CN101151742A

CN101151742A - 电致发光元件及其制造方法

Info

Publication number: CN101151742A
Application number: CNA2006800099909A
Authority: CN
Inventors: 尾崎刚; 木津贵志
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Soras OLED
Priority date: 2005-09-15
Filing date: 2006-09-14
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2026-09-14
Also published as: US20070057627A1; TW200733021A; WO2007032547A1; KR100939688B1; US8012526B2; KR20070112462A; TWI339905B; CN101151742B; JP2007109629A; JP4692415B2

Abstract

本发明提高了电致发光元件的亮度和发光效率。一种电致发光元件的制造方法包括：在基板(1)上形成正电极(12)，在所述正电极上形成有机化合物层(13)，在所述有机化合物层上形成电子注入层(14)，以及在所述电子注入层上形成透明导电膜(15)，由此形成了电致发光元件。在电子注入层上形成透明导电膜之后，在对电致发光元件加热的同时，在所述正电极和透明导电膜之间施加电压，从而改善所述电致发光元件的光发射，例如提高亮度和发光效率。

Description

电致发光元件及其制造方法

技术领域

本发明涉及电致发光元件及其制造方法。

背景技术

有机电致发光元件包括在阳极和阴极之间具有有机化合物层的层压结构。当在阳极和阴极之间施加正向偏置电压时，电子和空穴在有机化合物层复合，有机化合物层发光。已经实现了这样的电致发光显示屏板，其中，在基板上按照矩阵布置多个有机电致发光元件，每一有机电致发光元件发射红色、绿色和蓝色光，由此显示图像。

此外，在日本公开专利文本No.2000-353594中公开了，在有机化合物层当中有一种可以通过作为湿法涂覆的喷墨法层压到电极上的类型。在这种方法中，首先通过对电极进行等离子体处理使所述电极亲液，在接下来采用含有有机化合物的溶液涂覆所述电极时，涂覆到所述电极上的含有有机化合物的溶液散布在整个电极上。因而，能够形成具有均匀膜厚度的有机化合物层。

在电致发光显示屏板中，在透明基板上形成有机电致发光元件。主要有两种类型，即从透明基板一侧发射光的底部发射类型和从与透明基板一侧相对的另一侧发射光的顶部发射类型。考虑到底部发射类型，就有源矩阵驱动类型而言，由于在基板上设置的像素晶体管等的原因，降低了子像素的开口率(发光面积的比率)。但是，考虑到顶部发射类型，存在这样的优点，即，可以在不影响像素电路等的情况下提高开口率，因为也可以在像素晶体管上布置有机电致发光元件。

就顶部发射类型而言，需要在基板上形成像素电极以及包括有机发光层的单层或多层载流子输运层，并在其上形成起着透明导电层的作用的反电极。就用于透明导电层的材料而言，可能涉及诸如掺锡氧化铟(ITO)等的金属，作为这样的材料的膜形成方法，可能涉及诸如溅射和电子束的膜形成方法。但是，采用这些膜形成方法，将损坏下面的载流子输运层。此外，就在金属氧化物和载流子输运层之间提供具有低功函数的金属层，以提高载流子的注入效率的情况而言，将产生这样的问题，即，所述金属层被处理过程中存在的痕量氧气氧化。

发明内容

本发明的目的在于提高电致发光元件的亮度和发光效率。

根据本发明的一个方面，关于电致发光元件的制造方法，对电致发光元件实施电场退火处理，其在加热过程中施加具有50到375A/m²的电流密度的电流，所述电致发光元件形成有电极、至少一层有机化合物层和反电极构成的系列。

一种制造方法包括：对所述电致发光元件实施电场退火处理，其在加热过程中向其施加电流，所述电致发光元件形成有电极、至少一层有机化合物层和反电极构成的系列。

在电场退火处理过程中，加热温度优选低于所述有机化合物层的玻璃态转化温度。

在所述电场退火处理过程中，加热持续时间优选为1到2分钟。

在所述电场退火处理过程中，电流施加时间优选为1到2分钟。

在所述电场退火处理过程中可以优选施加恒定电流或者恒定电压。

所述电致发光元件优选为顶部发射类型。

本发明对于反电极包括电子注入层和具有金属氧化物的透明导电层的电致发光元件尤为有效。

本发明的另一种电致发光元件制造方法包括：对所述电致发光元件实施电场退火处理，其在1到2分钟的加热过程中向其施加电流，所述电致发光元件形成有电极、至少一层有机化合物层和反电极构成的系列。

本发明的另一种电致发光元件制造方法包括：对所述电致发光元件实施电场退火处理，其在1到2分钟的加热过程中向其施加具有50到375A/m²的电流密度的电流，所述电致发光元件形成有电极、至少一层有机化合物层和反电极构成的系列。

根据本发明，通过在对电致发光元件的加热过程中，在所述电极和反电极之间施加电压或电流，能够改善发光特性，例如亮度和发光效率。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的电致发光元件的横截面图；

