JP2005050773A - Organic led element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機発光材を含むEL形成層の両側に陽極電極と陰極電極とを配置してなる有機LED素子に関し、さらに詳しく言えば、その端子部と外部回路基板との接続部分の信頼性を高める技術に関するものである。 The present invention relates to an organic LED element in which an anode electrode and a cathode electrode are arranged on both sides of an EL forming layer containing an organic light emitting material. More specifically, the reliability of a connection portion between the terminal portion and an external circuit board is described. It is about the technology which raises.
有機LED素子(Organic Light Emitting Diode Device)は有機EL(Electro Luminescence)素子とも呼ばれ、基本的な構成として図6に示すように、光透過性基板(多くの場合、ガラス基板)10を備え、光透過性基板10の片面側に陽極電極20,有機発光材を含むEL形成層30および陰極電極40を順次積層した構成を備え、両電極20,40間に通電することにより発光する。
An organic LED element (Organic Light Emitting Diode Device) is also referred to as an organic EL (Electro Luminescence) element, and includes a light-transmitting substrate (in many cases, a glass substrate) 10 as shown in FIG. The light-transmitting
図7(a)ないし図7(c)により、その構成の一例をより具体的に説明すると、まず、図7(a)に示すように、ガラス基板10の片面にITO(インジウム・錫酸化物)材からなる陽極電極20をストライプ状に形成したのち、陽極電極20上に部分的に窓枠状の開口が残されるようにして他の部分を被覆する開口絶縁膜11を形成し、さらに開口絶縁膜11上に陽極電極20と直交する方向に隔壁12を形成する。
An example of the configuration will be described more specifically with reference to FIGS. 7A to 7C. First, as shown in FIG. 7A, ITO (indium tin oxide) is formed on one surface of the glass substrate 10. ) After the
次に、図7(b)に示すように、有機発光材を含むEL形成層30を蒸着法によりメタルマスク13を介して隔壁12間に成膜したのち、図7(c)に示すように、そのEL形成層30上に陰極電極40を蒸着する。
Next, as shown in FIG. 7B, an
図8に示すように、ガラス基板10は外部回路基板と接続される端子部10aを備えており、この端子部10aに陽極電極20と陰極電極40の各電極端子が引き出されるが、ここでは説明の便宜上、そのうちの陰極電極40の電極端子41のみを示す。
As shown in FIG. 8, the
例えば、特許文献1に記載されているように、有機LED素子は電流注入型の素子であるため、その発光効率は電極配線の抵抗値に大きく依存する。特に、陰極電極には大量の電流が瞬間的に流れるため、その配線の低抵抗化を図るため、陰極電極40の電極端子41には金属材からなる補助電極41aを設けるようにしている。
For example, as described in Patent Document 1, since the organic LED element is a current injection type element, the light emission efficiency greatly depends on the resistance value of the electrode wiring. In particular, since a large amount of current flows instantaneously through the cathode electrode, an
端子部10aに接続される外部回路基板は、多くの場合、液晶表示素子の場合と同じくフレキシブル配線基板50である。すなわち、フレキシブル配線基板50は、図示しない表示駆動制御回路基板と有機LED素子とをつなぐ中継基板として用いられ、その接続端子部には有機LED素子側の上記電極端子に対応するリード電極(図示省略)を備えている。
In many cases, the external circuit board connected to the
端子部10aとフレキシブル配線基板50との接続には、異方性導電フィルム(ACF)60がよく用いられる。異方性導電フィルム60は、例えば熱硬化性樹脂内に導電粒子を含ませたフィルムで、熱圧着をうけて端子部10aとフレキシブル配線基板50とを電気的,機械的に接続する。
An anisotropic conductive film (ACF) 60 is often used for connection between the
その接続後、信頼性の維持すなわち接続の安定性と耐候性を確保するため、端子部10aとフレキシブル配線基板50との接続部分に補強樹脂が塗布される。その補強型樹脂としては、有機LED素子は熱を嫌うことと、短時間での硬化が可能な点から、紫外線硬化型樹脂70が一般的に用いられている。
After the connection, reinforcing resin is applied to the connection portion between the
紫外線硬化型樹脂を硬化させる際、紫外線の照射量が不十分であると未反応な樹脂成分が残されることになる。上記した端子部10aとフレキシブル配線基板50との接続部分において、フレキシブル配線基板50のベースフィルムは不透明であり、また、電極端子41上に形成されている補助電極41aも金属材で遮光性を有しているため、それらの間に入り込んだ樹脂(図8中の破線丸囲み部分Aの樹脂)は、紫外線照射量が不十分になりがちである。
When the ultraviolet curable resin is cured, an unreacted resin component is left if the amount of ultraviolet irradiation is insufficient. In the connecting portion between the
このように、端子部10aとフレキシブル配線基板50との接続部分に未硬化の紫外線硬化型樹脂が残されると、耐湿性能が低下し水分の侵入により電極端子が腐蝕することがある。また、他の好ましくない現象として、未反応の樹脂成分と補助電極41aの金属材とが化学反応を起こし、電極端子に腐蝕が発生することがある。
したがって、本発明の課題は、有機LED素子の端子部と外部回路基板との接続部分に補強樹脂を塗布して接続の安定性および耐候性を確保する際、その補強樹脂の未硬化樹脂成分が接続部分に侵入しないようにすることにある。 Therefore, the problem of the present invention is that when the reinforcing resin is applied to the connection portion between the terminal portion of the organic LED element and the external circuit board to ensure the stability and weather resistance of the connection, the uncured resin component of the reinforcing resin is The purpose is to prevent the connection part from entering.
