CN1498043A - 包含多个发光层的发光元件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种发光效率和发光寿命得到提高的具有多个发光层的发光元件。在该发光元件中，设定从所述第1发光层的发光位置到所述发光取出面为止的第1光学膜厚范围L1和从所述第2发光层的发光位置到所述发光取出面为止的第2光学膜厚范围L2，同时设定发光取出面与第1发光层之间的多个层、第1发光层、第2发光层各层的膜厚，使第1发光层发出的光线与第2发光层发出的光线组合得到的发光色的发光强度得到增强。
Description
技术领域
本发明涉及发光元件，特别是涉及包含多个发光层的发光元件。
背景技术
近年来，随着信息设备的多样化，人们期待着能够开发出使用有机电子发光元件(有机EL元件)作为与向来通常使用的CRT相比消耗电力小的平面显示元件的显示器。又，也期待有机EL元件能够用作代替荧光灯等的无公害(无水银)照明装置。
有机EL元件利用由电子注入电极和空穴注入电极分别将电子和空穴注入发光层的方法，使电子和空穴在发光层再耦合，使有机分子处于激发状态。然后，利用该激发的有机分子在返回基态时发生的荧光发光。
又，近年来，在日本专利第3287344号公报等上提出了包含发光波长不同的多个发光层的有机EL元件。在该日本专利第3287344号公报，公开了包含发橙色光的第1发光层和发蓝色光的第2发光层的有机EL元件。利用该蓝色发光和橙色发光可以得到白色发光。
近年来，为了面向实用化，要求提高有机EL元件的发光强度。特别是在利用滤色镜使白色的发光成为全色的情况下，考虑到滤色镜的光损耗，有必要更进一步提高发光强度。
但是，上述日本专利第3287344号公报所述的有机EL元件中，存在着在发蓝色光线的第1发光层与发橙色光线的第2发光层相互削弱取出的光线的强度的不理想的情况。在这种情况下，存在发光效率低的问题。又，一旦发光效率低，就需要更多的电流，因此元件劣化加快。在这种情况下，就存在元件寿命缩短的问题。
又，上述日本专利第3287344号公报所述的有机EL元件中，存在着在发出的蓝色光线和发出的橙色光线相互干涉，造成蓝色和橙色(红色)光线的色纯度难以提高的问题。
发明内容
本发明的一个目的在于，提供能够提高发光效率和元件寿命的包含多个发光层的发光元件。
为了实现上述目的，本发明的第一种发光元件，具备：与发光取出面隔着多个层形成的具有第1极大波长带λx的第1发光层、以及对第1发光层叠层形成的，具有不同于第1极大波长带λx的第2极大波长带λy的第2发光层，设定从所述第1发光层的发光位置到所述发光取出面为止的第1光学膜厚范围L1和从所述第2发光层的发光位置到所述发光取出面为止的第2光学膜厚范围L2，同时设定所述多个层、所述第1发光层、所述第2发光层各层的膜厚，使所述第1发光层发出的光线与所述第2发光层发出的光线组合得到的发光色的发光强度得到增强。
本发明的第一种发光元件中，如上所述，使第1发光层发出的光线与第2发光层发出的光线组合得到的发光色的发光强度得到增强地设定多个层、第1发光层、第2发光层各层的膜厚，以此可以使第1发光层发出的光线与第2发光层发出的光线组合得到的发光色的发光强度得到增强。其结果是，包含多个发光层的发光元件可以提高发光效率。又，由于发光效率的提高，不需要很多的电流流过元件，因此可以抑制元件的劣化。从而可以使包含多个发光层的发光元件延长寿命。
在上述本发明的第一种发光元件中，最好是从第1发光层的发光位置到发光取出面为止的第1光学膜厚范围L1、从第2发光层的发光位置到发光取出面为止的第2光学膜厚范围L2、以及多个层、第1发光层、第2发光层各层的膜厚利用下述各式设定，即
L1＝λx/4×m1＝n11d1+n21d2+…+nk1dk
L2＝λy/4×m2＝n12d1+n22d2+…+nk2dk
m1、m2： 1以上的正整数(其中，m1、m2的小数部分为0.2以下或0.8以上)
d1、d2、…dk：各层的膜厚
n11、n21、…nk1：在λx的各层的折射率
n12、n22、…nk2：在λy的各层的折射率，
