JP6151847B1 - 有機エレクトロルミネッセント素子および照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】白色光以外の発光色を有し、かつ発光効率が高く、自動車照明装置等の特殊な照明装置に好適な有機エレクトロルミネッセント素子、およびそれを備えた照明装置を提供する。【解決手段】第１の電極１１と第２の電極１２との間に、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む発光ユニットを有する有機エレクトロルミネッセント素子１０であって、赤色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する赤色光を発する赤色発光層からなる発光層１５を含む発光ユニット１３を少なくとも１つ有し、発光ユニット１３が発光することで得られる赤色光が、５９０ｎｍ〜６４０ｎｍの赤色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有し、赤色光のピーク波長と赤色光のドミナント波長との差が１０ｎｍ以下であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子１０。【選択図】図１

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセント素子、およびそれを備えた照明装置に関する。

有機エレクトロルミネッセント素子（以下、「有機ＥＬ素子」と略称することもある。）は、対向する陰極と陽極との間に有機化合物からなる発光層を有する自己発光型素子である。有機ＥＬ素子は、陰極と陽極との間に電圧を印加したときに、陰極側から発光層に注入された電子と、陽極側から発光層に注入された正孔（ホール）とが、発光層内で再結合することによって生じた励起子（エキシトン）により発光する。

高輝度かつ長寿命を実現する有機ＥＬ素子としては、少なくとも１層の発光層を含む発光ユニットを１つの単位とし、複数の発光ユニットの間に電気絶縁性の電荷発生層が配置されたマルチフォトンエミッション構造の素子（以下、「ＭＰＥ素子」と略称する。）が知られている（例えば、特許文献１参照）。このＭＰＥ素子では、陰極と陽極との間に電圧を印加したときに、電荷移動錯体中の電荷が、それぞれ陰極側および陽極側に向かって移動する。これにより、電荷発生層を挟んで陰極側に位置する一の発光ユニットに正孔を注入し、電荷発生層を挟んで陽極側に位置する他の発光ユニットに電子を注入する。このようなＭＰＥ素子は、同じ電流量のまま複数の発光ユニットからの発光が同時に得られるため、発光ユニットの個数倍相当の電流効率および外部量子効率を得ることが可能である。

ＭＰＥ素子は、異なる色の光を発する発光ユニットを組み合わせることによって、さまざまな色温度の白色光を実現することが可能である。中でも暖色系の白色光において、ＭＰＥ素子は高効率化を実現しやすい。暖色系の白色光においては、主成分となる赤色光の適正化が白色光の高効率化につながり、この赤色光の適正化を図る指標として、赤色の再現性を示す特殊演色評価数、Ｒ９を用いることが知られている（例えば、特許文献２参照）。

しかしながら、赤色光や黄色光といった白色光以外の発光色では、高効率化につながる発光色の適正化を図る指標として、特殊演色評価数、Ｒ９を用いることができなかった。

特開２００３−２７２８６０号公報 特開２０１６−６６５４２号公報

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、白色光以外の発光色を有し、かつ発光効率が高く、自動車照明装置等の特殊な照明装置に好適な有機エレクトロルミネッセント素子、およびそれを備えた照明装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
（１）第１の電極と第２の電極との間に、少なくとも有機化合物からなる複数の発光ユニットが電荷発生層を挟んで積層された構造を有する有機エレクトロルミネッセント素子であって、
赤色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する赤色光を発する赤色発光層からなる発光層を含む発光ユニットを少なくとも１つ有し、
前記複数の発光ユニットが発光することで得られる赤色光が、５９０ｎｍ〜６４０ｎｍの赤色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有し、
前記赤色光のピーク波長と前記赤色光のドミナント波長との差が１０ｎｍ以下であり、
照明装置に用いられることを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子。
（２）前記赤色発光層が、赤色蛍光物質を含む赤色蛍光発光層からなることを特徴とする前記（１）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（３）前記赤色蛍光発光層を含む発光ユニットから得られる赤色光が、遅延蛍光成分を含むことを特徴とする前記（２）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（４）前記赤色発光層が、赤色燐光物質を含む赤色燐光発光層からなることを特徴とする前記（１）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（５）同一の２つの前記発光ユニットを含み、それぞれ同一のピーク波長を有する赤色光を発することを特徴とする前記（１）〜前記（４）のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（６）異なる２つの前記発光ユニットを含み、それぞれ異なるピーク波長を有する赤色光を発することを特徴とする前記（１）〜前記（４）のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（７）５９０ｎｍ〜６２０ｎｍの赤色波長域に１つのピーク波長と、６２５ｎｍ〜６４０ｎｍの赤色波長域に１つのピーク波長とを有することを特徴とする前記（６）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（８）第１の電極と第２の電極との間に、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む複数の発光ユニットが電荷発生層を挟んで積層された構造を有し、前記複数の発光ユニットが発光することで赤色光が得られる有機エレクトロルミネッセント素子であって、
前記発光ユニットからなる第１の赤色発光ユニットと、
前記発光ユニットからなる第２の赤色発光ユニットと、を有し、
前記第１の赤色発光ユニットと前記第２の赤色発光ユニットとが第１の電荷発生層を挟んで積層され、
前記第２の電極、前記第２の赤色発光ユニット、前記第１の電荷発生層、前記第１の赤色発光ユニットおよび前記第１の電極がこの順に積層された構造を有することを特徴とする前記（１）〜前記（７）のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（９）第１の電極と第２の電極との間に、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む複数の発光ユニットが電荷発生層を挟んで積層された構造を有し、前記複数の発光ユニットが発光することで赤色光が得られる有機エレクトロルミネッセント素子であって、
前記発光ユニットからなる第１の赤色発光ユニットと、
前記発光ユニットからなる第２の赤色発光ユニットと、
前記発光ユニットからなる第３の赤色発光ユニットと、を有し、
前記第１の発光ユニットと前記第２の赤色発光ユニットとが第１の電荷発生層を挟んで積層され、前記第２の発光ユニットと前記第３の赤色発光ユニットとが第２の電荷発生層を挟んで積層され、
前記第２の電極、前記第３の発光ユニット、前記第２の電荷発生層、前記第２の赤色発光ユニット、前記第１の電荷発生層、前記第１の赤色発光ユニットおよび前記第１の電極がこの順に積層された構造を有することを特徴とする前記（１）〜前記（７）のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（１０）前記電荷発生層は、電子受容性物質と電子供与性物質とから構成される電気的絶縁層からなり、この電気的絶縁層の比抵抗が１．０×１０^２Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする前記（８）または前記（９）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（１１）前記電気的絶縁層の比抵抗が１．０×１０^５Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする前記（１０）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（１２）前記電荷発生層は、異なる物質の混合層からなり、その一成分が酸化還元反応による電荷移動錯体を形成しており、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加したときに、前記電荷移動錯体中の電荷が、それぞれ前記第１の電極側および前記第２の電極側に向かって移動することにより、前記電荷発生層を挟んで前記第１の電極側に位置する一の発光ユニットに正孔を注入し、前記電荷発生層を挟んで前記第２の電極側に位置する他の発光ユニットに電子を注入することを特徴とする前記（８）または前記（９）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（１３）前記電荷発生層は、電子受容性物質と電子供与性物質との積層体からなり、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加したときに、前記電子受容性物質と前記電子供与性物質との界面において、これら電子受容性物質と電子供与性物質との間での電子移動を伴う反応により発生した電荷が、それぞれ前記第１の電極側および前記第２の電極側に向かって移動することにより、前記電荷発生層を挟んで前記第１の電極側に位置する一の発光ユニットに正孔を注入し、前記電荷発生層を挟んで前記第２の電極側に位置する他の発光ユニットに電子を注入することを特徴とする前記（８）または前記（９）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（１４）前記電荷発生層は、下記式（１）で表わされる構造を有する化合物を含むことを特徴とする前記（８）〜前記（１３）のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセント素子。

