專利名稱：有機(jī)el元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)電致發(fā)光元件。
背景技術(shù)：
作為發(fā)光型薄膜元件的一種，已知具有用陽極和陰極夾著有機(jī)功能層的結(jié)構(gòu)的有機(jī)EL(電致發(fā)光Electroluminescence)元件。
圖1是表示以往的有機(jī)EL元件100的一個(gè)例子的剖面圖。有機(jī)EL元件100具有襯底110、在襯底110上形成的陽極120、由被層疊在陽極120上的多個(gè)層構(gòu)成的有機(jī)功能層140、以及在有機(jī)功能層140上形成的陰極130。
有機(jī)功能層140是至少具有發(fā)光層的有機(jī)物層。圖1中，有機(jī)功能層140具有空穴注入層141、空穴輸送層142、發(fā)光層143、以及電子注入層144，各層被順次層疊在陽極120上。
如果在陽極120和陰極130之間施加電壓，則空穴從陽極120或者空穴注入層141通過空穴輸送層142被注入到發(fā)光層143，而且同時(shí)，電子從陰極130或者電子注入層144被注入到發(fā)光層143。在發(fā)光層143內(nèi)，空穴和電子再結(jié)合，形成激子(電子空穴對)。激子在非常短的時(shí)間內(nèi)，下降到下級的能量等級，而且它的一部分將下級的能量等級與激發(fā)狀態(tài)的能量差作為光釋放。在該發(fā)光層143中被釋放出的光，向襯底110側(cè)或陰極130側(cè)射出。因此，有機(jī)EL元件100有作為發(fā)光元件的功能。
但是，在以往的有機(jī)EL元件的一部分存在針孔或者局部存在膜厚偏薄等缺陷部位的情況，缺陷部位的電阻與其他部分相比變低，電流(電子或者空穴)集中在缺陷部位。由于電流的集中造成焦耳熱的增大以及電場強(qiáng)度的增大，存在缺陷部位的絕緣被破壞，最終造成陽極和陰極間短路的問題。
圖2A和2B是說明因缺陷造成絕緣破壞的圖。該有機(jī)EL元件200如下制作在襯底210上形成陽極220，并在成膜形成有機(jī)功能層230、有機(jī)功能層240之后，形成陰極250。圖2A的有機(jī)EL元件200中，在成膜過程中有機(jī)功能層240內(nèi)形成了有作為缺陷的針孔245，用陰極250填埋針孔245內(nèi)。
如果在有這樣的缺陷的有機(jī)EL元件200上施加電壓，則電流集中在位于針孔245緊下方的有機(jī)功能層230中的一部分235上，產(chǎn)生大的電場。如果這種狀態(tài)持續(xù)，則如圖2B所示，在有機(jī)功能層230中的一部分235上產(chǎn)生絕緣破壞，陽極220和陰極250發(fā)生短路，有機(jī)EL元件200喪失作為發(fā)光元件的功能。如在顯示面板等中使用了有這樣缺陷的有機(jī)EL元件，則顯示面板的顯示質(zhì)量將嚴(yán)重受損，作為制品的價(jià)格也會(huì)下降。
上述缺陷特別容易發(fā)生在用蒸鍍法成膜形成有機(jī)功能層的情況。一般來說，蒸鍍法由于低劣的階梯覆蓋性(臺階的覆膜性)，故容易因襯底的傷或襯底上的異物而產(chǎn)生膜的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的課題如上所述，是被舉例的因絕緣破壞而造成陽極和陰極短路的問題。
本發(fā)明的有機(jī)EL元件，其特征是具備陽極、陰極、以及被夾在上述陽極和上述陰極之間且發(fā)光的有機(jī)EL層，上述有機(jī)EL層至少具有伴隨溫度上升而高電阻化的防漏電層。