上記課題を解決するため、本発明は請求項1に記載されているように、発光表示領域と端子部とを含む光透過性基板を備え、上記発光表示領域に陽極電極、有機発光材を含むEL形成層および陰極電極が形成されているとともに、上記端子部に上記陽極電極と上記陰極電極の各電極端子が引き出されており、上記端子部に上記各電極端子に対応するリード電極を有する外部回路基板が異方性導電接着材を介して接続され、上記異方性導電接着材による接続部分を補強する補強樹脂が設けられている有機LED素子において、上記端子部と上記外部回路基板との間には、上記補強樹脂の上記接続部分内への侵入を阻止するバリアーが設けられていることを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, the present invention includes a light-transmitting substrate including a light-emitting display region and a terminal portion, and includes an anode electrode and an organic light-emitting material in the light-emitting display region. An EL forming layer and a cathode electrode are formed, and each electrode terminal of the anode electrode and the cathode electrode is drawn out to the terminal portion, and an external electrode having a lead electrode corresponding to each electrode terminal in the terminal portion In an organic LED element in which a circuit board is connected via an anisotropic conductive adhesive, and a reinforcing resin is provided to reinforce a connection portion by the anisotropic conductive adhesive, the terminal portion and the external circuit board A barrier is provided between them to prevent the reinforcing resin from entering the connecting portion.
本発明には、次に挙げるいくつかの態様が含まれる。すなわち、請求項2として、上記バリアーは、上記各電極端子のうち少なくとも金属材の補助電極を有する電極端子と上記外部回路基板との接続部分に配置される態様が含まれる。
請求項3として、上記バリアーは、上記端子部と上記外部回路基板との間の少なくとも上記外部回路基板の端縁側に配置される態様が含まれる。
請求項4として、上記バリアーは、上記端子部と上記外部回路基板との間の上記外部回路基板の端縁側および上記端子部の端縁側の双方に配置される態様が含まれる。
請求項5として、上記端子部の端縁側に配置される上記バリアーは、上記電極端子の端面まで覆うように配置される態様が含まれる。
請求項6として、上記バリアーは、上記電極端子間にまで入り込むように配置される態様が含まれる。
請求項7として、上記バリアーは、上記EL形成層に含まれる隔壁もしくは開口絶縁膜とともに、その構成材料によって上記端子部側に形成される態様が含まれる。
請求項8として、上記バリアーは、上記外部回路基板側に一体的に形成される態様が含まれる。
請求項9として、上記バリアーは、上記外部回路基板の表面を被覆しているレジスト樹脂からなる態様が含まれる。
また、請求項10として、上記バリアーが、上記端子部と上記外部回路基板との間の上記外部回路基板の端縁側および上記端子部の端縁側の双方に配置される場合において、一方のバリアーは上記端子部側に形成され、他方のバリアーは上記外部回路基板側に形成される態様が含まれる。
さらに、請求項11として、上記補強樹脂が紫外線硬化型樹脂である態様が含まれる。
また、請求項12として、上記補助電極がモリブデンもしくはモリブデン合金を含む金属材である態様が含まれる。
The present invention includes several embodiments described below. That is, claim 2 includes an aspect in which the barrier is disposed at a connection portion between the electrode terminal having at least a metallic auxiliary electrode among the electrode terminals and the external circuit board.
According to a third aspect of the present invention, the barrier is disposed at least on the edge side of the external circuit board between the terminal portion and the external circuit board.
