CN1954645A - 蓝色系有机电致发光元件和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种蓝色系有机电致发光元件，其包含第一反射部件(21)、第二反射部件(23)、以及在所述第一和第二反射部件(21)、(23)之间的发光层(22)，发光层(22)包含发出具有蓝色的第一发光峰值波长的光的第一有机发光介质和发出具有第二发光峰值波长的光的第二有机发光介质；在第一及第二反射部件(21)、(23)之间，第一和第二有机发光介质发出的光被干涉，增强第一有机发光介质发出的光。向外取出的光具有满足以下的关系的第一和第二发光峰值波长。I1＞I2×5；I1＜I2×100。在上式中，I1表示第一发光峰值波长的发光强度，I2表示第二发光峰值波长的发光强度。

Description

蓝色系有机电致发光元件和显示装置
技术领域
本发明涉及蓝色系有机电致发光(EL)元件及使用其的显示装置。
背景技术
利用电场发光的EL元件因自发光性，故其辨识性高，而且由于其是完全固体元件，所以其具有耐冲击性优良等特点，因此作为各种显示装置中的发光元件的应用正在受到关注。
有机EL元件以阳极/发光层/阴极的构成为基础。在向两电极间施加电场时，从阴极侧注入电子、从阳极侧注入空穴。然后，电子和空穴在发光层复合，产生激发状态，该激发状态在恢复到基态时，放出能量作为光。
发光层通常向基质(host)材料中微量添加荧光分子(掺杂剂)。掺杂剂有效地接受已激发的基质的能量，从而提高发光效率。
作为白色发光的有机EL元件，已知有使用蓝色发光和黄色～橙色发光这2种掺杂剂的白色系EL元件。这样的元件寿命长，但是当利用滤色器取出蓝色成分时，存在效率降低的问题。
另一方面，也存在利用光干涉选择性地取出蓝色发光那样的尝试。例如，在专利文献1、2中，示出了夹持有机EL元件的发光层而设置一对反射部件，使发光层发出的光在这些反射部件之间干涉，只增强蓝色发光，向元件的外面取出。
但是，在这些文献的方法中，谐振较强只取出蓝色发光，所以存在视场角特性较差的问题。
进而，寻求更长寿命的蓝色发光的EL元件。
专利文献1：特开平8-8061号公报
专利文献2：美国专利第5949187号说明书
发明内容
本发明的目的在于，提供长寿命、高效率的蓝色系有机EL元件和显示装置。
本发明人等进行了潜心研究，结果发现，在含有在蓝色区域具有发光峰值的第一有机发光介质和具有与其不同的发光峰值的第二有机发光介质的有机EL元件中，组合干涉效果，增强蓝色发光，通过使两个发光峰值的波长作为特定的关系，可以改善寿命、效率、视场角特性，以至于完成了本发明。
根据本发明，提供以下的蓝色系有机电致发光元件和显示装置。
1.一种蓝色系有机电致发光元件，其包含：
第一反射部件、
第二反射部件、及
位于上述第一和第二反射部件之间的发光层；
上述发光层含有：发出具有蓝色的第一发光峰值波长的第一有机发光介质和发出具有第二发光峰值波长的第二有机发光介质；
在上述第一及第二反射部件之间，对上述第一及第二有机发光介质发出的光进行干涉，增强上述第一有机发光介质发出的光；
向外取出的光具有满足以下的关系的第一及第二发光峰值波长，
I1＞I2×5  I1＜I2×100
式中，I1表示第一发光峰值波长的发光强度，I2表示第二发光峰值波长的发光强度。
2.在上述1记载的蓝色系有机电致发光元件中，上述第一发光峰值波长在400～500nm的范围，上述第二发光峰值波长在500～700nm的范围。
3.在上述1或者2记载的蓝色系有机电致发光元件中，上述第一有机发光介质的能隙Eg1和上述第二有机发光介质的能隙Eg2的关系为Eg1＞Eg2。
4.在上述1～3中任意一项记载的蓝色系有机电致发光元件中，其满足下式的关系，
(2L)/λ+Φ/(2π)＝m
L表示第一及第二反射部件间的光学距离，λ表示蓝色波长，Φ表示在两个反射部件界面上相移的和，m表示0以上的整数或整数附近的值。)
5.在上述1～4中任意一项记载的蓝色系有机电致发光元件中，上述发光层为含有所述第一有机发光介质的第一层和含有所述第第二有机发光介质的第二层的层叠体。
6.一种有机电致发光显示装置，具有上述1～5中任意一项记载的蓝色系有机电致发光元件和对由所述蓝色系有机电致发光元件发出的光的颜色进行调整的色调整部件。
7.一种有机电致发光显示装置，按如下顺序具有基板、上述1～5中任意一项记载的蓝色系有机电致发光元件、和对由所述蓝色系有机电致发光元件发出的光的颜色进行调整的色调整部件。
根据本发明，可以提供长寿命、高效率的蓝色系有机EL元件和显示装置。
附图说明
图1是表示本发明的蓝色系有机EL显示装置的一个实施方式的图。
图2(a)是表示接受光干涉前的发光层发出的光的波长波谱的图，(b)是表示从接受光干涉后的有机EL元件向外发出的光的波长波谱的图。
