TWI488350B

TWI488350B - 有機電致發光元件

Info

Publication number: TWI488350B
Application number: TW101108199A
Authority: TW
Inventors: Hiroya Tsuji; Satoshi Ohara; Nobuhiro Ide
Original assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-03-24
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2015-06-11
Also published as: US20140008629A1; DE112012001410T5; WO2012128081A1; TW201244219A; US9105873B2; CN103477714A

Description

有機電致發光元件

本發明係關於一種有機電致發光元件。

有機電致發光元件，由於能夠進行面發光、經由選取發光物質而能以任意的色調發光等之理由，所以被當做照明用的次世代光源而吸引注目、並一直努力地進行開發以達到實用化為目標。在此當中，特別盛行對於無機LED照明的課題之一的高演色性化技術進行研究開發，並已提案藉由各式各樣的裝置設計技術開發所得到的高演色性化手法。然而，在用以實現比習用的主照明、亦即螢光燈更充分的高演色性上目前的現狀是仍殘留著問題。

在特開2009-224274號公報(專利文獻1)中已提案一種經由積層在450nm至470nm的波長域具有極大發光波長之藍色區域發光層、與在550nm至570nm的波長域具有極大發光波長之黃色區域發光層、與在600nm至620nm的波長域具有極大發光波長之紅色區域發光層，藉以實現高演色性之手法。經由像這樣地積層適當選取發光波長區域的3層之發光層，雖然能夠實現平均演色評價數(Ra)為80以上的高演色性，然而一般的螢光燈之Ra為80至90，與習用的光源相比較之下，它要做為一種實現充分的高演色性之手法仍是有問題的。又，無機LED照明的課題不是關於當做一般照明之重要的使紅色之特殊演色評價數R9的向上提昇手法。

又，在特開2007-189002號公報(專利文獻2)中已提案藉由使用發光極大波長不同的2種之藍色發光材料，短波側藍色發光材料的發光波峰為430nm至465nm，且長波側藍色發光材料的發光波峰為465nm至485nm，並經由在短波側藍色發光材料中使用螢光發光材料、在長波側藍色發光材料中使用燐光發光材料來實現高演色性的手法。然而，與同樣波長區域上具有發光波峰的螢光發光材料相比較之下，在465nm至485nm具有發光波峰的燐光發光材料在使用壽命特性上具有問題，又，為了使像這樣的短波側藍色發光材料高效率地發光，則在周邊材料上就有必要使用三重項能量位準大的材料，以致對於裝置構造就產生了限制。又，也沒有提到有關照明用途的光源之演色性評價手法的重要指標之演色評價數，且高演色性化的手法亦未明確。

又，在特開2006-287154號公報(專利文獻3)中已提案一種經由在440nm至480nm、510nm至540nm、600nm至640nm的各個區域上具有發光極大波長，並將該發光極大波長間的極小發光強度設定為與相隣接的波長區域上所具有的極大發光強度之50%以上，藉以實現高演色性的手法。然而，實際上，即使發光極大波長間的極小發光強度為與相隣接的波長區域上所具有的極大發光強度之50%以上，也會有低Ra的情況；相反地，即使發光極大波長間的極小發光強度為與相隣接的波長區域上所具有的極大發光強度之50%以下，也會有Ra超過90而為高演色性化之可能，因而要當做高演色性化手法仍是有問題的。又，也沒有提到關於照明用途的光源之演色性評價手法的重要指標之演色評價數，在此點上，也很難說它是一種已然明確的高演色化之手法。

又，在國際公開第2008/120611號(專利文獻4)中已提案一種發光層為以3層以下的層数所構成，且在前述發光層全體上所含的發光材料為使用發光極大波長之各不相同的至少4種類之發光材料，藉以實現高演色性之手法。經由使用發光極大波長之不同的4種類之發光材料，雖然有可能使Ra成為超過70之高演色性化，然而如上述，一般的螢光燈之Ra為80至90，要做為一種與習用的光源相比較之下充分地實現高演色性之手法仍是有問題的。

《先前技術文獻》

(專利文獻)

(專利文獻1)日本特開2009-224274號公報

(專利文獻2)日本特開2007-189002號公報

(專利文獻3)日本特開2006-287154號公報

(專利文獻4)國際公開第2008/120611號

《發明概要》

本發明係有鑑於上述各點而進行者，目的在於提供一種能夠達成做為照明用光源之重要的高演色性化，尤其是提供一種平均演色評價數Ra和紅色的特殊演色評價數R9均是高的、且為高效率、長使用壽命的高演色/高性能白色有機電致發光元件。

