JP5112707B2

JP5112707B2 - 有機エレクトロルミネッセンス発光装置

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Publication number: JP5112707B2
Application number: JP2007016756A
Authority: JP
Inventors: 泰輔西森; 裕久日野; 太郎福井
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-01-26
Filing date: 2007-01-26
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2027-01-26
Also published as: JP2008186618A

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス発光装置にかかり、特にフラットパネルディスプレイ、サイン光源、照明用光源、液晶表示機用バックライト等に用いられる有機エレクトロルミネッセンス発光装置の電極の引き出し構造に関するものである。

従来、各種産業機器の表示装置のユニットや画素に用いられている電界発光素子として有機エレクトロルミネッセンス（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子（以下有機ＥＬ素子という）が知られている。

この有機エレクトロルミネッセンス発光装置に用いられる有機ＥＬ素子の基本構成は、有機層を陽極と陰極で挟むという単純なものである。電極と有機層を薄膜状に形成することは、化学的気相成長法、スパッタ法、蒸着法やスピンコート法、インクジェット法、印刷法などの加工技術により容易に実行可能であるため、レーザ装置や発光ダイオードなど、エピタキシャル成長を必要とするデバイスに比べ、製造コストの低減を抑えることができ、且つ大面積化が容易であるという利点を有している。

例えば、有機ＥＬ素子を用いた発光装置は、透光性のガラス基板の表面に透光性材料で構成された陽極が形成され、さらに陽極上には有機蛍光体薄膜や有機正孔輸送層等から成る発光機能を有する層（以下発光機能層）が積層形成されてさらにその上に金属からなり陽極と交差する様に形成された陰極が真空蒸着等によって積層される。

そして、それぞれの陽極及び陰極の一方端は、導電性の陽極引き出し電極または陰極引き出し電極によって、外部電源に接続される。ところで発光機能層は水分に弱いので、その性能を維持するために、例えば金属からなる封止板を接着剤を用いてガラス基板に接合させて、陽極、発光機能層、陰極を内部に封止させて、大気中の水分から遮断させるべく形成している。

ところが、少しでも寿命を延ばすため、ガラス基板と封止板の接合部の面積は大きくとる必要があり、その分ガラス基板の面積を大きくしなければならず、これが有機ＥＬ素子のデバイスに対する発光エリアの有効面積を広げることが困難であった．

また、取り出し電極としては、ガラス基板上に形成された透光性材料からなる陽極や、陽極上を金属メッキ層などで被覆した取り出し電極を用いるため、ソケット等で電気的に安定して接続するには強度が不足し、ガラス基板が割れるなど破損を生じ易いという欠点があった。

そこで、たとえば特許文献１では、スルーホールを介して一方の面の導電パターンと他方の面の導電パターンとが互いに電気的に接続された両面配線基板とガラス基板とを外周部にて接合して封止すると共に、一方の面の導電パターンを陽極及び陰極に接続する方法が提案されている。

しかしながら、この手法では、ガラス基板と両面配線基板とを外周部で接続する際、あるいは陰極の端子と導電パターンを接続する際に、クリーム半田や半田ボールを用いて、恒温槽で溶融させて接続しているため、熱の影響により有機材料が結晶化してしまい、寿命の悪化あるいは特性の悪化を招くおそれがあった。また接続時の熱により半田から発生するガスにより、有機ＥＬ素子の劣化を招くという欠点もあった。
また、実装に、制約があり、実装面積の増大を招く点でも、周辺装置を含むシステム全体としての発光エリアの有効面積を広げることが困難であった．

特開平９−２１９２８８号公報

本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、長寿命で且つ、装置の大型化を招くことなく小型で長時間にわたり安定して発光し且つ電気的接続も容易な有機エレクトロルミネセンス発光装置を提供することを目的とする。

