CN1744786A - 有机电致发光元件和有机电致发光显示装置 - Google Patents

有机电致发光元件和有机电致发光显示装置 Download PDF

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Abstract

一种有机电致发光元件，其特征在于，具有：阴极、阳极、配置在阴极和阳极之间的中间单元、配置在阴极和中间单元之间的第一发光单元、配置在阳极和中间单元之间的第二发光单元，在中间单元上设有用于从邻接阴极一侧的邻接层引出电子的电子引出层，电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|－|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，中间单元把通过从基于电子引出层的邻接层引出电子而产生的空穴提供给第一发光单元，并把所引出的电子提供给第二发光单元。

Description

有机电致发光元件和有机电致发光显示装置
技术领域
本发明是涉及有机电致发光元件和有机电致发光显示装置的发明。
背景技术
有机电致发光元件(有机EL元件)从应用于显示器和照明的观点正在进行积极地开发。有机EL元件的驱动原理如下。也就是从阳极和阴极分别注入空穴和电子，它们在有机薄膜中输送，在发光层再结合，产生激发状态，得到从此激发状态产生的发光。为了提高发光效率，必须使空穴和电子有效地注入，在有机薄膜中输送。可是有机EL元件内的载流子的移动由于受到电极和有机薄膜之间的能量壁垒和有机薄膜内的载流子迁移率低的限制，提高发光效率也是有限度的。
另一方面作为使发光效率提高的另外的方法，可以列举出把多个发光层层叠的方法。例如通过以把有补色关系的橙色发光层和蓝色发光层直接接触的方式进行层叠，有时可以得到比一层的情况下高的发光效率。例如在蓝色发光层的发光效率为10cd/A，橙色发光层的发光效率为8cd/A的情况下，把它们层叠后成为白色发光元件的情况下，可以得到15cd/A的发光效率。
可是在以把三层以上的发光层分别直接接触的方式进行层叠的情况下，不能使发光效率提高。这是因为电子和空穴的再结合区域的扩展是有限度的，再结合区域不能跨越三层以上。
在2004年春季第51届有关应用物理学联合演讲会演讲稿集No.3 1464页演讲编号28p-ZQ-14“具有双绝缘层的载流子再结合型有机EL元件”中，报告了通过V2O5、ITO等的无机半导体层，把二个发光单元进行层叠，在无机半导体层的内部产生载流子，把载流子提供给二个发光层的方法。此方法是利用含在无机半导体层中的载流子的方法，为了产生载流子必须施加高的电压。因此驱动电压变高，是不适合用于便携式仪器等的低电压驱动的情况的。
在特开2003-272860号公报、特开2003-264085号公报、特开平11-329748号公报、特开2004-39617号公报中，也提出了通过电荷生成层把多个发光单元进行层叠的有机EL元件，但是必须用高的电压驱动，不是能够得到高的发光效率的方法。
发明内容
本发明的目的是提供在至少具有二个发光单元的有机EL元件中，可以用低电压驱动、而且发光效率高、可以显示所希望的发光色的有机EL元件和有机EL显示装置。
<第1方案>
基于本发明第1方案的有机EL元件，其特征在于，具有：阴极、阳极、配置在阴极和阳极之间的中间单元、配置在阴极和上述中间单元之间的第一发光单元、配置在阳极和上述中间单元之间的第二发光单元，在中间单元上设有用于从邻接阴极一侧的邻接层引出电子的电子引出层，电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，中间单元把利用从基于电子引出层的邻接层引出电子而产生的空穴提供给第一发光单元，并把所引出的电子提供给第二发光单元。
下面有针对本发明的各个方案的共同的事项，作为“本发明”进行说明的情况。
根据本发明，在第一发光单元在第二发光单元之间设置中间单元，在中间单元上设置电子引出层。在电子引出层的阴极一侧设置邻接层。邻接层的HOMO的能级的绝对值|HOMO(B)|和电子引出层的LUMO的能级的绝对值|LUMO(A)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系。也就是电子引出层的LUMO的能级为接近邻接层的HOMO的能级的值。因此电子引出层可以从邻接层引出电子。利用从此邻接层引出电子，在邻接层中产生空穴。在邻接层设置在第一发光单元内的情况下，在第一发光单元中产生空穴。此外在邻接层设置在电子引出层和第一发光单元之间的情况下，也就是设置在中间单元内的情况下，在邻接层中产生的空穴被提供给第一发光单元。提供给第一发光单元的空穴与来自阴极的电子再结合，因此第一发光单元发光。
另一方面从电子引出层引出的电子被提供给第二发光单元，与从阳极提供的空穴再结合，因此第二发光单元发光。
因此根据本发明，可以分别在第一发光单元和第二发光单元中形成再结合区域，因此可以使第一发光单元和第二发光单元分别单独发光。
在本发明中由于电子引出层从邻接层引出电子，电子引出层的LUMO的能级优选的是，与邻接层的LUMO的能级相比更靠近邻接层的HOMO的能级。也就是优选邻接层的LUMO的能级的绝对值|LUMO(B)|满足以下关系。
|HOMO(B)|-|LUMO(A)|＜|LUMO(A)|-|LUMO(B)|
此外作为电子引出层使用的材料的LUMO的能级的绝对值由于一般比邻接层的HOMO的能级的绝对值小，这种情况下各自的能级的绝对值可以用下面的关系式表示。
0eV＜|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV
本发明中的第一发光单元和第二发光单元可以是分别由单一的发光层形成，也可以以多个发光层直接接触的方式进行层叠而构成。可是在本发明具有第一发光层和第二发光层分别以二个发光层直接接触的方式进行层叠的结构的情况下，特别有用。也就是在这种情况下，如使第一发光单元和第二发光单元直接进行层叠，成为把四个发光层直接层叠的结构，如上所述，由于电子和空穴的再结合区域的扩展是有限度的，再结合区域不跨越四个发光层。因此在四个发光层的厚度方向的一个部位发生再结合，不能得到高的发光效率。此外由于在与第一发光单元和第二发光单元各自单独发光的情况的再结合区域不同的区域进行再结合，发出与第一发光单元和第二发光单元的发光色不同色的光。
按照本发明通过在第一发光单元和第二发光单元之间设置中间单元，可以分别在第一发光单元和第二发光单元中进行再结合。也就是第一发光单元和第二发光单元可以分别形成再结合区域，第一发光单元和第二发光单元可以分别单独发光。因此可以得到高的发光效率，同时可以发出与第一发光单元和第二发光单元的发光色相同的光色。
在本发明中，优选的是邻接层包括空穴输送性材料，更优选的是由芳基胺类空穴输送性材料构成。
在本发明中，邻接层可以设置在第一发光单元内。在第一发光单元内在位于中间单元一侧的发光层的主材料是作为邻接层使用的空穴输送性材料的情况下，可以把第一发光单元内的中间单元一侧的发光层作为邻接层。
此外在本发明中，邻接层也可以设置在中间单元内。在第一发光单元内的中间单元一侧的发光层的主材料不是作为邻接层使用的空穴输送性材料的情况下，由于有时不能发挥作为邻接层的功能，在这种情况下，在中间单元内可以设置邻接层。这种情况下，邻接层被配置在电子引出层和第一发光单元之间。
在本发明中，电子引出层如果是LUMO的能级的绝对值比邻接层HOMO的能级的绝对值小1.5eV的话，就可以没有限制地使用。作为具体的例子例如由用以下所示的结构式表示的吡嗪衍生物制成。
[化1]
Figure A20051008880300301
(其中Ar表示芳基，R表示氢、碳数1～10的烷基、烷氧基、二烷基胺基(dialkylamine)、或表示F、Cl、Br、I或CN)
在本发明中更优选的是可以由用以下所示的结构式表示的六氮杂三苯并苯(Hexaazatriphenylene)衍生物形成电子引出层。
[化2]
Figure A20051008880300311
(其中R表示氢、碳数1～10的烷基、烷氧基、二烷基胺基、或表示F、Cl、Br、I或CN)
在按照本发明的优选的实施方式中，第一发光单元和第二发光单元实际上是发出同一色光的单元。这种情况下，优选的是实际上用相同材料、相同结构的方式制成。
构成本发明中的第一发光单元和第二发光单元的发光层优选的是由主材料和掺杂剂材料形成的。根据需要也可以含有载流子输送性的第二掺杂剂材料。作为掺杂剂材料可以是单重态发光材料，也可以是三重态发光材料(磷光发光材料)。
在本发明中，优选的是在电子引出层和第二发光单元之间设置电子注入层。在电子注入层由金属锂制成的情况下，它的厚度优选的是0.3～0.9nm的范围内。通过使由金属锂构成的电子注入层的厚度在这样的范围内，可以延长元件的寿命，而且可以使驱动电压降低。更优选的是电子注入层的厚度为0.6～0.9nm的范围内。
此外优选的是在电子注入层和第二发光单元之间设置电子输送层。电子输送层在有机EL元件中作为电子输送材料，可以由一般使用的材料制成。
按照本发明的第1方案的底发射型的有机电致发光显示装置具有：有机电致发光元件，它具有夹在阳极和阴极之间的元件结构；有源矩阵驱动基板，设置有用于把对应于每个显示像素的显示信号提供给有机电致发光元件的有源元件，是把有机电致发光元件配置在有源矩阵驱动基板上、把阴极和阳极中设置在基板一侧的电极作为透明电极的底发射型的有机电致发光显示装置，其特征在于，有机电致发光元件具有：阴极、阳极、配置在阴极和阳极之间的中间单元、配置在阴极和上述中间单元之间的第一发光单元、配置在阳极和上述中间单元之间的第二发光单元，在中间单元上设置从邻接阴极一侧的邻接层引出电子的电子引出层，电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，中间单元把利用从基于电子引出层的邻接层引出电子而产生的空穴提供给第一发光单元，并把所引出的电子提供给第二发光单元。
在有机电致发光元件是发白色光的元件的情况下，优选的是在有源矩阵驱动基板和有机电致发光元件之间配置滤色片。
按照本发明的第1方案的顶发射型的有机电致发光显示装置具有：有机电致发光元件，它具有夹在阳极和阴极之间的元件结构；有源矩阵驱动基板，设置有用于把对应于每个显示像素的显示信号提供给有机电致发光元件的有源元件；和透明的密封基板，它与该有源矩阵驱动基板相面对设置，是把有机电致发光元件配置在有源矩阵驱动基板和密封基板之间、把阴极和阳极中设在密封基板一侧的电极作成透明电极的顶发射型有机电致发光显示装置，其特征在于，有机电致发光元件具有：阴极、阳极、配置在阴极和阳极之间的中间单元、配置在阴极和上述中间单元之间的第一发光单元、配置在阳极和上述中间单元之间的第二发光单元，在中间单元上设置从邻接阴极一侧的邻接层引出电子的电子引出层，电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，中间单元把利用从基于电子引出层的邻接层引出电子而产生的空穴提供给第一发光单元，并把所引出的电子提供给第二发光单元。
在有机电致发光元件是发白色光的元件的情况下，优选的是在密封基板和有机电致发光元件之间配置滤色片。
在本发明的顶发射型有机电致发光显示装置中，用有机电致发光元件发出的光从与设置有源矩阵的一侧相反一侧的密封基板射出。一般有源矩阵基板是多层层叠形成的，此外每个像素上设置的薄膜晶体管等的有源元件为了不使光透过，在底发射型的情况下，因存在有多层和薄膜晶体管等的有源元件，射出的光衰减，但是如果是顶发射型的话，不受到这样的有源矩阵电路的影响，可以发射出光。特别是本发明的有机电致发光元件由于是具有多个发光单元的元件，在顶发射型的情况下，由于与底发射型相比，发出的光通过的膜数变少，可以提高用于控制因光的干涉造成的出射光的衰减或出射光的视场角的衰减的设计的自由度。
本发明的有机EL元件和有机EL显示装置是至少有二个发光单元的有机EL元件、用低电压可以驱动、而且发光效率高的有机EL元件和有机EL显示装置。
<第2方案>
基于本发明第2方案的有机EL元件，其特征在于，具有：阴极；阳极；配置在阴极和阳极之间的中间单元；配置在阴极和中间单元之间的第一发光单元；配置在阳极和上述中间单元之间的、发出与第一发光单元实质上不同的颜色光的第二发光单元。在中间单元上设有用于从邻接阴极一侧的邻接层引出电子的电子引出层，电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，中间单元把利用从基于电子引出层的邻接层引出电子而产生的空穴提供给第一发光单元，并把所引出的电子提供给第二发光单元。
根据本发明的第2方案，通过在第一发光单元和第二发光单元之间设置中间单元，可以分别在第一发光单元和第二发光单元中进行再结合。也就是可以分别在第一发光单元和第二发光单元形成再结合区域，可以分别使第一发光单元和第二发光单元单独发光。这样可以得到高的发光效率，同时可以发出把第一发光单元和第二发光单元各自的发光色合成后的颜色的光。
在本发明中，中间单元内的电子注入层优选的是例如由Li和Cs等的碱金属、Li2O等的碱金属氧化物、碱土类金属、碱土类金属氧化物等制成。
按照本发明的第2方案的底发射型的有机电致发光显示装置具有：有机电致发光元件，它具有夹在阳极和阴极之间的元件结构；和有源矩阵驱动基板，设置有用于把对应于每个显示像素的显示信号提供给有机电致发光元件的有源元件，是把有机电致发光元件配置在有源矩阵驱动基板上、把阴极和阳极中设在基板一侧的电极作成透明电极的底发射型有机电致发光显示装置，其特征在于，有机电致发光元件具有：阴极；阳极；配置在阴极和阳极之间的中间单元；配置在阴极和中间单元之间的第一发光单元；配置在阳极和上述中间单元之间的、发出与第一发光单元实质上不同的颜色光的第二发光单元。在中间单元上设置从邻接阴极一侧的邻接层引出电子的电子引出层，电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，中间单元把利用从基于电子引出层的邻接层引出电子而产生的空穴提供给第一发光单元，并把所引出的电子提供给第二发光单元。
按照本发明的第2方案的顶发射型的有机电致发光显示装置具有：有机电致发光元件，它具有夹在阳极和阴极之间的元件结构；有源矩阵驱动基板，设置有用于把对应于每个显示像素的显示信号提供给有机电致发光元件的有源元件；和透明的密封基板，它与该有源矩阵驱动基板相面对设置，是把有机电致发光元件配置在有源矩阵驱动基板和密封基板之间、把阴极和阳极中设在密封基板一侧的电极作成透明电极的顶发射型有机电致发光显示装置，其特征在于，有机电致发光元件具有：阴极；阳极；配置在阴极和阳极之间的中间单元；配置在阴极和中间单元之间的第一发光单元；配置在阳极和上述中间单元之间的、发出与第一发光单元实质上不同的颜色光的第二发光单元。在中间单元上设置从邻接阴极一侧的邻接层引出电子的电子引出层，电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，中间单元把利用从基于电子引出层的邻接层引出电子而产生的空穴提供给第一发光单元，并把所引出的电子提供给第二发光单元。
本发明的第2方案的有机EL元件和有机EL显示装置是具有实际发出不同颜色光的至少二个发光单元的有机EL元件、用低电压可以驱动、而且发光效率高的有机EL元件和有机EL显示装置。
<第3方案>
基于本发明第3方案的有机EL元件，其特征在于，具有：阴极、阳极、配置在阴极和阳极之间的中间单元、配置在阴极和上述中间单元之间的第一发光单元、配置在阳极和上述中间单元之间的发出颜色光的第二发光单元，在中间单元上设有用于从邻接阴极一侧的邻接层引出电子的电子引出层，电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，第一发光单元的位于中间单元一侧的发光层含有芳基胺类空穴输送性材料，以此发光层具有邻接层的功能的方式邻接电子引出层设置，中间单元把利用从基于电子引出层的上述发光层引出电子而产生的空穴提供给第一发光单元，并把所引出的电子提供给第二发光单元。
根据本发明的第3方案，在第一发光单元和第二发光单元之间设置中间单元，在中间单元上设置电子引出层。此外第一发光单元的位于中间单元一侧的发光层含有芳基胺类空穴输送性材料，此发光层邻接电子引出层设置。因此在第3方案中，此发光层具有邻接层的功能。根据本发明的第3方案，通过使第一发光单元的位于中间单元一侧的发光层具有邻接层的功能，与在中间单元内设置邻接层的情况相比，可以降低驱动电压，可以提高发光效率。
在本发明的第3方案中，在第一发光单元的位于中间单元一侧的发光层中含有芳基胺类空穴输送性材料。优选的是在此发光层中芳基胺类空穴输送性材料含50重量％以上，更优选的是含70重量％以上。优选的是此芳基胺类空穴输送性材料作为主材料含在此发光层中。
按照本发明的第3方案的底发射型的有机电致发光显示装置具有：有机电致发光元件，它具有夹在阳极和阴极之间的元件结构；和有源矩阵驱动基板，设置有用于把对应于每个显示像素的显示信号提供给有机电致发光元件的有源元件，是把有机电致发光元件配置在有源矩阵驱动基板上、把阴极和阳极中设在基板一侧的电极作成透明电极的底发射型有机电致发光显示装置，其特征在于，有机电致发光元件具有：阴极、阳极、配置在阴极和阳极之间的中间单元、配置在阴极和上述中间单元之间的第一发光单元、配置在阳极和上述中间单元之间的第二发光单元，在中间单元上设置从邻接阴极一侧的邻接层引出电子的电子引出层，电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，第一发光单元的位于中间单元一侧的发光层含有芳基胺类空穴输送性材料，以此发光层具有邻接层的功能的方式邻接电子引出层设置，中间单元把利用从基于电子引出层的发光层引出电子而产生的空穴提供给第一发光单元，并把所引出的电子提供给第二发光单元。
按照本发明的第3方案的顶发射型的有机电致发光显示装置具有：有机电致发光元件，它具有夹在阳极和阴极之间的元件结构；和有源矩阵驱动基板，设置有用于把对应于每个显示像素的显示信号提供给有机电致发光元件的有源元件；和透明的密封基板，它与该有源矩阵驱动基板相面对设置，是把有机电致发光元件配置在上述有源矩阵驱动基板和密封基板之间、把阴极和阳极中设在密封基板一侧的电极作成透明电极的顶发射型有机电致发光显示装置，其特征在于，有机电致发光元件具有：阴极、阳极、配置在阴极和阳极之间的中间单元、配置在阴极和上述中间单元之间的第一发光单元、配置在阳极和上述中间单元之间的第二发光单元。在中间单元上设置从邻接阴极一侧的邻接层引出电子的电子引出层，电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，第一发光单元的位于中间单元一侧的发光层含有芳基胺类空穴输送性材料，以此发光层具有邻接层的功能的方式邻接电子引出层设置，中间单元把利用从基于电子引出层的发光层引出电子而产生的空穴提供给第一发光单元，并把所引出的电子提供给第二发光单元。
本发明的第3方案的有机EL元件和有机EL显示装置是至少有二个发光单元的有机EL元件、用低电压可以驱动、而且发光效率高的有机EL元件和有机EL显示装置。
<第4方案>
基于本发明第4方案的有机EL元件，其特征在于，具有：阴极、阳极、配置在阴极和阳极之间的中间单元、配置在阴极和上述中间单元之间的第一发光单元、配置在阳极和上述中间单元之间的第二发光单元，在中间单元上设有用于从邻接阴极一侧的邻接层引出电子的电子引出层、和邻接在电子引出层的阳极一侧的电子注入层，电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，电子注入层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(C)|或功函数的绝对值|WF(C)|比|LUMO(A)|小，中间单元把利用从基于电子引出层的邻接层引出电子而产生的空穴提供给第一发光单元，并把所引出的电子通过电子注入层提供给第二发光单元。
在本发明的第4方案中，电子注入层的LUMO的能级的绝对值|LUMO(C)|或功函数的绝对值|WF(C)|比电子引出层的LUMO的能级的绝对值|LUMO(A)|小。这样从电子引出层引出的电子向电子注入层移动，从电子注入层向第二发光单元提供。
在本发明中，电子引出层的厚度优选的是8～100nm的范围内。通过定在这样的范围内，可以作成寿命特性和发光效率优良的有机电致发光元件。如电子引出层的厚度小于8nm，有时降低寿命特性和发光效率。此外如电子层的厚度超过100nm，降低寿命特性和发光效率，有时还会产生黑点。更优选的是电子引出层的厚度在10～80nm的范围内，特别优选的是在10～30nm的范围内。
按照本发明的第4方案的底发射型的有机电致发光显示装置具有：有机电致发光元件，它具有夹在阳极和阴极之间的元件结构；和有源矩阵驱动基板，设置有用于把对应于每个显示像素的显示信号提供给有机电致发光元件的有源元件，是把有机电致发光元件配置在有源矩阵驱动基板上、把阴极和阳极中设在基板一侧的电极作成透明电极的底发射型有机电致发光显示装置，其特征在于，有机电致发光元件具有：阴极、阳极、配置在阴极和阳极之间的中间单元、配置在阴极和上述中间单元之间的第一发光单元、配置在阳极和上述中间单元之间的第二发光单元，在中间单元上设置从邻接阴极一侧的邻接层引出电子的电子引出层、和邻接在电子引出层的阳极一侧的电子注入层，电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，电子注入层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(C)|或功函数的绝对值|WF(C)|比|LUMO(A)|小，中间单元把利用从基于电子引出层的邻接层引出电子而产生的空穴提供给第一发光单元，并把所引出的电子通过电子注入层提供给第二发光单元。
按照本发明的第4方案的顶发射型的有机电致发光显示装置具有：有机电致发光元件，它具有夹在阳极和阴极之间的元件结构；和有源矩阵驱动基板，设置有用于把对应于每个显示像素的显示信号提供给有机电致发光元件的有源元件；和透明的密封基板，它与该有源矩阵驱动基板相面对设置，是把有机电致发光元件配置在有源矩阵驱动基板和密封基板之间、把阴极和阳极中设在密封基板一侧的电极作成透明电极的顶发射型有机电致发光显示装置，其特征在于，有机电致发光元件具有：阴极、阳极、配置在阴极和阳极之间的中间单元、配置在阴极和上述中间单元之间的第一发光单元、配置在阳极和上述中间单元之间的第二发光单元。在中间单元上设置从邻接阴极一侧的邻接层引出电子的电子引出层、和邻接在电子引出层的阳极一侧的电子注入层，电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，电子注入层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(C)|或功函数的绝对值|WF(C)|比|LUMO(A)|小，中间单元把利用从基于电子引出层的邻接层引出电子而产生的空穴提供给第一发光单元，并把所引出的电子通过电子注入层提供给第二发光单元。
本发明的第4方案的有机EL元件和有机EL显示装置是至少有二个发光单元的有机EL元件、用低电压可以驱动、而且发光效率高的有机EL元件和有机EL显示装置。
<第5方案>
基于本发明第5方案的有机EL元件，其特征在于，是如下的一种有机电致发光元件，具有：阴极、阳极、配置在阴极和阳极之间的中间单元、配置在阴极和上述中间单元之间的第一发光单元、配置在阳极和上述中间单元之间的第二发光单元、配置在阳极和第二发光单元之间的空穴注入单元，在中间单元上设有用于从邻接阴极一侧的邻接层引出电子的电子引出层，电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，中间单元把利用从基于电子引出层的邻接层引出电子而产生的空穴提供给第一发光单元，并把所引出的电子提供给第二发光单元，空穴注入单元由空穴注入层和空穴注入促进层构成，空穴注入层包括芳基胺类空穴输送性材料，空穴注入促进层配置在此空穴注入层和上述阳极之间。空穴注入促进层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(X)|与阳极的功函数的绝对值|WF(Y)|和空穴注入层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(Z)|存在有|WF(Y)|＜|HOMO(X)|＜|HOMO(Z)|的关系。
根据本发明第5方案，在阳极和第二发光单元之间有空穴注入单元，空穴注入单元由空穴注入层和空穴注入促进层构成，空穴注入层包括芳基胺类空穴输送性材料，空穴注入促进层配置在此空穴注入层和上述阳极之间。此外空穴注入层的HOMO的能级绝对值|HOMO(X)|与阳极的功函数的绝对值|WF(Y)|和空穴注入层的HOMO的能级绝对值|HOMO(Z)|具有|WF(Y)|＜|HOMO(X)|＜|HOMO(Z)|的关系。由于阳极、空穴注入促进层和空穴注入层具有|WF(Y)|＜|HOMO(X)|＜|HOMO(Z)|的关系，来自阳极的空穴可以有效地向空穴注入促进层和空穴注入层移动，提供给第二发光单元。
本发明的第5方案的有机EL元件具有第一发光单元和第二发光单元的至少二个发光单元、以及配置在这些发光单元之间的中间单元，在中间单元上设置用于从邻接层引出电子的电子引出层。利用从此电子引出层的邻接层引出电子，在邻接层产生空穴，此空穴被提供给第一发光单元。因此空穴被有效地提供给第一发光单元。其结果与第一发光单元相比，向第二发光单元提供的空穴不足，有时第一发光单元的发光强度和第二发光单元的发光强度的平衡恶化。
根据本发明的第5方案，由于由上述的由空穴注入层和空穴注入促进层组成的空穴注入单元设置在第二发光单元的阳极一侧，可以促进对第二发光单元的空穴的注入，可以提高第二发光单元的发光强度。因此根据本发明的第5方案，可以使第一发光单元和第二发光单元以良好的平衡状态发光，可以得到所希望的发光色。