图2是示出了施加至根据各种实例的有机电致发光元件的电压与所获得的亮度之间的关系的曲线图；

图3是示出了作为施加至根据各种实例的有机电致发光元件的电压的函数的电流密度的曲线图；

图4是示出了根据所述实例的电致发光元件的亮度和发光效率之间的关系的曲线图；

图5是示出了在电场退火过程中所施加的电流为0.2mA的情况下电压和电流之间的关系以及在未采用退火的情况下电压和电流之间关系的曲线图；

图6是示出了在电场退火过程中所施加的电流为0.6mA的情况下电压和电流之间的关系以及在未采用退火的情况下电压和电流之间关系的曲线图；

图7是示出了在电场退火过程中所施加的电流为1.0mA的情况下电压和电流之间的关系以及在未采用退火的情况下电压和电流之间关系的曲线图；

图8是示出了在电场退火过程中所施加的电流为1.5mA的情况下电压和电流之间的关系以及在未采用退火的情况下电压和电流之间关系的曲线图；

图9是示出了在考虑实例3-5以及对比实例4的情况下亮度和效率(1m/W)之间的关系的曲线图；

图10是示出了在考虑实例3-5以及对比实例4的情况下亮度和效率(cd/A)之间的关系的曲线图；

图11是示出了在考虑实例3-5和对比实例4的情况下电流密度和亮度之间的关系的曲线图；

图12是示出了在考虑实例3-5和对比实例4的情况下电压和亮度之间的关系的曲线图；

图13是示出了在考虑实例3-5和对比实例4的情况下电压和电流密度之间的关系的曲线图；以及

图14是根据本发明的实施例的电致发光显示屏板的横截面图。

具体实施方式

现在将参考附图描述本发明的优选实施例。尽管向下文所述的实施例添加了各种类型的优选技术限制，但是所述实施例决不应将本发明的范围限制为下文所述的实施例和附图。在下述说明中，将“电致发光”一词缩写为EL。

第一实施例

图1是沿其厚度的方向切割的有机EL元件10的横截面图。有机EL元件10包括按顺序形成于基板11上的像素电极12(正电极)、有机EL层13(有机化合物层)和反电极18。

像素电极12包括单层或多层，其至少包括反光导电层。具体而言，根据需要通过光刻法和蚀刻法对通过汽相生长法在基板11上形成的反光导电层和形成于其上的透明导电层执行构图，由此获得像素电极12。这里，可能提及掺锡氧化铟(ITO)、掺锌氧化铟、氧化铟(In₂O₃)、氧化锡(SnO₂)、氧化锌(ZnO)和氧化镉锡(CTO)作为导电层的例子。所获得的像素电极12起着有机EL元件10的阳极的作用。有机EL层13包括单层或多层，其至少包括具有有机化合物的发光层。当在有机EL层13内除有机发光层之外还提供载流子输运层时，所述载流子输运层可以是有机化合物层或者可以是无机化合物层。就载流子输运层而言，可能提及空穴输运层、电子输运层等。形成于像素电极12上的有机EL层13可以是由空穴输运层和发光层构成的两层结构，或者可以是由发光层和电子输运层构成的两层结构、载流子输运层和发光层的结合，可以任意设置层数量。此外，这些层结构还可以是具有处于中间的中间层的层压结构或其他层压结构，其中，所述中间层限制其他载流子输运层的载流子输运特性。

在像素电极12上，通过按顺序叠置作为载流子输运层的空穴输运层16和包括有机化合物的发光层17形成有机EL层13。就空穴输运层16而言，优选采用作为导电聚合物的PEDOT(聚乙烯二氧噻吩)和作为掺杂剂的PSS(聚苯乙烯磺酸)。就发光层17而言，优选包括具有共轭双键的聚合物，例如，聚苯撑-乙烯撑型发光材料、基于聚芴的发光材料等。

通过湿法涂覆(例如，喷射微滴的喷墨法和浇注流体的喷嘴打印法)形成空穴输运层16和发光层17。在这种情况下，首先以含有有机化合物的溶液涂覆像素电极12，从而形成空穴输运层16，所述溶液含有变为空穴输运层16的PEDOT和PSS。在对其干燥以形成空穴输运层16之后，在其上涂覆含有有机化合物的溶液，所述溶液含有变为发光层17的发光材料。

在发光层17上提供起着阴极作用的反电极18。反电极18设有处于有机EL层13一侧的薄电子注入层14，在电子注入层14上提供透明导电层15。以功函数低于像素电极12的功函数的材料形成电子注入层14，电子注入层14可以由单一金属或金属合金形成，其包括铟、镁、钙、锂、钡以及稀土金属中的至少一种类型。电子注入层还优选是厚度处于0.1nm到50nm的薄膜，从而能透射可见光。或者，所述电子注入层14可以是具有一个叠一个的由上述各种类型的材料构成的层的层压结构。

在电子注入层14上，通过汽相生长法淀积由透明导电材料(例如掺锡氧化铟(ITO)、掺锌氧化铟、氧化铟(In₂O₃)、氧化锡(SnO₂)、氧化锌(ZnO)和氧化镉锡(CTO))构成的膜，由此形成透明导电层15。

