專利名稱：彩色發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彩色發(fā)光裝置，特別涉及適于彩色顯示器用的彩色發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
通過色變換部件將發(fā)光元件發(fā)出的光變換為不同波長(zhǎng)的光的色變換法不僅被用于有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光(以下有時(shí)將“場(chǎng)致發(fā)光”表示為EL)元件，為了高效地變換VFD、LED等發(fā)光元件、液晶顯示元件的發(fā)光色，也是有用的技術(shù)。
使用了色變換法的有機(jī)EL彩色發(fā)光裝置可以大致分為底部發(fā)光型和頂部發(fā)光型兩類。
底部發(fā)光型的有機(jī)EL彩色發(fā)光裝置的例子示于圖7。在底部發(fā)光型中，在支撐基板71上形成色變換部件70和薄膜晶體管72(TFT)，進(jìn)而在其上依次層疊第一電極73、絕緣部件74、有機(jī)發(fā)光層75、第二電極77和氣體阻隔層79，在最上面設(shè)置有密封基板80。
色變換部件70吸收有機(jī)發(fā)光層75發(fā)出的光，發(fā)出波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光。氣體阻隔層79保護(hù)有機(jī)發(fā)光層75免受水分、氧的影響。在底部發(fā)光型的有機(jī)EL彩色發(fā)光裝置中，通過色變換部件70將有機(jī)發(fā)光層發(fā)出的光變換，從支撐基板側(cè)71取出。圖中，箭頭表示光的取出方向。
接著，將頂部發(fā)光型的有機(jī)EL彩色發(fā)光裝置的例子示于圖8。
在頂部發(fā)光型中，在支撐基板71上形成了TFT72和第一電極73，進(jìn)而在其上面依次設(shè)置有絕緣部件74、有機(jī)發(fā)光層75、第二電極77、氣體阻隔層79、平坦化層78和色變換部件70，在最上面設(shè)置有密封基板80。
在該頂部發(fā)光型的有機(jī)EL彩色發(fā)光裝置中，通過色變換部件70將有機(jī)發(fā)光層75發(fā)出的光變換，從密封基板側(cè)80取出。
在頂部發(fā)光型中，由于將TFT72部分配置在與光取出側(cè)(密封基板側(cè))相反的支撐基板71上，因此能夠在不使開口率降低的情況下，在接近DC驅(qū)動(dòng)、低電流密度的溫和條件下使有機(jī)EL材料發(fā)光。
作為公開了使用了色變換部件的頂部發(fā)光型有機(jī)EL彩色發(fā)光裝置的文獻(xiàn)，在專利文獻(xiàn)1中，提出了使用功函數(shù)大的電極，例如鋁和金的層疊電極作為第一電極，使用功函數(shù)小、具有電子注入性的鎂-銀合金、堿金屬氟化物(氟化鋰)和銦錫氧化物(ITO)的層疊電極作為第二電極。
但是，當(dāng)使用了氟化鋰等堿金屬氟化物作為上部電極時(shí)，由于該材料為絕緣體，如果使膜厚增厚則驅(qū)動(dòng)電壓急劇上升。因此，必須使其成為1～2nm左右的非常薄的膜厚。但是，如果是這樣薄的膜厚，在其上形成ITO電極膜時(shí)對(duì)有機(jī)發(fā)光層給予的損傷大，結(jié)果具有損害有機(jī)EL元件的發(fā)光效率的缺點(diǎn)。
專利文獻(xiàn)2中公開了使用鉬和ITO的層疊陽極作為第一電極，使用鎂-銀的合金薄膜和ITO的層疊陰極作為第二電極的例子。此外，專利文獻(xiàn)3中公開了具有如下特征的發(fā)光裝置具有將由有機(jī)EL發(fā)光部放射的光結(jié)合到色變換部件的微空腔結(jié)構(gòu)，該微空腔結(jié)構(gòu)具有如下光學(xué)長(zhǎng)度具有寬光譜的放射光通過所述微空腔結(jié)構(gòu)而被增強(qiáng)為具有與所述吸收峰基本上重復(fù)的共振峰的光。
在這些技術(shù)中，有機(jī)EL元件的效率變得比較高。但是，使用色變換部件形成發(fā)光裝置時(shí)，實(shí)際上被取出到發(fā)光裝置外部的光的強(qiáng)度不足，作為發(fā)光裝置整體，發(fā)光輝度低。因此，需要更有效的光強(qiáng)度的改善方法。
專利文獻(xiàn)1特開平10-289784號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開2000-77191號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3特表2002-520801號(hào)公報(bào)本發(fā)明鑒于所述問題而提出，目的在于提供通過將采用色變換部件變換的光高效地取出到發(fā)光裝置的外部，從而提高了發(fā)光輝度的彩色發(fā)光裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決該課題，本發(fā)明者進(jìn)行了各種研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，由于在色變換部件中產(chǎn)生的一部分光在發(fā)光裝置內(nèi)部衰減，因此沒有高效地使光取出到裝置的外部，這是發(fā)光裝置中輝度下降的原因之一。
圖9為用于說明色變換部件發(fā)出的光在元件內(nèi)部衰減情況的圖，是使用了色變換部件的有機(jī)EL彩色發(fā)光裝置的示意圖。
在該彩色發(fā)光裝置中，有機(jī)EL元件10由第一電極12、有機(jī)發(fā)光層14、第二電極15、氣體阻隔層17構(gòu)成，具有將有機(jī)發(fā)光層14夾持在第一電極12和第二電極15之間的結(jié)構(gòu)。色變換部件21吸收來自有機(jī)EL元件10的光而發(fā)出光。
在色變換部件21中產(chǎn)生的光由于在空間上是各向同性的，因此存在向彩色發(fā)光裝置的光取出側(cè)(圖中用箭頭表示)放出的成分a的同時(shí)，也存在向有機(jī)EL元件10側(cè)放射的成分b。在頂部發(fā)光型的場(chǎng)合，兩電極一般由光反射性高的金屬、折射率大的金屬化合物薄膜構(gòu)成。此外，第二電極15必須透過光。在這種情況下，光成分b的一部分光b’在這些電極間多重干涉而衰減消亡，因此被取出到元件外部的比例減少。其結(jié)果向觀察側(cè)(顯示面)放出的光的強(qiáng)度變?nèi)酢?br> 此外，在使用了有機(jī)EL元件以外的發(fā)光原理的發(fā)光元件中，例如，如VFD(熒光顯示管)這樣，也常常具有擴(kuò)散反射面，由色變換部件向發(fā)光元件側(cè)發(fā)出的光不反射而衰減。
根據(jù)以上的見解，發(fā)現(xiàn)通過提高發(fā)光元件對(duì)于色變換部件發(fā)出的光的峰波長(zhǎng)的反射率，能夠提高被取出到外部的光的強(qiáng)度。此外，發(fā)現(xiàn)該反射率能夠通過構(gòu)成元件的第一電極和第二電極間的光學(xué)距離等進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而完成了本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明，提供以下的彩色發(fā)光裝置。
1.彩色發(fā)光裝置，其包含發(fā)光元件和吸收所述發(fā)光元件發(fā)出的光并發(fā)光的色變換部件；所述發(fā)光元件在光取出方向依次至少具有第一光反射部和第二光反射部，并且具有位于所述第一和第二光反射部之間的有機(jī)發(fā)光層；所述色變換部件比所述第二光反射部更靠近光取出側(cè)；對(duì)于所述色變換部件發(fā)出的光的峰波長(zhǎng)，所述發(fā)光元件的反射率為50％以上。
2.上述1所述的彩色發(fā)光裝置，其中，所述發(fā)光元件在光取出方向依次還具有第一透明層和第二透明層；所述第一透明層位于所述第一光反射部和所述第二光反射部之間；所述色變換部件比所述第二透明層更靠近光取出側(cè)。
3.上述1或2所述的彩色發(fā)光裝置，其中，所述第二透明層位于所述第二光反射部和色變換部件之間。
4.彩色發(fā)光裝置，其具有在光取出方向依次設(shè)置有第一發(fā)光元件和使所述第一發(fā)光元件發(fā)出的第一色的光透過的第一濾色器的第一像素，在光取出方向依次設(shè)置有第二發(fā)光元件和使所述第二發(fā)光元件發(fā)出的第二色的光透過的第二濾色器的第二像素，在光取出方向依次設(shè)置有第三發(fā)光元件和將所述第三發(fā)光元件發(fā)出的光吸收并發(fā)出第三色的光的色變換部件的第三像素；所述第一發(fā)光元件在光取出方向依次至少具有第一光反射部、有機(jī)發(fā)光層、第二光反射部和第二透明層；所述第二發(fā)光元件在光取出方向依次至少具有第一光反射部、第三透明層、有機(jī)發(fā)光層、第二光反射部和第二透明層；所述第三發(fā)光元件在光取出方向依次至少具有第一光反射部、第一透明層、有機(jī)發(fā)光層、第二光反射部和第二透明層，并且對(duì)于所述色變換部件發(fā)出的第三色的光的反射率為50％以上；所述有機(jī)發(fā)光層至少包含發(fā)出第一色的光的第一發(fā)光材料和發(fā)出第二色的光的第二發(fā)光材料。
5.上述4所述的彩色發(fā)光裝置，其中，所述第三發(fā)光元件還具有使第三色的光透過的第三濾色器。
6.彩色發(fā)光裝置，其具有在光取出方向依次設(shè)置有第一發(fā)光元件和使所述第一發(fā)光元件發(fā)出的第一色的光透過的第一濾色器的第一像素，在光取出方向依次設(shè)置有第二發(fā)光元件和將所述第二發(fā)光元件發(fā)出的光吸收并發(fā)出第二色的光的色變換部件的第二像素，在光取出方向依次設(shè)置有第三發(fā)光元件和將所述第三發(fā)光元件發(fā)出的光吸收并發(fā)出第三色的光的色變換部件的第三像素；所述第一發(fā)光元件在光取出方向依次至少具有第一光反射部、有機(jī)發(fā)光層、第二光反射部和第二透明層；所述第二發(fā)光元件在光取出方向依次至少具有第一光反射部、第一透明層、有機(jī)發(fā)光層、第二光反射部和第二透明層，并且對(duì)于所述色變換部件發(fā)出的第二色的光的反射率為50％以上；所述第三發(fā)光元件在光取出方向依次至少具有第一光反射部、第一透明層、有機(jī)發(fā)光層、第二光反射部和第二透明層，并且對(duì)于所述色變換部件發(fā)出的第三色的光的反射率為50％以上；所述有機(jī)發(fā)光層至少包含發(fā)出第一色的光的第一發(fā)光材料。
7.上述6所述的彩色發(fā)光裝置，其中，所述第二發(fā)光元件具有使第二色的光透過的第二濾色器，所述第三發(fā)光元件具有使第三色的光透過的第三濾色器。
8.上述2～7的任一項(xiàng)所述的彩色發(fā)光裝置，其中，所述第一透明層的膜厚(單位nm)和在色變換部件發(fā)出的色光下的折射率的積S1、與所述有機(jī)發(fā)光層的膜厚(單位nm)和在色變換部件發(fā)出的色光下的折射率的積S2的和S1+S2在250nm～500nm的范圍。
9.上述8所述的彩色發(fā)光裝置，其中，所述第一透明層的膜厚(單位nm)和在色變換部件發(fā)出的色光下的折射率的積在100nm～350nm的范圍。
10.上述8或9所述的彩色發(fā)光裝置，其中，所述第二透明層的膜厚(單位nm)和在色變換部件發(fā)出的色光下的折射率的積在100nm～300nm的范圍。
11.上述1～3的任一項(xiàng)所述的彩色發(fā)光裝置，其中，在所述有機(jī)發(fā)光層產(chǎn)生的光在所述第一和第二光反射部之間反復(fù)反射，選擇性地增強(qiáng)所述色變換部件的吸收波長(zhǎng)的光。
12.上述4或5所述的彩色發(fā)光裝置，其中，在所述第一發(fā)光元件中，在有機(jī)發(fā)光層產(chǎn)生的光在所述第一和第二光反射部之間反復(fù)反射，選擇性地增強(qiáng)第一色的光，在所述第二發(fā)光元件中，在有機(jī)發(fā)光層產(chǎn)生的光在所述第一和第二光反射部之間反復(fù)反射，選擇性地增強(qiáng)第二色的光，在所述第三發(fā)光元件中，在有機(jī)發(fā)光層產(chǎn)生的光在所述第一和第二光反射部之間反復(fù)反射，選擇性地增強(qiáng)所述色變換部件的吸收波長(zhǎng)的光。