According to a fourth aspect of the present invention, the barrier is disposed on both the edge side of the external circuit board and the edge side of the terminal part between the terminal part and the external circuit board.
The aspect arrange | positioned so that the said barrier arrange | positioned at the edge side of the said terminal part may be covered so that the end surface of the said electrode terminal may be covered as Claim 5.
A sixth aspect of the present invention includes an aspect in which the barrier is disposed so as to enter between the electrode terminals.
A seventh aspect of the present invention includes an aspect in which the barrier is formed on the terminal portion side by a constituent material together with the partition wall or the opening insulating film included in the EL formation layer.
An aspect in which the barrier is integrally formed on the external circuit board side is included.
The ninth aspect includes an aspect in which the barrier is made of a resist resin that covers the surface of the external circuit board.
Further, as the tenth aspect, in the case where the barrier is arranged on both the edge side of the external circuit board and the edge side of the terminal part between the terminal part and the external circuit board, one barrier is The aspect formed in the said terminal part side and the other barrier is formed in the said external circuit board side is contained.
Further,
A twelfth aspect includes an aspect in which the auxiliary electrode is a metal material containing molybdenum or a molybdenum alloy.
本発明によれば、バリアーの存在により、端子部と外部回路基板との接続部分の間への補強樹脂の入り込みが阻止され、接続部分に未反応の樹脂成分が残されるおそれがほとんどなく、したがって、長期間にわたって接続の安定性と耐候性とを確保することができる。 According to the present invention, the presence of the barrier prevents the reinforcement resin from entering between the connection portion between the terminal portion and the external circuit board, and there is almost no possibility that an unreacted resin component remains in the connection portion. The stability and weather resistance of the connection can be ensured over a long period of time.
次に、図1ないし図5により、本発明のいくつかの実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。また、この実施形態の説明において、先の図6ないし図8により説明した従来例と同一もしくは同一と見なされてよい構成要素には、それと同じ参照符号を用いる。 Next, some embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5, but the present invention is not limited thereto. In the description of this embodiment, the same reference numerals are used for components that may be regarded as the same as or the same as those of the conventional example described with reference to FIGS.
まず、図1(a),(b)を参照して、本発明の第1実施形態について説明する。図1(a)は端子部10aとフレキシブル配線基板50との接続部分を示す断面図で、図1(b)は接続前の端子部10aを示す平面図である。
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 (a) and 1 (b). FIG. 1A is a cross-sectional view showing a connection portion between the
なお、本発明において、陽極電極,EL形成層および陰極電極を含む発光部側の構成は、先に説明した従来例と同じであってよい。また、図1(a),(b)には配線の低抵抗化を図るため、金属製の補助電極41aが形成されたITO材よりなる陰極電極側の電極端子41のみを示すが、本発明は陽極電極側のITO材よりなる電極端子を対象外とするものではない。
In the present invention, the configuration on the light emitting unit side including the anode electrode, the EL formation layer, and the cathode electrode may be the same as the conventional example described above. 1 (a) and 1 (b) show only the
端子部10aとフレキシブル配線基板50は、異方性導電フィルム60を介して電気的かつ機械的に接続される。なお、異方性導電フィルムに代えて異方性導電樹脂液を用いてもよい。接続の安定性および耐候性を確保するため、端子部10aとフレキシブル配線基板50との接続部分の両端部に沿って補強樹脂としての紫外線硬化型樹脂70が塗布されるが、その樹脂の接続部分への入り込みを阻止するため、接続部分内にはバリアーが設けられる。