在本发明的第5方案中，空穴注入单元的空穴注入层由芳基胺类空穴输送性材料制成。作为芳基胺类(arylamine)空穴输送性材料例如可以列举的有N，N’-二-(3-甲基苯基)-N，N’-二-(苯基)-联苯胺(TPD)和N，N’-二(萘-1-基)-N，N’-二苯基-联苯二胺(N，N’-Di(naphthalene-l-yl)-N，N’-diphenyl-benzidine)(NPB)等。
此外空穴注入单元的空穴注入促进层是它的HOMO的能级绝对值如满足上式的关系，没有特别的限制，可以使用。
按照本发明的第5方案的底发射型的有机电致发光显示装置具有：有机电致发光元件，它具有夹在阳极和阴极之间的元件结构；和有源矩阵驱动基板，设置有用于把对应于每个显示像素的显示信号提供给有机电致发光元件的有源元件，是把有机电致发光元件配置在有源矩阵驱动基板上、把阴极和阳极中设在基板一侧的电极作成透明电极的底发射型有机电致发光显示装置，其特征在于，有机电致发光元件具有：阴极、阳极、配置在阴极和阳极之间的中间单元、配置在阴极和上述中间单元之间的第一发光单元、配置在阳极和上述中间单元之间的第二发光单元、配置在阳极和第二发光单元之间的空穴注入单元，在中间单元上设置从邻接阴极一侧的邻接层引出电子的电子引出层，电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，中间单元是把利用从基于电子引出层的邻接层引出电子而产生的空穴提供给第一发光单元，并把所引出的电子提供给第二发光单元，该有机电致发光元件是，空穴注入单元由空穴注入层和空穴注入促进层构成，空穴注入层包括芳基胺类空穴输送性材料，空穴注入促进层配置在此空穴注入层和上述阳极之间。此外空穴注入促进层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(X)|与阳极的功函数的绝对值|WF(Y)|和空穴注入层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(Z)|具有|WF(Y)|＜|HOMO(X)|＜|HOMO(Z)|的关系。
按照本发明的第5方案的顶发射型的有机电致发光显示装置具有：有机电致发光元件，它具有夹在阳极和阴极之间的元件结构；和有源矩阵驱动基板，设置有用于把对应于每个显示像素的显示信号提供给有机电致发光元件的有源元件；和透明的密封基板，它与该有源矩阵驱动基板相面对设置，是把有机电致发光元件配置在有源矩阵驱动基板和密封基板之间、把阴极和阳极中设在密封基板一侧的电极作成透明电极的顶发射型有机电致发光显示装置，其特征在于，有机电致发光元件具有：阴极、阳极、配置在阴极和阳极之间的中间单元、配置在阴极和上述中间单元之间的第一发光单元、配置在阳极和上述中间单元之间的第二发光单元、配置在阳极和第二发光单元之间的空穴注入单元，在中间单元上设置从邻接阴极一侧的邻接层引出电子的电子引出层，电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，中间单元是把利用从基于电子引出层的邻接层引出电子而产生的空穴提供给第一发光单元，并把所引出的电子提供给第二发光单元，该有机电致发光元件是，空穴注入单元由空穴注入层和空穴注入促进层构成，空穴注入层包括芳基胺类空穴输送性材料，空穴注入促进层配置在此空穴注入层和上述阳极之间。此外空穴注入促进层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(X)|与阳极的功函数的绝对值|WF(Y)|和空穴注入层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(Z)|具有|WF(Y)|＜|HOMO(X)|＜|HOMO(Z)|的关系。
本发明的第5方案的有机EL元件和有机EL显示装置是至少有二个发光单元的有机EL元件、用低电压可以驱动、而且发光效率高的、显示所希望发光色的有机EL元件和有机EL显示装置。
<第6方案>
基于本发明第6方案的有机EL元件，其特征在于，是具有：阴极、阳极、配置在阴极和阳极之间的发光单元、配置在阳极和发光单元之间的空穴注入单元的有机EL元件，空穴注入单元具有设置在阳极一侧的第一电子引出层和在阴极一侧中邻接第一电子引出层设置的包括空穴输送性材料的第一邻接层。
本发明的第6方案的空穴注入单元有第一电子引出层和第一邻接层，第一电子引出层被设置在阳极一侧，第一邻接层被设置在阴极一侧，与第一电子引出层相邻。第一邻接层包括空穴输送性材料，利用在有机EL元件上施加电压，第一邻接层中的电子被第一电子引出层引出。利用此电子引出在第一邻接层中产生空穴，此空穴被提供给发光单元。在发光单元中，提供的空穴与来自阴极的电子进行再结合，发光单元发光。另一方面在被第一电子引出层被引出的电子被吸收到阳极。
如上所述在本发明中，通过第一电子引出层从第一邻接层引出电子，在第一邻接层中产生空穴，此空穴被提供给发光单元。因此根据本发明的第6方案，可以有效地把空穴从空穴注入单元提供给发光单元。因此可以降低驱动电压，提高发光效率。
在本发明的第6方案中，优选的是空穴注入单元的第一电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A1)|和第一邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B1)|存在有|HOMO(B1)|-|LUMO(A1)|≤1.5eV的关系。也就是优选的是第一电子引出层的LUMO的能级与第一邻接层的HOMO的能级接近。这样第一电子引出层容易从第一邻接层引出电子，可以在第一邻接层产生更多的空穴。因此驱动电压更低，可以进一步提高发光效率。
在本发明的第6方案中，发光单元可以是单一的发光单元，也可以是把多个发光单元组合的发光单元。在把多个发光单元组合的情况下，优选的是像上述的本发明那样把中间单元夹在中间进行组合。具体说，优选的是具有把中间单元夹在中间而设置在阴极一侧的第一发光单元和设置在阳极一侧的第二发光单元。此外优选的是在中间单元上设置有与空穴注入单元同样的电子引出层和邻接层，这样可以把空穴提供给第一发光单元。
在本发明的第6方案中，优选的是第一和第二邻接层由空穴输送性材料制成，特别是由芳基胺类空穴输送性材料构成。
在本发明的第6方案中，中间单元的第二邻接层也可以设置在第一发光单元内。特别是在第一发光单元内位于中间单元一侧的发光层的主材料是作为第二邻接层使用的空穴输送性材料的情况下，可以把第一发光单元内的中间单元一侧的发光层作为第二邻接层。
在本发明的第6方案中，第二邻接层也可以设置在中间单元内。在第一发光单元内的中间单元一侧的发光层的主材料不是作为第二邻接层使用的空穴输送性材料的情况下，由于有不能具有第二邻接层的功能的情况，所以这样的情况下，可以把第二邻接层设置在中间单元内。这种情况下，第二邻接层被配置在第二电子引出层和第一发光单元之间。
在本发明中第一和第二电子引出层例如由用上述结构式表示的吡嗪(pyrazine)衍生物制成。
在本发明中第一和第二电子引出层更优选的是由用上述结构式表示的六氮杂三苯并苯(Hexaazatriphenylene)衍生物制成第一和第二电子引出层。
按照本发明的第6方案的底发射型的有机电致发光显示装置具有：有机电致发光元件，它具有夹在阳极和阴极之间的元件结构；和有源矩阵驱动基板，设置有用于把对应于每个显示像素的显示信号提供给有机电致发光元件的有源元件，是把有机电致发光元件配置在有源矩阵驱动基板上、把阴极和阳极中设在基板一侧的电极作成透明电极的底发射型有机电致发光显示装置，其特征在于，有机电致发光元件是具有：阴极、阳极、配置在阴极和阳极之间的发光单元、配置在阳极和发光单元之间的空穴注入单元的有机电致发光元件，空穴注入单元具有设置在阳极一侧的第一电子引出层、以及在阴极一侧中邻接第一电子引出层设置的包括空穴输送性材料的第一邻接层。
按照本发明的第6方案的顶发射型的有机电致发光显示装置具有：有机电致发光元件，它具有夹在阳极和阴极之间的元件结构；和有源矩阵驱动基板，设置有用于把对应于每个显示像素的显示信号提供给有机电致发光元件的有源元件；和透明的密封基板，它与该有源矩阵驱动基板相面对设置，是把有机电致发光元件配置在有源矩阵驱动基板和密封基板之间、把阴极和阳极中设在密封基板一侧的电极作成透明电极的顶发射型有机电致发光显示装置，其特征在于，有机电致发光元件是具有：阴极、阳极、配置在阴极和阳极之间的发光单元、配置在阳极和发光单元之间的空穴注入单元的有机电致发光元件，空穴注入单元具有设置在阳极一侧的第一电子引出层、以及在阴极一侧中邻接第一电子引出层设置的包括空穴输送性材料的第一邻接层。
本发明的第6方案的有机EL元件和有机EL显示装置是用低电压可以驱动、而且发光效率高的有机EL元件和有机EL显示装置。
<第7方案>
基于本发明第7方案的有机EL元件，其特征在于，具有：阴极、阳极、配置在阴极和阳极之间的多个发光单元、配置在发光单元之间的中间单元，中间单元具有设置在阳极一侧的电子输送层和设置在阴极一侧的电子引出层，电子引出层是用于从电子引出层的邻接阴极一侧的邻接层引出电子的层，电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，中间单元是把利用从基于电子引出层的邻接层引出电子而产生的空穴提供给阴极一侧的发光单元，并把所引出的电子通过电子输送层提供给阳极一侧的发光单元的有机电致发光元件，在阴极和最靠近阴极的发光单元之间也设置电子输送层，各电子输送层的膜厚设定成随远离阴极而变厚，而且设定为在40nm以下。
在具有多个发光单元现有的有机EL元件中，在靠近阴极的发光单元中电子注入顺利进行，但是在远离阴极的发光单元中电子注入变少。因此远离阴极的发光单元中的发光强度相对变弱，存在有不能得到高的发光效率的问题。在本发明的第7方案中，使各电子输送层的膜厚设定成随远离阴极而变厚。因此远离阴极的发光单元中的电子注入增加，可以相对提高远离阴极的发光单元中的发光强度。其结果可以改善各发光单元中的发光强度的平衡，可以使作为元件整体的发光效率提高。
此外在本发明的第7方案中，各电子输送层的膜厚设定成在40nm以下。如电子输送层的膜厚超过40nm，由于电子的移动不能顺利进行，有发光强度降低的倾向。
此外在设置多个发光单元的情况下，与上述的电子注入相同，有时空穴的注入也随远离阳极，向发光单元的注入变得不充分。在中间单元中，空穴可以从电子引出层注入。因此在阳极和最靠近阳极的发光单元之间设置有空穴注入层的情况下，此空穴注入层和各电子引出层的膜厚优选的是随远离阳极而变厚。通过这样设定空穴注入层和各电子引出层的膜厚，即使在远离阳极的发光单元中，也能充分注入空穴，可以改善各发光单元中的发光强度的平衡，可以使作为元件整体的发光效率提高。
空穴注入层和各电子引出层优选的是设定成在100nm以下。如空穴注入层和各电子引出层的膜厚超过100nm，反而妨碍空穴的移动，发光强度有降低的倾向。
基于本发明的第7方案的其他方式的有机EL元件的特征在于，像上述那样，空穴注入层和各电子引出层的膜厚被设定成随远离阳极而变厚，而且设定成在100nm以下。
基于本发明第7方案的另外方式的有机EL元件，其特征在于，具有：阴极、阳极、配置在阴极和阳极之间的多个发光单元、配置在发光单元之间的中间单元，中间单元具有设置在阳极一侧的电子输送层和设置在阴极一侧的电子引出层，电子引出层是用于从电子引出层的邻接阴极一侧的邻接层引出电子的层，电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，中间单元是把利用从基于电子引出层的邻接层引出电子而产生的空穴提供给阴极一侧的发光单元，并把所引出的电子通过电子输送层提供给阳极一侧的发光单元，在该有机电致发光元件中，在阳极和最靠近阳极的发光单元之间设置空穴注入层，此空穴注入层和各电子引出层的膜厚设定成随远离阳极而变厚，而且设定为在100nm以下。
在本发明的第7方案中，在多个发光单元之间配置中间单元，通过从此中间单元提供载流子，使发光单元发光。关于中间单元的功能如上所述。
此外在本发明的第7方案中，阴极一侧和中间单元内的电子输送层可以由在有机EL元件中作为电子输送性材料一般使用的材料构成。例如可以列举的有菲绕啉(phenanthroline)衍生物、Silole衍生物(SiloleDerivatives)、***(triazole)衍生物、羟基喹啉金属络合物衍生物、噁二唑(oxadiazole)衍生物等。
按照本发明的第7方案的底发射型的有机电致发光显示装置具有：有机电致发光元件，它具有夹在阳极和阴极之间的元件结构；和有源矩阵驱动基板，设置有用于把对应于每个显示像素的显示信号提供给有机电致发光元件的有源元件，是把有机电致发光元件配置在有源矩阵驱动基板上、把阴极和阳极中设在基板一侧的电极作成透明电极的底发射型有机电致发光显示装置，其特征在于，有机电致发光元件具有：阴极、阳极、配置在阴极和阳极之间的多个发光单元、配置在发光单元之间的中间单元，中间单元具有设置在阳极一侧的电子输送层和设置在阴极一侧电子引出层，电子引出层是从电子引出层的邻接阴极一侧的邻接层引出电子的层，电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，中间单元是利用把从基于电子引出层的邻接层引出电子而产生的空穴提供给阴极一侧的发光单元，并把所引出的电子通过电子输送层提供给阳极一侧的发光单元，在该有机电致发光元件，在阴极和最靠近阴极的发光单元之间也设置有电子输送层，各电子输送层的膜厚设定成随远离阴极而变厚，而且被设定成在40nm以下。
按照本发明的第7方案的顶发射型的有机电致发光显示装置具有：有机电致发光元件，它具有夹在阳极和阴极之间的元件结构；和有源矩阵驱动基板，设置有用于把对应于每个显示像素的显示信号提供给有机电致发光元件的有源元件；和透明的密封基板，它与该有源矩阵驱动基板相面对设置，是把有机电致发光元件配置在有源矩阵驱动基板和密封基板之间、把阴极和阳极中设在密封基板一侧的电极作成透明电极的顶发射型有机电致发光显示装置，其特征在于，有机电致发光元件具有：阴极、阳极、配置在阴极和阳极之间的多个发光单元、配置在发光单元之间的中间单元，中间单元具有设置在阳极一侧的电子输送层和设置在阴极一侧电子引出层，电子引出层是从电子引出层的邻接阴极一侧的邻接层引出电子的层，电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，中间单元是利用把从基于电子引出层的邻接层引出电子而产生的空穴提供给阴极一侧的发光单元，并把所引出的电子通过电子输送层提供给阳极一侧的发光单元，在该有机电致发光元件，在阴极和最靠近阴极的发光单元之间也设置有电子输送层，各电子输送层的膜厚设定成随远离阴极而变厚，而且被设定成在40nm以下。
按照本发明的第7方案的另外方式的底发射型的有机电致发光显示装置具有：有机电致发光元件，它具有夹在阳极和阴极之间的元件结构；和有源矩阵驱动基板，设置有用于把对应于每个显示像素的显示信号提供给有机电致发光元件的有源元件，是把有机电致发光元件配置在有源矩阵驱动基板上、把阴极和阳极中设在基板一侧的电极作成透明电极的底发射型有机电致发光显示装置，其特征在于，有机电致发光元件具有：阴极、阳极、配置在阴极和阳极之间的多个发光单元、配置在发光单元之间的中间单元，中间单元具有设置在阳极一侧的电子输送层和设置在阴极一侧电子引出层，电子引出层是从电子引出层的邻接阴极一侧的邻接层引出电子的层，电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，中间单元是利用把从基于电子引出层的邻接层引出电子而产生的空穴提供给阴极一侧的发光单元，并把所引出的电子通过电子输送层提供给阳极一侧的发光单元，在该有机电致发光元件，在阳极和最靠近阳极的发光单元之间设置有空穴注入层，此空穴注入层和各电子引出层的膜厚设定成随远离阳极而变厚，而且被设定成在100nm以下。
按照本发明的第7方案的另外方式的顶发射型的有机电致发光显示装置具有：有机电致发光元件，它具有夹在阳极和阴极之间的元件结构；和有源矩阵驱动基板，设置有用于把对应于每个显示像素的显示信号提供给有机电致发光元件的有源元件；和透明的密封基板，它与该有源矩阵驱动基板相面对设置，是把有机电致发光元件配置在有源矩阵驱动基板和密封基板之间、把阴极和阳极中设在密封基板一侧的电极作成透明电极的顶发射型有机电致发光显示装置，其特征在于，有机电致发光元件具有：阴极、阳极、配置在阴极和阳极之间的多个发光单元、配置在发光单元之间的中间单元，中间单元具有设置在阳极一侧的电子输送层和设置在阴极一侧电子引出层，电子引出层是从电子引出层的邻接阴极一侧的邻接层引出电子的层，电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，中间单元是利用把从基于电子引出层的邻接层引出电子而产生的空穴提供给阴极一侧的发光单元，并把所引出的电子通过电子输送层提供给阳极一侧的发光单元，在该有机电致发光元件，在阳极和最靠近阳极的发光单元之间也设置有空穴注入层，此空穴注入层和各电子引出层的膜厚设定成随远离阳极而变厚，而且被设定成在100nm以下。
基于本发明的第7方案的有机EL元件和有机EL显示装置层叠具有多个发光单元，显示出高的发光效率。
<第8方案>
基于本发明第8-1方案的有机EL元件，其特征在于，具有：阴极、阳极、配置在阴极和阳极之间的多个发光单元、配置在发光单元之间的中间单元，中间单元具有设置在阳极一侧的电子输送层和设置在阴极一侧的电子引出层，电子引出层是用于从电子引出层的邻接阴极一侧的邻接层引出电子的层，电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤2.0eV的关系，中间单元是把利用从基于电子引出层的邻接层引出电子而产生的空穴提供给阴极一侧的发光单元，并把所引出的电子通过电子输送层提供给阳极一侧的发光单元，在该有机电致发光元件，最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(C)|有|HOMO(B)|＞|LUMO(C)|＞|LUMO(A)|关系的电子引出促进材料被掺杂于电子引出层。
基于本发明第8-2方案的有机EL元件，其特征在于，具有：阴极、阳极、配置在阴极和阳极之间的多个发光单元、配置在发光单元之间的中间单元，中间单元具有设置在阳极一侧的电子输送层和设置在阴极一侧的电子引出层，电子引出层是用于从电子引出层的邻接阴极一侧的邻接层引出电子的层，电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤2.0eV的关系，中间单元是把利用从基于电子引出层的邻接层引出电子而产生的空穴提供给阴极一侧的发光单元，并把所引出的电子通过电子输送层提供给阳极一侧的发光单元，在该有机电致发光元件，由最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(C)|有|HOMO(B)|＞|LUMO(C)|＞|LUMO(A)|关系的电子引出促进材料构成的电子引出促进层设置在电子引出层和邻接层之间。
基于本发明第8-3方案的有机EL元件，其特征在于，具有：阴极、阳极、配置在阴极和阳极之间的多个发光单元、配置在发光单元之间的中间单元，中间单元具有设置在阳极一侧的电子输送层和设置在阴极一侧的电子引出层，电子引出层是用于从电子引出层的邻接阴极一侧的邻接层引出电子的层，电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤2.0eV的关系，中间单元是把利用从基于电子引出层的邻接层引出电子而产生的空穴提供给阴极一侧的发光单元，并把所引出的电子通过电子输送层提供给阳极一侧的发光单元，在该有机电致发光元件，最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(D)|相对于电子输送层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(E)|和|LUMO(A)|存在有|LUMO(A)|＞|LUMO(D)|＞|LUMO(E)|关系的电子注入有机材料被掺杂于电子输送层和/或电子引出层。
基于本发明第8-4方案的有机EL元件，其特征在于，具有：阴极、阳极、配置在阴极和阳极之间的多个发光单元、配置在发光单元之间的中间单元，中间单元具有设置在阳极一侧的电子输送层和设置在阴极一侧的电子引出层，电子引出层是用于从电子引出层的邻接阴极一侧的邻接层引出电子的层，电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤2.0eV的关系，中间单元是把利用从基于电子引出层的邻接层引出电子而产生的空穴提供给阴极一侧的发光单元，并把所引出的电子通过电子输送层提供给阳极一侧的发光单元，在该有机电致发光元件，由最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(D)|相对于电子输送层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(E)|和|LUMO(A)|存在有|LUMO(A)|＞|LUMO(D)|＞|LUMO(E)|关系的电子注入有机材料构成的电子注入有机材料层被设置在电子引出层和电子输送层之间。
基于本发明第8-5方案的有机EL元件，其特征在于，具有：阴极、阳极、配置在阴极和阳极之间的多个发光单元、配置在发光单元之间的中间单元，中间单元具有设置在阳极一侧的电子输送层和设置在阴极一侧的电子引出层，电子引出层是用于从电子引出层的邻接阴极一侧的邻接层引出电子的层，电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤2.0eV的关系，中间单元是把利用从基于电子引出层的邻接层引出电子而产生的空穴提供给阴极一侧的发光单元，并把所引出的电子通过电子输送层提供给阳极一侧的发光单元，在该有机电致发光元件，由包括选自碱金属、碱土类金属和它们的氧化物中的至少一种的电子注入层设置在上述电子引出层和上述电子输送层之间，最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(D)|相对于电子输送层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(E)|和|LUMO(A)|存在有|LUMO(A)|＞|LUMO(D)|＞|LUMO(E)|关系的电子注入有机材料、或电子引出层的材料掺杂于电子注入层。
基于本发明的第8方案中在多个发光单元之间配置中间单元，通过从此中间单元提供载流子，使发光单元发光。对于中间单元的功能如上所述。
基于本发明的第8-1方案的有机EL元件其特征在于，在上述本发明的有机EL元件中，最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(C)|存在有|HOMO(B)|＞|LUMO(C)|＞|LUMO(A)|的关系的电子引出促进材料被掺杂于电子引出层。电子引出促进材料的LUMO的能级具有邻接层的HOMO的能级和电子引出层的LUMO的能级之间的值。因此在掺杂了这样的电子引出促进材料的电子引出层中，容易从邻接层引出电子。因此根据本发明的第8-1方案，由于电子引出层能有效地从邻接层引出电子，所以可以进一步提高发光效率。
例如前面叙述了优选的是电子引出层的|LUMO(A)|和邻接层的|HOMO(B)|的关系满足以下关系。
0≤|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV
可是在<第8方案>中，在电子引出层和邻接层之间存在具有|LUMO(C)|能量值的电子引出促进材料，此能量的绝对值的大小关系在变成|HOMO(B)|＞|LUMO(C)|＞|LUMO(A)|的情况下，可以把|HOMO(B)|和|LUMO(A)|的许用范围扩大到以下范围。
0≤|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤2.0eV
这是因为由于存在电子引出辅助材料，要经过电子引出辅助材料产生从邻接层引出电子。因此即使电子引出层的|LUMO(A)|和邻接层的|HOMO(B)|的能量差变大，也能产生充分的电子引出的效果。这种情况下，电子引出辅助材料可以作为掺杂剂使用，也可以作为一层***。
例如表8的实施例10是电子引出层HAT-CN6和邻接层CBP的组合。这种情况下HAT-CN6的|LUMO(HAT-CN6)|和CBP的|HOMO(CBP)|的差为1.5eV(参照表9)。
把此实施例10的电子引出层从HAT-CN6替换成DTN的情况下，成为
|HOMO(CBP)|-|LUMO(DTN)|＝2.0eV
其中|HOMO(CBP)|＝5.9eV、|LUMO(DTN)|＝3.9eV
于是此元件驱动电压成为45V，发光效率为8cd/A，增加电压的同时，显著降低了发光效率。所以以25％的掺杂量在DTN层掺杂作为电子引出辅助材料的4F-TCNQ。4F-TCNQ的|LUMO(4F-TCNQ)|为4.6eV。于是可以使此元件的电压降到29V，发光效率改善为22cd/A。这样例如即使|HOMO(B)|-|LUMO(A)|＝2.0eV，如存在具有中间的能量值|LUMO(C)|的电子引出辅助材料，可以使发光特性充分提高。
基于本发明的第8-2方案的有机EL元件其特征在于，在上述本发明的有机EL元件中，由最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(C)|存在有|HOMO(B)|＞|LUMO(C)|＞|LUMO(A)|的关系的电子引出促进材料构成的电子引出促进层被设置在电子引出层和邻接层之间。在本发明的第8-2的方案中，由电子引出促进材料构成的电子引出促进层被设置在电子引出层和邻接层之间。如上所述，电子引出促进材料的LUMO的能级为邻接层的HOMO的能级和电子引出层的LUMO的能级之间的值。因此与电子引出层直接接触邻接层的情况相比，能更容易地从邻接层引出电子。因此根据本发明的第8-2方案，由于可以高效率地从邻接层引出电子，所以可以进一步提高发光效率。
