專利名稱：有機(jī)電致發(fā)光顯示板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)電致發(fā)光元件(以下稱為有機(jī)EL元件)，其設(shè)置了含有呈現(xiàn)由電流注入而導(dǎo)致發(fā)光的電致發(fā)光的有機(jī)化合物材料所構(gòu)成的發(fā)光層的1層或更多層的薄膜(以下稱為有機(jī)功能層)，特別是涉及在基板上形成多個(gè)有機(jī)EL元件的有機(jī)電致發(fā)光顯示板(以下稱為有機(jī)EL顯示板)。
背景技術(shù)：
有機(jī)EL元件基本上是以將含有發(fā)光層的有機(jī)功能層夾在作為顯示電極的陽極和陰極之間的形態(tài)而構(gòu)成，從兩電極被注入的電子與空穴再結(jié)合時(shí)的激子從激發(fā)態(tài)返回至基態(tài)并產(chǎn)生光。例如如圖1所示，在透明基板1上依次層疊陽極的透明電極2、有機(jī)功能層3和陰極的金屬電極4，從而構(gòu)成有機(jī)EL元件，并從透明基板一側(cè)得到發(fā)光。為了取出發(fā)光，陽極和陰極的至少任意一個(gè)必須是透明或半透明的。有機(jī)功能層3例如如圖1所示，是由從透明電極2一側(cè)層疊的空穴注入層31/空穴輸送層32/發(fā)光層33/電子輸送層34等具有各自功能的多個(gè)層所構(gòu)成。
設(shè)置多個(gè)這樣的有機(jī)EL元件，可以使復(fù)雜的顯示成為可能。例如已知有矩陣顯示型的有機(jī)EL顯示板和具有規(guī)定發(fā)光圖形的顯示裝置。
圖2表示作為1個(gè)例子的由并聯(lián)有第1顯示電極2的多個(gè)有機(jī)EL元件(第2顯示電極4與多個(gè)第1顯示電極2垂直相交)所構(gòu)成的有機(jī)EL顯示板的部分截面圖。夾持在第1顯示電極2和第2顯示電極4(以下分別簡單稱為第1電極和第2電極)中的有機(jī)功能層3的膜厚通常非常薄，為100nm～1μm左右，因此在圖2所示的電極的邊緣部分ED產(chǎn)生電場集中，在最壞的情況下產(chǎn)生有機(jī)功能層3的介質(zhì)擊穿，從而第1電極2和第2電極4短路(以下簡稱為短路)。
改善短路問題的方法在例如特開2002-25781號公報(bào)和特開2002-246173號公報(bào)(以下分別稱為專利文獻(xiàn)1和2)等中被公開。
按照專利文獻(xiàn)1的技術(shù)，如圖3所示，在第1電極2之間的空隙部分設(shè)置了絕緣有機(jī)層5。這樣，如果用絕緣有機(jī)層5來覆蓋第1電極2的邊緣就不易發(fā)生短路。而且，專利文獻(xiàn)1指出了以前的使用聚酰亞胺膜等情況時(shí)的缺點(diǎn)，并提出了將絕緣有機(jī)層5進(jìn)行與有機(jī)功能層3的形成方法同樣的掩模蒸鍍，由此將第1電極2、絕緣有機(jī)層5、有機(jī)功能層3和第2電極4通過不暴露于大氣的真空連續(xù)工序來制作。
在專利文獻(xiàn)2中公開了利用將第1電極進(jìn)行圖形化的抗蝕圖形，將無定形碳等按照填充在第1電極之間的方式形成來減小第1電極的階差，從而防止短路的方法。

發(fā)明內(nèi)容
但是，按照圖2那樣的構(gòu)造，正如專利文獻(xiàn)1所指出的那樣，具有在第1電極2的邊緣部分ED發(fā)生短路的問題。
按照圖3所示的設(shè)置絕緣有機(jī)層5的構(gòu)造，通過光刻蝕法來形成作為絕緣層材料的聚酰亞胺等時(shí)，正如專利文獻(xiàn)1所指出的那樣，產(chǎn)生工序變得復(fù)雜、絕緣有機(jī)層5中的微量水分對元件帶來不好的影響，從而黑點(diǎn)擴(kuò)大等問題。而且，如圖3所示，僅有第1電極2和絕緣有機(jī)層5重疊的部分OL的發(fā)光領(lǐng)域變窄，開口率低下，很難實(shí)現(xiàn)高亮度的顯示。
像專利文獻(xiàn)1提出的那樣，如果將絕緣層通過不暴露于大氣的真空連續(xù)工序，用與有機(jī)功能層同樣的掩模蒸鍍來形成，可以解決黑點(diǎn)擴(kuò)大的問題。但是，還存在著必須用有機(jī)EL元件中不可缺少的第1電極、有機(jī)功能層、第2電極以外的其他材料來形成絕緣層，從而工序變得復(fù)雜的問題和開口率低下的問題。另外，可以用不暴露于大氣的真空連續(xù)工序來進(jìn)行掩模蒸鍍等的絕緣膜的圖形形成方法與包含光刻蝕法等真空外工序的形成方法相比較，圖形精度較差，很難實(shí)現(xiàn)像素小且高精細(xì)的顯示。
像專利文獻(xiàn)2提出的那樣，將第1電極之間用無定形碳等來填充的方法，如果按照第1電極的上面和填充膜的上面在大致同一平面上的方式來平滑地形成，則防止短路的效果非常的高。但是實(shí)際上，在蝕刻第1電極時(shí)，產(chǎn)生側(cè)面蝕刻，第1電極的寬度變細(xì)，如圖4所示，在第1電極2和填充無定形碳膜6之間容易出現(xiàn)間隙G。而且，很難將填充的無定形碳膜6控制在與第1電極2完全相同的膜厚，完全地除去第1電極的階差幾乎是不可能的。這些問題在特別是基板進(jìn)行大型化時(shí)變得顯著。假設(shè)即使可以解決側(cè)面蝕刻、膜厚的控制等問題，從而形成理想的狀態(tài)，也必須用其他材料的無定形碳來形成絕緣層，與專利文獻(xiàn)1同樣，工序變得復(fù)雜。
另外，按照上述的構(gòu)造，通過第1電極圖形、絕緣膜圖形等分別產(chǎn)生階差，在用保護(hù)膜來密封元件時(shí)，在階差部分保護(hù)膜容易不完全地形成，有時(shí)元件制作的成品率降低，或元件的耐久性減少。