接下来，将描述有机EL元件10的制造方法。

最开始，通过汽相生长法在基板11的整个表面上形成导电膜。通过对所述导电膜顺次执行光刻法和蚀刻法对像素电极12构图。在像素电极12具有带有多个层的层结构时，可以一次性完成全部构图，或者可以首先对下层之后对上层构图，在这种情况，在蚀刻多个层时将发生电解反应(cell reaction)。接下来，将整个基板11浸到净化水中并执行超声清洗，随后通过采用UV等离子体设备生成氧等离子体而进行清洁，并对像素电极12执行亲脂处理。

接下来，在像素电极12上涂覆含有水溶性有机化合物的溶液，所述溶液为空穴注入材料(例如，作为导电聚合物的PEDOT和变为掺杂剂的PSS)的水溶液。因而，形成了空穴输运层16。就涂覆方法而言，可以采用诸如喷墨法、喷嘴打印法等的打印法和诸如浸涂法、旋涂法等的涂覆法。

在形成了空穴输运层16之后，对安装了基板11的台架加热，从而在160到200摄氏度的温度下使基板11干燥，以去除暴露于空气下的空穴输运层16内的残留溶剂。

接下来，将用于每一具有不同发光颜色的像素的具有共轭双键的聚合物发光材料均溶解于疏水有机溶剂(例如，二甲苯、萘满、四甲苯和均三甲基苯)中。结果，制备了含有有机化合物的溶液。之后，将含有有机化合物的溶液涂覆到空穴输运层16上。由于所述含有有机化合物的溶液为亲脂的，因而其几乎不溶解空穴输运层16。由此在空穴输运层16上形成发光层17。就涂覆方法而言，采用诸如喷墨法(液滴释放法)、喷嘴打印法等的打印法。

之后，在惰性气体气氛(例如，在氮气气氛下)或真空中对所述台架加热，从而通过干燥基板11而去除残余溶剂。还可以通过设置于膜形成炉内的夹套加热器(sheathed heater)在真空下使所述基板干燥。

接下来，通过汽相生长法在整个发光层上形成电子注入层14。具体而言，通过真空淀积法向整个表面涂覆单一金属或金属合金，其包括铟、镁、钙、锂、钡和稀土金属中的至少一种。接下来，通过汽相生长法在整个表面上涂覆透明导电层15，其包括金属氧化物，例如，掺锡氧化铟(氧化铟锡：ITO)、掺锌氧化铟等。接下来，根据需要整个形成保护密封膜。结果，在晶体管阵列屏板50上形成了有机EL元件10。这里，从电子注入特性的角度考虑，电子注入层14优选具有比透明导电层15低的功函数。通过透明导电层15的金属氧化物内含有的氧使电子注入层14部分氧化，从而产生了电子的注入阻挡层。

接下来，对有机EL元件10执行电场退火处理。具体地，对有机EL元件10整个加热至低于空穴输运层16或发光层17的玻璃态转化温度中较低一者的温度。例如，大于等于40摄氏度小于等于150摄氏度(退火)。同时，在有机EL元件10的阳极和阴极之间施加正向偏置电压，施加电流。通过施加电压使得有机EL元件10发光。这里，电场退火处理一直持续到在向有机EL元件10连续施加恒定电流的同时施加至有机EL元件10的电压值变为恒定为止，或者持续到在向有机EL元件10连续施加恒定电压的同时施加至有机EL元件10的电流值变为恒定为止。

通过经历上述电场退火处理，如下文所述的实例所示，能够提高有机EL元件的亮度和发光效率。可以考虑下述原因。

当通过汽相生长法在电子注入层14上形成透明导电层15时，在电子注入层14与透明导电层15的界面处使形成电子注入层14的具有较低功函数的材料部分氧化，从而形成从透明导电层15到发光层17的载流子(电子)注入阻挡层。当在加热有机EL元件10的同时施加电压时，将提高空穴输运层16和发光层17中的载流子输运量。结果，外部施加的电压集中在了所述注入阻挡层处，所述注入阻挡层的电阻相对于电场退火处理之前提高了。结果，向注入阻挡层施加了强电场。认为在这一强电场的作用下，电子注入层14和透明导电层15的界面结构发生了变化。结果，提高了电子注入特性。

<实例1>

将通过下文给出的实例对实施例做进一步具体说明。

[有机EL元件的制备]

在净化水中对预先形成了包括ITO的像素电极的玻璃基板进行超声清洗，并通过采用UV等离子体设备进一步做氧等离子体处理而进一步清洁所述表面。接下来，将PEDOT/PSS溶液旋涂到玻璃基板的图案形成侧，并在200摄氏度下对其进行20分钟的干燥。结果，形成了具有大约50nm的膜厚度的空穴输运层。此外，在空穴输运层上，旋涂聚芴的二甲苯溶液，并对其干燥。这一操作形成了具有大约70到80nm的膜厚度的发光层。之后，在真空条件下，在120摄氏度下，对玻璃基板进行30分钟的干燥。

将具有发光层的基板放到用于真空淀积的室内。将压强降至10^-4Pa或更低，并以0.05nm/s的膜形成速率在发光层上淀积Ca。结果，形成了具有12nm的膜厚度的电子注入层。接下来，将具有形成于其上的电子注入层的基板放到具有靶溅射设备的室内。在0.1Pa的压强下，以1.5kW的电功率将包括ITO的具有大约50nm的膜厚度的反电极溅射涂覆到电子注入层上。

[电场退火处理]

