有機發光元件及其制備方法

專利名稱：：有機發光元件及其制備方法
技術領域：
：本發明涉及用于平板顯示器、或作為液晶顯示器背光或者照明用光源等的有機發光元件及其制備方法。
背景技術：
：有機發光元件具有如下特性，例如能自發光，并表現出較高的發光效率，進一步可以發出各種顏色的光。例如，人們希望用它作為顯示器件(如平板顯示器)的發光器，或者作為液晶顯示器的背光或者照明等的光源。其中部分已被實際應用。然而，有機發光元件在亮度和壽命之間有個制衡，提高發光亮度以獲得更加鮮明的圖像和更亮的照明會使其壽命縮短。能解決上述問題的有機發光元件(比如在日本特幵平11-329748號公報中)已有報導。在這個發光元件中，陽極和陰極之間具有多個發光層，而在各個發光層之間又有可形成等電位面的電荷生成層或中間導電層。在上述結構中，多個發光層104和發光層106被中間導電層105隔開，因此當在電極103和電極107之間施加電壓時，發光層104和發光層106變為本質上是串聯的狀態，從而同時發光。結果，發光層104和發光層106發出的光疊加到一起，所以與只有一個發光層的傳統的有機發光元件相比，提高了有機發光元件101發光亮度同時不用考慮亮度與壽命之間的制衡。然而有機發光元件存在一些問題，例如發光亮度和發光光譜的角度依存性以及厚度依存性和光的利用率降低等，而且在上述具有多個發光層的有機發光元件中顯得更加突出。這些問題是由于光干涉效應或者全反射在高折射率介質(例如有機發光層、基底和電極)中造成光禁閉現象而引起的。而這些現象又是由于有機發光元件是一種薄膜器件，該器件中膜厚度在光學波長量級，并具有由折射率段差(step)或金屬面構成的反射面，或者其具有高折射率介質可以發光。光干涉效應如果得到恰當利用的話，可以提高色純度和指向性，這在平板顯示等實際應用中特別有用。例如，根據日本特開2000-323277號公報，將含有發光層的有機材料膜做成如下結構，使發光層與光反射電極之間的光程為發光波長X的1/4的奇數倍，或者讓發光位置與最大折射率段差(step)位置之間的光程為發光波長X的1/4的偶數倍，這樣可以使波長為X的光增強。特別的，已知發光層與光反射電極之間的光程對發光光譜有很大影響。更進一步，日本特開2003-272860號公報展示了通過讓多個發光層的發光位置與光反射電極之間的光學膜厚為發光波長人的1/4的奇數倍，可以獲得最高發光效率，并且發射光譜會變窄。然而，在上述通過優化元件膜厚使得發光層與光反射電極之間以及發光層與最大折光率段差位置之間的光程達到上述要求以改善色純度等的有機發光元件中，元件的發光的亮度以及顏色會隨著元件膜厚的變化發生顯著的改變。這意味著制造有機發光元件時，膜厚的容差小，因此可能導致生產效率的降低。特別的，在上述由多個發光層、等電位面形成層和電荷發生層等疊加形成的有機發光元件中，任意一層微小的光學性質的改變(膜厚和折射率的異常)將會對其他層的光學位置產生顯著的影響。所以要求高精確度的膜厚控制，從而導致了高成本。更進一步，如上所述日本特開2003-272860號公報所展示的發光元件，從效率的方面考慮，發光層與光反射電極之間的光程優選設置為發光波長人的1/4的奇數(2n+l)[n-0,l，2…]倍。然而，實際上亮度與光譜的角度依存性會隨著n的增大而增大。更具體而言，具有單個發光層的有機發光元件的膜厚設計成光程對應11=0的情況，以使得發光亮度和顏色不隨膜厚的變化發生顯著的改變。但在上述具有多個發光層的有機發光元件中，每個發光層都被設置在發光波長X的1/4的(2n+l)[n-0，l，2…]倍的位置上。因此，層數的增加導致某個特定波長的光被明顯地加強，導致某個發光層發出與其固有光譜不同的光，而且也會使角度依存性增強。因此，上述具有多個發光層的有機發光元件雖然能達到比傳統的有機發光元件高的電流效率和量子效率，但是不具有期望的發光光譜和視角依存關系。另一方面，在具有圖16所示結構的有機發光元件中，多個發光層中的各層是串聯連接的，供給各個發光層的電流是相同的，所以實質上不可能單獨控制各個發光層所發出光的顏色。在制造有機發光元件時選擇性設計預定的各發光層，可能得到各個發光層發出獨特顏色的光的有機發光元件。但是一旦決定了發光顏色，就不可能再改變。如果把多個發不同RGB顏色光的發光層疊加起來，比如把發射出來的光色組合起來就可以得到白光。但是，如果各發光層發光特性對發光亮度的行為不相同，由于各個亮度下發光顏色的改變，就可能得不到期望的白光。更進一步，如果各個發光層壽命不同，屬于壽命較短的發光層的發光顏色可能逐漸減弱，從而導致發光顏色的色偏移。例如，如果將具有上述結構的有機發光元件用作顯示發光光源，其顯示的發光顏色的色彩平衡可能發生偏離。又例如，如果將具有上述結構的有機發光元件用作照明光源，退化將被視為色偏移，而這是特別不利的。另外，特表2001-511296號公報提出了用疊加多層各自具有電極的發光層形成的層疊型有機發光元件。這種有機發光元件具有以下結構它由多個具有獨立的或者部分共用的電極的發光層(必要的時候通過絕緣層)疊加而成，其可以在顯示方面得到應用。然而，具有這種結構的有機發光元件的發光層之間距離很短，所以它并沒有解決前述的光干涉問題。實際上，特表2001-511296號公報提出了以光干涉存在為前提，根據各個發光層所發出光的波長決定相應發光層的位置，以獲得高色純度的發光的元件設計。然而，這種元件設計也采用了通過控制膜厚使得發光層與光反射層之間的距離可以加強預定波長的光，所以特別是在堆疊的發光層中，發光波長的角度依存性問題依然沒有得到解決。