そこで本発明の無機エレクトロルミネッセンス発光装置は、透光性を有する第１の基板と、前記第１の基板の表面に形成された第１の電極と、前記第１の電極に対向する第２の電極との間に介在せしめられた、有機層を含む発光機能層とを備えた素子部と、前記素子部を挟むように、前記第１の基板と相対向して配置され、外部接続用の第１及び第２の接続端子を備えた第２の基板と、前記素子部を囲むように前記第１の基板と第２の基板との間に形成された封止部と、前記第１の電極を前記第１の接続端子に接続する第１の接続部と、前記第２の電極を前記第２の接続端子に接続する第２の接続部とを備え、前記第２の基板において、前記第２の接続端子が前記第１の基板側に設けられるとともに、前記第１の接続端子が前記第２の接続端子より前記第１の基板から遠い側に設けられ、前記第１の接続部が、前記封止部よりも平面方向外側に配置され、前記第１の接続端子に接続され、前記第２の接続端子を貫通し、前記第１の基板側に突出したバンプをさらに備えることを特徴とする。
この構成によれば、第１の接続部が封止部よりも外側に配置されているため、接合部分が、素子部から、より遠く、半田接合の必要な場合にも、熱が素子部に悪影響を与えないようにすることができる。なお、第２の基板側に位置する第２の電極に接続される第２の接続部は、必ずしも外側で接合することなく、内部で直接第２の接続端子に接続してもよく、この場合は、接合部が第１の基板から遠い位置にあるため、第１の基板への影響は少ない。第１の基板と第２の基板の電気接続部の内側で全周を封止樹脂を用いて互いに接合することによって、クリーム半田などで電気接続部を接合する際発生するガスにより有機化合物からなる発光機能層が経年的に劣化することを防ぐことができ且つ、気密状態に封止したので、発光機能層は大気中の水分から隔離することができ、素子の寿命を延ばすことができる。

また、本発明は、上記有機エレクトロルミネッセンス発光装置において、前記第２の接続部が前記封止部より外側に配置されたものを含む。
この構成によれば、第１及び第２の接続部が封止部よりも外側に配置されているため、接合部分が、素子部から、より遠く、半田接合の必要な場合にも、熱が素子部に悪影響を与えないようにすることができる。また、第１及び第２の接続部が、素子部の全周にわたって形成される場合、電気的接続性も良好であり、且つ素子部からみると、素子部の周囲が、封止部と第１及び第２の接続部の２層で構成されることになり、シール性がより高められる。そしてまた、機械的強度が強い第２の基板から、安全に給電が可能であり、第１の基板の面積に対する発光部の面積割合が大きくなり、低コスト化が可能となる。

また、本発明は、上記有機エレクトロルミネッセンス発光装置において、前記第１の接続部は、前記第２の基板上に配設され前記第１の接続端子に接続される第１の導体パターンに当接され、前記第１の接続端子は前記第１の基板の端面よりも突出せしめられたものを含む。
この構成によれば、第１の接続端子が第１の基板の端面よりも突出した領域に形成されるため、外部接続が容易である。第２の基板を壁面に貼り付けた状態で、発光面側から給電可能なため、装置を薄型にできる。

また、本発明は、上記有機エレクトロルミネッセンス発光装置において、前記第２の接続部は、一端が前記第１の基板上で前記第１の電極と同層の導体パターンに接続され、他端が前記第２の基板上に配設され、前記第２の接続端子に接続される第２の導体パターンに当接されたものを含む。
この構成によれば、第１の基板上に形成される第１の電極と同層で構成することができ、パターニングのためのマスクの調整のみで、実現でき、製造が容易で且つ接続も容易である。例えば、第１の電極をＩＴＯ（酸化インジウム錫）で構成した場合には、半田接合性も良好であり、また封止部を構成する封止樹脂との密着性も良好である。

また、本発明は、上記有機エレクトロルミネッセンス発光装置において、前記第１の接続部は、めっき層であるものを含む。
この構成によれば、第２の基板の配線部から容易に形成可能であり、また展性に富むため、第1の基板との接合性も良好である。

また、本発明は、上記有機エレクトロルミネッセンス発光装置において、前記第２の接続部は、めっき層であるものを含む。
この構成によれば、第２の基板の配線部から容易に形成可能であり、また展性に富むため、第１の基板との接合性も良好である。

また、本発明は、上記有機エレクトロルミネッセンス発光装置において、前記第１の接続部又は前記第２の接続部が前記第２の基板を貫通して設けられるものを含む。
この構成によれば、第１及び第２の端子のいずれも第２の基板のいずれの面にも形成可能であり、実装の自由度が増大する。

また、本発明は、上記有機エレクトロルミネッセンス発光装置において、前記第１の接続部又は前記第２の接続部が融点１２０℃以下のクリーム半田で形成されたものを含む。
この構成によれば、クリーム半田を用いて良好に接続可能であり、発光機能部への熱ダメージを低減することができる。

また、本発明は、上記有機エレクトロルミネッセンス発光装置において、前記第２の基板が、両面に導体パターンを形成した可撓性基板であるものを含む。
この構成によれば、第１の基板がガラス基板である場合も、第２の基板の可撓性によって良好に保持でき、接着性も良好となる。