圖1是表示有機(jī)EL元件的一個(gè)例子的圖。
圖2A以及圖2B是表示有機(jī)EL元件的問題點(diǎn)的圖。
圖3是表示本發(fā)明的有機(jī)EL元件的實(shí)施例的圖。
圖4A以及4B是用于說明防漏電層的作用的模式圖。
圖5A以及5B是表示防漏電層的電阻值的溫度變化的圖。
圖6A以及6B是表示用于改善用蒸鍍法所形成的防漏電層的階梯覆蓋性的后處理的圖。
圖7是表示本發(fā)明的有機(jī)EL元件的實(shí)施例的一個(gè)變形例的圖。
圖8是表示本發(fā)明的有機(jī)EL元件的實(shí)施例的其他變形例的圖。
圖9是表示聚苯胺膜的加熱溫度和電阻率的關(guān)系的圖表。
圖10是表示有機(jī)EL元件的反向電壓特性的圖。
具體實(shí)施例方式
下面就本發(fā)明的有機(jī)EL元件的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
本發(fā)明的有機(jī)EL元件具備被夾在陽極和陰極之間且發(fā)光的有機(jī)EL層。該有機(jī)EL層至少具有伴隨溫度上升而高電阻化的防漏電層。下面，一邊參考附圖，一邊就本實(shí)施例的有機(jī)EL元件進(jìn)行詳細(xì)地說明。
圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施例的有機(jī)EL元件10的剖面圖。有機(jī)EL元件10具有襯底11、在襯底11上形成的陽極12、由被層疊在陽極12上的多個(gè)層構(gòu)成的有機(jī)功能層14、以及在有機(jī)功能層14上形成的陰極13。
有機(jī)功能層14具有從陽極13側(cè)被順次層疊了的空穴注入層15、空穴輸送層16、發(fā)光層17、以及電子注入層18?？昭ㄗ⑷雽?5通過施加電壓將空穴通過空穴輸送層16注入到發(fā)光層17。電注入層18通過施加電壓將電子注入到發(fā)光層17。在發(fā)光層17中，空穴和電子再結(jié)合，形成激子。激子在非常短的時(shí)間內(nèi)，下降到下級的能量等級，而且它的一部分將下級的能量等級與激發(fā)狀態(tài)的能量差作為光釋放。在該發(fā)光層17中被釋放出的光由襯底11側(cè)或是陰極13側(cè)射出。因此，有機(jī)EL元件10有作為發(fā)光元件的功能。
在通常的使用溫度區(qū)域內(nèi)，空穴注入層15起到使空穴通過空穴輸送層16注入到發(fā)光層17的空穴注入層的作用。另一方面，在高于通常使用溫度的溫度區(qū)域內(nèi)，空穴注入層15起到抑制過電流的防漏電層的作用?？昭ㄗ⑷雽?5由高電阻化的材料構(gòu)成，該材料的電阻率在至少超過制品最高使用溫度(最高工作溫度或者最高保存溫度)的高溫區(qū)域內(nèi)上升。因此，空穴注入層15由于因缺陷引起的電流集中，由于焦耳熱的產(chǎn)生而具有了高電阻化。由此，電流被抑制，防止破壞絕緣等元件損傷。
圖4A以及4B是用于說明防漏電層的作用的模式圖。在此，為了簡要地說明，對有機(jī)功能層僅由防漏電層和其他層雙層構(gòu)成進(jìn)行說明。
圖4A中，有機(jī)EL元件20如下制作在襯底21上形成陽極22，并在成膜形成防漏電層23、有機(jī)功能層24之后，形成陰極25。在此，防漏電層23由高電阻化的材料構(gòu)成，該材料的電阻率在至少超過制品最高使用溫度(最高工作溫度或者最高保存溫度)的高溫區(qū)域內(nèi)上升。此外，該有機(jī)EL元件20中，在成膜過程中存在于有機(jī)功能層24內(nèi)形成的缺陷、即針孔24a，針孔24a內(nèi)被用陰極25填埋。