（１５）前記（１）〜前記（１４）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子を備えることを特徴とする照明装置。
（１６）前記有機エレクトロルミネッセント素子の光取り出し面側に光学フィルムを備えることを特徴とする前記（１５）に記載の照明装置。
（１７）ベース基板および封止基板がフレキシブル基板からなり、フレキシブル性を有することを特徴とする前記（１６）に記載の照明装置。

本発明によれば、白色光以外の発光色を有し、かつ発光効率が高く、自動車照明装置等の特殊な照明装置に好適な有機エレクトロルミネッセント素子、およびそれを備えた照明装置を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子の概略構成を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子の概略構成を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る有機ＥＬ素子の概略構成を示す断面図である。 本発明の照明装置の一実施形態の概略構成を示す断面図である。 実験例１〜実験例６の有機ＥＬ素子において、赤色光のピーク波長（Ａ）と赤色光のドミナント波長（Ｂ）との差と、外部量子効率との関係を示すグラフである。 実験例１〜実験例６の有機ＥＬ素子において、赤色光のドミナント波長（Ｂ）と、外部量子効率との関係を示すグラフである。

本発明の有機エレクトロルミネッセント素子、およびそれを備えた照明装置の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。

［第１の実施形態］
「有機エレクトロルミネッセント素子（有機ＥＬ素子）」
図１は、本発明の第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子の概略構成を示す断面図である。
図１に示すように、本実施形態の有機ＥＬ素子１０は、第１の電極１１と第２の電極１２との間に、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む発光ユニット１３を１つ有し、発光ユニット１３が発光することで赤色光が得られる有機ＥＬ素子である。

発光ユニット１３は、赤色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する赤色光を発する赤色蛍光発光層または赤色燐光発光層からなる発光層１５を含む。赤色蛍光発光層を含む発光ユニット１３から得られる赤色光は、遅延蛍光成分を含むこともある。

本実施形態の有機ＥＬ素子１０は、第２の電極１２、発光ユニット１３および第１の電極１１がこの順に積層された構造を有する。

本実施形態の有機ＥＬ素子１０は、発光ユニット１３が発光することで得られる赤色光が、５９０ｎｍ〜６４０ｎｍの赤色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する。

本実施形態の有機ＥＬ素子１０は、赤色光のピーク波長と赤色光のドミナント波長との差が１０ｎｍ以下である。
赤色光のピーク波長と赤色光のドミナント波長との差が１０ｎｍ以下であれば、発光ユニット１３の発光色（赤色光）を効率よく得ることができるため、発光効率が高く、照明光に適した発光色を得ることができる。また、有機ＥＬ素子１０の外部量子効率（Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ、ＥＱＥ）が向上する。
赤色光のピーク波長と赤色光のドミナント波長との差が１０ｎｍ超えると、元来の発光成分（赤色光成分）には含まれないピーク波長が干渉効果によって強調され、発光効率が低くなる。

ドミナント波長とは、人の目で感じるの色の（単波長）を数値化したものである。光に対する人の目の感度には波長依存性があり、光の発光強度が最大になるピーク波長と、実際に人の目で感じる波長とは異なる。
ここで、色度図はｘ、ｙの値（色度）を直交座標に表わしたものである。全ての可視波長域にわたり、スペクトルの単色光のｘ、ｙを計算し、その座標をプロットすると、色度図の紫から赤にかけての直線をなす、馬蹄型の曲線となる。その曲線をスペクトル軌跡という。また、その曲線において、紫色の角は波長３８０ｎｍ、赤色の角は７８０ｎｍである。
ドミナント波長は、以下のようにして測定される。
色度図において、白色の色度点（ｘ＝ｙ＝０．３３）から、有機ＥＬ素子１０の発光（ここでは赤色光）の色度がプロットされている点（色度点）へ直線を引く。その直線とスペクトル軌跡が交わる点の単色光波長をドミナント波長とする。

外部量子効率は、外部へ取り出したフォトン数を素子内部へ注入したキャリア数で除した割合であり、発光効率の指標として用いることができる。

第１の電極１１としては、一般的に仕事関数の小さい金属またはその合金、金属酸化物等を用いることが好ましい。第１の電極１１を形成する金属としては、例えば、リチウム（Ｌｉ）等のアルカリ金属、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）等のアルカリ土類金属、ユウロピウム（Ｅｕ）等の希土類金属等の金属単体、若しくは、これらの金属とアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、インジウム（Ｉｎ）等を含む合金等を用いることができる。

また、第１の電極１１は、例えば、「特開平１０−２７０１７１号公報」や「特開２００１−１０２１７５号公報」に記載されているように、第１の電極１１と有機層との界面に金属ドーピングされた有機層を用いた構成であってもよい。この場合、第１の電極１１に導電性材料を用いればよく、その仕事関数等の性質は特に制限されない。

また、第１の電極１１は、例えば、「特開平１１−２３３２６２号公報」や「特開２０００−１８２７７４号公報」に記載されているように、第１の電極１１に接する有機層をアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオンおよび希土類金属イオンからなる群から選択される少なくとも１種を含有する有機金属錯体化合物により構成してもよい。この場合、有機金属錯体化合物中に含有される金属イオンを真空中で金属に還元し得る金属、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、ケイ素（Ｓｉ）等の（熱還元性）金属、若しくはこれらの金属を含有する合金を第１の電極１１に用いることができる。これらの中でも、配線電極として一般に広く用いられているＡｌが、蒸着の容易さ、光反射率の高さ、化学的安定性等の観点から特に好ましい。

第２の電極１２としては、特に材料の制限はなく、この第２の電極１２側から光を取り出す場合は、例えば、ＩＴＯ（インジウム・すず酸化物）、ＩＺＯ（インジウム・亜鉛酸化物）等の透明導電材料を用いることができる。

また、一般的な有機ＥＬ素子の場合とは逆に、第２の電極１２に金属材料等、第１の電極１１に透明導電材料を用いることで、第１の電極１１側から光を取り出すことも可能である。例えば、「特開２００２−３３２５６７号公報」に記載された手法を用いて、有機膜に損傷のないようなスパッタリング法により、上述したＩＴＯやＩＺＯ等の透明導電材料を第１の電極１１に形成することができる。

