WO2013051230A1 - 有機ｅｌ素子及びその製造方法 - Google Patents

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electrode
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light emitting
organic light
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早崎　嘉城
徹 馬場
健雄 白井
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パナソニック株式会社
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    • H10K71/621—Providing a shape to conductive layers, e.g. patterning or selective deposition

Definitions

  • the present invention relates to an organic EL element in which an organic light emitting portion is sealed and a method for manufacturing the same.
  • the organic EL element can emit light with high luminance at a low voltage, and various emission colors can be obtained depending on the type of organic material used in the organic light emitting layer, and can be easily manufactured as a flat light emitting panel. . Therefore, in recent years, an illuminating device including a light emitting panel using an organic EL element as a light source has attracted attention.
  • an organic material used for an organic light emitting part is deteriorated by the influence of moisture, oxygen, etc., and the light emitting performance and life are reduced. Therefore, in the organic EL element, a sealing structure that seals the organic light emitting unit is employed in order to protect the organic material from moisture, oxygen, and the like.
  • An organic EL element having such a sealing structure is shown in FIG. As shown in FIGS. 5A and 5B, the organic EL element 101 is provided on an organic EL substrate 104 having an organic light emitting unit 103 formed on one surface of a translucent substrate 102, and the organic EL substrate 104. And a sealing cap substrate 105 that seals the organic light emitting unit 103.
  • a lower electrode 131 made of a translucent conductive material such as ITO is patterned on the translucent substrate 102.
  • the organic light emitting unit 103 is formed so as to straddle the lower electrode 131 and a part of the translucent substrate 102, and has light reflectivity on the organic light emitting unit 103 and the lower electrode 131 on which the organic light emitting unit 103 is not provided.
  • An upper electrode 132 is formed.
  • the sealing cap substrate 105 has a recess 151 formed at a position corresponding to the organic light emitting unit 103, and is bonded to the organic EL substrate 104 via an adhesive resin material 140 at the peripheral edge of the recess 151.
  • the positive electrode 131a and the negative electrode 131b are formed at a predetermined interval so as to be insulated from each other, so that the positive electrode 131a and the negative electrode 131b are formed on the organic EL substrate 104.
  • the resin material 140 is arranged with a certain thickness so as to straddle these steps as shown in FIG. As shown to (d), the clearance gap G arises between the resin material 140 and the sealing cap board
  • An organic EL device that seals the organic light emitting unit using a flexible cap substrate and eliminates a step at the bonding surface between the translucent substrate and the cap substrate by providing a through wiring that penetrates the cap substrate. It is known (see, for example, Patent Document 1).
  • This invention solves the said subject, and aims at providing the organic EL element which can seal an organic light emission part in an airtight state, and an organic light emission part cannot deteriorate easily, and its manufacturing method.
  • an organic EL device includes an organic EL substrate having an organic light emitting unit provided on one surface of a light-transmitting substrate, and the organic light emitting unit provided on the organic EL substrate.
  • An organic EL element including a sealing cap substrate for sealing, wherein the organic EL substrate includes a lower electrode and an upper electrode that supply power to the organic light emitting unit, and a first electrode provided on the electrodes themselves An extraction pad; and a first joint provided at a peripheral edge of the translucent substrate, wherein the sealing cap substrate has a recess provided at a position facing the organic light emitting unit, A second electrode extraction pad provided at a position opposite to the first electrode extraction pad, and provided so as to penetrate the sealing cap substrate from the second electrode extraction pad to the side opposite to the organic EL substrate.
  • a connection surface between the first electrode extraction pad and the second electrode extraction pad is present on the same plane as a bonding interface between the first bonding portion and the second bonding portion. preferable.
  • the organic EL element it is preferable that one or both of the lower electrode and the upper electrode is used for the first bonding portion.
  • the first bonding portion is formed integrally with the first electrode extraction pad, and the second bonding portion is formed integrally with the second electrode extraction pad. Preferably it is.
  • the organic EL element includes a step of forming a lower electrode corresponding to each of a positive electrode and a negative electrode for supplying power to an organic light emitting unit on a translucent substrate, and straddling the translucent substrate and the lower electrode.
  • Forming the organic light emitting part, and forming the upper electrode on the lower electrode and the organic light emitting part, and a portion of the upper electrode where the organic light emitting part is not provided is a first electrode extraction pad
  • the first bonding portion provided at the peripheral portion of the translucent substrate in the organic EL substrate and the second bonding portion of the sealing cap substrate are bonded by the surface activation bonding.
  • the organic light emitting part can be sealed in an airtight state, and the organic light emitting part is hardly deteriorated.
  • (A) is a sectional side view of an organic EL element according to an embodiment of the present invention
  • (b) is a top view of an organic EL substrate of the organic EL element
  • (c) is a sealing cap substrate of the organic EL element.
  • Bottom view, (d) is the top view.
  • or (k) are sectional side views for demonstrating the manufacturing method of the organic EL element.
  • (A) is a sectional side view of an organic EL element according to a modification of the above embodiment
  • (b) is a top view of an organic EL substrate of the organic EL element
  • (c) is a sealing cap substrate of the organic EL element.
  • Bottom view, (d) is the top view.
  • FIG. 4D is a side sectional view of the organic EL element including a cross section taken along line BB in FIG.
  • the organic EL element 1 of the present embodiment includes an organic EL substrate 4 having an organic light emitting unit 3 formed on one surface of a translucent substrate 2, and the organic EL substrate 4.
  • a sealing cap substrate 5 that is provided and seals the organic light emitting unit 3.
  • the translucent substrate 2 is a planar rectangular plate having translucency.
  • a rigid glass plate such as soda glass or non-alkali glass, or a flexible plastic plate such as polycarbonate or polyethylene terephthalate is used.
  • the lower electrode 31 is patterned on the translucent substrate 2, and the organic light emitting unit 3 is formed so as to straddle part of the translucent substrate 2 and the lower electrode 31.
  • the organic light emitting unit 3 and the lower electrode 31 are formed.