图3是表示本发明的蓝色系有机EL显示装置的其他实施方式的图。
图4是表示本发明的蓝色系有机EL显示装置的其他实施方式的图。
图5是表示实施例1的发光波谱的图。
图6是表示实施例2的发光波谱的图。
图7是表示比较例1的发光波谱的图。
图8是表示比较例2的发光波谱的图。
图9是表示比较例3的发光波谱的图。
图10是表示比较例4的发光波谱的图。
具体实施方式
以下，参照图面对本发明进行说明。
图1是表示本发明的蓝色系有机EL显示装置的一个实施方式的图。
此装置在基板1上形成有蓝色系有机EL元件2、透明保护层3、色调整层4。蓝色系有机EL元件2由反射性电极21(兼作第一反射部件和电极)、发光层22、金属层23(第二反射部件)、透明电极24构成。金属层23和透明电极24的层叠体作为半透过性电极起作用。
反射性电极21，作为供给空穴或电子的电极起作用，同时是将由发光层22产生的光向箭头表示的光的取出方向反射的层。反射性电极在波长400nm～700nm处的反射率的平均值优选为65％以上。
发光层22含有：发出具有蓝色的第一发光峰值的光的第一掺杂剂(第一有机发光介质)(未图示)和发出具有第二发光峰值的光的第二掺杂剂(第二有机发光介质)(未图示)。
这时，通常能隙小的发光介质更容易以长波长发光，第二发光峰值与第一发光峰值相比为长波长，所以优选Eg1＞Eg2(Eg1为第一有机发光介质的能隙，Eg2为第二有机发光介质的能隙)。
在这里，能隙相当于有机EL材料的价带能级(valence level)和导带能级(conduction level)的能量差，通常根据其材料的光吸收波谱的吸收端求得。
金属层23和透明电极24的层叠膜作为供给空穴或电子的电极起作用，同时反射及透过在发光层22产生的光。层叠膜在波长400nm～700nm处的反射率的平均值优选为20～80％。
就反射性电极21和透明电极24而言，无论哪一个是阳极或阴极都可以，在光取出方向的电极显示透光性。相对于可见光的光线透过率优选为20％以上，更优选为50％以上。
透明保护层3是任意设置的层，是为了防止有机EL元件2由于环境或色调整层4中含有的氧、水分、其他挥发成分而发生劣化而设置的。作为具体例子，可以使用SiOxNy、AlOxNy、SiAlOxNy等的透明无机化合物层、以及这些透明无机化合物层和透明树脂、或隔离液(seal liquid)层叠的层等。
在该装置中，向电极21、24施加电压，从发光层22发出具有图2(a)所示的两个蓝色及第二(例如绿色～红色)波长峰值的光。
有机EL元件2是将光反射性电极21和金属层23之间作为谐振部的光谐振器结构。通过此谐振器结构，在发光层22产生的光在两个反射面(光反射性电极21和金属层23)之间重复反射，满足下述式(1)的波长附近的光选择性地被强烈地放出到元件以外。
(2L)/λ+Φ/(2π)＝m    (1)
L表示谐振部的光学距离，λ表示光的波长，Φ表示在两个反射部件界面上相移的和，m表示0以上的整数或整数附近的值。)
在这里，整数附近是指夹持整数观测共鸣效果的范围的值。
光学的距离L为光通过的介质的折射率n和实际的几何学的距离LR的积。在图1中，L模式地表示有机EL元件2的光学距离。
另外，L按照如下所示的方法求出。
在支承基板上制作构成发光层22的材料的单独的薄膜。然后，用椭圆偏振计等装置，对制成的薄膜试样进行光学测定，求出材料的折射率n。最后，通过计算制作有机EL元件时的各层的膜厚d和折射率n的积，求出其总和，由此得到。
Φ按照如下所示的方法求出。
相移的和Φ用下式表示。
Φ＝Φ1+Φ2    (2)
在这里，Φ1是按照如下所示的方法求出的。首先，在支承基板上，形成想要的反射性电极21，用椭圆偏振计等装置，对制成的薄膜试样进行光学测定，求出材料的折射率n0和衰减系数κ0。反射性电极中的光的振幅反射率r可以通过式(3)求出。在这里，n1为与反射性电极21接触的层中与反射性电极23同侧的层的材料的折射率，i为虚数单位。
[数1]
r = n 1 - ( n 0 - i κ 0 ) n 1 + ( n 0 - i κ 0 ) - - - ( 1 )
振幅反射率r是复数，可以表示为r＝a+i·b。这时，Φ1可以通过下式(4)进行计算。
[数2]
Φ 1 = arctan ( 2 n 1 κ 0 n 1 2 - n 0 2 - κ 0 2 ) - - - ( 2 )
另外，就Φ2而言，可以求出反射部件23的折射率和消光系数、还有在与反射部件23接触的层中与反射性电极21同侧的层的材料的折射率，然后用式(4)进行计算。
L可以通过至少含有存在于两个反射面之间的发光层的一层以上的层的折射率、厚度进行调节，也可以设置无机化合物层等光学膜厚调整层来进行调节。
在本发明的有机EL元件2中，选择λ为蓝色波长，所以如图2(b)所示，蓝色的第一发光峰值波长选择性地增强，第二波长被削弱，被向外取出。
