JPH09330791A - 有機el素子の製造方法 - Google Patents

有機el素子の製造方法

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JPH09330791A JP14950096A JP14950096A JPH09330791A JP H09330791 A JPH09330791 A JP H09330791A JP 14950096 A JP14950096 A JP 14950096A JP 14950096 A JP14950096 A JP 14950096A JP H09330791 A JPH09330791 A JP H09330791A
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巌 平山
Yasushi Naoi
泰史 直井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 有機EL素子の製造を容易にして、生産性の
向上と製造コストの低減を図る。 【解決手段】 陽極4と陰極2との間に有機物層3を有
し、有機物層に直流電流を印加することにより発光する
有機EL素子の製造方法であって、基板1の面上にAg
めっきにより仕事関数の大きな金属層2-1 を形成し、こ
の上にMg粒子をバインダーに混入して塗布することに
より仕事関数の小さい金属層2-2 を形成し、この金属層
2-1 ,2-2 によって陰極2を形成する。陰極2の面上に
有機物層3を形成し、この有機物層上に透明導電性接着
剤を塗布して陽極4を形成し、さらに透明基板5を積層
して接着する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機EL素子の製
造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】有機EL素子は、対向する1対の電極の
間に有機発光体を挾んだ構成からなっており、陽極から
は正孔が、陰極からは電子が注入され、この注入された
正孔と電子が有機物層内で再結合することにより発光す
るものである。この様な有機EL素子としては、有機物
層が単層のものや、正孔注入層や電子注入層を有する多
層構造のものなどが知られている。
【0003】また、これらの製造方法としては、図4に
示すように、ITO等の透明電極bを蒸着したガラス基
板a上に、正孔注入層として銅フタロシアニン、正孔輸
送層として1、1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフ
ェニル)−シクロヘキサン、電子注入輸送層としてアル
ミニウムトリスオキシン等を含む有機物層cを蒸着によ
り成膜し、その上に、陰極dとしてMg−Ag合金を蒸
着により形成し、耐酸・防水を目的としたSiO2 層e
を蒸着により全体を覆うという方法が採用されていた
(例えば、特開昭63−295695号公報)。
【0004】また、特開平4−2096号公報に開示さ
れているように、ITOガラス上に正孔注入輸送層と発
光層を順次スピンコート法で成膜し、その上に陰極とし
て金属Mgを蒸着するという方法が採用されていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、第1の製造方
法では、多層構造を順次真空蒸着により形成しなければ
ならないので、生産性が悪く、製造コストが高くなると
いう問題点があった。また、第2の製造方法でも、スピ
ンコート法で成膜した上に、陰極として金属Mgを形成
する場合には、金属板を貼着することが精度上また密着
性の点から困難であるので、やはり真空蒸着により形成
しなければならず、上の場合と同様に生産性が悪く、製
造コストが高いという問題点があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明では、基板上に形成すべき陰極を、湿式
法により、仕事関数の大きな金属と仕事関数の小さい金
属とを重ねて形成し、電子注入のための必要性と上記金
属の低抵抗化及び状態安定化を共に得られるようにして
いる。また、仕事関数の小さい金属としてアルカリ土類
金属又は金属ほう化物の粒子を用い、粒子の凹凸上に有
機物層を形成するようにして、有機物層の接触界面面積
を大きくして発光に有利にしている。粒子の凹凸上に形
成された有機物層上に、この粒子よりも粒子径の小さい
導電粒子を有する導電性接着剤による陽極を形成して、
導電粒子が有機物層の凹凸に入り込み易く、電荷輸送に
何の不都合も生じない。また、陽極の導電性接着剤によ
って透明基板を接着することにして、透明基板の接着と
同時に素子の封止を行い、製造工程を有利にすると共に
寿命を向上させている。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明は、陽極と陰極との間に有