如果在有這樣的缺陷的有機(jī)EL元件20上施加電壓，則電流集中在位于針孔24a緊下方的防漏電層23中的一部分23a上，產(chǎn)生大的電場。該集中電流產(chǎn)生了大的焦耳熱，使得防漏電層23的溫度上升到最高使用溫度以上。如圖4B所示，該溫度上升使防漏電層23的電阻率上升，使防漏電層23高電阻化。因此，防漏電層23中流動(dòng)的電流減少，防漏電層的發(fā)熱和電場緩和(熱修復(fù))。如上所述，在有機(jī)功能層的一層中，設(shè)置了起到防漏電層作用的層，由此防止了有機(jī)功能層中某一部位的電流集中，防止了有機(jī)EL元件20的破壞。
圖3中，將空穴注入層15構(gòu)成為防漏電層，但防漏電層可以設(shè)置在有機(jī)功能層的任意位置。如前面所述，防漏電層不僅具有防止電流集中的功能，而且在通常工作時(shí)起到載流子(電子或空穴)的注入輸送等有機(jī)EL元件的一部分的作用。因此，為了提高有機(jī)EL元件整體的元件效率，需要按照所布置的場所，恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定離子化電位、載流子遷移率等。例如，設(shè)置在發(fā)光層的接近陰極一側(cè)的防漏電層需要具有高的電子輸送性，設(shè)置在發(fā)光層的接近陰極一側(cè)的防漏電層需要具有高的空穴輸送性。
優(yōu)選用低分子材料制作防漏電層以外的層，而且，在使用旋轉(zhuǎn)涂敷法、印刷法等濕式成膜法或者濺射法等對襯底損害大的成膜法來制作防漏電層的情況下，在最初成膜形成防漏電層。一般來說，低分子的有機(jī)材料，其耐溶劑性或者耐熱性低。因此，若成膜形成以低分子材料為原料構(gòu)成的防漏電層以外的有機(jī)功能層，然后，用上述方法等成膜形成防漏電層的膜，則可能對漏電層以外的有機(jī)功能層造成損傷。
更具體地講，優(yōu)選在在襯底上布置了陽極的有機(jī)EL元件的情況下，在陽極的緊上方布置并成膜形成空穴輸送性的防漏電層?；蛘撸瑑?yōu)選在襯底上布置了陰極的有機(jī)EL元件的情況下，在陰極的緊上方布置并成膜形成電子輸送性的防漏電層。
優(yōu)選防漏電層在大于等于120℃的溫度下具有高電阻化。由于通常有機(jī)EL的使用溫度區(qū)域在100℃左右，所以防漏電層在高于該溫度的溫度下高電阻化，從而可以抑制因電流集中而造成的元件破損。
此外，優(yōu)選防漏電層在大于等于200℃的溫度下高電阻化。即使有機(jī)EL元件的使用溫度范圍在100度左右，也使用中的有機(jī)EL元件也由于因在有機(jī)EL元件中流動(dòng)的電流而產(chǎn)生的焦耳熱、以及從驅(qū)動(dòng)電路等有機(jī)EL元件以外的部位產(chǎn)生的熱而變成120℃～200℃。因此，為了不妨礙正常動(dòng)作時(shí)的有機(jī)EL元件的驅(qū)動(dòng)，最好在200℃以下不高電阻化。
此外，優(yōu)選防漏電層在400℃以下的溫度下高電阻化，而且更優(yōu)選防漏電層在300℃以下的溫度下高電阻化。如果觀察以往的有機(jī)EL元件中陽極和陰極間短路的部分，為了觀察到陰極所使用的Al熔解后的樣子，考慮將缺陷部分的溫度局部地、暫時(shí)地提高到Al的熔點(diǎn)(大約660℃)以上。一般來說，在超過500℃這樣的高溫區(qū)，由于防漏電層自身有消耗，并且重量急劇減少，所以喪失了防止短路的能力。因此，防漏電層的高電阻化在不能起到防止短路作用的高溫下發(fā)生是不理想的。一般來說，在300～400℃左右的溫度區(qū)域下發(fā)生是有效的。