采用这样的结构，可容易地设定多个层、第1发光层、第2发光层各层的膜厚，以使第1发光层发出的光线与第2发光层发出的光线组合得到的发光色的发光强度得到增强。
在这种情况下，也可以假定第1发光层和第2发光层的发光位置在第1发光层和第2发光层的发光取出面一侧的表面的相反侧的表面。
在上述本发明第一种的发光元件中，多个层也可包含基板、透明电极、空穴注入层以及空穴输送层。
在上述本发明的第一种的发光元件中，最好是第1发光层的第1极大波长带λx包含红色的极大波长带λ1；第2发光层的第2极大波长带λy包含蓝色的极大波长带λ2和绿色的极大波长带λ3，设定第1光学膜厚范围L1和第2光学膜厚范围L2，同时设定多个层、第1发光层、第2发光层各层的膜厚，使红色、绿色和蓝色各自的极大波长带得到增强。采用这样的结构，可以使红色、绿色和蓝色各自的极大波长带得到增强，因此容易提高第1发光层发出的光线与所述第2发光层发出的光线组合得到的发光色的发光强度。
在这种情况下，最好是第1发光层包含橙色发光层，第2发光层包含蓝色发光层，利用第1发光层和第2发光层得到白色发光。采用这样的结构，容易利用橙色发光层和蓝色发光层实现发光效率和元件寿命得到提高的白色发光。
该本发明的第二种发光元件，具备与发光取出面隔着多个层形成的具有第1极大波长带λx的第1发光层、以及对第1发光层叠层形成的，具有不同于第1极大波长带λx的第2极大波长带λy的第2发光层。而且利用下述各式，设定从第1发光层的发光位置到所述发光取出面为止的第1光学膜厚范围L1和从第2发光层的发光位置到发光取出面为止的第2光学膜厚范围L2，同时设定多个层、第1发光层、以及第2发光层各层的膜厚，以使第1发光层发出的光线与第2发光层发出的光线组合得到的发光色的发光强度得到增强。所述各式即
L1＝λx/4×m1＝n11d1+n21d2+…+nk1dk
L2＝λy/4×m2＝n12d1+n22d2+…+nk2dk
m1、m2：1以上的正整数(其中，m1、m2的小数部分为0.2以下或0.8以上)
d1、d2、…dk：各层的膜厚
n11、n21、…nk1：在λx的各层的折射率
n12、n22、…nk2：在λy的各层的折射率。
在该本发明的第二种的发光元件中，如上所述，利用上述公式，设定多个层、第1发光层、以及第2发光层各层的膜厚，使第1发光层发出的光线与第2发光层发出的光线组合得到的发光色的发光强度得到增强的方法，可以使第1发光层发出的光线与第2发光层发出的光线组合得到的发光色的发光强度得到提高。其结果是，可以使包含多个发光层的发光元件延长寿命。
本发明的第三种发光元件，具备与发光取出面隔着多个层形成的具有第1极大波长带λx的第1发光层、以及对第1发光层叠层形成的，具有不同于第1极大波长带λx的第2极大波长带λy的第2发光层，设定从第1发光层的发光位置到发光取出面为止的第1光学膜厚范围L1和从所述第2发光层的发光位置到所述发光取出面为止的第2光学膜厚范围L2，同时设定多个层、第1发光层、以及第2发光层各层的膜厚，以使第1发光层的第1极大波长带λx的发光光谱与第2发光层的第2极大波长带λy的发光光谱得到增强。
在该本发明的第三种发光元件中，如上所述，使第1发光层的第1极大波长带λx的发光光谱与第2发光层的第2极大波长带λy的发光光谱得到增强地设定多个层、第1发光层、以及第2发光层各层的膜厚，以此可以使第1发光层的第1极大波长带的发光光谱与第2发光层的第2极大波长带的发光光谱分别得到增强，因此可以提高第1发光层的色纯度和第2发光层的色纯度。
在该本发明的第三种发光元件中，最好是利用下述各式设定从第1发光层的发光位置到发光取出面为止的第1光学膜厚范围L1、从第2发光层的发光位置到发光取出面为止的第2光学膜厚范围L2、以及多个层、第1发光层、第2发光层各层的膜厚，所述各式即
L1＝λx/4×m1＝n11d1+n21d2+…+nk1dk
L2＝λy/4×m2＝n12d1+n22d2+…+nk2dk
m1、m2：1以上的正整数(其中，m1、m2的小数部分为0.2以下或0.8以上)
d1、d2、…dk：各层的膜厚
n11、n21、…nk1：在λx的各层的折射率
n12、n22、…nk2：在λy的各层的折射率。
