[发明专利]有机电致发光元件和使用所述有机电致发光元件的照明设备

说明书

技术领域

本发明涉及有机电致发光元件以及使用所述有机电致发光元件的照明设备，并且具体地涉及包括多个发光层的有机电致发光元件以及照明设备。

背景技术

在有机电致发光元件(下文称为“有机EL元件”)的公知结构中，由透明电极制成的阳极、空穴传输层、发光层、电子注入层以及阴极以该顺序被堆叠在透明基底的表面上。在该有机EL元件中，响应于对在阳极和阴极之间的电压的施加而在有机发光层产生光，并且所产生的光通过透明电极和透明基底并露出到外部。

一般地，有机EL元件具有在约20％到30％的范围内的光外耦合效率。这样低的光外耦合效率意味着产生的光的总量中的70％到80％没有有效地贡献于光发射。这是因为，归因于在具有不同折射率的材料之间的交界面处的全反射、材料的光吸收等，光不能够被有效地被传播到其中观察到光发射的外部。因此，考虑光外耦合效率的改进引起有机EL元件的效率的大幅提高。

积极研究和发展以改进光外耦合效率。尤其地，已经做了许多努力来增加在有机层中产生并到达基底层的光的量。一般地，有机层的折射率等于或大于约1.7，并且通常用作基底的玻璃层的折射率为约1.5。因此，由在有机层和玻璃层(薄膜波导模式)之间的交界面处的全反射引起的损失很可能达到辐射光的总量的约50％。鉴于此，通过减少由在有机层和基底之间的全反射引起的损失，能够大幅改进有机EL元件的光外耦合效率。

对干涉的使用被认为是用于改进光外耦合效率的手段之一。例如，专利文献1(JP 2004-165154A)公开了通过使用干涉基于相位差来调节光学厚度，从而使光的分量最大化。

发明内容

技术问题

然而，在有机EL元件中，很难说在前述专利文献中公开的光学设计也能够充分地改进光外耦合效率。存在能够比以上设计更多地改进光外耦合效率的结构的需求。

最近，亮度和效率的进一步提高以及有机EL元件的寿命的延长已经被认为是重大问题，并且由此具有包括多个发光层的堆叠的结构的有机EL元件已经引起了关注。例如，在具有多单元结构的有机EL元件中，多个发光层与导电层串联连接，所述导电层被称为在所述多个发光层之间的夹层。因此，能够实现高亮度、高效率和长寿命，同时维持薄光源的优点，薄光源是有机电致发光元件的特性之一。通过减少电流密度来获得相同的亮度，能够实现效率的增加和寿命的延长。然而，在包括多个发光层的结构中，所述多个发光层提供增加亮度和延长寿命的优点，这样的结构要求多个发光位置和/或多个光发射波长。因此，通过使用专利文献1的方法设置优选厚度条件变得更加困难。

鉴于以上不足，本发明目的在于提出一种有机EL元件和一种照明设备，所述有机EL元件和所述照明设备具有增强的光外耦合效率和减少的视角依赖。

问题的解决方案

根据本发明的一个实施例的有机电致发光元件包括：

基底，其具有光透射特性；

光扩散层，其在所述基底的表面上；

光透射电极，其在所述光扩散层的表面上；

光反射电极，与所述光透射电极配对；以及

多个发光层，其彼此空间隔开并且在所述光透射电极和所述光反射电极之间，

多个发光层，其包括第m个发光层，所述第m个发光层是最靠近所述光反射电极的第m个发光层，其中，m是等于或大于1的整数；

λ_m表示所述第m个发光层的加权平均发射波长；

φ_m表示由以下表达式(1)定义的由所述光反射电极引起的由所述第m个发光层产生的光的相移：

[公式1]

其中，n_s和k_s分别表示与所述光反射电极相接触的层的折射率和消光系数，以及n_r和k_r分别表示反射层的折射率和消光系数，并且n_s、n_r、k_s和k_r是λ_m的函数；

由n_m(λ_m)表示填充在所述光反射电极和所述第m个发光层之间的空间的介质的平均折射率；

由d_m表示从所述光反射电极到所述第m个发光层的距离；并且

所述多个发光层中的至少两个中的每个满足由以下表达式(2)和(3)定义的关系：

[公式2]

其中，l是等于或大于0的整数，