また、本発明は、上記有機エレクトロルミネッセンス発光装置において、前記第１の基板と第２の基板と封止部で囲まれる内部領域が、前記素子部の構成材料に対して不活性な絶縁材料で充填されたものを含む。
この構成によれば、接合部のスペースをコンパクトにでき、且つ安定な接合ができる。また、素子部の劣化を防止し、信頼性の向上をはかることができる。

以上のように構成したため、第１の基板と第２の基板との電気接続部の内側で全周を接合することによって、クリーム半田で電気接続部を接合する際に発生するガスにより有機材料からなる発光機能層が経年的に劣化することを防ぐことができ且つ、気密状態に封止できるため、発光機能層を大気中の水分から隔離することができ、素子の寿命を延ばすことができる。
また、機械的強度が強い第２の基板から、安全に給電が可能であり、第１の基板の面積に対する発光部の面積割合を大きくとることができ、低コスト化が可能となる。
また、第２の基板を壁面に貼り付けた状態で、発光面側から給電可能なため、装置を薄型にできる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係る有機エレクトロルミネッセンス発光装置の要部断面図、図２はその製造工程を示す図である。
この有機エレクトロルミネッセンス発光装置は、透光性を有する第１の基板としてのガラス基板１上に形成された有機エレクトロルミネッセンス素子からなる素子部を、この第１の基板１と、両面配線の形成された可撓性フィルムからなる第２の基板１０とで囲み、封止樹脂を用いた封止部７で封止すると共に、その平面方向外側で、めっき層からなる柱状の第１の接続部９と、第２の接続部８を形成し、第１の電極２の取り出し電極である第１の接続端子１０ｃに第１の接続部９を接続し、第２の電極４の取り出し電極である第２の接続端子１０ａに第２の接続部８を接続することにより、第２の基板１０の両面に接続端子を配したことを特徴とする。したがってこれら第１及び第２の接続端子１０ａ，１０ｃは、それぞれ第２の基板１０の内側に位置する第１の面と外側に位置する第２の面の両側に形成され、駆動回路などに接続される。ここでは第１の電極を陽極、第２の電極を陰極とした。

ここで素子部は、ガラス基板１上に形成されたＩＴＯパターンからなる第１の電極２上に有機層からなるホール輸送層、発光層、電子輸送層からなる発光機能層３と、第２の電極４としてのアルミニウム電極が順次積層形成された有機エレクトロルミネッセンス素子で構成されている。
また第２の電極４は、発光機能層３の側面をとおり第１の電極２から所定の間隔を隔てて形成された導体パターン２Ｐの一部を覆うように形成され、この導体パターン２Ｐ上にめっき層からなる第２の接続部８が接続される。第２の接続端子１０ａは、第２の基板１０上に形成され、第２の接続端子を構成する第２の導体パターン１０ａの一部に形成されためっき層である。
さらに第１の電極２は、基体１０ｂを貫通して設けられためっき金属によって第１の導体パターン１０ｃと接続されると共に、第２の導体パターン１０ａが設けられた側に突出して形成されためっき層からなる第１の接続部９に当接され、半田接合されている。

次にこの有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法について説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、ガラス基板１上に、スパッタリング法により膜厚１００から２００ｎｍ程度のＩＴＯ薄膜を形成し、これをパターニングすることにより、第１の電極２と、第２の電極との接続用の導体パターン２Ｐとを形成する。この後、α―ＮＰＤなどの芳香族ジアミン化合物からなるホール輸送層、Ａｌｑ3からなる発光層、クマリンからなる電子輸送層とで構成される発光機能層３と、第２の電極４として、スパッタリング法で形成された１００から２００ｎｍのアルミニウム電極を順次積層し、パターニングすることにより、素子部を構成する有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する。そして発光機能層３上および第１の電極と同一のＩＴＯ層で形成された導体パターン２Ｐ上に、フィラ入りのエポキシ樹脂からなる封止用樹脂７をディスペンサを用いて供給する（図２（ａ））。

この後、両面に導体層の形成された可撓性フィルム１０を用意し、フォトリソグラフィおよびエッチングにより所望のパターンとなるようにパターニングし、第１及び第２の導体パターン１０ｃ、１０ａを形成する。ここで第２の導体パターン１０ａは、有機エレクトロルミネッセンス素子側となる第１の面に形成され、第１の導体パターン１０ｃは、外側となる第２の面に形成されている。そして第１の導体パターンに導通するように絶縁性フィルムからなる基体１０を貫通するスルーホールを介して第２の接続部９としての柱状のめっき層を形成すると共に、内側の第２の導体パターン１０ａに接続する第２の接続部８としての柱状のめっき層を形成する。

