【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電圧を印加することにより発光するエレクトロルミネッセント（ＥＬ）素子及び同製造方法にする。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ素子は比較的低電圧で発光し、また製造が簡単なことから、将来性が期待されている発光素子である。実用上問題があるとされてきた素子寿命に関しても実用レベルに達してきている。
【０００３】
従来の有機ＥＬ素子の構成を図５に示す。図示するように、ガラス等の基板４０上に、順次透明電極であるインジウム錫オキサイド（ＩＴＯ）等からなる電極４１、正孔注入層４２、正孔輸送層４３、発光層４４、アルミニウム等からなる電極４５が積層されている。ここで、正孔注入層４２、正孔輸送層４３及び発光層４４が有機ＥＬ層５０を構成している。このような有機ＥＬ素子では、電極４１を陽極、電極４５を陰極として用い、陽極と陰極からそれぞれ注入した正孔と電子とが発光層４４内で再結合し、有機分子を励起し、ＥＬ光１１を放射する。そのＥＬ光１１が基板４０を透過して有機ＥＬ素子の外に放射するようになっている。このように有機ＥＬ素子を形成した基板側からＥＬ光を取り出す方式をボトムエミッション構造と称する。
【０００４】
有機ＥＬ素子には、このような構成以外にも、例えば（１）陽極／発光層／陰極、（２）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、（３）陽極／発光層／電子輸送層／陰極、（４）陽極／正孔輸送層／発光層／陰極、等の構造が知られている。
【０００５】
また、その他の構成の有機ＥＬ素子を図６に示す。この有機ＥＬ素子は、基板４０上に反射層４６、ＩＴＯ等からなる電極５１、正孔注入層５２、正孔輸送層５３、発光層５４、アルミニウム等からなる電極５５を積層してなる。このような有機ＥＬ素子においては、電極５１を陽極、電極５５を陰極として用い、陽極と陰極からそれぞれ注入した正孔と電子とが発光層５４内で再結合し、有機分子を励起し、ＥＬ光１１を放射する。この際電極５５の膜厚を充分薄くすることにより（例えば２０ｎｍ以下）、ＥＬ光１１が電極５５を透過して有機ＥＬ素子外部に放射するようになっている。また、基板４０に向かって放射されるＥＬ光は反射層４６で反射され、効率良く電極５５を透過して有機ＥＬ素子外部に放射するようになっている。このように、有機ＥＬ素子を形成した基板と反対側からＥＬ光を取り出す方式をトップエミッション構造と称する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成の有機ＥＬ素子をアクティブマトリクス駆動する場合には、従来から図３と図４に示すような構成のアクティブマトリクス駆動型有機ＥＬ素子が知られている。ここでは、図面の簡略化のため薄膜回路素子（アクティブマトリクス駆動用ＴＦＴ素子回路）の詳細な説明は省略する。図３に、ボトムエミッション型のアクティブマトリクス駆動有機ＥＬ素子の概略側面断面を示す。この有機ＥＬ素子は、有機ＥＬ−ＴＦＴ回路素子基板３０上にＴＦＴ素子回路８を形成し、ＩＴＯからなる電極２、有機ＥＬ層３、電極５を順次積層し、封止基板３１と対向させ、封止剤９を介して窒素ガス等の不活性ガスを封入したセル構造により、ボトムエミッション型のアクティブマトリクス駆動有機ＥＬ素子を形成している。尚、有機ＥＬ層の発光エリアを決定するための絶縁層や陰極をセルフパターニングするための隔壁を形成しても良い。このような構成の有機ＥＬ素子の場合、基板の同一平面上にＴＦＴ回路素子８と有機ＥＬ素子３２を形成するために、開口率が低下する問題を有している。そのため、有機ＥＬ素子の駆動電流を多く供給しなければ、表示部全体の輝度が低下する。一方、駆動電流を増加すると、発光効率の低下、消費電力の増加、有機ＥＬ素子の寿命の低下を引き起こすことになる。
【０００７】
図４に、トップエミッション型のアクティブマトリクス駆動有機ＥＬ素子の概略側面断面を示す。この有機ＥＬ素子は、有機ＥＬ−ＴＦＴ回路素子基板２０上にＴＦＴ素子回路８と図６で説明したトップエミッション型の有機ＥＬ素子を層間絶縁膜２３のスルーホールを介して接続形成している。また、絶縁層２１は有機ＥＬ素子の発光面積を決定するために所定のパターンに形成されている。この方式は、ＴＦＴ素子回路８による開口率低下を防止できるが、アクティブマトリクス駆動用ＴＦＴ素子回路基板８と有機ＥＬ素子３２全てを１枚の基板に形成するため、生産性の低下及び歩留りの低下を生じる。
