[发明专利]有机电致发光元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机电致发光元件，可用于照明光源、液晶显示器用背光源、平板显示器等中。详细而言，涉及一种尤其在构成有机电致发光元件的光透射性基板的外表面通过适当的光学设计而设置有光散射区域时发挥特别优良的发光特性的有机电致发光元件。

背景技术

图6表示有机电致发光元件的构成的一例。该有机电致发光元件具有光透射性的基板6、成为阳极的光透射性的电极1、空穴传输层8、发光层3、电子传输层9、成为阴极的光反射性的电极2。在光透射性基板6的上表面，依次形成光透射性的电极1、空穴传输层8、发光层3、电子传输层9和光反射性的电极2。这种有机电致发光元件中，通过在电极1、2之间施加电压而介由电子传输层9向发光层3注入电子，介由空穴传输层8向发光层3注入空穴。电子和空穴在发光层3内进行复合引起发光。在发光层3处发光的光通过光透射性的电极1和光透射性的基板6被提取。

这种有机电致发光元件具有自发光的特征。另外，这种有机电致发光元件具有较高效率的发光特性。而且，这种有机电致发光元件具有以各种色调发光的特征。对于该有机电致发光元件期待其作为如平板显示器等的显示装置的发光体被利用，或者作为光源，例如作为液晶显示器用背光源、照明被利用，并且一部分已经实用化。

然而，有机电致发光元件是光学波长级程度厚的薄膜器件，元件膜厚与其发光特性密切相关，所以需要设定能够兼顾基于电学设计和光学设计两者的优异的膜厚设计的器件构造。

已知一般在有机电致发光元件中发生如下的现象：发光层3内发生的光由于全反射而在发光层3、有机层4、电极内，或基板6内被封闭。根据简单的测算就可知，发光层3处发生的光中，在发光层3、有机层4或光透射性的电极1内被封闭的光约为50％，在基板6内被封闭的光约为30％，因此放射到大气中的光大约不超过发光层3内发生的光的20％。

另外，已知如图7所示在基板6的外表面设置光散射区域7。由于该光散射区域7，在基板6内被封闭的光的一部分将提取到有机电致发光元件的外部。由此，能够增加发光量。

而且，已知如图1所示在光透射性的电极1和基板6之间设置光散射区域7。此时，能将在发光层3、有机层4、光透射性的电极1内被封闭的光的一部分，提取到有机电致发光元件的外部。如上所述在发光层3、有机层4或光透射性的电极1内被封闭的光量多于在基板6内被封闭的光量。因此，与在基板6的外表面设置光散射区域7的有机电致发光元件相比，在光透射性电极1和基板6之间设置光散射区域7的有机电致发光元件能够向有机电致发光元件的外部放出更多的光。

另外，关于这种有机电致发光元件目前为止有几个有关为了增加向大气中放射的光量，设计发光层3中的发光点与光反射性的电极2等的距离的报道。例如，在专利文献1的有机电致发光元件中，将从发光点到光透射性的电极1为止的距离设计成基本等于波长的1/4的偶数倍，并且将从发光点到光反射性的电极2为止的距离设定成基本等于波长的1/4的奇数倍。专利文献2中公开了考虑光的相位迁移设定有机电致发光元件的电极之间的距离。专利文献3中公开了考虑在光反射性的电极2处的光的相位迁移，将有机电致发光元件的从光透射性的电极1到光反射性的电极2为止的距离设定在某范围。另外，专利文献4和5中公开了在基板6设置光散射区域7的有机电致发光元件中将电极间的距离设定成规定的值。

这些专利文献公开了有机电致发光元件的发光效率在很大程度上依赖于构成其的光透射性的膜的膜厚。而且，这些专利文献中公开了在发光点和光反射性的电极2之间尤其设置具有限定成如下光学膜厚的膜时显示出优良的效率，其中，所述膜的光学膜厚被限定成相对于发光波长例如为(2m+1)/4(m是0以上的整数)倍等。

然而，专利文献1中没有考虑光反射性的电极2上的光的相位迁移。而在专利文献2中作为对象的光谱的半值宽度被限定在50nm以下。专利文献3只限定了电极间的距离。另一方面，专利文献3对于发光点和光反射性的电极2之间的距离没有特别的限定。而且在专利文献1～3中，只记载了在有机电致发光元件中所用的基板、其他的部件上不设置光散射区域7的情况的光学设计。

另一方面，专利文献4和5中记载了有关包括光散射区域7的有机电致发光元件。然而，专利文献4和5中只记载了有关上式中的m＝0时的情况。因此，无法应对设置两层发光层等的在发光层3和光反射性的电极2之间需要一定程度的距离的情况。该点对于专利文献2也同样。