采用这样的结构，可容易地设定多个层、第1发光层、第2发光层各层的膜厚，以使第1发光层的第1极大波长带λx的发光光谱与第2发光层的第2极大波长带λy的发光光谱得到增强。
在这种情况下，也可以假定第1发光层和第2发光层的发光位置在第1发光层和第2发光层的发光取出面一侧的表面的相反侧的表面。
在上述第三种发光元件中，多个层也可包含基板、透明电极、空穴注入层以及空穴输送层。
在上述第三种发光元件中，最好是第1发光层的第1极大波长带λx包含红色的极大波长带λ1，第2发光层的第2极大波长带λy包含蓝色的极大波长带λ2和绿色的极大波长带λ3，设定第1光学膜厚范围L1和第2光学膜厚范围L2，同时设定多个层、第1发光层、第2发光层各层的膜厚，使红色和蓝色的极大波长带得到增强。采用这种结构，能够使红色和蓝色的极大波长带得到增强，因此在使用滤色镜的情况下能够提高红色和蓝色的色纯度。
在这种情况下，最好是第1发光层包含橙色发光层，第2发光层包含蓝色发光层，利用第1发光层和第2发光层得到白色发光。采用这种结构，在利用橙色发光层和蓝色发光层得到的白色发光通过滤色镜变成全色的情况下，可以提高红色和蓝色的色纯度。
本发明的第四种发光元件，具备与发光取出面隔着多个层形成的具有第1极大波长带λx的第1发光层、以及对第1发光层叠层形成的，具有不同于第1极大波长带λx的第2极大波长带λy的第2发光层。而且利用下述各式，设定从第1发光层的发光位置到发光取出面为止的第1光学膜厚范围L1和从第2发光层的发光位置到发光取出面为止的第2光学膜厚范围L2，同时设定多个层、第1发光层、以及第2发光层各层的膜厚，以使第1发光层的第1极大波长带λx的发光光谱与第2发光层的第2极大波长带λy的发光光谱得到增强，所述各式即
L1＝λx/4×m1＝n11d1+n21d2+…+nk1dk
L2＝λy/4×m2＝n12d1+n22d2+…+nk2dk
m1、m2：1以上的正整数(其中，m1、m2的小数部分为0.2以下或0.8以上)
d1、d2、…dk：各层的膜厚
n11、n21、…nk1：在λx的各层的折射率
n12、n22、…nk2：在λy的各层的折射率。
在该第四种发光元件中，利用上述各式，使第1发光层的第1极大波长带λx的发光光谱与第2发光层的第2极大波长带λy的发光光谱得到增强地设定多个层、第1发光层、以及第2发光层各层的膜厚，以此可以使第1发光层的第1极大波长带的发光光谱与第2发光层的第2极大波长带的发光光谱分别得到增强，因此能够提高第一发光层的色纯度和第2发光层的色纯度。
附图说明
图1是本发明第1实施形态的有机EL元件的剖面图。
图2是用于说明利用图1所示的第1实施形态的有机EL元件得到的发光色(白色)的特性图。
图3表示第1实施形态、比较例1以及比较例2的有机EL元件的各层的组成以及膜厚。
图4表示第1实施形态、比较例1以及比较例2的有机EL元件的各波长的m值。
图5表示第1实施形态、比较例1以及比较例2的有机EL元件的各波长下的各层的折射率的特性图。
图6是表示第1实施形态的有机EL元件的m值的小数值和发光取出强度的关系图。
图7是表示第1实施形态、比较例1以及比较例2的有机EL元件的电压、色度、及发光效率的特性图。
图8是表示第1实施形态、比较例1以及比较例2的有机EL元件的EL强度与波长的关系特性图。
图9是表示第1实施形态、比较例1以及比较例2的有机EL元件的辉度与时间的关系特性图。
图10是本发明第2实施形态的有机EL元件的剖面图。
图11表示第2实施形态的有机EL元件与比较例1及比较例2的有机EL元件的各层的组成以及膜厚。
图12表示第2实施形态、比较例1以及比较例2的有机EL元件的各波长的m值。
图13表示第2实施形态、比较例1以及比较例2的有机EL元件的各波长下的各层的折射率的特性图。
图14表示第2实施形态、比较例1以及比较例2的有机EL元件的工作电压、色度、及发光效率的特性图。
图15表示第2实施形态、比较例1以及比较例2的有机EL元件的EL强度与波长的关系特性图。
具体实施方式
以下根据附图说明本发明具体的实施形态。
第1实施形态
