CN111952465A - 有机el元件及其制造方法、有机el显示面板 - Google Patents

有机el元件及其制造方法、有机el显示面板 Download PDF

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Abstract

本发明公开了有机EL元件及其制造方法、有机EL显示面板，在使用了荧光材料的有机EL元件中，在较长地保持元件寿命的状态下提高发光效率。所述有机EL元件是阳极、发光层、电子传输层以及阴极按该顺序层叠而成的有机EL元件，所述有机EL元件还具备与所述发光层和所述电子传输层中的任意一方都接触的电子注入控制层，所述发光层包含荧光材料作为发光材料，所述电子注入控制层所包含的功能材料的最低空轨道(LUMO)能级比所述电子传输层所包含的功能材料的LUMO能级高0.1eV以上，所述电子注入控制层所包含的功能材料的LUMO能级是所述发光层所包含的功能材料的LUMO能级以上。

Description

有机EL元件及其制造方法、有机EL显示面板
技术领域
本发明涉及将荧光材料作为发光材料使用的有机EL元件的发光效率和寿命的改善。
背景技术
近年来，在显示装置中应用了有机EL元件的装置正在普及。
有机EL元件具有在阳极与阴极之间至少夹着发光层的结构。在发光层中，通过电子与空穴(孔穴)的再结合而产生的激子的能量被转换为光。在有机半导体中，在激子(激发状态)中根据电子的自旋状态而存在单重态激子和三重态激子这两种，在所谓的荧光材料中，单重态激子的能量被转换为光。
以往，为了提高有机EL元件的发光效率，正在研究对电子与孔穴的平衡进行调整(例如，参照专利文献1)、使用通过三重态激子发光的磷光材料(例如，参照专利文献2)等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-187205号公报
专利文献2：日本特开2010-171368号公报
发明内容
发明要解决的问题
本公开的目的在于，在使用了荧光材料的有机EL元件中保持发光效率的状态下实现长寿命化。
用于解决问题的方案
本公开的一方式所涉及的有机EL元件是阳极、发光层、电子传输层以及阴极按该顺序层叠而成的有机EL元件，其特征在于，还具备与所述发光层和所述电子传输层中的任意一方都接触的电子注入控制层，所述发光层包含荧光材料作为发光材料，所述电子注入控制层所包含的功能材料的最低空轨道(LUMO)能级比所述电子传输层所包含的功能材料的LUMO能级高0.1eV以上，并且是所述发光层所包含的功能材料的LUMO能级以上。
此外，在本说明书中，LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital，最低空轨道)能级或者最高被占轨道(HOMO：Highest Occupied Molecular Orbital)能级高是指该能级与电子的真空能级之差小，即存在于该能级的电子的势能大。
发明效果
根据本公开的一方式所涉及的有机EL元件，通过从电子传输层向电子注入控制层的电子注入势垒，存储在电子注入控制层与发光层的界面附近的电子密度降低，因此，能够抑制存储电子所致的荧光材料的劣化，能够期待有机EL元件的长寿命化。
附图说明
图1是示意性地示出实施方式所涉及的有机EL元件1的构成的剖面图。
图2是示出实施例所涉及的空穴传输层、发光层、电子注入控制层、电子传输层的带图的简略示意图。
图3是示出实施例和比较例所涉及的空穴传输层、发光层、电子注入控制层、电子传输层的带图与电子和空穴的再结合位置的关系的简略示意图。
图4是说明发光区域的图，示出在发光层中所生成的激子在发光层内的分布。
图5是示意性地示出实施方式所涉及的有机EL元件的制造过程的一部分的局部剖面图，并且(a)示出在基板上形成有TFT层的状态，(b)示出在基板上形成有层间绝缘层的状态，(c)示出在层间绝缘层上形成有像素电极材料的状态，(d)示出形成有像素电极的状态，(e)示出在层间绝缘层和像素电极上形成有分隔壁材料层的状态。
图6是示意性地示出实施方式所涉及的有机EL元件的制造过程的一部分的局部剖面图，并且(a)示出形成有分隔壁的状态，(b)示出在像素电极上形成有空穴注入层的状态，(c)示出在空穴注入层上形成有空穴传输层的状态。
图7是示意性地示出实施方式所涉及的有机EL元件的制造过程的一部分的局部剖面图，并且(a)示出在空穴传输层上形成有发光层的状态，(b)示出在发光层和分隔壁层上形成有电子注入控制层的状态，(c)示出在电子注入控制层上形成有电子传输层的状态。
图8是示意性地示出实施方式所涉及的有机EL元件的制造过程的一部分的局部剖面图，并且(a)示出在电子传输层上形成有电子注入层的状态，(b)示出在电子注入层上形成有相对电极的状态，(c)示出在相对电极上形成有密封层的状态。
图9是示出实施方式所涉及的有机EL元件的制造过程的流程图。
图10是示出具备实施方式所涉及的有机EL元件的有机EL显示装置的构成的框图。
附图标记说明
1…有机EL元件；11…基板；12…层间绝缘层；13…像素电极(阳极)；14…分隔壁；15…空穴注入层；16…空穴传输层；17…发光层；18…电子注入控制层；19…电子传输层；20…电子注入层；21…相对电极(阴极)；22…密封层；100…有机EL显示面板。
具体实施方式
《实现本公开的一方式的过程》
为了将有机EL元件作为发光元件使用，成为发光的初始状态的激子的生成是不可或缺的。因而，以往提高从空穴传输层向发光层的空穴注入性以及从电子传输层向发光层的电子注入性，提高发光层内的载流子密度而提高电子与孔穴的再结合概率。另外，作为进一步提高发光层内的载流子密度的构成，选定将电子传输层的HOMO能级和/或空穴传输层的LUMO能级调整后的功能层，以能够抑制从发光层向电子传输层的空穴漏出以及从发光层向空穴传输层的电子漏出。其原因是，通过这种构成能够提高发光层内的载流子密度，从而提高电子与空穴的再结合概率。
在有机材料中的激子中，根据电子的自旋状态而存在单重态激子和三重态激子这两种。在荧光材料中，如上所述，单重态激子有助于发光，三重态激子无助于发光。另一方面，单重态激子和三重态激子的生成概率为大致1：3，单重态激子的密度的提高成为问题。