綜上所述，優(yōu)選防漏電層在120～400℃的溫度下高電阻化，此外，更優(yōu)選在200～300℃的溫度下高電阻化。
圖5A以及5B是表示防漏電層的電阻值的溫度變化的圖。在此，防漏電層的電阻值的變化率在高電阻化溫度附近是陡峭的，這是理想的。如圖5A，如果在高電阻化溫度附近(高電阻化區(qū)域)的變化平緩，則在缺陷部分的電流的緩和緩慢進(jìn)行，因焦耳熱的影響在缺陷部分周邊擴(kuò)大。在缺陷部分，防漏電層象保險(xiǎn)絲一樣地工作是理想的，而且，防漏電層的高電阻化如圖5B所示，電阻值在高電阻化溫度附近急劇地變化也是理想的。
在此，所謂防漏電層高電阻化，是指防漏電層的電阻值大幅度地上升，直到不由于因電流集中產(chǎn)生的焦耳熱而發(fā)生電極間的短路。缺陷部分因電流集中而變成高溫時(shí)，為了緩和電流集中，防漏電層單層的電阻需要至少大于等于正常部分的有機(jī)功能整體的電阻。也就是說，需要的大于或等于正常時(shí)的陽極、陰極間的電阻。也就是說，必須滿足(高電阻化時(shí)的防漏電層的電阻值)≥(通常溫度時(shí)的有機(jī)功能層的電阻值)。
在從通常溫度時(shí)到高電阻化時(shí)的過程中，防漏電層的電阻值怎樣變化才好，因依賴于元件構(gòu)造，而不能一概而論，但一般來說，理想的是電阻值上升一位數(shù)以上，或者，在高電阻化時(shí)變?yōu)榻^緣體(電阻率大于等于1011Ω·cm)。
防漏電層是防止在構(gòu)成其他的有機(jī)功能層的層時(shí)無意地形成的缺陷部分而引起的有機(jī)EL元件的破壞的層。因此，防漏電層最好不要在防漏電層本身存在缺陷部分。但是，如果因襯底上的傷或異物等而有凹凸部分，就容易在構(gòu)成有機(jī)功能層的各層中形成共有的缺陷，所以防漏電層本身也可能發(fā)生缺陷。防漏電層本身存在較多缺陷時(shí)，即使因焦耳熱而高電阻化，也不能防止短路。
考慮到該些，優(yōu)選防漏電層的階梯覆蓋性要等同或更好于其他的有機(jī)功能層，而且針孔要少。為了形成階梯覆蓋性良好、針孔少的膜，優(yōu)選用旋轉(zhuǎn)涂敷法、印刷法等濕式鍍膜法、利用CVD法等的轉(zhuǎn)入的汽相成膜法來成膜。
此外，蒸鍍法等，方向性強(qiáng)，用階梯覆蓋性不好的成膜法制作的情況下，理想的是利用后處理，形成階梯覆蓋性良好的膜。
其中，旋轉(zhuǎn)涂敷法是指使流動(dòng)性材料滴落在旋轉(zhuǎn)的層疊面上，并利用離心力均勻地涂敷在層疊面的方法。此外，所謂印刷法是指苯胺印刷等方法而言。
此外，CVD(化學(xué)蒸鍍)法是使反應(yīng)類分子的氣體、或者它和惰性的載體的混合氣體在加熱了的襯底上流動(dòng)，在襯底上淀積因加水分解、自身分解、光分解、酸化還原、置換等反應(yīng)而生成的生成物的方法。
此外，蒸鍍法是在高真空中使金屬或者非金屬的小片加熱蒸發(fā)，而使玻璃、水晶板、劈開的結(jié)晶等基底表面上凝結(jié)成薄膜的方法。
圖6A以及6B是表示用于改善蒸鍍法所形成的防漏電層的階梯覆蓋性的后處理的一個(gè)例子的圖。如圖6A所示，如果使用了蒸鍍法等階梯覆蓋性不好的成膜法，則在凸起的上表面和凹陷的底面形成防漏電層的膜，但很難在凸起以及凹陷的側(cè)面，成膜形成防漏電層。因此，防漏電層的下表面的層暴露出來，很難用防漏電層完全覆蓋下表面。