首先，参照图1对第1实施形态的有机EL元件的结构加以说明。在该第1实施形态的有机EL元件中，玻璃基板1上形成由ITO(氧化铟锡)构成的透明阳极2。在透明阳极2上形成由CuPC(铜(II)酞菁)和氟代烃聚合膜(CFx)的叠层膜构成的空穴注入层3。在空穴注入层3上形成由NPB(N，N′-二(萘-1-基)-N，N-二苯基联苯胺)构成的空穴输送层4。在空穴输送层4上形成在主体材料NPB中含有发光掺杂材料DBzR(5，12-二(4-(6-甲基苯并噻唑-2-基)苯基)-6，11-二苯基并四苯)的橙色发光层5。在橙色发光层5上形成在主体材料TBADN(2-叔丁基-9，10-二(2-萘基)蒽)中含有作为发光掺杂剂的TBP(1，4，7，10-四-叔丁基)的蓝色发光层6。
又，橙色发光层5是本发明的“第1发光层”的一个例子，蓝色发光层6是本发明“第2发光层”的一个例子。这里，橙色发光层5有与红色(R)对应的极大波长带λ1(560nm～630nm)。又，蓝色发光层6有与蓝色(B)对应的极大波长带λ2(430nm～480nm)和与绿色(G)对应的极大波长带λ3(480nm～550nm)两个极大波长带。
在蓝色发光层6上形成由Alq3(三(8-羟基喹啉)铝)构成的电子输送层7。在电子输送层7上形成由LiF构成的电子注入层8。在电子注入层8上形成由Al构成的阴极9。
如图2所示，由橙色发光层5所发的橙色发光和由蓝色发光层6所发的蓝色发光可以得到白色发光。然后，这白色光从玻璃基板的发光取出面1a射出。又，在使用滤色镜(未图示)的情况下，可以得到红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的全色发光。
在这里，第1实施形态的有机EL元件中，设定玻璃基板1、透明阳极2、空穴注入层3、空穴输送层4、橙色发光层5和蓝色发光层6的各个膜的厚度，以使橙色发光层5发出的橙色光线与蓝色发光层6发出的蓝色光线组合得到的白色发光的发光强度得到增强。
具体地说，利用以下的公式(1)，设定从红色(R)的橙色发光层5的发光位置(橙色发光层5的上表面)到发光取出面1a的光学膜厚范围L1、从蓝色的蓝色发光层6的发光位置(蓝色发光层6的上表面)到发光取出面1a的光学膜厚范围L2、以及绿色的蓝色发光层6的发光位置(蓝色发光层6的上表面)到发光取出面1a的光学膜厚范围L3，同时设定玻璃基板1、透明阳极2、空穴注入层3、空穴输送层4、橙色发光层5和蓝色发光层6的各个膜的厚度，以分别增强与橙色发光层5的红色(R)对应的极大波长带λ1(560nm～630nm)、与蓝色发光层6的蓝色(B)对应的极大波长带λ2(430nm～480nm)、以及与绿色(G)对应的极大波长带λ3(480nm～550nm)这三个极大波长带。
L1＝λ1/4×m1＝n11d1+n21d2+n31d3+n41d4+n51d5
L2＝λ2/4×m2＝n12d1+n22d2+n32d3+n42d4+n52d5+n62d6 …(1)
L3＝λ3/4×m3＝n13d1+n23d2+n33d3+n43d4+n53d5+n63d6
其中m1、m2、m3：1以上的正整数(其中，m1、m2、m3的小数部分为0.2以下或0.8以上)
d1、d2、d3、d4、d5、d6：各层的膜厚
n11、n21、n31、n41、n51：在λ1的各层的折射率
n12、n22、n32、n42、n52、n62：在λ2的各层的折射率
n13、n23、n33、n43、n53、n63：在λ3的各层的折射率
图3表示利用上述公式(1)求出的第1实施形态和不满足上述公式(1)的比较例1和比较例2的有机层的组成和膜厚。参照图3，在第1实施形态中，改变空穴输送层4和蓝色发光层6的膜厚，设定第1实施形态和比较例1及比较例2的膜厚差。
在图4中，与红色(R)对应的极大波长带λ1为570nm，与蓝色(B)对应的极大波长带λ2为460nm，与绿色(G)对应的极大波长带λ3为510nm，与各波长对应的玻璃基板1、透明阳极2、空穴注入层3、空穴输出层4、橙色发光层5及蓝色发光层6的折射率n11～n51，n12～n62，n13～n63为图5所示的值，将这些数据***公式(1)中，计算出与各波长对应的m的值(m1，m2，m3)。
