乙酰丙酮络 铱(缩写：Ir(thp)2 (acac))、双（2-苯基喹啉）乙酰丙酮络铱(缩写：Ir(pq)2 (acac))、 三（2-苯基喹啉_N，C2'）铱（III)(缩写：Ir(pq)3)、双（2-苯基苯并噻唑_N，C2'）乙酰丙酮 络铱（111)(缩写：&(从）2(3〇&(0)、（乙酰丙酮）双[2,3-双（4-氟苯基）-5-甲基吡嗪] 铱（III)(缩写：Ir(Fdppr-Me)2 (acac))、（乙酰丙酮）双{2- (4-甲氧基苯基）-3,5-二甲 基吡嗪}铱（111)(缩写：&((1111111〇??〇2(3〇&(3))、（乙酰丙酮)双（3,5-二甲基-2-苯基吡 嗪）铱（III)(缩写：Ir(mppr-Me)2 (acac))、（乙酰丙酮）双（5-异丙基-3-甲基-2-苯基 吡嗪）铱（III)(缩写：Ir(mppr-iPr)2 (acac))以及（乙酰丙酮）双（4,6_二苯基嘧啶）铱 (III)(缩写：Ir(dppm)2 (acac))等。
[0052] 此外，如下磷光化合物优选用作发射在黄色至橙色的波长区域具有峰值的光的发 光物质：Ir(thp)2 (acac)、Ir(pq)2 (acac)、Ir(pq)3、Ir(bt)2 (acac)、Ir(Fdppr-Me) 2(acac)、Ir(dmmoppr) 2 (acac)、Ir(mppr-Me) 2 (acac)、Ir(mppr-iPr) 2 (acac)以及 Ir(dppm)2 (acac)。尤其是，优选使用将啦嗪衍生物用作配体的有机金属配合物诸如Ir (Fdppr-Me)2 (acac)、Ir(dmmoppr)2 (acac)、Ir(mppr-Me)2 (acac)、Ir(mppr-iPr)2 (acac)以及将芳基啼啶衍生物用作配体的有机金属配合物诸如Ir(dppm)2 (acac)，因为 上述物质具有高效率。
[0053] 另外，可以通过将这些发光物质（客体材料）中的任何物质分散在另一物质（主 体材料）中来构成发光层。作为在此情况下的主体材料，优选使用如下化合物：4, 4'-双 [N- (1-萘基）-N-苯基氨基]联苯(缩写：NPB)及4- (9H-咔唑-9-基）-4' - (10-苯 基-9-蒽基)三苯胺(缩写：YGAPA)等的芳族胺化合物；2-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-3-苯 基喹喔啉(缩写：CzlPQ)、2-[4- (3, 6-二苯基-9H-咔唑-9-基）苯基]-3-苯基喹喔啉(缩 写刃21?〇-111)、2-[4-(3,6-二苯基-9!1-咔唑-9-基）苯基]二苯并比11]喹喔啉(缩 写 ：2CzroBq-III)以及2_[3_ (二苯并噻吩-4-基）苯基]二苯并[f，h]_喹喔啉(缩写： 2mDBTroBq-II)等的杂环化合物。另外，可以使用聚（2, 5-二烷氧基-1，4-亚苯基亚乙烯 基）等的聚合物。
[0054] 第二发光层110包括发射在蓝色的波长区域具有峰值的光的发光物质。作为发射 在蓝色的波长区域具有峰值的光的发光物质，可以使用二萘嵌苯；2, 5, 8, 11-四（叔丁基)二 萘嵌苯(缩写：TBP)等。另外，可以使用苯乙烯基亚芳基衍生物诸如4, 4'-双（2, 2-二苯基 乙烯基）联苯(缩写：DPVBi);或蒽衍生物诸如9, 10-二苯基蒽、9, 10-二（2-萘基）蒽(缩写： 0嫩）、或9，1〇-双（2-萘基)-2-叔丁基蒽(缩写戈-811〇嫩）。另外，可以使用聚（9,9-二辛基 芴）等的聚合物。