基于本发明的第8-3方案的有机EL元件其特征在于，在上述本发明的有机EL元件中，最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(D)|相对于电子输送层的最低空分子轨道的(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(E)|和|LUMO(A)|，存在有|LUMO(A)|＞|LUMO(D)|＞|LUMO(E)|的关系的电子注入有机材料被掺杂于电子输送层和/或电子引出层。电子注入有机材料的LUMO的能级为电子引出层的LUMO的能级和电子输送层的LUMO的能级之间的值。由于这样的电子注入有机材料被掺杂于电子输送层和/或电子引出层，可以在电子引出层和电子输送层之间设置中间的能级，这样可以促进把电子从电子引出层注入电子输送层。因此根据本发明的第8-3方案，由于可以高效率地把电子从电子引出层注入电子输送层，所以可以进一步提高发光效率。
基于本发明的第8-4方案的有机EL元件其特征在于，在上述本发明的有机EL元件中，最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(D)|相对于电子输送层的最低空分子轨道的(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(E)|和|LUMO(A)|，存在有|LUMO(A)|＞|LUMO(D)|＞|LUMO(E)|的关系的电子注入有机材料构成的电子注入有机材料层被设置在电子引出层和电子输送层之间。在第8-4方案中，由电子注入有机材料构成的电子注入有机材料层被设置在电子引出层和电子输送层之间。因此通过在电子引出层的LUMO的能级和电子输送层的LUMO的能级之间，设置具有它们之间的中间值的电子注入有机材料层的LUMO的能级，可以促进把电子从电子引出层注入电子输送层。因此根据本发明的第8-4方案，可以高效率把电子从电子引出层注入电子输送层，可以使发光效率进一步提高。
在本发明的第8-1方案～第8-3方案中，优选的是由选自碱金属、碱土类金属和它们的氧化物中的至少一种构成的电子注入层设置在电子引出层和电子输送层之间。优选的是电子注入层的LUMO的能级的绝对值|LUMO(F)|或功函数的绝对值|WF(F)|比电子引出层的LUMO的能级的绝对值|LUMO(A)|小。从电子引出层引出的电子移动到电子注入层，从电子注入层通过电子输送层提供给发光单元。
此外优选的是电子输送层的LUMO的能级的绝对值|LUMO(E)|比电子注入层的LUMO的能级的绝对值|LUMO(F)|或功函数的绝对值|WF(F)|小。移动到电子注入层的电子通过电子输送层提供给发光单元。
在本发明的第8-4方案中，优选的是上述电子注入层设置在电子引出层和电子注入有机材料层之间。利用把电子注入层设置在电子引出层和电子注入有机材料层之间，可以以更高的效率把来自电子引出层的电子提供给电子输送层。
在本发明的第8-5方案中，其特征在于，上述电子注入层被设置在电子引出层和电子输送层之间，上述电子注入有机材料或电子引出层的材料被掺杂于电子注入层。利用把电子注入有机材料或电子引出层的材料掺杂于电子注入层，可以以更高的效率把来自电子引出层的电子提供给电子输送层。掺杂了电子注入有机材料或电子引出层的材料的电子注入层可以由多层构成。例如电子注入层可以由把掺杂了电子引出层的材料的第一电子注入层配置在阴极一侧，把掺杂了电子注入有机材料的第二电子注入层配置在阳极一侧的层叠结构构成。
作为形成电子注入层的碱金属可以列举的有Li、Cs等。作为碱金属的氧化物可以列举的有Li2O等。此外作为碱土类金属可以列举的有Mg等，此外也可以用碱金属和碱土类金属的碳酸盐(例如Cs2CO3等)形成电子注入层。
本发明中的中间单元内的电子输送层可以用在有机EL元件中一般作为电子输送性材料使用的材料形成。例如可以列举的有菲绕啉衍生物、Silole衍生物(Silole Derivatives)、***衍生物、羟基喹啉金属络合物衍生物、噁二唑衍生物等。
按照本发明的第8方案的底发射型的有机电致发光显示装置具有：有机电致发光元件，它具有夹在阳极和阴极之间的元件结构；和有源矩阵驱动基板，设置有用于把对应于每个显示像素的显示信号提供给有机电致发光元件的有源元件，是把有机电致发光元件配置在有源矩阵驱动基板上、把阴极和阳极中设在基板一侧的电极作成透明电极的底发射型有机电致发光显示装置，其特征在于，有机电致发光元件是按上述本发明的第8-1方案～第8-5的任何一种方案形成的有机电致发光元件。
按照本发明的第8方案的顶发射型的有机电致发光显示装置具有：有机电致发光元件，它具有夹在阳极和阴极之间的元件结构；和有源矩阵驱动基板，设置有用于把对应于每个显示像素的显示信号提供给有机电致发光元件的有源元件；和透明的密封基板，它与该有源矩阵驱动基板相面对设置，是把有机电致发光元件配置在有源矩阵驱动基板和密封基板之间、把阴极和阳极中设在密封基板一侧的电极作成透明电极的顶发射型有机电致发光显示装置，其特征在于，有机电致发光元件是按上述本发明的第8-1方案～第8-5的任何一种方案形成的有机电致发光元件。
基于本发明的第8方案的有机EL元件和有机EL显示装置是把多个发光单元层叠，显示出高的发光效率。
根据本发明的第8-1方案和第8-2方案，电子引出促进材料被掺杂于电子引出层，或由电子引出促进材料构成的电子引出促进层被设置在电子引出层和邻接层之间。因此可以高效率进行用电子引出层从邻接层引出电子，可以进一步提高发光效率。根据本发明的第8-3方案和第8-5方案，电子注入有机材料被掺杂于电子输送层和/或电子引出层、或电子注入有机材料或电子引出层的材料被掺杂于电子注入层、或由电子注入有机材料构成的电子注入有机材料层设置在电子引出层和电子输送层之间。这样可以高效率地进行把电子从电子引出层注入电子输送层。因此可以进一步提高发光效率。
附图说明
图1为示意表示基于本发明的一个实施例的有机EL元件的断面图。
图2为表示中间单元周边的能量图解的图。
图3为表示Li2O层的膜厚和发光效率的关系的图。
图4为表示基于本发明的实施例的底发射型的有机EL显示装置的断面图。
图5为表示基于本发明的实施例的顶发射型的有机EL显示装置的断面图。
图6为示意表示基于本发明的其他实施例的有机EL元件的断面图。
图7是对于厚度不同的金属锂薄膜的Li的SIMS轮廓图。
图8是对于厚度不同的金属锂薄膜的碳的SIMS轮廓图。
图9为示意表示基于本发明的一个实施例的有机EL元件的断面图。
图10为表示图9所示的有机EL元件的空穴注入单元周边的能量图解的图。
图11为表示图9所示的有机EL元件的空穴注入单元周边的能量图解的图。
图12为示意表示基于本发明的一个实施例的有机EL元件的断面图。
图13为表示中间单元周边的能量图解的图。
图14为示意表示基于本发明的一个实施例的有机EL元件的断面图。
图15为表示中间单元周边的能量图解的图。
图16为表示中间单元周边的能量图解的图。
具体实施方式
图1为示意表示基于本发明的一个实施例的有机EL元件的断面图。如图1所示，在阴极51和阳极52之间设置第一发光单元41和第二发光单元42。在第一发光单元41和第二发光单元42之间设置中间单元30。第一发光单元41相对中间单元30，设置在阴极51一侧，第二发光单元42相对中间单元30，设置在阳极52一侧。在中间单元30内设置电子引出层。邻接层设置在此电子引出层的阴极51一侧。如上所述，邻接层也可以设置在第一发光单元41内，也可以设置在中间单元30内。
图2为表示中间单元周边的能量图解的图。中间单元30由电子引出层31、电子注入层32和电子输送层33构成。在电子引出层31的阴极一侧设置邻接层40。此外在中间单元30的阳极一侧设置第二发光单元42。在图2中仅仅表示了第二发光单元42的中间单元30一侧的层。
如图2所示，优选的是在电子引出层31和第二发光单元42之间设置电子注入层32。更优选的是在电子注入层32和第二发光单元42之间设置电子输送层33。
在图2所示的实施例中，电子引出层31由用以下所示的结构式表示的六氮杂三苯并苯六腈(Hexaazatriphenylene carbonitrile)(下面称为“HAT-CN6”)形成。HAT-CN6例如可以用SYNTHESIS April，1994，378～380页“Improved Synthesis of 1，4，5，8，9，12-Hexaazatriphenylenehexacarboxylic Acid”中记载的方法制造。
[化]HAT-CN6
Figure A20051008880300571
此外电子注入层32由Li(金属锂)形成。作为电子注入层32可以使用Li和Cs等碱金属、Li2O等碱金属氧化物、碱土类金属、碱土类金属氧化物等。
此外电子输送层33可以用具有以下所示的结构的BCP(2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-菲绕啉)等的o-、m-、或p-菲绕啉衍生物形成。电子输送层33可以由例如3(8-喹啉)铝衍生物、噁二唑衍生物、Silole衍生物(Silole Derivatives)、***衍生物等的螯合金属络合物等的在有机EL元件中作为电子输送性材料一般使用的材料构成。
[化]BCP
在本发明中，电子引出层31的厚度优选的是1～150nm范围内，更优选的是5～100nm范围内。电子注入层32的厚度优选的是0.1～10nm范围内，更优选的是0.1～1nm范围内。电子输送层33的厚度优选的是1～100nm范围内，更优选的是5～50nm范围内。
在图2所示的实施例中，邻接层40由有以下结构的NPB(N，N’-二(萘-1-基)-N，N’-二苯基-联苯二胺)形成。
[化]NPB
Figure A20051008880300582
在图2所示的实施例中，作为第二发光单元42所示的层由有以下
结构的TBADN(2-叔丁基-9，10-二(2-萘基)蒽)形成。
[化]TBADN
Figure A20051008880300591
如图2所示，电子引出层31的LUMO能级的绝对值(4.4eV)和邻接层40的HOMO的能级绝对值(5.4eV)的差在1.5eV以内。此外电子注入层32的LUMO的能级(功函数)的绝对值也比电子引出层31的LUMO能级的绝对值小，电子输送层33的LUMO的能级的绝对值也比电子注入层32的LUMO的能级的绝对值小。
因此在阳极和阴极施加电压时，电子引出层31可以从邻接层40引出电子。被引出的电子通过电子注入层32和电子输送层33提供给第二发光单元42。
此外在邻接层40中，由于电子被引出，产生空穴。此空穴被提供给第一发光单元，与从阴极提供的电子进行再结合。其结果在第一发光单元内发光。
提供给第二发光单元的电子与从阳极提供的空穴在第二发光单元42内进行再结合。其结果在第二发光单元42内发光。
根据本发明，像上述那样可以分别在第一发光单元内和第二发光单元内形成再结合区域，可以发光。其结果可以提高发光效率，同时可以以第一发光单元和第二发光单元的发光色发光。
下面对基于本发明的第1方案的实施例进行说明。
<实验1>
(实施例1～5和对比例1～2)
制作了具有表1所示的阳极、空穴注入层、第二发光单元、中间单元、第一发光单元、电子输送层和阴极的实施例1～5和对比例1～2的有机EL元件。在以下的表中，()内的数字表示各层的厚度(nm)。
在形成ITO(铟锡氧化物)膜的玻璃基板上，通过形成碳氟化合物(CFX)层制作了阳极。碳氟化合物层用CHF3气体的等离子体聚合形成。碳氟化合物层的厚度定为1nm。
在像上述那样制造的阳极上用蒸镀法顺序层叠形成空穴注入层、第二发光单元、中间单元、第一发光单元、电子输送层和阴极。
空穴注入层由HAT-CN6形成。
第一发光单元和第二发光单元层叠形成橙色发光层(NPB+3.0％DBzR)和蓝色发光层(TBADN+2.5％TBP)。在任何一个发光单元中，橙色发光层位于阳极一侧，蓝色发光层位于阴极一侧。％没有特别的说明，是重量％。
在橙色发光层中以NPB为主材料，以DBzR为掺杂剂材料。DBzR是5，12-二{4-(6-甲基苯并噻唑-2-基)苯基)}-6，11-二苯基并四苯，有以下的结构。
[化]DBzR
Figure A20051008880300601
蓝色发光层把TBADN作为主材料使用，把TBP作为掺杂剂材料使用。
TBP是2，5，8，11-四-叔丁基二萘嵌苯，有以下结构。
[化]TBP
【表1】
阳极   空穴注入层 第2发光单元 中间单元 第1发光单元   电子输送层   阴极
  实施例1   ITO/CFx   HAT-CN6(100)   NPB+3.0％DBzR(30)/TBADN+2.5％TBP(40)   BCP/Li2O/HAT-CN6(15)/(0.1)/(100)   NPB+3.0％DBzR(30)/TBADN+2.5％TBP(40)   BCP(15)   Li2O/Al(0.1)/(200)
  实施例2   ITO/CFx   HAT-CN6(100)   NPB+3.0％DBzR(30)/TBADN+2.5％TBP(40)   BCP/HAT-CN6(15)/(100)   NPB+3.0％DBzR(30)/TBADN+2.5％TBP(40)   BCP(15)   Li2O/Al(0.1)/(200)
  实施例3   ITO/CFx   HAT-CN6(100)   NPB+3.0％DBzR(30)/TBADN+2.5％TBP(40)   BCP/Li2O/HAT-CN6/NPB(15)/(0.1)/(100)/(20)   NPB+3.0％DBzR(10)/TBADN+2.5％TBP(40)   BCP(15)   Li2O/Al(0.1)/(200)
  实施例4   ITO/CFx   HAT-CN6(100)   NPB+3.0％DBzR(30)/TBADN+2.5％TBP(40)   BCP/Li/HAT-CN6(15)/(0.3)/(100)   NPB+3.0％DBzR(30)/TBADN+2.5％TBP(40)   BCP(15)   Li2O/Al(0.1)/(200)
  实施例5   ITO/CFx   HAT-CN6(100)   NPB+3.0％DBzR(30)/TBADN+2.5％TBP(40)   BCP/Cs/HAT-CN6(15)/(0.3)/(100)   NPB+3.0％DBzR(30)/TBADN+2.5％TBP(40)   BCP(15)   Li2O/Al(0.1)/(200)
  对比例1   ITO/CFx   HAT-CN6(50)   NPB+3.0％DBzR(30)/TBADN+2.5％TBP(40) 无 无   BCP(15)   Li2O/Al(0.2)/(200)
  对比例2   ITO/CFx   HAT-CN6(100)   NPB+3.0％DBzR(30)/TBADN+2.5％TBP(40)   BCP/Li2O(15)/(0.1)   NPB+3.0％DBzR(30)/TBADN+2.5％TBP(40)   BCP(15)   Li2O/Al(0.1)/(200)
对制作的各有机EL元件测量色度(CIE(x，y))和发光效率，把测量结果和驱动电压一起示于表2。再有发光效率是在10mA/cm2中的值。
[表2]
【表2】
 驱动电压(v)   CIEx   CIEy   发光效率(cd/A)
 实施例1  10.3   0.37   0.41   22.8
 实施例2  22.1   0.32   0.36   10.2
 实施例3  16.8   0.33   0.38   15.3
 实施例4  10.0   0.36   0.40   23.1
 实施例5  10.1   0.36   0.40   22.9
 对比例1  6.0   0.30   0.40   10.1
 对比例2  26.0   0.15   0.21   3.1
从表2所示的结果可以看出，各有机EL元件具有有橙色发光层和蓝色发光层的发光单元，从测量色度的结果可以看出发白色光。
从实施例1～5和对比例2的对比可以看出，具有电子引出层的“HAT-CN6”的实施例1～5与不具有电子引出层的对比例2相比，可以得到高的发光效率。此外实施例1～5的有机EL元件与对比例2相比，可以看出可以显示发光单元本来有的发光色。
认为对于实施例1～5的有机EL元件显示高的发光效率的原因如下。也就是在实施例1～5的有机EL元件中，由于第二发光单元位于阳极一侧，成为空穴相对多的状态。因此在不存在中间单元的情况下，变成电子不足的状态。另一方面由于第一发光单元位于阴极一侧，成为电子相对多的状态，如不存在中间单元，变成空穴不足的状态。
像上述那样，在不存在中间单元的情况下，由于成为四个发光层连续直接接触的状态，载流子在四个发光层中的一个区域进行再结合。基于本发明，通过在四个发光层最中间设置中间单元，可以补充阳极一侧的第二发光单元中的电子不足，补充阴极一侧的第一发光单元中的空穴不足。其机理如参照图2说明的那样，如在阳极和阴极上施加电压，产生从在第一发光单元上的邻接层向电子引出层引出电子，被引出的电子进入到电子引出层的LUMO。此外引出电子的结果，在邻接层的HOMO中产生空穴。电子引出层的LUMO的电子经过中间单元内的电子注入层进入到电子输送层的LUMO，此后进入第二发光单元，与从阳极注入的空穴进行再结合。此时认为，除了来自中间单元的电子以外，作为从阴极注入的电子，在第一发光单元中没有消耗的电子同时也对再结合有贡献。这样第二发光单元中的橙色光层和蓝色光层同时发光，生成互补色型的白色光。
另一方面在第一发光单元的邻接层的HOMO中产生的空穴和在第二发光单元中没有消耗的来自阳极的空穴，在高电场中向第一发光单元移动，在第一发光单元中，与从阴极注入的电子进行再结合。这样第一发光单元的橙色发光层和蓝色发光层同时发光，生成互补色型的白色光。
像上述那样，在第一发光单元和第二发光单元的两个部位产生白色光，发光效率提高到2倍。在把V2O5等的无机半导体层夹在中间，把多个发光单元进行组合的现有的有机EL元件的情况下，利用了在无机半导体层中原来存在的载流子。与此相反，在本发明中从不存在载流子的中性的有机层、也就是邻接层，使载流子分离，利用此载流子发光。因此本发明的有机EL元件与现有的元件相比，可以进行低的电压驱动。也就是可以用引出电子的能量(电子引出层的LUMO和邻接层的HOMO的差)和用于把产生的电子注入阳极一侧的发光层的能量差发光。
此外在本发明中，由于可以使发光效率提高到2倍，所以也可以提高元件的可靠性。例如以初始亮度5000cd/m2的亮度连续发光的情况下，用一般的有机EL元件必须始终以5000cd/m2的亮度发光。与此相反，用本发明的有机EL元件，由于发光效率提高到2倍，所以元件中的一个发光单元以5000cd/m2的一半的2500cd/m2的亮度发光就可以。因此流经元件的电流量可以为一半，作用在元件上的负荷变小。由于连续发光的元件的寿命受流动的电流值的影响，如采用本发明可以提高元件的寿命。
像上述这样，按照本发明可以看出，通过把电子引出层设置在中间单元内，可以用低电压驱动、而且发光效率高、可以制作显示所希望的发光色的有机EL元件。
<实验2>
(实施例6和对比例3)
与上述实验1相同，制作了具有表3所示的阳极、空穴注入层、第二发光单元、中间单元、第一发光单元、电子输送层和阴极的实施例6的有机EL元件。此外制作了除了没有中间单元和第一发光单元以外，与实施例4的有机EL元件相同的表3所示结构的对比例3的有机EL元件。
在本实施例中，在中间单元的“HAT-CN6”层和第一发光单元之间形成有NPB构成的邻接层。此外在本实施例中，第一发光单元和第二发光单元由蓝色单一发光层构成。这样在第一发光单元的阳极一侧的层中，在不用NPB等的芳基胺类空穴输送性材料作为主材料的情况下，优选的是在中间单元内设置邻接层。
【表3】
阳极   空穴注入层 第2发光单元 中间单元 第1发光单元   电子输送层 阴极
  实施例6   ITO/CFx   HAT-CN6/NPB(50)/(30)   TBADN+2.5％TBP(40)   BCP/Li2O/HAT-CN6/NPB(15)/(0.1)/(50)/(30)   TBADN+2.5％TBP(40)   BCP(15)   Li2O/Al(0.1)/(200)
  对比例3   ITO/CFx   HAT-CN6/NPB(50)/(30)   TBADN+2.5％TBP(40) 无   无   BCP(15)   Li2O/Al(0.1)/(200)
对于实施例6和对比例3的有机EL元件，与实验1相同，测量了色度和发光效率，把测量的结果和驱动电压一起示于表4。
【表4】
 驱动电压(V)   CIEx   CIEy   发光效率(cd/A)
 实施例6  9.9   0.17   0.40   31.6
 对比例3  3.1   0.18   0.39   19.6
从表4所示的结果可以看出，按照本发明的实施例6的有机EL元件与具有单一发光单元的对比例3显示同样的色度，可以看出能得到与单独使用各发光单元的情况相同的发光色。此外实施例6的发光效率是对比例3的发光效率的约1.6倍，得到高的发光效率。
<实验3>
与上述实验1相同，制作了具有表5所示的阳极、空穴注入层、第二发光单元、中间单元、第一发光单元、电子输送层和阴极的实施例7的有机EL元件。
在本实施例中，作为第一发光单元和第二发光单元，使用与实施例4相同的蓝色单一发光层。此外在本实施例中，在中间单元内设置由TPD构成的邻接层。在此由TPD构成的邻接层和第一发光单元之间设置有由NPB构成的空穴输送层。
此外在本实施例中，在阳极和第二发光单元之间设置的空穴注入层也使用TPD。如表5所示，在“HAT-CN6”层和NPB层之间设置由TPD构成的层。
TPD是N，N’-二-(3-甲基苯基)-N，N’-二-(苯基)-联苯胺，有以下的结构。
[化]TPD
TPD的HOMO能级为-5.3eV，LUMO能级为-2.5eV，与NPB(HOMO能级＝-5.4eV、LUMO能级＝-2.6eV)程度大体相同。
【表5】
阳极   空穴注入层 第2发光单元   中间单元   第1发光单元   电子输送层   阴极
实施例7 ITO/CFx HAT-CN6/TPD/NPB(50)/(10)/(20) TBADN+2.5％TBP(40)   BCP/Li2O/HAT-CN6/TPD/NPB(15)/(0.1)/(50)/(10)/(20) TBADN+2.5％TBP(40) BCP(15) Li2O/Al(0.1)/(200)
对于实施例7的有机EL元件，与实验1相同，测量了色度和发光效率，把测量的结果和驱动电压一起示于表6。
【表6】
 驱动电压(V)   CIEx   CIEy   发光效率(cd/A)
 实施例7  8.9   0.16   0.39   32.0
如表6所示，在形成由TPD构成的邻接层的情况下，也与由NPB构成的邻接层的情况相同，可以得到高的发光效率。认为这是由于像上述那样，其HOMO能级和LUMO能级与NPB相同程度，所以容易产生从邻接层引出电子，在邻接层中产生的空穴容易向第一发光单元移动。
<实验4>
制作了具有表7所示的阳极、空穴注入层、第二发光单元、中间单元、第一发光单元、电子输送层和阴极的实施例8～11的有机EL元件。
实施例8与实施例7相同，形成由TPD构成的邻接层，空穴注入层上也设置由TPD构成的层。
在实施例9中形成由CuPc构成的邻接层，空穴注入层上也设置CuPc层。CuPc是铜酞菁，具有以下所示的结构。
[化]CuPc
Figure A20051008880300661
在实施例10中，形成由CBP构成的邻接层，在空穴注入层上也设置CBP层。CBP是4，4’-N，N’-二咔唑-联二苯，具有以下所示的结构。
[化]CBP
在实施例11中用NPB作为邻接层使用。
在实施例8～11的有机EL元件中，与实施例7相同，作为第一发光单元和第二发光单元使用蓝色的单一发光层。
【表7】
  阳极   空穴注入层 第2发光单元 中间单元 第1发光单元 电子输送层 阴极
实施例8 IFO/CFx HAT-CN6/TPD/NPB(50)/(10)/(20) TBADN+2.5％TBP(40) BCP/Li2O/HAT-CN6/TPD/NPB(15)/(0.1)/(50)/(10)/(20) TBADN+2.5％TBP(40) BCP(15) Li2O/Al(0.1)/(200)
实施例9 ITO/CFx HAT-CN6/CuPc/NPB(50)/(10)/(20) TBADN+2.5％TBP(40) BCP/Li2O/HAT-CN6/CuPc/NPB(15)/(0.1)/(50)/(10)/(20) TBADN+2.5％TBP(40) BCP(15) Li2O/Al(0.1)/(200)
实施例10 ITO/CFx HAT-CN6/CBP/NPB(50)/(10)/(20) TBADN+2.5％TBP(40) BCP/Li2O/HAT-CN6/CHP/NPB(15)/(0.1)/(50)/(10)/(20) TBADN+2.5％TBP(40) BCP(15) Li2O/Al(0.1)/(200)
实施例11   ITO/CFx   HAT-CN6/NPB(50)/(30) TBADN+2.5％TBP(40) BCP/Li2O/HAT-CN6/NPB(15)/(0.1)/(50)/(30) TBADN+2.5％TBP(40) BCP(15) Li2O/Al(0.1)/(200)
对于实施例8～11的有机EL元件，与上述实验1相同，测量了色度和发光效率，把测量的结果和驱动电压一起示于表8。
【表8】
    邻接层 驱动电压(V)     CIEx     CIEy  发光效率(cd/A)
实施例8     TPD 8.9     0.16     0.39  32.0
实施例9     CuPc 6.6     0.13     0.36  25.1
实施例10     CBP 39.0     0.16     0.34  20.1
