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TW201424078A - 有機電致發光元件及照明裝置 - Google Patents

有機電致發光元件及照明裝置 Download PDF

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TW201424078A
TW201424078A TW102139606A TW102139606A TW201424078A TW 201424078 A TW201424078 A TW 201424078A TW 102139606 A TW102139606 A TW 102139606A TW 102139606 A TW102139606 A TW 102139606A TW 201424078 A TW201424078 A TW 201424078A
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emitting
layer
emitting layer
emitting unit
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TW102139606A
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Inventor
辻博也
小原賢
若魯 克帝章齊
Original Assignee
松下電器產業股份有限公司
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Abstract

本發明之目的在於提供一種有機電致發光元件，其具備下述多重單元構造：在陽極1與陰極2之間，以隔著中間層3的方式，將具有發光層10的第1發光單元5a與第2發光單元5b堆疊。第1發光單元5a之發光層10包含藍色發光材料。第2發光單元5b之發光層10，包含將具有紅色發光材料的紅色發光層10R與具有綠色發光材料的綠色發光層10G堆疊的堆疊構造。紅色發光層10R及綠色發光層10G中，陽極1側的層係包含電洞輸送性材料以作為主材料的層，陰極2側的層係包含電子輸送性材料以作為主材料的層。

Description

有機電致發光元件及照明裝置
本發明係關於一種有機電致發光元件及使用該元件的照明裝置。
因為可進行面發光且可超薄型化等的理由，將有機電致發光元件(以下稱亦為「有機EL元件」)作為照明用的次世代光源正受到矚目，各界正致力於進行將其實用化的開發。最近，藉由選定發光材料及調整堆疊構造，加速開發實現照明光源所需的各種色溫之發光的照明裝置。例如，可藉由使用多種發光材料來得到接近目標色調的白色發光。另外，為了接近作為目標的白色，亦開發一種元件，其為隔著中間層堆疊複數發光單元的多重單元構造。
然而，有機EL元件之發光顏色對於膜厚變化及發光材料之混合量的變化非常敏感，故實現色度變化較小的照明用白色有機EL元件仍存在著問題。
【先行技術文獻】
【專利文獻】
【專利文獻1】日本特開2005-267990號公報
【專利文獻2】日本特開2011-70963號公報
作為堆疊複數發光單元的構造，專利文獻1(日本特開2005-267990號公報)中揭示一種高效率白色發光有機EL元件，係以隔著電荷產生層的方式堆疊單色發光單元與多色發光單元。然而，作為照明用途，其並未考慮如何抑制重要的顏色不均及色度變化，而難以對於色度變化有充分的對應。
另外，專利文獻2(日本特開2011-70963號公報)中揭示一種藉由使用2種綠色發光材料來縮小白光(White)、暖白光(Warm White)、白熱光(Incandescent)等各種色溫及色度變化的元件構造。然而，雖可實現長壽命化，但在該構造中，在色溫變化的情況下，具有使用壽命不同的情形，其使用壽命隨著從高色溫變為低色溫而縮短(參照實施例之段落)，於是期望一種更可在各種色溫中，抑制色度變化的方法。
本發明係鑒於上述情事所完成者，其目的在於提供一種有機電致發光元件及照明裝置，可抑制作對於照明用途係為重要的色度變化，並可實現高效率、長使用壽命、高演色性(Color Rendering Property)等特性。
本發明之有機電致發光元件具備陽極、陰極、具有1層以上之發光層的第1發光單元，具有2層以上之發光層的第2發光單元、以及中間層。有機電致發光元件具有下述多重單元構造：在該陽極與該陰極之間，以隔著該中間層的方式，堆疊該第1發光單元與該第2發光單元。有機電致發光元件之發光顏色為白色。該第1發光單元中，至少一層該發光層包含藍色發光材料。該第2發光單元中的該發光層，係將含有紅色發光材料的紅色發光層與含有綠色發光材料的綠色發光層堆疊的堆疊構造。該第2發光單元中，該紅色發光層及該綠色發光層之中，該陽極側層係包含電洞輸送性材料以作為主材料的層；該紅色發光層及該綠色發光層之中，該陰極側的層，係包含電子輸送性材料以作為主材料的層。
有機電致發光元件的較佳態樣中，該第2發光單元中的該紅色發光材料及該綠色發光材料為磷光發光材料。
有機電致發光元件的較佳態樣中，該第1發光單元，具有藍色螢光發光材料與綠色螢光發光材料。
有機電致發光元件的較佳態樣中，該第2發光單元中的該紅色發光材料與該綠色發光材料之峰值波長的差為75nm以下。
有機電致發光元件的較佳態樣中，該第2發光單元中的該紅色發光材料的峰值波長為610nm以上。
有機電致發光元件的較佳態樣中，該第1發光單元中的該發光層中，該陽極側包含電洞輸送性材料以作為主材料，該陰極側包含電子輸送性材料以作為主材料。
有機電致發光元件的較佳態樣中，具備下述構成。該中間層為第1中間層。該有機電致發光元件，具備第2中間層，以及具有2層以上之發光層的第3發光單元。該第3發光單元，係以隔著該第2中間層的方式，堆疊於該第1發光單元及該第2發光單元之上。該第3發光單元之該發光層包含將含有紅色發光材料之紅色發光層與含有綠色發光材料之綠色發光層堆疊的堆疊構造。該第3發光單元中，該紅色發光層及該綠色發光層之中的該陽極側的層，係包含電洞輸送性材料以作為主材料的層；該紅色發光層及該綠色發光層中的該陰極側的層，係包含電子輸送性材料以作為主材料的層。
有機電致發光元件的較佳態樣中，該陽極及該陰極中的一方為反射電極，而該第1發光單元，係配置於複數該發光單元中最靠近反射電極側。
本發明之照明裝置，具備上述有機電致發光元件。
根據本發明，可得到能夠抑制色度變化，且實現高效率、長壽命、高演色性的有機電致發光元件及照明裝置。
1‧‧‧陽極
2‧‧‧陰極
3‧‧‧中間層
3a‧‧‧第1中間層
3b‧‧‧第2中間層
4‧‧‧基板
5‧‧‧發光單元
5a‧‧‧第1發光單元
5b‧‧‧第2發光單元
5c‧‧‧第3發光單元
6‧‧‧電洞輸送層
6a‧‧‧第1電洞輸送層
6b‧‧‧第2電洞輸送層
6c‧‧‧第3電洞輸送層
7‧‧‧電子輸送層
7a‧‧‧第1電子輸送層
7b‧‧‧第2電子輸送層
7c‧‧‧第3電子輸送層
8‧‧‧光萃取層
10‧‧‧發光層
10G‧‧‧綠色發光層
10R‧‧‧紅色發光層
10B‧‧‧藍色發光層
10E‧‧‧電子輸送區域
10H‧‧‧電洞輸送區域
11‧‧‧第1發光層
12‧‧‧第2發光層
13‧‧‧第3發光層
14‧‧‧第4發光層
15‧‧‧第5發光層
【圖1】係顯示有機電致發光元件之實施態樣的一例的概略剖面圖。
【圖2】係顯示有機電致發光元件之實施態樣的一例的概略剖面圖。
【圖3】係顯示有機電致發光元件之實施態樣的一例的概略剖面圖。
【圖4】係顯示有機電致發光元件之實施態樣的一例的概略剖面圖。
【圖5】係顯示有機電致發光元件之實施態樣的一例的概略剖面圖。
【圖6】係顯示有機電致發光元件之實施態樣的一例的概略剖面圖。
【圖7A】係u’v’色度圖，其顯示座標系中的顏色。
【圖7B】係顯示u’v’色度圖中的麥克爾當(MacAdam)橢圓。
【圖8A】係發光材料之峰值波長差與色度變化之關係的圖表，其顯示△u’的圖表。
【圖8B】係發光材料之峰值波長差與色度變化之關係的圖表，其顯示△v’的圖表。
【圖8C】係發光材料之峰值波長差與色度變化的關係之圖表，其顯示△u’/△v’的圖表。
本發明之有機電致發光元件(有機EL元件)具備：陽極1、陰極2、具有1層以上之發光層10的第1發光單元5a、具有2層以上之發光層10的第2發光單元5b、以及中間層3。有機EL元件具有多重單元構造，其係在陽極1與陰極2之間，將第1發光單元5a與第2發光單元5b隔著中間層3堆疊而成。有機EL元件之發光顏色為白色。第1發光單元5a之中，至少一層 發光層10包含藍色發光材料。第2發光單元5b之發光層10，包含將具有紅色發光材料的紅色發光層10R與具有綠色發光材料的綠色發光層10G堆疊的堆疊構造。第2發光單元5b中，紅色發光層10R及綠色發光層10G中的陽極1側的層，係包含電洞輸送性材料以作為主材料的層。第2發光單元5b中，紅色發光層10R及綠色發光層10G中的陰極2側的層，係包含電子輸送性材料以作為主材料的層。