機物層を有し、上記有機物層に直流電流を印加すること
により発光する有機EL素子の製造方法において、基板
面上に形成した仕事関数の大きな金属層と、その上に湿
式法により形成した仕事関数の小さい金属層とによって
陰極を形成し、この陰極上に有機物層を形成し、この有
機物層上に湿式法により透明導電性接着剤からなる陽極
を形成し、この透明導電性接着剤からなる陽極上に透明
基板を接着する。上記の陰極は、仕事関数の大きな金属
層を基板面上にめっき法により形成し、この上に仕事関
数の小さい金属を湿式法により形成することが好まし
い。
【0008】また、上記の陰極は、仕事関数の大きな金
属を含む導電性接着剤を湿式法により基板面上に形成
し、この上に仕事関数の小さい金属を湿式法により形成
することもできる。また、上記仕事関数の小さい金属の
粒子は、陽極の透明導電性接着剤に含まれている導電粒
子よりも粒子径が大きいことが好ましい。更に、上記の
透明導電性接着剤は、素子の封止層を兼ねている。
【0009】上記のように基板上に陰極を湿式法により
形成するようしているので、工業的に有利になる。仕事
関数の小さい金属としてアルカリ土類金属又は金属ほう
化物の粒子を用い、粒子の凹凸上に有機物層を形成する
ようにしているので、有機物層の接触界面面積が大きく
とれ、発光に有利になる。粒子の凹凸上に形成された有
機物層上に、この粒子よりも粒子径の小さい導電粒子を
有する導電性接着剤による陽極を形成しているので、導
電粒子が有機物層の凹凸に入り込み易く、電荷輸送に何
の不都合も生じない。また陽極の導電性接着剤によって
透明基板を接着するようにしているので、透明基板の接
着と同時に素子の封止ができるので、製造工程が有利に
なり、寿命が向上する。
【0010】
【実施例】以下に本発明の詳細を、図面に示した好適な
実施例に沿って説明する。図1は本実施例における有機
EL素子を模式的に示す断面図であり、ガラス又はエポ
キシ樹脂等の合成樹脂の基板1上に、Agを1μm程度
めっきして仕事関数の大きな金属層2−1を形成し、次
に仕事関数の小さい金属である粒径10〜100μmの
Mg粒子、トルエン、バインダーを重量比10:10:
1の割合で混合したものをAgめっきの金属層2−1上
に塗布し、常温または加熱中で硬化させて金属層2−2
を形成した。この金属層2−1と金属層2−2とによっ
て陰極2が形成された。この陰極2を覆うように、濃度
約1重量%としたポリビニルカルバゾールのエタノール
溶液をスピンコート法により塗布し、エタノールを乾燥
させて有機物層3を形成した。有機物層3として用いら
れたポリビニルカルバゾールは、トリフェニルアミン類
などと同様に正孔輸送能を有する電子供与性の有機化合
物である。更にこの有機物層3を覆うように、ITO等
の導電粒子4aを含む導電性接着剤を印刷により塗布し
て陽極4とし、導電性接着剤の硬化前にガラスの透明基
板5を圧接してこの接着剤の硬化によって接着した。透
明基板5を圧接することによって接着剤のはみ出しが起
こり、素子側面が封止される。このようにして有機EL
素子の製造を完了させている。
【0011】一般的に陰極2は、有機物層3への電子注
入のために仕事関数の小さい金属が必要である。その為
に、従来はMg等のアルカリ土類金属を用い、更に低抵
抗化及びアルカリ土類金属の状態安定化のために仕事関
数の大きいAg等を混合して用いている。従って、一般
的には有機物との界面はMgリッチ(例えばMg:Ag
=原子比10:1)になるように蒸着を行っている。
【0012】しかし本発明では、図2に拡大して示して
いるように、Agめっきの金属層2−1上に、粒径10
〜100μmのMg粒子の金属層2−2を形成し、その
Mg粒子の凹凸の上側を0.1μm以下の薄い有機物層
3が粒子形状に沿って取り囲む構成としている。そのた
め、電荷輸送に必要な接触界面面積を大きくとることが
できる。有機物層3の凹凸の上側に塗布されるITO入
りの導電性接着剤(陽極4)は、含有するITO粒子4
aの径が1〜10μmと小さいので、有機物層3の凹部
内に入り込み易く、陽極4と有機物層3の電荷輸送には
何等の問題を生じない。従来のように陰極2を平面化す
るには、Mg粒子の径を1〜10μm以下の微小粒子と
しなければならず高価なものとなるが、本発明では平面
化する必要がなくMg粒子の径は10〜100μmでよ
く、微小粒子を用いなくてよいので、安価にできるばか
りでなく、上に説明したように接触界面面積が大きくな
って一層有利となる。なお図面中では各部材の寸法は正
確ではないが、理解し易くするために寸法の比率を変え
て示している。
【0013】このようにして作られた有機EL素子は、
その有機物層3に直流電流を印加することにより、15
Vで700cd/m2の発光輝度を示した。この発光輝度