这时，第一及第二发光峰值波长满足以下的关系。
I1＞I2×5，优选I2×10
且
I1＜I2×100，优选I2×70
式中，I1表示第一发光峰值波长的发光强度，I2表示第二发光峰值波长的发光强度。
在本实施方式中，为了使谐振没有过强、第二波长峰少量残留，即，为了满足I1＜I2×100的关系，以如下所示的方式进行。
1)调节第一发光介质和第二发光介质的膜厚比。
2)当发光介质由基质材料和发光掺杂剂的混合膜形成时，调节第一发光介质中含有的掺杂剂浓度和第二发光介质中含有的掺杂剂浓度。
3)调节第一和第二反射部件间的光学膜厚，使(2L)/λ+Φ/(2π)(L、λ、Φ如上所述)的值接近0，调整元件结构。
蓝色波长(第一波长)优选为400～500nm，第二波长优选500～700nm，或510至700nm的绿色～红色。
从元件2发出的光适当通过色调整部件4调整颜色而向外放射。作为色调整层，如果设置特定颜色的滤色器，得到发出特定颜色的装置。另外，作为色调整层，如果设置将蓝色光变换成绿色光的绿色变换部件、将蓝色光变换成红色光的红色变换部件，得到全色显示装置。此时，相对于三原色，如果设置蓝、绿、红色滤色器，进一步提高各颜色的色纯度。也可以不设置色调整层而作为蓝色系发光装置使用。
在以往的不具有本实施方式那样的谐振部的有机EL元件中，例如，如果使用蓝色发光和绿色～红色发光这两种掺杂剂，通常发出蓝色以外的光。但是，在本实施方式中，通过组合干涉效果，实质上发出蓝色的光。进而，通过几乎不影响发光颜色的绿色～红色波长峰值的存在，可以使蓝色发光长寿命化。
在图1中，为了易于理解发明，两个电极21、24夹持的仅仅是发光层22，但是如后所述，通常进一步包含电子注入层、电子输送层、空穴注入层、空穴输送层等。
另外，在本实施方式中，作为第二反射部件，在透明电极24和发光层22之间设置金属层23，但是也可以将金属层23和透明电极24的层叠顺序逆转。另外，在金属层23和发光层24之间可以夹杂其他的层。进而，如后所述，作为第二反射部件，也可以使用金属层以外的电介质多层膜这样的绝缘性膜等。
进而，第一反射部件和电极没有必要是一样的，在光取出方向上可以以此顺序分离，还可以在光取出方向上以绝缘性光反射层/电极的顺序层叠。作为绝缘性光反射层的具体例子，可以举出作为电介质激光镜而周知的高折射率电介质层和低折射率电介质层的多层层叠膜。作为形成高折射率电介质层的材料，例如可以举出ZrO2、CeO2、Ta2O3等金属氧化物或ZnS、CdS等II-VI化合物。作为形成低折射率电介质层的材料，例如可以举出CaF2、AlF3等金属氟化物。
如图3所示，发光层22可以作为含有第一有机发光介质的第一层22a和含有第二有机发光介质的第二层22b的层叠体。这时，发蓝色光的第一层22a在阳极侧，这使发光强度的调整易于进行，所以优选。
图1是从基板1相反侧取出光的顶部发射型，如图4所示，还可以是从基板1侧取出光的底部发射型。在图3中，向与图1相同的部件上附加相同的符号。另外，在底部发射型中，保护层3没有必要是透明的。
以下，对各部件进行说明。
1.反射性电极(反射部件、电极)
作为光反射性电极的材质，优选光透光性较小的金属膜。金属膜的反射率由其膜厚d、复折射率n-iκ、表面粗糙度(RMS粗糙度)σ决定。作为优选的金属膜的材料，优选复折射率的实部n、虚部κ(相对于光吸收系数)都较小的材料，具体可以举出Au、Ag、Cu、Mg、Al、Ni、Pd等。
当膜厚d较薄时，光透过的反射率减小。根据使用的金属种的复折射率虚部k的值，作为膜厚优选为50nm以上。
当表面粗糙度σ较大时，光发生漫反射且向与有机EL元件的发光表面垂直的方向反射的成分减少。因此作为表面粗糙度σ，优选不到10nm，更优选不到5nm。
2.反射性电极、半透过性电极(反射部件、透明电极)
作为反射性电极、半透过性电极，可以举出以下(1)～(4)所示的材料
(1)金属电极(反射部件)
可以举出由反射光的金属构成的材料，例如Au、Ag、Al、Pt、Cu、W、Cr、Mn、Mg、Ca、Li、Yb、Eu、Sr、Ba、Na等，以及从这些金属中适当选择两种以上而形成的合金，具体是由Mg:Ag、Al:Li、Al:Ca、Mg:Li等构成的合金。在这些金属或合金中，优选功函数为4.0ev以下的材料作为阴极，另一方面，功函数为4.5ev以上的材料适合作为阳极。
(2)由金属膜(反射部件)/透明电极或透明电极/金属膜构成的层叠电极
由于透明电极自身的反射率低，因此通过和金属膜层叠，可以提高反射率。作为透明电极，优选导电性氧化物，特别优选ZnO:Al、ITO(铟锡氧化物)、SnO2:Sb、InZnO等。另一方面，作为金属膜，可以优选举出由上述(1)中所述的金属或合金构成的膜。在该层叠电极中，在和有机层接触的部分，可以设置透明电极、金属膜的任一种。
(3)由电介质膜(反射部件)/透明电极或透明电极/电介质膜构成的层叠电极