在发光效率低的荧光材料、特别是发光波长短的蓝色发光材料等中，作为单重态激子的密度的提高，研究了利用使多个三重态激子碰撞来生成单重态激子的TTF(Triplet-Triplet Fusion：三重态-三重态融合)现象。为了利用该TTF，需要提高三重态激子的密度，即，需要通过缩窄电子与孔穴的再结合区域来提高激子密度。
作为缩窄电子与孔穴的再结合区域的方法之一，有如下方法，即，使电子或者孔穴中的任意一方向发光层的注入量比另一方的注入量足够大，从而使再结合区域局部存在于发光层中的空穴传输层侧或者电子传输层侧中的任意一方的界面附近。
然而，在该方法中，由于载流子高密度地存储在发光层与邻接层的界面附近，所以会促进发光层中所使用的材料的劣化，因此，成为缩短有机EL元件的寿命的结果。
因此，发明人对不使载流子存储在发光层与邻接层的界面而提高激子的密度的技术进行了研究，从而实现本公开的方式。
《公开的方式》
本公开的一方式所涉及的有机EL元件是阳极、发光层、电子传输层以及阴极按该顺序层叠而成的有机EL元件，其特征在于，还具备与所述发光层和所述电子传输层中的任意一方都接触的电子注入控制层，所述发光层包含荧光材料作为发光材料，所述电子注入控制层所包含的功能材料的最低空轨道(LUMO)能级比所述电子传输层所包含的功能材料的LUMO能级高0.1eV以上，并且是所述发光层所包含的功能材料的LUMO能级以上。
本公开的一方式所涉及的有机EL元件的制造方法是，准备基板、在所述基板的上方形成像素电极、在所述像素电极的上方形成包含荧光材料作为发光材料的发光层、在所述发光层上形成电子注入控制层、在所述电子注入控制层上形成电子传输层、以及在所述电子传输层的上方形成阴极的有机EL元件的制造方法，所述有机EL元件的制造方法的特征在于，所述电子注入控制层所包含的功能材料的最低空轨道(LUMO)能级比所述电子传输层所包含的功能材料的LUMO能级高0.1eV以上，并且是所述发光层所包含的功能材料的LUMO能级以上。
根据本公开的一方式所涉及的有机EL元件或者有机EL元件的制造方法，通过从电子传输层向电子注入控制层的电子注入势垒，在电子传输层的电子注入控制层侧存储电子，另一方面，由于在电子注入控制层与发光层之间不存在电子注入势垒，因此，注入到电子注入控制层的电子容易向发光层中注入。因而，存储在电子注入控制层与发光层的界面附近的电子密度降低，因此，能够抑制存储电子所致的荧光材料的劣化，能够期待有机EL元件的长寿命化。
本公开的一方式所涉的有机EL元件也可以是，所述电子注入控制层所包含的功能材料的LUMO能级比所述发光层所包含的功能材料的LUMO能级高0.1eV以上。
由此，从电子注入控制层向发光层的电子注入性提高，因此，有助于驱动电压的降低和发光效率的提高。
本公开的一方式所涉及的有机EL元件也可以是，所述电子注入控制层所包含的功能材料的最高被占轨道(HOMO)能级比所述发光层所包含的功能材料的HOMO能级低。
由此，能够抑制从发光层向电子注入控制层的孔穴的流出，能够提高发光层内的孔穴密度，因此，能够进一步提高发光层中的激子密度。
本公开的一方式所涉及的有机EL元件也可以是，所述发光层的空穴迁移率比所述发光层的电子迁移率大。
由此，能够提高在发光层中比中央靠阴极侧的孔穴与电子的再结合概率，不仅能够得到更高的发光效率，而且能够实现长寿命化。
本公开的一方式所涉及的有机EL元件也可以是，所述发光层的发光中心与所述发光层的所述阴极侧的表面的距离比所述发光层的发光中心与所述发光层的所述阳极侧的表面的距离短。
由此，在发光层中比中央靠阴极侧的激子密度提高，不仅能够得到更高的发光效率，而且能够实现长寿命化。
本公开的一方式所涉及的有机EL元件也可以是，所述电子注入控制层所包含的功能材料中的单重态激子的能量比所述发光层所包含的功能材料中的单重态激子的能量大。
由此，能够抑制发光层的功能材料中的单重态激子的能量流出到电子注入控制层而导致的发光效率降低，并且通过将电子注入控制层的功能材料中的一部分单重态激子的能量用于发光从而能够实现发光效率的提高。
本公开的一方式所涉及的有机EL元件也可以是，所述电子注入控制层所包含的功能材料中的三重态激子的能量比所述发光层所包含的功能材料中的三重态激子的能量大。
由此，能够抑制发光层的功能材料中的三重态激子的能量流出到电子注入控制层而导致的发光效率降低，并且通过将电子注入控制层的功能材料中的一部分三重态激子的能量经由TTF用于发光从而能够实现发光效率的提高。
本公开的一方式所涉及的有机EL显示面板也可以是，在基板上具备多个本公开的一方式所涉及的有机EL元件。
《实施方式》
以下，说明实施方式所涉及的有机EL元件。此外，以下的说明是用于说明本发明的一方式所涉及的构成和作用/效果的例示，本发明的本质部分以外不限于以下的方式。
[1.有机EL元件的构成]
图1是示意性地示出本实施方式所涉及的有机EL元件1的剖面结构的图。有机EL元件1具备阳极13、空穴注入层15、空穴传输层16、发光层17、电子注入控制层18、电子传输层19、电子注入层20以及阴极21。
在有机EL元件1中，阳极13与阴极21以主面彼此相对的方式相互相对配置，在阳极13与阴极21之间形成有发光层17。
在发光层17的阳极13侧，以与发光层17接触的方式形成有空穴传输层16。在空穴传输层16与阳极13之间形成有空穴注入层15。
在发光层17的阴极21侧，以与发光层17接触的方式形成有电子注入控制层18。在电子注入控制层18与阴极21之间从电子注入控制层18侧起依次形成有电子传输层19、电子注入层20。
[1.1有机EL元件的各构成要素]
<阳极>
阳极13包含由金属材料形成的金属层和由金属氧化物形成的金属氧化物层中的至少一方。阳极13的膜厚较薄地设定为1nm～50nm程度且具有光透过性。虽然金属材料是光反射性的材料，但是将金属层的薄膜较薄地设定为50nm以下，从而能够确保光透过性。因而，来自发光层17的光的一部分在阳极13处被反射，余下的一部分透过阳极13。
