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TWI382079B - 有機電場發光元件及有機電場發光顯示裝置 - Google Patents

有機電場發光元件及有機電場發光顯示裝置 Download PDF

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TWI382079B
TWI382079B TW094125731A TW94125731A TWI382079B TW I382079 B TWI382079 B TW I382079B TW 094125731 A TW094125731 A TW 094125731A TW 94125731 A TW94125731 A TW 94125731A TW I382079 B TWI382079 B TW I382079B
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light
electron
lumo
anode
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TW094125731A
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English (en)
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TW200610806A (en
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Kazuki Nishimura
Yuji Hamada
Masahiro Iyori
Haruhisa Hashimoto
Masakazu Sakata
Hiroki Ishida
Hiroaki Izumi
Kaname Ito
Kaori Ishikawa
Original Assignee
Sanyo Electric Co
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Priority claimed from JP2004224907A external-priority patent/JP4434872B2/ja
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Priority claimed from JP2004224905A external-priority patent/JP4315874B2/ja
Priority claimed from JP2004347296A external-priority patent/JP4578215B2/ja
Priority claimed from JP2005024212A external-priority patent/JP4785386B2/ja
Priority claimed from JP2005050034A external-priority patent/JP2006066379A/ja
Priority claimed from JP2005050035A external-priority patent/JP2006066380A/ja
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Description

有機電場發光元件及有機電場發光顯示裝置
本發明係有關有機電場發光元件及有機電場發光顯示裝置。
有機電場發光元件(有機EL元件)從應用於顯示器或照明之觀點正活躍地進行開發。有機EL元件之驅動原理如下所述。亦即，從陽極及陰極注入各個電洞及電子，並輸送至有機薄膜中，於發光層再結合產生激發狀態，從該激發狀態獲得發光。為了提高發光效率，必須有效率地注入電洞及電子、並輸送至有機薄膜中。但是，有機EL元件內載體之移動由於受到電極與有機薄膜間之能障(energy barrier)或有機薄膜內載體移動低的限制，因此發光效率之提昇亦有限制。
另一方面，提昇發光效率之另一方法可列舉如：積層複數個發光層之方法。例如將具有補色關係之橘色發光層與藍色發光層經由積層使直接接觸，有時可獲得比為1層時有更高之發光效率。例如藍色發光層之發光效率為10cd/A、橘色發光層之發光效率為8cd/A時，將該等進行積層作成白色發光元件時即可獲得15cd/A之發光效率。
但是，將3層以上發光層積層使各自直接接觸時則發光效率不能獲得提昇，此為電子與電洞再結合領域之擴大受限，使再結合領域無法超出3層以上。
於2004年春季第51次應用物理學關係聯合演講會演講稿集No.3第1464頁，演講編號28p-ZQ-14「具有雙重絕緣層之載體再結合型有機EL元件」方面揭示有藉由V2O5、ITO等無機半導體層將2個發光單元積層，在無機半導體層之內部產生載體，於2個發光層供給載體之方法。該方法為利用無機半導體層中所含載體之方法，為產生載體，而必須外加高電壓。因此，驅動電壓變高，而為不適用於攜帶機器等之低電壓驅動者。
於日本專利特開2003-272860號公報、特開2003-264085號公報、特開平11-329748號公報及特開2004-39617號公報亦提案有藉由電荷發生層等將複數之發光單元積層的有機EL元件，但是必需以高電壓驅動，而無法獲得高發光效率。
本發明之目的係提供於具備至少2個發光單元之有機EL元件，以低電壓可驅動且發光效率高，可顯示所期待發光色之有機EL元件及有機EL顯示裝置。
<第1形態>
依本發明第1形態之有機EL元件，其特徵係具備陰極、陽極、配置於陰極與陽極間之中間單元、配置於陰極與中間單元間之第1發光單元、配置於陽極與中間單元間之第2發光單元，於中間單元設置為了從鄰接陰極側之鄰接層拔除電子之電子拔除層，電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與鄰接層之最高被占 分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，中間單元將經由電子拔除層將電子從鄰接層拔除所產生之電洞供給第1發光單元，同時將拔除之電子供給第2發光單元。
以下，對於本發明各形態之共通事項亦有以「本發明」而加以說明。
根據本發明，於第1發光單元與第2發光單元之間設置中間單元，於中間單元設置電子拔除層。於電子拔除層之陰極側設置鄰接層。鄰接層之HOMO能階的絕對值|HOMO(B)|與電子拔除層之LUMO能階的絕對值|LUMO(A)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係。亦即，電子拔除層之LUMO的能階與鄰接層之HOMO能階之值接近。因此，電子拔除層可從鄰接層拔除電子，經由從該鄰接層將電子拔除，於鄰接層產生電洞。鄰接層設置於第1發光單元內時，於第1發光單元產生電洞。又，鄰接層為設置於電子拔除層與第1發光單元之間時，亦即設置於中間單元內時於鄰接層所產生之電洞，則供給第1發光單元。供給第1發光單元之電洞與源自陰極之電子再結合，由此，第1發光單元產生發光。
另一方面，於電子拔除層所拔除之電子供給第2發光單元，與從陽極供給之電洞再結合，由此，第2發光單元產生發光。
根據本發明，於各個第1發光單元及第2發光單元可形成再結合領域，由此，第1發光單元與第2發光單元可 各自產生發光。
本發明中，由於電子拔除層將電子從鄰接層拔除，係以電子拔除層之LUMO能階比鄰接層之LUMO能階更接近鄰接層之HOMO能階者為佳。亦即，鄰接層之LUMO能階的絕對值|LUMO(B)|以可滿足以下之關係者較佳。
|HOMO(B)|-|LUMO(A)|<|LUMO(A)|-|LUMO(B)|
作為電子拔除層所使用材料之LUMO能階的絕對值一般由於比鄰接層之HOMO能階的絕對值小，因此，在此情況下，各個能階之絕對值為以下之關係式所示。
0eV<|HOMO(B)|一|LUMO(A)|≦1.5eV
本發明之第1發光單元及第2發光單元可各自從單一之發光層形成，亦可將複數發光層進行積層，使直接接觸而構成。但是，於本發明第1發光層與第2發光層為具有將各自2個發光層進行積層使直接接觸之構造時則特別有用。亦即，於該等情況下，若將第1發光單元與第2發光單元直接進行積層，則成為4個發光層直接積層之構造，如上所述，由於電子與電洞再結合領域之擴大受到限制，再結合領域則不能超出4個發光層。因此，於4個發光層之厚度方向之1處產生再結合，而無法獲得高發光效率。又，由於在第1發光單元與第2發光單元各自分別發光時之再結合領域之不同領域再結合，發出與第1發光單元及第2發光單元之發光色不同之光。
根據本發明，經由在第1發光單元與第2發光單元之間設置中間單元，於各個第1發光單元及第2發光單元可 再結合，亦即各個第1發光單元及第2發光單元可形成再結合領域，各個第1發光單元及第2發光單元可獨自發光。因此在可獲得高發光效率之同時可發出與第1發光單元及第2發光單元之發光色相同之光。
本發明中，鄰接層係以由電洞輸送性材料所形成者為佳，尤以從芳基胺系電洞輸送性材料所形成者更佳。
本發明中，鄰接層亦可設置於第1發光單元內。尤其，第1發光單元內在位於中間單元側之發光層的主體材料為以適當電洞輸送性材料作為鄰接層時，可將第1發光單元內中間單元側之發光層作為鄰接層。
本發明中，鄰接層可設置於中間單元內。第1發光單元內中間單元側之發光層的主體材料為以非適當之電洞輸送性材料作為鄰接層時，因有時無法作為鄰接層使之作用，所以，於此時可在中間單元內設置鄰接層。此時，鄰接層設置於電子拔除層與第1發光單元之間。
本發明中，只要電子拔除層之LUMO能階的絕對值比鄰接層之HOMO能階的絕對值小於1.5eV者即可使用，並無特別之限制。具體之例係如：由以下所示構造式表示之吡衍生物所形成。
(此處，Ar表示芳基，R表示氫原子、碳原子數1至10之烷基、烷氧基、二烷胺基或氟、氯、溴、碘或氰基。)
於本發明中，更好者為由以下所示構造式表示之六氮雜聯伸三苯衍生物所形成之電子拔除層。
(此處，R表示氫原子、碳原子數1至10之烷基、烷氧基、二烷胺基或氟、氯、溴、碘或氰基。)
依本發明之理想實施形態中，第1發光單元與第2發光單元為實質上發出同色光之單元。此時，實質上以使用相同材料形成為相同構造者較佳。
本發明中構成第1發光單元及第2發光單元之發光層 以由主體材料及摻雜材料(dopant material)所形成者較佳。必要時亦可含有載體輸送性之第2摻雜材料。摻雜材料可為單重發光材料，亦可為三重態發光材料(磷光發光材料)。
於本發明方面，在電子拔除層與第2發光單元之間以設置電子注入層者較佳。電子注入層為由金屬鋰所形成時，其厚度以在0.3至0.9nm範圍內者較佳。經由將從金屬鋰形成電子注入層之厚度作成在該等範圍內，即可延長元件壽命且可降低驅動電壓。電子注入層之更佳厚度為在0.6至0.9nm之範圍內。
又，在電子注入層與第2發光單元之間以設置電子輸送層較佳。電子輸送層可由在有機EL元件中一般作為電子輸送材料所使用之材料所形成。
依本發明第1形態之底部發光(bottom emission)型有機電場發光顯示裝置，其特徵係：具備具有夾在陽極與陰極間之元件構造的有機電場發光元件、及設有將對應於每個顯示像素之顯示訊號供給有機電場發光元件用之主動元件的主動矩陣(active matrix)驅動基板，並且該有機電場發光元件係配置於主動矩陣驅動基板上，以及以陰極及陽極中設置於基板側的電極作為透明電極之底部發光型有機電場顯示裝置；其特徵為：該有機電場發光元件具備陰極、陽極、配置於陰極與陽極間之中間單元、配置於陰極與中間單元間之第1發光單元及配置於陽極與中間單元間之第2發光單元，於中間單元設置為了從鄰接陰 極側之鄰接層拔除電子之電子拔除層，電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，中間單元將經由電子拔除層將電子從鄰接層拔除所產生之電洞供給第1發光單元，同時將拔除之電子供給第2發光單元。
有機電場發光元件為白色發光元件時，以在主動矩陣驅動基板與有機電場發光元件間配置濾色器者較佳。
依本發明第1形態之頂部發光(top emission)型有機電場顯示裝置，其係具備：具有夾在陽極與陰極間之元件構造的有機電場發光元件、及設有將對應於每個顯示像素之顯示訊號供給有機電場發光元件用之主動元件的主動矩陣驅動基板，以及與該主動矩陣驅動基板相向設置之透明的密封基板，並且該有機電場發光元件係配置於主動矩陣驅動基板與密封基板之間，以及以陰極及陽極中設置於密封基板側之電極作為透明電極之頂部發光型有機電場發光顯示裝置；其特徵為：該有機電場發光元件具備陰極、陽極、配置於陰極與陽極間之中間單元、配置於陰極與中間單元間之第1發光單元及配置於陽極與中間單元間之第2發光單元，於中間單元設置為了從鄰接陰極側之鄰接層拔除電子的電子拔除層，電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，中間單元將經由 電子拔除層將電子從鄰接層拔除所產生之電洞供給第1發光單元，同時將拔除之電子供給第2發光單元。
有機電場發光元件為白色發光元件時，以在密封基板與有機電場發光元件間配置濾色器者較佳。
於本發明之頂部發光型有機電場顯示裝置中，以有機電場發光元件發光之光從設置主動矩陣之側及反側之密封基板射出。一般主動矩陣(基板)係由積層多數之層而形成，設置於每個像素之薄膜電晶體等之主動元件由於不使光穿透，為底部發光型時，由於該等多數層或薄膜電晶體等主動元件存在，使得所射出之光衰減，而如為頂部發光型時，則不會受到該主動矩陣電路之影響，而可將光射出。尤其是本發明之有機電場發光元件因具有複數之發光單元，為頂部發光型時與底部發光型相比，發出之光所通過之膜數少即可，而可提高為了調節因光之干擾導至出射光衰減或出射光視野角度衰減之設計的自由度。
本發明之有機EL元件及有機EL顯示裝置為具備至少2個發光單元之有機EL元件，為能以低電壓驅動且發光效率高之有機EL元件及有機EL顯示裝置。
<第2形態>
依本發明第2形態之有機EL元件，其特徵係：具備陰極、陽極、配置於陰極與陽極間之中間單元、配置於陰極與中間單元間之第1發光單元、配置於陽極與中間單元間，發出與第1發光單元實質上為不同色光之第2發光單元，於中間單元設置為了從鄰接陰極側之鄰接層拔除電子 之電子拔除層，電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，中間單元將經由電子拔除層將電子從鄰接層拔除所產生之電洞供給第1發光單元，同時將拔除之電子供給第2發光單元。
依本發明之第2形態，經由在第1發光單元與第2發光單元之間設置中間單元，於各個第1發光單元及第2發光單元中使可再結合。亦即，各個第1發光單元及第2發光單元可形成再結合領域，各個第1發光單元及第2發光單元可獨自發光。因此，在可獲得高發光效率之同時可發出將第1發光單元及第2發光單元各個發光色合成之色光。
於本發明中，中間單元內之電子注入層宜由例如鋰及銫等鹼金屬、氧化鋰(Li2O)等鹼金屬氧化物、鹼土金屬、鹼土金屬氧化物等形成。
依本發明第2形態之底部發光型有機電場顯示裝置，其係具備：具有夾在陽極與陰極間之元件構造的有機電場發光元件、及設有將對應於每個顯示像素之顯示訊號供給有機電場發光元件用之主動元件的主動矩陣驅動基板，並且該有機電場發光元件係配置於主動矩陣驅動基板上，以及以陰極及陽極中設置於基板側之電極作為透明電極之底部發光型有機電場發光顯示裝置；其特徵為：該有機電場發光元件具備陰極、陽極、配置於陰極與陽極間之 中間單元、配置於陰極與中間單元間之第1發光單元、及配置於陽極與中間單元間且發出與第1發光單元實質上為不同色光之第2發光單元，於中間單元設置為了從鄰接陰極側之鄰接層拔除電子之電子拔除層，電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，中間單元將經由電子拔除層從鄰接層拔除電子所產生之電洞供給第1發光單元，同時將拔除之電子供給第2發光單元。
依本發明第2形態之頂部發光型有機電場顯示裝置，其係具備：具有夾在陽極與陰極間之元件構造之有機電場發光元件、及設有將對應於每個顯示像素之顯示訊號供給有機電場發光元件用之主動元件的主動矩陣驅動基板、及與該主動矩陣驅動基板相向設置之透明密封基板，並且該有機電場發光元件係配置於主動矩陣驅動基板與密封基板之間，以及以陰極及陽極中設置於密封基板側之電極作為透明電極之頂部發光型有機電場發光顯示裝置；其特徵為該有機電場發光元件具備陰極、陽極、配置於陰極與陽極間之中間單元、配置於陰極與中間單元間之第1發光單元、及配置於陽極與中間單元間且發出與第1發光單元實質上為不同色光之第2發光單元，於中間單元設置為了從鄰接陰極側之鄰接層拔除電子之電子拔除層，電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的 絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，中間單元將經由電子拔除層從鄰接層拔除電子所產生之電洞供給第1發光單元，同時將拔除之電子供給第2發光單元。
依本發明第2形態之有機EL元件及有機EL顯示裝置為具備至少2個實質上發出不同色光之發光單元的有機EL元件，為能以低電壓驅動且發光效率高，顯示所期望之發光色之有機EL元件及有機EL顯示裝置。
<第3形態>
依本發明第3形態之有機EL元件，其特徵係：具備陰極、陽極、配置於陰極與陽極間之中間單元、配置於陰極與中間單元間之第1發光單元、及發出配置於陽極與中間單元間之色光的第2發光單元，於中間單元設置為了從鄰接陰極側之鄰接層拔除電子之電子拔除層，電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，位於第1發光單元之中間單元側之發光層含有芳基胺系電洞輸送性材料，該發光層係設置成鄰接於電子拔除層，以具有作為鄰接層之功能，中間單元將經由電子拔除層從上述發光層將電子拔除所產生之電洞供給第1發光單元，同時將拔除之電子供給第2發光單元。
根據本發明之第3形態，於第1發光單元與第2發光單元之間設置中間單元，於中間單元設置電子拔除層。 又，位於第1發光單元之中間單元側之發光層含有芳基胺系電洞輸送性材料，該發光層係鄰接於電子拔除層而設置。因此，於第3形態，該發光層具有作為鄰接層之功能。依本發明之第3形態，由於位於第1發光單元之中間單元側之發光層具有作為鄰接層之功能，所以與將鄰接層設置於中間單元內時相比，可降低驅動電壓，並可提高發光效率。
於本發明之第3形態，位於第1發光單元之中間單元側之發光層含有芳基胺系電洞輸送性材料。芳基胺系電洞輸送性材料於該發光層中以含有50重量%以上者較佳，更好含有70重量%以上。該芳基胺系電洞輸送性材料以作為主體材料而含於該發光層者較佳。
依本發明第3形態之底部發光型有機電場顯示裝置，其具備：具有夾在陽極與陰極間之元件構造之有機電場發光元件、及設有將對應於每個顯示像素之顯示訊號供給有機電場發光元件用的主動元件之主動矩陣驅動基板，並且該有機電場發光元件係配置於主動矩陣驅動基板上，以及以陰極及陽極中設置於基板側之電極作為透明電極之底部發光型有機電場發光顯示裝置；其特徵為該有機電場發光元件具備陰極、陽極、配置於陰極與陽極間之中間單元、配置於陰極與上述中間單元間之第1發光單元、及配置於陽極與上述中間單元間之第2發光單元，於中間單元設置為了從鄰接陰極側之鄰接層拔除電子之電子拔除層，電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對 值|LUMO(A)|與鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-LUMO(A)|≦1.5eV之關係，位於第1發光單元之中間單元側之發光層含有芳基胺系電洞輸送性材料，該發光層係設置成鄰接於電子拔除層，以具有作為上述鄰接層之功能，中間單元將經由電子拔除層從發光層將電子拔除所產生之電洞供給第1發光單元，同時將拔除之電子供給第2發光單元。