如前所述，由于透明电极自身的反射率低，因此，通过层叠高折射率或低折射率的电介质膜，可以提高反射率。在此，作为高折射率电介质膜，优选折射率为1.9以上的透明性氧化物膜或透明性氮化物膜，另外，只要硫化物膜或硒化化合物也是透明性的物质，就优选。
作为这样的高折射率电介质膜的实例，优选举出由ZnO、ZrO2、HfO2、TiO2、Si3N4、BN、GaN、GaInN、AlN、Al2O3、ZnS、ZnSe、ZnSSe等构成的膜。另外，也可以使用将这些作成粉状物质并分散于聚合物中而形成的膜。
另一方面，作为低折射率电介质膜，可以优选举出由折射率为1.5以下的透明性的氧化物或氟化物构成的膜、将该氧化物或氟化物作成粉状物质分散于聚合物中而形成的膜、或氟化聚合物膜等。具体来讲，适合使用由MgF2、CaF2、BaF2、NaAlF、SiOF等构成的膜，将这些化合物作成粉状物质并分散于聚合物中而形成的膜，或由氟化聚烯烃、氟化聚甲基丙烯酸酯、氟化聚酰亚胺等构成的膜。
(4)由电介质多层膜(反射部件)/透明电极或电介质多层膜/金属电极构成的层叠电极
该层叠电极中的电介质多层膜，是将上述(3)中说明的高折射率的电介质膜和低折射率的电介质膜相互多次层叠而成的。另外，作为透明电极，可以举出上述(2)中说明的物质；作为金属电极，可以举出上述(1)中说明过的物质。
反射性电极(反射部件、电极)或反射性电极、半透过性电极(反射部件、电极)在作为阳极使用时，优选具有4.5ev以上的功函数的材料。作为阳极的例子，可以举出氧化铟锡合金(ITO)、氧化铟锌合金(IZO)、氧化锡(NESA)、金、银、铂、铜等。其中，氧化铟锌合金(IZO)在室温下可以成膜，非晶质性高，难于引起阳极的剥离等，所以特别优选。阳极的薄片电阻优选为1000Ω/□以下。
反射性电极(反射部件、电极)或反射性电极、半透过性电极(反射部件、电极)在作为阴极使用时，作为阴极，使用以功函数较小(4eV以下)的金属、合金、导电性化合物以及它们的混合物为电极物质的电极。作为这样的电极物质的具体例子，可以举出钠、钠-钾合金、镁、锂、镁·银合金、铝/氧化铝、铝·锂合金、铟、稀土金属等。阴极的薄片电阻优选数百Ω/□以下。
在本发明中，一对反射部件(反射性电极)中的一个部件，特别适合使用包含高折射率电介质和透明电极的层叠体或电介质多层膜的部件。这样的反射部件，可以利用例如蒸镀法或溅射法等进行制作。作为蒸镀法的实例，例如可以举出电阻加热法或电子束法等，另外，作为溅射法的实例，例如可以举出DC溅射法、离子束溅射法、ECR(电子回旋谐振)法等。
3.基板
当在取出光的路径上有基板时，使用具有透光性的基板。作为这样的基板，例如可以举出由玻璃、石英、有机高分子化合物等构成的基板，其中，适合使用折射率为1.6以下的基板。
4.光学膜厚调整层
光学膜厚调整层是对两个反射部件间的光学膜厚进行调整的层，相称为对于可见光具有透明性的物质(可见光区域中的透过率为50％以上，优选80％以上)。
作为光学膜厚调整层所使用的材料，只要是透明的就没有特别限制，适合使用无机氧化物。作为无机氧化物的具体例子，可以举出In、Sn、Zn、Ce、Sm、Pr、Nd、Tb、Cd、Al、Mo及W等的氧化物。优选含有In、Sn、Zn、Ce的氧化物。
5.有机层
在一对反射部件间夹持的有机层至少含有发光层，例如从阳极的反射性电极侧到阴极的反射性电极侧，例示以下的构成。可以举例为下述的构成：
(1)空穴注入层/发光层
(2)空穴输送层/发光层
(3)发光层/电子注入层
(4)空穴注入层/发光层/电子注入层
(5)空穴输送层/发光层/电子注入层
(6)空穴注入层/空穴输送层/发光层/电子注入层
(7)空穴注入层/发光层/空穴阻挡层/电子注入层
(8)空穴注入层/发光层/电子注入层/附着改善层
(9)空穴输送层/发光层/附着改善层
(10)空穴注入层/电子势垒层/发光层/电子注入层，等等。在这些构成中，适合使用空穴输送层/发光层、空穴输送层/发光层/电子注入层及空穴输送层/发光层/附着改善层的构成。另外，有机层也可以根据需要包含无机化合物层。
作为上述发光层的形成方法，可以通过利用例如蒸镀法、旋涂法、浇铸法、LB法等公知的方法进行薄膜化来形成，特别优选分子堆积膜。在此，所谓的分子堆积膜，是指该化合物从气相状态沉积而形成的薄膜、或该化合物从熔融状态或液相状态固体化而形成的膜。通常，该分子堆积膜可以利用通过LB法形成的薄膜(分子累积膜)与凝集结构、高级结构(high-order structure)的不同，或由此引起的功能的不同来区分。另外，上述发光层可以和树脂等粘结材料一起溶于溶剂形成溶液，然后用旋涂法等将其进行薄膜化来形成。
发光层是在基质材料中加入有机发光介质(掺杂剂)而成的层。基质材料和掺杂剂可以从公知的材料适当选择。
例如，作为基质材料，优选使用以式(1)表示的材料。