作为形成阳极13所包含的金属层的金属材料，可列举Ag、以Ag为主要成分的银合金、Al、以Al为主要成分的Al合金。作为Ag合金，可列举镁-银合金(MgAg)、铟-银合金。Ag基本上具有低电阻率，Ag合金的耐热性、耐腐蚀性优异，在能够长期维持良好的导电性方面是优选的。作为Al合金，可列举镁-铝合金(MgAl)、锂-铝合金(LiAl)。作为其他合金，可列举锂-镁合金、锂-铟合金。
阳极13所包含的金属层可以由例如Ag层或者MgAg合金层的单层构成，也可以设为Mg层与Ag层的层叠结构(Mg/Ag)、或者MgAg合金层与Ag层的层叠结构(MgAg/Ag)。
作为形成阳极13所包含的金属氧化物层的金属氧化物，可列举ITO(铟锡氧化物)、IZO(铟锌氧化物)。
另外，阳极13可以由单独的金属层或者单独的金属氧化物层构成，但也可以设为在金属层之上层叠有金属氧化物层的层叠结构、或者在金属氧化物层之上层叠有金属层的层叠结构。
不过，阳极13根据阴极21的材料构成也可以被设为包含由光反射性金属材料形成的金属层的构成。作为具备光反射性的金属材料的具体例，可列举银(Ag)、铝(Al)、铝合金、钼(Mo)、APC(银、钯、铜的合金)、ARA(银、铷、金的合金)、MoCr(钼与铬的合金)、MoW(钼与钨的合金)、NiCr(镍与铬的合金)等。
<空穴注入层>
空穴注入层15具有促进孔穴(空穴)从阳极13向发光层17注入的功能。空穴注入层15例如是涂敷膜，例如，通过空穴注入材料和作为溶质的溶液的涂敷以及干燥而形成。空穴注入层15也可以由蒸镀膜形成。空穴注入层15例如由PEDOT：PSS(聚噻吩与聚苯乙烯磺酸的混合物)、聚芴、其衍生物、或者聚芳胺、其衍生物等导电性聚合物材料、或者Ag、Mo、铬(Cr)、钒(V)、钨(W)、镍(Ni)、铱(Ir)等的氧化物形成。
<空穴传输层>
空穴传输层16具有将从空穴注入层15注入的孔穴向发光层17传输的功能。空穴传输层16例如是涂敷膜，例如，通过空穴传输材料和作为溶质的溶液的涂敷以及干燥而形成。空穴注入层16也可以由蒸镀膜形成。例如，能够使用聚芴、其衍生物、或者聚芳胺、其衍生物等高分子化合物等。
<发光层>
发光层17具有通过孔穴与电子的再结合而射出光的功能。发光层中的孔穴与电子的再结合位置具有分布，因此优选发光层膜厚大于再结合分布宽度，在一个实施方式中，发光层17的膜厚是30nm以上。另外，在一个实施方式中，发光层17的膜厚是40nm以上。另外，一般地发光材料的迁移率与电荷传输材料的迁移率相比较小，较薄地设计发光层膜厚有助于降低元件的驱动电压，因此，在一个实施方式中，发光层17的膜厚是80nm以下。另外，在一个实施方式中，发光层17的膜厚是120nm以下。
发光层17例如是涂敷膜，例如，通过形成发光层的材料和作为溶质的溶液的涂敷以及干燥而形成。发光层17也可以由蒸镀膜形成。
作为形成发光层17的材料，能够使用作为公知的荧光物质的有机材料。例如，能够使用类毒素化合物、苝化合物、香豆素化合物、氮杂香豆素化合物、噁唑化合物、噁二唑化合物、紫环酮化合物、吡咯并吡咯化合物、萘化合物、蒽化合物、芴化合物、荧蒽化合物、并四苯化合物、芘化合物、晕苯化合物、喹诺酮化合物及氮杂喹诺酮化合物、吡唑啉衍生物及吡唑啉酮衍生物、若丹明化合物、
Figure BDA0002486212840000091
化合物、菲化合物、环戊二烯化合物、茋化合物、二苯基醌化合物、苯乙烯基化合物、丁二烯化合物、二氰基亚甲基吡喃化合物、二氰基亚甲基硫代吡喃化合物、荧光素化合物、吡喃鎓化合物、噻喃鎓化合物、硒喃鎓化合物、碲喃鎓化合物、芳香族醛二烯化合物、低聚亚苯基化合物、噻吨化合物、花青化合物、吖啶化合物等。
此外，如后述，发光层17优选孔穴迁移率比电子迁移率高，优选使用具有这种特性的荧光材料，或者将具有这种特性的有机材料作为主体材料使用。作为将荧光材料用作掺杂物时的主体材料，例如能够使用胺化合物、稠合多环芳香族化合物、杂环化合物。作为胺化合物，例如能够使用单胺衍生物、二胺衍生物、三胺衍生物、四胺衍生物。作为稠合多环芳香族化合物，例如能够使用蒽衍生物、萘衍生物、并四苯衍生物、菲衍生物、
Figure BDA0002486212840000101
衍生物、荧蒽衍生物、三亚苯衍生物、并五苯衍生物、苝衍生物。作为杂环化合物，例如能使用咔唑衍生物、呋喃衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、三嗪衍生物、咪唑衍生物、吡唑衍生物、三唑衍生物、噁唑衍生物、噁二唑衍生物、吡咯衍生物、吲哚衍生物、氮杂吲哚衍生物、氮杂咔唑衍生物、吡唑啉衍生物、吡唑啉酮衍生物、酞菁衍生物。
此外，在由荧光材料和主体材料形成发光层的情况下，在一个实施方式中，荧光材料的浓度是1wt％以上。另外，在一个实施方式中，荧光材料的浓度是10wt％以下。另外，在一个实施方式中，荧光材料的浓度是30wt％以下。
<电子注入控制层>
电子注入控制层18具有限制孔穴从发光层17向电子注入控制层18流出并且控制电子从电子传输层19向发光层17注入的功能。限制孔穴从发光层17流出并且控制电子向发光层17注入的功能是通过后述的能带结构的设计来实现的。为了稳定地实现基于电子注入控制层的电子控制，优选能够抑制载流子的隧道效应的电子注入控制层膜厚设计，在一个实施方式中，电子注入控制层18的膜厚是5nm以上。另外，在一个实施方式中，电子注入控制层18的膜厚是10nm以上。另外，从降低元件驱动电压的观点来看，优选电子注入控制层的膜厚薄，在一个实施方式中，电子注入控制层18的膜厚是50nm以下。另外，在一个实施方式中，电子注入控制层18的膜厚是30nm以下。
另外，优选的是，在电子注入控制层18的材料中，LUMO能级与HOMO能级的能量差(带隙)即单重态激子的能量比发光层17的材料的LUMO能级与HOMO能级的能量差(单重态激子的能量)大。根据本构成，在电子注入控制层18的材料中生成了单重态激子的情况下，能够容易发生向发光层17的荧光材料的单重态激子的迁移，并且能够抑制发光层17的荧光材料的单重态激子向电子注入控制层18的材料的单重态激子迁移。即，能够将在电子注入控制层18的材料中生成的单重态激子的能量的一部分活用为发光材料的单重态激子的能量，并且能够抑制发光层17的发光材料的单重态激子的能量向电子注入控制层18流出，有助于发光效率的提高。另外，同样地，优选电子注入控制层18的材料中的三重态激子的能量比发光层17的材料中的三重态激子的能量大。电子注入控制层18例如由蒸镀膜构成。