另外，可以使用苯乙烯胺衍生物诸如N，N'_双[4- (9H-咔唑-9-基）苯 基]-N，Ν' -二苯基芪-4, 4' -二胺(缩写：YGA2S)或N，Ν' -二苯基-N，Ν' -双（9-苯基-9H-咔 唑-3-基）芪-4,4'_二胺(缩写：PCA2S)。另外，可以使用芘二胺衍生物诸如Ν，Ν' -双 [4- (9-苯基-9Η-芴-9-基）苯基]-Ν，Ν' -二苯基芘-1,6-二胺（缩写：l，6FLPAPrn)、 Ν，Ν'-双[4- (9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-N，Ν'-双（4-叔丁基苯基)芘-1,6-二胺(缩 写：l，6tBu-FLPAPrn)或Ν，Ν' -双（3-甲基苯基）-Ν，Ν' -双[3- (9-苯基-9Η-芴-9-基） 苯基]芘-1，6-二胺（缩写：l，6mMemFLPAPrn)〇
[0055] 尤其是，优选使用芘二胺衍生物诸如1，6FLPAPrn、1，6tBu-FLPAPrn或1， 6mMemFLPAPrn，因为其在波长460nm附近具有峰值，得到极高的量子产率且使用寿命很长。
[0056] 另外，可以通过将这些发光物质（客体材料）中的任何物质分散在另一物质（主体 材料）中来构成发光层。作为此时的主体材料，优选使用蒽衍生物，例如9, 10-双（2-萘 基)-2_叔丁基蒽(缩写：t-BuDNA)、9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(缩写：CzPA) 和9-苯基-3-[4- (10-苯基-9-蒽基）苯基]-9H-咔唑(缩写：PCzPA)。尤其是，优选使用 CzPA及PCzPA，因为它们在电化学上稳定。
[0057] 注意，上述发光物质的发光颜色根据主体材料或元件结构而可一定程度地变化。
[0058] 在图1中，衬底102用作发光元件的支撑体。作为衬底102,例如可以使用玻璃或 塑料等。另外，除了玻璃和塑料之外的材料，只要能用作发光元件的支撑体，就可以使用。
[0059] 作为透光电极104,可以使用至少具有透光性的材料以及各种金属、合金、其他导 电材料及此类材料的混合物等。例如，可以使用功函数大的的导电性金属氧化物的膜，诸如 氧化铟-氧化锡（ITO:IndiumTinOxide)、包含娃或氧化娃的氧化铟-氧化锡（IT0_Si02)、 氧化铟-氧化锌或包含氧化钨及氧化锌的氧化铟（IWZ0)。这些金属氧化物膜可以通过溅射 法形成。例如，可以通过溅射法使用添加有1至20wt%的氧化锌的氧化铟作为靶材来形成 氧化铟-氧化锌（ΙΖ0)。另外，可以通过派射法使用相对于氧化铟含有0. 5wt%至5wt%的氧 化钨以及0.lwt%至lwt%的氧化锌的靶材来形成含有氧化钨及氧化锌的氧化铟（IWZ0)。
[0060] 作为光反射电极106,优选使用具有高光反射性的金属材料，例如，可以使用金 (Au)、铂（Pt)、镍（Ni)、钨（W)、铬（Cr)、钼（Mo)、铁（Fe)、钴（Co)、铜（Cu)、钯（Pd)或金属材 料的氮化物(例如，氮化钛（TiN))等。另外，可以使用功函数小的属于元素周期表中第1族 或第2族的任何元素，S卩，碱金属诸如锂（Li)和铯（Cs);碱土金属诸如钙（Ca)和锶（Sr);镁 (Mg);或者含有这些金属的合金(例如，镁和银的合金或铝和锂的合金)。另外，可以使用稀 土金属诸如铕（Eu)和镱（Yb)等或者含有任何这些金属的合金等。另外，可以使用铝（A1 )、 银（Ag)、包含铝的合金（AlSi)等。碱金属、碱土金属或它们的合金的膜可以使用真空蒸镀 法形成。此外，由碱金属或碱土金属的合金形成的膜可以通过溅射法形成。另外，各电极可 形成为不仅具有单层，也可以为叠层。