[化1]
(Ar1)1-(-X)m     (1)
(式中，Ar1是环碳原子数为6～50的芳香族环，X为取代基，1为1～5的整数，m为0～6的整数。)
Ar1可以具体举出苯环、萘环、蒽环、联苯环、薁环、苊环、芴环、菲环、荧蒽环、醋菲烯环、苯并菲环、芘环、屈(chrysene)环、并四苯环、苉环、苝环、戊芬环、并五苯环、亚四苯基(tetraphenylene)环、己芬环、并六苯环、玉红省环、晕苯(coronene)环、联三萘环等。
具体地说，X是取代或未取代的环碳原子数为6～50的芳香族基、取代或者未取代的环原子数为5～50的芳香族杂环基、取代或者未取代的碳原子数为1～50的烷基、取代或者未取代的碳原子数为1～50的烷氧基、取代或者未取代的碳原子数为1～50的芳烷基、取代或者未取代的环原子数为5～50的芳氧基、取代或者未取代的环原子数为5～50的芳硫基、取代或未取代的碳原子数为1～50的羧基、取代或者未取代的苯乙烯基、卤素基、氰基、硝基、羟基等。
另外，当1≥2时，1个Ar1可以分别相同也可以不同。
另外，当m≥2时，m个X可以分别相同也可以不同。
作为进行蓝色发光的第一有机发光介质及进行第二发光的第二有机发光介质，优选使用以式(2)表示的材料。
[化2]
(式中，Ar2～Ar4是取代或未取代的环碳原子数为6～50的芳香族基、取代或未取代的苯己烯基，p为1～4的整数。)
作为取代或者未取代的环碳原子数为6～50的芳香族基的例子，可以举出苯基、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-联苯基、3-联苯基、4-联苯基、对联三苯-4-基、对联三苯-3-基、对联三苯-2-基、间联三苯-4-基、间联三苯-3-基、间联三苯-2-基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、对叔丁基苯基、对(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’-甲基联苯基、4”-叔丁基-对三联苯-4-基、2-芴基、9，9-二甲基-2-芴基、3-荧蒽基等。
作为取代或未取代的苯己烯基的例子，可以举出2-苯基-1-乙烯基、2，2-二苯基-1-乙烯基、1，2，2-三苯基-1-乙烯基等。
p为1～4的整数。
另外，当p≥2时，p个Ar3、Ar4可以分别相同也可以不同。
其次，尽管空穴输送层不一定是必须的，但为了提高发光性能，优选使用空穴输送层。作为该空穴输送层，优选在更低的电场输送空穴到发光层的材料，而且，空穴的迁移率例如在施加104～106V/cm的电场时，只要其至少为10-6cm2/V·秒就优选。空穴输送材料只要是具有上述优选性质的物质，就没有特别限制，可以从一直以来在光传导材料中作为空穴的电荷输送材料常用的物质、或者EL元件的空穴输送层中使用的公知物质中选择任意物质来使用。
空穴输送层可以按照如下所示的步骤形成：将空穴输送材料利用例如真空蒸镀法、旋涂法、LB法等公知的薄膜法进行制膜而形成。
对该空穴输送层的膜厚没有特别限制，但通常为5nm～5μm。该空穴输送层可以由一层构成，该层由一种或两种以上的空穴输送材料构成，或者，也可以是将由另外种类的材料构成的多个空穴输送层层叠而成的层。
为了将电子留在发光层内，可以在发光层和阳极之间使用电子势垒层。
电子注入层是由电子注入材料构成，具有将从阴极注入的电子传送到发光层的功能。对这样的电子注入材料没有特别限制，可以从现有公知的化合物中选择任意材料来使用。
电子注入层可以按照如下所示的步骤形成：将电子注入材料利用例如真空蒸镀法、旋涂法、浇注法、LB法等公知的薄膜化方法进行制膜而形成。
作为电子注入层的膜厚，通常在5nm～5μm的范围进行选择。该电子注入层可以由一层，构成这些电子注入材料一种或两种以上构成的，或者也可以是将由另外种类的材料构成的多个电子注入层层叠而成的层。
而且，作为附着改善层，优选含有电子传导性优良且相对于发光层和阴极附着性高的材料。作为这样的材料，例如可以举出8-羟基喹啉或其衍生物的金属配位化合物、包含例如喔星(oxine)(一般为8-羟基喹啉Quinolinol或8-羟基喹啉hydroxyquinoline)的螯合物的金属螯合喔星类(oxynoid)化合物。具体来讲，可以举出三(8-羟基喹啉)铝、三(5，7-二氯-8-羟基喹啉)铝、三(5，7-二溴-8-羟基喹啉)铝、三(2-甲基-8-羟基喹啉)铝、以及铝以外的铟、镁、铜、镓、锡、铅的配位化合物等。
6.色调整层
在色调整层中，含有色变换部件、及/或滤色器。
色变换部件(荧光变换膜)是为了改变从有机层发出的中心波长λ的光的颜色，而设置在取出发出光一侧的反射性电极的外部，由荧光体构成。