そしてこれらを位置あわせして図２（ｃ）に示すように重ね合わせ、不活性ガス雰囲気の中で、封止用樹脂７で接合し、第１及び第２の接続部を介して電気的な接続を達成するとともに、封止部７によって機密性よく素子部が封止される。
その後、第１の電極２と第１の接続部９の間、および第２の電極との接続用の導体パターン２Ｐと第２の接続部８の間を半田接合して図１に示した有機エレクトロルミネッセンス発光装置が形成される。

上記構成によれば、第１及び第２の接続部９，８が封止部７よりも外側に配置されているため、接合部分が、素子部から、より遠く、半田接合の必要な場合にも、熱が素子部に悪影響を与えないようにすることができる。

また、第１及び第２の接続部を、素子部のほぼ全周にわたって形成するようにすれば、電気的接続性も良好であり、且つ素子部からみると、素子部の周囲が、封止部と第１及び第２の接続部の２層で構成されることになり、金属層の内側に樹脂層が形成されることになり、シール性がより高められる。

なお、第２の基板側に位置する第２の電極に接続される第２の接続部は、必ずしも外側で接合することなく、内部で直接第２の電極に接続してもよく、この場合は、接合部が第１の基板から遠い位置にあるため、第１の基板への影響は少ない。

またここで、第１の接続部にめっき層を用いたが、クリーム半田を用いてもよい。第２の接続部についても同様にめっき層を用いてもクリーム半田を用いてもよい。すなわち、、第２の導体パターンに導通するように絶縁性フィルムからなる基体１０ｂを貫通するスルーホールを介して第２の接続部９としての柱状のクリーム半田を形成すると共に、内側の第１のパターン１０ａに接続する第１の接続部８としての柱状のクリーム半田を形成するようにしてもよい。

またここで、第１及び第２の接続部は柱状でもよいし、素子部を覆うように壁状に形成してもよい。

（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２として、図１に示した有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法の別の例について説明する。
前記実施の形態１と同様に、まず、図３（ａ）に示すように、ガラス基板１上に、素子部を構成する有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する。なおここでは、封止樹脂の供給は無く、素子部を形成したガラス基板１のままである。

この後、両面に導体層の形成された可撓性フィルム１０を用意し、エッチングにより所望のパターンとなるようにパターニングし、第１及び第２の導体パターン１０ｃ、１０ａを形成する。ここで第２の導体パターン１０ａは、有機エレクトロルミネッセンス素子側となる第１の面に形成され、第１の導体パターン１０ｃは、外側となる第２の面に形成されている。そして第２の導体パターンに導通するように絶縁性フィルムからなる基体１０を貫通するスルーホールＨを形成しておく（図３（ｂ））。

そしてこれらを位置あわせして図３（ｃ）に示すように重ね合わせ、第１および第２の接続部９，８としての柱状のクリーム半田を形成すると共に、封止部７を形成するためのエポキシ樹脂をディスペンサを用いて第１の基板であるガラス基板１上に形成し、不活性ガス雰囲気で接合し、第１及び第２の接続部を介して電気的な接続を達成するとともに、封止部７によって機密性よく素子部が封止される。
その後、クリーム半田の部分を部分的に加熱して金属化して図１に示した有機エレクトロルミネッセンス発光装置が形成される。

この方法によれば、第１及び第２の基板を重ね合わせた状態で接続用の導電性部材及び封止部を構成する封止樹脂を供給しているため、実装が容易であり、クラックの発生も抑制される。

（実施の形態３）
次に本発明の実施の形態３として、接続部９の構成が異なる例について説明する。
この例では図４に示すように、第１の電極２に接続される第１の接続部９ｓを、第１及び第２の基板を封止部７を介して接合した後、銀ペーストを供給して形成し、第２の接続部９Ｓとしたことを特徴とする。

第２の接続部９Ｓ以外は、図１に示した前記実施の形態１の有機エレクトロルミネッセンス発光装置と同様に形成されている。
実装に際しては、第１の接続部９Ｓを最後に形成するのを除いては前記実施の形態１または２と同様に形成される。