作为电子注入控制层的材料，例如可列举吡啶衍生物、嘧啶衍生物、三嗪衍生物、咪唑衍生物、噁二唑衍生物、三唑衍生物、喹唑啉衍生物、菲咯啉衍生物等的π电子系低分子有机材料。
<电子传输层>
电子传输层19具有将来自阴极21的电子经由电子注入控制层18向发光层17传输的功能。电子传输层19由电子传输性高的有机材料形成。电子传输层19例如由蒸镀膜构成。作为在电子传输层19中使用的有机材料，例如，可列举吡啶衍生物、嘧啶衍生物、三嗪衍生物、咪唑衍生物、噁二唑衍生物、三唑衍生物、喹唑啉衍生物、菲咯啉衍生物等π电子系低分子有机材料。
<电子注入层>
电子注入层20具有将从阴极21供给的电子向发光层17侧注入的功能。电子注入层20例如由蒸镀膜构成。电子注入层20例如是在电子传输性高的有机材料中掺杂从碱金属，碱土金属或镧系元素等选择的掺杂金属而形成的。此外，掺杂金属不限于金属单体，也可以作为氟化物(例如NaF)、喹啉络合物(例如Alq3、Liq)等化合物进行掺杂。在实施方式中，Li作为Liq而被掺杂。作为掺杂金属，例如是相当于碱金属的锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr)、相当于碱土金属的钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、镭(Ra)、钇(Y)、相当于镧系元素的钐(Sm)、铕(Eu)、镱(Yb)等。
作为在电子注入层20中使用的有机材料，例如可列举噁二唑衍生物(OXD)、三唑衍生物(TAZ)、菲咯啉衍生物(BCP、Bphen)等π电子系低分子有机材料。
<阴极>
阴极21包含由光反射性金属材料形成的金属层。作为具备光反射性的金属材料的具体例，可列举银(Ag)、铝(Al)、铝合金、钼(Mo)、APC(银、钯、铜的合金)、ARA(银、铷、金的合金)、MoCr(钼与铬的合金)、MoW(钼与钨的合金)、NiCr(镍与铬的合金)等。
不过，阴极21根据阳极13的材料构成，也可以被设为包括由金属材料形成的金属层和由金属氧化物形成的金属氧化物层中的至少一方的光透过性的层。阴极21中的金属层的膜厚较薄地设定为1nm～50nm程度，具有光透过性。虽然金属材料是光反射性的材料，但是通过将金属层的薄膜较薄地设为50nm以下，能够确保光透过性。因而，来自发光层17的光的一部分在阴极21处被反射，余下的一部分透过阴极21。
作为形成阴极21所包含的金属层的金属材料，可列举Ag、以Ag为主要成分的银合金、Al、以Al为主要成分的Al合金。作为Ag合金，可列举镁-银合金(MgAg)、铟-银合金。Ag基本上具有低电阻率，Ag合金的耐热性、耐腐蚀性优异，在能够长期维持良好的导电性方面是优选的。作为Al合金，可列举镁-铝合金(MgAl)、锂-铝合金(LiAl)。作为其他合金，可列举锂-镁合金、锂-铟合金。
阴极21所包含的金属层可以由例如Ag层或者MgAg合金层的单层构成，也可以设为Mg层与Ag层的层叠结构(Mg/Ag)或者MgAg合金层与Ag层的层叠结构(MgAg/Ag)。
作为形成阴极21所包含的金属氧化物层的金属氧化物，可列举ITO(铟锡氧化物)、IZO(铟锌氧化物)。
另外，阴极21既可以由单独的金属层或者单独的金属氧化物层构成，也可以设为在金属层之上层叠有金属氧化物层的层叠结构、或者在金属氧化物层之上层叠有金属层的层叠结构。
<其他>
有机EL元件1形成于基板11上。基板11由作为绝缘材料的基材111构成。或者，也可以在作为绝缘材料的基材111上形成布线层112。基材111能够采用例如玻璃基板、石英基板、硅基板、塑料基板等。作为塑料材料，可以使用热塑性树脂、热固性树脂中的任意一种树脂。例如可列举：聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚酰亚胺(PI)、聚碳酸酯、丙烯酸系树脂、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯、聚缩醛、其他氟系树脂、苯乙烯系、聚烯烃系、聚氯乙烯系、聚氨酯系、氟橡胶系、氯化聚乙烯系等各种热塑性弹性体、环氧树脂、不饱和聚酯、硅树脂、聚氨酯等、或者以它们为主的共聚物、共混物、聚合物合金等，能够使用将它们中的1种或者2种以上层叠而成的层叠体。作为构成布线层112的材料，可列举硫化钼、铜、锌、铝、不锈钢、镁、铁、镍、金、银等金属材料、氮化镓、砷化镓等无机半导体材料、蒽、红荧烯、聚对亚苯基亚乙烯基等有机半导体材料等，也可以设为复合地使用这些材料而形成的TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)层。
另外，虽未图示，但在基板11上形成有层间绝缘层12。层间绝缘层12由树脂材料形成，并且用于使TFT层112的上表面的段差平坦化。作为树脂材料，例如，可列举正型的感光性材料。另外，作为这种感光性材料，可列举丙烯酸系树脂、聚酰亚胺系树脂、硅氧烷系树脂、酚醛系树脂。另外，在层间绝缘层12中，在每一像素形成有接触孔。
在有机EL显示面板100是底部发射型的情况下，需要由光透过性的材料形成基材111、层间绝缘层12。而且，在存在TFT层112的情况下，在TFT层112中存在于像素电极13的下方的区域的至少一部分需要具有光透过性。
另外，在有机EL元件1上形成有密封层22。密封层22具有抑制空穴注入层15、空穴传输层16、发光层17、电子注入控制层18、电子传输层19、电子注入层20等有机层暴露于水分中或者暴露于空气中的功能，例如，使用氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiON)等透光性材料形成。另外，也可以在使用氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiON)等材料形成的层之上设置由丙烯酸树脂、硅树脂等树脂材料的密封树脂层。