[0061]应注意，当考虑到载流子的注入势皇时，优选将功函数大的材料用于透光电极 (即，阳极)。此外，优选将功函数小的材料用于光反射电极（即，阴极)。
[0062] 第一中间层114具有对第一发光层108注入电子的功能，并具有对第二发光层110 注入空穴的功能。第二中间层116具有对第二发光层110注入电子的功能，并具有对第三 发光层112注入空穴的功能。因此，作为第一中间层114及第二中间层116各自可以使用 叠层膜，其中至少层叠有具有注入空穴的功能的层和具有注入电子的功能的层。
[0063] 此外，从光提取效率的观点来看，由于第一中间层114及第二中间层116位于发光 元件的内部，所以优选使用透光材料形成。另外，第一中间层114及第二中间层116各自中 的一部分可以使用与任何用于透光电极104及光反射电极106的材料相同的材料形成。或 者，第一中间层114及第二中间层116都可以使用其导电率比透光电极104及光反射电极 106低的材料形成。
[0064] 在第一中间层114及第二中间层116中的具有注入电子的功能的层，例如可以使 用绝缘体或半导体诸如氧化锂、氟化锂或碳酸铯形成。或者，可以使用在具有高电子传输性 的物质中添加有施主物质的材料而形成该层。
[0065]作为具有高电子传输性的物质，例如可以使用如下物质：具有喹啉骨架或苯并喹 啉骨架的金属配合物，诸如三（8-羟基喹啉）铝（缩写：Alq)、三（4-甲基-8-羟基喹啉）铝 (缩写：Almq3)、双（10-羟基苯并[h]_喹啉）铍(缩写：BeBq2)、双（2-甲基-8-羟基喹啉） (4-苯基苯酚）铝(缩写：BAlq)等。此外，可以使用具有噁唑基配体或噻唑基配体的金属配 合物诸如双[2- (2-羟基苯基）苯并噁唑]锌(缩写：Ζη(Β0Χ)2)、双[2- (2-羟基苯基）苯 并噻唑]锌(缩写：Zn(BTZ)2)等。另外，除了此类金属配合物以外，可以使用2- (4-联苯 基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3,4-噁二唑(缩写：?80)、1，3-双[5-(对叔丁基苯基)-1，3,4-噁 二唑-2-基]苯(缩写：0XD-7)、3- (4-联苯基)-4-苯基-5- (4-叔丁基苯基)-1，2, 4-三唑 (缩写：TAZ)、红菲绕啉(缩写：BPhen)、浴铜灵(缩写：BCP)等。上述物质主要是具有10 6cm2/ Vs或更高的电子迀移率的物质。此外，上述物质以外的任何物质，只要是电子传输性比空穴 传输性高的物质，就可以使用。
[0066] 通过对电子传输性高的物质添加施主物质，可以提高电子注入性。由此，可以 降低发光元件的驱动电压。作为施主物质，可以使用碱金属、碱土金属、稀土金属、属于 元素周期表中第13族的金属或者它们的氧化物或碳酸盐。具体而言，优选使用锂（Li)、 铯（Cs)、镁（Mg)、钙（Ca)、镱（Yb)、铟（In)、氧化锂、碳酸铯等。另外，可以将四硫杂萘并萘 (tetrathianaphthacene)等有机化合物用作施主物质。
[0067]第一中间层114及第二中间层116中的具有注入空穴的功能的层例如可以使用半 导体或绝缘体诸如氧化钼、氧化钒、氧化铼或氧化钌而形成。可以使用对具有高空穴传输性 的物质添加受主物质的材料。另外，可以使用由受主物质形成的层。