すなわち前記実施の形態１または２のように、第２の基板１０のＩＴＯ膜のパターン上に封止部となる封止樹脂を形成すると共に、第１の基板のＩＴＯ膜のパターン上に第２の接続部８となる柱状のめっき層を形成し、接合する。あるいは、第１及び第２の基板を重ね合わせて、第１の接続部を構成する導電性樹脂及び封止部７を構成する樹脂を供給しながら接合する。このようにして図５に示すように、第１の接続部を除く他の領域を形成する。この後、銀ペーストを第１の電極２上から第１の導体パターン１０ｃにかけて形成し第１の接続部９Ｓを完成する。
この構成では、第２の基体１０に貫通するスルーホールを形成することなしに製造が可能なため、有機エレクトロルミネッセンス発光装置を容易に製造することができる。
ここで第１の接続部９は銀ペーストに限定されることなく、ワイヤボンディングなど適宜変更可能である。

（実施の形態４）
次に本発明の実施の形態４として、第２の基板を第１の基板よりも突出させ、接続端子を外部接続するのが容易な構造を持つ有機エレクトロルミネッセンス発光装置について説明する。
この例では図６に示すように、前記実施の形態３で説明した図４の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の第２の基板を伸長したものである。この伸長部１０Ｔでコネクタと接続するなど、外部接続が容易となる。
他の部分については図４に示した有機エレクトロルミネッセンス発光装置と同様に形成されている。

（実施の形態５）
次に本発明の実施の形態５として、第２の基板を第１の基板よりも突出させ、前記実施の形態４に図６に示した伸長部１０Ｔにおいて、図７に示すように第２の導体パターン１０ｃからフィルム基板１０ｂを貫通して第１の基板側に突出するバンプ１１を配設しこれを第１の接続端子としたものである。
この構成によれば、裏面側が壁であるような場合にも前面側に双方の接続端子を形成することができ、外部接続が確実且つ容易となる。

（実施の形態６）
次に本発明の実施の形態６として、図８に示すように封止部を、素子部全体を覆うように素子部の第２の電極４の上面を覆うように封止部７を形成したことを特徴とするもので、他の構成については図７に示した前記実施の形態５と同様に形成されている。
なお封止部７をエポキシ樹脂からなる封止樹脂で覆うことで形成するに先立ち、素子部をポリイミドなどの保護膜５で被覆し、その外側を封止部７で被覆している。
そしてその外側を第１及び第２の接続部９，８で第１及び第２の導体パターン１０ｃ，１０ａに接続している。
この構成によれば、封止部が素子部の側面だけでなく上面も覆っているため、より保護性を高めることができる。

（実施の形態７）
次に本発明の実施の形態７として、図９に示すように吸湿層６を介在させるようにしてもよい。この例では図８に示した実施の形態６の有機エレクトロルミネッセンス発光装置において、保護膜５と封止部７との間に酸化バリウム粒子を含む吸湿層６を形成したもので、他の構成については図８に示した前記実施の形態６と同様に形成されている。
この構成によれば、吸湿層６によって素子部への水分の浸入を阻止し、より信頼性の高い有機エレクトロルミネッセンス発光装置を形成することが可能となる。

なお以上説明してきた実施の形態において、第１及び第２の接続部は柱状でもよいし、素子部を覆うように壁状に形成してもよい。

（実施の形態８）
次に本発明の実施の形態８として、第１及び第２の接続部を壁状に形成すると共に封止部も壁状に形成した例について説明する。図１０はこの第１の基板１と、素子部及び第１及び第２の接続部９，８を示す平面説明図、図１１は第１の基板１のＩＴＯパターンを示す図、図１２及び図１３は図１０のＡ−Ａ断面およびＢ−Ｂ断面を示す図、図１４は第２の基板の分解平面図である。
この例では、第１の基板１の第１の電極２を構成するＩＴＯ薄膜が、図１１に示すように、第１の電極２の両側に第２の電極取り出し用の導体パターン２Ｐとしてパターニングされている。

そして、この上層に図１０及び図１２，１３に示すように、第１の電極２を覆うように上述した発光機能層３が塗布形成され、さらにこの上層に第２の電極としてのアルミニウム層が、前記導体パターン２Ｐ上に重なるようにパターニングされている。ここで第２の電極が導体パターン２Ｐを介して第２の接続部８に接続され、第２の基板上の第２の導体パターン１０ａに電気的に接続される。第２の基板は第１の導体パターン１０ｃとフィルム基体１０ｂと第２の導体パターン１０ａで構成され、第１及び第２の接続端子１２ａ、ｂが導出されている。
そして、第２の基板では図１４（ａ）乃至（ｄ）にその分解平面図を示すように、第１及び第２の電極部１０ａ、１０ｃを構成する導体パターンを両面に備えた基体１０ｂとで構成され、第１及び第２の導体パターン１０ａ、１０ｃに接続された第１及び第２の接続部９，８が壁状に発光部を囲むように構成されている。図１４（ａ）はフィルム基体１０ｂを第１の基板側から見た図である。図１４（ｂ）は第２の基板１０を第１の基板と反対の側から見た図であり、それぞれ第１及び第２の接続端子１２ａ、１２ｂが露出するように他の部分はソルダーレジストで覆われている。図１４（ｃ）は第２の基板１０の第２の導体パターン１０ａと第１の導体パターン１０ｃを第１の基板と反対の側から見た図であり、図１４（ｄ）は第２の基板１０の第２の導体パターン１０ａを第１の基板側から見た図である。

