TW201419613A - 有機ｅｌ元件 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種有機EL元件，其可藉由使電極層電阻盡可能降低，並於發光區域施加充份電壓，而使得輝度不均缺陷得以減輕。本發明之有機EL元件具有：具絕緣性之長方形的基材、積層於基材之下部電極層、積層於下部電極層之有機EL層、及積層於有機EL層之上部電極層。並於上部電極層及下部電極層之至少一層，連接由金屬構成之輔助電極層。

Description

有機EL元件 發明領域

本發明係有關於一種例如作為照明使用的有機EL(electroluminescence，電致發光)元件。

發明背景

習知的有機EL元件，係藉由例如在基板上積層陽極層、有機EL層及陰極層而形成(例如參照專利文獻1)。有機EL元件，係藉由在陽極層與陰極層之間施加一定電壓而發光的發光元件。

先行技術文獻 專利文獻

專利文獻1：日本專利公開案特開第2008-60025號公報。

發明概要

有機EL元件的電極層(陽極層、陰極層)，通常以數nm~數百nm的厚度極薄地形成。因此，當施加了既定電 壓時，在發光區域範圍內輝度會參差不齊，亦即產生輝度不均缺陷。該輝度不均缺陷，是由於電極層形成較薄，故電極層電阻高，發光區域未被施予足夠電壓而引起的。

本發明係有鑑於該等情事而作成者，目的在於提供一種有機EL元件，其藉由使電極層的電阻盡可能降低，讓充分電壓施於發光區域內而得以減輕輝度不均缺陷。

本發明之有機EL元件係可解決上述課題者，該元件具有具絕緣性的長方形基材、積層於該基材之下部電極層、積層於下部電極層之有機EL層、以及積層於有機EL層之上部電極層，其特徵在於：於上部電極層及下部電極層之至少一層連接具有金屬層之輔助電極層而成。

又，根據本發明之有機EL元件，輔助電極層係由可撓性印刷基板構成，而可撓性印刷基板至少具備絕緣基材、及積層於該絕緣基材的金屬層。

又，根據本發明之有機EL元件，輔助電極層宜隔著具導電性的薄膜或糊劑連接上部電極層及下部電極層之至少一層。尤其宜使輔助電極層隔著異向性導電薄膜或異向性導電糊，連接上部電極層及下部電極層之至少一層，連接兩者更佳。

1‧‧‧有機EL元件

2‧‧‧絕緣層

3‧‧‧基材

4‧‧‧下部電極層

5‧‧‧有機EL層

6‧‧‧上部電極層

7(7a，7b)‧‧‧輔助電極層

7c‧‧‧被覆層

8‧‧‧封合層

9‧‧‧阻障薄膜

10‧‧‧接著構件

11‧‧‧金屬連接層

12a‧‧‧連接端子部

12b‧‧‧連接端子部

圖1係本發明之有機EL元件的剖面圖。

圖2係本發明之有機EL元件的平面圖。

圖3係本發明之有機EL元件的平面圖。

圖4係本發明之有機EL元件的平面圖。

較佳實施例之詳細說明

以下，就本發明用以實施發明之形態，參照圖式同時說明之。圖1至圖4係表示本發明之有機EL元件的一實施形態。

如圖1所示，有機EL元件1係具有：具絕緣層2的基材3、積層於基材3的下部電極層4、積層於該下部電極層4的有機EL層5、積層於該有機EL層5的上部電極層6、連接於下部電極層4及上部電極層6的輔助電極層7、將上部電極層6封合的封合層8、及形成於封合層8上的阻障薄膜9。

基材3，係由金屬材料形成既定厚度之長方形。該基材3的材料方面，可舉例如不銹鋼、鐵-鎳合金等合金、銅、鎳、鐵、鋁、鈦等。基材3的上面，係由絕緣層2所被覆。絕緣層2，係由例如丙烯醯基丙烯酸樹脂所構成。絕緣層2是用於使基材3之表面平坦化，係經由濕式塗佈而形成。

