(57)【要約】【課題】新たな有機金属錯体を発光中心とする発光素子を提供する。また、該有機金属錯体を提供する。また、該発光素子を用いた発光装置、電子機器、及び照明装置を提供する。【解決手段】ベンゾフロピリミジン誘導体が金属に配位した有機金属錯体を発光中心とする発光素子である。特に、４位にアリール基を有するベンゾフロピリミジン誘導体が、金属に配位した有機金属錯体を発光中心とする発光素子である。また、４位にアリール基を有するベンゾフロピリミジン誘導体の３位の窒素が、金属に配位し、アリール基が金属に結合した有機金属錯体を発光中心とする発光素子である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベンゾフロピリミジン誘導体が金属に配位した有機金属錯体を発光中心とする、
発光素子。
【請求項２】
４位にアリール基を有するベンゾフロピリミジン誘導体が金属に配位した有機金属錯体を発光中心とする、
発光素子。
【請求項３】
４位にアリール基を有するベンゾフロピリミジン誘導体の３位の窒素が金属に配位し、前記アリール基が前記金属に結合した有機金属錯体を発光中心とする、
発光素子。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記金属が、第９族元素または第１０族元素である発光素子。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
前記金属が、イリジウムである発光素子。
【請求項６】
一般式（Ｇ１）で表される構造を含む有機金属錯体。
【化１】
2014007397.tif 000035
（式中、Ｒ１は、水素、または置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基を表し、Ｒ２〜Ｒ５は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数５〜７の単環式飽和炭化水素、置換もしくは無置換の炭素数７〜１０の多環式飽和炭化水素、または置換もしくは無置換の炭素数６〜１３のアリール基を表し、Ａｒは、置換もしくは無置換の炭素数６〜１０のアリーレン基を表す。また、Ｍは、第９族元素または第１０族元素のいずれかを表す。）
【請求項７】
一般式（Ｇ２）で表される有機金属錯体。
【化２】
2014007397.tif 000036
（式中、Ｒ１は、水素、または置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基を表し、Ｒ２〜Ｒ５は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数５〜７の単環式飽和炭化水素、置換もしくは無置換の炭素数７〜１０の多環式飽和炭化水素、または置換もしくは無置換の炭素数６〜１３のアリール基を表し、Ａｒは、置換もしくは無置換の炭素数６〜１０のアリーレン基を表す。また、Ｍは、第９族元素または第１０族元素のいずれかを表す。また、前記Ｍが第９族元素の時はｎ＝３であり、第１０族元素の時はｎ＝２である。）
【請求項８】
一般式（Ｇ３）で表される有機金属錯体。
【化３】
2014007397.tif 000037
（式中、Ｒ１は、水素、または置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基を表し、Ｒ２〜Ｒ５は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数５〜７の単環式飽和炭化水素、置換もしくは無置換の炭素数７〜１０の多環式飽和炭化水素、または置換もしくは無置換の炭素数６〜１３のアリール基を表し、Ａｒは、置換もしくは無置換の炭素数６〜１０のアリーレン基を表す。また、Ｍは、第９族元素または第１０族元素のいずれかを表す。また、前記Ｍ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、Ｌは、モノアニオン性の配位子を表す。）
【請求項９】
請求項６乃至請求項８のいずれか一に記載の有機金属錯体を含む発光素子。
【請求項１０】
請求項９に記載の発光素子を用いた発光装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の発光装置を用いた電子機器。
【請求項１２】
請求項１０に記載の発光装置を用いた照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
三重項励起状態を発光に変換できる有機金属錯体を発光中心とする発光素子に関する。また、該有機金属錯体に関する。また、該発光素子を用いた、発光装置、電子機器、及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光性の有機化合物や無機化合物を発光材料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、電極間に発光材料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などの特性から、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。
【０００３】
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電子およびホール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。
【０００４】
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、蛍光を発する化合物（以下、蛍光性化合物と称す）は室温において、通常、燐光は観測されず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。
【０００５】
一方、燐光性化合物を用いれば、理論上は内部量子効率を１００％とすることが可能となる。つまり、蛍光性化合物に比べて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の開発が近年盛んに行われている。
【０００６】
特に、燐光性化合物としては、その燐光量子効率の高さゆえに、イリジウム等を中心金属とする有機金属錯体が注目されている。例えば、赤色の発光が得られる有機金属錯体として、ピラジン誘導体が第９族または第１０族の金属イオンに対してオルトメタル化した有機金属錯体がある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２８４４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１において報告されているように、有機金属錯体を用いた発光素子の開発も進んできてはいるものの、発光効率、信頼性、発光特性、合成収率、またはコストといった面で改善の余地が残されており、より優れた発光素子の開発が望まれている。
【０００９】
上記課題に鑑み、本発明の一態様は、新たな有機金属錯体を発光中心とする発光素子を提供することを課題とする。また、該有機金属錯体を提供することを課題とする。また、該発光素子を用いた発光装置、電子機器、及び照明装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、ベンゾフロピリミジン誘導体が金属に配位した有機金属錯体が、燐光発光を示すことを見出した。また、該有機金属錯体を一対の電極間に有する発光素子に、電圧を印加することにより、該発光素子は、燐光発光を示し且つ信頼性が高いことを見出した。
【００１１】
したがって、本発明の一態様は、ベンゾフロピリミジン誘導体が、金属に配位した有機金属錯体を発光中心とする発光素子である。特に、４位にアリール基を有するベンゾフロピリミジン誘導体が、金属に配位した有機金属錯体を発光中心とする発光素子であると良い。また、４位にアリール基を有するベンゾフロピリミジン誘導体の３位の窒素が、金属に配位し、アリール基が金属に結合した有機金属錯体を発光中心とする発光素子であると良い。
【００１２】
上記各構成において、金属が、第９族元素または第１０族元素であると好ましく、イリジウムであるとさらに好ましい。
【００１３】
また、本発明の他の一態様は、一般式（Ｇ１）で表される構造を含む有機金属錯体である。一般式（Ｇ１）で表される構造を含む有機金属錯体は燐光発光することができるため、発光素子の発光層に適用する際に有益である。
【００１４】
【化１】
2014007397.tif 000002
【００１５】
特に、一般式（Ｇ１）で表される構造を含み、該構造において最低三重項励起状態が形成される燐光性の有機金属錯体は、発光に寄与する最低三重項励起状態が（Ｇ１）以外の骨格（他の配位子）により消光されないため、効率よく燐光を放出することができるため好ましい。このような態様を実現するためには、例えば、該構造の最低三重項励起エネルギーが、該燐光性の有機金属錯体を構成する他の骨格（他の配位子）の最低三重項励起エネルギーと同じになるか、またはそれより低くなるように、他の骨格（他の配位子）を選択すればよい。このような構成とすることで、該構造以外の骨格（配位子）がどのようなものであっても、最終的には該構造にて最低三重項励起状態が形成されるため、該構造に由来する燐光発光が得られる。したがって、高効率な燐光発光を得ることができる。例えば、該構造を側鎖として有するビニルポリマー等がその代表例である。
【００１６】
また、本発明の他の一態様は、一般式（Ｇ２）で表される有機金属錯体である。
【００１７】
【化２】
2014007397.tif 000003
【００１８】
また、本発明の他の一態様は、一般式（Ｇ３）で表される有機金属錯体である。
【００１９】
【化３】
2014007397.tif 000004
【００２０】
一般式（Ｇ１）、一般式（Ｇ２）、及び一般式（Ｇ３）において、Ｒ１は、水素、または置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基を表し、Ｒ２〜Ｒ５は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数５〜７の単環式飽和炭化水素、置換もしくは無置換の炭素数７〜１０の多環式飽和炭化水素、または置換もしくは無置換の炭素数６〜１３のアリール基を表し、Ａｒは、置換もしくは無置換の炭素数６〜１０のアリーレン基を表す。また、Ｍは、第９族元素または第１０族元素のいずれかを表す。
【００２１】
また、一般式（Ｇ２）において、Ｍが第９族元素の時はｎ＝３であり、第１０族元素の時はｎ＝２である。
【００２２】
また、一般式（Ｇ３）において、Ｍ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、Ｌは、モノアニオン性の配位子を表す。
【００２３】
また、一般式（Ｇ１）、一般式（Ｇ２）、及び一般式（Ｇ３）において、Ｍは、第９族元素または第１０族元素のいずれかを表し、第９族元素としてはイリジウムが好ましく、第１０族元素としては白金が好ましい。これは、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、有機金属錯体の中心金属として重い金属の方が好ましいためである。
【００２４】
なお、Ｍがイリジウムであると、スピン−軌道相互作用が大きくなる。また、Ｍと配位子が金属−炭素結合を有していることから、配位子のベンゾフロピリミジン誘導体への電荷の移動（三重項ＭＬＣＴ（Ｍｅｔａｌ  ｔｏ  Ｌｉｇａｎｄ  Ｃｈａｒｇｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）遷移ともいう）が起こり易くなる。その結果、燐光発光のような禁制遷移が生じやすくなる上に、三重項励起寿命も短くなり、燐光性の有機金属錯体の発光効率を高める効果を奏するため好ましい。
【００２５】
また、本発明の他の一態様は、上記の有機金属錯体を含む発光素子である。特に、上記の有機金属錯体を発光層に含むことが好ましい。
【００２６】
また、本発明の一態様は、上記の発光素子を有する発光装置、発光装置を有する電子機器、及び照明装置も範疇に含めるものである。なお、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、または光源（照明装置含む）を含む。また、発光装置にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）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。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の一態様は、新たな有機金属錯体を発光中心とする発光素子を提供することができる。また、該有機金属錯体を提供することができる。
【００２８】
また、本発明の一態様は、上述した発光素子を用いた発光装置、電子機器、及び照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一態様の発光素子を説明する図。
【図２】本発明の一態様の発光素子を説明する図。
【図３】本発明の一態様の発光素子を説明する図。
【図４】本発明の一態様の発光素子及び発光装置を説明する図。
【図５】本発明の一態様の発光装置を説明する図。
【図６】本発明の一態様の電子機器を説明する図。
【図７】本発明の一態様の電子機器を説明する図。
【図８】本発明の一態様の照明装置及び電子機器を説明する図。
【図９】本発明の一態様の有機金属錯体Ｉｒ（ｐｂｆｐｍ）２（ａｃａｃ）の１Ｈ−ＮＭＲチャート。
【図１０】本発明の一態様の有機金属錯体Ｉｒ（ｐｂｆｐｍ）２（ａｃａｃ）のジクロロメタン溶液における紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【図１１】本発明の一態様の有機金属錯体Ｉｒ（ｄｍｐｂｆｐｍ）２（ｄｐｍ）の１Ｈ−ＮＭＲチャート。
【図１２】本発明の一態様の有機金属錯体Ｉｒ（ｄｍｐｂｆｐｍ）２（ｄｐｍ）のジクロロメタン溶液における紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【図１３】実施例の発光素子を説明する図。
【図１４】発光素子１の電流密度−輝度特性を示す図。
【図１５】発光素子１の電圧−輝度特性を示す図。
【図１６】発光素子１の輝度−電流効率特性を示す図。
【図１７】発光素子１の電圧−電流特性を示す図。
【図１８】発光素子１の発光スペクトルを示す図。
【図１９】発光素子１の駆動時間−規格化輝度特性を示す図。
【図２０】発光素子２の電流密度−輝度特性を示す図。
【図２１】発光素子２の電圧−輝度特性を示す図。
【図２２】発光素子２の輝度−電流効率特性を示す図。
【図２３】発光素子２の電圧−電流特性を示す図。
【図２４】発光素子２の発光スペクトルを示す図。
【図２５】発光素子２の駆動時間−規格化輝度特性を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本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。従って、本発明は以下に示す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、以下に説明する発明の構成において、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異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
【００３１】
（実施の形態１）
新たな有機金属錯体を発光中心とする発光素子、及び該有機金属錯体について以下説明を行う。
【００３２】
本発明の一態様は、ベンゾフロピリミジン誘導体が金属に配位した有機金属錯体を発光中心とする発光素子である。特に、４位にアリール基を有するベンゾフロピリミジン誘導体が金属に配位した有機金属錯体を発光中心とする発光素子である。また、４位にアリール基を有するベンゾフロピリミジン誘導体の３位の窒素が金属に配位し、アリール基が金属に結合した有機金属錯体を発光中心とする発光素子である。
【００３３】
なお、上記発光素子において、金属が、第９族元素または第１０族元素であると好ましく、イリジウムであるとさらに好ましい。
