WO2014185032A1 - 有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

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WO2014185032A1
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light emitting
color
layer
light
unit
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PCT/JP2014/002431
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賢 小原
博也 辻
和幸 山江
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an organic electroluminescent device.
  • an organic electroluminescent device having a multi-unit structure having a plurality of light emitting units is known.
  • a plurality of light emitting units exhibiting organic EL light emission are connected in series, and part or all of the light emitting surfaces of the plurality of light emitting units are overlapped to form a light emitting surface. It is formed.
  • the plurality of light emitting units have light emitting units that exhibit at least two different light emitting colors, and the light emitting units that exhibit at least one color are formed in multiple stages, and the different light emitting colors are combined from the light emitting surface The desired color mixture is obtained.
  • the organic electroluminescent device described in Patent Document 2 includes at least one first light emitting unit including a plurality of stacked organic light emitting layers and at least one second light emitting unit including a single layer organic light emitting layer. And have.
  • the light emitting units are sandwiched between the anode and the cathode in a state in which the light emitting units are stacked via connection layers for supplying charges to the light emitting units.
  • the emission color is unlikely to change with time.
  • the target light emission can not be obtained, which may result in a light emission failure.
  • Emissive color is a characteristic of individual light that human senses by the color and intensity of light, and can be quantified as chromaticity. Therefore, in order to extend the lifetime of the organic electroluminescent device, it is required to design the chromaticity so as to change as little as possible.
  • the present invention has been made in view of the above-described points, and an object of the present invention is to provide an organic electroluminescent device that can reduce the change with time of chromaticity and can suppress color misregistration.
  • the organic electroluminescent device is Equipped with three light emitting units, Among the three light emitting units, two light emitting units are similar color light emitting units which emit light of the same color and have mutually different luminance lifetimes, The remaining one light emitting unit of the three light emitting units emits light of a color different from that of the similar color, and has a different luminance life than that of any of the two similar color light emitting units. It is characterized by
  • the different color light emitting unit preferably includes a light emitting layer containing a blue light emitting material.
  • the different color light emitting unit preferably includes a light emitting layer containing a fluorescent light emitting material.
  • the two similar color light emitting units include light emitting layers different in laminated structure or composition.
  • the two similar color light emitting units preferably include a light emitting layer containing a phosphorescent light emitting material.
  • the two similar color light emitting units include a light emitting layer containing both a red light emitting material and a green light emitting material.
  • At least one of the light emitting materials contained in the light emitting layer of the two similar color light emitting units is the same.
  • the organic electroluminescent device It is preferable that at least one of the light emitting materials contained in the light emitting layer of the two similar color light emitting units is different.
  • temporal change in chromaticity can be reduced, and color shift can be suppressed.
  • FIG. 1 shows an example of embodiment of an organic electroluminescent element (it is also called the following "organic EL element").
  • the organic EL element includes a light transmitting electrode 1, a light reflecting electrode 2, and three light emitting units 4.
  • the light reflective electrode 2 is an electrode paired with the light transmissive electrode 1.
  • the light emitting unit 4 is provided between the light transmitting electrode 1 and the light reflecting electrode 2.
  • the light emitting unit 4 has one or more light emitting layers 3. When the number of the light emitting units 4 is three, it is easy to adjust the light emitting color to create a desired color.
  • the light emitting unit 4 is a laminated structure having a function of emitting light when a voltage is applied between the anode and the cathode.
  • this laminated structure may be called an "organic EL layer".
  • the structure of the organic EL element having a plurality of light emitting units 4 is called a multi-unit structure.
  • the multi-unit structure is a structure in which a plurality of light emitting units 4 overlapping in the thickness direction are electrically connected in series between one anode and one cathode. Since the organic EL element of the embodiment shown in FIG. 1 includes three light emitting units 4, it has a three-stage multi-unit structure.
  • this organic EL element is also referred to as a 3-unit multi-element.
  • the organic EL element of the reference example shown in FIG. 6 since the organic EL element of the reference example shown in FIG. 6 is equipped with the two light emission units 4, it has a two-step multi unit structure. Hereinafter, this organic EL element is also referred to as a two-unit multi-element.
  • the organic EL element having one light emitting unit 4 has a single unit structure.
  • an intermediate layer 5 is usually provided between the light emitting units 4 and 4 adjacent to each other.
  • the intermediate layer 5 is a layer having a function of injecting a charge into each adjacent light emitting unit 4.
  • the intermediate layer 5 can exhibit an electrode function and is also called a charge generation layer.
  • the intermediate layer 5 has a function of injecting electrons to the anode side and injecting holes to the cathode side.
  • the light transmitting electrode 1 side is an anode
  • the intermediate layer 5 has a function of injecting electrons into the light emitting unit 4 adjacent to the light transmitting electrode 1 side.
  • the light reflective electrode 2 is a cathode
  • the intermediate layer 5 has a function of injecting holes into the light emitting unit 4 on the light reflective electrode 2 side.
  • one intermediate layer 5 is provided between two adjacent light emitting units 4.
  • the organic EL element may include the substrate 7.
  • a light emitting laminate constituted by a laminate of the light transmitting electrode 1 to the light reflecting electrode 2 is formed on the surface of the substrate 7.
  • the substrate 7 serves as a base for supporting the light emitting laminate.
  • the light transmitting electrode 1 is formed on the surface of the substrate 7.
  • the substrate 7 preferably has optical transparency. The light can thereby be extracted outside.
  • the structure for extracting light from the substrate 7 side is called a bottom emission structure.
  • the organic EL element may have a structure in which the light reflective electrode 2 is formed on the surface of the substrate 7 as a structure different from the embodiment shown in FIG. In this case, if the substrate 7 shown in FIG.
  • the substrate 7 is drawn above the light reflective electrode 2, the above-described laminated structure is drawn as a modification of the embodiment shown in FIG. .
  • the substrate 7 may not be transparent.
  • the light is extracted from the side opposite to the substrate 7.
  • the structure for extracting light from the side opposite to the substrate 7 is called a top emission structure.
  • the organic EL element may have a bottom emission structure or a top emission structure.
  • the bottom emission structure in which the light transmitting electrode 1 is provided on the surface of the substrate 7 is advantageous as a light emitting device for illumination.
  • Two of the three light emitting units 4 are the same color light emitting unit 4S, and the remaining one light emitting unit 4 is the different color light emitting unit 4D.
  • the two similar color light emitting units 4S are configured to emit light of the same color.
  • the similar color means, for example, a color adjacent to or in a close position in the hue circle, but the same color may be used. Specifically, when the difference between the weighted average emission wavelengths of the two light emitting units 4 is less than 20 nm, these light emitting units 4 become the similar color light emitting units 4S.
  • the weighted average emission wavelength is a wavelength calculated using the integral of the spectral intensity obtained by measuring the spectrum of the intensity of the emission wavelength (emission spectrum), and is represented by the following formula (1) .
  • ⁇ is the wavelength (nm)
  • P ( ⁇ ) represents the spectral intensity at each wavelength.
  • the two similar color units 4S have mutually different luminance lifetimes. That is, the luminance life of one similar color unit 4S is long, and the luminance life of the other similar color unit 4S is short.
  • the different color light emitting unit 4D is configured to emit light in a color different from the above similar color.
  • a color complementary color
  • the difference between the weighted average emission wavelength of the different color light emitting unit 4D and each weighted average emission wavelength of the two similar color light emitting units 4S may be 100 nm or more.
  • the luminance life of the different color light emitting unit 4D is shorter than that of any of the two similar color light emitting units 4S. That is, the luminance life of the different color light emitting unit 4D is shorter than that of the two similar color light emitting units 4S, which has the shorter luminance life.
  • the light emitting unit 4 closest to the light reflective electrode 2 and the light emitting unit 4 adjacent to the light reflecting unit 2 be a similar color light emitting unit 4S.
  • the similar color light emitting unit 4S may have a plurality of light emitting layers 3 or may have a single light emitting layer 3.
  • the single light emitting layer 3 may contain a single light emitting material or a plurality of light emitting materials.
  • the similar color light emitting unit 4S has a plurality of light emitting layers 3.
  • the light emission unit 4S closest to the light reflective electrode 2 may have a longer or shorter luminance life.
  • the light emitting unit 4 closest to the light transmitting electrode 1 is preferably a different color light emitting unit 4D.
  • the different color light emitting unit 4D may have a plurality of light emitting layers 3 or may have a single light emitting layer 3.
  • the single light emitting layer 3 may contain a single light emitting material or a plurality of light emitting materials.
  • the different color light emitting unit 4D has a light emitting layer 3 of a single layer.
  • the plurality of light emitting layers 3 preferably include a red light emitting layer 3R, a green light emitting layer 3G, and a blue light emitting layer 3B.
  • a red light emitting layer 3R is a light emitting layer 3 containing a red light emitting material.
  • the green light emitting layer 3G is a light emitting layer 3 containing a green light emitting material.
  • the blue light emitting layer 3B is a light emitting layer 3 containing a blue light emitting material.
  • the blue light emitting material refers to a light emitting material exhibiting a spectrum with the largest intensity in a wavelength range of 420 nm or more and less than 500 nm.
  • the green light emitting material refers to a light emitting material exhibiting a spectrum with the largest intensity in a wavelength range of 500 nm or more and less than 590 nm.
  • the red light emitting material refers to a light emitting material exhibiting a spectrum with the largest intensity in a wavelength range of 590 nm or more and less than 700 nm.
  • light emitting materials other than red, green and blue, such as orange, may also exist strictly, but even in this case, in the present specification, the light emitting colors are classified into three colors and As long as it is in the definition of a color, it is considered to exhibit that color.
  • the two similar color light emitting units 4S include the light emitting layer 3 containing both the red light emitting material and the green light emitting material.
  • the light emitting layer 3 of the homogeneous color unit 4S contains both the red light emitting material and the green light emitting material, energy transfer from red to green occurs, and the light emitting efficiency can be further enhanced. Life can also be improved.
  • the organic EL element can be provided with the red, green and blue (RGB) three color light emitting layer 3 to create various colors. Can.
  • RGB red, green and blue
  • each homogeneous light emitting unit 4S includes a red light emitting layer 3R containing a red light emitting material and a green light emitting layer 3G containing a green light emitting material.
  • the red light emitting layer 3R is disposed on the light transmitting electrode 1 side
  • the green light emitting layer 3G is disposed on the light reflecting electrode 2 side.
  • the single light emitting layer 3 may contain both a red light emitting material and a green light emitting material.
  • the two similar color light emitting units 4S include the light emitting layer 3 different in laminated structure or composition.