13.上述6或7所述的彩色發(fā)光裝置，其中，
在所述第一發(fā)光元件中，在有機(jī)發(fā)光層產(chǎn)生的光在所述第一和第二光反射部之間反復(fù)反射，選擇性地增強(qiáng)第一色的光，在所述第二發(fā)光元件中，在有機(jī)發(fā)光層產(chǎn)生的光在所述第一和第二光反射部之間反復(fù)反射，選擇性地增強(qiáng)所述色變換部件的吸收波長(zhǎng)的光，在所述第三發(fā)光元件中，在有機(jī)發(fā)光層產(chǎn)生的光在所述第一和第二光反射部之間反復(fù)反射，選擇性地增強(qiáng)所述色變換部件的吸收波長(zhǎng)的光。
14.上述1～13的任一項(xiàng)所述的彩色發(fā)光裝置，其中，對(duì)于所述色變換部件發(fā)出的光，所述第一光反射部的反射率為65％以上。
本發(fā)明的彩色發(fā)光裝置能夠?qū)⑼ㄟ^色變換部件變換的光(熒光、磷光)高效地取出到發(fā)光裝置的外部，因此能夠提高裝置的發(fā)光輝度。


圖1為表示本發(fā)明的彩色發(fā)光裝置的構(gòu)成的圖。
圖2為表示式(4)中光學(xué)距離(L)和m的關(guān)系的圖形。
圖3為表示光學(xué)距離L與有機(jī)EL元件在530nm(綠色變換部件發(fā)出的光)下的反射率、在610nm(紅色變換部件發(fā)出的光)下的反射率以及460nm的光被放射到有機(jī)EL元件外部的比例(光取出效率)的關(guān)系的圖。
圖4為表示使第一透明層和有機(jī)發(fā)光層的光學(xué)距離合計(jì)為400nm(圖3的(B)區(qū)域)時(shí)第二透明層的光學(xué)距離與有機(jī)EL元件對(duì)于530nm和610nm的光的反射率的關(guān)系的圖。
圖5為表示作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的彩色發(fā)光裝置的構(gòu)成的圖。
圖6為表示作為本發(fā)明的另一實(shí)施方式的彩色發(fā)光裝置的構(gòu)成的圖。
圖7為表示底部發(fā)光型的有機(jī)EL彩色發(fā)光裝置的例子的圖。
圖8為表示頂部發(fā)光型的有機(jī)EL彩色發(fā)光裝置的例子的圖。
圖9為表示色變換部件發(fā)出的熒光在元件內(nèi)部衰減的情況的圖。
具體實(shí)施例方式
以下使用附圖對(duì)本發(fā)明的彩色發(fā)光裝置進(jìn)行說明。
圖1為表示本發(fā)明的彩色發(fā)光裝置的構(gòu)成的圖。
彩色發(fā)光裝置1具有有機(jī)EL元件10和色變換部件21。
有機(jī)EL元件10具有依次層疊有支撐基板11、第一光反射部12、第一透明層13、有機(jī)發(fā)光層14、第二光反射部15、第二透明層16和氣體阻隔層17的構(gòu)成。
透明支撐基板22支撐色變換部件21。
支撐基板11支撐有機(jī)EL元件。第一光反射部12是作為供給空穴或電子的電極發(fā)揮作用，同時(shí)將有機(jī)發(fā)光層14中產(chǎn)生的光向光取出方向(圖1中的箭頭方向)反射的層。
第一透明層13調(diào)節(jié)第一光反射部12和第二光反射部15間的光學(xué)距離。第一透明層13有時(shí)也作為供給空穴或電子的電極發(fā)揮作用。
有機(jī)發(fā)光層14包含發(fā)光介質(zhì)層(未圖示)，是通過電子和空穴的復(fù)合而產(chǎn)生光的層。第二反射部15是將在有機(jī)發(fā)光層14中產(chǎn)生的光反射和透過的層，第二透明層16調(diào)節(jié)反射率。第二反射部15和/或第二透明層16也是供給空穴或電子的電極。
再者，當(dāng)能夠用有機(jī)發(fā)光層14的膜厚來調(diào)節(jié)第一光反射部12和第二光反射部15間的光學(xué)距離時(shí)，則不需要第一透明層13。此外，第二透明層16的位置并不限于圖1，例如，可以在有機(jī)發(fā)光層14和第二光反射部15之間形成。但是，如果在有機(jī)發(fā)光層14上形成第二透明層16，其形成時(shí)由于有機(jī)發(fā)光層14容易受到損傷，因此優(yōu)選在第二光反射部15和色變換部件21之間形成。
此外，除了第一光反射部12和第二光反射部15之外，可以再形成光反射部。
有機(jī)EL元件10具有以第一光反射部12和第二光反射部15之間作為共振部的光共振器結(jié)構(gòu)。采用這樣的共振器結(jié)構(gòu)，在有機(jī)發(fā)光層14中產(chǎn)生的光在兩個(gè)光反射面之間反復(fù)反射，將滿足下述式(1)的波長(zhǎng)附近的光選擇性地強(qiáng)烈地放出到元件之外。
(2L)/λ+(Φ1+Φ2)/(2π)＝m(1)(式中，L表示兩個(gè)光反射部之間的光學(xué)距離，λ表示光的波長(zhǎng)，Φ1、Φ2分別表示第一光反射部、第二光反射部界面處的相位偏移，m表示整數(shù))。
再者，光學(xué)距離L是光通過的介質(zhì)的折射率與實(shí)際的幾何學(xué)距離的積。
即，在有機(jī)發(fā)光層14中產(chǎn)生的光中，選擇性地將滿足所述式的波長(zhǎng)λ附近的光增強(qiáng)，通過第二光反射部15、第二透明層16，被放出到元件之外。
這里，對(duì)兩個(gè)光反射部之間的光學(xué)距離的求取方法進(jìn)行說明。首先，在支撐基板上制作構(gòu)成兩個(gè)光反射部之間的單獨(dú)材料的薄膜。其次，使用橢偏儀等裝置，進(jìn)行制作的薄膜試樣的光學(xué)測(cè)定，求出特定波長(zhǎng)下的材料的折射率n。最后，計(jì)算制作有機(jī)EL元件時(shí)的各層的膜厚d與折射率n的積，通過求出其總和而得到。例如，當(dāng)兩個(gè)光反射部之間由k層(k為整數(shù))的薄膜構(gòu)成時(shí)，當(dāng)各層的折射率n1、n2、…、nk和膜厚d1、d2、…、dk時(shí)，光學(xué)膜厚L可以通過下述式(2)求得。
L＝n1×d1+n2×d2+…+nk×dk…(2)相位偏移Φ1、Φ2如下所述求得。首先，在支撐基板上形成作為目標(biāo)的光反射性部，使用橢偏儀等裝置對(duì)制作的薄膜試樣進(jìn)行光學(xué)測(cè)定，求出材料的折射率n0和衰減系數(shù)k0。此時(shí)，如果將共振器結(jié)構(gòu)內(nèi)的與光反射部相接的層的折射率記為n1，則相位偏移Φ1可以用下述式(3)計(jì)算。
φ1=arctan(2n1k0n12-n02-k02)---(3)]]>在彩色發(fā)光裝置1中，其構(gòu)成使有機(jī)EL元件10對(duì)于色變換部件21發(fā)出的光的峰波長(zhǎng)的反射率為50％以上。通過使反射率為50％以上，能夠制造具有實(shí)用的顯示能力的彩色發(fā)光裝置。反射率優(yōu)選60％以上，特別優(yōu)選70％以上。反射率優(yōu)選100％以下。
此外，在本發(fā)明中所謂“發(fā)光元件的反射率”，是指從發(fā)光元件的表面向元件內(nèi)部垂直入射特定波長(zhǎng)的光時(shí)，對(duì)于入射光的反射率。該反射率是發(fā)光元件的整體的光反射率，表示構(gòu)成發(fā)光元件的各層、界面的多重反射的總和。
對(duì)于用于使放射率為50％以上的方法，以將有機(jī)EL元件10和色變換部件21組合的彩色發(fā)光裝置的情況作為實(shí)例進(jìn)行具體說明，其中有機(jī)EL元件10包含峰波長(zhǎng)為460nm的藍(lán)色發(fā)光層，色變換部件21吸收波長(zhǎng)460nm的光并發(fā)出長(zhǎng)波長(zhǎng)的光(紅色或綠色)。
作為說明中使用的有機(jī)EL元件的構(gòu)成，其為在玻璃支撐基板11上在光取出方向上依次層疊有作為第一光反射部12的鋁(膜厚200nm、折射率1.04-6.51i(i為虛數(shù)單位))、作為第一透明層13的ITO(銦錫氧化物)(膜厚Xnm、折射率1.89)、作為有機(jī)發(fā)光層14(膜厚Ynm、折射率1.76)、作為第二光反射部15的鎂-銀合金(膜厚10nm、折射率0.57-3.47i)和作為第二透明層16的ITO(膜厚Znm、折射率1.89)。
如果使用所述式(3)計(jì)算相位偏移，在第一光反射部12(鋁膜)界面為-3.66弧度，在第二光反射部15(鎂-銀合金膜)界面為-0.92弧度。因此，相位偏移的總和Φ1+Φ2為-4.58弧度。因此，在該例中，所述式(1)成為了下述式(4)。
(2L)/460-4.58/(2π)＝m(4)圖2是表示所述式(4)中光學(xué)距離(L)和m的關(guān)系的圖形。該圖中所示的3個(gè)箭頭A、B、C所示的部分是式(4)的m為整數(shù)的位置。因此，通過在150nm～200nm(A)、380nm～420nm(B)、600nm～650nm(C)的范圍設(shè)定光學(xué)距離，則m接近整數(shù)，通過共振器結(jié)構(gòu)的效果使有機(jī)發(fā)光層14發(fā)出的波長(zhǎng)460nm的光增強(qiáng)，被放射到有機(jī)EL元件10的外部，被導(dǎo)入色變換部件21。
圖3是表示在本例中光學(xué)距離L(＝1.89X+1.76Y)與有機(jī)EL元件在530nm(綠色變換部件發(fā)出的光)下的反射率、610nm(紅色變換部件發(fā)出的光)下的反射率和460nm的光被放射到有機(jī)EL元件的外部的比例即光取出效率的關(guān)系的圖。再者，圖3的圖形是通過理論計(jì)算而得到的。
圖3中，(A)和(B)表示對(duì)應(yīng)于圖2的A、B，能夠?qū)⒂袡C(jī)EL元件10的460nm的發(fā)光高效地取出的區(qū)域。其中，在將光學(xué)距離L設(shè)定為(A)時(shí)和設(shè)定為(B)時(shí)，將有機(jī)EL元件10對(duì)于色變換部件發(fā)出的光的反射率進(jìn)行比較，可知在(A)中為低于50％的值，而在(B)中為大于50％的值。即，通過將光學(xué)距離L設(shè)定在(B)的區(qū)域，在有機(jī)EL元件10中使特定波長(zhǎng)(本例中為460nm)的發(fā)光增強(qiáng)，邊供給到色變換部件21，并且將色變換部件21發(fā)出的光成分b反射，因此能夠高效地將光取出到彩色發(fā)光裝置的外部。
這樣，在本發(fā)明中，為了使有機(jī)發(fā)光層發(fā)出的光中特定的波長(zhǎng)(例如460nm的藍(lán)色光)增強(qiáng)，使式(1)的m為整數(shù)，并且為了使對(duì)于色變換部件21發(fā)出的光的峰波長(zhǎng)(例如610nm的紅色光)的反射率為50％以上，調(diào)節(jié)光學(xué)距離L。再者，除了光學(xué)距離L外，反射率也可以通過選擇各層，例如第一光反射部12的材質(zhì)而進(jìn)行調(diào)節(jié)。
在本例中，光學(xué)距離L可以用L＝1.89X+1.76Y(L＝S1+S2)表示。為了將光學(xué)距離L設(shè)定在(B)的區(qū)域，可以適當(dāng)調(diào)節(jié)選擇第一透明層13的膜厚X和有機(jī)發(fā)光層14的膜厚Y。
再者，作為具體的光學(xué)距離L的值，因有機(jī)EL元件中使用的材料的種類、其波長(zhǎng)分散特性、層的順序而異，但作為光學(xué)距離S1和光學(xué)距離S2的和的L優(yōu)選在250nm～500nm，特別優(yōu)選在300nm～450nm的范圍，其中光學(xué)距離S1是第一透明層的膜厚(單位nm)與在色變換部件發(fā)出的色光下的折射率的積，光學(xué)距離S2是有機(jī)發(fā)光層的膜厚(單位nm)與在色變換部件發(fā)出的色光下的折射率的積。
此外，所述S1優(yōu)選在100nm～350nm的范圍，特別優(yōu)選在130nm～300nm的范圍。如果超過300nm，有機(jī)發(fā)光層的膜厚相對(duì)地變得過厚，元件的驅(qū)動(dòng)電壓有可能上升。相反，如果不足100nm，有機(jī)發(fā)光層的膜厚相對(duì)地變得過薄，彩色發(fā)光裝置的連續(xù)驅(qū)動(dòng)壽命有可能縮短，制造產(chǎn)率有可能降低。