【０００８】
上述のように、従来のアクティブマトリクス駆動のＥＬ素子の構成では、低消費電力、長寿命のアクティブマトリクス駆動のＥＬ装置を生産性良く、高歩留りで生産することができなかった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明は、ＥＬ素子とＴＦＴ回路素子をそれぞれ別々の基板に形成した後、素子間を電気的に接合することとした。これにより、低消費電力、長寿命のアクティブマトリクス駆動型のＥＬ装置を高生産性及び高良品率で形成できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明のＥＬ装置は、ＥＬ素子が形成された基板と、薄膜回路素子が形成された薄膜回路素子基板とを備えるとともに、ＥＬ素子の電極と薄膜回路素子の電極が電気的に接合されている。この電気的な接続は、基板と薄膜回路素子基板を対向させてなる間隙に設けられた接合材料により実現されている。接合材料としては、導電ペーストや導電粒子を用いることができる。ここで、導電粒子は樹脂中に分散されている。樹脂にはＵＶ硬化型樹脂を用いることができる。
【００１１】
また、ＥＬ素子の電極と薄膜回路素子の電極が直接接続された構成でもかまわない。あるいは、ＥＬ素子の電極と薄膜回路素子の電極との間に接続パッドを設けて接合することが可能である。ここで、接続パッドは、例えば、金属薄膜により形成することができる。
【００１２】
本発明によるＥＬ装置の製造方法は、基板側電極、ＥＬ層、対向電極を含むＥＬ素子を素子基板上に形成する工程と、基板上に薄膜回路素子が設けられた薄膜回路素子基板を形成する工程と、素子基板と薄膜回路素子基板を対向させて、ＥＬ素子の電極と薄膜回路素子の電極とを電気的に接合する接続工程と、を備えている。
【００１３】
さらに、この接続工程が、ＥＬ素子の電極と薄膜回路素子の電極との少なくとも一方に接続パッドを形成する工程と、素子基板と薄膜回路素子基板とを対向させて、各電極を位置合わせして電気的に接合する工程と、を含んでいる。
【００１４】
また、ＥＬ素子の電極と薄膜回路素子の電極と接合する際に、超音波接合を用いて接合することとした。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明のＥＬ装置を実施例により具体的に説明する。
【００１６】
（実施例１）
本実施例の有機ＥＬ装置の概略断面を図１に示す。図示するように、有機ＥＬ基板１０の表面には電極２が形成されている。ここで、有機ＥＬ基板１０には、耐熱性、耐薬品性、透明性等から、ガラス製平板が好ましい。本実施例では厚さ０．７ｍｍの無アルカリ研磨ガラスを用いた。次ぎに、絶縁層４を積層する。この絶縁層４は、例えば酸化シリコンや酸化シリコンにリンを含有してなるＰＳＧ（Ｐｈｏｓ−Ｓｉｌｉｃａｔｅ Ｇｌａｓｓ）等の酸化シリコン系の材料を用いて形成される。次いで絶縁層４をパターニングし、有機ＥＬ層３の発光面積を決定する孔を形成する。次ぎに、有機ＥＬ層をマスク蒸着により絶縁層４の孔を覆うように形成する。さらに、電極５をマスク蒸着により所定のパターンに形成する。
【００１７】
一方、ＴＦＴ素子回路基板１２上には有機ＥＬ素子を駆動するためのＴＦＴ素子回路８を形成した。尚、ＴＦＴ素子の詳細構造や有機ＥＬ素子の輝度を制御するための定電流回路構成、及び周辺回路の説明は本発明と直接関係無いので省略した。
【００１８】
次いで、ＴＦＴ素子回路８の接続電極部１３に導電材料６を形成し、ＴＦＴ素子回路基板１２と有機ＥＬ基板１０を対向させて、接続電極部１３と電極５の接続電極部１４を位置合わせした後、両基板の外周部に封止剤９を介してセル外部の雰囲気を遮断するように接合した。尚、通常基板間にはＮ２やＡｒ等の不活性ガス及び水分吸着剤を封入するが、図面上は省略した。また、電極接続部１３は電極５の一部または別材料の電極を用い、電極接続部１４も電極２の一部または別材料の電極を用いることができる。さらに、導電材料の種類により、接続電極部１４の下部の電極２を予めパターニングにより除去すると電極２と電極５間の短絡防止策として有効である。ここで、導電材料６としては、導電ペーストや導電粒子あるいは導電粒子等を樹脂に分散した接続材料をスクリーン印刷等の手法を用いて容易に所定のパターンに形成することができる。また、樹脂としてはＵＶ硬化性樹脂が好ましい。導電粒子としては、半田ボールの他、アクリル樹脂にＮｉまたはＮｉ−Ａｕ等をコーティングした直径３μｍ〜１０μｍ程度の粒子を用いることができる。