本發明有關一種有機電致發光元件，特徵在於，係具備下列構件而形成：透明電極；藍色發光層，係含有在460nm以下具有極大發光波長的藍色發光材料；第一綠色發光層，係含有在460nm至610nm之間具有極大發光波長的第一綠色發光材料；紅色發光層，係含有在610nm以上具有極大發光波長的紅色發光材料；第二綠色發光層，係含有在460nm至610nm之間具有極大發光波長的第二綠色發光材料；以及反射電極；前述第一綠色發光材料的前述極大發光波長為存在於短波長側；前述第二綠色發光材料的前述極大發光波長為存在於長波長側。

在前述有機電致發光元件中，較佳者是：前述第一綠色發光材料的前述極大發光波長為存在於460nm至540nm之間；前述第二綠色發光材料的前述極大發光波長為存在於540nm至610nm之間。

本發明有關一種有機電致發光元件，其特徵在於，係具備下列構件而形成：透明電極；藍色發光層，係含有在460nm以下具有極大發光波長的藍色發光材料；第一綠色發光層係含有在460nm至540nm之間具有極大發光波長的第一綠色發光材料；第二綠色發光層，係含有在540nm至610nm之間具有極大發光波長的第二綠色發光材料；紅色發光層，係含有在610nm以上具有極大發光波長的紅色發光材料；以及反射電極；(前述第二綠色發光層之發光強度)/(前述紅色發光層之發光強度)為0.66以下；且(前述藍色發光層之發光強度)/(前述紅色發光層之發光強度)為0.20以上；在2500K至3500K的色溫度範圍發光。

在前述有機電致發光元件中，較佳者是：前述第一綠色發光材料及前述第二綠色發光材料之中至少一者的發光光譜之半值寬度為60nm以上。

在前述有機電致發光元件中，較佳者是：前述第一綠色發光材料的前述極大發光波長與前述第二綠色發光材料的前述極大發光波長之差為35nm以上。

在前述有機電致發光元件中，較佳者是：前述藍色發光材料及前述第一綠色發光材料為螢光發光材料，而前述第二綠色發光材料及前述紅色發光材料為燐光發光材料。

在前述有機電致發光元件中，較佳者是：含有前述藍色發光層及前述第一綠色發光層之螢光發光單元、與含有前述第二綠色發光層及前述紅色發光層之燐光發光單元係隔著中間層積層而成。

在前述有機電致發光元件中，較佳者是：前述螢光發光單元為配置在前述透明電極之側；前述燐光發光單元為配置在前述反射電極之側。

依照本發明，就能夠達成當做照明用光源之重要的高演色性化，尤其是能夠得到平均演色評價數Ra和紅色的特殊演色評價數R9皆是高的，且高效率、長使用壽命的高演色/高性能白色有機電致發光元件。

《用以實施發明之形態》

以下，說明本發明的實施形態。

本發明有關的有機電致發光元件之構造的一例係如圖1所示。此有機電致發光元件係在基板10的表面形成透明電極1，而在其上依序具備第一電洞輸送層11、藍色發光層2、第一綠色發光層3、第一電子輸送層12、中間層9、第二電洞輸送層13、紅色發光層4、第二綠色發光層5、第二電子輸送層14、反射電極6而形成。更進一步地，在與基板10的透明電極1相反側的面形成光取出層15。以下，雖然以本構造為例進行說明，然而此構造畢竟只是一例，只要不違反本發明的旨趣即可，並非限定於本構造而已。

基板10較宜是具光穿透性。基板10可以是無色透明也可以是少許著色。基板10可以是毛玻璃狀。基板10的材質，舉例來說，例如，其可以是鹼石灰玻璃、無鹼玻璃等之透明玻璃；聚酯樹脂、聚烯烴樹脂、聚醯胺樹脂、環氧樹脂、氟系樹脂等之塑膠等。基板10的形狀可以是薄膜狀，也可以是板狀。

透明電極1具有做為陽極之機能。有機電致發光元件中的陽極為用以將電洞注入發光層中之電極。形成透明電極1用的材料，例如，可以使用ITO(銦-錫氧化物)、SnO₂、ZnO、IZO(銦-鋅氧化物)等之金屬氧化物等。透明電極1為使用此之材料，藉由真空蒸鍍法、濺鍍法、塗布等適宜的方法來形成而得。透明電極1之合宜的厚度，雖然是因構成透明電極1的材料而有所不同，然而可以設定為500nm以下，較佳者是設定在10nm至200nm之範圍。

