は、赤色発光層３Ｒのみ配置されており、青色発光層３Ｂ及び緑色発光層３Ｇを有していない。

　（第９実施形態）
　図９は本発明の第９実施形態における有機ＥＬ素子９００の概略断面図である。有機ＥＬ素子９００において、反射側発光ユニット４Ａの発光層３は、赤色発光層３Ｒのみ配置されており、緑色発光層３Ｇ及び青色発光層３Ｂを有していない。透過側発光ユニット４Ｂの発光層３は、光反射電極１に近い方から青色発光層３Ｂ、緑色発光層３Ｇ，赤色発光層３Ｒの順に配置されている。青色発光層３Ｂより緑色発光層３Ｇが薄く、緑色発光層３Ｇより赤色発光層３Ｒが薄い。

　（第１０実施形態）
　図１０は本発明の第１０実施形態における有機ＥＬ素子１０００の概略断面図である。有機ＥＬ素子１０００において、反射側発光ユニット４Ａの発光層３は、光反射電極１に近い方から青色発光層３Ｂ、赤色発光層３Ｒの順に配置されており、緑色発光層３Ｇを有していない。青色発光層３Ｂより赤色発光層３Ｒが薄い。透過側発光ユニット４Ｂの発光層３は、赤色発光層３Ｒのみ配置され、緑色発光層３Ｇ及び青色発光層３Ｂを有していない。

　（第１１実施形態）
　図１１本発明の第１１実施形態における有機ＥＬ素子１１００の概略断面図である。有機ＥＬ素子１１００において、反射側発光ユニット４Ａの発光層３は、赤色発光層３Ｒのみ配置され、緑色発光層３Ｇ及び青色発光層３Ｂを有していない。透過側発光ユニット４Ｂの発光層３は、光反射電極１に近い方から青色発光層３Ｂ、赤色発光層３Ｒの順に配置されており、緑色発光層３Ｇを有していない。青色発光層３Ｂより赤色発光層３Ｒが薄い。

　以下、各実施形態に共通する構成とその効果について説明する。なお、有機ＥＬ素子１００は、２つの発光ユニット４を有し、中間発光ユニット４Ｃを有さない場合について説明する。また、有機ＥＬ素子１００～１１００における２つの発光ユニット４において、一方が第１発光ユニット、他方が発光ユニットが第２発光ユニットになる。

　有機ＥＬ素子１００～１１００において、互いに対向する光反射電極１と光透過電極との間に、第１発光ユニットと第２発光ユニットとが積重ねられている。ここで、第１発光ユニットが反射側発光ユニット４Ａ、第２発光ユニットが透過側発光ユニット４Ｂとする。発光ユニット４はいずれも赤色発光層３Ｒ有する。反射側発光ユニット４Ａ、透過側発光ユニット４Ｂにおいて、緑色発光層３Ｇを有する場合、赤色発光層３Ｒは緑色発光層３Ｇより薄い。青色発光層３Ｂを有する場合、赤色発光層３Ｒが青色発光層３Ｂより薄い。

　一般に、それぞれ異なる色を発する複数の発光層を有する有機ＥＬ素子において、短波長の光は長波長の光を発する発光層に吸収される。短波長の発光が相対的に弱くなるとともに長波長の発光が強くなりすぎる現象（過剰発光）が生じ得る。光の波長は赤色光、緑色光、青色光の順に短くなる。各発光層からの発光は有機ＥＬ素子から合成（混合）された状態で放出される。

　発光ユニットが緑色発光層と赤色発光層の２層を有する場合、緑色発光層が発した緑色光は赤色発光層に吸収される。発光ユニットが赤色発光層、青色発光層の２層を有する場合、青色光が赤色発光層に吸収される。発光ユニットが赤色発光層、緑色発光層、青色発光層の３層を有する場合、青色光は緑色発光層と赤色発光層とに吸収され、緑色光が赤色発光層に吸収される。