实施例11     NPB 9.9     0.17     0.40  31.6
如表8所示，在实施例8～11的任何一种有机EL元件中，都能得到高的发光效率，此外可以得到实际上与发光单元使用的蓝色发光层相同的发光色。
[邻接层的材料和电子引出层的材料的HOMO和LUMO能级的测量]
对于邻接层使用的材料和电子引出层使用的材料，用循环伏安法(CV)按以下方法计算出HOMO和LUMO的各能级值。
1.CV测量
(1)氧化一侧的测量
把二氯甲烷作成溶剂加入，使支持电解质叔丁基高氯酸铵(tert-butylammonium perchlorate)为浓度10-1mol/l，放入测量材料，成为10-3mol/l，制造了试样。使测量氛围为大气，在室温下进行了测量。
(2)还原一侧的测量
把四氢呋喃作成溶剂加入，使支持电解质叔丁基高氯酸铵(tert-butylammonium perchlorate)为浓度10-1mol/l，放入测量材料，成为10-3mol/l，制造了试样。使测量氛围为大气，在室温下进行了测量。
2.HOMO和LUMO的计算
(1)预先用离子化电位测量装置(理研计器社制“AC-2”)测量标准试样的NPB的薄膜中离子化电位。AC-2的测量原理如下。把从光源部发出的被分光的紫外线照射在试样上，使紫外线能量(波长)增加(变短)。试样是半导体的情况下，紫外线的能量超过离子化电位的话，开始从试样表面释放出光电子。用检测器(开放计数器)对此光电子进行计数。
把紫外线的能量和光电子的计数值(Yield)的平方根的关系画成曲线，在此曲线上用最小二乘法画出近似直线，求出释放光电子的阀值能量。此阀值能量在试样是半导体的情况下，可以解释成离子化电位。试样是金属的情况下，是功函数。用AC-2测量的NPB的离子化电位为-5.4eV。
(2)然后对NPB进行CV测量，测量氧化还原电位。NPB的氧化电位是-0.5V，还原电位是-2.3V。因此NPB的HOMO为-5.4eV，LUMO为-2.6eV(5.4-(0.5+2.3)＝2.6)。此外在其他材料测量中，例如在Alq的情况下，氧化电位是+0.8V，还原电位是-2.0V。因此以NPB为基准的情况下，Alq的HOMO为-5.7eV(5.4-(0.8-0.5)＝5.7)，LUMO为-2.9eV(5.7-(0.8+2.0)＝2.9)。
用以上的测量方法计算出TPD、CuPc、CBP、NPB和HAT-CN6的HOMO和LUMO的能级，其结果示于表9。在表9中一并表示把各种材料用于邻接层的材料时的发光效率(实施例6～9的发光效率)。
【表9】
HOMO(eV) LUMO(eV)   |HOMO(B)|-|LUMO(A)|的值(eV)   发光效率(cd/A)
  TPD   5.3   2.5   0.9   32.0
  CuPc   5.1   3.3   0.7   25.1
  CBP   5.9   2.6   1.5   20.1
  NPB   5.4   2.6   1.0   31.6
  HAT-CN6   7.0   4.4   -   -
从表9所示的结果可以看出，邻接层的材料的HOMO能级的绝对值和电子引出层的材料的LUMO能级的绝对值的差在0～1.5eV的范围中，可以得到高发光效率的有机EL元件。
<实验5>
制作了具有表10所示的阳极、空穴注入层、第二发光单元、中间单元、第一发光单元、电子输送层和阴极的、使中间单元内的Li2O层的厚度分别变化为0.1nm、0.2nm、0.3nm、0.5nm、1nm和3nm的有机EL元件。
【表10】
  阳极   空穴注入层   第2发光单元   中间单元   第1发光单元   电子输送层   阴极
橙色发光层 蓝色发光层 橙色发光层 蓝色发光层
ITO/CFx HAT-CN6(80) NPB+3.0％DBzR(20)   80％TBADN+20％NPB+2.5％TBP(50) BCP(15)/Li2O(x)/HAT-CN6(80) NPB+3.0％DBzR(20)   80％TBADN+20％NPB+2.5％TBP(50) BCP(15) Li2O(0.1)/Al(200)
在第一发光单元和第二发光单元中的橙色发光层与在实验1中的橙色发光层相同。此外蓝色发光层使用以80重量％的TBADN为主材料，2.5重量％的TBP为第一掺杂剂材料，20重量％的NPB为第二掺杂剂材料。
对于使Li2O层的膜厚变化的各种有机EL元件，测量10mA/cm2下的发光效率，其结果示于图3。
从图3所示的结果可以看出，Li2O层的膜厚在0.1nm～10nm范围内，都可以发光。此外Li2O层的膜厚在0.1nm～3nm范围内，发光效率变得特别高。
<实验6>
制作了图6所示的有机EL元件。图6所示的有机EL元件预先在玻璃基板50上形成阳极52，在阳极52上形成由HAT-CN6构成的空穴注入层44。在空穴注入层44上形成由蓝色发光层42a和橙色发光层42b构成的第二发光单元42。在第二发光单元42上形成中间单元30。中间单元30由电子引出层31、电子注入层32和电子输送层33构成。在中间单元30上形成由蓝色发光层41a和橙色发光层41b构成的第一发光单元41。在第一发光单元41上形成由BCP构成的电子输送层43。在电子输送层43上形成阴极51。如表11所示，制作了使由金属锂构成的电子注入层32的厚度变化在0.2nm～1.0nm范围的实施例12～19的有机EL元件。
【表11】
  实施例   阳极   空穴注入层   第2发光单元 中间单元   第1发光单元   电子输送层   阴极
  橙色发光层   蓝色发光层   橙色发光层   蓝色发光层
12   ITO/CFx   HAT-CN6(10)   NPB+3.0％DBzR(60)   TBADN+2.5％TBP(50)   BCP/Li/HAT-CN6(10)/(0.2)/(10)   NPB+3.0％DBzR(60)   TBADN+2.5％TBP(50)   BCP(10)   LiF/Al(1)/(200)
13   ITO/CFx   HAT-CN6(10)   NPB+3.0％DBzR(60)   TBADN+2.5％TBP(50)   BCP/Li/HAT-CN6(10)/(0.3)/(10)   NPB+3.0％DBzR(60)   TBADN+2.5％TBP(50)   BCP(10)   LiF/Al(1)/(200)
14   ITO/CFx   HAT-CN6(10)   NPB+3.0％DBzR(60)   TBADN+2.5％TBP(50)   BCP/Li/HAT-CN6(15)/(0.5)/(10)   NPB+3.0％DBzR(60)   TBADN+2.5％TBP(50)   BCP(10)   LiF/Al(1)/(200)
15   ITO/CFx   HAT-CN6(10)   NPB+3.0％DBzR(60)   TBADN+2.5％TBP(50)   BCP/Li/HAT-CN6(10)/(0.6)/(10)   NPB+3.0％DBzR(60)   TBADN+2.5％TBP(50)   BCP(10)   LiF/Al(1)/(200)
16   ITO/CFx   HAT-CN6(10)   NPB+3.0％DBzR(60)   TBADN+2.5％TBP(50)   BCP/Li/HAT-CN6(10)/(0.6)/(10)   NPB+3.0％DBzR(60)   TBADN+2.5％TBP(50)   BCP(10)   LiF/Al(1)/(200)
17   ITO/CFx   HAT-CN6(10)   NPB+3.0％DBzR(60)   TBADN+2.5％TBP(50)   BCP/Li/HAT-CN6(20)/(0.8)/(10)   NPB+3.0％DBzR(60)   TBADN+2.5％TBP(50)   BCP(10)   LiF/Al(1)/(200)
18   ITO/CFx   HAT-CN6(10)   NPB+3.0％DBzR(60)   TBADN+2.5％TBP(50)   BCP/Li/HAT-CN6(10)/(0.9)/(10)   NPB+3.0％DBzR(60)   TBADN+2.5％TBP(50)   BCP(10)   LiF/Al(1)/(200)
19   ITO/CFx   HAT-CN6(10)   NPB+3.0％DBzR(60)   TBADN+2.5％TBP(50)   BCP/Li/HAT-CN6(10)/(1.0)/(10)   NPB+3.0％DBzR(60)   TBADN+2.5％TBP(50)   BCP(10)   LiF/Al(1)/(200)
对于实施例12～19的有机EL元件评价了其特性。评价结果示于表12。再有电压和色度是在用10mA/cm2的电流驱动时的值。此外，亮度半衰期是在用40mA/cm2的电流驱动时的值。
【表12】
实施例   Li层的厚度(nm)   电压(V) CIEx CIEy   亮度半衰期(hr)at40mA/cm2
  12   0.2   9.58   0.33   0.37   46
  13   0.3   9.33   0.32   0.37   670
  14   0.5   9.33   0.32   0.4   500
  15   0.6   9.14   0.31   0.36   1000
  16   0.6   8.98   0.29   0.37   1100
  17   0.8   8.33   0.29   0.38   1000
  18   0.9   8.64   0.29   0.35   730
  19   1.0   9.44   0.32   0.37   300
从表12的结果可以看出，由Li构成的电子注入层的厚度在0.3～0.9nm的范围内，亮度半衰期大于或等于500小时，可以得到优良的寿命特性。特别是在0.6～0.9nm的范围内，驱动电压降低，而且可以得到亮度半衰期在1000小时以上。
在电子注入层的厚度为0.2nm的实施例12中，寿命非常短，此外驱动电压也变高。电子注入层的厚度为1.0nm的实施例19寿命短，而且驱动电压变高。
从以上可以看出，在设置由Li构成的电子注入层的情况下，通过使电子注入层的厚度在0.3～0.9nm的范围内，可以成作驱动电压低、而且寿命特性优良的有机EL元件。
通过设置由Li构成的电子注入层，认为在与由BCP构成的电子输送层的界面上，形成Li-BCP的络合物。由于认为形成这样的络合物，BCP的LUMO的值降低，从Li向BCP的电子注入变得顺利。
[金属锂薄膜厚度的测量]
在实验6中，测量电子注入层的金属锂薄膜的厚度按如下进行。
也就是制作标准试样，测量标准试样的金属锂薄膜的厚度后，对于标准试样用SIMS制作了校准线，用此校准线对有机EL元件测量SIMS，计算出了金属锂薄膜的厚度。下面对此测量方法进行详细说明。
(1)标准试样的金属锂薄膜厚度的测量
在制作实施例12、13、15和19的有机EL元件时，用ICP(感应结合等离子法)测量了金属锂薄膜的厚度。也就是在制作各元件之前，用相同条件在100mm×100mm大小的玻璃基板上仅形成金属锂薄膜，把此薄膜用盐酸和水的体积比为1∶9的液体50ml抽取锂金属。对抽取液用ICP法测量了金属锂膜的重量。从锂的固体密度为0.534mg/mm3求出金属锂薄膜的体积(mm3)。
然后用膜面积10000mm2(100mm×100mm)去除此体积，计算出实际的厚度(nm)。
像上述那样计算出金属锂薄膜的厚度。可以认为实际制作的有机EL元件(实施例12、13、15和19)中的电子注入层(金属锂薄膜)的厚度与像上述那样制作的金属锂薄膜的厚度相同。
用ICP法像上述那样求出的金属锂薄膜的厚度示于表13。
【表13】
  实施例   估计膜厚(nm)   Li浓度(mg/l)   Li重量(mg)  Li实际体积(mm3)   Li实际膜厚(nm)
  12   0.2   0.022   0.0011  0.0021   0.21
  13   0.3   0.031   0.0016  0.0029   0.29
  15   0.6   0.063   0.0032  0.0059   0.59
  19   1.0   0.11   0.0054  0.0101   1.01
(2)对标准试样的用SIMS的校准线的制作
对于上述实施例12、13、15和19的各个试样用SIMS测量了锂的深度方向的浓度分布。
图7为表示对Li的SIMS轮廓图，图8为表示对碳的SIMS轮廓图。从图7和图8计算出Li和C的强度比(Li/C计数比)，示于表14。所谓计数比是以碳轮廓图上的碳的平均强度为1时的Li的强度(峰的高度)。例如碳的平均强度为1×10，Li的峰的高度为4×100的情况下，计数比为40。
[表14]
【表14】
  实施例   Li膜厚(nm)   Li/C计数比
  12   0.2   15.2
  13   0.3   14.2
  15   0.6   22.2
  19   1.0   40.5
从表14可以看出，金属锂薄膜厚度在0.3nm以上的范围，金属锂的膜厚和Li/C计数比有关。因此利用求出Li/C计数比，可以计算出金属锂薄膜的厚度。以表14的结果为基础，制作金属锂薄膜的厚度和Li/C计数比的校准线，对实施例14、16、17和18测量SIMS，从Li/C计数比测量了各自的金属锂薄膜(电子注入层)的厚度。
下面对基于本发明的第2方案的实施例进行说明。
<实验7>
(实施例20～22和对比例4)
制作了具有表15所示的阳极、空穴注入层、第二发光单元、中间单元、第一发光单元、电子输送层和阴极的实施例1的有机EL元件。此外如表15所示，制作了除了不设置中间单元以外，与实施例20～22相同的对比例4的有机EL元件。在以下的表中，()内的数字表示各层的厚度(nm)。
利用在形成ITO(铟锡氧化物)膜的玻璃基板上，形成碳氟化合物(CFX)层制作了阳极。碳氟化合物层用CHF3气体的等离子体聚合形成。碳氟化合物层的厚度定为1nm。
在像上述那样制作的阳极上用蒸镀法顺序层叠形成空穴注入层、第二发光单元、中间单元、第一发光单元、电子输送层和阴极。
空穴注入层由HAT-CN6形成。
层叠绿色发光层(NPB+1.0％tBuDPN)和蓝色发光层(TBADN+2.5％TBP)形成第二发光单元。在第二发光单元中，绿色发光层位于阳极一侧，蓝色发光层位于阴极一侧。％没有特别的说明，是重量％。
在绿色发光层中使用以NPB为主材料，tBuDPN为掺杂剂材料。tBuDPN是5，12-二(4-叔丁基苯基)并四苯，具有以下结构。
[化]tBuDPN
蓝色发光层使用以TBADN为主材料，以TBP为掺杂剂材料。
第一发光单元由红色发光层(Alq+20％红荧烯rubrene+1.0％DCJTB)形成。因此第一发光单元由单一发光层形成。
在红色发光层中，使用以Alq为主材料，以DCJTB为第一掺杂剂材料(发光材料)，以红荧烯(rubrene)为第二掺杂剂材料(载流体输送性材料)。Alq是三-(8-喹啉)铝(III)，具有以下的结构。
[化]Alq
红荧烯具有以下结构。
[化]红荧烯
DCJTB是(4-二氰基亚甲基)-2-叔丁基-6-(1，1，7，7-四甲基久洛尼定基(tetramethyljulolidyl)-9-烯基(enyl)-4H-吡喃，具有以下的结构。
[化]DCJTB
Figure A20051008880300753
在本实施例中，在中间单元的“HAT-CN6”层和第一发光单元之间的中间单元内形成由NPB构成的邻接层。在本实施例中，第一发光单元由红色的单一发光层构成。这样在第一发光单元的阳极一侧的层中，不用NPB等的芳基胺类空穴输送性材料作为主材料的情况下，优选的是在中间单元内设置邻接层。
[表15]
阳极   空穴注入层 第2发光单元 中间单元 第1发光单元   电子输送层   阴极
  实施例20   ITO/CFx   HAT-CN6(50)   NPB+1.0％tBuDPN(30)   TBADN+2.5％TBP(40)   BCP(15)/Li2O(0.1)/HAT-CN6(50)/NPB(30)   Alq+20％rubrene+1.0％DCJTB(30) BCP(15) Li2O(0.1)/Al(200)
  实施例21   ITO/CFx   HAT-CN6(50)   NPB+1.0％tBuDPN(30)   TBADN+2.5％TBP(40)   BCP(15)/Li(0.3)/HAT-CN6(50)/NPB(30)   Alq+20％rubrene+1.0％DCJTB(30) BCP(15) Li2O(0.1)/Al(200)
  实施例22   ITO/CFx   HAT-CN6(50)   NPB+1.0％tBuDPN(30)   TBADN+2.5％TBP(40)   BCP(15)/Cs(0.3)/HAT-CN6(50)/NPB(30)   Alq+20％rubrene+1.0％DCJTB(30) BCP(15) Li2O(0.1)/Al(200)
  对比例4   ITO/CFx   HAT-CN6(50)   NPB+1.0％tBuDPN(30)   TBADN+2.5％TBP(40) 无   Ala+20％rubrene+1.0％DCJTB(30) BCP(15) Li2O(0.1)/Al(200)
对于制作的各有机EL元件测量了色度(CIE(x，y))和发光效率，把测量的结果和驱动电压一起示于表2。此外发光效率是在10mA/cm2下的值。
[表16]
驱动电压(V)  CIEx   CIEy   发光效率(cd/A)
  实施例20 6.7   0.23   0.38   20.5
  实施例21 6.2   0.23   0.37   21.5
  实施例22 6.4   0.23   0.38   20.9
  对比例4 18   0.63   0.34   2.6
从表16所示的结果可以看出，实施例20～22的有机EL元件与对比例4的有机EL元件相比，可以得到高的发光效率。此外从色度测量的结果可以看出，实施例20～22的有机EL元件与对比例4的有机EL元件相比，可以得到更接近白色的发光。在对比例4中，以红色发光层为中心发生再结合，成为红色发光。
关于实施例20～22的有机EL元件高的发光效率和显示良好的白色的原因如上所述。
在本实施例中，由于用第一发光单元和第二发光单元的两个部位产生发光，发光效率提高到二倍。此外由于分别在第一发光单元和第二发光单元发光，可以得到第一发光单元的绿色和蓝色与第二发光单元的红色组合后的白色发光。与此相反，在不设中间单元的情况下，如上所述，由于在三个发光层中的一个区域发光，由于偏离发光区域的位置，R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)的发光强度的平衡容易破坏，不能得到良好的白色。因此根据本发明的第2方案，可以得到发出RGB的平衡良好的白色光。
不限于本实施例的第二发光单元，在把二层发光层进行层叠的发光单元的情况下，发光层的主材料优选的是将电子输送性材料和空穴输送性材料成对使用。(在本实施例中蓝色发光层使用作为电子输送性材料的TBADN，绿色发光层使用作为空穴输送性材料的NPB)通过这样做，电子和空穴的再结合被固定在两个发光层的界面，即使对于元件的施加电压发生变化，发光位置移动，发光色也没有变化。其中所谓电子输送性材料是指电子的移动率比空穴的移动率高的有机材料，所谓空穴输送性材料是指空穴的移动率比电子的移动率高的有机材料。
<实验8>
(实施例23和对比例5)
与上述实验7相同，制作了具有表17所示的阳极、空穴注入层、第二发光单元、中间单元、第一发光单元、电子输送层和阴极的实施例23的有机EL元件。此外制作了除了没有中间单元以外，与实施例23相同的表17所示的结构的对比例5的有机EL元件。
在本实施例中，与实验7的第二发光单元相同形成第一发光单元，由设在阳极一侧的绿色发光层和设在阴极一侧的蓝色发光层形成第一发光单元。
在本实施例中，把橙色发光层(NPB+3.0％DBzR)和蓝色发光层(TBADN+2.5％TBP)层叠后形成第二发光单元。在橙色发光层中，使用以NPB为主材料，以DBzR为掺杂剂。
实施例23和对比例5的有机EL元件具有上述的结构，是具有橙色/蓝色/绿色/蓝色的四个发光层的有机EL元件。
[表17]
  阳极   空穴注入层 第2发光单元 中间单元 第1发光单元   电子输送层   阴极
实施例23   ITO/CFx   HAT-CN6(100)   NPB+3.0％DBzR(30)   TBADN+2.5％TBP(40)   BCP(15)/Li2O(0.1)/HAT-CN6(100)   NPB+1.0％tBuDPN(30)   TBADN+2.5％TBP(40) BCP(15) Li2O(0.1)/Al(200)
对比例5   ITO/CFx   HAT-CN6(100)   NPB+3.0％DBzR(30)   TBADN+2.5％TBP(40) 无   NPB+1.0％tBuDPN(30)   TBADN+2.5％TBP(40) BCP(15) Li2O(0.1)/Al(200)
关于实施例23和对比例5的有机EL元件与实验7相同，测量了色度和发光效率，把测量结果和驱动电压一起示于表18。
[表18]
驱动电压(V)  CIEx   CIEy   发光效率(cd/A)
  实施例23 17.0   0.25   0.3355   13.0
  对比例5 24.0   0.26   0.34   6.3
从表18所示的结果可以看出，按照本发明的实施例23的有机EL元件与对比例5的有机EL元件相比，显示出高的发光效率。此外实施例23的有机EL元件与对比例5的有机EL元件相比，显示出良好的白色发光。与在实施例23的有机EL元件中，分别单独用第一发光单元和第二发光单元发光的情况相反，因为在对比例5的有机EL元件中，是在连续设置的四个发光层中的一个部位发光。在对比例5中仅仅在一方的发光单元产生再结合，此外由于再结合区域不能扩展，发光效率减少一半。
下面对按照本发明的第3方案的实施例进行说明。
<实验9>
(实施例24～26和对比例6)
制作了具有表19所示的阳极、空穴输送层、第二发光单元、中间单元、第一发光单元、电子输送层和阴极的实施例24～26和对比例6的有机EL元件。如表19所示，在实施例24～26中，使中间单元的电子引出层的“HAT-CN6”层与第一发光单元直接接触地相邻接设置。在对比例6中，在电子引出层的“HAT-CN6”层与第一发光单元之间设置作为邻接层的NPB层。在以下的表中，()内的数字表示各层的厚度(nm)。
利用在形成ITO(铟锡氧化物)膜的玻璃基板上，形成碳氟化合物(CFX)层制作了阳极。碳氟化合物层用CHF3气体的等离子体聚合形成。碳氟化合物层的厚度定为1nm。
在像上述那样制作的阳极上用蒸镀法顺序层叠形成空穴输送层、第二发光单元、中间单元、第一发光单元、电子输送层和阴极。
空穴输送层由NPB形成。
把橙色发光层(NPB+3.0％DBzR)和蓝色发光层(TBADN+2.5％TBP)层叠后形成第一发光单元和第二发光单元。在任何的发光单元中，橙色发光层位于阳极一侧，蓝色发光层位于阴极一侧。％没有特别的说明，是重量％。
在橙色发光层中，使用以NPB为主材料，以DBzR为掺杂剂材料。
在蓝色发光层中，使用以TBADN为主材料，以TBP为掺杂剂材料。
[表19]
【表19】
阳极   空穴注入层 第2发光单元 中间单元 第1发光单元   电子输送层   阴极
实施例24   ITO/CFx   NPB(100)   NPB+3.0％DBzR(30)   TBADN+2.5％TBP(40)   BCP(15)/Li2O(0.1)/HAT-CN6(100)   NPB+3.0％DBzR(30)   TBADN+2.5％TBP(40)   BCP(15)   Li2O(0.1)/Al(200)
实施例25   ITO/CFx   NPB(100)   NPB+3.0％DBzR(30)   TBADN+2.5％TBP(40)   BCP(15)/Li(0.3)/HAT-CN6(100)   NPB+3.0％DBzR(30)   TBADN+2.5％TBP(40)   BCP(15)   Li2O(0.1)/Al(200)
实施例26   ITO/CFx   NPB(100)   NPB+3.0％DBzR(30)   TBADN+2.5％TBP(40)   BCP(15)/Cs(0.3)/HAT-CN6(100)   NPB+3.0％DBzR(30)   TBADN+2.5％TBP(40)   BCP(15)   Li2O(0.1)/Al(200)
  对比例6   ITO/CFx   NPB(100)   NPB+3.0％DBzR(30)   TBADN+2.5％TBP(40)   BCP(15)/Li2O(0.1)/HAT-CN6(100)/NPB(20)   NPB+3.0％DBzR(30)   TBADN+2.5％TBP(40)   BCP(15)   Li2O(0.1)/Al(200)
对制作的各有机EL元件测量色度(CIE(x，y))和发光效率，把测量结果和驱动电压一起示于表20。再有发光效率是在10mA/cm2中的值。
【表20】
 驱动电压(V)   CIEx   CIEy   发光效率(cd/A)
  实施例24  21.2   0.36   0.42   11.7
  实施例25  20.8   0.35   0.41   12.0
  实施例26  21.0   0.36   0.41   11.9
  对比例6  23.2   0.35   0.41   9.7
从表20所示的结果可以看出，在把第一发光单元的橙色发光层作为邻接层使用的实施例24～26中，与把中间单元内的NPB层作为邻接层使用的对比例6相比，驱动电压变低。发光效率也提高。认为这是因为利用把第一发光单元的橙色发光层设置成邻接电子引出层，因从电子引出层引出电子而产生的空穴可以高效率地提供给第一发光单元。