依本發明第3形態之頂部發光型有機電場顯示裝置，其係具備：具有夾在陽極與陰極間之元件構造之有機電場發光元件、及設有將對應於每個顯示像素之顯示訊號供給有機電場發光元件用之主動元件之主動矩陣驅動基板、及與該主動矩陣驅動基板相向設置之透明密封基板，該有機電場發光元件係配置於上述主動矩陣驅動基板與密封基板之間，以及以陰極及陽極中設置於密封基板側之電極作為透明電極之頂部發光型有機電場發光顯示裝置；其特徵為該有機電場發光元件具備陰極、陽極、配置於陰極與陽極間之中間單元、配置於陰極與上述中間單元間之第1發光單元、及配置於陽極與上述中間單元間之第2發光單元，於中間單元設置為了從鄰接陰極側之鄰接層拔除電子之電子拔除層，電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，位於第1發光單元之中間單元側之發光層含有芳基胺系電洞輸送性材 料，該發光層之設置係以作為上述鄰接層並發揮功能而鄰接於電子拔除層，中間單元將經由電子拔除層從發光層將電子拔除而產生之電洞供給第1發光單元，同時將拔除之電子供給第2發光單元。
依本發明第3形態之有機EL元件及有機EL顯示裝置為具備至少2個發光單元之有機EL元件，能以低電壓驅動且發光效率高之有機EL元件及有機EL顯示裝置。
<第4形態>
依本發明第4形態之有機EL元件，其特徵係：具備陰極、陽極、配置於陰極與陽極間之中間單元、配置於陰極與中間單元間之第1發光單元、及配置於陽極與中間單元間之第2發光單元，於中間單元設置為了從鄰接陰極側之鄰接層拔除電子之電子拔除層、及鄰接電子拔除層之陽極側之電子注入層，電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，電子注入層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(C)|或功函數之絕對值|WF(C)|比|LUMO(A)|小，中間單元將經由電子拔除層將電子從鄰接層拔除所產生之電洞供給第1發光單元，同時將拔除之電子經由電子注入層供給第2發光單元。
於本發明之第4形態中，電子注入層之LUMO能階的絕對值|LUMO(C)|或功函數之絕對值|WF(C)|比電子拔除層之LUMO能階的絕對值|LUMO(A)|小，因此，從電子拔除 層拔除之電子向電子注入層移動，從電子注入層供給第2發光單元。
於本發明中，電子拔除層之厚度以在8至100nm之範圍內較佳。經由將厚度設定在該等範圍內，可作成壽命特性及發光效率優越之有機電場發光元件。電子拔除層之厚度若未滿8nm，則壽命特性及發光效率可能有降低的情形。又，電子拔除層之厚度若超過100nm，則不但壽命特性及發光效率降低，更可能會產生黑點的情形。電子拔除層之較佳厚度在10至80nm範圍內，以在10至30nm範圍內為特佳。
依本發明第4形態之底部發光型有機電場顯示裝置，其特徵係具備具有夾在陽極與陰極間之元件構造之有機電場發光元件、及設有將對應於每個顯示像素之顯示訊號供給有機電場發光元件用之主動元件的主動矩陣驅動基板，並且該有機電場發光元件係配置於主動矩陣驅動基板上，以及以陰極及陽極中設置於基板側之電極作為透明電極之底部發光型有機電場發光顯示裝置；其特徵為：該有機電場發光元件具備陰極、陽極、配置於陰極與陽極間之中間單元、配置於陰極與上述中間單元間之第1發光單元、及配置於陽極與上述中間單元間之第2發光單元，於中間單元設置為了從鄰接陰極側之鄰接層拔除電子之電子拔除層及鄰接電子拔除層之陽極側之電子注入層，電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的 絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，電子注入層之最低空分子軌道(LUMO)能階的絕對值|LUMO(C)|或功函數之絕對值|WF(C)|比|LUMO(A)|小，中間單元將經由電子拔除層將電子從鄰接層拔除而產生之電洞供給第1發光單元，同時將拔除之電子經由電子注入層供給第2發光單元。
依本發明第4形態之頂部發光型有機電場顯示裝置，其係具備：具有夾在陽極與陰極間之元件構造之有機電場發光元件、及設有將對應於每個顯示像素之顯示訊號供給有機電場發光元件用的主動元件之主動矩陣驅動基板、及與該主動矩陣驅動基板相向設置之透明密封基板，並且該有機電場發光元件係配置於主動矩陣驅動基板與密封基板之間，以及以陰極及陽極中設置於密封基板側之電極作為透明電極之頂部發光型有機電場發光顯示裝置；其特徵為有機電場發光元件具備陰極、陽極、配置於陰極與陽極間之中間單元、配置於陰極與中間單元間之第1發光單元、及配置於陽極與中間單元間之第2發光單元，於中間單元設置為了從鄰接陰極側之鄰接層拔除電子之電子拔除層、及鄰接電子拔除層之陽極側之電子注入層，電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，電子注入層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(C)|或功函數之絕對值|WF(C)|比|LUMO(A)| 小，中間單元將經由電子拔除層將電子從鄰接層拔除所產生之電洞供給第1發光單元，同時將拔除之電子經由電子注入層供給第2發光單元。
本發明第4形態之有機EL元件及有機EL顯示裝置為具備至少2個發光單元之有機EL元件，為能以低電壓驅動且發光效率高之有機EL元件及有機EL顯示裝置。
<第5形態>
本發明第5形態之有機EL元件，其特徵係：具備陰極、陽極、配置於陰極與陽極間之中間單元、配置於陰極與中間單元間之第1發光單元、及配置於陽極與中間單元間之第2發光單元，配置於陽極與第2發光單元間之電洞注入單元，於中間單元設置為了從鄰接陰極側之鄰接層拔除電子之電子拔除層，電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，中間單元將經由電子拔除層將電子從鄰接層拔除所產生之電洞供給第1發光單元，同時將拔除之電子供給第2發光單元之有機電場發光元件，電洞注入單元為由芳基胺系輸送性材料組成之電洞注入層、及配置於該電洞注入層與上述陽極間之電洞注入促進層所構成，電洞注入促進層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(X)|為陽極功函數之絕對值|WF(Y)|與電洞注入層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(Z)|具有|WF(Y)|<|HOMO(X)|< |HOMO(Z)|之關係。
根據本發明之第5形態，陽極與第2發光單元之間具備電洞注入單元，電洞注入單元為由芳基胺系輸送性材料組成之電洞注入層、及配置於該電洞注入層與該陽極間之電洞注入促進層所構成。電洞注入促進層之HOMO能階的絕對值|HOMO(X)|為陽極功函數之絕對值|WF(Y)|與電洞注入層之HOMO能階的絕對值|HOMO(Z)|具有|WF(Y)|<|HOMO(X)|<|HOMO(Z)|之關係。由於陽極、電洞注入促進層及電洞注入層具有|WF(Y)|<|HOMO(X)|<|HOMO(Z)|之關係，所以從陽極之電洞可有效地朝向電洞注入促進層及電洞注入層移動，而供給第2發光單元。
依本發明第5形態之有機EL元件具備第1發光單元及第2發光單元之至少2個發光單元、及配置於該等發光單元間之中間單元，中間單元設置從鄰接層將電子拔除之電子拔除層。經由從該電子拔除層之鄰接層將電子拔除，於鄰接層產生電洞，該電洞供給第1發光單元。因此，可將電洞有效地供給第1發光單元。該結果與第1發光單元相比，向第2發光單元之電洞供給不足，第1發光單元之發光強度與第2發光單元之發光強度之平衡變差。
根據本發明之第5形態，由如上述之電洞注入層與電洞注入促進層組成之電洞注入單元由於設置在第2發光單元之陽極側，對於第2發光單元可促進電洞之注入，而可提高第2發光單元之發光強度。根據本發明之第5形態，第1發光單元與第2發光單元可平衡發光，使可獲得 所期待之發光色。
於本發明之第5形態中，電洞注入單元之電洞注入層由芳基胺系電洞輸送性材料所形成。芳基胺系電洞輸送性材料之例可列舉如N,N’-雙-(3-甲基苯基)-N,N’-雙-(苯基)聯苯胺(TPD)及N,N’-二(稠四苯-1-基)-N,N’-二苯基聯苯胺(NPB)等。
又，電洞注入單元之電洞注入促進層其HOMO之能階的絕對值只要能滿足上述式之關係者即可使用，並無特別之限制。
依本發明第5形態之底部發光型有機電場顯示裝置，係具備：具有夾在陽極與陰極間之元件構造之有機電場發光元件、及設有將對應於每個顯示像素之顯示訊號供給有機電場發光元件用的主動元件之主動矩陣驅動基板，並且該有機電場發光元件係配置於主動矩陣驅動基板上，以及以陰極及陽極中設置於基板側之電極作為透明電極之底部發光型有機電場發光顯示裝置；其特徵為：該有機電場發光元件具備陰極、陽極、配置於陰極與陽極間之中間單元、配置於陰極與中間單元間之第1發光單元、配置於陽極與中間單元間之第2發光單元、及配置於陽極與第2發光單元間之電洞注入單元，於中間單元設置為了從鄰接陰極側之鄰接層拔除電子之電子拔除層，電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關 係，中間單元將經由電子拔除層將電子從鄰接層拔除所產生之電洞供給第1發光單元，同時將拔除之電子供給第2發光單元之有機電場發光元件，電洞注入單元為由芳基胺系輸送性材料組成之電洞注入層、及配置於該電洞注入層與該陽極間之電洞注入促進層所構成，電洞注入促進層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(X)|為陽極功函數之絕對值|WF(Y)|與電洞注入層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(Z)|具有|WF(Y)|<|HOMO(X)|<|HOMO(Z)|之關係。
本發明第5形態之頂部發光型有機電場顯示裝置之特徵係：具備具有夾在陽極與陰極之元件構造之有機電場發光元件及設有將對應於每個顯示像素之顯示訊號供給有機電場發光元件的主動元件之主動矩陣驅動基板、及與該主動矩陣驅動基板相向設置之透明密封基板，並且該有機電場發光元件係配置於上述主動矩陣驅動基板與密封基板之間，以及以陰極及陽極中設置於密封基板側之電極作為透明電極之頂部發光型有機電場發光顯示裝置；其特徵為：有機電場發光元件具備陰極、陽極、配置於陰極與陽極間之中間單元、配置於陰極與中間單元間之第1發光單元、配置於陽極與中間單元間之第2發光單元、及配置於陽極與第2發光單元間之電洞注入單元，於中間單元設置為了從鄰接陰極側之鄰接層拔除電子之電子拔除層，電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的 絕對值|HOMO(B)|有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，中間單元將經由電子拔除層將電子從鄰接層拔除所產生之電洞供給第1發光單元，同時將拔除之電子供給第2發光單元之有機電場發光元件，電洞注入單元為由芳基胺系輸送性材料組成之電洞注入層、及配置於該電洞注入層與陽極間之電洞注入促進層所構成，電洞注入促進層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(X)|為陽極功函數之絕對值|WF(Y)|與電洞注入層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(Z)|具有|WF(Y)|<|HOMO(X)|<|HOMO(Z)|之關係。
本發明第5形態之有機EL元件及有機EL顯示裝置為具備至少2個發光單元之有機EL元件，為能以低電壓驅動且發光效率高，顯示所期待發光色之有機EL元件及有機EL顯示裝置。
<第6形態>
本發明第6形態之有機EL元件，其特徵係：具備陰極、陽極、配置於陰極與陽極間之發光單元、配置於陰極與發光單元間之電洞注入單元的有機EL元件，電洞注入單元具有設置於陽極側之第1電子拔除層、及於陰極側鄰接第1電子拔除層設置之電洞輸送性材料構成之第1鄰接層。
本發明第6形態之電洞注入單元具有第1電子拔除層、及第1鄰接層，第1電子拔除層設置於陽極側，第1鄰接層設置於陰極側，係鄰接於第1電子拔除層。第1 鄰接層由電洞輸送性材料構成，經由在有機EL元件外加電壓之第1鄰接層中之電子係於第1電子拔除層拔除。經拔除該電子，於第1鄰接層產生電洞，該電洞供給發光單元，於發光單元中，供給之電洞與源自陰極之電子再結合，產生發光單元。另一方面，於第1電子拔除層拔除之電子於陽極吸收。
如此，於本發明從第1鄰接層經由第1電子拔除層將電子拔除，在第1鄰接層產生電洞，該電洞供給發光單元。因此，根據本發明之第6形態，從電洞注入單元可有效地將電洞供給發光單元。因此可降低驅動電壓，並可提高發光效率。
於本發明之第6形態，電洞注入單元之第1電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A1)|與第1鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B1)|係以存在著|HOMO(B1)|-|LUMO(A1)|≦1.5eV之關係者為佳。亦即，第1電子拔除層LUMO之能階以與第1鄰接層HOMO之能階為近似值者較佳。經由此，第1電子拔除層可易於將電子從第1鄰接層拔除，可從第1鄰接層產生更多之電洞。因此驅動電壓更低，並可更提高發光效率。
於本發明之第6形態，發光單元可為單一發光單元，亦可將複數發光單元組合。將複數發光單元組合時以如上述之本發明，係以挾在中間單元之組合者較佳。具體而言，以具有挾著中間單元，設置於陰極側之第1發光單 元、及設置於陽極側之第2發光單元較佳。中間單元以設置與電洞注入單元同樣之電子拔除層及鄰接層，經由此可將電洞供給第1發光單元者較佳。
於本發明之第6形態，第1及第2鄰接層以由電洞輸送性材料形成者較佳，又以由芳基胺系電洞輸送性材料形成者較佳。
於本發明之第6形態，中間單元之第2鄰接層可設置於第1發光單元內。尤其在第1發光單元內位於中間單元側之發光層的主體材料為適合作為第2鄰接層之電洞輸送性材料時，可將第1發光單元內中間單元側之發光層作為第2鄰接層。
於本發明之第6形態，第2鄰接層可設置於中間單元內。第1發光單元內中間單元側之發光層的主體材料並不適用為第2鄰接層之電洞輸送性材料時，由於無法發揮作為第2鄰接層之功能，因此，此時可於中間單元內設置第2鄰接層。此時，第2鄰接層配置於第2電子拔除層與第1發光單元之間。
於本發明中，第1及第2電子拔除層例如可由上述構造式表示之吡衍生物形成。
於本發明中，第1及第2電子拔除層更好係可由上述構造式表示之六氮雜聯伸三苯衍生物形成第1及第2電子拔除層。
本發明第6形態之底部發光型有機電場顯示裝置，其係具備：具有夾在陽極與陰極間之元件構造的有機電場發 光元件、及設有將對應於每個顯示像素之顯示訊號供給有機電場發光元件用之主動元件的主動矩陣驅動基板，並且有機電場發光元件係配置於主動矩陣驅動基板上，以及以陰極及陽極中設置於基板側之電極作為透明電極之底部發光型有機電場發光顯示裝置；其特徵為：有機電場發光元件具備陰極、陽極、配置於陰極與陽極間之發光單元、配置於陽極與發光單元間之電洞注入單元，該電洞注入單元具有設置於陽極側之第1電子拔除層、以及設置於陰極側且鄰接第1電子拔除層之由電洞輸送性材料構成之第1鄰接層。
本發明第6形態之頂部發光型有機電場顯示裝置，其係具備：具有夾在陽極與陰極間之元件構造之有機電場發光元件、及設有將對應於每個顯示像素之顯示訊號供給有機電場發光元件之主動元件的主動矩陣驅動基板、及與該主動矩陣驅動基板相向設置之透明密封基板，並且該有機電場發光元件係配置於主動矩陣驅動基板與密封基板之間，以及以陰極及陽極中設置於密封基板側之電極作為透明電極之頂部發光型有機電場發光顯示裝置；其特徵為：該有機電場發光元件具備陰極、陽極、配置於陰極與陽極間之發光單元、配置於陽極與發光單元間之電洞注入單元之有機電場發光元件，電洞注入單元具有設置於陽極側之第1電子拔除層、及設置於陰極側且鄰接第1電子拔除層之由電洞輸送性材料所構成之第1鄰接層。
本發明第6形態之有機EL元件及有機EL顯示裝置為 能以低電壓驅動且發光效率高之有機EL元件及有機EL顯示裝置。
<第7形態>
本發明第7形態之有機EL元件之特徵係：具備陰極、陽極、配置於陰極與陽極間之複數發光單元、配置於發光單元間之中間單元，中間單元具有設置於陽極側之電子輸送層、及設置於陰極側之電子拔除層，電子拔除層為從鄰接於電子拔除層陰極側之鄰接層將電子拔除之層，電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，中間單元將經由電子拔除層將電子從鄰接層拔除所產生之電洞供給陰極側發光單元，同時將拔除之電子經由電子輸送層供給陽極側之發光單元之有機電場發光元件，亦於陰極及最接近陰極之發光單元間設置電子輸送層，各電子輸送層之膜厚設定成隨著遠離陰極而變厚且設定在40nm以下。
於具備複數發光單元之以往有機EL元件，在接近陰極之發光單元電子之注入可流暢地進行，但是遠離陰極之發光單元電子之注入變少。因此，在遠離陰極之發光單元之發光強度相對地變弱，而有無法獲得高發光效率之問題。於本發明之第7情況中，將各電子輸送層之膜厚設定成隨著遠離陰極而變厚。因此，於遠離陰極之發光單元電子之注入變高，可將在遠離陰極之發光單元之發光強度相 對地變高。其結果可改善在各發光單元發光強度之平衡，可提昇元件全體之發光效率。
於本發明之第7形態，各電子輸送層之膜厚設定在40nm以下。電子輸送層之膜厚如超過40nm，則電子之移動無法流暢地進行，使發光強度有降低之傾向。
於設置複數發光單元時與上述電子之注入相同，電洞之注入亦隨著遠離陽極向發光單元有形成注入不充分的情形。於中間單元，從電子拔除層注入電洞。因此，於陽極與最接近陽極之發光單元之間設置電洞注入層時，該電洞注入層及各電子拔除層之膜厚以設定在隨著遠離陽極而變厚較佳。經由設定電洞注入層及各電子拔除層之膜厚，即使於遠離陽極之發光單元亦可將電洞充分注入，可改善各發光單元中發光強度之平衡，更可提高元件全體之發光效率。
電洞注入層及各電子拔除層以設定在100nm以下者較佳。電洞注入層及各電子拔除層之膜厚如超過100nm，反而會妨礙電洞之移動，使發光強度有下降之傾向。
本發明第7形態之其他方式之有機EL元件，其特徵係：如上所述將電洞注入層及各電子拔除層之膜厚設定成隨著遠離陽極而變厚且設定在100nm以下。
本發明第7形態之其他方式之有機EL元件，其特徵係：具備陰極、陽極、配置於陰極與陽極間之複數發光單元、及配置於發光單元間之中間單元，中間單元具有設置於陽極側之電子輸送層、及設置於陰極側之電子拔除層， 電子拔除層為將電子從鄰接電子拔除層之陰極側的鄰接層拔除之層，電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，中間單元將經由電子拔除層將電子從鄰接層拔除所產生之電洞供給陰極側之發光單元，同時將拔除之電子經由電子輸送層供給陽極側之發光單元之有機電場發光元件，於陽極及最接近陽極之發光單元間設置電洞注入層，該電洞注入層及各電子拔除層之膜厚設定成隨著遠離陽極而變厚且設定在100nm以下。
本發明之第7形態於複數發光單元之間配置中間單元，從該中間單元供給載體使發光單元發光。中間單元之機能係如上所述。
於本發明之第7形態中，陰極側及中間單元內之電子輸送層可由在有機EL元件一般作為電子輸送性材料使用之材料所形成。列舉例如菲繞啉衍生物、矽雜環戊二烯(silol)衍生物、三唑衍生物、喹啉酚金屬錯體衍生物、噁二唑衍生物等。
本發明第7形態之底部發光型有機電場顯示裝置，其係具備：具有夾在陽極與陰極間之元件構造的有機電場發光元件、及設有將對應於每個顯示像素之顯示訊號供給有機電場發光元件用之主動元件的主動矩陣驅動基板，並且該有機電場發光元件係配置於主動矩陣驅動基板上，以及以陰極及陽極中設置於基板側之電極作為透明電極之底 部發光型有機電場發光顯示裝置；其特徵為該有機電場發光元件具備陰極、陽極、配置於陰極與陽極間之複數發光單元、配置於發光單元間之中間單元，中間單元具有設置於陽極側之電子輸送層及設置於陰極側之電子拔除層，該電子拔除層為將電子從鄰接電子拔除層之陰極側的鄰接層拔除之層，電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，中間單元將經由電子拔除層將電子從鄰接層拔除而產生之電洞供給陰極側之發光單元，同時將拔除之電子經由電子輸送層供給陽極側之發光單元之有機電場發光元件，在陰極及最接近陰極之發光單元間亦設置電子輸送層，各電子輸送層之膜厚設定成隨著遠離陰極而變厚且設定在40nm以下。