發明內容本發明解決了上述問題，它的目的在于提供發光光譜角度依存性小的有機發光元件，使其可以實現不依賴于角度并顯示所期望的顏色的高質量發光，并且可以調節顏色。為了解決前述問題，本發明提供的有機發光元件包括第一發光單元和第二發光單元，每個發光單元都包括一對電極和夾在電極中間的發光層。其中兩個發光單元一共四個電極中處于最外面的兩個電極中的一個具有光反射性質，而其他的電極具有透光性質。第一發光單元和第二發光單元之間設置一層透光絕緣層；所形成的絕緣層的厚度可以阻止從不具有光反射電極的發光單元的發光層發出的光與其他光產生干涉，或者所形成的絕緣層具有散射同一發光層發出的光的性質。根據本發明提出的有機發光元件，發光層中發出的光與從反射表面反射回來的光之間的干涉減弱了，因此發光光譜的角度依存性變小，從而使得不依賴于角度而顯示期望的顏色的高質量發光成為可能。更進一步，由于第一和第二發光單元之間透光絕緣層的存在，兩個發光單元之間的電氣連接被切斷，從而允許單獨驅動各發光單元。因此，本發明提出的有機發光元件可以改變每個發光單元的發光性質，必要時可以調節顏色。更進一步，本發明中的有機發光元件可以設計成第一、二發光單元的四個電極都有透光性，而在最外側的一個電極外側再設置一個具有光反射性質的光反射層；在第一、二發光單元之間設置透光絕緣層；并且所形成的絕緣層的厚度可以阻止從不具有光反射電極的發光單元的發光層發出的光與其他光產生干涉，或者所形成的絕緣層具有散射同一發光層發出的光的性質。更進一步，可以設計成在最外側的某個電極外面設置透光絕緣層，再在絕緣層的外側設置具有光反射性質的光反射層；并且所形成的絕緣層的厚度可以阻止從不具有光反射電極的發光單元的發光層發出的光與其他光產生干涉，或者所形成的絕緣層具有散射同一發光層發出的光的性質。優選地，第一、二發光單元中至少有一個具有多個發光層結構，多個發光層通過等電位面形成層或者電荷發生層疊加在一起。更加有效地，絕緣層由玻璃板或者膜形成。更優選地，本發明中的有機發光元件通過如下包含三個步驟的制備方法制造第一步，第一、二發光單元中的一個發光單元按照下述方式制備，制備具有可以阻止發光層發出的光與其他光發生干涉的厚度或具有散射發光層發出的光的性質的透光材料，以此為第一個基底，在上面依次按順序疊加電極、發光層、和電極；第二步，第一、二發光單元中的另一個發光單元按照下述方式制備，以透光材料作為第二基底，在上面依次按順序疊加電極、發光層、和電極；第三步，第一、二發光單元按照下述方式疊加，將形成于第二基底上的發光單元疊加到第一基底上。合適的，本發明中的有機發光元件通過如下包含兩個步驟的制備方法制造第一步，第一、二發光單元中的某一個發光單元按照下述方式制備，制備具有可以阻止發光層發出的光與其他光發生干涉的厚度或具有散射發光層發出的光的性質的透光材料，以此為基底，在上面依次按順序疊加電極、發光層、和電極；第二步，第一、二發光單元中的另一個發光單元按照下述方式制備，在基底上沒有形成發光單元的表面依次按順序疊加電極、發光層、和電極。下面，本發明第一個實施方式中的有機發光元件將參照圖1A進行介紹。有機發光元件l(有機EL發光元件)包括在基底2上順次疊加的第一發光單元3、透光絕緣層4和第二發光單元5。第一發光單元3是通過在第一電極31和第二電極32(其中一個作為陽極，另外一個作為陰極)之間疊加第一發光層33而形成的。接著，第二發光單元5是通過在第三電極51和第四電極52(其中一個作為陽極，另外一個作為陰極)之間疊加第二發光層53而形成的。這里，在第一到第四電極31，32,51，52中，位于第一發光單元3外側的第一電極31和位于第二發光單元5外側的第四電極52中任意一個形成光反射電極，而另一電極形成具有透光性的電極。例如，如果在有機發光元件1中，由發光層33，53發出的光如圖1A中箭頭所示從基底2側面發射出來，則基底2為由透明樹脂板或者透明樹脂片等形成的透光基底。第一電極31、第二電極32以及第三電極51也形成透光電極，而第四電極52則形成光反射電極。第一和第二發光層33，53是由公知的任意結構和組成的材料構成的有機層，分別形成，例如，通過單一材料發光的發光層，也即在主體材料中引入摻雜材料的所謂的摻雜型發光層；或者由兩層或者兩層以上具有不同組成的材料并置構成的發光層。如果需要，可以在發光層33、53和相應的電極31、32、51、52之間疊加空穴傳輸層、空穴注入層、電子傳輸層、電子注入層、載流子阻擋層等。但是這些相應的層在圖1A中己被省略(這也適于下面將要提及的圖)。只要不損害有機發光元件的功能，透光電極31、32、51和52的材料并不受到特別的限制，可以用透明導電膜(比如ITO、IZO、AZO、GZO、ATO和Sn02)，金屬薄膜(如Ag、Au和Al)，導電有機材料薄膜，或者由上述材料合理組合形成的多層膜。透光電極優選使用高透光率的材料。