這樣，本發(fā)明所要解決的課題中，作為例子可列舉出提供消除了有機(jī)EL元件的電極邊緣部分的階差的有機(jī)EL顯示板及其制造方法。
本發(fā)明第一方面(即權(quán)利要求1)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示板，其是由多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光元件和承載所述多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光元件的基板所構(gòu)成，所述多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光元件的每個(gè)是由第1和第2顯示電極以及夾持并層疊在所述第1和第2顯示電極之間的含有至少1層的由有機(jī)化合物所構(gòu)成的發(fā)光層的有機(jī)功能層所構(gòu)成，其中所述第1和第2顯示電極之中的至少一個(gè)電極群是由與所述多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光元件共用而形成的共用層所構(gòu)成，所述共用層是由對應(yīng)于所述有機(jī)電致發(fā)光元件的低電阻部分和連接于所述低電阻部分且具有比其高的電阻率的高電阻部分所構(gòu)成。
本發(fā)明第二方面(即權(quán)利要求9)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示板的制造方法，該有機(jī)電致發(fā)光顯示板是由多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光元件和承載所述多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光元件的基板所構(gòu)成，所述多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光元件的每個(gè)是由第1和第2顯示電極以及夾持并層疊在所述第1和第2顯示電極之間的含有至少1層的由有機(jī)化合物所構(gòu)成的發(fā)光層的有機(jī)功能層所構(gòu)成，所述制造方法包含下述工序形成具有導(dǎo)電性的共用層的工序，和部分地生成電阻率比所述共用層的所述電阻率高的高電阻部分，并劃定電阻率比所述高電阻部分低的低電阻部分，從而將所述低電阻部分作為所述第1和第2顯示電極之中的至少一個(gè)而形成的高電阻化處理工序。
本發(fā)明第三方面(即權(quán)利要求13)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示板的制造方法，該有機(jī)電致發(fā)光顯示板是由多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光元件和承載所述多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光元件的基板所構(gòu)成，所述多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光元件的每個(gè)是由第1和第2顯示電極以及夾持并層疊在所述第1和第2顯示電極之間的含有至少1層的由有機(jī)化合物所構(gòu)成的發(fā)光層的有機(jī)功能層所構(gòu)成，所述制造方法包含下述工序形成具有導(dǎo)電性的共用層的工序，和部分地生成電阻率比所述共用層的所述電阻率低的低電阻部分，并劃定電阻率比所述低電阻部分高的高電阻部分，從而將所述低電阻部分作為所述第1和第2顯示電極之中的至少一個(gè)而形成的低電阻化處理工序。
本發(fā)明第四方面(即權(quán)利要求17)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示板的制造方法，該有機(jī)電致發(fā)光顯示板是由多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光元件和承載所述多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光元件的基板所構(gòu)成，所述多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光元件的每個(gè)是由第1和第2顯示電極以及夾持并層疊在所述第1和第2顯示電極之間的含有至少1層的由有機(jī)化合物所構(gòu)成的發(fā)光層的有機(jī)功能層所構(gòu)成的，所述制造方法包含下述工序形成高電阻的共用層的工序，和部分地生成電阻率比所述共用層的所述電阻率高的高電阻部分，并劃定電阻率比所述高電阻部分低的低電阻部分的高電阻化處理工序，和在所述低電阻部分，部分地生成電阻率比所述共用層的所述電阻率低的第2低電阻部分，并將所述第2低電阻部分作為所述第1和第2顯示電極之中的至少一個(gè)而形成的低電阻化處理工序。


圖1是示意地顯示有機(jī)EL元件的截面圖。
圖2和圖3是示意地顯示有機(jī)EL顯示板的部分截面圖。
圖4是示意地顯示有機(jī)EL顯示板的制造工序中有機(jī)EL顯示板的一部分的部分截面圖。
圖5是示意地顯示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的有機(jī)EL顯示板的部分截面圖。