另外，本發明之中，所謂「具絕緣性之基材」，除了如上所述在金屬製基材3上形成有絕緣層2的情形外，亦包含基材3完全由絕緣性構件所形成而不使用絕緣層2的情形。

下部電極層4，係以較基材3的絕緣層2之面積更小的面積積層於該絕緣層2上。本實施形態之中，下部電極層4係使用作為陽極層。下部電極層4的材料方面，可舉例 如金、銀、鋁等。本實施形態中，下部電極層4係由鋁層所構成。

有機EL層5，係作為發光層而積層於下部電極層4。有機EL層5的材料方面，可使用例如，摻雜有三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)、銥錯體(Ir(ppy)3)的4,4’-N,N’-二咔唑基苯基聯苯(CBP)等。有機EL層5至少具有該發光層，還可具有電洞注入層、電洞輸送層、發光層、電子輸送層及電子注入層等其他機能層。

上部電極層6，係積層以覆蓋有機EL層5。在本實施形態中，上部電極層6係使用作為陰極層。上部電極層6的材料方面，可列舉如：鎂、銀、含鎂與銀的合金、鋁等。

如圖1所示，輔助電極層7係具有：連接於下部電極層4的第1輔助電極層7a、及連接於上部電極層6的第2輔助電極層7b。各輔助電極層7a、7b，係例如由銅(Cu)等金屬形成為薄膜狀。在各輔助電極層7a、7b，係形成有由例如聚醯亞胺等構成的被覆層7c。輔助電極層7亦可使用可撓性印刷基板(FPC)而構成。亦即，可撓性印刷基板，具有由聚醯亞胺等構成的絕緣基材、及積層於該絕緣基材的金屬層(例如銅等)。在使用可撓性印刷基板時，金屬層係發揮輔助電極層7(7a，7b)的功用、而絕緣基材係發揮將輔助電極層7(7a，7b)被覆的被覆層7c的功用。

使用可撓性印刷基板而構成第1輔助電極層7a時，將其金屬層朝向下方，利用既定的接著構件10固定於基材3上的下部電極層4。作為該接著構件10，建議使用異 向性導電薄膜(ACF)或異向性導電糊(ACP)。使用可撓性印刷基板來構成第2輔助電極層7b時，隔著連接於上部電極層6之金屬連接層11(圖1參照)以及既定的接著構件(例如異向性導電薄膜、異向性導電糊等)10，可將撓性印刷基板的金屬層與上部電極層6電性連接。

作為可撓性印刷基板，可使用各種大小的尺寸。尤其，若使用大型的可撓性印刷基板，有時可撓性印刷基板的端部會從基材3的端部幅向突出。在這種情況下，儘管於基材3形成有絕緣層2，仍恐有可撓性印刷基板的金屬層與金屬製基材3相接觸而短路(short circuit)的可能。在此情況下，為了避免短路，建議在與基材3相對的可撓性印刷基板之金屬層的下面側形成絕緣層。

為能確認此狀況，本發明的發明人，製造形成有上述絕緣層的10個有機EL元件、以及未形成絕緣層的10個有機EL元件，進行確認是否發生短路的實驗。在實驗中，本發明人將以下情形定為未短路：在將有機EL元件彎曲為曲率半徑約50mm的狀態下，當從可撓性印刷基板側施加反向偏壓(3V)時，通過的電流為0.1mA以下。又，本發明人在通過電流為較0.1mA更大的電流通過時即判定發生短路。實驗的結果，形成有絕緣層的10個有機EL元件，無論何者均未發生短路，相對於此，未形成絕緣層的有機EL元件，10個中有6個發生短路。據此，確認了可藉由在可撓性印刷基板之金屬層下面形成絕緣層，來有效防止短路的發生。

又，尤其在以異向性導電薄膜(ACF)讓可撓性印 刷基板固定於下部電極層4時，會對接著構件10施以在指定壓力條件下的熱壓著。具體上，例如在約180℃的溫度條件下，進行2.0MPa以下、較佳1.5MPa以下、更佳1.0MPa以下的熱壓著。若熱壓著時壓力過高，則恐有積層於基材3之絕緣層2被破壞而發生短路(short)的可能。藉由以上述條件形成有機EL元件，可防止絕緣層2的損傷。