而且，透光電極與相鄰層之間的界面，和/或電極本身的反射率優選較低。例如，在透光電極與其相鄰的層(包括空氣層)之間，設置一層所謂的"抗反射"材料或者折光率介于兩者之間的膜，以降低透光電極與其相鄰的層之間界面的反射率。只要不損害有機發光元件的功能并且有足夠的光反射率，光反射電極的材料并不受到特別的限制，可以用金屬電極如A1、Ag、Au、Ni、Cr和其他金屬，或者由上述透明導電膜與任意反射膜或者有機導電材料合理組合形成的電極，比如金屬電極和介電多層膜。透光絕緣層4要么是位于光發射的方向的層41，其厚度可以阻止發光層33發出的光與其他光產生干涉，要么是具有可以散射發光層33發出的光的性質的層42。絕緣層4的主體材料是玻璃板、透光膜或者類似的透光材料比如樹脂板、塑料片、玻璃與塑料的復合物、透光的陶瓷板、樹脂硬化體或者有機-無機復合材料等制成的片/膜或者類似物。位于光發射的方向，厚度可以阻止發光層33發出的光與其他光產生干涉的絕緣層41可以是，例如，Si02、SiO、SiN、LiF、MgF2等材料通過蒸鍍、噴濺、CVD等方法形成的透光膜；無機或者有機樹脂通過任意的涂布方法或者印刷方法如旋涂、浸漬涂布、涂布、墨水噴射、凹版印刷等形成的透光膜；通過貼附或放置無機或者有機材料的薄片、膜、凝膠、貼條(seal)、薄板等形成的膜。此外，基底本身可以用來支撐有機發光元件。注意，一般來說上述可以阻止光干涉的厚度一般在發光波長的幾倍以上的量級，例如厚度為1^mi到3mm。進一步，具有光散射性質的絕緣層42用如下方式制造層42可含有折光率與主要成分不同的箔片、粒子等光散射成分；在層42內通過組合具有不同折光率的材料形成一個界面，這樣在不規整的材料上，疊加上分離的材料；在層42內組合通過與主要材料產生相分離而具有光散射性質的材料；或者層42允許包含表面、箔片、粒子等具有光反射性質的材料。絕緣層42的膜厚并不受到特別限制，可根據需要任意設定。圖1B表示本實施方式中有機發光元件1的一個改進例子。在這個例子中，發光單元3和5在電極31，32以及51，52之間分別具有多個發光層33和53，而等電位面形成層或者電荷生成層34，54分別疊加在多個發光層33和53之間，以形成所謂的疊加型、縱列型或者多光子型的發光單元3和5。注意可能發光單元3和5都是由多個發光層33和53形成的，也有可能發光單元3和5中只有一個是由多個發光層33或53形成的。等電位面形成層或者電荷生成層34，54可以由這樣的材料構成例如金屬薄膜(如Ag、Au或者Al);金屬氧化物(如氧化釩、氧化鉬、氧化錸或者氧化鴇)；透明導電膜(比如ITO、IZO、AZO、GZO、ATO或Sn02);所謂的n型半導體和p型半導體的疊加體；金屬薄膜或透明導電膜與n型半導體和/或p型半導體的疊加體；n型半導體和p型半導體的混合物；n型半導體和/或p型半導體與金屬的混合物；等等。n型半導體和p型半導體可以是無機材料或者有機材料，或者是有機材料與金屬的混合物，或者也可以是有機材料與金屬氧化物結合在一起形成的材料，或者具有受體/供體的有機材料，具有受體/供體的無機材料，等等。需要的合適的材料都可以用。本發明第二個實施方式的有機發光元件將參照圖2A進行介紹。本實施方式有機發光元件1與第一個實施方式不同，上述第一個到第四個電極31,32,51，52都是透光電極，而在第一發光單元3外側的電極31外側，或者在第二發光單元5外側的第四電極52外側疊加一層具有光反射性質的光反射電極6。注意在圖2A所示的例子中，具有光反射性質的光反射電極6疊加在第四電極52外側以允許光按照圖中箭頭所示方向從基底2—面射出。形成于電極52外側的光反射層6可以是具有所謂鏡面反射性的層61，也可以是具有光散射性質或者漫反射性質的層62。具有鏡面反射性的光反射層61是由本質上表現出鏡面反射性的任意反射材料(如金屬膜Al或者Ag等)制成的膜，或者是介電多層膜形成的反射膜。此外，具有光散射性質或者漫反射性質的光反射層62可以是，例如用氧化鋇或者氧化鈦顆粒或者類似物制成的反射膜；用金屬膜或介電多層膜在形狀不規整的表面形成的反射膜;或者在具有鏡面反射性質的反射膜上形成的具有光散射性質、光漫射性質或者衍射性質的反射膜。注意，與圖1B相似，圖2B也表示本實施方式的一個改進例子，其中發光單元3和5分別由的多個發光層33，35構成，而等電位面形成層或者電荷生成層34，54分別疊加在發光層33，35之間。本發明第三個實施方式有機發光元件將參照圖3A進行介紹。本實施方式的有機發光元件1與第二個實施方式的有機發光元件1不同，在第一、二發光單元3和5之間設置絕緣層7，而在光反射層6內側，同時也是第一發光單元3的外側電極31或者第二發光單元5外側第四電極52的外側，再疊加透光絕緣層4。注意在圖3A所示的例子中，絕緣層4和光反射電極6疊加在第四電極52外側以允許光從基底2—面射出。在本實施方式中，透光絕緣層4要么是厚度可以阻止從發光層33，53發出的光與其他光發生干涉的層41，要么是具有可以散射從發光層33，53發出的光的層42。但是，絕緣層7需要的時候才設置，它并不是必須的。注意在上述第一到第三個實施方式中，有機發光元件1都包括兩個發光單元。