专利名称：有机电致发光元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种有机电致发光元件，可用于照明光源、液晶显示器用背光源、平板显示器等中。详细而言，涉及一种尤其在构成有机电致发光元件的光透射性基板的外表面通过适当的光学设计而设置有光散射区域时发挥特别优良的发光特性的有机电致发光元件。
背景技术：
图6表示有机电致发光元件的构成的一例。该有机电致发光元件具有光透射性的基板6、成为阳极的光透射性的电极1、空穴传输层8、发光层3、电子传输层9、成为阴极的光反射性的电极2。在光透射性基板6的上表面，依次形成光透射性的电极1、空穴传输层8、 发光层3、电子传输层9和光反射性的电极2。这种有机电致发光元件中，通过在电极1、2 之间施加电压而介由电子传输层9向发光层3注入电子，介由空穴传输层8向发光层3注入空穴。电子和空穴在发光层3内进行复合引起发光。在发光层3处发光的光通过光透射性的电极1和光透射性的基板6被提取。这种有机电致发光元件具有自发光的特征。另外，这种有机电致发光元件具有较高效率的发光特性。而且，这种有机电致发光元件具有以各种色调发光的特征。对于该有机电致发光元件期待其作为如平板显示器等的显示装置的发光体被利用，或者作为光源， 例如作为液晶显示器用背光源、照明被利用，并且一部分已经实用化。然而，有机电致发光元件是光学波长级程度厚的薄膜器件，元件膜厚与其发光特性密切相关，所以需要设定能够兼顾基于电学设计和光学设计两者的优异的膜厚设计的器件构造。已知一般在有机电致发光元件中发生如下的现象发光层3内发生的光由于全反射而在发光层3、有机层4、电极内，或基板6内被封闭。根据简单的测算就可知，发光层3 处发生的光中，在发光层3、有机层4或光透射性的电极1内被封闭的光约为50%，在基板6 内被封闭的光约为30%，因此放射到大气中的光大约不超过发光层3内发生的光的20%。另外，已知如图7所示在基板6的外表面设置光散射区域7。由于该光散射区域 7，在基板6内被封闭的光的一部分将提取到有机电致发光元件的外部。由此，能够增加发光量。而且，已知如
图1所示在光透射性的电极1和基板6之间设置光散射区域7。此时，能将在发光层3、有机层4、光透射性的电极1内被封闭的光的一部分，提取到有机电致发光元件的外部。如上所述在发光层3、有机层4或光透射性的电极1内被封闭的光量多于在基板6内被封闭的光量。因此，与在基板6的外表面设置光散射区域7的有机电致发光元件相比，在光透射性电极1和基板6之间设置光散射区域7的有机电致发光元件能够向有机电致发光元件的外部放出更多的光。另外，关于这种有机电致发光元件目前为止有几个有关为了增加向大气中放射的光量，设计发光层3中的发光点与光反射性的电极2等的距离的报道。例如，在专利文献1的有机电致发光元件中，将从发光点到光透射性的电极1为止的距离设计成基本等于波长的1/4的偶数倍，并且将从发光点到光反射性的电极2为止的距离设定成基本等于波长的 1/4的奇数倍。专利文献2中公开了考虑光的相位迁移设定有机电致发光元件的电极之间的距离。专利文献3中公开了考虑在光反射性的电极2处的光的相位迁移，将有机电致发光元件的从光透射性的电极1到光反射性的电极2为止的距离设定在某范围。另外，专利文献4和5中公开了在基板6设置光散射区域7的有机电致发光元件中将电极间的距离设定成规定的值。这些专利文献公开了有机电致发光元件的发光效率在很大程度上依赖于构成其的光透射性的膜的膜厚。而且，这些专利文献中公开了在发光点和光反射性的电极2之间尤其设置具有限定成如下光学膜厚的膜时显示出优良的效率，其中，所述膜的光学膜厚被限定成相对于发光波长例如为Om+l)/4(m是0以上的整数)倍等。然而，专利文献1中没有考虑光反射性的电极2上的光的相位迁移。而在专利文献 2中作为对象的光谱的半值宽度被限定在50nm以下。专利文献3只限定了电极间的距离。 另一方面，专利文献3对于发光点和光反射性的电极2之间的距离没有特别的限定。而且在专利文献1 3中，只记载了在有机电致发光元件中所用的基板、其他的部件上不设置光散射区域7的情况的光学设计。另一方面，专利文献4和5中记载了有关包括光散射区域7的有机电致发光元件。 然而，专利文献4和5中只记载了有关上式中的m = 0时的情况。因此，无法应对设置两层发光层等的在发光层3和光反射性的电极2之间需要一定程度的距离的情况。该点对于专利文献2也同样。