【００１９】
有機ＥＬ層３としては、低分子系有機ＥＬ層や高分子系有機ＥＬ層等が使用できる。これらの中で、製造の容易さ、動作電圧の低さ等の点で、低分子系有機ＥＬ層がより好ましい。
【００２０】
本実施例では、有機ＥＬ素子１８の構成として、陽極（電極２）／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／陰極（電極５）の構造を用いた。陽極（電極２）は、インジウム錫オキサイド（ＩＴＯ）等の導電性透明材料で構成できる。電極２の厚みは５０〜６００ｎｍが好ましい。本実施例では、電極２の透明電極材料としてインジウム錫オキサイド（ＩＴＯ）を用い、厚みを１５０ｎｍで形成した。正孔注入層の構成材料には、ポルフィリン化合物（特開昭６３−２９５６９６５号公報などに開示の化合物）、芳香族第三級アミン化合物を用いることができる。正孔注入層の厚みは２０ｎｍ以上にする必要がある。正孔注入層の厚みの上限は特に制限がないが、製造上の観点から、２０〜１０００ｎｍが好ましく、特に３０〜１００ｎｍが望ましい。本実施例では銅フタロシアニンを５０ｎｍ厚で形成した。正孔輸送層は、α−ＮＰＤ（α−ナフチルフェニルジアミン）等で構成することができる。正孔輸送層の厚みは５〜４５ｎｍが好ましく、１０〜４０ｎｍがより好ましい。本実施例では正孔輸送材料として、α−ＮＰＤを４０ｎｍ厚で形成した。発光層は、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）等で構成することができる。発光層の厚みは５〜４５ｎｍが好ましく、１０〜４０ｎｍがより好ましい。本実施例では発光層として、４０ｎｍ厚のトリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）を用いた。
【００２１】
陰極（電極５）を第一陰極層と第二陰極層との二層構造で構成することができる。第一陰極層にはフッ化リチウム（ＬｉＦ）が、第二陰極層にはアルミニウムを用いることが好ましい。第一陰極層の厚みは０．１〜２ｎｍが、第二陰極層の厚みは１５〜２００ｎｍが好ましい。本実施例では、第一陰極層を０．５ｎｍ厚のフッ化リチウム（ＬｉＦ）で構成し、第二陰極層を１５０ｎｍのアルミニウムで構成した。
【００２２】
上述した各層自体は当業者に公知のもので、マスクスパッタ、マスク真空蒸着法等の当業者に周知の方法により形成できる。
【００２３】
この有機ＥＬ素子１８の電極２と電極５間にＴＦＴ素子回路８を用いて電圧を印加することにより、有機ＥＬ素子１８は発光し、有機ＥＬ基板１０を通して外部に緑色のＥＬ光１１を取り出すことができた。また、発光層としては、本実施例ではＡｌｑ３を用いたが、カラー表示を行う場合には、例えば発光層に適当な色素をドーピングして用いられる。
【００２４】
（実施例２）
図２は、本実施例の有機ＥＬ素子を示す概略側面断面図である。尚、有機ＥＬ基板１０及び、ＴＦＴ素子回路基板１２の説明については、実施例１と重複する部分は省略した。
【００２５】
有機ＥＬ基板１０上に、実施例１と同様の有機ＥＬ素子を形成した。次いで電極５の一部に接続パッド１６としてＡｌを１０μｍ形成した。本実施例では、マスク蒸着法を用いて形成した。ここで、面積は４５０μｍ２（１５μｍ×３０μｍ）とした。尚、Ａｌの膜厚は０．５μｍ〜５０μｍ程度の範囲で任意に設定できる。
【００２６】
一方、ＴＦＴ素子回路基板１２上のＴＦＴ素子回路に、接続パッド１５としてＮｉ−Ａｕをメッキ法により０．３μｍ形成した。ここで、面積は４５０μｍ２（１５μｍ×３０μｍ）とした。尚、Ａｕメッキの膜厚は０．０５μｍ〜１．０μｍ程度の範囲で任意に設定できる。
【００２７】
次いで、有機ＥＬ基板１０とＴＦＴ素子回路基板１２とを対向させて、接続パッド１５と接続バッド１６を位置合わせした後、図８で示すように有機ＥＬ基板１０を下側にして上定盤１０１と下定盤１０２間で加圧しながら、超音波供給部１０３から超音波振動をＴＦＴ基板１２のエッジに加えて超音波接合した。尚、超音波圧着時の圧力と時間は、それぞれ１２００ｇ／ｃｍ２、２秒であった。また、有機ＥＬ層のガラス転移点を超えない温度範囲で、上下定盤を加熱しても良い。