したがって、第１の電極１１および第２の電極１２の両方を透明にすると、発光ユニット１３も同様に透明であるから、透明な有機ＥＬ素子１０を作製することが可能である。

なお、成膜の順序に関しては、必ずしも第２の電極１２側から始める必要はなく、第１の電極１１側から成膜を始めてもよい。

発光ユニット１３は、電子輸送層１４、発光層１５および正孔輸送層１６から構成されている。

発光ユニット１３は、従来公知の有機ＥＬ素子と同様に種々の構造を採用することができ、少なくとも有機化合物からなる発光層を含むものであれば、いかなる積層構造を有していてもよい。発光ユニット１３は、例えば、発光層１５の第１の電極１１側に、電子注入層、正孔阻止層等を配置し、発光層１５の第２の電極１２側に、正孔注入層、電子阻止層等を配置してもよい。

電子輸送層１４は、例えば、従来公知の電子輸送性材料からなる。本実施形態の有機ＥＬ素子１０では、一般に有機ＥＬ素子に用いられる電子輸送性材料のなかでも、比較的深いＨＯＭＯ（Ｈｉｇｈｅｓｔ Ｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ）準位を有するものが好ましい。具体的には、少なくとも概ね６．０ｅＶ以上のＨＯＭＯ準位を有する電子輸送性材料を用いることが好ましい。このような電子輸送性材料としては、例えば、４,７−ジフェニル−１,１０−フェナントロリン（ＢＰｈｅｎ）や２,２’,２”−（１,３,５−ベンジニトリル）−トリス（１−フェニル−１−Ｈ−ベンゾイミダゾール（ＴＰＢｉ）等を用いることができる。
また、電子輸送層１４は、単層または２層以上で構成されていてもよい。

電子注入層は、第１の電極１１から電子の注入効率を向上させるために、第１の電極１１と電子輸送層１４との間に挿入するものである。電子注入層の材料としては、電子輸送層１４と同様の性質を有する電子輸送性材料を用いることができる。電子輸送層１４と電子注入層をまとめて、電子輸送層と呼ぶこともある。

正孔輸送層１６は、例えば、従来公知の正孔輸送性材料からなる。正孔輸送性材料としては、特に限定されない。正孔輸送性材料としては、例えば、イオン化ポテンシャルが５．７ｅＶより小さく、正孔輸送性、すなわち電子供与性を有する有機化合物（電子供与性物質）を用いることが好ましい。電子供与性物質としては、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（２−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）、等のアリールアミン化合物等を用いることができる。

正孔注入層は、第２の電極１２から正孔の注入効率を向上させるために、第２の電極１２と正孔輸送層１６との間に挿入するものである。正孔注入層の材料としては、正孔輸送層と同様の性質を有する電子供与性材料を用いることができる。正孔輸送層と正孔注入層をまとめて、正孔輸送層と呼ぶこともある。

発光ユニット１３に含まれる発光層１５は、赤色蛍光物質を含む赤色蛍光発光層または赤色燐光物質を含む赤色燐光発光層からなる。
赤色蛍光発光層または赤色燐光発光層は、それぞれ、有機化合物として、主成分であるホスト材料と、少量成分であるゲスト材料とを含む。赤色の発光は、特にゲスト材料の性質に起因する。

発光ユニット１３に含まれる発光層１５のホスト材料としては、電子輸送性の材料、ホール輸送性の材料、または両者を混合したもの等を用いることができる。赤色燐光発光層のホスト材料としては、具体的には、４,４’−ビスカルバゾリルビフェニル（ＣＢＰ）や、２,９−ジメチル−４,７−ジフェニル−９,１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）等を用いることができる。赤色蛍光発光層のホスト材料としては、例えば、４,４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）−１，１’−ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）やトリス（８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ_３）等を用いることができる。

発光ユニット１３に含まれる発光層１５のゲスト材料は、ドーパント材料とも呼ばれる。このゲスト材料に蛍光発光を利用するものは、通常、蛍光発光材料と言われている。この蛍光発光材料で構成される発光層のことを蛍光発光層と言う。一方、ゲスト材料に燐光発光を利用するものは、通常、燐光発光材料と言われている。この燐光発光材料で構成される発光層のことを燐光発光層と言う。

このうち、燐光発光層では、電子と正孔の再結合により生じた７５％の三重項励起子に加え、一重項励起子からのエネルギー移動により生成した２５％分の三重項励起子も利用できるため、理論上は、１００％の内部量子効率が得られる。すなわち、電子と正孔の再結合により生じた励起子が、発光層内で熱失活等を生じることなく光に変換される。実際に、イリジウムや白金等の重原子を含む有機金属錯体では、素子構造の最適化等によって１００％に近い内部量子効率を達成している。

赤色燐光発光層のゲスト材料としては、Ｉｒ（ｐｉｑ）_３やＩｒ（ｂｔｐｙ）_３等の赤色燐光発光材料を用いることができる。

赤色蛍光発光層のゲスト材料としては、ＤＣＪＴＢ等を用いることができる。

発光ユニット１３を構成する各層の成膜方法としては、例えば、真空蒸着法やスピンコート法等を用いることができる。

以上のように、本実施形態の有機ＥＬ素子１０は、赤色光のピーク波長と赤色光のドミナント波長との差が１０ｎｍ以下であるため、発光効率が高い赤色光を得ることができる。
これにより、本実施形態の有機ＥＬ素子１０は、自動車照明装置等の特殊な照明装置に好適に用いることができる。

［第２の実施形態］
「有機ＥＬ素子」
図２は、本発明の第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子の概略構成を示す断面図である。
図２に示すように、本実施形態の有機ＥＬ素子２０は、第１の電極２１と第２の電極２２との間に、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む複数の発光ユニット２３Ａ、２３Ｂが電荷発生層（ＣＧＬ）２４を挟んで積層された構造を有し、複数の発光ユニット２３Ａ、２３Ｂが発光することで赤色光が得られる有機ＥＬ素子である。
本実施形態の有機ＥＬ素子２０は、第１の発光ユニット２３Ａと、第２の発光ユニット２３Ｂと、を有する。

第１の発光ユニット２３Ａと第２の発光ユニット２３Ｂは、赤色発光ユニットである。
第１の発光ユニット２３Ａと第２の発光ユニット２３Ｂは、赤色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する赤色光を発する赤色蛍光発光層または赤色燐光発光層からなる発光層２６Ａ，２６Ｂを含む。赤色蛍光発光層を含む第１の発光ユニット２３Ａおよび第２の発光ユニット２３Ｂから得られる赤色光は、遅延蛍光成分を含むこともある。

第１の発光ユニット２３Ａと第２の発光ユニット２３Ｂとが電荷発生層２４を挟んで積層されている。

本実施形態の有機ＥＬ素子２０は、第２の電極２２、第２の発光ユニット２３Ｂ、電荷発生層２４、第１の発光ユニット２３Ａおよび第１の電極２１がこの順に積層された構造を有する。すなわち、本実施形態の有機ＥＬ素子２０は、第１の発光ユニット２３Ａおよび第２の発光ユニット２３Ｂが、電荷発生層２４を挟んで積層されたＭＰＥ構造を有する。