  • the similar color light emitting unit 4S includes the red light emitting layer 3R and the green light emitting layer 3G, each similar color when changing the stacking order of these light emitting layers 3
  • luminance lifetime of light emission unit 4S The horizontal axis represents elapsed time, and the vertical axis represents relative luminance (corresponding to L / L 0 when the initial luminance is L 0 and the luminance is L).
  • red light emitting layer / green light emitting layer indicates a luminance deterioration curve when the red light emitting layer 3R is disposed on the light extraction side and the green light emitting layer 3G is disposed on the opposite side.
  • green light emitting layer / red light emitting layer shows a luminance deterioration curve when the green light emitting layer 3G is disposed on the light extraction side and the red light emitting layer 3R is disposed on the opposite side.
  • a constant current drive test was conducted so that the initial luminance was the same in each of “red light emitting layer / green light emitting layer” and “green light emitting layer / red light emitting layer”. As apparent from FIG.
  • the "red light emitting layer / green light emitting layer” has a longer luminance life
  • the "green light emitting layer / red light emitting layer” has a shorter luminance life.
  • the luminance lifetimes thereof can be easily made different by making the laminated structure different.
  • the luminance lifetimes of the two similar color light emitting units 4S can be made different by changing the composition such as the type of the light emitting material and the doping concentration.
  • At least one of the light emitting materials contained in the light emitting layer 3 of the two similar color light emitting units 4S may be the same. As described above, even if some of the plurality of light emitting materials are the same, if the remaining light emitting materials are different, the luminance lifespans of the two similar color light emitting units 4S can be easily made different. Further, even if all the light emitting materials among the plurality of light emitting materials are the same, the luminance lifetimes of the two similar color light emitting units 4S can be easily made different if the laminated structure is different as described above.
  • At least one of the light emitting materials contained in the light emitting layer 3 of the two similar color light emitting units 4S may be different.
  • the luminance lifetimes of the two similar color light emitting units 4S can be easily made different if some of the light emitting materials are different.
  • the luminance lifetimes of the two similar color light emitting units 4S can be easily made different.
  • each homogeneous light emitting unit 4S includes a red light emitting layer 3R containing a red light emitting material and a green light emitting layer 3G containing a green light emitting material.
  • the red light emitting material and the green light emitting material are phosphorescence emitting materials, the light emission efficiency of the organic EL element can be improved.
  • the different color light emitting unit 4D preferably includes the light emitting layer 3 containing a blue light emitting material.
  • the organic EL element can be provided with the red, green and blue (RGB) three color light emitting layers 3; Various colors can be produced.
  • the different color light emitting unit 4D includes the light emitting layer 3 containing a fluorescent light emitting material.
  • the two similar color light emitting units 4S include the light emitting layer 3 containing a phosphorus light emitting material, the luminance life of the different color light emitting unit 4D can be easily shortened than the luminance life of the two similar color light emitting units 4S.
  • many fluorescent light emitting materials generally have high practicability having both a desired light emission spectrum and a lifetime, so that white light emission having a good light emission color can be realized in the organic EL element.
  • the red light emitting layer 3R is divided into two similar color light emitting units 4S and arranged. Therefore, the thickness of the red light emitting layer 3R can be reduced in each of the similar color light emitting units 4S.
  • a structure in which two or more light emitting layers 3 are directly laminated may be formed. In that case, when the light emitting layer 3 of the short wavelength light emitting material and the light emitting layer 3 of the long wavelength light emitting material are adjacent to each other, the energy of the short wavelength layer is absorbed by the long wavelength layer and the short wavelength light emission is relative In addition, the phenomenon that excessive long wavelength light emission becomes too strong (excessive light emission) may occur.
  • the height of the light emitting material is relative.
  • the red light emitting material that emits light of longer wavelength.
  • the blue light emitting material that emits light of shorter wavelength. Therefore, simply laminating the light emitting layers 3 of three colors may cause the red color to be too strong and the blue and green colors to be weak. Therefore, the red light emitting layer 3R is divided into two similar color light emitting units 4S. Then, the red color desired to be obtained as a whole can be formed by combining the plurality of red light emitting layers 3R, and the thickness of each red light emitting layer 3R can be reduced.
  • the thickness of the red light emitting layer 3R thinner than that of the green light emitting layer 3G, it is possible to suppress the phenomenon that the energy of the green layer is absorbed by the red layer. Therefore, while being able to perform color adjustment easily, luminous efficiency can be improved. Moreover, since energy absorption of the light emitting layer 3 for short wavelength light emission is suppressed, driving at a lower voltage becomes possible.
  • the red light emitting layer 3R when the red light emitting layer 3R is dispersed in the two similar color light emitting units 4S, it is possible to suppress the temporal change in color of each light emitting unit 4, that is, so-called color shift. As described above, the red light emitting layer 3R can absorb the energy of the other light emitting layer 3. Then, if the thickness of the red light emitting layer 3R is large, the balance of light emission is easily broken, and the difference in degree of color shift between the light emitting units 4 may be large, and the color shift as a whole may be large.
  • two of the three light emitting units 4 include the red light emitting layer 3R, but all three light emitting units 4 may include the red light emitting layer 3R. .
  • only one light emitting unit 4 of the three light emitting units 4 includes the blue light emitting layer 3B.
  • the different color light emitting unit 4D has the blue light emitting layer 3B, and the two similar color light emitting units 4S do not have the blue light emitting layer 3B.
  • the light emission of the blue light emitting material may require higher energy than other light emitting colors. In this case, it may be said that the blue light emitting layer 3B has a resistance value higher than that of the light emitting layer 3 of another color.
  • the blue light emitting layer 3B When the blue light emitting layer 3B is disposed in the plurality of light emitting units 4, the blue light emitting material is caused to emit light for each light emitting unit 4, so that the resistance may be increased and the driving voltage may be increased. Therefore, by forming the blue light emitting layer 3B in only one light emitting unit 4, it is possible to suppress that the number of the blue light emitting layers 3B decreases and the driving voltage becomes high.
  • the light emitting layer 3 may be composed of a light emitting dopant (light emitting material) and a host serving as a medium for receiving the light emitting dopant.
  • the light emitting dopant is constituted of a light emitting material of phosphorescence and a light emitting material of fluorescence (fluorescence).
  • the blue light emitting material is preferably a phosphorescent light emitting material. Thereby, low voltage drive is possible.
  • the red light emitting material is preferably a phosphorescent light emitting material.
  • the green light emitting material is preferably a phosphorescent light emitting material. Generally, fluorescent light emitting materials require more energy to emit light than phosphorescent light emitting materials.
  • a phosphorescent light emitting material By using a phosphorescent light-emitting material, it is possible to enhance the light extraction efficiency and to easily reduce the voltage. More preferably, all of the light emitting materials contained in the plurality of light emitting layers 3 are phosphorescent light emitting materials. It is a so-called all-phosphorescent organic EL element. Thus, a low voltage driven organic EL element can be configured.
  • the light emitting material dopant
  • a dopant other than those classified into so-called phosphorescence and fluorescence may be used. For example, in recent years, a light emitting material that emits light by transitioning from the energy level of phosphorescence to the energy level of phosphorescence has been developed, but such a light emitting material may be used.
  • the blue light emitting material it is preferable to use a light emitting material that exhibits a spectrum with the largest intensity in a wavelength range of 460 nm or more and less than 500 nm. This makes it easy to obtain highly efficient white light emission.
  • the color produced by the mixing of the three red, green and blue colors can be charted, for example, by the chromaticity coordinates.
  • the color chart is a chromaticity diagram represented by color coordinates u'v '. If multiple colors are used, the colors may be defined as points derived by the wavelength and intensity of each color. When this point enters the white area of the chromaticity diagram, it is possible to emit white light.
  • the position of the blue wavelength is more important than the position of the red-green wavelength in order to enter the white region. Therefore, when a blue light emitting material having a wavelength of 460 nm or more is used, higher luminance can be obtained with respect to the same emission energy, and thus white light emission with higher efficiency can be easily obtained.
  • a blue light emitting material that exhibits the highest intensity spectrum in the wavelength range of 400 nm to less than 460 nm, it is possible to create white by adjusting the red-green color or adjusting the blue emission spectrum. Blue light emitting material may be used.
  • a blue light-emitting material less than 460 nm it is easy to obtain the effect of spreading the white color temperature range to be produced, and it is possible to increase the freedom of white light emission.
  • the luminescent color produced by the mixture of three colors of red, green and blue depends on the integral value of the emission spectrum of each luminescent material. With the integration value of the emission spectrum being in the desired ratio, whitening of the emission color is easily performed.
  • the ratio of the integral of the red emission spectrum: the integral of the green emission spectrum: the integral of the blue emission spectrum is preferably about 2: 1: 1. Thereby, white light emission can be realized more easily.
  • the ratio of the integral value can be more easily achieved.
  • the blue light emission intensity may be less than 25% with respect to the entire (100%) in order to obtain white light emission.
  • the fact that the ratio of the integral value of the red light emission spectrum is high means that the total thickness of the red light emitting layer 3R is required to be relatively thicker than that of the other light emitting layers 3.
  • the thickness of the red light emitting layer 3R is thick, energy absorption is likely to occur. Therefore, in order to make the light emission color white, it is preferable to divide the red light emitting layer 3R and arrange it in the plurality of light emitting units 4.
  • the integral value of the emission spectrum of each color may be considered to be approximately equal to the emission intensity of each color.
  • a thin light emitting layer 3 and a thick light emitting layer 3 may be formed.
  • the thickness of the thin layer can be 4/5 or less of the thickness of the thick layer.
  • the thickness of the thin layer can be 3/4 or less of the thickness of the thick layer.
  • the thickness of the thin layer can be 2/3 or less of the thickness of the thick layer. More preferably, the thickness of the thin layer can be 1/2 or less of the thickness of the thick layer.
  • the thickness of the red light emitting layer 3R can be 10 nm or less, and the thickness of the green light emitting layer 3G can be 20 nm or more.
  • the thickness of the thin layer can be 1 ⁇ 4 or more of the thickness of the thick layer. More preferably, the thickness of the thin layer can be 1/3 or more of the thickness of the thick layer. Further, in order to make it easy to obtain light emission, the thickness of the thin layer may, of course, be 1/2 or more or 2/3 or more of the thickness of the thick layer.
  • each light emitting layer 3 is preferably 1 nm or more, preferably 5 nm or more, and more preferably 7 nm or more in order to obtain desired light emission.
  • the thickness of each light emitting layer 3 is preferably 100 nm or less, preferably 50 nm or less, and more preferably 40 nm or less, from the viewpoint of light emission efficiency and the like.