  • the upper electrodes 32 are respectively formed on the portions where the organic light emitting portion 3 is not formed.
  • the lower electrode 31 includes a positive electrode 31a and a negative electrode 31b connected to the hole injection side and the electron injection side of the organic light emitting unit 3, respectively.
  • the positive electrode 31 a is formed in a relatively wide region including the central portion of the translucent substrate 2.
  • the negative electrode 31b is formed on the translucent substrate 2 at a predetermined interval from the positive electrode 31a so as to be insulated from the positive electrode 31a. Further, the positive electrode 31 a and the negative electrode 31 b are formed at a certain interval from the periphery of the translucent substrate 2.
  • the lower electrode 31 including the positive electrode 31a and the negative electrode 31b is formed of a conductive material having translucency such as ITO, IZO, tin oxide, or zinc oxide.
  • the organic light emitting unit 3 is formed so as to straddle the positive electrode 31a and the translucent substrate 2 located between the positive electrode 31a and the negative electrode 31b. At this time, the organic light emitting unit 3 is not formed at the end of the positive electrode 31a opposite to the end close to the negative electrode 31b.
  • the organic light emitting unit 3 is, for example, a multilayer film in which a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer containing an organic light emitting material, an electron transport layer, and an electron injection layer are laminated in this order from the positive electrode 31a side. Formed as. As materials constituting these layers, organic materials that are widely used in the technical field of organic EL elements are appropriately used.
  • the upper electrode 32 also includes a positive electrode 32a and a negative electrode 32b connected to the hole injection side and the electron injection side of the organic light emitting unit 3, respectively.
  • the positive electrode 32 a is formed on the portion of the positive electrode 31 a of the lower electrode 31 where the organic light emitting unit 3 is not formed so as not to contact the organic light emitting unit 3.
  • the negative electrode 32 b is formed on the organic light emitting unit 3 and the negative electrode 31 b of the lower electrode 31 so as to straddle them.
  • the upper electrode 32 composed of the positive electrode 32a and the negative electrode 32b is formed of a conductive metal material having light reflectivity such as aluminum, silver or magnesium.
  • the central region of the organic EL substrate 4 has a configuration in which the lower electrode 31, the organic light emitting unit 3 and the upper electrode 32 are stacked.
  • region becomes a structure where the positive electrodes 31a and 32a and the negative electrodes 31b and 32b were laminated
  • substrate 5 functions as 1st electrode extraction pad 7a, 7b of the organic electroluminescent board
  • the first electrode extraction pads 7 a and 7 b have a structure in which the upper electrode 32 is laminated on the lower electrode 31, for example, if these are formed by a vacuum deposition method or the like, the first electrode extraction pads 7 a and 7 b are formed from the upper surface of the translucent substrate 2. Are equal to each other, and the respective upper surfaces are on the same plane (see also FIG. 1A).
  • a first bonding portion 40 is formed on the peripheral portion of the translucent substrate 4 so as to surround the organic light emitting portion 3 with a predetermined distance from the lower electrode 31.
  • the first joint portion 40 is formed to have the same thickness as the thickness of the lower electrode 31 and the upper electrode 32 laminated. If it carries out like this, each upper surface of 1st electrode extraction pad 7a, 7b and the 1st junction part 40 will exist on the same plane.
  • the 1st junction part 40 is formed from metal materials, such as gold
  • the sealing cap substrate 5 is positioned opposite to the sealing substrate 6 having substantially the same shape as the translucent substrate 2 and the first electrode extraction pads 7a and 7b. And second electrode extraction pads 8a and 8b.
  • the sealing substrate 6 has a recess 61 formed at a position facing the organic light emitting unit 3.
  • the recess 61 is configured such that the upper electrode 32 (negative electrode 32b) protruding depending on the thickness of the organic light emitting unit 3 contacts the sealing substrate 6 in a state where the organic EL substrate 4 and the sealing cap substrate 5 are joined.
  • the sealing substrate 6 has through-holes 62 formed so as to penetrate from the second electrode extraction pads 8a and 8b to the side opposite to the organic EL substrate 4, respectively.
  • the sealing cap substrate 5 is disposed in each through hole 62 and is electrically connected to the second electrode extraction pads 8a and 8b, respectively, and at positions facing the first joint portion 40. And a second joint portion 50 provided. Similar to the first electrode extraction pads 7a and 7b (upper electrode 32), the second electrode extraction pads 8a and 8b are formed of a conductive metal material such as aluminum, silver or magnesium.
  • the through-wirings 9 a and 9 b and the second joint portion 50 are formed of a metal material such as gold, platinum, aluminum, silver, copper, or magnesium, like the first joint portion 40.
  • the second electrode extraction pads 8a and 8b and the second bonding portion 50 are simultaneously patterned using the same material. If it carries out like this, the upper surface of 2nd electrode extraction pad 8a, 8b and the 2nd junction part 50 will exist on the same plane. Further, the manufacturing efficiency can be improved as compared with the case where the second electrode extraction pads 8a and 8b and the second bonding portion 50 are formed individually.
  • the 1st junction part 40 and the 2nd junction part 40 are joined by surface activation joining, and the sealing cap board
  • the light emitting unit 3 is sealed.
  • the bonding surface is sputter-etched with an ion beam or plasma (inert gas such as argon gas) or the like, and the bonding surface is in an active state having a high bonding force with other atoms.
  • This is a bonding method in which atomic bonds are directly bonded to each other. According to this surface activated bonding, for example, a strong bond can be obtained even at room temperature.
  • the organic EL element 1 wiring for supplying power to the organic light emitting unit 3 is provided via the second electrode extraction pads 8a and 8b and the through wirings 9a and 9b provided on the sealing cap substrate 5. Therefore, there are no extraction electrodes, wirings, or the like at the bonding interface between the first bonding portion 40 and the second bonding portion 40, and the organic EL substrate 4 and the sealing cap substrate 5 are hermetically bonded by surface activation bonding. Can be done. Therefore, compared with the case where the sealing cap substrate is resin-bonded to the organic EL substrate, the organic light emitting unit 3 can be more reliably sealed, and the deterioration of the organic material used for the organic light emitting unit 3 can be suppressed. it can.
