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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024039838
(43)【公開日】2024-03-25
(54)【発明の名称】有機ＥＬ装置
(51)【国際特許分類】
H05B 33/02 20060101AFI20240315BHJP
H10K 50/10 20230101ALI20240315BHJP
H05B 33/12 20060101ALI20240315BHJP
H05B 33/22 20060101ALI20240315BHJP
【ＦＩ】
H05B33/02
H05B33/14 A
H05B33/12 C
H05B33/22 A
H05B33/22 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022144499
(22)【出願日】2022-09-12
(71)【出願人】
【識別番号】000000941
【氏名又は名称】株式会社カネカ
(74)【代理人】
【識別番号】100100480
【弁理士】
【氏名又は名称】藤田 隆
(72)【発明者】
【氏名】梅崎 浩孝
【テーマコード（参考）】
3K107
【Ｆターム（参考）】
3K107AA01
3K107BB01
3K107BB02
3K107CC06
3K107CC09
3K107CC21
3K107DD02
3K107DD52
3K107DD58
3K107DD66
3K107DD68
3K107DD72
3K107DD74
3K107DD77
3K107DD78
3K107FF14
3K107FF15
(57)【要約】
【課題】本発明は、従来に比べて長期使用における青色発光の輝度減衰による色温度の低下を抑制できる有機ＥＬ装置を提供する。
【解決手段】基材上に陽極層、青色発光ユニット、中間接続ユニット、赤緑発光ユニット、及び陰極層が積層され、基材側から白色光を照射可能であり、青色発光ユニットは、陽極層側からホール注入層、ホール輸送層、青色発光層、電子輸送層を含み、中間接続ユニットは、青色発光ユニット側に電子を注入し、かつ、赤緑発光ユニット側にホールを注入するものであり、青色発光層の平均膜厚は、５ｎｍ以上であり、中間接続ユニットとホール輸送層との最短距離は、２０ｎｍ以下である構成とする。
【選択図】図１
【解決手段】基材上に陽極層、青色発光ユニット、中間接続ユニット、赤緑発光ユニット、及び陰極層が積層され、基材側から白色光を照射可能であり、青色発光ユニットは、陽極層側からホール注入層、ホール輸送層、青色発光層、電子輸送層を含み、中間接続ユニットは、青色発光ユニット側に電子を注入し、かつ、赤緑発光ユニット側にホールを注入するものであり、青色発光層の平均膜厚は、５ｎｍ以上であり、中間接続ユニットとホール輸送層との最短距離は、２０ｎｍ以下である構成とする。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材上に陽極層、青色発光ユニット、中間接続ユニット、赤緑発光ユニット、及び陰極層が積層され、前記基材側から白色光を照射可能な有機ＥＬ装置であって、
前記青色発光ユニットは、前記陽極層側からホール注入層、ホール輸送層、青色発光層、電子輸送層を含み、
前記中間接続ユニットは、前記青色発光ユニット側に電子を注入し、かつ、前記赤緑発光ユニット側にホールを注入するものであり、
前記青色発光層の平均膜厚は、５ｎｍ以上であり、
前記中間接続ユニットと前記ホール輸送層との最短距離は、２０ｎｍ以下である、有機ＥＬ装置。
前記青色発光ユニットは、前記陽極層側からホール注入層、ホール輸送層、青色発光層、電子輸送層を含み、
前記中間接続ユニットは、前記青色発光ユニット側に電子を注入し、かつ、前記赤緑発光ユニット側にホールを注入するものであり、
前記青色発光層の平均膜厚は、５ｎｍ以上であり、
前記中間接続ユニットと前記ホール輸送層との最短距離は、２０ｎｍ以下である、有機ＥＬ装置。
【請求項2】
前記中間接続ユニットは、電子供与性層を有し、
前記電子供与性層は、電子供与性材料を含み、かつ前記青色発光ユニットと接する、請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
前記電子供与性層は、電子供与性材料を含み、かつ前記青色発光ユニットと接する、請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項3】
前記電子供与性層は、前記電子供与性材料を前記電子供与性層全体の０．５％以上含む、請求項２に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項4】
前記青色発光層の平均膜厚は、１０ｎｍ以下である、請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項5】
前記電子輸送層の平均膜厚は、５ｎｍ以上１０ｎｍ以下である、請求項４に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項6】
前記ホール輸送層の平均膜厚は、前記中間接続ユニットと前記ホール輸送層との最短距離の７倍以上である、請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項7】
前記ホール輸送層の平均膜厚は、１００ｎｍ以上２５０ｎｍ以下である、請求項６に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項8】
