JP3864009B2

JP3864009B2 - Electroluminescence display device

Info

Publication number: JP3864009B2
Application number: JP03673199A
Authority: JP
Inventors: 暢栄田; 正和舟橋
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1999-02-16
Filing date: 1999-02-16
Publication date: 2006-12-27
Anticipated expiration: 2019-02-16
Also published as: JP2000235890A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬと略称することがある）表示装置に関する。さらに詳しくは、ＥＬ素子電極とその取出し電極とを強固に接合して構成されたＥＬ表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電界発光を利用したＥＬ素子は、自己発光であることから視認性が高く、また完全固体素子であることから耐衝撃性に優れている。ＥＬ素子は、このような特長を有することから、その発光材料として無機材料を用いた無機ＥＬ素子や、発光材料として有機材料を用いた有機ＥＬ素子の提案が数多くなされており、その実用化が試みられている。
【０００３】
殊に、有機ＥＬ素子は、無機ＥＬ素子に較べて印加電圧を大幅に低下させることができることから、各種有機材料の開発や改良が進展し、より高性能の有機ＥＬ素子を得るための技術開発が盛んに行われている。この有機ＥＬ素子については、面光源としての利用が進められている。有機ＥＬ素子を画素として用いた表示装置においては、有機ＥＬ素子からなる画素を同一平面上に二次元配列することによって、バネルを形成し、この有機ＥＬ表示パネルを構成している個々の有機ＥＬ素子を画素として、これら画素を独立に駆動させることによって、有機ＥＬ表示パネル上に所望の表示を行うように構成されている。
【０００４】
そして、この有機ＥＬ素子は、少なくとも基板上に、陽極、発光層、陰極の順で、あるいはその逆の順で積層された構成となっており、発光層から発した光は、陽極または陰極の少なくとも一方を透明にして外部に取り出される。
ここで、ＥＬ素子電極をそのまま接続端子として使用すると、半田付けなどの接続操作に伴う不具合から、その接続端子上にアルミニウム膜、ニッケル膜を積層した三層構造の電極端子が提案（実開昭６４−１３６９３号公報）されている。また、ＥＬ素子が有機ＥＬ素子の場合には、とくに仕事関数の低い電子注入層側の電極（陰極）が使用されるが、その電極を接続端子として用いる場合には、その電極上に半田付けの可能な金属または抵抗率の低い金属を積層して、接続端子の抵抗を小さく、かつ半田付けを容易にする提案（特開平４−６７９５号公報）がなされている。
【０００５】
しかしながら、前者においては、ＥＬ素子の電極上にさらに金属を積層する必要が生じ、機械的強度が低下するという問題があった。また、後者の場合、有機ＥＬ素子の陰極は、仕事関数が低い、すなわち、外部の空気や水分により容易に酸化などの化学変化を受けて高抵抗化し易く、したがって、接続端子として用いるために、一時的にも外部に引き出すことは得策ではない。
【０００６】
このようなことから、別途、接続端子（取り出し電極）を設け、ＥＬ素子の電極と接続端子を封止内部でつなぎ合わせるようにする提案（特開平５−１９０２８０号公報）がなされている。ところで、この場合には、接続端子の厚みの段差により、ＥＬ素子電極（背面電極）が断線し、ＥＬ表示装置の表示不良が発生するという問題がある。
【０００７】
また、このような接続端子（取り出し電極）とＥＬ素子電極との接続時に生ずる段切れを防止するため、薄膜ＥＬ素子の膜厚と端子部の高さをほぼ一致させるように、ＥＬ素子と接続端子部の間に絶縁膜を埋め込む提案（実開昭６２−８４０８５号公報）がなされている。しかしながら、この場合には、その絶縁膜をＥＬ素子とほぼ同一の厚みでＥＬ素子の端縁に設けることは、容易なことではないという難点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような状況に鑑み、ＥＬ素子電極とその取出し電極とを強固に接合して構成されたＥＬ表示装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決するために種々検討を重ねた結果、ＥＬ素子における取出し電極のＥＬ素子電極との接続側の端部が順テーパー状部に形成され、その順テーパー状部にＥＬ素子の電極を接合してなるＥＬ表示装置によれば、上記目的を達成し得ることを見出し、かかる知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明の要旨は、下記のとおりである。
（１）支持基板上に、取出し電極と該取出し電極に接続されたエレクトロルミネッセンス素子を備えたエレクトロルミネッセンス表示装置において、該取出し電極のエレクトロルミネッセンス素子の陰極との接続側の端部が順テーパー状部に形成され、少なくとも該順テーパー状部にエレクトロルミネッセンス素子の陰極が接合され、前記陰極が仕事関数が４ｅＶ以下の電極物質からなり、前記エレクトロルミネッセンス素子が有機エレクトロルミネッセンス素子であるエレクトロルミネッセンス表示装置。
（２）取出し電極のエレクトロルミネッセンス素子の電極との接続側の端部に隣接する断線防止層に順テーパー状部が形成され、少なくとも該順テーパー状部にエレクトロルミネッセンス素子の電極が接合されてなるエレクトロルミネッセンス表示装置。
（３）順テーパー状部のテーパーの角度が、支持基板面に対して、０．１°〜４５°である、前記（１）または（２）に記載のエレクトロルミネッセンス表示装置。
（４）取出し電極の厚みが、２００ｎｍ〜１０μｍである前記（１）〜（３）のいずれかに記載のエレクトロルミネッセンス表示装置。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は、支持基板上に、取出し電極と該取出し電極に接続されたＥＬ素子を備えたＥＬ表示装置において、該取出し電極のＥＬ素子電極との接続側の端部が順テーパー状部に形成され、少なくとも該順テーパー状部にＥＬ素子電極が接続されてなるＥＬ表示装置である。そして、この順テーパー状部のテーパーの角度は、支持基板の表面に対して０．１°〜４５°としてあるものが好ましい。これは、この角度を０．１°よりも小さくすると、取出し電極の長さを長くする必要があり、表示部の範囲を狭めることになることから好ましくない。また、この角度を４５°以上にすると、取出し電極とＥＬ素子電極との接合部における密着性の低下による接続不良や断線のおそれが大きくなるからである。
【００１２】
また、上記取出し電極は、その厚みが２００ｎｍ〜１０μｍであるもの、好ましくは５００ｎｍ〜３μｍであるものが好適に用いられる。この取出し電極においても、ＥＬ表示装置における電極と同様に、ＥＬ表示装置の表示性能を維持する必要がある。したがって、この取出し電極の厚みを２００ｎｍ未満とすると、抵抗値が高くなり過ぎて、表示性能の維持に支障をきたすおそれが大きくなる。また、この取出し電極の適正な抵抗値を維持するためには、その厚みを１０μｍを超えて厚くすると、高精細な取出し電極の形成が困難になるからである。
【００１３】
つぎに、本発明のＥＬ表示装置における、取出し電極のＥＬ素子電極との接続側の端部を順テーパー状部に形成され、少なくとも該順テーパー状部がＥＬ素子電極に接合された構造を、その一例を示す図１により説明する。図１の１は、支持基板であり、２は、支持基板１上に設けられた取出し電極である。そして、３は，この取出し電極２のＥＬ素子電極との接続側の端部であり、この端部３には順テーパー状部４が形成されている。この順テーパー状部４の角度は、支持基板１の表面に対して０．１°〜４５°であるものが好ましい。そして、５は、ＥＬ素子電極であり、このＥＬ素子電極５は、取出し電極２の端部３に形成された順テーパー状部４に接して、さらに取出し電極２の上面に重なり合う形態を有している。このように構成されているので、取出し電極２とＥＬ素子電極５との強固な接合状態を維持することができるのである。すなわち、このように順テーパー状部４を形成することによって、取出し電極２が２００ｎｍ以上の厚膜であっても、取出し電極２と支持基板１表面との段差によるＥＬ素子電極５の断線を防止することができる。
【００１４】
また、本発明においては、取出し電極２のＥＬ素子電極５との接続側の端部にＥＬ素子電極の断線防止層を設けて、該断線防止層に順テーパー状部が形成され、少なくともこの順テーパー状部に、ＥＬ素子電極５が接合された構造であってもよい。このような構造を有する場合の一例を示す図２、また他の例を示す図３により説明すれば、これら図における１は支持基板であり、２は取出し電極、３はこの取出し電極２のＥＬ素子電極５との接続側の端部である。この端部３の側面に隣接して断線防止層６が設けられている。この断線防止層６の形態は、その断面形状が図２に示してあるような形状であっても、また図３に示してあるような形状であってもよい。いずれの断面形状の場合でも、ここで形成される順テーパー状部４の角度は、支持基板１の表面に対して０．１°〜４５°であるものが好ましい。また、これら図における５は、ＥＬ素子電極である。
【００１５】
つぎに、本発明のＥＬ表示装置において用いる取出し電極の材料としては、比抵抗の値が１０^-3Ω・ｃｍ以下であるものが好ましく、さらに機械的強度と化学的な安定性を有するものが望ましく、具体的には、銀、アルミニウム、金、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、コバルト、クロム、銅、鉄、ガリウム、インジウム、イリジウム、モリブデン、マンガン、ニオブ、ニッケル、オスミウム、鉛、パラジウム、白金、レニウム、ルテニウム、アンチモン、錫、タンタル、チタン、バナジウム、タングステン、ジルコニウム、珪素、ゲルマニウムなどが挙げられる。これらの中でも、特に好ましいのは、銀、アルミニウム、ニッケル、金、クロム、モリブデンおよび銅である。そして、これらは、単体を用いてもよく、２種以上の合金であってもよい。さらに、これらを用いた単一層からなるものでも、異種金属または異種合金の積層体で形成された電極であってもよい。
【００１６】
また、上記断線防止層を構成する材料としては、合成樹脂や金属、金属酸化物、金属窒化物などを用いることができるが、ここで形成する順テーパー状部に加工しやすい合成樹脂が好適に用いられる。
このような合成樹脂の具体例としては、光硬化型樹脂や熱硬化型樹脂が特に好ましく、アクリレート系樹脂、メタクリレート系樹脂の反応性ビニル基を有するものを硬化させたものが好適に用いられる。さらに、環状オレフィン系樹脂、アクリロニトリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、アニリンホルムアルデヒド樹脂、フッ素樹脂などを用いることができる。
【００１７】
また、金属や金属酸化物、金属窒化物の具体例としては、銀、アルミニウム、金、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、コバルト、クロム、銅、鉄、ガリウム、インジウム、イリジウム、モリブデン、マンガン、ニオブ、ニッケル、オスミウム、鉛、パラジウム、白金、レニウム、ルテニウム、アンチモン、錫、タンタル、チタン、バナジウム、タングステン、ジルコニウム、珪素、ゲルマニウムなどの単体やこれらの合金、酸化物あるいは窒化物が挙げられる。
【００１８】
つぎに、本発明のＥＬ表示装置におけるＥＬ素子としては、薄膜型の無機ＥＬ素子でも有機ＥＬ素子であってもよいが、駆動電圧が低く、コンパクト化や軽量化のしやすい有機ＥＬ素子が特に好ましい。この有機ＥＬ素子の構成としては、様々な形態のものであってもよく、少なくとも一対の電極間に有機発光層を含む有機化合物層を挟持させて構成された素子であって、その代表的な素子構成を例示すれば、下記のとおりである。
（１）陽極／発光層／陰極
（２）陽極／正孔注入層／発光層／陰極
（３）陽極／発光層／電子注入層／陰極
（４）陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極
（５）陽極／有機半導体層／発光層／陰極
（６）陽極／有機半導体層／電子障壁層／発光層／陰極
（７）陽極／有機半導体層／発光層／付着改善層／陰極
（８）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極
本発明における有機ＥＬ素子は、これら各種の素子構成のいかなる形態であってもよいが、上記（８）の構成のものが特に好ましく用いられる。
【００１９】
この有機ＥＬ素子は、透光性の基板上に作製する。この透光性基板は有機ＥＬ素子を支持する基板であり、その透光性については、４００〜７００ｎｍの可視領域の光の透過率が１０％以上、好ましくは５０％以上でであるものが望ましく、さらに表面が平滑な基板を用いるのが望ましい。
このような透光性基板としては、たとえば、ガラス基板、合成樹脂基板などが好適に用いられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英などで成形された基板が挙げられる。また、合成樹脂基板としては、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエーテルサルファイド樹脂、ポリサルフォン樹脂などの板か挙げられる。
【００２０】
つぎに、上記の陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物またはこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、金等の金属、ＣｕＩ、ＩＴＯ、ＳｎＯ₂、ＺｎＯ等の導電性材料が挙げられる。この陽極を形成するには、これらの電極物質を、蒸着法やスパッタリング法等の方法で薄膜を形成させることができる。この陽極は、上記発光層からの発光を陽極から取り出す場合、陽極の発光に対する透過率が、１０％より大きくなるような特性を有していることが望ましい。また、陽極のシート抵抗は、数百Ω／□以下としてあるものが好ましい。さらに、陽極の膜厚は、材料にもよるが通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選択される。
【００２１】
そして、本発明の有機ＥＬ素子の発光層としては、以下の機能を併せ持つものが好適である。
（ａ）注入機能；電界印加時に陽極または正孔注入層より正孔を注入することがき、陰極または電子注入層より電子を注入することができる機能
（ｂ）輸送機能；注入した電荷（電子と正孔）を電界の力で移動させる機能
（ｃ）発光機能；電子と正孔の再結合の場を提供し、これを発光につなげる機能ただし、正孔の注入されやすさと電子の注入されやすさには、違いがあってもよく、また正孔と電子の移動度で表される輸送能に大小があってもよいが、どちらか一方の電荷を移動することが好ましい。
【００２２】
有機ＥＬ素子の発光材料は主に有機化合物であり、具体的には所望の色調により、次のような化合物が用いられる。
たとえば、紫外域から紫色の発光を得る場合には、下記の一般式〔１〕で表される化合物が好適に用いられる。
【００２３】
【化１】