圖1係有機EL元件之實施態樣的一例。有機EL元件，具備含有複數發光單元5的多重單元構造。該有機EL元件中，在陽極1與陰極2之間形成多重單元構造，其係以隔著中間層3的方式，將具有1層以上之發光層10的第1發光單元5a與具有2層以上之發光層10的第2發光單元5b堆疊。該有機EL元件之發光顏色為白色。藉由具備複數發光層10，可調整發光顏色，以使其發出白色光。例如，只要具備發出為三原色的綠色、紅色、藍色的發光層10，就可發出白色光。以下，雖以圖1之態樣為代表例進行說明，但該構造僅為一例，在不違反本發明之主旨的情況下，本發明並不限於該構造。
圖1之態樣中的有機EL元件，係在基板4的表面上依序堆疊陽極1、第1發光單元5a、中間層3、第2發光單元5b、陰極2所構成。藉由具備複數發光單元5，使其易於調整為白色，可抑制色度變化，而能夠得到高使用壽命的有機EL元件。此處，發光單元5，係具有「以一對電極(陽極1與陰極2)挾住且施加電壓就可發光」之功能的堆疊構造。另外，多重單元構造，係以隔著中間層3的方式堆疊複數發光單元5的構造。多重單元構造中的中間層3具有透光性，以及對上下之發光單元5注入電荷的特性。藉此，可藉由將電荷(電子及電洞)注入上下的發光單元5來驅動元件，同時可使光透出而使得光發出至外部。多重單元構造中，在一對電極之間具備在厚度方向上將重疊之複數發光單元5電性串聯的構成。
本態樣中，構成兩個發光單元5，其具備第1發光單元5a與第2發光單元5b。發光單元5的數量雖亦可為4個以上，但因發光單元數量若變多， 則具有元件構成變得複雜、難以進行顏色調整的可能性，故發光單元5之數量不宜太多，可為例如，5個以下。從元件設計或顏色調整的容易性以及薄型化的觀點來看，發光單元5的數量宜為4個以下，較宜為2個或是3個。
本態樣之有機EL元件中，各層係堆積於基板4之上。基板4，係作為支持基板，用以堆疊構成有機EL元件的各層。藉由使用基板4，可使各層穩定成膜，而能夠得到發光性良好的元件。從基板4側萃取出光線的情況中，基板4宜為具有透光性的透明基板。作為基板4，可使用例如，玻璃基板等。以玻璃基板構成基板4的情況中，因為玻璃的防潮性高，故可抑制因為水分所造成的元件劣化。另外，藉由使用透明的玻璃，可提高光萃取性。本態樣中，基板4具有透光性，在發光層10所發出的光，通過基板4而被萃取至外部。因此，有機EL元件形成所謂的底部發光構造。有機EL元件，當然亦可為從與基板4之相反側將光線萃取出來的頂部發光構造。另外，亦可為從兩側萃取光線的兩面萃取構造。另外，本態樣中，在基板4的表面上形成陽極1。在一對電極中，將陽極1配置於基板4側的層構造，係所謂的「順層構造」，可使元件的形成變得容易。當然，亦可為將陰極2配置於基板4側的構造(逆層構造)。基板4與陽極1之間，亦可設有光萃取構造。藉由設有光萃取構造，可提高光萃取性。光萃取構造，可藉由折射率比玻璃高的樹脂層、含有光分散粒子的樹脂層、及高折射率玻璃等形成。
本態樣中，在基板4之與設有發光層10側相反側的面(外部側的面)，設有光萃取層8。藉由設有光萃取層8，可抑制基板4與外界之間的反射損失，而可提高光萃取效率。光萃取層8，亦可為光分散層。此情況下，因為分散性，而可將從發光層10發出的各種角度的光充分混和，而可縮小因為視角所造成的色差。特別是，在發出白光之面板狀的有機EL元件中，在照明等用途之中，其發光不會因為觀察方向而產生色差係為重要，故藉由設置光萃取層8，可得到無角度依存性的發光。光萃取層8，可藉由例如，貼附具有光分散構造的光萃取薄膜來形成。藉此，可簡單地設置光萃取層8。另外，用於取代光萃取層8，或是除了光萃取層8之外，亦可將基板4之表 面加工以設置光分散構造。此情況下，亦可使光分散而提高光萃取性。例如，藉由將基板4粗糙化，可將光分散構造設於基板4。基板4的粗糙化，可藉由例如，噴沙法(sand blast)、反應性蝕刻等適當的方法進行。
陽極1及陰極2，係互相成對的電極，在施加電壓時，從陽極1注入電洞，從陰極2注入電子。光萃取側之電極(陽極1)，宜具有透光性。陽極1，可藉由透明的導電層構成。另外，與光萃取側相反側的電極(陰極2)，亦可具有光反射性。此情況中，可將朝向陰極2側發出的來自發光層10的光反射，以從基板4側萃取出來。陽極1可以作為層的方式構成。陰極2可以作為層的方式構成。
如上所述，陽極1及陰極2之中的一方為反射電極，係較佳之一態樣。反射電極，可配置為與光萃取側相反側的電極。藉由設置反射電極，可使光反射而將其萃取出來，故可提高光萃取效率。反射電極，係指使光反射的電極。此情況下，陽極1及陰極2之中的反射電極以外的電極，亦可為透光性電極。圖1之態樣中，陰極2可構成反射電極，陽極1可構成透光性電極。當然，在從陰極2側萃取出光線的情況中，可以陰極2構成透光性電極，陽極1構成反射電極。
陽極1，係用以將電洞注入發光層10的電極。作為陽極1的材料，宜使用功函數大的金屬、合金、導電性化合物或該等的混合物所形成的電極材料。另外，作為陽極1的材料，為了避免與最高填滿軌域(HOMO；Highest Occupied Molecular Orbital)之位準的差值過大，宜使用功函數為4eV以上6eV以下的材料。作為陽極1的電極材料，可舉例如：氧化銦錫(ITO)、氧化錫、氧化鋅、氧化銦鋅(IZO)、碘化銅等，以及PEDOT(Poly-3,4-Ethylenedioxythiophene)、聚苯胺等(polyaniline)的導電性高分子以及摻雜任何受體等的導電性高分子、奈米碳管等的導電性透光性材料。其中，在陽極1形成於基板4之表面的情況中，可藉由濺鍍法、真空蒸鍍法、塗佈法等，使陽極1形成薄膜狀。透明的陽極1的折射率，雖可為例如1.8~2左右，但並不僅限於此。另外，為了降低有機層與透明基板之界面的全反射損失，陽極1與基板4之間的折射率差宜較小。又，陽極1 的面電阻宜為數百Ω/□以下，特別宜為100Ω/□以下。此處，陽極1的膜厚宜為500nm以下，較宜設定於10nm~200nm的範圍內。透過陽極1將光萃取出來的情況中，雖使陽極1越薄，越能改善穿透率，但因為面電阻與膜厚係以反比的方式增加，故在元件大面積化時，會產生高電壓化與輝度均勻度不平均(因為電壓下降而造成電流密度分布不均)的情形。在陽極1上，形成以金屬等所構成的格狀之輔助配線，能有效避免該權衡(trade-off)的情形。此時，宜實施絕緣處理，以避免格狀配線作為遮光材料使用，並避免電流在格狀部分之中朝向發光層10流動。
陰極2，係用以將電子注入發光層10的電極。作為陰極2的材料，宜使用功函數小的金屬、合金、導電性化合物以及該等的混合物所形成的電極材料。另外，作為陰極2的材料，為了避免與最低未填滿軌域(LUMO；Lowest Unoccupied Molecular Orbital)之位準的差值過大，宜使用功函數為1.9eV以上5eV以下的材料。作為陰極2的電極材料，可舉例如：鋁、銀、鎂等，以及該等材料與其他金屬的合金，例如鎂-銀混合物、鎂-銦混合物、鋁-鋰合金。另外，金屬的導電材料、金屬氧化物等，以及該等材料與其他金屬的混合物，亦可使用例如，氧化鋁所形成的極薄膜(此處，係可藉由穿隧效應使電子流動的1nm以下的薄膜)與鋁所形成的薄膜之堆疊膜等。
相鄰的發光單元5、5之間，設有中間層3。中間層3，係以金屬化合物、金屬化合物與有機物的混合物等的導電性材料，以及電子萃取材料與有機物的堆疊構造等的絶緣材料等所形成，係將電子‧電洞注入上下之發光單元5者。如此，複數發光單元5，隔著中間層3電性地串聯。亦即，一對電極間，並非以並聯，而是以串聯的方式，配置第1發光單元5a、中間層3、第2發光單元5b。這種元件構造，稱之為兩段式多重單元。藉此，因為可使電子及電洞無偏差地流入各發光層10，故可得到平衡良好的發光，另外可成為高效率、使用壽命長的發光元件。另外，只要以兩段式多重單元構成，則易於堆疊，而能夠提升生產性。
中間層3，可以單層，亦可以複數層所形成。若為單層，則元件構成簡 單，易於製造。另一方面，若為複數層，則可使用適合將電子及電洞輸送至各發光單元5的層材料，可更加提升效率，並謀求使用壽命的增加。
本態樣中，雖係以夾著中間層3的方式，於陽極1側配置第1發光單元5a，並於陰極2側配置第2發光單元5b，但發光單元5的配置並不限於此。例如，亦可將第1發光單元5a配置於陰極2側，將第2發光單元5b配置於陽極1側。另外，在有機EL元件具有三個以上的發光單元5的情況中，可將第1發光單元5a及第2發光單元5b配置於複數發光單元5的任何位置。
發光單元5，係以具有至少1個發光層10的方式構成。藉由具有發光層10，而形成可發光的構造。本態樣中，各發光單元5，分別具有兩個發光層10。亦即，第1發光單元5a，具備第1發光層11及第2發光層12。另外，第2發光單元5b，具備第3發光層13及第4發光層14。因此，複數發光層10，從陽極1側朝向陰極2側，依序配置有第1發光層11、第2發光層12、第3發光層13、第4發光層14。發光單元5內的發光層10的數量，並不限於此。第1發光單元5a中，只要具有1層以上的發光層10即可，亦可為具有一層發光層10的單元。另外，可使第1發光單元5a及第2發光單元5b中的發光層10的數量，在任一發光單元5中，或是兩邊的發光單元5中，為3個以上。關於一個發光單元5內之發光層10的數量，若發光層10的數量太多，則具有反而使顏色調整變難的可能性，故宜為5個以下，較宜為3個以下，更宜為2個。