【００２８】
次いで、基板の外周部に設けられた封止剤９を硬化させて、アクティブマトリクス型有機ＥＬ素子を形成する。封止剤を基板に設ける方法には、印刷法またはインクジェット法を用いる。本実施例では、封止剤にＵＶ硬化型樹脂を用い、印刷法で基板外周部に樹脂を設け、ＵＶ照射により硬化させた。通常、基板間にはＮ２やＡｒ等の不活性ガス及び水分吸着剤を封入するが、図面上は省略した。
【００２９】
本実施例ではＡｕとＡｌの金属接合の組み合わせを用いたが、公知のＡｕ−Ｃｕ接合、Ａｕ−Ｎｉ接合、Ｃｕ−Ｎｉ接合等の組み合わせを用いても構わない。
【００３０】
（実施例３）
本実施例の有機ＥＬ装置の概略断面を図７に示す。実施例２ではＴＦＴ素子回路基板１２と有機ＥＬ基板１０の両方の電極に接続バットを形成したが、本実施例のように片側のみに接続バット１９を形成しても良い。詳細な製造方法は、多くの部分が実施例２と重複するので説明は省略した。
【００３１】
上述した各実施例では、有機ＥＬ素子１８の構成として、陽極（電極２）／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／陰極（電極５）の構造を用いたが、有機ＥＬ素子の構成として知られている、例えば（１）陽極／発光層／陰極、（２）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、（３）陽極／発光層／電子輸送層／陰極、（４）陽極／正孔輸送層／発光層／陰極、等の各種構成をそのまま採用することもできる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の有機ＥＬ装置は、有機ＥＬ素子とＴＦＴ回路素子をそれぞれ別々の基板に形成した後、電気的に接合することにより、工業的に高生産性、高良品率を達成できる。また、低電流駆動が可能なため、低消費電力、長寿命化を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による有機ＥＬ装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明による有機ＥＬ装置の他例を示す概略断面図である。
【図３】従来のボトムエミッション型のアクティブマトリクス駆動有機ＥＬ装置の概略断面図である。
【図４】従来のトップエミッション型のアクティブマトリクス駆動有機ＥＬ装置の概略断面図である。
【図５】従来の有機ＥＬ素子の構成の一例を示す説明図である。
【図６】従来の有機ＥＬ素子の構成のその他の例を示す説明図である。
【図７】本発明の有機ＥＬ素子の他の例を示す概略側面断面図である。
【図８】本発明の接合装置の概略側面断面図である。
【符号の説明】
２ 電極
３ 有機ＥＬ層
４ 絶縁層
５ 電極
６ 導電材料
８ ＴＦＴ素子回路
９ 封止剤
１０ 有機ＥＬ基板
１１ ＥＬ光
１２ ＴＦＴ素子回路基板
１３ 電極接続部
１４ 電極接続部
１５ 接続パッド
１６ 接続パッド
１８ 有機ＥＬ素子
１００ シリンダー
１０１ 上定盤
１０２ 下定盤
１０３ 超音波供給部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides an electroluminescent (EL) element that emits light when a voltage is applied, and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
The organic EL element emits light at a relatively low voltage and is easy to manufacture, so that it is a light-emitting element expected to have a future. The element lifetime, which has been regarded as having a problem in practical use, has also reached a practical level.