[0068]作为具有高空穴传输性的物质，例如，可以使用芳族胺化合物诸如4, 4'-双 [1(1-萘基)4-苯基氨基]联苯(缩写：陬8或€1-即0)4州'-双（3-甲基苯基)，州'-二 苯基-[1，1' -联苯]-4, 4' -二胺(缩写：TPD)、4, 4'，4' ' -三（N，N-二苯基氨基)三苯基胺(缩 写：了0六了六）、4,4'，4''-三[1(3-甲基苯基）4-苯基氨基]三苯基胺（缩写：1〇1^了六）、或 4, 4' -双[N-(螺-9, 9' -二芴-2-基)-N-苯基氨基]-1，Γ-联苯(缩写：BSPB)等。上述物 质主要是具有10 6cm2/Vs或更高的空穴迀移率的物质。但是，上述物质以外的任何物质，只 要是空穴传输性比电子传输性高的物质，就可以使用。此外，可以使用任何上述主体材料。 [0069] 通过对空穴传输性高的物质添加受主物质，可以提高空穴注入性。由此，可以降低 发光元件的驱动电压。作为受主物质，可以使用7, 7, 8, 8-四氰基-2, 3, 5, 6-四氟醌二甲烷 (缩写：F4-TCNQ)、氯醌等。另外，可以使用过渡金属氧化物。另外，可以使用属于元素周期表 中第4族至第8族的金属的氧化物。具体而言，优选使用氧化钒、氧化铌、氧化钽、氧化铬、 氧化钼、氧化钨、氧化锰、氧化铼，因为其电子接受性高。在这些物质中，氧化钼在大气中稳 定，吸湿性低，容易处理，所以是特别优选的。
[0070] 另外，通过使用对空穴传输性高的物质添加有受主物质的结构和对电子传输性高 的物质添加有施主物质的结构之一或二者，即使第一中间层114及第二中间层116的厚度 增大，也可以抑制驱动电压的上升。当第一中间层114及第二中间层116的厚度增大时，可 以防止由微小的异物或冲击等而导致的短路；从而可以得到可靠性高的发光元件。注意，第 一中间层114及第二中间层116的厚度的增大可导致发光层中的光吸收等光损失，这是不 能忽视的。因此实施者可以适当地设定第一中间层114及第二中间层116的合适厚度。
[0071] 另外，如果需要，可以在第一中间层114或第二中间层116中的具有注入空穴的功 能的层和具有注入电子的功能的层之间设置其它层。例如，可以设置由ΙΤ0等形成的导电 层或电子中继层。电子中继层具有降低产生在具有注入空穴的功能的层和具有注入电子的 功能的层之间的电压的损失的功能。具体而言，优选使用LUM0能级为-5.OeV或更高的材 料，更优选使用LUM0能级为-5.OeV至-3.OeV的材料。例如，可以使用3, 4, 9, 10-茈四羧 酸二酐(缩写：PTCDA)、3,4,9,10-茈四羧酸双苯并咪唑(缩写：PTCBI)等。
[0072] 当对上述发光元件100施加电压以便使透光电极104带正电而使光反射电极106 带负电时，具有电流密度J的电流流过发光元件100。此时，空穴从透光电极104注入第一 发光层108,电子从第一中间层114注入第一发光层108,并且当电子和空穴再结合时，能够 从第一发光层108发射光。而且，空穴从第一中间层114注入第二发光层110,电子从第二 中间层116注入第二发光层110,并且当电子和空穴再结合时，能够从第二发光层110发射 光。并且，空穴从第二中间层116注入第三发光层112,电子从光反射电极106注入第三发 光层112,并且当电子和空穴再结合时，能够从第三发光层112发射光。
[0073] 注意，在等效电路中，在第一发光层108、第二发光层110及第三发光层112中流过 具有电流密度J的共同电流，并且各层分别以对应于该电流密度J的亮度发光。在此，通过 将透光材料用于第一中间层114、第二中间层116及透光电极104,从第一发光层108发射 的光、从第二发光层110发射的光及从第三发光层112发射的光都可以被输出。此外，由于 可以在光反射电极106上反射光，因此在输出光的一侧高效地提取光。
[0074] 此外，在图1中，透光电极形成在衬底一侧；但是，光反射电极可以设置在衬底一 侧。