  • the organic EL substrate 4 and the sealing cap substrate 5 can be bonded at room temperature, the organic light emitting unit 3 is not exposed to heat at the time of bonding, thereby suppressing the modification of the organic material in the manufacturing process.
  • the organic light emitting unit 3 is difficult to deteriorate.
  • the upper surfaces of the first electrode extraction pads 7a and 7b and the first bonding portion 40 are on the same plane, and the second electrode extraction pads 8a and 8b and the second bonding electrode 40 are in the same plane.
  • Each upper surface of the part 50 exists on the same plane. Therefore, the connection surfaces of the first electrode extraction pads 7a and 7b and the second electrode extraction pads 8a and 8b exist on the same plane as the bonding interface of the first bonding portion 40 and the second bonding portion 50. Therefore, if the 1st junction part 40 and the 2nd junction part 40 are joined, the connection surface of 1st electrode extraction pad 7a, 7b and 2nd electrode extraction pad 8a, 8b will be electrically connected simultaneously with joining. Connected to.
  • first electrode extraction pads 7a and 7b of the organic EL substrate 4 and the second electrode extraction pads 8a and 8b of the sealing cap substrate 5 are connected to the first bonding portion 40 and the second bonding portion 50, respectively. Similarly, it can be joined by surface activated joining. By doing so, the connection between the first electrode extraction pads 7a and 7b and the second electrode extraction pads 8a and 8b is strengthened, and the bonding between the organic EL substrate 4 and the sealing cap substrate 5 is also strengthened. Can do.
  • a method for manufacturing the organic EL element 1 will be described with reference to FIG. First, on a planar light-transmitting substrate 2 as shown in FIG. 2A, as shown in FIG. 2B, a positive electrode 31a and a negative electrode 31b for supplying power to the organic light emitting unit 3 are formed.
  • the lower electrode 31 corresponding to each is formed.
  • the lower electrode 31 is formed by depositing a conductive layer on the translucent substrate 2 by using a vacuum deposition method, a sputtering method, a coating method, or the like, and then patterning by a lift-off method or an etching method using a photolithography technique. Is formed.
  • FIG. 2B a method for manufacturing the organic EL element 1 will be described with reference to FIG. First, on a planar light-transmitting substrate 2 as shown in FIG. 2A, as shown in FIG. 2B, a positive electrode 31a and a negative electrode 31b for supplying power to the organic light emitting unit 3 are formed.
  • the organic light emitting unit 3 is formed so as to straddle the translucent substrate 2 and the lower electrode 31.
  • the organic light emitting unit 3 is formed by forming the above-described hole transport layer, light emitting layer, and the like into a predetermined shape using a predetermined metal mask using a technique such as vacuum deposition or coating.
  • the upper electrode 32 (positive electrode 32 a and negative electrode 32 b) is formed on the lower electrode 31 and the organic light emitting unit 3, and the organic light emitting unit 3 in these upper electrodes 32.
  • the portions where no is provided are defined as first electrode extraction pads 7a and 7b.
  • the upper electrode 32 is formed using a technique such as a vacuum deposition method or a sputtering method.
  • a first bonding portion 40 is formed on the periphery of the translucent substrate 2 so as to be flush with the upper electrode 32.
  • the first bonding portion 40 is formed by patterning using a metal mask, photolithography, or the like based on a technique such as a vacuum evaporation method or a sputtering method.
  • the organic EL substrate 4 is produced through these steps.
  • FIG. 2 (g) using a sealing substrate 6 having substantially the same shape as the translucent substrate 2 as shown in FIG.
  • a recess 61 is formed at a position facing the light emitting unit 3.
  • FIG. 2 (h) a through hole 62 is formed in the sealing substrate 6 at a position facing the first electrode extraction pads 7a and 7b.
  • the recess 61 and the through hole 62 are processed using a technique such as photoblasting.
  • through wirings 9 a and 9 b are formed in these through holes 62.
  • the through wirings 9a and 9b are formed by filling with plating after forming a film using a technique such as a vacuum deposition method or a sputtering method. Then, as shown in FIG. 2 (j), the second bonding portion 50 and the second bonding portion of the sealing substrate 6 are disposed at positions facing the first bonding portion 40 and the first electrode extraction pads 7a and 7b, respectively.
  • the electrode extraction pads 8a and 8b are formed.
  • the second bonding portion 50 and the second electrode extraction pads 8a and 8b are formed by patterning using a metal mask, photolithography, or the like based on a technique such as vacuum deposition or sputtering.
  • the sealing cap substrate 5 is manufactured through these steps.
  • the organic EL substrate 4 and the sealing cap substrate 5 are in contact with the first electrode extraction pads 7a and 7b and the second electrode extraction pads 8a and 8b.
  • the first joint 40 and the second joint 50 are joined by surface activation joining.
  • the organic EL element 1 is produced by these steps.
  • the organic EL element 1 uses one or both of the lower electrode 31 and the upper electrode 32 for supplying power to the organic light emitting unit 3 as the first bonding portion 40a.
  • the first joint portion 40a includes a lower member 41 having the same configuration as the lower electrode 31 (positive electrode 31a and negative electrode 31b), and an upper electrode 32 (positive electrode 32a and negative electrode 32b). It is formed by the upper member 42 having the same configuration.
  • the lower member 41 and the upper member 42 are formed simultaneously with the lower electrode 31 and the upper electrode 32.
  • Other configurations are the same as in the above embodiment.
  • the process of separately forming the first joint portion 40a is not necessary, and the manufacturing efficiency can be improved. Further, for example, in the above-described embodiment, if the height of the first joint portion 40 from the translucent substrate 2 is too high, the first joint portion 40 and the second joint portion 50 are joined at the first time. The electrode extraction pads 7a and 7b are not in contact with the second electrode extraction pads 8a and 8b. On the other hand, if the height of the first joint 40 is too low, the first joint 40 and the second joint 50 cannot be joined.