構成第一電洞輸送層11及第二電洞輸送層13之材料(電洞輸送性材料)係從具有電洞輸送性的化合物之群組中適當地選定，然而較佳者是具有電子供給性、又且在經由電子供給而自由基陽離子化之際也是安定的化合物。電洞輸送性材料，舉例來說，例如，其可以是聚苯胺、4,4’-雙〔N-(萘基)-N-苯基-胺基〕聯苯(α-NPD)、N,N’-雙(3-甲基苯基)-(1、1’-聯苯基)-4,4’-二胺(TPD)、2-TNATA、4,4’,4”-参(N-(3-甲基苯基)N-苯基胺基)三苯胺(MTDATA)、4,4’-N,N’-二咔唑基聯苯(CBP)、螺-NPD、螺-TPD、螺-TAD、TNB等為代表例之三芳基胺基系化合物、含有咔唑基基之胺基化合物、含有芴衍生物之胺基化合物、星爆形胺(starburst amine) 類(m-MTDATA)、TDATA系材料之1-TMATA、2-TNATA、p-PMTDATA、TFATA等，然而未限定此等之物而已，可以使用一般所知道的任何之電洞輸送材料。第一電洞輸送層11及第二電洞輸送層13係以蒸鍍法等之適當的方法來形成而得。

形成第一電子輸送層12及第二電子輸送層14用的材料(電子輸送性材料)係具有輸送電子的能力，較佳者是：可接受從自反射電極6而來的電子之注入，並對於發光層可發揮優異的電子注入效果，更且阻止電洞向第一電子輸送層12及第二電子輸送層14移動，而且薄膜形成能力優異的化合物。電子輸送性材料，舉例來說，例如其可以是Alq3、噁二唑衍生物、星爆形噁二唑、三唑衍生物、苯基喹喔啉(phenylquinoxaline)衍生物、噻咯(silole)衍生物等。電子輸送性材料的具體例，舉例來說，例如其可以是芴、紅菲繞啉(bathophenanthroline)、浴銅靈(bathocuproine)、蒽醌二甲烷、聯苯醌、噁唑、噁二唑、三唑、咪唑、蒽醌二甲烷、4,4’-N,N’-二咔唑聯苯基(CBP)等或彼等之化合物、金屬錯體化合物、含氮五員環衍生物等。金屬錯體化合物，具體而言，舉例來說，例如其可以是参(8-羥基喹啉酸根)鋁、三(2-甲基-8-羥基喹啉酸根)鋁、参(8-羥基喹啉酸根)鎵、雙(10-羥基苯并〔h〕喹啉酸根)鋇、雙(10-羥基苯并〔h〕喹啉酸根)鋅、雙(2-甲基-8-喹啉酸根)(o-甲酚酸根)鎵、雙(2-甲基-8-喹啉酸根)(1-萘酚酸根)鋁、雙(2-甲基-8-喹啉酸根)-4-苯基酚酸鹽等，然而未限定於此等而已。含氮五員環衍生物，較宜是噁唑、噻唑、噁二唑、噻二唑、三唑衍生物等，具體而言，舉例來說，例如其可以是2,5-雙(1-苯基)-1,3,4-噁唑、 2,5-雙(1-苯基)-1,3,4-噻唑、2,5-雙(1-苯基)-1,3,4-噁二唑、2-(4’-第三-丁基苯基)-5-(4”-聯苯基)1,3,4-噁二唑、2,5-雙(1-萘基)-1,3,4-噁二唑、1,4-雙〔2-(5-苯基噻二唑基)〕苯、2,5-雙(1-萘基)-1,3,4-三唑、3-(4-聯苯基)-4-苯基-5-(4-t-丁基苯基)-1,2,4-三唑等，然而未限定於此等而已。電子輸送性材料，舉例來說，例如，其可以是使用於聚合物有機電致發光元件的聚合物材料。此聚合物材料，舉例來說，例如其可以是聚對苯及其衍生物、芴及其衍生物等。第一電子輸送層12及第二電子輸送層14之厚度，沒有特別的限制，例如，可於10nm至300nm之範圍內形成。第一電子輸送層12及第二電子輸送層14為以蒸鍍法等之適當的方法來形成而得。

反射電極6具有做為陰極之機能。有機電致發光元件中的陰極係用以將電子注入發光層中用的電極。反射電極6較宜是從功函數小的金屬、合金、電傳導性化合物、此等之混合物等之材料來形成。用以形成反射電極6用的材料，舉例來說，例如其可以是Al、Ag、MgAg等。亦可由Al/Al₂O₃混合物等來形成反射電極6而得。反射電極6係使用此等之材料，經由真空蒸鍍法、濺鍍法等之適宜的方法來形成而得。反射電極6之較合宜的厚度為構成反射電極6，雖然因材料而有所不同，然而可設定在500nm以下，較佳者為設定在20nm至200nm之範圍。

光取出層15，為了提昇光擴散性之目的，其係可以在與基板10的透明電極1的相反側之面積層光散射性薄膜或微透鏡薄膜來形成。

又，在本發明有關的有機電致發光元件中，如以下說明所述，將具有適切的極大發光波長(發光波峰波長)之複数的發光材料加以組合，或者使用在特定的發光區域具有極大發光波長之發光材料，而且經由抑制發光強度比，可以實現高演色性化。