前記青色発光層は、蛍光発光材料を含む、請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項9】
前記青色発光層は、電子輸送性材料をホスト材料として含む、請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、有機ＥＬ装置に関し、特に白色光源として好適に使用される有機ＥＬ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、有機ＥＬ装置は、照明分野において主に白色光源として使用されている。
有機ＥＬ装置は、白色光を得る手段として、装置内で複数色の発光層を積層させ、各発光層による発光色を混色させている。
例えば、特許文献１の有機エレクトロルミネッセント装置は、青色発光層を有する青色発光ユニットと、赤色発光層と緑色発光層を有した赤色／緑色発光ユニットが、ホールと電子を同時に発生させる電荷発生層を挟んで積層されたマルチフォトンエミッション構造を備えている。
そして、特許文献１の有機エレクトロルミネッセント装置は、青色発光ユニットの青色発光層で発光する青色発光と、赤色／緑色発光ユニットの赤色発光層で発光する赤色発光と緑色発光層で発光する緑色発光が合わさって白色光として取り出される。
有機ＥＬ装置は、白色光を得る手段として、装置内で複数色の発光層を積層させ、各発光層による発光色を混色させている。
例えば、特許文献１の有機エレクトロルミネッセント装置は、青色発光層を有する青色発光ユニットと、赤色発光層と緑色発光層を有した赤色／緑色発光ユニットが、ホールと電子を同時に発生させる電荷発生層を挟んで積層されたマルチフォトンエミッション構造を備えている。
そして、特許文献１の有機エレクトロルミネッセント装置は、青色発光ユニットの青色発光層で発光する青色発光と、赤色／緑色発光ユニットの赤色発光層で発光する赤色発光と緑色発光層で発光する緑色発光が合わさって白色光として取り出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１８－１２９２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、マルチフォトンエミッション構造を有する有機ＥＬ装置は、この複数色の発光を混色させて白色光を取り出すという構造上、各発光層の発光色毎の輝度寿命の違いが経時的な色変化を発生させてしまう。
また、青色発光層は、赤色発光層や緑色発光層に比べて、輝度寿命が短い傾向にあり、青色発光層による青色発光は、輝度減衰が赤色発光層の赤色発光や緑色発光層の緑色発光に比べて進行しやすい傾向がある。
青色発光の輝度減衰が赤色発光や緑色発光に比べて早く起こると、色ズレが発生し、発光色の色温度が低下する問題がある。
また、青色発光層は、赤色発光層や緑色発光層に比べて、輝度寿命が短い傾向にあり、青色発光層による青色発光は、輝度減衰が赤色発光層の赤色発光や緑色発光層の緑色発光に比べて進行しやすい傾向がある。
青色発光の輝度減衰が赤色発光や緑色発光に比べて早く起こると、色ズレが発生し、発光色の色温度が低下する問題がある。
【0005】
そこで、本発明は、従来に比べて長期使用における青色発光の輝度減衰による色温度の低下を抑制できる有機ＥＬ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記した課題を解決するべく、本発明者は、有機ＥＬ装置の構造について鋭意検討したところ、以下（１）～（４）の条件を満たすことで従来に比べて長期使用による輝度減衰を抑制できることを発見した。
（１）輝度寿命の短い青色発光層を有する青色発光ユニットを赤緑発光ユニットよりも陽極層側に配置すること
（２）青色発光ユニットと赤緑発光ユニットの間に青色発光ユニット側に電子を注入し、かつ、赤緑発光ユニット側にホールを注入する中間接続ユニットを介在させること
（３）青色発光層の平均膜厚を５ｎｍ以上にすること
（４）中間接続ユニットとホール輸送層との最短距離を２０ｎｍ以下にすること
（１）輝度寿命の短い青色発光層を有する青色発光ユニットを赤緑発光ユニットよりも陽極層側に配置すること
（２）青色発光ユニットと赤緑発光ユニットの間に青色発光ユニット側に電子を注入し、かつ、赤緑発光ユニット側にホールを注入する中間接続ユニットを介在させること
（３）青色発光層の平均膜厚を５ｎｍ以上にすること
（４）中間接続ユニットとホール輸送層との最短距離を２０ｎｍ以下にすること
【0007】
上記の発見を元に導き出された本発明の一つの様相は、基材上に陽極層、青色発光ユニット、中間接続ユニット、赤緑発光ユニット、及び陰極層が積層され、前記基材側から白色光を照射可能な有機ＥＬ装置であって、前記青色発光ユニットは、前記陽極層側からホール注入層、ホール輸送層、青色発光層、電子輸送層を含み、前記中間接続ユニットは、前記青色発光ユニット側に電子を注入し、かつ、前記赤緑発光ユニット側にホールを注入するものであり、前記青色発光層の平均膜厚は、５ｎｍ以上であり、前記中間接続ユニットと前記ホール輸送層との最短距離は、２０ｎｍ以下である、有機ＥＬ装置である。
【0008】
ここでいう「平均膜厚」とは、走査型電子顕微鏡や透過型電子顕微鏡等の顕微鏡を用いて断面を観察したときに、一方の主面から他方の主面までの最短距離（膜厚）を任意の１０点で測定し、当該１０点での膜厚の算術平均値をいう。
【0009】
本様相によれば、青色発光ユニットを赤緑発光ユニットよりも陽極層側に設け、青色発光ユニットと赤緑発光ユニットの間に中間接続ユニットを介在させ、青色発光ユニットの青色発光層の平均膜厚を５ｎｍ以上とし、かつ中間接続ユニットとホール輸送層との最短距離を２０ｎｍ以下にして短くする。こうすることで、青色発光層におけるホールと電子が再結合する発光界面をホール輸送層側に偏らせ、中間接続ユニットの電子供与による影響によって従来に比べて青色発光の輝度を減少させている。