作为用于该荧光变换膜的材料，有无机荧光体、有机荧光体，特别适用的是将有机荧光物质分散于聚合物中形成的材料。作为该有机荧光物质，例如香豆素类、若丹明类、荧光素类、花青苷类、卟啉类、萘二甲酰亚胺类、紫苏烯类、喹吖酮类等，由于其荧光量子产率高，因此优选。特别优选的物质是，以分散于聚合物粘结剂中的状态荧光量子产率为0.3以上的物质。该有机荧光物质可以使用一种，也可以将两种以上组合使用。另外，作为聚合物粘结剂，可以优选使用透明性树脂，例如聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚酰亚胺、聚酰胺酸、聚烯烃、聚苯乙烯等。
对荧光变换膜的制作方法没有特别限制，可以使用各种各样的方法。例如，在将有机荧光物质分散于聚合物粘结剂中后，使用浇铸法、旋涂法、印刷法、棒涂法、挤压成形法、辊成形法、冲压法、喷射法、辊涂法等方法对其进行制膜，以使其成为通常500～50000nm、优选1000～5000nm的膜厚，由此得到荧光变换膜。在这些制膜方法中，当使用有机溶剂时，该有机溶剂可以使用例如二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、氯仿、丙酮、环己酮、甲苯、苯、二甲苯、N，N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、1，2-二甲氧基乙烷、二乙二醇二甲基醚等。这些溶剂可以分别单独使用，也可以将两种以上混合使用。
另外，也可以根据需要使用用于调整色纯度的滤色器。作为滤色器材料，可以举出色素、或将色素溶解或分散于粘结剂树脂中而成的固体状态的物质。作为色素的实例，可以举出铜酞菁类颜料、靛蒽醌类颜料、靛酚类颜料、花青苷类颜料、二噁嗪类颜料等，这些颜料可以单独使用，也可以将两种以上混合使用。作为色素的粘结剂树脂的实例，可以举出聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素等透明树脂(高分子)等，这些物质可以单独使用，也可以将两种以上混合使用。另外，粘结剂树脂优选使用光刻法可以应用的感光性树脂。作为这样的感光性树脂的实例，可以举出丙烯酸类、甲基丙烯酸类、聚肉桂酸乙烯酯类、环化橡胶类等具有反应性乙烯基的光固化型抗蚀剂材料等。这些感光性树脂可以单独使用一种，也可以将两种以上混合使用。
[实施例]
实施例1
(有机EL元件的制作)
在异丙醇中，对25mm×75mm×1.1mm厚的玻璃基板(Coming 7059)进行超声波清洗5分钟之后，用UV臭氧清洗30分钟。将清洗后的玻璃基板安装于真空蒸镀装置的基板架上。
在该玻璃基板上，利用溅射使膜厚300nm的铝成膜。该铝膜作为阳极起作用，同时作为第一反射部件起作用。在该铝膜上，利用溅射使膜厚5nm的ITO成膜。该ITO膜作为空穴注入电极起作用。
接着，在该ITO膜上，使由下述化合物HI构成的膜(以下简称“HI膜”)成膜且为25nm的膜厚。该HI膜作为空穴注入层起作用。在该HI膜上，使由下述化合物HT构成的膜(以下简称“HT膜”)成膜且为10nm的膜厚。该HT膜作为空穴输送层起作用。
进而，在该HT膜上，以10nm的膜厚，并以下述化合物BH为基质材料、以下述化合物BD为掺杂剂材料(发光峰值452nm、Eg＝2.81eV)，进行共蒸镀而成膜为10∶0.5的膜厚比，制成第一发光层(蓝色系发光层)。进而，以30nm的膜厚，以下述化合物BH为基质材料、以下述化合物RD为掺杂剂材料(发光峰值588nm、Eg＝2.36eV)，进行共蒸镀而成膜为30∶0.6的膜厚比，作为第二发光层(橙色系发光层)。
在该膜上，使三(8-羟基喹啉)铝膜(以下简称“Alq膜”)成膜且为10nm的膜厚。该Alq膜作为电子输送层起作用。在该Alq膜上，以1nm膜厚使LiF蒸镀而形成电子注入阴极。进而，使镁和银按9∶1的合金膜(以下简称“Mg:Ag膜”)成膜且为10nm的膜厚。该Mg:Ag膜作为金属阴极起作用，同时作为第二反射部件起作用。进而，作为上部透明电极，以90nm的膜厚使IZO溅射成膜。最后，为了覆盖有机EL发光部全体，作为密封层，在有机EL元件的上部电极上，利用低温CVD以300nm的厚度使作为透明无机膜的SiOxNy(O/O+N＝50％：Atomic ratio)成膜，从而制成有机EL元件。
(有机EL元件的初期性能评价)
在得到的有机EL元件中通过电流密度10mA/cm2的电流，通过分光放射亮度计(CS1000：Minolta制)测定发光波谱，得到图5的发光波谱。蓝色的第一发光峰值波长(452nm)的强度I1和橙色的第二发光峰值波长(588nm)的强度I2的比为I1/I2＝8.4。另外，色度为(0.195，0.139)，亮度为565nit，确认为高亮度的蓝色发光。
(有机EL元件的连续驱动寿命评价)
调节电流值使得到的有机EL元件的发光亮度为1000nit，在室温下进行定电流连续驱动试验，结果亮度的半衰时间(寿命)为5980小时。