圖6是示意地顯示本發(fā)明的實(shí)施方式的有機(jī)EL顯示板的制造工序中有機(jī)EL顯示板的一部分的部分截面圖。
圖7～圖10是示意地顯示本發(fā)明的其他實(shí)施方式的有機(jī)EL顯示板的制造工序中有機(jī)EL顯示板的一部分的部分截面圖。
圖11～圖13是示意地顯示本發(fā)明的其他實(shí)施方式的有機(jī)EL顯示板的部分截面圖。
圖14是示意地顯示本發(fā)明的其他實(shí)施方式的有機(jī)EL顯示板的制造工序中有機(jī)EL顯示板的一部分的部分平面圖。
圖15是示意地顯示本發(fā)明的其他實(shí)施方式的有機(jī)EL顯示板的部分截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖5表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的矩陣顯示型有機(jī)EL顯示板的概略部分截面。如圖所示，有機(jī)EL顯示板在例如玻璃、塑料等透明基板1上設(shè)置了含有導(dǎo)體或半導(dǎo)體的共用層20。共用層20由高電阻部分21和電阻率比高電阻部分低的低電阻部分22所構(gòu)成，低電阻部分22作為第1電極22發(fā)揮功能，高電阻部分21按照圍繞低電阻部分22的第1電極的方式接合。每個(gè)有機(jī)EL元件依次層疊低電阻部分的第1電極22、有機(jī)功能層3、第2電極4而構(gòu)成，多個(gè)有機(jī)EL元件的發(fā)光從基板1一側(cè)放射。
這樣在第1實(shí)施方式中，在形成于基板1的顯示面的大約整個(gè)面上的共用層20上設(shè)置電阻低的低電阻部分22和電阻高的高電阻部分21，且將低電阻部分22用作有機(jī)EL元件的第1電極22。在圖5所示的有機(jī)EL顯示板構(gòu)造中，低電阻部分22相當(dāng)于以前的第1電極圖形部分，高電阻部分21相當(dāng)于以前的第1電極之間的間隙。而且，發(fā)光僅在低電阻部分22的上方產(chǎn)生，每個(gè)低電阻部分22作為獨(dú)立的第1電極而發(fā)揮作用。
將第1電極22和第2電極4的任意一個(gè)作為陽極，另一個(gè)作為陰極。第1電極22和第2電極4的至少任意一個(gè)必須為透明或半透明。在第1電極22為透明的情況下從基板一側(cè)、在第2電極4為透明的情況下從膜面一側(cè)，可以分別觀察發(fā)光。
第1電極22和第2電極4的材料可以使用已知的材料。例如，作為透明材料，可以使用ITO(氧化銦錫)、IZO(氧化銦鋅)等，作為半透明材料，可以使用Al、Mg、Ag、Au、Pt、Pd、Cr等金屬所構(gòu)成的非常薄的半透膜，作為不透明的材料，可以使用Al、Mg、Ag、Au、Pt、Pd、Cr等金屬。使用這些材料，通過濺射法、蒸鍍法、CVD法等來進(jìn)行形成。
有機(jī)功能層與圖1同樣，由空穴注入層/空穴輸送層/發(fā)光層/電子輸送層/電子注入層等構(gòu)成，與以前的有機(jī)EL元件同樣，可以使用已知的材料。另外，有機(jī)功能層也可以使用發(fā)光層的單一層；或有機(jī)空穴輸送層、發(fā)光層和有機(jī)電子輸送層的3層構(gòu)造；或有機(jī)空穴輸送層和發(fā)光層的2層構(gòu)造；以及在這些適當(dāng)?shù)膶又g插入有電子或空穴的注入層和載流子阻擋層而形成的層疊體。有機(jī)功能層是將這些材料用蒸鍍法、旋轉(zhuǎn)涂布法等來形成。
共用層20的低電阻部分22(第1電極)的薄膜電阻(也稱為方塊電阻)由于使連續(xù)電極的線性電阻所導(dǎo)致的電壓降減少，故優(yōu)選低電阻。希望至少為1×106Ω/□或以下，優(yōu)選1×104Ω/□或以下，最優(yōu)選1×102Ω/□或以下。另一方面，為了避免相鄰的低電阻部分22(第1電極)之間的導(dǎo)通，優(yōu)選高電阻部分21(相當(dāng)于以前的第1電極的間隙)的電阻高。希望至少為1×106Ω/□或以上，優(yōu)選1×108Ω/□或以上，最優(yōu)選1×1010Ω/□或以上。
優(yōu)選低電阻部分22和高電阻部分21的薄膜電阻之差大。希望有至少為2個(gè)數(shù)量級、優(yōu)選4個(gè)數(shù)量級、最優(yōu)選6個(gè)數(shù)量級或以上的差距。
由低電阻部分22和高電阻部分21所構(gòu)成的共用層20原本是作為含有同樣的導(dǎo)體或半導(dǎo)體的層而形成，通過將這個(gè)共用層20分別進(jìn)行低電阻化處理和高電阻化處理，從而形成低電阻部分22和高電阻部分21。例如具體地實(shí)行以下(1)～(3)所述的各處理。
(1)形成高電阻的共用層后，將一部分進(jìn)行低電阻化處理(圖6)。
如圖6A所示，在基板1上形成含有導(dǎo)體或半導(dǎo)體且具有規(guī)定電阻率的共用層20，并從其表面部分地且慢慢地生成電阻率比共用層20的規(guī)定電阻率低的低電阻部分22(圖6B)，并劃定規(guī)定電阻率比低電阻部分22高的高電阻部分21(圖6C低電阻化處理工序)。這樣，將低電阻部分22作為第1電極而形成。
(2)形成低電阻的共用層后，將一部分進(jìn)行高電阻化處理(圖7)。
如圖7A所示，在基板1上形成含有導(dǎo)體或半導(dǎo)體且具有規(guī)定電阻率的共用層20，并從其表面部分地且慢慢地生成電阻率比共用層20的規(guī)定電阻率高的高電阻部分21(圖7B)，并劃定規(guī)定電阻率比高電阻部分21低的低電阻部分22(圖7C高電阻化處理工序)。這樣，將低電阻部分22作為第1電極而形成。