そのため、継続的に使用すると、有機ＥＬ装置を構成する各層の劣化等によってキャリアバランスが変化し、青色発光層の発光界面の位置が、中間接続ユニットから離れていく側、すなわち、陽極層側に近づく。
その結果、発光界面に対する中間接続ユニットによる影響が緩和されていき、結果的に継続使用による青色発光の輝度減衰（輝度の変化量）を低減させることができる。
このように、本様相によれば、青色発光の輝度寿命を長くすることができ、緑色発光及び赤色発光との輝度寿命の乖離を縮小し、経時的な色ズレを低減でき、従来に比べて長期使用における青色発光の輝度減衰による色温度の低下を抑制できる。
そのため、継続的に使用すると、有機ＥＬ装置を構成する各層の劣化等によってキャリアバランスが変化し、青色発光層の発光界面の位置が、中間接続ユニットから離れていく側、すなわち、陽極層側に近づく。
その結果、発光界面に対する中間接続ユニットによる影響が緩和されていき、結果的に継続使用による青色発光の輝度減衰（輝度の変化量）を低減させることができる。
このように、本様相によれば、青色発光の輝度寿命を長くすることができ、緑色発光及び赤色発光との輝度寿命の乖離を縮小し、経時的な色ズレを低減でき、従来に比べて長期使用における青色発光の輝度減衰による色温度の低下を抑制できる。
【0010】
好ましい様相は、前記中間接続ユニットは、電子供与性層を有し、前記電子供与性層は、電子供与性材料を含み、かつ前記青色発光ユニットと接する。
【0011】
本様相によれば、青色発光ユニットに電子供与性層が接するので、青色発光層の発光界面をホール輸送層側に寄せることができる。
【0012】
好ましい様相は、前記電子供与性層は、前記電子供与性材料を前記電子供与性層全体の０．５％以上含む。
【0013】
本様相によれば、従来に比べて電子供与性層の電子供与性材料の割合が大きいのでより電子供与性を高めることができる。
【0014】
好ましい様相は、前記青色発光層の平均膜厚は、１０ｎｍ以下である。
【0015】
本様相によれば、ホール輸送層側に発光界面を形成しやすい。
【0016】
好ましい様相は、前記電子輸送層の平均膜厚は、５ｎｍ以上１０ｎｍ以下である。
【0017】
本様相によれば、中間接続ユニットから供給される電子を青色発光層に速やかに輸送できる。
【0018】
好ましい様相は、前記ホール輸送層の平均膜厚は、前記中間接続ユニットと前記ホール輸送層との最短距離の７倍以上である。
【0019】
本様相によれば、従来に比べてホール輸送層の膜厚が大きいので、ホール輸送層側で発光界面を形成しやすい。
【0020】
好ましい様相は、前記ホール輸送層の平均膜厚は、１００ｎｍ以上２５０ｎｍ以下である。
【0021】
本様相によれば、ホール輸送層側で発光界面を形成しやすい。
【0022】
好ましい様相は、前記青色発光層は、蛍光発光材料を含む。
【0023】
本様相によれば、燐光発光材料を使用した場合に比べて高寿命化が可能である。
【0024】
好ましい様相は、前記青色発光層は、電子輸送性材料をホスト材料として含む。
【0025】
本様相によれば、青色発光層内でホール輸送層側に電子を速やかに輸送できる。
【発明の効果】
【0026】
本発明の有機ＥＬ装置によれば、従来に比べて長期使用における青色発光の輝度減衰による色温度の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】本発明の第１実施形態の有機ＥＬ装置を模式的に示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【0029】
本発明の第１実施形態の有機ＥＬ装置１は、図１のように、基材２上に陽極層３と、発光機能層４と、陰極層５をこの順に積層されており、基材２側から白色光を取り出す、所謂ボトムエミッション型の有機ＥＬ装置である。
【0030】
基材２は、絶縁性及び透光性を有するものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、ガラス基板やシリコン基板などの透明絶縁基板が使用できる。
【0031】
陽極層３は、導電性と透光性を有する透明電極層であり、導電性と透光性を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム・亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの透明導電性酸化物層が使用できる。また、これらの透明導電性酸化物層には、例えばアルミニウム、ガリウム、ケイ素、ホウ素、ニオブなどのドーパントがドーピングされていてもよい。
【0032】
発光機能層４は、図１のように、陽極層３側から青色発光ユニット１０、中間接続ユニット１１、及び赤緑発光ユニット１２をこの順に積層されたマルチフォトンエミッション構造を有している。
【0033】
（青色発光ユニット１０）
青色発光ユニット１０は、陽極層３側から陰極層５側に向かって順にホール注入層２０、ホール輸送層２１、青色発光層２２、電子輸送層２３が積層されている。
青色発光ユニット１０は、陽極層３側から陰極層５側に向かって順にホール注入層２０、ホール輸送層２１、青色発光層２２、電子輸送層２３が積層されている。
【0034】
ホール注入層２０は、陽極層３からホールを取り入れ、ホール輸送層２１にホールを注入する層である。
【0035】