The
この第1実施形態では、接続部分の両側にバリアー110,120がそれぞれ設けられている。すなわち、一方のバリアー110はフレキシブル配線基板50の端縁50E側に配置され、他方のバリアー120は端子部10aの端縁10aE側に配置されている。図1(b)に示すように、バリアー110,120は、電極端子41を横切るように互いに平行に配置されている。
In the first embodiment,
なお、場合によっては、端子部10aの端縁10aE側にはバリアーを配置せず、フレキシブル配線基板50の端縁50E側のみにバリアー110を配置する構成としてもよく、このような態様も本発明に含まれる。
In some cases, the
端子部10aとフレキシブル配線基板50は、端子部10a側にバリアー110,120が形成された状態で異方性導電フィルム60を介して接続される。バリアー110,120は樹脂材により形成され、紫外線硬化型樹脂70の侵入を阻止し得るものであればその材質に特に制限はないが、製造工程数を削減する観点からすれば、先の図7(a)で説明した開口絶縁膜11もしくは隔壁12と同じ材料から形成されることが好ましい。
The
変形例として、図2に示すように、上記した左右一対のバリアー110,120に加えて、電極端子41の間にもバリアー130をさらに形成して、電極端子41のコンタクト部分のみを窓状に開口してもよい。また別の変形例として、図3に示すように、端子部10aの端縁10aE側に配置されるバリアー120の幅を広くし、その片側端部121で電極端子41の端面41Eを覆うようにすることが好ましい。
As a modified example, as shown in FIG. 2, in addition to the pair of left and
上記第1実施形態では端子部10a側にバリアー110,120を形成するようにしているが、本発明の第2実施形態として、図4(a)に示すように、フレキシブル配線基板50側に上記バリアー110,120に相当するバリアー210,220を形成することもできる。この場合、バリアー210,220は所定の樹脂材により形成できるが、フレキシブル配線基板50の配線を被覆するレジスト樹脂により形成することが好ましい。
In the first embodiment, the
上記第2実施形態は、図4(b),(c)に示すように変形することができる。すなわち、図4(b)に示すように、フレキシブル配線基板50の端縁50E側に一方のバリアー210を形成し、端子部10aの端縁10aE側に他方のバリアー120を形成してもよく、また、図4(c)に示すように、端子部10a側に一方のバリアー110を形成し、フレキシブル配線基板50側に他方のバリアー220を形成するようにしてもよい。
The second embodiment can be modified as shown in FIGS. 4B and 4C. That is, as shown in FIG. 4B, one
次に、図5(a)〜(e)を参照して、本発明に係る有機LED素子の端子部を有する側の一方の基板の製造工程について説明する。図5(a)において、ガラス基板10の点線右側部分が端子部10aで、左側部分が発光表示領域10bに割り当てられているとして、まず、ガラス基板10上に、陽極電極20と陰極電極側の電極端子41とをITO材により形成する。その際、陽極電極20の一端側を電極端子21として端子部10a側に引き出す。陰極電極側の電極端子41も発光表示領域10b側の引き回し配線部分から端子部10a側に引き出す。ITO材の膜厚はすべて0.16μm程度である。
Next, with reference to Fig.5 (a)-(e), the manufacturing process of one board | substrate by the side which has the terminal part of the organic LED element which concerns on this invention is demonstrated. In FIG. 5A, assuming that the right side portion of the dotted line of the
次に、図5(b)に示すように、陰極電極側の電極端子41上にその引き回し配線部分を含めて、モリブデン(Mo)もしくはMo合金とAlの積層膜よりなる補助電極41aを形成する。なお、陽極電極側の電極端子21上にも同種の補助電極を形成してもよい。そして、図5(c)に示すように、発光表示領域10b内において、例えばポリイミド樹脂にて開口絶縁膜11を厚さ0.8μm程度に形成する。
Next, as shown in FIG. 5B, the
この開口絶縁膜11は、陽極電極20上に画素単位としての窓状の開口部11aを設けるためのものであるが、陽極電極20間の短絡を防止するため陽極電極20のエッジを覆うように形成することが好ましい。続いて、開口絶縁膜11上に、例えばクレゾール樹脂により3.5μm程度の厚さの隔壁12を陽極電極20に対して直交する方向に複数列形成する。
The opening insulating
この隔壁12を形成する際、同時に隔壁12と同じ材料(クレゾール樹脂)により端子部10aにバリアー110を形成する。この例では、図1(a)においてフレキシブル配線基板50の端縁50E側に位置するバリアー110のみを陽極電極側の電極端子21と陰極電極側の電極端子41とにかけて形成しているが、補助電極41aを有する陰極電極側の電極端子41上にのみ配置してもよい。好ましくは他方のバリアー120も形成するとよい。
When forming this
なお、これとは別に、開口絶縁膜11を形成する際に、それと同時に例えばポリイミド樹脂にてバリアーを形成してもよい。いずれにしても、バリアーとしての膜厚は、最低限0.5μmは必要である。
In addition to this, when forming the opening insulating
次に、図5(d)に示すように、隔壁12の間にEL形成層30を成膜する。低分子型発光素子の場合、EL形成層30には正孔注入層,正孔輸送層,発光層,電子輸送層,電子注入層が含まれる。そして、この説明での最終工程として、図5(e)に示すように、EL形成層30に例えばAl材により厚さ0.15μmの陰極電極40を電極端子41と接続するように形成する。なお、補強樹脂として紫外線硬化型樹脂に代えて熱硬化型樹脂を用いてもよい。
Next, as illustrated in FIG. 5D, an
本発明の実施例として、まず、ガラス基板上にITO材からなる陽極電極を端子部にまで延びる電極端子を含むようにパターニングして、その電極端子上にモリブデン(Mo)合金からなる補助電極を形成した。次に、発光表示領域内の画素と画素との間に感光性ポリイミド樹脂により隔壁を形成するのと同時に、端子部の所定位置に感光性ポリイミド樹脂によりバリアーを形成した。
そして、画素となる陽極電極上に正孔注入層,正孔輸送層,発光層,電子輸送層,電子注入層を含むEL形成層を形成し、そのEL形成層上にアルミニウムからなる陰極電極を形成して一方の基板を作製した。この基板と対向基板としてのガラス基板とを周辺シール材を介して貼り合わせて有機LED素子を得た。
次に、この有機LED素子の端子部に異方性導電フィルムを介してフレキシブル配線基板を圧着して接続したのち、その接続部分を補強するため紫外線硬化型樹脂を塗布して、端子部の表裏双方から紫外線を照射して硬化させた。
これと並行して、端子部にバリアーを形成しない点を除いて、上記実施例と同一工程を経てフレキシブル配線基板を接続してなる比較例としての有機LED素子を作製した。