  • the thickness of one blue light emitting layer 3B is preferably 20 nm or more. Accordingly, it is possible to easily obtain an element which is excellent in light extraction property, can be driven at low voltage, and has suppressed color shift.
  • the thickness of one red light emitting layer 3R is preferably 20 nm or less, and more preferably 10 nm or less.
  • the organic EL element shown in FIG. 1 although a plurality of red light emitting layers 3R are provided, these red light emitting layers 3R are separated and arranged in different light emitting units 4, and thus the intensity of red is a total. Therefore, even if the thickness of the red light emitting layer 3R is reduced, it is possible to obtain a desired light emission color (in particular, white).
  • the relationship of the thickness of such a light emitting layer 3 may be a relationship in one light emitting unit 4.
  • the thickness of the red light emitting layer 3R in one light emitting unit 4 may be thicker than the thickness of the blue light emitting layer 3B or the green light emitting layer 3G in the other light emitting unit 4. This is because energy absorption occurs strongly between adjacent light emitting layers 3.
  • the influence of optical interference is different depending on the position and thickness of the light emitting layer 3, so the thickness of the light emitting layer 3 may be designed for each light emitting unit 4.
  • two light emitting units 4 of the three light emitting units 4 are the similar color light emitting units 4S.
  • the same light emitting material may be used when forming the light emitting layers 3 of the two similar color light emitting units 4S.
  • the number of materials can be reduced, and the lamination process can be simplified, so that it can be manufactured cheaper and easier.
  • the red light emitting material since the plurality of red light emitting layers 3R are disposed separately in the plurality of light emitting units 4, the red light emitting material may be the same material.
  • the green light emitting materials may be the same material.
  • a part of the colors may be the same material.
  • the light emitting layer 3 of the same color may be the same light emitting material in all the light emitting layers 3 of the same color.
  • the light emitting material (dopant) but also the host may be the same.
  • red, green and blue light emitting layers 3 are provided in two similar color light emitting units 4 S, and red light emitting layer 3 R and green light emitting layer 3 G in both light emitting units 4 are provided.
  • Each may be formed of the same material.
  • the lamination lifetime of the two similar color light emitting units 4S is made different by, for example, making the laminated structure of the light emitting layer 3 different.
  • the thicknesses of the light emitting layers 3 of the same color may be the same or different. In general, the influence of optical interference is different depending on the position and thickness of the light emitting layer 3, so the thickness of the light emitting layer 3 may be designed for each light emitting unit 4.
  • an appropriate layer which makes the organic EL element drivable can be formed.
  • the charge transport layer 6 is illustrated.
  • the charge transport layer 6 may be a layer that injects or transports holes or electrons.
  • the charge transport layer 6 is mainly composed of the electron transport layer 6A and the hole transport layer 6B.
  • the hole transport layer 6 B is disposed on the anode side (the light transmissive electrode 1 side in this example) of the light emitting layer 3, and the cathode side (the light reflective electrode 2 in the present example)
  • the electron transport layer 6A is disposed on the side).
  • the charge transport layer 6 may also include appropriate layers such as a hole injection layer or an electron injection layer.
  • the hole injection layer can be formed on the anode side of the hole transport layer 6B.
  • the electron injection layer can be formed on the cathode side of the electron transport layer 6A.
  • the light transmitting electrode 1 and the light reflecting electrode 2 are a pair of electrodes. Among these electrodes, one constitutes an anode and the other constitutes a cathode. Thereby, the organic EL element can be driven.
  • the light transmitting electrode 1 can constitute an anode
  • the light reflecting electrode 2 can constitute a cathode. In that case, an element with high light extraction can be easily formed.
  • the light transmitting electrode 1 may constitute a cathode
  • the light reflecting electrode 2 may constitute an anode.
  • a light extraction layer may be provided between the substrate 7 and the light transmitting electrode 1.
  • the light extraction layer is a layer having a function of suppressing total reflection on the substrate 7 and extracting more light to the outside.
  • the light extraction layer may have a structure that reduces the difference in refractive index between the substrate 7 and the organic EL layer. By reducing the refractive index difference, total reflection can be suppressed and light can be extracted.
  • the light extraction layer may be a light scattering structure. By scattering the light, it is possible to change the direction of the light to suppress total reflection and take out the light.
  • the light extraction layer can be formed, for example, by a laminated structure of a low refractive index layer and a high refractive index layer.
  • the light extraction layer can be formed, for example, by a concavo-convex structure at the interface of the two layers.
  • the light extraction layer can be formed of, for example, a layer in which light scattering particles are dispersed.
  • a light extraction structure may be provided on the surface of the substrate 7 opposite to the light transmitting electrode 1 (the device outer side).
  • the light extraction structure can be configured of a light scattering structure.
  • the light extraction structure can be formed by providing a layer of light scattering particles or providing a fine uneven structure on the surface of the substrate 7.
  • the organic EL element shown in FIG. 6 has a phosphorescence unit as the light emitting unit 4 near the light reflective electrode 2 and a fluorescent unit as the light emitting unit 4 near the light transmissive electrode 1 (two unit multi element ( Reference example).
  • the above phosphorescence unit has the green light emitting layer 3G disposed on the light reflective electrode 2 side, and the red light emitting layer 3R disposed on the light transmissive electrode 1 side. It contains a light emitting material.
  • the above-mentioned fluorescent unit has a blue light emitting layer 3B containing a fluorescent light emitting material.
  • FIG. 3 is a graph showing the luminance lifetime of the entire 2-unit multi-element, the luminance lifetime of the single phosphor unit, and the luminance lifetime of the single fluorescent unit.
  • the phosphorescence unit is disposed as the light emitting unit 4 close to the light reflective electrode 2, and another phosphorescence unit is disposed as the light emitting unit 4 adjacent thereto.
  • This is a 3-unit multi-element (example) in which a fluorescent unit is disposed as a light emitting unit 4 close to the transmissive electrode 1.
  • the above two phosphorescence units are the same color light emission unit 4S, and the green light emission layer 3G is disposed on the light reflective electrode 2 side, and the red light emission layer 3R is disposed on the light transmissive electrode 1 side.
  • any light emitting layer 3 contains a phosphorescent light emitting material.
  • the luminance life of the phosphorescence unit close to the light reflective electrode 2 is long, and the luminance life of the phosphorescence unit adjacent thereto is short.
  • the former is referred to as a long-life phosphorescent unit
  • the latter is referred to as a phosphorescent unit.
  • the phosphorescence unit in the above two-unit multi-element and the long life phosphorescence unit in the three-unit multi-element are the same, and the luminance lifetimes of both are the same.
  • the above-mentioned fluorescence unit is the same as the fluorescence unit in 2 unit multi element.
  • the 3-unit multi-element of the embodiment has a structure in which another phosphorescent unit (short-lived phosphorescent unit) that emits light of the same color and has a short luminance life is added to the 2-unit multi-element of the reference example It is taking.
  • another phosphorescent unit short-lived phosphorescent unit
  • FIG. 4 is a graph showing the luminance life of the entire 3-unit multi-element, the luminance life of the long life phosphor unit alone, the luminance life of the short life phosphor unit alone, and the luminance life of the fluorescent unit alone.
  • FIG. 5 is a graph showing temporal changes in color misregistration of the 2-unit multi-element (reference example) and 3-unit multi-element (example) described above.
  • the horizontal axis represents elapsed time
  • the vertical axis represents color shift (.DELTA.u'v ').
  • the color shift is a color shift from the reference white of the display color when the light emitting surface is observed from the direction of 60 ° with respect to the normal to the light emitting surface of the element.
  • the luminance life of the whole 3 unit multi element is shorter than the luminance life of the whole 2 unit multi element by the addition of the short life phosphorescence unit.
  • the value of ⁇ u′v ′ is smaller in the 3-unit multi-element of the embodiment than in the 2-unit multi-element of the reference example. It is understood that the color shift can be suppressed more in the embodiment than in the reference example. That is, in the embodiment, by additionally inserting the short-lived phosphorescence unit between the electrodes, the life as the red-green color unit of the similar color light emission unit 4S can be close to the life as the blue unit of the different color light emission unit 4D. It is possible to suppress relative color change. As described above, according to the organic EL element of the present embodiment, the change with time of the chromaticity can be reduced, and the color shift can be suppressed. Therefore, it can be used suitably for a lighting panel etc.
  • an appropriate substrate material suitable for forming an organic EL element can be used.
  • a glass substrate, a resin substrate, or the like can be used. If a glass substrate is used, a transparent substrate having high light extraction and strength can be easily obtained.
  • the electrodes can be formed as the light transmitting electrode 1 or the light reflecting electrode 2 by using an appropriate conductive material.
  • the anode it is preferable to use an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a large work function.
  • the transparent conductive film can constitute the anode.
  • a metal thin film, a transparent metal oxide film, an organic conductive film etc. can be illustrated, for example.
  • the material of the anode includes, for example, metals such as gold, CuI, ITO (indium-tin oxide), SnO 2 , ZnO, IZO (indium-zinc oxide), etc., conductive polymers such as PEDOT, polyaniline and the like
  • metals such as gold, CuI, ITO (indium-tin oxide), SnO 2 , ZnO, IZO (indium-zinc oxide), etc.
  • conductive polymers such as PEDOT, polyaniline and the like
  • a conductive polymer doped with an acceptor or the like, a conductive light transmitting material such as a carbon nanotube, or the like can be used.
  • a highly conductive transparent electrode can be formed by using ITO or the like.
  • an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a small work function.
  • materials for the cathode include alkali metals, alkaline earth metals, and alloys of these with other metals.
  • specific examples of the material of the cathode include, for example, aluminum, silver, sodium, sodium-potassium alloy, lithium, magnesium, magnesium-silver mixture, magnesium-indium mixture, and aluminum-lithium alloy.
  • one or more layers of a conductive material such as metal may be used.
  • a highly reflective electrode can be formed by using aluminum, silver or the like.
  • the light emitting layer 3 is formed including a guest material which is a dopant compound (light emitting dopant) and a host material which contains the dopant compound.
  • CBP, CzTT, TCTA, mCP, CDBP or the like can be used as a host of the light emitting layer 3 of phosphorescence.
  • CBP, CzTT, TCTA, mCP, CDBP or the like can be used as a host of the light emitting layer 3 of phosphorescence.
  • Ir (ppy) 3 Ir (ppy) 2 (acac), Ir (mppy) 3 or the like can be used.
  • Irescent red light emitting dopant Btp 2 Ir (acac), Bt 2 Ir (acac), PtOEP or the like can be used.