　吸収される光の割合は、発光波長の差が大きいほど大きくなる。一般に青色光が赤色発光層に吸収される割合が、緑色光が赤色発光層に吸収される割合よりも大きい。吸収された光の一部は熱に変換される。この熱は発光効率の低下の原因になるばかりか、発光層の劣化の原因となる。発光層が劣化すると、その発光効率が初期に比べて低くなる。その結果、各発光層からの発光の強度バランスが崩れる。このことが合成光の光色のずれる主な原因となる。

　光の吸収を減らす方法として、光を吸収する発光層を薄くすることが考えられる。上述の通り、一般に発光層の中で最も光を吸収する割合が大きいのは赤色発光層である。しかしながら、薄くなった発光層の発光強度も小さくなる。所望の白色光を得るために、各発光層からの発光強度の割合を所定の割合にする必要がある。ところが、赤色発光層を薄くすると、必要な赤色光の強度が不足し、所望する白色光を得ることができなくなる。

　有機ＥＬ素子１００～１１００は反射側発光ユニット４Ａと透過側発光ユニット４Ｂの両方が赤色発光層を有している。すなわち、発光層の中で最も光を吸収する割合の大きい赤色発光層３Ｒが、複数の発光ユニット４に分散して配置されている。この分散配置によって、発光ユニット４Ａ，４Ｂのそれぞれに赤色発光層３Ｒは、ひとつの発光ユニットのみに赤色発光層を配置する有機ＥＬ素子に比べて、薄くできる。その上で、必要とされる赤色光の発光強度が確保できる。

　更に、発光ユニット４Ａ，４Ｂのそれぞれの赤色発光層３Ｒを青色発光層３Ｂ、緑色発光層３Ｇよりも薄くする構成は、赤色発光層３Ｒで吸収される青色光及び緑色光の割合を減らすことができる。吸収される光を減らすことにより、赤色発光層３Ｒの発熱が減る。赤色発光層３Ｒのみならず、他の発光層３の劣化もが抑制される。その結果、有機ＥＬ素子１００～１１００において、白色光の経時的な色ズレが抑制され得る。すなわち、長寿命化が可能になる。さらに、発光層３の劣化による駆動電圧の上昇も抑制できるので、低電圧駆動が可能になる。なお、中間発光ユニット４Ｃが設けられる場合も、同様の理由で、同一の中間発光ユニット４Ｃ内の発光層３は、波長が長い順に膜厚が薄いことが好ましい。

　同様の理由により、有機ＥＬ素子１００～５００、８００，９００のように、発光ユニット４Ａ，４Ｂのそれぞれが、緑色発光層３Ｇと青色発光層３Ｂとの両方を有している場合、緑色発光層３Ｇは青色発光層３Ｂより薄いことが好ましい。

　更に好ましい例について、以下に説明する。

　有機ＥＬ素子１００～８００，１０００のように、第１発光ユニットは複数の発光ユニット４のなかで光反射電極１に最も近い位置に配置することが好ましい。先に述べたように第１発光ユニットとは、青色発光層３Ｂと緑色発光層３Ｇとの少なくとも一つを含んでいる発光ユニット４である。反射側発光ユニット４Ａが第１発光ユニットである。

　一般に、反射面において、入射光と反射光が干渉し合うと、互いに増幅あるいは減衰する現象が発生する。本実施形態において、発光層３からの発光のうち、光反射電極１へ向かう光が入射光であり、光反射電極１で反射された光が反射光である。これら入射光と反射光が干渉により互いに増幅あるいは減衰する。発光層３と光反射電極１との距離と、光の波長に依存して、増幅するか減衰するが決まる。発光層３と光反射電極１の距離は、その間の膜厚で決まる。この膜厚が光を増幅するように適宜設計されることにより、光が効率良く取り出される。一般にこの距離が短いほど、また、光の波長が短いほど、干渉現象が現れやすい。すなわち、増幅され易い（減衰もされ易い。）。そのため、光反射電極１に最も近い位置にある発光ユニット４、すなわち反射側発光ユニット４Ａが青色発光層３Ｂまたは緑色発光層３Ｇを有することが好ましい。