圖2係圖1之態樣的變形例，係顯示第1發光單元5a之發光層10的數量為1的情況之層構成。圖2中，就與圖1之相同的構成，附上相同符號。發光層10，從基板4側開始編號。圖2的態樣中，第1發光單元5a具備第1發光層11。另外，第2發光單元5b具備第2發光層12及第3發光層13。為了易於理解，使圖2之態樣的第2發光層12與圖1之態樣的第3發光層13對應，以及使圖2之態樣的第3發光層13與圖1之態樣的第4發光層14對應。以下，雖以圖1之態樣為中心進行說明，但所說明之構成， 亦適用於圖2之態樣。
發光層10，係使從陽極1側注入的電洞，與陰極2側注入的電子結合而發光的層。發光層10亦可為將作為發光材料的摻雜物(發光材料)摻雜至構成發光層10之層媒介的構成。層媒介能夠由可輸送電荷的材料等所構成。層媒介即為所謂的主體(host)。本說明書中，構成發光層10的1個層，係定義為摻雜物相同的層。因此，即使在厚度方向的途中改變主材料，只要摻雜物相同，則可將包含該摻雜物的發光層10認為是1個層。
發光單元5中，複數發光層10宜以鄰接的方式堆疊。藉此，可效率良好地進行發光。圖1的態樣中，第1發光層11與第2發光層12係以鄰接的方式形成。另外，第3發光層13與第4發光層14係以鄰接的方式形成。
發光單元5，宜具有用以將電子及電洞注入且將其輸送的層(電荷移動層)。藉此，可平順地使電荷從電極或中間層3往發光層10移動，可在提高發光效率的同時，謀求長壽命化。作為電荷移動層，可舉例如：電洞注入層、電洞輸送層6、電子輸送層7、電子注入層等。
圖1之態樣的有機EL元件中，各發光單元5中，於發光層10之陽極1側具備電洞輸送層6，於發光層10的陰極2側具備電子輸送層7。亦即，第1發光單元5a中，在第1發光層11之陽極1側具備第1電洞輸送層6a，在第2發光層12之陰極2側(中間層3側)具備第1電子輸送層7a。另外，第2發光單元5b中，於第3發光層13之陽極1側(中間層3側)具備第2電洞輸送層6b，於第4發光層14之陰極2側具備第2電子輸送層7b。藉由設置電洞輸送層6與電子輸送層7，使電洞及電子的移動變得平順，而可提高發光效率。亦可在陽極1與電洞輸送層6(第1電洞輸送層6a)之間，及中間層3與電洞輸送層6(第2電洞輸送層6b)之間的一方或是兩方之上，設置電洞注入層。藉此，可提高電洞的注入性。另外，亦可在陰極2與電子輸送層7(第2電子輸送層7b)之間，及中間層3與電子輸送層7(第1電子輸送層7a)之間的一方或是兩方之上，設置電子注入層。藉此，可提高電子的注 入性。如此，藉由在有機EL元件中，適當地設置促進電荷移動的功能層，可謀求高效率化與長壽命化。
本態樣之有機EL元件，係以在第1發光單元5a之中的至少一層發光層10包含藍色發光材料的方式構成。該態樣中，第1發光單元5a具有藍色發光層10B。另外，第2發光單元5b的發光層10，包含將具有紅色發光材料的紅色發光層10R與具有綠色發光材料的綠色發光層10G堆疊的堆疊構造。藉由具有藍、紅、綠的發光，可更輕易地發出白光。
圖1的態樣中，第1發光單元5a中的兩個發光層10之中，第1發光層11，係作為包含藍色發光材料的藍色發光層10B所構成。另外，第2發光層12，係作為包含綠色發光材料的綠色發光層10G所構成。第1發光單元5a中的藍色發光層10B與綠色發光層10G的配置(顏色順序、堆疊順序)並不限於此，亦可以藍色發光層10B構成第2發光層12。此情況中，亦可以綠色發光層10G構成第1發光層11。
第2發光單元5b中，在兩個發光層10之中，第3發光層13係以作為紅色發光層10R的方式構成，第4發光層14係以作為綠色發光層10G的方式構成。第2發光單元5b中的發光層10的顏色順序(堆疊順序)並不限於此，第3發光層13可以作為綠色發光層10G的方式構成，第4發光層14可以作為紅色發光層10R的方式構成。
有機EL元件所包含的複數發光層10中，含有複數綠色發光層10G(本態樣中兩個)為較佳態樣之一。綠色對於視覺的影響較大，若綠色的強度較強，與其他顏色較強的情況相比，可感覺到所發出之光效較強。另外，若綠色較強，則難以感覺到顏色變化。因此，藉由設置複數綠色發光層10G，可輕易地進行顏色調整，同時抑制色度變化，而可得到發光性能高的元件。
本態樣中，第2發光單元5b中，紅色發光層10R及綠色發光層10G中的陽極1側的層，係由包含電洞輸送性材料以作為主材料的層所構成。 另外，第2發光單元5b中，紅色發光層10R及綠色發光層10G中的陰極2側的層，係由包含電子輸送性材料以作為主材料的層所構成。亦即，配置於陽極1側的第3發光層13，係在電洞輸送性材料中摻雜發光材料的層，而配置於陰極2側的第4發光層14，係在電子輸送性材料中摻雜發光材料的層。具體而言，第3發光層13係摻雜紅色發光材料的層，第4發光層14係摻雜綠色發光材料的層。如此，藉由使堆疊之發光層10的主材料在陽極1側與陰極2側相異，可抑制色度變化，並能夠實現高效率、長壽命、高演色性的元件。亦即，在以單一主材料構成堆疊之發光層10，且在主材料未最佳化的情況下堆疊發光層10的情況中，具有色度變化變大的傾向，而導致發光性能低落的可能性。然而，本態樣中，以電洞輸送性材料的層，構成複數發光層10之堆疊構造中的陽極1側，並以電子輸送性材料的層，構成陰極2側的層，藉此可將電荷的移動最佳化，而可抑制色度變化。
電洞輸送性材料，係在電洞與電子的電荷移動性中，電洞之移動性高於電子之移動性的材料。另外，電子輸送性材料，係在電洞與電子的電荷移動性中，電子之移動性高於電洞之移動性的材料。電洞輸送層及電子輸送層中的電荷之輸送性的不同的情況下，電洞及電子中的一方與另一方相比，宜高於10倍以上，較宜高於100倍以上，更宜高於1000倍以上，又更宜高於10000倍以上。電洞與電子的輸送性，可以電荷移動度表現。該電荷移動度，可藉由使用下述方法，測定電洞及電子的移動性來確認：飛行時間(TOF；Time of Flight)法、阻抗分光、過渡EL測定、暗注入(Dark injection)法等法。作為主材料，亦存在電洞與電子兩者皆具有輸送性的材料(輸送性相近的兩電荷輸送性材料)，即所謂的雙極性材料等。然而，本態樣中，如上所述地將發光層10之主材料最佳化，藉此可抑制色度變化。
此處，色度變化，包含每個所製造之有機EL元件的發光顏色不平均。亦即，有機EL元件中，即使是以同一材料及同一方法所堆疊的層，亦會因為製造時微妙的條件(環境)不同，導致發光顏色有些微的差異。特別是，白色發光的有機EL元件中，可輕易地以目視確認顏色的不同，故消除色度之不平均係為重要之事項。另外，面板狀的有機EL元件中，具有將複數有機 EL元件並排為面狀以形成面狀之照明體的情形，此時，若有機EL元件之發光顏色具有些微差異，則顏色不同的發光變得顯眼，而具有照明性變差的可能性。然而，本態樣之有機EL元件中，可逐一抑制每個有機EL元件之發光顏色的色度變化(相異)，而能夠將其抑制到無法以目視辨識發光顏色之色調不同的程度。因此，可得到抑制色度變化的有機EL元件。色度變化，亦可以色差表示。
另外，色度變化，亦包含有機EL元件之色度隨時間的改變。有機EL元件中，因為使用而使得每個發光材料的強度比例，隨著時間有所變化，導致發光顏色的色度改變。特別是，白色發光的有機EL元件中，容易以目視確認顏色的變化，故抑制色度隨時間的變化係為重要的事項。另外，如上所述，將複數面板狀的有機EL元件並排為面狀，而形成面狀之照明體的情況中，若發光顏色之色度變化的程度，在每個有機EL元件中各自不同，則顏色不同的發光變得顯眼，具有照明性變差的可能性。然而，本態樣之有機EL元件中，即使經過使用，色平衡亦難以被破壞，而可抑制有機EL元件之發光顏色的色度變化(隨時間的變化)，並能夠將其抑制到無法以目視辨識發光顏色之色調不同的程度。因此，可得到抑制色度變化的有機EL元件。
有機EL元件，藉由使用例如，分光放射輝度計等的光學儀器，來觀察可見光區域(波長：400~800nm左右)的發光頻譜。該發光頻譜，係相對顯示各波長中之發光強度者。接著，該可見光區域之中，可使用在藍色波長區域之間具有發光峰值的藍色發光摻雜物、在綠色波長區域之間具有發光峰值的綠色發光摻雜物、及在紅色波長區域之間具有發光峰值的紅色發光摻雜物。作為藍色發光摻雜物，可使用例如在波長為450~490nm左右的藍色波長區域之間具有最大發光強度(發光峰值)者。另外，作為綠色發光摻雜物，可使用例如在波長為500~570nm左右的綠色波長區域之間具有最大發光強度(發光峰值)者。另外，作為紅色發光摻雜物，可使用例如在波長為590~650nm左右的紅色波長區域之間具有最大發光強度(發光峰值)者。接著，藉由組合該紅、綠、藍之三原色，可得到各種顏色的發光，特別是可 得到白色的發光。
將圖7A及圖7B統稱為圖7。圖7係顯示u’v’色度圖[CIE1976UCS色度圖(2°視野)]，圖7A係顯示座標系中的顏色，圖7B係顯示麥克爾當橢圓。圖7B的座標系，正確來說，係顯示uv座標，該uv座標中形成v’=1.5×v的關係。另外，圖7B的麥克爾當橢圓中，係放大10倍來表示。又，圖7A中雖以灰階描繪，但該圖係以彩色描繪的色度圖，本領域中具有通常知識者，應可明確了解如圖式所示的顏色分布。
