[发明专利]有机发光元件及其制备方法

说明书

技术领域

[0001]

本发明涉及用于平板显示器、或作为液晶显示器背光或者照明用光源等的有机发光元件及其制备方法。

背景技术

[0002]

已知的有机发光元件的实例，或者称为有机电致发光元件(有机EL元件)，是通过在透明基底的一侧表面上依次叠加上作为阳极的透明电极、空穴传输层、有机发光层、电子注入层以及作为阴极的电极而形成的。当阳极和阴极之间施加电压之后，电子和空穴分别通过电子注入层和空穴注入层注入到发光层中并且在此复合形成激发态，从而导致发光。发光层发出的光穿过透明的电极和基底从元件中射出。

[0003]

有机发光元件具有如下特性，例如能自发光，并表现出较高的发光效率，进一步可以发出各种颜色的光。例如，人们希望用它作为显示器件(如平板显示器)的发光器，或者作为液晶显示器的背光或者照明等的光源。其中部分已被实际应用。然而，有机发光元件在亮度和寿命之间有个制衡，提高发光亮度以获得更加鲜明的图像和更亮的照明会使其寿命缩短。

[0004]

能解决上述问题的有机发光元件(比如在日本特开平11-329748号公报中)已有报导。在这个发光元件中，阳极和阴极之间具有多个发光层，而在各个发光层之间又有可形成等电位面的电荷生成层或中间导电层。

[0005]

如图16所示，此类的有机发光元件101是通过在透光基底102的表面上顺次叠加光透过性电极103作为阳极、第一发光层104、形成等电位面的中间导电层105、第二发光层106和作为阴极的光反射电极107而形成的。注意，虽然发光层104和发光层106分别都有空穴传输层和电子传输层，但在图16中已被省略。

[0006]

在上述结构中，多个发光层104和发光层106被中间导电层105隔开，因此当在电极103和电极107之间施加电压时，发光层104和发光层106变为本质上是串联的状态，从而同时发光。结果，发光层104和发光层106发出的光叠加到一起，所以与只有一个发光层的传统的有机发光元件相比，提高了有机发光元件101发光亮度同时不用考虑亮度与寿命之间的制衡。

[0007]

然而有机发光元件存在一些问题，例如发光亮度和发光光谱的角度依存性以及厚度依存性和光的利用率降低等，而且在上述具有多个发光层的有机发光元件中显得更加突出。这些问题是由于光干涉效应或者全反射在高折射率介质(例如有机发光层、基底和电极)中造成光禁闭现象而引起的。而这些现象又是由于有机发光元件是一种薄膜器件，该器件中膜厚度在光学波长量级，并具有由折射率段差(step)或金属面构成的反射面，或者其具有高折射率介质可以发光。

[0008]

光干涉效应如果得到恰当利用的话，可以提高色纯度和指向性，这在平板显示等实际应用中特别有用。例如，根据日本特开2000-323277号公报，将含有发光层的有机材料膜做成如下结构，使发光层与光反射电极之间的光程为发光波长λ的1/4的奇数倍，或者让发光位置与最大折射率段差(step)位置之间的光程为发光波长λ的1/4的偶数倍，这样可以使波长为λ的光增强。特别的，已知发光层与光反射电极之间的光程对发光光谱有很大影响。更进一步，日本特开2003-272860号公报展示了通过让多个发光层的发光位置与光反射电极之间的光学膜厚为发光波长λ的1/4的奇数倍，可以获得最高发光效率，并且发射光谱会变窄。

[0009]

然而，在上述通过优化元件膜厚使得发光层与光反射电极之间以及发光层与最大折光率段差位置之间的光程达到上述要求以改善色纯度等的有机发光元件中，元件的发光的亮度以及颜色会随着元件膜厚的变化发生显著的改变。这意味着制造有机发光元件时，膜厚的容差小，因此可能导致生产效率的降低。特别的，在上述由多个发光层、等电位面形成层和电荷发生层等叠加形成的有机发光元件中，任意一层微小的光学性质的改变(膜厚和折射率的异常)将会对其他层的光学位置产生显著的影响。所以要求高精确度的膜厚控制，从而导致了高成本。

[0010]