圖4是表示使第一透明層13和有機(jī)發(fā)光層14的光學(xué)距離為400nm(圖3的(B)區(qū)域)時(shí)第二透明層16的光學(xué)距離與有機(jī)EL元件對(duì)于530nm和610nm的光的反射率的關(guān)系的圖。再者，圖4的圖形是通過理論計(jì)算而得到的結(jié)果。
這樣，也可以調(diào)節(jié)第二透明層16的膜厚從而使光學(xué)距離變化，對(duì)有機(jī)EL元件10的反射率進(jìn)行調(diào)節(jié)。
作為第二透明層16的具體的光學(xué)距離的值，因有機(jī)EL元件10所使用的材料的種類、其波長(zhǎng)分散特性、層的順序、以及色變換部件21發(fā)出的光的色而異，第二透明層的膜厚(單位nm)與在色變換部件發(fā)出的色光下的折射率的積(光學(xué)距離)優(yōu)選為100nm～300nm，特別優(yōu)選為120nm～280nm的范圍。
在本發(fā)明的彩色發(fā)光裝置中，也可以在發(fā)光元件中組合色變換部件，從而能高效地將色變換部件發(fā)出的光取出到元件的外部。因此，取出到發(fā)光裝置的外部的光量增加，結(jié)果能夠成為發(fā)光輝度高的彩色發(fā)光裝置。
以下對(duì)于將本發(fā)明應(yīng)用于全色發(fā)光裝置的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖5是表示作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的彩色發(fā)光裝置的構(gòu)成的圖。
本實(shí)施方式是使用本發(fā)明的技術(shù)，在平面內(nèi)分離配置了分別發(fā)出藍(lán)、綠和紅3原色的發(fā)光像素的全色發(fā)光裝置的實(shí)例。
彩色發(fā)光裝置2在支撐基板11上形成了藍(lán)色像素101、綠色像素102和紅色像素103。箭頭表示光取出方向。
藍(lán)色像素101由第一有機(jī)EL元件41和藍(lán)色濾色器51構(gòu)成。第一有機(jī)EL元件41依次層疊有第一光反射部12、有機(jī)發(fā)光層14、第二光反射部15、第二透明層16和氣體阻隔層17。
綠色像素102由第二有機(jī)EL元件42和綠色濾色器52構(gòu)成。第二有機(jī)EL元件42除了在第一光反射部12和有機(jī)發(fā)光層14之間形成了第三透明層13’以外，具有與第一有機(jī)EL元件41相同的構(gòu)成。
紅色像素103由第三有機(jī)EL元件43、紅色變換部件33和紅色濾色器53構(gòu)成。第三有機(jī)EL元件43除了在第一光反射部12和有機(jī)發(fā)光層14之間形成了第一透明層13之外，具有與第一有機(jī)EL元件41相同的構(gòu)成。
再者，各部件的說明如與圖1相同省略說明。
圖3、圖4中，將對(duì)于綠色變換部件發(fā)出的530nm的光的反射率和對(duì)于紅色變換部件發(fā)出的610nm的光的反射率進(jìn)行比較，存在對(duì)于530nm的光的反射率低的傾向。在這種情況下，優(yōu)選使紅色像素103為圖1所示的構(gòu)成，使藍(lán)色像素101、綠色像素102為不使用色變換部件而只是濾色器的構(gòu)成。
有機(jī)發(fā)光層14發(fā)出至少包含藍(lán)色和綠色的發(fā)光的光。在藍(lán)色像素101中配置有藍(lán)色濾色器51，在綠色像素102中配置有綠色濾色器52，因此能夠?qū)?duì)應(yīng)于各個(gè)像素的色取出到發(fā)光裝置的外部。
作為有機(jī)發(fā)光層14的膜厚，在所述式(1)中，當(dāng)以λ作為藍(lán)色光的波長(zhǎng)時(shí)，進(jìn)行設(shè)定以使m為整數(shù)。如果這樣，利用光共振器效果能夠選擇性地只使有機(jī)發(fā)光層14發(fā)出的光中的藍(lán)色光增強(qiáng)。即，對(duì)于藍(lán)色像素101，該被強(qiáng)調(diào)的藍(lán)色光通過藍(lán)色濾色器51而被取出到發(fā)光裝置的外部。
在綠色像素102中，在第一光反射部12上設(shè)置有與第一透明層13的光學(xué)間距離不同的第三透明層13’。在所述式(1)中，當(dāng)以λ作為綠色光的波長(zhǎng)時(shí)，通過設(shè)定第三透明層13’的膜厚以使m為整數(shù)，能夠選擇性地只使有機(jī)發(fā)光層14發(fā)出的光中的綠色光增強(qiáng)。這樣，對(duì)于綠色像素102，被強(qiáng)調(diào)的綠色光通過綠色濾色器52而被取出到發(fā)光裝置的外部。
在紅色像素103中，第一透明層13設(shè)置在第一光反射部12上。在所述式(1)中，當(dāng)以λ作為紅色變換部件33的吸收波長(zhǎng)時(shí)，通過設(shè)定第一透明層13的膜厚以使m為整數(shù)，能夠選擇性地只使有機(jī)發(fā)光層14發(fā)出的光中紅色變換部件33的吸收波長(zhǎng)的光增強(qiáng)。這樣，對(duì)于紅色像素103，被強(qiáng)調(diào)的光被紅色變換部件33變換為紅色，進(jìn)而通過紅色濾色器53而被取出到發(fā)光裝置的外部。
此外，在本實(shí)施方式中，對(duì)于紅色變換部件33發(fā)出的光的峰波長(zhǎng)，第三有機(jī)EL元件43的反射率為50％以上。因此，能夠高效地將紅色光取出到外部。
這樣，能夠?qū)⒏鱾€(gè)色的3原色增強(qiáng)，因此能夠得到高輝度的全色發(fā)光裝置。
再者，在本實(shí)施方式中，即使只使用綠色變換部件作為色變換部件，在有機(jī)發(fā)光層14中使用至少發(fā)出藍(lán)色和紅色的光的部件，也能同樣得到全色發(fā)光裝置。
此外，在紅色像素103中形成有紅色濾色器53，但在紅色變換部件33發(fā)出的色的色純度高時(shí)等，也可以不形成。
本實(shí)施方式是在平面內(nèi)分離配置了分別發(fā)出藍(lán)、綠和紅的3原色的發(fā)光像素的全色發(fā)光裝置的其他實(shí)例。
全色發(fā)光裝置3除了綠色像素102在第二有機(jī)EL元件42和綠色濾色器52之間形成綠色變換部件32，代替第三透明層13’而形成第一透明層13外，具有與實(shí)施方式1同樣的構(gòu)成。各部件的說明因?yàn)榕c圖2相同，因此省略。
但能夠使對(duì)于綠色變換部件32發(fā)出的光峰波長(zhǎng)的反射率和對(duì)于紅色變換部件33發(fā)出的光峰波長(zhǎng)的反射率都為50％以上時(shí)，可以并用紅色變換部件32和綠色變換部件33，具有配置藍(lán)色像素101單獨(dú)、藍(lán)色濾色器51的結(jié)構(gòu)。
在這種情況下，作為有機(jī)發(fā)光層14，可以至少含有發(fā)出藍(lán)色光的層。其膜厚設(shè)定為選擇性使藍(lán)色光增強(qiáng)的膜厚。此外，在綠色像素和紅色像素中，在第一光反射部12上設(shè)置共通的第一透明層13。第一透明層13的膜厚設(shè)定為選擇性地只使有機(jī)發(fā)光層14發(fā)出的光中綠色變換部件32和紅色變換部件33的吸收波長(zhǎng)的光增強(qiáng)的膜厚。在這種情況下，作為色變換部件32、33，優(yōu)選使用吸收藍(lán)色區(qū)域的光而發(fā)出熒光的材料。
此外，在本實(shí)施方式中，對(duì)于綠色變換部件32和紅色變換部件33發(fā)出的光的峰波長(zhǎng)，第二和第三有機(jī)EL元件42、43的反射率分別為50％以上。因此，能夠高效地將綠色光和紅色光取出到外部。
這樣，能夠?qū)⒏鱾€(gè)3原色增強(qiáng)，因此能夠得到高輝度的全色發(fā)光裝置。
再者，在綠色像素102和紅色像素103中形成有濾色器，但在色變換部件發(fā)出的色的色純度高時(shí)等，也可以不形成。
所述的各實(shí)施方式中，對(duì)于頂部發(fā)光型的彩色發(fā)光裝置進(jìn)行了例示，但本發(fā)明也適用于底部發(fā)光型。
以下對(duì)構(gòu)成本發(fā)明的彩色發(fā)光裝置的各部件進(jìn)行說明。
1.支撐基板支撐基板是用于支撐有機(jī)EL元件、TFT等的部件，因此優(yōu)選機(jī)械強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異。
作為這樣的基板，具體可以列舉玻璃板、金屬板、陶瓷基板、或塑料板(聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、氯乙烯樹脂、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、硅樹脂、氟樹脂等)等。
由這些材料形成的基板，為了避免水分浸入彩色發(fā)光裝置，優(yōu)選進(jìn)一步形成無機(jī)膜，或者涂布氟樹脂，或者實(shí)施防濕處理、疏水性處理。
為了避免水分浸入有機(jī)發(fā)光介質(zhì)層，特別優(yōu)選使基板中的含水率和氣體透過系數(shù)減小。具體地說，優(yōu)選分別使支撐基板的含水率和氣體透過系數(shù)為0.0001重量％以下的值和1×10-13cc·cm/cm2·sec·cmHg以下的值再者，在本實(shí)施方式中，由于從支撐基板的相反側(cè)，即第二透明電極側(cè)取出EL發(fā)光，因此基板不必必須具有透明性。
2.有機(jī)EL元件(1)有機(jī)發(fā)光層有機(jī)發(fā)光層可以定義為含有由陽極和陰極注入的電子和空穴復(fù)合，可以EL發(fā)光的介質(zhì)的層。該有機(jī)發(fā)光層，例如，可以在陽極上層疊以下各層而構(gòu)成。
1.有機(jī)發(fā)光介質(zhì)2.空穴注入層/有機(jī)發(fā)光介質(zhì)3.有機(jī)發(fā)光介質(zhì)/電子注入層4.空穴注入層/有機(jī)發(fā)光介質(zhì)/電子注入層5.空穴注入層/空穴傳輸層/有機(jī)發(fā)光介質(zhì)/電子注入層6.空穴注入層/有機(jī)發(fā)光介質(zhì)/電子傳輸層/電子注入層7.空穴注入層/空穴傳輸層/有機(jī)發(fā)光介質(zhì)/電子傳輸層/電子注入層8.有機(jī)半導(dǎo)體層/有機(jī)發(fā)光介質(zhì)9.有機(jī)半導(dǎo)體層/電子屏蔽層/有機(jī)發(fā)光介質(zhì)10.空穴注入層/有機(jī)發(fā)光介質(zhì)/附著改善層其中，由于能夠得到更高的發(fā)光輝度，耐久性也優(yōu)異，因此通常優(yōu)選使用1～7的構(gòu)成。
作為有機(jī)發(fā)光層，如果能夠激發(fā)后述的色變換部件，放出不同的光，可以含有任何發(fā)光色，但從通過與色變換部件組合而能夠?qū)崿F(xiàn)全色圖像的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選至少含有藍(lán)色發(fā)光層。作為由藍(lán)色發(fā)光層放射的光的峰波長(zhǎng)，優(yōu)選為400nm～500nm，更優(yōu)選為440nm～480nm。
此外，在所述實(shí)施方式2的彩色發(fā)光裝置中，其構(gòu)成除了藍(lán)色以外，可以適當(dāng)含有在波長(zhǎng)500nm～580nm具有峰波長(zhǎng)的綠色發(fā)光層、在波長(zhǎng)580nm以上具有峰波長(zhǎng)的紅色發(fā)光層。具體地，可以使有機(jī)發(fā)光介質(zhì)為藍(lán)色發(fā)光層和綠色發(fā)光層的層疊結(jié)構(gòu)，空穴傳輸層或電子傳輸層發(fā)出藍(lán)或綠色光。
以下對(duì)有機(jī)發(fā)光層的構(gòu)成部件進(jìn)行說明。
(a)藍(lán)色系發(fā)光層藍(lán)色發(fā)光層含有主體材料和藍(lán)色系摻雜劑。