[0003]
FIG. 5 shows a configuration of a conventional organic EL element. As shown in the drawing, an electrode 41 made of indium tin oxide (ITO) or the like, which is a transparent electrode, a hole injection layer 42, a hole transport layer 43, a light emitting layer 44, aluminum, etc. are sequentially formed on a substrate 40 made of glass or the like. Electrodes 45 are stacked. Here, the hole injection layer 42, the hole transport layer 43, and the light emitting layer 44 constitute the organic EL layer 50. In such an organic EL device, the electrode 41 is used as an anode and the electrode 45 is used as a cathode. Holes and electrons injected from the anode and the cathode are recombined in the light-emitting layer 44 to excite organic molecules and to emit EL light. Emit 11 The EL light 11 is transmitted through the substrate 40 and emitted outside the organic EL element. The method of extracting EL light from the substrate side on which the organic EL element is formed in this manner is called a bottom emission structure.
[0004]
In addition to such a structure, the organic EL device may have, for example, (1) anode / light-emitting layer / cathode, (2) anode / hole transport layer / light-emitting layer / electron transport layer / cathode, and (3) anode / light emission Structures such as layer / electron transport layer / cathode and (4) anode / hole transport layer / light-emitting layer / cathode are known.
[0005]
FIG. 6 shows an organic EL element having another configuration. This organic EL element is formed by laminating a reflective layer 46, an electrode 51 made of ITO or the like, a hole injection layer 52, a hole transport layer 53, a light emitting layer 54, and an electrode 55 made of aluminum or the like on a substrate 40. In such an organic EL device, the electrode 51 is used as an anode and the electrode 55 is used as a cathode. Holes and electrons injected from the anode and the cathode are recombined in the light emitting layer 54 to excite organic molecules, thereby Emit light 11. At this time, by making the thickness of the electrode 55 sufficiently small (for example, 20 nm or less), the EL light 11 is transmitted through the electrode 55 and emitted to the outside of the organic EL element. In addition, the EL light emitted toward the substrate 40 is reflected by the reflection layer 46, efficiently passes through the electrode 55, and is emitted to the outside of the organic EL element. Such a method of extracting EL light from the side opposite to the substrate on which the organic EL element is formed is called a top emission structure.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
When an organic EL element having such a configuration is driven by an active matrix, an active matrix drive type organic EL element having a configuration as shown in FIGS. 3 and 4 has been conventionally known. Here, a detailed description of the thin film circuit element (TFT element circuit for driving an active matrix) is omitted for simplification of the drawing. FIG. 3 shows a schematic side sectional view of a bottom emission type active matrix driven organic EL element. In this organic EL element, a TFT element circuit 8 is formed on an organic EL-TFT circuit element substrate 30, an electrode 2 made of ITO, an organic EL layer 3, and an electrode 5 are sequentially laminated, and opposed to a sealing substrate 31. A bottom emission type active matrix driving organic EL element is formed by a cell structure in which an inert gas such as nitrogen gas is sealed through a sealing agent 9. Note that an insulating layer for determining the light emitting area of the organic EL layer and a partition for self-patterning the cathode may be formed. In the case of the organic EL element having such a configuration, since the TFT circuit element 8 and the organic EL element 32 are formed on the same plane of the substrate, there is a problem that the aperture ratio is reduced. Therefore, unless a large amount of drive current for the organic EL element is supplied, the brightness of the entire display section decreases. On the other hand, when the drive current is increased, the luminous efficiency is reduced, the power consumption is increased, and the life of the organic EL element is shortened.