参照图4，第1实施形态中，m的值(m1，m2，m3)的小数部分全部满足上述公式(1)的在0.2以下或0.8以上的条件。与此相反，比较例1和比较例2中，m值(m1，m2，m3)的小数部分的几个值不能满足上述式(1)的在0.2以下或0.8以上的条件。
图6表示m值的小数值与发光取出强度的关系。参照图6可知，当m的值越接近于整数发光强度越大。本实施形态中，考虑到这个点，在上述公式(1)中，将m的值的小数部分设定在0.2以下或0.8以上的范围，就能增强发光强度。
又，图7表示第1实施形态、比较例1和比较例2的有机EL元件的电压、色度和发光效率。参照图7可知，在第1实施形态中，利用设定各层1～6的膜厚，使其满足上述公式(1)的方法，可以使发光效率比比较例1和比较例2更进一步提高。又可知，在第1实施形态中，当有一定的电流通过时的工作电压也比比较例1和比较例2降低。又，在色度方面，与利用第1实施形态的有机EL元件得到色度相比，利用比较例1和比较例2得到的色度更接近于白色的理想的色度(CIE X：0.315，CIE Y：0.315)，因此比较例1和比较例2的白色的纯度较高。
参照图8可知，满足上述公式(1)的第1实施形态中，蓝色、绿色和橙色(红色)的发光光谱大致同样大，同时在总体上，R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)的峰值强度比较整齐。与此相反，在不满足上述公式(1)的条件的比较例1中，仅有与蓝色相对应的发光光谱较大，与橙色(红色)对应的发光光谱较小。又可知，在不满足上述公式(1)的条件的比较例2中，在蓝色、绿色和橙色(红色)的全体波长上发光光谱都较小。
又，如图9所示，可知满足上述公式(1)的条件的第1实施形态，与不满足实施公式(1)的条件的比较例1和比较例2相比，亮度较高。又，根据图9，第1实施形态中，可以说元件寿命(到亮度减半的时间)比比较例1和比较例2长。这是因为发光效率提高了，不需要更多的电流通过元件，因此可抑制元件的劣化。
在第1实施形态中，如上所述，利用公式(1)设定玻璃基板1、透明阳极2、空穴注入层3、空穴输送层4、橙色发光层5和蓝色发光层6的各个膜的厚度，以使与橙色发光层5的红色(R)对应的极大波长带λ1(560nm～630nm)、蓝色发光层6的蓝色(B)对应的极大波长带λ2(430nm～480nm)、以及与绿色相对应的极大波长带λ3(480nm～550nm)这3个极大波长带分别增强，可以使橙色发光层5发出的橙色光线与蓝色发光层6发出的蓝色光线组合得到的白色发光的发光强度得到增强。其结果是，在具有多个发光层的有机EL元件中，能使发光效率和元件寿命得到提高。
第2实施形态
下面参照图10，在第2实施形态中，对于不同于使有机EL元件的发光强度提高第1实施形态，使有机EL元件的色纯度得到提高的例子进行说明。
第2实施形态的有机EL元件中，如图10所示，在玻璃基板1上形成由ITO构成的透明阳极2。在透明阳极2上形成由CuPC和CFx的叠层膜构成的空穴注入层3。在空穴注入层3上形成由NPB构成的空穴输送层4。在空穴输送层4上形成主体材料NPB中含有发光掺杂材料DBzR的橙色发光层5。在橙色发光层5上形成主体材料TBADN中含有作为发光掺杂材料的TBP的蓝色发光层6a。蓝色发光层6a是本发明的“第2发光层”的例子。
在蓝色发光层6a上形成由Alq3构成的电子输送层7。在电子输送层7上形成由LiF构成的电子注入层8。在电子注入层8上形成由Al构成的阴极9。
在第2实施形态的有机EL元件中，利用橙色发光层5和蓝色发光层6a得到白色的发光。然后，该白色光从玻璃基板1的发光取出面1a射出。又，在使用滤色镜时(未图示)，得到红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的全色发光。
这里，在第2实施形态中，设定玻璃基板1、透明阳极2、空穴注入层3、空穴输送层4、橙色发光层5及蓝色发光层6a的各层的膜厚，使橙色发光层5发光的色纯度和蓝色发光层6a发光的色纯度提高。