為確認此一情事，本發明的發明人，在指定的壓力條件下，製造複數個有機EL元件，進行確認是否發生短路的實驗。具體上，本發明人，在約180℃的溫度條件下，於1.0MPa、2.0MPa、2.5MPa及3.0MPa的各壓力條件下，製造各10個有機EL元件。然後，本發明人，於各有機EL元件，在基材3與電極層4、6之間施加3V的電壓，測定通過的電流。在此實驗中，本發明人將通過0.1mA以下電流的情形定為未發生短路。進而本發明人將通過高於0.1mA之電流的情形定為發生短路。實驗的結果，以1.0MPa壓力製造的10個有機EL元件中，未發生短路。以2.0MPa壓力製造的有機EL元件中，10個中僅有1個發生短路。在以2.5Ma壓力製造的有機EL元件中，10個中有5個發生短路。在以3.0MPa壓力製造的有機EL元件中，10個中有8個發生短路。根據以上結果，確認了在2.0MPa以下的條件下製造的有機EL元件可有效防止絕緣層2的損傷。

又，在使用可撓性印刷基板形成輔助電極層7時，由於可從該輔助電極層7供電的關係，相較於例如將觸針連接於電極而供電的情況，變得能夠避免各電極層4、6 的損傷，提升連接信賴性，亦能防止外觀不良。亦即，在使用觸針來進行供電時，因與觸針接觸，恐可能或使電極層4、6有所損傷致使外觀不良，或成為短路的原因，而藉由使用可撓性印刷基板，可望改善這些問題點。

為確認此一情事，本發明的發明人，製造了使用可撓性印刷基板來形成輔助電極層7之複數個有機EL元件、以及使用觸針的複數個有機EL元件，並進行比較其等性能的實驗。具體上，本發明人，製作了形成有利用可撓性印刷基板之輔助電極層7的10個有機EL元件、以及使用觸針而可供電之10個有機EL元件。本發明人，在對各有機EL元件施以100次供電後，於基材3與電極層4、6之間施加3V電壓，測定通過的電流。進而本發明人，由目視就電極層4、6是否發生損傷進行確認。

在該實驗中，本發明人將通過0.1mA以下電流的情形定為未發生短路。又，本發明人將通過大於0.1mA電流的情形定為發生短路。實驗的結果，使用可撓性印刷基板而形成了輔助電極層7的10個有機EL元件全體之中並未發生短路，且亦未發生目視可見的損傷。相對於此，使用觸針而供電的有機EL元件方面，10個中有9個發生短路，且由目視確認10個全部發生損傷。經由此實驗，確認了藉著由可撓性印刷基板之輔助電極層7進行供電，可防止電極層4、6的損傷，提升連接信賴性，並能避免外觀不良。

封合層8，係由例如低水分環氧基環氧樹脂構成。阻障薄膜9，係由例如可撓式玻璃(flexible glass)構成。

該有機EL元件1，係由例如捲對捲式製程製造。在捲對捲式製程中，係對基材3塗佈絕緣材料並乾燥、硬化，形成絕緣層2。之後，對從配置於真空槽內之輸出輥往捲取輥運送的形成有絕緣層2的帶狀基材3，進行由指定之蒸鍍源的真空蒸鍍。藉此，下部電極層4、有機EL層5、上部電極層6各層形成於基材3上。下部電極層4形成時，將上部電極層6及輔助電極層7連接的金屬連接層11亦形成於基材3上。

接著，藉著在基材3上連續式重覆該蒸鍍，複數個有機EL元件1隔著指定間隔沿著基材3的縱向(輸送方向)而形成。之後，利用封合層8及阻障薄膜9，將上部電極層6封合。之後，隨各個有機EL元件1而將基材3切斷。

接著，於基材3上形成輔助電極層7(7a,7b)。更具體而言，在積層於基材3上之下部電極層4貼附異向性導電薄膜。或是將異向性導電糊印刷於下部電極層4上並使其乾燥。又，於連接上部電極6之金屬連接層11上貼附異向性導電薄膜。或是於下部電極層4印刷異向性導電糊並使其乾燥。然後，讓可撓性印刷基板的金屬層接觸於異向性導電薄膜(或異向性導電糊)，經加熱壓著而固著。由上述完成如圖1所示之有機EL元件1。