【００２４】
〔式中、Ｘは下記一般式〔２〕、
【００２５】
【化２】

【００２６】
（式中、ｎは２〜５の整数を示す）で表される基を示し、Ｙは下記一般式〔３〕
【００２７】
【化３】

【００２８】
で表される基を示す。〕
この一般式〔１〕で表される化合物におけるフェニル基、フェニレン基、ナフチル基には、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、水酸基、スルホニル基、カルボニル基、アミノ基、ジメチルアミノ基またはジフェニルアミノ基等の単数または複数の置換基を有する化合物を用いてもよい。また、これら置換基が複数ある場合には、それらが互いに結合し、飽和５員環あるいは６員環を形成していてもよい。さらに、この化合物の形態については、フェニル基、フェニレン基、ナフチル基にパラ位で結合したものが、結合性が良く、かつ平滑な蒸着膜が形成し易いことから好ましい。上記一般式〔１〕で表される化合物の具体例を示せば、下記のとおりである。
【００２９】
【化４】

【００３０】
【化５】

【００３１】
これら化合物の中では、特にｐ−クォーターフェニル誘導体、ｐ−クインクフェニル誘導体が好ましい。
また、青色から緑色の発光を得るためには、例えばベンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾール系、ベンゾオキサゾール系等の蛍光増白剤、金属キレート化オキシノイド化合物、スチリルベンゼン系化合物を用いることができる。これら化合物の具体例としては、例えば特開昭５９−１９４３９３号公報に開示されている化合物を挙げることができる。さらに他の有用な化合物は、ケミストリー・オブ・シンセティック・ダイズ（１９７１）６２８〜６３７頁および６４０頁に列挙されている。
【００３２】
前記キレート化オキシノイド化合物としては、例えば、特開昭６３−２９５６９５号公報に開示されている化合物を用いることができる。その代表例としては、トリス（８−キノリノール）アルミニウム等の８−ヒドロキシキノリン系金属錯体や、ジリチウムエピントリジオン等が好適な化合物として挙げることができる。
【００３３】
また、前記スチリルベンゼン系化合物としては、例えば、欧州特許第０３１９８８１号明細書や欧州特許第０３７３５８２号明細書に開示されているものを用いることができる。そして、特開平２−２５２７９３号公報に開示されているジスチリルピラジン誘導体も、発光層の材料として用いることができる。このほか、欧州特許第０３８７７１５号明細書に開示されているポリフェニル系化合物も発光層の材料として用いることができる。
【００３４】
さらに、上述した蛍光増白剤、金属キレート化オキシノイド化合物およびスチリルベンゼン系化合物等以外に、例えば１２−フタロペリノン（Ｊ. Ａｐｐｌ. Ｐｈｙｓ.,第２７巻，Ｌ７１３（１９８８年））、１，４−ジフェニル−１，３−ブタジエン、１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジエン（以上Ａｐｐｌ. Ｐｈｙｓ. Ｌｅｔｔ.,第５６巻，Ｌ７９９（１９９０年））、ナフタルイミド誘導体（特開平２−３０５８８６号公報）、ペリレン誘導体（特開平２−１８９８９０号公報）、オキサジアゾール誘導体（特開平２−２１６７９１号公報、または第３８回応用物理学関係連合講演会で浜田らによって開示されたオキサジアゾール誘導体）、アルダジン誘導体（特開平２−２２０３９３号公報）、ピラジリン誘導体（特開平２−２２０３９４号公報）、シクロペンタジエン誘導体（特開平２−２８９６７５号公報）、ピロロピロール誘導体（特開平２−２９６８９１号公報）、スチリルアミン誘導体（Ａｐｐｌ. Ｐｈｙｓ. Ｌｅｔｔ.,第５６巻，Ｌ７９９（１９９０年）、クマリン系化合物（特開平２−１９１６９４号公報）、国際特許公報ＷＯ９０／１３１４８やＡｐｐｌ. Ｐｈｙｓ. Ｌｅｔｔ.,ｖｏｌ５８，１８，Ｐ１９８２（１９９１）に記載されているような高分子化合物等も、発光層の材料として用いることができる。
【００３５】
本発明では特に発光層の材料として、芳香族ジメチリディン系化合物（欧州特許第０３８８７６８号明細書や特開平３−２３１９７０号公報に開示のもの）を用いることが好ましい。具体例としては、４，４’−ビス（２，２−ジ−ｔ−ブチルフェニルビニル）ビフェニル、、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル等、およびそれらの誘導体を挙げることができる。
【００３６】
また、特開平５−２５８８６２号公報等に記載されている一般式（Ｒｓ−Ｑ）₂−Ａｌ−Ｏ−Ｌ〔式中、Ｌはフェニル部分を含んでなる炭素原子６〜２４個の炭化水素であり、Ｏ−Ｌはフェノラート配位子であり、Ｑは置換８−キノリノラート配位子を示し、Ｒｓはアルミニウム原子に置換８−キノリノラート配位子が２個を上回り結合するのを立体的に妨害するように選ばれた８−キノリノラート環置換基を示す〕で表される化合物も挙げられる。具体的には、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（パラ−フェニルフェノラート）アルミニウム（ＩＩＩ）、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（１−ナフトラート）アルミニウム（ＩＩＩ）等が挙げられる。
【００３７】
このほか、特開平６−９９５３号公報等によるドーピングを用いた高効率の青色と緑色の混合発光を得る方法が挙げられる。この場合、ホストとしては、上記の発光材料、ドーパントとしては青色から緑色までの強い蛍光色素、例えばクマリン系あるいは上記のホストとして用いられているものと同様な蛍光色素を挙げることができる。具体的には、ホストとしてジスチリルアリーレン骨格の発光材料、特に好ましくは４，４’−ビス（２，２−ジフエニルビニル）ビフェニル、ドーパントとしてはジフェニルアミノビニルアリーレン、特に好ましくは例えばＮ，Ｎ−ジフェニルアミノビニルベンゼンを挙げることができる。
【００３８】
白色の発光を得る発光層としては特に制限はないが、下記のものを用いることができる。
▲１▼有機ＥＬ積層構造体の各層のエネルギー準位を規定し、トンネル注入を利用して発光させるもの（欧州特許第０３９０５５１号公報）。
▲２▼▲１▼と同じくトンネル注入を利用する素子で実施例として白色発光素子が記載されているもの（特開平３−２３０５８４号公報）。
【００３９】
▲３▼二層構造の発光層が記載されているもの（特開平２−２２０３９０号公報および特開平２−２１６７９０号公報）。
▲４▼発光層を複数に分割してそれぞれ発光波長の異なる材料で構成されたもの（特開平４−５１４９１号公報）。
▲５▼青色発光体（蛍光ピーク３８０〜４８０ｎｍ）と緑色発光体（４８０〜５８０ｎｍ）とを積層させ、さらに赤色蛍光体を含有させた構成のもの（特開平６−２０７１７０号公報）。
【００４０】
▲６▼青色発光層が青色蛍光色素を含有し、緑色発光層が赤色蛍光色素を含有した領域を有し、さらに緑色蛍光体を含有する構成のもの（特開平７−１４２１６９号公報）。
これらの中では、上記▲５▼の構成のものが特に好ましい。
さらに、赤色蛍光体としては、下記に示すものが好適に用いられる。
【００４１】
【化６】