  • FIr (pic) or the like can be used as the phosphorescent blue light emitting dopant.
  • the doping concentration of the phosphorescent light emitting dopant can be 1 to 40% by mass.
  • the fluorescent light emitting layer 3 As a host of the fluorescent light emitting layer 3, Alq 3 , ADN, BDAF, TBADN or the like can be used. C545T, DMQA, coumarin 6, rubrene or the like can be used as the fluorescent green light emitting dopant. As the fluorescent blue light emitting dopant, TBP, BCzVBi, perylene or the like can be used. As the fluorescent red light emitting dopant, DCJTB or the like can be used. Further, it is also preferable to use a charge transfer assisting dopant for the light emitting layer 3 of fluorescence, and for example, NPD, TPD, Spiro-TAD or the like can be used. The total doping concentration of the combination of the light emitting dopant and the charge transfer assisting dopant can be 1 to 30% by mass.
  • the intermediate layer 5 BCP: Li, ITO, NPD: MoO 3 , Liq: Al or the like can be used.
  • the intermediate layer 5 may have a two-layer structure in which the first layer made of BCP: Li is located on the anode side, and the second layer made of ITO is located on the cathode side.
  • the intermediate layer 5 may be made of a metal thin film.
  • the metal thin film can transmit light.
  • the intermediate layer 5 can be formed of Ag, Al or the like.
  • hole injection layer CuPc, MTDATA, TiOPC, HAT-CN6 or the like can be used.
  • a hole transporting organic material doped with an acceptor may be used for the hole injecting layer.
  • the acceptor such as MoO 3, V 2 O 5, F4TCNQ are exemplified.
  • TPD hole transport layer 6B
  • NPD NPD
  • TPAC DTASi
  • a triarylamine compound or the like can be used as the hole transport layer 6B.
  • the electron transporting layer 6A it is possible to use BCP, TAZ, BAlq, etc. Alq 3, OXD7, PBD.
  • lithium, sodium, cesium, calcium in the organic layer in addition to fluorides or oxides of alkali metals or alkaline earth metals such as LiF, Li 2 O, MgO, Li 2 CO 3, etc. and carbonates. Layers doped with alkali metals or alkaline earth metals, such as, can be used.
  • CBP represents 4,4′-N, N′-dicarbazolebiphenyl.
  • Alq 3 represents tris (8-oxoquinoline) aluminum (III).
  • TBADN represents 2-t-butyl-9,10-di (2-naphthyl) anthracene.
  • Ir (ppy) 3 represents factory (2-phenylpyridine) iridium.
  • Btp 2 Ir (acac) represents bis- (3- (2- (2-pyridyl) benzothienyl) mono-acetylacetonate) iridium (III)).
  • C545T is coumarin C545T, and 10-2- (benzothiazolyl) -2,3,6,7-tetrahydro-1,1,7,7-tetramethyl-1H, 5H, 11H- (1)
  • Benzopyropyrano (6,7, -8-ij) quinolizine-11-one is represented.
  • TBP stands for 1-tert-butyl-perylene.
  • NPD represents 4,4'-bis [N- (naphthyl) -N-phenyl-amino] biphenyl.
  • BCP stands for 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline.
  • CuPc represents copper phthalocyanine.
  • TPD represents N, N'-bis (3-methylphenyl)-(1,1'-biphenyl) -4,4'-diamine.
  • an organic EL element of the layer configuration shown in FIG. 1 can be manufactured by sequentially forming films and laminating the above materials in an appropriate order by an appropriate method.
  • the lamination can usually be performed from the substrate 7 side.
  • each electrode can be, for example, about 10 to 300 nm.
  • the thickness between the light transmitting electrode 1 and the light reflecting electrode 2 can be, for example, about 10 to 1000 nm, and preferably about 50 to 500 nm.
  • coating method etc. can be mentioned.
  • the thickness in the plane of each layer approaches uniform.
  • variation in thickness is reduced by appropriately adjusting the evaporation source angle, the distance between the substrate and the evaporation source (height), and the distance between the substrate rotation center and the evaporation source (offset). It is possible to obtain a layer having desired film thickness conditions.

Abstract

　三つの発光ユニット４を備える。三つの発光ユニット４のうちの二つの発光ユニット４は、同系色に発光し、かつ相互に輝度寿命の異なる同系色発光ユニット４Ｓである。三つの発光ユニット４のうちの残りの一つの発光ユニット４は、同系色とは異なる色に発光し、かつ輝度寿命が二つの同系色発光ユニット４Ｓのいずれの輝度寿命よりも短い異色発光ユニット４Ｄである。

Description

有機エレクトロルミネッセンス素子
　本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
　従来、複数の発光ユニットを有するマルチユニット構造の有機エレクトロルミネッセンス素子が知られている。
　例えば、特許文献１に記載の有機ＥＬ素子は、有機ＥＬ発光を呈する複数の発光ユニットが直列に接続されてなり、前記複数の発光ユニットの発光面の一部又は全部が重ねられて発光面を形成している。そして、前記複数の発光ユニットは、少なくとも２色以上の異なる発光色を呈する発光ユニットを有し、少なくとも一つの色を呈する前記発光ユニットを多段に形成し、前記発光面から前記異なる発光色を合成した所望の混色を得ている。
　また特許文献２に記載の有機電界発光素子は、積層された複数の有機発光層を備えた少なくとも１つの第１発光ユニットと、単層構造の有機発光層を備えた少なくとも１つの第２発光ユニットとを備えている。そして、前記各発光ユニットが、当該各発光ユニットに電荷を供給するための接続層を介して積層された状態で、陽極と陰極との間に狭持されている。
日本国特許出願公開番号特開２００５－１８３２１３ 日本国特許出願公開番号特開２００６－３２４０１６
　有機エレクトロルミネッセンス素子においては、経時的に発光色が変化しにくいことが重要である。発光色が変化すると、目的とする発光を得ることができなくなり、発光不良となる可能性がある。発光色は、光の色や強度によって人間が感じる個々の光の特質であり、色度として数値化することができる。そのため、有機エレクトロルミネッセンス素子を長寿命化させるためには、色度ができるだけ変化しないように設計することが求められる。
　しかしながら、従来の有機エレクトロルミネッセンス素子では使用により発光色のずれが生じ、複数の発光層を用いるものにおいては、発光層ごとに発光色のずれの度合が異なることとなって、色のバランスが崩れやすくなる。そのため、発光色の変化しにくい有機エレクトロルミネッセンス素子を作製することは容易ではない。
　本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、色度の経時変化を小さくすることができ、色ズレを抑制することができる有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することを目的とする。
　本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、
　三つの発光ユニットを備え、
　前記三つの発光ユニットのうちの二つの発光ユニットは、同系色に発光し、かつ相互に輝度寿命の異なる同系色発光ユニットであり、