本実施形態の有機ＥＬ素子２０は、第１の発光ユニット２３Ａおよび第２の発光ユニット２３Ｂが発光することで得られる赤色光が、５９０ｎｍ〜６４０ｎｍの赤色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する。
第１の発光ユニット２３Ａと第２の発光ユニット２３Ｂは、同一の構成からなり、それぞれ同一のピーク波長を有する赤色光を発するものであってもよい。
また、第１の発光ユニット２３Ａと第２の発光ユニット２３Ｂは、異なる構成からなり、それぞれ異なるピーク波長を有する赤色光を発するものであってもよい。この場合、第１の発光ユニット２３Ａと第２の発光ユニット２３Ｂはそれぞれ、５９０ｎｍ〜６２０ｎｍの赤色波長域に１つのピーク波長と、６２５ｎｍ〜６４０ｎｍの赤色波長域に１つのピーク波長とを有する。

本実施形態の有機ＥＬ素子２０は、赤色光のピーク波長と赤色光のドミナント波長との差が１０ｎｍ以下である。
赤色光のピーク波長と赤色光のドミナント波長との差が１０ｎｍ以下であれば、第１の発光ユニット２３Ａの発光色（赤色光）および第２の発光ユニット２３Ｂの発光色（赤色光）を効率よく得ることができるため、発光効率が高く、照明光に適した発光色を得ることができる。
赤色光のピーク波長と赤色光のドミナント波長との差が１０ｎｍ超えると、元来の発光成分（赤色光成分）には含まれないピーク波長が干渉効果によって強調され、発光効率が低くなる。

第１の電極２１としては、上述の第１の実施形態における第１の電極１１と同様のものを用いることができる。
また、第２の電極２２としては、上述の第１の実施形態における第２の電極１２と同様のものを用いることができる。

第１の発光ユニット２３Ａは、第１の電子輸送層２５Ａ、第１の発光層２６Ａおよび第１の正孔輸送層２７Ａから構成されている。また、第２の発光ユニット２３Ｂは、第２の電子輸送層２５Ｂ、第２の発光層２６Ｂおよび第２の正孔輸送層２７Ｂから構成されている。

第１の発光ユニット２３Ａおよび第２の発光ユニット２３Ｂは、従来公知の有機ＥＬ素子と同様に種々の構造を採用することができ、少なくとも有機化合物からなる赤色発光層を含むものであれば、いかなる積層構造を有していてもよい。第１の発光ユニット２３Ａおよび第２の発光ユニット２３Ｂは、例えば、赤色発光層の第１の電極２１側に、電子注入層、正孔阻止層等を配置し、発光層の第２の電極２２側に、正孔注入層、電子阻止層等を配置してもよい。

第１の電子輸送層２５Ａおよび第２の電子輸送層２５Ｂは、上述の第１の実施形態における電子輸送層１４と同様の構成をなしている。
また、第１の正孔輸送層２７Ａおよび第２の正孔輸送層２７Ｂは、上述の第１の実施形態における正孔輸送層１６と同様の構成をなしている。

第１の発光ユニット２３Ａに含まれる第１の発光層２６Ａおよび第２の発光ユニット２３Ｂに含まれる第２の発光層２６Ｂは、上述の第１の実施形態における発光層１５と同様の構成をなしている。

電荷発生層２４は、電子受容性物質と電子供与性物質とから構成される電気的絶縁層からなる。この電気的絶縁層の比抵抗は１．０×１０^２Ω・ｃｍ以上であることが好ましく、１．０×１０^５Ω・ｃｍ以上であることがより好ましい。

また、電荷発生層２４は、異なる物質の混合層からなり、その一成分が酸化還元反応による電荷移動錯体を形成しているものであってもよい。この場合、第１の電極２１と第２の電極２２との間に電圧を印加したときに、電荷移動錯体中の電荷が、それぞれ第１の電極２１側および第２の電極２２側に向かって移動する。これにより、電荷発生層２４を挟んで第１の電極２１側に位置する第１の発光ユニット２３Ａに正孔を注入し、電荷発生層２４を挟んで第２の電極２２側に位置する第２の発光ユニット２３Ｂに電子を注入する。これにより、同じ電流量のまま第１の発光ユニット２３Ａおよび第２の発光ユニット２３Ｂからの発光が同時に得られるため、第１の発光ユニット２３Ａおよび第２の発光ユニット２３Ｂの発光効率を合算した電流効率および外部量子効率を得ることが可能である。

また、電荷発生層２４は、電子受容性物質と電子供与性物質との積層体からなるものであってもよい。この場合、第１の電極２１と第２の電極２２との間に電圧を印加したときに、電子受容性物質と電子供与性物質との界面において、これら電子受容性物質と電子供与性物質との間での電子移動を伴う反応により発生した電荷が、それぞれ第１の電極２１側および第２の電極２２側に向かって移動する。これにより、電荷発生層２４を挟んで第１の電極２１側に位置する第１の発光ユニット２３Ａに正孔を注入し、電荷発生層２４を挟んで第２の電極１２側に位置する第２の発光ユニット２３Ｂに電子を注入する。これにより、同じ電流量のまま第１の発光ユニット２３Ａおよび第２の発光ユニット２３Ｂからの発光が同時に得られるため、第１の発光ユニット２３Ａおよび第２の発光ユニット２３Ｂの発光効率を合算した電流効率および外部量子効率を得ることが可能である。

電荷発生層２４を構成する材料としては、例えば、特開２００３−２７２８６０号公報に記載さていれる材料を用いることができる。それらの中でも、段落［００１９］〜［００２１］に記載されている材料を好適に用いることができる。また、電荷発生層１４を構成する材料としては、「国際公開第２０１０／１１３４９３号公報」の段落［００２３］〜［００２６］に記載されている材料を用いることができる。それらの中でも、特に、段落［００５９］に記載されている強電子受容性物質（ＨＡＴＣＮ６）を好適に用いることができる。下記式（１）で表される構造において、Ｒにて記載された置換基がＣＮ（シアノ基）の場合、上述したＨＡＴＣＮ６に相当する。

以上のように、本実施形態の有機ＥＬ素子２０は、赤色光のピーク波長と赤色光のドミナント波長との差が１０ｎｍ以下であるため、発光効率が高い赤色光を得ることができる。また、本実施形態の有機ＥＬ素子２０は、第１の発光ユニット２３Ａおよび第２の発光ユニット２３Ｂが、電荷発生層２４を挟んで積層されたＭＰＥ構造を有するため、高輝度発光および長寿命駆動が可能な橙色光を得ることができる。
これにより、本実施形態の有機ＥＬ素子２０は、自動車照明装置等の特殊な照明装置に好適に用いることができる。