(3)形成具有規(guī)定電阻率的共用層后，分別進(jìn)行高電阻化處理和低電阻化處理(圖8)。
如圖8A所示，在基板1上形成含有導(dǎo)體或半導(dǎo)體且具有規(guī)定電阻率的共用層20，如圖8B所示，部分地且慢慢地生成電阻率比共用層20的規(guī)定電阻率高的高電阻部分21(高電阻化處理工序)，如圖8C所示，劃定電阻率比高電阻部分21低的低電阻部分22。
如圖8D所示，在低電阻部分22部分地生成電阻率比共用層20的電阻率低的第2低電阻部分22(低電阻化處理工序)。如圖8E所示，將第2低電阻部分22作為第1電極而形成。
按照圖8所示的工序，從便利方面來看，將高電阻化處理先在低電阻化之前進(jìn)行，但也可以先進(jìn)行低電阻化處理。
為了將共用層20分為低電阻部分和高電阻部分，例如可以利用以下的現(xiàn)象(1)～(3)。
(1)利用化學(xué)變化。
例如將金屬等低電阻材料作為共用層而在基板整個(gè)面上形成后，將應(yīng)該為高電阻部分的部分通過部分地進(jìn)行氧化、氮化或硫化等化學(xué)處理，從而在共用層中生成氧化物、氮化物或硫化物等來形成高電阻部分。由此，高電阻部分含有硫、氧或氮之中的至少1種成分，并且氧和氮的至少1種成分的含量變得多于低電阻部分。
另外，相反地，將金屬氧化物等高電阻材料作為共用層而在基板整個(gè)面上形成后，將應(yīng)該為低電阻部分的部分通過部分地進(jìn)行還原反應(yīng)來形成低電阻部分。
由此，低電阻部分和高電阻部分以足夠體現(xiàn)它們電阻率差別的量而含有除共用的導(dǎo)體或半導(dǎo)體的成分以外的成分。即，低電阻部分和高電阻部分含有共用的主成分。
(2)利用結(jié)晶結(jié)構(gòu)的變化。
一般地，根據(jù)物質(zhì)的結(jié)晶結(jié)構(gòu)不同而電阻率發(fā)生變化。例如隨著從非晶形變化為微晶、小結(jié)晶、大結(jié)晶，晶界的存在量變少，從而有物質(zhì)的電阻變低的傾向。而且，即使是相同的結(jié)晶，根據(jù)結(jié)晶的種類不同而電阻不同的情況也很多。
由此，高電阻部分具有非結(jié)晶或多結(jié)晶結(jié)構(gòu)，并且具有結(jié)晶結(jié)構(gòu)的晶界的存在量多于低電阻部分的多結(jié)晶結(jié)構(gòu)。
(3)利用施主或受主的摻雜。
通常已知的是通過將成為施主(n型傳導(dǎo))或受主(p型傳導(dǎo))的材料摻雜于半導(dǎo)體可以降低電阻。相反地，如果將預(yù)先摻雜于半導(dǎo)體的施主或受主除去(去摻雜)，則可以提高電阻。由此，高電阻部分含有施主或受主，并且使施主或受主的含量少于低電阻部分。
利用這些現(xiàn)象進(jìn)行低電阻化或高電阻化，作為例子可具體地列舉出以下(1-a)～(3-b)的方法。
(1-a)陽極氧化法在例如硼酸胺等這樣的溶液中，通過對從掩模保護(hù)的基板露出的共用層部分外加電場，可以氧化與溶液接觸的部分。作為可以使用陽極氧化法的共用層的金屬，例如可列舉出Al、Mg、Ta、Ti、Nb等。
(1-b)在含氧氣氛中的加熱當(dāng)將從掩模保護(hù)的基板露出的由金屬或透明電極材料等電阻率低的材料所構(gòu)成的共用層部分在含氧氣氛中進(jìn)行加熱時(shí)，則與氧接觸的部分進(jìn)行氧化并高電阻化。作為加熱方法，有熱風(fēng)循環(huán)式烘箱、加熱板、紅外線加熱器、對基板整個(gè)面照射激光等對基板整個(gè)面的加熱方法，和照射聚光了的激光的方法等部分地加熱的方法。
同樣地，如果在氮?dú)夥罩泻秃驓夥罩羞M(jìn)行加熱，則可以進(jìn)行氮化和硫化。
(1-c)照射離子束將離子化的氧加速并注入到從掩模保護(hù)的基板露出的由金屬或透明電極材料等電阻率低的材料所構(gòu)成的共用層部分中，使其氧化?？梢話呙桦x子束來對基板整個(gè)面進(jìn)行照射，也可以僅對所希望的部分進(jìn)行選擇地照射。
同樣地，如果將氮、硫等進(jìn)行離子化并注入，也可使其氮化和硫化。
(1-d)與等離子的接觸將氧進(jìn)行等離子化，并使其與從掩模保護(hù)的基板露出的由金屬或透明電極材料等電阻率低的材料所構(gòu)成的共用層部分接觸，進(jìn)行氧化。
或者將氫進(jìn)行等離子化，并使其與共用層部分接觸，進(jìn)行還原。
同樣地，如果使用氮等的等離子，也可以使共用層部分進(jìn)行氮化。
(2-a)退火根據(jù)加熱或加熱后的冷卻條件的不同而使結(jié)晶結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。例如通過將CW(連續(xù)波)激光等部分地照射于共用層部分，可以加熱照射部分，并使結(jié)晶結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。
(3-a)離子注入將成為施主或受主的材料進(jìn)行離子化，使其成束狀，并加速、注入，由此可以將離子摻雜在共用層部分。
(3-b)通過溶液來摻雜或去摻雜已知聚苯胺等根據(jù)氧化狀態(tài)不同而電阻發(fā)生變化的有機(jī)材料。從掩模保護(hù)的基板露出的由這樣的有機(jī)材料所構(gòu)成的共用層部分通過浸漬于酸性溶液而摻雜了酸，從而電阻變低。相反地，在摻雜了酸的狀態(tài)下，如果浸漬于堿溶液(有時(shí)水也有同樣的效果)，則酸被去摻雜，從而共用層部分的電阻變高。