如此所製成的有機EL元件1中，形成了具有指定面積的發光區域。該發光區域，係下部電極層4、有機EL層5及上部電極層6重疊的區域。亦即，如圖1及圖2所示，發光區域係構成為具有指定寬度X及指定長度Y的長方形。

輔助電極層7(7a,7b)，係如圖2所示，沿著發光區域的長邊於縱向形成長形。又，輔助電極層7(7a，7b)，亦可具有有機EL元件之連接端子部12a、12b。又，輔助電極層7，亦可如圖3、圖4所示，以圍住發光區域周圍的方式構成。形成於輔助電極層7的連接端子部12a、12b，亦可於發光區域縱向的一端部側設置2個(參照圖3)。或者，連接端子部12a、12b，亦可於發光區域的一端部側及另一端部側各設置1個(參照圖4)。

根據以上所說明的有機EL元件1，藉由連接上部電極層6及在下部電極層4的輔助電極層7，得以降低各電極層4、6的電阻。藉此，可於發光區域施加充分電壓，使得有機EL元件1能夠降低輝度不均缺陷。

又，藉由使用可撓性印刷基板於輔助電極層7，在將輔助電極層7固定(連接)於上部電極層6及下部電極層4時，易於維持該可撓性印刷基板之絕緣基材的部分，因此變得能夠較容易地進行固定作業。

再者，藉由使用異向性導電薄膜，來進行利用可撓性印刷基板之輔助電極層7與上部電極層6及下部電極層4的連接，能夠在確保導電性的同時，將輔助電極層7確實固定於各電極層4、6。

另外，本發明之有機EL元件1，並不限定於上述實施形態的結構。又，本發明之有機EL元件1，並不限定於上述之作用功效。本發明之有機EL元件1，可在不脫離本發明之要旨的範圍下作各種變化。

例如，在上述實施形態中，係顯示有機EL元件1之一例，其下部電極層4作為陽極層，而上部電極層6作為陰極層，但本發明不限定於此，亦可將下部電極層4作為陰極層，而上部電極層6作為陽極層。

基材3、下部電極層4、有機EL層5、上部電極層6及輔助電極層7(7a、7b)的材料，並不限定於上述實施形態所例示者。並且，在上述實施形態中，用於將可撓性印刷基板電性連接於各電極層4、6的接著構件10，係例示使用異向性導電薄膜或異向性導電糊。然而，本發明並不限定於此，亦可使用其他導電薄膜或導電糊。

在上述實施形態中，例示了有機EL元件1，其於下部電極層4連接著第1輔助電極層7a，而於上部電極層6連接著第2輔助電極層7b，但並不限定於此。輔助電極層亦7可僅連接於下部電極層4、或僅連接於上部電極層6。

1‧‧‧有機EL元件

2‧‧‧絕緣層

3‧‧‧基材

4‧‧‧下部電極層

5‧‧‧有機EL層

6‧‧‧上部電極層

7(7a，7b)‧‧‧輔助電極層

7c‧‧‧被覆層

8‧‧‧封合層

9‧‧‧阻障薄膜

10‧‧‧接著構件

11‧‧‧金屬連接層

Claims (4)

1. 一種有機EL元件，具有：具絕緣性之長方形的基材、積層於前述基材的下部電極層、積層於前述下部電極層的有機EL層、以及積層於前述有機EL層的上部電極層，該有機EL元件之特徵在於：其係於前述上部電極層及前述下部電極層之至少一層連接由金屬構成之輔助電極層而成。
2. 如請求項1之有機EL元件，其中前述輔助電極層係由可撓性印刷基板構成，而前述可撓性印刷基板係具有絕緣基材、及積層於前述絕緣基材之金屬層。
3. 如請求項2之有機EL元件，其中前述輔助電極層係隔著具有導電性之薄膜或糊，而連接於前述上部電極層及前述下部電極層之至少一層。
4. 如請求項3之有機EL元件，其中前述輔助電極層係隔著異向性導電薄膜或異向性導電糊，而連接於前述上部電極層及前述下部電極層之至少一層。