　同様の理由により、有機ＥＬ素子１００，３００～５００，７００，８００のように、第１発光ユニットである反射側発光ユニット４Ａにおいて、青色発光層３Ｂまたは緑色発光層３Ｇが光反射電極１に近い位置に配置されることが好ましい。具体的に説明すると、反射側発光ユニット４Ａが緑色発光層３Ｇを有する場合、反射側発光ユニット４Ａにおいて、緑色発光層３Ｇは赤色発光層３Ｒより光反射電極１に近い位置に配置されることが好ましい。青色発光層３Ｂを有する場合、青色発光層３Ｂは赤色発光層３Ｒより光反射電極１に近い位置に配置されることが好ましい。また、有機ＥＬ素子１００，３００，４００，８００のように、反射側発光ユニット４Ａが緑色発光層３Ｇと青色発光層３Ｂとを含んでいる場合、青色発光層３Ｂは緑色発光層３Ｇより光反射電極１に近い位置に配置され，緑色発光層３Ｇは赤色発光層３Ｒより光反射電極１に近い位置に配置されることが好ましい。なお、透過側発光ユニット４Ｂにおいても同じ順番で発光層３を配置すると、干渉の効果による増幅効果を得ることができる。

　青色発光層３Ｂにおいて、有機ＥＬ素子４００，６００，８００，１０００のように、第１発光ユニットのみが、青色発光層３Ｂを有することができる。

　一般にエネルギー順位の高い青色発光材料の発光には他色の発光材料に比べて高いエネルギーを要する。そのため、青色発光層３Ｂの駆動電圧は他の色の発光層３より高くなる。青色発光層３Ｂが複数の発光ユニット４に配置されている場合、発光ユニット４において青色発光層３Ｂを発光させるため、駆動電圧が高くなる傾向がある。そこで、反射側発光ユニット４Ａのみが青色発光層３Ｂを有する構成により、駆動電圧が抑制され得る。

　青色発光層３Ｂの別の配置例として、有機ＥＬ素子１００～３００のように、複数の発光ユニット４の全てが青色発光層３Ｂを有することができる。一般に青色発光材料において、経時的な発光強度の変化が生じやすい。そのため、青色発光層３Ｂを有する発光ユニット４は色ズレが生じやすい。青色発光層３Ｂを有する発光ユニット４と、青色発光層３Ｂを有さない発光ユニット４とが同じ有機ＥＬ素子に存在する場合、発光ユニット間での色ズレが違う傾向になるため、有機ＥＬ素子の色ズレが大きくなる場合がある。複数の発光ユニット４の全てが青色発光層３Ｂを有する構成により、青色発光層３Ｂに起因する色ズレを少なくすることができる。長寿命化が実現され得る。

　合成光の光色の調整を容易にするために、有機ＥＬ素子１００～５００，８００，９００のように、少なくとも一つの発光ユニット４が赤色発光層３Ｒ、緑色発光層３Ｇ、青色発光層３Ｂの３層全てを有することが好ましい。各発光ユニット４のそれぞれに細やかな色調整をするために、有機ＥＬ素子１００のように、全ての発光ユニット４が、赤色発光層３Ｒ、緑色発光層３Ｇ、青色発光層３Ｂの３層全てを有することが好ましい。この構成により、各発光ユニット４の経時的な色ズレを小さくできるので、全体としての色ズレが抑制される。すなわち、長寿命の有機ＥＬ素子を得ることができる。