同樣地，通過浸漬于含有成為施主或受主的元素的溶液中，也可以進(jìn)行和離子摻雜同樣的摻雜。
在制作本發(fā)明的有機(jī)EL元件時(shí)，必須將共用層圖形化為或分離為高電阻部分和低電阻部分。這種圖形化可以通過例如以下(A)和(B)的方法來進(jìn)行。
(A)局部地進(jìn)行高電阻化(低電阻化)處理(圖9)。
如圖9A所示，在基板1上形成含有導(dǎo)體或半導(dǎo)體且具有規(guī)定電阻率的共用層20，并僅在必要的部分進(jìn)行高電阻化(低電阻化)處理。例如，如圖9B所示，將聚光了的激光束進(jìn)行部分地照射等。在前述的使用激光束、離子束等的方法中，處理范圍較窄的情況很多，而通過該方法，由于可以使束和基板相對移動，所以生產(chǎn)效率較高的情況很多，而且可以不形成掩模而處理。
(B)對共用層實(shí)施掩模，并進(jìn)行對基板的高電阻化(低電阻化)處理(圖10)。
如圖10A所示，在基板1上形成含有導(dǎo)體或半導(dǎo)體且具有規(guī)定電阻率的共用層20，并在不想進(jìn)行處理的部分形成掩模M(例如光致抗蝕劑等)(圖10B)，在對基板的大約整個(gè)面進(jìn)行處理(圖10C)后，除去掩模(圖10D)。該結(jié)果是處理僅在掩模未覆蓋的部分進(jìn)行。如果掩模使用光致抗蝕劑，則可以精細(xì)的圖形化。
(實(shí)施例1)按照以下的順序來制作本發(fā)明的有機(jī)EL元件。
在玻璃基板上，將溶解于有機(jī)溶劑而摻雜了酸的聚苯胺衍生物的涂布液進(jìn)行旋轉(zhuǎn)涂布。然后，將基板用加熱板來加熱，使溶劑蒸發(fā)，從而在基板的大約整個(gè)面上形成膜厚為100nm的聚苯胺膜的共用層。測定該聚苯胺膜的薄膜電阻為1×105Ω/□級。
在基板的聚苯胺膜的共用層上，將東京OHKA KOGYO CO.，LTD制的光致抗蝕劑AZ6112形成為2條寬度為2mm且行間間隙為1mm的條狀圖形的掩模。
在上述掩模的形成工序中，用TMAH(四甲基氫氧化銨)水溶液等堿性顯影液來顯影抗蝕劑時(shí)，進(jìn)行聚苯胺膜的脫摻雜，并且在開口(間隙)部分聚苯胺膜從綠色變?yōu)樗{(lán)色(生成線性高電阻部分)。即，由于在形成抗蝕劑圖形時(shí)進(jìn)行高電阻化處理，所以不必特別地進(jìn)行額外的高電阻化處理。
測定高電阻部分的薄膜電阻為1×1010Ω/□級。
將光致抗蝕劑掩模用乙醇來溶解除去。
在除去了掩模的基板聚苯胺膜上，通過使用了金屬掩模的蒸鍍法來形成作為有機(jī)功能層的膜厚為70nm的α-NPD和膜厚為60mn的Alq3。
另外，作為第2電極，是通過使用了金屬掩模的蒸鍍法，在Alq3膜上將Al-Li合金形成為1條膜厚為100nm且寬度為2mm的條狀形狀(與線性高電阻部分垂直相交)，從而完成本發(fā)明的有機(jī)EL元件。
將制作的元件的第1電極作為正極，第2電極作為負(fù)極，并外加約5V的電壓時(shí)，可以看到發(fā)出明亮的綠色的光。將正極的電極接頭與2個(gè)第1電極交替連接時(shí)，可以確認(rèn)各自對應(yīng)的像素每個(gè)獨(dú)立地發(fā)光。
(實(shí)施例2)按照以下的順序來制作本發(fā)明的有機(jī)EL元件。
通過濺射法在玻璃基板上將ITO形成為膜厚150nm作為共用層。
這樣形成的ITO膜的共用層的薄膜電阻為8Ω/□。
在基板的ITO膜的共用層上，用東京OHKA KOGYO CO.，LTD制的光致抗蝕劑AZ6112形成由480條組成的條狀圖形的掩模。條狀的光致抗蝕劑掩模的條寬為120μm且間隙為10μm(間距為130μm)。
將離子化的氧加速并照射于基板的光致抗蝕劑掩模一側(cè)，并從掩模開口(間隙)部分向ITO膜的共用層部分注入氧離子。
這樣注入氧離子，則可以將ITO膜的氧離子注入部分(線性高電阻部分)的薄膜電阻提高為1×1012Ω/□級。
將光致抗蝕劑掩模用丙酮來溶解除去。
將除去了掩模的基板洗凈，并在ITO膜的共用層上，通過使用了金屬掩模的蒸鍍法來形成作為有機(jī)功能層的膜厚為70nm的α-NPD和膜厚為60nm的Alq3。
另外，作為第2電極，是通過使用了金屬掩模的蒸鍍法，在Alq3膜上將Al-Li合金形成為120條膜厚為100nm、條寬為250μm且間隙為140μm(間距為390μm)的條狀形狀(與線性高電阻部分垂直相交)。
再在第2電極和Alq3膜(基板的顯示范圍)上，通過等離子體CVD法形成膜厚為3μm的作為防止元件接觸大氣中的水分等的保護(hù)膜的SiON，從而完成由480×120像素所構(gòu)成的本發(fā)明的有機(jī)EL元件。
(比較例1)除了第1電極的形成按照以下所示進(jìn)行以外，將發(fā)光功能層、第2電極和保護(hù)膜與實(shí)施例1同樣地制作，從而制作以前的有機(jī)EL元件。
在玻璃基板上將ITO膜通過濺射法形成為膜厚150nm。
在基板的ITO膜上，將東京OHKA KOGYO CO.，LTD制的光致抗蝕劑AZ6112形成為由256條組成的條狀圖形的掩模。條狀的光致抗蝕劑掩模的條寬為120μm且間隙為10μm(間距為130μm)。
將這樣的基板浸漬于氯化鐵水溶液和鹽酸的混合溶液中，將未被抗蝕劑覆蓋部分的ITO進(jìn)行蝕刻。
將光致抗蝕劑掩模用丙酮來溶解除去，從而形成第1電極。
(顯示板的全點(diǎn)燈試驗(yàn))將實(shí)施例2和比較例1中所制作的顯示板接在所希望的驅(qū)動電路上，進(jìn)行1小時(shí)的連續(xù)全點(diǎn)燈。1小時(shí)后，觀察每個(gè)顯示板的發(fā)光狀態(tài)，實(shí)施例2中所制作的顯示板沒有問題，全像素點(diǎn)燈，但是比較例1中所制作的顯示板有21個(gè)像素變?yōu)榉屈c(diǎn)燈。在觀察非點(diǎn)燈的像素時(shí)，可以在ITO的邊緣部分看到被認(rèn)為是第1電極和第2電極發(fā)生短路的痕跡。