在氮气氛下，将所制备的有机EL元件放到手套箱内的加热板上。在加热至120摄氏度的同时，在像素电极和反电极之间施加处于正向偏置方向的3.5V的电压，所述元件发光直到电流变为恒定为止(两分钟)。

<对比实例1>

以铝替代ITO形成反电极，并将其用于底部发射类型。

<对比实例2>

在实例1的电场退火处理过程中，仅执行加热，不施加电压。采用与实例1中阐述的相同的方式执行所有的其他处理。

<对比实例3>

采用与实例1相同的方式执行处理，但不执行电场退火处理。

向实例1和对比实例1到3的有机EL元件施加电压。之后，测量电流和亮度。就亮度而言，测量从对比实例1涉及的基板的下侧提取的光的量，以及从实例1和对比实例2、3涉及的基板的上侧和下侧提取的光的和。结果如图2和4所示。

<结果>

图2是示出了施加至实例1以及对比实例1到3的有机EL元件的电压与所获得的亮度之间的关系的曲线图。在电场退火处理过程中受到加热并被施加了电压的有机EL元件的发光特性(实例1)不及具有薄层电阻较低的反电极的底部发射类型的发光特性(对比实例1)。但是，在施加相同电压量时获得的亮度高于在电场退火处理过程中仅受到加热的元件(对比实例2)以及未受到电场退火处理的元件(对比实例3)的亮度。因此，显然降低了获得相同亮度所需的电压。

图3是示出了在向实例1以及对比实例1到3的有机EL元件施加了电压时流动的电流密度的曲线图。在电场退火处理过程中受到加热又被施加了电压的有机EL元件(实例1)在反电极中具有比底部发射类型(对比实例1)更高的电阻。但是，与在电场退火处理过程中仅受到加热的元件(对比实例2)相比，以及与未受到电场退火处理的元件(对比实例3)相比，提高了导电性。

图4是示出了实例1以及对比实例1到3的有机EL元件的亮度和发光效率之间的关系的曲线图。在电场退火处理过程中受到加热又被施加了电压的有机EL元件(实例1)具有比底部发射类型(对比实例1)更低的发光效率。但是，与在电场退火处理过程中仅受到加热的元件(对比实例2)相比，以及与未受到电场退火处理的元件(对比实例3)相比，提高了发光效率。

如前所述，显然通过在电场退火处理过程中向顶部发射类型的有机EL元件加热以及施加电压能够提高元件效率。

<实例2>

[有机EL元件的制备]

在净化水中对在作为基底的具有银和铝的金属合金膜上形成的由ITO构成的具有25nm的膜厚度的像素电极的玻璃基板进行超声清洗，并采用UV等离子体设备通过氧等离子体处理执行对表面的清洁。接下来，将PEDOT/PSS溶液涂覆到玻璃基板的图案形成侧，并在200摄氏度下对其进行20分钟的干燥。结果，形成了具有大约40nm到50nm的膜厚度的空穴输运层。此外，在空穴输运层上旋涂聚芴的二甲苯溶液并使其干燥，并形成具有大约70到80nm的膜厚度的发光层。之后，在真空中，在120摄氏度下，对玻璃基板进行30分钟的干燥。

将具有形成于其上的发光层的基板放在用于真空淀积的室内，将压强降至10^-4Pa或更低，采用0.05nm/s的膜形成速率在发光层上淀积Ca。因而形成了具有15nm的膜厚度的电子注入层。接下来，将具有形成于其上的电子注入层的基板放在对面(facing)靶溅射设备的室内，在0.1Pa的压强下，以1.5kW的电功率在电子注入层上溅射涂覆具有大约100nm的膜厚度的包括ITO的反电极。

按照前述说明制备的有机EL元件是设置了多个2mm方形像素的屏板。这一屏板是在不向某一像素施加电场退火处理时大量制造的。测量响应于施加至像素电极和反电极之间的电压而流动的电流。接下来，在向另一像素施加了电场退火处理之后，测量响应于在像素电极和反电极之间施加的电压而流动的电流。在氮气氛中，在120摄氏度的温度下加热一分钟，同时施加恒定电流，由此执行电场退火处理。

考虑到每一屏板的相应的其他像素，图5到图8示出了在电场退火处理过程中向像素电极和反电极之间施加具有正向偏压方向的0.2mA、0.6mA、1.0mA和1.5mA的恒定电流时的效果。

如图7所示，显然可以看出，在电场退火处理过程中施加1.0mA的恒定电流，即250A/m²的电流密度能够获得最高的电流流动性。(即，能够发光。)随后是按顺序执行的1.5mA，即375A/m²的电流密度的电场退火处理；0.6mA，即150A/m²的电流密度的电场退火处理；以及0.2mA，即50A/m²的电流密度的电场退火处理，以显示更高的电流流动性，即更高的发光能力。结果，与不执行电场退火处理的情况相比，通过以50到375A/m²的电流密度执行电场退火处理取得了效果，具体而言，电流密度为250到375A/m²的电场退火处理尤为有效。