根据本发明的第3方案，第一发光单元的中间单元一侧的发光层具有邻接层的功能。因此以与电子引出层直接接触的方式设置第一发光单元，与在电子引出层和第一发光单元之间设置邻接层的情况相比，可以使驱动电压降低，可以使发光效率提高。
下面对按照本发明的第4方案的实施例进行说明。
<实验10>
制作了图6所示的有机EL元件。
如表21所示，在图6所示的元件结构中，使中间单元的电子引出层(HAT-CN6)的厚度在5～150nm的范围内变化。
【表21】
  实施例   阳极   空穴注入层   第2发光单元 中间单元   第1发光单元 电子输送层 阴极
  橙色发光层   蓝色发光层   橙色发光层   蓝色发光层
27   ITO/CFx   HAT-CN6(10)   NPB+3.0％DBzR(60)   TBADN+2.5％TBP(50)   BCP/Li/HAT-CN6(10)/(0.6)/(5)   NPB+3.0％DBzR(60)   TBADN+2.5％TBP(50)   BCP(10)   LiF/Al(1)/(200)
28   ITO/CFx   HAT-CN6(10)   NPB+3.0％DBzR(60)   TBADN+2.5％TBP(50)   BCP/Li/HAT-CN6(10)/(0.6)/(10)   NPB+3.0％DBzR(60)   TBADN+2.5％TBP(50)   BCP(10)   LiF/Al(1)/(200)
29   ITO/CFx   HAT-CN6(10)   NPB+3.0％DBzR(60)   TBADN+25％TBP(50)   BCP/Li/HAT-CN6(10)/(0.6)/(30)   NPB+3.0％DBzR(60)   TBADN+2.5％TBP(50)   BCP(10)   LiF/Al(1)/(200)
30   ITO/CFx   HAT-CN6(10)   NPB+3.0％DBzR(60)   TBADN+2.5％TBP(50)   BCP/Li/HAT-CN6(10)/(0.69/(80)   NPB+3.0％DBzR(60)   TBADN+2.5％TBP(50)   BCP(10)   LiF/Al(1)/(200)
31   ITO/CFx   HAT-CN6(10)   NPB+3.0％DBzR(60)   TBADN+2.5％TBP(50)   BCP/Li/HAT-CN6(10)/(0.6)/(100)   NPB+3.0％DBzR(60)   TBADN+2.5％TBP(50)   BCP(10)   LiF/Al(1)/(200)
32   ITO/CFx   HAT-CN6(10)   NPB+3.0％DBzR(60)   TBADN+2.5％TBP(50)   BCP/Li/HAT-CN6(10)/(0.6)/(150)   NPB+3.0％DBzR(60)   TBADN+2.5％TBP(50)   BCP(10)   LiF/Al(1)/(200)
评价了实施例27～32的有机EL元件的特性。电压、色度和效率是用10mA/cm2的电流驱动时的值。亮度半衰期是用40mA/cm2的电流驱动时的值。评价的结果示于表22。
【表22】
  实施例   电子引出层的厚度(nm)   电压(V) CIEx CIEy   电流效率(cd/A)   功率效率(lm/W)   亮度半衰期(hr)at40mA/cm2
  27   5   8.85   0.29   0.36   28.74   10.20   500
  28   10   8.98   0.29   0.37   29.84   10.44   1100
  29   30   8.93   0.31   0.4   33.15   11.66   1000
  30   80   8.94   0.31   0.41   30.21   10.62   950
  31   100   8.97   0.31   0.41   29.14   10.2   900
  32   150   8.99   0.32   0.42   25.71   8.98   600
从表22所示的结果可以看出，实施例28～31的亮度半衰期为900小时以上，寿命特性优良。电功率效率也优良。特别是实施例28和29的亮度半衰期为在1000小时以上，电功率效率为101m/W以上，寿命特性和发光效率良好。
与此相反，可以看出实施例27的亮度半衰期短，寿命特性差。认为这是因为由于电子引出层的厚度过薄，Li从电子注入层向阴极方向扩散，扩散的锂到达第一发光单元的发光层，抑制了空穴和电子的再结合。
此外可以看出在实施例32中，亮度半衰期短，电功率效率也低，寿命特性和发光效率降低。此外在实施例32中产生了黑点。
从以上可以看出，电子引出层的厚度优选的是8～100nm的范围内，更优选的是10～80nm的范围内，特别优选的是10～30nm的范围内。
下面对按照本发明的第5方案的实施例进行说明。
图9为示意表示基于本发明的有机EL元件的断面图。如图9所示，在阴极51和阳极52之间设置第一发光单元41和第二发光单元42。在第一发光单元41和第二发光单元42之间设置中间单元30。第一发光单元41相对于中间单元30设置在阴极51一侧，第二发光单元42相对于中间单元30设置在阳极52一侧。在中间单元30内设置电子引出层。在此电子引出层的阴极51一侧设置邻接层。如上所述，邻接层可以设在第一发光单元41内，也可以设在中间单元30内。
在第二发光单元42和阳极52之间设置空穴注入单元10。空穴注入单元10由位于第二发光单元42一侧的空穴注入层10b和位于阳极52一侧的空穴注入促进层10a构成。
图10为表示空穴注入单元周边的能量图解的图。
在图10所示的实施例中，阳极52由ITO(铟锡氧化物)形成。
空穴注入促进层10a由CuPc形成。
空穴注入层10b由NPB形成。
在图10中，作为第二发光单元42图中只表示作为阳极52一侧的发光层的橙色发光层。此橙色发光层使用以NPB为主材料。
如图10所示，阳极52的功函数的绝对值为4.7eV，空穴注入促进层10a的HOMO能级的绝对值为5.0eV，空穴注入层10b的HOMO能级的绝对值为5.4eV。
如上所述，由于空穴注入促进层10a的HOMO的值是阳极52的功函数的值和空穴注入层10b的HOMO的值之间的值，空穴可以容易地从阳极52向空穴注入层10b移动。因此促进空穴从阳极52向第二发光单元的注入。因此可以高效率地向第二发光单元注入空穴，可以相对提高第二发光单元中的发光强度，提高元件整体的发光效率。
在本发明的第5方案中，空穴注入促进层10a的厚度优选的是1～100nm的范围，更优选的是5～20nm的范围。此外空穴注入层10b的厚度优选的是1～300nm的范围，更优选的是10～200nm的范围内。
<实验11>
(实施例33～35和对比例7)
制作了具有表23所示的阳极、空穴注入单元、第二发光单元、中间单元、第一发光单元、电子输送层和阴极的实施例33～35和对比例7的有机EL元件。在以下的表中，()内的数字表示各层的厚度(nm)。
利用在形成ITO(铟锡氧化物)膜的玻璃基板上，形成碳氟化合物(CFX)层制作了阳极。碳氟化合物层用CHF3气体的等离子体聚合形成。碳氟化合物层的厚度定为1nm。
在像上述那样制作的阳极上用蒸镀法顺序层叠形成空穴注入单元、第二发光单元、中间单元、第一发光单元、电子输送层和阴极。
在实施例33～35中，由用CuPc构成的空穴注入促进层和用NPB构成的空穴注入层构成空穴注入单元。在对比例7中形成由NPB层构成的空穴注入单元。
此外除了由Li2O、Li或Cs形成电子注入层以外，与图2所示的中间单元30相同，形成中间单元。
第一发光单元和第二发光单元层叠形成橙色发光层(NPB+3.0％DBzR)和蓝色发光层(TBADN+2.5％TBP)。在任何一个发光单元中，橙色发光层位于阳极一侧，蓝色发光层位于阴极一侧。％没有特别的说明，是重量％。
在橙色发光层中，使用以NPB为主材料，以DBzR为掺杂剂材料。
在蓝色发光层中，使用以TBADN为主材料，以TBP为掺杂剂材料。
[表23]
【表23】
阳极   空穴注入层 第2发光单元 中间单元 第1发光单元   电子输送层   阴极
  实施例33   ITO/CFx   CuPc/NPB(10)/(50)   NPB+3.0％DBzR(30)   TBADN+2.5％TBP(40)   BCP/Li2O/HAT-CN6(15)/(0.1)/(100)   NPB+3.0％DBzR(30)   TBADN+2.5％TBP(40) BCP(15) Li2O/Al(0.1)/(200)
  实施例34   ITO/CFx   CuPc/NPB(10)/(50)   NPB+3.0％DBzR(30)   TBADN+2.5％TBP(40)   BCP/无Li/HAT-CN6(15)/(0.3)/(100)   NPB+3.0％DBzR(30)   TBADN+2.5％TBP(40)   BCP(15)   Li2O/Al(0.1)/(200)
  实施例35   ITO/CFx   CuPc/NPB(10)/(50)   NPB+3.0％DBzR(30)   TBADN+2.5％TBP(40)   BCP/Cs/HAT-CN6(15)/(0.3)/(100)   NPB+3.0％DBzR(30)   TBADN+2.5％TBP(40) BCP(15) Li2O/Al(0.1)/(200)
  对比例7   ITO/CFx   RPB(100)   NPB+3.0％DBzR(30)   TBADN+2.5％TBP(40)   BCP/Li2O/HAT-CN6(15)/(0.1)/(100)   NPB+3.0％DBzR(30)   TBADN+2.5％TBP(40) BCP(15) Li2O/Al(0.1)/(200)
对制作的各有机EL元件测量色度(CIE(x，y))和发光效率，把测量结果和驱动电压一起示于表24。再有发光效率是在10mA/cm2中的值。
【表24】
 驱动电压(V)   CIEx   CIEy   发光效率(cd/A)
  实施例33  16.7   0.33   0.39   19.8
  实施例34  15.8   0.33   0.38   20.8
  实施例35  16.1   0.32   0.38   20.1
  对比例7  21.2   0.36   0.42   11.7
从表24所示的结果可以看出，在按照本发明的第5方案，设置由空穴注入促进层和空穴注入层构成的空穴注入单元的实施例33～35中，与仅把NPB层作为空穴注入层的对比例7相比，驱动电压变低，得到高的发光效率。认为这是由于按照本发明的第5方案，利用在阳极和空穴注入层之间设置空穴注入促进层，空穴容易从阳极向第二发光单元移动，促进了空穴向第二发光单元的注入。
下面对按照本发明的第6方案的实施例进行说明。
按照本发明的第6方案的实施例的有机EL元件具有图9所示的结构，在图9中空穴注入单元10由第一电子引出层10a和第一邻接层10b构成。
图11为表示空穴注入单元10周边的能量图解的图。空穴注入单元10由第一电子引出层10a和第一邻接层10b构成，第一电子引出层10a由HAT-CN6形成。
第一邻接层10b由NPB形成。
在本发明的第6方案中，第一电子引出层10a的厚度优选的是1～150nm的范围内，更优选的是5～100nm的范围内。此外第一邻接层10b的厚度优选的是1～300nm的范围内，更优选的是5～200nm的范围内。
阳极52由ITO(铟锡氧化物)形成。
如图11所示，第一电子引出层10a的LUMO能级的绝对值(4.4eV)和第一邻接层10b的HOMO能级的绝对值(5.4eV)的差为1.0eV。因此第一电子引出层10a在阳极和阴极上施加了电压时，可以把电子从第一邻接层10b引出。被引出的电子被阳极52吸收。
另一方面在第一邻接层10b中，由于电子被引出，产生空穴。此空穴被提供给第二发光单元，与从中间单元30或从阴极51提供的电子再结合。这样做以后，利用第一电子引出层10a从第一邻接层10b引出电子，在第一邻接层10b中产生空穴，此空穴被提供给发光单元。阳极52的功函数的绝对值为4.8eV，第一电子引出层10a的HOMO的能级的绝对值为7.0eV，由于其差大到2.2eV，空穴难以从阳极52注入第一电子引出层10a。如上所述，在本发明的第6方案中，利用第一电子引出层10a从第一邻接层10b引出电子，在第一邻接层10b产生空穴，此空穴被提供给发光单元。
在本发明的第6方案中，利用上述的机理，可以高效率地把空穴从空穴注入单元10提供给发光单元，因此可以降低驱动电压，可以使发光效率提高。
<实验12>
(实施例36～38和对比例8～9)
制作了具有表25所示的阳极、空穴注入单元、第二发光单元、中间单元、第一发光单元、电子输送层和阴极的实施例36～38和对比例8～9的有机EL元件。在以下的表中，()内的数字表示各层的厚度(nm)。
利用在形成有ITO(铟锡氧化物)膜的玻璃基板上，形成碳氟化合物(CFX)层制作了阳极。碳氟化合物层用CHF3气体的等离子体聚合形成。碳氟化合物层的厚度定为1nm。
在像上述那样制作的阳极上用蒸镀法顺序层叠形成空穴注入单元、第二发光单元、中间单元、第一发光单元、电子输送层和阴极。
在实施例36～38的空穴注入单元中，形成“HAT-CN6”层，作为第一电子引出层，在它的上面形成NPB层，作为第一邻接层。在对比例8中，仅用NPB层形成空穴注入单元。在对比例9中，不形成空穴注入单元，在阳极上直接形成第二发光单元。
在中间单元中使用Li2O、Li或Cs形成电子注入层
第一发光单元和第二发光单元层叠形成橙色发光层(NPB+3.0％DBzR)和蓝色发光层(TBADN+2.5％TBP)。在任何一个发光单元中，橙色发光层位于阳极一侧，蓝色发光层位于阴极一侧。％没有特别的说明，是重量％。
在橙色发光层中，使用以NPB为主材料，以DBzR为掺杂剂材料。
在蓝色发光层中，使用以TBADN为主材料，以TBP为掺杂剂材
【表25】
  阳极   空穴注入层   第2发光单元   中间单元   第1发光单元   电子输送层 阴极
  实施例36   ITO/CFx   HAT-CN6(100)/NPB(20)   NPB+3.0％DBzR(30)   TBADN+2.5％TBP(40)   BCP(15)/Li2O(0.1)/HAT-CN6(100)/NPB(20)   NPB+3.0％DBzR(30)   TBADN+2.5％TBP(40) BCP(15) Li2O(0.1)/Al(200)
  实施例37   ITO/CFx   HAT-CNG(100)/NPB(20)   NPB+3.0％DBzR(30)   TBADN+2.5％TBP(40)   BCP(15)/Li(0.3)/HAT-CN6(100)/NPB(20)   NPB+3.0％DBzR(30)   TBADN+2.5％TBP(40) BCP(15) Li2O(0.1)/Al(200)
  实施例38   ITO/CFx   HAT-CN6(100)/NPB(20)   NPB+3.0％DBzR(30)   TBADN+2.5％TBP(40)   BCP(15)/Cs(0.3)/HAT-CN6(100)/NPB(20)   NPB+3.0％DBzR(30)   TBADN+2.5％TBP(40) BCP(15) Li2O(0.1)/Al(200)
  对比例8 ITO/CFx NPB(100)   NPB+3.0％DBzR(30)   TBADN+2.5％TBP(40)   BCP(15)/Li2O(0.1)/HAT-CN6(100)/NPB(20)   NPB+3.0％DBzR(30)   TBADN+2.5％TBP(40)   BCP(15)   Li2O(0.1)/Al(200)
对比例9 ITO/CFx 无   NPB+3.0％DBzR(30)   TBADN+2.5％TBP(40)   BCP(15)/Li2O(0.1)/HAT-CN6(100)/NPB(20)   NPB+3.0％DBzR(30)   TBADN+2.5％TBP(40)   BCP(15)   Li2O(0.1)/Al(200)
对制作的各有机EL元件测量色度(CIE(x，y))和发光效率，把测量结果和驱动电压一起示于表26。再有发光效率是在10mA/cm2中的值。
【表26】
 驱动电压(V)   CIEx   CIEy   发光效率(Cd/A)
  实施例36  12.4   0.35   0.42   20.2
  实施例37  11.5   0.34   0.41   21.2
  实施例38  11.8   0.35   0.42   20.9
  对比例8  21.0   0.36   0.42   11.7
  对比例9  13.0   0.32   0.41   17.3
从表26所示的结果可以看出，在按照本发明的第6方案，形成由第一电子引出层和第一邻接层构成的空穴注入单元的实施例36～38的有机EL元件与对比例8和9的有机EL元件相比，驱动电压降低，发光效率提高。
下面对按照本发明的第7方案的实施例进行说明。
图12为示意表示基于本发明的第7方案的有机EL元件的断面图。如图12所示，在阴极51和阳极52之间设置第一发光单元41、第二发光单元42、第三发光单元43。在第一发光单元41和第二发光单元42之间设置中间单元30。在第二发光单元42和第三发光单元43之间设置中间单元31。
中间单元30由位于阴极51一侧的电子引出层30a、位于阳极52一侧的电子输送层30c、设置在电子引出层30a和电子输送层30c之间的电子注入层30b构成。中间单元31也一样，由位于阴极51一侧的电子引出层31a、位于阳极52一侧的电子输送层31c、设置在电子引出层31a和电子输送层31c之间的电子注入层31b构成。
在阴极51和第一发光单元41之间设置电子输送层12。在阳极52和第三发光单元43之间设置空穴注入层10。
在本发明的第7方案中，各电子输送层12、30c和31c的膜厚被设置成越远离阴极51越厚。因此电子输送层30c的膜厚设定成比电子输送层12的膜厚要厚，电子输送层31c的膜厚设定成比电子输送层30c的膜厚要厚。此外电子输送层12、30c和31c的膜厚分别被设定成在40nm以下。
利用把电子输送层12、30c和31c的膜厚像上述那样设定，可以改善对各发光单元41、42、43的电子注入的平衡。因此可以使各发光单元41、42、43中的发光强度可以接近均匀，其结果可以使作为元件整体的发光效率提高。
根据本发明的第7方案的其他方式，空穴注入层10和电子引出层30a、31a的膜厚被设定成越远离阳极52越厚。因此电子引出层31a的膜厚设定成比空穴注入层10的膜厚要厚，电子引出层30a的膜厚设定成比电子引出层31a的膜厚要厚。此外空穴注入层和电子引出层30a、31a各自的膜厚分别设定成在100nm以下。
空穴注入层10和电子引出层30a、31a的膜厚像上述那样设定，可以改善对各发光单元41、42、43的空穴注入的平衡。因此可以使各发光单元41、42、43中的发光强度可以接近均匀，其结果可以使作为元件整体的发光效率提高。
在图12所示的实施例中，有三个发光单元，但本发明并不限定于此，至少有两个发光单元就可以。
图13为表示中间单元周边的能量图解的图。中间单元30由电子引出层30a、电子注入层30b和电子输送层30c构成。在电子引出层30a的阴极一侧设置邻接层40。此外在中间单元30的阳极一侧设置第二发光单元42。在图13中仅表示了第二发光单元42的中间单元30一侧的层。
在图13所示的实施例中，电子引出层30a由HAT-CN6形成。
电子注入层30b由Li(金属锂)形成。
电子输送层30c由BCP形成。
在本发明的第7方案中，如上所述，电子输送层的膜厚为在40nm以下，更优选的是在1～40nm的范围。电子注入层30b的膜厚优选的是0.1～10nm的范围，更优选的是0.1～1nm的范围。电子引出层30a的膜厚优选的是在100nm以下，更优选的是1～100nm的范围内，特别优选的是5～50nm的范围内。
在图13所示的实施例中，邻接层40由NPB形成。
在图13所示的实施例中，作为第二发光单元42所示的层由TBADN形成。
如图13所示，电子引出层30a的LUMO能级的绝对值(4.4eV)和邻接层40的HOMO能级的绝对值(5.4eV)的差为1.5eV以内。此外电子注入层30b的LUMO的能级(功函数)的绝对值比电子引出层30a的LUMO能级的绝对值小，电子输送层30c的LUMO能级的绝对值比电子注入层30b的LUMO能级的绝对值小。
因此在阳极和阴极施加电压时，电子引出层30a可以从邻接层40引出电子。被引出的电子通过电子注入层30b和电子输送层30c提供给第二发光单元42。
此外在邻接层40中由于被引出电子而产生空穴。此空穴被提供给第一发光单元，与由阴极或邻接的中间单元提供的电子进行再结合。其结果在第一发光单元内发光。
提供给第二发光单元的电子在第二发光单元42内与由阳极或邻接的中间单元提供的空穴进行再结合。其结果在第二发光单元42内发光。
在第三发光单元中也同样发光。
像上述那样，根据本发明，在第一发光单元内、第二发光单元内和第三发光单元内，可以分别形成再结合区域，可以使其发光。其结果可以提高发光效率，同时可以以第一发光单元、第二发光单元和第三发光单元的发光色发光。
<实验13>
制作了具有表27所示的阳极、空穴注入层、第二发光单元、中间单元、第一发光单元、电子输送层和阴极的有机EL元件。在以下的表中，()内的数字表示各层的厚度(nm)。在中间单元中，使由BCP形成的电子输送层的膜厚X如表28所示在70nm到500nm之间变化。
利用在形成有ITO(铟锡氧化物)膜的玻璃基板上，形成碳氟化合物(CFX)层制作了阳极。碳氟化合物层用CHF3气体的等离子体聚合形成。碳氟化合物层的厚度定为1nm。
在像上述那样制作的阳极上用蒸镀法顺序层叠形成空穴注入层、第二发光单元、中间单元、第一发光单元、电子输送层和阴极。
空穴注入层由HAT-CN6形成。
除了由Li2O形成电子注入层以外，与图2所示的中间单元30相同，形成中间单元。
第一发光单元和第二发光单元层叠形成橙色发光层(90％NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR)和蓝色发光层(80％TBADN+20％NPB+2.5％TBP)。在任何一个发光单元中，橙色发光层位于阳极一侧，蓝色发光层位于阴极一侧。％没有特别的说明，是重量％。
在橙色发光层中使用以90％NPB+10％tBuDPN为主材料，相对于NPB和tBuDPN的合计100重量％，使用3.0重量％DBzR作为掺杂剂材料。
蓝色发光层使用以80％TBADN+20％NPB为主材料，相对于TBADN和NPB的合计100重量％，使用2.5重量％TBP作为掺杂剂材料。
【表27】
  阳极   空穴注入层  第2发光单元   中间单元 第1发光单元   电子输送层 阴极
ITO/CFx HAT-CN6(50) 90％NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(50) 80％TBADN+20％NPB+2.5％TBP(50) BCP(X)/Li2O(0.2)/HAT-CN6(50) 90％NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(50)  80％TBADN+20％NPB+2.5％TBP(50) BCP(12) LiF(1)/Al(200)
对制作的各有机EL元件测量了发光效率，把测量结果和驱动电压一起示于表28。再有发光效率是在20mA/cm2中的值。
[表28]
  阴极一侧电子输送层的膜厚(nm)   中间单元电子输送层的膜厚(nm)   电子输送层膜厚比(中间单元/阴极一侧)   发光效率(cd/A) 发光效率比(％)   驱动电压(V)
  12   7   0.6   22.8   93   7.9
  12   12   1.0   24.1   100   7.2
  12   17   1.4   29.5   122   7.8
  12   22   1.8   30.5   127   7.7
  12   32   2.7   26.4   110   7.8
  12   40   3.3   24.4   101   8.2
  12   50   4.2   19.1   79   8.5
从表28的结果可以看出，在使中间单元的电子输送层的膜厚为17nm～40nm，与比阴极一侧的电子输送层厚的情况下、和与阴极一侧的电子输送层的膜厚相同为120nm的情况相比，发光效率提高。认为这是由于通过使中间单元的电子输送层的膜厚增加，促进了远离阴极一侧的第二发光单元中的电子的注入，其结果在第一发光单元和第二发光单元中电子的注入变成几乎相同的程度，使第一发光单元和第二发光单元的发光强度接近均匀，作为整体发光效率提高。
在使中间单元的电子输送层的膜厚为50nm的情况下，发光效率降低。认为这是因为电子输送层的膜厚变得过厚，电子的注入产生障碍，因此发光效率降低。
此外可以看出，在使中间单元的电子输送层的膜厚为7nm，比阴极一侧的电子输送层的膜厚薄的情况下，发光效率降低。
从以上可以看出，按照本发明的第7方案，通过将各电子输送层的膜厚设定成随远离阴极而变厚，而且在40nm以下，可以得到良好的发光效率。
<实验14>
制作了具有表29所示的阳极、空穴注入层、第三发光单元、第二中间单元、第二发光单元、第一中间单元、第一发光单元、电子输送层和阴极的有机EL元件。在以下的表中，()内的数字表示各层的厚度(nm)。
对于第一中间单元和第二中间单元除了使第一中间单元的电子输送层的膜厚X和第二中间单元的电子输送层的膜厚Y按表30所示变化以外，与实验13一样形成。
此外也与实验13中的发光单元一样，形成第一～第三发光单元。此外也与实验13一样，形成阳极、空穴注入层、电子输送层和阴极。
对于制作的有机EL元件测量了发光效率，把测量的结果示于表30。
[表29]