本發明第7形態之頂部發光型有機電場顯示裝置，其係具備：具有夾在陽極與陰極間之元件構造的有機電場發光元件、設有將對應於每個顯示像素之顯示訊號供給有機電場發光元件用之主動元件之主動矩陣驅動基板、及與該主動矩陣板相向設置之透明密封基板，並且該有機電場發光元件係配置於主動矩陣驅動基板與密封基板之間，以及以陰極及陽極中設置於密封基板側之電極作為透明電極之頂部發光型有機電場發光顯示裝置；其特徵為：有機電場發光元件具備陰極、陽極、配置於陰極與陽極間之複數發光單元、以及配置於發光單元間之中間單元，該中間單 元具有設置於陽極側之電子輸送層及設置於陰極側之電子拔除層，該電子拔除層為將電子從鄰接電子拔除層之陰極側的鄰接層拔除之層，電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，中間單元將經由電子拔除層將電子從鄰接層拔除所產生之電洞供給陰極側之發光單元，同時將拔除之電子經由電子輸送層供給陽極側之發光單元之有機電場發光元件，在陰極及最接近陰極之發光單元間設置電子輸送層，各電子輸送層之膜厚設定在隨著遠離陰極而變厚且設定在40nm以下。
本發明第7形態之其他方式之底部發光型有機電場顯示裝置，其係具備：具有夾在陽極與陰極間之元件構造之有機電場發光元件、及設有將對應每個顯示像素之顯示訊號供給有機電場發光元件之主動元件的主動矩陣驅動基板，並且該有機電場發光元件係配置於主動矩陣驅動基板上，以及以陰極及陽極中設置於基板側之電極作為透明電極之底部發光型有機電場發光顯示裝置其特徵為：有機電場發光元件具備陰極、陽極、配置於陰極與陽極間之複數發光單元、配置於發光單元間之中間單元，中間單元具有設置於陽極側之電子輸送層及設置於陰極側之電子拔除層，電子拔除層為將電子從鄰接電子拔除層之陰極側的鄰接層拔除之層，電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與鄰接層之最高被占分子軌道 (HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，中間單元將經由電子拔除層將電子從鄰接層拔除所產生之電洞供給陰極側之發光單元，同時將拔除之電子經由電子輸送層供給陽極側之發光單元之有機電場發光元件，於陽極及最接近陽極之發光單元間設置電洞注入層，該電洞注入層及各電子拔除層之膜厚設定成隨著遠離陽極而變厚且設定在100nm以下。
本發明第7形態之其他方式之頂部發光型有機電場顯示裝置，其係具備：具有夾在陽極與陰極間之元件構造之有機電場發光元件、及設有將對應於每個顯示像素之顯示訊號供給有機電場發光元件用之主動元件的主動矩陣驅動基板及與該主動矩陣驅動基板相向設置之透明密封基板，並且該有機電場發光元件係配置於主動矩陣驅動基板與密封基板之間，以及以陰極及陽極中設置於密封基板側之電極作為透明電極之頂部發光型有機電場發光顯示裝置；其特徵為：該有機電場發光元件具備陰極、陽極、配置於陰極與陽極間之複數發光單元、配置於發光單元間之中間單元，中間單元具有設置於陽極側之電子輸送層、及設置於陰極側之電子拔除層，該電子拔除層為將電子從鄰接電子拔除層之陰極側的鄰接層拔除之層，電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，中間單元將經由電子拔除層將電子從鄰接層拔除所產 生之電洞供給陰極側之發光單元，同時將拔除之電子經由電子輸送層供給陽極側之發光單元；於陽極及最接近陽極之發光單元間設置電洞注入層，該電洞注入層及各電子拔除層之膜厚設定成隨著遠離陽極而變厚且設定在100nm以下。
本發明第7形態之有機EL元件及有機EL顯示裝置為具備將複數發光單元積層者，顯示高發光效率。
<第8形態>
本發明第8-1形態之有機EL元件之特徵係：具備陰極、陽極、配置於陰極與陽極間之複數發光單元、配置於發光單元間之中間單元，中間單元具有設置於陽極側之電子輸送層、及設置於陰極側之電子拔除層，該電子拔除層為從鄰接於電子拔除層之陰極側的鄰接層將電子拔除之層，電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦2.0eV之關係，中間單元將經由電子拔除層將電子從鄰接層拔除而產生之電洞供給陰極側之發光單元，同時將拔除之電子經由電子輸送層供給陽極側之發光單元之有機電場發光元件，與最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(C)|有|HOMO(B)|>|LUMO(C)|>|LUMO(A)|之關係的電子拔除促進材料摻雜在電子拔除層中。
本發明第8-2形態之有機EL元件，其特徵係：具備陰極、陽極、配置於陰極與陽極間之複數發光單元、配置 於發光單元間之中間單元，中間單元具有設置於陽極側之電子輸送層、及設置於陰極側之電子拔除層，該電子拔除層為從鄰接於電子拔除層之陰極側的鄰接層將電子拔除之層，電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦2.0eV之關係，中間單元將經由電子拔除層將電子從鄰接層拔除而產生之電洞供給陰極側發光單元，同時將拔除之電子經由電子輸送層供給陽極側之發光單元之有機電場發光元件，由最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(C)|存在著|HOMO(B)|>|LUMO(C)|>|LUMO(A)|之關係的電子拔除促進材料組成之電子拔除層設置於電子拔除層與鄰接層之間。
本發明第8-3形態之有機EL元件，其特徵係：具備陰極、陽極、配置於陰極與陽極間之複數發光單元、配置於發光單元間之中間單元，中間單元具有設置於陽極側之電子輸送層、及設置於陰極側之電子拔除層，電子拔除層為從鄰接於電子拔除層之陰極側的鄰接層將電子拔除之層，電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦2.0eV之關係，中間單元將經由電子拔除層將電子從鄰接層拔除而產生之電洞供給陰極側發光單元，同時將拔除之電子經由電子輸送層供給陽極側之發光單元之有機電場發光元 件，最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(D)|對於電子輸送層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(E)|及|LUMO(A)|存在著|LUMO(A)|>|LUMO(D)|>|LUMO(E)|之關係之電子注入有機材料摻雜於電子輸送層及/或電子拔除層。
本發明第8-4形態之有機EL元件，其特徵係：具備陰極、陽極、配置於陰極與陽極間之複數發光單元、配置於發光單元間之中間單元，中間單元具有設置於陽極側之電子輸送層、及設置於陰極側之電子拔除層，電子拔除層為從鄰接於電子拔除層之陰極側的鄰接層將電子拔除之層，電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦2.0eV之關係，中間單元將經由電子拔除層將電子從鄰接層拔除而產生之電洞供給陰極側發光單元，同時將拔除之電子經由電子輸送層供給陽極側之發光單元；最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(D)|對於電子輸送層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(E)|及|LUMO(A)|存在著|LUMO(A)|>|LUMO(D)|>|LUMO(E)|之關係之由電子注入有機材料組成之電子注入有機材料層設置於電子拔除層與電子輸送層之間。
本發明第8-5形態之有機EL元件，其特徵係：具備陰極、陽極、配置於陰極與陽極間之複數發光單元、配置於發光單元間之中間單元，中間單元具有設置於陽極側之 電子輸送層、及設置於陰極側之電子拔除層，該電子拔除層為從鄰接於電子拔除層之陰極側的鄰接層將電子拔除之層，電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦2.0eV之關係，中間單元將經由電子拔除層將電子從鄰接層拔除而產生之電洞供給陰極側發光單元，同時將拔除之電子經由電子輸送層供給陽極側之發光單元之有機電場發光元件，由至少1種選自鹼金屬、鹼土金屬及該等之氧化物組成之電子注入層設置於上述電子拔除層與上述電子輸送層之間，最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(D)|對於電子輸送層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(E)|及|LUMO(A)|存在著|LUMO(A)|>|LUMO(D)|>|LUMO(E)|之關係之電子注入有機材料或電子拔除層之材料摻雜於電子注入層。
本發明之第8形態方面，在複數發光單元之間配置中間單元，從該中間單元供給載體之同時使發光單元發光。中間單元之機能如上所述。
本發明第8-1形態之有機EL元件，其特徵係於上述本發明之有機EL元件中，最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(C)|存在著|HOMO(B)|>|LUMO(C)|>|LUMO(A)|之關係之電子拔除促進材料摻雜於電子拔除層。電子拔除促進材料之LUMO能階具有鄰接層之HOMO能階與電子拔除層之LUMO之能階間之值。因此，經如此 電子拔除促進材料所摻雜之電子拔除層方面，由鄰接層拔除電子變為容易。因此，根據本發明第8-1形態，由於電子拔除層可有效地從鄰接層拔除電子，所以更可提高發光效率。
例如電子拔除層之|LUMO(A)|與鄰接層之|HOMO(B)|之關係以能滿足以下關係者較佳。
0≦|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV
但是，於<第8形態>方面，在電子拔除層與鄰接層之間存在著具有|LUMO(C)|之能量值的電子拔除促進材料，當該能量絕對值之大小關係成為|HOMO(B)|>|LUMO(C)|>|LUMO(A)|時，|HOMO(B)|與|LUMO(A)|之容許範圍可擴大到以下之範圍。
0≦|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦2.0eV
此係由於電子拔除補助材料之存在，而經由電子拔除補助材料將電子從鄰接層拔除。因此，即使電子拔除層之|LUMO(A)|與鄰接層之|HOMO(B)|之能量差變大，亦可產生充分之電子拔除效果。此時，電子拔除補助材料可作為摻雜劑使用，亦可作為層而插入。
例如表8之實施例10為電子拔除層HAT-CN6與鄰接層CBP之組合。此時HAT-CN6之|LUMO(HAT-CN6)|與CBP之|HOMO(CBP)|之差為1.5eV(參照表9)。
將實施例10電子拔除層之HAT-CN6以DTN取代時，則|HOMO(CBP)|-|LUMO(DTN)|=2.0eV。此處， |HOMO(CBP)|=5.9eV、|LUMO(DTN)|=3.9eV。
如此，該元件之驅動電壓成為45V，發光效率成為8cd/A，在電壓增加之同時，發光效率顯著降低。其中，將作為電子拔除補助材料之4F-TCNQ在DTN層以25%之摻雜量進行摻雜。4F-TCNQ之|LUMO(4F-TCNQ)|為4.6eV。如此，該元件之電壓降低為29V，發光效率提昇至22cd/A。經由此，即使|HOMO(B)|-|LUMO(A)|=2.0eV，只要具有中間之能量值|LUMO(C)|之電子拔除補助材料的存在，即可充分提昇發光特性。
本發明第8-2形態之有機EL元件，其特徵係：於上述本發明之有機EL元件中，最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(C)|存在著|HOMO(B)|>|LUMO(C)|>|LUMO(A)|之關係之電子拔除促進材料組成之電子拔除促進層設置於電子拔除層與鄰接層之間。本發明之第8-2形態中，由電子拔除促進材料組成之電子拔除促進層設置於電子拔除層與鄰接層之間。如上所述，電子拔除促進材料之LUMO能階具有鄰接層之HOMO能階與電子拔除層之LUMO能階間之值。因此，與電子拔除層直接接觸鄰接層時相比，從鄰接層將電子拔除者更容易進行。根據本發明之第8-2形態，由於可有效地將電子從鄰接層拔除，所以可更提高發光效率。
本發明第8-3形態之有機EL元件，其特徵係：於上述本發明之有機EL元件中，最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(D)|對於電子輸送層之最低空分子軌道 (LUMO)之能階的絕對值|LUMO(E)|及|LUMO(A)|存在著|LUMO(A)|>|LUMO(D)|>|LUMO(E)|之關係之電子注入有機材料摻雜於電子輸送層及/或電子拔除層。電子注入有機材料之LUMO能階具有電子拔除層之LUMO能階與電子輸送層之LUMO能階間之值。由於該等電子注入有機材料摻雜於電子輸送層及/或電子拔除層，可於電子拔除層與電子輸送層之間設置中間之能階，經由此可促進將電子從電子拔除層向輸送層注入。因此，根據本發明之第8-3形態，由於可有效地將電子從電子拔除層注入電子輸送層，可更提高發光效率。
本發明第8-4形態之有機EL元件，其特徵係：於上述本發明之有機EL元件中，最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(D)|由對於電子輸送層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(E)|及|LUMO(A)|存在著|LUMO(A)|>|LUMO(D)|>|LUMO(E)|之關係之電子注入有機材料組成之電子注入有機材料層設置於電子拔除層與電子輸送層之間。於第8-4之形態中，由電子注入有機材料組成之電子注入有機材料層設置於電子拔除層與電子輸送層之間，因此於電子拔除層之LUMO能階與電子輸送層之LUMO能階之間設置具有該等之間的中間值之電子注入有機材料層之LUMO能階，促進將電子從電子拔除層向電子輸送層注入。因此，根據本發明之第8-4形態，由於可有效地將電子從電子拔除層注入電子輸送層，可更提高發光效率。
於本發明之第8-1形態至第8-3形態中，由至少1種選自鹼金屬、鹼土金屬及該等之氧化物組成之電子注入層係以設置在電子拔除層與電子輸送層之間者較佳。電子注入層之LUMO能階的絕對值|LUMO(F)|或功函數之絕對值|WF(F)|係以比電子拔除層之LUMO能階的絕對值|LUMO(A)|小者較佳。從電子拔除層拔除之電子向電子注入層移動，從電子注入層經由電子輸送層而供給發光單元。
電子輸送層之LUMO能階的絕對值|LUMO(E)|係以比電子注入層之LUMO能階的絕對值|LUMO(F)|或功函數之絕對值|WF(F)|小者較佳。向電子注入層移動之電子通過電子輸送層而供給發光單元。
於本發明之第8-4形態中，上述電子注入層以設置在電子拔除層與電子注入有機材料層之間較佳。經由將電子注入層設置在電子拔除層與電子注入有機材料層之間，可將源自電子拔除層之電子以更佳效率供給電子輸送層。
於本發明之第8-5形態中，其特徵係：上述電子注入層設置於電子拔除層與電子輸送層之間，上述電子注入有機材料或電子拔除層之材料摻雜於電子注入層。電子注入有機材料或電子拔除層之材料經由摻雜於電子注入層可將源自電子拔除層之電子更有效地供給電子輸送層。摻雜電子注入有機材料及電子拔除層之材料之電子注入層可由複數之層構成。例如由摻雜電子拔除層之材料的第1電子注入層配置於陰極側，摻雜電子注入有機材料之第2 電子注入層配置於陽極側之積層構造所構成電子注入層。
形成電子注入層之鹼金屬可列舉如：鋰、銫等。鹼金屬氧化物可列舉如：氧化鋰(Li2O)等。鹼土金屬可列舉如：鎂等。又，亦可經由鹼金屬及鹼土金屬之碳酸鹽(例如碳酸銫(Cs2CO3)等)而形成電子注入層。
於本發明中間單元內之電子輸送層可由在有機EL元件中一般作為電子輸送性材料所使用之材料形成。可列舉如：菲繞啉衍生物、矽雜環戊二烯衍生物、三唑衍生物、喹啉酚金屬錯體衍生物、噁二唑衍生物等。
本發明第8形態之底部發光型有機電場發光顯示裝置，其係具備：具有夾在陽極與陰極之元件構造之有機電場發光元件、及設有將對應於每個顯示像素之顯示訊號供給有機電場發光元件用之主動元件之主動矩陣驅動基板，於主動矩陣驅動基板上配置有機電場發光元件，以及以陰極及陽極中設置於基板側之電極作為透明電極之底部發光型有機電場顯示裝置；其特徵為該有機電場發光元件為依上述本發明第8-1形態至第8-5形態任一者之有機電場發光元件。
本發明第8形態之頂部發光型有機電場顯示裝置，其係具備：具有夾在陽極與陰極間之元件構造之有機電場發光元件、及設有將對應於每個顯示像素之顯示訊號供給有機電場發光元件用之主動元件之主動矩陣驅動基板、及與該主動矩陣驅動基板相向設置之透明密封基板，並且該有機電場發光元件係配置於主動矩陣驅動基板與密封基板 之間，以及以陰極及陽極中設置於密封基板側之電極作為透明電極之頂部發光型有機電場發光顯示裝置；其特徵為該有機電場發光元件為依上述本發明第8-1形態至第8-5形態任一者之有機電場發光元件。
本發明第8形態之有機EL元件及有機EL顯示裝置具備將複數發光單元積層者，顯示高發光效率。
如依本發明第8-1形態及第8-2形態，電子拔除促進材料摻雜於電子拔除層或是由電子拔除促進材料構成之電子拔除促進層設置於電子拔除層與鄰接層之間。因此，可更有效地進行將電子從鄰接層經由電子拔除層拔除，更可提高發光效率。如依本發明之第8-3形態至第8-5形態，電子注入有機材料摻雜於電子輸送層及/或電子拔除層、電子注入有機材料或電子拔除層之材料摻雜於電子注入層或是由電子注入有機材料構成之電子注入有機材料層設置於電子拔除層與電子輸送層之間。經由此，可更有效地進行將電子從電子拔除層向電子輸送層注入。因此，更可提高發光效率。
第1圖係呈示本發明之有機EL元件之模式剖面圖。如第1圖所示，於陰極51與陽極52之間設置第1發光單元41及第2發光單元42。第1發光單元41與第2發光單元42之間設置中間單元30。第1發光單元41對於中間單元30係設置於陰極51側，第2發光單元42對於中間單元30係設置於陽極52側。中間單元30內設置電子 拔除層。於該電子拔除層之陰極51側設置鄰接層。鄰接層係如上所述可設置於第1發光單元41內，亦可設置於中間單元30內。
第2圖係呈示中間單元周邊之能量圖表之圖。中間單元30由電子拔除層31、電子注入層32及電子輸送層33構成。電子拔除層31之陰極側設置鄰接層40。中間單元30之陽極側設置第2發光單元42。第2圖係呈示僅有第2發光單元42之中間單元30側之層之圖示。
如第2圖所示，在電子拔除層31與第2發光單元42之間宜設置電子注入層32。又在電子注入層32與第2發光單元42之間宜設置電子輸送層33。
於第2圖所示之實施例中，電子拔除層31為由以下所示之構造式表示之六氮雜聯伸三苯六腈(以下稱為「HAT-CN6」)所形成。HAT-CN6可根據例如SYNTHESIS,April,1994，第378至380頁"Improved Synthesis of 1,4,5,8,9,12-Hexaazatriphenylenehexacarboxylic acid"所揭示之方法製造。
電子注入層32由鋰(金屬鋰)形成。電子注入層32可使用鋰及銫等鹼金屬、Li2O等鹼金屬氧化物、鹼土金屬、鹼土金屬氧化物等。
電子輸送層33由具有以下所示構造之BCP(2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲繞啉)等之鄰-、間-或對-菲繞啉衍生物所形成。電子輸送層33由例如於三(8-喹啉酚配位)鋁衍生物、噁二唑衍生物、矽雜環戊二烯衍生物、三唑衍生物等螯合物金屬錯體等有機EL元件一般作為電子輸送性材料使用之材料所形成。