【００３４】
また、本発明の一態様は、一般式（Ｇ１）で表される構造を含む有機金属錯体、一般式（Ｇ２）で表される有機金属錯体、または一般式（Ｇ３）で表される有機金属錯体である。一般式（Ｇ１）で表される構造を含み、該構造において最低三重項励起状態が形成される燐光性の有機金属錯体は、発光に寄与する最低三重項励起状態が（Ｇ１）以外の骨格（他の配位子）により消光されないため、効率よく燐光を放出することができるため好ましい。このような態様を実現するためには、例えば、該構造の最低三重項励起エネルギーが、該燐光性の有機金属錯体を構成する他の骨格（他の配位子）の最低三重項励起エネルギーと同じになるか、またはそれより低くなるように、他の骨格（他の配位子）を選択すればよい。このような構成とすることで、該構造以外の骨格（配位子）がどのようなものであっても、最終的には該構造にて最低三重項励起状態が形成されるため、該構造に由来する燐光発光が得られる。したがって、高効率な燐光発光を得ることができる。例えば、該構造を側鎖として有するビニルポリマー等がその代表例である。
【００３５】
【化４】
2014007397.tif 000005
【００３６】
【化５】
2014007397.tif 000006
【００３７】
【化６】
2014007397.tif 000007
【００３８】
一般式（Ｇ１）、一般式（Ｇ２）、及び一般式（Ｇ３）において、Ｒ１は、水素、または置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基を表し、Ｒ２〜Ｒ５は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数５〜７の単環式飽和炭化水素、置換もしくは無置換の炭素数７〜１０の多環式飽和炭化水素、または置換もしくは無置換の炭素数６〜１３のアリール基を表し、Ａｒは、置換もしくは無置換の炭素数６〜１０のアリーレン基を表す。また、Ｍは、第９族元素または第１０族元素のいずれかを表す。
【００３９】
また、一般式（Ｇ２）において、Ｍが第９族元素の時はｎ＝３であり、第１０族元素の時はｎ＝２である。
【００４０】
また、一般式（Ｇ３）において、Ｍ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、Ｌは、モノアニオン性の配位子を表す。
【００４１】
また、一般式（Ｇ３）において、モノアニオン性の配位子は、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、カルボキシル基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、フェノール性水酸基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、又は２つの配位元素がいずれも窒素であるモノアニオン性の二座キレート配位子であることが好ましい。特に、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が安定であり好ましい。
【００４２】
なお、モノアニオン性の配位子としては、下記一般式（Ｌ１）乃至（Ｌ７）のいずれか一であることが好ましい。
【００４３】
【化７】
2014007397.tif 000008
【００４４】
一般式（Ｌ１）〜（Ｌ７）において、Ｒ１１〜Ｒ５１は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、ハロゲン基、ビニル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のハロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルコキシ基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキルチオ基を表す。さらにここで言う置換基として、アリール基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、カルボニル基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、ハロゲン、スルホニル基、アミノ基などがあげられる。また、Ａ１〜Ａ３は、それぞれ独立に、窒素、水素と結合するｓｐ２混成炭素、または炭素数１〜６のアルキル基、ハロゲン基、炭素数１〜６のハロアルキル基、もしくはフェニル基のいずれかと結合するｓｐ２混成炭素を表す。
【００４５】
なお、一般式（Ｇ１）で表される構造を含む有機金属錯体、一般式（Ｇ２）で表される有機金属錯体、及び一般式（Ｇ３）で表される有機金属錯体は、燐光発光することができるため、発光素子の発光層に適用する際に有益である。したがって本発明の好ましい一態様は、一般式（Ｇ１）で表される構造を含む有機金属錯体、一般式（Ｇ２）で表される有機金属錯体、及び一般式（Ｇ３）で表される有機金属錯体である。
【００４６】
特に、一般式（Ｇ１）で表される構造を含み、該構造において最低三重項励起状態が形成される有機金属錯体は、効率よく燐光を放出することができるため好ましい。このような態様を実現するためには、例えば、該構造の最低三重項励起エネルギーが、該有機金属錯体を構成する他の骨格（他の配位子）の最低三重項励起エネルギーと同じになるか、またはそれより低くなるように、他の骨格（他の配位子）を選択すればよい。このような構成とすることで、該構造以外の骨格（配位子）がどのようなものであっても、最終的には該構造にて最低三重項励起状態が形成されるため、該構造に由来する燐光発光が得られる。したがって、高効率な燐光発光を得ることができる。例えば、該構造を側鎖として有するビニルポリマー等がその代表例である。
【００４７】
ここで、一般式（Ｇ１）で表される構造を含む有機金属錯体、一般式（Ｇ２）で表される有機金属錯体、及び一般式（Ｇ３）で表される有機金属錯体の合成方法の一例について以下説明を行う。
【００４８】
≪一般式（Ｇ０）で表される４−アリールベンゾフロ［３，２−ｄ］ピリミジン誘導体の合成法≫
下記一般式（Ｇ０）で表される４−アリールベンゾフロ［３，２−ｄ］ピリミジン誘導体は、以下のような簡便な合成スキーム（ａ）により合成できる。
【００４９】
【化８】
2014007397.tif 000009
【００５０】
一般式（Ｇ０）において、Ｒ１は、水素、または置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基を表し、Ｒ２〜Ｒ５は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数５〜７の単環式飽和炭化水素、置換もしくは無置換の炭素数７〜１０の多環式飽和炭化水素、または置換もしくは無置換の炭素数６〜１３のアリール基を表し、Ａｒは、置換もしくは無置換の炭素数６〜１０のアリーレン基を表す。
【００５１】
下記合成スキーム（ａ）に示すように、アリールのボロン酸化合物（Ａ１）と４−クロロベンゾフロ［３，２−ｄ］ピリミジン誘導体（Ａ２）を反応させることにより得られる。
【００５２】
【化９】
2014007397.tif 000010
【００５３】
合成スキーム（ａ）において、Ｒ１は、水素、または置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基を表し、Ｒ２〜Ｒ５は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数５〜７の単環式飽和炭化水素、置換もしくは無置換の炭素数７〜１０の多環式飽和炭化水素、または置換もしくは無置換の炭素数６〜１３のアリール基を表し、Ａｒは、置換もしくは無置換の炭素数６〜１０のアリーレン基を表す。
【００５４】
上述の化合物（Ａ１）、（Ａ２）は、様々な種類が市販されているか、あるいは合成可能であるため、一般式（Ｇ０）で表される４−アリールベンゾフロ［３，２−ｄ］ピリミジン誘導体は数多くの種類を合成することができる。したがって、本発明の一態様である有機金属錯体は、その配位子のバリエーションが豊富であるという特徴がある。
【００５５】
≪一般式（Ｇ２）で表される本発明の一態様の有機金属錯体の合成方法≫
一般式（Ｇ２）で表される本発明の一態様である有機金属錯体は、下記合成スキーム（ｂ）により合成することができる。すなわち、一般式（Ｇ０）で表される４−アリールベンゾフロ［３，２−ｄ］ピリミジン誘導体と、ハロゲンを含む第９族または第１０族の金属化合物（塩化ロジウム水和物、塩化パラジウム、塩化イリジウム、臭化イリジウム、ヨウ化イリジウム、テトラクロロ白金酸カリウムなど）、または第９族または第１０族の有機金属化合物（アセチルアセトナト錯体、ジエチルスルフィド錯体等）とを混合した後、加熱することにより、一般式（Ｇ２）で表される有機金属錯体を得ることができる。また、この加熱プロセスは、一般式（Ｇ０）で表される４−アリールベンゾフロ［３，２−ｄ］ピリミジン誘導体と、ハロゲンを含む第９族または第１０族の金属化合物、または第９族または第１０族の有機金属化合物とをアルコール系溶媒（グリセロール、エチレングリコール、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール等）に溶解した後に行ってもよい。加熱手段として特に限定はなく、オイルバス、サンドバス、又はアルミブロックを用いてもよい。また、マイクロ波を加熱手段として用いることも可能である。
【００５６】
【化１０】
2014007397.tif 000011
【００５７】
合成スキーム（ｂ）において、Ｒ１は、水素、または置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基を表し、Ｒ２〜Ｒ５は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数５〜７の単環式飽和炭化水素、置換もしくは無置換の炭素数７〜１０の多環式飽和炭化水素、または置換もしくは無置換の炭素数６〜１３のアリール基を表し、Ａｒは、置換もしくは無置換の炭素数６〜１０のアリーレン基を表す。また、Ｍは、第９族元素または第１０族元素を表す。また、Ｍが第９族元素のときはｎ＝３であり、Ｍが第１０族元素のときはｎ＝２である。
【００５８】
≪一般式（Ｇ３）で表される本発明の一態様の有機金属錯体の合成方法≫
一般式（Ｇ３）で表される本発明の一態様である有機金属錯体は、下記合成スキーム（ｃ−１）に示すように、一般式（Ｇ０）で表される４−アリールベンゾフロ［３，２−ｄ］ピリミジン誘導体と、ハロゲンを含む第９族または第１０族の金属化合物（塩化ロジウム水和物、塩化パラジウム、塩化イリジウム、臭化イリジウム、ヨウ化イリジウム、テトラクロロ白金酸カリウムなど）とを無溶媒、またはアルコール系溶媒（グリセロール、エチレングリコール、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノールなど）単独、あるいはアルコール系溶媒１種類以上と水との混合溶媒を用いて、不活性ガス雰囲気にて加熱することにより、ハロゲンで架橋された構造を有する有機金属錯体の一種であり、新規物質である複核錯体（Ｂ）を得ることができる。加熱手段として特に限定はなく、オイルバス、サンドバス、又はアルミブロックを用いてもよい。また、マイクロ波を加熱手段として用いることも可能である。
【００５９】
【化１１】
2014007397.tif 000012
【００６０】
合成スキーム（ｃ−１）において、Ｘはハロゲンを表し、Ｒ１は、水素、または置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基を表し、Ｒ２〜Ｒ５は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数５〜７の単環式飽和炭化水素、置換もしくは無置換の炭素数７〜１０の多環式飽和炭化水素、または置換もしくは無置換の炭素数６〜１３のアリール基を表し、Ａｒは、置換もしくは無置換の炭素数６〜１０のアリーレン基を表す。また、Ｍは、第９族元素または第１０族元素を表す。また、Ｍが第９族元素のときはｎ＝２であり、Ｍが第１０族元素のときはｎ＝１である。
【００６１】
さらに、下記合成スキーム（ｃ−２）に示すように、上述の合成スキーム（ｃ−１）で得られる複核錯体（Ｂ）と、モノアニオン性の配位子の原料ＨＬとを、不活性ガス雰囲気にて反応させることにより、ＨＬのプロトンが脱離してＬが中心金属Ｍに配位し、一般式（Ｇ３）で表される本発明の一態様である有機金属錯体が得られる。加熱手段として特に限定はなく、オイルバス、サンドバス、又はアルミブロックを用いてもよい。また、マイクロ波を加熱手段として用いることも可能である。
【００６２】
【化１２】
2014007397.tif 000013
【００６３】
合成スキーム（ｃ−２）において、Ｌはモノアニオン性の配位子を表し、Ｘはハロゲンを表し、Ｒ１は、水素、または置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基を表し、Ｒ２〜Ｒ５は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数５〜７の単環式飽和炭化水素、置換もしくは無置換の炭素数７〜１０の多環式飽和炭化水素、または置換もしくは無置換の炭素数６〜１３のアリール基を表し、Ａｒは、置換もしくは無置換の炭素数６〜１０のアリーレン基を表す。また、Ｍは、第９族元素または第１０族元素を表す。また、Ｍが第９族元素のときはｎ＝２であり、Ｍが第１０族元素のときはｎ＝１である。
【００６４】
以上、合成方法の一例について説明したが、開示する本発明の一態様である有機金属錯体は、他のどのような合成方法によって合成されても良い。
【００６５】
また、一般式（Ｇ１）で表される構造を含む有機金属錯体、一般式（Ｇ２）で表される有機金属錯体、及び一般式（Ｇ３）で表される有機金属錯体の具体例としては、構造式（１００）〜（１４１）で表される有機金属錯体が挙げられる。ただし、本発明はこれらの構造式で表される有機金属錯体のみに限定されるものではない。
【００６６】
【化１３】
2014007397.tif 000014
【００６７】
【化１４】
2014007397.tif 000015
【００６８】
【化１５】
2014007397.tif 000016
【００６９】
【化１６】
2014007397.tif 000017
【００７０】
【化１７】
2014007397.tif 000018
【００７１】
【化１８】
2014007397.tif 000019
【００７２】
【化１９】
2014007397.tif 000020
【００７３】
なお、上記構造式（１００）〜（１４１）で表される有機金属錯体には、配位子の種類によっては立体異性体が存在しうるが、本発明の一態様の有機金属錯体にはこれらの異性体も全て含まれる。
【００７４】
以上に示す本発明の一態様である有機金属錯体は、燐光を発光することが可能な新規物質である。
【００７５】
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて用いることができる。
【００７６】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様の有機金属錯体、及び該有機金属錯体を発光中心とする発光素子について図１を用いて説明する。
【００７７】
本実施の形態の発光素子は、一対の電極間に少なくとも発光層を有するＥＬ層を挟持して形成される。ＥＬ層は発光層の他に複数の層を有してもよい。当該複数の層は、電極から離れたところに発光領域が形成されるように、つまり電極から離れた部位でキャリアの再結合が行われるように、キャリア注入性の高い物質やキャリア輸送性の高い物質からなる層を組み合わせて積層されたものである。本明細書では、キャリア注入性の高い物質やキャリア輸送性の高い物質からなる層をキャリアの注入、輸送などの機能を有する、機能層ともよぶ。機能層としては、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層などを用いることができる。
【００７８】