由該結(jié)果可以確認(rèn)，本發(fā)明的實(shí)施例2與比較例1比較，可以通過大致相同的工序來制作短路所導(dǎo)致的故障較少的有機(jī)EL元件。
如果將第1電極進(jìn)行平滑化處理，則可以更有效地防止短路。作為平滑化處理，例如有使用研磨劑的機(jī)械研磨、使用藥液的化學(xué)研磨或組合這兩者的MCP(機(jī)械化學(xué)研磨)等。進(jìn)行平滑化處理可以在高電阻化(或低電阻化)處理之后，也可以在其之前。但是，高電阻化(或低電阻化)處理伴有體積變化，即膜厚變化，在低電阻部分和高電阻部分產(chǎn)生1nm級或以上的階差的情況下，優(yōu)選在高電阻化(或低電阻化)處理之后進(jìn)行平滑化處理。
在第1電極的電阻較高的情況下，如圖11所示，可以在基板1上的低電阻部分22的預(yù)定部位預(yù)先形成輔助電極23。作為輔助電極23，可以使用Al、Ag、Pt、Au、Pd、Cr、Ti、Mo等金屬或它們的合金和層疊膜。為了防止短路，優(yōu)選使輔助電極23所導(dǎo)致的邊緣階差盡量的低和平滑。為此，使輔助電極23的邊緣截面為正錐形，并通過階差覆蓋性良好的形成法、例如濺射法、CVD法來形成共用層。
另外，如圖12所示，可以在基板1上的低電阻部分22的預(yù)定部位預(yù)先形成輔助低電阻部分32。為此，在共用層20形成前，將輔助共用層30在基板1上形成并進(jìn)行高電阻化(或低電阻化)處理，從而將輔助高電阻部分31和輔助低電阻部分32按照連接在高電阻部分21和低電阻部分22的正下方的方式預(yù)先形成。通過設(shè)置由輔助高電阻部分31和輔助低電阻部分32所構(gòu)成的輔助共用層30，可以消除邊緣階差的問題。
如圖13所示，在低電阻部分22(第1電極)之間的間隙(高電阻部分)寬的部分，不必將間隙全部范圍進(jìn)行高電阻化，如圖13所示，可以僅在低電阻部分22(第1電極)兩側(cè)的邊緣部分進(jìn)行高電阻化。即，可以形成與低電阻部分22接合的寬度細(xì)的高電阻部分21a和它們之間無連接的低電阻部分22a。在用前述的局部地進(jìn)行高電阻化的方法來形成第1電極圖形時(shí)，圖13的構(gòu)造所示的進(jìn)行高電阻化的部分變少，可以更短時(shí)間地進(jìn)行圖形化，特別地該構(gòu)造(由低電阻部分22、寬度細(xì)的高電阻部分21a和它們之間無連接的低電阻部分22a所構(gòu)成的共用層20)是有效的。
另外，如圖14所示，關(guān)于在顯示部分以外的無短路危險(xiǎn)的部分，例如向外部引出的配線部分W等，可以和以前一樣，通過例如蝕刻法將第1電極圖形形成為獨(dú)立的島狀?；?上的含有導(dǎo)體或半導(dǎo)體的共用層20由高電阻部分21和低電阻部分22(第1電極)所構(gòu)成，高電阻部分21按照圍繞接合的低電阻部分22的方式形成，低電阻部分22與引出的配線部分W連接。此時(shí)，必須要第1電極的蝕刻和高電阻化(或低電阻化)處理這兩個(gè)工序，但是具有不需要絕緣膜和可以防止短路等優(yōu)點(diǎn)。
如圖15所示，可以將本發(fā)明也適用于第2電極。即，有機(jī)EL顯示板是在例如玻璃、塑料等透明基板1上依次層疊單獨(dú)的第1電極200、有機(jī)功能層3和第2共用層40而構(gòu)成，第2共用層40含有同樣的導(dǎo)體或半導(dǎo)體。第2共用層40由高電阻部分41和電阻率比高電阻部分低的低電阻部分42所構(gòu)成，低電阻部分42作為第2電極發(fā)揮功能，高電阻部分41按照圍繞低電阻部分42的方式接合。此時(shí)，防止與第1電極200的階差相關(guān)的短路的效果很少，但是包括第2共用層40的全膜厚的階差變小，具有可以平滑地形成之后被形成的保護(hù)膜的優(yōu)點(diǎn)。
以上闡述了將本發(fā)明應(yīng)用于有機(jī)EL元件的例子，但也可應(yīng)用于同樣構(gòu)造的元件、例如無機(jī)EL元件等。而且，在上述實(shí)施例中說明了單純矩陣顯示型的有機(jī)EL顯示板，但本發(fā)明也可應(yīng)用于使用TFT(薄膜晶體管)等有源矩陣顯示型的有機(jī)EL顯示板。
根據(jù)本發(fā)明，可以用與以前相比大致相同的工序來制作短路所導(dǎo)致的故障較少的有機(jī)EL元件。具體地說，本發(fā)明的有機(jī)EL元件在接近于基板的電極的邊緣部分不易發(fā)生短路。
根據(jù)本發(fā)明，可以不需要接近于基板的電極的絕緣膜，工序變得容易，且沒有絕緣層中對元件帶來的不好影響，沒有黑點(diǎn)擴(kuò)大。而且由于接近于基板的電極和絕緣層不產(chǎn)生重疊，所以可以實(shí)現(xiàn)開口率高且高亮度的顯示。
另外，用光刻蝕法等進(jìn)行掩模等，可以將接近于基板的電極高精度地形成圖形，并可實(shí)現(xiàn)像素小且高精細(xì)的顯示。
與專利文獻(xiàn)2比較，接近于基板的電極之間的間隙的材料填充和該電極的形成同時(shí)進(jìn)行，工序沒有變得復(fù)雜，且可以消除該電極的階差。