為了補(bǔ)償這種不足，作為后處理，在漏電層構(gòu)成材料的玻璃轉(zhuǎn)移點(diǎn)或熔點(diǎn)附近的溫度下進(jìn)行加熱。通過該加熱，防漏電層熔融移動(dòng)，覆蓋了露出來的下表面的層。這樣一來，防漏電層的表面變得光滑，消除了針孔等，可以改善階梯覆蓋性。
在此，防漏電層厚時(shí)，針孔少，且階梯覆蓋性好，所以能形成缺陷少的膜。而且，優(yōu)選防漏電層的膜厚方向的電阻，由于與防漏電層的電阻率和膜厚之積成比例，所以在防漏電層厚時(shí)，在缺陷部分上因高溫引起的高電阻化的效果變得更好。
但是，如果防漏電層變厚、且膜厚方向的電阻變大，則在正常部分上元件的驅(qū)動(dòng)電壓升高。此外，在鄰接防漏電層的象素上共用地形成得好(全接觸)時(shí)，如果防漏電層的膜厚過于厚，則在防漏電層的襯底上水平方向的電阻(方塊電阻sheet resistance)變小，鄰近的象素可能電縮短。防漏電層的方塊電阻與(電阻率/膜厚)成比例。
此外，在防漏電層薄時(shí)，防漏電層的膜厚方向的電阻變小，在正常部分上元件的驅(qū)動(dòng)電壓變低。但是，在防漏電層薄時(shí)，由于針孔變多、且階梯覆蓋性惡化，所以形成缺陷多的膜。另外，由于防漏電層的膜厚方向的電阻變小，所以在缺陷部分因高溫引起的高電阻化的效果變小。
如果考慮以上情況，則優(yōu)選把防漏電層的厚度下限設(shè)定為，在高溫時(shí)高電阻化后的防漏電層的膜厚方向的電阻大于正常部分(防漏電層以外)的有機(jī)功能層的膜厚方向的電阻。此外，優(yōu)選具有不在膜上產(chǎn)生缺陷的厚度。作為滿足該條件的范圍，優(yōu)選防漏電層的厚度例如是100左右。
此外，在鄰近防漏電層的象素上共用地形成得好(全接觸)時(shí)，優(yōu)選鄰近的象素不發(fā)生短路和串?dāng)_。滿足該條件的范圍，依賴于鄰近的象素間的間隙大小，具體來說，防漏電層的方塊電阻大于等于1(MΩ·cm)，優(yōu)選大于等于10(MΩ·cm)。
滿足上述條件的防漏電層用的材料，可以使用通過摻雜酸而提高導(dǎo)電性的高分子材料。具體來說，可以使用聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚呋喃等導(dǎo)電性高分子。為了提高導(dǎo)電性，在這些高分子中摻雜了酸。如果把這些高分子置于高溫下，則所摻雜的酸就脫離摻雜，電阻值增大故導(dǎo)電性降低。這些材料一般可以利用旋轉(zhuǎn)涂敷法、印刷法等成膜。
在這些高分子中摻雜的酸，可以是鹽酸、硫酸、硝酸等無機(jī)酸，或者醋酸、甲酸、草酸。
此外，可以使用通過熱分解而高電阻化的有機(jī)半導(dǎo)體作為防漏電層的材料。具體來說，可以使用TCNQ(7，7，8，8-四氰基奎諾二甲烷)螯合物等有機(jī)半導(dǎo)體。在變成高溫時(shí)，這種有機(jī)半導(dǎo)體就會(huì)熱分解并高電阻化。這些材料可以通過蒸鍍來形成膜。用蒸鍍法形成膜后，如上面所述，給予加熱處理，從而針孔等缺陷減少，能提高階梯覆蓋性。
(變形例)以下所示是本發(fā)明的有機(jī)EL元件的實(shí)施例的變形例。
上述實(shí)施例中，示出了在襯底上形成陽極的結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明不僅限于此，也可以適用于在襯底上形成陰極的結(jié)構(gòu)。如圖7所示。
圖7的有機(jī)EL元件如下形成在襯底31上形成陰極32，在其上形成有機(jī)功能層34，有機(jī)功能層34依次地層疊了電子注入層35、發(fā)光層36、空穴輸送層37、以及空穴注入層38，然后，在空穴注入層38上形成陽極33。