【００４２】
つぎに、上記材料を用いて発光層を形成する方法としては、例えば蒸着法、スピンコート法、ＬＢ法等の公知の方法を適用することができる。発光層は、特に分子堆積膜であることが好ましい。ここで分子堆積膜とは、気相状態の材料化合物から沈着され形成された薄膜や、溶液状態または液相状態の材料化合物から固体化され形成された膜のことであり、通常この分子堆積膜は、ＬＢ法により形成された薄膜（分子累積膜）とは凝集構造、高次構造の相違や、それに起因する機能的な相違により区分することができる。
【００４３】
また特開昭５７−５１７８１号公報に開示されているように、樹脂等の結着剤と材料化合物とを溶剤に溶かして溶液とした後、これをスピンコート法等により薄膜化することによっても、発光層を形成することができる。
このようにして形成される発光層の膜厚については特に制限はなく、状況に応じて適宜選択することができるが、通常５ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。この発光層は、上述した材料の１種または２種以上からなる一層で構成されてもよいし、また、前記発光層とは別種の化合物からなる発光層を積層したものであってもよい。
【００４４】
つぎに、正孔注入・輸送層は、発光層への正孔注入を助け、発光領域まで輸送する層であって、正孔移動度が大きく、イオン化エネルギーが通常５．５ｅＶ以下と小さい。このような正孔注入・輸送層としてはより低い電界強度で正孔を発光層に輸送する材料が好ましく、さらに正孔の移動度が、例えば１０⁴〜１０⁶Ｖ／ｃｍの電界印加時に、少なくとも１０^-6ｃｍ²／Ｖ・秒であるものが好ましい。本発明の芳香族炭化水素化合物と混合して正孔注入・輸送層を形成する材料としては、前記の好ましい性質を有するものであれば特に制限はなく、従来、光導伝材料において正孔の電荷輸送材料として慣用されているものや、有機ＥＬ素子の正孔注入層に使用されている公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。
【００４５】
このような正孔注入・輸送層の形成材料としては、具体的には、例えばトリアゾール誘導体（米国特許３，１１２，１９７号明細書等参照）、オキサジアゾール誘導体（米国特許３，１８９，４４７号明細書等参照）、イミダゾール誘導体（特公昭３７−１６０９６号公報等参照）、ポリアリールアルカン誘導体（米国特許３，６１５，４０２号明細書、同第３，８２０，９８９号明細書、同第３，５４２，５４４号明細書、特公昭４５−５５５号公報、同５１−１０９８３号公報、特開昭５１−９３２２４号公報、同５５−１７１０５号公報、同５６−４１４８号公報、同５５−１０８６６７号公報、同５５−１５６９５３号公報、同５６−３６６５６号公報等参照）、ピラゾリン誘導体およびピラゾロン誘導体（米国特許第３，１８０，７２９号明細書、同第４，２７８，７４６号明細書、特開昭５５−８８０６４号公報、同５５−８８０６５号公報、同４９−１０５５３７号公報、同５５−５１０８６号公報、同５６−８００５１号公報、同５６−８８１４１号公報、同５７−４５５４５号公報、同５４−１１２６３７号公報、同５５−７４５４６号公報等参照）、フェニレンジアミン誘導体（米国特許第３，６１５，４０４号明細書、特公昭５１−１０１０５号公報、同４６−３７１２号公報、同４７−２５３３６号公報、特開昭５４−５３４３５号公報、同５４−１１０５３６号公報、同５４−１１９９２５号公報等参照）、アリールアミン誘導体（米国特許第３，５６７，４５０号明細書、同第３，１８０，７０３号明細書、同第３，２４０，５９７号明細書、同第３，６５８，５２０号明細書、同第４，２３２，１０３号明細書、同第４，１７５，９６１号明細書、同第４，０１２，３７６号明細書、特公昭４９−３５７０２号公報、同３９−２７５７７号公報、特開昭５５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公報、同５６−２２４３７号公報、西独特許第１，１１０，５１８号明細書等参照）、アミノ置換カルコン誘導体（米国特許第３，５２６，５０１号明細書等参照）、オキサゾール誘導体（米国特許第３，２５７，２０３号明細書等に開示のもの）、スチリルアントラセン誘導体（特開昭５６−４６２３４号公報等参照）、フルオレノン誘導体（特開昭５４−１１０８３７号公報等参照）、ヒドラゾン誘導体（米国特許第３，７１７，４６２号明細書、特開昭５４−５９１４３号公報、同５５−５２０６３号公報、同５５−５２０６４号公報、同５５−４６７６０号公報、同５５−８５４９５号公報、同５７−１１３５０号公報、同５７−１４８７４９号公報、特開平２−３１１５９１号公報等参照）、スチルベン誘導体（特開昭６１−２１０３６３号公報、同第６１−２２８４５１号公報、同６１−１４６４２号公報、同６１−７２２５５号公報、同６２−４７６４６号公報、同６２−３６６７４号公報、同６２−１０６５２号公報、同６２−３０２５５号公報、同６０−９３４５５号公報、同６０−９４４６２号公報、同６０−１７４７４９号公報、同６０−１７５０５２号公報等参照）、シラザン誘導体（米国特許第４，９５０，９５０号明細書）、ポリシラン系（特開平２−２０４９９６号公報）、アニリン系共重合体（特開平２−２８２２６３号公報）、特開平１−２１１３９９号公報に開示されている導電性高分子オリゴマー（特にチオフェンオリゴマー）等を挙げることができる。
【００４６】
正孔注入・輸送層の材料としては上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物（特開昭６３−２９５６９６５号公報等に開示のもの）、芳香族第三級アミン化合物およびスチリルアミン化合物（米国特許第４，１２７，４１２号明細書、特開昭５３−２７０３３号公報、同５４−５８４４５号公報、同５４−１４９６３４号公報、同５４−６４２９９号公報、同５５−７９４５０号公報、同５５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公報、同６１−２９５５５８号公報、同６１−９８３５３号公報、同６３−２９５６９５号公報等参照）、芳香族第三級アミン化合物を用いることもできる。
【００４７】
また米国特許第５，０６１，５６９号に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有する、例えば４，４’−ビス（Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル、また特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４’，４”−トリス（Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン等を挙げることができる。さらに、発光層の材料として示した前述の芳香族ジメチリディン系化合物の他、ｐ型Ｓｉ、ｐ型ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入・輸送層の材料として使用することができる。
【００４８】
そして、この正孔注入・輸送層を形成するには、上述の化合物を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法等の公知の方法により薄膜化すればよい。この場合、正孔注入・輸送層としての膜厚は、特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍである。この正孔注入・輸送層は、正孔輸送帯域に本発明の芳香族炭化水素化合物を含有していれば、上述した材料の１種または２種以上からなる一層で構成されてもよいし、また、前記正孔注入・輸送層とは別種の化合物からなる正孔注入・輸送層を積層したものであってもよい。
【００４９】
また、有機半導体層は、発光層への正孔注入または電子注入を助ける層であって、１０^-10Ｓ／ｃｍ以上の導電率を有するものが好適である。このような有機半導体層の材料としては、含チオフェンオリゴマーや特開平８−１９３１９１号公報に記載の含アリールアミンオリゴマー等の導電性オリゴマー、含アリールアミンデンドリマー等の導電性デンドリマー等を用いることができる。
【００５０】
つぎに、電子注入層は、発光層への電子の注入を助ける層であって、電子移動度が大きく、また付着改善層は、この電子注入層の中で特に陰極との付着が良い材料からなる層である。電子注入層に用いられる材料としては、８−ヒドロキシキノリンまたはその誘導体の金属錯体が好適である。上記８−ヒドロキシキノリンまたはその誘導体の金属錯体の具体例としては、オキシン（一般に８−キノリノールまたは８−ヒドロキシキノリン）のキレートを含む金属キレートオキシノイド化合物、例えばトリス（８−キノリノール）アルミニウムを電子注入材料として用いることができる。
【００５１】
そして、オキサジアゾール誘導体としては、下記一般式〔４〕〜〔６〕、
【００５２】
【化７】

【００５３】
〔上記式中、Ａｒ¹，Ａｒ²，Ａｒ³，Ａｒ⁵，Ａｒ⁶，Ａｒ⁹は、各々独立に置換または無置換のアリール基を示し、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよい。また、Ａｒ⁴，Ａｒ⁷，Ａｒ⁸は、各々独立に置換または無置換のアリーレン基を示し、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。〕で表される電子伝達化合物が挙げられる。
【００５４】
これら一般式〔４〕〜〔６〕におけるアリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、アントラニル基、ペリレニル基、ピレニル基が挙げられる。また、アリーレン基としては、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、アントラニレン基、ペリレニレン基、ピレニレン基などが挙げられる。そして、これらへの置換基としては炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基またはシアノ基等が挙げられる。この電子伝達化合物は、薄膜形成性の良好なものが好ましく用いられる。
【００５５】
そして、これら電子伝達性化合物の具体例としては、下記のものを挙げることができる。
【００５６】
【化８】