ホール輸送層２１は、ホール注入層２０側から青色発光層２２にホールを効率的に輸送しつつ、ホール注入層２０側への電子の移動を制限する層である。
ホール輸送層２１の平均膜厚は、中間接続ユニット１１とホール輸送層２１との最短距離の７倍以上であることが好ましい。
ホール輸送層２１の平均膜厚は、１００ｎｍ以上であることが好ましく、２５０ｎｍ以下であることが好ましい。
ホール輸送層２１の平均膜厚は、中間接続ユニット１１とホール輸送層２１との最短距離の７倍以上であることが好ましい。
ホール輸送層２１の平均膜厚は、１００ｎｍ以上であることが好ましく、２５０ｎｍ以下であることが好ましい。
【0036】
青色発光層２２は、ホール輸送性又は電子輸送性を有するホスト材料に青色発光材料をドープした層であって、電界印加によりホール輸送層２１側から流入するホールと電子輸送層２３側から流入する電子とが結合し、発光性励起子が発生する層である。
青色発光層２２の平均膜厚は、５ｎｍ以上であることが好ましく、１０ｎｍ以下であることが好ましい。
青色発光層２２の平均膜厚は、５ｎｍ以上であることが好ましく、１０ｎｍ以下であることが好ましい。
【0037】
青色発光材料には、青色蛍光材料と青色燐光材料がある。
青色蛍光材料のホスト材料は、例えば、スチリル誘導体、アントラセン化合物、ピレン化合物などが使用できる。
青色蛍光材料は、例えば、ペリレン４，４’－ビス（９－エチル－３－カルバゾビニレン）－１，１－ビフェニル（ＢＣｚＶＢｉ）、４，４’－ビス[４－（ジ－ｐ－トリアミノ）スチリル]ビフェニル（ＤＰＡＶＢｉ）などが使用できる。
一方、青色燐光材料のホスト材料は、例えば、４,４’－ビスカルバゾリルビフェニル（ＣＢＰ）や、２,９－ジメチル－４,７－ジフェニル－９,１０－フェナントロリン（ＢＣＰ）などが使用できる。
青色燐光材料は、例えば、ＦＩｒｐｉｃ、ＦＩｒ６、Ｉｒ（Ｆｐｐｙ）３などのイリジウム錯体などが使用できる。
本実施形態の青色発光層２２は、ホスト材料として電子輸送性を有する電子輸送性材料を使用しており、青色発光材料として青色蛍光材料を使用している。
青色蛍光材料のホスト材料は、例えば、スチリル誘導体、アントラセン化合物、ピレン化合物などが使用できる。
青色蛍光材料は、例えば、ペリレン４，４’－ビス（９－エチル－３－カルバゾビニレン）－１，１－ビフェニル（ＢＣｚＶＢｉ）、４，４’－ビス[４－（ジ－ｐ－トリアミノ）スチリル]ビフェニル（ＤＰＡＶＢｉ）などが使用できる。
一方、青色燐光材料のホスト材料は、例えば、４,４’－ビスカルバゾリルビフェニル（ＣＢＰ）や、２,９－ジメチル－４,７－ジフェニル－９,１０－フェナントロリン（ＢＣＰ）などが使用できる。
青色燐光材料は、例えば、ＦＩｒｐｉｃ、ＦＩｒ６、Ｉｒ（Ｆｐｐｙ）３などのイリジウム錯体などが使用できる。
本実施形態の青色発光層２２は、ホスト材料として電子輸送性を有する電子輸送性材料を使用しており、青色発光材料として青色蛍光材料を使用している。
【0038】
電子輸送層２３は、中間接続ユニット１１側から青色発光層２２に電子を効率的に輸送しつつ、中間接続ユニット１１側へのホールの移動を制限する層である。
電子輸送層２３の平均膜厚は、５ｎｍ以上であることが好ましく、１０ｎｍ以下であることが好ましい。
電子輸送層２３の平均膜厚は、５ｎｍ以上であることが好ましく、１０ｎｍ以下であることが好ましい。
【0039】
（中間接続ユニット１１）
中間接続ユニット１１は、通電時に、陽極層３側の青色発光ユニット１０に電子を注入し、かつ、陰極層５側の赤緑発光ユニット１２に正孔を注入する機能を有する電荷発生層である。
中間接続ユニット１１は、青色発光ユニット１０と接した電子供与性層２６を有している。すなわち、中間接続ユニット１１は、青色発光ユニット１０と接した電子供与性層２６から青色発光ユニット１０に電子を注入することが可能となっている。
電子供与性層２６は、電子供与材料を含んだ層であり、電子供与材料を０．５％以上含んでいることが好ましい。
電子供与材料としては、電子供与性を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、これらの金属の化合物、これらの金属を中心金属とするフタロシアニン錯体、及びジヒドロイミダゾール化合物からなる群から選ばれる１種である材料が使用できる。
中間接続ユニット１１は、通電時に、陽極層３側の青色発光ユニット１０に電子を注入し、かつ、陰極層５側の赤緑発光ユニット１２に正孔を注入する機能を有する電荷発生層である。
中間接続ユニット１１は、青色発光ユニット１０と接した電子供与性層２６を有している。すなわち、中間接続ユニット１１は、青色発光ユニット１０と接した電子供与性層２６から青色発光ユニット１０に電子を注入することが可能となっている。
電子供与性層２６は、電子供与材料を含んだ層であり、電子供与材料を０．５％以上含んでいることが好ましい。
電子供与材料としては、電子供与性を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、これらの金属の化合物、これらの金属を中心金属とするフタロシアニン錯体、及びジヒドロイミダゾール化合物からなる群から選ばれる１種である材料が使用できる。
【0040】
中間接続ユニット１１は、ホール輸送層２１と最短距離が２０ｎｍ以下となっている。すなわち、中間接続ユニット１１の電子供与性層２６とホール輸送層２１の間隔は、２０ｎｍ以下となっている。
【0041】
（赤緑発光ユニット１２）
赤緑発光ユニット１２は、陽極層３側から陰極層５側に向かって順に、ホール輸送層３０、赤緑発光層３１、電子輸送層３２、電子注入層３３が積層されている。