は、従来の製造方法によって、陽極にポリビニルカルバ
ゾール層を成膜し、陰極を真空蒸着により成膜した場合
の有機EL素子と同等であり、本願発明の製造方法によ
って、十分な性能を有する有機EL素子が製造できるこ
とが判明した。
【0014】陰極2を構成する仕事関数の小さい金属と
しては、上記のMgに限られるものでなく、その他のア
ルカリ土類金属や金属ほう化物の粒子を用いることがで
きる。
【0015】図3に他の実施例を示しており、これは上
記のAgめっきに代えて、Ag入りの導電性接着剤を用
い、印刷によって基板1上に塗布して導電性接着剤から
なる金属層2−3を形成し、その上に上記第1実施例と
同じ金属層2−2を形成した。この金属層2−3,2−
2によって陰極20を形成したものである。尚、図2と
実質的に同一の個所には同一の符号を付している。この
構成によっても図2の場合と同様な発光輝度が得られ
る。
【0016】
【発明の効果】陰極を湿式法により形成するので、真空
蒸着法などの乾式法に比して製造が容易で、生産性に優
れたものにでき、初期歩留まりを高くでき、低コスト化
が達成できる。陰極として仕事関数の大きな金属層と仕
事関数の小さい金属層とを重ねて形成するようにしてい
るので、電子注入のための必要性と金属の低抵抗化及び
状態安定化が共に得られる。そして、この製造方法によ
って製造された有機EL素子は、十分な発光輝度を得る
ことができる。
【0017】仕事関数の小さい金属の粒子の径よりも、
陽極の透明導電性接着剤に含まれている導電粒子の径を
小さくすると、陰極上の有機物層が粒子形状に沿って取
り囲む構成となり、電荷輸送に必要な接触界面面積を大
きくとることができる。また、有機物層の凹部内に導電
粒子が入り込み易く、陽極と有機物層の電荷輸送には何
等の問題も生じない。
【0018】陽極としての導電性接着剤の硬化前に、透
明基板を積層・圧接すると、はみ出した接着剤により、
素子側面が封止されるので、工程数が少なくてすみかつ
素子の寿命の向上に効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製造方法により製造された有機EL素
子の断面図である。
【図2】図1の有機EL素子の一部を拡大して示す断面
図である。
【図3】他の実施例における有機EL素子の一部を拡大
して示す断面図である。
【図4】従来の製造方法を説明する有機EL素子の断面
図である。
【符号の説明】
1 基板 2,20 陰極 2−1 仕事関数の大きな金属層 2−2 仕事関数の小さい金属層 2−3 仕事関数の大きな金属層(導電性接着剤) 3 有機物層 4 陽極(透明導電性接着剤) 5 透明基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 英雄 東京都墨田区太平四丁目3番9号 セイコ ープレシジョン株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 陽極と陰極との間に有機物層を有し、上
    記有機物層に直流電流を印加することにより発光する有
    機EL素子の製造方法であって、 基板面上に形成した仕事関数の大きな金属層と、その上
    に湿式法により形成した仕事関数の小さい金属層とによ
    って陰極を形成し、 上記陰極上に有機物層を形成し、 上記有機物層上に湿式法により透明導電性接着剤によっ
    て陽極を形成し、 上記透明導電性接着剤からなる陽極上に透明基板を接着
    することを特徴とする有機EL素子の製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、上記陰極は、仕事関
    数の大きな金属層を基板面上にめっき法により形成し、
    その上に仕事関数の小さい金属層を湿式法により形成す
    ることを特徴とする有機EL素子の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1において、上記陰極は、仕事関
    数の大きな金属を含む導電性接着剤を湿式法により基板
    面上に形成し、この上に仕事関数の小さい金属層を湿式
    法により形成することを特徴とする有機EL素子の製造
    方法。
  4. 【請求項4】 請求項1から3のいずれかにおいて、上
    記仕事関数の小さい金属の粒子は、陽極の透明導電性接
    着剤に含まれている導電粒子よりも粒子径が大きいこと
    を特徴とする有機EL素子の製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項1から4のいずれかにおいて、上
    記透明導電性接着剤は素子の封止層を兼ねていることを
    特徴とする有機EL素子の製造方法。
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