实施例2
(有机EL元件的制作)
以30nm的膜厚使作为基质材料的化合物BH、作为掺杂剂材料(发光峰值588nm)的化合物RD共蒸镀成膜且使膜厚比为30∶0.3，除了制成第二发光层(橙色系发光层)以外，与实施例1一样制作有机EL元件。
(有机EL元件的初期性能评价)
在得到的有机EL元件中通过电流密度10mA/cm2的电流，通过分光放射亮度计(CS1000：Minolta制)测定发光波谱，得到图6的发光波谱。蓝色的第一发光峰值波长(452nm)的强度I1和橙色的第二发光峰值波长(588nm)的强度I2的比为I1/I2＝20.8。另外，色度为(0.163，0.114)，亮度为567nit，确认为高亮度的蓝色发光。
(有机EL元件的连续驱动寿命评价)
调节电流值使得到的有机EL元件的发光亮度为1000nit，在室温下进行定电流连续驱动试验，结果亮度的半衰时间(寿命)为6010小时。
比较例1
(有机EL元件的制作)
以40nm的膜厚使作为基质材料的化合物BH、作为掺杂剂材料(发光峰值452nm)的下述化合物RD共蒸镀成膜且使膜厚比为40∶2.0，只制成第一发光层(蓝色系发光层)，不形成第二发光层(橙色系发光层)，除此以外，与实施例1同样制作有机EL元件。
(有机EL元件的初期性能评价)
在得到的有机EL元件中通过电流密度10mA/cm2的电流，通过分光放射亮度计(CS1000：Minolta制)测定发光波谱，得到图7的发光波谱。蓝色的第一发光峰值波长(452nm)的强度I1和588nm处的发光强度I2的比为I1/I2＝177。另外，色度为(0.141，0.097)，亮度为570nit，确认为与实施例相同程度的高亮度的蓝色发光。
(有机EL元件的连续驱动寿命评价)
调节电流值使得到的有机EL元件的发光亮度为1000nit，在室温下进行定电流连续驱动试验，结果亮度的半衰时间(寿命)为4410小时，仅得到实施例的7成左右的寿命。
比较例2
(有机EL元件的制作)
在作为第一反射部件的铝膜成膜后，利用溅射使ITO成膜且为110nm的膜厚，除此以外，与实施例2同样制作有机EL元件。该ITO膜作为空穴注入电极起作用，同时也作为调节第一反射部件和第二反射部件间的光学膜厚的光学膜厚调节层起作用。
(有机EL元件的初期性能评价)
在得到的有机EL元件中通过电流密度10mA/cm2的电流，通过分光放射亮度计(CS1000：Minolta制)测定发光波谱，得到图8的发光波谱。蓝色的第一发光峰值波长(452nm)的强度I1和588nm处的发光强度I2的比为I1/I2＝492。另外，色度为(0.146，0.052)，亮度为185nit，与实施例相比色度更蓝，但仅得到3成左右的亮度。
(有机EL元件的连续驱动寿命评价)
调节电流值使得到的有机EL元件的发光亮度为1000nit，在室温下进行定电流连续驱动试验，结果亮度的半衰时间(寿命)为1570小时，仅得到实施例3成不到的寿命。
比较例3
(有机EL元件的制作)
以30nm的膜厚使作为基质材料的化合物BH、作为掺杂剂材料(发光峰值588nm)的化合物RD共蒸镀成膜且使膜厚比为30∶0.9，制成第二发光层(橙色系发光层)，除此以外，与实施例1同样制作有机EL元件。
(有机EL元件的初期性能评价)
在得到的有机EL元件中通过电流密度10mA/cm2的电流，通过分光放射亮度计(CS1000：Minolta制)测定发光波谱，得到图9的发光波谱。蓝色的第一发光峰值波长(452nm)的强度I1和588nm处的发光强度I2的比为I1/I2＝3.8。另外，色度为(0.245，0.180)，亮度为562nit，与实施例相比蓝色的色度变差。
(有机EL元件的连续驱动寿命评价)
调节电流值使得到的有机EL元件的发光亮度为1000nit，在室温下进行定电流连续驱动试验，结果亮度的半衰时间(寿命)为5940小时，就寿命而言与实施例相同程度。
比较例4
(有机EL元件的制作)
为了与实施例1相比较，制作只存在一个反射部件的有机EL元件。
在25mm×75mm×1.1mm厚的玻璃基板(Coming 7059)上利用溅射使膜厚130nm的ITO成膜。该ITO膜作为空穴注入电极起作用。在异丙醇中，对带有ITO的玻璃基板进行超声波清洗5分钟之后，用UV臭氧清洗30分钟。将清洗后的玻璃基板安装于真空蒸镀装置的基板架上。
在该ITO膜上使HI膜成膜且为60nm的膜厚。在该HI膜上使HT膜成膜且为20nm的膜厚。进而，在该HT膜上，以10nm的膜厚使作为基质材料的下述化合物BH、作为掺杂剂材料(发光峰值452nm)的下述化合物BD共蒸镀成膜且使膜厚比为10∶0.5，制成第一发光层(蓝色系发光层)。进而，以30nm的膜厚使作为基质材料的下述化合物BH、作为掺杂剂材料(发光峰值588nm)的下述化合物RD共蒸镀成膜且使膜厚比为30∶0.6，制成第二发光层(橙色系发光层)。