主體材料優(yōu)選苯乙烯基衍生物、蒽衍生物或芳香族胺。苯乙烯基衍生物特別優(yōu)選選自二苯乙烯基衍生物、三苯乙烯基衍生物、四苯乙烯基衍生物和苯乙烯胺衍生物中的至少一種。蒽衍生物優(yōu)選為非對(duì)稱蒽類化合物。芳香族胺優(yōu)選為具有2～4個(gè)芳香族取代的氮原子的化合物，特別優(yōu)選具有2～4個(gè)芳香族取代的氮原子且具有至少1個(gè)鏈烯基的化合物。
作為優(yōu)選的非對(duì)稱蒽類化合物，可以列舉以下式所示的化合物。這些化合物的制造方法等記載于日本專利申請(qǐng)2004-042694。
[式中，Ar為取代或未取代的核碳原子數(shù)10～50的稠合芳香族基團(tuán)。
Ar’為取代或未取代的核碳原子數(shù)6～50的芳基。
X為取代或未取代的核碳原子數(shù)6～50的芳基、取代或未取代的核碳原子數(shù)5～50的芳香族雜環(huán)基、取代或未取代的碳原子數(shù)1～50的烷基、取代或未取代的碳原子數(shù)1～50的烷氧基、取代或未取代的碳原子數(shù)6～50的芳烷基、取代或未取代的核原子數(shù)5～50的芳氧基、取代或未取代的核原子數(shù)5～50的芳硫基、取代或未取代的碳原子數(shù)1～50的烷氧羰基、羧基、鹵素原子、氰基、硝基、羥基。
a、b和c各自為0～4的整數(shù)，n為1～3的整數(shù)]。
作為所述式中Ar的取代或未取代的稠合芳香族基團(tuán)的例子，可以列舉1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、1-并四苯基、2-并四苯基、9-并四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、3-甲基-2-萘基、4-甲基-1-萘基、4-甲基-1-蒽基等。
作為所述式中Ar’的取代或未取代的芳基、X的取代或未取代的芳基、芳香族雜環(huán)基、烷基、烷氧基、芳烷基、芳氧基、芳硫基和烷氧羰基的例子，可以分別列舉以下的例子。
作為取代或未取代的芳基的例子，可以列舉苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、1-并四苯基、2-并四苯基、9-并四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-聯(lián)苯基、3-聯(lián)苯基、4-聯(lián)苯基、對(duì)三聯(lián)苯-4-基、對(duì)三聯(lián)苯-3-基、對(duì)三聯(lián)苯-2-基、間三聯(lián)苯-4-基、間三聯(lián)苯-3-基、間三聯(lián)苯-2-基、鄰甲苯基、間甲苯基、對(duì)甲苯基、對(duì)叔丁基苯基、對(duì)-(2-苯基丙基)苯基、3-甲基-2-萘基、4-甲基-1-萘基、4-甲基-1-蒽基、4’-甲基聯(lián)苯基、4”-叔丁基對(duì)三聯(lián)苯-4-基等。
作為取代或未取代的芳香族雜環(huán)基的例子，可以列舉1-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、吡嗪基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、1-吲哚基、2-吲哚基、3-吲哚基、4-吲哚基、5-吲哚基、6-吲哚基、7-吲哚基、1-異吲哚基、2-異吲哚基、3-異吲哚基、4-異吲哚基、5-異吲哚基、6-異吲哚基、7-異吲哚基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-苯并呋喃基、3-苯并呋喃基、4-苯并呋喃基、5-苯并呋喃基、6-苯并呋喃基、7-苯并呋喃基、1-異苯并呋喃基、3-異苯并呋喃基、4-異苯并呋喃基、5-異苯并呋喃基、6-異苯并呋喃基、7-異苯并呋喃基、喹啉基、3-喹啉基、4-喹啉基、5-喹啉基、6-喹啉基、7-喹啉基、8-喹啉基、1-異喹啉基、3-異喹啉基、4-異喹啉基、5-異喹啉基、6-異喹啉基、7-異喹啉基、8-異喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、6-喹喔啉基、1-咔唑基、2-咔唑基、3-咔唑基、4-咔唑基、9-咔唑基、1-菲啶基、2-菲啶基、3-菲啶基、4-菲啶基、6-菲啶基、7-菲啶基、8-菲啶基、9-菲啶基、10-菲啶基、1-吖啶基、2-吖啶基、3-吖啶基、4-吖啶基、9-吖啶基、1，7-菲繞啉-2-基、1，7-菲繞啉-3-基、1，7-菲繞啉-4-基、1，7-菲繞啉-5-基、1，7-菲繞啉-6-基、1，7-菲繞啉-8-基、1，7-菲繞啉-9-基、1，7-菲繞啉-10-基、1，8-菲繞啉-2-基、1，8-菲繞啉-3-基、1，8-菲繞啉-4-基、1，8-菲繞啉-5-基、1，8-菲繞啉-6-基、1，8-菲繞啉-7-基、1，8-菲繞啉-9-基、1，8-菲繞啉-10-基、1，9-菲繞啉-2-基、1，9-菲繞啉-3-基、1，9-菲繞啉-4-基、1，9-菲繞啉-5-基、1，9-菲繞啉-6-基、1，9-菲繞啉-7-基、1，9-菲繞啉-8-基、1，9-菲繞啉-10-基、1，10-菲繞啉-2-基、1，10-菲繞啉-3-基、1，10-菲繞啉-4-基、1，10-菲繞啉-5-基、2，9-菲繞啉-1-基、2，9-菲繞啉-3-基、2，9-菲繞啉-4-基、2，9-菲繞啉-5-基、2，9-菲繞啉-6-基、2，9-菲繞啉-7-基、2，9-菲繞啉-8-基、2，9-菲繞啉-10-基、2，8-菲繞啉-1-基、2，8-菲繞啉-3-基、2，8-菲繞啉-4-基、2，8-菲繞啉-5-基、2，8-菲繞啉-6-基、2，8-菲繞啉-7-基、2，8-菲繞啉-9-基、2，8-菲繞啉-10-基、2，7-菲繞啉-1-基、2，7-菲繞啉-3-基、2，7-菲繞啉-4-基、2，7-菲繞啉-5-基、2，7-菲繞啉-6-基、2，7-菲繞啉-8-基、2，7-菲繞啉-9-基、2，7-菲繞啉-10-基、1-吩嗪基、2-吩嗪基、1-吩噻嗪基、2-吩噻嗪基、3-吩噻嗪基、4-吩噻嗪基、10-吩噻嗪基、1-吩噁嗪基、2-吩嗪基、3-吩嗪基、4-吩嗪基、10-吩嗪基、2-噁唑基、4-噁唑基、5-噁唑基、2-噁二唑基、5-噁二唑基、3-呋咱基、2-噻芬基、3-噻芬基、2-甲基吡咯-1-基、2-甲基吡咯-3-基、2-甲基吡咯-4-基、2-甲基吡咯-5-基、3-甲基吡咯-1-基、3-甲基吡咯-2-基、3-甲基吡咯-4-基、3-甲基吡咯-5-基、2-叔丁基吡咯-4-基、3-(2-苯基丙基)吡咯-1-基、2-甲基-1-吲哚基、4-甲基-1-吲哚基、2-甲基-3-吲哚基、4-甲基-3-吲哚基、2-叔丁基-1-吲哚基、4-叔丁基-1-吲哚基、2-叔丁基-3-吲哚基、4-叔丁基-3-吲哚基等。
作為取代或未取代的烷基的例子，可以列舉甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、羥甲基、1-羥基乙基、2-羥基乙基、2-羥基異丁基、1，2-二羥基乙基、1，3-二羥基異丙基、2，3-二羥基叔丁基、1，2，3-三羥基丙基、氯甲基、1-氯乙基、2-氯乙基、2-氯異丁基、1，2-二氯乙基、1，3-二氯異丙基、2，3-二氯叔丁基、1，2，3-三氯丙基、溴甲基、1-溴乙基、2-溴乙基、2-溴異丁基、1，2-二溴乙基、1，3-二溴異丙基、2，3-二溴叔丁基、1，2，3-三溴丙基、碘甲基、1-碘乙基、2-碘乙基、2-碘異丁基、1，2-二碘乙基、1，3-二碘異丙基、2，3-二碘叔丁基、1，2，3-三碘丙基、氨甲基、1-氨基乙基、2-氨基乙基、2-氨基異丁基、1，2-二氨基乙基、1，3-二氨基異丙基、2，3-二氨基叔丁基、1，2，3-三氨基丙基、氰甲基、1-氰基乙基、2-氰基乙基、2-氰基異丁基、1，2-二氰基乙基、1，3-二氰基異丙基、2，3-二氰基叔丁基、1，2，3-三氰基丙基、硝基甲基、1-硝基乙基、2-硝基乙基、2-硝基異丁基、1，2-二硝基乙基、1，3-二硝基異丙基、2，3-二硝基叔丁基、1，2，3-三硝基丙基、環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、4-甲基環(huán)己基、1-金剛烷基、2-金剛烷基、1-降冰片烷基、2-降冰片烷基等。
取代或未取代的烷氧基表示為-OY，作為Y的例子，可以列舉與所述取代或未取代的烷基同樣的基團(tuán)。
作為取代或未取代的芳烷基的例子，可以列舉用所述取代或未取代的芳基取代的所述取代或未取代的烷基等。
取代或未取代的芳氧基表示為-OY’，作為Y’的例子，可以列舉與所述取代或未取代的芳基同樣的基團(tuán)。
取代或未取代的芳硫基表示為-SY’，作為Y’的例子，可以列舉與所述取代或未取代的芳基同樣的基團(tuán)。
取代或未取代的烷氧羰基表示為-COOY，作為Y的例子，可以列舉與所述取代或未取代的烷基同樣的基團(tuán)。
作為鹵素原子，可以列舉氟、氯、溴、碘等。
[式中，A1和A2各自獨(dú)立地為取代或未取代的核碳原子數(shù)10～20的稠合芳香族環(huán)基。
Ar1和Ar2各自獨(dú)立地為氫原子、或取代或未取代的核碳原子數(shù)6～50的芳基。
R1～R10各自獨(dú)立地為取代或未取代的核碳原子數(shù)6～50的芳基、取代或未取代的核原子數(shù)5～50的芳香族雜環(huán)基、取代或未取代的碳原子數(shù)1～50的烷基、取代或未取代的碳原子數(shù)1～50的烷氧基、取代或未取代的碳原子數(shù)6～50的芳烷基、取代或未取代的核原子數(shù)5～50的芳氧基、取代或未取代的核原子數(shù)5～50的芳硫基、取代或未取代的碳原子數(shù)1～50的烷氧羰基、羧基、鹵素原子、氰基、硝基、羥基。
但是，成為對(duì)稱型的基團(tuán)結(jié)合到中心的蒽的9位和10位上的情況除外]。
作為所述式中A1和A2的取代或未取代的稠合芳香族基團(tuán)的例子，可以列舉與所述相同的例子。
作為所述式中Ar1Ar2的取代或未取代的芳基的例子，可以分別列舉與所述相同的例子。
作為所述式中R1～R10的取代或未取代的芳基、芳香族雜環(huán)基、烷基、烷氧基、芳烷基、芳氧基、芳硫基和烷氧羰基的例子，可以分別列舉與所述相同的例子。
[式中，Ar1’和Ar2’各自獨(dú)立地為取代或未取代的核碳原子數(shù)6～50的芳基。
R1～R10各自獨(dú)立地為取代或未取代的核碳原子數(shù)6～50的芳基、取代或未取代的核碳原子數(shù)5～50的芳香族雜環(huán)基、取代或未取代的碳原子數(shù)1～50的烷基、取代或未取代的碳原子數(shù)1～50的烷氧基、取代或未取代的碳原子數(shù)6～50的芳烷基、取代或未取代的核原子數(shù)5～50的芳氧基、取代或未取代的核原子數(shù)5～50的芳硫基、取代或未取代的碳原子數(shù)1～50的烷氧羰基、羧基、鹵素原子、氰基、硝基、羥基]。
作為所述式中Ar1’和Ar2’的取代或未取代的芳基的例子，可以分別列舉與所述相同的例子。
作為所述式中R1～R10的取代或未取代的芳基、芳香族雜環(huán)基、烷基、烷氧基、芳烷基、芳氧基、芳硫基和烷氧羰基的例子，可以分別列舉與所述同樣的例子。
此外，作為所述3個(gè)式中各基團(tuán)的取代基，可以列舉鹵素原子、羥基、硝基、氰基、烷基、芳基、環(huán)烷基、烷氧基、芳香族雜環(huán)基、芳烷基、芳氧基、芳硫基、烷氧羰基、或羧基等。
作為藍(lán)色系摻雜劑，優(yōu)選為選自苯乙烯胺、胺取代苯乙烯基化合物、胺取代稠合芳香族環(huán)和含有稠合芳香族環(huán)的化合物中的至少1種。此時(shí)，藍(lán)色系摻雜劑可以由不同的多個(gè)化合物構(gòu)成。作為所述苯乙烯胺和胺取代苯乙烯基化合物，可以列舉例如下述式(1)、(2)所示的化合物，作為所述含有稠合芳香族環(huán)的化合物，可以列舉例如下述式(3)所示的化合物。
[式中，Ar2、Ar3和Ar4各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)6～40的取代或未取代的芳香族基團(tuán)，它們中的至少1個(gè)含有苯乙烯基，p表示1～3的整數(shù)]。
[式中，Ar15和Ar16各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)6～30的亞芳基，E1和E2各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)6～30的芳基或烷基、氫原子或氰基，q表示1～3的整數(shù)。U和/或V為含有氨基的取代基，該氨基優(yōu)選芳基氨基]。