这里，每一有机EL元件的银和铝金属合金基底的厚度基本相同，其不会显著影响图5到图8所示的特性的顺序。此外，可以确认，考虑电场退火处理过程中的退火温度，在退火温度超过有机EL元件或多个载流子输运层的玻璃态转化温度中的较低者时，特性将显著劣化。因而，退火温度优选低于具有最低玻璃态转化温度的载流子输运层的玻璃态转化温度。此外，对于低于40摄氏度的温度未观察到对电场退火处理的显著改善。

<实例3>

采用与实例2相同的方式执行实例3，只是在以120摄氏度的温度加热的同时，在氮气氛中在像素电极和反电极之间施加6.0V的恒定电压(179.3A/m²的初始电流密度)一分钟，由此执行电场退火处理。

<实例4>

采用与实例2相同的方式执行实例4，只是在氮气氛中以120摄氏度的温度加热一分钟的同时，在像素电极和反电极之间施加6.6V的恒定电压(337.6A/m²的初始电流密度)，由此执行电场退火处理。

<实例5>

采用与实例2相同的方式执行实例5，只是在氮气氛中以120摄氏度的温度加热十分钟的同时，在像素电极和反电极之间施加3.5V的恒定电压(7.0A/m²的初始电流密度)，由此执行电场退火处理。

<对比实例4>

采用与实例2相同的方式执行处理，只是不执行电场退火处理。

图9到13示出了考虑实例3到5和对比实例4的情况下亮度和效率(1m/W)之间的关系、亮度和效率(cd/A)之间的关系、电流密度和亮度之间的关系、电压和亮度之间的关系以及电压和电流密度之间的关系。

与对比实例相比，实例3到5每者都具有改善的特性，在实例3中观察到了效率的显著提高。因此，可以确认，与如实例5的情况所示的在相对较长的时间内施加只能产生大约为有机EL元件的阈值的电流的低电压相比，如实例3的情况所示，在相对较短的时间内施加远(fairly)超出有机EL元件的阈值的电流更为有效。

因此，关于电场退火处理的条件，优选在持续加热一到两分钟的同时施加具有正偏置方向的电流或电压，其中，电流密度为50到375A/m²，加热温度低于有机EL元件或者载流子输运层的单层或多层的玻璃态转化温度中的较低者。

<第二实施例>

图14是沿厚度方向得到的EL显示屏板的横截面图。关于这一EL显示屏板，一个点的像素包括按照矩阵布置的红色、蓝色和绿色子像素。在关注水平方向的布局时，按照红色子像素、蓝色子像素和绿色子像素的顺序重复布置子像素。在关注垂直方向的布局时，在一列内布置相同的颜色。

考虑这一EL显示屏板，提供多条扫描线(未示出)、信号线Y和电源线(未示出)，从而向子像素输出各种类型的信号。将扫描线和电源线走向布置为分别与信号线Y相互垂直。

子像素包括三个n沟道型晶体管21到23、电容器(未示出)和有机EL元件20。三个n沟道型晶体管21到23和电容器对应于扫描线、信号线Y和电源线的输入信号向有机EL元件20施加电压。

如图14所示，在绝缘基板上淀积晶体管21到23，此外还提供未示出的电容器的一个电极、扫描线和电源线，所有这些部件均涂覆有共享的栅极绝缘膜31。在绝缘膜31上，提供晶体管21到23的源极和漏极、电容器的另一电极和信号线Y，并对其涂覆共享的保护绝缘膜32。

将作为固化树脂的平面化膜33层压到保护绝缘膜32上。平面化膜33的表面是平滑的。其消除了由晶体管21到23、扫描行、信号线Y以及电源线造成的凹凸不平的问题。这里，从绝缘基板2到平面化膜33的层压结构为晶体管阵列屏板50。

在平面化膜33上，按照矩阵布置子像素电极20a(像素电极)。这里，采用光刻法和蚀刻法对导电膜(例如，掺锡氧化铟(ITO)、掺锌氧化铟、氧化铟(In₂O₃)、氧化锡(SnO₂)、氧化锌(ZnO)和氧化镉锡(CTO))构图，由此形成子像素电极20a。这里，通过汽相生长法在平面化膜33上形成导电膜。对每一子像素形成穿过平面化膜33和保护绝缘膜32的接触孔91。通过嵌在接触孔91内的导电焊盘92将子像素20a连接至晶体管23的源极。

在平面化膜33上，除了子像素电极20a之外，还形成绝缘膜34。按照网状结构形成绝缘膜34，从而使其在子像素电极20a之间穿行，并且覆盖子像素电极20a的外围部分，以包围子像素电极20a。

在绝缘膜34上，形成包括铜、银、金、铝或以这样的金属作为主要成分的合金的金属阻挡壁W。所述金属阻挡壁W在处于垂直方向的某一列子像素20a和与之相邻列的子像素20a之间垂直延伸。所述金属阻挡壁W还平行于信号线Y，并且在通过平面图观察时其与信号线Y重叠。通过电镀法形成所述金属阻挡壁W，其与晶体管21到23的每一电极、扫描线、信号线Y和电源线相比具有充分大的厚度。此外，金属阻挡壁W在布置子像素的区域之外相互连接，并且其还与电子注入层20c和反电极20d(透明导电膜)电连接。金属阻挡壁W降低了电子注入层20c和反电极20d的薄层电阻，并且提供了消除电子注入层20c和反电极20d的膜内的电势差的作用。这里，可以在金属阻挡壁W的表面上提供镀金，从而进一步改善导电性。