ホール輸送層３０は、中間接続ユニット１１側から赤緑発光層３１にホールを効率的に輸送しつつ、中間接続ユニット１１側への電子の移動を制限する層である。
赤緑発光ユニット１２は、陽極層３側から陰極層５側に向かって順に、ホール輸送層３０、赤緑発光層３１、電子輸送層３２、電子注入層３３が積層されている。
ホール輸送層３０は、中間接続ユニット１１側から赤緑発光層３１にホールを効率的に輸送しつつ、中間接続ユニット１１側への電子の移動を制限する層である。
【0042】
赤緑発光層３１は、ホール輸送性又は電子輸送性を有するホスト材料に緑色発光材料と赤色発光材料をドープした層であって、電界印加によりホール輸送層３０側から流入するホールと電子輸送層３２側から流入する電子とが結合し、発光性励起子が発生する層である。
緑色発光材料には、緑色蛍光材料と緑色燐光材料があり、赤色発光材料には、赤色蛍光材料と赤色燐光材料がある。
緑色蛍光材料と赤色蛍光材料のホスト材料は、例えば、４，４’－ビス（２，２－ジフェニルビニル）－１，１’－ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）やトリス（８－ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）などが使用できる。
緑色蛍光材料は、例えば、クマリン６、Ｃ５４５Ｔなどが使用できる。
赤色蛍光材料は、例えば、ルブレン、ＤＣＭ、ＤＣＭ２、ＤＢｚＲなどが使用できる。
一方、緑色燐光材料と赤色燐光材料のホスト材料は、例えば、４,４’－ビスカルバゾリルビフェニル（ＣＢＰ）や、２,９－ジメチル－４,７－ジフェニル－９,１０－フェナントロリン（ＢＣＰ）などが使用できる。
緑色燐光材料は、例えば、（ｐｐｙ）２Ｉｒ（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｐｐｙ）３などのイリジウム錯体などが使用できる。
赤色燐光材料は、例えば、（ｂｚｑ）２Ｉｒ（ａｃａｃ）、（ｂｔｐ）２Ｉｒ（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｂｚｑ）３、Ｉｒ（ｐｉｑ）３などのイリジウム錯体などが使用できる。
本実施形態の赤緑発光層３１は、ホスト材料として電子輸送性を有する電子輸送性材料を使用しており、緑色発光材料及び赤色発光材料として緑色燐光材料と赤色燐光材料をそれぞれ使用している。
緑色発光材料には、緑色蛍光材料と緑色燐光材料があり、赤色発光材料には、赤色蛍光材料と赤色燐光材料がある。
緑色蛍光材料と赤色蛍光材料のホスト材料は、例えば、４，４’－ビス（２，２－ジフェニルビニル）－１，１’－ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）やトリス（８－ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）などが使用できる。
緑色蛍光材料は、例えば、クマリン６、Ｃ５４５Ｔなどが使用できる。
赤色蛍光材料は、例えば、ルブレン、ＤＣＭ、ＤＣＭ２、ＤＢｚＲなどが使用できる。
一方、緑色燐光材料と赤色燐光材料のホスト材料は、例えば、４,４’－ビスカルバゾリルビフェニル（ＣＢＰ）や、２,９－ジメチル－４,７－ジフェニル－９,１０－フェナントロリン（ＢＣＰ）などが使用できる。
緑色燐光材料は、例えば、（ｐｐｙ）２Ｉｒ（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｐｐｙ）３などのイリジウム錯体などが使用できる。
赤色燐光材料は、例えば、（ｂｚｑ）２Ｉｒ（ａｃａｃ）、（ｂｔｐ）２Ｉｒ（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｂｚｑ）３、Ｉｒ（ｐｉｑ）３などのイリジウム錯体などが使用できる。
本実施形態の赤緑発光層３１は、ホスト材料として電子輸送性を有する電子輸送性材料を使用しており、緑色発光材料及び赤色発光材料として緑色燐光材料と赤色燐光材料をそれぞれ使用している。
【0043】
電子輸送層３２は、電子注入層３３側から赤緑発光層３１に電子を効率的に輸送しつつ、電子注入層３３側へのホールの移動を制限する層である。
電子注入層３３は、陰極層５から電子を取り入れ、電子輸送層３２に電子を注入する層である。
電子注入層３３は、陰極層５から電子を取り入れ、電子輸送層３２に電子を注入する層である。
【0044】
陰極層５は、導電性を有するものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、リチウム等のアルカリ金属、マグネシウムやカルシウム等のアルカリ土類金属、希土類金属等の金属単体やこれらの金属とアルミニウム（Ａｌ），インジウム（Ｉｎ），銀（Ａｇ）等の合金などが使用できる。
【0045】
本実施形態の有機ＥＬ装置１によれば、青色発光層２２の青色光、赤緑発光層３１の赤色光及び緑色光が重なって白色光を照射可能であるため、照明装置等の白色光源として好適に使用できる。
【0046】
本実施形態の有機ＥＬ装置１によれば、青色発光ユニット１０を赤緑発光ユニット１２よりも陽極層３側に設け、青色発光ユニット１０と赤緑発光ユニット１２の間に中間接続ユニット１１を介在させ、青色発光ユニット１０の青色発光層２２の平均膜厚を５ｎｍ以上とし、かつ中間接続ユニット１１とホール輸送層３０との最短距離を２０ｎｍ以下となっている。そのため、青色発光の輝度寿命を長くすることができ、緑色発光及び赤色発光との輝度寿命の乖離を縮小し、経時的な色ズレを低減でき、従来に比べて長期使用における青色発光の輝度減衰による色温度の低下を抑制できる。
【0047】