於本發明中，電子拔除層31之厚度以在1至150nm範圍內較佳，又以在5至100nm範圍內更佳。電子注入層32之厚度以在0.1至10nm範圍內較佳，又以在0.1至1nm範圍內更佳。電子輸送層33之厚度以在1至100nm範圍內較佳，又以在5至50nm範圍內更佳。
於第2圖所示之實施例中，鄰接層40由具有以下構造之NPB(N,N’-二(稠四苯-1-基)-N,N’-二苯基聯苯胺)形成。
於第2圖所示之實施例中，作為第2發光單元42所示之層由具有以下構造之TBADN(2-第三-丁基-9,10-二(2-萘基)蒽)所形成。
如第2圖所示，電子拔除層31之LUMO能階的絕對值(4.4eV)與鄰接層40之HOMO能階的絕對值(5.4eV)之差在1.5eV以內。電子注入層32之LUMO能階(功函數)的絕對值比電子拔除層31之LUMO能階的絕對值小，電子輸送層33之LUMO能階的絕對值比電子注入層32之LUMO能階的絕對值小。
因此，電子拔除層31於陽極及陰極外加電壓時可將電子從鄰接層40拔除。拔除之電子通過電子注入層32及電子輸送層33而供給第2發光單元42。
於鄰接層40由於電子被拔除而產生電洞。該電洞供給第1發光單元，與從陰極供給之電子再結合。其結果係在第1發光單元內發光。
供給第2發光單元之電子與從陽極供給之電洞在第2發光單元42內再結合。其結果係在第2發元單元42內發光。
如上所述，根據本發明在第1發光單元內及第2發光單元內可各自形成再結合領域並使之發光。其結果係提高發光效率之同時可發出第1發光單元及第2發光單元之發光色之光。
以下，對於本發明第1形態之實施例加以說明。
<實驗1> (實施例1至5及比較例1至2)
製作具有表1所示之陽極、電洞注入層、第2發光單元、中間單元、第1發光單元、電子輸送層及陰極之實施 例1至5及比較例1至2之有機EL元件。於以下之表中，( )內之數字表示各層之厚度(nm)。
經由在形成ITO(銦錫氧化物)膜之玻璃基板上形成氟碳(CFx)化合物層而製作陽極。氟碳化合物層經由CHF3氣體之等離子聚合形成。氟化碳層之厚度為1nm。
在如以上操作所製作之陽極上經蒸鍍法依序將電洞注入層、第2發光單元、中間單元、第1發光單元、電子輸送層及陰極堆積形成。
電洞注入層由HAT-CN6形成。
第1發光單元及第2發光單元係將橘色發光層(NPB+3.0% DBzR)及藍色發光層(TBADN+2.5% TBP)積層而形成。即使於任一個發光單元，橘色發光層均位於陽極側，而藍色發光層則位於陰極側。又，%若無特別提示則為重量%。
於橘色發光層方面，係使用NPB作為主體材料，係使用DBzR作為摻雜材料。DBzR為5,12-雙{4-(6-甲基苯并噻唑-2-基)苯基}-6,11-二苯基稠四苯，具有以下之構造。
藍色發光層係使用TBADN作為主體材料，使用TBP 作為摻雜材料。
TBP為2,5,8,11-四-第三-丁基苝，具有以下之構造。
對於所製作之各有機EL元件測定色度(CIE(x,y))及發光效率，測定結果及驅動電壓同時呈示於表2。另外，發光效率為在10mA/cm2之值。
由表2所示之結果明瞭各有機EL元件具備具有橘色發光層及藍色發光層之發光單元，由色度之測定結果可知發出白色光。
由實施例1至5與比較例2之比較明瞭，具備電子拔除層「HAT-CN6」之實施例1至5獲得之發光效率比未具備電子拔除層之比較例2高。又明瞭實施例1至5之有機EL元件與比較例2相比，呈示發光單元本身具有之發光色。
實施例1至5之有機EL元件顯示高發光效率之理由應為以下所述。亦即，實施例1至5之有機EL元件由於第2發光單元位於陽極側，相對地成為電洞多之狀態。因此，如不存在中間單元時電子便成為不足之狀態。另一方 面，由於第1發光單元位於陰極側，相對地成為電子多之狀態，如必須存在中間單元，則電洞即呈不足之狀態。
如上所述，如不存在中間單元時，由於4個發光層成為連續、直接接觸之狀態，在4個發光層中之1個領域中載體再結合。依本發明，經由在4個發光層正中設置中間單元，可補充陽極側第2發光單元中電子之不足及於陰極側第1發光單元中電洞之不足。其機制參照第2圖加以說明，若於陽極及陰極外加電壓，則電子從第1發光單元之鄰接層向電子拔除層拔除，於電子拔除層之LUMO注入拔除之電子。又，電子拔除之結果為於鄰接層之HOMO產生電洞。電子拔除層之LUMO電子經過中間單元內之電子注入層放入電子輸送層之LUMO後放入第2發光單元，與從陽極注入之電洞再結合。此時，除了源自中間單元之電子以外，於陰極注入之電子，應有助於在第1發光單元未消耗之電子亦同時再結合。經由此，第2發光單元中之橘色發光層與藍色發光層同時發光，產生補色型之白色發光。
另一方面，第1發光單元鄰接層之HOMO產生之電洞及第2發光單元未消耗、源自陽極之電洞在高電場中向第1發光單元移動，於第1發光單元中與從陰極注入之電子再結合。經由此，第1發光單元之橘色發光層與藍色發光層同時發光，產生補色型之白色發光。
如以上所述，由於在第1發光單元及第2發光單元2個地方產生白色發光，使發光效率提昇2倍。為經由V2O5等無機半導體層將複數發光單元組合之以往有機EL元件 時，利用無機半導體層中原本存在之載體。對於此，於本發明中，從不存在載體之中性有機層，亦即鄰接層將載體分離，利用該載體使之發光。因此，本發明之有機EL元件與以往之元件相比，可作成低驅動電壓。亦即，以將電子拔除能量(電子拔除層之LUMO與鄰接層之HOMO的差)及將產生之電子注入陽極側之發光層之能量差即可使之發光。
於本發明由於可使發光效率成為2倍，因此亦可提高元件之信賴性。例如初期亮度5000cd/m2之亮度使連續發光時，通常之有機EL元件必需以5000cd/m2之亮度直接發光。對於此，本發明之有機EL元件，由於發光效率成為2倍，只要元件中之1個發光單元以5000cd/m2之一半，亦即2500cd/m2之亮度發光即可。因此，元件流動之電流量只要一半即可，元件之負荷變小。於連續發光元件之壽命由於流動電流值之影響，依本發明而可提高元件之壽命。
由如上所述而明瞭依本發明經由在中間單元內設置電子拔除層，即可以低電壓驅動且發光效率高，為可顯示所期望發光色之有機EL元件。
<實驗2> (實施例6及比較例3)
與上述實驗1進行同樣之操作製作具備表3所示之陽極、電洞注入層、第2發光單元、中間單元、第1發光單元、電子輸送層及陰極之實施例6之有機EL元件。又， 除了未具有中間單元及第1發光單元以外，製作與實施例4之有機EL元件相同，如表3所示構造之比較例3之有機EL元件。
於本實施例方面，在中間單元之「HAT-CN6」層與第1發光單元之間形成由NPB組成之鄰接層。又，於本實施例中，第1發光單元及第2發光單元由藍色之單一發光層構成。如此，於第1發光單元陽極側之層中，未使用NPB等芳基胺系電洞輸送性材料作為主體材料時，以在中間單元內設置鄰接層較佳。
於實施例6及比較例3之有機EL元件中，與實驗1同樣操作，測定色度及發光效率，測定結果與驅動電壓同時呈示於表4。
由表4所示之結果明瞭，依本發明實施例6之有機 EL元件顯示與具備單一發光單元之比較例3相同之色度，獲得與各發光單元單獨使用時相同之發光色。又明瞭實施例6之發光效率為比較例3發光效率之約1.6倍，獲得高發光效率。
<實驗3>
進行與上述實驗1同樣之操作製作具備表5所示之陽極、電洞注入層、第2發光單元、中間單元、第1發光單元、電子輸送層及陰極之實施例7之有機EL元件。
於本實施例中，第1發光單元及第2發光單元使用與實施例4相同之藍色單一發光層。又，本實施例中，在中間單元內設置由TPD組成之鄰接層。在由該TPD組成之鄰接層與第1發光單元之間設置由NPB組成之電洞輸送層。
本實施例方面，在陽極與第2發光單元之間設置之電洞注入層亦使用TPD。如表5所示，在「HAT-CN6」層與NPB層之間設置由TPD組成之層。
TPD為N,N’-雙-(3-甲基苯基)-N,N’-雙-(苯基)-聯苯胺，具有以下之構造。
TPD之HOMO能階為-5.3eV、LUMO之能階為-2.5eV，與NPB(HOMO能階=-5.4eV、LUMO能階=-2.6eV)幾乎為相同程度。
於實施例7之有機EL元件中，與實驗1同樣操作，測定色度及發光效率，測定結果與驅動電壓共同呈示於表6。
如表6所示，即使於形成由TPD組成之鄰接層時，與由NPB組成之鄰接層時相同，可獲得高發光效率。此為如上所述，其HOMO能階及LUMO能階與NPB為相同程度，因此，應是易於由鄰接層拔除電子，鄰接層產生之電洞易於向第1發光單元移動。
<實驗4>
製作具備表7所示之陽極、電洞注入層、第2發光單元、中間單元、第1發光單元、電子輸送層及陰極之實施例8至11之有機EL元件。
實施例8與實施例7相同，形成由TPD組成之鄰接層，於電洞注入層亦設置由TPD組成之層。
於實施例9方面，形成由CuPc組成之鄰接層，於電洞注入層亦設置CuPc層。CuPc為銅酞菁，具有以下所示之構造。
於實施例10方面，形成由CBP組成之鄰接層，於電洞注入層亦設置CBP層。CBP為4,4’-N,N’-二咔唑-聯苯，具有以下之構造。
於實施例11方面係使用NPB作為鄰接層。
實施例8至11之有機EL元件方面，係與實施例7相同，使用藍色之單一發光層作為第1發光單元及第2發光單元。
於實施例8至11之各有機EL元件中，與上述實驗1同樣操作，測定色度及發光效率，測定結果與驅動電壓共同呈示於表8。
如表8所示，即使於實施例8至11之任一個有機EL元件中，亦獲得高發光效率，又，可獲得與發光單元所使用之藍色發光層實質上相同之發光色。
[鄰接層之材料及電子拔除層之材料之HOMO及LUMO能階之測定]
鄰接層使用之材料及電子拔除層使用之材料用循環伏安法(CV：cyclic voltammetry)由以下之操作算出HOMO及LUMO之各能階值。
1. CV測定
(1)氧化側之測定
將二氯甲烷作為溶劑，放入支援電解質(supporting electrolyte)第三-丁基銨過氯化物使濃度成為10-1mol/l，放入測定材料使成為10-3mol/l，調製試樣。所測定之氣體環境為大氣中，於室溫下測定。
(2)還原側之測定
將四氫呋喃作為溶劑，放入支援電解質第三-丁基銨過氯化物使濃度成為10-1mol/l，放入測定材料使成為10-3mol/l，調製試樣。所測定之氣體環境為在氮氣環境中，於室溫下測定。
2. HOMO與LUMO之算出
(1)使用電離電勢測定裝置(理研計器公司製造「AC-2」)預先在標準試樣NPB之薄膜中測定電離電勢。AC-2之測定原理係如下所述。將從光源發出並經分光之紫外線照射於試樣，紫外線能量(波長)越來越大(短)。試樣為半導體時，紫外線之能量若超過電離電勢時，則光電子開始從試樣表面放出。用檢測器(opencounter)計算該光電子之數目。
將紫外線之能量與光電子之計數值(產量)之平方根關係以圖表表示，於該圖表以最小二乘法拉出近似直線，求出光電子放出之臨界值(threshold)能量。該臨界值能量在試樣為半導體時則為電離電勢。當試樣為金屬時則為功函數。以AC-2測定之NPB之電離電勢為-5.4eV。
(2)接著，測定NPB之CV，測定氧化還原電位。NPB之氧化電位為-0.5V，還原電位為-2.3V。因此，NPB之HOMO為-5.4eV，LUMO為-2.6eV(5.4-(0.5+2.3)=2.6)。又，測定其他之材料，例如為Alq時氧化電位為+0.8V，還原電位為-2.0V。以NPB為基準時，Alq之HOMO為5.7eV(5.4-(0.8-0.5)=5.7)，LUMO為-2.9eV(5.7-(0.8+2.0)=2.9)。
經由以上之測定方法算出TPD、CuPc、CBP、NPB及HAT-CN6之HOMO及LUMO之能階，其結果如表9所示。又，於表9中，一併呈示各材料用於鄰接層之材料時的發光效率(實施例6至9之發光效率)。
由表9所示之結果明瞭，鄰接層材料之HOMO之能階的絕對值與電子拔除層材料之LUMO之能階的絕對值之差於0至1.5eV範圍中可獲得高發光效率之有機EL元件。
<實驗5>
製作具有表10所示之陽極、電洞注入層、第2發光層、中間單元、第1發光單元、電子輸送層及陰極，將中間單元內之Li2O層之厚度x加以變化則各為0.1nm、0.2nm、0.3nm、0.5nm、1nm及3nm之有機EL元件。
於第1發光單元及第2發光單元中之橘色發光層與實驗1之橘色發光層相同。而且，藍色發光層係使用80重量%之TBADN作為主體材料，使用2.5重量%之TBP作為第1摻雜材料，使用20重量%之NPB作為第2摻雜材料。
將Li2O層之膜厚加以變化的各有機EL元件測定10mA/cm2中之發光效率，其結果如第3圖所示。
由第3圖所示之結果明瞭Li2O之膜厚在0.1nm至10nm範圍內可發光。又，明瞭Li2O之膜厚在0.1nm至3nm範圍其發光效率變得更高。
<實驗6>
製作第6圖所示之有機EL元件。第6圖所示之有機EL元件在玻璃基板50上面形成陽極52，在陽極52上形成由HAT-CN6組成之電洞注入層44。在電洞注入層44上面形成由藍色發光層42a及橘色發光層42b組成之第2發光單元42。在第2發光單元42上面形成中間單元30。中間單元30為由電子拔除層31、電子注入層32及電子輸送層33構成。中間單元30上面形成由藍色發光層41a及橘色發光層41b組成之第1發光單元41。第1發光單元41上面形成由BCP組成之電子輸送層43。電子輸送層43上面形成陰極51。如表11所示，製作由金屬鋰組成之電子注入層32之厚度在0.2nm至1.0nm範圍內變化之實施例12至19之有機EL元件。
評估實施例12至19各有機EL元件之特性。評估結果如表12所示。又，電壓及色度為以10mA/cm2之電流驅動時之值。亮度半衰期為以40mA/cm2之電流驅動時之值。
由表12所示之結果明瞭由鋰組成之電子注入層厚度在0.3至0.9nm範圍，其亮度半衰期在500小時以上，獲得優越之壽命特性。尤其在0.6至0.9nm範圍內驅動電壓變低且獲得亮度半衰期在1000小時以上之值。
在電子注入層之厚度為0.2nm之實施例12，壽命變得非常短且驅動電壓亦變高。電子注入層之厚度為1.0nm之實施例19，壽命短且驅動電壓變高。
由以上所述明瞭，設置由鋰組成之電子注入層時，經由使電子注入層厚度在0.3至0.9nm範圍內，可作成驅動電壓低且壽命特性優越之有機EL元件。
認為經由設置由鋰組成之電子注入層，在與由BCP組成之電子輸送層之界面形成Li-BCP之錯體。經由形成該等錯體，BCP之LUMO值下降，電子可流暢地從鋰注入BCP。
[金屬鋰薄膜厚度之測定]
於實驗6中，電子注入層之金屬鋰薄膜厚度之測定係如下進行。
亦即，製作標準試樣，測定標準試樣之金屬鋰薄膜的厚度後，對於標準試樣經由SIMS製作校正曲線(calibration curve)，使用該校正曲線對有機EL元件測定SIMS，算出金屬鋰薄膜之厚度。以下對於該測定法加以詳細說明。
(1)標準試樣之金屬鋰薄膜厚度的測定
在製作實施例12、13、15及19之有機EL元件時，經由ICP(誘導結合等離子體法)測定金屬鋰薄膜之厚度。亦即，在製作各元件之前，在100mm×100mm大小之玻璃基板上以同條件只形成金屬鋰薄膜，將該等薄膜使用鹽酸與水之體積比為1：9之液體50ml萃取鋰金屬。萃取液用ICP法測定金屬鋰膜之重量。從鋰之固體密度0.534mg/mm3求出金屬鋰薄膜之體積(mm3)。
接著，經由將該體積以膜面積10000mm2(100mm×100mm)切割，求出實際厚度(nm)。
經由以上之操作，求出金屬鋰薄膜之厚度。實際上製作之有機EL元件(實施例12、13、15及19)中電子注入 層(金屬鋰薄膜)之厚度認為與經由上述之操作而製作之金屬鋰薄膜之厚度相同。
經由ICP法以上述之操作求出之金屬鋰薄膜之厚度係如表13所示。
(2)對於標準試樣經由SIMS製作校正曲線
對於上述實施例12、13、15及19之各試樣，以SIMS測定鋰深度方向之濃度分布。
第7圖係呈示對於鋰之SIMS側面圖，第8圖係呈示對於碳原子之SIMS側面圖。從第7圖及第8圖求出鋰與碳之強度比(鋰/碳計數比)，並呈示於表14。又，計數比為碳側面圖中碳之平均強度為1時之鋰強度(波峰之高度)。例如碳之平均強度為1×10，鋰之波峰強度為4×100時之計數比為40。
從表14明瞭金屬鋰薄膜之厚度在0.3nm以上之範圍金屬鋰之膜厚與鋰/碳計數比存在著比例關係。因此，經由求出鋰/碳計數比可算出金屬鋰薄膜之厚度。以表14之結果為基礎製作金屬鋰薄膜之厚度與鋰/碳計數比之校正曲線，測定實施例14、16、17及18之SIMS，由鋰/碳計數比測定各個金屬鋰薄膜(電子注入層)之厚度。
以下，以實施例對本發明第2形態加以說明。
<實驗7> (實施例20至22及比較例4)
製作表15所示具有陽極、電洞注入層、第2發光單元、中間單元、第1發光單元、電子輸送層及陰極之實施例1之有機EL元件。又，如表15所示，除了無設置中間單元以外，進行與實施例20至22同樣之操作，製作比較例4之有機EL元件。於以下之表，( )內之數字表示各層之厚度(nm)。
經由在形成ITO(銦錫氧化物)膜之玻璃基板上形成 氟碳(CFx)化合物層而製作陽極。氟碳化合物係層由CHF3氣體之等離子聚合而形成。氟碳化合物層之厚度為1nm。
在經由以上操作製作之陽極上經由蒸鍍法依序將電洞注入層、第2發光單元、中間單元、第1發光單元、電子輸送層及陰極堆積形成。
電洞注入層係由HAT-CN6所形成。
第2發光單元由將綠色發光層(NPB+1.0% tBuDPN)及藍色發光層(TBADN+2.5% TBP)積層形成。於第2發光單元中，綠色發光層位於陽極側，藍色發光層位於陰極側。又，%若無特別提示則為重量%。
於綠色發光層，使用NPB作為主體材料，使用DPN作為摻雜材料。tBuDPN為5,12-雙(4-第三-丁基苯基)稠四苯，具有以下之構造。
藍色發光層使用TBADN作為主體材料，使用TBP作為摻雜材料。
第1發光單元係由紅色發光層(Alq+20% rubrene+ 1.0% DCJTB)形成。因此第1發光單元為由單一發光層所形成。
於紅色發光層，使用Alq作為主體材料，使用DCJTB作為摻雜材料(發光材料)，使用紅熒烯(rubrene)作為第2摻雜材料(載體輸送性材料)。Alq為三-(8-喹啉酚配位)鋁(III)，具有以下之構造。
紅熒烯係具有以下之構造。
DCJTB為(4-二氰基亞甲基)-2-第三-丁基-6-(1,1,7,7-四甲基久洛尼定基(tetramethyljulolidyl)-9-烯基)-4H-吡喃，具有以下之構造。
於本實施例，在中間單元之「HAT-CN6」層與第1發光單元間之中間單元內形成由NPB組成之鄰接層。而且，於本實施例中，第1發光單元由紅色之單一發光層構成。如此，於第1發光單元陽極側之層中，未使用NPB等芳基胺系電洞輸送性材料作為主體材料時，以在中間單元內設置鄰接層者較佳。
測定所製作各有機EL元件之色度(CIE(x,y))及發光效率，測定結果與驅動電壓共同表示於表2。又，發光效率為於10mA/cm2中之值。
由表16所示之結果明瞭實施例20至22之有機EL元件與比較例4之有機EL元件相比，獲得高發光效率。又，由色度之測定結果明瞭實施例20至22之有機EL元件與比較例4之有機EL元件相比，可獲得更接近白色之發光。於比較例4中，將紅色發光層作為中心引起再結合，而變成紅色發光。
實施例20至22之有機EL元件顯示高發光效率及良好之白色之理由係如上所述者。
於本實施例中，由於在第1發光單元與第2發光單元之2個地方產生發光，所以發光效率提昇2倍。又，由於第1發光單元與第2發光單元各自發光，可獲得將第1發光單元之綠色及藍色與第2發光單元之紅色所組合之白色發光。對於此，在未設置中間單元時，如上所述，由 於在3個發光層中之1個領域發光，經由發光領域之位置偏移，R(紅色)、G(綠色)及B(藍色)發光強度之平衡便易於崩潰，而無法獲得良好之白色。因此，如依本發明之第2形態，即可獲得RGB平衡良好之白色發光。
不只限於本實施例之第2發光單元，在將2層發光層積層之發光單元時，發光層之主體材料係以將電子輸送性材料及電洞輸送性材料成對使用者較佳。(於本實施例中，藍色發光層係使用電子輸送性材料之TBADN、綠色發光層使用電洞輸送性材料之NPB)，經由此，電子與電洞之再結合在兩發光層之界面固定，即使對元件外加電壓之變化，亦向發光側移動，而發光色不會產生變化。此處，電子輸送性材料為電子之移動度比電洞之移動度高之有機材料，電洞輸送性材料為電洞移動度比電子移動度高的有機材料。