由于第1電極圖形、第2電極圖形和絕緣膜圖形等導(dǎo)致的階差變小，所以在用保護(hù)膜密封元件時(shí)，容易高低差較少地且平滑地形成保護(hù)膜，從而可以提供元件制作的成品率高且耐久性高的元件。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)電致發(fā)光顯示板，其是由多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光元件和承載所述多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光元件的基板所構(gòu)成，所述多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光元件的每個(gè)是由第1和第2顯示電極以及夾持并層疊在所述第1和第2顯示電極之間的含有至少1層的由有機(jī)化合物所構(gòu)成的發(fā)光層的有機(jī)功能層所構(gòu)成，其中所述第1和第2顯示電極之中的至少一個(gè)電極是由與所述多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光元件共用而形成的共用層所構(gòu)成，所述共用層是由對應(yīng)于所述有機(jī)電致發(fā)光元件的低電阻部分和接合于所述低電阻部分且具有比其高的電阻率的高電阻部分所構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示板，其中，所述低電阻部分具有1×106Ω/□或以下的薄膜電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示板，其中，所述高電阻部分具有1×106Ω/□或以上的薄膜電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示板，其中，所述低電阻部分和所述高電阻部分含有共用的主成分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示板，其中，所述低電阻部分和所述高電阻部分的薄膜電阻之差為2個(gè)數(shù)量級或以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示板，其中，所述高電阻部分含有作為添加成分的氧和氮之中的至少1種成分，并且氧和氮之中的至少1種成分的含量多于所述低電阻部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示板，其特征在于，所述高電阻部分含有施主或受主，并且所述施主或受主的含量少于所述低電阻部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示板，其中，所述高電阻部分具有非結(jié)晶或多結(jié)晶結(jié)構(gòu)，并且所述結(jié)晶結(jié)構(gòu)的晶界的存在量多于所述低電阻部分。
9.一種有機(jī)電致發(fā)光顯示板的制造方法，該有機(jī)電致發(fā)光顯示板是由多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光元件和承載所述多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光元件的基板所構(gòu)成，所述多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光元件的每個(gè)是由第1和第2顯示電極以及夾持并層疊在所述第1和第2顯示電極之間的含有至少1層的由有機(jī)化合物所構(gòu)成的發(fā)光層的有機(jī)功能層所構(gòu)成，所述制造方法包含下述工序形成具有導(dǎo)電性的共用層的工序，和部分地生成電阻率比所述共用層的所述電阻率高的高電阻部分，并劃定電阻率比所述高電阻部分低的低電阻部分，從而將所述低電阻部分作為所述第1和第2顯示電極之中的至少一個(gè)而形成的高電阻化處理工序。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造方法，其中，所述高電阻化處理工序含有將所述基板置于氧或氮?dú)夥罩?，并使所述共用層進(jìn)行部分地氧化或氮化的處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造方法，其中，所述共用層含有施主或受主，且所述高電阻化處理工序含有將所述施主或受主進(jìn)行部分地去摻雜的處理。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造方法，其中，所述共用層具有非結(jié)晶或多結(jié)晶結(jié)構(gòu)，且所述高電阻化處理工序含有將所述共用層進(jìn)行部分地退火的工序，以及含有使所述結(jié)晶結(jié)構(gòu)的晶界的存在量比所述低電阻部分增加的處理。