在有机EL显示面板100是顶部发射型的情况下，密封层22需要由光透过性材料形成。
此外，虽未在图1中示出，但也可以在密封层22之上经由密封树脂贴合彩色滤光片、上部基板。通过贴合上部基板，能够保护空穴注入层15、空穴传输层16、发光层17、电子注入控制层18、电子传输层19、电子注入层20不受水分和空气等影响。
[2.能带结构]
有机EL元件1在发光层17、电子注入控制层18以及电子传输层19的能带结构上具有特征。此外，为了简化说明，记载为“层的能量能级”，其是将形成该层的有机材料的能量能级进行了简略记载。此外，关于由多个种类的材料形成的层，将负责电子和/或孔穴的传输的代表性的有机材料的能量能级表述为“层的能量能级”。
图2是示出有机EL元件1的能带结构的带图。在图2中，示出空穴传输层16、发光层17、电子注入控制层18以及电子传输层19的LUMO的能量能级(以下，表述为“LUMO能级”)和最高被占轨道(HOMO)的能量能级(以下，表述为“HOMO能级”)，省略了其他层的记载。此外，虽在图2中未图示出电子的真空能级，但LUMO能级、HOMO能级分别是，越是带图的下侧，距离电子的真空能级之差越大，能量等级越低。
[2.1电子注入势垒]
用于从阴极21侧向发光层17注入电子的能量势垒存在于从阴极21到发光层17为止的各层的界面。该能量势垒起因于界面的阳极13侧的层与阴极21侧的层的LUMO能级之差。以下，将用于在相邻的2个层的界面处从阴极21侧向阳极13侧注入电子的能量势垒称为“电子注入势垒”。
从电子传输层19向电子注入控制层18的电子注入势垒Eg(eicl)是由电子注入控制层18的有机材料的LUMO能级181与电子传输层19的有机材料的LUMO能级191之差来规定的。优选的是，Eg(eicl)满足下式(1)。另外，更优选的是，Eg(eicl)满足下式(2)。在本实施方式中，电子注入势垒Eg(eicl)是0.22eV。
Eg(eicl)≥0.1eV…式(1)
Eg(eicl)≥0.2eV…式(2)
从电子注入控制层18向发光层17的电子注入势垒Eg(eml)是由发光层17的有机材料的LUMO能级171与电子注入控制层18的有机材料的LUMO能级181之差来规定的。发光层17的有机材料的LUMO能级171与电子注入控制层18的有机材料的LUMO能级181相比能量等级较低，优选的是，Eg(eml)满足下式(3)。另外，更优选的是，Eg(eml)满足下式(4)。在本实施方式中，电子注入势垒(eml)是-0.15eV。
Eg(eml)≤0…式(3)
Eg(eml)≤-0.1eV…式(4)
[2.2孔穴注入势垒]
另一方面，用于从阳极13侧经由发光层17向阴极21侧注入孔穴的能量势垒存在于从阳极13到电子注入控制层18的各层的界面。该能量势垒起因于界面的阴极21侧的层与阳极13侧的层的HOMO能级之差。以下，将用于在相邻的2个层的界面处从阳极13侧向阴极21侧注入电子的能量势垒称为“孔穴注入势垒”。
从空穴传输层16向发光层17的孔穴注入势垒Hg(eml)是由发光层17的有机材料的HOMO能级172与空穴传输层16的有机材料的HOMO能级162之差来规定的。在本实施方式中，孔穴注入势垒Hg(eml)是0.11eV。
从发光层17向电子注入控制层18的孔穴注入势垒Hg(eicl)是由电子注入控制层的有机材料的HOMO能级182与发光层的有机材料的HOMO能级172之差来规定的。优选的是，Hg(eicl)满足下式(5)。另外，更优选的是，Hg(eicl)满足下式(6)。在本实施方式中，孔穴注入势垒Hg(eicl)是0.31eV。
Hg(eicl)>0…式(5)
Hg(eicl)≥0.3eV…式(6)
[3.构成带来的效果]
[3.1根据带图预测的效果]
图3的(a)～(b)和(c)是分别示出了实施例和比较例的空穴传输层16、发光层17、电子注入控制层18、电子传输层19的带图和电子与空穴的再结合的简易示意图。
图3的(c)是与不具备电子注入控制层18的有机EL元件对应的图。即，发光层17与电子传输层19邻接。此时，从阴极侧注入的电子通过电子注入势垒Eg′(eml)而存储在发光层17与相邻电子传输层19的界面。另外，流入到发光层17中的电子在发光层中的与电子传输层的界面附近与孔穴再结合并被消耗。因而，负责发光的发光层与电子传输层的界面附近的发光材料暴露于界面处的存储电子中，会促进材料劣化。
对此，实施方式所涉及的有机EL元件成为如下情况。如图3的(a)的示意图所示，在实施方式所涉及的有机EL元件中从阴极侧注入的电子通过电子注入势垒Eg(eicl)而存储在电子注入控制层18与电子传输层19的界面。若施加足够的电场，则如图3的(b)所示，电子超过电子注入势垒Eg(eicl)注入到发光层17中，流入到发光层17中的电子在发光层中的与电子传输层的界面附近与孔穴再结合并被消耗。此时，与上述的比较例(c)相比，再结合区域是发光层中的阴极侧界面附近这一点是相同的，但注入电子的存储位置是不与发光层邻接的电子注入控制层与电子传输层的界面，成为难以促进负责发光的发光层中的阴极侧界面附近的发光材料的材料劣化的动作状态。因而，本实施例相对于比较例可以期待长寿命化。
另外，优选的是，电子注入控制层18的材料的单重态激子的能量(带隙)比发光层17的荧光材料的单重态激子的能量(带隙)大。电子注入控制层18的材料的单重态激子的能量比荧光材料的单重态激子的能量大，因此，(a)在孔穴注入到电子注入控制层18并在电子注入控制层18中发生再结合而生成了单重态激子的情况下，能够期待使荧光材料激发并迁移到荧光材料的单重态激子，(b)能够抑制荧光材料的单重态激子使电子注入控制层18的材料激发。同样地，优选电子注入控制层18的材料的三重态激子的能量比发光层17的荧光材料的三重态激子的能量大。由此，(a)在电子注入控制层18中生成了三重态激子的情况下，能够期待使荧光材料激发并迁移到荧光材料的三重态激子，(b)能够抑制荧光材料的三重态激子使电子注入控制层18的材料激发。