  • the height of the upper surface of the upper member 42 which is the bonding interface with the second bonding portion 50 of the sealing cap substrate 5 is precisely set to the first electrode extraction pad 7a, It can be the same height as 7b. Therefore, the hermetic bonding between the organic EL substrate 4 and the sealing cap substrate 5 can be more reliably performed by the surface activation bonding.
  • the first bonding portion 40b is formed integrally with the first electrode extraction pads 7a and 7b.
  • the second joint portion 50a is formed integrally with the second electrode extraction pads 8a and 8b.
  • the first joint portion 40b is formed integrally with the first electrode extraction pad 7b (negative electrodes 31b and 32b).
  • the second bonding portion 50a is formed integrally with the second electrode extraction pad 8b that is electrically connected to the first electrode extraction pad 7b.
  • Other configurations are the same as those of the above modification.
  • the lower member 41 and the upper member 42 are formed at the same time as the lower electrode 31 and the upper electrode 32, but a predetermined interval is provided therebetween.
  • the negative electrodes 31b and 32b and the first joint portion 40b are integrally formed, and no interval is provided therebetween. That is, if the positive electrodes 31a, 32a and the negative electrodes 31b, 32b are insulated, the first joint portion 40b is connected to one of the negative electrodes 31b, 32b or the positive electrodes 31a, 32a. Even if it is, an appropriate electric current can be sent through the organic light emitting unit 3.
  • the entire element can be reduced in size without changing the size of the organic light emitting unit 3.
  • the organic EL substrate 4 and the sealing cap substrate 5 include a pair of electrode extraction pads corresponding to the positive electrode and the negative electrode connected to the one organic light emitting unit 3.
  • a plurality of pairs of electrode extraction pads may be provided.
  • a light reflecting layer may be formed in the recess 61 of the sealing cap substrate 5.

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Abstract

有機ＥＬ素子において、有機発光部を気密状態で封止することができ、有機発光部が劣化し難いものとする。 有機ＥＬ素子１は、透光性基板２に設けられた有機発光部３を有する有機ＥＬ基板４と、発光部を封止する封止キャップ基板５と、を備える。有機ＥＬ基板は、発光部に給電する電極自体に設けられた第１の電極取出しパッド７ａ，７ｂと、透光性基板の周縁部に設けられた第１の接合部４０と、を有し、封止キャップ基板は、第１の電極取出しパッドと対向する第２の電極取出しパッド８ａ，８ｂと、封止キャップ基板を貫通する貫通配線９ａ，９ｂと、第１の接合部と対向する第２の接合部５０と、を有し、第１の接合部及び第２の接合部は、表面活性化接合によって接合される。この構成によれば、第１の接合部と第２の接合部とが接合されることにより、発光部を気密状態で封止することができ、発光部が劣化し難くなる。

Description

有機ＥＬ素子及びその製造方法
　本発明は、有機発光部を封止した有機ＥＬ素子及びその製造方法に関する。
　有機ＥＬ素子は、低電圧で高輝度の発光が可能であり、有機発光層に用いられる有機材料の種類によって様々な発光色が得られ、また、平面状の発光パネルとしての製造が容易である。そのため、近年では、光源として有機ＥＬ素子を用いた発光パネルを備えた照明装置が注目されている。