藉由圖7A的色度圖，說明多重單元構造的發光顏色之原理。白色發光，可藉由顏色的混合所產生。圖7A之色度圖中，單色發光材料，顯示於在該色度圖所示之圖形的外緣(記載波長的曲線上)附近的位置。例如，一個發光單元5中，將波長450nm之藍色發光層10B與波長540nm之綠色發光層10G堆疊的情況中，混合產生的顏色，係座落於圖7A之色度圖的外緣上450nm的點與540nm的點所連結的直線上(線段上)。該發光單元5亦可為第1發光單元5a。此時，顏色係在直線上的哪個位置，係根據顏色的強度比例等所決定。例如，在強度相等的情況中，為直線一半的位置。如此，將以第1發光單元5a所產生之顏色的座標，稱作第1色座標。另外，其他的發光單元5中，將波長550nm的綠色發光層10G與波長620nm的紅色發光層10R堆疊的情況下，混合所產生的顏色，係座落於圖7A之色度圖中550nm的點與620nm的點連結的直線上(線段上)。該發光單元5，可為第2發光單元5b。此時，顏色位於直線上的哪個位置，係根據顏色的強度比等來決定。例如，在強度相等的情況下，係位於直線一半的位置。如此，以第2發光單元5b所產生的顏色的座標，就可稱為第2色座標。接著，將兩個發光單元5分別產生的顏色，更進一步混合，作為元件全體的發光顏色之色座標，座落於第1色座標與第2色座標連結的直線上，若該色座標進入色度圖中央的白色區域，則可發出白色光。
如圖7B所示，色度圖中，一般而言，係使用麥克爾當橢圓來判定可否辨別顏色的不同。在麥克爾當橢圓之範圍內的顏色，因為顏色座標靠近， 而可以目視判定為相同顏色(或是顏色並無不同)。因此，即使產生顏色變化，只要顏色之變化在麥克爾當橢圓的範圍內，就可構成無色度變化的元件。此處，如圖7B所示，白色區域的麥克爾當橢圓，在u’v’色度圖中，係以橢圓的短軸沿著u’軸方向、橢圓的長軸沿著v’方向的方式配置。因此，即使產生顏色變化，只要在橢圓的範圍內，藉由縮小長度較短的u’的變化，即可縮小與所變化之顏色的色差，此點係為重要。如上所述，白色發光的有機EL元件中，為了產生白色，通常包含藍色發光層10B、紅色發光層10R與綠色發光層10G。此時，白色中微妙的顏色調整(色溫的調整等)，係根據發光層10之各膜厚的設定、摻雜物濃度之設定等來進行。圖1之態樣中，於第1發光單元5a中，至少包含藍色發光材料，第2發光單元5b中，包含紅色發光材料與綠色發光材料。這種多重單元構造的有機EL元件中，綠色發光強度與紅色發光強度的變化對於u’之色度變化具有很大的影響，故盡可能地抑制該變化，對於縮小色差變動來說係為重要。
本態樣中，對於色差變化影響很大的紅色發光層10R與綠色發光層10G之堆疊構造，係使用電洞輸送性主材料與電子輸送性主材料的堆疊構造。藉此，即使是為了實現各種色溫而改變發光層膜厚的情況下，亦可抑制色度變化，另外，因為減少劣化時顏色的不均勻，而能夠實現穩定的色度變化。接著，可構成高效率、長壽命且演色性高的有機EL元件。
此處，雖僅敘述白色發光，但詳細而言，具有各種發光顏色。特別是在螢光燈與電燈等的照明領域中，與白色發光之顏色不同係為重要，置換螢光燈的有機EL元件，及欲呈現螢光燈之色調的有機EL元件中，該發光顏色的規定變得重要。
以下係顯示白色發光之具體發光顏色(色調)。本態樣之有機EL元件中，可在下述發光顏色之中得到適當顏色的發光。
又，上述中，日本工業規格JIS規格，係「JIS Z 9112以螢光燈之光源色及演色性區分」。另外，色溫的單位「K」為「凱氏(kelvin)溫標」。
本態樣之有機EL元件，藉由上述之構成，可良好地進行紅(R)、綠(G)、藍(B)的發光平衡，更可抑制發光顏色之色度變化，故可穩定地得到在日本工業規格(JIS)中的優良白色發光。
有機EL元件中，可在白色的種類中，選擇適當的顏色。例如，亦可為色溫為3000K附近的L色(白熱光)，色溫為4000K附近的W色(白光)，色溫為5000K附近的N色(日光)等。此情況中，可使發光壽命更長，而能夠得到長壽命的有機EL元件。如上所述，即使是白色發光，亦具有各種的發光顏色，以往的有機EL元件中無法抑制微小的色度變化，而難以因應色度變化來維持白色發光顏色的色調。然而，本態樣之有機EL元件，可在各種白色中，色度變化較小地維持白色發光的色調，並可實現長壽命化。
本態樣中，第2發光單元5b中的發光層10，係以包含紅色發光材料的紅色發光層10R與包含綠色發光材料的綠色發光層10G之堆疊構造所形成。圖1的態樣中，紅色發光層10R，構成配置與陽極1側的第3發光層13，綠色發光層10G，構成配置與陰極2側的第4發光層14。紅色發光層10R與綠色發光層10G的堆疊順序並不僅限於此，亦可將紅色發光層10R配置於陰極2側構成第4發光層14，並將綠色發光層10G配置於陽極1側構成第3發光層13。另外，第2發光單元5b中亦可更包含藍色發光層10B。
本態樣中，第2發光單元5b中的紅色發光材料及綠色發光材料為磷光發光材料，係較佳的一態樣。此情況下，於圖1的態樣中，構成第3發光層13的紅色發光層10R，與構成第4發光層14的綠色發光層10G，同時形 成磷光發光層。接著，第2發光單元5b，係作為磷光單元而構成，構成磷光單元的發光層10，係電洞輸送性材料之層與電子輸送性材料之層的堆疊構造所形成。磷光發光因為顏色變化較大，故藉由將顏色變化較大的磷光發光層作為電洞輸送性主體與電子輸送性主體的堆疊構造，可特別有效地抑制色度變化。另外，相較於螢光材料，使用較容易得到、可高效率化且進行長壽命化的紅色磷光發光材料及綠色磷光發光材料，藉此更可在抑制色度變化的同時，實現高效率、長使用壽命的特性。
本態樣中，第1發光單元5a內的發光層10，係以含有藍色發光材料的藍色發光層10B與含有綠色發光材料的綠色發光層10G之堆疊構造所形成。圖1的態樣中，將藍色發光層10B配置於陽極1側以構成第1發光層11；將綠色發光層10G配置於陰極2側以構成第2發光層12。藍色發光層10B與綠色發光層10G的堆疊順序並不限於此，亦可將藍色發光層10B配置於陰極2側以構成第2發光層12，並將綠色發光層10G配置於陽極1側以構成第1發光層11。另外，第1發光單元5a中亦可更包含紅色發光層10R。
在第1發光單元5a中具有藍色螢光發光材料與綠色螢光發光材料，係較佳的一態樣。如圖1之態樣，以藍色發光層10B與綠色發光層10G的堆疊構造構成發光層10的情況中，可使藍色發光層10B的摻雜物為藍色螢光發光材料，並使綠色發光層10G的摻雜物為綠色螢光發光材料。另外，第1發光單元5a內具有一個發光層10之單層的情況中，亦可在單層的發光層10中摻雜藍色螢光發光材料與綠色螢光發光材料。第1發光單元5a所包含的發光材料為螢光發光材料的情況中，第1發光單元5a，係作為螢光單元所構成。藉由使用螢光單元，可得到抑制色度變化的長壽命元件。接著，藉由成為包含磷光單元與螢光單元的多重單元構造，並藉由磷光與螢光的相互發光作用，可更抑制色度變化，而能夠得到高效率且使用壽命長的有機EL元件。
另外，藍色螢光發光材料，與藍色磷光發光材料相比，其使用壽命較 長，藉由在這種具有藍色螢光發光材料的第1發光單元5a中使用綠色螢光發光材料，可輕易地調整為預期從第1發光單元5a發出之光的顏色。因此，可輕易將有機EL元件之發光顏色調整為白色。例如，為了實現低色溫(例如3000K)的白色，與實現高色溫(例如5000K)之白色的情況相比，考慮降低第1發光單元5a所包含的藍色發光強度。此時，具體而言，若使用使第1發光單元5a之發光效率降低的層構成與層構造，反而能夠使用實現預期之白色。此時，藉由在第1發光單元5a中，使用藍色螢光發光材料與綠色螢光發光材料來實現低色溫之白色時，以使綠色螢光發光強度變強，來補足藍色螢光發光被抑制之強度的部分，不會導致在白色發光時的發光效率降低，而可實現預期的低色溫之白色發光。另外，藉由將第1發光單元5a作為含有藍色螢光發光材料與綠色螢光發光材料的多色發光層，可實現更寬的發光頻譜，並且可實現照明用途中所要求的高演色評價指數(Ra)。
具有磷光單元與螢光單元的有機EL元件中，亦可將磷光單元配置於陰極2側、將螢光單元配置於陽極1側，亦可為與其相反的配置。圖1的態樣中，將螢光單元配置於陽極1側、磷光單元配置於陰極2側的這樣的配置為較佳。此情況中，藉由將具有高內部量子效率的磷光單元配置於光學干涉損失較少的陰極2側，可實現高效率的白色發光。又，將磷光單元配置於陽極1側，螢光單元2配置於陰極2側的情況中，可延長使用壽命。然而，因為此情況下具有發光效率低落的情形，故前述之配置為較佳。
用於第1發光單元5a中的發光層10(第1發光層11及第2發光層12)的主材料並未特別限定，亦可使用適當的主材料。第1發光層11及第2發光層12的主材料可使用相同的材料，亦可使用不同的材料。在使用相同主材料的情況中，可更簡單地進行堆疊。作為主材料，可使用電洞輸送性材料，亦可使用電子輸送性材料，亦可使用具有電洞與電子兩者的輸送性的材料(雙極性材料)。另外，亦可與第2發光單元5b相同，於陽極1側之第1發光層11使用電洞輸送性材料的主材料，於陰極2側之第2發光層12使用電子輸送性材料的主材料。藉此，更可使發光層10之堆疊構造最佳化，而可進一步抑制色度變化。此情況下，可說是在第1發光單元5a中的發光 層10中，在陽極1側包含電洞輸送性材料以作為主材料，在陰極2側包含電子輸送性材料以作為主材料。
第2發光單元5b，如上所述，包含紅色發光材料與綠色發光材料。第2發光單元5b中的紅色發光材料與綠色發光材料的峰值波長的差值宜為75nm以下。藉此，在白色發光之有機EL元件中，可縮小在紅色發光強度與綠色發光強度的比例改變時的u’v’變化量，而能夠更進一步抑制色度變化。為了抑制色度變化，發光峰值波長的差值宜為65nm以下。然而，若發光峰值波長的差值接近，則顏色變得相近，難以得到以紅色與綠色所產生之顏色的作用，具有不易得到白色發光的可能性。因此，發光峰值波長的差值，宜為例如20nm以上，較宜為40nm以上，更宜為50nm以上。