圖7的有機(jī)EL元件的電子注入層35在通常的使用溫度區(qū)域，具有使電子注入到發(fā)光層36的電子注入層的功能，而且具有抑制過電流的防漏電層的功能。電子注入層35由高電阻化的材料構(gòu)成，該材料的電阻率在至少超過制品最高使用溫度(最高工作溫度或者最高保存溫度)的高溫區(qū)域內(nèi)上升。因此，電子注入層35由于因缺陷引起的電流集中，由于焦耳熱的產(chǎn)生而高電阻化。由此，電流被抑制，防止了絕緣破壞等元件損傷。
此外，圖8所示是本發(fā)明的有機(jī)EL元件的實(shí)施例的其他變形例。圖8中有機(jī)功能元件如下形成在襯底41上形成陰極42，在其上形成有機(jī)功能層44，有機(jī)功能層44依次地層疊了電子注入層45、發(fā)光層46、空穴輸送層47、以及空穴注入層48，然后，在空穴注入層48上形成陽極43。
圖8中有機(jī)EL元件的電子注入層45在通常的使用溫度區(qū)域，具有使電子注入到發(fā)光層46的電子注入層的功能，而且具有抑制過電流的防漏電層的功能。此外，在通常的使用溫度區(qū)域，空穴注入層48具有使空穴注入到發(fā)光層46的空穴注入層功能，而且具有抑制過電流的防漏電層的功能。電子注入層45以及空穴注入層48由高電阻化的材料構(gòu)成，該材料的電阻率在至少超過制品最高使用溫度(最高工作溫度或者最高保存溫度)的高溫區(qū)域內(nèi)上升。因此，電子注入層45以及空穴注入層48由于因缺陷引起的電流集中，由于焦耳熱的產(chǎn)生而高電阻化。由此，電流被抑制，防止了絕緣破壞等元件損傷。如上所述，也可以在有機(jī)功能層中設(shè)置大于等于兩個(gè)的防漏電層。
以下說明本發(fā)明的實(shí)施例的制作方法。但本發(fā)明不受以下的例子的任何限定。
(例1)例1中，基于如下的順序制作有機(jī)元件。
(1)陽極的形成在玻璃襯底上用濺射法形成1500的ITO膜。接著在ITO膜上用光致抗蝕劑AZ6112(東京應(yīng)化工業(yè)制造)形成圖形，把該襯底浸漬在鹽酸亞鐵水溶液和鹽酸的混合液中，腐蝕沒有被抗蝕劑覆蓋的部分的ITO。然后，在丙酮中浸漬玻璃襯底后去除抗蝕劑，得到了預(yù)定的ITO電極圖形。
(2)防漏電層的形成在(1)的玻璃襯底上，旋轉(zhuǎn)涂覆聚苯胺電介質(zhì)涂料液，該涂料液是摻雜了溶解酸的有機(jī)溶劑。擦拭并除去附著在襯底顯示部分以外的端子部分的涂料液后，在加熱板上加熱襯底，使溶劑蒸發(fā)，得到450的聚苯胺膜(防漏電層)。
(3)其他有機(jī)功能層以及陰極的形成在(2)的玻璃襯底上，用蒸鍍法形成250的NPABP、600的Alq3，作為防漏電層以外的有機(jī)功能層。此外，用蒸鍍法形成1000的Al-Li合金作為陰極，制作成有機(jī)EL元件。由陽極和陰極的交叉部分確定的有機(jī)EL元件的大小為2mm×2mm。
(比較例1)作為比較例1，不進(jìn)行實(shí)施例1的(2)(也就是不形成防漏電層)，且(3)中NPABP的膜厚為700，此外制作與實(shí)施例1完全相同的有機(jī)EL元件。實(shí)施例1的有機(jī)EL元件和比較例1的有機(jī)EL元件總的膜厚是相同的。
(聚苯胺電介質(zhì)膜的電阻率)在玻璃襯底上與實(shí)施例1的(2)完全一樣來形成聚苯胺膜，并制成樣品。把樣品放在加熱板上，用不同的溫度加熱5分鐘。對加熱后的樣品，用雙端子法測定方塊電阻，并用觸頭式膜厚計(jì)Dektak分別測定膜厚，根據(jù)各個(gè)測定的結(jié)果求出電阻率。