  阳极   空穴注入层 第3发光单元 第2中间单元 第2发光单元 第1中间单元
  ITO/CFx   HAT-CN6(50)   90％NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(50)   80％TBADN+20％NPB+2.5％TBP(50)   BCP(Y)/Li3O(0.2)/HAT-CN6(50)   90％NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(50)  80％TBADN+20％NPB+2.5％TBP(50) BCP(X)/Li2O(0.2)/HAT-CN6(50)
 第1发光单元   电子输送层   阴极
 90％NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(50)  80％TBADN+20％NPB+2.5％TBP(50) BCP(12) LiF(1)/Al(200)
【表30】
  阴极一侧电子输送层的膜厚(nm) 第1中间单元的电子输送层的膜厚X(nm) 第2中间单元的电子输送层的膜厚Y(nm)   电子输送层的膜厚比(第1中间单元/阴极侧)   电子输送层的膜厚比(第2中间单元/阴极侧)   发光效率(cd/A)   驱动电压(V)
  12   12   12   1.00   1.00   57.1   11.2
  12   14   18   1.17   1.50   65   11.3
可以看出如表30所示，使第一中间单元的电子输送层的膜厚比阴极一侧的电子输送层的膜厚要厚，而且使第二中间单元的电子输送层的膜厚比第一中间单元的电子输送层的膜厚，可以得到高的发光效率。
<实验15>
制作了具有表31所示的阳极、空穴注入层、第四发光单元、第三中间单元、第三发光单元、第二中间单元、第二发光单元、第一中间单元、第一发光单元、电子输送层和阴极的有机EL元件。
除了使第一中间单元的电子输送层的膜厚X、第二中间单元的电子输送层的膜厚Y、第三中间单元的电子输送层的膜厚Z设定成表32所示的值以外，与实验13的中间单元一样形成。
与实验13一样形成第一～第四发光单元。与实验13一样形成阳极、空穴注入层、电子输送层和阴极。
对于制作的各有机EL元件测量了发光效率，把发光效率和驱动电压一起示于表32。
【表31】
  阳极   空穴注入层  第4发光单元   第3中间单元   第3发光单元   第2中间单元
  ITO/CFx   HAT-CN6(20)  90％NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(50)  80％TBADN+20％NPB+2.5％TBP(50)   BCP(Z)/Li2O(0.2)/HAT-CN6(20)   90％NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(50)  80％TBADN+20％NPB+2.5％TBP(50) BCP(Y)/Li2O(0.2)/HAT-CN6(20)
 第2发光单元   第1中间单元  第1发光单元   电子输送层  阴极
 90％NPB+10％tBuDPN+3.0DBzR(50)  80％TBADN+20％NPB+2.5％TBP(50)   BCP(X)/Li2O(0.2)/HAT-CN6(20)  90％NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(50)  80％TBADN+20％NPB+2.5％TBP(50) BCP(12) LiF(1)/Al(200)
【表32】
阴极一侧电子输送层膜厚(nm) 第1中间单元的电子输送层膜厚X(nm) 第2中间单元的电子输送层膜厚Y(nm) 第2中间单元的电子输送层膜厚Z(nm)   发光效率(cd/A)   驱动电压(V)
12  12  12   12   75.3   17.6
12  14  16   18   79.2   17.5
从表32所示的结果可以看出，通过使第一中间单元的电子输送层的膜厚比阴极一侧的电子输送层的膜厚要厚，使第二中间单元的电子输送层的膜厚比第一中间单元的电子输送层的膜厚要厚，使第三中间单元的电子输送层的膜厚比第二中间单元的电子输送层的膜厚要厚，可以得到高的发光效率。
<实验16>
在本实验中使空穴注入层和电子引出层的厚度改变。
制作了具有表33所示的阳极、空穴注入层、第二发光单元、中间单元、第一发光单元、电子输送层和阴极的有机EL元件。
使中间单元的电子引出层的膜厚Y像表34所示的那样在10nm～110nm的范围变化，除了使中间单元的电子输送层的膜厚为与阴极一侧的电子输送层的膜厚为相同的12nm以外，与实验13一样形成各层。
对于制作的各有机EL元件测量了发光效率，把发光效率和驱动电压一起示于表34。
【表33】
  阳极   空穴注入层  第2发光单元   中间单元 第1发光单元   电子输送层   阴极
  ITO/CFx   HAT-CN6(X)  90％NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(50)  80％TBADN+20％NPB+2.5％TBP(50)   BCP(12)/Li2O(0.2)/HAT-CN6(Y) 90％NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(50)  80％TBADN+20％NPB+2.5％TBP(50) BCP(12) LiF(1)/Al(200)
[表34]
  阳极一侧空穴注入层的膜厚X(nm)   中间单元的电子引出层的膜厚Y(nm)   发光效率(cd/A)   发光效率的比(％)   驱动电压(V)
  50   10   18.6   77   7.7
  50   50   24.1   100   7.2
  50   70   26.5   110   7.7
  50   100   24.8   103   8.1
  50   110   19.2   80   8.6
从表34所示的结果可以看出，利用使中间单元的电子引出层的膜厚在比阴极一侧的空穴注入层的膜厚要厚的70nm～100nm范围内，和与空穴注入层的膜厚相同的50nm的情况相比，可以得到高的发光效率。如使电子引出层的膜厚为110nm，发光效率降低。认为这是因为如使电子引出层的厚度过厚，对空穴的移动产生障碍。此外如使电子引出层的膜厚与空穴注入层的膜厚相比过薄，发光效率降低。
<实验17>
在本实验中使发光单元为三个，使中间单元中的电子引出层的膜厚改变。
制作了具有表35所示的阳极、空穴注入层、第三发光单元、第二中间单元、第二发光单元、第一中间单元、第一发光单元、电子输送层和阴极的有机EL元件。
使第一发光单元的电子引出层的膜厚Z和第二中间单元的电子引出层的膜厚Y像表36所示的那样变化。除此以外与实验13一样形成阳极、空穴注入层、各发光单元、各中间单元、电子输送层和阴极。
对于制作的各有机EL元件测量了发光效率，与驱动电压一起把测量的结果示于表36。
【表35】
阴极   空穴注入层 第3发光单元 第2中间单元 第2发光单元   第1中间单元
  ITO/CFx   HAT-CN6(X)  90％NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(50)  80％TBADN+20％NPB+2.5％TBP(50)   BCP(12)/Li2O(0.2)/HAT-CN6(Y)   90％NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(50)  80％TBADN+20％NPB+2.5％TBP(50)   BCP(12)/Li2O(0.2)/HAT-CN6(Z)
第1发光单元    电子输送层   阴极
 90％NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(50) 80％TBADN+20％NBP+2.5％TBP(50) BCP(12) LiF(1)/Al(200)
【表36】
阳极一侧空穴注入层的膜厚X(nm)   中间单元的电子引出层的膜厚Y(nm)   发光效率的比Z(nm) 发光效率(cd/A) 驱动电压(V)
  50   50   50   57.1   11.2
  50   60   70   61.2   11.7
从表36所示的结果可以看出，利用使第一中间单元的电子引出层的膜厚比阳极一侧的空穴注入层的膜厚要厚，使第二中间单元的电子引出层的膜厚比第一中间单元的电子引出层的膜厚要厚，可以得到高的发光效率。
<实验18>
在本实验中使中间单元的电子引出层和电子输送层的两方面改变。
制作了具有表37所示的阳极、空穴注入层、第二发光单元、中间单元、第一发光单元、电子输送层和阴极的有机EL元件。
使中间单元的电子输送层的膜厚Z和电子引出层的膜厚Y像表38所示的那样变化。除此以外与实验13一样形成阳极、空穴注入层、各发光单元、中间单元、电子输送层和阴极。
对于制作的各有机EL元件测量了发光效率，把测量的结果和驱动电压一起示于表38。
【表37】
阳极   空穴注入层 第2发光单元 中间单元 第1发光单元   电子输送层 阴极
  ITO/CFx   HAT-CN6(X)  90％NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(50)  80％TBADN+20％NPB+2.5％TBP(50)   BCP(Z)/Li2O(0.2)/HAT-CN6(Y)  90％NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(50)  80％TBADN+20％NPB+2.5％TBP(50) BCP(W) LiF(1)/Al(200)
【表38】
 阳极一侧空穴注入层的膜厚X(nm)   中间单元的电子引出层的膜厚Y(nm)   阴极一侧的电子输出层的膜厚W(nn)   中间单元的电子输出层的膜厚Z(nm)   发光效率(cd/A)   发光效率的比(％)   驱动电压(V)
 50   10   12   7   18.8   78   7.8
 50   50   12   12   24.1   100   7.2
 50   70   12   17   30.2   125   7.6
如表38所示可以看出，利用使中间单元的电子输送层的膜厚比阴极一侧的电子输送层的膜厚要厚，而且使中间单元的电子引出层的膜厚比阳极一侧的空穴注入层的膜厚要厚，可以得到高的发光效率。此外可以看出通过使中间单元的电子输送层的膜厚比阴极一侧的电子输送层的膜厚要薄，使中间单元的电子引出层的膜厚比阳极一侧的空穴注入层的膜厚要薄，发光效率降低。
与在表28中在使中间单元的电子输送层的膜厚为17nm的情况(发光效率为29.5cd/A)和在表34中使中间单元的空穴注入层的膜厚为70nm的情况(发光效率为26.5cd/A)相比，发光效率高到30.2cd/A。由此可以看出，在中间单元中利用使电子输送层和空穴注入层的任一膜厚都基于本发明的第7方案变厚，可以进一步提高发光效率。
下面对按照本发明的第8方案的实施例进行说明。
图14为示意表示基于本发明的第8方案的有机EL元件的断面图。如图14所示，在阴极51和阳极52之间设置第一发光单元41和第二发光单元42。在第一发光单元41和第二发光单元42之间设置中间单元30。第一发光单元41相对于中间单元30设置在阴极51一侧，第二发光单元42相对于中间单元30设置在阳极52一侧。
在中间单元30内设置电子引出层31和电子输送层33。
按照本发明的第8-1方案，在电子引出层31掺杂电子引出促进材料。在电子引出层31的电子引出促进材料的含量优选的是0.1～50重量％的范围内，更优选的是1～45重量％。
按照本发明的第8-2方案，在电子引出层31和第一发光单元41之间设置电子引出促进层34。电子引出促进层34的厚度优选的是0.1～100nm的范围，更优选的是0.5～50nm的范围内。
按照本发明的第8-3方案，在电子输送层33和/或电子引出层31掺杂电子注入有机材料。电子注入有机材料的含量优选的是0.1～50重量％的范围内，更优选的是1～45重量％的范围内。
按照本发明的第8-4方案，在电子引出层31和电子输送层33之间设置由电子注入有机材料构成的电子注入有机材料层35。电子注入有机材料层35的厚度优选的是0.1～100nm的范围，更优选的是0.5～50nm的范围内。
在本发明的第8方案中，在设置电子注入层32的情况下，电子注入层32被设置在电子引出层31和电子输送层33之间，在存在电子注入有机材料层35的情况下，则被设置在电子引出层31和电子注入有机材料层35之间。电子注入层32的厚度优选的是0.1～100nm的范围，更优选的是0.2～50nm的范围内。由于电子注入层32的厚度非常薄，所以也可以以在邻接的电子注入有机材料层35和电子输送层33的表面进行扩散掺杂的状态形成。
图15为表示按照本发明的第8-1方案的一个实施例的中间单元周边的能量图解的图。中间单元30由电子引出层31、电子注入层32和电子输送层33构成。在电子引出层31的阴极一侧设置作为第一发光单元41的中间单元30一侧的发光层的邻接层33。此外在中间单元30的阳极一侧设置第二发光单元42。在图2中仅表示第二发光单元42的中间单元30一侧的发光层。
在图15所示的实施例中，电子引出层31由HAT-CN6形成。
电子注入层32由Li(金属锂)形成。
电子输送层33由BCP形成。
邻接层(发光层)40含有NBP作为主材料。
作为第二发光单元42所示的发光层含有TBADN作为主材料。
在图15所示的实施例中，在电子引出层31掺杂4F-TCNQ(2，3，5，6-四氟代-7，7，8，8-四氰基奎诺二甲烷(cyanoquinodimethane))。也就是作为电子引出促进材料掺杂4F-TCNQ。4F-TCNQ具有以下结构。
[化]4F-TCNQ
Figure A20051008880300991
在后面叙述的实施例中，作为电子引出促进材料使用的OHBBDT(4，5，6，7，4’，5’，6’，7’-八氢化-[2，2]二[苯并[1，3]二硫次甲基(dithioylidene)])具有以下结构。
[化]OHBBDT
Figure A20051008880300992
此外在后面叙述的实施例中，作为电子引出促进材料使用的TPBT(2，2，2’，2’-四苯基-二-噻喃-4，4’-二叉(ylidene))具有以下结构。
[化]TPBT
Figure A20051008880301001
此外在后面叙述的实施例中，作为电子注入有机材料使用的DTN(2，3-二苯基-1，4，6，11-四氮杂并四苯)具有以下结构。
[化]DTN
如图15所示，电子引出层31的LUMO能级的绝对值(4.4eV)和邻接层40的HOMO能级的绝对值(5.4eV)的差在2.0eV以内，在图15的情况下为1.0eV。此值为2.0eV的情况下，在阳极和阴极上施加电压时，电子引出层31可以从邻接层40引出电子。此值小的引出电子的效果大。例如此值为1.5eV的情况与此值为2.0eV的情况相比，引出电子的效果大，此外如图15所示，优选的是在1.0eV以下。预先在电子引出层31上掺杂4F-TCNQ，此4F-TCNQ的LUMO的能级的绝对值为4.6eV。因此利用掺杂电子引出促进材料，容易从邻接层40引出电子，可以高效率引出电子。被引出的电子通过电子注入层32和电子输送层33，提供给第二发光单元42。
在邻接层40中，由于电子被引出而产生空穴。此空穴在第一发光单元内与从阴极提供的电子进行再结合。其结果在第一发光单元内发光。
提供给第二发光单元的电子在第二发光单元42内与从阳极提供的空穴进行再结合。其结果在第二发光单元42内发光。
如上所述，可以在第一发光单元和第二发光单元内分别形成再结合区域，可以使其发光。因此可以提高发光效率，同时可以使第一发光单元和第二发光单元的发光色发光。
图16为表示按照本发明的第8-1方案和第8-4方案的中间单元周边的能量图解的图。在图16所示的实施例中，在电子引出层31和电子输送层33之间设置由DTN构成的电子注入有机材料层35。
与图15所示的实施例相同，在电子引出层31上掺杂作为电子引出促进材料的4F-TCNQ。因此容易从邻接层40引出电子。利用电子引出层31引出的电子提供给电子输送层33，在电子引出层31和电子输送层33之间设置电子注入有机材料层35，由于其LUMO的能级的绝对值是电子引出层31和电子输送层33之间的值，所以可以高效率地将电子注入电子输送层33。
在图16所示的实施例中，把由电子注入有机材料构成的电子有机材料层35设置在电子引出层31和电子输送层33之间，而按照本发明的第8-3方案，把由DTN构成的电子注入有机材料掺杂在电子引出层31和/或电子输送层33，也能得到同样的效果。
在图15和图16中所示的各自的实施例中，在电子引出层31内掺杂作为电子引出促进材料的4F-TCNQ，而在邻接层40和电子引出层31之间设置由4F-TCNQ构成的电子引出促进层34，也可以得到相同的效果。
<实验19>
(实施例39～53和对比例10～12)
制作了具有表39所示的阳极、空穴注入层、第二发光单元、中间单元、第一发光单元、电子输送层和阴极的实施例39～53和对比例10～12的有机EL元件。
利用在形成ITO(铟锡氧化物)膜的玻璃基板上，形成碳氟化合物(CFX)层制作了阳极。碳氟化合物层用CHF3气体的等离子体聚合形成。碳氟化合物层的厚度定为1nm。
在像上述那样制作的阳极上用蒸镀法顺序层叠形成空穴注入层、第二发光单元、中间单元、第一发光单元、电子输送层和阴极。
第一发光单元和第二发光单元层叠形成橙色发光层(NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR)和蓝色发光层(TBADN+20％NPB+2.5％TBP)。在任何一个发光单元中，橙色发光层位于阳极一侧，蓝色发光层位于阴极一侧。％没有特别的说明，是重量％。
在橙色发光层中使用NPB和tBuDPN为主材料，使用DBzR作为掺杂剂材料。
蓝色发光层使用以TBADN和NPB为主材料，使用TBP作为掺杂剂材料。
对制作的各有机EL元件测量了发光效率，把测量结果和驱动电压一起示于表39。再有发光效率是在10mA/cm2中的值。
表39
【表39】
阳极   空穴注入层   第2发光单元 中间单元     第1发光单元   电子输送层 阴极   驱动电压   发光效率(cd/A)
橙色发光层 蓝色发光层 橙色发光层 蓝色发光层
  实施例39   ITO/CFx   HAT-CN6(50) NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40) BCP/Li2O/HAT-CN6+25％F-TCNQ(10)/(0.2)/(50) NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40)   BCP(10)   LiF/Al(10)/(2000)   7.2   32.0
  实施例40   ITO/CFx   HAT-CN6(50) NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40) BCP/Li2O/HAT-CN6+20％OHBBDT(10)/(0.2)/(50) NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40)   BCP(10)   LiF/Al(10)/(2000)   7.3   28.8
  实施例41   ITO/CFx   HAT-CN6(50) NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40) BCP/Li2O/HAT-CN6+25％TPBT(10)/(0.2)/(50) NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40)   BCP(10)   LiF/Al(10)/(2000)   7.2   29.8
  实施例42   ITO/CFx   HAT-CN6(50) NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40) BCP/Li2O/HAT-CN6/TPBT(10)/(0.2)/(47)/(3) NPB+10％tBUDPN+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40)   BCP(10)    LiF/Al(10)/(2000)   8.5   29.7
  实施例43   ITO/CFx   HAT-CN6(50) NPB+10％tBuDPH+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40) BCP/DTN/Li2O/HAT-CN6(10)/(3)/(0.2)/(50) NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40)   BCP(10)   LiF/Al(10)/(2000)   7.1   33.1
  实施例44   ITO/CFx   HAT-CN6(50) NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(30) TBADH+20％NPB+2.5％TBP(40) BCP/BCP+50％DTN/Li2O/HAT-CN6(10)/(3)/(0.2)/(50) NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40)   BCP(10)   LiF/Al(10)/(2000)   7.3   24.5
  实施例45   ITO/CFx   HAT-CN6(50) NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40) BCP/DTN/Li2O/HAT-CN6+25％4F-TCNQ(10)/(3)/(0.2)/(50) NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40)   BCP(10)   LiF/Al(10)/(2000)   6.8   34.5
  实施例46   ITO/CFx   HAT-CN6/NPB(50)/(30) NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40) BCP/DTN/Li2O/HAT-CN6+25％F-TCNQ/NPB(10)/(3)/(0.2)/(50)/(30) NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40)   BCP(10)   LiF/Al(10)/(2000)   7.4   33.5
  实施例47   ITO/CFx   HAT-CN6(50) NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40) BCP/50％DTN+50％HAT-CN6/HAT-CN6(10)/(3)/(50) NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40)   BCP(10)   LiF/Al(10)/(2000)   11.0   27.0
  实施例48   ITO/CFx   HAT-CN6/NPB(50)/(30) NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40) BCP/DTN/Li/HAT-CN6+25％4F-TCNQ/NPB(10)/(3)/(0.2)/(50)/(30) NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40)   BCP(10)   LiF/Al(10)/(2000)   7.3   32.5
  实施例49   ITO/CFx   HAT-CN6/NPB(50)/(30) NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40) BCP/DTN/Cs/HAT-CN6+25％4F-TCNQ/NPB(10)/(3)/(0.2)/(50)/(30) NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40)   BCP(10)   LiF/Al(10)/(2000)   7.3   32.6
  实施例50   ITO/CFx   HAT-CN6(50) NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40) BCP/Li/HAT-CN6+25％4F-TCNQ(10)/(0.2)/(50) NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40)   BCP(10)   LiF/Al(10)/(2000)   7.2   31.8
  实施例51   ITO/CFx   HAT-CN6(50) NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40) BCP/50％Mg+50％HAT-CN6/HAT-CN6(15)/(3)/(25) NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40)   BCP(10)   LiF/Al(10)/(2000)   7.3   29.7