(A)r-B (3)[式中，A表示碳原子數(shù)1～16的烷基或烷氧基、碳原子數(shù)6～30的取代或未取代的芳基、碳原子數(shù)6～30的取代或未取代的烷基氨基、或碳原子數(shù)6～30的取代或未取代的芳基氨基，B表示碳原子數(shù)10～40的稠合芳香族環(huán)基，r表示1～4的整數(shù)]。
(b)綠色系發(fā)光層綠色系發(fā)光層含有主體材料和綠色系摻雜劑。
從抑制連續(xù)點(diǎn)燈時(shí)的色變化的觀點(diǎn)出發(fā)，作為主體材料，優(yōu)選使用與在藍(lán)色系發(fā)光層中使用的主體材料相同的材料。
作為摻雜劑，并無特別限制，可以使用例如歐洲公開專利第0281381號(hào)公報(bào)、公開公報(bào)2003-249372號(hào)公報(bào)等中公開的香豆素衍生物、將取代蒽結(jié)構(gòu)和胺結(jié)構(gòu)連結(jié)的芳香族胺衍生物等。
(c)橙色～紅色系發(fā)光層橙色～紅色系發(fā)光層含有主體材料和橙色～紅色系摻雜劑。
從抑制連續(xù)點(diǎn)燈時(shí)的色變化的觀點(diǎn)出發(fā)，作為主體材料，優(yōu)選使用與在藍(lán)色系發(fā)光層中使用的主體材料相同的材料。
作為摻雜劑，可以使用具有至少1個(gè)熒蒽骨架或苝骨架的熒光性化合物，可以列舉例如下述式所示的化合物。
[式中，X21～X24各自獨(dú)立地為碳原子數(shù)1～20的烷基、取代或未取代的碳原子數(shù)6～30的芳基，X21和X22和/或X23和X24可以通過碳-碳鍵或-O-、-S-結(jié)合。X25～X36為氫原子、直鏈、支鏈或環(huán)狀的碳原子數(shù)1～20的烷基、直鏈、支鏈或環(huán)狀的碳原子數(shù)1～20的烷氧基、取代或未取代的碳原子數(shù)6～30的芳基、取代或未取代的碳原子數(shù)6～30的芳氧基、取代或未取代的碳原子數(shù)6～30的芳基氨基、取代或未取代的碳原子數(shù)1～30的烷基氨基、取代或未取代的碳原子數(shù)7～30的芳基烷基氨基或取代或未取代的碳原子數(shù)8～30的鏈烯基，鄰接的取代基和X25～X36可以結(jié)合形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。各式中的取代基X25～X36的至少1個(gè)優(yōu)選含有胺或鏈烯基]。
(d)空穴傳輸層本發(fā)明中，可以在有機(jī)發(fā)光介質(zhì)層和空穴注入層之間設(shè)置空穴傳輸層。
空穴傳輸層優(yōu)選以更低的電場(chǎng)強(qiáng)度將空穴傳輸?shù)桨l(fā)光層的材料。即，空穴的遷移率在外加104～106V/cm的電場(chǎng)時(shí)優(yōu)選為10-4cm2/V·秒以上。
作為形成空穴傳輸層的材料，可以使用在光傳導(dǎo)材料中作為空穴的電荷傳輸材料而慣用的材料、從用于EL元件的空穴傳輸層的公知材料中選擇任意的材料而使用。
作為具體例，可以列舉三唑衍生物(參照美國(guó)專利3112197號(hào)說明書等)、噁二唑衍生物(參照美國(guó)專利3189447號(hào)說明書等)、咪唑衍生物(參照特公昭37-16096號(hào)公報(bào)等)、聚芳基鏈烷衍生物(參照美國(guó)專利3615402號(hào)說明書、美國(guó)專利第3820989號(hào)說明書、美國(guó)專利第3542544號(hào)說明書、特公昭45-555號(hào)公報(bào)、特公昭51-10983號(hào)公報(bào)、特開昭51-93224號(hào)公報(bào)、特開昭55-17105號(hào)公報(bào)、特開昭56-4148號(hào)公報(bào)、特開昭55-108667號(hào)公報(bào)、特開昭55-156953號(hào)公報(bào)、特開昭56-36656號(hào)公報(bào)等)、吡唑啉衍生物和吡唑酮衍生物(參照美國(guó)專利第3180729號(hào)說明書、美國(guó)專利第4278746號(hào)說明書、特開昭55-88064號(hào)公報(bào)、特開昭55-88065號(hào)公報(bào)、特開昭49-105537號(hào)公報(bào)、特開昭55-51086號(hào)公報(bào)、特開昭56-80051號(hào)公報(bào)、特開昭56-88141號(hào)公報(bào)、特開昭57-45545號(hào)公報(bào)、特開昭54-112637號(hào)公報(bào)、特開昭55-74546號(hào)公報(bào)等)、苯二胺衍生物(參照美國(guó)專利第3615404號(hào)說明書、特公昭51-10105號(hào)公報(bào)、特公昭46-3712號(hào)公報(bào)、特公昭47-25336號(hào)公報(bào)、特開昭54-53435號(hào)公報(bào)、特開昭54-110536號(hào)公報(bào)、特開昭54-119925號(hào)公報(bào)等)、芳基胺衍生物(參照美國(guó)專利第3567450號(hào)說明書、美國(guó)專利第3180703號(hào)說明書、美國(guó)專利第3240597號(hào)說明書、美國(guó)專利第3658520號(hào)說明書、美國(guó)專利第4232103號(hào)說明書、美國(guó)專利第4175961號(hào)說明書、美國(guó)專利第4012376號(hào)說明書、特公昭49-35702號(hào)公報(bào)、特公昭39-27577號(hào)公報(bào)、特開昭55-144250號(hào)公報(bào)、特開昭56-119132號(hào)公報(bào)、特開昭56-22437號(hào)公報(bào)、德國(guó)專利第1110518號(hào)說明書等)、氨基取代查耳酮衍生物(參照美國(guó)專利第3526501號(hào)說明書等)、噁唑衍生物(美國(guó)專利第3257203號(hào)說明書等公開的內(nèi)容)、苯乙烯基蒽衍生物(參照特開昭56-46234號(hào)公報(bào)等)、芴衍生物(參照特開昭54-110837號(hào)公報(bào)等)、腙衍生物(參照美國(guó)專利第3717462號(hào)說明書、特開昭54-59143號(hào)公報(bào)、特開昭55-52063號(hào)公報(bào)、特開昭55-52064號(hào)公報(bào)、特開昭55-46760號(hào)公報(bào)、特開昭55-85495號(hào)公報(bào)、特開昭57-11350號(hào)公報(bào)、特開昭57-148749號(hào)公報(bào)、特開平2-311591號(hào)公報(bào)等)、二苯乙烯衍生物(參照特開昭61-210363號(hào)公報(bào)、特開昭61-228451號(hào)公報(bào)、特開昭61-14642號(hào)公報(bào)、特開昭61-72255號(hào)公報(bào)、特開昭62-47646號(hào)公報(bào)、特開昭62-36674號(hào)公報(bào)、特開昭62-10652號(hào)公報(bào)、特開昭62-30255號(hào)公報(bào)、特開昭60-93455號(hào)公報(bào)、特開昭60-94462號(hào)公報(bào)、特開昭60-174749號(hào)公報(bào)、特開昭60-175052號(hào)公報(bào)等)、硅氨烷衍生物(美國(guó)專利第4950950號(hào)說明書)、聚硅烷類(特開平2-204996號(hào)公報(bào))、苯胺類共聚物(特開平2-282263號(hào)公報(bào))、特開平1-211399號(hào)公報(bào)中公開的導(dǎo)電性高分子低聚物(特別是噻吩低聚物)等。
空穴傳輸層的膜厚并無特別限制，優(yōu)選5nm～5μm，特別優(yōu)選5～40nm。空穴傳輸層可以由包含所述材料的一種或兩種以上的一層構(gòu)成。此外，也可以層疊由別種化合物構(gòu)成的空穴傳輸層。
(e)空穴注入層作為空穴注入層的材料，可以使用與空穴傳輸層相同的材料，優(yōu)選使用卟啉化合物(特開昭63-2956965號(hào)公報(bào)等公開的化合物)、芳香族叔胺化合物和苯乙烯胺化合物(參照美國(guó)專利第4127412號(hào)說明書、特開昭53-27033號(hào)公報(bào)、特開昭54-58445號(hào)公報(bào)、特開昭54-149634號(hào)公報(bào)、特開昭54-64299號(hào)公報(bào)、特開昭55-79450號(hào)公報(bào)、特開昭55-144250號(hào)公報(bào)、特開昭56-119132號(hào)公報(bào)、特開昭61-295558號(hào)公報(bào)、特開昭61-98353號(hào)公報(bào)、特開昭63-295695號(hào)公報(bào)等)，特別優(yōu)選使用芳香族叔胺化合物。
此外，可以列舉美國(guó)專利第5061569號(hào)中記載的分子內(nèi)具有2個(gè)稠合芳香環(huán)的化合物，例如4，4’-雙(N-(1-萘基)-N-苯基氨基)聯(lián)苯(以下簡(jiǎn)稱為NPD)、以及特開平4-308688號(hào)公報(bào)中記載的3個(gè)三苯基胺單元連結(jié)為星型的4，4’，4”-三(N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基)三苯胺(以下簡(jiǎn)稱為MTDATA)等。
此外，除了芳香族二次甲基類化合物以外，p型Si、p型SiC等無機(jī)化合物也可以作為空穴注入層的材料使用。此外，有機(jī)半導(dǎo)體層也是空穴注入層的一部分，其為有助于空穴或電子注入發(fā)光層的層，優(yōu)選具有10-10S/cm以上的電導(dǎo)率。作為這樣的有機(jī)半導(dǎo)體層的材料，可以使用含噻吩低聚物、特開平8-193191號(hào)公報(bào)中公開的含芳基胺低聚物等導(dǎo)電性低聚物、含芳基胺樹枝狀聚合物等導(dǎo)電性樹枝狀聚合物等。
作為空穴注入層的膜厚，為了避免陽極成膜時(shí)的損傷，優(yōu)選10nm～1000nm。更優(yōu)選為60nm～300nm，進(jìn)一步優(yōu)選為100nm～200nm。
空穴注入層可以由包含所述材料的一種或兩種以上的一層構(gòu)成。此外，也可以層疊由與所述空穴注入層不同的化合物構(gòu)成的空穴注入層。
(f)電子傳輸層本發(fā)明中，可以在陰極和有機(jī)發(fā)光介質(zhì)層之間設(shè)置電子傳輸層。
電子傳輸層的膜厚為幾nm～幾μm，可以適當(dāng)選擇，優(yōu)選在外加104～106V/cm的電場(chǎng)時(shí)電子遷移率為10-5cm2/Vs以上。
作為電子傳輸層中使用的材料，優(yōu)選8-羥基喹啉或其衍生物的金屬絡(luò)合物。
作為所述8-羥基喹啉或其衍生物的金屬絡(luò)合物的具體例，可以列舉包含8-羥基喹啉(一般是8-喹啉酚或8-羥基喹啉)的螯合物的金屬螯合物8-羥基喹啉化合物。
例如，可以使用在發(fā)光材料項(xiàng)中記載的Alq作為電子注入層。
另一方面，作為噁二唑衍生物，可以列舉下述式所示的電子傳導(dǎo)化合物。
(式中，Ar5、Ar6、Ar7、Ar9、Ar10、Ar13各自表示取代或未取代的芳基，可以彼此相同也可以不同。此外，Ar8、Ar11、Ar12表示取代或未取代的亞芳基，可以彼此相同也可以不同)。
其中，作為芳基，可以列舉苯基、聯(lián)苯基、蒽基、苝基、芘基。此外，作為亞芳基，可以列舉亞苯基、亞萘基、亞聯(lián)苯基、亞蒽基、亞苝基、亞芘基等。此外，作為取代基，可以列舉碳原子數(shù)1～10的烷基、碳原子數(shù)1～10的烷氧基或氰基等。該電子傳導(dǎo)化合物優(yōu)選薄膜形成性的化合物。
作為所述電子傳導(dǎo)性化合物的具體例，可以列舉下述化合物。
式中，Me表示甲基，tBu表示叔丁基。
下述式表示的含氮雜環(huán)衍生物 (式中，A1～A3為氮原子或碳原子。
R為可以具有取代基的碳原子數(shù)6～60的芳基、可以具有取代基的碳原子數(shù)3～60的雜芳基、碳原子數(shù)1～20的烷基、碳原子數(shù)1～20的鹵代烷基、碳原子數(shù)1～20的烷氧基，n為0到5的整數(shù)，當(dāng)n為2以上的整數(shù)時(shí)，多個(gè)R可以相同也可以不同。