　〔実施例〕
　実施例１～１１として、図１～１１に示す層構成の有機ＥＬ素子１００～１１００を作製している。いずれの実施例においても、互いに対向する光反射電極１と光透過電極２との間に、反射側発光ユニット４Ａと透過側発光ユニット４Ｂの２つの発光ユニット４が積重ねて配置されている。各実施例における積層体の、材料、厚さを表１に示す。発光ユニット４における発光層３は、第１～１１の実施形態と同様に、光反射電極１に近い方から、青色発光層３Ｂ、緑色発光層３Ｇ、赤色発光層３Ｒの順に配置されている。発光層３の膜厚は、青色発光層３Ｂ、緑色発光層３Ｇ、赤色発光層３Ｒの順に薄くなっている。また、同色の発光層３において、同じ材料（ホストおよび発光ドーパント）を用いる。発光ドーパントはいずれの発光層３においてもリン光発光材料を用いている。青色発光層３Ｂのホスト材料はＣＤＢＰ、発光ドーパントはＦＩｒ（ｐｉｃ）、濃度は２５質量％である。緑色発光層３Ｇのホスト材料はＣＢＰ、発光ドーパントはＩｒ(ｐｐｙ)２(ａｃａｃ)、濃度は２０質量％である。赤色発光層３Ｒのホスト材料はＴＣＴＡ、発光ドーパントは、Ｂｔｐ２Ｉｒ(ａｃａｃ)、濃度は１０質量％である。各実施例において、発光色がほぼ等しくなるように、発光層３の膜厚を適宜調整している。赤色光、緑色光、青色光の発光強度の比率は２：１：１とした。有機ＥＬ素子の全体の発光色は白色とした。

　中間層５は、ＢＣＰ：Ｌｉ、厚さは３ｎｍとしている。

　反射側発光ユニット４Ａの電子輸送層６ＡはＡｌｑ３、厚さは７５ｎｍ、電子注入層はＬｉＦとしている。反射側発光ユニット４Ａの正孔輸送層６ＢはＨＡＴ-ＣＮ６、厚さ２０ｎｍ、正孔注入層はα-ＮＤＰとしている。透過側発光ユニット４Ｂの電子輸送層６ＡはＡｌｑ３、厚さは７５ｎｍとしている。透過側発光ユニット４Ｂの正孔輸送層６ＢはＨＡＴ-ＣＮ６、厚さ５０ｎｍ、正孔注入層はα-ＮＤＰとしている。

　光反射電極１はＡｌ、厚さは１５０ｎｍとしている。光透過電極２はＩＴＯ、厚さは１５０ｎｍとしている。

　比較例として、図１２に示す有機ＥＬ素子１２００を作製している。有機ＥＬ素子１２００において、反射側発光ユニット１４Ａが青色発光層１３Ｂ、緑色発光層１３Ｇを有し、光反射電極１に近い方からこの順に配置されている。透過側発光ユニット１４Ｂが赤色発光層１３Ｒのみを有している。赤色発光層１３Ｒは一方の発光ユニットのみに配置されている。すなわち複数の発光ユニットに分散して配置されていない。発光層１３のホスト材料、発光ドーパント、その濃度、及び中間層等の構成は実施例１～１１と同じである。比較例の積層体の、材料、厚さは表１の通りである。

　各実施例及び比較例の構成、及び、評価の結果を表２に示す。発光ユニットの発光層の構成を示す列において、記号Ｒ、Ｇ、Ｂは赤色発光層、緑色発光層、青色発光層を示し、左側列が光反射側ユニットの発光層、右側列が透過側ユニットの発光層を示す。評価は、外部量子効率比、駆動電圧比、電力効率比、輝度寿命比、経時色度変化寿命比を行っている。いずれも比較例の値を基準とした相対値で示している。輝度寿命（ＬＴ７０）比は発光の輝度が劣化して初期に比べて輝度が７０％になったときの時間比を示している。

　経時色度変化寿命比は、色度が好ましい色度変化の許容範囲量を超えたときの時間の比である。具体的には、経時色度変化寿命は、色度座標ＣＩＥ１９７６（ｕ’ｖ’）に基づき、初期色度を（ｕ１’，ｖ１’）とし、連続点灯により劣化した色度を（ｕ２’，ｖ２’）としたときに、次の式、の関係が満たされる時間で示される。

　Ｄｕ’ｖ’　＝　｛（Δｕ’）２＋（Δｖ’）２｝＾（１／２）　＞　０．００７　（１）
　式（１）において、Δｕ’＝ｕ２’－ｕ１’であり、Δｖ＝ｖ２’－ｖ１’である。また、「＾」は乗数の記号であり、例えば「＾ｎ」はｎ乗を示す。なお、照明用途としては、色度変化Ｄｕ’ｖ’が０．００７以下であることが好ましい。