  实施例52   ITO/CFx   HAT-CN6(50) NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40) BCP/50％Mg+50％DTN/HAT-CN6(15)/(3)/(25) HPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40)   BCP(10)   LiF/Al(10)/(2000)   7.2   31.3
  实施例53   ITO/CFx   HAT-CN6(50) NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40) BCP/50％Mg+50％DTN/50％Mg+50％HAT-CN6/HAT-CH6(15)/(3)/(3)/(25) NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(30) TBAD)N+20％NPB+2.5％TBP(40)   BCP(10)   LiF/Al(10)/(2000)   7.3   33.8
  对比例10   ITO/CFx   HAT-CN6(50) NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40) BCP/HAT-CN6(10)/(50) NPB+10％BuDPN+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40)   BCP(10)   LiF/Al(10)/(2000) 14.2 11.5
  对比例11   ITO/CFx   HAT-CH6(50) NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40) BCP/Li2O/HAT-CN6(10)/(0.2)/(50) NPB+10％tBuDPN+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40)   BCP(10)   LiF/Al(10)/(2000)   7.4   24.0
  对比例12   ITO/CFx   HAT-CH6(50) NPB+10％tBuDPH+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40) 无 NPB+10％tBuDPH+3.0％DBzR(30) TBADN+20％NPB+2.5％TBP(40)   BCP(10)   LiF/Al(10)/(2000)   6.0   12.1
如表39所示，在实施例39中，把4F-TCNQ作为电子引出促进材料掺杂在电子输送层中。在实施例40中，把OHBBDT作为电子引出促进材料掺杂于电子引出层。在实施例41中，把TPBT作为电子引出促进材料掺杂于电子引出层。
在实施例42中，把由TPBT构成的电子引出促进层设置在电子输送层和作为邻接层的第一发光单元的橙色发光层之间。
在实施例43中，把由作为电子注入有机材料的DTN构成的电子注入有机材料层设置在由BCP构成的电子输送层和由Li2O构成的电子注入层之间。
在实施例44中，在由BCP构成的电子输送层和由Li2O构成的电子注入层之间设置掺杂50％DTN的BCP的层。因此在电子输送层的表面掺杂有由DTN构成的电子注入有机材料。
在实施例45中，在由BCP构成的电子输送层和由Li2O构成的电子注入层之间设置由DTN构成的电子注入有机材料层。此外在电子引出层中掺杂由4F-TCNQ构成的电子引出促进材料。
在实施例46中，在由BCP构成的电子输送层和由Li2O构成的电子注入层之间设置由DTN构成的电子注入有机材料层。此外在电子引出层上掺杂4F-TCNQ，作为邻接层，在中间单元内设置由NPB构成的层。
在实施例47中，在电子引出层和由BCP构成的电子输送层之间设置掺杂50％DTN的由HAT-CN6构成的层。因此电子引出层的表面上掺杂由DTN构成的电子注入有机材料。
在实施例48中，在由BCP构成的电子输送层和由Li构成的电子注入层之间设置由DTN构成的电子注入有机材料层。在电子引出层上掺杂4F-TCNQ，把由NPB构成的邻接层设置在中间单元内。
在实施例49中，在由BCP构成的电子输送层和由Cs构成的电子注入层之间设置由DTN构成的电子注入有机材料层。此外在电子引出层掺杂由4F-TCNQ构成的电子引出促进材料。此外在中间单元中设置由NPB构成的邻接层。
在实施例50中，在电子引出层上掺杂由4F-TCNQ构成的电子引出促进材料。
在实施例51中，在由Mg构成的电子注入层上，作为电子引出层的材料掺杂50％HAT-CN6。此外Mg的功函数为-3.7eV。
在实施例52中，在由Mg构成的电子注入层上，作为电子注入有机材料掺杂50％DTN。
在实施例53中，设置向Mg掺杂了50％的HAT-CN6的第一电子注入层和向Mg掺杂了50％的DTN的第二电子注入层。第一电子注入层配置在阴极一侧，第二电子注入层配置在阳极一侧。
在对比例10中，在中间单元内仅设置电子引出层和电子输送层。
在对比例11中，仅设置电子引出层、电子注入层、电子输送层。
在对比例12中，不设置中间单元。
从表39所示的结果可以看出，按照本发明的第8-1方案的实施例39～41与对比例10～12相比，显示出良好的发光效率。
按照本发明的第8-2方案的实施例42与对比例10～12相比，显示出良好的发光效率。
按照本发明的第8-4方案的实施例43与对比例10～12相比，显示出良好的发光效率。
按照本发明的第8-3方案的实施例44与对比例10～12相比，显示出良好的发光效率。
按照本发明的第8-1方案和第8-4的实施例45和46与对比例10～12相比，显示出良好的发光效率。
按照本发明的第8-3方案的实施例47与对比例10～12相比，显示出良好的发光效率。
按照本发明的第8-1方案和第8-4方案的实施例48和49与对比例10～12相比，显示出良好的发光效率。
按照本发明的第8-1方案的实施例50与对比例10～12相比，显示出良好的发光效率。
按照本发明的第8-5方案的实施例51～53与对比例10～12相比，显示出良好的发光效率。
表40表示4F-TCNQ、OHBBDT、TPBT、DTN、HAT-CN6、NPB和BCP的HOMO的能级的绝对值和LUMO的能级的绝对值。
【表40】
  HOMO(eV)   LUMO(eV)
  4F-TCNQ   -   4.6
  OHBBDT   -   5.0
  TPBT   -   4.9
  DTN   6.5   3.9
  HAT-CN6   7.0   4.4
  NPB   5.4   2.6
  BCP   6.4   2.7
如表40所示，在本发明的第8方案中，作为电子引出促进材料使用的4F-TCNQ、OHBBDT和TPBT的LUMO的能级的绝对值为比电子引出层的HAT-CN6的LUMO的能级的绝对值高，比作为邻接层材料的NPB的HOMO的能级的绝对值低的值。
此外在本发明的第8方案中，作为电子注入材料使用的DTN的LUMO的能级为比电子引出层的HAT-CN6的LUMO能级的绝对值小，比电子输送层的BCP的LUMO的能级的绝对值大。
图4为表示基于本发明的实施例的底发射型的有机EL显示装置的断面图。在此有机EL显示装置中，作为有源元件使用TFT，驱动在各像素中的发光。再有作为有源元件也可以使用二极管等。此外在此有机EL显示装置中，设置滤色片。此有机EL显示装置是按箭头所示在基板1的下方射出光进行显示的底发射型的显示装置。
参照图4，在由玻璃等的透明基板构成的基板1上设置第一绝缘层2。第一绝缘层2例如由SiO2和SiNx等形成。在第一绝缘层2上形成由多晶硅层构成的沟道区域20。在沟道区域20上形成漏极21和源极23，此外在漏极21和源极23之间通过第二绝缘层3设置栅极22。在栅极22上设置第四绝缘层4。第二绝缘层3例如由SiNx和SiO2形成，第三绝缘层4由SiO2和SiNx形成。
在第三绝缘层4上形成第四绝缘层5。第四绝缘层5例如由SiNx形成。在第四绝缘层5的上的像素区域的部分设置滤色片层7。作为滤色片层7设置R(红)、G(绿)或B(蓝)等的滤色片。在滤色片层7上设置第一平坦化膜6。在漏极21的上方的第一平坦化膜6上形成通孔部，在第一平坦化膜6上形成的由ITO(铟锡氧化物)构成的空穴注入电极8被导入到通孔部内。在像素区域中的空穴注入电极(阳极)8上形成空穴注入层10。在像素区域以外部分中形成第二平坦化膜9。
在空穴注入层10上设置按照本发明层叠的发光元件层11。发光元件层11具有通过中间单元把第一发光单元层叠在第二发光单元上的按照本发明的结构。在发光元件层11上设置电子输送层12，在电子输送层12上设置电子注入电极(阴极)13。
如上所述，在本实施例的有机EL元件中，在像素区域上层叠空穴注入电极(阳极)8、空穴注入层10、具有按照本发明的结构的发光元件层11、电子输送层12、电子注入电极(阴极)13，构成有机EL元件。
在本实施例的发光元件层11中，由于使用层叠橙色发光层和蓝色发光层的发光单元，所以从发光元件层11发出白色光。此白色光通过基板1射出，但是由于在发光一侧设置滤色片层7，所以根据滤色片层7的颜色，可以射出R、G或B的颜色。在用单色发光的元件的情况下，也可以没有滤色片层7。
图5为表示基于本发明的实施例的顶发射型的有机EL显示装置的断面图。本实施例的有机EL显示装置是按箭头所示在基板1的上方射出光进行显示的顶发射型的显示装置。
从基板1到阳极8的部分与图4所示的实施例几乎一样制作。但是滤色片层7不设置在第四绝缘层5上，配置在有机EL元件上方。具体说，在由玻璃等构成的透明密封基板10上安装滤色片层7，在其上被覆外涂层15，利用通过透明粘接剂层14把它粘贴在阳极8上来进行安装。此外在本实施例中，使阳极和阴极的位置与图4所示的实施例相反。
作为阳极8形成透明的电极，例如利用把膜厚10nm左右的ITO和膜厚20nm左右的银层叠来形成。作为阴极13形成反射电极，例如形成膜厚100nm左右的铝、铬或银的薄膜。用丙烯酸酯树脂等形成厚度1μm左右外涂层15。滤色片层7可以是颜料型的，也可以是染料型的。其厚度为1μm左右。
从发光元件11发出的白色光通过密封基板16向外部射出，但是由于在发光一侧设置滤色片层7，所以根据滤光片层7的颜色射出R、G或B的颜色。由于本实施例的有机EL显示装置是顶发射型的，所以设置薄膜晶体管的区域也可以作为像素区域使用，与图4所示的实施例相比，可以在更宽的范围设置滤色片层7。发光元件11由按照本发明的有机EL元件形成，是发光效率高的发光元件层，根据本实施例，由于可以将更宽区域作为像素区域来使用，所以可以充分灵活应用发光效率高的发光元件层的优点。此外形成有多个发光单元的发光元件层，由于可以不考虑有源矩阵的影响来进行，所以可以提高设计的自由度。
在上述实施例中，作为密封基板使用玻璃板，但在本发明中并不限定于密封基板是玻璃板，例如SiO2等的氧化膜和SiNx等的氮化膜等的膜状的材料都可以作为密封基板使用。这种情况下，由于在元件上直接形成膜状的密封基板，所以没有必要设置透明粘接剂层。
此外在顶发射型的显示装置中，元件的结构也与底发射型的相同，在第一平坦化膜6上形成空穴注入电极，也可以顺序形成空穴注入层10、第二发光单元、中间单元、第一发光单元、电子输送层12、电子注入电极13。这种情况下，空穴注入电极(阳极)成为有光反射性的金属膜或ITO和金属膜的层叠结构，电子注入电极(阴极)成为非常薄的有透光性的金属膜或这样的金属膜和ITO等的透光性导电体层的层叠结构。这样可以把光从阴极一侧取出。
在上述各实施例中，列举了在阳极和阴极之间配置了两个发光单元(第一发光单元和第二发光单元)的有机EL元件的例子，在本发明中的发光单元的个数并不限定于两个，也可以设置三个以上的发光单元、在各发光单元之间设置中间单元。

Claims (61)

1.一种有机电致发光元件，其特征在于，
具有：阴极、阳极、配置在所述阴极和所述阳极之间的中间单元、配置在所述阴极和所述中间单元之间的第一发光单元、配置在所述阳极和所述中间单元之间的第二发光单元，
在所述中间单元上设有用于从邻接阴极一侧的邻接层引出电子的电子引出层，所述电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和所述邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，
所述中间单元把通过从基于所述电子引出层的所述邻接层引出电子而产生的空穴提供给所述第一发光单元，并把所引出的电子提供给所述第二发光单元。
2.如权利要求1所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述第二发光单元是实际上与所述第一发光单元发出同一颜色的光的发光单元。
3.如权利要求1所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述第一发光单元和所述第二发光单元具有以使两个发光层直接接触地层叠的结构。
4.如权利要求1所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述邻接层被设置在所述第一发光单元内。
5.如权利要求1所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述邻接层被设置在所述中间单元内。
6.如权利要求1所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述邻接层由空穴输送性材料形成。
7.如权利要求1所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述邻接层由芳基胺类空穴输送性材料形成。
8.如权利要求1所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述电子引出层由用以下所示结构式表示的吡嗪衍生物形成，
[化1]
其中Ar表示芳基，R表示氢、碳数1～10的烷基、烷氧基、二烷基胺基、或表示F、Cl、Br、I或CN。
9.如权利要求1所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述电子引出层由用以下所示的结构式表示的六氮杂三苯并苯衍生物形成，
[化2]
其中R表示氢、碳数1～10的烷基、烷氧基、二烷基胺基、或表示F、Cl、Br、I或CN。
10.如权利要求1所述的有机电致发光元件，其特征在于，
在所述电子引出层和所述第二发光单元之间设置有电子注入层。
11.如权利要求10所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述电子注入层由金属锂形成，其厚度为在0.3～0.9nm的范围内。
12.如权利要求10所述的有机电致发光元件，其特征在于，
在所述电子注入层和所述第二发光单元之间设置有电子输送层。
13.一种有机电致发光显示装置，其特征在于，具有：
有机电致发光元件，它具有夹在阳极和阴极之间的元件结构；和
有源矩阵驱动基板，设置有用于把对应于每个显示像素的显示信号提供给所述有机电致发光元件的有源元件，
是把所述有机电致发光元件配置在所述有源矩阵驱动基板上、把所述阴极和所述阳极中设置在所述基板一侧的电极作成透明电极的底发射型的有机电致发光显示装置，
所述有机电致发光元件具有：所述阴极、所述阳极、配置在所述阴极和所述阳极之间的中间单元、配置在所述阴极和所述中间单元之间的第一发光单元、配置在所述阳极和所述中间单元之间的第二发光单元，
在所述中间单元上设置有用于从邻接阴极一侧的邻接层引出电子的电子引出层，所述电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和所述邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，
所述中间单元把通过从基于所述电子引出层的所述邻接层引出电子而产生的空穴提供给所述第一发光单元，并把所引出的电子提供给所述第二发光单元。
14.如权利要求13所述的有机电致发光显示装置，其特征在于，
所述有机电致发光元件是白色发光元件，在所述有机电致发光元件和所述基板之间配置滤色片。
15.一种有机电致发光显示装置，其特征在于，具有：
有机电致发光元件，它具有夹在阳极和阴极之间的元件结构；和
有源矩阵驱动基板，设置有用于把对应于每个显示像素的显示信号提供给所述有机电致发光元件的有源元件；和
透明的密封基板，它与此有源矩阵驱动基板相面对设置，
是把所述有机电致发光元件配置在所述有源矩阵驱动基板和所述密封基板之间、把所述阴极和所述阳极中设在所述密封基板一侧的电极作成透明电极的顶发射型有机电致发光显示装置，
所述有机电致发光元件具有：所述阴极、所述阳极、配置在所述阴极和所述阳极之间的中间单元、配置在所述阴极和所述中间单元之间的第一发光单元、配置在所述阳极和所述中间单元之间的第二发光单元，
在所述中间单元上设置有从邻接所述阴极一侧的邻接层引出电子的电子引出层，所述电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和所述邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，
所述中间单元把通过从基于所述电子引出层的所述邻接层引出电子而产生的空穴提供给所述第一发光单元，并把所引出的电子提供给所述第二发光单元。
16.如权利要求15所述的有机电致发光显示装置，其特征在于，
所述有机电致发光元件是白色发光元件，在所述有机电致发光元件和所述密封基板之间配置滤色片。
17.一种有机电致发光元件，其特征在于，
具有：阴极；阳极；配置在所述阴极和所述阳极之间的中间单元；配置在所述阴极和所述中间单元之间的第一发光单元；配置在所述阳极和所述中间单元之间的、实际发出与所述第一发光单元不同颜色光的第二发光单元，
在所述中间单元上设有用于从邻接所述阴极一侧的邻接层引出电子的电子引出层，所述电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和所述邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，
所述中间单元把通过从基于所述电子引出层的所述邻接层引出电子而产生的空穴提供给所述第一发光单元，并把所引出的电子提供给所述第二发光单元。
18.如权利要求17所述的有机电致发光元件，其特征在于，
在邻接所述电子引出层的阳极一侧设置电子注入层，所述电子注入层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(C)|或功函数的绝对值|WF(C)|比|LUMO(A)|小，
所述中间单元通过所述电子注入层把所述电子引出层所引出的电子提供给所述第二发光单元。
19.如权利要求18所述的有机电致发光元件，其特征在于，
在所述电子注入层和所述第二发光单元之间的所述中间单元内设置电子输送层，所述电子输送层的最低空分子轨道的能级的绝对值|LUMO(D)|比|LUMO(C)|或|WF(C)|小，
所述中间单元通过所述电子注入层和所述电子输送层把所述电子引出层所引出的电子提供给所述第二发光单元。
20.如权利要求17所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述第一发光单元和所述第二发光单元中至少一方具有以把两个发光层直接接触的方式层叠的结构。
21.一种有机电致发光显示装置，其特征在于，具有：
有机电致发光元件，它具有夹在阳极和阴极之间的元件结构；和
有源矩阵驱动基板，设置有用于把对应于每个显示像素的显示信号提供给所述有机电致发光元件的有源元件，是把所述有机电致发光元件配置在有源矩阵驱动基板上、把所述阴极和所述阳极中设在所述基板一侧的电极作成透明电极的底发射型有机电致发光显示装置，
所述有机电致发光元件具有：所述阴极；所述阳极；配置在所述阴极和所述阳极之间的中间单元；配置在所述阴极和所述中间单元之间的第一发光单元；配置在所述阳极和所述中间单元之间的、发出与所述第一发光单元实质上不同的颜色光的第二发光单元，
在所述中间单元上设置有用于从邻接阴极一侧的邻接层引出电子的电子引出层，所述电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和所述邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，
所述中间单元把通过从基于所述电子引出层的所述邻接层引出电子而产生的空穴提供给所述第一发光单元，并把所引出的电子提供给所述第二发光单元。
22.一种有机电致发光显示装置，其特征在于，具有：
有机电致发光元件，它具有夹在阳极和阴极之间的元件结构；
有源矩阵驱动基板，设置有用于把对应于每个显示像素的显示信号提供给所述有机电致发光元件的有源元件；和
透明的密封基板，它与此有源矩阵驱动基板相面对设置，
是把所述有机电致发光元件配置在所述有源矩阵驱动基板和所述密封基板之间、把所述阴极和所述阳极中设在所述密封基板一侧的电极作成透明电极的顶发射型有机电致发光显示装置，
所述有机电致发光元件具有：所述阴极；所述阳极；配置在所述阴极和所述阳极之间的中间单元；配置在所述阴极和所述中间单元之间的第一发光单元；配置在所述阳极和所述中间单元之间的、发出与所述第一发光单元实质上不同颜色光的第二发光单元，
在所述中间单元上设置有用于从邻接阴极一侧的邻接层引出电子的电子引出层，所述电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和所述邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，
所述中间单元把通过从基于所述电子引出层的所述邻接层引出电子而产生的空穴提供给所述第一发光单元，并把所引出的电子提供给所述第二发光单元。
23.一种有机电致发光元件，其特征在于，
具有：阴极、阳极、配置在所述阴极和所述阳极之间的中间单元、配置在所述阴极和所述中间单元之间的第一发光单元、配置在所述阳极和所述中间单元之间的发出颜色光的第二发光单元，
在所述中间单元上设有用于从邻接阴极一侧的邻接层引出电子的电子引出层，所述电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，
所述第一发光单元的位于中间单元一侧的发光层含有芳基胺类空穴输送性材料，以此发光层具有所述邻接层的功能的方式邻接设置所述电子引出层，
所述中间单元把利用从基于基于所述电子引出层的所述发光层引出电子而产生的空穴提供给所述第一发光单元，并把所引出的电子提供给所述第二发光单元。
24.如权利要求23所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述电子引出层由用下面所示的结构式表示的吡嗪衍生物形成，
[化1]
其中Ar表示芳基，R表示氢、碳数1～10的烷基、烷氧基、二烷基胺基、或表示F、Cl、Br、I或CN。
25.如权利要求23所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述电子引出层由用下面所示的结构式表示的六氮杂三苯并苯衍生物形成，
[化2]
Figure A2005100888030010C1
其中R表示氢、碳数1～10的烷基、烷氧基、二烷基胺基、或表示F、Cl、Br、I或CN。
26.一种有机电致发光显示装置，其特征在于，具有：
有机电致发光元件，它具有夹在阳极和阴极之间的元件结构；和
有源矩阵驱动基板，设置有用于把对应于每个显示像素的显示信号提供给所述有机电致发光元件的有源元件，是把所述有机电致发光元件配置在所述有源矩阵驱动基板上、把所述阴极和所述阳极中设在所述基板一侧的电极作成透明电极的底发射型有机电致发光显示装置，
所述有机电致发光元件具有：所述阴极、所述阳极、配置在所述阴极和所述阳极之间的中间单元、配置在所述阴极和所述中间单元之间的第一发光单元、配置在所述阳极和所述中间单元之间的第二发光单元，
在所述中间单元上设置有用于从邻接阴极一侧的邻接层引出电子的电子引出层，所述电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和所述邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，
所述第一发光单元的位于中间单元一侧的发光层含有芳基胺类空穴输送性材料，以此发光层具有所述邻接层的功能的方式邻接设置所述电子引出层，
所述中间单元把利用从基于所述电子引出层的所述发光层引出电子而产生的空穴提供给所述第一发光单元，并把所引出的电子提供给所述第二发光单元。
27.一种有机电致发光显示装置，其特征在于，具有：
有机电致发光元件，它具有夹在阳极和阴极之间的元件结构；
有源矩阵驱动基板，设置有用于把对应于每个显示像素的显示信号提供给所述有机电致发光元件的有源元件；和
透明的密封基板，它与该有源矩阵驱动基板相面对设置，
是把所述有机电致发光元件配置在所述有源矩阵驱动基板和所述密封基板之间、把所述阴极和所述阳极中设在所述密封基板一侧的电极作成透明电极的顶发射型有机电致发光显示装置，
所述有机电致发光元件具有：所述阴极、所述阳极、配置在所述阴极和所述阳极之间的中间单元、配置在所述阴极和所述中间单元之间的第一发光单元、配置在所述阳极和所述中间单元之间的第二发光单元，
在所述中间单元上设置有用于从邻接阴极一侧的邻接层引出电子的电子引出层，所述电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和所述邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，
所述第一发光单元的位于中间单元一侧的发光层含有芳基胺类空穴输送性材料，以此发光层具有所述邻接层的功能的方式邻接设置所述电子引出层，