　前記三つの発光ユニットのうちの残りの一つの発光ユニットは、前記同系色とは異なる色に発光し、かつ輝度寿命が前記二つの同系色発光ユニットのいずれの輝度寿命よりも短い異色発光ユニットであることを特徴とする。
　前記有機エレクトロルミネッセンス素子において、
　前記異色発光ユニットは、青色発光材料を含有する発光層を含むことが好ましい。
　前記有機エレクトロルミネッセンス素子において、
　前記異色発光ユニットは、蛍光発光材料を含有する発光層を含むことが好ましい。
　前記有機エレクトロルミネッセンス素子において、
　前記二つの同系色発光ユニットは、積層構造又は組成の異なる発光層を含むことが好ましい。
　前記有機エレクトロルミネッセンス素子において、
　前記二つの同系色発光ユニットは、リン光発光材料を含有する発光層を含むことが好ましい。
　前記有機エレクトロルミネッセンス素子において、
　前記二つの同系色発光ユニットは、赤色発光材料及び緑色発光材料の両方を含有する発光層を含むことが好ましい。
　前記有機エレクトロルミネッセンス素子において、
　前記二つの同系色発光ユニットの発光層に含有される発光材料のうちの少なくとも一つの発光材料が同じであることが好ましい。
　前記有機エレクトロルミネッセンス素子において、
　前記二つの同系色発光ユニットの発光層に含有される発光材料のうちの少なくとも一つの発光材料が異なっていることが好ましい。
　本発明によれば、色度の経時変化を小さくすることができ、色ズレを抑制することができる。
三段マルチユニット構造の有機エレクトロルミネッセンス素子の層構成を示す概略断面図である。 積層構造の異なる発光層を含む二つの同系色発光ユニットの輝度寿命を示すグラフである。 参考例の有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度寿命を示すグラフである。 実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度寿命を示すグラフである。 色ズレの経時変化を示すグラフである。 二段マルチユニット構造の有機エレクトロルミネッセンス素子の層構成を示す概略断面図である。
　以下、本発明の実施の形態を説明する。
　図１は有機エレクトロルミネッセンス素子（以下「有機ＥＬ素子」ともいう。）の実施形態の一例を示す。
　有機ＥＬ素子は、光透過性電極１と、光反射性電極２と、三つの発光ユニット４とを備えている。光反射性電極２は、光透過性電極１と対をなす電極である。発光ユニット４は、光透過性電極１と光反射性電極２との間に設けられている。発光ユニット４は、一以上の発光層３を有している。発光ユニット４が三つとなることで、発光色を調整して所望の色を作り出すことが容易になる。
　発光ユニット４とは、陽極と陰極とで挟んで電圧を印加すれば発光する機能を有する積層構造のことである。以下、この積層構造を「有機ＥＬ層」と呼ぶことがある。発光ユニット４を複数有する有機ＥＬ素子の構造は、マルチユニット構造と呼ばれている。マルチユニット構造とは、一つの陽極と一つの陰極との間に、厚み方向に重なる複数の発光ユニット４が電気的に直列接続して配置された構造である。図１に示す実施形態の有機ＥＬ素子は、三つの発光ユニット４を備えているので、三段マルチユニット構造を有する。以下ではこの有機ＥＬ素子を３ユニットマルチ素子ともいう。また、図６に示す参考例の有機ＥＬ素子は、二つの発光ユニット４を備えているので、二段マルチユニット構造を有する。以下ではこの有機ＥＬ素子を２ユニットマルチ素子ともいう。なお、発光ユニット４が一つの有機ＥＬ素子はシングルユニット構造である。
　マルチユニット構造の有機ＥＬ素子においては、隣り合う発光ユニット４と発光ユニット４との間には、通常、中間層５が設けられる。中間層５は、隣接する各発光ユニット４に電荷を注入する機能を有する層である。中間層５を設けることにより、各発光ユニット４において良好に発光することが可能になる。中間層５は、電極的な機能を発揮し得るもので、電荷発生層とも呼ばれる。中間層５は、陽極側に電子を注入し、陰極側にホール（正孔）を注入する機能を有する。光透過性電極１側が陽極の場合、中間層５は、光透過性電極１側に隣接する発光ユニット４に電子を注入する機能を有する。光反射性電極２が陰極の場合、中間層５は、光反射性電極２側の発光ユニット４にホール（正孔）を注入する機能を有する。図１に示す実施形態においては、隣り合う二つの発光ユニット４の間に中間層５が一つずつ設けられている。
　有機ＥＬ素子は基板７を備えていてもよい。その場合、光透過性電極１から光反射性電極２までの積層体によって構成される発光積層体は、基板７の表面に形成される。基板７は発光積層体を支持する基材となる。図１に示す実施形態においては、基板７の表面に光透過性電極１が形成されている。この場合、基板７は光透過性を有することが好ましい。それにより光を外部に取り出すことができる。基板７側から光を取り出す構造は、ボトムエミッション構造と呼ばれる。また、有機ＥＬ素子は、図１に示す実施形態とは別の構造として、基板７の表面に光反射性電極２が形成されている構造であってもよい。この場合、図１において、図示された基板７を消去して、光反射性電極２の上方に基板７を描画すれば、図１に示す実施形態の変形例として、上記の積層構造が描かれる。光反射性電極２側に基板７を設ける場合、基板７は透明でなくてもよい。光は基板７とは反対側から取り出される。基板７とは反対側から光を取り出す構造は、トップエミッション構造と呼ばれる。有機ＥＬ素子は、ボトムエミッション構造であっても、トップエミッション構造であってもよい。ただし、基板７の表面に光透過性電極１を設けるボトムエミッション構造の方が、照明用の発光装置として有利である。
　三つの発光ユニット４のうちの二つの発光ユニット４は、同系色発光ユニット４Ｓであり、残りの一つの発光ユニット４は、異色発光ユニット４Ｄである。
　二つの同系色発光ユニット４Ｓは、同系色に発光するように構成されている。同系色とは、例えば色相環で隣り合う色や近い位置にある色のことをいうが同色でもよい。具体的には、二つの発光ユニット４の重み平均発光波長の差が２０ｎｍ未満である場合、これらの発光ユニット４は同系色発光ユニット４Ｓとなる。
　ここで、重み平均発光波長とは、発光波長の強度のスペクトル（発光スペクトル）を測定して得たスペクトル強度の積分を用いて算出される波長であり、下記の式（１）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 　上記の式（１）において、λは波長（ｎｍ）であり、Ｐ（λ）は各波長におけるスペクトル強度を表す。
　さらに二つの同系色ユニット４Ｓは、相互に輝度寿命が異なっている。すなわち、一方の同系色ユニット４Ｓの輝度寿命は長く、他方の同系色ユニット４Ｓの輝度寿命は短い。
　また異色発光ユニット４Ｄは、上記の同系色とは異なる色に発光するように構成されている。上記の同系色とは異なる色であればよいので、例えば上記の同系色と色相環で正反対の位置にある色（補色）や正反対の色の隣近辺の色（反対色）等を挙げることができる。具体的には、異色発光ユニット４Ｄの重み平均発光波長と、二つの同系色発光ユニット４Ｓの各重み平均発光波長との差が１００ｎｍ以上であればよい。
　さらに異色発光ユニット４Ｄの輝度寿命は、二つの同系色発光ユニット４Ｓのいずれの輝度寿命よりも短い。すなわち、異色発光ユニット４Ｄの輝度寿命は、二つの同系色発光ユニット４Ｓのうちの輝度寿命の短いものよりもさらに短い。
　光反射性電極２に最も近い発光ユニット４及びこれに隣り合う発光ユニット４は、同系色発光ユニット４Ｓであることが好ましい。同系色発光ユニット４Ｓは、複数の発光層３を有していても、単層の発光層３を有していてもよい。単層の発光層３には、単一の発光材料が含まれていても、複数の発光材料が含まれていてもよい。図１に示す実施形態においては、同系色発光ユニット４Ｓは複数の発光層３を有している。光反射性電極２に最も近い同系色発光ユニット４Ｓは、輝度寿命が長い方でも短い方でもよい。
　光透過性電極１に最も近い発光ユニット４は、異色発光ユニット４Ｄであることが好ましい。異色発光ユニット４Ｄは、複数の発光層３を有していても、単層の発光層３を有していてもよい。単層の発光層３には、単一の発光材料が含まれていても、複数の発光材料が含まれていてもよい。図１に示す実施形態においては、異色発光ユニット４Ｄは単層の発光層３を有している。
　有機ＥＬ素子において、複数の発光層３は、赤色発光層３Ｒ、緑色発光層３Ｇ、及び、青色発光層３Ｂを含むことが好ましい。赤緑青（ＲＧＢ）の三色の発光層３を備えることにより、種々の色を作り出すことができる。特に、これら色を混合することにより白色発光が可能である。有機ＥＬ素子では、白色発光により、面状の照明装置を形成することができる。赤色発光層３Ｒは赤色発光材料を含む発光層３である。緑色発光層３Ｇは緑色発光材料を含む発光層３である。青色発光層３Ｂは青色発光材料を含む発光層３である。
　青色の発光材料とは、４２０ｎｍ以上５００ｎｍ未満の波長領域に最も強度が大きいスペクトルを示す発光材料をいう。緑色の発光材料とは、５００ｎｍ以上５９０ｎｍ未満の波長領域に最も強度が大きいスペクトルを示す発光材料をいう。赤色の発光材料とは、５９０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の波長領域に最も強度が大きいスペクトルを示す発光材料をいう。発光材料は、厳密には、例えば橙色など、赤緑青以外の発光色も存在し得るが、その場合であっても、本明細書では、発光色を三色で区分し、上記の波長領域の色の定義に入る限り、その色を呈するとみなす。
　有機ＥＬ素子では、二つの同系色発光ユニット４Ｓは、赤色発光材料及び緑色発光材料の両方を含有する発光層３を含むことが好ましい。このように、同系色ユニット４Ｓの発光層３が赤色発光材料及び緑色発光材料の両方を含有することで、赤から緑へのエネルギー移動が起こり、より発光効率を高くすることができ、それに伴って寿命も向上させることができる。さらにこの場合、異色発光ユニット４Ｄが青色発光材料を含有する発光層３を含めば、有機ＥＬ素子は赤緑青（ＲＧＢ）の三色の発光層３を備えることができ、種々の色を作り出すことができる。図１に示す実施形態においては、各同系色発光ユニット４Ｓは、赤色発光材料を含有する赤色発光層３Ｒと、緑色発光材料を含有する緑色発光層３Ｇとを積層して含んでいる。光透過性電極１側に赤色発光層３Ｒを配置し、光反射性電極２側に緑色発光層３Ｇを配置しているが、逆でもよい。図示省略しているが、単層の発光層３が赤色発光材料及び緑色発光材料の両方を含有していてもよい。
　二つの同系色発光ユニット４Ｓは、積層構造又は組成の異なる発光層３を含むことが好ましい。例えば、図２は、同系色発光ユニット４Ｓが赤色発光層３Ｒ及び緑色発光層３Ｇを含む場合において、これらの発光層３を積層する順番を変更して積層構造を異ならせたときの各同系色発光ユニット４Ｓの輝度寿命を示すグラフである。横軸は経過時間、縦軸は相対輝度（初期輝度をＬ０、輝度をＬとすると、Ｌ／Ｌ０に相当する）を表す。図２において、「赤色発光層／緑色発光層」は、光取り出し側に赤色発光層３Ｒを配置し、その反対側に緑色発光層３Ｇを配置した場合の輝度劣化曲線を示す。逆に、「緑色発光層／赤色発光層」は、光取り出し側に緑色発光層３Ｇを配置し、その反対側に赤色発光層３Ｒを配置した場合の輝度劣化曲線を示す。「赤色発光層／緑色発光層」及び「緑色発光層／赤色発光層」のいずれの場合も、初期輝度が同じになるように定電流駆動試験を行った。図２から明らかなように、「赤色発光層／緑色発光層」の方が輝度寿命が長く、「緑色発光層／赤色発光層」の方が輝度寿命が短いことが分かる。このように、積層構造を異ならせることによって、二つの同系色発光ユニット４Ｓが同一材料で形成されていても、これらの輝度寿命を容易に異ならせることができる。また、発光材料の種類及びドープ濃度など組成を異ならせることによっても、二つの同系色発光ユニット４Ｓの輝度寿命を異ならせることができる。