此外，优选发光层17的孔穴迁移率比电子迁移率高。由于孔穴迁移率高，所以孔穴易于集中到发光层17的与电子注入控制层18的界面附近，能够提高发光层17的与电子注入控制层18的界面附近的孔穴的密度。另外，由于孔穴迁移率比电子迁移率高，所以能够抑制没有再结合的电子移动到空穴传输层16侧，电子与孔穴的再结合的发生场所集中于发光层17的与电子注入控制层18的界面附近。因此，能够进一步提高激子密度。此外，根据本构成，激子集中于发光层17的与电子注入控制层18的界面附近，因此，发光中心也存在于比发光层17的中心更靠电子注入控制层18侧的位置。此外，关于发光中心将在后面详细描述。
[3.2元件的特性]
为了评价电子注入控制层18对有机EL元件的特性带来的影响，制作以下的样本，测定了各个样本的注入开始电压、外部量子效率、寿命。
在实施例所涉及的有机EL元件中，分别是作为发光层17的主体材料而使用了H-1(LUMO能级：3.0eV、HOMO能级：5.9eV)，作为电子注入控制层18的材料而使用了ET-1(LUMO能级：2.9eV、HOMO能级：6.2eV)，作为电子传输层19的材料而使用了ET-2(LUMO能级：3.0eV、HOMO能级：6.4eV)。此外，LUMO能级、HOMO能级均将真空能级设为0。实施例所涉及的能带结构是，Eg(eicl)为0.1eV，Eg(eml)为-0.1eV，Hg(eicl)为0.3eV。HOMO能级的值是使用了光电子分光装置(理研计器(株)制、AC-3)而测定的。另外，LUMO能级的值是通过将薄膜的光学吸收端设为能量间隙并从HOMO能级的值减去而得到的。
在作为实施例的样本A中设为：上述实施方式所涉及的构成。另一方面，在作为比较例的样本B中设为：不设置电子注入控制层18且电子传输层19与发光层17的阴极21侧接触的构成。另外，在作为比较例的样本C中设为：不设置空穴注入层15和空穴传输层16且发光层17的载流子仅为电子的元件(EOD；Electron Only Device)。另外，在作为比较例的样本D中设为：不设置空穴注入层15、空穴传输层16、电子注入控制层18且与样本B相对应的EOD。
在表1中，示出上述的4种样本的元件特性。在本表中，作为实施例的样本A和C的特性用相对于作为比较例的样本B和D的特性的相对值示出。若对EOD的电流注入开始电压进行比较，则与样本D相比，样本C的电压高了0.4V。
另一方面，若对发光元件的电流注入开始电压进行比较，则在不具有电子注入控制层的样本B与具有相同层的样本A中看不到电压差异。
[表1]
Figure BDA0002486212840000191
上述现象可以通过如下所示的方式考虑。在样本C中由于电子注入控制层18的存在，与样本D相比，电子向发光层17的注入性有所降低。也就是说，电子注入控制层18作为电子注入势垒发挥功能。然而，在样本A中尽管存在电子注入控制层18，但是相对于样本B，电子向发光层17的注入性并不会降低。样本C与样本A的差异在于在发光层17中存在孔穴。即，样本C是单电子元件(EOD)，在发光层17中没有注入孔穴，不会发生发光层中的再结合，样本A是双极元件，存在孔穴向发光层17中的注入，会发生发光层中的再结合。此时，注入到发光层中的电子通过再结合而被消耗，从而成为发光层中的电子密度低的状态，促进从电子注入控制层侧的电子注入。因此，认为尽管在样本A中电子注入控制层18作为电子注入势垒发挥功能，但是难以发生电子向发光层17的注入性的降低。
这样，尽管在样本A中插入了电子注入控制层，但是电子注入性没有降低，因此，如表1的外部量子效率项所示，不会对发光效率带来影响。
进一步，若参照该表的寿命项，则可知寿命显著提高。作为其原因，如上所述，认为是将电子注入控制层插入从而从阴极侧注入的电子的存储位置不与发光层邻接，因此，难以产生电子所致的发光材料的劣化。
[3.3发光中心]
在此，详细说明发光层的发光中心。发光中心是指，以下说明的发光区域的代表性的位置，更具体地说，是指成为区域的中心的位置、或者成为发光的峰值的位置。发光区域是指，发光层内生成的激子的在有机发光层内的分布。图4的(a)～(d)示出了发光层内的发光区域的一例。在图4的(a)～(d)中，发光层在正中央被分开，被二等分为配置有空穴传输层侧的区域和配置有电子传输层侧的区域。“发光区域位于电子传输层侧”是指，例如如图4的(a)所示，发光层内的发光区域的50％以上存在于配置有电子传输层侧的区域。“发光区域位于空穴传输层侧”是指，例如如图4的(b)所示，发光层内的发光区域的50％以上存在于配置有空穴传输层侧的区域。“发光区域位于与电子传输层的界面附近”是指，例如如图4的(c)所示，发光层内的发光区域的90％以上存在于配置有电子传输层的一侧。“发光区域位于与空穴传输层的界面附近”是指，例如如图4的(d)所示，发光层内的发光区域的90％以上存在于配置有空穴传输层侧的区域。此外，在图4的(a)～(d)中，示出了发光区域的一例。例如，也有发光区域的峰值不位于发光层的界面而是位于发光层内的情况。
[4.总结]
如上述说明，在本实施方式所涉及的有机EL元件中，电子注入控制层18的材料的LUMO能级与电子传输层19的材料的LUMO能级之差为0.1eV以上。因此，通过向电子注入控制层18的电子注入势垒Eg(eicl)而在电子传输层19的电子注入控制层18侧存储有电子，另一方面，在电子注入控制层与发光层之间不存在电子注入势垒，因此，注入到电子注入控制层的电子容易向发光层中注入。因而，存储在电子注入控制层18与发光层17的界面附近的电子密度降低，因此，能够抑制电子所致的发光材料的劣化，能够期待有机EL元件的长寿命化。
另外，在本实施方式所涉及的有机EL元件中，发光层17的材料的HOMO能级比电子注入控制层18的材料的HOMO能级高。因此，在发光层17的电子注入控制层18侧孔穴密度上升。因而，能够提高发光层17的与电子注入控制层18的界面附近的激子的密度，并且能够提高从电子传输层19向发光层17的电子注入性，能够提高有机EL元件的发光效率。因而，特别是在发光效率低的蓝色荧光材料等中能够得到基于TTF的发光效率的提高效果。
