有机电致发光元件制造技术

技术编号:3706420 阅读:164 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种有机电致发光元件设有一阳极、一阴极和一夹在所述阳极和阴极之间的发光有机电致发光层。为了防止阳极和阴极之间由于介质击穿而短路,所述有机电致发光层包括一在温度升高时表现出高电阻的防漏电层。(*该技术在2013年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种有机电致发光元件
技术介绍
公知地用作发光薄膜元件的有一种是在阳极和阴极之间设有一种有机功能层的结构的有机电致发光(EL)元件。图1示出传统的有机电致发光元件100一例子的横截面。该有机电致发光元件100包括一基底110、一形成在基底110上的阳极120、一层压在阳极120上并由多层构成的有机功能层140以及一形成在有机功能层上的阴极130。所述有机功能层140是一种包括至少一个发光层的功能层。在图1中,有机功能层140包括依顺序设置在阳极120顶部上的一空穴发射层141、一空穴传输层142、一发光层143以及一电子发射层144。当在阳极120和阴极130之间施加电压时,空穴经空穴传输层142从阳极120或空穴发射层141发射到发光层143,同时电子从阴极130或电子发射层144发射进发光层143。在该发光层143内部,空穴和电子重新结合,形成电子空穴对。在极短的时间内,电子空穴对降到较低的能级,其中一些将所述较低能级与激发态之间的能量差作为光发射出。在发光层143内发出的光到达基底110侧或者到达阴极130的侧面。这样,有机电致发光元件100就成为一发光元件。然而,在传统的电致发光元件中存在任何例如小洞或部分较薄的薄膜厚度等的缺陷位置时,在这些缺陷位置的电阻就会小于其它部位,电流(电子或空穴)会在这些缺陷位置聚集。由于电流集中在缺陷位置会引起介质击穿,从而就导致了焦耳热的聚集以及电子场强的增加,最终引起阳极和阴极之间短路。图2A和2B显示出由于缺陷引起的介质击穿。通过在基底200上形成阳极220、随后形成有机功能层230和有机功能层240、随后再形成阴极250,从而制造一有机电致发光元件200。在图2A所示的有机电致发光元件200中,有一个缺陷—小洞(针眼)245在薄膜成型过程中在有机功能层240内发展,这个小洞245被阴极250填满。当电压施加在具有这样一个缺陷的有机电致发光元件200上时,电流在有机功能层230内直接位于小洞245下方的一部位235处聚集,从而产生大的电场。随着该状态继续,在有机功能层230内的部位235发生介质击穿,如图2B所示,阳极220和阴极250短路并且有机电致发光元件200不能再用作发光元件。当具有上述缺陷的有机电致发光元件用作显示面板或类似物事,显示面板的显示质量就会严重受损,其产品价值也会减损。在有机功能层通过汽相沉积工艺成型时,上述的缺陷尤其容易产生。通常,汽相沉积工艺具有较差的阶梯覆盖(step coverage)(即覆盖阶梯的能力),这样薄膜缺陷就很容易会由于基底内的刮痕或基底上的外来物质而产生。
技术实现思路
本专利技术所涉及的一个问题就是如上所述、在阳极和阴极之间由于介质击穿所带来的短路问题。根据本专利技术的一个方面,一种有机电致发光元件包括一阳极、一阴极和一夹在所述阳极和阴极之间的发光有机电致发光层;还包括至少一个在温度升高时具有高电阻的防漏电层。附图说明图1是有机电致发光元件的一个实例的示意图;图2A和图2B是示出有机电致发光元件所存在问题的示意图;图3是根据本专利技术的有机电致发光元件的一个实施例的示意图;图4A和图4B是示出防漏电层效果的示意图;图5A和图5B是示出作为温度之函数的防漏电层电路的图表;图6A和图6B是示出用于提高由汽相沉积或类似工艺形成的防漏电层的阶梯覆盖的后处理工艺的示意图;图7是示出根据本专利技术的有机电致发光元件的一个变型实施例的示意图;图8是示出根据本专利技术的有机电致发光元件的另一个变型实施例的示意图;图9是示出加热温度和聚苯胺薄膜的电阻率之间关系的图表;图10是示出有机电致发光元件反向电压性能的图表。