　また、二つの同系色発光ユニット４Ｓの発光層３に含有される発光材料のうちの少なくとも一つの発光材料が同じでもよい。このように、複数の発光材料のうちの一部の発光材料が同じでも、残りの発光材料が異なっていれば、二つの同系色発光ユニット４Ｓの輝度寿命を容易に異ならせることができる。また複数の発光材料のうちの全部の発光材料が同じであっても、上記のように積層構造を異ならせれば、二つの同系色発光ユニット４Ｓの輝度寿命を容易に異ならせることができる。
　また、二つの同系色発光ユニット４Ｓの発光層３に含有される発光材料のうちの少なくとも一つの発光材料が異なっていればよい。このように、複数の発光材料のうちの一部の発光材料が異なっていれば、二つの同系色発光ユニット４Ｓの輝度寿命を容易に異ならせることができる。もちろん、複数の発光材料のうちの全部の発光材料が異なっていれば、二つの同系色発光ユニット４Ｓの輝度寿命を容易に異ならせることができる。
　また、二つの同系色発光ユニット４Ｓは、リン光発光材料を含有する発光層３を含むことが好ましい。図１に示す実施形態においては、各同系色発光ユニット４Ｓは、赤色発光材料を含有する赤色発光層３Ｒと、緑色発光材料を含有する緑色発光層３Ｇとを積層して含んでいる。この場合、例えば、赤色発光材料及び緑色発光材料の一方又は両方をリン光発光材料とすれば、有機ＥＬ素子の発光効率を向上させることができる。
　また有機ＥＬ素子では、異色発光ユニット４Ｄは、青色発光材料を含有する発光層３を含むことが好ましい。この場合、二つの同系色発光ユニット４Ｓが赤色発光材料及び緑色発光材料を含有する発光層３を含めば、有機ＥＬ素子は赤緑青（ＲＧＢ）の三色の発光層３を備えることができ、種々の色を作り出すことができる。
　また異色発光ユニット４Ｄは、蛍光発光材料を含有する発光層３を含むことが好ましい。この場合、二つの同系色発光ユニット４Ｓがリン発光材料を含有する発光層３を含めば、異色発光ユニット４Ｄの輝度寿命を二つの同系色発光ユニット４Ｓの輝度寿命よりも短くしやすい。また蛍光発光材料は、一般的に所望の発光スペクトルと寿命を兼ね備えた実用性の高いものが多いため、有機ＥＬ素子において、良好な発光色を有する白色発光が実現可能となる。
　図１に示す有機ＥＬ素子においては、赤色発光層３Ｒを二つの同系色発光ユニット４Ｓに分けて配置させている。そのため、各同系色発光ユニット４Ｓ内においては赤色発光層３Ｒの厚みを薄くすることが可能である。ここで、複数の発光層３を有する有機ＥＬ素子においては、二つ以上の発光層３が直接積層する構造が形成され得る。その場合、短波長の発光材料の発光層３と長波長の発光材料の発光層３とが隣接すると、短波長の層のエネルギーが長波長の層に吸収されてしまい、短波長の発光が相対的に弱くなると共に長波長の発光が強くなりすぎる現象（過剰発光）が生じ得る。発光材料の波長の高低は相対的である。三色の発光のうち、より長波長の発光となるのは、赤色の発光材料である。三色の発光のうち、より短波長の発光となるのは、青色の発光材料である。そのため、三色の発光層３を単に積層しただけでは、赤色が強くなりすぎると共に、青色や緑色が弱くなるおそれがある。そこで、赤色発光層３Ｒを二つの同系色発光ユニット４Ｓに分けて配置している。すると、全体として得たい赤色を複数の赤色発光層３Ｒで合わせて形成することができ、各赤色発光層３Ｒの厚みを薄くすることができる。そして、赤色発光層３Ｒの厚みを緑色発光層３Ｇよりも薄くすることによって、緑色の層のエネルギーが赤色の層に吸収されるといった現象を抑制することができる。そのため、色調整を容易に行うことができると共に、発光効率を向上させることができる。また、短波長発光の発光層３のエネルギー吸収が抑制されるため、より低電圧での駆動が可能になる。
　また、赤色発光層３Ｒを二つの同系色発光ユニット４Ｓに分散させると、発光ユニット４ごとの経時的な色の変化、いわゆる色ズレを抑制することができる。上記のように赤色発光層３Ｒは他の発光層３のエネルギーを吸収し得る。すると、赤色発光層３Ｒの厚みが厚いと、発光のバランスがくずれやすくなり、発光ユニット４間の色ズレの程度の差が大きくなって、全体としての色ズレが大きくなる可能性がある。しかしながら、赤色発光層３Ｒを二つの同系色発光ユニット４Ｓに分散させることによって、発光ユニット４間の経時的な色ズレの差を抑制することができるため、全体としての発光の色ズレを抑えることができ、長寿命な有機ＥＬ素子を得ることができる。
　図１に示す実施形態では、三つの発光ユニット４のうちの二つの発光ユニット４が赤色発光層３Ｒを含んでいるが、三つ全ての発光ユニット４が赤色発光層３Ｒを含んでいてもよい。
　三つの発光ユニット４のうちの一つの発光ユニット４のみが、青色発光層３Ｂを含むことが好ましい一態様である。図１に示す実施形態では、異色発光ユニット４Ｄは青色発光層３Ｂを有しており、二つの同系色発光ユニット４Ｓは青色発光層３Ｂを有していない。青色発光材料の発光には他の発光色に比べて高いエネルギーを要する場合がある。この場合、青色発光層３Ｂは抵抗値が他の色の発光層３より高いといってもよい。青色発光層３Ｂが複数の発光ユニット４に配置されていると、発光ユニット４ごとに青色発光材料を発光させることになるため、抵抗が上がって駆動電圧が高くなるおそれがある。そこで、青色発光層３Ｂを一つの発光ユニット４のみに形成することによって、青色発光層３Ｂの数が少なくなって駆動電圧が高くなることを抑制することができる。
　発光層３は、発光ドーパント（発光材料）と、発光ドーパントを受け入れる媒質となるホストとによって構成され得る。発光ドーパントは、リン光の発光材料、及び、ケイ光（蛍光）の発光材料などによって構成される。青色発光材料はリン光発光材料であることが好ましい。それにより、低電圧駆動が可能になる。また、赤色発光材料はリン光発光材料であることが好ましい。また、緑色発光材料はリン光発光材料であることが好ましい。通常、リン光発光材料よりも、ケイ光発光材料の方が発光に多くのエネルギーを要する。そのため、リン光発光材料を用いることが好ましい。リン光発光材料を用いることにより、光取り出し効率を高めることができるとともに、低電圧化が容易になる。複数の発光層３に含まれる発光材料の全てがリン光発光材料であることがさらに好ましい。いわゆるオールリン光の有機ＥＬ素子である。それにより、低電圧駆動の有機ＥＬ素子を構成することができる。なお、発光材料（ドーパント）としては、いわゆるリン光及びケイ光にカテゴリー分けされるもの以外のドーパントを用いてもよい。例えば、近年、リン光のエネルギーレベルからケイ光のエネルギーレベルに遷移して発光する発光材料が開発されているが、そのような発光材料を用いてもよい。
　青色発光材料として、４６０ｎｍ以上５００ｎｍ未満の波長領域に最も強度が大きいスペクトルを示す発光材料を用いることが好ましい。それにより、高い効率の白色の発光が得やすくなる。赤緑青の三つの色の混合により作り出される色は、例えば色度座標によってチャート化することができる。例えば、色のチャートは、色座標ｕ’ｖ’によって表される色度図となる。複数の色を用いる場合、各色の波長と強度とにより導出されたポイントとして色が規定され得る。このポイントが色度図の白色領域に入ると白色発光を行うことが可能である。色度図においては、赤緑の波長の位置よりも青の波長の位置が白色領域に入るためには重要である。そこで、４６０ｎｍ以上の青色発光材料を用いた場合には、同じ発光エネルギーに対しより高い輝度が得られるため、より高い効率の白色の発光を得やすくすることができる。もちろん、４００ｎｍ以上４６０ｎｍ未満の波長領域に最も強度が大きいスペクトルを示す青色発光材料を用いても、赤緑の調整や、青色の発光スペクトルの調整により白色を作り出すことは可能であるので、このような青色発光材料を用いてもよい。また、４６０ｎｍ未満の青色発光材料を用いた場合、作り出す白色の色温度領域が広がる効果を得やすくなるため、白色の発光の自由度を大きくすることが可能になる。
　赤緑青の三色の混合により作り出される発光色は、各発光材料の発光スペクトルの積分値に依存する。発光スペクトルの積分値が所望の比率になることにより、発光色の白色化が容易に行われる。発光強度の比率としては、赤色発光スペクトルの積分値：緑色発光スペクトルの積分値：青色発光スペクトルの積分値の比が２：１：１程度となることが好ましい。それにより、より容易に白色の発光を実現することができる。４６０ｎｍ以上５００ｎｍ未満の波長領域に最も強度が大きいスペクトルを示す青色発光材料を用いる場合、前記の積分値の比率をより容易に達成することができる。また、４６０ｎｍ未満の青色発光材料を用いた場合には、白色の発光を得るために、青発光強度が全体（１００％）に対して２５％未満になってもよい。ここで、赤色発光スペクトルの積分値の比率が高いということは、赤色発光層３Ｒの合計厚みを他の発光層３よりも比較的厚くすることが求められるということである。しかしながら、前記したように、赤色発光層３Ｒの厚みが厚いと、エネルギー吸収が起きやすくなる。そこで、発光色を白色にするためには、赤色発光層３Ｒを分割して複数の発光ユニット４に配置することが好ましい。なお、各色の発光スペクトルの積分値は、各色の発光強度とほぼ等しいと考えてよい。
　一つの発光ユニット４が複数の発光層３を有する場合、厚みの薄い発光層３と厚みの厚い発光層３が形成され得る。このとき、例えば、薄い層の厚みは、厚い層の厚みの４／５以下にすることができる。好ましくは、薄い層の厚みは、厚い層の厚みの３／４以下にすることができる。より好ましくは、薄い層の厚みは、厚い層の厚みの２／３以下にすることができる。さらに好ましくは、薄い層の厚みは、厚い層の厚みの１／２以下にすることができる。例えば、赤色発光層３Ｒと緑色発光層３Ｇとの積層構造の場合、赤色発光層３Ｒの厚みを１０ｎｍ以下にし、緑色発光層３Ｇの厚みを２０ｎｍ以上にすることができる。ただし、特定の色の発光層３の厚みが薄くなりすぎると、所望の発光を得られなくなるおそれがある。そのため、好ましくは、薄い層の厚みは、厚い層の厚みの１／４以上にすることができる。より好ましくは、薄い層の厚みは、厚い層の厚みの１／３以上にすることができる。また、発光を得やすくするため、薄い層の厚みは、厚い層の厚みの１／２以上にしたり、２／３以上にしたりしてももちろんよい。
　各発光層３の厚みは、所望の発光を得るためには、１ｎｍ以上であることが好ましく、５ｎｍ以上であることが好ましく、７ｎｍ以上であることがより好ましい。また、各発光層３の厚みは、発光効率などの観点から、１００ｎｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以下であることが好ましく、４０ｎｍ以下であることがより好ましい。一の青色発光層３Ｂの厚みは２０ｎｍ以上であることが好ましい。それにより、光取り出し性がよく、低電圧駆動可能で、色ズレを抑制した素子を得やすくすることができる。また、一の赤色発光層３Ｒの厚みは２０ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以下であることがより好ましい。それにより、光取り出し性がよく、低電圧駆動可能で、色ズレを抑制した素子を得やすくすることができる。図１に示す有機ＥＬ素子では複数の赤色発光層３Ｒが設けられるが、これらの赤色発光層３Ｒは分離して異なる発光ユニット４に配置されるため、赤色の強度は合算になる。そのため、赤色発光層３Ｒの厚みを薄くしても、所望の発光色（特に白色）を得ることが可能である。
　なお、このような発光層３の厚みの関係は、一つの発光ユニット４内においての関係であってよい。例えば、一の発光ユニット４内の赤色発光層３Ｒの厚みが、他の発光ユニット４内の青色発光層３Ｂ又は緑色発光層３Ｇの厚みよりも厚くなってもよい。エネルギー吸収は隣接する発光層３同士において強く生じるからである。また、一般的に、発光層３の位置や厚みにより光学干渉の影響が異なるため、発光層３の厚みは発光ユニット４ごとに設計されればよいからである。