在金属阻挡壁W的表面上，涂覆了具有防液性(liquidrepellency)的防液导电层36。通过由化学式(1)表示的三氨基三硫醇(triazyl trithiol)的氧化吸附向金属阻挡壁W的表面上涂覆防液导电层36。也就是说，还原消除氢硫基(-SH)的氢原子(H)，并向金属阻挡壁W的表面选择吸附硫原子(S)。这里，将某种液体具有大于等于50度的接触角的条件定义为防液性，将某种液体具有小于等于40度的接触角的条件定义为亲液性。

[化学式(1)]

由于防液导电层36是通过在金属阻挡壁W的表面上形成由三氨基三硫醇分子构成的相当薄的分子结构而获得的，因而其具有极低的电阻，并且能够沿厚度方向电连接。三氨基三硫醇分子有选择地与金属成键，但是，其无法涂覆有机化合物或ITO等金属氧化物，从而达到表现出防液性的程度。这里，为了增强防液性，如化学式(2)所示，可以采用以防液基置换了氢硫基(-SH)的衍生物，包括烷基氟替代三氨基三硫醇。所述防液基可以是除了化学式(2)所示的以外的基团。这里，化学式(2)的化合物通过还原消除氢硫基(-SH)的氢原子(H)以及向金属阻挡壁W的表面氧化吸附硫原子(S)而形成了防液导电层36。

[化学式(2)]

这里，m是大于等于1，优选为2的整数，n为大于等于1，优选为3的整数。

在子像素电极20a上，按顺序层压空穴输运层20e和发光层20f。因而，形成了有机EL层20b(有机化合物层)。空穴输运层20e包括作为导电聚合物的PEDOT和作为掺杂剂的PSS。发光层20f包括共轭聚合物，例如，以polyphenylene binylene为基础的发光材料、以聚芴为基础的发光材料等。这里，有机EL层20b还可以设有位于发光层上的电子输运层。此外，有机EL层20b可以是包括形成于子像素电极20a上的发光层和电子输运层的两层结构，并且可以任意设置载流子输运层和发光层的组合。此外，其可以是在涉及这些层结构的适当层之间设有限制载流子输运的中间层的层压结构，或者其还可以是其他层压结构。

在形成防液导电层36之后，通过湿法涂覆(例如，喷墨法)形成空穴输运层20e和发光层20f。在这种情况下，首先在子像素电极20a上涂覆变成空穴输运层20e的含有PEDOT和PSS的含有有机化合物的溶液，以形成膜，之后在其上涂覆变成发光层20f的含有基于共轭聚合物的发光材料的含有有机化合物的溶液。由于提供了金属阻挡壁W的厚膜，还在导电金属阻挡壁W的表面上提供了防液导电层36，因而能够防止涂覆在相邻子像素电极20a上的含有有机化合物的溶液因跨越金属阻挡壁W而混合。

这里，将每种材料设置为，在子像素为红色时，使发光层20f发射红光，在子像素为绿色时，使发光层20f发射绿光，在子像素为蓝色时，使发光层20f发射蓝光。

在发光层20f上，形成电子注入层20c，电子注入层20c形成了有机EL元件的阴极。电子注入层20c是为所有子像素共同形成的共享电极，其形成于整个表面上。通过在整个表面上形成电子注入层20c，电子注入层20c覆盖了金属阻挡壁W，其间夹有防液导电层36。由于所述防液导电层36为极薄的膜，因而电子注入层20c和金属阻挡壁W通过防液导电层36电连接。由于充分(thoroughly)设置了金属阻挡壁W，因而电子注入层20c的电势在所有的子像素中都是均匀的。

以功函数低于子像素电极20a的功函数的材料形成电子注入层20c，电子注入层20c可以由单一金属或金属合金形成，其包括铟、镁、钙、锂、钡以及稀土金属中的至少一种类型。或者，电子注入层20c可以是具有叠置于其上的由各种上述材料形成的层的层压结构。

在电子注入层20c上，通过汽相生长法涂覆由透明导电材料(例如掺锡氧化铟(ITO)、掺锌氧化铟、氧化铟(In₂O₃)、氧化锡(SnO₂)、氧化锌(ZnO)和氧化镉锡(CTO))构成的膜，由此形成反电极20d(透明导电膜)。

这里，按顺序层压的子像素电极20a、有机EL层20b、电子注入层20c和反电极20d形成了有机EL元件20。

接下来，将说明在晶体管阵列屏板50上形成有机EL元件20和制造EL显示屏板的制造方法。

最初，在晶体管阵列屏板50的保护绝缘膜32和平面化膜33上形成接触孔91，并通过电镀法等在接触孔91内形成导电焊盘92。这时，通过形成接触孔91而暴露了晶体管23的源极。但是，可以将接触孔形成为暴露扫描线、信号线Y和电源线的端子。