有機ＥＬ素子においては、一般的に、正面方向への発光強度を高める場合、第１の発光層から第１の電極までの距離ｄ１、第２の発光層から第１の電極までの距離ｄ３が（２Ｎ＋１）λ／４ｎ（Ｎは正の整数、λは有機ＥＬ素子の発光のピーク波長、ｎは有機ＥＬ素子を構成する各層の平均屈折率）、第１の発光層から第２の電極の膜厚を含む距離ｄ２、第２の発光層から第２の電極の膜厚を含む距離ｄ４が２Ｎλ／４ｎ（Ｎは正の整数、λは有機ＥＬ素子の発光のピーク波長、ｎは有機ＥＬ素子を構成する各層の平均屈折率）となるようにすることで、第１の発光層の発光と第２の発光層の発光との干渉効果により、発光効率を高められることが知られている。ここでは、第１の電極が陰極、第２の電極が陽極にそれぞれ相当する。

赤色光のピーク波長と赤色光のドミナント波長との差が１０ｎｍを超える有機ＥＬ素子は、例えば、第１の発光層と第２の電極の距離や第２の発光層と第２の電極の距離が、後述する基準膜厚と大きく乖離する。つまり、上述の干渉効果を用いた設計においては、第１の発光層と第２の電極の距離や第２の発光層と第２の電極の距離と、その基準膜厚との乖離を小さくすることで、発光効率が高い有機ＥＬ素子を得ることが可能となる。

しかしながら、一般的な有機ＥＬ素子においては、各層の電荷輸送能の相違によって生じる発光領域のシフトによっても光学膜厚が変わる。そのため、単純に各層の膜厚を基準膜厚に合わせるだけでは、素子構造を最適化することはできない。そこで、上述した基準膜厚との乖離および発光領域のシフトに起因する光学膜厚のずれによる影響を定量化するために、赤色光のピーク波長と赤色光のドミナント波長との差が１０ｎｍ以下の有機ＥＬ素子を作製することにより、その素子の発光効率を向上することができる。その結果として、有機ＥＬ素子の設計指針を明瞭化することが可能となる。
以上により、本実施形態の有機ＥＬ素子２０は、自動車照明装置等の特殊な照明装置に好適に用いることができる。

［第３の実施形態］
「有機ＥＬ素子」
図３は、本発明の第３の実施形態に係る有機ＥＬ素子の概略構成を示す断面図である。
図３に示すように、本実施形態の有機ＥＬ素子３０は、第１の電極３１と第２の電極３２との間に、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む複数の発光ユニット３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃが電荷発生層（ＣＧＬ）３４Ａ、３４Ｂを挟んで積層された構造を有し、複数の発光ユニット３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃが発光することで赤色光が得られる有機ＥＬ素子である。
本実施形態の有機ＥＬ素子３０は、第１の発光ユニット３３Ａと、第２の発光ユニット３３Ｂと、第３の発光ユニット３３Ｃと、を有する。

第１の発光ユニット３３Ａと、第２の発光ユニット３３Ｂと、第３の発光ユニット３３Ｃとは、赤色発光ユニットである。
赤色発光ユニットは、赤色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する赤色光を発する赤色蛍光発光層または赤色燐光発光層からなる発光層３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃを含む。赤色蛍光発光層を含む第１の発光ユニット３３Ａ、第２の発光ユニット３３Ｂおよび第３の発光ユニット３３Ｃから得られる赤色光は、遅延蛍光成分を含むこともある。

第１の発光ユニット３３Ａと第２の発光ユニット３３Ｂとが第１の電荷発生層３４Ａを挟んで積層されている。また、第２の発光ユニット３３Ｂと第３の発光ユニット３３Ｃとが第２の電荷発生層３４Ｂを挟んで積層されている。

本実施形態の有機ＥＬ素子３０は、第２の電極３２、第３の発光ユニット３３Ｃ、第２の電荷発生層３４Ｂ、第２の発光ユニット３３Ｂ、第１の電荷発生層３４Ａ、第１の発光ユニット３３Ａおよび第１の電極３１がこの順に積層された構造を有する。すなわち、本実施形態の有機ＥＬ素子３０は、第１の発光ユニット３３Ａ、第２の発光ユニット３３Ｂおよび第３の発光ユニット３３Ｃが、第１の電荷発生層３４Ａと第２の電荷発生層３４Ｂを挟んで積層されたＭＰＥ構造を有する。

本実施形態の有機ＥＬ素子３０は、第１の発光ユニット３３Ａ、第２の発光ユニット３３Ｂおよび第３の発光ユニット３３Ｃが発光することで得られる赤色光が、５９０ｎｍ〜６４０ｎｍの赤色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する。
第１の発光ユニット３３Ａと、第２の発光ユニット３３Ｂと、第３の発光ユニット３３Ｃとは、同一の構成からなり、それぞれ同一のピーク波長を有する赤色光を発するものであってもよい。
また、３つの発光ユニットのうち２つが同一の構成からなり、もう１つが異なる構成からなり、同一の構成からは同一のピーク波長を有する赤色光、異なる構成からは異なるピーク波長を有する赤色光を発するものであってもよい。この場合、同一の構成から発する赤色光は、５９０ｎｍ〜６２０ｎｍの赤色波長域に１つのピーク波長を有し、異なる構成から発する赤色光は、６２５ｎｍ〜６４０ｎｍの赤色波長域に１つのピーク波長を有する。また、同一の構成から発する赤色光は、６２５ｎｍ〜６４０ｎｍの赤色波長域に１つのピーク波長を有し、異なる構成から発する赤色光は、５９０ｎｍ〜６２０ｎｍの赤色波長域に１つのピーク波長を有する場合もある。

本実施形態の有機ＥＬ素子３０は、赤色光のピーク波長と赤色光のドミナント波長との差が１０ｎｍ以下である。
赤色光のピーク波長と赤色光のドミナント波長との差が１０ｎｍ以下であれば、第１の発光ユニット３３Ａの発光色（赤色光）、第２の発光ユニット３３Ｂの発光色（赤色光）および第３の発光ユニット３３Ｃの発光色（赤色光）を効率よく得ることができるため、発光効率が高く、照明光に適した発光色を得ることができる。また、有機ＥＬ素子３０の外部量子効率（ＥＱＥ）が向上する。
赤色光のピーク波長と赤色光のドミナント波長との差が１０ｎｍ超えると、元来の発光成分（赤色光成分）には含まれないピーク波長が干渉効果によって強調され、発光効率が低くなる。

第１の電極３１としては、上述の第１の実施形態における第１の電極１１と同様のものを用いることができる。
また、第２の電極３２としては、上述の第１の実施形態における第２の電極１２と同様のものを用いることができる。

第１の発光ユニット３３Ａは、第１の電子輸送層３５Ａ、第１の発光層３６Ａおよび第１の正孔輸送層３７Ａから構成されている。また、第２の発光ユニット３３Ｂは、第２の電子輸送層３５Ｂ、第２の発光層３６Ｂおよび第２の正孔輸送層３７Ｂから構成されている。また、第３の発光ユニット３３Ｃは、第３の電子輸送層３５Ｃ、第３の発光層３６Ｃおよび第３の正孔輸送層３７Ｃから構成されている。