所述中间单元把利用从基于所述电子引出层的所述发光层引出电子而产生的空穴提供给所述第一发光单元，并把所引出的电子提供给所述第二发光单元。
28.一种有机电致发光元件，其特征在于，
具有：阴极、阳极、配置在所述阴极和所述阳极之间的中间单元、配置在所述阴极和所述中间单元之间的第一发光单元、配置在所述阳极和所述中间单元之间的第二发光单元，
在所述中间单元上设有用于从邻接阴极一侧的邻接层引出电子的电子引出层、和邻接在所述电子引出层的阳极一侧的电子注入层，所述电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和所述邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，所述电子注入层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(C)|或功函数的绝对值|WF(C)|比|LUMO(A)|小，
所述中间单元把通过从基于所述电子引出层的所述邻接层引出电子而产生的空穴提供给所述第一发光单元，并把所引出的电子通过所述电子注入层提供给所述第二发光单元。
29.如权利要求28所述的有机电致发光元件，其特征在于，
在所述中间单元内的所述电子注入层和所述第二发光单元之间的所述中间单元内设置电子输送层，所述电子输送层的最低空分子轨道的能级的绝对值|LUMO(D)|比|LUMO(C)|或功函数的绝对值|WF(C)|小，
所述中间单元通过所述电子注入层和所述电子输送层把所述电子引出层所引出的电子提供给所述所述第二发光单元。
30.如权利要求28所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述电子引出层的厚度为8～100nm的范围内。
31.如权利要求28所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述电子引出层由用下面所示的结构式表示的吡嗪衍生物形成，
[化1]
Figure A2005100888030013C1
其中Ar表示芳基，R表示氢、碳数1～10的烷基、烷氧基、二烷基胺基、或表示F、Cl、Br、I或CN。
32.如权利要求28所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述电子引出层由用下面所示的结构式表示的六氮杂三苯并苯衍生物形成，
[化2]
Figure A2005100888030013C2
其中R表示氢、碳数1～10的烷基、烷氧基、二烷基胺基、或表示F、Cl、Br、I或CN。
33.一种有机电致发光元件，其特征在于，
具有：阴极、阳极、配置在所述阴极和所述阳极之间的中间单元、配置在所述阴极和所述中间单元之间的第一发光单元、配置在所述阳极和所述中间单元之间的第二发光单元、配置在所述阳极和所述第二发光单元之间的空穴注入单元，
在所述中间单元上设有用于从邻接阴极一侧的邻接层引出电子的电子引出层，所述电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和所述邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，所述中间单元是，把通过从基于所述电子引出层的所述邻接层引出电子而产生的空穴提供给所述第一发光单元，并把所引出的电子提供给所述第二发光单元，在该有机电致发光元件，
所述空穴注入单元由空穴注入层和空穴注入促进层构成，空穴注入层包括芳基胺类空穴输送性材料，空穴注入促进层配置在此空穴注入层和所述阳极之间，所述空穴注入促进层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(X)|与所述阳极的功函数的绝对值|WF(Y)|和所述空穴注入层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(Z)|存在有|WF(Y)|＜|HOMO(X)|＜|HOMO(Z)|的关系。
34.如权利要求33所述的有机电致发光元件，其特征在于，
邻接所述电子引出层的阳极一侧设置电子注入层，所述电子注入层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(C)|或功函数的绝对值|WF(C)|比|LUMO(A)|小，
所述中间单元通过所述电子注入层把所述电子引出层所引出的电子提供给所述第二发光单元。
35.如权利要求34所述的有机电致发光元件，其特征在于，
在所述电子注入层和所述第二发光单元之间的所述中间单元内设置电子输送层，所述电子输送层的最低空分子轨道的能级的绝对值|LUMO(D)|比|LUMO(C)|或|WF(C)|小，
所述中间单元通过所述电子注入层和所述电子输送层把所述电子引出层所引出的电子提供给所述第二发光单元。
36.一种有机电致发光显示装置，其特征在于，具有：
有机电致发光元件，它具有夹在阳极和阴极之间的元件结构；和
有源矩阵驱动基板，设置有用于把对应于每个显示像素的显示信号提供给所述有机电致发光元件的有源元件，
是把所述有机电致发光元件配置在所述有源矩阵驱动基板上、把所述阴极和所述阳极中设在所述基板一侧的电极作成透明电极的底发射型有机电致发光显示装置，
所述有机电致发光元件具有：所述阴极、所述阳极、配置在所述阴极和所述阳极之间的中间单元、配置在所述阴极和所述中间单元之间的第一发光单元、配置在所述阳极和所述中间单元之间的第二发光单元，配置在所述阳极和所述第二发光单元之间的空穴注入单元，
在所述中间单元上设置有用于从邻接阴极一侧的邻接层引出电子的电子引出层，所述电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和所述邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，所述中间单元是把通过从基于所述电子引出层的所述邻接层引出电子而产生的空穴提供给所述第一发光单元，并把所引出的电子提供给所述第二发光单元，在该有机电致发光元件，
所述空穴注入单元由空穴注入层和空穴注入促进层构成，空穴注入层包括芳基胺类空穴输送性材料，空穴注入促进层配置在此空穴注入层和所述阳极之间，所述空穴注入促进层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(X)|与所述阳极的功函数的绝对值|WF(Y)|和所述空穴注入层的最高被占分子轨道的(HOMO)的能级绝对值|HOMO(Z)|具有|WF(Y)|＜|HOMO(X)|＜|HOMO(Z)|的关系。
37.一种有机电致发光显示装置，其特征在于，具有：
有机电致发光元件，它具有夹在阳极和阴极之间的元件结构；和
有源矩阵驱动基板，设置有用于把对应于每个显示像素的显示信号提供给所述有机电致发光元件的有源元件；和
透明的密封基板，它与此有源矩阵驱动基板相面对设置，
是把所述有机电致发光元件配置在所述有源矩阵驱动基板和所述密封基板之间、把所述阴极和所述阳极中设在所述密封基板一侧的电极作成透明电极的顶发射型有机电致发光显示装置，
所述有机电致发光元件具有：所述阴极、所述阳极、配置在所述阴极和所述阳极之间的中间单元、配置在所述阴极和所述中间单元之间的第一发光单元、配置在所述阳极和所述中间单元之间的第二发光单元、配置在所述阳极和所述第二发光单元之间的空穴注入单元，
在所述中间单元上设置有用于从邻接阴极一侧的邻接层引出电子的电子引出层，所述电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和所述邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，所述中间单元是把通过从基于所述电子引出层的所述邻接层引出电子而产生的空穴提供给所述第一发光单元，并把所引出的电子提供给所述第二发光单元，在该有机电致发光元件，
所述空穴注入单元由空穴注入层和空穴注入促进层构成，空穴注入层包括芳基胺类空穴输送性材料，所述空穴注入促进层配置在此空穴注入层和所述阳极之间，所述空穴注入促进层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(X)|与所述阳极的功函数的绝对值|WF(Y)|和所述空穴注入层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(Z)|具有|WF(Y)|＜|HOMO(X)|＜|HOMO(Z)|的关系。
38.一种有机电致发光元件，其特征在于，具有：
阴极、阳极、配置在所述阴极和所述阳极之间的发光单元、配置在所述阳极和所述发光单元之间的空穴注入单元，
所述空穴注入单元具有设置在所述阳极一侧的的第一电子引出层和在所述阴极一侧中邻接所述第一电子引出层设置的包括空穴输送性材料的第一邻接层。
39.如权利要求38所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述第一电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A1)|和所述第一邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B1)|存在有|HOMO(B1)|-|LUMO(A1)|≤1.5eV的关系。
40.如权利要求38所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述发光单元具有把中间单元夹在中间的设在阴极一侧的第一发光单元和设在阳极一侧的第二发光单元，
在所述中间单元设置有用于从邻接阴极一侧的第二邻接层引出电子的第二电子引出层，所述第二电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A2)|和所述第二邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B2)|存在有|HOMO(B2)|-|LUMO(A2)|≤1.5eV的关系，
所述中间单元把利用从基于所述第二电子引出层的所述第二邻接层引出电子而产生的空穴提供给所述第一发光单元，并把所引出的电子提供给所述第二发光单元。
41.如权利要求40所述的有机电致发光元件，其特征在于，
邻接所述第二电子引出层的阳极一侧设置电子注入层，所述第二电子注入层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(C)|或功函数的绝对值|WF(C)|比|LUMO(A2)|小，
所述中间单元通过所述电子注入层把所述第二电子引出层引出的电子提供给所述第二发光单元。
42.如权利要求41所述的有机电致发光元件，其特征在于，
在所述电子注入层和所述第二发光单元之间的所述中间单元内设置有电子输送层，所述电子输送层的最低空分子轨道的能级绝对值|LUMO(D)|比|LUMO(C)|或|WF(C)|小，
所述中间单元通过所述电子注入层和所述电子输送层把所述第二电子引出层所引出的电子提供给所述第二发光单元。
43.如权利要求38所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述第一电子引出层和/或第二电子引出层由用下面结构式表示的吡嗪衍生物形成，
[化1]
Figure A2005100888030018C1
其中Ar表示芳基，R表示氢、碳数1～10的烷基、烷氧基、二烷基胺基、或表示F、Cl、Br、I或CN。
44.如权利要求38所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述第一电子引出层和/或第二电子引出层由用以下所示的结构式表示的六氮杂三苯并苯衍生物形成，
[化2]
Figure A2005100888030018C2
其中R表示氢、碳数1～10的烷基、烷氧基、二烷基胺基、或表示F、Cl、Br、I或CN。
45.一种有机电致发光元件，其特征在于，
具有：阴极、阳极、配置在所述阴极和所述阳极之间的多个发光单元、配置在所述发光单元之间的中间单元，
所述中间单元具有设置在阳极一侧的电子输送层和设置在阴极一侧的电子引出层，所述电子引出层是用于从邻接所述电子引出层的阴极一侧的邻接层引出电子的层，所述电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和所述邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，所述中间单元是把通过从基于所述电子引出层的所述邻接层引出电子而产生的空穴提供给阴极一侧的发光单元，并把所引出的电子通过所述电子输送层提供给阳极一侧的发光单元，在该有机电致发光元件，
在所述阴极和最靠近所述阴极的发光单元之间也设置电子输送层，各电子输送层的膜厚设定成随远离所述阴极而变厚，而且设定为在40nm以下。
46.如权利要求45所述的有机电致发光元件，其特征在于，
在所述阳极和最靠近所述阳极的所述发光单元之间设置有空穴注入层，此空穴注入层和各电子引出层的膜厚设定为随远离所述阳极而变厚，而且设定为在100nm以下。
47.一种有机电致发光元件，其特征在于，
具有：阴极、阳极、配置在所述阴极和所述阳极之间的多个发光单元、配置在所述发光单元之间的中间单元，
所述中间单元具有设置在阳极一侧的电子输送层和设置在阴极一侧的电子引出层，所述电子引出层是用于从邻接所述电子引出层的阴极一侧的邻接层引出电子的层，所述电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和所述邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，所述中间单元是把通过从基于所述电子引出层的所述邻接层引出电子而产生的空穴提供给阴极一侧的发光单元，并把所引出的电子通过所述电子输送层提供给阳极一侧的发光单元，在该有机电致发光元件，
在所述阳极和最靠近所述阳极的所述发光单元之间也设置有空穴注入层，此空穴注入层和各电子输送层的膜厚设定成随远离所述阳极而变厚，而且设定为在100nm以下。
48.如权利要求45所述的有机电致发光元件，其特征在于，
邻接所述电子引出层的阳极一侧设置电子注入层，所述电子注入层的最低空分子轨道(LUMO)的能级绝对值|LUMO(C)|或功函数的绝对值|WF(C)|比|LUMO(A)|更小，而且所述电子输送层的最低空分子轨道的能级绝对值|LUMO(D)|比|LUMO(C)|或|WF(C)|小，
所述中间单元通过所述电子注入层和所述电子输送层把所述电子引出层所引出的电子提供给所述发光单元。
49.一种有机电致发光显示装置，其特征在于，具有：
有机电致发光元件，它具有夹在阳极和阴极之间的元件结构；和
有源矩阵驱动基板，设置有用于把对应于每个显示像素的显示信号提供给所述有机电致发光元件的有源元件，
是把所述有机电致发光元件配置在所述有源矩阵驱动基板上、把所述阴极和所述阳极中设在所述基板一侧的电极作成透明电极的底发射型有机电致发光显示装置，
所述有机电致发光元件具有：所述阴极、所述阳极、配置在所述阴极和所述阳极之间的多个发光单元、配置在所述发光单元之间的中间单元，
所述中间单元具有设置在阳极一侧的电子输送层和设置在阴极一侧电子引出层，所述电子引出层是从邻接所述电子引出层的阴极一侧的邻接层引出电子的层，所述电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和所述邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，所述中间单元是把通过从基于所述电子引出层的所述邻接层引出电子而产生的空穴提供给阴极一侧的发光单元，并把所引出的电子通过所述电子输送层提供给阳极一侧的发光单元，在该有机电致发光元件，在所述阳极和最靠近所述阳极的所述发光单元之间设置有空穴注入层，此空穴注入层和各电子输送层的膜厚设定成随远离所述阳极而变厚，而且被设定成在100nm以下。
50.一种有机电致发光显示装置，其特征在于，具有：
有机电致发光元件，它具有夹在阳极和阴极之间的元件结构；和
有源矩阵驱动基板，设置有用于把对应于每个显示像素的显示信号提供给所述有机电致发光元件的有源元件；和
透明的密封基板，它与此有源矩阵驱动基板相面对设置，
是把所述有机电致发光元件配置在所述有源矩阵驱动基板和所述密封基板之间、把所述阴极和所述阳极中设在所述密封基板一侧的电极作成透明电极的顶发射型有机电致发光显示装置，
所述有机电致发光元件具有：所述阴极、所述阳极、配置在所述阴极和所述阳极之间的多个发光单元、配置在所述发光单元之间的中间单元，
所述中间单元具有设置在阳极一侧的电子输送层和设置在阴极一侧电子引出层，所述电子引出层是从邻接所述电子引出层的阴极一侧的邻接层引出电子的层，所述电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和所述邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤1.5eV的关系，所述中间单元是把通过从基于所述电子引出层的所述邻接层引出电子而产生的空穴提供给阴极一侧的发光单元，并把所引出的电子通过所述电子输送层提供给阳极一侧的发光单元，在该有机电致发光元件，在所述阳极和最靠近所述阳极的发光单元之间设置有空穴注入层，此空穴注入层和各电子引出层的膜厚设定成随远离所述阳极而变厚，而且被设定成在100nm以下。
51.一种有机电致发光元件，其特征在于，
具有：阴极、阳极、配置在所述阴极和所述阳极之间的多个发光单元、配置在所述发光单元之间的中间单元，
所述中间单元具有设置在阳极一侧的电子输送层和设置在阴极一侧的电子引出层，所述电子引出层是用于从邻接所述电子引出层的阴极一侧的邻接层引出电子的层，所述电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和所述邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤2.0eV的关系，所述中间单元是把通过从基于所述电子引出层的所述邻接层引出电子而产生的空穴提供给阴极一侧的发光单元，并把所引出的电子通过所述电子输送层提供给阳极一侧的发光单元，在该有机电致发光元件，
最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(C)|有|HOMO(B)|＞|LUMO(C)|＞|LUMO(A)|关系的电子引出促进材料被掺杂于所述电子引出层。
52.一种有机电致发光元件，其特征在于，
具有：阴极、阳极、配置在所述阴极和所述阳极之间的多个发光单元、配置在所述发光单元之间的中间单元，
所述中间单元具有设置在阳极一侧的电子输送层和设置在阴极一侧的电子引出层，所述电子引出层是用于从邻接所述电子引出层的阴极一侧的邻接层引出电子的层，所述电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和所述邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤2.0eV的关系，所述中间单元是把通过从基于所述电子引出层的所述邻接层引出电子而产生的空穴提供给阴极一侧的发光单元，并把所引出的电子通过所述电子输送层提供给阳极一侧的发光单元，在该有机电致发光元件，
由最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(C)|有|HOMO(B)|＞|LUMO(C)|＞|LUMO(A)|关系的电子引出促进材料构成的电子引出促进层设置在所述电子引出层和所述邻接层之间。
53.一种有机电致发光元件，其特征在于，
具有：阴极、阳极、配置在所述阴极和所述阳极之间的多个发光单元、配置在所述发光单元之间的中间单元，
所述中间单元具有设置在阳极一侧的电子输送层和设置在阴极一侧的电子引出层，所述电子引出层是用于从邻接所述电子引出层的阴极一侧的邻接层引出电子的层，所述电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和所述邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤2.0eV的关系，所述中间单元是把通过从基于所述电子引出层的所述邻接层引出电子而产生的空穴提供给阴极一侧的发光单元，并把所引出的电子通过所述电子输送层提供给阳极一侧的发光单元，在该有机电致发光元件，
最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(D)|相对于所述电子输送层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(E)|和|LUMO(A)|存在有|LUMO(A)|＞|LUMO(D)|＞|LUMO(E)|关系的电子注入有机材料被掺杂于所述电子输送层和/或所述电子引出层。
54.一种有机电致发光元件，其特征在于，
具有：阴极、阳极、配置在所述阴极和所述阳极之间的多个发光单元、配置在所述发光单元之间的中间单元，
所述中间单元具有设置在阳极一侧的电子输送层和设置在阴极一侧的电子引出层，所述电子引出层是用于从邻接所述电子引出层的阴极一侧的邻接层引出电子的层，所述电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和所述邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤2.0eV的关系，所述中间单元是，把通过从基于所述电子引出层的所述邻接层引出电子而产生的空穴提供给阴极一侧的发光单元，并把所引出的电子通过所述电子输送层提供给阳极一侧的发光单元，在该有机电致发光元件，
由最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(D)|相对于所述电子输送层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(E)|和|LUMO(A)|存在有|LUMO(A)|＞|LUMO(D)|＞|LUMO(E)|关系的电子注入有机材料构成的电子注入有机材料层被设置在所述电子引出层和所述电子输送层之间。
55.如权利要求51所述的有机电致发光元件，其特征在于，
由包括选自碱金属、碱土类金属和它们的氧化物的至少一种的电子注入层被设置在所述电子引出层和所述电子输送层之间。
56.如权利要求51所述的有机电致发光元件，其特征在于，
由包括选自碱金属、碱土类金属和它们的氧化物的至少一种的电子注入层被设置在所述电子引出层和所述电子注入有机材料层之间。
57.一种有机电致发光元件，其特征在于，
具有：阴极、阳极、配置在所述阴极和所述阳极之间的多个发光单元、配置在所述发光单元之间的中间单元，
所述中间单元具有设置在阳极一侧的电子输送层和设置在阴极一侧的电子引出层，所述电子引出层是用于从邻接所述电子引出层的阴极一侧的邻接层引出电子的层，所述电子引出层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(A)|和所述邻接层的最高被占分子轨道(HOMO)的能级绝对值|HOMO(B)|存在有|HOMO(B)|-|LUMO(A)|≤2.0eV的关系，所述中间单元是把通过从基于所述电子引出层的所述邻接层引出电子而产生的空穴提供给阴极一侧的发光单元，并把所引出的电子通过所述电子输送层提供给阳极一侧的发光单元，在该有机电致发光元件，
由包括选自碱金属、碱土类金属和它们的氧化物的至少一种的电子注入层设置在所述电子引出层和所述电子输送层之间，
最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(D)|相对于所述电子输送层的最低空分子轨道(LUMO)的能级的绝对值|LUMO(E)|和|LUMO(A)|存在有|LUMO(A)|＞|LUMO(D)|＞|LUMO(E)|关系的电子注入有机材料、或所述电子引出层的材料掺杂于所述电子注入层。
58.如权利要求51所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述电子引出层由用下面所示的结构式表示的吡嗪衍生物形成，
[化1]
Figure A2005100888030025C1
其中Ar表示芳基，R表示氢、碳数1～10的烷基、烷氧基、二烷基胺基、或表示F、Cl、Br、I或CN。
59.如权利要求89所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述电子引出层由用下面所示的结构式表示的六氮杂三苯并苯衍生物形成，
[化2]
其中R表示氢、碳数1～10的烷基、烷氧基、二烷基胺基、或表示F、Cl、Br、I或CN。
60.一种有机电致发光显示装置，其特征在于，具有：
有机电致发光元件，它具有夹在阳极和阴极之间的元件结构；和
有源矩阵驱动基板，设置有用于把对应于每个显示像素的显示信号提供给所述有机电致发光元件的有源元件，
是把所述有机电致发光元件配置在所述有源矩阵驱动基板上、把所述阴极和所述阳极中设在所述基板一侧的电极作成透明电极的底发射型有机电致发光显示装置，
所述有机电致发光元件是权利要求51所述的有机电致发光元件。
61.一种有机电致发光显示装置，其特征在于，具有：
有机电致发光元件，它具有夹在阳极和阴极之间的元件结构；和
有源矩阵驱动基板，设置有用于把对应于每个显示像素的显示信号提供给所述有机电致发光元件的有源元件；和
透明的密封基板，它与此有源矩阵驱动基板相面对设置，
是把所述有机电致发光元件配置在所述有源矩阵驱动基板和所述密封基板之间、把所述阴极和所述阳极中设在所述密封基板一侧的电极作成透明电极的顶发射型有机电致发光显示装置，
所述有机电致发光元件是权利要求51所述的有机电致发光元件。
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