此外，鄰接的多個(gè)R基之間可以相互結(jié)合，形成取代或未取代的碳環(huán)式脂肪族環(huán)、或取代或未取代的碳環(huán)式芳香族環(huán)。
Ar14為可以具有取代基的碳原子數(shù)6～60的芳基、可以具有取代基的碳原子數(shù)3～60的雜芳基。
Ar15為氫原子、碳原子數(shù)1～20的烷基、碳原子數(shù)1～20的鹵代烷基、碳原子數(shù)1～20的烷氧基、可以具有取代基的碳原子數(shù)6～60的芳基、可以具有取代基的碳原子數(shù)3～60的雜芳基。
但是，Ar14、Ar15的任一方為可以具有取代基的碳原子數(shù)10～60的稠合環(huán)基、可以具有取代基的碳原子數(shù)3～60的雜稠合環(huán)基。
L1、L2各自是單鍵、可以具有取代基的碳原子數(shù)6～60的稠合環(huán)、可以具有取代基的碳原子數(shù)3～60的雜稠合環(huán)或可以具有取代基的亞芴基)。
下述式所示的含氮雜環(huán)衍生物HAr-L3-Ar16-Ar17(式中，HAr為可以具有取代基的碳原子數(shù)3～40的含氮雜環(huán)，L3為單鍵、可以具有取代基的碳原子數(shù)6～60的亞芳基、可以具有取代基的碳原子數(shù)3～60的亞雜芳基或可以具有取代基的亞芴基，Ar16為可以具有取代基的碳原子數(shù)6～60的2價(jià)芳香族烴基，Ar17為可以具有取代基的碳原子數(shù)6～60的芳基或可以具有取代基的碳原子數(shù)3～60的雜芳基)。
(g)電子注入層在本發(fā)明中，在陰極和電子注入層之間或陰極和發(fā)光層之間可以設(shè)置由絕緣體、半導(dǎo)體構(gòu)成的電子注入層。通過設(shè)置這樣的電子注入層，能有效地防止電流的泄漏，實(shí)現(xiàn)電子注入性的提高。
作為絕緣體，優(yōu)選單獨(dú)或組合使用堿金屬硫?qū)倩?、堿土類金屬硫?qū)倩铩A金屬的鹵化物和堿土類金屬的鹵化物、氧化鋁、氮化鋁、氧化鈦、氧化硅、氧化鍺、氮化硅、氮化硼、氧化鉬、氧化釕、氧化釩等金屬化合物。在這些金屬化合物中，從電子注入性方面出發(fā)，優(yōu)選堿金屬硫?qū)倩?、堿土類金屬的硫?qū)倩铩Ｗ鳛閮?yōu)選的堿金屬硫?qū)倩?，可以列舉Li2O、LiO、Na2S、Na2Se和NaO。作為優(yōu)選的堿土類金屬硫?qū)倩铮梢粤信eCaO、BaO、SrO、BeO、BaS和CaSe。作為堿金屬的鹵化物，可以列舉LiF、NaF、KF、LiCl、KCl和NaCl等。作為堿土類金屬的鹵化物，可以列舉CaF2、BaF2、SrF2、MgF2和BeF2等氟化物，氟化物以外的鹵化物。
作為構(gòu)成電子注入層的半導(dǎo)體，可以列舉含有選自Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Li、Na、Cd、Mg、Si、Ta、Sb和Zn的至少1種元素的氧化物、氮化物或氧化氮化物等的一種單獨(dú)或兩種以上的組合。
電子注入層優(yōu)選為微結(jié)晶或非晶質(zhì)。這是因?yàn)闉榱诵纬删|(zhì)的薄膜，能夠減少黑點(diǎn)等像素缺陷。
此外，可以層疊2種以上的電子注入層使用。
對(duì)于有機(jī)發(fā)光層的厚度，優(yōu)選在5nm～5μm的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)定，以使有機(jī)EL元件對(duì)于色變換部件發(fā)出的光的峰波長(zhǎng)的反射率為50％以上。其原因在于，如果有機(jī)發(fā)光層的厚度小于5nm，有時(shí)發(fā)光輝度、耐久性會(huì)下降，另一方面，如果有機(jī)發(fā)光層的厚度超過5μm，有時(shí)外加電壓的值會(huì)增高。因此，更優(yōu)選使有機(jī)發(fā)光層的厚度為10nm～3μm的范圍內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選為20nm～1μm的范圍內(nèi)的值。
(2)第一光反射部作為第一光反射部的材質(zhì)，可以列舉光反射性大的金屬膜、折射率彼此不同的介電體多層膜等。其中，從能在由藍(lán)色到紅色的可見光范圍的寬范圍中實(shí)現(xiàn)高反射率的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選金屬膜。
金屬膜的反射率由其膜厚d、雙折射率n-i·κ、表面粗糙度(RMS粗糙度)σ確定。作為優(yōu)選的金屬膜的材料，優(yōu)選雙折射率的實(shí)部n、虛部κ(相當(dāng)于光吸收系數(shù))都小的材料，具體可以列舉Au、Ag、Cu、Mg、Al、Ni、Pd等。當(dāng)膜厚d薄時(shí)，光透過而反射率變小。
也取決于使用的金屬種的雙折射率虛部κ的值，但作為膜厚，優(yōu)選為30nm以上。
此外，表面粗糙度σ大時(shí)，光發(fā)生亂反射，向與有機(jī)EL元件的發(fā)光面垂直的方向反射的成分減少。因此，作為表面粗糙度σ，優(yōu)選小于10nm，更優(yōu)選小于5nm。
此外，可以使用介電體多層膜。介電體多層膜由折射率大的介電體層(折射率nH膜厚dH)和折射率小的介電體層(折射率nL、膜厚dL)的疊層體構(gòu)成。將各個(gè)膜厚設(shè)定為對(duì)于光的波長(zhǎng)λ而滿足下述式。
nH×dH＝nL×dL＝λ/4作為折射率大的介電體材料的具體例，可以列舉Al2O3、MgO、Nd2O3、GdO3、ThO2、Y2O3、Sc2O3、La2O3、ZrO2、Ta2O5、ZnO、CeO2、TiO2、PbO等金屬氧化物，ZnS、CdS、ZnSe、ZnTe等金屬硫?qū)倩?。作為折射率小的介電體材料的具體例，可以列舉SiO2、Si2O3等Si氧化物，NaF、LiF、CaF2、Na3AlF6、AlF3、MgF2等金屬氟化物等。
此外，各個(gè)折射率的比nL/nH越小，反射率增大的波長(zhǎng)范圍就越寬。為了在可見光中在視感度比較高的450nm～650nm的范圍也使反射率增大，優(yōu)選比nL/nH比0.6小。作為這樣的材料的組合，可以列舉例如TiO2(n＝2.5)和MgF2(n＝1.39)。
第一光反射部?jī)?yōu)選對(duì)于色變換部件發(fā)出的光的反射率為65％以上。這樣，即使在構(gòu)成發(fā)光元件的其他部件中使用具有光吸收性這樣的部件，也能容易使元件的反射率為50％以上。反射率特別優(yōu)選70％以上。
(3)第一～第三透明層作為透明層，其在可見光的波長(zhǎng)范圍(380nm～780nm)的光透過率為50％以上，如果是顯示電荷注入性、導(dǎo)電性、半導(dǎo)體性的任何一種的材料，可以無特別限制地使用。
作為具體例，可以列舉(a)導(dǎo)電性游離基鹽，(b)由作為含有過渡金屬的導(dǎo)電性氧化物的受體成分和作為堿金屬和/或堿土類金屬的供體成分構(gòu)成的材料，(c)硫?qū)倩?、以及硫?qū)倩锖蛪A金屬的組合，(d)無機(jī)氧化物。
作為(a)導(dǎo)電性有機(jī)游離基鹽，可以列舉下述式所示的物質(zhì)。
DyAz[式中，D為供體性的分子或原子，A為受體性的分子或原子，y為1～5的整數(shù)，z為1～5的整數(shù)]。
作為D，優(yōu)選Li、K、Na、Rb、Cs等堿金屬、Ca等堿土類金屬、La、NH4等。
作為A，優(yōu)選TaF6、AsF6、PF6、ReO4、ClO4、BF4、Au(CN)2、Ni(CN)4、CoCl4、CoBr、I3、I2Br、IBr2、AuI2、AuBr2、Cu5I6、CuCl4、Cu(NCS)2、FeCl4、FeBr4、MnCl4、KHg(SCN)4、Hg(SCN)3、NH4(SCN)4等。
作為(b)由作為含有過渡金屬的導(dǎo)電性氧化物的受體成分和作為堿金屬和/或堿土類金屬的供體成分構(gòu)成的材料中的受體成分，優(yōu)選選自LixTi2O4、LixV2O4、ErxNbO3、LaxTiO3、SrxVO3、CaxCrO3、SrxCrO3、AxMoO3、AV2O5(A＝K、Cs、Rb、Sr、Na、Li、Ca)(x＝0.2～5)的至少一種氧化物。
此外，作為堿金屬、堿土類金屬，優(yōu)選與所述D相同的物質(zhì)。
作為(c)硫?qū)倩?，?yōu)選ZnSe、ZnS、TaS、TaSe、ZnO等。此外，也優(yōu)選由硫?qū)倩锖蛪A金屬構(gòu)成。作為優(yōu)選的例子，可以列舉LiZnSe、LiZnSi、LiZnO、LiInO等。
作為(d)無機(jī)氧化物，可以列舉In、Sn、Zn、Ce、Sm、Pr、Nb、Tb、Cd、Ga、Al、Mo和W等的氧化物，優(yōu)選含有In、Sn、Zn的氧化物。
從向有機(jī)發(fā)光層的電荷注入性、低阻抗性的觀點(diǎn)出發(fā)，特別優(yōu)選銦錫氧化物(ITO)、銦鈰氧化物(ICO)、銦鋅氧化物(IZO)、銦銅(CuIn)、氧化錫(SnO2)、氧化鋅(ZnO)、氧化銻(Sb2O3、Sb2O4、Sb2O5)、氧化鋁(Al2O3)等一種單獨(dú)或2種以上的組合。
再者，第一和第三透明層的膜厚，在膜厚5～1000nm、優(yōu)選10～500nm的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)定，以使有機(jī)EL元件對(duì)于色變換部件發(fā)出的光的峰波長(zhǎng)的反射率為50％以上。
(4)第二光反射部第二光反射部?jī)?yōu)選使用將有機(jī)發(fā)光層中產(chǎn)生的光反射、透過，能與所述的第一光反射部一起形成光共振器的金屬。作為這樣的金屬，可以列舉Ag、Mg、Al、Au、Pt、Cu、Cr、Mo、W、Ta、Nb、Li、Mn、Ca、Yb、Ti、Ir、Be、Hf、Eu、Sr、Ba、Cs、Na和K等金屬或由這些金屬構(gòu)成的合金。
當(dāng)使用該金屬層作為與有機(jī)發(fā)光層相接的陰極時(shí)，從功函數(shù)低(例如4.0eV以下)的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選Al、Ag、Mg、Ce、Ce、Na、K、Cs、Li和這些的合金。其膜厚優(yōu)選為2nm～100nm的范圍。如果比2nm薄，當(dāng)用作陰極時(shí)，由于電子注入性降低，因此元件的發(fā)光效率降低，透過率過高，不能得到足夠的光共振器效果，此外，在后面采用濺射等方法形成第二透明層的膜時(shí)，有可能不能防止對(duì)位于其下部的有機(jī)發(fā)光層的損傷。另一方面，如果比100nm厚，由于光透過率降低，因此光的取出效率有可能降低。
(5)氣體阻隔層為了防止水分、氧向有機(jī)發(fā)光層內(nèi)部侵入而覆蓋有機(jī)發(fā)光層，優(yōu)選設(shè)置氣體阻隔層。氣體阻隔層通常由透明絕緣體構(gòu)成，具體地，優(yōu)選為封入了干燥劑、干燥氣體、氟代烴等惰性液體的構(gòu)成。此外，如果是防濕性優(yōu)異的材料，優(yōu)選為無機(jī)氧化物層、無機(jī)氮化物層、無機(jī)氧氮化物層?？梢粤信e例如二氧化硅、氧化鋁、AlON、SiAlON、SiNx等。
所述有機(jī)EL元件的各層的形成方法并無特別限定，可以采用目前為止公知的濺射法、真空蒸鍍法、分子射線蒸鍍法(MBE法)或溶解于溶劑的溶液的浸漬法、旋涂法、流延法、棒涂法、輥涂法等涂布法形成。
3.色變換部件(1)色變換部件本發(fā)明的色變換部件具有吸收發(fā)光元件的發(fā)光、發(fā)出更長(zhǎng)波長(zhǎng)的光的功能。色變換部件發(fā)出的光是被光源的光激發(fā)而發(fā)光的熒光、磷光。
色變換部件例如由熒光材料單獨(dú)、或熒光材料和透明介質(zhì)的組合構(gòu)成。色變換部件為了防止外光產(chǎn)生的對(duì)比度的降低，可以與后述的濾色器組合而構(gòu)成。
作為熒光材料，可以使用有機(jī)熒光色素、有機(jī)熒光顏料、金屬絡(luò)合物色素、無機(jī)熒光體等。此外，作為透明介質(zhì)，可以使用玻璃等無機(jī)透明體、熱塑性樹脂、熱固性樹脂、光固化性樹脂等透明樹脂。