但是，有機發光元件可以有三個或者三個以上發光單元，只要其中有兩個相鄰的發光單元具有上述第一發光單元3和第二發光單元5的結構。注意與圖1B和圖2B類似，圖3B表示本實施方式的一個改進例子，其中發光單元3和5分別由多個發光層33，53構成，而等電位面形成層或者電荷生成層34，54分別疊加在發光層33，35之間。在第一個實施方式中，發光層33，53發出的光被具有光反射性質的電極52反射(參照圖1A);而在第二個和第三個實施方式中卻是被光反射層6反射，然后通過透光基底2從發光元件中射出。在上述第一到第三個實施方式中，有機發光元件1都設有透光絕緣層4。這個透光絕緣層4要么是厚度可以阻止從發光層33，53發出的光與其他光發生干涉的層41，要么是具有可以散射從發光層33，53發出的光的層42。由于絕緣層4的厚度可以使光反射面與接近發光表面的發光位置之間的距離設定為對應基本不產生光干涉的光程的距離，或者由于絕緣層4的光散射性質，發光單元3和發光單元5產生的光與從反射面反射回來的光之間的干涉被削弱了，發光光譜的角度依存性減小。注意上述光反射面可以是光反射電極52或者光反射層6。在圖1A、2A和3A所示的例子中最靠近光反射表面的發光層53中，通過將其發光位置與光反射面之間的光程設置為發光位置發出的光波長人的l/4的奇數倍，可以大幅度減小光干涉效應；更優選，可以將發光位置與界面(具有最大反射段差，相對發光位置與反射面處于相反的一側)之間的光程設置為上述發光波長X的1/4的整數倍。因此，上述基于膜厚設計減小光干涉效應的方法可以根據需要一起使用。此外，與光反射面相距最遠的發光單元3中的發光層33的厚度也可以進行類似的設計以適當地調整光干涉效應。此外，根據第一和第二個實施方式，第一和第二發光單元3和5對應地包含不同的電極31、32和51、52，而在第一發光單元3和第二發光單元5之間設置透光絕緣層4。因此，對應的發光單元3和5電氣上是分開的，從而可以分別獨立發光。這一點也適用于上述第三個實施方式中具有透光絕緣層7的有機發光元件1。此外，即使結構中沒有絕緣層7，第一、二發光單元3、5共用一個電極使得需要的時候可以通過對第一發光單元3和第二發光單元5施加不同的電場來改變發光性質。舉例來說，假設把彩色濾光片與上述實施方式中一個發白光的有機發光元件1結合形成顯示裝置。即使組成白光發光元件的多個發光元件中的一個退化而造成顏色偏離，也有可能通過適當地調整其他沒有退化的發光元件的發光顏色來校正對白光的顏色偏離。此外，對于照明應用，通過使用例如由白光發光元件和紅光發光元件組成的有機發光元件可以獲得能自由控制發光顏色從白光發射到紅光發射的光源。此外，對于由三個及以上發光單元組成的有機發光元件，通過調節每個發光單元的發射也有可能沿著黑體軌跡控制顏色。發光單元的發光顏色以及發光單元的數目可根據使用、目的等任意設定。各發光單元3和發光單元5用現有方法或者這些方法的適當組合驅動發光。此外，發光單元3和發光單元5的發光輸出可以通過電壓、電流和功率中的任意一個進行控制，或者也可以通過供給具有任意的電流/電壓波形(比如脈沖)的電流來調節。此外，可分別獨立控制各發光單位3和發光單元5。舉例來說，可以通過預定的關系控制各發光單元3和發光單元5的輸出，從而使發光顏色沿著黑體軌跡移動。現在，第一到第三個實施方式中有機發光元件1的制作方法的例子將對照圖4A到圖4C所示制作步驟進行描述。首先，正如圖4A所示，第一發光單元3是按照以下方法形成的，用任意的透光材料作為第一基底X，然后在第一基底X上順次疊加電極31、發光層33和電極32。然后，如圖4B所示，第二發光單元5是按照以下方法形成的，用厚度可以阻止光干涉的透光材料或者具有光散射性質的透光材料作為第二基底Y，再按照順序依次在該基底Y上疊加電極51、發光層53和電極52。如圖4C所示，第二發光單元5和基底Y疊加在第一電極32上，使得基底Y沒有形成發光單元5的下表面與第一電極32接觸。于是，制作出具有通過基底Y相互疊加在一起的兩個發光單元3和5的有機發光元件1。圖1A所示第一個實施方式有機發光元件1按照如下方法制作電極31、32、51形成為透光電極，電極52形成為光反射電極，而第一基底X形成為基底2，第二基底Y形成為絕緣層4。此外，圖2A所示第二個實施方式有機發光元件1按照如下方法制作電極31、32、51、52形成為透光電極，第二基底Y形成為絕緣層4，同時進一步在上述第二發光單元5的電極52上形成光反射層6。再之，圖3A所示第三個實施方式有機發光元件1按照如下方法制作電極31、32、51、52形成為透光電極，第二基底Y形成為絕緣層7，同時進一步在上述第二發光單元5的電極52上形成具有可以阻止光干涉的厚度或者具有光散射性質的透光絕緣層4，以及光反射層6。其次，第一到第三個實施方式中有機發光元件1的制作方法的另外一個例子將參考圖5A到圖5B所示制作步驟進行描述。首先，正如圖5A所示，第二發光單元5是按照以下方法形成的，用厚度到可以組止光干涉的透光材料或者具有光散射性質的透光材料作為基底Y，再按照順序依次在基底Y表面上疊加電極51、發光層53和電極52。然后，如圖5B所示，第一發光單元3是按照以下方法形成的，在基底Y沒有形成發光單元5的那一面上順次疊加電極32、發光層33和電極31。