図１に示す本実施の形態の発光素子において、第１の電極１０１及び第２の電極１０３の一対の電極間に発光層１１３を有するＥＬ層１０２が設けられている。ＥＬ層１０２は、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４、及び電子注入層１１５を有している。また、図１における発光素子は、基板１００上に、第１の電極１０１と、第１の電極１０１の上に順に積層した正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４、電子注入層１１５と、さらにその上に設けられた第２の電極１０３から構成されている。なお、本実施の形態に示す発光素子において、第１の電極１０１は陽極として機能し、第２の電極１０３は陰極として機能する。
【００７９】
また、本発明の一態様である有機金属錯体は、ＥＬ層１０２に用いることができる。すなわち上述した正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４、及び電子注入層１１５の中から選ばれた少なくともいずれか一に含まれるとよい。とくに、発光層１１３に本発明の一態様である有機金属錯体を用いると好適である。
【００８０】
以下に本実施の形態に示す発光素子を作製する上での具体例について説明する。
【００８１】
基板１００は発光素子の支持体として用いられる。基板１００としては、例えばガラス、石英、又はプラスチックなどを用いることができる。また可撓性基板を用いてもよい。可撓性基板とは、曲げることができる（フレキシブル）基板のことであり、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォンからなるプラスチック基板等が挙げられる。また、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、ポリ塩化ビニル等からなる）、無機蒸着フィルムなどを用いることもできる。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。
【００８２】
第１の電極１０１および第２の電極１０３には、金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。具体的には、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、シリコンまたは酸化シリコンを含有した酸化インジウム−酸化スズ、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、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）、チタン（Ｔｉ）の他、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）やセシウム（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）およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金、その他、グラフェン等を用いることができる。なお、第１の電極１０１および第２の電極１０３は、例えばスパッタリング法や蒸着法（真空蒸着法を含む）等により形成することができる。
【００８３】
正孔注入層１１１、及び正孔輸送層１１２に用いる正孔輸送性の高い物質としては、π電子過剰型複素芳香族化合物（例えばカルバゾール誘導体やインドール誘導体）や芳香族アミン化合物が好ましく、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）、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’−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］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、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−フェニル−３’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ｍＢＰＡＦＬＰ）、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）、４，４’−ジフェニル−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：ＰＣＢＢｉ１ＢＰ）、４−（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：ＰＣＢＡＮＢ）、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）、９，９−ジメチル−Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＦ）、Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）などの芳香族アミン骨格を有する化合物や、１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、３，６−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）−９−フェニルカルバゾール（略称：ＣｚＴＰ）、３，３’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）などのカルバゾール骨格を有する化合物や、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）、２，８−ジフェニル−４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＩＩ）、４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］−６−フェニルジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＶ）などのチオフェン骨格を有する化合物や、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾフラン）（略称：ＤＢＦ３Ｐ−ＩＩ）、４−｛３−［３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾフラン（略称：ｍｍＤＢＦＦＬＢｉ−ＩＩ）などのフラン骨格を有する化合物が挙げられる。上述した中でも、芳香族アミン骨格を有する化合物やカルバゾール骨格を有する化合物は、信頼性が良好であり、また、正孔輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与するため好ましい。
【００８４】
さらに、正孔注入層１１１、及び正孔輸送層１１２に用いることのできる材料としては、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）、ポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ−（４−｛Ｎ’−［４−（４−ジフェニルアミノ）フェニル］フェニル−Ｎ’−フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（略称：ＰＴＰＤＭＡ）ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）などの高分子化合物を用いることもできる。
【００８５】
また、正孔注入層１１１、及び正孔輸送層１１２は、上記正孔輸送性の高い物質と、アクセプター性を有する物質との混合層を用いてもよい。この場合、キャリア注入性が良好となり好ましい。用いるアクセプター性物質としては、遷移金属酸化物や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挙げることができる。具体的には、酸化モリブデンが特に好ましい。
【００８６】
発光層１１３は、例えば、電子輸送性材料をホスト材料として含み、正孔輸送性材料をアシスト材料として含み、三重項励起エネルギーを発光に変える発光材料をゲスト材料として含んで形成される層であると好ましい。
【００８７】
上記発光層１１３におけるホスト材料として用いることのできる電子輸送性材料としては、含窒素複素芳香族化合物のようなπ電子不足型複素芳香族化合物が好ましく、例えば、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）、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）、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）、９−［４−（５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣＯ１１）、２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール（略称：ｍＤＢＴＢＩｍ−ＩＩ）などのポリアゾール骨格を有する複素環化合物（オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリアゾール誘導体等）や、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）、２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ、ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ、ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＣｚＢＰＤＢｑ）、４，６−ビス［３−（フェナントレン−９−イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６−ｍＰｎＰ２Ｐｍ）、４，６−ビス〔３−（４−ジベンゾチエニル）フェニル〕ピリミジン（略称：４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ−ＩＩ）などのジアジン骨格を有する複素環化合物（ピラジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピリダジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体等）や、３，５−ビス［３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ピリジン（略称：３５ＤＣｚＰＰｙ）、１，３，５−トリ［３−（３−ピリジル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴｍＰｙＰＢ）などのピリジン骨格を有する複素環化合物（ピリジン誘導体、キノリン誘導体、ジベンゾキノリン誘導体等）が挙げられる。上述した中でも、ジアジン骨格を有する複素環化合物やピリジン骨格を有する複素環化合物は、信頼性が良好であり好ましい。特に、ジアジン（ピリミジンやピラジン）骨格を有する複素環化合物は、電子輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。
【００８８】
また、発光層１１３におけるアシスト材料として用いることのできる正孔輸送性材料としては、正孔注入層１１１、及び正孔輸送層１１２に用いることのできる正孔輸送性の高い物質を用いればよい。
【００８９】
なお、これらの電子輸送性材料および正孔輸送性材料は、青色の領域に吸収スペクトルを有さないことが好ましい。具体的には、吸収スペクトルの吸収端が４４０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００９０】
一方、発光層１１３における三重項励起エネルギーを発光に変える発光材料としては、本発明の一態様の有機金属錯体が挙げられる。また、例えば、熱活性化遅延蛍光を示す熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）材料が挙げられる。
【００９１】
また、三重項励起エネルギーを発光に変える発光材料としては、本発明の一態様の有機金属錯体の他、以下の燐光性材料を用いることができる。例えば４４０ｎｍ〜５２０ｎｍに発光のピークを有する燐光性材料としては、トリス｛２−［５−（２−メチルフェニル）−４−（２，６−ジメチルフェニル）−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール−３−イル−κＮ２］フェニル−κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｍｐ）３）、トリス（５−メチル−３，４−ジフェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｍｐｔｚ）３）、トリス［４−（３−ビフェニル）−５−イソプロピル−３−フェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｉＰｒｐｔｚ−３ｂ）３）のような４Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス［３−メチル−１−（２−メチルフェニル）−５−フェニル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３）、トリス（１−メチル−５−フェニル−３−プロピル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｐｒｐｔｚ１−Ｍｅ）３）のような１Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、ｆａｃ−トリス［１−（２，６−ジイソプロピルフェニル）−２−フェニル−１Ｈ−イミダゾール］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｉＰｒｐｍｉ）３）、トリス［３−（２，６−ジメチルフェニル）−７−メチルイミダゾ［１，２−ｆ］フェナントリジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄｍｐｉｍｐｔ−Ｍｅ）３）のようなイミダゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）テトラキス（１−ピラゾリル）ボラート（略称：ＦＩｒ６）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、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，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ））、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒ（ａｃａｃ））のような電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属イリジウム錯体が挙げられる。上述した中でも、４Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、信頼性や発光効率にも優れるため、特に好ましい。
【００９２】