【００５７】
つぎに、陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム・銀合金、アルミニウム／酸化アルミニウム、アルミニウム・リチウム合金、インジウム、希土類金属などが挙げられる。
この陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。
【００５８】
ここで、発光層からの発光を陰極から取り出す場合、陰極の発光に対する透過率は１０％より大きくすることが好ましい。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、さらに、膜厚は通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍである。
つぎに、本発明の有機ＥＬ素子を作製する方法については、上記の材料および方法により陽極、発光層、必要に応じて正孔注入層、および必要に応じて電子注入層を形成し、最後に陰極を形成すればよい。また、陰極から陽極へ、前記と逆の順序で有機ＥＬ素子を作製することもできる。
【００５９】
以下、透光性基板上に、陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極が順次設けられた構成の有機ＥＬ素子の作製例について説明する。
まず、適当な透光性基板上に、陽極材料からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、蒸着法あるいはスパッタリング法により形成し、陽極とする。次に、この陽極上に正孔注入層を設ける。正孔注入層の形成は、前述したように真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法等の方法により行うことができるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが発生しにくい等の点から真空蒸着法により形成することが好ましい。真空蒸着法により正孔注入層を形成する場合、その蒸着条件は使用する化合物（正孔注入層の材料）、目的とする正孔注入層の結晶構造や再結合構造等により異なるが、一般に蒸着源温度５０〜４５０℃、真空度１０^-7〜１０^-3ｔｏｒｒ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、膜厚５ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜選択することが好ましい。
【００６０】
次に、この正孔注入層上に発光層を設ける。この発光層の形成も、所望の有機発光材料を用いて真空蒸着法、スパッタリング、スピンコート法、キャスト法等の方法により、有機発光材料を薄膜化することにより形成できるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが発生しにくい等の点から真空蒸着法により形成することが好ましい。真空蒸着法により発光層を形成する場合、その蒸着条件は使用する化合物により異なるが、一般的に正孔注入層の形成と同様な条件範囲の中から選択することができる。
【００６１】
次に、この発光層上に電子注入層を設ける。この場合にも正孔注入層、発光層と同様、均質な膜を得る必要から真空蒸着法により形成することが好ましい。蒸着条件は正孔注入層、発光層と同様の条件範囲から選択することができる。
本発明の芳香族炭化水素化合物は、上記有機化合物層のいずれの層に含有させるかによって異なるが、真空蒸着法を用いる場合は他の材料との共蒸着をすることができる。またスピンコート法を用いる場合は、他の材料と混合することによって含有させることができる。
【００６２】
そして、最後に陰極を積層して有機ＥＬ素子を得ることができる。陰極は金属から構成されるもので、蒸着法、スパッタリングを用いることができる。しかし、下地の有機物層を製膜時の損傷から守るためには真空蒸着法が好ましい。
以上の有機ＥＬ素子の作製は、一回の真空引きで、一貫して陽極から陰極まで作製することが好ましい。
【００６３】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加する場合、陽極を＋、陰極を−の極性にして、５〜４０Ｖの電圧を印加すると、発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れず、発光は全く生じない。さらに、交流電圧を印加した場合には、陽極が＋、陰極が−の極性になった時のみ均一な発光が観測される。この場合、印加する交流の波形は任意でよい。
【００６４】
【実施例】
つぎに、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
〔実施例１〕
支持基板として、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１ｍｍ厚のガラス基板（コーニング社製；７０５９）を用い、その中央部の表示領域の周辺部に、取出し電極用のクロムをスパッタリングして、膜厚６００ｎｍに製膜した。
【００６５】
つぎに、ポジ型のフォトレジスト（富士フィルムオーリン社製：ＨＰＲ２０４）を、上記クロム薄膜上にスピンコートし、８０℃でベークした。そして、このフォトレジスト塗布面上に、パターン形成用のマスクとして、２５０μｍライン、５０μｍギャップのストライプ状の陽極側の取出し電極のクロム薄膜パターンおよび、６００μｍライン、１００μｍギャップのストライプ状の陰極側の取出し電極のクロム薄膜パターンを形成することのできる形状のマスクを介して、露光機により１００ｍＪ／ｃｍ²の条件で露光した。
【００６６】
つぎに、現像剤として、２．３８重量％濃度のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて、上記で露光したフォトレジストの現像を行い、レジストパターンを形成した。
ついで、エッチャントとして、硝酸第二セリウムアンモニウム１６５ｇと７０重量％濃度の過塩素酸４２ミリリットルおよび、純水１リットルの組成からなる水溶液を用い、これに上記基板を室温で浸漬し、クロム薄膜の露出部をエッチングした。さらに、レジスト剥離剤（長瀬産業社製：Ｎ３０３）を用いて、残存するフォトレジストを剥離し、上記ストライブ形状を有する取出し電極パターンを形成した。
【００６７】
ここで得られた取出し電極につき、その一部の切断端面を電子顕微鏡により観察したところ、図１に示すように、取出し電極の端部の上面が基板の表面に対して１０°の角度で傾斜した順テーパー形状をなしていることが確認された。
つぎに、ガラス基板中央部の表示領域に、陽極としてインジウム錫酸化物（以下、ＩＴＯと略称する）の薄膜を形成した。この薄膜に形成は、スパッタリング法によって行い、膜厚は１２０ｎｍとした。
【００６８】
ついで、この陽極のＩＴＯ膜の上に、ポジ型のフォトレジスト（富士フィルムオーリン社製：ＨＰＲ２０４）をスピンコートし、８０℃でベークした。そして、このフォトレジスト塗布面上に、パターン形成用のマスクとして、２５０μｍライン、５０μｍギャップのストライプ状の陽極用ＩＴＯ薄膜パターンを形成することのできる形状のマスクを介し、さらに、上記取出し電極パターンとわずかに重なり合うように位置合わせをして、露光機により１００ｍＪ／ｃｍ²の条件で露光した。
【００６９】
つぎに、現像剤として、２．３８重量％濃度のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて、上記で露光したフォトレジストの現像を行い、１２０℃においてポストベークして、レジストパターンを形成した。
ついで、エッチャントとして、４７重量％濃度の臭化水素酸水溶液を用いて、これに上記基板を室温で浸漬し、ＩＴＯ薄膜の露出部をエッチングした。さらに、レジスト剥離剤（長瀬産業社製：Ｎ３０３）を用いて、残存するフォトレジストを剥離し、上記取出し電極パターンと接続した形態のＩＴＯ薄膜パターンを形成した。このようにして得られた電極パターン形成基板は、さらに、イソプロピルアルコール中で超音波洗浄した。
【００７０】
つぎに、この電極パターン形成基板の上記ＩＴＯ薄膜パターン形成面上に、正孔注入層、正孔輸送層、ドーパントを含む発光層、電子注入層、陰極を順次積層した。まず、上記電極パターン形成基板を、蒸着装置（日本真空技術社製）の基板ホルダーに固定し、蒸着源はモリブデン製の抵抗加熱ボートに、正孔注入材料、正孔輸送材料、発光材料、ドーパント、電子注入材料をそれぞれ仕込み、陰極の第二金属として銀をタングステン製フィラメントに、陰極の電子注入性金属としてマグネシウムをモリブデン製ボートに装着した。ついで、真空槽を５×１０^-7ｔｏｒｒまで減圧した後、正孔注入層から陰極の蒸着までの間に途中で真空を破ることなく１回の真空引きで、下記のそれぞれの条件下に各層を順次蒸着積層して、有機ＥＬ素子を作製した。
【００７１】
上記正孔注入材料としては、４，４’，４”−トリス−〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミンを用い、その加熱温度を３６０℃とし、蒸着速度を０．１〜０．３ｎｍ／秒として、２００ｎｍの正孔注入層を形成した。
正孔輸送材料としては、４，４’−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニルを用い、加熱温度を２６０℃とし、蒸着速度を０．１〜０．３ｎｍ／秒として、膜厚２０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
【００７２】
発光材料としては４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニルを用い、ドーパントとしてＮ，Ｎ−ジフェニルアミノビニルベンゼンを用い、発光材料の蒸着速度を０．１〜０．３ｎｍ／秒、ドーパントの蒸着速度を０．０５ｎｍ／秒において同時蒸着し、全膜厚４０ｎｍ（発光材料に対するドーパントの重量比：１．２〜１．６）のドーパントを含む発光層を形成した。
【００７３】
電子注入材料としては、トリス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニウムを用い、蒸着速度を０．１〜０．３ｎｍ／秒として、膜厚２０ｎｍの電子注入層を形成した。
陰極としては、そのストライブパターンが陽極のＩＴＯストライブパターンの方向に対して垂直方向に、６００μｍライン、１００μｍギャップのストライブパターンを形成することのできるマスクを介し、かつ周縁部が上記取出し電極のクロムパターンとわずかに重なり合うようにして、マグネシウムと銀を同時蒸着した。この場合、マグネシウムの蒸着速度を１．３〜１．４ｎｍ／秒とし、銀の蒸着速度を０．１ｎｍ／秒として、膜厚２００ｎｍの陰極を形成し、図４に示す形態の有機ＥＬ素子の形成されたガラス基板を得た。
【００７４】
つぎに、この有機ＥＬ素子の形成されたガラス基板上の、図４における封止部材形成部位８に、有機ＥＬ素子の表面を覆う封止をした。封止部材としては、サンドブラスト処理により凹状に加工され、外寸法が８０ｍｍ×８０ｍｍで、内寸法が７６ｍｍ×７６ｍｍであり、かつ厚さが１．１ｍｍ、凹状部の深さが０．５ｍｍであるものを用いた。そして、封止部材の凹状部の隅に、直径１ｍｍの不活性物質注入用スルーホールを設けた。
【００７５】
ついで、窒素ガス気流下のドライボックス内において、封止部材の周縁部に、エポキシ系二液混合型接着剤（チバ・ガイギー社製：アラルダイト）を薄く塗布し、これでガラス基板中央部の表示領域を覆い、封止部材の周縁部とガラス基板表面の陽極、陰極および取出し電極の表面を接着させた。そして、封止部材のスルーホールより、不活性物質のフッ化炭化水素（米国３Ｍ社製：フロリナート）を注入し、封止部材と表示領域との間隙を埋めた。最後に、不活性物質注入用スルーホールの周辺に前記接着剤を薄く塗布し、その上に、ガラス基板の切断片を被せて接着することにより、有機ＥＬ表示装置を得た。
【００７６】
このようにして得られた有機ＥＬ表示装置の表示性能を確認するため、この有機ＥＬ表示装置の陽極と、陰極のそれぞれの取出し電極に、直流８Ｖの電源からのリード線を接続し、８Ｖの電圧を印加した。
この結果、この有機ＥＬ表示装置における表示部全ての陽極ラインと陰極ラインの交差部に発光が確認された。このことから、有機ＥＬ素子の陽極と陰極およびこれらの取出し電極との間の接続が良好であることが確認された。
【００７７】
〔実施例２〕
実施例１における取出し電極形成時のフォトレジスト現像後のベーク温度を１３０℃に変更した他は、実施例１と同様にして取出し電極を形成した。
ここで得られた取出し電極につき、その一部の切断端面を電子顕微鏡により観察したところ、取出し電極の端部の上面が基板の表面に対して９０°の角度で矩形状をなしていることが確認された。
つぎに、このガラス基板上の取出し電極の端部側面に、エポキシ系二液混合型接着剤（チバ・ガイギー社製：アラルダイト）を微量滴下して硬化させた。接着剤の硬化後、この取出し電極の一部の切断端面を電子顕微鏡により観察したところ、図２に示すとおり、取出し電極の端部の上面が基板の表面に対して３０°の角度で傾斜した順テーパー形状をなしていることが確認された。
【００７８】
ついで、このようにして取出し電極を形成した基板を用い、実施例１と同様にして、有機ＥＬ表示装置を作製し、表示性能の確認をした。
この結果、この有機ＥＬ表示装置における表示部全ての陽極ラインと陰極ラインの交差部に発光が確認された。このことから、有機ＥＬ素子の陽極と陰極およびこれらの取出し電極との間の接続が良好であることが確認された。
【００７９】
〔実施例３〕
実施例２と同様にして取出し電極を形成した。
ここで得られた取出し電極につき、その一部の切断端面を電子顕微鏡により観察したところ、取出し電極の端部の上面が基板の表面に対して９０°の角度で矩形状をなしていることが確認された。
つぎに、このガラス基板上の取出し電極の端部側面に、エポキシ系二液混合型接着剤（チバ・ガイギー社製：アラルダイト）を微量滴下して硬化させた。接着剤の硬化後、この取出し電極の一部の切断端面を電子顕微鏡により観察したところ、図３に示すように、取出し電極の端部の上面が基板の表面に対して２５°の角度で傾斜した順テーパー形状をなしていることが確認された。
【００８０】
ついで、このようにして取出し電極を形成した基板を用い、実施例１と同様にして、有機ＥＬ表示装置を作製し、表示性能の確認をした。
この結果、この有機ＥＬ表示装置における表示部全ての陽極ラインと陰極ラインの交差部に発光が確認された。このことから、有機ＥＬ素子の陽極と陰極およびこれらの取出し電極との間の接続が良好であることが確認された。
【００８１】
〔比較例１〕
実施例２と同様にして取出し電極を形成した。
ここで得られた取出し電極につき、その一部の切断端面を電子顕微鏡により観察したところ、取出し電極の端部の上面が基板の表面に対して９０°の角度で矩形状をなしていることが確認された。
ついで、この取出し電極を形成した基板を加工することなくそのまま用い、実施例１と同様にして、有機ＥＬ表示装置を作製し、表示性能の確認をした。
【００８２】
この結果、この有機ＥＬ表示装置における表示部の陽極ラインと陰極ラインの交差部のうち、大部分は発光したが、１０本の発光しないラインがあることが確認された。このことから、有機ＥＬ素子の陽極と陰極およびこれらの取出し電極との間の接続に断線部が１０箇所存在することが判明した。
そこで、この有機ＥＬ素子電極と取出し電極の断線部について、その切断端面を電子顕微鏡により観察したところ、図５に示すように、取出し電極の段差により有機ＥＬ素子電極が切断されていることが確認された。
【００８３】
【発明の効果】
本発明のＥＬ表示装置は、ＥＬ素子電極と、その駆動回路を結線するための取出し電極との接合が強固に構成されていることから、当該接合部位での接合不良や断線に起因する表示不良を招くおそれのないＥＬ表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＥＬ表示装置におけるＥＬ素子電極とその取出し電極の接合部の一例を示す部分断面図である。
【図２】本発明のＥＬ表示装置におけるＥＬ素子電極とその取出し電極の接合部の他の一例を示す部分断面図である。
【図３】本発明のＥＬ表示装置におけるＥＬ素子電極とその取出し電極の接合部のさらに他の一例を示す部分断面図である。
【図４】本発明のＥＬ表示装置の封止処理前の平面の説明図である。但し、電極の本数は作図上の都合で実際の本数より減少して表した。
【図５】本発明の比較例１におけるＥＬ表示装置の欠陥部分のＥＬ素子電極とその取出し電極の接合部を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１基板
２取出し電極
３取出し電極のＥＬ素子の電極側の端部
４順テーパー状部
５ＥＬ素子の電極
６断線防止層
７表示領域
８封止部材の接着部位[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electroluminescence (hereinafter sometimes abbreviated as EL) display device. More specifically, the present invention relates to an EL display device configured by firmly joining an EL element electrode and its extraction electrode.
[0002]
[Prior art]
An EL element using electroluminescence has high visibility because it is self-luminous, and has excellent impact resistance because it is a completely solid element. Since EL elements have such features, many proposals have been made for inorganic EL elements using inorganic materials as light emitting materials and organic EL elements using organic materials as light emitting materials. Has been tried.
[0003]
In particular, since organic EL elements can significantly reduce the applied voltage compared to inorganic EL elements, the development and improvement of various organic materials has progressed, and technological development has been achieved to obtain higher performance organic EL elements. Has been actively conducted. About this organic EL element, utilization as a surface light source is advanced. In a display device using organic EL elements as pixels, a panel is formed by two-dimensionally arranging pixels made of organic EL elements on the same plane, and each organic EL constituting this organic EL display panel is formed. The device is configured to perform desired display on the organic EL display panel by independently driving these pixels as pixels.
[0004]
The organic EL element has a structure in which at least a substrate is laminated in the order of an anode, a light-emitting layer, and a cathode, or vice versa. Light emitted from the light-emitting layer is emitted from the anode or the cathode. At least one is made transparent and taken out to the outside.
Here, if the EL element electrode is used as it is as a connection terminal, a three-layer electrode terminal in which an aluminum film and a nickel film are stacked on the connection terminal is proposed due to problems associated with connection operations such as soldering (Akira Akai) No. 64-13693). Further, when the EL element is an organic EL element, an electrode (cathode) on the electron injection layer side having a particularly low work function is used. When the electrode is used as a connection terminal, soldering is performed on the electrode. There is a proposal (Japanese Patent Laid-Open No. 4-6795) in which a metal having a low resistance or a metal having a low resistivity is laminated to reduce the resistance of the connection terminal and facilitate soldering.
[0005]
However, the former has a problem that a metal needs to be further laminated on the electrode of the EL element, and the mechanical strength is lowered. In the latter case, the cathode of the organic EL element has a low work function, i.e., it easily undergoes a chemical change such as oxidation due to external air or moisture, so that the resistance is easily increased. It is not a good idea to pull it out even temporarily.
[0006]
For this reason, a proposal has been made (Japanese Patent Laid-Open No. 5-190280) in which a connection terminal (extraction electrode) is separately provided and the electrode of the EL element and the connection terminal are connected inside the seal. By the way, in this case, there is a problem that the EL element electrode (back electrode) is disconnected due to the step difference in the thickness of the connection terminal, and a display defect of the EL display device occurs.
[0007]
Further, in order to prevent disconnection that occurs when the connection terminal (extraction electrode) and the EL element electrode are connected, the connection with the EL element is performed so that the film thickness of the thin film EL element and the height of the terminal portion are substantially matched. There has been a proposal (Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-84085) in which an insulating film is embedded between terminal portions. However, in this case, it is difficult to provide the insulating film on the edge of the EL element with substantially the same thickness as the EL element.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an EL display device configured by firmly joining an EL element electrode and its extraction electrode.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
As a result of various studies to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have formed an end portion on the connection side of the extraction electrode of the EL element with the EL element electrode into the forward tapered portion, and the forward tapered portion. According to the EL display device in which the electrodes of the EL elements are bonded to each other, it has been found that the above object can be achieved, and the present invention has been completed based on such knowledge.