對(duì)于由有機(jī)熒光色素和樹脂構(gòu)成的情況，作為有機(jī)熒光色素，可以根據(jù)所期望的發(fā)光色使用單獨(dú)種類的有機(jī)熒光色素，也可以使用多種的有機(jī)熒光色素。例如，當(dāng)將藍(lán)色～藍(lán)綠色的激發(fā)光變換為紅色光時(shí)，可以使用在600nm以上的波長(zhǎng)范圍具有熒光峰的若丹明類色素。進(jìn)而更優(yōu)選使用在激發(fā)光的波長(zhǎng)范圍具有吸收帶并且誘發(fā)向若丹明類色素的能量轉(zhuǎn)移或再吸收的熒光色素。
此外，有機(jī)熒光色素在色變換部件用樹脂組合物整體中的含有率優(yōu)選為0.01～1重量％的范圍內(nèi)。如果含有率比0.01重量％低，色變換部件充分吸收激發(fā)光變得困難，熒光強(qiáng)度減小。此外，如果含有率比1重量％高，在色變換部件中有機(jī)熒光色素分子之間的距離變得過近，由于濃度消光而使熒光強(qiáng)度降低。
這里，按發(fā)光元件發(fā)出的激發(fā)光的色和發(fā)光色的組合，例示優(yōu)選的熒光色素。
作為將近紫外光～藍(lán)紫色的激發(fā)光變換為藍(lán)色發(fā)光的熒光色素的例子，可以列舉二苯乙烯系色素1，4-雙(2-甲基苯乙烯基)苯、反式-4，4-二苯基二苯乙烯，和香豆素類色素7-羥基-4-甲基香豆素(也稱為“香豆素4”)。
作為將藍(lán)色、藍(lán)綠色或白色的激發(fā)光變換為綠色發(fā)光的熒光色素的例子，可以列舉香豆素類色素2，3，5，6-1H、4H-四氫-8-三氟甲基喹嗪(9，9a、1-gh)香豆素(也稱為“香豆素153”)、3-(2’-苯并噻唑基)-7-二乙基氨基香豆素(也稱為“香豆素6”)、3-(2’-苯并吲哚基)-7-N，N-二乙基氨基香豆素(也稱為“香豆素7”)，和萘二甲酰亞胺類色素堿性黃-51、溶劑黃-11、溶劑黃-116。
作為將藍(lán)色、綠色或白色的激發(fā)光變換為橙色～紅色的發(fā)光的熒光色素的例子，可以列舉花藍(lán)類色素4-二氰基亞甲基-2-甲基-6-(對(duì)二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃，吡啶類色素1-乙基-2-[4-(對(duì)二甲基氨基苯基)-1，3-丁二烯基]-全氯吡啶，以及若丹明類色素若丹明B、若丹明6G、若丹明3B、若丹明101、若丹明110、堿性紫11、磺化若丹明101。
此外，作為若丹明類色素，可以使用分子中具有至少1個(gè)阻礙會(huì)合體形成的立體阻礙基的色素。這樣的若丹明類色素的例子記載于特開平11-279426號(hào)公報(bào)中。
作為無機(jī)熒光體，由吸收可見光、發(fā)出比吸收的光長(zhǎng)的光的金屬化合物等無機(jī)化合物構(gòu)成。當(dāng)將微粒化的無機(jī)熒光體分散于透明樹脂介質(zhì)中而作為色變換部件時(shí)，為了提高微粒在樹脂中的分散性，例如，可以用長(zhǎng)鏈烷基、磷酸等有機(jī)物對(duì)微粒表面進(jìn)行改性。
具體可以使用以下的材料。
(a)在金屬氧化物中摻雜了過渡金屬離子所得的材料在Y2O3、Gd2O3、ZnO、Y3Al5O12、Zn2SiO4等金屬氧化物中摻雜了Eu2+、Eu3+、Ce3+、Tb3+等過渡金屬離子所得的材料。
(b)在金屬硫?qū)倩镏袚诫s了過渡金屬離子所得的材料在ZnS、CdS、CdSe等金屬硫?qū)倩镏袚诫s了Eu2+、Eu3+、Ce3+、Tb3+等吸收可見光的過渡金屬離子的材料。為了防止S、Se等被后述的基體樹脂的反應(yīng)成分抽出，可以用二氧化硅等金屬氧化物、有機(jī)物等進(jìn)行表面改性。
(c)利用半導(dǎo)體的帶隙，吸收、發(fā)出可見光的微粒CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、InP等半導(dǎo)體微粒。這些半導(dǎo)體微粒正如在特表2002-510866號(hào)公報(bào)等文獻(xiàn)中已知那樣，通過使粒徑納米尺寸化能夠控制帶隙，其結(jié)果能夠改變吸收-熒光波長(zhǎng)。為了防止S、Se等被后述的基體樹脂的反應(yīng)成分抽出，可以用二氧化硅等金屬氧化物、有機(jī)物等進(jìn)行表面改性。
例如，可以用ZnS這樣的帶隙能量更高的半導(dǎo)體材料的殼對(duì)CdSe微粒的表面進(jìn)行被覆。這樣容易實(shí)現(xiàn)將中心微粒內(nèi)產(chǎn)生的電子封閉的效果。
再者，所述的微?？梢砸环N單獨(dú)使用，此外也可以將兩種以上組合使用。
當(dāng)色變換部件由熒光材料和樹脂構(gòu)成時(shí)，優(yōu)選使有機(jī)熒光色素和樹脂和適當(dāng)?shù)娜軇┗旌?、分散或可溶化而成為液狀物，采用旋涂、輥涂、流延法等方法將該液狀物成膜，然后采用光刻蝕法形成所期望的色變換部件的圖案，或采用絲網(wǎng)印刷等方法形成所期望的圖案，從而形成色變換部件。
色變換部件的厚度，如果能充分吸收有機(jī)EL元件的發(fā)光，同時(shí)不妨礙熒光產(chǎn)生功能，則并無特別限制，例如，優(yōu)選為10nm～1mm的范圍內(nèi)的值，更優(yōu)選0.5μm～1mm的范圍內(nèi)的值，進(jìn)一步優(yōu)選1μm～100μm的范圍內(nèi)的值。
作為用于分散熒光材料的透明樹脂(粘合劑樹脂)，可以使用非固化型樹脂、光固化型樹脂。此外，透明樹脂可以一種單獨(dú)使用，也可以將多種混合使用。再者，在全色顯示器中，形成分離配置成矩陣狀的色變換部件。因此，作為透明樹脂，優(yōu)選使用能夠適用光刻蝕法的感光性樹脂。這里，依次對(duì)作為樹脂的感光性樹脂和非固化型樹脂進(jìn)行說明。
作為感光性樹脂，優(yōu)選丙烯酸類樹脂、甲基丙烯酸類樹脂、聚肉桂酸乙烯基類樹脂、硬橡膠類樹脂等具有反應(yīng)性乙烯基的感光性樹脂(光固化型抗蝕劑材料)的一種或多種的混合物。
這樣的感光性樹脂，由反應(yīng)性低聚物和聚合引發(fā)劑、聚合促進(jìn)劑、作為反應(yīng)性稀釋劑的單體類構(gòu)成。
作為適于本發(fā)明中使用的反應(yīng)性低聚物，可以列舉使丙烯酸加成到雙酚型的環(huán)氧樹脂、酚醛清漆型的環(huán)氧樹脂上的環(huán)氧丙烯酸酯類；以任意的摩爾比使等摩爾量的丙烯酸2-羥基乙酯和多官能性醇與多官能性異氰酸酯反應(yīng)而得到的聚氨酯丙烯酸酯類；以任意的摩爾比使等摩爾量的丙烯酸和多官能羧酸與多官能性醇反應(yīng)而得到的聚酯丙烯酸酯類；使多元醇類和丙烯酸反應(yīng)而得到的聚醚丙烯酸酯類；使丙烯酸與聚(甲基丙烯酸甲酯-CO-甲基丙烯酸縮水甘油酯)等的側(cè)鏈環(huán)氧基反應(yīng)而得到的反應(yīng)性聚丙烯酸酯類；用2鹽酸基性羧酸酐部分改性環(huán)氧丙烯酸酯類而得到的羧基改性型的環(huán)氧丙烯酸酯類；用2鹽酸基性羧酸酐部分改性反應(yīng)性聚丙烯酸酯類而得到的羧基改性型的反應(yīng)性聚丙烯酸酯類；在聚丁二烯低聚物的側(cè)鏈具有丙烯酸酯基的聚丁二烯丙烯酸酯類；主鏈具有聚硅氧烷鍵的硅氧烷丙烯酸酯類；將氨基塑性樹脂改性的氨基塑性樹脂丙烯酸酯類。
作為感光性樹脂的聚合引發(fā)劑，可以使用在聚合反應(yīng)中通常使用的聚合引發(fā)劑，其種類并無特別限制?？梢粤信e例如乙烯基單體、二苯甲酮類、苯乙酮類、苯偶姻類、噻噸酮類、蒽醌類、偶氮二異丁腈、過氧化苯甲酰等有機(jī)過氧化物。作為感光性樹脂的聚合促進(jìn)劑，可以優(yōu)選列舉例如三乙醇胺、4，4’-二甲基氨基二苯甲酮(米蚩酮)、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯等。
此外，作為感光性樹脂的反應(yīng)性稀釋劑的單體類，可以列舉例如在自由基聚合系中的丙烯酸酯類、甲基丙烯酸酯類等單官能單體；三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇(iii)低聚物等多官能單體；妥爾油三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯等。
作為非固化型樹脂，優(yōu)選例如聚甲基丙烯酸酯、聚氯乙烯、氯乙烯醋酸乙烯酯共聚物、醇酸樹脂、芳香族磺酰胺樹脂、脲樹脂、蜜胺樹脂、苯并胍胺樹脂。在這些非固化型樹脂中，特別優(yōu)選苯并胍胺樹脂、蜜胺樹脂和氯乙烯樹脂。
這些粘合劑樹脂可以一種單獨(dú)使用，也可以多種混合使用。
此外，除了所述非固化型樹脂之外，可以使用稀釋用的粘合劑樹脂?？梢粤信e例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚酯、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素、聚酰胺、有機(jī)硅和環(huán)氧樹脂中的一種或多種的混合物。
(2)濾色器作為本發(fā)明中使用的濾色器，可以列舉例如使只是下述色素、或色素溶解或分散到粘合劑樹脂中而得到的固體狀態(tài)的濾色器。
紅色(R)色素苝類顏料、色淀顏料、偶氮類顏料等綠色(G)色素鹵素多取代酞菁類顏料、鹵素多取代銅酞菁類顏料、三苯基甲烷類堿性染料等藍(lán)色(B)色素銅酞菁類顏料、陰丹酮類顏料、靛酚類顏料、花藍(lán)類顏料等另一方面，粘合劑樹脂優(yōu)選透明的(可見光透過率50％以上)材料?？梢粤信e例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素等透明樹脂(高分子)，作為能應(yīng)用光刻蝕法的感光性樹脂，可以列舉丙烯酸類、甲基丙烯酸類等具有反應(yīng)性乙烯基的光固化型抗蝕劑材料。
此外，當(dāng)使用印刷法時(shí)，選擇使用了聚氯乙烯樹脂、蜜胺樹脂、酚醛樹脂等透明樹脂的印刷油墨(メジウム)。
作為濾色器的制造方法，當(dāng)濾色器主要由色素構(gòu)成時(shí)，可以通過所期望的濾色器圖案的掩膜，采用真空蒸鍍或?yàn)R射法成膜。
另一方面，當(dāng)濾色器由色素和粘合劑樹脂構(gòu)成時(shí)，通常使色素和所述樹脂和抗蝕劑混合、分散或可溶化，采用旋涂法、輥涂法、流延法等方法成膜，采用光刻蝕法以所期望的濾色器圖案形成圖案，或采用印刷等方法以所期望的濾色器的圖案形成圖案。
各個(gè)濾色器的膜厚和透過率優(yōu)選如下所述。
R膜厚0.5～5.0μm(透過率50％以上/610nm)G膜厚0.5～5.0μm(透過率50％以上/545nm)B膜厚0.2～5.0μm(透過率50％以上/460nm)
此外，在本發(fā)明中，當(dāng)提供呈現(xiàn)紅、綠、藍(lán)的3原色發(fā)光的全色發(fā)光裝置時(shí)，可以使用用于提高對(duì)比率的黑矩陣。
以下列舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更具體的說明。
實(shí)施例11.有機(jī)EL元件基板的制作在75mm×25mm×1.1mm的支撐基板(OA2玻璃日本電氣硝子社制)上采用濺射形成300nm厚的鋁膜。該鋁膜作為下部電極發(fā)揮作用，同時(shí)也作為第一光反射部發(fā)揮作用。
然后，在鋁膜上采用濺射形成130nm厚的ITO膜。該ITO膜作為向有機(jī)發(fā)光層的空穴注入電極發(fā)揮作用，同時(shí)作為第一透明層發(fā)揮作用。
在異丙醇中將該帶有下部電極的基板進(jìn)行5分鐘超聲波洗滌，然后進(jìn)行30分鐘UV臭氧洗滌。將洗滌后的帶有下部電極的基板安裝到真空蒸鍍裝置的基板支架上。
再者，在各個(gè)鉬制的加熱舟皿中分別裝入作為空穴注入材料的下述化合物(HI)(以下簡(jiǎn)稱為“HI膜”)、作為空穴傳輸材料的下述化合物(HT)(以下簡(jiǎn)稱為“HT膜”)、作為發(fā)光材料的主體的下述化合物(BH)、作為藍(lán)色發(fā)光摻雜劑的下述化合物(BD)、作為電子傳輸材料的三(8-羥基喹啉)鋁(Alq)、作為電子注入材料的LiF、作為陰極材料的Mg和Ag，再將作為空穴注入輔助材料和陰極的取出電極的IZO靶分別安裝到另外的濺射槽中。
首先，以膜厚20nm蒸鍍以空穴注入層發(fā)揮作用的HI膜。緊接著HI膜的成膜，以膜厚15nm蒸鍍以空穴傳輸層發(fā)揮作用的HT膜。緊接著HT膜的成膜，以膜厚30nm以30∶1.5的重量比共蒸鍍化合物BH和化合物BD作為藍(lán)色發(fā)光層.