這樣一來，制作出具有兩個通過基底Y疊加在一起的發光單元(發光單元3和5)的有機發光元件1。通過這個制作方法，上述第一到第三實施方式有機發光元件1按照如下方法制作進一步將一部分電極形成為具有光反射性質的電極，或者進一步疊加反射層6，或者適當地安置一個基底X等。如果發光單元形成在任意的一個基底上，之后再形成具有可以阻止光干涉的厚度或者具有光散射性質的透光絕緣層時，有必要使用適合發光單元膜厚和材料的絕緣層。這是一個使制造過程變得復雜的因素。另一方面，在上述制造方法中，如果預先將具有可以阻止光干涉的厚度或者具有光散射性質的透光材料Y作為基底，而在上面形成第一發光單元3和第二發光單元5，就有可能很容易地調整發光單元的膜厚和材料的選擇，從而避免了將制造過程復雜化的風險。此外，正如圖5A和圖5B中所示的一個改進的制造方法那樣，有可能，例如，如圖6A所示，在透光基底Ya上形成第二發光單元5，而如圖6B所示，在另外一個透光基底Yb上形成第一發光單元3，然后如圖6C所示，基底Ya和基底Yb沒有發光單元5，3的那一面接觸在一起。此外，在這個改進的例子中，基底Ya和基底Yb沒有發光單元5，3的兩個表面也可以按照預先設定的一個距離彼此靠近安置。在這種情況下，可取的做法是，用具有與基底Ya，Yb相同折射率或者相同散射性質的媒介填充在Ya，Yb之間來粘合兩個基底。這個改進的例子使得同時形成發光單元3和5成為可能，而不用在基底Y的兩個表面上先后形成發光單元3、5，從而提高了制造效率。以下，本發明專利的有機發光元件將結合更加特殊的有機發光元件例子進行介紹。有機發光元件是通過將藍光發光元件A、黃光發光元件B、白光發光元件C、E、F以及紅光發光元件D等組合而制造的。現在，第一步先特別介紹例子中發各種顏色光的各有機發光元件，然后再特別介紹對應各個例子以及比較例的有機發光元件的制作過程。<藍光發光元件A>首先，準備一個附有ITO的玻璃基板20，它是通過在0.7mm厚的玻璃底板上形成一層1100A厚的ITO(薄層電阻12Q/sq)制成的。對ITO玻璃基板20進行刻蝕，移除部分ITO，留下如圖7A所示區域21那部分的ITO。然后，ITO玻璃基板20依次用純水、丙酮和異丙醇進行10分鐘超聲清洗，再在異丙醇氣流中進行2分鐘蒸汽清潔和干燥，其后進一步用紫外臭氧清洗IO分鐘。然后，將ITO玻璃基板20放置在真空蒸鍍裝置里。使用一個具有圖7B所示大小的開口部80的掩模81，在5x10—5Pa的減壓下，蒸鍍一層100A厚的N，N，-雙[N-(萘基)-N-苯基-氨基]聯苯(E-Ray公司生產的"a-NPD")和氧化鉬(Mo03)，兩者的沉積速率比為3:1，總沉積速率為1.3A/s，從而在ITO上形成空穴注入層作為陽極。接下來，以1A/s的沉積速率在空穴注入層上蒸鍍一層厚度為700A的"a-NPD"，從而形成空穴傳輸層。此外，在空穴傳輸層上疊加一層500A的摻雜了4%質量比的雙芪類衍生物([化學式l])的二萘蒽衍生物(柯達公司生產的"BH-2")，從而為藍光發射提供了一個發光層。然后，在這個發光層上，共蒸鍍上100A的2,9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-鄰菲羅啉(bathocuprine)(同人化學研究所制"BCP")和IOOA的"BCP"與銫(Cs)摩爾比1:1的混合物，從而提供電子注入層。此外，"a-NPD"和氧化鉬以3:1的沉積速率比和1.3A/s的總沉積速率在上面蒸鍍100A，從而形成電荷發生層。隨后，跟前面類似，再在這上面疊加700A的空穴傳輸層、500A的發光層、100A的電子傳輸層以及100A的電子注入層。此外，使用具有如圖7C所示大小的開口部82的掩模83，再在這上面以4A/s的沉積速率疊加100A的鋁(Al)，以形成透明陰極，從而得到一個包含雙藍光發光層(通過電荷生成層連接)的藍光發光元件。[化學式1]<黃光發光元件B>首先，在厚度為150pm的玻璃板的一個表面上形成一層厚度為1100A、大小如圖7A所示的ITO區域膜21。將這個ITO玻璃基板20放置在真空蒸鍍裝置里。與上述過程相似，使用如圖7B所示掩模81，按順序依次在作為陰極的ITO上共蒸鍍上厚度為150A，摩爾比1:1的"BCP"和Cs作為電子注入層，蒸鍍50A的"BCP"作為電子傳輸層，500A的摻雜4%(質量比)[化學式2]所示材料的"BH-2"作為發光層，400A的"a-NPD"作為空穴傳輸層，以速率比3:l共蒸鍍200A的"a-NPD"和MoO3作為空穴注入層。最后，使用如圖7C所示的掩模83，以4A/s的沉積速率疊加一層800A的A1，以形成光反射陽極，從而得到一個包含單個黃光發光層的黃光發光元件。[化學式2]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula><白光發光元件0白光發光元件C的制造過程與上述藍光發光元件A相似，只是要把制造上述藍光發光元件A中形成的第二個發光層改成按照如下方法制造疊加一層厚度為50A、摻雜了1%(質量比)[化學式2]所示化合物的"BH-2",以及一層厚度為450A、摻雜了4%(質量比)[化學式l]所示化合物的"BH-2"。