また、例えば５２０ｎｍ〜６００ｎｍに発光のピークを有する燐光性材料としては、トリス（４−メチル−６−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｍ）３）、トリス（４−ｔ−ブチル−６−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）３）、（アセチルアセトナト）ビス（６−メチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ））、（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））、（アセチルアセトナト）ビス［６−（２−ノルボルニル）−４−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［５−メチル−６−（２−メチルフェニル）−４−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｍｐｐｍ）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））のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、（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））のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ビス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））、ビス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｚｑ）２（ａｃａｃ））、トリス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｂｚｑ）３）、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−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ））のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体の他、トリス（アセチルアセトナト）（モノフェナントロリン）テルビウム（ＩＩＩ）（略称：Ｔｂ（ａｃａｃ）３（Ｐｈｅｎ））のような希土類金属錯体が挙げられる。
【００９３】
また、例えば６００ｎｍ〜７００ｎｍに発光のピークを有する燐光性材料としては、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）（略称：Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ））、ビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｐｍ））、ビス［４，６−ジ（ナフタレン−１−イル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄ１ｎｐｍ）２（ｄｐｍ））のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、（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））、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））、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）３）、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ））のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体の他、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）のような白金錯体や、トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ））、トリス［１−（２−テノイル）−３，３，３−トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＴＴＡ）３（Ｐｈｅｎ））のような希土類金属錯体が挙げられる。また、本発明の一態様である有機金属錯体を用いることができる。
【００９４】
電子輸送層１１４は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送層１１４には、上述した電子輸送性材料の他、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、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）、ＢＡｌｑ、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）などの金属錯体を用いることができる。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）、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（ピリジン−３，５−ジイル）］（略称：ＰＦ−Ｐｙ）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，２’−ビピリジン−６，６’−ジイル）］（略称：ＰＦ−ＢＰｙ）のような高分子化合物を用いることもできる。ここに述べた物質は、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、上記以外の物質を電子輸送層１１４として用いてもよい。
【００９５】
また、電子輸送層１１４は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が２層以上積層したものとしてもよい。
【００９６】
電子注入層１１５は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層１１５には、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、リチウム酸化物（ＬｉＯｘ）等のようなアルカリ金属またはアルカリ土類金属の化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウム（ＥｒＦ３）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。
【００９７】
あるいは、電子注入層１１５に、有機化合物と電子供与体（ドナー）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、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、マグネシウムを用いることもできる。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。
【００９８】
なお、上述した正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４、及び電子注入層１１５は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
【００９９】
上述した発光素子は、第１の電極１０１および第２の電極１０３との間に生じた電位差により電流が流れ、ＥＬ層１０２において正孔と電子とが再結合することにより発光する。そして、この発光は、第１の電極１０１および第２の電極１０３のいずれか一方または両方を通って外部に取り出される。従って、第１の電極１０１および第２の電極１０３のいずれか一方、または両方が透光性を有する電極となる。
【０１００】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【０１０１】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の有機金属錯体、及び該有機金属錯体を発光中心とする発光素子の実施の形態２と異なる態様について、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）を用いて説明する。
【０１０２】
本実施の形態に示す発光素子は、図２（Ａ）に示すように一対の電極（第１の電極２０１及び第２の電極２０３）間にＥＬ層２１０を有する構造である。なお、ＥＬ層２１０には、少なくとも発光層２１２を有し、その他、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層などが含まれていても良い。なお、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層には、実施の形態２に示した物質を用いることができる。また、本実施の形態においては、第１の電極２０１を陽極として用い、第２の電極２０３を陰極として用いる。
【０１０３】
本実施の形態に示すＥＬ層２１０に、本発明の一態様の有機金属錯体が含まれる構成である。
【０１０４】
発光層２１２は、第１の有機化合物２１３と、第２の有機化合物２１４と、第３の有機化合物２１５が含まれており、本実施の形態においては、第１の有機化合物２１３をホスト材料として用い、第２の有機化合物２１４をアシスト材料として用い、第３の有機化合物２１５をゲスト材料として用いる。本発明の一態様の有機金属錯体は、例えば、ゲスト材料として用いる第３の有機化合物２１５に適用することができる。
【０１０５】
発光層２１２において、上記ゲスト材料をホスト材料に分散させた構成とすることにより、発光層の結晶化を抑制することができる。また、ゲスト材料の濃度が高いことによる濃度消光を抑制し、発光素子の発光効率を高くすることができる。
【０１０６】
なお、第１の有機化合物２１３（ホスト材料）、及び第２の有機化合物２１４（アシスト材料）のそれぞれの三重項励起エネルギーの準位（Ｔ１準位）は、第３の有機化合物２１５（ゲスト材料）のＴ１準位よりも高いことが好ましい。第１の有機化合物２１３（または第２の有機化合物２１４）のＴ１準位が第３の有機化合物２１５のＴ１準位よりも低いと、発光に寄与する第３の有機化合物２１５の三重項励起エネルギーを第１の有機化合物２１３（または第２の有機化合物２１４）が消光（クエンチ）してしまい、発光効率の低下を招くためである。
【０１０７】
ここで、ホスト材料からゲスト材料へのエネルギー移動効率を高めるため、分子間の移動機構として知られているフェルスター機構（双極子−双極子相互作用）およびデクスター機構（電子交換相互作用）を考慮した上で、ホスト材料の発光スペクトル（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光スペクトル、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光スペクトル）とゲスト材料の吸収スペクトル（より詳細には、最も長波長（低エネルギー）側の吸収帯におけるスペクトル）との重なりが大きくなることが好ましい。しかしながら通常の燐光性のゲスト材料の場合、ホスト材料の蛍光スペクトルを、ゲスト材料の最も長波長（低エネルギー）側の吸収帯における吸収スペクトルと重ねることは困難である。なぜならば、そのようにしてしまうと、ホスト材料の燐光スペクトルは蛍光スペクトルよりも長波長（低エネルギー）側に位置するため、ホスト材料のＴ１準位が燐光性化合物のＴ１準位を下回ってしまい、上述したクエンチの問題が生じてしまうからである。一方、クエンチの問題を回避するため、ホスト材料のＴ１準位が燐光性化合物のＴ１準位を上回るように設計すると、今度はホスト材料の蛍光スペクトルが短波長（高エネルギー）側にシフトするため、その蛍光スペクトルはゲスト材料の最も長波長（低エネルギー）側の吸収帯における吸収スペクトルと重ならなくなる。したがって、ホスト材料の蛍光スペクトルをゲスト材料の最も長波長（低エネルギー）側の吸収帯における吸収スペクトルと重ね、ホスト材料の一重項励起状態からのエネルギー移動を最大限に高めることは、通常困難である。
【０１０８】
そこで本実施形態においては、第１の有機化合物２１３、および第２の有機化合物２１４は、励起錯体（エキサイプレックスとも言う）を形成する組み合わせであることが好ましい。これにより、発光層２１２において、第１の有機化合物２１３の蛍光スペクトルおよび第２の有機化合物２１４の蛍光スペクトルは、より長波長側に位置する励起錯体の発光スペクトルに変換される。そして、励起錯体の発光スペクトルとゲスト材料（第３の有機化合物２１５）の吸収スペクトルとの重なりが大きくなるように、第１の有機化合物２１３と第２の有機化合物２１４を選択すれば、一重項励起状態からのエネルギー移動を最大限に高めることができる（図２（Ｂ）参照）。
【０１０９】
なお、三重項励起状態に関しても、ホスト材料ではなく励起錯体からのエネルギー移動が生じると考えられる。
【０１１０】
第１の有機化合物２１３としては、実施の形態２に示す電子輸送性材料を用いるとよい。また、第２の有機化合物２１４としては、実施の形態２に示す正孔輸送性材料を用いるとよい。また、第３の有機化合物２１５としては、本発明の一態様である有機金属錯体を用いるとよい。
【０１１１】
上述した第１の有機化合物２１３、及び第２の有機化合物２１４は、励起錯体を形成できる組み合わせの一例であり、励起錯体の発光スペクトルが、第３の有機化合物２１５の吸収スペクトルと重なり、励起錯体の発光スペクトルのピークが、第３の有機化合物２１５の吸収スペクトルのピークよりも長波長であればよい。
【０１１２】
なお、電子輸送性材料と正孔輸送性材料で第１の有機化合物２１３と第２の有機化合物２１４を構成するため、その混合比によってキャリアバランスを制御することができる。具体的には、第１の有機化合物：第２の有機化合物＝１：９〜９：１の範囲が好ましい。
【０１１３】
本実施の形態で示した発光素子は、励起錯体の発光スペクトルと燐光性化合物の吸収スペクトルとの重なりを利用したエネルギー移動により、エネルギー移動効率を高めることができるため、外部量子効率の高い発光素子を実現することができる。
【０１１４】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【０１１５】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様として、電荷発生層を挟んで発光層を複数有する構造の発光素子（以下、タンデム型発光素子という）について説明する。
【０１１６】
本実施の形態に示す発光素子は、図３（Ａ）に示すように一対の電極（第１の電極３０１及び第２の電極３０３）間に、複数の発光層（第１の発光層３１１、第２の発光層３１２）を有するタンデム型発光素子である。
【０１１７】
本実施の形態において、第１の電極３０１は、陽極として機能する電極であり、第２の電極３０３は陰極として機能する電極である。なお、第１の電極３０１及び第２の電極３０３は、実施の形態２と同様な構成を用いることができる。また、複数の発光層（第１の発光層３１１、第２の発光層３１２）は、実施の形態２で示した発光層と同様な構成であっても良いが、いずれかが同様の構成であっても良い。すなわち、第１の発光層３１１と第２の発光層３１２は、同じ構成であっても異なる構成であってもよく、その構成は実施の形態２と同様なものを適用することができる。
【０１１８】
また、複数の発光層（第１の発光層３１１、第２の発光層３１２）の間には、電荷発生層３１３が設けられている。電荷発生層３１３は、第１の電極３０１と第２の電極３０３に電圧を印加したときに、一方の発光層に電子を注入し、他方の発光層に正孔を注入する機能を有する。本実施の形態の場合には、第１の電極３０１に第２の電極３０３よりも電位が高くなるように電圧を印加すると、電荷発生層３１３から第１の発光層３１１に電子が注入され、第２の発光層３１２に正孔が注入される。
【０１１９】
なお、電荷発生層３１３は、光の取り出し効率の点から、可視光に対して透光性を有する（具体的には、可視光の平均の透過率が４０％以上１００％以下）ことが好ましい。また、電荷発生層３１３は、第１の電極３０１や第２の電極３０３よりも低い導電率であっても機能する。
【０１２０】
電荷発生層３１３は、正孔輸送性の高い有機化合物に電子受容体（アクセプター）が添加された構成であっても、電子輸送性の高い有機化合物に電子供与体（ドナー）が添加された構成であってもよい。また、これらの両方の構成が積層されていても良い。
【０１２１】
正孔輸送性の高い有機化合物に電子受容体が添加された構成とする場合において、正孔輸送性の高い有機化合物としては、例えば、ＮＰＢやＴＰＤ、ＴＤＡＴＡ、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］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。ここに述べた物質は、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有機化合物であれば、上記以外の物質を用いても構わない。