[0010]
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) In an electroluminescence display device comprising an extraction electrode and an electroluminescence element connected to the extraction electrode on a support substrate, the electroluminescence element of the extraction electrode cathode And an end portion on the connection side to the forward tapered portion, and at least the forward tapered portion of the electroluminescence element cathode But The cathode is made of an electrode material having a work function of 4 eV or less, and the electroluminescence element is an organic electroluminescence element Electroluminescence display device.
(2) A forward tapered portion is formed in the disconnection preventing layer adjacent to the end of the extraction electrode connected to the electrode of the electroluminescent element, and at least the electrode of the electroluminescent element is joined to the forward tapered portion. Electroluminescence display device.
(3) The electroluminescence display device according to (1) or (2), wherein a taper angle of the forward tapered portion is 0.1 ° to 45 ° with respect to the support substrate surface.
(4) The electroluminescence display device according to any one of (1) to (3), wherein the extraction electrode has a thickness of 200 nm to 10 μm.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention provides an EL display device having an extraction electrode and an EL element connected to the extraction electrode on a support substrate, and the end of the extraction electrode on the connection side with the EL element electrode is formed into a forward tapered portion. An EL display device in which an EL element electrode is connected to at least the forward tapered portion. And it is preferable that the taper angle of the forward tapered portion is 0.1 ° to 45 ° with respect to the surface of the support substrate. This is not preferable if the angle is smaller than 0.1 ° because the length of the extraction electrode needs to be increased, and the range of the display portion is narrowed. Further, if this angle is set to 45 ° or more, there is a greater risk of connection failure or disconnection due to a decrease in adhesion at the joint between the extraction electrode and the EL element electrode.
[0012]
Moreover, the said extraction electrode has the thickness of 200 nm-10 micrometers, Preferably the thing of 500 nm-3 micrometers is used suitably. Also in this extraction electrode, it is necessary to maintain the display performance of the EL display device, similarly to the electrode in the EL display device. Therefore, if the thickness of this extraction electrode is less than 200 nm, the resistance value becomes too high, and there is a high possibility that the maintenance of display performance will be hindered. Further, in order to maintain an appropriate resistance value of the extraction electrode, it is difficult to form a high-definition extraction electrode if the thickness exceeds 10 μm.
[0013]
Next, in the EL display device of the present invention, the end of the extraction electrode connected to the EL element electrode is formed into a forward tapered portion, and at least the forward tapered portion is joined to the EL element electrode. An example will be described with reference to FIG. In FIG. 1, 1 is a support substrate, and 2 is an extraction electrode provided on the support substrate 1. Reference numeral 3 denotes an end portion of the extraction electrode 2 on the connection side with the EL element electrode, and a forward tapered portion 4 is formed at the end portion 3. The forward tapered portion 4 preferably has an angle of 0.1 ° to 45 ° with respect to the surface of the support substrate 1. Reference numeral 5 denotes an EL element electrode. The EL element electrode 5 is in contact with the forward tapered portion 4 formed at the end 3 of the extraction electrode 2 and further overlaps the upper surface of the extraction electrode 2. ing. Since it is comprised in this way, the firm joining state of the extraction electrode 2 and EL element electrode 5 can be maintained. That is, by forming the forward tapered portion 4 in this way, even if the extraction electrode 2 is a thick film having a thickness of 200 nm or more, disconnection of the EL element electrode 5 due to a step between the extraction electrode 2 and the surface of the support substrate 1 is prevented. can do.
[0014]
In the present invention, a disconnection prevention layer of the EL element electrode is provided at the end of the extraction electrode 2 on the connection side with the EL element electrode 5, and a forward tapered portion is formed in the disconnection prevention layer. The EL element electrode 5 may be bonded to the tapered portion. 2 showing an example in the case of having such a structure, and FIG. 3 showing another example, 1 in these figures is a support substrate, 2 is an extraction electrode, 3 is an EL of the extraction electrode 2 This is the end of the connection side with the device electrode 5. A disconnection preventing layer 6 is provided adjacent to the side surface of the end 3. The form of the disconnection preventing layer 6 may have a cross-sectional shape as shown in FIG. 2 or a shape as shown in FIG. In any cross-sectional shape, the forward tapered portion 4 formed here preferably has an angle of 0.1 ° to 45 ° with respect to the surface of the support substrate 1. Moreover, 5 in these figures is an EL element electrode.
[0015]
Next, as the material of the extraction electrode used in the EL display device of the present invention, the specific resistance value is 10. ^-3 Those having a resistance of Ω · cm or less are preferable, and those having mechanical strength and chemical stability are desirable. Specifically, silver, aluminum, gold, beryllium, bismuth, cadmium, cobalt, chromium, copper, iron Gallium, indium, iridium, molybdenum, manganese, niobium, nickel, osmium, lead, palladium, platinum, rhenium, ruthenium, antimony, tin, tantalum, titanium, vanadium, tungsten, zirconium, silicon, germanium, and the like. Among these, silver, aluminum, nickel, gold, chromium, molybdenum and copper are particularly preferable. And these may use a single body and may be 2 or more types of alloys. Furthermore, it may be a single layer using these, or an electrode formed of a laminate of different metals or different alloys.
[0016]
In addition, as a material constituting the disconnection prevention layer, synthetic resin, metal, metal oxide, metal nitride, or the like can be used, but a synthetic resin that is easy to process into a forward tapered portion formed here is preferable. Used.
As a specific example of such a synthetic resin, a photo-curing resin or a thermosetting resin is particularly preferable, and an acrylate resin or a methacrylate resin having a reactive vinyl group is preferably used. Furthermore, cyclic olefin resin, acrylonitrile resin, vinyl chloride resin, vinylidene chloride resin, melamine resin, phenol resin, alkyd resin, epoxy resin, polyurethane resin, polyester resin, maleic acid resin, polyamide resin, silicone resin, polymethyl methacrylate, Polyacrylate, polycarbonate, polyethylene, polystyrene, polypropylene, aniline formaldehyde resin, fluorine resin, or the like can be used.
[0017]
Specific examples of metals, metal oxides, and metal nitrides include silver, aluminum, gold, beryllium, bismuth, cadmium, cobalt, chromium, copper, iron, gallium, indium, iridium, molybdenum, manganese, niobium, and nickel. , Osmium, lead, palladium, platinum, rhenium, ruthenium, antimony, tin, tantalum, titanium, vanadium, tungsten, zirconium, silicon, germanium and the like, and alloys, oxides or nitrides thereof.
[0018]
Next, the EL element in the EL display device of the present invention may be a thin-film inorganic EL element or an organic EL element, but an organic EL element that has a low driving voltage and is easy to make compact and lightweight is particularly preferred. preferable. The organic EL element may have various configurations, and is an element in which an organic compound layer including an organic light emitting layer is sandwiched between at least a pair of electrodes. An example of the element configuration is as follows.
(1) Anode / light emitting layer / cathode
(2) Anode / hole injection layer / light emitting layer / cathode
(3) Anode / light emitting layer / electron injection layer / cathode
(4) Anode / hole injection layer / light emitting layer / electron injection layer / cathode
(5) Anode / organic semiconductor layer / light emitting layer / cathode
(6) Anode / organic semiconductor layer / electron barrier layer / light emitting layer / cathode
(7) Anode / organic semiconductor layer / light emitting layer / adhesion improving layer / cathode
(8) Anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron injection layer / cathode
The organic EL element in the present invention may have any form of these various element structures, but the structure of the above (8) is particularly preferably used.
[0019]
This organic EL element is manufactured on a translucent substrate. This light-transmitting substrate is a substrate that supports the organic EL element. Regarding the light-transmitting property, it is desirable that the light transmittance in the visible region of 400 to 700 nm is 10% or more, preferably 50% or more. In addition, it is desirable to use a substrate having a smoother surface.
As such a translucent substrate, for example, a glass substrate, a synthetic resin substrate, or the like is preferably used. Examples of the glass plate include substrates formed from soda-lime glass, barium / strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, quartz, and the like. Examples of the synthetic resin substrate include plates made of polycarbonate resin, acrylic resin, polyethylene terephthalate resin, polyether sulfide resin, polysulfone resin, and the like.
[0020]
Next, as the above-mentioned anode, an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound or a mixture thereof having a high work function (4 eV or more) is preferably used. Specific examples of such electrode materials include metals such as gold, CuI, ITO, SnO. ₂ And conductive materials such as ZnO. In order to form this anode, a thin film can be formed from these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering. The anode desirably has such a characteristic that when light emitted from the light emitting layer is extracted from the anode, the transmittance of the anode for light emission is greater than 10%. The sheet resistance of the anode is preferably several hundred Ω / □ or less. Further, although the film thickness of the anode depends on the material, it is usually selected in the range of 10 nm to 1 μm, preferably 10 to 200 nm.
[0021]
And as a light emitting layer of the organic EL element of this invention, what has the following functions is suitable.
(A) Injection function: a function capable of injecting holes from the anode or hole injection layer when an electric field is applied, and an electron from the cathode or electron injection layer
(B) Transport function; function of moving injected charges (electrons and holes) by the force of an electric field
(C) Light-emitting function; a function that provides a field for recombination of electrons and holes and connects it to light emission. However, there may be a difference between the ease of hole injection and the ease of electron injection, In addition, the transport ability represented by the mobility of holes and electrons may be large or small, but it is preferable to move one of the charges.
[0022]
The light-emitting material of the organic EL element is mainly an organic compound, and specifically, the following compounds are used depending on a desired color tone.
For example, when obtaining violet emission from the ultraviolet region, a compound represented by the following general formula [1] is preferably used.
[0023]
[Chemical 1]