白光發光元件C的發光色度為(0.28,0.37)。<紅光發光元件D>紅光發光元件D的制造過程與上述黃光發光元件B相似，只是要把上述黃光發光元件B中的發光層改成按照如下方法制造蒸鍍一層厚度為500A、摻雜了2%(質量比)紅光摻雜物(DCJTB)的三(8-羥基喹啉)鋁絡合物(Alq)。<白光發光元件E>一個藍光發光單元按照如下方式制備使用一個具有圖7B所示大小的開口部80的掩模81，在與上述藍光發光元件A制作中所使用的相同的ITO玻璃基板20上，共蒸鍍一層厚度為50A、摩爾比1:1的"BCP"和Cs作為電子注入層，蒸鍍150A的Alq作為電子傳輸層，500A的摻雜了4。/。(質量比)[化學式1]所示化合物的"BH-2"作為發光層，600A的"a-NPD"作為空穴傳輸層，以3:1的速率比共蒸鍍一層厚度為150A的"a-NPD"和Mo03作為空穴注入層。然后，按照如下方式提供一個黃光發光單元-共蒸鍍一層厚度為50A、摩爾比l:1的"BCP"和Cs作為電子注入層，250A的Alq作為電子傳輸層，500A的摻雜了1.5%(質量比)[化學式2]所示化合物的"BH-2"作為發光層，600A的"a-NPD"作為空穴傳輸層，以3:1的速率比共蒸鍍一層150A的"a-NPD"和MoO3作為空穴注入層。接著，按照如下方式再提供一個藍光發光單元共蒸鍍一層厚度為50A、摩爾比1:1的"BCP"和Cs作為電子注入層，蒸鍍150A的Alq作為電子傳輸層，500A的摻雜了4%(質量比)[化學式1]所示化合物的"BH-2"作為發光層，600A的"oc-NPD"作為空穴傳輸層，以3:1的速率比共蒸鍍一層厚度為200A的"a-NPD"和Mo03作為空穴注入層。最后，使用一個具有圖7C所示大小的開口部82的掩模83，蒸鍍一層厚度為100A的金作為陽極，再蒸鍍一層厚度為600A的氟化鋰(LiF)作為保護層并作為折光率介于電極和空氣之間的過渡層，于是得到了一個具有金陽極的白光發光元件E。〈白光發光元件F〉具有鋁陽極的白光發光元件F的制備過程與白光發光元件E相似先形成三種發光層，然后蒸鍍厚度為800A的Al代替最后的金電極。<實施例1的有機發光元件>將上述藍光發光元件A置于真空蒸鍍裝置里面，用一個具有圖8A所示大小的開口部84的掩模85，在藍光發光元件A上蒸鍍一層厚度為20pm的LiF，從而形成一個具有能阻止光干涉的厚度的透光絕緣層。然后，使用一個具有圖8B所示大小的開口部86的掩模87,在這個絕緣層上蒸鍍一層100A的金膜，從而形成透明陽極。然后，再使用一個具有圖7B所示大小的開口部80的掩模81，在上面以3:1的速率比共蒸鍍一層厚度為1200A的"a-NPD"和Mo03作為空穴注入層，蒸鍍500A的"a-NPD"作為空穴傳輸層，500A的摻雜4。/。(質量比)[化學式2]所示材料的"BH-2"作為黃光發光層，50A的"BCP"作為電子傳輸層，并共蒸鍍一層含有摩爾比1:l的"BCP"與Cs、厚度為150A的膜作為電子注入層。最后，使用具有圖8C所示大小的開口部88的掩模89，疊加一層800A的Al，以形成光反射陰極，從而得到實施例1的有機發光元件。注意在藍光發光元件A的陰極上形成的黃光發光單元并沒有自己的基底，所以它并不能被稱為一個獨立的發光元件，為方便起見，在下面的描述中它將被稱為黃光發光元件G。換句話說，實施例1的有機發光元件就是在藍光發光元件A的陰極上形成一層具有可以阻止光干涉的厚度的透光絕緣層(20)im的LiF)，然后再在上面疊加黃光發光元件G。注意，如圖9所示，在實施例1的有機發光元件中，在下層的藍光發光元件A的陽極31和陰極32與電源91相連，而在上層的黃光發光元件G的陽極51和陰極52則與電源92相連，以使得有可能分別向發光元件A和G的對應的發光單元提供電流。<實施例2的有機發光元件>如圖10所示，將黃光發光元件B玻璃基板4朝下地疊加在藍光發光元件A的發光單元3上面，從而得到實施例2的有機發光元件。黃光發光元件B的處于上側的玻璃片形成到一定的厚度(150jLim)以阻止光干涉。因而，實施例2的有機發光元件就具有了這樣的結構藍光發光元件A和黃光發光元件B通過具有可以阻止光干涉厚度的絕緣層4連結在一起。<實施例3的有機發光元件>實施例3的有機發光元件是這樣得到的將實施例1的有機發光元件的制造過程中從蒸鍍金電極那一步開始的這些步驟(黃光發光單元G的制造過程)，應用到藍光發光元件A的ITO玻璃片20的沒有形成發光單元的那一面上。注意，為方便起見，藍光發光元件A基底上面的黃光發光單元將被稱為黃光發光元件H。換句話說，如圖11所示，實施例3的有機發光元件就是藍光發光元件A與黃光發光元件H通過具有阻止光干涉厚度(0.7mm)的透光絕緣層疊加在一起的。<實施例4的有機發光元件>與實施例2的有機發光元件類似，實施例4的有機發光元件是通過把白光發光元件C和紅光發光元件D疊加到一起而得到的。換句話說，紅光發光元件D的處于上側位置的基底形成為具有可以阻止光干涉的厚度(150pm)的透光絕緣層(玻璃片)。因而，實施例4的有機發光元件就具有了這樣的結構白光發光元件C和紅光發光元件D通過具有可以阻止光干涉厚度的絕緣層疊加在一起。