<實驗8> (實施例23及比較例5)
與上述實驗7同樣操作，製作具備表17所示之陽極、電洞注入層、第2發光單元、中間單元、第1發光單元、電子輸送層及陰極之實施例23的有機EL元件。又，除了未具有中間單元以外，製作與實施例23的有機EL元件相同、表17所示構造之比較例5的有機EL元件。
於本實施例中，第1發光單元與實驗7之第2發光單元同樣地形成，由設置於陽極側之綠色發光層及設置於陰極側之藍色發光層所形成。
於本實施例中，第2發光單元由橘色發光層(NPB+3.0% DBzR)及藍色發光層(TBADN+2.5% TBP)積層而形成。於橘色發光層方面，使用NPB作為主體材料，使用DBzR作為摻雜材料。
實施例23及比較例5之有機EL元件係具有上述之構造，具有橘色/藍色/綠色/藍色之4個發光層。
對於實施例23及比較例5之有機EL元件進行與實驗7同樣操作，測定色度及發光效率，測定結果與驅動電壓共同呈示於表18。
由表18所示之結果明瞭本發明實施例23之有機EL元件與比較例5之有機EL元件比較，顯示高發光效率。又，實施例23之有機EL元件與比較例5之有機EL元件比較，顯示良好之白色發光。此乃因於實施例23之有機 EL元件，第1發光單元與第2發光單元分別各自發光，而比較例5之有機EL元件在連續設置之4個發光層中之1個地方發光。比較例5只有一方之發光單元產生再結合，又再結合領域亦未擴大，所以發光效率減半。
以下，以實施例對本發明之第3形態加以說明。
<實驗9> (實施例24至26及比較例6)
製作表19所示之陽極、電洞輸送層、第2發光單元、中間單元、第1發光單元、電子輸送層及陰極之實施例24至26及比較例6之有機EL元件。又，如表19所示，於實施例24至26，將中間單元之電子拔除層之「HAT-CN6」層鄰接、設置於第1發光單元使之直接接觸。於比較例6方面，在電子拔除層之「HAT-CN6」層與第1發光單元之間設置NPB層作為鄰接層。於以下之表，( )內之數字表示各層之厚度(nm)。
經由在形成ITO(銦錫氧化物)膜之玻璃基板上形成氟碳化合物(CFx)層製作陽極。氟碳化合物層經由CHF3氣體之等離子聚合而形成。氟碳化合物層之厚度為1nm。
在經由以上操作而製作之陽極上經由蒸鍍法依序將電洞輸送層、第2發光單元、中間單元、第1發光單元、電子輸送層及陰極堆積形成。
電洞輸送層係由NPB形成。
第1發光單元及第2發光單元係將橘色發光層(NPB+3.0% DBzR)及藍色發光層(TBADN+2.5% TBP)積層而 形成。於任何一個發光單元中，橘色發光層位於陽極側，藍色發光層位於陰極側。又，%若無特別提示則為重量%。
於橘色發光層方面，使用NPB作為主體材料，使用DBzR作為摻雜材料。
藍色發光層係使用TBADN作為主體材料，使用TBP作為摻雜材料。
測定所製作各有機EL元件之色度(CIE(x,y))及發光效率，測定結果與驅動電壓共同呈示於表20。又，發光效率係於10mA/cm2中之值。
由表20所示之結果明瞭使用第1發光單元之橘色發光層作為鄰接層之實施例24至26方面，與使用中間單元內之NPB層作為鄰接層之比較例6相比，驅動電壓變低。又，發光效率亦提昇。此乃因經由鄰接電子拔除層而設置第1發光單元之橘色發光層，將電子從電子拔除層拔除而產生之電洞可有效地供給第1發光單元。
根據本發明之第3形態，第1發光單元之中間單元側的發光層係作為鄰接層之功能。因此，第1發光單元以與電子拔除層直接接觸而設置，與在電子拔除層與第1發光單元之間設置鄰接層時相比，可降低驅動電壓，並可提高發光效率。
以下，以實施例對本發明之第4形態加以說明。
<實驗10>
製作第6圖所示之有機EL元件。
如表21所示，於第6圖所示之元件構造中，使中間單元電子拔除層(HAT-CN6)之厚度在5至150nm之範圍內 變化。
評估實施例27至32之有機EL元件之特性。電壓、色度及效率係以10mA/cm2之電流驅動時之值，亮度半衰期為以40mA/cm2之電流驅動時之值。評估結果如表22所示。
由表22所示之結果明瞭實施例28至31之亮度半衰期在900小時以上，壽命特性優越。又，電力效率亦優越。又，實施例28及29之亮度半衰期在1000小時以上，電力效率在101m/W以上，壽命特性及發光效率佳。
對此，可知實施例27之亮度半衰期低且壽命特性差。此應為因電子拔除層之厚度過薄，鋰從電子注入層向陰極方向擴散，經擴散之鋰達至第1發光單元之發光層為止，而抑制電洞與電子之再結合。
於實施例32方面，亮度半衰期降低，電力效率亦變低，壽命特性及發光效率降低。又，於實施例32則發生黑點。
由以上明瞭電子拔除層之厚度宜在8至100nm範圍內，更宜在10至80nm範圍內，最好在10至30nm範圍內。
以下，以實施例對本發明之第5形態加以說明。
第9圖為本發明之有機EL元件所示之模式剖面圖。如第9圖所示，陰極51與陽極52之間設置第1發光單元41及第2發光單元42。在第1發光單元41及第2發光單元42之間設置中間單元30。第1發光單元41對於中間單元30係設置於陰極51側，第2發光單元42對於中間單元30係設置於陽極52側。中間單元30內設置電子拔除層。於該電子拔除層之陰極51側設置鄰接層。鄰接層如上所述，可設置於第1發光單元41內，亦可設置於中間單元30內。
第2發光單元42與陽極52之間設置電洞注入單元 10。電洞注入單元10由位於第2發光單元42側之電洞注入層10b及位於陽極52側之電洞注入促進層10a所構成。
第10圖係呈示電洞注入單元周邊之能量圖表之圖。
於第10圖所示之實施例中，陽極52係由ITO(銦錫氧化物)所形成。
電洞注入促進層10a係由CuPc所形成。
電洞注入層10b係由NPB所形成。
於第10圖中，只將陽極52側之發光層的橘色發光層作為第2發光單元42，如圖所示。該橘色發光層係使用NPB作為主體材料。
如第10圖所示，陽極52之功函數的絕對值為4.7eV，電洞注入促進層10a之HOMO能階的絕對值為5.0eV，電洞注入層10b之HOMO能階的絕對值為5.4eV。
電洞注入促進層10a之HOMO值係如上所述，為在陽極52之功函數的值與電洞注入層10b之HOMO值間之值，所以可使電洞易於從陽極52向電洞注入層10b移動。因此，可促進電洞從陽極52向第2發光單元注入。據此，可有效地將電洞注入第2發光單元，可相對地提高第2發光單元之發光強度，並可提昇元件全體之發光效率。
於本發明之第5形態中，電洞注入促進層10a之厚度宜在1至100nm之範圍，更好在5至20nm之範圍。又，電洞注入層10b之厚度宜在1至300nm之範圍，更宜在10至200nm之範圍。
<實驗11> (實施例33至35及比較例7)
製作具有表23所示之陽極、電洞注入單元、第2發光單元、中間單元、第1發光單元、電子輸送層及陰極之實施例33至35及比較例7之有機EL元件。於以下之表，( )內之數字表示各層之厚度(nm)。
經由在形成ITO(銦錫氧化物)膜之玻璃基板上形成氟碳(CFx)化合物層製作陽極。氟碳化合物層係經由CHF3氣體之等離子聚合而形成。氟碳化合物層之厚度為1nm。
在經由以上操作所製作之陽極上經由蒸鍍法依序將電洞注入單元、第2發光單元、中間單元、第1發光單元、電子輸送層及陰極堆積形成。
於實施例33至35中，電洞注入單元由CuPc組成之電洞注入促進層與由NPB組成之電洞注入層構成。於比較例7方面係形成由NPB組成之電洞注入單元。
中間單元除了由Li2O、鋰或銫形成電子注入層以外，進行與第2圖所示中間單元30同樣之操作形成。
第1發光單元及第2發光單元由將橘色發光層(NPB+3.0% DBzR)及藍色發光層(TBADN+2.5% TBP)積層形成。於任何一個發光單元中，橘色發光層位於陽極側，藍色發光層位於陰極側。又，%若無特別提示則為重量%。
於橘色發光層方面，係使用NPB作為主體材料，使用DBzR作為摻雜材料。
藍色發光層方面係使用TBADN作為主體材料，使用TBP作為摻雜材料。
測定所製作各有機EL元件之色度(CIE(x,y))及發光效率，測定結果與驅動電壓共同表示於表24。又，發光效率係於10mA/cm2中之值。
由表24所示之結果明瞭於設置本發明第5形態之電洞注入促進層及電洞注入層組成之電洞注入單元之實施例33至35，與只將NPB層作為電洞注入單元之比較例7相比，驅動電壓變低，獲得高發光效率。此應為於本發明 之第5形態，經由在陽極與電洞注入層之間設置電洞注入促進層，可使電洞易於從陽極向第2發光單元移動，而促進第2發光單元之電洞的注入。
以下，以實施例對本發明之第6形態加以說明。
依本發明第6形態實施例之有機EL元件係具有如第9圖所示之構造，於第9圖中，電洞注入單元10係由第1電子拔除層10a與第1鄰接層10b所構成。
第11圖係呈示電洞注入單元10周邊之能量圖表之圖。電洞注作單元10由第1電子拔除層10a與第1鄰接層10b所構成，第1電子拔除層10a係由HAT-CN6所形成。
第1鄰接層10b係由NPB所形成。
於本發明之第6形態中，第1電子拔除層10a之厚度宜在1至150nm之範圍內，更宜在5至100nm之範圍內。又，第1鄰接層10b之厚度較宜在1至300nm之範圍，更宜在5至200nm之範圍。
陽極52係由ITO(銦錫氧化物)所形成。
如第11圖所示，第1電子拔除層10a之LUMO能階的絕對值(4.4eV)與第1鄰接層10b之HOMO能階的絕對值(5.4 eV)之差為1.0eV。因此，第1電子拔除層10a在陽極及陰極外加電壓時可將電子從第1鄰接層10b拔除。所拔除之電子經陽極52吸收。
另一方面，於第1鄰接層10b方面，由於電子被拔除而產生電洞。該電洞供給第2發光單元，與從中間單元30或陰極51供給之電子再結合。如以上之操作，第1電 子拔除層10a經由從第1鄰接層10b將電子拔除，在第1鄰接層10b產生電洞，該電洞供給發光單元。陽極52之功能函數絕對值為4.8 eV，第1電子拔除層10a之HOMO能階的絕對值為7.0eV，由於其差大至2.2eV，因此源自陽極52之第1電子拔除層10a中難以注入電洞。本發明之第6形態係如上所述，經由源自第1鄰接層10b之第1電子拔除層10a將電子拔除，在第1鄰接層10b發生電洞，而將該電洞供給發光單元。
於本發明之第6形態方面，經由如上所述之機制，可有效地將電洞從電洞注入單元10供給發光單元，因此，可降低驅動電壓，並提昇發光效率。
<實驗12> (實施例36至38及比較例8至9)
製作具有表25所示之陽極、電洞注入單元、第2發光單元、中間單元、第1發光單元、電子輸送層及陰極之實施例36至38及比較例8至9之有機EL元件。於以下之表，( )內之數字表示各層之厚度(nm)。
經由在形成ITO(銦錫氧化物)膜之玻璃基板上形成氟碳(CFx)化合物層製作陽極。氟碳化合物層經由CHF3氣體之等離子聚合而形成。氟碳化合物層之厚度為1nm。
在經由以上操作製作之陽極上經由蒸鍍法依序將電洞注入單元、第2發光單元、中間單元、第1發光單元、電子輸送層及陰極堆積形成。
於實施例36至38之電洞注入單元方面，形成 「HAT-CN6」層作為第1電子拔除層，於其上形成NPB層作為第1鄰接層。於比較例8方面，只用NPB層形成電洞注入單元。於比較例9方面不形成電洞注入單元而是直接在陽極上形成第2發光單元。
中間單元係由使用Li2O、鋰或銫而形成電子注入層。
第1發光單元及第2發光單元係由將橘色發光層(NPB+3.0% DBzR)及藍色發光層(TBADN+2.5% TBP)積層形成。於任何一個發光單元中，橘色發光層位於陽極側，藍色發光層位於陰極側。又，%若無特別提示則為重量%。
於橘色發光層方面，使用NPB作為主體材料，使用DBzR作為摻雜材料。
藍色發光層係使用TBADN作為主體材料，使用TBP作為摻雜材料。
測定所製作各有機EL元件之色度(CIE(x,y))及發光 效率，測定結果與驅動電壓共同呈示於表26。又，發光效率係於10mA/cm2中之值。
由表26所示之結果明瞭本發明之第6形態，形成由第1電子拔除層與第1鄰接層組成之電洞注入單元之實施例36至38之有機EL元件與比較例8及9之有機EL元件相比，驅動電壓變低，發光效率變高。
以下，以實施例對本發明之第7形態加以說明。
第12圖係呈示本發明第7形態之有機EL元件所示之模式剖面圖。如第12圖所示，陰極51與陽極52之間設置第1發光單元41、第2發光單元42及第3發光單元43。在第1發光單元41及第2發光單元42之間設置中間單元30。於第2發光單元42與第3發光單元43之間設置中間單元31。
中間單元30由設置於位於陰極51側之電子拔除層 30a、位於陽極52側之電子輸送層30c、電子拔除層30a及電子輸送層30c間之電子注入層30b所構成。中間單元31亦同，由設置於陰極51側之電子拔除層31a、設置於陽極52側之電子輸送層31c、電子拔除層31a及電子輸送層31c間之電子注入層31b所構成。
陰極51與第1發光單元41之間設置電子輸送層12。陽極52與第3發光單元43之間設置電洞注入層10。
於本發明之第7形態方面，各電子輸送層12、30c及31c之膜厚設定在隨著遠離陰極51而變厚。因此，電子輸送層30c之膜厚設定使比電子輸送層12之膜厚更厚，電子輸送層31c之膜厚設定使比電子輸送層30c之膜厚更厚，電子輸送層12、30c及31c各個膜厚設定在40nm以下。
經由將電子輸送層12、30c及31c之膜厚如上所述設定，可改善對於各發光單元41、42及43之電子注入的平衡。因此，可使各發光單元41、42及43之發光強度接近均一，其結果可提昇元件整體之發光效率。
根據本發明第7形態之其他方式，電洞注入層10及電子拔除層30a及31a之膜厚設定在隨著遠離陽極52而變厚。因此，電子拔除層31a之膜厚設定使比電洞注入層10之膜厚更厚，電子拔除層30a之膜厚設定使比電子拔除層31a之膜厚更厚。又，電洞注入層及電子拔除層30a及31a之各個膜厚設定使在100nm以下。
經由將電洞注入層10及電子拔除層30a及31a之膜 厚如上所述而設定，可改善對於各發光單元41、42及43之電洞注入的平衡。其結果為可使各發光單元41、42及43之發光強度接近均一，可提昇元件整體之發光效率。
於第12圖所示之實施例，雖然具有3個發光單元，但是本發明並不只限於此，只要設置至少2個發光單元即可。
第13圖係呈示中間單元周邊之能量圖表之圖。中間單元30係由電子拔除層30a、電子注入層30b及電子輸送層30c所構成。電子拔除層30a之陰極側設置鄰接層40。中間單元30之陽極側設置第2發光單元42。第13圖係呈示只有第2發光單元42之中間單元30側之層的圖。
於第13圖所示之實施例中，電子拔除層30a係由HAT-CN6所形成。
電子注入層30b係由鋰(金屬鋰)所形成。
電子輸送層30c係由BCP所形成。
於本發明之第7形態中，電子輸送層之膜厚如上所述在40nm以下，更好在1至40nm之範圍。電子注入層30b之膜厚宜在0.1至10nm之範圍，更宜在0.1至1nm之範圍。電子拔除層30a之膜厚如上所述宜在100nm以下，更宜在1至100nm之範圍內，最好在5至50nm之範圍內。
於第13圖所示之實施例中，鄰接層40係由NPB所形成。
於第13圖所示之實施例中，第2發光單元42所示之 層係由TBADN所形成。
如第13圖所示，電子拔除層30a之LUMO能階的絕對值(4.4eV)與鄰接層40之HOMO能階的絕對值(5.4eV)之差在1.5eV以內。電子注入層30b之LUMO能階(功函數)之絕對值比電子拔除層30a之LUMO能階的絕對值小，電子輸送層30c之LUMO能階的絕對值亦比電子注入層30b之LUMO能階的絕對值小。
因此，電子拔除層30a於陽極及陰極外加電壓時可將電子從鄰接層40拔除。拔除之電子通過電子注入層30b及電子輸送層30c供給第2發光單元42。
於鄰接層40由於電子被拔除而產生電洞。該電洞供給第1發光單元，與從陰極或鄰接之中間單元供給之電子再結合。該結果為在第1發光單元內發光。
供給第2發光單元之電子與從陽極或鄰接之中間單元供給之電洞在第2發光單元42內再結合。該結果為在第2發元單元42內發光
於第3發光單元亦同樣地發光。
如上所述，根據本發明在第1發光單元內、第2發光單元內及第3發光單元內可各自形成再結合領域，可使之發光。該結果為提高發光效率之同時亦可以第1發光單元、第2發光單元及第3發光單元之發光色發光。
<實驗13>
製作具有表27所示之陽極、電洞注入層、第2發光單元、中間單元、第1發光單元、電子輸送層及陰極之有 機EL元件。於以下之表，( )內之數字表示各層之膜厚(nm)。於中間單元中，由BCP形成之電子輸送層之膜厚X如表28所示，在70nm至500nm之間變化。
經由在形成ITO(銦錫氧化物)膜之玻璃基板上形成氟碳(CFx)化合物層製作陽極。氟碳化合物層經由CHF3氣體之等離子聚合而形成。氟碳化合物層之厚度為1nm。
在經由以上操作製作之陽極上經由蒸鍍法依序將電洞注入層、第2發光單元、中間單元、第1發光單元、電子輸送層及陰極堆積形成。
電洞注入層係由HAT-CN6所形成。
中間單元除了由Li2O形成電子注入層以外，進行與第2圖所示之中間單元30同樣之操作而形成。
第1發光單元及第2發光單元由將橘色發光層(90%NPB+10% tBuDPN+3.0% DBzR)及藍色發光層(80% TBADN+20% NPB+2.5% TBP)積層形成。於任何一個發光單元中，橘色發光層位於陽極側，藍色發光層位於陰極側。又，%若無特別提示則為重量%。
於橘色發光層方面使用90% NPB+10% tBuDPN作為主體材料，對於NPB與tBuDPN之總合100重量%係使用3.0重量%之DBzR作為摻雜材料。
藍色發光層係使用80% TBADN+20% NPB作為主體材料，對於TBADN與NPB之總合100重量%係使用2.5重量%之TBP作為摻雜材料。
測定所製作各有機EL元件之發光效率，測定結果與驅動電壓共同呈示於表28。又，發光效率係於20mA/cm2中之值。
由表28所示之結果明瞭將中間單元之電子輸送層之 膜厚作成17nm至40nm，如比陰極側之電子輸送層厚時，與陰極側之電子輸送層之膜厚相同，作成120nm時相比，發光效率提昇。此應為經由將中間單元之電子輸送層之膜厚變厚，促進從陰極側所分離之第2發光單元中之電子的注入，該結果為於第1發光單元及第2發光單元電子之注入幾乎為相同程度，第1發光單元及第2發光單元之發光強度接近均一，提昇元件整體之發光效率。
中間單元之電子輸送層之膜厚作成50nm時發光效率會降低。此應為因電子輸送層之膜厚過厚，在電子之注入中發生障礙，導至發光效率降低。
又，將中間單元之電子輸送層之膜厚作成7nm，比陰極側之電子輸送層之膜厚薄時發光效率會降低。
由此得知本發明之第7形態經由將各電子輸送層之膜厚設定在隨著遠離陰極使變厚且設定在40nm以下可獲得良好之發光效率。
<實驗14>
製作具有表29所示之陽極、電洞注入層、第3發光單元、第2中間單元、第2發光單元、第1中間單元、第1發光單元、電子輸送層及陰極之有機EL元件。於以下之表，( )內之厚度表示各層之厚度(nm)。
第1中間單元及第2中間單元除了將第1中間單元之電子輸送層之膜厚X及第2中間單元之電子輸送層之膜厚Y變化為表30所示者之外，進行與實驗13同樣之操作而形成。
第1至第3發光單元亦與實驗13中之發光單元進行同樣之操作而形成。又，陽極、電洞注入層、電子輸送層及陰極亦與實驗13進行同樣之操作而形成。
測定所製作有機EL元件之發光效率，測定結果示於表30。
由表30所示而明瞭，經由使第1中間單元之電子輸 送層之膜厚厚於陰極側之電子輸送層之膜厚，且使第2中間單元之電子輸送層之膜厚厚於第1中間單元之電子輸送層之膜厚，即可獲得高發光效率。
<實驗15>
製作具有表31所示之陽極、電洞注入層、第4發光單元、第3中間單元、第3發光單元、第2中間單元、第2發光單元、第1中間單元、第1發光單元、電子輸送層及陰極之有機EL元件。
除了將第1中間單元之電子輸送層之膜厚X、第2中間單元之電子輸送層之膜厚Y及第3中間單元之電子輸送層之膜厚Z設定為如表32所示之值以外，進行與實驗13之中間單元同樣之操作而形成。
第1至第4發光單元由進行與實驗13之發光單元同樣之操作而形成。又，陽極、電洞注入層、電子輸送層及陰極由進行與實驗13相同之操作而形成。
測定所製作各有機EL元件之發光效率，發光效率與驅動電壓共同呈示於表32。