[0007]
FIG. 4 shows a schematic side sectional view of a top emission type active matrix driven organic EL element. In this organic EL element, the TFT element circuit 8 and the top emission type organic EL element described with reference to FIG. 6 are connected and formed on the organic EL-TFT circuit element substrate 20 via through holes in the interlayer insulating film 23. Further, the insulating layer 21 is formed in a predetermined pattern to determine a light emitting area of the organic EL element. This method can prevent a decrease in aperture ratio due to the TFT element circuit 8, but since the active matrix driving TFT element circuit substrate 8 and the organic EL element 32 are all formed on one substrate, a reduction in productivity and a reduction in yield are achieved. Is generated.
[0008]
As described above, with the configuration of the conventional active-matrix-driven EL element, an active-matrix-driven EL device with low power consumption and long life could not be produced with high productivity and high yield.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, according to the present invention, after the EL element and the TFT circuit element are formed on different substrates, the elements are electrically connected to each other. As a result, an active matrix drive type EL device with low power consumption and long life can be formed with high productivity and high yield.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The EL device of the present invention includes a substrate on which an EL element is formed and a thin-film circuit element substrate on which a thin-film circuit element is formed, and an electrode of the EL element and an electrode of the thin-film circuit element are electrically connected. . This electrical connection is realized by a bonding material provided in a gap between the substrate and the thin-film circuit element substrate. As the bonding material, a conductive paste or conductive particles can be used. Here, the conductive particles are dispersed in the resin. UV curable resin can be used as the resin.
[0011]
Further, a configuration in which the electrode of the EL element and the electrode of the thin film circuit element are directly connected may be used. Alternatively, it is possible to provide a connection pad between the electrode of the EL element and the electrode of the thin film circuit element and join them. Here, the connection pad can be formed of, for example, a metal thin film.
[0012]
In the method for manufacturing an EL device according to the present invention, a step of forming an EL element including a substrate side electrode, an EL layer, and a counter electrode on an element substrate and a step of forming a thin film circuit element substrate having a thin film circuit element provided on the substrate are provided. And a connection step of electrically connecting the electrode of the EL element and the electrode of the thin film circuit element with the element substrate and the thin film circuit element substrate facing each other.
[0013]
Further, the connecting step includes forming a connection pad on at least one of the electrode of the EL element and the electrode of the thin-film circuit element, and positioning the electrodes with the element substrate and the thin-film circuit element substrate facing each other. Electrically bonding.
[0014]
Further, when joining the electrode of the EL element and the electrode of the thin film circuit element, the joining is performed by using ultrasonic joining.
[0015]
【Example】
Hereinafter, the EL device of the present invention will be specifically described with reference to examples.
[0016]
(Example 1)
FIG. 1 shows a schematic cross section of the organic EL device of this embodiment. As illustrated, an electrode 2 is formed on the surface of the organic EL substrate 10. Here, a glass flat plate is preferable for the organic EL substrate 10 in terms of heat resistance, chemical resistance, transparency, and the like. In this embodiment, non-alkali polished glass having a thickness of 0.7 mm was used. Next, the insulating layer 4 is laminated. The insulating layer 4 is formed using a silicon oxide-based material such as silicon oxide or PSG (Phos-Silicate Glass) containing silicon oxide containing phosphorus. Next, the insulating layer 4 is patterned to form holes for determining the light emitting area of the organic EL layer 3. Next, an organic EL layer is formed by mask evaporation so as to cover the holes of the insulating layer 4. Further, the electrodes 5 are formed in a predetermined pattern by mask evaporation.
[0017]
On the other hand, a TFT element circuit 8 for driving an organic EL element was formed on the TFT element circuit board 12. The detailed structure of the TFT element, the configuration of the constant current circuit for controlling the luminance of the organic EL element, and the description of the peripheral circuits are omitted because they are not directly related to the present invention.