[5.有机EL元件的制造方法]
使用附图说明有机EL元件的制造方法。图5的(a)～图8的(c)是示出具备有机EL元件的有机EL显示面板的制造中各工序的状态的示意剖面图。图9是示出具备有机EL元件的有机EL显示面板的制造方法的流程图。
此外，在有机EL显示面板中，分别是像素电极(下部电极)作为有机EL元件的阳极发挥功能、相对电极(上部电极、共用电极)作为有机EL元件的阴极发挥功能。
(1)基板11的形成
首先，如图5的(a)所示，在基材111上使TFT层112成膜来形成基板11(图9的步骤S10)。TFT层112能够通过公知的TFT的制造方法来成膜。
接着，如图5的(b)所示，在基板11上形成层间绝缘层12(图9的步骤S20)。层间绝缘层12能够使用例如等离子体CVD法、溅射法等层叠形成。
接着，在层间绝缘层12中的TFT层的源极电极上的部位进行干蚀刻法，形成接触孔。接触孔形成为源极电极的表面露出到接触孔的底部。
接着，沿着接触孔的内壁形成连接电极层。连接电极层的上部的一部分配置在层间绝缘层12上。连接电极层的形成例如能够使用溅射法，在金属膜成膜之后，使用光刻法及湿蚀刻法进行图案化。
(2)像素电极13的形成
接着，如图5的(c)所示，在层间绝缘层12上形成像素电极材料层130(图9的步骤S31)。像素电极材料层130能够使用例如真空蒸镀法、溅射法等形成。
接着，如图5的(d)所示，通过蚀刻将像素电极材料层130图案化，形成按每一子像素划分的多个像素电极13(图9的步骤S32)。该像素电极13作为各有机EL元件的阳极发挥功能。
此外，像素电极13的形成方法不限于上述的方法，例如，也可以在像素电极材料层130上形成空穴注入材料层150，通过蚀刻将像素电极材料层130和空穴注入材料层150图案化，从而一并形成像素电极13和空穴注入层15。
(3)分隔壁14的形成
接着，如图5的(e)所示，在像素电极13和层间绝缘层12上涂敷作为分隔壁14的材料的分隔壁用树脂，形成分隔壁材料层140。分隔壁材料层140是通过将作为分隔壁层用树脂的酚醛树脂溶解到溶剂(例如，乳酸乙酯与GBL的混合溶剂)后得到的溶液使用旋涂法等均匀地涂敷于像素电极13上和层间绝缘层12上而形成的(图9的步骤S41)。然后，对分隔壁材料层140进行图案曝光和显影从而形成分隔壁14(图6的(a)、图9的步骤S42)，对分隔壁14进行烧制。由此，规定成为发光层17的形成区域的开口部14a。分隔壁14的烧制例如以150℃以上且210℃以下的温度进行60分钟。
另外，在分隔壁14的形成工序中，也可以是，进一步通过规定的碱性溶液或水、有机溶剂等对分隔壁14的表面进行表面处理或者实施等离子体处理。这是为了对分隔壁14相对于涂敷于开口部14a的墨水(溶液)的接触角进行调整，或者为了对表面赋予疏水性而进行的。
(4)空穴注入层15的形成
接着，如图6的(b)所示，将包含空穴注入层15的构成材料的墨水从喷墨头401的喷嘴对分隔壁14所规定的开口部14a喷出并涂敷于开口部14a内的像素电极13上，进行烧制(干燥)，形成空穴注入层15(图9的步骤S50)。
(5)空穴传输层16的形成
接着，如图6的(c)所示，将包含空穴传输层16的构成材料的墨水从喷墨头402的喷嘴对分隔壁14所规定的开口部14a喷出并涂敷于开口部14a内的空穴注入层15上，进行烧制(干燥)，形成空穴传输层16(图9的步骤S60)。
(6)发光层17的形成
接着，如图7的(a)所示，将包含发光层17的构成材料的墨水从喷墨头403的喷嘴喷出并涂敷于开口部14a内的空穴传输层16上，进行烧制(干燥)，形成发光层17(图9的步骤S70)。
(7)电子注入控制层18的形成
接着，如图7的(b)所示，在发光层17和分隔壁14上形成电子注入控制层18(图9的步骤S80)。电子注入控制层18例如是将成为电子注入控制层18的材料的低分子有机化合物通过蒸镀法共用地成膜于各子像素而形成的。
(8)电子传输层19的形成
接着，如图7的(c)所示，在电子注入控制层18上形成电子传输层19(图9的步骤S90)。电子传输层19例如是将电子传输性的有机材料通过蒸镀法共用地成膜于各子像素而形成的。
(9)电子注入层20的形成
接着，如图8的(a)所示，在电子传输层19上形成电子注入层20(图9的步骤S100)。电子注入层20例如是将电子传输性的有机材料和掺杂金属或其化合物通过共蒸镀法共用地成膜于各子像素而形成的。
(10)相对电极21的形成
接着，如图8的(b)所示，在电子注入层20上形成相对电极21(图9的步骤S110)。相对电极21是将ITO、IZO、银、铝等通过溅射法、真空蒸镀法成膜而形成的。此外，相对电极21作为各有机EL元件的阴极发挥功能。
(11)密封层22的形成
最后，如图8的(c)所示，在相对电极21上形成密封层22(图9的步骤S120)。密封层22能够通过将SiON、SiN等通过溅射法、CVD法等成膜而形成。此外，也可以进一步将密封树脂层通过涂敷、烧制等方式形成于SiON、SiN等无机膜上。
此外，也可以在密封层22之上载置彩色滤光片、上部基板并进行接合。
[6.有机EL显示装置的整体构成]
图10是示出具备有机EL显示面板100的有机EL显示装置1000的构成的示意性框图。如图10所示，有机EL显示装置1000是包括有机EL显示面板100和连接到其的驱动控制部200的构成。驱动控制部200由4个驱动电路210～240和控制电路250构成。
此外，关于在实际的有机EL显示装置1000中驱动控制部200相对于有机EL显示面板100的配置不限于此。
[7.变形例]
(1)在上述实施方式中，发光层17被设为由单一的有机发光材料形成，但不限于此。例如，也可以是，发光层17由包含荧光材料和主体材料等的多个材料形成。此时，作为带图，优选满足以下的条件。
在发光层17与电子注入控制层18的关系中，当电子从电子注入控制层18注入发光层17时，电子被注入构成发光层17的主要材料中。因而，优选在电子注入控制层18的材料与构成发光层17的主要材料之间满足式(3)或者式(4)。另外，当孔穴从发光层17流出到电子注入控制层18时，孔穴从构成发光层17的主要材料流出到电子注入控制层18。因而，优选在电子注入控制层18的材料与构成发光层17的主要材料之间满足式(5)或者式(6)。