<實施例5的有機發光元件>在實施例1的有機發光元件制作中，用CVD過程形成一層厚度為1000A的氧氮化物(SiON)來代替LiF形成的絕緣層。在其上涂布12pm厚的混合樹脂，所述混合樹脂通過向可光硬化的樹脂"30Y-431"(日本三鍵公司制造)中加入質量比占50%的鈦氧化物小顆粒(將粒徑2pm的與4pm的按照重量比1:1混合得到)得到，用紫外光硬化以提供光散射層，于是形成了具有光散射性質的絕緣層。換句話說，實施例5的有機發光元件是通過藍光發光元件A與黃光發光元件G通過具有光散射性質的絕緣層疊加在一起得到的。<例6的有機發光元件>將上述藍光發光元件A置于真空蒸鍍裝置里面，使用圖7B所示的掩模81，在藍光發光元件A的陰極上共蒸鍍一層厚度為150A、摩爾比l:1的"BCP"和Cs作為電子注入層，蒸鍍50A的"BCP"作為電子傳輸層，500A的摻雜了4%(質量比)[化學式2]所示化合物的"BH-2"作為發光層，400A的"a-NPD"作為空穴傳輸層，以3:1的速率比共蒸鍍一層厚度為200A的"a-NPD"和Mo03作為空穴注入層。然后，使用圖7C所示的掩模83，再疊加一層800A的IZO作為透光陽極，于是形成了黃光發光單元I。此外，往黃光發光單元I上噴濺厚度為500A的SiON膜，以形成具有可以阻止光干涉厚度的透光絕緣層。此外，接著涂布20pm日本三鍵公司生產的光硬化樹脂"30Y-431"并硬化，然后設置厚度為1000A的Al作為光反射層，于是獲得實施例6的有機發光元件。注意，為方便起見，藍光發光元件A陰極上面的黃光發光單元將被稱為黃光發光元件I。在實施例6的有機發光元件中，藍光發光元件A和黃光發光元件I分別具有自己的陽極，同時使用一個共用的電極作為各自的陰極。<實施例7的有機發光元件>將白光發光元件E和紅光發光元件D沒有發光單元的那一面用折光率為1.5的膠，以發光面相對且彼此重疊的方式疊加在一起，得到實施例7的有機發光元件。如圖12所示，在實施例7的有機發光元件中，紅光發光元件D的陰極32和陽極31與電源91相連，而白光發光元件E的陰極51和陽極52則與電源92相連，以使得有可能分別向元件D和E的對應的發光單元提供電流。注意，在這兒，光是穿過作為白光發光元件E的陽極52的金電極發射出來的。<比較例1的有機發光元件>比較例1的有機發光元件的制造過程與實施例1的有機發光元件類似，只是LiF膜的厚度被設定為1000A。<比較例2的有機發光元件>比較例2的有機發光元件的制造過程與實施例1的有機發光元件類似，只是沒有形成LiF膜。在比較例2的有機發光元件中，藍光發光元件A和黃光發光元件G之間沒有絕緣層，所以藍光發光元件A的陰極和黃光發光元件G的陽極是電氣連接的。因此，藍光發光元件A和黃光發光元件G本質上是串聯的，于是只要將藍光發光元件A的陽極和黃光發光元件G的陰極與電源相連就可以了。<比較例3的有機發光元件>白光發光元件F作為比較例3的有機發光元件。上述有機發光元件以KeithleyModel2400作為電源，用恒定的電流驅動，各個有機發光元件的CIE色度通過一個多通道分析儀(濱松光子學株式會生產的"PMA-11",測定距離25cm)進行測定。對實施例1到實施例6以及比較例1和2的有機發光元件從正面以及偏離正面45度的方向進行光譜評估，而實施例7和比較例3則從正面，偏離正面20、40、60度的方向進行評估。圖13A所展示的，是實施例1的有機發光元件通過供應適當的電流讓從正面觀測到的色坐標X值為0.30的情況下，分別從正面(0。)和45度角(45。)測得的發射光譜。這表明從正面和從45度角方向上觀測到的光譜差別相對較小。此外，在實施例1的有機發光元件中，正面方向的色坐標是(0.30,0.39)，而45度角方向是(0.31，0.40)。注意圖13B展示的是當形成實施例1的有機發光元件的藍光發光元件A和黃光發光元件G的發光強度比不斷改變的時候，從正面方向觀測到的發射光譜的變化。此外，如圖13C所示，通過改變藍光發光元件A和黃光發光元件G的發光強度比，實施例1的有機發光元件可以發射出藍光發光元件A發射的藍色和黃光發光元件G發射的黃色的連接線上任意顏色的光。注意，例4的有機發光元件經過設計，可以發射出白色和紅色連接線上任意顏色的光(未示出)。圖14A展示的是，當只有白光發光元件E發光的時候，分別從正面(0°)、20°、40。和60。方向觀測到的實施例7的有機發光元件的發射光譜。從各個角度觀測到的發射光譜都很相似，這表明例7的有機發光元件的角度依存性小。此外，圖14B表示用任意的電流比驅動組成實施例7的有機發光元件的白光發光元件E和紅光發光元件D的時候發光光譜的變化。這表明兩個發光元件的發射光譜任意混合來達到一個寬的發光光譜。圖14C表示這兒的發光顏色在CIE色坐標上圖的變化，那就是，實施例7的有機發光元件能發射出白光發光元件E和紅光發光元件D對應的色坐標連線附近任意顏色的光。注意在附圖中，"Eonly"表示只有白光發光元件E發光的時候的發光光譜或者色坐標。這也適用于"Donly"。圖15展示的是實施例7和比較例3的有機發光元件在0°到80°之間旋轉，各個角度發射光的顏色在CIE色坐標上的變化。在這個圖中，"A"和"A"表示在6種發光顏色的不同驅動下，0°到80。