【０１２２】
また、電子受容体としては、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）、クロラニル等を挙げることができる。また、遷移金属酸化物を挙げることができる。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挙げることができる。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。
【０１２３】
一方、電子輸送性の高い有機化合物に電子供与体が添加された構成とする場合において、電子輸送性の高い有機化合物としては、例えば、Ａｌｑ、Ａｌｍｑ３、ＢｅＢｑ２、ＢＡｌｑなど、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、Ｚｎ（ＢＯＸ）２、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。さらに、金属錯体以外にも、ＰＢＤやＯＸＤ−７、ＴＡＺ、ＢＰｈｅｎ、ＢＣＰなども用いることができる。ここに述べた物質は、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有機化合物であれば、上記以外の物質を用いても構わない。
【０１２４】
また、電子供与体としては、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族に属する金属およびその酸化物、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）、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、マグネシウム（Ｍｇ）を用いてもよい。また、テトラチアナフタセンのような有機化合物を電子供与体として用いてもよい。
【０１２５】
なお、上述した材料を用いて電荷発生層３１３を形成することにより、発光層が積層された場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。
【０１２６】
図３（Ａ）においては、発光層を２層有する発光素子について説明したが、図３（Ｂ）に示すように、ｎ層（ただし、ｎは、３以上の整数）の発光層を積層した発光素子についても、同様に適用することが可能である。本実施の形態に係る発光素子のように、一対の電極間に複数の発光層を有する場合、発光層と発光層との間に電荷発生層３１３を配置することで、電流密度を低く保ったまま高輝度領域での発光が可能である。電流密度を低く保てるため、長寿命素子を実現できる。また、照明を応用例とした場合は、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。また、低電圧駆動が可能で消費電力が低い発光装置を実現することができる。
【０１２７】
また、それぞれの発光層の発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として、所望の色の発光を得ることができる。例えば、２つの発光層を有する発光素子において、第１の発光層の発光色と第２の発光層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。なお、補色とは、混合すると無彩色になる色同士の関係をいう。つまり、補色の関係にある色を発光する物質から得られた光と混合すると、白色発光を得ることができる。
【０１２８】
また、３つの発光層を有する発光素子の場合でも同様であり、例えば、第１の発光層の発光色が赤色であり、第２の発光層の発光色が緑色であり、第３の発光層の発光色が青色である場合、発光素子全体としては、白色発光を得ることができる。
【０１２９】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【０１３０】
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光装置について説明する。
【０１３１】
本実施の形態に示す発光装置は、一対の電極間での光の共振効果を利用した微小光共振器（マイクロキャビティー）構造を有しており、図４に示す様に一対の電極（反射電極４５１及び半透過・半反射電極４５２）間に少なくともＥＬ層４５５を有する発光素子を、複数有している。また、ＥＬ層４５５は、少なくとも発光層４５４（４５４Ｒ、４５４Ｇ、４５４Ｂ）を有し、その他、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層などが含まれていても良い。
【０１３２】
本発明の有機金属錯体は、ＥＬ層４５５に適用することができる。本発明の有機金属錯体をＥＬ層４５５に適用することで、優れた発光特性を有し、信頼性の高い発光装置とすることができる。
【０１３３】
第１の発光素子４５０Ｒは、反射電極４５１上に第１の透明導電層４５３ａと、第１の発光層４５４Ｂ、第２の発光層４５４Ｇ、第３の発光層４５４Ｒを一部に含むＥＬ層４５５と、半透過・半反射電極４５２とが順次積層された構造を有する。また、第２の発光素子４５０Ｇは、反射電極４５１上に第２の透明導電層４５３ｂと、ＥＬ層４５５と、半透過・半反射電極４５２とが順次積層された構造を有する。また、第３の発光素子４５０Ｂは、反射電極４５１上にＥＬ層４５５と、半透過・半反射電極４５２とが順次積層された構造を有する。
【０１３４】
なお、上記発光素子（第１の発光素子４５０Ｒ、第２の発光素子４５０Ｇ、第３の発光素子４５０Ｂ）において、反射電極４５１、ＥＬ層４５５、半透過・半反射電極４５２は共通である。また、第１の発光層４５４Ｂでは、４２０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長領域にピークをもつ光（λＢ）を発光させ、第２の発光層４５４Ｇでは、５００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長領域にピークを持つ光（λＧ）を発光させ、第３の発光層４５４Ｒでは、６００ｎｍ以上７６０ｎｍ以下の波長領域にピークを持つ光（λＲ）を発光させる。これにより、いずれの発光素子（第１の発光素子４５０Ｒ、第２の発光素子４５０Ｇ、第３の発光素子４５０Ｂ）でも、第１の発光層４５４Ｂ、第２の発光層４５４Ｇ、及び第３の発光層４５４Ｒからの発光が重ね合わされた、すなわち可視光領域に渡るブロードな光を発光させることができる。なお、上記より、波長の長さは、λＢ＜λＧ＜λＲなる関係であるとする。
【０１３５】
本実施の形態に示す各発光素子は、それぞれ反射電極４５１と半透過・半反射電極４５２との間にＥＬ層４５５を挟んでなる構造を有しており、ＥＬ層４５５に含まれる各発光層から全方向に射出される発光は、微小光共振器（マイクロキャビティー）としての機能を有する反射電極４５１と半透過・半反射電極４５２とによって共振される。なお、反射電極４５１は、反射性を有する導電性材料により形成され、その膜に対する可視光の反射率が４０％〜１００％、好ましくは７０％〜１００％であり、かつその抵抗率が１×１０−２Ωｃｍ以下の膜であるとする。また、半透過・半反射電極４５２は、反射性を有する導電性材料と光透過性を有する導電性材料とにより形成され、その膜に対する可視光の反射率が２０％〜８０％、好ましくは４０％〜７０％であり、かつその抵抗率が１×１０−２Ωｃｍ以下の膜であるとする。
【０１３６】
また、本実施の形態では、各発光素子で、第１の発光素子４５０Ｒと第２の発光素子４５０Ｇにそれぞれ設けられた透明導電層（第１の透明導電層４５３ａ、第２の透明導電層４５３ｂ）の厚みを変えることにより、発光素子毎に反射電極４５１と半透過・半反射電極４５２の間の光学距離を変えている。つまり、各発光素子の各発光層から発光するブロードな光は、反射電極４５１と半透過・半反射電極４５２との間において、共振する波長の光を強め、共振しない波長の光を減衰させることができるため、素子毎に反射電極４５１と半透過・半反射電極４５２の間の光学距離を変えることにより、異なる波長の光を取り出すことができる。
【０１３７】
なお、光学距離（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、本実施の形態においては、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。
【０１３８】
また、第１の発光素子４５０Ｒでは、反射電極４５１から半透過・半反射電極４５２までの光学的距離をｍλＲ／２（ただし、ｍは１以上の自然数）、第２の発光素子４５０Ｇでは、反射電極４５１から半透過・半反射電極４５２までの光学的距離をｍλＧ／２（ただし、ｍは１以上の自然数）、第３の発光素子４５０Ｂでは、反射電極４５１から半透過・半反射電極４５２までの光学的距離をｍλＢ／２（ただし、ｍは１以上の自然数）としている。
【０１３９】
以上より、第１の発光素子４５０Ｒからは、主としてＥＬ層４５５に含まれる第３の発光層４５４Ｒで発光した光（λＲ）が取り出され、第２の発光素子４５０Ｇからは、主としてＥＬ層４５５に含まれる第２の発光層４５４Ｇで発光した光（λＧ）が取り出され、第３の発光素子４５０Ｂからは、主としてＥＬ層４５５に含まれる第１の発光層４５４Ｂで発光した光（λＢ）が取り出される。なお、各発光素子から取り出される光は、半透過・半反射電極４５２側からそれぞれ射出される。
【０１４０】
また、上記構成において、反射電極４５１から半透過・半反射電極４５２までの光学的距離は、厳密には反射電極４５１における反射領域から半透過・半反射電極４５２における反射領域までの距離である。しかし、反射電極４５１や半透過・半反射電極４５２における反射領域の位置を厳密に決定することは困難であるため、反射電極４５１と半透過・半反射電極４５２の任意の位置を反射領域と仮定することで充分に上述の効果を得ることができるものとする。
【０１４１】
次に、第１の発光素子４５０Ｒにおいて、第３の発光層４５４Ｒからの発光のうち、反射電極４５１によって反射されて戻ってきた光（第１の反射光）は、第３の発光層４５４Ｒから半透過・半反射電極４５２に直接入射する光（第１の入射光）と干渉を起こすため、反射電極４５１と第３の発光層４５４Ｒの光学的距離を（２ｎＲ−１）λＲ／４（ただし、ｎＲは１以上の自然数）に調節する。光学的距離を調節することにより、第１の反射光と第１の入射光との位相を合わせ、第３の発光層４５４Ｒからの発光を増幅させることができる。
【０１４２】
なお、反射電極４５１と第３の発光層４５４Ｒとの光学的距離とは、厳密には反射電極４５１における反射領域と第３の発光層４５４Ｒにおける発光領域との光学的距離ということができる。しかし、反射電極４５１における反射領域や第３の発光層４５４Ｒにおける発光領域の位置を厳密に決定することは困難であるため、反射電極４５１と第３の発光層４５４Ｒの任意の位置を、それぞれ反射領域、発光領域と仮定することで充分に上述の効果を得ることができるものとする。
【０１４３】
次に、第２の発光素子４５０Ｇにおいて、第２の発光層４５４Ｇからの発光のうち、反射電極４５１によって反射されて戻ってきた光（第２の反射光）は、第２の発光層４５４Ｇから半透過・半反射電極４５２に直接入射する光（第２の入射光）と干渉を起こすため、反射電極４５１と第２の発光層４５４Ｇの光学的距離を（２ｎＧ−１）λＧ／４（ただし、ｎＧは１以上の自然数）に調節する。光学的距離を調節することにより、第２の反射光と第２の入射光との位相を合わせ、第２の発光層４５４Ｇからの発光を増幅させることができる。
【０１４４】
なお、反射電極４５１と第２の発光層４５４Ｇとの光学的距離とは、厳密には反射電極４５１における反射領域と第２の発光層４５４Ｇにおける発光領域との光学的距離ということができる。しかし、反射電極４５１における反射領域や第２の発光層４５４Ｇにおける発光領域の位置を厳密に決定することは困難であるため、反射電極４５１と第２の発光層４５４Ｇの任意の位置を、それぞれ反射領域、発光領域と仮定することで充分に上述の効果を得ることができるものとする。
【０１４５】
次に、第３の発光素子４５０Ｂにおいて、第１の発光層４５４Ｂからの発光のうち、反射電極４５１によって反射されて戻ってきた光（第３の反射光）は、第１の発光層４５４Ｂから半透過・半反射電極４５２に直接入射する光（第３の入射光）と干渉を起こすため、反射電極４５１と第１の発光層４５４Ｂの光学的距離を（２ｎＢ−１）λＢ／４（ただし、ｎＢは１以上の自然数）に調節する。光学的距離を調節することにより、第３の反射光と第３の入射光との位相を合わせ、第１の発光層４５４Ｂからの発光を増幅させることができる。
【０１４６】
なお、反射電極４５１と第１の発光層４５４Ｂとの光学的距離とは、厳密には反射電極４５１における反射領域と第１の発光層４５４Ｂにおける発光領域との光学的距離ということができる。しかし、反射電極４５１における反射領域や第１の発光層４５４Ｂにおける発光領域の位置を厳密に決定することは困難であるため、反射電極４５１と第１の発光層４５４Ｂの任意の位置を、それぞれ反射領域、発光領域と仮定することで充分に上述の効果を得ることができるものとする。
【０１４７】
なお、上記構成において、いずれの発光素子もＥＬ層に複数の発光層を有する構造を有しているが、本発明はこれに限られることはなく、例えば、実施の形態４で説明したタンデム型（積層型）発光素子の構成と組み合わせて、一つの発光素子に電荷発生層を挟んで複数の発光層を形成する構成としてもよい。
【０１４８】
本実施の形態で示した発光装置は、マイクロキャビティー構造を有しており、同じ構成のＥＬ層を有していても発光素子毎に異なる波長の光を取り出すことができるためＲＧＢの塗り分けが不要となる。従って、高精細化を実現することが容易であるなどの理由からフルカラー化を実現する上で有利である。また、特定波長の正面方向の発光強度を強めることが可能となるため、低消費電力化を図ることができる。この構成は、３色以上の画素を用いたカラーディスプレイ（画像表示装置）に適用する場合に、特に有用であるが、照明などの用途に用いてもよい。
【０１４９】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【０１５０】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子を有する発光装置について説明する。
【０１５１】
また、上記発光装置は、パッシブマトリクス型の発光装置でもアクティブマトリクス型の発光装置でもよい。本実施の形態では、アクティブマトリクス型の発光装置について図５を用いて説明する。
【０１５２】
なお、図５（Ａ）は発光装置を示す上面図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）を鎖線Ａ−Ｂで切断した断面図である。本実施の形態に係るアクティブマトリクス型の発光装置は、素子基板５０１上に設けられた画素部５０２と、駆動回路部（ソース線駆動回路）５０３と、駆動回路部（ゲート線駆動回路）５０４（５０４ａ及び５０４ｂ）と、を有する。画素部５０２、駆動回路部５０３、及び駆動回路部５０４は、シール材５０５によって、素子基板５０１と封止基板５０６との間に封止されている。
【０１５３】
また、素子基板５０１上には、駆動回路部５０３、及び駆動回路部５０４に外部からの信号（例えば、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、又はリセット信号等）や電位を伝達する外部入力端子を接続するための引き回し配線５０７が設けられる。ここでは、外部入力端子としてＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）５０８を設ける例を示している。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【０１５４】
次に、断面構造について図５（Ｂ）を用いて説明する。素子基板５０１上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、ソース線駆動回路である駆動回路部５０３と、画素部５０２が示されている。
【０１５５】