本発明の実施例と比較例とを80℃,相対湿度90%の高温高湿環境下に放置して、補助電極に腐蝕が発生しているか否かを調べたところ、本発明の実施例の場合、1000時間経過後においても腐蝕は見られなかった。これに対して、比較例については、約250時間経過時点で補助電極に腐蝕が認められ、約500経過時点では補助電極がほとんど消失していた。
As an embodiment of the present invention, first, an anode electrode made of an ITO material is patterned on a glass substrate so as to include an electrode terminal extending to the terminal portion, and an auxiliary electrode made of a molybdenum (Mo) alloy is formed on the electrode terminal. Formed. Next, a barrier was formed with a photosensitive polyimide resin at a predetermined position of the terminal portion at the same time as a partition was formed with photosensitive polyimide resin between the pixels in the light emitting display region.
Then, an EL formation layer including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer is formed on the anode electrode serving as a pixel, and a cathode electrode made of aluminum is formed on the EL formation layer. One substrate was formed by forming. This board | substrate and the glass substrate as a counter substrate were bonded together through the periphery sealing material, and the organic LED element was obtained.
Next, after crimping and connecting a flexible wiring board to the terminal portion of the organic LED element via an anisotropic conductive film, an ultraviolet curable resin is applied to reinforce the connection portion, Both were cured by irradiating with ultraviolet rays.
In parallel with this, an organic LED element as a comparative example in which a flexible wiring board is connected through the same process as the above example except that a barrier is not formed in the terminal portion was produced.
The example of the present invention and the comparative example were left in a high-temperature and high-humidity environment at 80 ° C. and a relative humidity of 90% to examine whether or not the auxiliary electrode was corroded. In this case, no corrosion was observed even after 1000 hours. On the other hand, in the comparative example, the auxiliary electrode was corroded when about 250 hours passed, and the auxiliary electrode almost disappeared after about 500 hours.
10 光透過性基板(ガラス基板)
10a 端子部
10b 発光表示領域
11 開口絶縁膜
12 隔壁
20 陽極電極
21 陽極電極側の電極端子
30 EL形成層
40 陰極電極
41 陰極電極側の電極端子
41a 補助電極
50 外部回路基板(フレキシブル配線基板)
60 異方性導電フィルム
70 紫外線硬化型樹脂
110,120,130,210,220 バリアー
10 Light transmissive substrate (glass substrate)
DESCRIPTION OF
60 Anisotropic
Claims (12)
上記端子部と上記外部回路基板との間には、上記補強樹脂の上記接続部分内への侵入を阻止するバリアーが設けられていることを特徴とする有機LED素子。 A light-transmitting substrate including a light-emitting display region and a terminal portion, and an anode electrode, an EL formation layer including an organic light-emitting material, and a cathode electrode are formed in the light-emitting display region; Each electrode terminal of the cathode electrode is drawn out, and an external circuit board having a lead electrode corresponding to each electrode terminal is connected to the terminal portion via an anisotropic conductive adhesive, and the anisotropic conductive bond In the organic LED element provided with a reinforced resin that reinforces the connection part by the material,
An organic LED element, wherein a barrier is provided between the terminal portion and the external circuit board to prevent the reinforcing resin from entering the connecting portion.
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