將圖8A~圖8C統稱為圖8。圖8係發光材料之峰值波長差與色度變化之關係的一例之圖表，圖8A係表示△u’，圖8B係表示△v’，圖8C係表示△u’/△v’之圖表。該圖表中，顯示在如圖1之態樣的白色發光的有機EL元件中，於第2發光單元5b中的紅色發光效率提升10%的同時，使綠色發光效率降低10%時的色度u’v’的變化量。根據圖8A可得知，若紅色峰值波長與綠色峰值波長的差值變大，則△u’(初期的u’-紅綠發光強度變化後的u’)變大。另外，根據圖8B可得知，△v’(初期的v’-紅綠發光強度變化後的v’)，在75nm附近具有極大值。接著，從該等關係可得知，如圖8C所示，若峰值波長的差值超過75nm，則u’與v’的變化量比例改變，圖表中的斜率變陡，相對於v’的變化，u’的變化比例變大。因此，為了縮小色度變化，縮小u’之變化特別有效，而峰值波長差宜為75nm以下，該峰直波長差，係作為可相對v’更將變化量比縮小的範圍。
第2發光單元5b中的紅色發光材料之峰值波長，宜為610nm以上。藉此，可實現在照明用途中重要的特殊演色評價指數R9較高的白色發光。亦即，第2發光單元5b的紅色發光材料，即使峰值波長未滿610nm，亦可為紅色發光，雖可使有機EL元件整體為白色發光，但具有特殊演色評價指數R9較低的傾向，而舉有照明性低落的可能性。因此，使紅色發光材料的峰 值波長為610nm以上以發出紅色之程度較高的紅色光，可提高演色性。
此處，峰值波長，可為在發光材料之發光頻譜(表示波長與強度之關係的圖表)中成為極大值(在一般可見光區域中的最大強度)的波長。
又，演色評價指數，係在與以日本工業規格(JIS)所訂定的基準光比較的情況下，將成為測定對象之光源照射於照明演色評價用之色票時所產生的色差，作為指數表示。演色評價指數中，具有平均演色評價指數(Ra)與特殊演色評價指數(R9~R15)。平均演色評價指數(Ra)，係將8色(R1~R8)的演色評價指數平均。另外，特殊演色評價指數中，規定有下述七種：紅(R9)、黄(R10)、綠(R11)、藍(R12)、西洋人的膚色(R13)、樹木的葉子的顏色(R14)，日本人的膚色(R15)。本態樣之有機EL元件，可在其中作為白色照明之重要的平均演色評價指數(Ra)及紅色之特殊演色評價指數(R9)中得到高演色性，故本發明係可得到高照明性能之發光的裝置。
圖1之有機EL元件具備：磷光發光的紅色發光層10R、磷光發光的綠色發光層10G、螢光發光的藍色發光層10B、螢光發光的綠色發光層10G。因此，發光顏色，係藉由呈現紅色與綠色的磷光，以及呈現藍色與綠色的螢光形成。如此，藉由使用磷光與螢光來發光，特別是以磷光與螢光二種發光來產生綠光，可調整發光時的色度與輝度，使得發光平衡良好。接著，可提升將電能轉換為光的轉換效率，另外，即使長期發光，亦可抑制輝度與色度的變化。亦即，藉由將磷光綠色與螢光綠色的兩個綠色發光層10G堆疊，可延長綠色發光的輝度壽命，而能夠縮小色度變化，並使延長使用壽命。接著，本態樣中，因為以電子輸送性材料與電洞輸送性材料構成磷光發光中的發光層10之主材料，故更可抑制色度變化。
在第1發光單元5a及第2發光單元5b兩者皆含有綠色發光材料的情況中，峰值波長雖未特別限定，但亦可使第1發光單元5a之綠色發光材料的發光峰值之波長，低於第2發光單元5b之綠色發光材料的發光峰值。此情況中，可使第1發光單元5a的發光更往低波長側位移來增加藍色的量，可使得白色發光的調整更為容易。
作為各發光層10的厚度(膜厚)，雖並未特別限定，但從顏色調整、發光效率等觀點來看，宜設定於適當的範圍。例如，作為發光層10之膜厚，可在第2發光單元5b中，將紅色發光層10R之膜厚設定於1~40nm左右，並將綠色發光層10G的膜厚設定於5~40nm左右。另外，可在第1發光單元5a中，將藍色發光層10B的膜厚設定在5~40nm左右，並將綠色發光層10G的膜厚設定在5~40nm左右。另外，作為膜厚的比例，雖未特別限定，但可為例如，在第2發光單元5b中，將紅色發光層10R的膜厚與綠色發光層10G的膜厚設定為1：8~8：1左右。另外，可在第1發光單元5a中，將藍色發光層10B的膜厚與綠色發光層10G的膜厚設定為1：8~8：1左右。另外，第2發光單元5b內之發光層10的合計厚度與第1發光單元5a內之發光層10的合計厚度的比例設定為1：3~3：1左右。又，關於中間層3的膜厚，可設定為3~50nm左右。藉由這樣設定膜厚，可抑制色度變化，而使有機EL元件更具有高效率、長使用壽命的特性。
圖3係有機EL元件之實施態樣的一例。圖3之態樣為圖2之態樣的變化實施例。第1發光單元5a內的發光層10為一層，該發光層10係以藍色發光層10B所構成。第1發光單元5a內的發光層10為第1發光層11。此處，發光層10的一層，係定義為摻雜物為相同材料的層。圖3的態樣中，在一個藍色發光層10B中，於陽極1側與陰極2側，其主材料不同。
有機EL元件中，第1發光單元5a中的發光層10中，於陽極1側包含電洞輸送性材料以作為主材料，於陰極2側包含電子輸送性材料以作為主材料，此為較佳之一態樣。藉此，因為可輕易進行發光點的控制，故可形成光萃取效率較高的元件。另外，因為控制發光點而抑制色度變化，故可得到穩定的發光顏色。在陽極1側與陰極2側中主材料不同的情況下，發光點易落在不同主材料之交界部分附近。
圖3中，關於第1發光單元5a之發光層10，將以電洞輸送性材料為主材料的區域表示為電洞輸送區域10H，並將以電子輸送性材料為主材料的 區域表示為電子輸送區域10E，且以虛線表示該等區域的交界。將電洞輸送區域10H與電子輸送區域10E合起來而成為一層發光層10。電洞輸送區域10H與電子輸送區域10E包含相同的摻雜物。電洞輸送區域10H與電子輸送區域10E相接。
如圖3所示，宜在藍色發光層10B中，設有電洞輸送區域10H與電子輸送區域10E。藉由控制藍色發光之發光點，更可得到高效率且穩定的發光。
另外，圖1之態樣中，亦可以藍色發光層10B構成第2發光層12。本態樣係將圖1中第2發光層12從綠色發光層10G置換為藍色發光層10B的態樣。發光層10，若以本說明書的定義來說，係具有同一摻雜物的層，此情況下，第1發光層11的藍色發光層10B之摻雜物，與第2發光層12之藍色發光層10B的摻雜物，亦可為不同的材料。接著，此情況下，第1發光層11的主材料宜為電洞輸送性材料，而第2發光層12的主材料宜為電子輸送性材料。此情況下，亦可說是在第1發光單元5a中的發光層10B中，於陽極1側包含電洞輸送性材料以作為主材料，於陰極2側包含電子輸送性材料以作為主材料。複數藍色發光層10B之堆疊構造中，係形成主材料不同的態樣。此情況下，可提高光萃取性，同時抑制色度變化，而能夠更輕易地得到穩定的發光顏色。
另外，圖1之態樣中，亦可使第1發光層11之藍色發光層10B的主材料為電洞輸送性材料，並使第2發光層12之綠色發光層10G的主材料為電子輸送性材料。此情況下，亦可說是在第1發光單元5a中的發光層10B中，於陽極1側包含電洞輸送性材料以作為主材料，於陰極2側包含電子輸送性材料以作為主材料。
圖4係有機EL元件之實施態樣的一例。圖4的態樣中，係在圖2之態樣中更設有發光單元5(第3發光單元5c)。亦即具有3個發光單元5。該多重單元構造，可稱為三段式多重單元(亦僅稱為「三段單元」)。對於與上述實施態樣相同的構成，附上相同符號。
有機EL元件之較佳的一態樣中，作為中間層3，具備第1中間層3a與第2中間層3b，更具備第3發光單元5c。第1中間層3a，與上述實施態樣中所說明的中間層3對應，係配置於第1發光單元5a與第2發光單元5b之間的中間層3。第1發光單元5a與第2發光單元5b，係以隔著第1中間層3a的方式堆疊。第3發光單元5c，係以隔著第2中間層3b的方式，堆疊於第1發光單元5a及第2發光單元5b上。該有機EL元件中，從陽極1側依序堆疊第1發光單元5a、第1中間層3a、第2發光單元5b、第2中間層3b，及第3發光單元5c。藉由形成三段單元來抑制色度變化，而輕易地發出顏色穩定的光。另外，藉由形成三段式單元，可增加發光顏色的多樣性。
圖4的有機EL元件中，第1發光單元5a及第2發光單元5b之構成，亦可與圖2的態樣相同。亦即，第1發光單元5a具有一層發光層10，該發光層10(第1發光層11)亦可為藍色發光層10B。另外，第2發光單元5b，亦可含有將紅色發光層10R與綠色發光層10G堆疊的堆疊構造。當然，有機EL元件，亦可如圖1之態樣，使第1發光單元5a之發光層10的數量為2層以上的裝置作為變化實施例。此情況中，亦可為包含將藍色發光層10B與綠色發光層10G堆疊的構造。簡而言之，圖4係更設有第2中間層3b與第3發光單元5c之三段單元的代表例。因此，只要不違反本發明之主旨，則並不限定於圖4之態樣的層構成。