　一般に、有機発光部に用いられる有機材料は、水分や酸素等の影響を受けて劣化し、発光性能や寿命が低下する。そのため、有機ＥＬ素子においては、有機材料を水分や酸素等から保護するため、有機発光部を封止する封止構造が採用されている。このような封止構造を備えた有機ＥＬ素子を図５に示す。有機ＥＬ素子１０１は、図５（ａ）（ｂ）に示すように、透光性基板１０２の一面に形成された有機発光部１０３を有する有機ＥＬ基板１０４と、有機ＥＬ基板１０４上に設けられて有機発光部１０３を封止する封止キャップ基板１０５と、を備える。透光性基板１０２上には、ＩＴＯ等の透光性導電材料から成る下部電極１３１がパターニングされている。有機発光部１０３は、下部電極１３１と透光性基板１０２の一部を跨ぐように形成され、有機発光部１０３上及び有機発光部１０３が設けられていない下部電極１３１上に、光反射性を有する上部電極１３２が形成される。封止キャップ基板１０５は、有機発光部１０３と対応する位置に凹部１５１が形成され、この凹部１５１の周縁部において、接着性の樹脂材料１４０を介して有機ＥＬ基板１０４と接合される。
　ところが、この構成においては、有機発光部１０３に給電するために、下部電極１３１の一部を素子外に延設して、電極取出し部（正電極１３１ａ及び負電極１３１ｂを設ける必要がある。また、これら正電極１３１ａ及び負電極１３１ｂは、互いに絶縁されるように、所定の間隔を空けて形成されている。そのため、有機ＥＬ基板１０４上には、正電極１３１ａ及び負電極１３１ｂが形成されている部分とそれが形成されていない部分との間に段差がある。図５（ｃ）に示すように、樹脂材料１４０がこれらの段差を跨ぐように一定膜厚で配されると、図５（ｄ）に示すように、樹脂材料１４０と封止キャップ基板１０５との間に隙間Ｇが生じて、気密を保った状態でそれらを接合することができない。
　そこで、フレキシブルなキャップ基板を用いて有機発光部を封止すると共に、キャップ基板を貫通する貫通配線を設けることによって、透光性基板とキャップ基板との接合面における段差を無くした有機ＥＬデバイスが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００－２４３５５５号公報
　しかしながら、上記特許文献１の有機ＥＬデバイスにおいては、透光性基板と封止用のキャップ基板とが樹脂によって接合されているので機密性が悪く、樹脂と各基板との界面から水分や酸素が侵入して、有機発光部の外周部から有機材料が劣化する虞がある。また、樹脂の種類によっては、基板の接合時に、熱による硬化処理が必要となり、この熱によって有機材料が劣化する虞もある。
　本発明は、上記課題を解決するものであり、有機発光部を気密状態で封止することができ、有機発光部が劣化し難い有機ＥＬ素子及びその製造方法を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するため、本発明に係る有機ＥＬ素子は、透光性基板の一面に設けられた有機発光部を有する有機ＥＬ基板と、前記有機ＥＬ基板上に設けられて前記有機発光部を封止する封止キャップ基板と、を備えた有機ＥＬ素子であって、前記有機ＥＬ基板は、前記有機発光部に給電する下部電極及び上部電極と、これら電極自体に設けられた第１の電極取出しパッドと、前記透光性基板の周縁部に設けられた第１の接合部と、を有し、前記封止キャップ基板は、前記有機発光部に対向する位置に設けられた凹部と、前記第１の電極取出しパッドと対向する位置に設けられた第２の電極取出しパッドと、前記第２の電極取出しパッドから前記有機ＥＬ基板とは反対側へ該封止キャップ基板を貫通するように設けられた貫通配線と、前記第１の接合部と対向する位置に設けられた第２の接合部と、を有し、前記第１の接合部及び第２の接合部は、表面活性化接合によって接合されていることを特徴とする。
　上記有機ＥＬ素子において、前記第１の電極取出しパッド及び第２の電極取出しパッドの接続面が、前記第１の接合部及び第２の接合部の接合界面と同一平面に存在していることが好ましい。
　上記有機ＥＬ素子において、前記第１の接合部は、前記下部電極及び上部電極のいずれか一方又は両方を用いていることが好ましい。
　上記有機ＥＬ素子において、前記第１の接合部は、前記第１の電極取出しパッドと一体的に形成され、前記第２の接合部は、前記第２の電極取出しパッドと一体的に形成されていることが好ましい。
　上記有機ＥＬ素子は、透光性基板上に有機発光部に給電するための正電極及び負電極の夫々に対応する下部電極を形成する工程と、前記透光性基板上及び下部電極上に跨るように有機発光部を形成する工程と、前記下部電極上及び有機発光部上に、上部電極を形成し、且つ該上部電極における前記有機発光部が設けられていない部分を第１の電極取出しパッドとする工程と、前記透光性基板の周縁部に、前記上部電極と同一平面となるように、第１の接合部を形成する工程と、前記有機発光部を封止する封止キャップ基板の、前記有機発光部と対向する位置に凹部を形成する工程と、前記封止キャップ基板の、前記第１の電極取出しパッドと対向する位置に貫通孔を形成する工程と、前記貫通孔に貫通配線を形成する工程と、前記封止キャップ基板の、前記第１の接合部及び第１の電極取出しパッドと対向する位置に、夫々第２の接合部及び第２の電極取出しパッドを形成する工程と、前記第１の電極取出しパッドと第２の電極取出しパッドとが接した状態で、前記第１の接合部と第２の接合部とを表面活性化接合によって接合する工程と、を含む製造方法によって製造されることが好ましい。
　本発明によれば、有機ＥＬ基板における透光性基板の周縁部に設けられた第１の接合部と、封止キャップ基板の第２の接合部とが、表面活性化接合によって接合されるので、有機発光部を気密状態で封止することができ、有機発光部が劣化し難くなる。
（ａ）は本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ素子の側断面図、（ｂ）は同有機ＥＬ素子の有機ＥＬ基板の上面図、（ｃ）は同有機ＥＬ素子の封止キャップ基板の下面図、（ｄ）は同上面図。 （ａ）乃至（ｋ）は、同有機ＥＬ素子の製造方法を説明するための側断面図。 （ａ）は上記実施形態の変形例に係る有機ＥＬ素子の側断面図、（ｂ）は同有機ＥＬ素子の有機ＥＬ基板の上面図、（ｃ）は同有機ＥＬ素子の封止キャップ基板の下面図、（ｄ）は同上面図。 （ａ）は上記実施形態の他の変形例に係る有機ＥＬ素子の側断面図、（ｂ）は同有機ＥＬ素子の有機ＥＬ基板の上面図、（ｃ）は同有機ＥＬ素子の封止キャップ基板の下面図、（ｄ）は同上面図。 （ａ）は従来の有機ＥＬ素子の上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ線断面を含む同有機ＥＬ素子の側断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ－Ｂ線断面図、（ｄ）は（ａ）のＢ－Ｂ線断面を含む同有機ＥＬ素子の側断面図。