另外，关于电子传输性、孔穴传输性，优选以下的构成。即，优选发光层17中负责孔穴传输的材料的孔穴迁移率比发光层17中负责电子传输的材料的电子迁移率高。此外，负责电子传输的材料和负责孔穴传输的材料既可以是同一材料，也可以是不同的材料。
(2)在上述实施方式中，设为阴极是相对电极并且是顶部发射型的有机EL显示装置。然而，例如也可以是，阳极为相对电极，且阴极为像素电极。另外，例如也可以是底部发射型的有机EL显示装置。
(3)在上述实施方式中，将空穴注入层15、空穴传输层16设为必要构成，但不限于此。例如，也可以是不具有空穴传输层16的有机EL元件。另外，例如，也可以具有单一层的空穴注入传输层来替代空穴注入层15和空穴传输层16。
另外，在上述实施方式中，设置有独立于电子传输层19的电子注入层20，但电子传输层19也可以兼为电子注入层。
(4)在上述实施方式中，针对发光层和电子注入控制层各者示出了膜厚，但作为一个实施方式的例示，可以基于发光波长、折射率、光透过率等光学常量、电特性、光共振器结构的设计等来适当地进行设计。
(5)在实施方式中，对使用电子注入控制层来控制电子向发光层的注入的构成进行了说明，但也可以考虑在发光层与空穴传输层之间设置空穴注入控制层从而使激子集中到发光层的与空穴注入控制层的界面附近这一实施方式。然而，在用涂敷方式形成空穴注入层、空穴传输层、发光层的情况下，需要选择溶剂使得用于形成功能层的墨水不会使存在于正下方的功能层(与阳极侧接触的功能层)溶解。即，在设置空穴注入控制层的情况下，需要空穴传输层不会溶解于用于形成空穴注入控制层的墨水中，需要空穴注入控制层不会溶解于用于形成发光层的墨水中。也就是说，在用涂敷方式形成空穴注入层、空穴传输层、发光层的情况下，除了考虑带结构之外，还必须考虑空穴注入层、空穴传输层、空穴注入控制层、发光层的材料以及用于形成墨水的溶剂的组合，因此，材料的选择幅度变窄。另一方面，电子注入控制层如上所述是用蒸镀法等形成的，因此，与空穴注入控制层相比，材料的选择幅度较大，适于用涂敷方式形成空穴注入层、空穴传输层、发光层的有机EL元件。
本公开的一实施方式是按顺序具备像素电极(阳极)、由涂敷膜构成的空穴注入层、由涂敷膜构成的空穴传输层、由涂敷膜构成的发光层、由蒸镀膜构成的电子注入控制层、由蒸镀膜构成的电子传输层、由蒸镀膜构成的电子注入层、以及相对电极(阴极)的有机电场发光元件。通过设为这种构成，用于形成功能层的墨水的溶剂仅考虑以往以来用涂敷方式形成的空穴注入层、空穴传输层、发光层各自的墨水即可，能够直接使用公知的材料。另一方面，关于电子注入控制层的材料选择，由于不使用溶剂其本身，因此无需考虑溶剂，材料的选择幅度大。
以上，基于实施方式和变形例说明了本公开所涉及的有机发光面板和显示装置，但本发明不限于上述的实施方式和变形例。本领域技术人员针对上述实施方式和变形例而想到的各种变形实施后得到的方式、在不脱离本发明的主旨的范围内将实施方式及变形例的构成要素及功能任意组合从而实现的方式也包含在本发明中。
工业上的可利用性
本发明对于制造长寿命的有机EL元件和具备其的有机EL显示面板、显示装置是有用的。

Claims (9)

1.一种有机EL元件，是阳极、发光层、电子传输层以及阴极按该顺序层叠而成的有机EL元件，其特征在于，
所述有机EL元件还具备与所述发光层和所述电子传输层中的任意一方都接触的电子注入控制层，
所述发光层包含荧光材料作为发光材料，
所述电子注入控制层所包含的功能材料的最低空轨道能级比所述电子传输层所包含的功能材料的最低空轨道能级高0.1eV以上，
所述电子注入控制层所包含的功能材料的最低空轨道能级是所述发光层所包含的功能材料的最低空轨道能级以上。
2.根据权利要求1所述的有机EL元件，其特征在于，
所述电子注入控制层所包含的功能材料的最低空轨道能级比所述发光层所包含的功能材料的最低空轨道能级高0.1eV以上。
3.根据权利要求1或2所述的有机EL元件，其特征在于，
所述电子注入控制层所包含的功能材料的最高被占轨道能级比所述发光层所包含的功能材料的最高被占轨道能级低。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的有机EL元件，其特征在于，
所述发光层的空穴迁移率比所述发光层的电子迁移率大。
5.根据权利要求4所述的有机EL元件，其特征在于，
所述发光层的发光中心与所述发光层的所述阴极侧的表面的距离比所述发光层的发光中心与所述发光层的所述阳极侧的表面的距离短。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的有机EL元件，其特征在于，
所述电子注入控制层所包含的功能材料中的单重态激子的能量比所述发光层所包含的功能材料中的单重态激子的能量大。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的有机EL元件，其特征在于，
所述电子注入控制层所包含的功能材料中的三重态激子的能量比所述发光层所包含的功能材料中的三重态激子的能量大。
8.一种有机EL显示面板，其特征在于，
在基板上具备多个权利要求1至7中任一项所述的有机EL元件。
9.一种有机EL元件的制造方法，包括如下步骤：
准备基板；
在所述基板的上方形成像素电极；
在所述像素电极的上方形成包含荧光材料作为发光材料的发光层；
在所述发光层上形成电子注入控制层；
在所述电子注入控制层上形成电子传输层；以及
在所述电子传输层的上方形成阴极，
所述有机EL元件的制造方法的特征在于，
所述电子注入控制层所包含的功能材料的最低空轨道能级比所述电子传输层所包含的功能材料的最低空轨道能级高0.1eV以上，
所述电子注入控制层所包含的功能材料的最低空轨道能级是所述发光层所包含的功能材料的最低空轨道能级以上。
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