ここで発光機能層３が第１及び第２の電極の間を完全に分離するようにこの間に介在せしめられている。

一方封止部７を構成するエポキシ樹脂は、第１の電極２上に枠状をなすように壁部を構成している。なお一部はガラス基板と直接接触している領域があるほかは全てＩＴＯ薄膜上にあり、第２の電極であるアルミニウム層と当接する領域はないため、密着性が良好で封止特性に優れた封止体を形成することが可能となる。

なお、各部材については前記実施の形態で用いたものに限定されるものではないが、以下に示すような材料も適用可能である。

（透光性基板）
透光性基板としては、有機発光層で発光された光が透光性基板を通して出射されるものである場合には、光透過性を有するものであれば適用可能であるが、無色透光性のものの他、多少着色されているもの、スリガラス状のものも適用可能である。例えば、ソーダライムガラス、無アルカリガラスなどの透光性ガラス板、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、エポキシ樹脂、フッ素系樹脂などの樹脂から任意の方法で作製されたプラスチックフィルムやプラスチック板などを用いることも可能である。

（陽極）
陽極としての第１の電極は上述したように発光機能層にホールを注入するための電極であり、仕事関数の大きい金属、合金、電気伝導性化合物、あるいはこれらの混合物からなる電極材料を用いることが好ましく、仕事関数が４ｅＶ以上のものを用いるのが望ましい。このような陽極の材料として具体的には、金などの金属、ＣｕＩ、ＩＴＯ、ＳｎＯ₂、ＺｎＯ等の導電性透光性材料を挙げることができる。陽極は、これらの電極材料を、ガラスや透光性樹脂等などの透光性材料で形成される透光性基板の表面に、真空蒸着法やスパッタリング法等の方法により薄膜に形成することによって作製することができるものである。また、発光機能層における発光を陽極を透過させて外部に照射する場合には、陽極の光透過率を７０％以上にすることが好ましい。さらに、陽極のシート抵抗は数百Ω／□以下とすることが好ましく、特に好ましくは１００Ω／□以下とするものである。ここで、陽極の膜厚は、陽極の光透過率、シート抵抗等の特性を上記のように制御するために、材料により異なるが、５００ｎｍ以下、好ましくは１００〜２００ｎｍの範囲に設定するのがよい。

（ホール輸送層）
またホール輸送層を構成するホール輸送材料としては、ホールを輸送する能力を有し、陽極からのホール注入効果を有するとともに、有機発光層または発光材料に対して優れたホール注入効果を有し、また電子のホール輸送層への移動を防止し、且つ薄膜形成能力の優れた化合物を挙げることができる。具体的にはフタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、Ｎ、Ｎ’−ビス(３−メチルフェニル）−(１、１’−ビフェニル）−４、４’−ジアミン（ＴＰＤ）や４、４’−ビス［Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）等の芳香族ジアミン化合物、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、イミダゾロン、スチルベン誘導体、ピラゾリン誘導体、テトラヒドロイミダゾール、ポリアリールアルカン、ブタジエン、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（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、及びポリビニルカルバゾール、ポリシラン、ポリエチレンジオキサイドチオフェン（ＰＥＤＯＴ）等の導電性高分子等の高分子材料が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