駆動回路部５０３はｎチャネル型ＴＦＴ５０９とｐチャネル型ＴＦＴ５１０とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される例を示している。なお、駆動回路部を形成する回路は、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライバ一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、基板上ではなく外部に駆動回路を形成することもできる。
【０１５６】
また、画素部５０２はスイッチング用ＴＦＴ５１１と、電流制御用ＴＦＴ５１２と電流制御用ＴＦＴ５１２の配線（ソース電極又はドレイン電極）に電気的に接続された第１の電極５１３とを含む複数の画素により形成される。なお、第１の電極５１３の端部を覆って絶縁物５１４が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂を用いることにより形成する。なお、本実施の形態においては、第１の電極５１３を陽極として用いる。
【０１５７】
また、上層に積層形成される膜の被覆性を良好なものとするため、絶縁物５１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにするのが好ましい。例えば、絶縁物５１４の材料としてポジ型の感光性アクリル樹脂を用いた場合、絶縁物５１４の上端部に曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物５１４として、ネガ型の感光性樹脂、或いはポジ型の感光性樹脂のいずれも使用することができ、有機化合物に限らず無機化合物、例えば、酸化シリコン、酸窒化シリコン等、の両者を使用することができる。
【０１５８】
第１の電極５１３上には、ＥＬ層５１５及び第２の電極５１６が積層形成されている。ＥＬ層５１５は、先の実施の形態に示す構成を適用することができ、本発明の一態様の有機ＥＬ材料を用いることができる。なお、本実施の形態においては、第１の電極５１３を陽極として用い、第２の電極５１６を陰極として用いる。
【０１５９】
なお、第１の電極５１３、ＥＬ層５１５及び第２の電極５１６との積層構造で、発光素子５１７が形成されている。第１の電極５１３、ＥＬ層５１５及び第２の電極５１６の用いる材料としては、実施の形態２に示す材料を用いることができる。また、ここでは図示しないが、第２の電極５１６は外部入力端子であるＦＰＣ５０８に電気的に接続されている。
【０１６０】
また、図５（Ｂ）に示す断面図では発光素子５１７を１つのみ図示しているが、画素部５０２において、複数の発光素子がマトリクス状に配置されているものとする。画素部５０２には、３種類（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の発光が得られる発光素子をそれぞれ選択的に形成し、フルカラー表示可能な発光装置を形成することができる。また、カラーフィルタと組み合わせることによってフルカラー表示可能な発光装置としてもよい。
【０１６１】
さらに、シール材５０５で封止基板５０６を素子基板５０１と貼り合わせることにより、素子基板５０１、封止基板５０６、およびシール材５０５で囲まれた空間５１８に発光素子５１７が備えられた構造になっている。なお、空間５１８には、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール材５０５で充填される構成も含むものとする。
【０１６２】
なお、シール材５０５にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板５０６に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
【０１６３】
以上のようにして、アクティブマトリクス型の発光装置を得ることができる。
【０１６４】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる。
【０１６５】
（実施の形態７）
本実施の形態では、上記実施の形態に示す本発明の一態様の発光装置をその一部に含む電子機器について説明する。電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ等のカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、スマートフォン、携帯型ゲーム機、電子書籍、またはタブレット型端末等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的には、Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）などが挙げられる。これらの電子機器の具体例について、図６、及び図７を用いて説明する。
【０１６６】
図６（Ａ）は、本発明の一態様に係るテレビ装置であり、筐体６１１、支持台６１２、表示部６１３、スピーカー部６１４、ビデオ入力端子６１５等を含む。このテレビ装置において、表示部６１３には、本発明の一態様の発光装置を適用することができる。本発明の一態様の発光装置は、信頼性が高く、長寿命であるため、本発明の一態様の発光装置を適用することで、優れた発光特性を有し、信頼性が高いテレビ装置を得ることができる。
【０１６７】
図６（Ｂ）は、本発明の一態様に係るコンピュータであり、本体６２１、筐体６２２、表示部６２３、キーボード６２４、外部接続ポート６２５、ポインティングデバイス６２６等を含む。このコンピュータにおいて、表示部６２３には、本発明の一態様の発光装置を適用することができる。本発明の一態様の発光装置は、信頼性が高く、長寿命であるため、本発明の一態様の発光装置を適用することで、優れた発光特性を有し、信頼性が高いコンピュータを得ることができる。
【０１６８】
図６（Ｃ）は、本発明の一態様に係る携帯電話であり、本体６３１、筐体６３２、表示部６３３、音声入力部６３４、音声出力部６３５、操作キー６３６、外部接続ポート６３７、アンテナ６３８等を含む。この携帯電話において、表示部６３３には、本発明の一態様の発光装置を適用することができる。本発明の一態様の発光装置は、信頼性が高く、長寿命であるため、本発明の一態様の発光装置を適用することで、優れた発光特性を有し、信頼性が高い携帯電話を得ることができる。
【０１６９】
図６（Ｄ）は、本発明の一態様に係るカメラであり、本体６４１、表示部６４２、筐体６４３、外部接続ポート６４４、リモコン受信部６４５、受像部６４６、バッテリー６４７、音声入力部６４８、操作キー６４９、接眼部６５０等を含む。このカメラにおいて、表示部６４２には、本発明の一態様の発光装置を適用することができる。本発明の一態様の発光装置は、信頼性が高く、長寿命であるため、本発明の一態様の発光装置を適用することで、優れた発光特性を有し、信頼性が高いカメラを得ることができる。
【０１７０】
図７は、本発明の一態様に係る携帯型端末の一例であり、図７（Ａ）、図７（Ｂ）、及び図７（Ｃ）は、携帯型端末５０００を示し、図７（Ｄ）は、携帯型端末６０００を示している。
【０１７１】
図７（Ａ）、図７（Ｂ）、及び図７（Ｃ）に示す携帯型端末５０００において、図７（Ａ）は正面図を、図７（Ｂ）は側面図を、図７（Ｃ）は背面図を、それぞれ示している。また、図７（Ｄ）に示す携帯型端末６０００においては、正面図を示している。
【０１７２】
携帯型端末５０００は、筐体５００１、表示部５００３、電源ボタン５００５、前面カメラ５００７、背面カメラ５００９、第１の外部接続端子５０１１、及び第２の外部接続端子５０１３などにより構成されている。
【０１７３】
また、表示部５００３は、筐体５００１に組み込まれており、タッチパネルとしても用いることができる。例えば、表示部５００３上にアイコン５０１５等を表示させて、メールや、スケジュール管理といった作業を行うことができる。また、筐体５００１には、正面側に前面カメラ５００７が組み込まれており、使用者側の映像を撮影することができる。また、筐体５００１には、背面側に背面カメラ５００９が組み込まれており、使用者と反対側の映像を撮影することができる。また、筐体５００１には、第１の外部接続端子５０１１、及び第２の外部接続端子５０１３を備えており、例えば、第１の外部接続端子５０１１により、イヤホン等に音声を出力し、第２の外部接続端子５０１３により、データの移動等を行うことができる。
【０１７４】
次に、図７（Ｄ）に示す携帯型端末６０００は、第１の筐体６００１、第２の筐体６００３、ヒンジ部６００５、第１の表示部６００７、第２の表示部６００９、電源ボタン６０１１、第１のカメラ６０１３、第２のカメラ６０１５などにより構成されている。
【０１７５】
また、第１の表示部６００７は、第１の筐体６００１に組み込まれており、第２の表示部６００９は、第２の筐体６００３に組み込まれている。第１の表示部６００７、及び第２の表示部６００９は、例えば、第１の表示部６００７を表示用パネルとして使用し、第２の表示部６００９をタッチパネルとする。第１の表示部６００７に表示されたテキストアイコン６０１７を確認し、第２の表示部６００９に表示させたアイコン６０１９、またはキーボード６０２１（第２の表示部６００９に表示されたキーボード画像）を用いて、画像の選択、または文字の入力等を行うことができる。もちろん、第１の表示部６００７がタッチパネルであり、第２の表示部６００９が表示用パネルといった構成や、第１の表示部６００７、及び第２の表示部６００９ともにタッチパネルといった構成としてもよい。
【０１７６】
また、第１の筐体６００１と、第２の筐体６００３は、ヒンジ部６００５により接続されており、第１の筐体６００１と、第２の筐体６００３と、を開閉することができる。このような構成とすることにより、携帯型端末６０００を持ち運ぶ際に、第１の筐体６００１に組み込まれた第１の表示部６００７と、第２の筐体６００３に組み込まれた第２の表示部６００９と、を合わせることで、第１の表示部６００７、及び第２の表示部６００９の表面（例えば、プラスチック基板等）を保護することができるので好適である。
【０１７７】
また、第１の筐体６００１と第２の筐体６００３は、ヒンジ部６００５により、分離できる構成としても良い（所謂コンバーチブル型）。このような構成とすることで、例えば、第１の筐体６００１を縦置きとし、第２の筐体６００３を横置きとして使用するといったように、使用範囲が広がるので好適である。
【０１７８】
また、第１のカメラ６０１３、及び第２のカメラ６０１５により、３Ｄ画像の撮影を行うこともできる。
【０１７９】
また、携帯型端末５０００、及び携帯型端末６０００は、無線で情報を送受信できる構成としてもよい。例えば、無線により、インターネット等に接続し、所望の情報を購入し、ダウンロードする構成とすることも可能である。
【０１８０】
また、携帯型端末５０００、及び携帯型端末６０００は、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示する機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示部に表示する機能、表示部に表示した情報をタッチ入力操作又は編集するタッチ入力機能、様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御する機能、等を有することができる。また、外光の光量に応じて表示の輝度を最適にすることができる光センサや、ジャイロ、加速度センサの傾きを検出するセンサなどといった検出装置を内蔵させてもよい。
【０１８１】
携帯型端末５０００の表示部５００３、並びに携帯型端末６０００の第１の表示部６００７、または／および第２の表示部６００９において、本発明の一態様の発光装置を適用することができる。本発明の一態様の発光装置は、信頼性が高く、長寿命であるため、本発明の一態様の発光装置を適用することで、優れた発光特性を有し、信頼性が高い携帯型端末を得ることができる。
【０１８２】
以上のように、本発明の一態様の発光装置の適用範囲は極めて広く、この発光装置をあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。本発明の一態様の発光装置を用いることにより、優れた発光特性を有し、信頼性が高く、長寿命の電子機器を得ることができる。
【０１８３】
また、本発明の一態様の発光装置は、照明装置として用いることもできる。照明装置の具体例について、図８を用いて説明する。
【０１８４】
図８（Ａ）は、本発明の一態様の発光装置をバックライトとして用いた液晶表示装置の一例である。図８（Ａ）に示した液晶表示装置は、筐体７０１、液晶パネル７０２、バックライト７０３、筐体７０４を有し、液晶パネル７０２は、ドライバＩＣ７０５と接続されている。また、バックライト７０３は、本発明の一態様の発光装置が用いられおり、端子７０６により、電流が供給されている。このように本発明の一態様の発光装置を液晶表示装置のバックライトとして用いることにより、信頼性が高く、長寿命のバックライトが得られる。また、本発明の一態様の発光装置は、面発光の照明装置であり大面積化も可能であるため、バックライトの大面積化も可能である。従って、低消費電力であり、大面積化された液晶表示装置を得ることができる。
【０１８５】
図８（Ｂ）は、本発明の一態様の発光装置を、照明装置である電気スタンドとして用いた例である。図８（Ｂ）に示す電気スタンドは、筐体８０１と、光源８０２を有し、光源８０２として、本発明の一態様の発光装置が用いられている。本発明の一態様の発光装置を適用することで、優れた発光特性を有し、信頼性が高い電気スタンドを得ることが可能となる。
【０１８６】
図８（Ｃ）は、本発明の一態様の発光装置を、室内の照明装置９０１として用いた例である。本発明の一態様の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。また、本発明の一態様の発光装置は、信頼性が高く、長寿命であるため、本発明の一態様の発光装置を適用することで、信頼性が高い照明装置を得ることが可能となる。このように、本発明の一態様の発光装置を、室内の照明装置９０１として用いた部屋に、図６（Ａ）で説明したような、本発明の一態様のテレビ装置９０２を設置して公共放送や映画を鑑賞することができる。
【０１８７】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【実施例１】
【０１８８】
≪合成例１≫
本合成例１では、実施の形態１の構造式（１００）で表される本発明の有機金属錯体、ビス［２−（ベンゾフロ［３，２−ｄ］ピリミジン−４−イル−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（ｐｂｆｐｍ）２（ａｃａｃ））の合成例を具体的に例示する。なお、Ｉｒ（ｐｂｆｐｍ）２（ａｃａｃ）（略称）の構造を以下に示す。
【０１８９】
【化２０】
2014007397.tif 000021
【０１９０】
＜ステップ１；  ４−フェニルベンゾフロ［３，２−ｄ］ピリミジン（略称：Ｈｐｂｆｐｍ）の合成＞
まず、４−クロロベンゾフロ［３，２−ｄ］ピリミジン２．４２ｇとフェニルボロン酸２．１９ｇ、炭酸ナトリウム１．８９ｇ、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）０．１０ｇ、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。その後、得られた残渣を水で吸引ろ過し、ヘキサンで洗浄した。得られた固体を、ヘキサン：酢酸エチル＝２：１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で精製し、目的のピリミジン誘導体Ｈｐｂｆｐｍを得た（白色粉末、収率４５％）。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（ｄ−１）に示す。
【０１９１】
【化２１】
2014007397.tif 000022
【０１９２】
＜ステップ２；  ジ−μ−クロロ−テトラキス［２−（ベンゾフロ［３，２−ｄ］ピリミジン−４−イル−κＮ３）フェニル−κＣ］ジイリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｂｆｐｍ）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Ｈｐｂｆｐｍ１．３２ｇ、塩化イリジウム水和物（ＩｒＣｌ３・Ｈ２Ｏ）０．７８ｇ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ろ過、洗浄し、複核錯体［Ｉｒ（ｐｂｆｐｍ）２Ｃｌ］２を得た（赤茶色粉末、収率８８％）。また、ステップ２の合成スキームを下記（ｄ−２）に示す。