由表32所示之結果明瞭，經由使第1中間單元之電子輸送層之膜厚厚於陰極側之電子輸送層之膜厚、使第2中間單元之電子輸送層之膜厚厚於第1中間單元之電子輸送層之膜厚、使第3中間單元之電子輸送層之膜厚厚於第2中間單元之電子輸送層之膜厚，則可獲得高發光效率。
<實驗16>
於本實驗中，將電洞注入層及電子拔除層之厚度改變。
製作具有表33所示之陽極、電洞注入層、第2發光單元、中間單元、第1發光單元、電子輸送層及陰極之有機EL元件。
除了將中間單元之電子拔除層之膜厚Y如表34所示在10nm至110nm之範圍內變化、中間單元之電子輸送層之膜厚與陰極側之電子輸送層之膜厚相同，作成12nm以外，進行與實驗13相同之操作而形成各層。
測定所製作各有機EL元件之發光效率，發光效率與驅動電壓共同呈示於表34。
由表34所示之結果明瞭，經由使中間單元之電子拔除層之膜厚作成厚於陰極側之電洞注入層之膜厚，在70nm至100nm範圍內、電洞注入層之膜厚同樣地作成50nm，即可獲得高發光效率。可知如將電子拔除層之膜厚作成110nm，則發光效率會降低。此應為如電子拔除層之厚度過厚，則在電洞之移動會產生障礙之故。又，如電子拔除層之膜厚過薄於電洞注入層之膜厚時，則發光效率會降低。
<實驗17>
於本實驗中，將發光單元作成3個，使改變中間單元之電子拔除層之膜厚。
製作具有表35所示之陽極、電洞注入層、第3發光 單元、第2中間單元、第2發光單元、第1中間單元、第1發光單元、電子輸送層及陰極之有機EL元件。
將第1發光單元之電子拔除層之膜厚Z及第2中間單元之電子拔除層之膜厚Y如表36所示使之改變。除此之外，進行與實驗13同樣之操作而形成陽極、電洞注入層、各發光單元、各中間單元、電子輸送層及陰極。
測定所製作各有機EL元件之發光效率，驅動電壓與測定結果共同呈示於表36。
由表36所示之結果明瞭，經由使第1中間單元之電子拔除層之膜厚厚於比陽極側之電子注入層之膜厚、使第2中間單元之電子拔除層之膜厚厚於第1中間單元之電子拔除層之膜厚即可獲得高發光效率。
<實驗18>
於本實驗改變中間單元之電子拔除層及電子輸送層。
製作具有表37所示之陽極、電洞注入層、第2發光單元、中間單元、第1發光單元、電子輸送層及陰極之有機EL元件。
將中間單元之電子輸送層之膜厚Z及電子拔除層之膜厚Y以如表38所示使之改變。除此之外，進行與實驗13同樣之操作，形成陽極、電洞注入層、各發光單元、中間單元、電子輸送層及陰極。
測定所製作各有機EL元件之發光效率，驅動電壓與測定結果共同呈示於表38。
由表38所示之結果明瞭，經由將中間單元之電子輸送層之膜厚厚於陰極側之電子輸送層之膜厚，且使中間單元之電子拔除層之膜厚厚於陽極側之電洞注入層之膜厚，即可獲得高發光效率。又，可知使中間單元之電子輸送層之膜厚薄於陰極側之電子輸送層之膜厚、使中間單元之電子拔除層之膜厚薄於陽極側之電洞注入層之膜厚，則發光效率會降低。
將表28之中間單元之電子輸送層之膜厚作成17nm時(發光效率29.5cd/A)與將表34之中間單元之電洞注入層之膜厚作成70nm時(26.5cd/A)相比，發光效率更高，為30.2cd/A。由此明瞭於中間單元中，經由將電子輸送層及電洞注入層任一個膜厚作成本發明第7形態之厚度，可更進一層提昇發光效率。
以下，以實施例對本發明之第8形態加以說明。
第14圖係呈示本發明第8形態之有機EL元件之模式 剖面圖。如第14圖所示，在陰極51與陽極52之間設置第1發光單元41及第2發光單元42。於第1發光單元41與第2發光單元42之間設置中間單元30。第1發光單元41對於中間單元30設置於陰極51側，第2發光單元42對於中間單元30設置於陽極52側。
中間單元30內設置電子拔除層31及電子輸送層33。
根據本發明之第8-1形態，於電子拔除層31中摻雜電子拔除促進材料。於電子拔除層31之電子拔除促進材料之含量宜在0.1至50重量%之範圍內，更宜為1至45重量%。
根據本發明之第8-2形態，在電子拔除層31與第1發光單元41之間設置電子拔除促進層34。電子拔除促進層34之厚度宜在0.1至100nm之範圍，更宜在0.5至50nm之範圍內。
根據本發明之第8-3形態，於電子輸送層33及/或電子拔除層31中摻雜電子注入有機材料。電子注入有機材料之含量宜在0.1至50重量%之範圍內，更宜在1至45重量%之範圍內。
根據本發明之第8-4形態，在電子拔除層31與電子輸送層33之間設置由電子注入有機材料組成之電子注入有機材料層35。電子注入有機材料層35之厚度宜在0.1至100nm之範圍內，更宜在0.5至50nm之範圍內。
於本發明之第8形態中，當設置電子注入層32時係設置於電子拔除層31與電子輸送層33之間，當電子注入 有機材料層35存在時係設置於電子拔除層31與電子注入有機材料層35之間。電子注入層32之厚度宜在0.1至100nm之範圍內，更宜在0.2至50nm之範圍內。由於電子注入層32之厚度極薄，可以擴散於鄰接之電子注入有機材料層35或電子輸送層33之表面，以摻雜狀態形成。
第15圖係呈示本發明第8-1形態之一實施例的中間單元周邊之能量圖表之圖。中間單元30由電子拔除層31、電子注入層32及電子輸送層33所構成。於電子拔除層31之陰極側設置第1發光單元41之中間單元30側之發光層的鄰接層40。又，中間單元30之陽極側設置第2發光單元42。第2圖呈示第2發光單元42之中間單元30側的發光層之圖。
第15圖所示之實施例中，電子拔除層31由HAT-CN6所形成。
電子注入層32係由鋰(金屬鋰)所形成。
電子輸送層33係由BCP所形成。
鄰接層(發光層)40含有NBP作為主體材料。
作為第2發光單元42所示之發光層含有TBADN作為主體材料。
第15圖所示實施例，於電子拔除層31中摻雜4F-TCNQ(2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基-對苯醌二甲烷)。亦即，摻雜4F-TCNQ作為電子拔除促進材料。4F-TCNQ具有以下之構造。
於後述之實施例中，作為電子拔除促進材料所使用之OHBBDT(4,5,6,7,4’,5’,6’,7’-八氫-[2,2’]二[苯并[1,3]亞二硫雜環戊烯])具有以下之構造。
於後述之實施例中，作為電子拔除促進材料所使用之TPBT(2,2,2’,2’-四苯基-4,4’-二(亞硫代吡喃)具有以下之構造。
於後述之實施例中，作為電子注入有機材料所使用之 DTN(2,3-二苯基-1,4,6,11-四氮雜稠四苯)具有以下之構造。
如第15圖所示，電子拔除層31之LUMO能階的絕對值(4.4eV)與鄰接層40之HOMO能階的絕對值(5.4eV)之差在2.0eV以內，於第15圖為1.0eV。該值為2.0eV時，電子拔除層31於陽極及陰極外加電壓時可將電子從鄰接層40拔除。再者，該值小則電子拔除之效果大。例如該值為1.5eV時，電子拔除之效果比該值為2.0eV時之效果大，再者，如第15圖，在1.0eV以下者最佳。電子拔除層31中摻雜有4F-TCNQ，該4F-TCNQ之LUMO能階的絕對值為4.6eV。因此，經由摻雜電子拔除促進材料，即可易於將電子從鄰接層40拔除，而可有效地拔除電子。所拔除之電子通過電子注入層32及電子輸送層33並供給第2發光單元42。
於鄰接層40方面，由於電子被拔除而產生電洞。該電洞於第1發光單元內與從陰極供給之電子再結合。該結果為在第1發光單元內發光。
供給第2發光單元之電子與從陽極供給之電洞在第2 發光單元42內再結合。該結果為在第2發元單元42內發光。
如上所述，在第1發光單元及第2發光單元內可各自形成再結合領域並使之發光。該結果為在提高發光效率之同時可發出第1發光單元及第2發光單元之發光色之光。
第16圖係呈示本發明第8-1形態及第8-4形態之中間單元周邊之能量圖表之圖。於第16圖所示之實施例，在電子拔除層31與電子輸送層33之間設置由DTN組成之電子注入有機材料層35。
電子拔除層31中，與第15圖所示之實施例相同，係摻雜4F-TCNQ作為電子拔除促進材料。因此，可易於將電子從鄰接層40拔除。經電子拔除層31拔除之電子雖供給電子輸送層33，但在電子拔除層31與電子輸送層33之間設置電子注入有機材料層35，其LUMO能階為電子拔除層31與電子輸送層33間之值，可有效地將電子注入電子輸送層33。
第16圖所示之實施例方面係將由電子注入有機材料組成之電子有機材料層35設置於電子拔除層31與電子輸送層33之間，根據本發明之第8-3形態將由DTN組成之電子注入有機材料摻雜於電子拔除層31及/或電子輸送層33，亦可獲得同樣之效果。
於第15圖及第16圖所示之各實施例中，在電子拔除層31內摻雜作為電子拔除促進材料之4F-TCNQ，於鄰接層40與電子拔除層31之間設置由4F-TCNQ組成之電子拔 除促進層34，亦可獲得同樣之效果。
<實驗19> (實施例39至53及比較例10至12)
製作具有表39所示之陽極、電洞注入層、第2發光單元、中間單元、第1發光單元、電子輸送層及陰極之實施例39至53及比較例10至12之有機EL元件。
經由在形成ITO(銦錫氧化物)膜之玻璃基板上形成氟碳(CFx)化合物層製作陽極。氟碳化合物層經CHF3氣體之等離子聚合而形成。氟碳化合物層之厚度為1nm。
在經由以上操作製作之陽極上經由蒸鍍法依序將電洞注入層、第2發光單元、中間單元、第1發光單元、電子輸送層及陰極堆積而形成。
第1發光單元及第2發光單元係積層橘色發光層(NPB+10% tBuDPN+3.0% DBzR)及藍色發光層(TBADN+20% NPB+2.5% TBP)而形成。於任何一個發光單元中，橘色發光層位於陽極側，藍色發光層位於陰極側。又，%若無特別提示則為重量%。
於橘色發光層，使用NPB及tBuDPN作為主體材料，使用DBzR作為摻雜材料。
藍色發光層使用TBADN及NPB作為主體材料，使用TBP作為摻雜材料。
測定所製作各有機EL元件之發光效率，測定結果與驅動電壓共同呈示於表39。又，發光效率係於10mA/cm2中之值。
如表39所示，於實施例39方面，將4F-TCNQ作為電子拔除促進材料摻雜於電子輸送層中。於實施例40方面，將OHBBDT作為電子拔除促進材料摻雜於電子拔除層。於實施例41方面將TPBT作為電子拔除從進材料摻雜於電子拔除層。
於實施例42方面，在電子輸送層與作為鄰接層之第1發光單元的橘色發光層之間設置由TPBT組成之電子拔除促進層。
於實施例43方面，在由BCP組成之電子輸送層與由Li2O組成之電子注入層之間設置由電子注入有機材料之DTN組成之電子注入有機材料層。
於實施例44方面，在由BCP組成之電子輸送層與由Li2O組成之電子注入層之間設置經摻雜50% DTN之BCP層。因此在電子輸送層之表面摻雜由DTN組成之電子注入有機材料。
於實施例45方面，在由BCP組成之電子輸送層與由Li2O組成之電子注入層之間設置由DTN組成之電子注入有機材料層。又，於電子拔除層中摻雜由4F-TCNQ組成之電子拔除促進材料。
於實施例46方面，在由BCP組成之電子輸送層與由Li2O組成之電子注入層之間設置由DTN組成之電子注入有機材料層。又，於電子拔除層中摻雜4F-TCNQ，在中間單元內設置由NPB組成之層的鄰接層。
於實施例47方面，在電子拔除層與由BCP組成之電 子輸送層之間設置由摻雜50% DTN之HAT-CN6組成之層。因此，在電子拔除層之表面摻雜由DTN組成之電子注入有機材料。
於實施例48方面，在由BCP組成之電子輸送層與由鋰組成之電子注入層之間設置由DTN組成之電子注入有機材料層。又，於電子拔除層中摻雜4F-TCNQ，在中間單元內設置由NPB組成之鄰接層。
於實施例49方面，在由BCP組成之電子輸送層與由銫組成之電子注入層之間設置由DTN組成之電子注入有機材料層。又，於電子拔除層中摻雜由4F-TCNQ組成之電子拔除促進材料。又，在中間單元中設置由NPB組成之鄰接層。
於實施例50方面，在電子拔除層中摻雜由4F-TCNQ組成之電子拔除促進材料。
於實施例51方面，在由鎂組成之電子注入層中摻雜50%作為電子拔除層材料之HAT-CN6。又，鎂之功函數為-3.7eV。
於實施例52方面，在由鎂組成之電子注入層中摻雜50%作為電子注入有機材料之DTN。
於實施例53方面，設置鎂中摻雜50% HAT-CN6之第1電子注入層及鎂中摻雜50% DTN之第2電子注入層。第1電子注入層配置於陰極側，第2電子注入層配置於陽極側。
於比較例10方面，在中間單元內只設置電子拔除層 及電子輸送層。
於比較例11方面，只設置電子拔除層、電子注入層及電子輸送層。
於比較例12方面，並未設置中間單元。
由表39所示之結果明瞭，本發明第8-1形態之實施例39至41與比較例10至12比較，顯示良好之發光效率。
本發明第8-2形態之實施例42與比較例10至12比較，顯示良好之發光效率。
本發明第8-4形態之實施例43與比較例10至12比較，顯示良好之發光效率。
本發明第8-3形態之實施例44與比較例10至12比較，顯示良好之發光效率。
本發明第8-1形態及第8-4形態之實施例45及46與比較例10至12比較，顯示良好之發光效率。
本發明第8-3形態之實施例47與比較例10至12比較，顯示良好之發光效率。
本發明第8-1形態及第8-4形態之實施例48及49與比較例10至12比較，顯示良好之發光效率。
本發明第8-1形態之實施例50與比較例10至12比較，顯示良好之發光效率。
本發明第8-5形態之實施例51至53與比較例10至12比較，顯示良好之發光效率。
表40係呈示4F-TCNQ、OHBBDT、TPBT、DTN、HAT-CN6、NPB及BCP之HOMO能階的絕對值及LUMO之能階的絕對值。
如表40所示，於本發明之第8形態中，作為電子拔除促進材料使用之4F-TCNQ、OHBBDT及TPBT之LUMO能階的絕對值高於電子拔除層之HAT-CN6之LUMO能階的絕對值，其值係低於作為鄰接層之主體材料之NPB的HOMO能階的絕對值。
於本發明之第8形態中，作為電子注入有機材料使用之DTN之LUMO能階小於電子拔除層之HAT-CN6之LUMO能階的絕對值，而大於電子輸送層之BCP之LUMO能階的絕對值。
第4圖係呈示本發明實施例之底部發光型有機EL顯示裝置之剖面圖。該有機EL顯示裝置方面係使用TFT作 為主動元件，於各像素中驅動發光。又，亦可使用二極管等作為主動元件。於該有機EL顯示裝置設置濾光器。該有機EL顯示裝置係如箭頭所示，在基板1之下方射出光而顯示之底部發光型顯示裝置。
參照第4圖，在由玻璃等透明基板組成之基板1上面設置第1絕緣層2。第1絕緣層2由例如SiO2及SiNx等形成。在第1絕緣層2上面形成由多晶矽層組成之通道領域20，在通道領域20上面形成汲極21及源極23，在汲極21與源極23之間藉由第2絕緣層3設置閘極22。在閘極22上面設置第3絕緣層4。第2絕緣層3由例如SiNx及SiO2形成，第3絕緣層4由SiO2及SiNx形成。
在第3絕緣層4上面形成第4絕緣層5。第4絕緣層5由例如SiNx形成。第4絕緣層5上之像素領域部分設置濾色層7。濾色層7設置R(紅色)、G(綠色)或B(藍色)等之濾色器。在濾色層7上面設置第1平坦化膜6。汲極21上方之第1平坦化膜6形成通孔(through-hole)部，在第1平坦化膜6上面形成由ITO(銦錫氧化物)組成之電洞注入電極8導入通孔部內。於像素領域之電洞注入電極(陽極)8上面形成電洞注入層10。於像素領域以外之部分形成第2平坦化膜9。
電洞注入層10上面設置根據本發明經積層之發光元件層11。發光元件層11具有在第2發光單元上面經由中間單元將第1發光單元積層之本發明之構造。發光元件層11上面設置電子輸送層12，電子輸送層12上面設置電子 注入電極(陰極)13。
如上所述，於本實施例之有機EL元件方面，在像素領域上面構成電洞注入電極(陽極)8、電洞注入層10、具有本發明構造之發光元件層11、電子輸送層12及電子注入電極(陰極)13經積層之有機EL元件。
於本實施例之發光元件層11方面，由於使用將橘色發光層與藍色發光層進行積層之發光單元，從發光元件層11發出白色之光。該白色之發光通過基板1向外部射出，由於在發光側設置濾色層7，對應濾色層7之顏色而射出R、G或B之顏色。為以單色發光之元件時可不使用濾色層7。
第5圖係呈示本發明實施例之頂部發光型有機EL顯示裝置之剖面圖。本實施例之有機EL顯示裝置為如箭頭所示，在基板1之上方射出光顯示之頂部發光型有機EL顯示裝置。
從基板1至陽極8之部分由與第4圖所示之實施例大約相同之操作製作。但是，濾色層7並未設置在第4絕緣層5之上，而是設置在有機EL元件上方。具體而言，在由玻璃等組成之透明密封基板10上安裝濾色層7，經由在濾色層上面塗覆保護膜層15，藉由透明黏合劑層14貼在陽極8上面安裝。又，本實施例中，陽極與陰極之位置與第4圖所示之實施例相反。
形成透明之電極作為陽極8，例如經由將膜厚約100nm之ITO及膜厚約20nm之銀進行積層而形成。形成 反射電極作為陰極13，例如形成膜厚約100nm之鋁、鉻或銀之薄膜。保護膜層15係由丙烯酸樹脂等形成厚度約1μm。濾色層7可為顏料型亦可為染料型。其厚度約為1μm。
從發光元件層11發出之白色光通過密封基板16向外部射出，由於在發光側設置濾色層7，因此對應濾色層7之顏色射出R、G或B之顏色。由於本實施例之有機EL顯示裝置為頂部發光型，在設置薄膜電晶體之領域亦可作為像素領域使用，在比第4圖所示實施例更廣範圍設置濾色層7。發光元件層11根據本發明由有機EL元件形成，為發光效率高之發光元件層，由於根據本實施例可在更廣之領域作為像素領域使用，所以可將發光效率高之發光元件層之優點充分活用。又，由於形成具有複數發光單元之發光元件層可不用考慮主動矩陣引起之影響而進行，因此可提高設計之自由度。
於上述實施例中，雖使用玻璃板作為密封基板，但於本發明中之密封基板並不只限於玻璃板，亦可將例如SiO2等氧化膜或SiNx等氮化膜等膜狀物作為密封基板使用。此時，由於在元件上可直接形成膜狀之密封基板，所以不需設置透明黏合劑層。
即使為頂部發光型之顯示裝置，元件之構造與頂部發光型相同，在第1平坦化膜6上面形成電洞注入電極，依序以電洞注入層10、第2發光單元、中間單元、第1發光單元、電子輸送層12、電子注入電極13形成。此時電 洞注入電極(陽極)作成具有光反射性之金屬膜或ITO與金屬膜之積層構造，電子注入電極(陰極)作成非常薄具有透光性之金屬膜或該等金屬膜與ITO等透光性導電體層之積層構造。由此可將光從陰極側取出。
上述各實施例為在陽極與陰極之間配置2個發光單元(第1發光單元及第2發光單元)之有機EL元件之例示，但本發明中發光單元之數不只限於2個，可設置3個以上發光單元，亦可於各發光單元間設置中間單元。
1‧‧‧基板
2‧‧‧第1絕緣層
3‧‧‧第2絕緣層
4‧‧‧第3絕緣層
5‧‧‧第4絕緣層
6‧‧‧第1平坦化膜
7‧‧‧濾色層
8‧‧‧電洞注入電極/陽極
9‧‧‧第2平坦化膜
10‧‧‧電洞注入單元/電洞注入層/密封基板
10a‧‧‧電洞注入促進層/第1電子拔除層
10b‧‧‧電洞注入層/第1鄰接層
11‧‧‧發光元件層
12‧‧‧電子輸送層
13‧‧‧電子注入電極/陰極
14‧‧‧透明黏合劑層
15‧‧‧保護膜層
16‧‧‧密封基板
20‧‧‧通道領域
21‧‧‧汲極
22‧‧‧閘極
23‧‧‧源極
30‧‧‧中間單元
30a‧‧‧電子拔除層
30b‧‧‧電子注入層
30c‧‧‧電子輸送層
31‧‧‧電子拔除層/中間單元
31a‧‧‧電子拔除層
31b‧‧‧電子注入層
31c‧‧‧電子輸送層
32‧‧‧電子注入層
33‧‧‧電子輸送層
34‧‧‧電子拔除促進層
35‧‧‧電子注入有機材料層
40‧‧‧鄰接層
41‧‧‧第1發光單元
41a‧‧‧藍色發光層
41b‧‧‧橘色發光層
42‧‧‧第2發光單元
42a‧‧‧藍色發光層
42b‧‧‧橘色發光層
43‧‧‧電子輸送層/第3發光單元
44‧‧‧電洞注入層
50‧‧‧玻璃基板
51‧‧‧陰極
52‧‧‧陽極
第1圖係依本發明一實施例之有機EL元件之模式剖面圖。
第2圖係呈示中間單元周邊之能量圖表之圖。
第3圖係呈示Li2O層之膜厚與發光效率之關係圖。
第4圖係呈示本發明一實施例之底部發光型有機EL顯示裝置之剖面圖。
第5圖係呈示本發明實施例之頂部發光型有機EL顯示裝置之剖面圖。
第6圖係呈示本發明其他實施例之有機EL元件之模式剖面圖。
第7圖係厚度不同之金屬鋰薄膜之鋰的SIMS側面像。