第１の発光ユニット３３Ａ、第２の発光ユニット３３Ｂおよび第３の発光ユニット３３Ｃは、従来公知の有機ＥＬ素子と同様に種々の構造を採用することができ、少なくとも有機化合物からなる発光層を含むものであれば、いかなる積層構造を有していてもよい。第１の発光ユニット３３Ａ、第２の発光ユニット３３Ｂおよび第３の発光ユニット３３Ｃは、例えば、発光層の第１の電極３１側に、電子注入層、正孔阻止層等を配置し、発光層の第２の電極３２側に、正孔注入層、電子阻止層等を配置してもよい。

第１の電子輸送層３５Ａ、第２の電子輸送層３５Ｂおよび第３の電子輸送層３５Ｃは、上述の第１の実施形態における電子輸送層１４と同様の構成をなしている。
また、第１の正孔輸送層３７Ａ、第２の正孔輸送層３７Ｂおよび第３の正孔輸送層３７Ｃは、上述の第１の実施形態における正孔輸送層１６と同様の構成をなしている。

第１の赤色発光ユニット３３Ａに含まれる第１の発光層３６Ａ、第２の赤色発光ユニット３３Ｂに含まれる第２の発光層３６Ｂおよび第３の赤色発光ユニット３３Ｃに含まれる第３の赤色発光層３６Ｃは、上述の第１の実施形態における発光層１５と同様の構成をなしている。

第１の電荷発生層３４Ａおよび第２の電荷発生層３４Ｂは、上述の第２の実施形態における電荷発生層２４と同様の構成をなしている。

以上のように、本実施形態の有機ＥＬ素子３０は、赤色光のピーク波長と赤色光のドミナント波長との差が１０ｎｍ以下であるため、発光効率が高い赤色光を得ることができる。また、本実施形態の有機ＥＬ素子３０は、第１の発光ユニット３３Ａ、第２の発光ユニット３３Ｂおよび第３の発光ユニット３３Ｃが、第１の電荷発生層３４Ａおよび第２の電荷発生層３４Ｂを挟んで積層されたＭＰＥ構造を有するため、高輝度発光および長寿命駆動が可能な橙色光を得ることができる。
これにより、本実施形態の有機ＥＬ素子３０は、自動車照明装置等の特殊な照明装置に好適に用いることができる。

［第４の実施形態］
「照明装置」
本発明の照明装置の実施形態について説明する。
図４は、本発明の照明装置の構成を示す断面図である。また、ここでは、本発明が適用される照明装置の一例を示したが、本発明の照明装置は、このような構成に必ずしも限定されるものではなく、適宜変更を加えることが可能である。

本実施形態の照明装置１００は、光源として、例えば、上記何れかの有機ＥＬ素子１０，２０，３０を備えている。
図４に示すように、本実施形態の照明装置１００は、有機ＥＬ素子１０，２０，３０を均一に発光させるため、ガラス基板１１０上の周囲の辺または頂点の位置に、陽極端子電極１１１および陰極端子電極（図示略）が複数形成されている。なお、配線抵抗を低減するために、陽極端子電極１１１の表面と、陰極端子電極の表面の全面に亘り半田（下地半田）が被覆されている。そして、陽極端子電極１１１および陰極端子電極により、ガラス基板１１０上の周囲の辺または頂点の位置より有機ＥＬ素子１０，２０，３０へ均一に電流を供給している。例えば、四角形状に形成された有機ＥＬ素子１０，２０，３０へ均一に電流を供給するため、各辺上に陽極端子電極１１１、各頂点上に陰極端子電極を備えている。また、例えば、頂点を含み２つの辺にまたがるＬ字の周囲上に陽極端子電極１１１、それぞれの辺の中央部に陰極端子電極を備えている。

また、ガラス基板１１０上には、酸素や水等による有機ＥＬ素子１０，２０，３０の性能劣化を防止するため、有機ＥＬ素子１０，２０，３０を覆うように封止基板１１３が配置されている。封止基板１１３は、周囲のシール材１１４を介して、ガラス基板１１０上に設置されている。封止基板１１３と有機ＥＬ素子１０，２０，３０と間には、若干の隙間１１５が確保されている。この隙間１１５には、吸湿剤が充填されている。吸湿剤の替りに、例えば、窒素等の不活性ガスやシリコーンオイル等を充填してもよい。また、吸湿剤が分散されたゲル状の樹脂を充填してもよい。
なお、本実施形態では、素子を形成するベース基板としてガラス基板１１０を用いたが、これ以外にも、プラスチックや金属やセラミック等の材料を基板として用いることも可能である。また、本実施形態では、封止基板１１３としてガラス基板やプラスチック基板等を用いることができる。ベース基板と封止基板にプラスチック基板を使用した場合は、本実施形態の照明装置１００はフレキシブル性を有する。
また、シール材１１４には、酸素透過率や水分透過率の低い紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂、レーザーガラスフリット等を使用することができる。

本実施形態の照明装置は、上述の本実施形態の有機ＥＬ素子１０，２０，３０の光取り出し面側に、発光効率を向上させるための光学フィルムを備えた構成とすることもできる。

本実施形態の照明装置で用いられる光学フィルムは、演色性を維持しながら、発光効率の改善を図るためのものである。

有機ＥＬ素子は、空気よりも屈折率の高い（屈折率１．６〜２．１程度）発光層の内部で発光し、この発光層が発する光のうち１５％〜２０％程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度で界面に入射する光は全反射を起こし、素子外部に取り出すことができないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として光が素子側面方向に逃げるためである。

この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板の表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法（例えば、「米国特許第４，７７４，４３５号明細書」を参照。）。基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法（例えば、「特開昭６３−３１４７９５号公報」を参照。）。素子の側面等に反射面を形成する方法（例えば、「特開平１−２２０３９４号公報」を参照。）。基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法（例えば、「特開昭６２−１７２６９１号公報」を参照。）。基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法（例えば、「特開２００１−２０２８２７号公報」を参照。）。基板、透明電極層や発光層の何れかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法（例えば、「特開平１１−２８３７５１号公報」を参照。）等がある。

なお、照明装置１００では、上述した演色性の向上を図るために、上記光学フィルムの表面にさらにマイクロレンズアレイ等を設けた構造としたり、集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば、素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めたりすることが可能である。さらに、有機ＥＬ素子からの光放射角を制御するために、光拡散フィルムを集光シートと併用して用いてもよい。このような光拡散フィルムとしては、例えば、きもと社製の光拡散フィルム（ライトアップ）等を用いることができる。

なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
具体的に、本発明では、上述した赤色光が得られる有機ＥＬ素子１０，２０，３０を、例えば、自動車照明装置等の特殊な照明装置１００の光源として好適に用いることが可能である。

以下、実験例により本発明の効果をより明らかなものとする。
なお、本発明は、以下の実験例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。