[0018]
Next, the conductive material 6 was formed on the connection electrode portion 13 of the TFT element circuit 8, and the connection electrode portion 13 and the connection electrode portion 14 of the electrode 5 were aligned with the TFT element circuit substrate 12 facing the organic EL substrate 10. Thereafter, the substrates were joined to the outer peripheral portions thereof via a sealant 9 so as to shut off the atmosphere outside the cells. Note that an inert gas such as N 2 or Ar and a moisture adsorbent are usually enclosed between the substrates, but are not shown in the drawings. The electrode connecting portion 13 may use a part of the electrode 5 or an electrode of another material, and the electrode connecting portion 14 may use a part of the electrode 2 or an electrode of another material. Furthermore, if the electrode 2 under the connection electrode portion 14 is removed in advance by patterning depending on the type of the conductive material, it is effective as a measure for preventing a short circuit between the electrode 2 and the electrode 5. Here, as the conductive material 6, a conductive paste, conductive particles, or a connection material in which conductive particles or the like are dispersed in a resin can be easily formed into a predetermined pattern using a technique such as screen printing. Further, as the resin, a UV curable resin is preferable. As the conductive particles, besides solder balls, particles having a diameter of about 3 μm to 10 μm obtained by coating an acrylic resin with Ni or Ni—Au can be used.
[0019]
As the organic EL layer 3, a low molecular organic EL layer, a high molecular organic EL layer, or the like can be used. Among these, a low-molecular-weight organic EL layer is more preferable in terms of ease of production, low operating voltage, and the like.
[0020]
In this example, the structure of the anode (electrode 2) / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / cathode (electrode 5) was used as the configuration of the organic EL element 18. The anode (electrode 2) can be made of a conductive transparent material such as indium tin oxide (ITO). The thickness of the electrode 2 is preferably 50 to 600 nm. In the present embodiment, indium tin oxide (ITO) was used as the transparent electrode material of the electrode 2 and was formed to have a thickness of 150 nm. Porphyrin compounds (compounds disclosed in JP-A-63-2956965) and aromatic tertiary amine compounds can be used as constituent materials of the hole injection layer. The thickness of the hole injection layer needs to be 20 nm or more. The upper limit of the thickness of the hole injection layer is not particularly limited, but is preferably 20 to 1000 nm, and particularly preferably 30 to 100 nm, from the viewpoint of manufacturing. In this example, copper phthalocyanine was formed to a thickness of 50 nm. The hole transport layer can be composed of α-NPD (α-naphthylphenyldiamine) or the like. The thickness of the hole transport layer is preferably from 5 to 45 nm, more preferably from 10 to 40 nm. In this embodiment, α-NPD was formed as a hole transporting material with a thickness of 40 nm. The light emitting layer can be composed of a tris (8-quinolinolato) aluminum complex (Alq3) or the like. The thickness of the light emitting layer is preferably from 5 to 45 nm, more preferably from 10 to 40 nm. In this embodiment, a 40 nm-thick tris (8-quinolinolato) aluminum complex (Alq3) was used as the light emitting layer.
[0021]
The cathode (electrode 5) can have a two-layer structure of a first cathode layer and a second cathode layer. Preferably, lithium fluoride (LiF) is used for the first cathode layer and aluminum is used for the second cathode layer. The thickness of the first cathode layer is preferably 0.1 to 2 nm, and the thickness of the second cathode layer is preferably 15 to 200 nm. In this example, the first cathode layer was composed of 0.5 nm thick lithium fluoride (LiF), and the second cathode layer was composed of 150 nm aluminum.
[0022]
Each layer described above is known to those skilled in the art, and can be formed by a method known to those skilled in the art, such as mask sputtering and mask vacuum evaporation.
[0023]
By applying a voltage between the electrode 2 and the electrode 5 of the organic EL element 18 using the TFT element circuit 8, the organic EL element 18 emits light, and the green EL light 11 is extracted to the outside through the organic EL substrate 10. Was completed. In this embodiment, Alq3 is used as the light emitting layer. However, when color display is performed, for example, the light emitting layer is doped with an appropriate dye.