第8圖係厚度不同之金屬鋰薄膜之碳的SIMS側面像。
第9圖係呈示本發明一實施例之有機EL元件之模式剖面圖。
第10圖係呈示第9圖所示之有機EL元件電洞注入單 元周邊之能量圖表之圖。
第11圖係呈示第9圖所示之有機EL元件電洞注入單元周邊之能量圖表之圖。
第12圖係呈示本發明一實施例之有機EL元件之模式剖面圖。
第13圖係呈示中間單元周邊之能量圖表之圖。
第14圖係呈示本發明一實施例之有機EL元件之模式剖面圖。
第15圖係呈示中間單元周邊之能量圖表之圖。
第16圖係呈示中間單元周邊之能量圖表之圖。
30‧‧‧中間單元
41‧‧‧第1發光單元
42‧‧‧第2發光單元
51‧‧‧陰極
52‧‧‧陽極

Claims (56)

  1. 一種有機電場發光元件，其特徵為：具備陰極、陽極、配置於上述陰極與上述陽極間之中間單元、配置於上述陰極與上述中間單元間之第1發光單元、配置於上述陽極與上述中間單元間之第2發光單元，於上述中間單元中設置為了從鄰接陰極側之鄰接層將電子拔除之電子拔除層，上述電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與上述鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，上述中間單元將經由上述電子拔除層將電子從上述鄰接層拔除所產生之電洞供給上述第1發光單元，同時將拔除之電子供給上述第2發光單元，其中，上述第2發光單元係實質上發出與上述第1發光單元相同色光之發光單元。
  2. 一種有機電場發光元件，其特徵為：具備陰極、陽極、配置於上述陰極與上述陽極間之中間單元、配置於上述陰極與上述中間單元間之第1發光單元、配置於上述陽極與上述中間單元間之第2發光單元，於上述中間單元中設置為了從鄰接陰極側之鄰接層將電子拔除之電子拔除層，上述電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與上述鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值 |HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，上述中間單元將經由上述電子拔除層將電子從上述鄰接層拔除所產生之電洞供給上述第1發光單元，同時將拔除之電子供給上述第2發光單元，其中，上述第1發光單元及上述第2發光單元具有將2個發光層直接接觸之積層構造。
  3. 一種有機電場發光元件，其特徵為：具備陰極、陽極、配置於上述陰極與上述陽極間之中間單元、配置於上述陰極與上述中間單元間之第1發光單元、配置於上述陽極與上述中間單元間之第2發光單元，於上述中間單元中設置為了從鄰接陰極側之鄰接層將電子拔除之電子拔除層，上述電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與上述鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，上述中間單元將經由上述電子拔除層將電子從上述鄰接層拔除所產生之電洞供給上述第1發光單元，同時將拔除之電子供給上述第2發光單元，其中，上述鄰接層係設置在上述第1發光單元內。
  4. 一種有機電場發光元件，其特徵為：具備陰極、陽極、配置於上述陰極與上述陽極間之中間單元、配置於上述陰極與上述中間單元間之第1發光單元、配置於上 述陽極與上述中間單元間之第2發光單元，於上述中間單元中設置為了從鄰接陰極側之鄰接層將電子拔除之電子拔除層，上述電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與上述鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，上述中間單元將經由上述電子拔除層將電子從上述鄰接層拔除所產生之電洞供給上述第1發光單元，同時將拔除之電子供給上述第2發光單元，其中，上述鄰接層係設置於上述中間單元內。
  5. 一種有機電場發光元件，其特徵為：具備陰極、陽極、配置於上述陰極與上述陽極間之中間單元、配置於上述陰極與上述中間單元間之第1發光單元、配置於上述陽極與上述中間單元間之第2發光單元，於上述中間單元中設置為了從鄰接陰極側之鄰接層將電子拔除之電子拔除層，上述電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與上述鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，上述中間單元將經由上述電子拔除層將電子從上述鄰接層拔除所產生之電洞供給上述第1發光單元，同時將拔除之電子供給上述第2發光單元， 其中，在上述電子拔除層與上述第2發光單元之間設置電子注入層。
  6. 如申請專利範圍第5項之有機電場發光元件，其中，上述電子注入層係由金屬鋰所形成，其厚度在0.3至0.9nm範圍內。
  7. 如申請專利範圍第5項之有機電場發光元件，其中，在上述電子注入層與上述第2發光單元之間設置電子輸送層。
  8. 一種有機電場發光顯示裝置，係具備：具有夾在陽極與陰極間之元件構造之有機電場發光元件、及設有將對應於每個顯示像素之顯示訊號供給上述有機電場發光元件用之主動元件之主動矩陣驅動基板，並且上述有機電場發光元件係配置於上述主動矩陣驅動基板上，以及以上述陰極及上述陽極中設於上述基板側之電極作為透明電極之底部發光型有機電場顯示裝置；其特徵為：上述有機電場發光元件具備上述陰極、上述陽極、配置於上述陰極與上述陽極間之中間單元、配置於上述陰極與上述中間單元間之第1發光單元及配置於上述陽極與上述中間單元間之第2發光單元，於上述中間單元設置為了從鄰接陰極側之鄰接層拔除電子之電子拔除層，上述電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與上述鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值 |HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，上述中間單元將經由上述電子拔除層將電子從鄰接層拔除所產生之電洞供給上述第1發光單元，同時將拔除之電子供給上述第2發光單元。
  9. 如申請專利範圍第8項之有機電場發光顯示裝置，其中，上述有機電場發光元件為白色發光元件，於上述有機電場發光元件與上述基板之間設置濾色器。
  10. 一種有機電場發光顯示裝置，係具備：具有夾在陽極與陰極間之元件構造之有機電場發光元件、及設有將對應於每個顯示像素之顯示訊號供給上述有機電場發光元件用之主動元件之主動矩陣驅動基板，以及與該主動矩陣驅動基板相向設置之透明密封基板，並且上述有機電場發光元件係配置於上述主動矩陣驅動基板與上述密封基板之間，以及以上述陰極及上述陽極中設置於上述密封基板側之電極作為透明電極之頂部發光型有機電場發光顯示裝置；其特徵為上述有機電場發光元件具備：上述陰極、上述陽極、配置於上述陰極與上述陽極間之中間單元、配置於上述陰極與上述中間單元間之第1發光單元、及配置於上述陽極與上述中間單元間之第2發光單元，於上述中間單元設置為了從鄰接陰極側之鄰接層拔除電子之電子拔除層，上述電子拔除層之最低空分 子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與上述鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，上述中間單元將經由上述電子拔除層將電子從上述鄰接層拔除所產生之電洞供給上述第1發光單元，同時將拔除之電子供給上述第2發光單元。
  11. 如申請專利範圍第10項之有機電場發光顯示裝置，其中，上述有機電場發光元件為白色發光元件，在上述有機電場發光元件與上述密封基板之間配置濾色器。
  12. 一種有機電場發光元件，其特徵為：具備陰極、陽極、配置於上述陰極與上述陽極間之中間單元、配置於上述陰極與上述中間單元間之第1發光單元、以及配置於上述陽極與上述中間單元間且發出與上述第1發光單元實質上為不同色光之第2發光單元，於上述中間單元設置為了從鄰接陰極側之鄰接層拔除電子之電子拔除層，上述電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與上述鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，上述中間單元將經由上述電子拔除層將電子從上述鄰接層拔除所產生之電洞供給上述第1發光單元，同時將拔除之電子供給上述第2發光單元。
  13. 如申請專利範圍第12項之有機電場發光元件，其中，於鄰接上述電子拔除層之陽極側設置電子注入層，上述電子注入層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(C)|或功函數之絕對值|WF(C)|小於|LUMO(A)|，上述中間單元係將由上述電子拔除層拔除之電子經由上述電子注入層而供給上述第2發光單元。
  14. 如申請專利範圍第13項之有機電場發光元件，其中，在上述電子注入層與上述第2發光單元間之上述中間單元內設置電子輸送層，上述電子輸送層之最低空分子軌道之能階的絕對值|LUMO(D)|小於|LUMO(C)|或|WF(C)|，上述中間單元係將由上述電子拔除層拔除之電子經由上述電子注入層及上述電子輸送層供給上述第2發光單元。
  15. 如申請專利範圍第12項之有機電場發光元件，其中，上述第1發光單元與上述第2發光單元中至少一方具有使2個發光層直接接觸之積層構造。
  16. 一種有機電場發光顯示裝置，係具備：具有夾在陽極與陰極間之元件構造的有機電場發光元件、及設有將對應於每個顯示像素之顯示訊號供給上述有機電場發光元件用之主動元件的主動矩陣驅動基板，並且上述有機電場發光元件係配置於上述主動矩陣驅動基板上，以及以上述陰極及上述陽極中設置於上述基板側 之電極作為透明電極之底部發光型有機電場發光顯示裝置；其特徵為：上述有機電場發光元件具備：上述陰極、上述陽極、配置於上述陰極與上述陽極間之中間單元、配置於上述陰極與上述中間單元間之第1發光單元、及配置於上述陽極與上述中間單元間且發出與上述第1發光單元實質上為不同色光之第2發光單元，於上述中間單元設置為了從鄰接陰極側之鄰接層拔除電子之電子拔除層，上述電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與上述鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，上述中間單元將經由上述電子拔除層將電子從上述鄰接層拔除所產生之電洞供給上述第1發光單元，同時將拔除之電子供給上述第2發光單元。
  17. 一種有機電場發光顯示裝置，係具備：具有夾在陽極與陰極間之元件構造的有機電場發光元件、及設有將對應於每個顯示像素之顯示訊號供給上述有機電場發光元件用之主動元件之主動矩陣驅動基板，以及與該主動矩陣驅動基板相向設置之透明密封基板，並且於上述主動矩陣驅動基板與上述密封基板間配置上述有機電場發光元件，以及以上述陰極及上述陽極中設於上述密封基板側之電極作為透明電極之頂部發光型有 機電場發光顯示裝置；其特徵為：上述有機電場發光元件具備上述陰極、上述陽極、配置於上述陰極與上述陽極間之中間單元、配置於上述陰極與上述中間單元間之第1發光單元、及配置於上述陽極與上述中間單元間且發出與上述第1發光單元實質上為不同色光之第2發光單元，於上述中間單元設置為了從鄰接陰極側之鄰接層拔除電子之電子拔除層，上述電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與上述鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，上述中間單元將經由上述電子拔除層將電子從上述鄰接層拔除所產生之電洞供給上述第1發光單元，同時將拔除之電子供給上述第2發光單元。
  18. 一種有機電場發光元件，其特徵為：具備陰極、陽極、配置於上述陰極與上述陽極間之中間單元、配置於上述陰極與上述中間單元間之第1發光單元、及配置於上述陽極與上述中間單元間之第2發光單元，於上述中間單元設置為了從鄰接陰極側之鄰接層拔除電子之電子拔除層，上述電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與上述鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之 關係，位於上述第1發光單元之中間單元側的發光層含有芳基胺系電洞輸送性材料，該發光層係設置成鄰接於上述電子拔除層，以具有做為上述鄰接層之功能，上述中間單元將經由上述電子拔除層將電子從上述發光層拔除所產生之電洞供給上述第1發光單元，同時將拔除之電子供給上述第2發光單元。
  19. 如申請專利範圍第18項之有機電場發光元件，其中，上述電子拔除層係由以下所示構造式表示之吡衍生物所形成者 (此處，Ar表示芳基，R表示氫原子、碳原子數1至10之烷基、烷氧基、二烷胺基或氟、氯、溴、碘或氰基)。
  20. 如申請專利範圍第18項之有機電場發光元件，其中，該上述電子拔除層係由以下所示構造式表示之六氮雜聯伸三苯衍生物所形成者 (此處，R表示氫原子、碳原子數1至10之烷基、烷氧基、二烷胺基或氟、氯、溴、碘或氰基)。
  21. 一種有機電場發光顯示裝置，係具備：具有夾在陽極與陰極間之元件構造的有機電場發光元件、及設有將對應於每個顯示像素之顯示訊號供給上述有機電場發光元件用之主動元件的主動矩陣驅動基板，並且上述有機電場發光元件係配置於上述主動矩陣驅動基板上，以及以上述陰極及上述陽極中設於上述基板側之電極作為透明電極之底部發光型有機電場發光顯示裝置；其特徵為：上述有機電場發光元件具備上述陰極、上述陽極、配置於上述陰極與上述陽極間之中間單元、配置於上述陰極與上述中間單元間之第1發光單元及配置於上述陽極與上述中間單元間之第2發光單元，於上述中間單元設置為了從鄰接陰極側之鄰接層拔除電子之電子拔除層，上述電子拔除層之最低空分 子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與上述鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-LUMO(A)|≦1.5eV之關係，位於上述第1發光單元之中間單元側的發光層含有芳基胺系電洞輸送性材料，該發光層係設置成鄰接於上述電子拔除層，以具有作為上述鄰接層之功能，上述中間單元將經由上述電子拔除層將電子從上述發光層拔除所產生之電洞供給上述第1發光單元，同時將拔除之電子供給上述第2發光單元。
  22. 一種有機電場發光顯示裝置，係具備：具有夾在陽極與陰極間之元件構造的有機電場發光元件、及設有將對應於每個顯示像素之顯示訊號供給上述有機電場發光元件用之主動元件之主動矩陣驅動基板及與該主動矩陣驅動基板相向設置之透明密封基板，並且上述有機電場發光元件係配置於上述主動矩陣驅動基板與上述密封基板之間，以及以上述陰極及上述陽極中設置於上述密封基板側之電極作為透明電極之頂部發光型有機電場發光顯示裝置；其特徵為：上述有機電場發光元件具備：上述陰極、上述陽極、配置於上述陰極與上述陽極間之中間單元、配置於上述陰極與上述中間單元間之第1發光單元及配置於上述陽極與上述中間單元間之第2發光單元， 於上述中間單元設置為了從鄰接陰極側之鄰接層拔除電子之電子拔除層，上述電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與上述鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，位於上述第1發光單元之中間單元側之發光層含有芳基胺系電洞輸送性材料，該發光層係配置成鄰接於上述電子拔除層，以具有作為上述鄰接層之功能，上述中間單元將經由上述電子拔除層將電子從上述鄰接層拔除所產生之電洞供給上述第1發光單元，同時將拔除之電子供給上述第2發光單元。
  23. 一種有機電場發光元件，其特徵為：具備陰極、陽極、配置於上述陰極與上述陽極間之中間單元、配置於上述陰極與上述中間單元間之第1發光單元、及配置於上述陽極與上述中間單元間之第2發光單元，於上述中間單元設置為了從鄰接陰極側之鄰接層拔除電子之電子拔除層、及鄰接上述電子拔除層之陽極側之電子注入層，上述電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與上述鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，上述電子注入層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(C)|或功函數之絕對值|WF(C)|小於|LUMO(A)|， 上述中間單元將經由上述電子拔除層將電子從鄰接層拔除所產生之電洞供給上述第1發光單元，同時將拔除之電子經由上述電子注入層供給上述第2發光單元。
  24. 如申請專利範圍第23項之有機電場發光元件，其中，在上述中間單元內之上述電子注入層與上述第2發光單元間之上述中間單元內設置電子輸送層，上述電子輸送層之最低空分子軌道之能階的絕對值|LUMO(D)|小於|LUMO(C)|或功函數之絕對值|WF(C)|，上述中間單元係將由上述電子拔除層拔除之電子經由上述電子注入層及上述電子輸送層供給上述第2發光單元者。
  25. 如申請專利範圍第23項之有機電場發光元件，其中，上述電子拔除層之厚度在8至100nm範圍內。
  26. 如申請專利範圍第23項之有機電場發光元件，其中，上述電子拔除層由以下所示構造式所示之吡衍生物所形成 (此處，Ar表示芳基，R表示氫原子、碳原子數1至 10之烷基、烷氧基、二烷胺基或氟、氯、溴、碘或氰基)。
  27. 如申請專利範圍第23項之有機電場發光元件，其中，上述電子拔除層係由以下所示構造式表示之六氮雜聯伸三苯衍生物所形成者 (此處，R表示氫原子、碳原子數1至10之烷基、烷氧基、二烷胺基或氟、氯、溴、碘或氰基)。
  28. 一種有機電場發光元件，其特徵為：具備陰極、陽極、配置於上述陰極與上述陽極間之中間單元、配置於上述陰極與上述中間單元間之第1發光單元、配置於上述陽極與上述中間單元間之第2發光單元、及配置於上述陽極與上述第2發光單元間之電洞注入單元，於上述中間單元設置為了從鄰接陰極側之鄰接層拔除電子之電子拔除層，上述電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與上述鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-LUMO(A)|≦1.5eV之關 係，上述中間單元將經由上述電子拔除層將電子從上述鄰接層拔除所產生之電洞供給上述第1發光單元，同時將拔除之電子供給上述第2發光單元，上述電洞注入單元係由芳基胺系電洞輸送性材料組成之電洞注入層、及配置於該電洞注入層與上述陽極間之電洞注入促進層所構成，上述電洞注入促進層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(X)|為上述陽極功函數之絕對值|WF(Y)|與上述電洞注入層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(Z)|存在著|WF(Y)|<|HOMO(X)|<|HOMO(Z)|之關係。
  29. 如申請專利範圍第28項之有機電場發光元件，其中，於鄰接上述電子拔除層之陽極側設置電子注入層，上述電子注入層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(C)|或功函數之絕對值|WF(C)|小於|LUMO(A)|，上述中間單元係將由上述電子拔除層拔除之電子經由上述電子注入層供給上述第2發光單元者。
  30. 如申請專利範圍第29項之有機電場發光元件，其中，在上述電子注入層與上述第2發光單元間之上述中間單元內設置電子輸送層，上述電子輸送層之最低空分子軌道之能階的絕對值|LUMO(D)|小於|LUMO(C)|或|WF(C)|，上述中間單元係將由上述電子拔除層拔除之電子 經由上述電子注入層及上述電子輸送層供給上述第2發光單元者。