[0024]
[Wherein X represents the following general formula [2],
[0025]
[Chemical 2]

[0026]
(Wherein n represents an integer of 2 to 5), Y represents the following general formula [3]
[0027]
[Chemical 3]

[0028]
The group represented by these is shown. ]
The phenyl group, phenylene group, and naphthyl group in the compound represented by the general formula [1] include an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a hydroxyl group, a sulfonyl group, a carbonyl group, amino A compound having one or more substituents such as a group, a dimethylamino group or a diphenylamino group may be used. Moreover, when there are a plurality of these substituents, they may be bonded to each other to form a saturated 5-membered ring or 6-membered ring. Further, the compound is preferably bonded to the phenyl group, phenylene group, or naphthyl group at the para position because it has good bonding properties and can easily form a smooth deposited film. Specific examples of the compound represented by the general formula [1] are as follows.
[0029]
[Formula 4]

[0030]
[Chemical formula 5]

[0031]
Among these compounds, p-quaterphenyl derivatives and p-quinkphenyl derivatives are particularly preferable.
In order to obtain blue to green light emission, for example, a fluorescent brightener such as benzothiazole, benzimidazole, and benzoxazole, a metal chelated oxinoid compound, and a styrylbenzene compound can be used. Specific examples of these compounds include, for example, compounds disclosed in JP-A-59-194393. Still other useful compounds are listed in Chemistry of Synthetic Soybean (1971) pages 628-637 and 640.
[0032]
As the chelated oxinoid compound, for example, compounds disclosed in JP-A-63-295695 can be used. As typical examples, 8-hydroxyquinoline-based metal complexes such as tris (8-quinolinol) aluminum, dilithium epinetridione and the like can be mentioned as suitable compounds.
[0033]
As the styrylbenzene compound, for example, those disclosed in European Patent No. 0319881 and European Patent No. 0373582 can be used. And the distyrylpyrazine derivative currently disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 2-252793 can also be used as a material of a light emitting layer. In addition, polyphenyl compounds disclosed in EP 0387715 can also be used as a material for the light emitting layer.
[0034]
Further, in addition to the above-described fluorescent brightener, metal chelated oxinoid compound, styrylbenzene compound and the like, for example, 12-phthaloperinone (J. Appl. Phys., Vol. 27, L713 (1988)), 1,4- Diphenyl-1,3-butadiene, 1,1,4,4-tetraphenyl-1,3-butadiene (Appl. Phys. Lett., Vol. 56, L799 (1990)), naphthalimide derivatives No. 2-305886), perylene derivatives (Japanese Patent Laid-Open No. 2-189890), oxadiazole derivatives (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 2-216791, or the 38th Applied Physics Related Conference) were disclosed by Hamada et al. Oxadiazole derivatives), aldazine derivatives (JP-A-2-220393), pyrazirine derivatives (JP-A-2-220393) -20394), cyclopentadiene derivatives (JP-A-2-289675), pyrrolopyrrole derivatives (JP-A-2-29691), styrylamine derivatives (Appl. Phys. Lett., Vol. 56, L799 (1990). ), Coumarin compounds (JP-A-2-191694), international patent publications WO90 / 13148, Appl. Phys. Lett., Vol 58, 18, P1982 (1991), and the like. It can be used as a material for the light emitting layer.
[0035]
In the present invention, it is particularly preferable to use an aromatic dimethylidin compound (disclosed in European Patent No. 0388768 or Japanese Patent Laid-Open No. 3-231970) as the material of the light emitting layer. Specific examples include 4,4′-bis (2,2-di-t-butylphenylvinyl) biphenyl, 4,4′-bis (2,2-diphenylvinyl) biphenyl, and derivatives thereof. be able to.
[0036]
Further, the general formula (Rs-Q) described in JP-A-5-258862 and the like ₂ -Al-OL, wherein L is a hydrocarbon of 6-24 carbon atoms comprising a phenyl moiety, OL is a phenolate ligand, and Q is a substituted 8-quinolinolato ligand. And Rs represents an 8-quinolinolate ring substituent selected so as to sterically hinder the bonding of two or more substituted 8-quinolinolate ligands to the aluminum atom. It is done. Specific examples include bis (2-methyl-8-quinolinolato) (para-phenylphenolate) aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (1-naphtholato) aluminum (III), and the like. .
[0037]
In addition, there is a method for obtaining a high-efficiency blue and green mixed light emission using doping described in JP-A-6-9953. In this case, examples of the host include the above-described light-emitting materials, and examples of the dopant include strong fluorescent dyes from blue to green, for example, coumarin-based or similar fluorescent dyes used as the above-described host. Specifically, a light-emitting material having a distyrylarylene skeleton as a host, particularly preferably 4,4′-bis (2,2-diphenylvinyl) biphenyl, and diphenylaminovinylarylene as a dopant, particularly preferably, for example, N, N-diphenyl Mention may be made of aminovinylbenzene.
[0038]
Although there is no restriction | limiting in particular as a light emitting layer which obtains white light emission, The following can be used.
{Circle around (1)} The energy level of each layer of the organic EL laminated structure is defined and light is emitted using tunnel injection (European Patent No. 0390551).
As in (2) and (1), a white light emitting element is described as an example using tunnel injection (Japanese Patent Laid-Open No. 3-230584).
[0039]
(3) A light-emitting layer having a two-layer structure is described (JP-A-2-220390 and JP-A-2-216790).
{Circle around (4)} The light emitting layer is divided into a plurality of materials each having a different emission wavelength (Japanese Patent Laid-Open No. 4-51491).
(5) A structure in which a blue phosphor (fluorescence peak of 380 to 480 nm) and a green phosphor (480 to 580 nm) are laminated and a red phosphor is further contained (Japanese Patent Laid-Open No. 6-207170).
[0040]
(6) A structure in which the blue light emitting layer contains a blue fluorescent dye, the green light emitting layer has a region containing a red fluorescent dye, and further contains a green phosphor (Japanese Patent Laid-Open No. 7-142169).
Among these, the structure of the above item (5) is particularly preferable.
Further, as the red phosphor, those shown below are preferably used.
[0041]
[Chemical 6]