在该膜上，使三(8-羟基喹啉)铝膜(以下简称“Alq膜”)成膜且为20nm的膜厚。在该Alq膜上，以1nm的膜厚蒸镀LiF而形成电子注入阴极。进而，使铝成膜且为150nm的膜厚，制作有机EL元件。
(有机EL元件的初期性能评价)
在得到的有机EL元件中通过电流密度10mA/cm2的电流，通过分光放射亮度计(CS1000：Minolta制)测定发光波谱，得到图10的发光波谱。蓝色的第一发光峰值波长(452nm)的强度I1和588nm处的发光强度I2的比为I1/I2＝2.4。另外，色度为(0.284，0.224)，亮度为815nit，与实施例相比蓝色的色度变差。
以上的结果归纳为下述表1。蓝色的第一发光峰值波长的强度I1和第二发光峰值波长的强度I2的比I1/I2低于5，蓝色的色度变差。另外，当I1/I2超过100时，连续驱动时的亮度半衰寿命变差。即，通过在适当的范围选择I1/I2，确认可以实现蓝色的色纯度高且长寿命的蓝色系有机EL元件。
[表1]
  I1/I2    CIEx    CIEy  亮度[nit]  寿命[hr]
实施例1    8.4    0.195    0.139     565     5980
实施例2    20.8    0.163    0.114     567     6010
比较例1    177    0.141    0.097     570     4410
比较例2    492    0.146    0.052     185     1570
比较例3    3.8    0.245    0.180     562     5940
比较例4    2.4    0.284    0.224     815      -
[表2]
        第一峰值波长(452nm)          第二峰值波长(588nm)
 光学距离[nm]    相移[弧度]    m值  光学距离[nm]    相移[弧度]      m值
实施例1     171    -4.79     0     157    -4.52     -0.2
实施例2     171    -4.79     0     157    -4.52     -0.2
比较例1     171    -4.79     0     157    -4.52     -0.2
比较例2     377    -4.79     0.9     348    -4.52     0.5
比较例3     171    -4.79     0     157    -4.52     -0.2
[化3]
工业上的可利用性
本发明的蓝色系有机EL元件及显示装置，可以用于民用TV、大型显示器、移动电话用显示画面等各种显示装置。

Claims (7)

1.一种蓝色系有机电致发光元件，其包含：
第一反射部件、
第二反射部件、和
位于所述第一及第二反射部件之间的发光层；
所述发光层包含发出具有蓝色的第一发光峰值波长的光的第一有机发光介质和发出具有第二发光峰值波长的光的第二有机发光介质；
在所述第一及第二反射部件之间，对所述第一及第二有机发光介质发出的光进行干涉，增强所述第一有机发光介质发出的光；
向外取出的光具有满足以下的关系的第一及第二发光峰值波长，即
I1＞I2×5、I1＜I2×100
在上式中，I1表示第一发光峰值波长的发光强度，I2表示第二发光峰值波长的发光强度。
2.如权利要求1所述的蓝色系有机电致发光元件，其中，
所述第一发光峰值波长在400～500nm的范围，所述第二发光峰值波长在500～700nm的范围。
3.如权利要求1所述的蓝色系有机电致发光元件，其中，
所述第一有机发光介质的能隙Eg1和所述第二有机发光介质的能隙Eg2的关系为Eg1＞Eg2。
4.如权利要求1所述的蓝色系有机电致发光元件，其中，
满足以下式子的关系，即
(2L)/λ+Φ/(2π)＝m
式中，L表示第一及第二反射部件间的光学距离，λ表示蓝色的第一发光峰值波长，Φ表示位于两个反射部件界面的相移的和，m表示0以上的整数或整数附近的值。
5.如权利要求1所述的蓝色系有机电致发光元件，其中，
所述发光层是，含有所述第一有机发光介质的第一层和含有所述第二有机发光介质的第二层的层叠体。
6.一种有机电致发光显示装置，其中，
具有权利要求1～5中任意一项所述的蓝色系有机电致发光元件、和对由所述蓝色系有机电致发光元件发出的光的颜色进行调整的色调整部件。
7.一种有机电致发光显示装置，其中，
按如下顺序具有基板、权利要求1～5中任意一项所述的蓝色系有机电致发光元件、和对由所述蓝色系有机电致发光元件发出的光的颜色进行调整的色调整部件。
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