有機EL元件具有第3發光單元5c的情況中，第3發光單元5c的發光層10，宜為將具有紅色發光材料的紅色發光層10R與具有綠色發光材料的綠色發光層10G堆疊的堆疊構造。藉此，可輕易得到顏色穩定的發光。更進一步，第3發光單元5c中，於紅色發光層10R及綠色發光層10G之中，陽極1側的層宜為包含電洞輸送性材料以作為主材料的層。更進一步，第3發光單元5c中，於紅色發光層10R及綠色發光層10G之中，陰極2側的層宜為包含電子輸送性材料以作為主材料的層。該第3發光單元5c的構造，可理解為與第2發光單元5b相同的構造。藉由成為該構造，在提高光萃取 性的同時，抑制色度變化，而可得到穩定的發光。其理由與第2發光單元5b中所說明的理由相同。三段的多重單元構造中，藉由使第2發光單元5b與第3發光單元5c兩者皆成為上述構造，可更加地謀求顏色之穩定化及演色性的提升。
第2發光單元5b與第3發光單元5c，亦可以相同材料構成。藉此，因為可減少材料種類，而使得製造變得容易。然而，為了使發光性最佳化，亦可改變內部各層的膜厚。藉由調整膜厚，來控制干涉、發光強度及發光點等，而可得到更有優勢的構造。當然，包括膜厚亦可為相同。
又，第3發光單元5c中，將第3電洞輸送層6c配置於發光層10之陽極1側，以作為電洞輸送層6。另外，將第3電子輸送層7c配置於發光層10之陰極2側，以作為電子輸送層7。第3發光單元5c中，將兩個發光層10，從陽極1側編號為第4發光層14及第5發光層15。
圖5係有機EL元件之實施態樣的一例。圖5的態樣，係圖4之態樣的變化實施例。圖5之有機EL元件為三段單元，此點與圖4之態樣相同。該有機EL元件中，發光單元5的配置與圖4之態樣不同。圖5之態樣中，從陰極2側依序配置第1發光單元5a、第2發光單元5b及第3發光單元5c。亦即，以與圖4之態樣相反的順序，配置複數發光單元5。對於與上述之實施態樣相同的構成，附上相同的符號。又，發光層10、電洞輸送層6及電子輸送層7的編號(第1發光層11~第5發光層15、第1電洞輸送層6a~第3電洞輸送層6c、及第1電子輸送層7a~第3電子輸送層7c)與上述說明相通，故讀者應可理解。簡而言之，係從陽極1側開始對各層進行編號。
有機EL元件中，陽極1及陰極2中的一方雖亦可為反射電極，但圖5的有機EL元件中，在陰極2為反射電極的情況下，形成較為有利的構造。圖5之態樣中，第1發光單元5a，係配置於複數發光單元5之中最靠近反射電極側的位置。第1發光單元5a，係包含藍色發光層10B的發光單元5。藍色發光，相較於其他顏色為短波長的光，容易受到干涉的影響。因此， 藉由將具有藍色發光的第1發光單元5a配置於最靠近反射電極的位置，只要進行第1發光單元5a內的膜厚調整，就可輕易將干涉條件設定為適合藍色發光的條件。因此，可有效地萃取出藍色發光。因此更容易得到光萃取性高、可抑制色度變化且發光顏色穩定的有機EL元件。
此處，圖4及圖5中設有第3發光單元5c，而在有機EL元件具有第3發光單元5c的情況中，第3發光單元5c的較佳態樣，可應用第2發光單元5b的較佳態樣。其理由與第2發光單元5b中所說明的理由相同。例如，第3發光單元5c中的紅色發光材料及綠色發光材料，宜為磷光發光材料。另外，例如，第3發光單元5c中的紅色發光材料與綠色發光材料的峰值波長的差值宜為75nm以下。另外，例如，第3發光單元5c中的紅色發光材料之峰值波長宜為610nm以上。
圖6係顯示有機EL元件之實施態樣的一例。圖6之態樣係圖2之態樣的變化實施例，係將圖5之態樣的想法應用於兩段式單元的範例。圖6之有機EL元件中，於二段單元之中，將第1發光單元5a配置於作為反射電極的陰極2側。該態樣亦與圖5之態樣相同，因為將藍色發光層10B配置於更靠近反射電極的位置，而可得到穩定的發光顏色。
另外，上述的各態樣中，雖就於基板4的表面形成陽極1而從基板4側萃取出光線的之構造的有機EL元件進行說明，但有機EL元件並不限於這樣的構造。例如，於基板4表面形成陰極2，並在複數發光單元5中與基板4相反的一側形成陽極1，亦可得到從基板4萃取出光線的構造。此處，將此構造稱作倒置底部發光構造。另外，例如，於基板4的表面形成陰極2，於複數發光單元5中與基板4相反的一側形成陽極1，亦可得到從與基板4之相反側(陽極1側)萃取出光線的構造。此處，將該構造稱為倒置頂部發光構造。另外，例如，在基板4的表面形成陽極1，並在複數發光單元5中與基板4相反的一側形成陰極2，可得到從與基板4相反側(陰極2側)萃取出光線的構造。此處，將該構造稱為順向頂部發光構造。從已說明的各種態樣之有機EL元件的構造，應可理解稱之為順層底部發光構造的原因。如 此，有機EL元件中，雖在光萃取方向及電極之陰陽之中存在各種變因，但簡而言之，宜將與光萃取側相反側的電極，作為反射電極。接著，此時宜在反射電極側配置第1發光單元5a。
接著說明構成有機EL元件的各層之材料的範例。又，以下所揭示的材料僅為一例，各層的材料並不限於該材料之範例。以下的材料範例中，皆可應用於上述的任一實施態樣。另外，亦可應用以上述實施態樣為概念的變化實施例。
可使用CBP、CzTT、TCTA、mCP、CDBP等作為發光層10的主材料。另外，亦可使用Alq3、AND、BDAF等作為發光層10的主材料。另外，亦可使用TBADN、AND、BDAF等作為發光層10的主材料。另外，亦可使用DPVBi等作為發光層10的主材料。作為電洞輸送性的主材料，可舉例如：胺系化合物。電洞輸送性的主材料，具體而言，可舉例如：TCTA、TAPC、BSB等。另外，作為電子輸送性的主材料，可舉例如：三唑衍生物、金屬錯合物、噁唑衍生物、噻咯衍生物等。另外，電子輸送性的主材料，具體而言，可舉例如：TAZ、BPen、OXD。
作為磷光綠色之發光摻雜物，可使用Bt2Ir(acac)、Ir(ppy)3、Ir(ppy)2(acac)、Ir(mppy)3等。作為磷光紅色之發光摻雜物，可使用Btp2Ir(acac)、Ir(piq)3、PtOEP等。作為螢光綠色之發光摻雜物，可使用TPA、C545T、DMQA、coumarin6、rubrene等。作為螢光藍色之發光摻雜物，可使用BCzVBi、TBP、perylene等，作為電荷移動輔助摻雜物，可使用NPD、TPD、Spiro-TAD等。摻雜物之摻雜濃度雖未特別限定，但可在1~40質量%的範圍內，宜在1~20質量%的範圍內。
作為電洞輸送層6，可使用TPD、NPD、TPAC、DTASi等。另外，可將該電洞輸送層6的材料作為發光層10中的電洞輸送性的主材料使用。
作為電子輸送層7，可使用BCP、TAZ、BAlq、Alq3、OXD7、PBD等。 另外，可將該電子輸送層7的材料作為發光層10中的電子輸送性的主材料使用。
在設有電洞注入層的情況中，可使用CuPc、MTDATA、TiOPC等作為電洞注入層。
在設有電子注入層的情況中，作為電子注入層，除了可使用LiF、Li2O、MgO、Li2CO3等鹼金屬及鹼土金屬之氟化物、氧化物或碳氧化物以外，亦可使用在有機物層中摻雜鋰、鈉、銫、鈣等鹼金屬、鹼土金屬的層等。
作為中間層3，可使用BCP：Li、ITO；NPD：MoO3；Liq：Al等。例如，中間層3可為以下述方式配置的二層構成：將以BCP：Li所形成的第1層配置於陽極1側，將ITO所形成的第2層配置於陰極2側。
又，上述的材料中，CBP表示4,4’-N,N’-二咔唑聯苯；DPVBi表示4,4’-雙(2,2-二苯基乙烯基)-1,1’-聯苯；Alq3表示參(8-側氧基喹啉)鋁(III)；TBADN表示2-第三丁基-9,10-二(2-萘基)蒽；Ir(ppy)3表示fac-三(2-苯基吡啶)銥；Ir(piq)3表示參[1-苯基異喹啉根合-C2,N]銥(III)；Bt2Ir(acac)表示雙(2-苯基苯并噻唑根合N,C2’)(乙醯丙酮)銥；Btp2Ir(acac)表示雙-(3-(2-(2-吡啶基)苯并噻吩基)單-乙醯丙酮)銥(III))；TPA表示9,10-雙[苯基(間甲苯基)-胺基]蒽；BCzVBi表示4,4’-雙(9-乙基-3-乙烯咔唑)-1,1’-聯苯；C545T係指香豆素C545T，係表示10-2-(苯并噻唑基)-2,3,6,7-四氫-1,1,7,7-四甲基-1H,5H,11H-(1)苯並吡喃並吡喃並(6,7,-8-i,j)喹-11-酮(10-2-(Benzothiazolyl)-2,3,6,7-tetrahydro-1,1,7,7-tetramethyl-1H,5H,11H-(1)benzopyropyrano(6,7-8-i,j)quinolizin-11-one)；TBP表示1-第三丁基-苝； NPD表示4,4’-雙[N-(萘基)-N-苯基-胺基]聯苯；BCP表示2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-啡啉；CuPc表示銅酞花青；TPD表示N,N’-雙(3-甲基苯基)-(1,1’-聯苯)-4,4’-二胺。
藉由使用上述材料來堆疊各層，可得到有機EL元件。又，可使用真空蒸鍍法、濺鍍法或塗布法等，以作為堆疊的方法。
另外，有機EL元件雖係以白色發光為前提，但在白色發光以外的有機EL元件中，上述所說明的層構成，亦可在發光效率提升，及發光顏色之穩定性中，成為具有優勢的構造。亦即，非白色發光之情況的有機EL元件具有以下構成。有機EL元件包含：陽極；陰極；第1發光單元，具有1層以上之發光層；第2發光單元，具有2層以上之發光層；及中間層。有機EL元件具有下述多重單元構造：在陽極與陰極之間，以隔著中間層的方式將第1發光單元與第2發光單元堆疊。第1發光單元中的至少一層發光層包含藍色發光材料。第2發光單元之發光層，包含將具有紅色發光材料的紅色發光層與具有綠色發光材料的綠色發光層與堆疊的堆疊構造。第2發光單元中，紅色發光層及綠色發光層之中之陽極側的層，係包含電洞輸送性材料以作為主材料的層。第2發光單元中，紅色發光層及綠色發光層之中之陰極側的層，係包含電子輸送性材料以作為主材料的層。非白色發光之情況的有機EL元件中的較佳態樣，與白色發光之情況相同，係如同上述所說明。非白色發光之情況的有機EL元件的發光顏色，可從藍色、綠色、紅色、黄色、橙色中所選擇的顏色。