　実施例１～７において、比較例に比べて、外部量子効率比が高く、電力効率比が高いことを示している。すなわち実施例１～７において、発光効率が改善されている。また、輝度寿命比及び経時色度変化寿命比が大きくなっている。長寿命化が実現できることを示している。なお、実施例１～７において、駆動電圧比が高くなる傾向があるものの、その上昇比率は少ない。駆動電圧の上昇に比して、外部量子効率比、電力効率比が、それ以上改善している。投入電力が同じ場合、比較例よりも実施例１は低電圧駆動であると考える。素子設計により電圧上昇幅は更に縮小され得ると考えられる。

　実施例８～１１において、２つの発光ユニットのうちの一方のみに青色発光層を有する場合を示す。いずれも比較例と比べて、輝度寿命比、経時色度変化寿命比は延びている。しかし、経時色度変化寿命比は、実施例１～７に比べて低い。外部量子効率比、電力効率比は比較例と同等である。

　次に、実施例１～１１及び比較例において、発光ユニットごとのシングルユニット構造の有機ＥＬ素子を作製し、各発光ユニットの輝度寿命及び電圧について試験している。なお、マルチ電圧については、二つの発光ユニットの合計量として判断している。発光ユニットの輝度寿命は、７０％劣化時間で判断している。

　表３にその結果を示す。表３の発光ユニットの発光層の構成を示す列において、記号Ｒ、Ｇ、Ｂは赤色発光層、緑色発光層、青色発光層を示し、左側列が光反射側ユニットの発光層、右側列が透過側ユニットの発光層を示す。比率は各発光ユニットにおける、赤色光、緑色光、青色光の発光強度の比率を示す。発光ユニット輝度寿命の列において、記号＋は輝度寿命８０，０００ｈｒ未満を、記号＋＋は８０，０００ｈｒ以上、２００，０００ｈｒ未満を、記号＋＋＋は２００，０００ｈｒ以上をそれぞれ示す。発光ユニット間輝度寿命差の列において、記号－は差がない又は差が少ないことを、記号＋は差がやや大きいことを、記号＋＋は差が大きいことを、記号＋＋＋は差がかなり大きいことをそれぞれ示す。発光ユニット電圧の列において、記号Ｌは低電圧（３Ｖ未満）を、記号Ｈは高電圧（３Ｖ以上）をそれぞれ示す。マルチ電圧の列において、記号Ｌは低電圧を、記号Ｈは高電圧をそれぞれ示す。マルチ電圧とは、反射側発光ユニットと透過側発光ユニットを含む有機ＥＬ素子全体の駆動電圧である。中間層による電圧低下を無視することができる場合は、各発光ユニットの合計電圧となる。青色発光層をいずれかの発光ユニットのみに有する実施例４～１１において、マルチ電圧が低いことが分かる。

　表３から、反射側発光ユニット，透過側発光ユニットの両方に赤色発光層、緑色発光層、青色発光層の全ての発光層を設けた実施例１において、発光ユニット間の輝度寿命の差が小さいことを示している。このことは、色ズレの少ない長寿命の有機ＥＬ素子が実現できること示している。反射側発光ユニット，透過側発光ユニットの一方のみに赤色発光層、緑色発光層、青色発光層の全ての発光層を設け、他方には赤色発光層と青色発光層の２層を設けた実施例２、実施例３においても、比較的、輝度寿命の差が抑制され、色ズレが少ない素子を構成することが示されている。反射側発光ユニット，透過側発光ユニットの一方は赤色発光層と青色発光層の２層を設け、他方は赤色発光層と緑色発光層の２層を設けた実施例６と実施例７では、ユニット間の輝度寿命の差が見られるものの、全体の色ズレが許容範囲内であれば低電圧駆動が可能な素子を構成することができると考える。ここで、表２で示されるように、実施例６において、他の実施例に比べて大きな電力効率比と輝度寿命比が示されている。そのため、青色発光材料を含む発光ユニットの寿命を可能な限り長くする構成を採用することにより、低電圧駆動で色度変化を抑制した長寿命の有機ＥＬ素子を形成することが可能である。また、実施例６の素子は、発光層の数が比較的少ないため、シンプルな構造で形成できるという利点がある。