在該膜上以膜厚10nm蒸鍍Alq膜作為電子傳輸層。然后，以膜厚1nm蒸鍍LiF作為電子注入層，在該膜上以成膜速度比1∶9蒸鍍10nm的Ag和Mg。該Ag∶Mg膜作為向有機(jī)發(fā)光層的電子注入電極發(fā)揮作用，同時(shí)作為第二光反射部發(fā)揮作用。
進(jìn)而，采用濺射形成90nm的IZO膜。該IZO作為上部電極發(fā)揮作用，同時(shí)作為第二透明層發(fā)揮作用。
其次，為了覆蓋整個(gè)有機(jī)EL發(fā)光部，采用低溫CVD在上部電極上以1000nm的厚度形成作為透明無機(jī)膜的SiOxNy(O/O+N＝50％原子比)作為氣體阻隔膜。
這樣便得到有機(jī)EL元件。
2.色變換基板的制作(1)濾色器的制作在比有機(jī)EL元件小的40mm×25mm×1.1mm的支撐基板(OA2玻璃日本電氣硝子社制)上以設(shè)定的圖案旋涂顏料類紅色濾色器材料(CRY-S840B、富士フィルムァ一チ制)，用紫外線進(jìn)行曝光。然后，在200℃下進(jìn)行焙烘，得到紅色濾色器層(膜厚1.2μm)基板。
(2)色變換部件的制作使用甲基丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物(甲基丙烯酸共聚比＝15～20％、Mw＝20000～25000)作為基體樹脂，將其溶解于1-甲氧基-2-乙酰氧基丙烷，添加粒徑5.1nm的CdSe微粒(熒光波長(zhǎng)606nm)。添加的比例為CdSe粒子相對(duì)于總固體成分濃度的重量比率為17.8wt％。
將其旋涂到先前制作的紅色濾色器基板的濾色器膜上，在200℃下進(jìn)行30分鐘的干燥處理，得到紅色濾色器和紅色變換部件層疊的色變換基板。色變換部件的膜厚為17μm。
3.有機(jī)EL元件基板和色變換基版的貼合使用旋涂器在色變換基板上涂布液態(tài)硅橡膠(東芝有機(jī)硅社制XE14-128)，在其上面貼合所述有機(jī)EL元件基板。這樣便得到色變換部件沒有重合的部分為藍(lán)色像素、色變換部件重合的部分為紅色像素的彩色發(fā)光裝置。
4.彩色發(fā)光裝置的特性評(píng)價(jià)(1)色變換基板的熒光峰波長(zhǎng)采用熒光強(qiáng)度計(jì)測(cè)定從色變換基板的色變換部件側(cè)由45°方向入射波長(zhǎng)470nm的單色激發(fā)光而從色變換部件發(fā)出的熒光光譜，其峰波長(zhǎng)為606nm。
(2)有機(jī)EL元件的反射率和部件的光學(xué)膜厚采用顯微分光反射率計(jì)測(cè)定對(duì)于垂直入射于色變換部件沒有重合的有機(jī)EL元件表面的光的反射率。對(duì)于色變換部件發(fā)出的熒光的峰波長(zhǎng)606nm的反射率為71.8％。
使用膜厚-折射率測(cè)定裝置(SCI社制)測(cè)定606nm下第一透明層(130nm的ITO膜)、第二透明部件(90nm的IZO膜)的光學(xué)距離，結(jié)果分別為238nm、165nm。
此外，在有機(jī)EL元件的制作途中，取出蒸鍍到LiF的基板，測(cè)定整個(gè)有機(jī)發(fā)光層(HI膜20nm、HT膜15nm、BH膜BD膜30nm、Alq膜10nm、LiF膜1nm)的光學(xué)距離，結(jié)果為130nm。即，第一光反射部和第二光反射部之間的光學(xué)距離為238nm+130nm＝368nm。
(3)彩色發(fā)光裝置的發(fā)光性能調(diào)節(jié)外加電壓使由色變換部件不重合的有機(jī)EL元件部分(藍(lán)色像素)的發(fā)光達(dá)到1000nit后，使用分光放射輝度計(jì)測(cè)定色變換部件重合的部分(紅色像素)的發(fā)光特性，結(jié)果顯示出輝度787nit、色度(0.634、0.361)的良好的紅色發(fā)光。
比較例1除了形成膜厚10nm的ITO膜作為第一透明層、膜厚45nm的IZO膜作為第二透明層以外，與實(shí)施例1同樣地制作彩色發(fā)光裝置。然后，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行特性評(píng)價(jià)，得到以下的結(jié)果。
(1)色變換基板的熒光波長(zhǎng)采用熒光強(qiáng)度計(jì)測(cè)定從色變換基板的色變換部件側(cè)由45°方向入射波長(zhǎng)470nm的單色激發(fā)光而從色變換部件發(fā)出的熒光光譜，其峰波長(zhǎng)為606nm。
(2)有機(jī)EL元件的反射率和部件的光學(xué)膜厚采用顯微分光反射率計(jì)測(cè)定對(duì)于垂直入射于色變換部件沒有重合的有機(jī)EL元件表面的光的反射率。對(duì)于色變換部件發(fā)出的熒光的峰波長(zhǎng)606nm的反射率為41.9％。
使用膜厚-折射率測(cè)定裝置(SCI社制)測(cè)定606nm下第一透明層(10nm的ITO膜)、第二透明層(45nm的IZO膜)的光學(xué)距離，結(jié)果分別為19nm、91nm。
(3)彩色發(fā)光裝置的發(fā)光性能調(diào)節(jié)外加電壓使由色變換部件不重合的有機(jī)EL元件部分的發(fā)光達(dá)到1000nit后，使用分光放射輝度計(jì)測(cè)定色變換部件重合的部分的發(fā)光特性，結(jié)果為輝度415nit、色度(0.630、0.366)，只得到實(shí)施例1的一半的輝度。
比較例2除了代替Al而使用Cr作為第一光反射部以外，與實(shí)施例1同樣地制作彩色發(fā)光裝置。然后，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行特性評(píng)價(jià)，得到以下的結(jié)果。
(1)色變換基板的熒光波長(zhǎng)采用熒光強(qiáng)度計(jì)測(cè)定從色變換基板的色變換層側(cè)由45°方向入射波長(zhǎng)470nm的單色激發(fā)光而從色變換部件發(fā)出的熒光光譜，其峰波長(zhǎng)為606nm。
(2)有機(jī)EL元件的反射率和部件的光學(xué)膜厚采用顯微分光反射率計(jì)測(cè)定對(duì)于垂直入射于色變換部件沒有重合的有機(jī)EL元件表面的光的反射率。對(duì)于色變換部件發(fā)出的熒光的峰波長(zhǎng)606nm的反射率為25.8％。
使用膜厚-折射率測(cè)定裝置(SCI社制)測(cè)定606nm下第一透明部件(130nm的ITO膜)、第二透明部件(90nm的IZO膜)的光學(xué)距離，結(jié)果分別為238nm、165nm。
(3)彩色發(fā)光裝置的發(fā)光性能調(diào)節(jié)外加電壓使由色變換部件不重合的有機(jī)EL元件部分的發(fā)光達(dá)到1000nit后，使用分光放射輝度計(jì)測(cè)定色變換部件重合的部分的發(fā)光特性，結(jié)果為輝度339nit、色度(0.627、0.368)，只得到實(shí)施例1的一半以下的輝度。
本發(fā)明的彩色發(fā)光裝置可以用于民生用TV、大型顯示器、移動(dòng)電話用顯示畫面等的各種顯示裝置。
權(quán)利要求
1.一種彩色發(fā)光裝置，具有發(fā)光元件、和吸收所述發(fā)光元件發(fā)出的光并發(fā)光的色變換部件；所述發(fā)光元件在光取出方向依次至少具有第一光反射部和第二光反射部，并且具有位于所述第一和第二光反射部之間的有機(jī)發(fā)光層；所述色變換部件比所述第二光反射部更靠近光取出側(cè)；對(duì)于所述色變換部件發(fā)出的光的峰波長(zhǎng)，所述發(fā)光元件的反射率為50％以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色發(fā)光裝置，其中，所述發(fā)光元件在光取出方向依次還具有第一透明層和第二透明層；所述第一透明層位于所述第一光反射部和所述第二光反射部之間；所述色變換部件比所述第二透明層更靠近光取出側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的彩色發(fā)光裝置，其中，所述第二透明層位于所述第二光反射部和色變換部件之間。
4.一種彩色發(fā)光裝置，具有第一像素，在光取出方向依次設(shè)置有第一發(fā)光元件和使所述第一發(fā)光元件發(fā)出的第一色的光透過的第一濾色器，第二像素，在光取出方向依次設(shè)置有第二發(fā)光元件和使所述第二發(fā)光元件發(fā)出的第二色的光透過的第二濾色器，第三像素，在光取出方向依次設(shè)置有第三發(fā)光元件和將所述第三發(fā)光元件發(fā)出的光吸收并發(fā)出第三色的光的色變換部件；所述第一發(fā)光元件在光取出方向依次至少具有第一光反射部、有機(jī)發(fā)光層、第二光反射部和第二透明層；所述第二發(fā)光元件在光取出方向依次至少具有第一光反射部、第三透明層、有機(jī)發(fā)光層、第二光反射部和第二透明層；所述第三發(fā)光元件在光取出方向依次至少具有第一光反射部、第一透明層、有機(jī)發(fā)光層、第二光反射部和第二透明層，并且對(duì)于所述色變換部件發(fā)出的第三色的光的反射率為50％以上；所述有機(jī)發(fā)光層至少包含發(fā)出第一色的光的第一發(fā)光材料和發(fā)出第二色的光的第二發(fā)光材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的彩色發(fā)光裝置，其中，所述第三發(fā)光元件還具有使第三色的光透過的第三濾色器。
6.一種彩色發(fā)光裝置，具有第一像素，在光取出方向依次設(shè)置有第一發(fā)光元件和使所述第一發(fā)光元件發(fā)出的第一色的光透過的第一濾色器，第二像素，在光取出方向依次設(shè)置有第二發(fā)光元件和將所述第二發(fā)光元件發(fā)出的光吸收并發(fā)出第二色的光的色變換部件，第三像素，在光取出方向依次設(shè)置有第三發(fā)光元件和將所述第三發(fā)光元件發(fā)出的光吸收并發(fā)出第三色的光的色變換部件；所述第一發(fā)光元件在光取出方向依次至少具有第一光反射部、有機(jī)發(fā)光層、第二光反射部和第二透明層；所述第二發(fā)光元件在光取出方向依次至少具有第一光反射部、第一透明層、有機(jī)發(fā)光層、第二光反射部和第二透明層，并且對(duì)于所述色變換部件發(fā)出的第二色的光的反射率為50％以上；所述第三發(fā)光元件在光取出方向依次至少具有第一光反射部、第一透明層、有機(jī)發(fā)光層、第二光反射部和第二透明層，并且對(duì)于所述色變換部件發(fā)出的第三色的光的反射率為50％以上；所述有機(jī)發(fā)光層至少包含發(fā)出第一色的光的第一發(fā)光材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的彩色發(fā)光裝置，其中，所述第二發(fā)光元件具有使第二色的光透過的第二濾色器，所述第三發(fā)光元件具有使第三色的光透過的第三濾色器。
8.根據(jù)權(quán)利要求2～7中任一項(xiàng)所述的彩色發(fā)光裝置，其中，所述第一透明層的膜厚和在色變換部件發(fā)出的色光下的折射率的積S1、與所述有機(jī)發(fā)光層的膜厚和在色變換部件發(fā)出的色光下的折射率的積S2的和S1+S2在250nm～500nm的范圍。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的彩色發(fā)光裝置，其中，所述第一透明層的膜厚和在色變換部件發(fā)出的色光下的折射率的積在100nm～350nm的范圍。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的彩色發(fā)光裝置，其中，所述第二透明層的膜厚和在色變換部件發(fā)出的色光下的折射率的積在100nm～300nm的范圍。
11.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的彩色發(fā)光裝置，其中，在所述有機(jī)發(fā)光層產(chǎn)生的光在所述第一和第二光反射部之間反復(fù)反射，選擇性地增強(qiáng)所述色變換部件的吸收波長(zhǎng)的光。
12.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的彩色發(fā)光裝置，其中，在所述第一發(fā)光元件中，在有機(jī)發(fā)光層產(chǎn)生的光在所述第一和第二光反射部之間反復(fù)反射，選擇性地增強(qiáng)第一色的光，在所述第二發(fā)光元件中，在有機(jī)發(fā)光層產(chǎn)生的光在所述第一和第二光反射部之間反復(fù)反射，選擇性地增強(qiáng)第二色的光，在所述第三發(fā)光元件中，在有機(jī)發(fā)光層產(chǎn)生的光在所述第一和第二光反射部之間反復(fù)反射，選擇性地增強(qiáng)所述色變換部件的吸收波長(zhǎng)的光。
13.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的彩色發(fā)光裝置，其中，在所述第一發(fā)光元件中，在有機(jī)發(fā)光層產(chǎn)生的光在所述第一和第二光反射部之間反復(fù)反射，選擇性地增強(qiáng)第一色的光，在所述第二發(fā)光元件中，在有機(jī)發(fā)光層產(chǎn)生的光在所述第一和第二光反射部之間反復(fù)反射，選擇性地增強(qiáng)所述色變換部件的吸收波長(zhǎng)的光，在所述第三發(fā)光元件中，在有機(jī)發(fā)光層產(chǎn)生的光在所述第一和第二光反射部之間反復(fù)反射，選擇性地增強(qiáng)所述色變換部件的吸收波長(zhǎng)的光。
14.根據(jù)權(quán)利要求1、4或6所述的彩色發(fā)光裝置，其中，對(duì)于所述色變換部件發(fā)出的光，所述第一光反射部的反射率為65％以上。
全文摘要
彩色發(fā)光裝置(1)，包含發(fā)光元件(10)和吸收該發(fā)光元件(10)發(fā)出的光并發(fā)光的色變換部件(21)，發(fā)光元件(10)在光取出方向依次至少具有第一光反射部(12)和第二光反射部(15)，并且具有位于第一和第二光反射部之間的有機(jī)發(fā)光層(14)，色變換部件(21)比第二光反射部(15)更靠近光取出側(cè)，對(duì)于色變換部件(21)發(fā)出的光的峰波長(zhǎng)，發(fā)光元件(10)的反射率為50％以上。
文檔編號(hào)H05B33/24GK1985546SQ20058002330
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2005年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月22日
發(fā)明者熊均 申請(qǐng)人:出光興產(chǎn)株式會(huì)社