因此，本申请人发现了如下情况下的发光点和光反射性的电极2之间的适当的距离，该情况是如图7所示在基板6的外表面上设置有光散射区域7时，对于任意的发光光谱，在发光层3与光反射性的电极2之间需要一定程度的距离的情况。然而，如上所述，与在基板6的外表面形成光散射区域7的有机电致发光元件相比，在光透射性的电极3和基板6之间形成光散射区域7的有机电致发光元件提取更多的光。而关于具有这种构成的有机电致发光元件，还未明确其在如下情况下的发光点和光反射性的电极2之间的适当的距离的设计方针，该情况是对于任意的发光光谱，在发光层3和光反射性的电极2之间需要一定程度的距离的情况。另外，近年公开有如图2所示的新型有机电致发光元件。该有机电致发光元件配置有多个发光层3，设于该发光层3之间的透明电极、有机半导体、无机半导体、电子受容性物质和给电子性物质所形成的电荷发生层等的电荷供给层10。多个发光层3是在有机电致发光元件的厚度方向上层叠。这种有机电致发光元件能实现高亮度且寿命长，非常期待今后的发展，但其光学设计方针还未得到明确。而且也没有关于这种有机电致发光元件，在光透射性的电极1和基板6之间设置使光的反射·折射角散乱的区域7的报道。专利文献1 特开2000-243573号公报专利文献2 特开2004-165154号公报专利文献3 特开2006-253015号公报专利文献4 特开2004-296423号公报专利文献5 特开2004-296429号公报
发明内容
本发明是鉴于上述内容而完成的。本发明的目的在于提供一种具有优良的发光特性的有机电致发光元件。该有机电致发光元件是基于适当的光学设计，在光透射性的电极和光透射性的基板之间形成有光散射区域。为了解决上述课题，本发明的有机电致发光元件具有光透射性的电极、光反射性的电极、有机发光层、光散射层和透光性基板。有机发光层具有含有发光材料的发光层。有机发光层具有第1面和位于与该第1面的相反侧的第2面。光反射性的电极设在所述第1 面上。光透射性的电极设在所述第2面上。光散射层设在所述光透射性的电极之上。光透射性基板设在所述光散射层之上。光反射性电极与所述发光层中的发光点以距离d间隔。 距离d以下式⑴规定。[数学式1], λ
权利要求
1.一种有机电致发光元件，其特征在于，具有光透射性的电极、光反射性的电极、有机发光层、光散射层和透光性基板，其中，所述有机发光层具有含有发光材料的发光层，具有第1面和位于与该第1面相反侧的第2面，所述光反射性的电极被设在所述第1面上， 所述光透射性的电极被设在所述第2面上， 所述光散射层被设在所述光透射性的电极之上， 所述透光性基板被设在所述光散射层之上，所述光反射性电极与所述发光层中的发光点以距离d间隔，该距离d以下式(1)规定，怜+訂⑴其中，—如，芯}λ为从所述发光层放射的特定的光所具有的波长，η为位于发光层中的发光点和所述光反射性的电极之间的层对具有波长λ的光的折射率，
2.如权利要求1所述的有机电致发光元件，其特征在于，所述λ为所述特定光的光致发光光谱的分光辐射通量和CIE标准可见度的乘积成为极大时的光的波长。
3.如权利要求1所述的有机电致发光元件，其特征在于，所述λ为将所述特定光的光致发光光谱的分光辐射通量除以各波长下的光子能而得的商成为极大时的光的波长。
4.如权利要求1 3中任一项所述的有机电致发光元件，其特征在于，所述有机发光层具有2个所述发光层，所述各发光层的所述发光点和所述第1电极之间的距离用所述d进行定义。
全文摘要
本发明的有机电致发光元件中，光反射性电极从发光层中的发光点以下式(1)规定的距离d隔离。其中，λ为从所述发光层放射的特定的光所具有的波长。n为位于发光层中的发光点和所述光反射性的电极之间的层的对波长λ的折射率。n1和k1为与所述光反射性的电极连接的层所具有的对具有波长λ的光的折射率和衰减系数。n2和k2为所述光反射性的电极的对波长λ的折射率和衰减系数。M为0或1。a在m为0或1时，满足下式-1.17×norg/nEML+1.94≤a≤-0.16×norg/nEML+2.33或0.28×norg/nEML+0.75≤a≤2.85×norg/nEML-1.23。norg为与发光层在光反射性的电极侧处连接的层的对波长λ的折射率。nEML为发光层的对波长λ的折射率。
文档编号H05B33/26GK102257649SQ20098015111
公开日2011年11月23日 申请日期2009年12月18日 优先权日2008年12月19日
发明者中村将启, 山名正人 申请人:松下电工株式会社