　複数の発光ユニットからなる有機ＥＬ素子において、赤色発光層を複数の発光ユニットに配置することにより、一層あたりの赤色発光層を薄くしても必要な赤色光の強度は確保することができる。その結果、赤色発光層での光吸収による効率低下、劣化などが抑制され、発光色の経時変化の少ない、長寿命の有機ＥＬ素子を実現できる。

　１，１１　　　光反射電極
　２，１２　　　光透過電極
　３，１３　　　発光層
　３Ｒ，１３Ｒ　　赤色発光層
　３Ｇ，１３Ｇ　　緑色発光層
　３Ｂ，１３Ｂ　　青色発光層
　４，１４　　　発光ユニット
　４Ａ，１４Ａ　　反射側発光ユニット
　４Ｂ，１４Ｂ　　透過側発光ユニット
　４Ｃ　　中間発光ユニット
　５，１５　　　中間層
　６，１６　　　電荷輸送層
　６Ａ，１６Ａ　　電子輸送層
　６Ｂ，１６Ｂ　　正孔輸送層
　７，１７　　　基板

Claims

　光反射電極と、前記光反射電極と対向する光透過電極と、前記光反射電極と前記光透過電極との間に積重ねられた複数の発光ユニットと、を備え、
　前記複数の発光ユニットは、赤色光を発する赤色発光層をそれぞれ有する第１発光ユニットと第２発光ユニットとを含み、
　前記赤色光のスペクトルは、波長５９０ｎｍ以上、７００ｎｍ以下の波長域に最大の発光強度を有し、
　前記第１発光ユニットは、緑色光を発する緑色発光層と青色光を発する青色発光層との少なくとも一つを有し、
　前記緑色光のスペクトルは、波長５００ｎｍ以上、５９０ｎｍ未満の波長域に最大の発光強度を有し、
　前記青色光のスペクトルは、波長４２０ｎｍ以上、５００ｎｍ未満の波長域に最大の発光強度を有し、
　前記第１発光ユニットが、前記緑色発光層を有する場合は、前記第１発光ユニットにおいて、前記赤色発光層は前記緑色発光層よりも薄く、
　前記第１発光ユニットが、前記青色発光層を有する場合は、前記第１発光ユニットにおいて、前記赤色発光層は前記青色発光層よりも薄い有機エレクトロルミネッセンス素子。
　前記第１発光ユニットが前記緑色発光層と前記青色発光層との両方を有し、
　前記緑色発光層は、前記青色発光層よりも薄い請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
　前記第１発光ユニットは、前記複数の発光ユニットのなかで前記光反射電極に最も近い位置に配置される請求項１、２のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
　前記第１発光ユニットが、前記緑色発光層を有する場合は、前記第１発光ユニットにおいて、前記緑色発光層は前記赤色発光層より前記光反射電極に近い位置に配置され、
　前記第１発光ユニットが、前記青色発光層を有する場合は、前記第１発光ユニットにおいて、前記青色発光層は前記赤色発光層より前記光反射電極に近い位置に配置され、
　前記第１発光ユニットが、前記緑色発光層と前記青色発光層との両方を有する場合は、前記第１発光ユニットにおいて、前記青色発光層は前記緑色発光層より前記光反射電極に近い位置に配置され、前記緑色発光層は前記赤色発光層より前記光反射電極に近い位置に配置されている請求項１から３のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
　前記第１発光ユニットのみが、前記青色発光層を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
　前記複数の発光ユニットの全てが前記青色発光層を有する請求項１から４のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
　請求項１から６のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子と、
　前記有機エレクトロルミネッセンス素子に電力を供給する電源回路と、を備えた照明装置。