上記した実施形態では、各発光層２２，３１は、それぞれホスト材料として電子輸送性材料を使用していたが、本発明はこれに限定されるものではない。各発光層２２，３１は、ホスト材料としてホール輸送性を有するホール輸送性材料を使用してもよい。
【0048】
上記した実施形態では、ホール輸送層２１と中間接続ユニット１１の電子供与性層２６との間に、青色発光層２２と電子輸送層２３が介在し、ホール輸送層２１と青色発光層２２、青色発光層２２と電子輸送層２３、電子輸送層２３と電子供与性層２６がそれぞれ接していたが、本発明はこれに限定されるものではない。電子供与性層２６とホール輸送層２１との最短距離が２０ｎｍ以下になるのであれば、ホール輸送層２１と青色発光層２２の間、青色発光層２２と電子輸送層２３の間、電子輸送層２３と電子供与性層２６の間にそれぞれ他の層が介在していてもよい。
【0049】
上記した実施形態では、赤緑発光層３１は、ホスト材料に緑色発光材料と赤色発光材料がドープされた単一層であったが、本発明はこれに限定されるものではない。赤緑発光層３１は、ホスト材料に緑色発光材料がドープされた緑色発光層と、ホスト材料に赤色発光材料がドープされた赤色発光層が積層した多層構造となっていてもよい。
【0050】
上記した実施形態は、本発明の技術的範囲に含まれる限り、各実施形態間で各構成部材を自由に置換や付加できる。
【実施例0051】
以下、本発明の実施例を実施例及び比較例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【0052】
（実施例１）
基材及び陽極層としてパターニングされたＩＴＯ付きガラス基板（膜厚１２０ｎｍ）を用い、陽極層上に青色発光ユニットを形成した。
基材及び陽極層としてパターニングされたＩＴＯ付きガラス基板（膜厚１２０ｎｍ）を用い、陽極層上に青色発光ユニットを形成した。
【0053】
具体的には、まず、陽極層上に、ホール注入層としてホール輸送性材料と電子受容性材料を、真空蒸着法により１４ｎｍの膜厚で形成した。
続いて、ホール輸送層として、ホール輸送性材料を真空蒸着法により１５４ｎｍの膜厚で形成した。
続いて、青色発光層として、ホスト材料として電子輸送性材料を使用し、青色発光材料として４５０～５００ｎｍにピークトップを有する青色蛍光発光材料を使用して、真空蒸着法により８．８ｎｍの膜厚で形成した。
続いて、電子輸送層として、電子輸送性材料を真空蒸着法により１０ｎｍの膜厚で形成した。
続いて、ホール輸送層として、ホール輸送性材料を真空蒸着法により１５４ｎｍの膜厚で形成した。
続いて、青色発光層として、ホスト材料として電子輸送性材料を使用し、青色発光材料として４５０～５００ｎｍにピークトップを有する青色蛍光発光材料を使用して、真空蒸着法により８．８ｎｍの膜厚で形成した。
続いて、電子輸送層として、電子輸送性材料を真空蒸着法により１０ｎｍの膜厚で形成した。
【0054】
上記のようにして陽極層上に青色発光ユニットを形成した後、青色発光ユニットの電子輸送層上に中間接続ユニットを形成した。
具体的には、電子輸送層に電子供与性層が接するように電子供与性材料を真空蒸着法により４．５ｎｍの膜厚で形成した。
具体的には、電子輸送層に電子供与性層が接するように電子供与性材料を真空蒸着法により４．５ｎｍの膜厚で形成した。
【0055】
上記のようにして青色発光ユニット上に中間接続ユニットを形成した後、中間接続ユニット上に赤緑発光ユニットを形成した。
【0056】
具体的には、中間接続ユニット上に、ホール輸送層としてホール輸送性材料を真空蒸着法により９８ｎｍの膜厚で形成した。
続いて、赤緑色発光層として、ホスト材料として電子輸送性材料と５００～６００ｎｍにピークトップを有する緑色燐光発光材料と６００～７００ｎｍにピークトップを有する赤色燐光発光材料を真空蒸着法により２７ｎｍの膜厚で共蒸着して形成した。
続いて、電子輸送層として、電子輸送性材料を真空蒸着法により６．８ｎｍの膜厚で形成した。
続いて、電子注入層として、電子注入材料を真空蒸着法により０．４ｎｍの膜厚で形成した。
続いて、赤緑色発光層として、ホスト材料として電子輸送性材料と５００～６００ｎｍにピークトップを有する緑色燐光発光材料と６００～７００ｎｍにピークトップを有する赤色燐光発光材料を真空蒸着法により２７ｎｍの膜厚で共蒸着して形成した。
続いて、電子輸送層として、電子輸送性材料を真空蒸着法により６．８ｎｍの膜厚で形成した。
続いて、電子注入層として、電子注入材料を真空蒸着法により０．４ｎｍの膜厚で形成した。
【0057】
上記のようにして中間接続ユニット上に赤緑発光ユニットを形成した後、赤緑発光ユニットの電子注入層上に、陰極層として銀を真空蒸着法により１２０ｎｍの膜厚で形成した。
【0058】
このようにして形成された有機ＥＬ装置を実施例１とした。
【0059】
（実施例２）
実施例１において、青色発光ユニット内の青色発光層の厚みを６．８ｎｍとした。すなわち、実施例１では中間接続ユニットからホール輸送層までの最短距離が１８．８ｎｍであったのに対して当該最短距離を１６．８ｎｍにしたこと以外は実施例１と同様にしてこれを実施例２とした。
実施例１において、青色発光ユニット内の青色発光層の厚みを６．８ｎｍとした。すなわち、実施例１では中間接続ユニットからホール輸送層までの最短距離が１８．８ｎｍであったのに対して当該最短距離を１６．８ｎｍにしたこと以外は実施例１と同様にしてこれを実施例２とした。
【0060】
（比較例１）
実施例１において、青色発光ユニット内の青色発光層の厚みを１６．１ｎｍとした。すなわち、中間接続ユニットからホール輸送層までの最短距離を２６．１ｎｍにしたこと以外は実施例１と同様にしてこれを比較例１とした。