（実験例１）
「有機ＥＬ素子の作製」
実験例１では、表１に示す素子構造を有する有機ＥＬ素子を作製した。
具体的には、先ず、厚み１００ｎｍ、幅２ｍｍ、シート抵抗約２０Ω／□のＩＴＯ膜が成膜された、厚さ０．７ｍｍのソーダライムガラス基板を用意した。
そして、この基板を、中性洗剤、イオン交換水、アセトン、イソプロピルアルコールで各５分間の超音波洗浄した後、スピン乾燥し、さらにＵＶ／Ｏ_３処理を施した。

次に、真空蒸着装置内の蒸着用るつぼ（タンタル製またはアルミナ製）の各々に、表１に示す各層の構成材料を充填した。そして、上記基板を真空蒸着装置にセットし、真空度１×１０^−４Ｐａ以下の減圧雰囲気下で、蒸着用るつぼに通電して加熱し、各層を蒸着速度０．１ｎｍ／秒で所定の膜厚に蒸着した。
また、陰極を蒸着速度１ｎｍ／秒で所定の膜厚に蒸着した。

「有機ＥＬ素子の評価」
以上のようにして作製した実験例１の有機ＥＬ素子に、計測器ドライバ（商品名：ＫＥＩＴＨＬＥＹ２４２５、ＫＥＩＴＨＬＥＹ社製）を接続し、３ｍＡ／ｃｍ^２の定電流を通電することで有機ＥＬ素子を積分球内で点灯させ、マルチチャネル分光器（商品名：ＵＳＢ２０００、オーシャンオプティクス社製）により有機ＥＬ素子の発光スペクトルおよび光束値を測定し、その測定結果を元に、実験例１〜６の有機ＥＬ素子の外部量子効率（％）を算出した。結果を表１に示す。
そして、この測定結果に基づき、赤色光のピーク波長（Ａ）と赤色光のドミナント波長（Ｂ）との差（ｎｍ）を算出した。結果を表２に示す。

また、赤色光のピーク波長（Ａ）と赤色光のドミナント波長（Ｂ）との差（ｎｍ）と、外部量子効率（％）との関係を図５に示す。さらに、ドミナント波長（Ｂ）と、外部量子効率（％）との関係を図６に示す。
また、第１の発光層から陰極までの膜厚（１）、第２の発光層から陰極までの膜厚（２）、第１の発光層から陽極までの膜厚（３）、および第２の発光層から陽極までの膜厚（４）、膜厚（１）〜（４）の基準膜厚、干渉条件を表３に示す。第１の発光層から陰極までの膜厚（１）と基準膜厚との差、第２の発光層から陰極までの膜厚（２）と基準膜厚との差、第１の発光層から陽極までの膜厚（３）と基準膜厚との差、および第２の発光層から陽極までの膜厚（４）と基準膜厚との差を表４に示す。各層の膜厚は、真空蒸着装置内に設置されている水晶振動子の振動数の変化量を元に算出した。なお、表３において、第１の発光層および第２の発光層の膜厚は３０ｎｍであり、また発光サイトはそれぞれの発光層内の中心部であると考えられることから、膜厚（１）〜（４）に対して発光層の１層分の半分の膜厚である１５ｎｍの厚みをそれぞれ加算している。

（実験例２）
実験例１と同様の作製方法を用いて、表１に示す素子構造を有する実験例２の有機ＥＬ素子を作製した。
そして、実験例２の有機ＥＬ素子を、実験例１と同様の方法で評価した。その評価結果を、表２〜表４、図５および図６に示す。

（実験例３）
実験例１と同様の作製方法を用いて、表１に示す素子構造を有する実験例３の有機ＥＬ素子を作製した。
そして、実験例３の有機ＥＬ素子を、実験例１と同様の方法で評価した。その評価結果を、表２〜表４、図５および図６に示す。

（実験例４）
実験例１と同様の作製方法を用いて、表１に示す素子構造を有する実験例４の有機ＥＬ素子を作製した。
そして、実験例４の有機ＥＬ素子を、実験例１と同様の方法で評価した。その評価結果を、表２〜表４、図５および図６に示す。

（実験例５）
実験例１と同様の作製方法を用いて、表１に示す素子構造を有する実験例５の有機ＥＬ素子を作製した。
そして、実験例５の有機ＥＬ素子を、実験例１と同様の方法で評価した。その評価結果を、表２〜表４、図５および図６に示す。

（実験例６）
実験例１と同様の作製方法を用いて、表１に示す素子構造を有する実験例６の有機ＥＬ素子を作製した。
そして、実験例６の有機ＥＬ素子を、実験例１と同様の方法で評価した。その評価結果を、表２〜表４、図５および図６に示す。

表２および図５に示すように、実験例３〜実験例６の有機ＥＬ素子は、赤色光のピーク波長（Ａ）と赤色光のドミナント波長（Ｂ）との差が１０ｎｍ以下であり、外部量子効率が３８．９％以上であった。一方、実験例１および実験例２の有機ＥＬ素子は、赤色光のピーク波長（Ａ）と赤色光のドミナント波長（Ｂ）との差が１２ｎｍであり、外部量子効率が３５．３％以下であった。したがって、このような本発明の有機ＥＬ素子を備える照明装置では、発光効率が高く、かつ高輝度発光が可能な赤色光が得られることが明らかとなった。
また、図６に示すように、赤色光のドミナント波長と外部量子効率には関係性が見出せなかった。そのため、赤色光のドミナント波長を測定しただけでは、外部量子効率を予想して、有機ＥＬ素子の発光効率を高められないことが分かった。

有機ＥＬ素子においては、一般的に、正面方向への発光強度を高める場合、第１の発光層から第１の電極までの距離ｄ１、第２の発光層から第１の電極までの距離ｄ３が（２Ｎ＋１）λ／４ｎ（Ｎは正の整数、λは有機ＥＬ素子の発光のピーク波長、ｎは有機ＥＬ素子を構成する各層の平均屈折率）、第１の発光層から第２の電極の膜厚を含む距離ｄ２、第２の発光層から第２の電極の膜厚を含む距離ｄ４が２Ｎλ／４ｎ（Ｎは正の整数、λは有機ＥＬ素子の発光のピーク波長、ｎは有機ＥＬ素子を構成する各層の平均屈折率）となるようにすることで、第１の発光層の発光と第２の発光層の発光との干渉効果により、発光効率を高められることが知られている。

例えば、実験例６の有機ＥＬ素子において、ピーク波長λを６１７ｎｍ、各層の平均屈折率ｎを１．８とすると、例えば、第２の発光層から陰極までの膜厚（２）は、干渉条件（２Ｎ−１）λ／４ｎにおいて、Ｎ＝２の場合に基準膜厚が２５７ｎｍと算出される。

表３に示すように、外部量子効率が低下している実験例１および実験例２の有機ＥＬ素子は、第１の発光層から陽極までの膜厚（３）および第２の発光層から陽極までの膜厚（４）が、基準膜厚と大きく乖離していることが分かった。つまり、干渉効果を用いた設計においては、上記の膜厚（１）〜（４）とその基準膜厚との乖離を小さくすることで、発光効率が高い有機ＥＬ素子を得ることが可能となる。