各發光層(藍色發光層2、第一綠色發光層3、紅色發光層4、第二綠色發光層5)之發光材料(摻雜劑)係從摻雜有機材料(主材料)來形成而得。

主材料為使用一併持有電子輸送性材料、電洞輸送性材料、電子輸送性和電洞輸送性材料中之任何者均可以使用。主材料也可以是電子輸送性材料和電洞輸送性材料一起使用。

藍色發光層2所含有的藍色發光材料，只要是在460nm以下(下限為430nm左右)具有極大發光波長即可，並未特別地限制，可以使用任意的螢光發光材料、任意之燐光發光材料。但，在460nm以下具有極大發光波長之藍色燐光發光材料，由於不只是發光材料，其在周邊材料的耐久性上會有問題，因而在高演色性且使用壽命特性皆優異的有機電致發光元件之實現上，藉由選定螢光發光材料來做為藍色發光材料是更有效。此種螢光發光材料，即便為比較短的波長也是高效率的，因而可實現長的使用壽命。

構成藍色發光層2的主材料，舉例來說，例如其可以是TBADN(2-t-丁基-9,10-二(2-萘酚基)蒽)、ADN、BDAF等。藍色發光材料之濃度較宜是在1質量%至30質量%之範圍。

圖2係顯示：使用紅色發光材料之Pq₂Ir(acac)及綠色發光材料的Ir(ppy)₃，將藍色發光材料的TBP(1-第三-丁基-苝)之發光光譜變換(shift)成445nm至470nm時之平均演色評價數Ra的計算結果。從圖2可以明白：在高演色性之實現上，藍色發光光譜之短波長化是重要的，特別是可了解到：像平均演色評價數Ra超過90這樣的高演色性(電球型螢光燈之平均演色評價數Ra為84)之實現上，460nm以下之短波長藍色發光是有效的。同樣地，使用在530nm具有極大發光波長的TPA、與在566nm具有極大發光波長的Bt₂Ir(acac)、與在629nm具有極大發光波長的Ir(piq)₃，使用BCzVBi做為藍色發光材料的4波長白色裝置(後述之實施例1及2的有機電致發光元件)之研究當中，可以確認：隨著藍色發光光譜之短波長化，演色性乃向上提昇，而在極大發光波長為460nm以下之區域，有可能平均演色評價數Ra會成為超過90之高演色性化。演色性係隨著光譜形狀而定者，上述雖然是一例，然而在使用具有一般的發光光譜之發光材料(光譜之半值寬度為40nm至80nm左右)的情況下，極大發光波長會大大地影響演色性，而可以說是：藍色發光材料的極大發光波長之短波長化對於高演色性化是有效的。

第一綠色發光層3所含有的第一綠色發光材料及第二綠色發光層5所含有的第二綠色發光材料之任一者皆是在460nm至610nm之間具有極大發光波長之物。但是，第一綠色發光材料的極大發光波長係存在於短波長側，而第二綠色發光材料的極大發光波長係存在於長波長側。

第一綠色發光層3所含有的第一綠色發光材料，只要是滿足上述的條件即可，並無特別的限定，可以使用任何的螢光發光材料、任何的燐光發光材料。比較短的波長發光之綠色燐光發光材料，由於不只是發光材料且其周邊材料的耐久性上會有問題，因而對於第一綠色發光材料也是和藍色發光材料同樣地，對於高演色性且使用壽命特性均優異的有機電致發光元件之實現而言，選定螢光發光材料來做為第一綠色發光材料是比較有效的。此螢光發光材料，即使是在比較短的波長亦可實現高效率、長使用壽命。又，第一綠色發光材料的極大發光波長較宜是存在於460nm至540nm之間。藉由使用此區域上具有極大發光波長的第一綠色發光材料，第一綠色發光材料的發光光譜就有可能涵蓋藍色發光材料及第二綠色發光材料的發光光譜間，以致有可能成為更高演色性化。

構成第一綠色發光層3的主材料，舉例來說，例如其可以是Alq3(参(8-氧喹啉)鋁(III))、ADN、BDAF等。第一綠色發光材料的濃度較宜是在1質量%至20質量%的範圍。

第二綠色發光層5所含有的第二綠色發光材料，只要是滿足上述的條件之物即可，並沒有特別的限定，和第一綠色發光材料同樣地，可以使用任何的螢光發光材料、任何的燐光發光材料。在比較長的波長之此種波長區域發光的燐光發光材料之長使用壽命化、高效率化已經被實現了。又，燐光發光材料，由於是比較長的波長發光材料，所以對於周邊材料而言，雖然也是需要使得使用藍色發光材料或短波長綠色發光材料的裝置成為高效率化，然而沒有特別需要該耐久性優異的材料是少許三重項能量位準高的材料，從此點來看，選定燐光發光材料來做為第二綠色發光材料也是比較有效的。此燐光發光材料，如上述這樣地，由於在比較長的波長已實現了高效率、長使用壽命，所以能夠使得有機電致發光元件成為高演色性化且高效率、長使用壽命化。又，第二綠色發光材料的極大發光波長較宜是存在於540nm至610nm之間。經由使用在此區域具有極大發光波長的第二綠色發光材料，第二綠色發光材料的發光光譜就有可能涵蓋第一綠色發光材料及紅色發光材料的發光光譜間，也有可能成為比較高的演色性化。