実施例１において、青色発光ユニット内の青色発光層の厚みを１６．１ｎｍとした。すなわち、中間接続ユニットからホール輸送層までの最短距離を２６．１ｎｍにしたこと以外は実施例１と同様にしてこれを比較例１とした。
【0061】
（比較例２）
実施例１において、青色発光ユニット内の青色発光層の厚みを１０．８ｎｍとした。すなわち、中間接続ユニットからホール輸送層までの最短距離を２０．８ｎｍにしたこと以外は同様にしてこれを比較例２とした。
実施例１において、青色発光ユニット内の青色発光層の厚みを１０．８ｎｍとした。すなわち、中間接続ユニットからホール輸送層までの最短距離を２０．８ｎｍにしたこと以外は同様にしてこれを比較例２とした。
【0062】
（比較例３）
実施例１において、青色発光ユニット内の青色発光層の厚みを４．８ｎｍとした。すなわち、中間接続ユニットからホール輸送層までの最短距離を１４．８ｎｍにしたこと以外は同様にしてこれを比較例３とした。
実施例１において、青色発光ユニット内の青色発光層の厚みを４．８ｎｍとした。すなわち、中間接続ユニットからホール輸送層までの最短距離を１４．８ｎｍにしたこと以外は同様にしてこれを比較例３とした。
【0063】
（比較例４）
実施例１において、青色発光ユニット内の青色発光層の厚みを２．８ｎｍとした。すなわち、中間接続ユニットからホール輸送層までの最短距離を１２．８ｎｍにしたこと以外は同様にしてこれを比較例４とした。
実施例１において、青色発光ユニット内の青色発光層の厚みを２．８ｎｍとした。すなわち、中間接続ユニットからホール輸送層までの最短距離を１２．８ｎｍにしたこと以外は同様にしてこれを比較例４とした。
【0064】
（耐久性試験）
有機ＥＬ装置に対して温度２５℃の条件下、電流密度５．７ｍＡ／ｃｍ２の電流を１０００時間流して耐久性試験を行い、試験前後の青分光分布（４５０ｎｍ～５００ｎｍ）における最大ピークのピーク強度の維持率、赤・緑分光分布（５００ｎｍ～６００ｎｍ及び６００ｎｍ～７００ｎｍ）におけるそれぞれの最大ピークのピーク強度の平均維持率、色温度変化率を測定した。
なお、ピーク強度維持率は以下の数式（１）によって算出し、色温度変化率は以下の数式（２）によって算出し、赤・緑分光分布の平均維持率は以下の数式（３）によって算出した。
有機ＥＬ装置に対して温度２５℃の条件下、電流密度５．７ｍＡ／ｃｍ２の電流を１０００時間流して耐久性試験を行い、試験前後の青分光分布（４５０ｎｍ～５００ｎｍ）における最大ピークのピーク強度の維持率、赤・緑分光分布（５００ｎｍ～６００ｎｍ及び６００ｎｍ～７００ｎｍ）におけるそれぞれの最大ピークのピーク強度の平均維持率、色温度変化率を測定した。
なお、ピーク強度維持率は以下の数式（１）によって算出し、色温度変化率は以下の数式（２）によって算出し、赤・緑分光分布の平均維持率は以下の数式（３）によって算出した。
【0065】
【数1】
【0066】
【数2】
【0067】
【数3】
【0068】
実施例１，２及び比較例１～４の耐久性試験の結果を表１に示す。
【0069】
【表1】
【0070】
表１のように、青色発光層の膜厚が５ｎｍ以上１０ｎｍ以下でかつ最短距離が２０ｎｍ以下の実施例１，２では、青色発光層の膜厚が１０ｎｍ超過でかつ最短距離が２０ｎｍ超過の比較例１，２や青色発光層の膜厚が５ｎｍ未満の比較例３，４に比べて、青分光分布のピーク強度の維持率及び赤・緑分光分布のピーク強度の維持率がともに高い値をとり、色温度変化率の絶対値が小さい値をとった。
具体的には、実施例１，２は、青分光分布のピーク強度の維持率が９２％以上で、赤・緑分光分布のピーク強度の維持率についても９８．５％以上となった。また、実施例１，２は、色温度変化率が２．０％以下となり、ほぼ変化が見られなかった。
また、別の観点からみると、青色発光層の膜厚が８．８ｎｍまでの範囲では、膜厚が大きくなるにつれて、青分光分布のピーク強度の維持率が大きくなり、色温度変化率の絶対値が小さくなるのに対して、青色発光層の膜厚が８．８ｎｍを超えると、膜厚が大きくなるにつれて、青分光分布のピーク強度の維持率が小さくなり、色温度変化率の絶対値が大きくなる傾向が見られた。
このことから、青色発光層の膜厚が５ｎｍ以上１０ｎｍ以下でかつ最短距離が２０ｎｍ以下とすることで、青分光分布のピーク強度の維持率を高い水準で維持でき、色温度変化率の絶対値も小さくできることが示唆された。
具体的には、実施例１，２は、青分光分布のピーク強度の維持率が９２％以上で、赤・緑分光分布のピーク強度の維持率についても９８．５％以上となった。また、実施例１，２は、色温度変化率が２．０％以下となり、ほぼ変化が見られなかった。
また、別の観点からみると、青色発光層の膜厚が８．８ｎｍまでの範囲では、膜厚が大きくなるにつれて、青分光分布のピーク強度の維持率が大きくなり、色温度変化率の絶対値が小さくなるのに対して、青色発光層の膜厚が８．８ｎｍを超えると、膜厚が大きくなるにつれて、青分光分布のピーク強度の維持率が小さくなり、色温度変化率の絶対値が大きくなる傾向が見られた。
このことから、青色発光層の膜厚が５ｎｍ以上１０ｎｍ以下でかつ最短距離が２０ｎｍ以下とすることで、青分光分布のピーク強度の維持率を高い水準で維持でき、色温度変化率の絶対値も小さくできることが示唆された。
【0071】
（実施例３）
実施例１において、電子輸送層の厚みを８．５ｎｍとした。中間接続ユニットからホール輸送層までの最短距離を１７．３ｎｍにしたこと以外は実施例１と同様にしてこれを実施例３とした。
実施例１において、電子輸送層の厚みを８．５ｎｍとした。中間接続ユニットからホール輸送層までの最短距離を１７．３ｎｍにしたこと以外は実施例１と同様にしてこれを実施例３とした。