[0042]
Next, as a method for forming a light emitting layer using the above materials, for example, a known method such as a vapor deposition method, a spin coating method, or an LB method can be applied. The light emitting layer is particularly preferably a molecular deposited film. Here, the molecular deposited film is a thin film formed by deposition from a material compound in a gas phase state or a film formed by solidifying from a material compound in a solution state or a liquid phase state. Can be classified from a thin film (accumulated film) formed by the LB method according to a difference in an agglomerated structure and a higher-order structure and a functional difference resulting therefrom.
[0043]
Further, as disclosed in JP-A-57-51781, a binder such as a resin and a material compound are dissolved in a solvent to form a solution, which is then thinned by a spin coat method or the like. A light emitting layer can be formed.
There is no restriction | limiting in particular about the film thickness of the light emitting layer formed in this way, Although it can select suitably according to a condition, Usually, the range of 5 nm-5 micrometers is preferable. This light emitting layer may be composed of a single layer made of one or more of the materials described above, or may be a laminate of a light emitting layer made of a compound different from the above light emitting layer.
[0044]
Next, the hole injecting / transporting layer is a layer that assists hole injection into the light emitting layer and transports it to the light emitting region, and has a high hole mobility and a low ionization energy of usually 5.5 eV or less. Such a hole injecting / transporting layer is preferably a material that transports holes to the light emitting layer with a lower electric field strength, and has a hole mobility of, for example, 10 ^Four -10 ⁶ When an electric field of V / cm is applied, at least 10 ^-6 cm ² Those having / V · sec are preferred. The material for forming the hole injecting / transporting layer by mixing with the aromatic hydrocarbon compound of the present invention is not particularly limited as long as it has the above-mentioned preferable properties. Any material commonly used as a transport material or a known material used for a hole injection layer of an organic EL element can be selected and used.
[0045]
Specific examples of the material for forming such a hole injection / transport layer include triazole derivatives (see US Pat. No. 3,112,197) and oxadiazole derivatives (US Pat. No. 3,189,447). Imidazole derivatives (see Japanese Patent Publication No. 37-16096), polyarylalkane derivatives (US Pat. Nos. 3,615,402, 3,820,989, 3,542,544, JP-B-45-555, JP-A-51-10983, JP-A-51-93224, JP-A-55-17105, JP-A-56-4148, JP-A-55- No. 108667, No. 55-156953, No. 56-36656, etc.), pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives (US Pat. No. 3,180, No. 29, No. 4,278,746, JP-A 55-88064, No. 55-88065, No. 49-105537, No. 55-51086, No. 56-80051. No. 56-88141, No. 57-45545, No. 54-112437, No. 55-74546, etc.), phenylenediamine derivatives (US Pat. No. 3,615,404, Japanese Patent Publication Nos. 51-10105, 46-3712, 47-25336, JP 54-53435, 54-110536, 54-1119925, etc.), arylamine Derivatives (US Pat. Nos. 3,567,450, 3,180,703, 3,240,597, 3 No. 658,520, No. 4,232,103, No. 4,175,961, No. 4,012,376, JP-B 49-35702, No. 39 -27577, JP-A-55-144250, JP-A-56-119132, JP-A-56-22437, West German Patent No. 1,110,518, etc.), amino-substituted chalcone derivatives (US patents) No. 3,526,501), oxazole derivatives (disclosed in US Pat. No. 3,257,203, etc.), styryl anthracene derivatives (see JP 56-46234 A, etc.), Fluorenone derivatives (see JP-A-54-110837, etc.), hydrazone derivatives (US Pat. No. 3,717,462, JP-A-54-59143, 55-52063, 55-52064, 55-46760, 55-85495, 57-11350, 57-148749, JP-A-2-311591, etc. Stilbene derivatives (Japanese Patent Laid-Open Nos. 61-210363, 61-228451, 61-14642, 61-72255, 62-47646, 62-36674) 62-10652, 62-30255, 60-93455, 60-94462, 60-174749, 60-175052, etc.), silazane derivatives (US) Patent No. 4,950,950), polysilane (JP-A-2-204996), aniline copolymer (JP-A-2-282263), an electroconductive oligomer (particularly a thiophene oligomer) disclosed in JP-A-1-211399 and the like.
[0046]
As the material for the hole injecting / transporting layer, the above-mentioned materials can be used. Porphyrin compounds (disclosed in JP-A-63-295965), aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds (U.S. Pat. No. 4,127,412, JP-A-53-27033, 54-58445, 54-149634, 54-64299, 55-79450, 55-144250, 56-119132, 61-295558, 61-98353, 63-295695, etc.), aromatic tertiary amine compounds can also be used. .
[0047]
Further, for example, 4,4′-bis (N- (1-naphthyl) -N-phenylamino) biphenyl having two condensed aromatic rings described in US Pat. No. 5,061,569 in the molecule. 4,4 ′, 4 ″ -tris (N- (3-methylphenyl) -N-phenyl, in which three triphenylamine units described in JP-A-4-308688 are linked in a starburst type Amino) triphenylamine, etc. Further, in addition to the above-mentioned aromatic dimethylidin compounds shown as the material of the light emitting layer, inorganic compounds such as p-type Si and p-type SiC are also used for the hole injection / transport layer. Can be used as material.
[0048]
In order to form this hole injecting / transporting layer, the above-described compound may be thinned by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, or an LB method. In this case, the film thickness as the hole injection / transport layer is not particularly limited, but is usually 5 nm to 5 μm. As long as the hole injection / transport layer contains the aromatic hydrocarbon compound of the present invention in the hole transport zone, the hole injection / transport layer may be composed of one or more layers of the above-described materials, Further, a hole injection / transport layer made of a compound different from the hole injection / transport layer may be laminated.
[0049]
In addition, the organic semiconductor layer is a layer that assists hole injection or electron injection into the light emitting layer. ^-Ten What has the electrical conductivity of S / cm or more is suitable. As a material of such an organic semiconductor layer, a conductive oligomer such as a thiophene-containing oligomer or an arylamine oligomer described in JP-A-8-193191, a conductive dendrimer such as an arylamine dendrimer, or the like can be used. .
[0050]
Next, the electron injection layer is a layer that assists the injection of electrons into the light emitting layer, and has a high electron mobility, and the adhesion improving layer is made of a material that particularly adheres to the cathode among the electron injection layers. It is a layer. As a material used for the electron injection layer, a metal complex of 8-hydroxyquinoline or a derivative thereof is preferable. As a specific example of the metal complex of 8-hydroxyquinoline or a derivative thereof, a metal chelate oxinoid compound containing a chelate of oxine (generally 8-quinolinol or 8-hydroxyquinoline), for example, tris (8-quinolinol) aluminum is injected. It can be used as a material.
[0051]
And as an oxadiazole derivative, the following general formula [4]-[6],
[0052]
[Chemical 7]

[0053]
[In the above formula, Ar ¹ , Ar ² , Ar ^Three , Ar ^Five , Ar ⁶ , Ar ⁹ Each independently represents a substituted or unsubstituted aryl group, which may be the same as or different from each other. Ar ^Four , Ar ⁷ , Ar ⁸ Each independently represents a substituted or unsubstituted arylene group, which may be the same or different. ] The electron transfer compound represented by this is mentioned.
[0054]
Examples of the aryl group in the general formulas [4] to [6] include a phenyl group, a biphenyl group, an anthranyl group, a perylenyl group, and a pyrenyl group. Examples of the arylene group include a phenylene group, a naphthylene group, a biphenylene group, an anthranylene group, a peryleneylene group, and a pyrenylene group. And as a substituent to these, a C1-C10 alkyl group, a C1-C10 alkoxy group, a cyano group, etc. are mentioned. As this electron transfer compound, those having good thin film forming properties are preferably used.
[0055]
Specific examples of these electron transfer compounds include the following.
[0056]
[Chemical 8]