（電子輸送層）
また電子輸送層を構成する電子輸送材料としては、電子を輸送する能力を有し、陰極からの電子注入効果を有するとともに、有機発光層または発光材料に対して優れた電子注入効果を有し、さらにホールの電子輸送層への移動を防止し、且つ薄膜形成能力の優れた化合物を挙げることができる。具体的には、フルオレン、バソフェナントロリン、バソクプロイン、アントラキノジメタン、ジフェノキノン、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、アントラキノジメタン等やそれらの化合物、金属錯体化合物もしくは含窒素五員環誘導体である。具体的には、金属錯体化合物としては、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、トリ（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）ガリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）ベリリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリナート)（ｏ−クレゾラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリナート)（１−ナフトラート）アルミニウム等があるが、これらに限定されるものではない。また含窒素五員環誘導体としては、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾールもしくはトリアゾール誘導体が好ましい。具体的には、２、５−ビス（１−フェニル）−１、３、４−オキサゾール、２、５−ビス（１−フェニル）−１、３、４−チアゾール、２、５−ビス（１−フェニル）−１、３、４−オキサジアゾール、２−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−（４”−ビフェニル）１、３、４−オキサジアゾール、２、５−ビス（１−ナフチル)−１、３、４−オキサジアゾール、１、４−ビス［２−（５−フェニルチアジアゾリル）］ベンゼン、２、５−ビス（１−ナフチル）−１、３、４−トリアゾール、３−（４−ビフェニルイル）−４−フェニル−５−（４−ｔ−ブチルフェニル)−１、２、４−トリアゾール等があるが、これらに限定されるものではない。さらに、ポリマー有機エレクトロルミネッセンス素子に使用されるポリマー材料も使用することができる。例えば、ポリパラフェニレン及びその誘導体、フルオレン及びその誘導体等である。

（有機発光層）
また発光機能層に使用可能な発光材料またはドーピング材料としては、アントラセン、ナフタレン、ピレン、テトラセン、コロネン、ペリレン、フタロペリレン、ナフタロペリレン、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、クマリン、オキサジアゾール、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、シクロペンタジエン、キノリン金属錯体、トリス（8−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−８−キノリナート）アルミニウム錯体、トリス（５−フェニル−８−キノリナート）アルミニウム錯体、アミノキノリン金属錯体、ベンゾキノリン金属錯体、トリ−（ｐ−ターフェニル−４−イル）アミン、１−アリール−２、５−ジ（２−チエニル）ピロール誘導体、ピラン、キナクリドン、ルブレン、ジスチルベンゼン誘導体、ジスチルアリーレン誘導体、及び各種蛍光色素等があるが、これに限定されるものではない。またこれらの化合物のうちから選択される発光材料を８０〜９９．９重量部、ドーピング材料０．１〜２０重量部含むようにすることも好ましい。有機発光層３の厚みは０．５〜５００ｎｍ、更に好ましくは０．５〜２００ｎｍとするものである。

（陰極）
一方、発光機能層中に電子を注入するための第２の電極としての陰極は、仕事関数の小さい金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物からなる電極材料を用いることが好ましく、仕事関数が５ｅＶ以下のものであることが好ましい。このような陰極の電極材料としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム、マグネシウム、アルミニウム、マグネシウム−銀混合物、マグネシウム−インジウム混合物、アルミニウム−リチウム合金、Ａｌ／Ａｌ₂Ｏ₃混合物、Ａｌ／ＬｉＦ混合物などを挙げることができる。この陰極１は、例えばこれらの電極材料を、真空蒸着法やスパッタリング法等の方法により、薄膜に形成することによって作製することができる。また、発光機能層における発光を陰極を透過させて外部に照射する場合には、陰極の光透過率を１０％以上にすることが好ましい。これは陰極のみならず、陽極の場合も同様であり、この場合の電極の膜厚は、電極の光透過率等の特性を上記のように制御するために、材料により異なるが、通常５００ｎｍ以下、好ましくは１００〜２００ｎｍの範囲とするのがよい。

（封止部）
封止部を構成する絶縁性封止剤の材料としては、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂などからなる光硬化型接着性樹脂、熱硬化型接着性樹脂、２液硬化型接着性樹脂や、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの酸変性物からなる熱可塑性接着性樹脂などを用いることができる。特に、耐湿性、耐水性に優れ、硬化時の収縮が少ないエポキシ系熱硬化型接着性樹脂を用いることが好ましい。
また、接着層の形成方法としては、材料に応じて、ロールコート、スピンコート、スクリーン印刷法、スプレーコートなどのコーティング法、印刷法を用いることができる。また、接着層内部の含有水分を除去するために、酸化バリウムや酸化カルシウムなどの乾燥剤を混入することが望ましい。

（第２の基板）
両面に導体パターンを形成したもので、基材は絶縁性フィルムなど絶縁性の材料でセラミック、ガラス、プラスチック（塩化ビニル樹脂、ポリスチレン、ＡＢＳ、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、アクリル樹脂、フッソ樹脂、ポリカーボネート、メチルペンテン樹脂、ポリウレタン、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ゴム）等を用いることができる。導電パターンは銅、アルミニウム、銀、金を用いることができる。形状は板状、箔、棒状のものでもよい。