【０１９３】
【化２２】
2014007397.tif 000023
【０１９４】
＜ステップ３；  ビス［２−（ベンゾフロ［３，２−ｄ］ピリミジン−４−イル−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（ｐｂｆｐｍ）２（ａｃａｃ）の合成＞
さらに、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（ｐｂｆｐｍ）２Ｃｌ］２  １．６６ｇ、アセチルアセトン０．３６ｇ、炭酸ナトリウム１．３０ｇ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分間照射した。ここで更に、アセチルアセトン０．２４ｇを加え、反応容器に、１１０℃、１２０Ｗの条件で１時間マイクロ波を照射することによって加熱した。溶媒を留去し、得られた残渣をエタノールで吸引ろ過した。得られた固体を水、エタノールで洗浄した。得られた固体を、ヘキサン：酢酸エチル＝２：１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で精製した。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、本発明の有機金属錯体Ｉｒ（ｐｂｆｐｍ）２（ａｃａｃ）（略称）を赤色粉末として得た（収率６％）。ステップ３の合成スキームを下記（ｄ−３）に示す。
【０１９５】
【化２３】
2014007397.tif 000024
【０１９６】
なお、上記ステップ３で得られた赤色粉末の核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）による分析結果を下記に示す。また、１Ｈ−ＮＭＲチャートを図９に示す。このことから、本合成例１において、上述の構造式（１００）で表される本発明の有機金属錯体Ｉｒ（ｐｂｆｐｍ）２（ａｃａｃ）（略称）が得られたことがわかった。
【０１９７】
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：１．８２（ｓ，６Ｈ），５．３０（ｓ，１Ｈ），６．４２（ｄ，２Ｈ），６．７９（ｔ，２Ｈ），７．０２（ｔ，２Ｈ），７．６０（ｔ，２Ｈ），７．７８（ｔ，２Ｈ），７．８５（ｄ，２Ｈ），８．３１（ｄ，２Ｈ），８．５７（ｄ，２Ｈ），９．１５（ｓ，２Ｈ）．
【０１９８】
次に、Ｉｒ（ｐｂｆｐｍ）２（ａｃａｃ）（略称）の紫外可視線吸収スペクトル法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（０．０９０ｍｍｏｌ／Ｌ）を用いて、室温で測定を行った。また、Ｉｒ（ｐｂｆｐｍ）２（ａｃａｃ）（略称）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、脱気したジクロロメタン溶液（０．０９０ｍｍｏｌ／Ｌ）を用いて、室温で測定を行った。測定結果を図１０に示す。横軸は波長、縦軸はモル吸光係数および発光強度を表す。
【０１９９】
図１０に示す通り、本発明の有機金属錯体Ｉｒ（ｐｂｆｐｍ）２（ａｃａｃ）（略称）は、６１０ｎｍに発光ピークを有しており、ジクロロメタン溶液からは赤橙色の発光が観測された。
【０２００】
また、Ｉｒ（ｐｂｆｐｍ）２（ａｃａｃ）（略称）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８３％であり、高い発光効率を示すことがわかった。
【実施例２】
【０２０１】
≪合成例２≫
本合成例２では、実施の形態１の構造式（１０１）で表される本発明の有機金属錯体、ビス［２−（ベンゾフロ［３，２−ｄ］ピリミジン−４−イル−κＮ３）−４，６−ジメチルフェニル−κＣ］（２，２’，６，６’−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄｍｐｂｆｐｍ）２（ｄｐｍ））の合成例を具体的に例示する。なお、Ｉｒ（ｄｍｐｂｆｐｍ）２（ｄｐｍ）（略称）の構造を以下に示す。
【０２０２】
【化２４】
2014007397.tif 000025
【０２０３】
＜ステップ１；  ４−（３，５−ジメチルフェニル）ベンゾフロ［３，２−ｄ］ピリミジン（略称：Ｈｄｍｐｂｆｐｍ）の合成＞
まず、４−クロロベンゾフロ［３，２−ｄ］ピリミジン４．０２ｇと３，５−ジメチルフェニルボロン酸４．５２ｇ、炭酸ナトリウム３．２１ｇ、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）０．１７ｇ、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分間照射した。ここで更に、３，５−ジメチルフェニルボロン酸０．７５ｇ、炭酸ナトリウム０．５３ｇ、Ｐｄ（ＰＰｈ３）２Ｃｌ２０．０４３ｇを加え、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抽出した。得られた抽出液を水、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、得られた残渣をジクロロメタン：酢酸エチル＝１０：１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で精製し、目的のピリミジン誘導体Ｈｄｍｐｂｆｐｍを得た（白色粉末、収率７４％）。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（ｅ−１）に示す。
【０２０４】
【化２５】
2014007397.tif 000026
【０２０５】
＜ステップ２；  ジ−μ−クロロ−テトラキス［２−（ベンゾフロ［３，２−ｄ］ピリミジン−４−イル−κＮ３）−４，６−ジメチルフェニル−κＣ］ジイリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｐｂｆｐｍ）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Ｈｄｍｐｂｆｐｍ２．４７ｇ、塩化イリジウム水和物（ＩｒＣｌ３・Ｈ２Ｏ）１．３０ｇ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分照射することで加熱した。溶媒を留去した後、得られた残渣をエタノールで吸引ろ過、洗浄し、複核錯体［Ｉｒ（ｄｍｐｂｆｐｍ）２Ｃｌ］２  を得た（赤茶色粉末、収率９２％）。また、ステップ２の合成スキームを下記（ｅ−２）に示す。
【０２０６】
【化２６】
2014007397.tif 000027
【０２０７】
＜ステップ３；  ビス［２−（ベンゾフロ［３，２−ｄ］ピリミジン−４−イル−κＮ３）−４，６−ジメチルフェニル−κＣ］（２，２’，６，６’−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄｍｐｂｆｐｍ）２（ｄｐｍ）の合成＞
さらに、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（ｄｍｐｂｆｐｍ）２Ｃｌ］２  ３．０９ｇ、ジピバロイルメタン１．１０ｇ、炭酸ナトリウム２．１０ｇ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分間照射した。ここで、ジピバロイルメタン０．５５ｇを加え、フラスコ内をアルゴン置換し、反応容器に、１１０℃、２００Ｗの条件で１時間マイクロ波を照射した。そして更に、ジピバロイルメタン０．５５ｇを加え、フラスコ内をアルゴン置換し、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ  ２００Ｗ）を６０分間照射することで、１１０℃となるように加熱した。その後、溶媒を留去し、得られた残渣をエタノールで吸引ろ過した。得られた固体を水、エタノールで洗浄した。ここで得られた固体２．４５ｇ、ジピバロイルメタン０．５５ｇ、炭酸ナトリウム１．１１ｇ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  ２００Ｗ）を６０分間照射することで、１１０℃となるように加熱した。ここで、ジピバロイルメタン０．５５ｇを加え、フラスコ内をアルゴン置換し、反応容器に、１１０℃、２００Ｗの条件で１時間マイクロ波を照射することで加熱した。その後、溶媒を留去し、得られた残渣をエタノールで吸引ろ過した。得られた固体を水、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、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ヘキサン：酢酸エチル＝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で精製した。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した後、ヘキサン：酢酸エチル＝２：１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で精製した。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、本発明の有機金属錯体Ｉｒ（ｄｍｐｂｆｐｍ）２（ｄｐｍ）（略称）を赤色粉末として得た（収率５％）。ステップ３の合成スキームを下記（ｅ−３）に示す。
【０２０８】
【化２７】
2014007397.tif 000028
【０２０９】
なお、上記ステップ３で得られた赤色粉末の核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）による分析結果を下記に示す。また、１Ｈ−ＮＭＲチャートを図１１に示す。このことから、本合成例２において、上述の構造式（１０１）で表される本発明の有機金属錯体Ｉｒ（ｄｍｐｂｆｐｍ）２（ｄｐｍ）（略称）が得られたことがわかった。
【０２１０】
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：０．７８（ｓ，１８Ｈ），１．４９（ｓ，６Ｈ），２．３９（ｓ，６Ｈ），５．４９（ｓ，１Ｈ），６．６３（ｓ，２Ｈ），７．５６（ｔ，２Ｈ），７．７６（ｔ，２Ｈ），７．８７（ｄ，２Ｈ），８．２７（ｄ，２Ｈ），８．４１（ｓ，２Ｈ），８．８３（ｓ，２Ｈ）．
【０２１１】
次に、Ｉｒ（ｄｍｐｂｆｐｍ）２（ｄｐｍ）（略称）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（０．０７２ｍｍｏｌ／Ｌ）を用いて、室温で測定を行った。また、Ｉｒ（ｄｍｐｂｆｐｍ）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、脱気したジクロロメタン溶液（０．０７２ｍｍｏｌ／Ｌ）を用いて、室温で測定を行った。測定結果を図１２に示す。横軸は波長、縦軸はモル吸光係数および発光強度を表す。
【０２１２】
図１２に示す通り、本発明の有機金属錯体Ｉｒ（ｄｍｐｂｆｐｍ）２（ｄｐｍ）（略称）は、６４３ｎｍに発光ピークを有しており、ジクロロメタン溶液からは赤色の発光が観測された。
【０２１３】
また、Ｉｒ（ｄｍｐｂｆｐｍ）２（ｄｐｍ）（略称）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８５％であり、高い発光効率を示すことがわかった。
【実施例３】
【０２１４】
本実施例では、本発明の一態様の発光素子（発光素子１）について、図１３を用いて説明する。また、本実施例で用いる材料の化学式を以下に示す。
【０２１５】
【化２８】
2014007397.tif 000029
【０２１６】
以下に、本実施例の発光素子１の作製方法を示す。
【０２１７】
（発光素子１）
まず、基板１１００上に、シリコン、または酸化シリコンを含有した酸化インジウム−酸化スズ化合物（ＩＴＯ−ＳｉＯ２、以下ＩＴＳＯと略記する。）をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極１１０１を形成した。なお、用いたターゲットの組成は、Ｉｎ２Ｏ３：ＳｎＯ２：ＳｉＯ２＝８５：１０：５［重量％］とした。また、第１の電極１１０１の膜厚は、１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。ここで、第１の電極１１０１は、発光素子の陽極として機能する電極である。
【０２１８】
次に、基板１１００上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
【０２１９】
その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板１１００を３０分程度放冷した。
【０２２０】
次に、第１の電極１１０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１１０１が形成された基板１１００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、第１の電極１１０１上に、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）と酸化モリブデンを共蒸着することで、正孔注入層１１１１を形成した。その膜厚は、４０ｎｍとし、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）と酸化モリブデンの比率は、重量比で４：２（＝ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン）となるように調節した。
【０２２１】
次に、正孔注入層１１１１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）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層１１１２を形成した。
【０２２２】
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）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）と、実施例１にて合成したビス［２−（ベンゾフロ［３，２−ｄ］ピリミジン−４−イル−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（ｐｂｆｐｍ）２（ａｃａｃ））と、を共蒸着し、正孔輸送層１１１２上に発光層１１１３を形成した。ここで、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）、ＰＣＢＮＢＢ（略称）、及びＩｒ（ｐｂｆｐｍ）２（ａｃａｃ）（略称）の重量比は、０．８：０．２：０．０２５（＝２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＮＢＢ：Ｉｒ（ｐｂｆｐｍ）２（ａｃａｃ））となるように調節した。また、発光層１１１３の膜厚は４０ｎｍとした。
【０２２３】
なお、Ｉｒ（ｐｂｆｐｍ）２（ａｃａｃ）（略称）は、本発明の一態様の有機金属錯体であり、発光層１１１３におけるゲスト材料（ドーパント）である。
【０２２４】
次に、発光層１１１３上に２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）を膜厚１０ｎｍとなるように成膜し、第１の電子輸送層１１１４ａを形成した。
【０２２５】
次に、第１の電子輸送層１１１４ａ上にバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を膜厚２０ｎｍとなるように成膜し、第２の電子輸送層１１１４ｂを形成した。
【０２２６】
さらに、第２の電子輸送層１１１４ｂ上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍの膜厚で蒸着し、電子注入層１１１５を形成した。
【０２２７】