另外，有機EL元件，係以第2發光單元包含紅色發光層與綠色發光層為前提。然而，即使在第2發光單元不包含紅色發光層與綠色發光層兩者的情況中，上述所說明之構成，亦可為對於發光效率的提升及發光顏色的穩定化有利的構造。亦即，第2發光單元不包含紅色發光層與綠色發光層之情況的有機EL元件，具有以下的構成。有機EL元件包含：陽極；陰極；第1發光單元，具有1層以上的發光層；第2發光單元，具有2層以上的 發光層；及中間層。有機EL元件具有下述多重單元構造：在陽極與陰極之間，以隔著中間層的方式，將第1發光單元與第2發光單元堆疊。有機EL元件的發光顏色可為白色，亦可不為白色。第1發光單元之發光層，可包含藍色發光材料，亦可不包含藍色發光材料。第2發光單元之發光層，包含將2層以上的發光層堆疊的堆疊構造。第2發光單元中，堆疊2層以上的發光層之中，陽極側的層係包含電洞輸送性材料以作為主材料的層，堆疊2層以上的發光層之中，陰極側的層係包含電子輸送性材料以作為主材料的層。第2發光單元中，2層以上的發光層的各發光顏色，可為從藍、綠、紅中所選擇的任一顏色。第2發光單元不包含紅色發光層與綠色發光層之情況中，有機EL元件中的較佳態樣，與第2發光單元包含紅色發光層與綠色發光層之情況相同，係如同上述所說明。第1發光單元，亦可包含將2層以上的發光層堆疊的堆疊構造。此情況中，第1發光單元中，堆疊2層以上的發光層之中，陽極側的層係包含電洞輸送性材料以作為主材料的層，堆疊2層以上的發光層之中，陰極側的層係包含電子輸送性材料以作為主材料的層。
藉由上述有機EL元件，可得到照明裝置。照明裝置，具備上述的有機EL元件。藉此，可得到光萃取效率高、可抑制色度變化且發光顏色穩定的照明裝置。照明裝置中，亦可將複數有機EL元件配置成面狀。在將複數有機EL元件配置成面狀的情況中，可使複數有機EL元件間中的發光顏色之差異變得不顯眼。照明裝置，亦可為以一個有機EL元件構成的面狀照明體。照明裝置，可具備用以對有機EL元件供電的配線構造。照明裝置，可具備支持有機EL元件的框體。照明裝置，可具備將有機EL元件與電源電性連接的插頭。照明裝置可構成面板狀。照明裝置因為可使厚度變薄，故可提供省空間的照明器具。
【實施例】
[實驗1]
(實施例1)
製作圖2之層構成的多重單元構造的有機EL元件。第1發光單元5a 中的發光層10的數量為一層，該發光層10為第1發光層11。
實施例1的元件中，使用為螢光發光材料的BCzVBi，作為第1發光單元5a所包含的藍色發光材料。使用DPVBi，作為第1發光單元5a中的發光層10(第1發光層11、藍色發光層10B)的主材料。使第1發光層11的膜厚為20nm。另外，使用為磷光發光材料的Btp2Ir(acac)作為第2發光單元5b所包含的紅色發光材料。另外，使用為磷光發光材料的Bt2Ir(acac)作為第2發光單元5b所包含的綠色發光材料。使用為電洞輸送性材料的胺系化合物，作為第2發光單元5b中的紅色發光層10R(第2發光層12)的主材料。另外，使用為電子輸送性材料的三唑衍生物作為第2發光單元5b中的綠色發光層10G(第3發光層13)的主材料。使紅色發光層10R(第2發光層12)的膜厚為30nm，並使綠色發光層10G(第3發光層13)的膜厚為40nm。藉此，可實現色溫3000K的白色發光。
又，使用ITO作為陽極1，使用Al作為陰極2。使用TPD作為電洞輸送層6。使用BCP作為電子輸送層7。使用ITO作為中間層3。
(實施例2)
第2發光單元5b中，使紅色發光層10R(第2發光層12)的膜厚為20nm，使綠色發光層10G(第3發光層13)的膜厚為40nm。藉此，可實現色溫4000K的白色發光。此外，以與實施例1相同的方式製作有機EL元件。
(實施例3)
第2發光單元5b中，紅色發光層10R(第2發光層12)的膜厚為10nm，綠色發光層10G(第3發光層13)的膜厚為40nm。藉此，可實現色溫5000K的白色發光。此外，以與實施例1相同的方式製作有機EL元件。
(實施例4)
第2發光單元5b中，使用Ir(piq)3作為紅色發光層10R(第2發光層12)的紅色發光材料。另外，使紅色發光層10R(第2發光層12)的膜厚為30nm， 使綠色發光層10G(第3發光層13)的膜厚為40nm。另外，進行發光材料的濃度調整。藉此，可實現色溫3000K的白色發光。此外，以與實施例1相同的方式製作有機EL元件。
(實施例5)
第2發光單元5b中，使紅色發光層10R(第2發光層12)的膜厚為20nm，使綠色發光層10G(第3發光層13)的膜厚為40nm。藉此，可實現色溫4000K的白色發光。此外，以與實施例4相同的方式製作有機EL元件。
(實施例6)
第2發光單元5b中，紅色發光層10R(第2發光層12)的膜厚為10nm，綠色發光層10G(第3發光層13)的膜厚為40nm。藉此，可實現色溫5000K的白色發光。此外，以與實施例4相同的方式製作有機EL元件。
(實施例7)
製作圖1之層構成的多重單元構造的有機EL元件。實施例7的元件中，第1發光單元5a之發光層10的數量，與圖1之層構成相同，係第1發光層11及第2發光層12兩層。
實施例7的元件中，使用為螢光發光材料的BCzVBi作為第1發光單元5a所包含的藍色發光材料。使用為螢光發光材料的TPA作為第1發光單元5a所包含的綠色發光材料。使用DPVBi，作為第1發光單元5a中的第1發光層11(藍色發光層10B)及第2發光層12(綠色發光層10G)的主材料。使第1發光層11的膜厚為20nm，使第2發光層12的膜厚為15nm。其他的材料與實施例4的元件相同。亦即，使用為磷光發光材料的Ir(piq)3作為第2發光單元5b所包含的紅色發光材料。另外，使用為磷光發光材料的Bt2Ir(acac)作為第2發光單元5b所包含的綠色發光材料。使用為電洞輸送性材料的胺系化合物作為第2發光單元5b中的紅色發光層10R(第3發光層13)的主材料。另外，使用為電子輸送性材料的三唑衍生物作為第2發光單元5b中的綠色發光層10G(第4發光層14)的主材料。使紅色發光層10R(第 3發光層13)的膜厚為30nm，並使綠色發光層10G(第4發光層14)的膜厚為40nm。藉此，可實現色溫3000K的白色發光。又，陽極1、陰極2、電洞輸送層6、電子輸送層7、中間層3的各材料與實施例1相同。
(實施例8)
第1發光單元5a中，使藍色發光層10B(第1發光層11)的膜厚為25nm，使綠色發光層10G(第2發光層12)的膜厚為15nm。另外，第2發光單元5b中，使紅色發光層10R(第3發光層13)的膜厚為20nm，使綠色發光層10G(第4發光層14)的膜厚為40nm。藉此，可實現色溫4000K的白色發光。此外，以與實施例7相同的方式製作有機EL元件。
(實施例9)
第1發光單元5a中，使藍色發光層10B(第1發光層11)的膜厚為30nm，使綠色發光層10G(第2發光層12)的膜厚為10nm。另外，第2發光單元5b中，使紅色發光層10R(第3發光層13)的膜厚為10nm，使綠色發光層10G(第4發光層14)的膜厚為40nm。藉此，可實現色溫5000K的白色發光。此外，以與實施例7相同的方式製作有機EL元件。
(比較例1)
製作多重單元構造的有機EL元件，其中，係在圖1的層構成中，使用相同材料來作為第2發光單元5b中的發光層10的主材料。
比較例1的元件中，使用為螢光發光材料的BCzVBi作為第1發光單元5a所包含的藍色發光材料。使用為螢光發光材料的TPA作為第1發光單元5a所包含的綠色發光材料。使用DPVBi作為第1發光單元5a中的第1發光層11(藍色發光層10B)及第2發光層12(綠色發光層10G)的主材料。第1發光層11的膜厚為20nm，第2發光層12的膜厚為15nm。另外，使用為磷光發光材料的Btp2Ir(acac)作為第2發光單元5b所包含的紅色發光材料。另外，使用為磷光發光材料的Ir(ppy)3作為第2發光單元5b所包含的綠色發光材料。使用為雙極性材料的CBP作為第2發光單元5b中的紅色發光層 10R(第3發光層13)及綠色發光層10G(第4發光層14)的主材料。使紅色發光層10R(第3發光層13)的膜厚為20nm，使綠色發光層10G(第4發光層14)的膜厚為40nm。藉此，可實現色溫3000K的白色發光。其他的材料與實施例1的元件相同。亦即，陽極1、陰極2、電洞輸送層6、電子輸送層7、中間層3之各材料與實施例1相同。
(比較例2)
第2發光單元5b中，使紅色發光層10R(第3發光層13)的膜厚為7nm，使綠色發光層10G(第4發光層14)的膜厚為40nm。另外，實施發光材料的濃度調整。藉此，可實現色溫4000K的白色發光。此外，以與比較例1相同的方式製作有機EL元件。
(比較例3)