　上記のように、図１に示す有機ＥＬ素子では、三つの発光ユニット４のうちの二つの発光ユニット４は、同系色発光ユニット４Ｓである。この場合、二つの同系色発光ユニット４Ｓの発光層３を形成する際に同じ発光材料を用いてもよい。それにより、材料の数を減らすことができ、また、積層プロセスもより簡単にすることができるため、より安価で容易に製造をすることができる。上記の有機ＥＬ素子では、複数の赤色発光層３Ｒが複数の発光ユニット４に分けて配置されるので、赤色発光材料が同じ材料となってもよい。また上記の有機ＥＬ素子では、複数の緑色発光層３Ｇが複数の発光ユニット４に分けて配置されるので、緑色発光材料が同じ材料となってもよい。二色以上の同色の発光層３が複数の発光ユニット４に分けて配置される場合は、その一部の色が同じ材料となってもよい。同色となった全ての発光層３において、同色の発光層３が同じ発光材料でもよい。また、発光材料（ドーパント）だけでなくホストも同じになってもよい。例えば、図１に示す実施形態では、二つの同系色発光ユニット４Ｓに赤緑の二色の発光層３が設けられており、両方の発光ユニット４における、赤色発光層３Ｒ、緑色発光層３Ｇのそれぞれが同じ材料で形成されていてもよい。ただし、この場合には発光層３の積層構造を異ならせるなどして、二つの同系色発光ユニット４Ｓの輝度寿命を異ならせる。なお、同色の発光層３が異なる発光ユニット４に存在する場合、同色の発光層３の厚みは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。一般的に、発光層３の位置や厚みにより光学干渉の影響が異なるため、発光層３の厚みは発光ユニット４ごとに設計されればよいからである。
　発光ユニット４内の発光層３以外の部分には、有機ＥＬ素子を駆動可能にさせる適宜の層が形成され得る。例えば、電荷輸送層６である。図１に示す実施形態では、電荷輸送層６が図示されている。電荷輸送層６は、ホール又は電子を注入したり輸送したりする層であってよい。電荷輸送層６は、電子輸送層６Ａと正孔輸送層６Ｂとによって主に構成される。発光ユニット４内においては、発光層３の陽極側（本例では光透過性電極１側）には正孔輸送層６Ｂが配置され、発光層３の陰極側（本例では光反射性電極２側）には電子輸送層６Ａが配置されることが好ましい。なお、発光層３と電極とが直接接したり、発光層３と中間層５とが直接接したりしても、所望の発光を得られるのであれば、電荷輸送層６は、適宜の箇所でなくてもよい。また、電荷輸送層６は、正孔注入層又は電子注入層などの適宜の層を備えてもよい。正孔注入層は正孔輸送層６Ｂの陽極側に形成することができる。電子注入層は電子輸送層６Ａの陰極側に形成することができる。
　光透過性電極１及び光反射性電極２は一対をなす電極である。これらの電極のうち、一方が陽極で、他方が陰極を構成する。それにより、有機ＥＬ素子が駆動可能になる。図１に示す実施形態では、光透過性電極１で陽極を構成し、光反射性電極２で陰極を構成することができる。その場合、光取り出し性の高い素子を形成しやすくすることができる。もちろん、光透過性電極１で陰極を構成し、光反射性電極２で陽極を構成するようにしてもよい。
　基板７と光透過性電極１との間には、光取り出し層が設けられてもよい。光取り出し層は、基板７での全反射を抑え、外部に光をより多く取り出す機能を有する層である。光取り出し層は、基板７と有機ＥＬ層との間の屈折率差を低減する構造であってよい。屈折率差の低減により全反射を抑制して光を取り出すことができる。また、光取り出し層は、光散乱構造であってもよい。光を散乱させることにより光の方向を変更させて全反射を抑制して光を取り出すことができる。光取り出し層は、例えば、低屈折率層と高屈折率層との積層構造により形成することができる。あるいは、光取り出し層は、例えば、二つの層の界面の凹凸構造により形成することができる。あるいは、光取り出し層は、例えば、光散乱粒子を分散した層により形成することができる。
　基板７の光透過性電極１とは反対側（素子外部側）の表面には、光取り出し構造が設けられてもよい。光取り出し構造は、光散乱構造で構成することができる。例えば、光散乱粒子の層を設けたり、基板７の表面に微細な凹凸構造を設けたりすることにより、光取り出し構造を形成することができる。
　ところで、図６に示す有機ＥＬ素子は、光反射性電極２に近い発光ユニット４としてリン光ユニットを配置し、光透過性電極１に近い発光ユニット４として蛍光ユニットを配置した２ユニットマルチ素子（参考例）である。上記のリン光ユニットは、光反射性電極２側に緑色発光層３Ｇを配置し、光透過性電極１側に赤色発光層３Ｒを配置して有しており、いずれの発光層３もリン光発光材料を含有している。また上記の蛍光ユニットは、蛍光発光材料を含有する青色発光層３Ｂを有している。
　図３は、上記の２ユニットマルチ素子全体の輝度寿命、リン光ユニット単体の輝度寿命、蛍光ユニット単体の輝度寿命を示すグラフである。
　これに対して、図１に示す有機ＥＬ素子は、光反射性電極２に近い発光ユニット４としてリン光ユニットを配置し、これに隣り合う発光ユニット４として別のリン光ユニットを配置し、光透過性電極１に近い発光ユニット４として蛍光ユニットを配置した３ユニットマルチ素子（実施例）である。上記の二つのリン光ユニットは、同系色発光ユニット４Ｓであり、光反射性電極２側に緑色発光層３Ｇを配置し、光透過性電極１側に赤色発光層３Ｒを配置して有しており、いずれの発光層３もリン光発光材料を含有している。ただし、光反射性電極２に近いリン光ユニットの輝度寿命は長く、これに隣り合うリン光ユニットの輝度寿命は短い。以下では便宜上、前者を長寿命リン光ユニットといい、後者を短寿命をリン光ユニットという。上記の２ユニットマルチ素子におけるリン光ユニットと、３ユニットマルチ素子における長寿命リン光ユニットとは同じものであり、両者の輝度寿命は同じである。また上記の蛍光ユニットは、２ユニットマルチ素子における蛍光ユニットと同じものである。このように、実施例の３ユニットマルチ素子は、参考例の２ユニットマルチ素子に、同系色に発光し、かつ輝度寿命が短い別のリン光ユニット（短寿命リン光ユニット）を追加した構造をとっている。
　図４は、上記の３ユニットマルチ素子全体の輝度寿命、長寿命リン光ユニット単体の輝度寿命、短寿命リン光ユニット単体の輝度寿命、蛍光ユニット単体の輝度寿命を示すグラフである。
　図５は、上記の２ユニットマルチ素子（参考例）及び３ユニットマルチ素子（実施例）の色ズレの経時変化を示すグラフである。横軸は経過時間、縦軸は色ズレ（△ｕ’ｖ’）を表す。なお、色ズレは素子の発光面の法線に対して６０°の方向から発光面を観察した場合の表示色の基準白色からの色ズレである。△ｕ’ｖ’は、色度座標ｕ’の変位△ｕ’の二乗と色度座標ｖ’の変位△ｖ’の二乗との和の１／２乗である。
　図３と図４とを対比すると、短寿命リン光ユニットが追加されたことにより、３ユニットマルチ素子全体の輝度寿命は、２ユニットマルチ素子全体の輝度寿命よりも短くなっている。
　しかし、図５から明らかなように、一定時間経過後において、△ｕ’ｖ’の値は、参考例の２ユニットマルチ素子に比べて、実施例の３ユニットマルチ素子の方が小さいことから、参考例よりも実施例の方が色ズレを抑制できることが分かる。すなわち、実施例では、短寿命リン光ユニットを電極間に追加挿入することで、同系色発光ユニット４Ｓの赤緑色ユニットとしての寿命を、異色発光ユニット４Ｄの青色ユニットとしての寿命に近づけることができ、相対的な色変化を抑制することが可能となる。このように、本実施形態の有機ＥＬ素子よれば、色度の経時変化を小さくすることができ、色ズレを抑制することができる。よって、照明パネルなどに好適に用いることができる。
　以下、上記で説明した有機ＥＬ素子に用いる材料、及び、有機ＥＬ素子の製造について説明する。
　基板７としては、有機ＥＬ素子を形成するのに適した適宜の基板材料を用いることができる。例えば、ガラス基板、樹脂基板などを用いることができる。ガラス基板を用いれば、光取り出し性が高く強度のある透明基板を簡単に得ることができる。
　電極（陽極及び陰極）は適宜の導電性材料を用いることにより、光透過性電極１又は光反射性電極２として形成することができる。
　陽極としては、仕事関数の大きい金属、合金、電気伝導性化合物、あるいはこれらの混合物からなる電極材料を用いることが好ましい。陽極から光を取り出す場合、透明導電膜により陽極を構成することができる。陽極の構成としては、例えば、金属薄膜、透明金属酸化物膜、有機導電膜などを例示できる。陽極の材料としては、例えば、金などの金属、ＣｕＩ、ＩＴＯ（インジウム－スズ酸化物）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ、ＩＺＯ（インジウム－亜鉛酸化物）等、ＰＥＤＯＴ、ポリアニリン等の導電性高分子及び任意のアクセプタ等でドープした導電性高分子、カーボンナノチューブなどの導電性光透過性材料などを用いることができる。ＩＴＯなどを用いれば導電性の高い透明電極を形成することができる。
　また、陰極としては、仕事関数の小さい金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物からなる電極材料を用いることが好ましい。陰極の材料としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属等、およびこれらと他の金属との合金、などを挙げることができる。陰極の材料の具体例としては、例えば、アルミニウム、銀、ナトリウム、ナトリウム－カリウム合金、リチウム、マグネシウム、マグネシウム－銀混合物、マグネシウム－インジウム混合物、アルミニウム－リチウム合金を例として挙げることができる。さらに金属等の導電材料を１層以上積層して用いてもよい。例えば、アルカリ金属／Ａｌの積層、アルカリ土類金属／Ａｌの積層、アルカリ土類金属／Ａｇの積層、マグネシウム－銀合金／Ａｇの積層などが例として挙げられる。アルミニウム、銀などを用いれば反射性の高い電極を構成することができる。
　発光層３は、ドーパント化合物（発光ドーパント）であるゲスト材料と、ドーパント化合物を含有させるホスト材料とを含んで形成される。
　リン光の発光層３のホストとしては、ＣＢＰ、ＣｚＴＴ、ＴＣＴＡ、ｍＣＰ、ＣＤＢＰなどを用いることができる。リン光緑色の発光ドーパントとしては、Ｉｒ（ｐｐｙ）３、Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｍｐｐｙ）３などを用いることができる。リン光赤色の発光ドーパントとしては、Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、Ｂｔ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ＰｔＯＥＰなどを用いることができる。リン光青色の発光ドーパントとしては、ＦＩｒ（ｐｉｃ）などを用いることができる。リン光発光ドーパントのドープ濃度は１～４０質量％にすることができる。
　蛍光の発光層３のホストとしては、Ａｌｑ３、ＡＤＮ、ＢＤＡＦ、ＴＢＡＤＮなどを用いることができる。蛍光緑色の発光ドーパントとしては、Ｃ５４５Ｔ、ＤＭＱＡ、ｃｏｕｍａｒｉｎ６、ｒｕｂｒｅｎｅなどを用いることができる。蛍光青色の発光ドーパントとしては、ＴＢＰ、ＢＣｚＶＢｉ、ｐｅｒｙｌｅｎｅなどを用いることができる。蛍光赤色の発光ドーパントとしては、ＤＣＪＴＢなどを用いることができる。また、蛍光の発光層３には、電荷移動補助ドーパントを用いることも好ましく、例えば、ＮＰＤ、ＴＰＤ、Ｓｐｉｒｏ－ＴＡＤなどを用いることができる。発光ドーパントと電荷移動補助ドーパントとを合わせた合計のドープ濃度は１～３０質量％にすることができる。
　中間層５としては、ＢＣＰ：Ｌｉ、ＩＴＯ、ＮＰＤ：ＭｏＯ３、Ｌｉｑ：Ａｌなどを用いることができる。例えば、中間層５を、ＢＣＰ：Ｌｉからなる第１層を陽極側に、ＩＴＯからなる第２層を陰極側に配置した二層構成のものにすることができる。また、中間層５は金属薄膜により構成してもよい。金属薄膜は光を透過し得る。例えば、Ａｇ、Ａｌなどにより、中間層５を形成することができる。