[0057]
Next, as the cathode, a material having a small work function (4 eV or less) metal, alloy, electrically conductive compound, and a mixture thereof as an electrode material is used. Specific examples of such electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / silver alloy, aluminum / aluminum oxide, aluminum / lithium alloy, indium, and rare earth metals.
The cathode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering.
[0058]
Here, when light emitted from the light-emitting layer is extracted from the cathode, the transmittance of the cathode for light emission is preferably greater than 10%. The sheet resistance as a cathode is preferably several hundred Ω / □ or less, and the film thickness is usually 10 nm to 1 μm, preferably 50 to 200 nm.
Next, with respect to the method for producing the organic EL device of the present invention, an anode, a light emitting layer, a hole injection layer as necessary, and an electron injection layer as necessary are formed by the above materials and methods. A cathode may be formed. Moreover, an organic EL element can also be produced from the cathode to the anode in the reverse order.
[0059]
Hereinafter, an example of manufacturing an organic EL element having a structure in which an anode / a hole injection layer / a light emitting layer / an electron injection layer / a cathode are sequentially provided on a translucent substrate will be described.
First, on a suitable translucent substrate, a thin film made of an anode material is formed by vapor deposition or sputtering so as to have a thickness of 1 μm or less, preferably in the range of 10 to 200 nm, and used as an anode. Next, a hole injection layer is provided on the anode. As described above, the hole injection layer can be formed by a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, an LB method, or the like, but a uniform film can be easily obtained and pinholes are hardly generated. From the point of view, it is preferable to form by vacuum deposition. When forming a hole injection layer by vacuum deposition, the deposition conditions vary depending on the compound used (the material of the hole injection layer), the crystal structure of the target hole injection layer, the recombination structure, etc. Source temperature 50-450 ° C, degree of vacuum 10 ^-7 -10 ^-3 It is preferable to select appropriately within the range of torr, vapor deposition rate of 0.01 to 50 nm / second, substrate temperature of −50 to 300 ° C., and film thickness of 5 nm to 5 μm.
[0060]
Next, a light emitting layer is provided on the hole injection layer. This light-emitting layer can also be formed by thinning the organic light-emitting material using a desired organic light-emitting material by a method such as vacuum deposition, sputtering, spin coating, or casting, but a homogeneous film can be obtained. It is preferably formed by a vacuum deposition method from the viewpoint that it is easily formed and pinholes are not easily generated. When the light emitting layer is formed by vacuum vapor deposition, the vapor deposition conditions vary depending on the compound used, but can generally be selected from the same condition range as the formation of the hole injection layer.
[0061]
Next, an electron injection layer is provided on the light emitting layer. Also in this case, like the hole injection layer and the light emitting layer, it is preferable to form by a vacuum evaporation method because it is necessary to obtain a homogeneous film. Deposition conditions can be selected from the same condition range as the hole injection layer and the light emitting layer.
Although the aromatic hydrocarbon compound of the present invention varies depending on which of the organic compound layers is contained, when the vacuum vapor deposition method is used, it can be co-deposited with other materials. Moreover, when using a spin coat method, it can be made to contain by mixing with another material.
[0062]
And finally, a cathode can be laminated | stacked and an organic EL element can be obtained. The cathode is made of metal, and vapor deposition or sputtering can be used. However, vacuum deposition is preferred to protect the underlying organic layer from damage during film formation.
The above organic EL device is preferably manufactured from the anode to the cathode consistently by a single evacuation.
[0063]
When a direct current voltage is applied to the organic EL element, light emission can be observed by applying a voltage of 5 to 40 V with the anode set to + and the cathode set to a negative polarity. Further, even when a voltage is applied with the opposite polarity, no current flows and no light emission occurs. Furthermore, when an alternating voltage is applied, uniform light emission is observed only when the anode has a positive polarity and the cathode has a negative polarity. In this case, the AC waveform to be applied may be arbitrary.
[0064]
【Example】
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
[Example 1]
As a support substrate, a glass substrate of 100 mm × 100 mm × 1 mm thickness (manufactured by Corning Inc .; 7059) is used, and chromium for the extraction electrode is sputtered to the periphery of the display area at the center to form a film thickness of 600 nm. did.
[0065]
Next, a positive photoresist (manufactured by Fuji Film Ohlin Co., Ltd .: HPR204) was spin-coated on the chromium thin film and baked at 80 ° C. Then, on this photoresist coating surface, as a mask for pattern formation, a 250 μm line, a 50 μm gap striped anode side extraction electrode chromium thin film pattern and a 600 μm line, 100 μm gap striped cathode side extraction 100 mJ / cm by an exposure machine through a mask having a shape capable of forming a chromium thin film pattern of the electrode. ² The exposure was performed under the following conditions.
[0066]
Next, the exposed photoresist was developed using a 2.38% by weight aqueous tetramethylammonium hydroxide solution as a developer to form a resist pattern.
Next, an aqueous solution composed of 165 g of ceric ammonium nitrate, 42 ml of 70% by weight perchloric acid and 1 liter of pure water was used as an etchant, and the substrate was immersed in this at room temperature to expose the chromium thin film. The part was etched. Furthermore, the remaining photoresist was stripped using a resist stripper (Nagase Sangyo Co., Ltd. product: N303) to form an extraction electrode pattern having the stripe shape.
[0067]
With respect to the extraction electrode obtained here, a part of the cut end surface was observed with an electron microscope. As shown in FIG. 1, the upper surface of the end portion of the extraction electrode was inclined at an angle of 10 ° with respect to the surface of the substrate. It was confirmed that the forward tapered shape was formed.
Next, a thin film of indium tin oxide (hereinafter abbreviated as ITO) was formed as an anode in the display region at the center of the glass substrate. The thin film was formed by sputtering, and the film thickness was 120 nm.
[0068]
Next, a positive type photoresist (manufactured by Fuji Film Orin: HPR204) was spin-coated on the ITO film of the anode and baked at 80 ° C. Then, on the photoresist coating surface, through a mask having a shape capable of forming a 250 μm line, 50 μm gap striped ITO thin film pattern for anodes as a mask for pattern formation, Align so that it is slightly overlapped, and 100 mJ / cm by exposure machine ² The exposure was performed under the following conditions.
[0069]
Next, the exposed photoresist was developed using a 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution as a developer, and post-baked at 120 ° C. to form a resist pattern.
Next, a 47 wt% aqueous hydrobromic acid solution was used as an etchant, and the substrate was immersed in the solution at room temperature to etch the exposed portion of the ITO thin film. Furthermore, the remaining photoresist was stripped using a resist stripper (Nagase Sangyo Co., Ltd .: N303) to form an ITO thin film pattern connected to the extraction electrode pattern. The electrode pattern-formed substrate thus obtained was further subjected to ultrasonic cleaning in isopropyl alcohol.
[0070]
Next, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer containing a dopant, an electron injection layer, and a cathode were sequentially laminated on the ITO thin film pattern formation surface of the electrode pattern formation substrate. First, the electrode pattern forming substrate is fixed to a substrate holder of a vapor deposition apparatus (manufactured by Nippon Vacuum Engineering Co., Ltd.), a vapor deposition source is a resistance heating boat made of molybdenum, a hole injection material, a hole transport material, a light emitting material, a dopant Electron injection materials were charged, silver as a second metal of the cathode was attached to a tungsten filament, and magnesium as an electron injectable metal of the cathode was attached to a molybdenum boat. Then the vacuum chamber is 5 × 10 ^-7 After depressurizing to torr, each layer was sequentially deposited and laminated under the following conditions by one evacuation without breaking the vacuum during the period from the hole injection layer to the deposition of the cathode. Was made.
[0071]
As the hole injection material, 4,4 ′, 4 ″ -tris- [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine is used, the heating temperature is set to 360 ° C., and the deposition rate is set. A 200 nm hole injection layer was formed at 0.1 to 0.3 nm / second.
As the hole transport material, 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl was used, the heating temperature was 260 ° C., and the deposition rate was 0.1 to 0.3 nm / second. As a result, a 20 nm thick hole transport layer was formed.
[0072]
4,4′-bis (2,2-diphenylvinyl) biphenyl is used as the luminescent material, N, N-diphenylaminovinylbenzene is used as the dopant, and the deposition rate of the luminescent material is 0.1 to 0.3 nm / second. The dopant was deposited at a deposition rate of 0.05 nm / second to form a light-emitting layer containing a dopant having a total film thickness of 40 nm (weight ratio of dopant to light-emitting material: 1.2 to 1.6).
[0073]
As the electron injection material, tris (8-hydroxyquinolinol) aluminum was used, and an electron injection layer having a thickness of 20 nm was formed at a deposition rate of 0.1 to 0.3 nm / second.
As the cathode, the stripe pattern is in a direction perpendicular to the direction of the ITO stripe pattern of the anode, through a mask capable of forming a stripe pattern of 600 μm line and 100 μm gap, and the peripheral portion is the extraction electrode. Magnesium and silver were co-deposited so as to slightly overlap the chrome pattern. In this case, a magnesium deposition rate of 1.3 to 1.4 nm / second, a silver deposition rate of 0.1 nm / second, and a cathode with a film thickness of 200 nm are formed. A formed glass substrate was obtained.
[0074]
Next, sealing was performed so as to cover the surface of the organic EL element on the sealing member forming portion 8 in FIG. 4 on the glass substrate on which the organic EL element was formed. As the sealing member, it is processed into a concave shape by sandblasting, the outer dimension is 80 mm × 80 mm, the inner dimension is 76 mm × 76 mm, the thickness is 1.1 mm, and the depth of the concave portion is 0.5 mm. A thing was used. Then, an inert material injection through hole having a diameter of 1 mm was provided at the corner of the concave portion of the sealing member.
[0075]
Next, in a dry box under a nitrogen gas stream, an epoxy two-component mixed adhesive (Ciba Geigy Co., Ltd .: Araldite) is thinly applied to the peripheral edge of the sealing member, thereby displaying the center of the glass substrate. The region was covered, and the periphery of the sealing member and the surfaces of the anode, cathode and extraction electrode on the surface of the glass substrate were adhered. Then, an inert fluorocarbon (made by 3M USA: Fluorinert) was injected from the through hole of the sealing member to fill the gap between the sealing member and the display region. Finally, the adhesive was thinly applied to the periphery of the through hole for injecting the inert substance, and a glass substrate cut piece was put on and adhered to the organic EL display device.
[0076]
In order to confirm the display performance of the organic EL display device thus obtained, a lead wire from a direct current 8V power source is connected to each of the anode and the cathode of the organic EL display device, and the 8V A voltage was applied.
As a result, light emission was confirmed at the intersection of the anode line and the cathode line of all the display parts in the organic EL display device. From this, it was confirmed that the connection between the anode and cathode of the organic EL element and these extraction electrodes was good.
[0077]
[Example 2]
The extraction electrode was formed in the same manner as in Example 1 except that the baking temperature after developing the photoresist when forming the extraction electrode in Example 1 was changed to 130 ° C.
Regarding the extraction electrode obtained here, when a part of the cut end face was observed with an electron microscope, it was found that the upper surface of the end portion of the extraction electrode had a rectangular shape at an angle of 90 ° with respect to the surface of the substrate. confirmed.
Next, a small amount of an epoxy two-component mixed adhesive (Ciba Geigy Corp .: Araldite) was dropped on the side surface of the end portion of the extraction electrode on the glass substrate and cured. After the adhesive was cured, the cut end surface of a part of the extraction electrode was observed with an electron microscope. As shown in FIG. 2, the upper surface of the end of the extraction electrode was inclined at an angle of 30 ° with respect to the surface of the substrate. It was confirmed that it has a forward tapered shape.
[0078]
Then, using the substrate on which the extraction electrode was formed in this manner, an organic EL display device was produced in the same manner as in Example 1 and the display performance was confirmed.
As a result, light emission was confirmed at the intersection of the anode line and the cathode line of all the display parts in the organic EL display device. From this, it was confirmed that the connection between the anode and cathode of the organic EL element and these extraction electrodes was good.
[0079]
Example 3
An extraction electrode was formed in the same manner as in Example 2.
Regarding the extraction electrode obtained here, when a part of the cut end face was observed with an electron microscope, it was found that the upper surface of the end portion of the extraction electrode had a rectangular shape at an angle of 90 ° with respect to the surface of the substrate. confirmed.
Next, a small amount of an epoxy two-component mixed adhesive (Ciba Geigy Corp .: Araldite) was dropped on the side surface of the end portion of the extraction electrode on the glass substrate and cured. After the adhesive was cured, the cut end surface of a part of the extraction electrode was observed with an electron microscope. As shown in FIG. 3, the upper surface of the end of the extraction electrode was inclined at an angle of 25 ° with respect to the surface of the substrate. It was confirmed that the forward tapered shape was formed.
[0080]
Then, using the substrate on which the extraction electrode was formed in this manner, an organic EL display device was produced in the same manner as in Example 1 and the display performance was confirmed.
As a result, light emission was confirmed at the intersection of the anode line and the cathode line of all the display parts in the organic EL display device. From this, it was confirmed that the connection between the anode and cathode of the organic EL element and these extraction electrodes was good.
[0081]
[Comparative Example 1]
An extraction electrode was formed in the same manner as in Example 2.
Regarding the extraction electrode obtained here, when a part of the cut end face was observed with an electron microscope, it was found that the upper surface of the end portion of the extraction electrode had a rectangular shape at an angle of 90 ° with respect to the surface of the substrate. confirmed.
Next, the substrate on which the extraction electrode was formed was used as it was without processing, and an organic EL display device was produced in the same manner as in Example 1 and the display performance was confirmed.
[0082]
As a result, it was confirmed that most of the intersection of the anode line and the cathode line of the display portion in the organic EL display device emitted light, but there were 10 non-light emitting lines. From this, it has been found that there are 10 disconnections in the connection between the anode and cathode of the organic EL element and these extraction electrodes.
Therefore, when the cut end surface of the organic EL element electrode and the extraction electrode was observed with an electron microscope, it was confirmed that the organic EL element electrode was cut by the step of the extraction electrode as shown in FIG. It was done.
[0083]
【The invention's effect】
In the EL display device of the present invention, since the bonding between the EL element electrode and the extraction electrode for connecting the drive circuit is firmly configured, the display defect due to the bonding failure or disconnection at the bonding portion. It is possible to provide an EL display device in which there is no risk of incurring.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing an example of a junction between an EL element electrode and an extraction electrode in an EL display device of the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing another example of a joint portion between an EL element electrode and its extraction electrode in the EL display device of the present invention.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing still another example of a junction between an EL element electrode and an extraction electrode in the EL display device of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a plane before the sealing process of the EL display device of the present invention. However, the number of electrodes is shown as being reduced from the actual number for convenience of drawing.
FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing a joint portion between an EL element electrode and a take-out electrode of a defective portion of an EL display device according to Comparative Example 1 of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Substrate
2 Extraction electrode
3 Electrode side end of EL element of extraction electrode
4 Forward taper
5 EL element electrodes
6 Disconnection prevention layer
7 Display area
8 Adhesive part of sealing member

Claims

In an electroluminescence display device comprising an extraction electrode and an electroluminescence element connected to the extraction electrode on a support substrate, the end of the extraction electrode on the side connected to the cathode of the electroluminescence element is formed in a forward tapered portion An electroluminescence display device in which a cathode of an electroluminescence element is bonded to at least the forward tapered portion, the cathode is made of an electrode material having a work function of 4 eV or less, and the electroluminescence element is an organic electroluminescence element .

An electroluminescence display in which a forward tapered portion is formed in a disconnection prevention layer adjacent to an end of the extraction electrode connected to the electrode of the electroluminescent device, and at least the electrode of the electroluminescent device is joined to the forward tapered portion apparatus.

The electroluminescence display device according to claim 1 or 2, wherein a taper angle of the forward tapered portion is 0.1 ° to 45 ° with respect to the support substrate surface.

The electroluminescence display device according to any one of claims 1 to 3, wherein the extraction electrode has a thickness of 200 nm to 10 µm.