[0024]
(Example 2)
FIG. 2 is a schematic side sectional view showing the organic EL device of this example. Note that, for the description of the organic EL substrate 10 and the TFT element circuit substrate 12, portions overlapping with those in Example 1 are omitted.
[0025]
On the organic EL substrate 10, the same organic EL element as in Example 1 was formed. Next, 10 μm of Al was formed as a connection pad 16 on a part of the electrode 5. In this embodiment, the film is formed by using a mask evaporation method. Here, the area was 450 μm 2 (15 μm × 30 μm). The thickness of the Al film can be arbitrarily set in the range of about 0.5 μm to 50 μm.
[0026]
On the other hand, on the TFT element circuit on the TFT element circuit board 12, Ni-Au was formed as the connection pad 15 to a thickness of 0.3 μm by plating. Here, the area was 450 μm 2 (15 μm × 30 μm). The thickness of the Au plating can be arbitrarily set in the range of about 0.05 μm to 1.0 μm.
[0027]
Next, the organic EL substrate 10 and the TFT element circuit substrate 12 are opposed to each other, and the connection pads 15 and the connection pads 16 are aligned. Then, as shown in FIG. The ultrasonic vibration was applied from the ultrasonic supply unit 103 to the edge of the TFT substrate 12 while applying pressure between the lower platen 102 and the lower platen 102 to perform ultrasonic bonding. The pressure and time during the ultrasonic pressure bonding were 1200 g / cm 2 and 2 seconds, respectively. Further, the upper and lower platens may be heated in a temperature range not exceeding the glass transition point of the organic EL layer.
[0028]
Next, the sealant 9 provided on the outer peripheral portion of the substrate is cured to form an active matrix type organic EL element. A printing method or an inkjet method is used as a method for providing the sealant on the substrate. In this example, a UV curable resin was used as a sealant, a resin was provided on the outer peripheral portion of the substrate by a printing method, and the resin was cured by UV irradiation. Usually, an inert gas such as N 2 or Ar and a moisture adsorbent are sealed between the substrates, but are omitted in the drawing.
[0029]
In the present embodiment, a combination of Au and Al metal bonding is used, but a known combination of Au-Cu bonding, Au-Ni bonding, Cu-Ni bonding or the like may be used.
[0030]
(Example 3)
FIG. 7 shows a schematic cross section of the organic EL device of this embodiment. In the second embodiment, the connection bats are formed on both the electrodes of the TFT element circuit board 12 and the organic EL substrate 10, but the connection bats 19 may be formed only on one side as in the present embodiment. The detailed manufacturing method is not described because a large part of the method overlaps with that of the second embodiment.
[0031]
In each of the above-described embodiments, the structure of the anode (electrode 2) / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / cathode (electrode 5) is used as the configuration of the organic EL element 18. Known as constitutions, for example, (1) anode / light-emitting layer / cathode, (2) anode / hole transport layer / light-emitting layer / electron transport layer / cathode, (3) anode / light-emitting layer / electron transport layer / cathode And (4) various configurations such as anode / hole transport layer / light-emitting layer / cathode can be employed as they are.
[0032]
【The invention's effect】
The organic EL device of the present invention can achieve industrially high productivity and a high yield rate by forming the organic EL element and the TFT circuit element on separate substrates and then electrically connecting them. Further, since low current driving is possible, low power consumption and long life can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of an organic EL device according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic sectional view showing another example of the organic EL device according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic sectional view of a conventional bottom emission type active matrix driving organic EL device.
FIG. 4 is a schematic sectional view of a conventional top emission type active matrix driving organic EL device.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a configuration of a conventional organic EL element.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing another example of the configuration of the conventional organic EL element.
FIG. 7 is a schematic side sectional view showing another example of the organic EL device of the present invention.
FIG. 8 is a schematic side sectional view of the bonding apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
2 electrode 3 organic EL layer 4 insulating layer 5 electrode 6 conductive material 8 TFT element circuit 9 sealant 10 organic EL substrate 11 EL light 12 TFT element circuit board 13 electrode connection part 14 electrode connection part 15 connection pad 16 connection pad 18 organic EL element 100 Cylinder 101 Upper surface plate 102 Lower surface plate 103 Ultrasonic supply unit