之間觀測到的實施例7的有機發光元件的CIE色坐標點。此外，"^"表示0°到80。之間比較例3白光發光元件的CIE色坐標點，那就是，在比較例3白光發光元件中，CIE色坐標點隨著觀測角度的變化發生了顯著的改變，所以發光顏色的角度依存性大。另一方面，對于在6種發光顏色的不同驅動下，0°到80°之間觀測到的實施例7的有機發光元件的CIE色坐標點來說，對應相同顏色的那些坐標點很相似，所以發光顏色的角度依存性小。表1展示的是按照上述方法制造的有機發光元件例子和比較例從正面以及45。方向的色度測定結果。注意表1沒有描述實施例7和比較例3，因為上面已經描述過了。[表1]表1<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>如表1中的"色度的角度依存性"的結果所示，實施例1到實施例6有機發光元件的發光色度的角度依存性都小。另一方面，比較例l和比較例2發光色度的角度依存性大。再進一步，如表1中"顏色調整"結果所示，實施例1到實施例6的有機發光元件顏色是可調的，這是因為它們對應的疊加單元能夠單獨驅動；而在比較例2的有機發光元件中，顏色調整卻是不可能的，這是因為兩個單元是相互電氣連接的，也就不可能單獨驅動兩個單元。需要注意的是本申請是基于日本專利申請2005-276861的，其內容已經通過參考的方式并入本文。權利要求1.有機發光元件，其包括具有夾在一對電極中間的發光層的第一發光單元，和具有夾在一對電極中間的發光層的第二發光單元，其中第一發光單元和第二發光單元的四個電極中處于最外側的一個具有光反射性質，而其他的電極具有透光性質；第一發光單元和第二發光單元之間設置透光絕緣層；所形成的絕緣層的厚度可以阻止從不具有光反射電極的發光單元的發光層發出的光與其他光產生干涉，或者所形成的絕緣層具有散射同一發光層發出的光的性質。2.有機發光元件，其包括具有夾在一對電極中間的發光層的第一發光單元，和具有夾在一對電極中間的發光層的第二發光單元，其中第一發光單元和第二發光單元的四個電極都具有透光性質，在最外側的一個電極的外側設置具有光反射性質的光反射層；第一發光單元和第二發光單元之間設置透光絕緣層；所形成的絕緣層的厚度可以阻止從不具有光反射電極的發光單元的發光層發出的光與其他光產生干涉，或者所形成的絕緣層具有散射同一發光層發出的光的性質。3.有機發光元件，其包括具有夾在一對電極中間的發光層的第一發光單元，和具有夾在一對電極中間的發光層的第二發光單元，其中第一發光單元和第二發光單元的四個電極都具有透光性質；在最外側的一個電極外側設置透光絕緣層，而在透光絕緣層外側再設置具有光反射性質的光反射層；所形成的絕緣層的厚度可以阻止從不具有光反射電極的發光單元的發光層發出的光與其他光產生干涉，或者所形成的絕緣層具有散射同一發光層發出的光的性質。4.根據權利要求13任一項所述的有機發光元件，其中第一發光單元和第二發光單元中至少--個具有多個發光層；所述多個發光層通過等電位面形成層或者電荷生成層疊加在一起。5.根據權利要求13任一項所述的有機發光元件，其中絕緣層由玻璃片或者膜形成。6.權利要求13任一項所述的有機發光元件的制造方法，其包括形成第一發光單元、第二發光單元中的一個發光單元的步驟，包括-制備具有可以阻止發光層發出的光與其他光發生干涉的厚度或具有散射發光層發出的光的性質的透光材料，以此作為第一基底，然后在第一基底的表面上順次疊加電極、發光層、和電極；形成第一發光單元、第二發光單元中的另外一個發光單元的步驟，包括透光材料作為第二基底，然后在第二基底的表面上順次疊加電極、發光層、和電極；和將第一發光單元、第二發光單元通過第一基底疊加在一起的步驟，包括將形成在第二基底上的發光單元疊加到第一基底上。7.權利要求13任一項所述的有機發光元件的制造方法，其包括形成第一發光單元、第二發光單元中的一個發光單元的步驟，包括制備具有可以阻止發光層發出的光與其他光發生干涉的厚度或具有散射發光層發出的光的性質的透光材料，以此作為基底，然后在該基底的表面上順次疊加電極、發光層、和電極；和形成第一發光單元、第二發光單元中的另外一個發光單元的步驟，包括在前述基底沒有形成發光單元的表面上順次疊加電極、發光層、和電極。全文摘要本發明涉及的有機發光元件包含包括設在一對電極(31，32)中間的發光層(33)的第一發光單元(3)；和包括設在一對電極(51，52)中間的發光層(53)的第二發光單元(5)。在有機發光元件(1)中，兩對電極(31，32，51，52)中的處在最外側的一個電極具有光反射性質，而其他電極具有透光性質，同時在第一和第二發光單元(32，51)之間提供透光絕緣層(4)。絕緣層(4)具有可以阻止沒有反射電極的發光單元的發光層發出的光與其他光發生干涉的厚度，或者具有散射發光層發出的光的性質。這減少了發光層(33，53)發出的光與其他光之間的干涉，因此在有機發光元件(1)中，發射光譜的角度依存性小，并且有可能調節光的顏色。文檔編號H05B33/02GK101288343SQ200680034689公開日2008年10月15日申請日期2006年9月21日優先權日2005年9月22日發明者井出伸弘,城戶淳二,菰田卓哉申請人:松下電工株式會社;城戶淳二