　本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ素子の構成について、図１及び図２を参照して説明する。図１（ａ）に示すように、本実施形態の有機ＥＬ素子１は、透光性基板２の一面に形成された有機発光部３を有する有機ＥＬ基板４と、この有機ＥＬ基板４上に設けられて有機発光部３を封止する封止キャップ基板５と、を備える。
　透光性基板２は、透光性を有する平面矩形状の板材であり、例えば、ソーダガラスや無アルカリガラス等のリジッドなガラス板、又はポリカーボネートやポリエチレンテレフタレート等のフレキシブルなプラスチック板等が用いられる。透光性基板２上には、下部電極３１がパターニングされ、透光性基板２の一部と下部電極３１を跨ぐように有機発光部３が形成され、有機発光部３上、及び下部電極３１において有機発光部３が形成されていない部分の上に上部電極３２が夫々形成される。
　下部電極３１は、有機発光部３の正孔注入サイド及び電子注入サイドに夫々接続された正電極３１ａ及び負電極３１ｂから構成される。正電極３１ａは、図１（ｂ）に示すように、透光性基板２の中央部を含む比較的広い領域に形成されている。負電極３１ｂは、透光性基板２上において、正電極３１ａと絶縁されるように、正電極３１ａから所定間隔を空けて形成されている。また、正電極３１ａ及び負電極３１ｂは、透光性基板２の周縁から一定の間隔を空けて形成される。これら正電極３１ａ及び負電極３１ｂから成る下部電極３１は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、酸化スズ又は酸化亜鉛等の透光性を有する導電性材料から形成される。
　有機発光部３は、正電極３１ａ上、及び正電極３１ａと負電極３１ｂとの間に位置する透光性基板２上に跨るように形成される。このとき、正電極３１ａのうち、負電極３１ｂと近接する端部と反対側の端部には、有機発光部３が形成されない。有機発光部３は、例えば、正電極３１ａ側から、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光材料を含む発光層、電子輸送層、及び電子注入層が、この順で積層された多層膜として形成される。これら各層を構成する材料には、有機ＥＬ素子の技術分野において汎用される有機材料等が適宜に用いられる。
　上部電極３２もまた、有機発光部３の正孔注入サイド及び電子注入サイドに夫々接続された正電極３２ａ及び負電極３２ｂから成る。正電極３２ａは、下部電極３１の正電極３１ａのうち、有機発光部３が形成されていない部分の上に、有機発光部３と接触しないように形成される。負電極３２ｂは、有機発光部３上、及び下部電極３１の負電極３１ｂ上にこれらを跨ぐように形成される。これら正電極３２ａ及び負電極３２ｂから成る上部電極３２は、アルミニウム、銀又はマグネシウム等の光反射性を有する導電性金属材料から形成される。
　下部電極３１、有機発光部３及び上部電極３２が上述した形状に形成されることにより、有機ＥＬ基板４の中央領域は、下部電極３１、有機発光部３及び上部電極３２が積層された構成となる。また、有機発光部３が形成されていない領域、すなわち上記中央領域の両側は、正電極３１ａ，３２ａ及び負電極３１ｂ，３２ｂが夫々積層された構成となる。そして、封止キャップ基板５と対向する正電極３２ａ及び負電極３２ｂの電極自体が、有機ＥＬ基板４の第１の電極取出しパッド７ａ，７ｂとして機能する（図１（ｂ）も参照）。第１の電極取出しパッド７ａ，７ｂは、下部電極３１上に上部電極３２を積層した構造となっているので、例えば、これらを真空蒸着法等により形成すれば、透光性基板２の上面からの高さが等しく、各上面が同一平面上に存在することになる（図１（ａ）も参照）。
　透光性基板４の周縁部には、有機発光部３を囲うように、下部電極３１と所定間隔を空けて、第１の接合部４０が形成されている。この第１の接合部４０は、下部電極３１及び上部電極３２が積層された厚みと同じ厚みになるように形成される。こうすれば、第１の電極取出しパッド７ａ，７ｂ及び第１の接合部４０の各上面が同一平面上に存在することになる。第１の接合部４０は、金、プラチナ、アルミニウム、銀、銅、マグネシウム等の金属材料から形成される。
　封止キャップ基板５は、図１（ｃ）（ｄ）に示すように、透光性基板２と略同形状の封止基板６と、第１の電極取出しパッド７ａ，７ｂと夫々対向する位置に設けられた第２の電極取出しパッド８ａ，８ｂと、を有する。封止基板６は、有機発光部３と対向する位置に形成された凹部６１を有する。凹部６１は、有機発光部３の厚みによって突出した上部電極３２（負電極３２ｂ）が、有機ＥＬ基板４と封止キャップ基板５とが接合された状態で、封止基板６に接触することを防止する。また、封止基板６は、第２の電極取出しパッド８ａ，８ｂから有機ＥＬ基板４とは反対側へ夫々貫通するように形成された貫通孔６２を有する。封止キャップ基板５は、各貫通孔６２に配されて第２の電極取出しパッド８ａ，８ｂと夫々電気的に接続された貫通配線９ａ，９ｂと、第１の接合部４０と対向する位置に設けられた第２の接合部５０と、を有する。第２の電極取出しパッド８ａ，８ｂは、第１の電極取出しパッド７ａ，７ｂ（上部電極３２）と同様、アルミニウム、銀又はマグネシウム等の導電性金属材料から形成される。また、貫通配線９ａ，９ｂ及び第２の接合部５０は、第１の接合部４０と同様、金、プラチナ、アルミニウム、銀、銅又はマグネシウム等の金属材料から形成される。
　これら第２の電極取出しパッド８ａ，８ｂ及び第２の接合部５０は、同じ材料を用いて、同時にパターニング形成される。こうすれば、第２の電極取出しパッド８ａ，８ｂ及び第２の接合部５０の上面が同一平面上に存在することになる。また、第２の電極取出しパッド８ａ，８ｂ及び第２の接合部５０を個別に形成する場合よりも、製造効率を向上することができる。
　そして、第１の接合部４０と第２の接合部４０とが、表面活性化接合によって接合されることにより、有機ＥＬ基板４上に封止キャップ基板５が固定され、封止基板６によって有機発光部３が封止される。表面活性化接合は、真空チャンバー内で、接合表面をイオンビームやプラズマ（アルゴンガス等の不活性ガス）等によってスパッタエッチングし、接合表面を他の原子との結合力が大きい活性な状態として、原子の結合手同士を直接結合させる接合方法である。この表面活性化接合によれば、例えば、常温でも強固な接合を得ることができる。