圖9是表示上述聚苯胺膜的加熱溫度和電阻率的關(guān)系的圖。聚苯胺電介質(zhì)膜在250～300℃時(shí)，電阻值上升100倍左右。認(rèn)為它的摻雜了的酸因熱而脫離摻雜，迅速地高電阻化。已經(jīng)知道該聚苯胺膜在250～300℃的溫度區(qū)域，迅速且大幅度地發(fā)生了高電阻化，作為防漏電層是合適的。
(元件的反向特性)在例1以及比較例中制作的元件上，各自施加反向電壓(在陽極上加負(fù)電壓、在陰極上加正電壓)，并測定元件中流動(dòng)的電流。測定是對每個(gè)樣品進(jìn)行2次測定。圖10所示為測定結(jié)果。
例1中的元件，發(fā)現(xiàn)第一次測定在3V和5V附近，被認(rèn)為是引起陽極和陰極短路原因的電流增大，但立刻恢復(fù)正常的電流值。這樣，認(rèn)為雖然電流在缺陷部分暫時(shí)增大，但通過防漏電層的效果緩和了電流的集中。第二次測定中，未發(fā)現(xiàn)電流的增大，得到了電流值小的平滑特性。這是考慮到在第一次施加電壓時(shí)，主要的缺陷部分因防漏電層而被修復(fù)了。
另一方面，比較例1中的元件，第一次和第二次都有被認(rèn)為是引起陽極和陰極短路原因的電流的增大，此外沒有看到缺陷被修復(fù)的樣子。基于以上情況，我們知道由于設(shè)置了防漏電層，防止了因電流集中而造成的元件破壞。
(例2)基于如下的順序制作有機(jī)EL顯示面板。
(1)陽極的形成在玻璃襯底上用濺射法形成1500的ITO膜。接著在ITO膜上用光致抗蝕劑AZ6112(東京應(yīng)化工業(yè)制造)形成圖形，把該襯底浸漬在鹽酸亞鐵的水溶液和鹽酸的混合液中，腐蝕沒有被抗蝕劑覆蓋的部分的ITO。然后，在丙酮中浸漬玻璃襯底而去除抗蝕劑，在由256條線組成的條上得到了電極圖形。
(2)防漏電層的形成在(1)的玻璃襯底上，旋轉(zhuǎn)涂覆溶解于有機(jī)溶劑且摻雜了酸的聚苯胺電介質(zhì)涂料液。擦拭并除去附著在襯底顯示部分以外的端子部分的涂料液后，用加熱板加熱襯底，以使溶劑蒸發(fā)，得到450的聚苯胺膜(防漏電層)。
(3)其他有機(jī)功能層以及陰極的形成在(2)的玻璃襯底上，用蒸鍍法形成250的NPABP、600的Alq3，作為防漏電層以外的有機(jī)功能層。此外，使用64條的條圖形組成的掩模(mask)，用蒸鍍法形成1000的Al-Li合金，作為陰極。由陽極和陰極的交叉部分確定的1個(gè)點(diǎn)(dot)的大小是0.3mm×0.3mm，點(diǎn)數(shù)為256×64點(diǎn)。
(4)密封在干燥的氮?dú)猸h(huán)境下，用粘接劑在(3)的襯底上粘結(jié)在凹陷部分固定了干燥劑的密封板，制作了無源驅(qū)動(dòng)的有機(jī)EL面板。
(比較例2)作為比較例2，不進(jìn)行例2中(2)(也就是不形成防漏電層)，且在(3)中NPABP的膜厚為700，此外與實(shí)施例1完全相同來制作成256×64點(diǎn)的有機(jī)EL元件。例1的有機(jī)EL元件和比較例1的有機(jī)EL元件，其總的膜厚是相同的。
(高速連續(xù)驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn))把例2以及比較例2中制作的面板連接到預(yù)定的驅(qū)動(dòng)電路上，在大約85℃的環(huán)境下連續(xù)點(diǎn)亮500小時(shí)后，陰極和陽極發(fā)生了短路，成為不良品。調(diào)查了點(diǎn)數(shù)。以下示出結(jié)果。