　正孔注入層としては、ＣｕＰｃ、ＭＴＤＡＴＡ、ＴｉＯＰＣ、ＨＡＴ－ＣＮ６などを用いることができる。また、正孔注入層に、アクセプターをドープした正孔輸送有機材料を用いてもよい。アクセプターとしては、ＭｏＯ３、Ｖ２Ｏ５、Ｆ４ＴＣＮＱなどが例示される。
　正孔輸送層６Ｂとしては、ＴＰＤ、ＮＰＤ、ＴＰＡＣ、ＤＴＡＳｉ、トリアリールアミン系化合物などを用いることができる。
　電子輸送層６Ａとしては、ＢＣＰ、ＴＡＺ、ＢＡｌｑ、Ａｌｑ３、ＯＸＤ７、ＰＢＤなどを用いることができる。
　電子注入層としては、ＬｉＦ、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、Ｌｉ２ＣＯ３などのアルカリ金属やアルカリ土類金属のフッ化物や酸化物、炭酸化物の他に、有機物層にリチウム、ナトリウム、セシウム、カルシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属をドープした層を用いることができる。
　なお、上記の材料中、ＣＢＰは、４，４’－Ｎ，Ｎ’－ジカルバゾールビフェニルを表している。また、Ａｌｑ３は、トリス（８－オキソキノリン）アルミニウム（III）を表している。また、ＴＢＡＤＮは、２－ｔ－ブチル－９，１０－ジ（２－ナフチル）アントラセンを表している。また、Ｉｒ（ｐｐｙ）３は、ファクトリス（２－フェニルピリジン）イリジウムを表している。また、Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）は、ビス－（３－（２－（２－ピリジル）ベンゾチエニル）モノ－アセチルアセトネート）イリジウム（III））を表している。また、Ｃ５４５Ｔは、クマリンＣ５４５Ｔのことであり、１０－２－（ベンゾチアゾリル）－２，３，６，７－テトラヒドロ－１，１，７，７－テトラメチル－１Ｈ，５Ｈ，１１Ｈ－（１）ベンゾピロピラノ（６，７，－８－ｉｊ）キノリジン－１１－オンを表している。また、ＴＢＰは、１－ｔｅｒｔ－ブチル－ペリレンを表している。また、ＮＰＤは、４，４’－ビス［Ｎ－（ナフチル）－Ｎ－フェニル－アミノ］ビフェニルを表している。また、ＢＣＰは、２，９－ジメチル－４，７－ジフェニル－１，１０－フェナンスロリンを表している。また、ＣｕＰｃは、銅フタロシアニンを表している。また、ＴＰＤは、Ｎ，Ｎ’－ビス（３－メチルフェニル）－（１，１’－ビフェニル）－４，４’－ジアミンを表している。
　そして、上記のような材料を適宜の順序で適宜の方法により順に成膜して積層することにより、図１に示す層構成の有機ＥＬ素子を製造することができる。積層は、通常、基板７側から行うことができる。
　各電極の膜厚は、例えば、１０～３００ｎｍ程度にすることができる。光透過性電極１と光反射性電極２との間の厚みは、例えば、１０～１０００ｎｍ程度にすることができ、好ましくは、５０～５００ｎｍ程度にすることができる。
　成膜方法としては、特に限定されないが、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法、塗布法などを挙げることができる。
　ここで、安定な面発光を得るために、各層の面内での厚みが均一に近づくように成膜することが好ましい。例えば、真空蒸着法においては、蒸発源角度、基板－蒸発源間の距離（高さ）や、基板回転中心－蒸発源間の距離（オフセット）などを適宜調整することにより、厚みのバラツキを小さくすることができ、所望の膜厚条件となった層を得ることができる。
　３　発光層
　４　発光ユニット
　４Ｓ　同系色発光ユニット
　４Ｄ　異色発光ユニット

Claims (8)

  1. 　三つの発光ユニットを備え、
    　前記三つの発光ユニットのうちの二つの発光ユニットは、同系色に発光し、かつ相互に輝度寿命の異なる同系色発光ユニットであり、
    　前記三つの発光ユニットのうちの残りの一つの発光ユニットは、前記同系色とは異なる色に発光し、かつ輝度寿命が前記二つの同系色発光ユニットのいずれの輝度寿命よりも短い異色発光ユニットであることを特徴とする
    　有機エレクトロルミネッセンス素子。
  2. 　前記異色発光ユニットは、青色発光材料を含有する発光層を含むことを特徴とする
    　請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  3. 　前記異色発光ユニットは、蛍光発光材料を含有する発光層を含むことを特徴とする
    　請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  4. 　前記二つの同系色発光ユニットは、積層構造又は組成の異なる発光層を含むことを特徴とする
    　請求項１乃至３のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  5. 　前記二つの同系色発光ユニットは、リン光発光材料を含有する発光層を含むことを特徴とする
    　請求項１乃至４のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  6. 　前記二つの同系色発光ユニットは、赤色発光材料及び緑色発光材料の両方を含有する発光層を含むことを特徴とする
    　請求項１乃至５のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  7. 　前記二つの同系色発光ユニットの発光層に含有される発光材料のうちの少なくとも一つの発光材料が同じであることを特徴とする
    　請求項１乃至６のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  8. 　前記二つの同系色発光ユニットの発光層に含有される発光材料のうちの少なくとも一つの発光材料が異なっていることを特徴とする
    　請求項１乃至６のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105720200A (zh) * 2014-12-17 2016-06-29 乐金显示有限公司 有机发光显示装置
CN105938874A (zh) * 2015-03-06 2016-09-14 三星显示有限公司 有机发光装置
CN112635529A (zh) * 2020-12-18 2021-04-09 北京维信诺科技有限公司 显示面板及其制备方法、显示装置
KR20220058881A (ko) * 2015-06-30 2022-05-10 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9871226B2 (en) 2013-11-13 2018-01-16 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Organic electroluminescent element, illumination device, and display device
CN104966789A (zh) * 2015-06-30 2015-10-07 深圳市华星光电技术有限公司 一种电荷连接层及其制造方法、叠层oled器件
CN105355798A (zh) * 2015-11-25 2016-02-24 京东方科技集团股份有限公司 有机电致发光器件及其制作方法、显示装置
JP6151845B1 (ja) * 2016-12-27 2017-06-21 Ｌｕｍｉｏｔｅｃ株式会社 有機エレクトロルミネッセント素子、照明装置、ディスプレイ装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010049818A (ja) * 2008-08-19 2010-03-04 Konica Minolta Holdings Inc 照明装置
WO2010134613A1 (ja) * 2009-05-22 2010-11-25 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネセンス素子

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4431379B2 (ja) 2003-12-19 2010-03-10 東北パイオニア株式会社 有機ｅｌ素子及びその形成方法
JP4797438B2 (ja) 2005-05-17 2011-10-19 ソニー株式会社 有機電界発光素子および表示装置
TWI361018B (en) 2005-04-18 2012-03-21 Sony Corp Display device and a method of manufacturing the s
WO2008120611A1 (ja) * 2007-03-29 2008-10-09 Konica Minolta Holdings, Inc. 有機エレクトロルミネセンス素子
JP5162554B2 (ja) * 2009-09-25 2013-03-13 パナソニック株式会社 有機電界発光素子
EP2366753B1 (en) * 2010-03-02 2015-06-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-Emitting Element and Lighting Device
US8993125B2 (en) * 2010-05-21 2015-03-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Triazole derivative, and light-emitting element, light-emitting device, electronic device and lighting device using the triazole derivative
US9431624B2 (en) 2012-07-13 2016-08-30 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Organic electroluminescent element
WO2014083786A1 (ja) 2012-11-30 2014-06-05 パナソニック株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子及び照明装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010049818A (ja) * 2008-08-19 2010-03-04 Konica Minolta Holdings Inc 照明装置
WO2010134613A1 (ja) * 2009-05-22 2010-11-25 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネセンス素子

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105720200A (zh) * 2014-12-17 2016-06-29 乐金显示有限公司 有机发光显示装置
CN105938874A (zh) * 2015-03-06 2016-09-14 三星显示有限公司 有机发光装置
CN105938874B (zh) * 2015-03-06 2021-01-29 三星显示有限公司 有机发光装置
KR20220058881A (ko) * 2015-06-30 2022-05-10 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치
KR102521548B1 (ko) 2015-06-30 2023-04-12 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치
CN112635529A (zh) * 2020-12-18 2021-04-09 北京维信诺科技有限公司 显示面板及其制备方法、显示装置

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