具体地说，利用以下的公式(2)，设定从红色(R)的橙色发光层5的发光位置(橙色发光层5的上表面)到发光取出面1a的光学膜厚范围L1、从蓝色(B)的蓝色发光层6a的发光位置(蓝色发光层6a的上表面)到发光取出面1a的光学膜厚范围L2，同时设定玻璃基板1、透明阳极2、空穴注入层3、空穴输送层4、橙色发光层5及蓝色发光层6a各层的膜厚d1、d2、d3、d4、d5和d6，以使与橙色发光层5的红色(R)对应的极大波长带λ1(560nm～630nm)与蓝色发光层6的蓝色(B)对应的极大波长带λ2(430nm～480nm)两个波长带分别增强，
L1＝λ1/4×m1＝n11d1+n21d2+n31d3+n41d4+n51d5
L2＝λ2/4×m2＝n12d1+n22d2+n32d3+n42d4+n52d5+n62d6 …(2)
其中m1、m2为1以上的正整数(其中，m1、m2的小数部分为0.2以下或0.8以上)
d1、d2、d3、d4、d5、d6：各层的膜厚
n11、n21、n31、n41、n51：在λ1的各层的折射率
n12、n22、n32、n42、n52、n62：在λ2的各层的折射率
图11表示满足上述公式(2)条件的第2实施形态和不满足上述公式(2)条件的比较例1和比较例2的有机层的组成和膜厚。参照图11，在第2实施形态中改变空穴输送层4和蓝色发光层6a的膜厚，设定第2实施形态与比较例1及比较例2的膜厚差。
又，图12中，设与红色(R)对应的极大波长带λ1为570nm，与蓝色(B)对应的极大波长带λ2为460nm，与绿色(G)相对应的极大波长带λ3为510nm，与各波长对应的玻璃基板1、透明阳极2、空穴注入层3、空穴输送层4、橙色发光层5及蓝色发光层6a的折射率n11～n51、n12～n62为图13中所示的值，代入上述公式(2)中，据此计算出与各波长对应的m值(m1、m2)。
在这种情况下，在第2实施形态中，仅使与红色(R)对应的极大波长带λ1和与蓝色(B)对应的极大波长带λ2两个波长带增强，与绿色相对应的极大波长带λ3不增强。也就是说，设定各层1～6a的膜厚d1～d6，仅使得与红色(R)对应的极大波长带λ1和与蓝色(B)对应的极大波长带λ2两个波长带满足上述公式(2)的m值的小数部分满足在0.2以下或0.8以上的条件，而与绿色(G)相对应的极大波长带λ3不满足上述公式(2)的m值的小数部分在0.2以下或0.8以上的条件。
又，如图12所示，比较例1中，m的值(m1，m2)全部满足上述公式(2)的m值的小数部分在0.2以下或0.8以上的条件。相反，比较例2中，m的值(m1，m2)的小数部分有几个不满足上述公式(1)的m值的小数部分在0.2以下或0.8以上的条件。
又，图14表示第2实施形态、比较例1和比较例2的有机EL元件的工作电压、色度及发光效率。参照图14，利用第2实施形态的有机EL元件所得到色度，比比较例1和比较例2得到的色度更接近于理想的白色色度(CIE X：0.315，CIE Y：0.315)，因此断定能得到高纯度的白色发光。又，对于发光效率，第2实施形态比比较例1和比较例2大。但是，第2实施形态中，如图14所示，为了得到良好的色度而对膜厚进行设定，因此在工作电压上，第2实施形态比比较例1和比较例2大。
又，图15表示第2实施形态、比较例1、比较例2的EL强度与波长的关系。根据图15可知，在第2实施形态中，特别是与蓝色和橙色(红色)对应的峰值，与比较例1及比较例2相比得到增强。这样，在使用全色滤色镜的情况下可以得到色纯度高的蓝色(B)和红色(R)。
在第2实施形态中，如上所述，利用上述公式(2)设定玻璃基板1、透明阳极2、空穴注入层3、空穴输送层4、橙色发光层5和蓝色发光层6a的各个膜的厚度，以使与橙色发光层5的红色(R)对应的发光光谱以及与蓝色发光层6a的蓝色(B)对应的光谱得到增强，从而可以使与橙色发光层5对应的发光光谱及与蓝色发光层6a的蓝色对应的发光光谱得到增强，因此，在使用滤色镜的情况下，可以得到色纯度高的蓝色(B)和红色(R)。
还有，这次公开的实施形态应该认为并不是例示所有的点，不是限制性的。本发明的范围不是上述实施形态说明的范围，而是权利要求书所述的范围，还包含与权利要求书的范围相同意思的范围内的所有的变更。