最後に、陰極として機能する第２の電極１１０３として、アルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子１を作製した。
【０２２８】
以上により得られた発光素子１の素子構造を表１に示す。
【０２２９】
【表１】
2014007397.tif 000030
【０２３０】
次に、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子１が大気に曝されないように封止する作業（具体的に、シール材を素子の周囲に塗布し、封止時に８０℃にて１時間熱処理）を行った。その後、該発光素子１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。
【０２３１】
発光素子１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／ｃｍ２）を、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を表す。また、発光素子１の電圧−輝度特性を図１５に示す。図１５において、横軸は電圧（Ｖ）を、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を表す。また、発光素子１の輝度−電流効率特性を図１６に示す。図１６において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を、縦軸は電流効率（ｃｄ／Ａ）を表す。また、発光素子１の電圧−電流特性を図１７に示す。図１７において、横軸は電圧（Ｖ）を、縦軸は電流（ｍＡ）を表す。
【０２３２】
図１４及び図１６より、発光素子１は、高効率な発光素子であることがわかった。また、図１４、図１５、及び図１７より、発光素子１は、低駆動電圧、低消費電力な発光素子であることがわかった。
【０２３３】
次に、発光素子１の輝度１１０４ｃｄ／ｍ２のときの電圧（Ｖ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、輝度（ｃｄ／ｍ２）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、外部量子効率（％）を表２に示す。
【０２３４】
【表２】
2014007397.tif 000031
【０２３５】
また、発光素子１の電流密度を、２．５ｍＡ／ｃｍ２とした際の発光スペクトルを図１８に示す。図１８に示す通り、発光素子１の発光スペクトルは、６０３ｎｍにピークを有している。
【０２３６】
また、表２に示す通り、発光素子１の輝度が、１１０４ｃｄ／ｍ２の時のＣＩＥ色度座標は、（ｘ，ｙ）＝（０．６０，０．４０）であった。これらのことから、ドーパント由来の発光が得られていることがわかった。
【０２３７】
以上のように、本発明の一態様の有機金属錯体であるＩｒ（ｐｂｆｐｍ）２（ａｃａｃ）（略称）を発光層として用いた発光素子１は、赤色の波長領域の光を効率よく発光させることができると示された。そのため、Ｉｒ（ｐｂｆｐｍ）２（ａｃａｃ）（略称）は、赤色の波長領域で発光するゲスト材料として好適であることがわかった。
【０２３８】
次に、上記発光素子１について、信頼性試験の評価を行った。信頼性試験の結果を図１９に示す。
【０２３９】
図１９において、信頼性試験の測定方法は、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件で発光素子１を駆動した。横軸は素子の駆動時間（ｈ）を、縦軸は初期輝度を１００％とした時の規格化輝度（％）を表す。図１９から、発光素子１の４００時間経過後の規格化輝度は、８２％であった。
【０２４０】
このように図１９より、発光素子１は、長寿命な発光素子であることがわかった。
【０２４１】
以上の結果から、本発明の一態様の有機金属錯体であるＩｒ（ｐｂｆｐｍ）２（ａｃａｃ）（略称）を発光層として用いた発光素子１は、高効率、低駆動電圧、低消費電力、及び長寿命な発光素子であることがわかった。
【実施例４】
【０２４２】
本実施例では、本発明の一態様の発光素子（発光素子２）について、図１３を用いて説明する。また、本実施例で用いる材料の化学式を以下に示す。
【０２４３】
【化２９】
2014007397.tif 000032
【０２４４】
以下に、本実施例の発光素子２の作製方法を示す。
【０２４５】
（発光素子２）
まず、基板１１００上に、シリコン、または酸化シリコンを含有した酸化インジウム−酸化スズ化合物（ＩＴＳＯ）をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極１１０１を形成した。なお、用いたターゲットの組成は、Ｉｎ２Ｏ３：ＳｎＯ２：ＳｉＯ２＝８５：１０：５［重量％］とした。また、第１の電極１１０１の膜厚は、１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。ここで、第１の電極１１０１は、発光素子の陽極として機能する電極である。
【０２４６】
次に、基板１１００上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
【０２４７】
その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板１１００を３０分程度放冷した。
【０２４８】
次に、第１の電極１１０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１１０１が形成された基板１１００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、第１の電極１１０１上に、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）と酸化モリブデンを共蒸着することで、正孔注入層１１１１を形成した。その膜厚は、３０ｎｍとし、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）と酸化モリブデンの比率は、重量比で４：２（＝ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン）となるように調節した。
【０２４９】
次に、正孔注入層１１１１上に、ＢＰＡＦＬＰ（略称）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層１１１２を形成した。
【０２５０】
さらに、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）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）と、実施例２にて合成したビス［２−（ベンゾフロ［３，２−ｄ］ピリミジン−４−イル−κＮ３）−４，６−ジメチルフェニル−κＣ］（２，２’，６，６’−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄｍｐｂｆｐｍ）２（ｄｐｍ））と、を共蒸着し、正孔輸送層１１１２上に発光層１１１３を形成した。ここで、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）、ＰＣＢＡ１ＢＰ（略称）、及びＩｒ（ｄｍｐｂｆｐｍ）２（ｄｐｍ）（略称）の重量比は、０．８：０．２：０．０２５（＝２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＡ１ＢＰ：Ｉｒ（ｄｍｐｂｆｐｍ）２（ｄｐｍ））となるように調節した。また、発光層１１１３の膜厚は４０ｎｍとした。
【０２５１】
なお、Ｉｒ（ｄｍｐｂｆｐｍ）２（ｄｐｍ）（略称）は、本発明の一態様の有機金属錯体であり、発光層１１１３におけるゲスト材料（ドーパント）である。
【０２５２】
次に、発光層１１１３上に２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）を膜厚２０ｎｍとなるように成膜し、第１の電子輸送層１１１４ａを形成した。
【０２５３】
次に、第１の電子輸送層１１１４ａ上にＢＰｈｅｎ（略称）を膜厚２０ｎｍとなるように成膜し、第２の電子輸送層１１１４ｂを形成した。
【０２５４】
さらに、第２の電子輸送層１１１４ｂ上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍの膜厚で蒸着し、電子注入層１１１５を形成した。
【０２５５】
最後に、陰極として機能する第２の電極１１０３として、アルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子２を作製した。
【０２５６】
以上により得られた発光素子２の素子構造を表３に示す。
【０２５７】
【表３】
2014007397.tif 000033
【０２５８】
次に、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子２が大気に曝されないように封止する作業（具体的に、シール材を素子の周囲に塗布し、封止時に８０℃にて１時間熱処理）を行った。その後、該発光素子２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。
【０２５９】
発光素子２の電流密度−輝度特性を図２０に示す。図２０において、横軸は、電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）を、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を表す。また、発光素子２の電圧−輝度特性を図２１に示す。図２１において、横軸は電圧（Ｖ）を、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を表す。また、発光素子２の輝度−電流効率特性を図２２に示す。図２２において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を、縦軸は電流効率（ｃｄ／Ａ）を表す。また、発光素子２の電圧−電流特性を図２３に示す。図２３において、横軸は電圧（Ｖ）を、縦軸は電流（ｍＡ）を表す。
【０２６０】
図２０及び図２２より、発光素子２は、高効率な発光素子であることがわかった。また、図２０、図２１、及び図２３より、発光素子２は、低駆動電圧、低消費電力な発光素子であることがわかった。
【０２６１】
次に、発光素子２の輝度１０８１ｃｄ／ｍ２のときの電圧（Ｖ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、輝度（ｃｄ／ｍ２）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、外部量子効率（％）を表４に示す。
【０２６２】
【表４】
2014007397.tif 000034
【０２６３】
また、発光素子２の電流密度を、２．５ｍＡ／ｃｍ２とした際の発光スペクトルを図２４に示す。図２４に示す通り、発光素子２の発光スペクトルは、６３０ｎｍにピークを有している。
【０２６４】
また、表４に示す通り、発光素子２の輝度が、１０８１ｃｄ／ｍ２の時のＣＩＥ色度座標は、（ｘ，ｙ）＝（０．６７，０．３３）であった。これらのことから、ドーパント由来の発光が得られていることがわかった。
【０２６５】
以上のように、本発明の一態様の有機金属錯体であるＩｒ（ｄｍｐｂｆｐｍ）２（ｄｐｍ）（略称）を発光層として用いた発光素子２は、赤色の波長領域の光を効率よく発光させることができると示された。そのため、Ｉｒ（ｄｍｐｂｆｐｍ）２（ｄｐｍ）（略称）は、赤色の波長領域で発光するゲスト材料として好適であることがわかった。
【０２６６】
次に、上記発光素子２について、信頼性試験の評価を行った。信頼性試験の結果を図２５に示す。
【０２６７】
図２５において、信頼性試験の測定方法は、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件で発光素子２を駆動した。横軸は素子の駆動時間（ｈ）を、縦軸は初期輝度を１００％とした時の規格化輝度（％）を表す。図２５から、発光素子２の１４０時間経過後の規格化輝度は、６２％であった。
【０２６８】
このように図２５より、発光素子２は、長寿命な発光素子であることがわかった。
【０２６９】
以上の結果から、本発明の一態様の有機金属錯体であるＩｒ（ｄｍｐｂｆｐｍ）２（ｄｐｍ）（略称）を発光層として用いた発光素子２は、高効率、低駆動電圧、低消費電力、及び長寿命な発光素子であることがわかった。
【符号の説明】
【０２７０】
１００    基板
１０１    第１の電極
１０２    ＥＬ層
１０３    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
２０１    第１の電極
２０３    第２の電極
２１０    ＥＬ層
２１２    発光層
２１３    第１の有機化合物
２１４    第２の有機化合物
２１５    第３の有機化合物
３０１    第１の電極
３０３    第２の電極
３１１    第１の発光層
３１２    第２の発光層
３１３    電荷発生層
４５０Ｒ    第１の発光素子
４５０Ｇ    第２の発光素子
４５０Ｂ    第３の発光素子
４５１    反射電極
４５２    半透過・半反射電極
４５３ａ    第１の透明導電層
４５３ｂ    第２の透明導電層
４５４    発光層
４５４Ｂ    第１の発光層
４５４Ｇ    第２の発光層
４５４Ｒ    第３の発光層
４５５    ＥＬ層
５０１    素子基板
５０２    画素部
５０３    駆動回路部
５０４    駆動回路部
５０５    シール材
５０６    封止基板
５０７    配線
５０８    ＦＰＣ
５０９    ｎチャネル型ＴＦＴ
５１０    ｐチャネル型ＴＦＴ
５１１    スイッチング用ＴＦＴ
５１２    電流制御用ＴＦＴ
５１３    第１の電極
５１４    絶縁物
５１５    ＥＬ層
５１６    第２の電極
５１７    発光素子
５１８    空間
６１１    筐体
６１２    支持台
６１３    表示部
６１４    スピーカー部
６１５    ビデオ入力端子
６２１    本体
６２２    筐体
６２３    表示部
６２４    キーボード
６２５    外部接続ポート
６２６    ポインティングデバイス
６３１    本体
６３２    筐体
６３３    表示部
６３４    音声入力部
６３５    音声出力部
６３６    操作キー
６３７    外部接続ポート
６３８    アンテナ
６４１    本体
６４２    表示部
６４３    筐体
６４４    外部接続ポート
６４５    リモコン受信部
６４６    受像部
６４７    バッテリー
６４８    音声入力部
６４９    操作キー
６５０    接眼部
７０１    筐体
７０２    液晶パネル
７０３    バックライト
７０４    筐体
７０５    ドライバＩＣ
７０６    端子
８０１    筐体
８０２    光源
９０１    照明装置
９０２    テレビ装置
１１００    基板
１１０１    第１の電極
１１０３    第２の電極
１１１１    正孔注入層
１１１２    正孔輸送層
１１１３    発光層
１１１４ａ    第１の電子輸送層
１１１４ｂ    第２の電子輸送層
１１１５    電子注入層
５０００    携帯型端末
５００１    筐体
５００３    表示部
５００５    電源ボタン
５００７    前面カメラ
５００９    背面カメラ
５０１１    第１の外部接続端子
５０１３    第２の外部接続端子
５０１５    アイコン
６０００    携帯型端末
６００１    筐体
６００３    筐体
６００５    ヒンジ部
６００７    第１の表示部
６００９    第２の表示部
６０１１    電源ボタン
６０１３    第１のカメラ
６０１５    第２のカメラ
６０１７    テキストアイコン
６０１９    アイコン
６０２１    キーボード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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