  31. 一種有機電場發光顯示裝置，係具備：具有夾在陽極與陰極間之元件構造之有機電場發光元件、及設有將對應於每個顯示像素之顯示訊號供給上述有機電場發光元件用之主動元件的主動矩陣驅動基板，並且上述有機電場發光元件係配置於上述主動矩陣驅動基板上，以及以上述陰極及上述陽極中設置於上述基板側之電極作為透明電極之底部發光型有機電場發光顯示裝置；其特徵為：上述有機電場發光元件具備上述陰極、上述陽極、配置於上述陰極與上述陽極間之中間單元、配置於上述陰極與上述中間單元間之第1發光單元、配置於上述陽極與上述中間單元間之第2發光單元及配置於上述陽極與上述第2發光單元間之電洞注入單元，於上述中間單元設置為了從鄰接陰極側之鄰接層拔除電子之電子拔除層，上述電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與上述鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，上述中間單元將經由上述電子拔除層將電子從上述鄰接層拔除所產生之電洞供給上述第1發光單元，同時將拔除之電子供給上述第2發光單元， 上述電洞注入單元係由芳基胺系電洞輸送性材料組成之電洞注入層、及配置於該電洞注入層與上述陽極間之電洞注入促進層構成，上述電洞注入促進層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(X)|為上述陽極功函數之絕對值|WF(Y)|與上述電洞注入層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(Z)|存在著|WF(Y)|<|HOMO(X)|<|HOMO(Z)|之關係。
  32. 一種有機電場顯示裝置，係具備：具有夾在陽極與陰極間之元件構造的有機電場發光元件、及設有將對應於每個顯示像素之顯示訊號供給上述有機電場發光元件用之主動元件之主動矩陣驅動基板，以及與該主動矩陣驅動基板相向設置之透明密封基板，並且上述有機電場發光元件係配置於上述主動矩陣驅動基板與上述密封基板之間，以及以上述陰極及上述陽極中設置於上述密封基板側之電極作為透明電極之頂部發光型有機電場發光顯示裝置；其特徵為：上述有機電場發光元件具備上述陰極、上述陽極、配置於上述陰極與上述陽極間之中間單元、配置於上述陰極與上述中間單元間之第1發光單元、配置於上述陽極與上述中間單元間之第2發光單元及配置於上述陽極與上述第2發光單元間之電洞注入單元，於上述中間單元設置為了從鄰接陰極側之鄰接層 拔除電子之電子拔除層，上述電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與上述鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，上述中間單元將經由上述電子拔除層將電子從上述鄰接層拔除所產生之電洞供給上述第1發光單元，同時將拔除之電子供給上述第2發光單元，上述電洞注入單元係由芳基胺系電洞輸送性材料組成之電洞注入層、及配置於該電洞注入層與上述陽極間之電洞注入促進層所構成，上述電洞注入促進層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(X)|為上述陽極功函數之絕對值|WF(Y)|與上述電洞注入層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(Z)|存在著|WF(Y)|<|HOMO(X)|<|HOMO(Z)|之關係。
  33. 一種有機電場發光元件，其特徵為：具備陰極、陽極、配置於上述陰極與上述陽極間之發光單元、配置於上述陽極與上述發光單元間之電洞注入單元，上述電洞注入單元具有設置於上述陽極側之第1電子拔除層及設置於上述陰極側且鄰接上述第1電子拔除層之由電洞輸送性材料構成之第1鄰接層。
  34. 如申請專利範圍第33項之有機電場發光元件，其中，上述第1電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A1)|與上述第1鄰接層之最高被占分 子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B1)|存在著|HOMO(B1)|-|LUMO(A1)|≦1.5eV之關係。
  35. 如申請專利範圍第33項之有機電場發光元件，其中，上述發光單元具有設置於陰極側之第1發光單元及設置於陽極側之第2發光單元，且該二者之間夾有中間單元，於上述中間單元設置為了從鄰接陰極側之第2鄰接層拔除電子之第2電子拔除層，上述第2電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A2)|與上述第2鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B2)|存在著|HOMO(B2)|-|LUMO(A2)|≦1.5eV之關係，上述中間單元將經由上述第2電子拔除層將電子從上述第2鄰接層拔除所產生之電洞供給上述第1發光單元，同時將拔除之電子供給上述第2發光單元者。
  36. 如申請專利範圍第35項之有機電場發光元件，其中，於鄰接上述電子第2電子拔除層之陽極側設置電子注入層，上述第2電子注入層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(C)|或功函數之絕對值|WF(C)|小於|LUMO(A2)|，上述中間單元係將上述第2電子拔除層拔除之電子經由上述電子注入層供給上述第2發光單元者。
  37. 如申請專利範圍第36項之有機電場發光元件，其中，在上述電子注入層與上述第2發光單元間之上述中間 單元內設置電子輸送層，上述電子輸送層之最低空分子軌道之能階的絕對值|LUMO(D)|小於|LUMO(C)|或|WF(C)|，上述中間單元係將上述第2電子拔除層拔除之電子經由上述電子注入層及上述電子輸送層供給上述第2發光單元者。
  38. 如申請專利範圍第33項之有機電場發光元件，其中，上述第1電子拔除層及/或第2電子拔除層係由以下所示構造式表示之吡衍生物所形成者 (此處，Ar表示芳基，R表示氫原子、碳原子數1至10之烷基、烷氧基、二烷胺基或氟、氯、溴、碘或氰基)。
  39. 如申請專利範圍第33項之有機電場發光元件，其中，上述第1電子拔除層及/或第2電子拔除層係由以下所示構造式表示之六氮雜聯伸三苯衍生物所形成者 (此處，R表示氫原子、碳原子數1至10之烷基、烷氧基、二烷胺基或氟、氯、溴、碘或氰基)。
  40. 一種有機電場發光元件，其特徵為：具備陰極、陽極、配置於上述陰極與上述陽極間之複數個發光單元、以及配置於上述發光單元間之中間單元，上述中間單元具有設置於陽極側之電子輸送層、及設置於陰極側之電子拔除層，上述電子拔除層係從鄰接於上述電子拔除層之陰極側的鄰接層拔除電子之層，上述電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與上述鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，上述中間單元將經由上述電子拔除層將電子從上述鄰接層拔除所產生之電洞供給陰極側之發光單元，同時將拔除之電子經由上述電子輸送層供給陽極側之發光單元的有機電場發光元件，於上述陰極與最接近上述陰極之上述發光單元間 亦設置電子輸送層，且將各電子輸送層之膜厚設定成隨著遠離上述陰極而變厚且在40nm以下者。
  41. 如申請專利範圍第40項之有機電場發光元件，其中，於上述陽極及最接近上述陽極之上述發光單元間設置電洞注入層，該電洞注入層及各電子拔除層之膜厚設定成隨著遠離上述陽極而變厚且在100nm以下者。
  42. 一種有機電場發光元件，其特徵為：具備陰極、陽極、配置於上述陰極與上述陽極間之複數個發光單元、及配置於上述發光單元間之中間單元，上述中間單元具有設置於陽極側之電子輸送層、及設置於陰極側之電子拔除層，上述電子拔除層係將電子從鄰接於上述電子拔除層之陰極側之鄰接層拔除之層，上述電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與上述鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，上述中間單元將經由上述電子拔除層將電子從上述鄰接層拔除所產生之電洞供給陰極側之發光單元，同時將拔除之電子經由上述電子輸送層供給陽極側之發光單元，於上述陽極及最接近上述陽極之上述發光單元間設置電洞注入層，該電洞注入層與各電子拔除層之膜厚設定成隨著遠離上述陽極而變厚且為100nm以下。
  43. 如申請專利範圍第40項之有機電場發光元件，其中，鄰接上述電子拔除層之陽極側設置電子注入層，上述 電子注入層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(C)|或功函數之絕對值|WF(C)|小於|LUMO(A)|、且上述電子輸送層之最低空分子軌道之能階的絕對值|LUMO(D)|小於|LUMO(C)|或|WF(C)|，上述中間單元係將上述電子拔除層拔除之電子經由上述電子注入層及上述電子輸送層供給上述發光單元者。
  44. 一種有機電場發光顯示裝置，係具備：具有夾在陽極與陰極間之元件構造的有機電場發光元件、及設有將對應於每個顯示像素之顯示訊號供給上述有機電場發光元件之主動元件的主動矩陣驅動基板，並且上述有機電場發光元件係配置於上述主動矩陣驅動基板上，以及以上述陰極及上述陽極中設於上述基板側之電極作為透明電極之底部發光型有機電場發光顯示裝置；其特徵為：上述有機電場發光元件具備上述陰極、上述陽極、配置於上述陰極與上述陽極間之複數個發光單元、以及配置於上述發光單元間之中間單元，上述中間單元具有設置於陽極側之電子輸送層及設置於陰極側之電子拔除層，上述電子拔除層係將電子從鄰接上述電子拔除層陰極側之鄰接層拔除之層，上述電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與上述鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，上述中間單元將經由上述 電子拔除層從上述鄰接層將電子拔除所產生之電洞供給陰極側之發光單元，同時將拔除之電子經由上述電子輸送層供給陽極側之發光單元，於上述陽極及最接近上述陽極之上述發光單元間設置電洞注入層，該電洞注入層及各電子拔除層之膜厚設定成隨著遠離上述陽極而變厚且為100nm以下。
  45. 一種有機電場發光顯示裝置，係具備：具有夾在陽極與陰極間之元件構造的有機電場發光元件、及設有將對應於每個顯示像素之顯示訊號供給上述有機電場發光元件用之主動元件的主動矩陣驅動基板、及與該主動矩陣驅動基板相向設置之透明密封基板，並且上述有機電場發光元件係配置於上述主動矩陣驅動基板與上述密封基板之間，以及以上述陰極及上述陽極中設置於上述密封基板側之電極作為透明電極之頂部發光型有機電場發光顯示裝置；其特徵為：上述有機電場發光元件具備上述陰極、上述陽極、配置於上述陰極與上述陽極間之複數發光單元、以及配置於上述發光單元間之中間單元，上述中間單元具有設置於陽極側之電子輸送層及設置於陰極側之電子拔除層，上述電子拔除層係將電子從鄰接上述電子拔除層之陰極側之鄰接層拔除之層，上述電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與上述鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)| -|LUMO(A)|≦1.5eV之關係，上述中間單元將經由上述電子拔除層從上述鄰接層拔除電子所產生之電洞供給陰極側之發光單元，同時將拔除之電子經由上述電子輸送層供給陽極側之發光單元，於上述陽極與最接近上述陽極之上述發光單元間設置電洞注入層，該電洞注入層及各電子拔除層之膜厚設定成隨著遠離上述陽極而變厚且為100nm以下。
  46. 一種有機電場發光元件，其特徵為：具備陰極、陽極、配置於上述陰極與上述陽極間之複數個發光單元、以及配置於上述發光單元間之中間單元，上述中間單元具有設置於陽極側之電子輸送層、及設置於陰極側之電子拔除層，上述電子拔除層係將電子從鄰接於上述電子拔除層之陰極側的鄰接層拔除之層，上述電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與上述鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦2.0eV之關係，上述中間單元將經由上述電子拔除層將電子從上述鄰接層拔除所產生之電洞供給陰極側之發光單元，同時將拔除之電子經由上述電子輸送層供給陽極側，最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(C)|存在著|HOMO(B)|>|LUMO(C)|>|LUMO(A)|之關係之電子拔除促進材料係摻雜於上述電子拔除層。
  47. 一種有機電場發光元件，其特徵為：具備陰極、陽極、配置於上述陰極與上述陽極間之複數個發光單元、以及配置於上述發光單元間之中間單元，上述中間單元具有設置於陽極側之電子輸送層、及設置於陰極側之電子拔除層，上述電子拔除層係將電子從鄰接於上述電子拔除層之陰極側的鄰接層拔除之層，上述電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與上述鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦2.0eV之關係，上述中間單元係由上述電子拔除層從上述鄰接層將電子拔除而產生之電洞供給陰極側之發光單元，同時將拔除之電子藉由上述電子輸送層供給陽極側之發光單元之有機電場發光元件，最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(C)|存在著|HOMO(B)|>|LUMO(C)|>|LUMO(A)|之關係之電子拔除促進材料所構成之電子拔除促進層設置於上述電子拔除層與上述鄰接層之間。
  48. 一種有機電場發光元件，其特徵為：具備陰極、陽極、配置於上述陰極與上述陽極間之複數個發光單元、配置於上述發光單元間之中間單元，上述中間單元具有設置於陽極側之電子輸送層、及設置於陰極側之電子拔除層，上述電子拔除層係將 電子從鄰接於上述電子拔除層之陰極側的鄰接層拔除之層，上述電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與上述鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦2.0eV之關係，上述中間單元將經由上述電子拔除層將電子從上述鄰接層拔除所產生之電洞供給陰極側之發光單元，同時將拔除之電子經由上述電子輸送層供給陽極側之發光單元，最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(D)|對於上述電子輸送層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(E)|及|LUMO(A)|存在著|LUMO(A)|>|LUMO(D)|>|LUMO(E)|之關係之電子注入有機材料摻雜於上述電子輸送層及/或上述電子拔除層。
  49. 一種有機電場發光元件，其特徵為：具備陰極、陽極、配置於上述陰極與上述陽極間之複數個發光單元、以及配置於上述發光單元間之中間單元，上述中間單元具有設置於陽極側之電子輸送層、及設置於陰極側之電子拔除層，上述電子拔除層係將電子從鄰接於上述電子拔除層之陰極側的鄰接層拔除之層，上述電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(A)|與上述鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦2.0eV之關係，上述中間單 元將經由上述電子拔除層將電子從上述鄰接層拔除所產生之電洞供給陰極側之發光單元，同時將拔除之電子經由上述電子輸送層供給陽極側之發光單元，最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(D)|對於上述電子輸送層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(E)|及|LUMO(A)|存在著|LUMO(A)|>|LUMO(D)|>|LUMO(E)|之關係之電子注入有機材料所構成之電子注入有機材料層設置於上述電子拔除層與上述電子輸送層之間。
  50. 如申請專利範圍第46項之有機電場發光元件，其中，由選自鹼金屬、鹼土金屬及該等之氧化物中之至少一種所構成之電子注入層係設置在上述電子拔除層與上述電子輸送層之間。
  51. 如申請專利範圍第49項之有機電場發光元件，其中，由選自鹼金屬、鹼土金屬及該等之氧化物中之至少一種所構成之電子注入層係設置在上述電子拔除層與上述電子注入有機材料層之間。
  52. 一種有機電場發光元件，其特徵為：具備陰極、陽極、配置於上述陰極與上述陽極間之複數個發光單元、及配置於上述發光單元間之中間單元，上述中間單元具有設置於陽極側之電子輸送層及設置於陰極側之電子拔除層，上述電子拔除層係將電子從鄰接於上述電子拔除層之陰極側的鄰接層拔除之層，上述電子拔除層之最低空分子軌道(LUMO)之能階 的絕對值|LUMO(A)|與上述鄰接層之最高被占分子軌道(HOMO)之能階的絕對值|HOMO(B)|存在著|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≦2.0eV之關係，上述中間單元將經由上述電子拔除層將電子從上述鄰接層拔除所產生之電洞供給陰極側之發光單元，同時將拔除之電子經由上述電子輸送層供給陽極側之發光單元之有機電場發光元件，由選自鹼金屬、鹼土金屬及該等之氧化物中之至少一種構成之電子注入層設置在上述電子拔除層與上述電子輸送層之間，最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(D)|對於上述電子輸送層之最低空分子軌道(LUMO)之能階的絕對值|LUMO(E)|及|LUMO(A)|存在著|LUMO(A)|>|LUMO(D)|>|LUMO(E)|關係之電子注入有機材料或上述電子拔除層之材料摻雜於上述電子注入層。
  53. 如申請專利範圍第46項之有機電場發光元件，其中，上述電子拔除層係由以下所示構造式表示之吡衍生物所形成 (此處，Ar表示芳基，R表示氫原子、碳原子數1至10之烷基、烷氧基、二烷胺基或氟、氯、溴、碘或氰基)。
  54. 如申請專利範圍第46項之有機電場發光元件，其中，上述電子拔除層係由以下所示構造式表示之六氮雜聯伸三苯衍生物所形成者 (此處，R表示氫原子、碳原子數1至10之烷基、烷氧基、二烷胺基或氟、氯、溴、碘或氰基)。
  55. 一種有機電場發光顯示裝置，係具備：具有夾在陽極與陰極間之元件構造的有機電場發光元件、及設有將對應於每個顯示像素之顯示訊號供給有機電場發光元 件用之主動元件的主動矩陣驅動基板，並且上述有機電場發光元件係配置於上述主動矩陣驅動基板上，以及以上述陰極及上述陽極中設置於上述基板側之電極作為透明電極之底部發光型有機電場發光顯示裝置；其特徵為：上述有機電場發光元件係申請專利範圍第46項之有機電場發光元件。
  56. 一種有機電場發光顯示裝置，係具備：具有夾在陽極與陰極間之元件構造的有機電場發光元件、及設有將對應於每個顯示像素之顯示訊號供給上述有機電場發光元件用之主動元件的主動矩陣驅動基板、及與該主動矩陣驅動基板相向設置之透明密封基板，並且上述有機電場發光元件係配置於上述主動矩陣驅動基板與上述密封基板之間，以及以上述陰極及上述陽極中設置於上述密封基板側之電極作為透明電極之頂部發光型有機電場發光顯示裝置；其特徵為：上述有機電場發光元件係申請專利範圍第46項之有機電場發光元件。
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