　有機ＥＬ素子１においては、封止キャップ基板５に設けられた第２の電極取出しパッド８ａ，８ｂ及び貫通配線９ａ，９ｂを介して有機発光部３に対して給電するための配線がなされる。そのため、第１の接合部４０及び第２の接合部４０の接合界面には取出し電極や配線等が存在せず、表面活性化接合によって有機ＥＬ基板４と封止キャップ基板５との気密接合を行なうことができる。従って、封止キャップ基板を有機ＥＬ基板に樹脂接合した場合に比べて、有機発光部３をより確実に封止することができ、有機発光部３に用いられる有機材料の劣化を抑制することができる。また、有機ＥＬ基板４と封止キャップ基板５との接合を常温でも行なうことができるので、接合時に有機発光部３が熱に曝されず、製造工程における有機材料の変性等を抑制することができ、有機発光部３が劣化し難くなる。
　また、有機ＥＬ素子１においては、第１の電極取出しパッド７ａ，７ｂ及び第１の接合部４０の各上面が同一平面上に存在し、第２の電極取出しパッド８ａ，８ｂ及び第２の接合部５０の各上面が同一平面上に存在する。そのため、第１の電極取出しパッド７ａ，７ｂ及び第２の電極取出しパッド８ａ，８ｂの接続面が、第１の接合部４０及び第２の接合部５０の接合界面と同一平面上に存在する。そのため、第１の接合部４０と第２の接合部４０とを接合させれば、接合と同時に第１の電極取出しパッド７ａ，７ｂ及び第２の電極取出しパッド８ａ，８ｂの接続面が電気的に接続される。また、有機ＥＬ基板４の第１の電極取出しパッド７ａ，７ｂと、封止キャップ基板５の第２の電極取出しパッド８ａ，８ｂとを、第１の接合部４０と第２の接合部５０と同様、表面活性化接合により接合することができる。こうすれば、第１の電極取出しパッド７ａ，７ｂ及び第２の電極取出しパッド８ａ，８ｂ間の接続が強固となり、また、有機ＥＬ基板４及び封止キャップ基板５の接合もより強固にすることができる。
　次に、有機ＥＬ素子１の製造方法について、図２を参照して説明する。まず、図２（ａ）に示したような平面状の透光性基板２上に、図２（ｂ）に示すように、有機発光部３に給電するための正電極３１ａ及び負電極３１ｂの夫々に対応する下部電極３１を形成する。下部電極３１は、真空蒸着法やスパッタリング法、塗布等の手法を用いて、透光性基板２上に導電層を成膜した後、フォトリソグラフィ技術を用いたリフトオフ法又はエッチング法等によりパターニングすることより形成される。次に、図２（ｃ）に示すように、透光性基板２上及び下部電極３１上に跨るように有機発光部３を形成する。有機発光部３は、上述した正孔輸送層や発光層等を、真空蒸着法や塗布等の手法を用いて、所定のメタルマスクを用いて所定形状に成膜することによって形成される。続いて、図２（ｄ）に示すように、下部電極３１上及び有機発光部３上に、上部電極３２（正電極３２ａ及び負電極３２ｂ）を形成し、これら上部電極３２における有機発光部３が設けられていない部分を第１の電極取出しパッド７ａ，７ｂとする。この上部電極３２は、真空蒸着法、スパッタリング法等の手法を用いて形成される。そして、図２（ｅ）に示すように、透光性基板２の周縁部に、上部電極３２と同一平面となるように、第１の接合部４０を形成する。第１の接合部４０は、真空蒸着法、スパッタリング法等の手法に基づき、メタルマスク又はフォトリソグラフィ等を用いたパターニングにより形成される。これらの工程により有機ＥＬ基板４が作製される。
　次に、封止キャップ基板５について、まず、図２（ｆ）に示すような透光性基板２と略同形状の封止基板６を用いて、図２（ｇ）に示すように、有機発光部３と対向する位置に凹部６１を形成する。次に、図２（ｈ）に示すように、封止基板６の、第１の電極取出しパッド７ａ，７ｂと対向する位置に貫通孔６２を形成する。これら凹部６１及び貫通孔６２は、例えばフォトブラスト等の手法を用いて加工される。続いて、図２（ｉ）に示すように、これら貫通孔６２に貫通配線９ａ，９ｂを形成する。貫通配線９ａ，９ｂは、真空蒸着法、スパッタリング法等の手法を用いて成膜した後に、めっきで充填することにより形成される。そして、図２（ｊ）に示すように、封止基板６の、第１の接合部４０及び第１の電極取出しパッド７ａ，７ｂと対向する位置に、夫々第２の接合部５０及び第２の電極取出しパッド８ａ，８ｂを形成する。第２の接合部５０及び第２の電極取出しパッド８ａ，８ｂは、真空蒸着法、スパッタリング法等の手法に基づき、メタルマスク又はフォトリソグラフィ等を用いたパターニングにより形成される。これらの工程により封止キャップ基板５が作製される。
　そして、図２（ｋ）に示すように、有機ＥＬ基板４と封止キャップ基板５とを、第１の電極取出しパッド７ａ，７ｂと第２の電極取出しパッド８ａ，８ｂとが接した状態で、第１の接合部４０と第２の接合部５０とを表面活性化接合によって接合する。これらの工程により有機ＥＬ素子１が作製される。
　次に、本実施形態の変形例に係る有機ＥＬ素子について、図３（ａ）乃至（ｄ）を参照して説明する。この変形例に係る有機ＥＬ素子１は、第１の接合部４０ａとして、有機発光部３に給電するための下部電極３１及び上部電極３２のいずれか一方又は両方を用いたものである。本例において具体的には、第１の接合部４０ａが、下部電極３１（正電極３１ａ及び負電極３１ｂ）と同じ構成の下部部材４１、及び上部電極３２（正電極３２ａ及び負電極３２ｂ）と同じ構成の上部部材４２によって形成される。これら下部部材４１及び上部部材４２は、下部電極３１及び上部電極３２と同時に形成される。他の構成は、上記実施形態と同様である。
　この変形例によれば、第１の接合部４０ａを別途形成する工程が不要となり、製造効率を向上させることができる。また、例えば、上述した実施形態では、透光性基板２からの第１の接合部４０の高さが高過ぎると、第１の接合部４０及び第２の接合部５０の接合時に、第１の電極取出しパッド７ａ，７ｂが第２の電極取出しパッド８ａ，８ｂと接触しない。一方、第１の接合部４０の高さが低すぎると、第１の接合部４０と第２の接合部５０とを接合させることができない。これに対して、本変形例によれば、封止キャップ基板５の第２の接合部５０との接合界面である上部部材４２の上面の高さを、精密に第１の電極取出しパッド７ａ，７ｂと同じ高さにすることができる。従って、表面活性化接合によって有機ＥＬ基板４と封止キャップ基板５との気密接合をより確実に行なうことができる。