13.一種有機(jī)電致發(fā)光顯示板的制造方法，該有機(jī)電致發(fā)光顯示板是由多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光元件和承載所述多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光元件的基板所構(gòu)成，所述多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光元件的每個(gè)是由第1和第2顯示電極以及夾持并層疊在所述第1和第2顯示電極之間的含有至少1層的由有機(jī)化合物所構(gòu)成的發(fā)光層的有機(jī)功能層所構(gòu)成，所述制造方法包含下述工序形成高電阻的共用層的工序，和部分地生成電阻率比所述共用層的所述電阻率低的低電阻部分，并劃定電阻率比所述低電阻部分高的高電阻部分，從而將所述低電阻部分作為所述第1和第2顯示電極之中的至少一個(gè)而形成的低電阻化處理工序。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制造方法，其中，所述低電阻化處理工序含有將所述基板置于還原氣氛中，并使所述共用層進(jìn)行部分地還原的處理。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制造方法，其中，所述低電阻化處理工序含有將所述施主或受主進(jìn)行部分地?fù)诫s的處理。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制造方法，其中，所述共用層具有非結(jié)晶或多結(jié)晶結(jié)構(gòu)，且所述低電阻化處理工序含有將所述共用層進(jìn)行部分地退火的工序，以及含有使所述結(jié)晶結(jié)構(gòu)的晶界的存在量比所述高電阻部分減少的處理。
17.一種有機(jī)電致發(fā)光顯示板的制造方法，該有機(jī)電致發(fā)光顯示板是由多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光元件和承載所述多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光元件的基板所構(gòu)成，所述多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光元件的每個(gè)是由第1和第2顯示電極以及夾持并層疊在所述第1和第2顯示電極之間的含有至少1層的由有機(jī)化合物所構(gòu)成的發(fā)光層的有機(jī)功能層所構(gòu)成，所述制造方法包含下述工序形成具有導(dǎo)電性的共用層的工序，和部分地生成電阻率比所述共用層的所述電阻率高的高電阻部分，并劃定電阻率比所述高電阻部分低的低電阻部分的高電阻化處理工序，和在所述低電阻部分，部分地生成電阻率比所述共用層的所述電阻率低的第2低電阻部分，并將所述第2低電阻部分作為所述第1和第2顯示電極之中的至少一個(gè)而形成的低電阻化處理工序。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的制造方法，其中，所述高電阻化處理工序含有將所述基板置于氧或氮?dú)夥罩?，并使所述共用層進(jìn)行部分地氧化或氮化的處理。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的制造方法，其中，所述共用層含有施主或受主，且所述高電阻化處理工序含有將所述施主或受主進(jìn)行部分地去摻雜的處理。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的制造方法，其中，所述共用層具有非結(jié)晶或多結(jié)晶結(jié)構(gòu)，且所述高電阻化處理工序含有將所述共用層進(jìn)行部分地退火的工序，以及含有使所述結(jié)晶結(jié)構(gòu)的晶界的存在量比所述低電阻部分增加的處理。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的制造方法，其中，所述低電阻化處理工序含有將所述基板置于還原氣氛中，并使所述低電阻部分進(jìn)行部分地還原的處理。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的制造方法，其中，所述低電阻化處理工序含有將所述施主或受主進(jìn)行部分地?fù)诫s的處理。
23.根據(jù)權(quán)利要求17所述的制造方法，其中，所述共用層具有非結(jié)晶或多結(jié)晶結(jié)構(gòu)，且所述低電阻化處理工序含有將所述低電阻部分進(jìn)行部分地退火的工序，以及含有使所述結(jié)晶結(jié)構(gòu)的晶界的存在量比所述低電阻部分減少的處理。
全文摘要
一種有機(jī)電致發(fā)光顯示板，其是由多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光元件和承載所述多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光元件的基板所構(gòu)成，所述多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光元件的每個(gè)是由第1和第2顯示電極以及夾持并層疊在所述第1和第2顯示電極之間的含有至少1層的由有機(jī)化合物所構(gòu)成的發(fā)光層的有機(jī)功能層所構(gòu)成。第1和第2顯示電極之中的至少一個(gè)電極是由與多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光元件共用而形成的共用層所構(gòu)成，而共用層是由對應(yīng)于所述有機(jī)電致發(fā)光元件的低電阻部分和接合于所述低電阻部分且具有比其高的電阻率的高電阻部分所構(gòu)成。
文檔編號H01L27/32GK1802879SQ20048001588
公開日2006年7月12日 申請日期2004年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月7日
發(fā)明者永山鍵一, 宮口敏 申請人:先鋒株式會社