（第１及び第２の接続部）
導電性を有する材料で、錫−ビスマス合金めっき、錫−銀合金めっき、錫めっき、金めっき、銀めっき、パラジウムめっき、無電界ニッケルめっき、高純度ニッケルめっき、銅めっき等を用いることができる。

以上説明してきたように、本発明の有機エレクトロルミネッセンス発光装置は、薄型化が可能で且つ取り付けが容易であり、長寿命化が可能であることから、フラットパネルディスプレイ、照明用光源、液晶表示機用バックライト等に用いることができる。

本発明の実施の形態１の有機エレクトロルミネッセンス発光装置を示す断面図である。本発明の実施の形態１の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造工程を示す断面図である。本発明の実施の形態２の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造工程を示す断面図である。本発明の実施の形態３の有機エレクトロルミネッセンス発光装置を示す断面図である。本発明の実施の形態３の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造工程を示す断面図である。本発明の実施の形態４の有機エレクトロルミネッセンス発光装置を示す断面図である。本発明の実施の形態５の有機エレクトロルミネッセンス発光装置を示す断面図である。本発明の実施の形態６の有機エレクトロルミネッセンス発光装置を示す断面図である。本発明の実施の形態７の有機エレクトロルミネッセンス発光装置を示す断面図である。本発明の実施の形態８の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の第１の基板（素子部を搭載した状態）を示す平面図である。本発明の実施の形態８の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の第１の基板を示す平面図である。図１０のＡ−Ａ断面図である。図１０のＢ−Ｂ断面図である。本発明の実施の形態８の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の第２の基板を示す分解平面図である。

符号の説明

１第１の基板（透光性基板）
２第１の電極
３発光機能層
４第２の電極
５保護層
６吸湿層
７絶縁封止層
８第２の接続部
９第１の接続部
１０第２の基板
１０ａ第２の基板の電極部（第２の導体パターン）
１０ｂ第２の基板の絶縁部（フィルム基体）
１０ｃ第２の基板の電極部（第１の導体パターン）
１１バンプ
１２電極端子
Ｈスルーホール

Claims

透光性を有する第１の基板と、
前記第１の基板の表面に形成された第１の電極と、前記第１の電極に対向する第２の電
極との間に介在せしめられた、有機層を含む発光機能層とを備えた素子部と、
前記素子部を挟むように、前記第１の基板と相対向して配置され、外部接続用の第１及び第２の接続端子を備えた第２の基板と、
前記素子部を囲むように前記第１の基板と第２の基板との間に形成された封止部と、
前記第１の電極を前記第１の接続端子に接続する第１の接続部と、
前記第２の電極を前記第２の接続端子に接続する第２の接続部とを備え、
前記第２の基板において、前記第２の接続端子が前記第１の基板側に設けられるとともに、前記第１の接続端子が前記第２の接続端子より前記第１の基板から遠い側に設けられ、
前記第１の接続部が、前記封止部よりも平面方向外側に配置され、
前記第１の接続端子に接続され、前記第２の接続端子を貫通し、前記第１の基板側に突出したバンプをさらに備えることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス発光装置。
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置であって、
前記第２の接続部が前記封止部より平面方向外側に配置されたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス発光装置
請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置であって、
前記第１の接続部は、前記第２の基板上に配設され前記第１の接続端子に接続される第１の導体パターンに当接するとともに、前記第１の接続端子は前記第１の基板の端面よりも突出した有機エレクトロルミネッセンス発光装置。
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置であって、
前記第２の接続部は、一端が前記第１の基板上で、前記第１の電極と同層の導体パターンに接続され、他端が、前記第２の基板上に配設され、前記第２の接続端子に接続される第２の導体パターンに当接した有機エレクトロルミネッセンス発光装置。
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置であって、
前記第１の接続部又は前記第２の接続部が前記第２の基板を貫通して設けられる有機エレクトロルミネッセンス発光装置。
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置であって、
前記第１の接続部又は前記第２の接続部が融点１２０℃以下のクリーム半田で形成された有機エレクトロルミネッセンス発光装置。
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置であって、
前記第２の基板は、両面に導体パターンを形成した可撓性基板である有機エレクトロルミネッセンス発光装置。
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置であって、
前記第１の基板と第２の基板と封止部で囲まれる内部領域が、前記素子部の構成材料に対して不活性な絶縁材料で充填された有機エレクトロルミネッセンス発光装置。