　次に、本実施形態の他の変形例に係る有機ＥＬ素子について、図４（ａ）乃至（ｄ）を参照して説明する。この変形例に係る有機ＥＬ素子１においては、第１の接合部４０ｂが、第１の電極取出しパッド７ａ，７ｂと一体的に形成されている。また、第２の接合部５０ａは、第２の電極取出しパッド８ａ，８ｂと一体的に形成されている。本例において具体的には、図４（ａ）（ｂ）に示すように、第１の接合部４０ｂが、第１の電極取出しパッド７ｂ（負電極３１ｂ，３２ｂ）と一体的に形成されている。また、図４（ｃ）に示すように、第２の接合部５０ａが、第１の電極取出しパッド７ｂと電気的に接続される第２の電極取出しパッド８ｂと一体的に形成されている。他の構成は、上記変形例と同様である。
　上記変形例においては、下部部材４１及び上部部材４２は、下部電極３１及び上部電極３２と同時に形成されるが、それの間には所定の間隔が設けられていた。これに対して、本変形例においては、負電極３１ｂ，３２ｂと第１の接合部４０ｂとが一体的に形成され、それらの間に間隔が設けられていない。すなわち、正電極３１ａ，３２ａと負電極３１ｂ，３２ｂとの間が絶縁されていれば、第１の接合部４０ｂが負電極３１ｂ，３２ｂ又は正電極３１ａ，３２ａのいずれか一方の電極に接続されていても、有機発光部３に適切な電流を流すことができる。そして、本変形例によれば、第１の接合部４０ｂと、負電極３１ｂ，３２ｂ又は正電極３１ａ，３２ａのいずれか一方の電極との間に間隔を設けなくてもよいので、その分、有機ＥＬ基板４における有機発光部３が形成されていない領域の面積を小さくすることができる。封止キャップ基板５も同様に、第２の接合部５０ａと、第２の電極取出しパッド８ｂとの間に間隔を設けなくてよいので、サイズを小さくすることができる。従って、有機発光部３の大きさを変えることなく素子全体の小型化が可能となる。
　なお、本発明は、上記実施形態に限らず、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態においては、有機ＥＬ基板４及び封止キャップ基板５において、一の有機発光部３に接続された正電極及び負電極に夫々対応する１対の電極取出しパッドを備えた構成を示したが、電極取出しパッドは複数対設けられていてもよい。また、封止キャップ基板５の凹部６１には、光反射層が形成されていてもよい。こうすれば、有機発光部３のうち、上部電極３２が設けられていない箇所から封止キャップ基板５側へ出射された光を、凹部６１によって透光性基板２側へ反射して、素子外へ取り出すことができる。また、凹部６１と上部電極３２との間には、乾燥剤等が充填されてもよい。
　１　　有機ＥＬ素子
　２　　透光性基板
　３　　有機発光部
　３１　　上部電極
　３１ａ　　正電極
　３１ｂ　　負電極
　３２　　下部電極
　３２ａ　　正電極
　３２ｂ　　負電極
　４　　有機ＥＬ基板
　４０　　第１の接合部
　４０ａ　　第１の接合部
　４０ｂ　　第１の接合部
　５　　封止キャップ基板
　５０　　第２の接合部
　５０ａ　　第２の接合部
　６１　　凹部
　６２　　貫通孔
　７ａ　　第１の電極取出しパッド（正電極）
　７ｂ　　第１の電極取出しパッド（負電極）
　８ａ　　第２の電極取出しパッド（正電極）
　８ｂ　　第２の電極取出しパッド（負電極）
　９ａ　　貫通配線（正電極）
　９ｂ　　貫通配線（負電極）

Claims (5)

  1. 　透光性基板の一面に設けられた有機発光部を有する有機ＥＬ基板と、前記有機ＥＬ基板上に設けられて前記有機発光部を封止する封止キャップ基板と、を備えた有機ＥＬ素子であって、
    　前記有機ＥＬ基板は、前記有機発光部に給電する下部電極及び上部電極と、これら電極自体に設けられた第１の電極取出しパッドと、前記透光性基板の周縁部に設けられた第１の接合部と、を有し、
    　前記封止キャップ基板は、前記有機発光部に対向する位置に設けられた凹部と、前記第１の電極取出しパッドと対向する位置に設けられた第２の電極取出しパッドと、前記第２の電極取出しパッドから前記有機ＥＬ基板とは反対側へ該封止キャップ基板を貫通するように設けられた貫通配線と、前記第１の接合部と対向する位置に設けられた第２の接合部と、を有し、
    　前記第１の接合部及び第２の接合部は、表面活性化接合によって接合されていることを特徴とする有機ＥＬ素子。
  2. 　前記第１の電極取出しパッド及び第２の電極取出しパッドの接続面が、前記第１の接合部及び第２の接合部の接合界面と同一平面に存在していることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
  3. 　前記第１の接合部は、前記下部電極及び上部電極のいずれか一方又は両方を用いていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の有機ＥＬ素子。
  4. 　前記第１の接合部は、前記第１の電極取出しパッドと一体的に形成され、
    　前記第２の接合部は、前記第２の電極取出しパッドと一体的に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の有機ＥＬ素子。
  5. 　透光性基板上に有機発光部に給電するための正電極及び負電極の夫々に対応する下部電極を形成する工程と、
    　前記透光性基板上及び下部電極上に跨るように有機発光部を形成する工程と、
    　前記下部電極上及び有機発光部上に、上部電極を形成し、且つ該上部電極における前記有機発光部が設けられていない部分を第１の電極取出しパッドとする工程と、
    　前記透光性基板の周縁部に、前記上部電極と同一平面となるように、第１の接合部を形成する工程と、
    　前記有機発光部を封止する封止キャップ基板の、前記有機発光部と対向する位置に凹部を形成する工程と、
    　前記封止キャップ基板の、前記第１の電極取出しパッドと対向する位置に貫通孔を形成する工程と、
    　前記貫通孔に貫通配線を形成する工程と、
    　前記封止キャップ基板の、前記第１の接合部及び第１の電極取出しパッドと対向する位置に、夫々第２の接合部及び第２の電極取出しパッドを形成する工程と、
    　前記第１の電極取出しパッドと第２の電極取出しパッドとが接した状態で、前記第１の接合部と第２の接合部とを表面活性化接合によって接合する工程と、を含むことを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
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