【0072】
（実施例４）
実施例１において、電子輸送層の厚みを７ｎｍとした。中間接続ユニットからホール輸送層までの最短距離を１５．８ｎｍにしたこと以外は実施例１と同様にしてこれを実施例４とした。
実施例１において、電子輸送層の厚みを７ｎｍとした。中間接続ユニットからホール輸送層までの最短距離を１５．８ｎｍにしたこと以外は実施例１と同様にしてこれを実施例４とした。
【0073】
（実施例５）
実施例１において、電子輸送層の厚みを５ｎｍとした。中間接続ユニットからホール輸送層までの最短距離を１３．８ｎｍにしたこと以外は実施例１と同様にしてこれを実施例５とした。
実施例１において、電子輸送層の厚みを５ｎｍとした。中間接続ユニットからホール輸送層までの最短距離を１３．８ｎｍにしたこと以外は実施例１と同様にしてこれを実施例５とした。
【0074】
（比較例５）
実施例１において、電子輸送層の厚みを５０ｎｍとした。中間接続ユニットからホール輸送層までの最短距離を５８．８ｎｍにしたこと以外は実施例１と同様にしてこれを比較例５とした。
実施例１において、電子輸送層の厚みを５０ｎｍとした。中間接続ユニットからホール輸送層までの最短距離を５８．８ｎｍにしたこと以外は実施例１と同様にしてこれを比較例５とした。
【0075】
（比較例６）
実施例１において、電子輸送層の厚みを３０ｎｍとした。中間接続ユニットからホール輸送層までの最短距離を３８．８ｎｍにしたこと以外は実施例１と同様にしてこれを比較例６とした。
実施例１において、電子輸送層の厚みを３０ｎｍとした。中間接続ユニットからホール輸送層までの最短距離を３８．８ｎｍにしたこと以外は実施例１と同様にしてこれを比較例６とした。
【0076】
（比較例７）
実施例１において、電子輸送層の厚みを１４．５ｎｍとした。中間接続ユニットからホール輸送層までの最短距離を２３．３ｎｍにしたこと以外は実施例１と同様にしてこれを比較例７とした。
実施例１において、電子輸送層の厚みを１４．５ｎｍとした。中間接続ユニットからホール輸送層までの最短距離を２３．３ｎｍにしたこと以外は実施例１と同様にしてこれを比較例７とした。
【0077】
（比較例８）
実施例１において、電子輸送層の厚みを１３ｎｍとした。中間接続ユニットからホール輸送層までの最短距離を２１．８ｎｍにしたこと以外は実施例１と同様にしてこれを比較例８とした。
実施例１において、電子輸送層の厚みを１３ｎｍとした。中間接続ユニットからホール輸送層までの最短距離を２１．８ｎｍにしたこと以外は実施例１と同様にしてこれを比較例８とした。
【0078】
（比較例９）
実施例１において、電子輸送層の厚みを１１．５ｎｍとした。中間接続ユニットからホール輸送層までの最短距離を２０．３ｎｍにしたこと以外は実施例１と同様にしてこれを比較例９とした。
実施例１において、電子輸送層の厚みを１１．５ｎｍとした。中間接続ユニットからホール輸送層までの最短距離を２０．３ｎｍにしたこと以外は実施例１と同様にしてこれを比較例９とした。
【0079】
実施例１，３～６及び比較例１～９の耐久性試験の結果を表２に示す。
【表2】
【0080】
表２のように、最短距離が２０ｎｍ以下の実施例１，３～５では、最短距離が２０ｎｍ超過の比較例５～９に比べて、青分光分布のピーク強度の維持率が高い値を取り、赤・緑分光分布のピーク強度の維持率が同等以上となり、色温度変化率の絶対値が小さい値をとった。
具体的には、実施例１，３～５は、青分光分布のピーク強度の維持率が９２％以上で、赤・緑分光分布のピーク強度の維持率についても９８．５％以上となった。また、実施例１，３～５は、色温度変化率の絶対値が２．０％以下となり、ほぼ変化が見られなかった。
このことから、青色発光層の膜厚を５ｎｍ以上１０ｎｍ以下に固定し、電子輸送層を変化させても、最短距離が２０ｎｍ以下とすることで、青分光分布のピーク強度の維持率を高い水準で維持でき、色温度変化率の絶対値も小さくできることが示唆された。
具体的には、実施例１，３～５は、青分光分布のピーク強度の維持率が９２％以上で、赤・緑分光分布のピーク強度の維持率についても９８．５％以上となった。また、実施例１，３～５は、色温度変化率の絶対値が２．０％以下となり、ほぼ変化が見られなかった。
このことから、青色発光層の膜厚を５ｎｍ以上１０ｎｍ以下に固定し、電子輸送層を変化させても、最短距離が２０ｎｍ以下とすることで、青分光分布のピーク強度の維持率を高い水準で維持でき、色温度変化率の絶対値も小さくできることが示唆された。
【0081】
以上のように、青色発光層の膜厚が５ｎｍ以上１０ｎｍ以下でかつ最短距離が２０ｎｍ以下とすることによって、青分光分布のピーク強度の維持率を９２％以上という高い値を取りつつ、赤・緑分光分布のピーク強度の維持率も９８．５％以上という高い値をとり、さらに色温度変化率の絶対値が２．０％以下となった。このことから、長期使用における青色発光の輝度減衰による色温度の低下を抑制できることがわかった。
【符号の説明】
【0082】
１ 有機ＥＬ装置
２ 基材
３ 陽極層
４ 発光機能層
５ 陰極層
１０ 青色発光ユニット
１１ 中間接続ユニット
１２ 赤緑発光ユニット
２０ ホール注入層
２１ ホール輸送層
２２ 青色発光層
２３ 電子輸送層
２６ 電子供与性層
３０ ホール輸送層
３１ 赤緑発光層
３２ 電子輸送層
３３ 電子注入層
２ 基材
３ 陽極層
４ 発光機能層
５ 陰極層
１０ 青色発光ユニット
１１ 中間接続ユニット
１２ 赤緑発光ユニット
２０ ホール注入層
２１ ホール輸送層
２２ 青色発光層
２３ 電子輸送層
２６ 電子供与性層
３０ ホール輸送層
３１ 赤緑発光層
３２ 電子輸送層
３３ 電子注入層
【図1】