例如，在上述实施形态中，对提高包含橙色发光层和蓝色发光层两层的有机EL元件的发光强度，使发光效率和发光强度得到提高的例子进行说明，但是本发明不限于此。具有波长各不相同的3层以上的发光层的有机EL元件，用相同的方法也能够提高发光效率和发光寿命。例如，也可适用于具有分别发红色(R)绿色(G)和蓝色(B)光的3层发光层的有机EL元件。
又，在第2实施形态中，对于具有橙色发光层和蓝色发光层两个发光层的有机EL元件，对使发光效率和发光强度得到提高的例子进行说明，但是本发明不限于此。在具有3层以上的发光层的情况下，用相同的方法也能够提高色纯度。例如，也可适用于具有分别发红色(R)绿色(G)和蓝色(B)光的3层发光层的有机EL元件。
又，在上述实施形态中，对利用橙色发光层和蓝色发光层发白色光的例子进行了说明，但是本发明不限于此。在使用多个发光层发其他颜色的光线的情况下也能够使用。
又，上述实施形态中，假定发光层的发光位置为发光层的上表面，但是本发明不限于此，也可以假定发光层的发光位置是发光层的其他位置。
又，在上述实施形态中，以有机EL元件作为一个例子进行说明，但是本发明不限于此，也同样适用于其他元件。
又，在上述实施形态中，对使橙色发光层和蓝色发光层相邻形成的情况进行了说明，但是本发明不限于此。也可以在橙色发光层和蓝色发光层之间形成发光层以外的层。
又，在上述实施形态中，所示的例子是本发明适用于从基板背面侧(下方)取出光线的底发射型有机EL元件，但是本发明不限于此，也可以适用于从上方取出光线的顶发射型有机EL元件和光线从上方和下方两个方向取出型的有机EL元件。
Claims (14)
1.一种发光元件，其特征在于，
具备
与发光取出面隔着多个层形成的具有第1极大波长带λx的第1发光层和、
对所述第1发光层叠层形成的，具有不同于所述第1极大波长带λx的第2极大波长带λy的第2发光层，
设定从所述第1发光层的发光位置到所述发光取出面为止的第1光学膜厚范围L1和从所述第2发光层的发光位置到所述发光取出面为止的第2光学膜厚范围L2，同时设定所述多个层、所述第1发光层、所述第2发光层各层的膜厚，使所述第1发光层发出的光线与所述第2发光层发出的光线组合得到的发光色的发光强度得到增强。
2.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，从所述第1发光层的发光位置到所述发光取出面为止的第1光学膜厚范围L1、从所述第2发光层的发光位置到所述发光取出面为止的第2光学膜厚范围L2、以及所述多个层、所述第1发光层、所述第2发光层各层的膜厚利用下述各式设定，即
L1＝λx/4×m1＝n11d1+n21d2+…+nk1dk
L2＝λy/4×m2＝n12d1+n22d2+…+nk2dk
m1、m2：1以上的正整数，其中，m1、m2的小数部分在0.2以下或0.8以上
d1、d2、…dk：各层的膜厚
n11、n21、…nk1：在λx的各层的折射率
n12、n22、…nk2：在λy的各层的折射率。
3.根据权利要求2所述的发光元件，其特征在于，假定所述第1发光层和所述第2发光层的发光位置在所述第1发光层和所述第2发光层的所述发光取出面一侧的表面的相反侧的表面。
4.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，所述多个层包含基板、透明电极、空穴注入层以及空穴输送层。
5.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，
所述第1发光层的第1极大波长带λx包含红色的极大波长带λ1，
所述第2发光层的第2极大波长带λy包含蓝色的极大波长带λ2和绿色的极大波长带λ3，
设定所述第1光学膜厚范围L1和所述第2光学膜厚范围L2，同时设定所述多个层、所述第1发光层、所述第2发光层各层的膜厚，以使所述红色、所述蓝色及所述绿色各自的极大波长带得到增强。
6.根据权利要求5所述的发光元件，其特征在于，
所述第1发光层包含橙色发光层，
所述第2发光层包含蓝色发光层，
利用所述第1发光层和所述第2发光层得到白色发光。
7.一种发光元件，其特征在于，
具备
与发光取出面隔着多个层形成的具有第1极大波长带λx的第1发光层和、
对第1发光层叠层形成的，具有不同于第1极大波长带λx的第2极大波长带λy的第2发光层，