接下来，通过汽相生长法在平面化膜33的整个表面上形成导电膜，并通过对所述导电膜按顺序执行光刻法和蚀刻法而完成对子像素电极20a的构图。

接下来，在通过汽相生长法形成绝缘膜之后，对所述绝缘膜按顺序执行光刻法和蚀刻法，从而将所述绝缘膜构图成作为网状基础层的绝缘膜34。因而，暴露了子像素电极20a。接下来，通过电镀(plating)法在位于绝缘膜34上沿水平方向彼此相邻的子像素电极20a之间形成金属阻挡壁W。

之后，通过紫外线/臭氧清洁法清洁晶体管阵列屏板50。

接下来，向晶体管阵列屏板50的表面涂覆含有三嗪硫醇化合物或三嗪硫醇衍生物的水溶液(化学式(1)或化学式(2))，或者将晶体管阵列屏板50浸到三嗪硫醇化合物或三嗪硫醇衍生物的水溶液当中，由此完成对金属阻挡壁W的表面处理。从三嗪硫醇化和物或三嗪硫醇衍生物的特性来看，在金属阻挡壁W的表面上涂覆三嗪硫醇的水溶液，并在金属阻挡壁W的表面上形成防液导电层36。但是，防液导电层稀薄地形成于诸如子像素电极20a和绝缘膜的金属氧化物的表面上。

这里，由化学式(2)表示的氟化物型三嗪硫醇衍生物几乎不溶于水或者根本不溶于水。但是，其能够溶解于处于相同的摩尔量内的NaOH或KOH的水溶液内，从而能够制备出氟化物型三嗪硫醇衍生物的水溶液。所述水溶液的浓度处于1×10^-4到1×10^-2mol/L的范围内。在采用包括氟化物型三嗪硫醇衍生物的水溶液时，水溶液的温度优选处于20到30摄氏度的范围内，浸泡时间优选处于1到10分钟的范围内。随着氟化物型三嗪硫醇衍生物的量的增大，提高了防液性。但是，由于溶剂的溶解性会降低，因而该量优选不要过大。

这里，可以采用6-二甲基氨基-1，3，5-三嗪-2，4-双硫醇钠盐替代具有化学式(1)和化学式(2)的三嗪硫醇的水溶液。将这一水溶液的浓度调整为1×10^-3mol/L，使所述水溶液的温度保持在20到30摄氏度的范围内，浸泡时间处于1到30分钟的范围内。

此外，可以采用6-双十二氨基(didodecylamino)-1，3，5-三嗪-2，4-双硫醇钠盐的水溶液替代三嗪硫醇的水溶液。将这一水溶液的浓度调整为1×10^-3mol/L，使所述水溶液的温度保持在30到50摄氏度的范围内，浸泡时间处于1到30分钟的范围内。

这里，其不限于上述三硫醇或双硫醇，所述溶液可以是单硫醇。在采用单硫醇的情况下，可以提供含有一种或两种防液基团的烷基氟化物。

在将晶体管阵列屏板50浸到由化学式(1)、化学式(2)等表示的三嗪硫醇的水溶液内之后，将晶体管阵列屏板50取出，并采用酒精漂洗。从而去除多余的三嗪硫醇。

接下来，在采用水第二次清洗晶体管阵列屏板50之后，通过在晶体管阵列屏板50上喷射惰性气体(例如氮气(N₂))干燥晶体管阵列屏板50。

接下来，在子像素电极20a上涂覆使空穴注入材料(例如，作为导电聚合物的PEDOT和变为掺杂剂的PSS)溶解于水的含有有机化合物的溶液。这里，所述空穴注入材料表现出了与亲水溶剂相关的溶解性，其很难或几乎不容于疏水溶剂。就涂覆方法而言，可以采用喷墨法(液滴释放法)等打印法，并且可以采用浸涂法、旋涂法等涂覆法。为了针对每一子像素电极20a单独形成空穴输运层20e，优选采用喷墨法等打印法。

在通过前述涂覆法形成空穴输运层20e的情况下，由于提供了金属阻挡壁W的厚膜，并且还在金属阻挡壁W的表面上提供了防液导电层36，因而涂覆在相邻子像素电极20a上的含有有机化合物的溶液不会因跨越金属阻挡壁W而混合。因此，可以针对每一子像素电极20a单独形成空穴输运层20e。

此外，由于在防液导电层36的作用下，涂覆在子像素电极20a上的包括有机化合物的溶液不会在子像素电极20a的外围部分变厚，因而能够形成具有均匀厚度的空穴输运层20e。

在形成空穴输运层20e之后，在暴露于空气的空穴输运层20e内，采用处于160到200摄氏度下的加热板干燥晶体管阵列屏板50，从而去除残余溶剂。

此后，将具有红色、绿色和蓝色发光颜色的共轭聚合物型发光材料均溶解于疏水有机溶剂(例如，萘满、四甲苯和均三甲基苯)。因而，分别制备了对应于红色、绿色和蓝色的含有有机化合物的溶液。之后，在红色子像素的空穴输运层20e上涂覆对应于红色的含有有机化合物的溶液，在绿色子像素的空穴输运层20e上涂覆对应于绿色的含有有机化合物的溶液，在对应于蓝色子像素的空穴输运层20e上涂覆对应于蓝色的含有有机化合物的溶液。用这种方式，在空穴输运层20e上形成发光层20f。就涂覆方法而言，采用喷墨法(液滴释放法)等打印法，并针对每种颜色执行涂覆。