構成第二綠色發光層5的主材料，舉例來說，例如，其可以是CBP(4,4’-N,N’-二咔唑聯苯基)、CzTT、TCTA、mCP、CDBP等。第二綠色發光材料的濃度較宜是在1質量%至40質量%的範圍。

第一綠色發光材料及第二綠色發光材料的發光光譜之半值寬度，雖然是沒有特別的限定，然而較佳者是第一綠色發光材料及第二綠色發光材料中至少有一者的發光光譜之半值寬度為60nm以上，更佳者是70nm以上(上限為120nm左右)。藉由使用發光光譜之半值寬度為60nm以上之大的綠色發光材料，則就能夠適切地涵蓋短波長藍色發光光譜和長波長紅色發光光譜間之廣泛波長區域，因而對於高演色性化是有效的。當然，若第一綠色發光材料及第二綠色發光材料之兩者的發光光譜之半值寬度皆為60nm以上時，對於更高演色性化就會更有效。

圖3係顯示：使用特定物做為藍色發光材料、第一綠色發光材料、紅色發光材料，使第二綠色發光材料的發光光譜(第二綠色發光光譜)之半值寬度從50nm變化至83nm為止時之第二綠色發光光譜之半值寬度與平均演色評價數Ra及特殊演色評價數R9(紅)間之關係的曲線圖。從圖3明顯知道：當第二綠色發光光譜之半值寬度為60nm以上時，能夠得到平均演色評價數Ra及特殊演色評價數R9(紅)皆是高的演色性。演色性為隨著光譜形狀而定，上述雖然只是一例而已，然而綠色發光光譜之半值寬度會大大地影響演色性，因而可以說是：綠色發光光譜的半值寬度之増加對於高演色性化而言是有效的。

第一綠色發光材料的極大發光波長和第二綠色發光材料的極大發光波長之差，雖然是沒有特別的限定，然而較佳者是35nm以上，更佳者是40nm以上(上限為100nm左右)。經由使用極大發光波長之差為35nm以上的綠色發光材料，就能夠將各個綠色發光光譜所涵蓋的波長區域予以分離，因而就能夠成為更高的演色性化。

圖4係顯示：第一綠色發光材料的極大發光波長和第二綠色發光材料的極大發光波長之差(綠色發光材料的極大發光波長差)、與平均演色評價數Ra及特殊演色評價數R9(紅)間之關係的曲線圖。從圖4明顯知道：在第一綠色發光材料的極大發光波長和第二綠色發光材料的極大發光波長之差為35nm以上的情況，能夠得到對於平均演色評價數Ra及特殊演色評價數R9(紅)而言皆是高的演色性。演色性是隨著光譜形狀而定，雖然上述只是一例而已，然而第一綠色發光材料的極大發光波長和第二綠色發光材料的極大發光波長之差會大大地影響演色性，因而可以說是：此極大發光波長之差的増加對於高演色性化是有效的。

在紅色發光層4所含有的紅色發光材料，只要是在610nm以上(上限為640nm左右)具有極大發光波長之物即可，沒有特別的限定，可以使用任何的螢光發光材料、任何的燐光發光材料。基於和第二綠色發光材料同樣的理由，對於高演色性且高效率、長使用壽命的有機電致發光元件之實現而言，選定燐光發光材料來做為紅色發光材料是比較有效的。此燐光發光材料為比較長的波長時，比較能實現高效率、長使用壽命。

圖5係顯示：紅色發光材料的極大發光波長和特殊演色評價數R9(紅)間之關係的曲線圖。亦即，使用藍色發光材料之BCzVBi、第一綠色發光材料之TPA及第二綠色發光材料之Bt₂Ir(acac)，計算使之轉換(shift)成紅色發光材料之Ir(piq)₃的發光光譜時之特殊演色評價數R9(紅)而得的結果。從圖5明顯知道：紅色發光光譜的極大發光波長之長波長化，對於特殊演色評價數R9(紅)之向上提昇是有效的，特別是對於特殊演色評價數R9(紅)超過30(電球型螢光燈的特殊演色評價數R9(紅)為約25)之高演色性化而言，610nm以上之長波長化是重要的。

圖6係顯示(藍色發光層2的發光強度)/(紅色發光層4的發光強度)、與平均演色評價數Ra及特殊演色評價數R9(紅)間之關係。從圖6明顯知道：對於高演色性之實現而言，使(藍色發光層2的發光強度)/(紅色發光層4的發光強度)增大是重要的。尤其，對於像平均演色評價數Ra超過90這樣的高演色性(電球型螢光燈的平均演色評價數Ra為84)之實現而言，使(藍色發光層2的發光強度)/(紅色發光層4的發光強度)成為0.20以上是有效的。另外，上限並沒有特別的限定，然而通常是0.70左右。