[0075] 此外，光反射电极106和第一发光层108之间的光程是从第一发光层108发射的 光的峰值波长的3/4,且通过控制第一发光层108、第一中间层114、第二发光层110、第二中 间层116及第三发光层112的各厚度可以调整。此外，光反射电极106和第二发光层110之间的光程是从第二发光层110发射的光的峰值波长的3/4,且通过控制第二发光层110、 第二中间层116及第三发光层112的各厚度可以调整。此外，光反射电极106和第三发光 层112之间的光程是从第三发光层112发射的光的峰值波长的1/4,且通过控制第三发光层 112的厚度可以调整。
[0076] 如上所述，通过控制第一发光层108、第一中间层114、第二发光层110、第二中间 层116及第三发光层112的各厚度，决定光反射电极106和第一至第三发光层的每一个之 间的光程。另外，第一发光层108、第二发光层110、第三发光层112、第一中间层114和第二 中间层116的总厚度优选为400nm或更小，更优选为350nm或更小。
[0077] 如上所述，本实施方式所示的发光元件层叠有三个发光层作为发光元件，该发光 元件呈现白色光，该发光元件包括在高光度的黄色至橙色的波长区域具有光峰值的发光层 作为第一发光层108、在蓝色的波长区域具有光峰值的发光层作为第二发光层110、以及在 高光度的黄色至橙色的波长区域具有光峰值的发光层作为第三发光层112,并且决定该三 个发光层的叠层顺序，并将各发光层的厚度调整为很薄，因此该发光元件能够发射近似白 炽色或暖白色的白色的光。通过采用这种结构，可以提高发光元件整体的功率效率。另外， 通过减薄各发光层，可以提供其中用于发光层的有机材料的使用量减少的发光元件。
[0078]此外，因为上述发光元件具有高功率效率，所以可以用作室内用照明装置或室外 用照明装置的光源。通过使用上述发光元件，可以提供具有高功率效率且耗电量较少的照 明装置。
[0079] 此外，由于本实施方式所示的发光元件发射近似白炽色或暖白色的白色的光，因 此可以用作室内用照明装置或室外用照明装置的光源。通过使用本实施方式所示的发光元 件，可以制造具有高功率效率且耗电量较少的照明装置。
[0080] 本实施方式可以与任何其他实施方式或实施例适当地组合而实施。
[0081] 实施方式3 在本实施方式中，参照图2说明具有与实施方式1及实施方式2中的发光元件不同的 结构的发光元件。
[0082] 图2所示的发光元件设置在衬底502上；包括透光电极504及光反射电极506 ;并 且在透光电极504和光反射电极506之间包括：包含空穴注入层508a、空穴传输层508b、 发光层508c及电子传输层508d的第一发光层508 ;包含电子注入缓冲层514a、电子中继 层514b及电荷产生层514c的第一中间层514 ;包含空穴传输层510a、发光层510b及电子 传输层510c的第二发光层510 ;包含电子注入缓冲层516a、电子中继层516b及电荷产生层 516c的第二中间层516 ;以及包含空穴传输层512a、发光层512b、电子传输层512c及电子 注入层512d的第三发光层512。
[0083] 如上所述，第一发光层508、第二发光层510及第三发光层512各自可以至少包括 发光层，且也可以具有包括发光层之外的功能层的叠层结构。发光层之外的功能层的例子 包括：包含具有高空穴注入性的物质的层、包含具有高空穴传输性的物质的层、包含具有高 电子传输性的物质的层、包含具有高电子注入性的物质的层、包含具有双极性的物质（具有 高电子及空穴的传输性的物质）的层等。具体而言，可以适当地组合空穴注入层、空穴传输 层、电子传输层、电子注入层等功能层而使用。