利用下述各式，设定从所述第1发光层的发光位置到所述发光取出面为止的第1光学膜厚范围L1和从所述第2发光层的发光位置到所述发光取出面为止的第2光学膜厚范围L2，同时设定所述多个层、所述第1发光层、以及所述第2发光层各层的膜厚，以使所述第1发光层发出的光线与所述第2发光层发出的光线组合得到的发光色的发光强度得到增强，所述各式即
L1＝λx/4×m1＝n11d1+n21d2+…+nk1dk
L2＝λy/4×m2＝n12d1+n22d2+…+nk2dk
m1、m2：1以上的正整数，其中，m1、m2的小数部分在0.2以下或0.8以上
d1、d2、…dk：各层的膜厚
n11、n21、…nk1：在λx的各层的折射率
n12、n22、…nk2：在λy的各层的折射率。
8.一种发光元件，其特征在于，
具备
与发光取出面隔着多个层形成的具有第1极大波长带λx的第1发光层和、
对第1发光层叠层形成的，具有不同于所述第1极大波长带λx的第2极大波长带λy的第2发光层，
设定从所述第1发光层的发光位置到所述发光取出面为止的第1光学膜厚范围L1和从所述第2发光层的发光位置到所述发光取出面为止的第2光学膜厚范围L2，同时设定所述多个层、所述第1发光层、以及所述第2发光层各层的膜厚，以使所述第1发光层的第1极大波长带λx的发光光谱与所述第2发光层的第2极大波长带λy的发光光谱得到增强。
9.根据权利要求8所述的发光元件，其特征在于，
利用下述各式，设定从所述第1发光层的发光位置到所述发光取出面为止的第1光学膜厚范围L1、从所述第2发光层的发光位置到所述发光取出面为止的第2光学膜厚范围L2、以及所述多个层、所述第1发光层、所述第2发光层各层的膜厚，所述各式即
L1＝λx/4×m1＝n11d1+n21d2+…+nk1dk
L2＝λy/4×m2＝n12d1+n22d2+…+nk2dk
m1、m2：1以上的正整数，其中，m1、m2的小数部分为0.2以下或0.8以上
d1、d2、…dk：各层的膜厚
n11、n21、…nk1：在λx的各层的折射率
n12、n22、…nk2：在λy的各层的折射率。
10.根据权利要求9所述的发光元件，其特征在于，假定所述第1发光层和所述第2发光层的发光位置在所述第1发光层和所述第2发光层的所述发光取出面一侧的表面的相反侧的表面。
11.根据权利要求8所述的发光元件，其特征在于，所述多个层包含基板、透明电极、空穴注入层以及空穴输送层。
12.根据权利要求8所述的发光元件，其特征在于，
所述第1发光层的第1极大波长带λx包含红色的极大波长带λ1，
所述第2发光层的第2极大波长带λy包含蓝色的极大波长带λ2和绿色的极大波长带λ3，
设定所述第1光学膜厚范围L1和所述第2光学膜厚范围L2，同时设定所述多个层、所述第1发光层、所述第2发光层各层的膜厚，使所述红色和所述蓝色的极大波长带得到增强。
13.根据权利要求12所述的发光元件，其特征在于，
所述第1发光层包含橙色发光层，
所述第2发光层包含蓝色发光层，
利用所述第1发光层和所述第2发光层得到白色发光。
14.一种发光元件，其特征在于，
具备
与发光取出面隔着多个层形成的具有第1极大波长带λx的第1发光层和、
对第1发光层叠层形成的，具有不同于所述第1极大波长带λx的第2极大波长带λy的第2发光层，
利用下述各式，设定从所述第1发光层的发光位置到所述发光取出面为止的第1光学膜厚范围L1和从所述第2发光层的发光位置到所述发光取出面为止的第2光学膜厚范围L2，同时设定所述多个层、所述第1发光层、以及所述第2发光层各层的膜厚，以使所述第1发光层的第1极大波长带λx的发光光谱与所述第2发光层的第2极大波长带λy的发光光谱得到增强，所述各式即
L1＝λx/4×m1＝n11d1+n21d2+…+nk1dk
L2＝λy/4×m2＝n12d1+n22d2+…+nk2dk
m1、m2：1以上的正整数，其中，m1、m2的小数部分为0.2以下或0.8以上
d1、d2、…dk：各层的膜厚
n11、n21、…nk1：在λx的各层的折射率
n12、n22、…nk2：在λy的各层的折射率。
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