圖7係顯示：(第二綠色發光層5的發光強度)/(紅色發光層4的發光強度)、與平均演色評價數Ra及特殊演色評價數R9(紅)間之關係。從圖7明顯知道：對於高演色性之實現而言，使(第二綠色發光層5的發光強度)/(紅色發光層4的發光強度)變小是重要的。當平均演色評價數Ra超過90、特殊演色評價數R9(紅)超過30(電球型螢光燈的特殊演色評價數R9為約25)之高演色性化而言，(第二綠色發光層5的發光強度)/(紅色發光層4的發光強度)為0.66以下是有效的。另外，下限並沒有特別的限定，然而通常是0.30左右。演色性係隨著光譜形狀而定，雖然上述只是一例而已，然而在使用具有一般的發光光譜之發光材料(光譜之半值寬度為40nm至80nm左右)的情況，(藍色發光層2的發光強度)/(紅色發光層4的發光強度)和(第二綠色發光層5的發光強度)/(紅色發光層4的發光強度)間之關係會像這樣而大大地影響演色性。所以，在本發明中，使(第二綠色發光層5的發光強度)/(紅色發光層4的發光強度)成為0.66以下、且使(藍色發光層2的發光強度)/(紅色發光層4的發光強度)成為0.20以上，藉以達成高演色性化。

構成紅色發光層4之主材料，舉例來說，例如，其可以是CBP(4,4’-N,N’-二咔唑聯苯基)、CzTT、TCTA、mCP、CDBP等。紅色發光材料的濃度較宜是在1質量%至40質量%的範圍。

各發光層(藍色發光層2、第一綠色發光層3、紅色發光層4、第二綠色發光層5)係藉由利用真空蒸鍍、轉印等之乾式製程、或旋塗、噴塗、刮塗、網版印刷等之溼式製程等適當的手法來形成而得。另外，各發光層之發光強度係可以藉由例如使各發光層之膜厚増減來進行調整。

本發明有關的有機電致發光元件，雖然是沒有特別的限定，然而較佳者是如圖1所示這樣地，隔著中間層9積層螢光發光單元7和燐光發光單元8而形成複數單元構造。螢光發光單元7為包含由藍色發光層2及第一綠色發光層3積層而成之物，而藍色發光層2及第一綠色發光層3均含有螢光發光材料。燐光發光單元8為包含由第二綠色發光層5及紅色發光層4積層而成之物，第二綠色發光層5及紅色發光層4均含有燐光發光材料。

又，本發明有關的有機電致發光元件也可以是在2500K至3500K的色溫度範圍發光之物。另外，在色溫度範圍為小於2500K的情況或者超過3500K的情況，則要同時實現於照明用途上所要求的白色區域之發光、與高演色性(高Ra、高R9)就變困難了。

中間層9係擔任將二個發光單元予以電性直列接連続的機能。中間層9較宜是透明性高且熱/電之安定性高者。中間層9係例如由形成等電位面之層、電荷發生層等來形成而得。形成等電位面之層或電荷發生層之材料，舉例來說，例如，其可以是Ag、Au、Al等之金屬薄膜；氧化釩、氧化鉬、氧化錸、氧化鎢等之金屬氧化物；ITO、IZO、AZO、GZO、ATO、SnO₂等之透明導電膜；所謂的n型半導體和p型半導體之積層體；金屬薄膜或透明導電膜、與n型半導體及p型半導體中之一者或兩者的積層體；n型半導體和p型半導體的混合物；n型半導體和p型半導體中之一者或兩者與金屬之混合物等。前述n型半導體或p型半導體係沒有特別的限制，可以使用視需要而選定之物。n型半導體或p型半導體可以無機材料、有機材料中之任何者。n型半導體或p型半導體可以是有機材料和金屬之混合物、有機材料和金屬氧化物之組合、有機材料和有機系受體/供體材料或無機系受體/供體材料之組合等。中間層9也是由BCP：Li、ITO、NPD：MoO₃、Liq：Al等來形成而得。BCP係表示2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲啉。例如，中間層9可以是將由BCP：Li構成的第1層配置在陽極側、將由ITO構成的第2層配置在陰極側而成的二層構成之物。中間層9較宜是具有Alq3/Li₂O/HAT-CN6、Alq3/Li₂O、Alq3/Li₂O/Alq3/HAT-CN6等之層構造。