第2發光單元5b中，使紅色發光層10R(第3發光層13)的膜厚為2nm，使綠色發光層10G(第4發光層14)的膜厚為40nm。另外，進行發光材料的濃度調整。藉此，可實現色溫5000K的白色發光。此外，以與比較例1相同的方式製作有機EL元件。
(比較例4)
使用為雙極性材料的CBP作為第2發光單元5b的紅色發光層10R(第3發光層13)與綠色發光層10G(第4發光層14)的主材料，除此之外，以與實施例7相同的方式製作有機EL元件。
(比較例5)
使用為雙極性材料的CBP作為第2發光單元5b的紅色發光層10R(第3發光層13)與綠色發光層10G(第4發光層14)的主材料，除此之外，以與實施例8相同的方式製作有機EL元件。
(比較例6)
使用為雙極性材料的CBP作為第2發光單元5b的紅色發光層10R(第3 發光層13)與綠色發光層10G(第4發光層14)的主材料，除此之外，以與實施例9相同的方式製作有機EL元件。
(有機EL元件的特性)
表1係顯示上述實施例及比較例所得到的有機EL元件之特性。表1中，「顏色不均」，係將製作複數元件之情況下的顏色不同作為不均勻，並以△u’v’表示。另外，「色差」，係以△u’v’表示隨時間(LT70)的色度變化。Ra表示演色評價指數，係R1~R9的平均。R9表示特殊演色評價指數，主要係與紅色相關的指標。
如表1所示，實施例的各元件，與比較例的各元件相比，皆抑制了顏色不均勻及色差的情形。另外，實施例的各元件，其特殊演色評價指數R9較高。另外，實施例的元件，與相同的層構成比較的情況(實施例7~9與比較例1~6)，其Ra高於比較例的元件。因此，可確認實施例的有機EL元件中，抑制了色度變化，而得到較高的演色性。
【表1】
[實驗2]
製作圖3之層構成的有機EL元件，以試驗第1發光單元5a之發光層10的最佳化。
(實施例10~12)
實施例1~3的各例中，係以電洞輸送區域10H與電子輸送區域10E的2個區域構成第1發光單元5a的發光層10(第1發光層11、藍色發光層10B)(參照圖3)。電洞輸送區域10H中，使用為電洞輸送性材料的胺系化合物作為主材料。電子輸送區域10E中，使用為電子輸送性材料的DPVBi。電洞輸送區域10H的厚度為10nm，電子輸送區域10E的厚度為10nm，第1發光單元5a之發光層10整體的厚度為20nm。
實施例10中，除了上述條件以外，以與實施例1相同的方式，製作色溫為3000K的有機EL元件。
實施例11中，除了上述條件以外，以與實施例2相同的方式，製作色溫為4000K的有機EL元件。
實施例12中，除了上述條件以外，以與實施例3相同的方式，製作色溫為5000K的有機EL元件。
(有機EL元件的特性)
表2係顯示實施例10~12的有機EL元件的特性。表2中的評價項目與表1相同。
如表2所示，實施例10~12的各元件，抑制了顏色不均及色差的情況，其特殊演色評價指數R9較高，且Ra亦為較高。接著，實施例10~12的各元件，與色溫對應的實施例1~3的各元件相比，更可抑制色差。因此可確認，藉由在實施例10~12的有機EL元件中，將藍色發光層的主材料最佳 化，可抑制色差，並得到穩定的發光顏色。
[實驗3]
製作圖4及圖5的層構成之有機EL元件，並進行三段單元構造的有機 EL元件的討論。
(實施例13)
製作圖4之層構成的多重單元構造的有機EL元件。
實施例13的元件中，使用為螢光發光材料的BCzVBi作為第1發光單元5a所包含的藍色發光材料。使用DPVBi作為第1發光單元5a中的發光層10(第1發光層11，藍色發光層10B)的主材料。使第1發光層11的膜厚為20nm。另外，使用為磷光發光材料的Btp2Ir(acac)作為第2發光單元5b及第3發光單元5c所包含的紅色發光材料。另外，使用為磷光發光材料的Bt2Ir(acac)作為第2發光單元5b及第3發光單元5c所包含的綠色發光材料。使用為電洞輸送性材料的胺系化合物，作為第2發光單元5b及第3發光單元5c中的紅色發光層10R(第2發光層12及第4發光層14)的主材料。另外，使用為電子輸送性材料的三唑衍生物作為第2發光單元5b及第3發光單元5c中的綠色發光層10G(第3發光層13及第5發光層15)的主材料。使第2發光單元5b及第3發光單元5c中的紅色發光層10R(第2發光層12及第4發光層14)的膜厚為15nm。使第2發光單元5b及第3發光單元5c中的綠色發光層10G(第3發光層13及第5發光層15)的膜厚為40nm。藉此，可實現色溫2800K的白色發光。
又，使用ITO作為陽極1，使用Al作為陰極2。使用TPD作為電洞輸送層6。使用BCP作為電子輸送層7。使用ITO作為第1中間層3a及第2中間層3b。
(比較例7)
實施例13中，使用為雙極性材料的CBP作為第2發光單元5b及第3發光單元5c中的紅色發光層10R(第2發光層12及第4發光層14)的主材料。另外，使用為雙極性材料的CBP作為第2發光單元5b及第3發光單元5c中的綠色發光層10G(第3發光層13及第5發光層15)的主材料。此外，以與實施例13相同的方式，製作色溫為2800K的比較例7的有機EL元件。
(實施例14)
製作圖5之層構成的多重單元構造的有機EL元件。亦即，將實施例14中包含藍色發光層10B的第1發光單元5a，配置於為反射電極的陰極2側。
實施例14的元件中，使第1發光單元5a、第2發光單元5b及第3發光單元5c的材料及各發光層的膜厚與實施例13相同，並改變發光單元5的配置。此外，以與實施例13相同的方式，製作色溫為2800K的實施例14的有機EL元件。
(有機EL元件的特性)
表3中顯示實施例13、14及比較例7的有機EL元件的特性。表3中的評價項目與表1相同。又，表3中記載光萃取效率。光萃取效率，係以萃取之光能量相對於給予元件之電流來計算。表3中，將實施例14作為基準1.00，以相對值記載光萃取效率。
如表3所示，與比較例7相比，實施例13的元件，可抑制顏色不均及色差的情形，其Ra值亦較高。另外，特殊演色評價指數R9的值亦較高。另外，光萃取效率亦較高。因此可得知，即使是在三段單元的構造中，上述有機EL元件的構成亦為有效。
若比較實施例13與實施例14，實施例14的光萃取效率較高。另外，可抑制顏色不均及色差的情形。從此處可得知，將包含藍色發光層的發光單元配置在靠近反射電極的位置係為有效。
【表3】
1‧‧‧陽極
2‧‧‧陰極
3‧‧‧中間層
4‧‧‧基板
5‧‧‧發光單元
5a‧‧‧第1發光單元
5b‧‧‧第2發光單元
6‧‧‧電洞輸送層
6a‧‧‧第1電洞輸送層
6b‧‧‧第2電洞輸送層
7‧‧‧電子輸送層
7a‧‧‧第1電子輸送層
7b‧‧‧第2電子輸送層
8‧‧‧光萃取層
10‧‧‧發光層
10G‧‧‧綠色發光層
10R‧‧‧紅色發光層
10B‧‧‧藍色發光層
11‧‧‧第1發光層
12‧‧‧第2發光層
13‧‧‧第3發光層
14‧‧‧第4發光層

Claims (9)

  1. 一種有機電致發光元件，其特徵為包含：陽極；陰極；第1發光單元，具有1層以上的發光層；第2發光單元，具有2層以上的發光層；及中間層；該陽極與該陰極之間，具有由該第1發光單元與該第2發光單元隔著該中間層堆疊而成的多重單元構造；該有機電致發光元件的發光顏色為白色；該第1發光單元中的至少一個該發光層包含藍色發光材料；該第2發光單元的該發光層，包含將具有紅色發光材料的紅色發光層與具有綠色發光材料的綠色發光層堆疊成的堆疊構造；該第2發光單元中，在該紅色發光層與該綠色發光層中之該陽極側的層，係包含電洞輸送性材料以作為主材料的層；該紅色發光層與該綠色發光層中之該陰極側的層，係包含電子輸送性材料以作為主材料的層。
  2. 如申請專利範圍第1項之有機電致發光元件，其中，該第2發光單元中的該紅色發光材料及該綠色發光材料為磷光發光材料。
  3. 如申請專利範圍第1項之有機電致發光元件，其中，該第1發光單元，具有藍色螢光發光材料與綠色螢光發光材料。
  4. 如申請專利範圍第1項之有機電致發光元件，其中，該第2發光單元中的該紅色發光材料與該綠色發光材料的峰值波長的差值為75nm以下。
  5. 如申請專利範圍第1項之有機電致發光元件，其中，該第2發光單元中的該紅色發光材料之峰值波長為610nm以上。
  6. 如申請專利範圍第1項之有機電致發光元件，其中，該第1發光單元中的該發光層中，該陽極側包含電洞輸送性材料以作為主材料，該陰極側包含電子輸送性材料以作為主材料。
  7. 如申請專利範圍第1項之有機電致發光元件，其中， 該中間層為第1中間層；該有機電致發光元件，更包含第2中間層，及具有2層以上之發光層的第3發光單元；該第3發光單元，係以隔著該第2中間層的方式，堆疊於該第1發光單元及該第2發光單元上；該第3發光單元的該發光層，包含將具有紅色發光材料的紅色發光層與具有綠色發光材料的綠色發光層堆疊成的堆疊構造；該第3發光單元中，於該紅色發光層及該綠色發光層中之該陽極側的層，係包含電洞輸送性材料以作為主材料的層；該紅色發光層及該綠色發光層中之該陰極側的層，係包含電子輸送性材料以作為主材料的層。
  8. 如申請專利範圍第1項之有機電致發光元件，其中，該陽極及該陰極之中的一方為反射電極；該第1發光單元，係配置於複數之該發光單元中之最靠近反射電極側的位置。
  9. 一種照明裝置，其特徵為包含：申請專利範圍第1~8項中任一項之有機電致發光元件。
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