·例2的面板不良點(diǎn)數(shù)0點(diǎn)·比較例2的面板不良點(diǎn)數(shù)16點(diǎn)因此，證實(shí)了有防漏電層的實(shí)施例2的面板比沒有防漏電層的比較例2的面板，因短路造成的不良品要少。
以上，本發(fā)明的實(shí)施例的有機(jī)EL元件是具備陽極、陰極、以及被夾在上述陽極和上述陰極之間且發(fā)光的有機(jī)EL層，上述有機(jī)EL層至少具有伴隨溫度上升而高電阻化的防漏電層。因此，即使在因有機(jī)功能層中的缺陷而產(chǎn)生過電流，由于防漏電層因過電流的發(fā)熱而高電阻化，抑制了電流，所以可以對因有機(jī)EL元件的缺陷而引起的元件的破壞，防患于未然。
此外，由于構(gòu)成防漏電層的階梯覆蓋性大于等于其他層，所以防漏電層可以覆蓋有機(jī)功能層的缺陷部分，可以更好地提高本發(fā)明的效果。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)EL元件，其特征在于，具備陽極、陰極、以及被夾在上述陽極和上述陰極之間且發(fā)光的有機(jī)EL層，上述有機(jī)EL層至少具有伴隨溫度上升而高電阻化的防漏電層。
2.如權(quán)利要求1記載的有機(jī)EL元件，其中，上述防漏電層具有空穴輸送性，從上述陽極側(cè)向上述陰極側(cè)輸送空穴。
3.如權(quán)利要求1或2記載的有機(jī)EL元件，其中，上述防漏電層具有電子輸送性，從上述陰極側(cè)向上述陽極側(cè)輸送電子。
4.如權(quán)利要求1或2記載的有機(jī)EL元件，其中，上述防漏電層被布置成與上述陽極連接。
5.如權(quán)利要求1或3記載的有機(jī)EL元件，其中，上述防漏電層被布置成與上述陰極連接。
6.如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)記載的有機(jī)EL元件，其中，上述防漏電層在大于等于120℃的溫度下高電阻化。
7.如權(quán)利要求6記載的有機(jī)EL元件，其中，上述防漏電層在120～400℃溫度下高電阻化。
8.如權(quán)利要求7記載的有機(jī)EL元件，其中，上述防漏電層在200～300℃溫度下高電阻化。
9.如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)記載的有機(jī)EL元件，其中，上述防漏電層高電阻化時(shí)電阻率變大到高電阻化前的電阻值的10倍以上。
10.如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)記載的有機(jī)EL元件，其中，上述防漏電層高電阻化時(shí)電阻率變成大于等于1011Ω·cm。
11.如權(quán)利要求1至10任一項(xiàng)記載的有機(jī)EL元件，其中，上述防漏電層用摻雜了酸的導(dǎo)電性高分子作為原材料。
12.如權(quán)利要求1至11任一項(xiàng)記載的有機(jī)EL元件，其中，上述防漏電層是用濕式成膜法或汽相成膜法形成的。
全文摘要
在有機(jī)EL元件中，為了防止陽極和陰極因絕緣破壞而短路，在被夾在陽極和陰極之間且發(fā)光的有機(jī)EL層中，具有伴隨溫度上升而高電阻化的防漏電層。
文檔編號H01L51/50GK1695403SQ0382475
公開日2005年11月9日 申請日期2003年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月30日
發(fā)明者永山健一, 宮口敏, 白鳥昌宏 申請人:先鋒株式會(huì)社