螢光發光單元7之高性能化的必要材料、與燐光發光單元8之高性能化的必要材料，由於所要求之離子化勢能及電子親和力、三重項能量位準等材料物性值不相同，因而藉由以中間層9分離螢光發光單元7和燐光發光單元8，就能夠對各個單元個別地進行材料選定，對於高效率、長使用壽命化而言亦是有效的。又，經由使用能以中間層9將在比較短的波長區域具有發光光譜的螢光發光單元7、與在比較長的波長區域具有發光光譜的燐光發光單元8予以分離配置的複數單元構造，則光學設計就會變容易，而就能夠達成高演色性化、且高效率、長使用壽命、高輝度、減低色度的視野角依存性等。

又，從高效率化、抑制色度之角度依存性的點來看，較佳者：如圖1所示這樣地，螢光發光單元7配置在透明電極1之側、燐光發光單元8配置在反射電極6之側而形成者。反射電極6之側的發光單元受到干渉的影響所致之損失是比透明電極1之側的發光單元相還小；而反射電極6之側的發光單元之光取出效率則有變得比透明電極1之側的發光單元之光取出效率還高的傾向。因此，將內部量子效率高的燐光發光單元8配置在光取出效率比較高的反射電極6之側，藉以使得能夠達成更高性能化、高演色性化且高效率化。

如上述，本發明有關的有機電致發光元件係使用在460nm以下具有極大發光波長的短波長藍色發光材料、與在610nm以上具有極大發光波長的長波長紅色發光材料、與在460nm至610nm之間具有不同的極大發光波長之2種類的綠色發光材料來形成發光層時，由於以2種類的綠色發光材料來涵蓋短波長藍色發光材料和長波長紅色發光材料之間的廣泛波長區域，所以就能夠達成高演色性化。

又，本發明有關的有機電致發光元件係藉由將具有不同的4個極大發光波長之發光材料加以適當地組合，藉以使得(第二綠色發光層5的發光強度)/(紅色發光層4的發光強度)成為0.66以下、且使得(藍色發光層2的發光強度)/(紅色發光層4的發光強度)成為0.20以上，進而得至2500K至3500K的色溫度範圍之白色發光，當然就能夠更進一步地達成高演色性化。

[實施例]

以下，藉由實施例來具體地說明本發明。

(實施例1)

製造如圖1所示這樣的有機電致發光元件。具體而言，經由在基板10(玻璃基板)上將ITO成膜為厚度130nm的膜而形成透明電極1。更進一步地在透明電極1之上，藉由蒸鍍法、以5nm至60nm之厚度按照順序形成：第一電洞輸送層11、藍色發光層2(含有螢光發光材料之BCzVBi做為藍色發光材料)、第一綠色發光層3(含有螢光發光材料的TPA做為第一綠色發光材料)、第一電子輸送層4。其次，以層厚為15nm積層具有Alq3/Li₂O/Alq3/HAT-CN6的層構造之中間層9。再者，以各層最大為50nm的膜厚按照順序形成第二電洞輸送層13、紅色發光層4(含有燐光發光材料之Ir(piq)₃做為紅色發光材料)、第二綠色發光層5(含有燐光發光林料之Bt₂Ir(acac)做為第二綠色發光材料)、第二電子輸送層14。接著，按照順序形成由Al膜構成的反射電極6。另外，在與基板10之透明電極1相反側的面積層光散射性薄膜而形成光取出層15。

將如上述這樣做所得到的有機電致發光元件之白色光譜的平均演色評價數Ra及特殊演色評價數R9(紅)表示於表1。從表1明顯可以確認：實施例1所得到之有機電致發光元件的平均演色評價數Ra及特殊演色評價數R9(紅)同時是高的。

(比較例1-1)

除了使用DPAVBi做為藍色發光材料以外，皆和實施例1同樣地進行而製造成有機電致發光元件。

可以確認的是：如上述這樣做所得到的有機電致發光元件，由於使用具有超過460nm的極大發光波長之DPAVBi做為藍色發光材料的緣故，因而平均演色評價數Ra為低的值。

(比較例1-2)

除了使用Pq₂Ir(acac)做為紅色發光材料以外，皆和實施例1同樣地進行而製造成有機電致發光元件。

可以確認的是：如上述這樣得到的有機電致發光元件，由於使用具有小於610nm的極大發光波長之Pq₂Ir(acac)做為紅色發光材料的緣故，因而特殊演色評價數R9(紅)為低的值。

(比較例1-3)

除了使用Ir(ppy)₃做為第一綠色發光材料、但不使用第二綠色發光材料以外，皆和實施例1同樣地進行而製造成有機電致發光元件。

可以確認的是：如上述這樣做所得到的有機電致發光元件之平均演色評價數Ra及特殊演色評價數R9(紅)均為低的值。

(實施例2)