在通过前述涂覆法形成空穴输运层20e和发光层20f的情况下，由于提供了金属阻挡壁W的厚膜，并且还在金属阻挡壁W的表面上提供了活性防液导电层36，因而涂覆在相邻子像素电极上的含有有机化合物的溶液不会因跨越金属阻挡壁W而混合。因此，针对每一子像素单独形成了发光层20f。

之后，在惰性气体气氛中(例如，在氮气气氛下)采用加热板干燥晶体管阵列屏板50，以去除残余溶剂。这里，也可以在真空中通过夹套加热器对其干燥。

接下来，通过汽相生长法在整个表面上形成电子注入层20c。具体而言，通过真空淀积法在整个表面上形成Ca或Ba的薄膜。之后，通过汽相生长法在整个表面上形成反电极20d。

结果，在晶体管阵列屏板50上形成了有机EL元件20。

接下来，对通过密封基板密封的有机EL元件20执行电场退火处理。具体地，对与密封基板贴附的晶体管阵列屏板50整个加热，并使其处于40摄氏度和150摄氏度之间的温度下(退火)。同时，在有机EL元件20的子像素电极20a和反电极20d之间施加预定电压或预定电流。将所述电压施加到使有机EL元件20发光的程度。这里，执行所述电场退火处理，直到在向有机EL元件20连续施加恒定电流的同时，施加至有机EL元件20的电压值变为恒定为止，或者直到在向所述有机EL元件20施加恒定电压的同时，施加至所述有机EL元件的电流值变为恒定为止。

接下来，在密封基板(例如，金属盖或玻璃基板)上涂覆紫外线固化或热固化粘合剂，并通过所述粘合剂使所述密封基板附着于反电极20d。

于是，获得了EL显示屏板。

根据这一实施例，通过与第一实施例中相同的方法经历上述电场退火处理，能够改善有机EL元件20的的发光特性，例如亮度和发光效率。

这里，本发明不限于上述实施例，可以在设计当中执行各种类型的修改和变化，只要其不偏离本发明的范围即可。

例如，关于电场退火处理，可以将温度任意设置为大于等于40摄氏度小于等于150摄氏度的温度。在这一温度范围内，有机EL元件的有机EL层13和20b基本上不劣化，而且还可以施加充分的电场退火处理。此外，可以任意改变空穴输运层、发光层等的厚度，并且可以根据这样的变化任意改变施加至有机EL元件的电压。

本申请以2005年9月15日提交的在先日本专利申请No.2005-268484和2006年6月29日提交的日本专利申请No.2006-180000为基础并要求其权益，在此将其全部内容引入以供参考。

工业实用性

如上所述，可以将根据本发明的方法制造的电致发光元件用于电致发光显示屏板，其优点在于具有提高的亮度和发光效率。

Claims

1.一种电致发光元件的制造方法，其包括如下步骤：

实施电场退火处理，其在加热的同时向所述电致发光元件施加具有50到375A/m²的电流密度的电流，所述电致发光元件具有按照连续方式形成的电极、至少一层有机化合物层和反电极。

2.根据权利要求1所述的电致发光元件的制造方法，其中，在所述电场退火处理过程中，加热温度低于所述有机化合物层的玻璃态转化温度。

3.根据权利要求1所述的电致发光元件的制造方法，其中，在所述电场退火处理过程中，加热持续时间为1到2分钟。

4.根据权利要求1所述的电致发光元件的制造方法，其中，在所述电场退火处理过程中，电流施加持续时间为1到2分钟。

5.根据权利要求1所述的电致发光元件的制造方法，其中，所述电场退火处理施加恒定电流。

6.根据权利要求1所述的电致发光元件的制造方法，其中，所述电场退火处理施加恒定电压。

7.根据权利要求1所述的电致发光元件的制造方法，其中，所述电致发光元件为顶部发射类型。

8.根据权利要求1所述的电致发光元件的制造方法，其中，所述反电极包括电子注入层和包括金属氧化物的透明导电层。

9.通过根据权利要求1所述的制造方法制造的电致发光元件。

10.一种电致发光元件的制造方法，其包括如下步骤：

实施电场退火处理，其在加热1到2分钟的同时向所述电致发光元件施加电流，所述电致发光元件具有按照连续的方式形成的电极、至少一层有机化合物层和反电极。

11.根据权利要求10所述的电致发光元件的制造方法，其中，在电场退火处理过程中，加热温度低于所述有机化合物层的玻璃态转化温度。

12.根据权利要求10所述的电致发光元件的制造方法，其中，在实施所述电场退火处理的过程中，电流密度为50到375A/m²。

13.通过根据权利要求10所述的方法制造的电致发光元件。

14.一种电致发光元件的制造方法，其包括如下步骤：

实施电场退火处理，其在加热1到2分钟的同时向所述电致发光元件施加具有50到375A/m²的电流密度的电流，所述电致发光元件具有按照连续方式形成的电极、至少一层有机化合物层和反电极。

15.根据权利要求14所述的电致发光元件的制造方法，其中，在电场退火处理过程中，加热温度低于所述有机化合物层的玻璃态转化温度。

16.通过根据权利要求14所述的制造方法制造的电致发光元件。