具体实施方式以下详细描述本专利技术的实施例。作为本专利技术一个实施例的有机电致发光元件设有一夹在阳极和阴极之间的发光有机电致发光层。该发光有机电致发光层包括至少一个在温度升高时用作高电阻的防漏电层。以下是针对根据该实施例的有机电致发光元件的更详细描述。图3示出作为本专利技术一个实施例的有机电致发光元件10的横截面。该有机电致发光元件10包括一基底11、一形成在基底11上的阳极、一层压在阳极12上并由多层构成的有机功能层14以及一形成在有机功能层14上的阴极13。依照从阳极13侧开始的顺序,有机功能层14包括一空穴发射层15、一空穴传输层16、一发光层17以及一电子发射层18。当施加电压时,空穴发射层15经由空穴传输层16将空穴发射到发光层17。同时在施加电压时,电子发射层18将电子发射到发光层17。在发光层17内,空穴和电子重新结合,形成电子空穴对。在极短的时间内,电子空穴对降到较低的能级,其中一些将所述较低能级与激发态之间的能量差作为光发射出。在发光层17内发出的光到达基底11侧或者到达阴极13的侧面。这样,有机电致发光元件10就成为一发光元件。在正常的工作温度区域内,空穴发射层15用作经由空穴传输层16将空穴发射到发光层17的空穴发射层。另一方面,在高于正常工作温度区域的温度区域内,它用作一抑制过量电流的防漏电层。该空穴发射层15由一种如下的材料制成该材料的电阻率至少在超过产品最高工作温度(最高操作温度或最高存储温度)的高温区域中会升高,从而表现出高的电阻。因此,由于缺陷造成电流集中而产生焦耳热,空穴发射层15会具有高电阻。这样,电流会受到控制,而该元件也能得到保护免受介质击穿的损害。图4A和图4B是示出防漏电层效果的示意图。在此为简化解释,示出有机电致发光元件仅由两层、即防漏电层和其它层构成。在图4A中,首先在基底21上形成阳极22、随后形成防漏电层23和有机功能层24、随后再形成阴极25,从而制造一有机电致发光元件20。在此,空穴发射层15由一种至少在超过产品最高工作温度(最高操作温度或最高存储温度)的高温区域中电阻率会升高的材料制成,从而表现出高的电阻。另外,在该有机电致发光元件20中,有一个缺陷即小洞(针眼)24a在薄膜成型过程中在有机功能层24内发展,这个小洞24a被阴极25填满。当电压施加在具有这样一个有缺陷的有机电致发光元件20上时,电流在有机功能层23内直接位于小洞24a下方的一部位23a处聚集,从而产生大的电场。所述电流集中会产生较大的电场,从而使防漏电层的温度升高超过所述最高工作温度。如图4B所示,所述温度升高会导致防漏电层23的电阻率升高,这样防漏电层23会表现出一高的电阻。因此,在防漏电层23中的电流会减小,减小防漏电层中所产生的热量和电场(热修补)。这样,通过使一层成为防漏电层并成为其中一个有机功能层,就能防止在该有机功能层内某一位置处的电流集中以及有机电致发光元件20的击穿。在图3中,空穴发射层15被构造成一防漏电层,但是该防漏电层可以设置在所述有机功能层的任意位置。如上所述,该防漏电层不仅防止电流集中,而且在正常操作时执行有机电致发光元件的一部分功能,例如发射或传输载体(电子或空穴)。因此,为了提高整个有机电致发光元件的元件效果,需要根据其设置的位置合适地设置电离电势、载体迁移率等。例如,比发光层更靠近阴极的防漏电层需要具有高的电子传输能力,而比发光层更靠近阳极的防漏电层需要具有高的空穴传输能力。除了防漏电层之外的层由低分子量材料制成,如果防漏电层由防漏电层由例如旋涂或印制等湿膜成型工艺、或者例本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种有机电致发光元件,包括:一阳极、一阴极和一夹在所述阳极和阴极之间的发光有机电致发光层,其特征在于,所述有机电致发光层包括一在温度升高时表现出高电阻的防漏电层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:永山健一宫口敏白鸟昌宏
申请(专利权)人:先锋株式会社
类型:实用新型
国别省市:JP[日本]

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