製造已形成有如圖1所示這樣的複數單元構造之有機電致發光元件。具體而言，經由在基板10(玻璃基板)上由ITO厚度130nm之成膜而形成透明電極1。更進一步地在透明電極1之上藉由蒸鍍法按照順序形成5nm至60nm之厚度的第一電洞輸送層11、藍色發光層2(含有螢光發光材料之BCzVBi做為藍色發光材料)、第一綠色發光層3(含有螢光發光材料之TPA做為第一綠色發光材料)、第一電子輸送層4。藉由藍色發光層2及第一綠色發光層3來形成螢光發光單元7。其次，積層具有Alq3/Li₂O/Alq3/HAT-CN6的層構造之層厚為15nm的中間層9。然後，以各層最大為50nm之膜厚按照順序形成：第二電洞輸送層13、紅色發光層4(含有燐光發光材料之Ir(piq)₃做為紅色發光材料)、第二綠色發光層5(含有燐光發光材料之Bt₂Ir(acac)做為第二綠色發光材料)、第二電子輸送層14。藉由紅色發光層4及第二綠色發光層5來形成燐光發光單元8。接著，依序形成由Al膜構成的反射電極6。另外，在與基板10之透明電極1相反側之面積層光散射性薄膜而形成光取出層15。

然後，使藍色發光層2之膜厚成為20nm、第一綠色發光層3之膜厚成為20nm、第二綠色發光層5之膜厚成為10nm、紅色發光層4之膜厚成為30nm，藉以調整各發光色之發光強度。

將如上述這樣地進行而得到的有機電致發光元件之(藍色發光層2的發光強度)/(紅色發光層4的發光強度)、(第二綠色發光層5的發光強度)/(紅色發光層4的發光強度)、平均演色評價數Ra、特殊演色評價數R9(紅)表示於表2。從表2明顯可以確認：實施例2的有機電致發光元件之平均演色評價數Ra及特殊演色評價數R9(紅)均是非常高的值。

(比較例2-1)

除了將藍色發光層2之膜厚設為10nm、第一綠色發光層3之膜厚設為30nm以外，和實施例2同樣地製造有機電致發光元件。

可以確認的是：將如上述這樣地進行所得到有機電致發光元件，由於(藍色發光層2的發光強度)/(紅色發光層4的發光強度)為小於0.20的緣故，因而平均演色評價數Ra及特殊演色評價數R9(紅)皆是低的，尤其特殊演色評價數R9(紅)是特別低的值。

(比較例2-2)

除了將第二綠色發光層5之膜厚設為15nm、將紅色發光層4之膜厚設為25nm以外，和實施例2同樣地製造有機電致發光元件。

可以確認的是：如上述這樣地進行而得到的有機電致發光元件，由於(第二綠色發光層5的發光強度)/(紅色發光層4的發光強度)超過0.66的緣故，因而，平均演色評價數Ra及特殊演色評價數R9(紅)皆是低的，尤其，特殊演色評價數R9(紅)是特別低的值。

1‧‧‧透明電極

2‧‧‧藍色發光層

3‧‧‧第一綠色發光層

4‧‧‧紅色發光層

5‧‧‧第二綠色發光層

6‧‧‧反射電極

7‧‧‧螢光發光單元

8‧‧‧燐光發光單元

9‧‧‧中間層

10‧‧‧基板

11‧‧‧第一電洞輸送層

12‧‧‧第一電子輸送層

13‧‧‧第二電洞輸送層

14‧‧‧第二電子輸送層

15‧‧‧光取出層

圖1為顯示有機電致發光元件的層構造之概略剖面圖。

圖2為顯示有機電致發光元件的藍色發光光譜之極大發光波長和平均演色評價數Ra的關係之曲線圖。

圖3A有機電致發光元件的第二綠色發光光譜之半值寬度和平均演色評價數Ra的關係之曲線圖。

圖3B為顯示有機電致發光元件的第二綠色發光光譜之半值寬度和特殊演色評價數R9(紅)的關係之曲線圖。

圖4A為顯示第一綠色發光材料的極大發光波長和第二綠色發光材料的極大發光波長之差與平均演色評價數Ra的關係之曲線圖。

圖4B為顯示第一綠色發光材料的極大發光波長和第二綠色發光材料的極大發光波長之差與特殊演色評價數R9(紅)的關係之曲線圖。

圖5為顯示有機電致發光元件的紅色發光光譜之極大發光波長和特殊演色評價數R9(紅)的關係之曲線圖。

圖6A為顯示(藍色發光層之發光強度)/(紅色發光層之發光強度)和平均演色評價數Ra的關係之曲線圖。

圖6B為顯示(藍色發光層之發光強度)/(紅色發光層之發光強度)和特殊演色評價數R9(紅)的關係之曲線圖。

圖7A為顯示(第二綠色發光層之發光強度)/(紅色發光層之發光強度)和平均演色評價數Ra的關係之曲線圖。

圖7B為顯示(第二綠色發光層之發光強度)/(紅色發光層之發光強度)和特殊演色評價數R9(紅)的關係之曲線圖。