しかしながら、一般的な有機ＥＬ素子においては、各層の電荷輸送能の相違によって生じる発光領域のシフトによっても光学膜厚が変わる。そのため、単純に各層の膜厚を基準膜厚に合わせるだけでは、素子構造を最適化することはできない。そこで、上述した基準膜厚との乖離および発光領域のシフトに起因する光学膜厚のずれによる影響を定量化するために、赤色光のピーク波長と赤色光のドミナント波長との差が所定の範囲内の有機ＥＬ素子を作製することにより、その素子の発光効率を向上することができる。その結果として、有機ＥＬ素子の設計指針を明瞭化することが可能となる。

１０，２０，３０・・・有機ＥＬ素子、１１，２１，３１・・・第１の電極、１２，２２，３２・・・第２の電極、１３・・・発光ユニット、１４・・・電子輸送層、１５・・・発光層、１６・・・正孔輸送層、２３Ａ，３３Ａ・・・第１の発光ユニット、２３Ｂ，３３Ｂ・・・第２の発光ユニット、２４・・・電荷発生層、２５Ａ，３５Ａ・・・第１の電子輸送層、２５Ｂ，３５Ｂ・・・第２の電子輸送層、２６Ａ，３６Ａ・・・第１の発光層、２６Ｂ，３６Ｂ・・・第２の発光層、２７Ａ，３７Ａ・・・第１の正孔輸送層、２７Ｂ，３７Ｂ・・・第２の正孔輸送層、３３Ｃ・・・第３の発光ユニット、３４Ａ・・・第１の電荷発生層、３４Ｂ・・・第２の電荷発生層、３５Ｃ・・・第３の電子輸送層、３６Ｃ・・・第３の発光層、３７Ｃ・・・第３の正孔輸送層、１００・・・照明装置、１１１・・・陽極端子電極、１１３・・・封止基板、１１４・・・シール材、１１５・・・隙間。

Claims (17)

1. 第１の電極と第２の電極との間に、少なくとも有機化合物からなる複数の発光ユニットが電荷発生層を挟んで積層された構造を有する有機エレクトロルミネッセント素子であって、
   赤色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する赤色光を発する赤色発光層からなる発光層を含む発光ユニットを少なくとも１つ有し、
   前記複数の発光ユニットが発光することで得られる赤色光が、５９０ｎｍ〜６４０ｎｍの赤色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有し、
   前記赤色光のピーク波長と前記赤色光のドミナント波長との差が１０ｎｍ以下であり、
   照明装置に用いられることを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子。
2. 前記赤色発光層が、赤色蛍光物質を含む赤色蛍光発光層からなることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
3. 前記赤色蛍光発光層を含む発光ユニットから得られる赤色光が、遅延蛍光成分を含むことを特徴とする請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
4. 前記赤色発光層が、赤色燐光物質を含む赤色燐光発光層からなることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
5. 同一の２つの前記発光ユニットを含み、それぞれ同一のピーク波長を有する赤色光を発することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
6. 異なる２つの前記発光ユニットを含み、それぞれ異なるピーク波長を有する赤色光を発することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
7. ５９０ｎｍ〜６２０ｎｍの赤色波長域に１つのピーク波長と、６２５ｎｍ〜６４０ｎｍの赤色波長域に１つのピーク波長とを有することを特徴とする請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
8. 第１の電極と第２の電極との間に、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む複数の発光ユニットが電荷発生層を挟んで積層された構造を有し、前記複数の発光ユニットが発光することで赤色光が得られる有機エレクトロルミネッセント素子であって、
   前記発光ユニットからなる第１の赤色発光ユニットと、
   前記発光ユニットからなる第２の赤色発光ユニットと、を有し、
   前記第１の赤色発光ユニットと前記第２の赤色発光ユニットとが第１の電荷発生層を挟んで積層され、
   前記第２の電極、前記第２の赤色発光ユニット、前記第１の電荷発生層、前記第１の赤色発光ユニットおよび前記第１の電極がこの順に積層された構造を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
9. 第１の電極と第２の電極との間に、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む複数の発光ユニットが電荷発生層を挟んで積層された構造を有し、前記複数の発光ユニットが発光することで赤色光が得られる有機エレクトロルミネッセント素子であって、
   前記発光ユニットからなる第１の赤色発光ユニットと、
   前記発光ユニットからなる第２の赤色発光ユニットと、
   前記発光ユニットからなる第３の赤色発光ユニットと、を有し、
   前記第１の発光ユニットと前記第２の赤色発光ユニットとが第１の電荷発生層を挟んで積層され、前記第２の発光ユニットと前記第３の赤色発光ユニットとが第２の電荷発生層を挟んで積層され、
   前記第２の電極、前記第３の発光ユニット、前記第２の電荷発生層、前記第２の赤色発光ユニット、前記第１の電荷発生層、前記第１の赤色発光ユニットおよび前記第１の電極がこの順に積層された構造を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
10. 前記電荷発生層は、電子受容性物質と電子供与性物質とから構成される電気的絶縁層からなり、この電気的絶縁層の比抵抗が１．０×１０^２Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする請求項８または９に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
11. 前記電気的絶縁層の比抵抗が１．０×１０^５Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする請求項１０に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
12. 前記電荷発生層は、異なる物質の混合層からなり、その一成分が酸化還元反応による電荷移動錯体を形成しており、
    前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加したときに、前記電荷移動錯体中の電荷が、それぞれ前記第１の電極側および前記第２の電極側に向かって移動することにより、前記電荷発生層を挟んで前記第１の電極側に位置する一の発光ユニットに正孔を注入し、前記電荷発生層を挟んで前記第２の電極側に位置する他の発光ユニットに電子を注入することを特徴とする請求項８または９に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
13. 前記電荷発生層は、電子受容性物質と電子供与性物質との積層体からなり、
    前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加したときに、前記電子受容性物質と前記電子供与性物質との界面において、これら電子受容性物質と電子供与性物質との間での電子移動を伴う反応により発生した電荷が、それぞれ前記第１の電極側および前記第２の電極側に向かって移動することにより、前記電荷発生層を挟んで前記第１の電極側に位置する一の発光ユニットに正孔を注入し、前記電荷発生層を挟んで前記第２の電極側に位置する他の発光ユニットに電子を注入することを特徴とする請求項８または９に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
14. 前記電荷発生層は、下記式（１）で表わされる構造を有する化合物を含むことを特徴とする請求項８〜１３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
    

    
15. 請求項１〜１４に記載の有機エレクトロルミネッセント素子を備えることを特徴とする照明装置。
16. 前記有機エレクトロルミネッセント素子の光取り出し面側に光学フィルムを備えることを特徴とする請求項１５に記載の照明装置。
17. ベース基板および封止基板がフレキシブル基板からなり、フレキシブル性を有することを特徴とする請求項１６に記載の照明装置。

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