[0084] 在本发明一个方式中，从各发光层发射的光透过透光电极504输出到外部。因此， 透光电极504使用具有透光性的物质形成。此外，光反射电极506优选使用高光反射物质 形成，以透过透光电极504高效地输出光。
[0085] 第一中间层514和第二中间层516各自可以由有机化合物和金属氧化物的复合材 料、金属氧化物、或有机化合物和碱金属、碱土金属或其化合物的复合材料形成；此外，可以 适当地组合这些材料来形成。有机化合物和金属氧化物的复合材料，例如包括有机化合物 和金属氧化物诸如氧化钒、氧化钼或氧化钨等。作为有机化合物，可以使用各种化合物诸如 芳族胺化合物、咔唑衍生物、芳族烃、高分子化合物(低聚物、树枝状聚合物、聚合物等)。作 为有机化合物，优选使用具有空穴传输性且具有10 6cm2/Vs或更高的空穴迀移率的有机化 合物。但是，上述材料以外的任何物质，只要是其空穴传输性高于其电子传输性的物质，就 可以使用。因为用于第一中间层514及第二中间层516的材料具有优良的载流子注入性及 载流子传输性，所以可以提供低电压驱动及低电流驱动的发光元件。
[0086] 另外，第一中间层514和第二中间层516各自可以用有机化合物及金属氧化物的 复合材料与其他材料的组合来形成。例如，包含有机化合物及金属氧化物的复合材料的层 可以与包含选自具有电子供给性的物质的化合物及电子传输性高的化合物的层组合。另 外，包含有机化合物及金属氧化物的复合材料的层可以与透明导电膜组合。
[0087]具有上述结构的发光元件不容易产生能量的迀移和淬灭等的问题，且由于材料的 选择范围扩大，从而可以容易得到具有高发射效率和长使用寿命二者的发光元件。另外，可 以容易获得从一个发光层提供磷光而从另一个发光层提供荧光的发光元件。
[0088] 另外，第一中间层514具有如下功能：当对透光电极504及光反射电极506之间施 加电压时，对与第一中间层514接触的第一发光层508注入电子，且对与第一中间层514接 触的第二发光层510注入空穴。此外，第二中间层516具有如下功能：当对透光电极504及 光反射电极506之间施加电压时，对与第二中间层516接触的第二发光层510注入电子，且 对与第二中间层516接触的第三发光层512注入空穴。
[0089] 通过改变用于第一发光层508、第二发光层510及第三发光层512的发光物质的种 类，图2所示的元件结构可以呈现各种发射颜色的光。此外，通过作为发光物质使用不同发 射颜色的多种发光物质，也可以获得具有宽光谱的发光或白色发光。
[0090] 当使用图2所示的发光元件得到白色发光时，关于多个发光层的组合可以采用发 射包含红色光、绿色光及蓝色光的白色光的结构。例如，可以采用包括作为发光物质包含蓝 色荧光材料的发光层以及作为发光物质包含红色和绿色的磷光材料的发光层的结构。此 外，该结构可以包括红色光的发光层、绿色光的发光层及蓝色光的发光层。
[0091] 注意，与从第二发光层510发射的光及从第三发光层512发射的光相比，从第一发 光层508发射的光具有最长的峰值波长，而与从第一发光层508发射的光及从第三发光层 512发射的光相比，从第二发光层510发射的光具有最短的峰值波长。另外，从第三发光层 512发射的光的波长可以短于或等于从第一发光层508发射的光的波长。
[0092] 通过采用从第一发光层508发射的光具有最长峰值波长，且从第二发光层510发 射的光具有最短峰值波长的上述结构，可以使各发光层的光程（即，各发光层的厚度）最优 化。通过各发光层的光程(即，各发光层的厚度)的最优化，可以提供具有高功率效率的发光 元件。
[0093] 具体而言，光反射电极506和第一发光层508之间的光程是从第一