JPH11219782A

JPH11219782A - Ｅｌ素子とその製造方法

Info

Publication number: JPH11219782A
Application number: JP10033706A
Authority: JP
Inventors: Morimitsu Wakabayashi; 守光若林; Hajime Yamamoto; 肇山本; Shigeru Fukumoto; 滋福本; Tetsuya Tanpo; 哲也丹保
Original assignee: Hokuriku Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Hokuriku Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 1999-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成で、表示面における発光面以外の
部分が占める割合を少なくし、高品位な発光表示を可能
にする。【解決手段】ガラスや石英、樹脂等の透明な基板１０
を有し、その表面にＩＴＯ等の透明な電極材料により形
成された透明電極１２と、この透明電極１２に積層され
たホール輸送材料及び電子輸送材料その他発光材料によ
るＥＬ材料からなる発光層１４を有する。発光層１４に
積層され、透明電極に対向して形成された背面電極１６
と、発光層１４と背面電極１６全体を覆い、これらを密
閉するように設けられた密閉部材３４を備える。透明電
極１２と背面電極１６の少なくとも一方と接続する側面
電極３６が、基板１０の側面に設けられ、外部の回路と
の接続は、側面電極３６に接続したリード線２２を介し
て行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、平面光源やディ
スプレイ、その他所定のパターンの発光表示に用いられ
るＥＬ素子とその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、有機ＥＬ（エレクトルミネッセン
ス）素子は、図３に示すように、透明な基板１０に透光
性のＩＴＯ膜を一面に形成し、所定のストライプ状等の
形状にエッチングし透明電極１２を形成し、その表面に
発光層１４を全面蒸着により形成している。この発光層
１４は、有機ＥＬ材料であり、トリフェニルアミン誘導
体（ＴＰＤ）等のホール輸送材料を設け、その上に発光
材料であるアルミキレート錯体（Ａｌｑ₃）等の電子輸
送材料を積層したものや、これらの混合層からなる。そ
してその表面に、Ａｌ，Ｌｉ，Ａｇ，Ｍｇ，Ｉｎ等の背
面電極１６が上記透明電極１２と対向するように蒸着等
で設けられ、発光部１８を形成している。

【０００３】この有機ＥＬ素子は、発光層１４の形成さ
れていない周縁部の基板１０上に設けられた回路接続用
電極２０にリード線２２が接続され、このリード線２２
を通って外部の回路と接続される。そして、この回路接
続用電極２０を経て駆動電流が、陽極の透明電極１２と
陰極の背面電極１６との間に流れ、発光層１４が発光す
るものである。

【０００４】また発光部１８は、基板１０と背面ガラス
板２４との間で周囲を、接着剤２６で封止し密閉され、
基板１０と背面ガラス板２４との間の空間２８には乾燥
した窒素ガス等が充填されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術の場
合、回路接続用電極２０とリード線２２の端部を接続し
た結線部は、発光部１８が形成された基板１０の同一平
面上の周縁部に設けられ、表示装置の発光面以外の部分
の面積が大きくなるものであった。特に、発光層１４の
有機ＥＬ材料は化学的に脆弱な材料であり、水分の存在
下で容易に劣化するため、接着剤２６の塗布幅を広く取
る必要があり、発光部以外の周縁部の面積が大きくなり
易いものであった。

【０００６】そこで本発明は上記従来の技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、簡単な構成で、表示面にお
ける発光面以外の部分が占める割合を少なくし、高品位
な発光表示が可能なＥＬ素子とその製造方法を提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明のＥＬ素子は、
ガラスや石英、樹脂等の透明な基板を有し、その表面に
ＩＴＯ等の透明な電極材料により形成された透明電極
と、この透明電極に積層されたホール輸送材料及び電子
輸送材料その他発光材料によるＥＬ材料からなる発光層
と、この発光層に積層され、透明電極に対向して形成さ
れた背面電極と、発光層と背面電極全体を覆い、これら
を密閉するように設けられた密閉部材とから構成されて
いる。また透明電極と背面電極の少なくとも一方と接続
する側面電極が基板の側面に設けられている。また外部
の回路との接続は、側面電極に接続したリード線を介し
ている。

【０００８】このＥＬ素子の製造方法は、ガラスや石
英、樹脂等の透明な基板表面にＩＴＯ等の透明な電極材
料により透明電極を形成し、基板側面に導電性材料によ
り透明電極と接続する側面電極を形成する。次に、透明
電極にＥＬ材料からなる発光層を真空薄膜形成技術によ
り積層し、発光層に背面電極を真空薄膜形成技術により
積層した後、背面電極全体を覆うように発光層及び背面
電極の縁周部に接着剤を塗布し、発光層と背面電極を密
閉する密閉部材を接合し、側面電極を介して外部の回路
と接続する。

【０００９】また他のＥＬ素子として、ガラスや石英、
樹脂等の透明な基板表面にＩＴＯ等の透明な電極材料に
より形成された透明電極と、この透明電極に積層された
ホール輸送材料及び電子輸送材料その他発光材料による
ＥＬ材料からなる発光層と、この発光層に積層され、透
明電極に対向して形成された背面電極と、発光層と背面
電極全体を覆って、これらを密閉するように設けられた
密閉部材とから構成されている。また基板には、表裏面
を貫通する導電性のスルーホールが形成され、このスル
ーホールを介して透明電極と接続した裏面電極が設けら
れている。外部の回路との接続は、裏面電極に接続した
リード線を介している。

【００１０】このＥＬ素子の製造方法は、ガラスや石
英、樹脂等の透明な基板に表裏面を貫通するスルーホー
ルを設け、このスルーホールの内周面に導電性材料を設
ける。次に、基板表面でスルーホールと接続するように
ＩＴＯ等の透明な電極材料により透明電極を形成し、こ
の透明電極にＥＬ材料からなる発光層を真空薄膜形成技
術により積層し、発光層に背面電極を真空薄膜形成技術
により積層する。さらに、発光層及び背面電極の縁周部
全周に接着剤を塗布し、背面電極全体を覆うように発光
層と背面電極を密閉する密閉部材を接合し、基板のスル
ーホール及び裏面電極を介して外部の回路と接続する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て図面に基づいて説明する。図１はこの発明のＥＬ素子
の第一実施形態を示すもので、この実施形態のＥＬ素子
は、１μｍ程度の厚みで、ガラスや石英、樹脂等の透明
な基板１０の一方の側面にＩＴＯ等の透明な電極材料に
よる透明電極１２が形成されている。透明電極１２は所
定のピッチ、例えば０．４ｍｍ幅で０．１ｍｍ程度の間
隔を空けて０．５ｍｍピッチのストライプ状に設けら
れ、先端部は基板１０の周縁部にまで形成されている。
また、基板１０の側面は凹凸のないように整面され、角
は０．０５ｍｍ程度のＲに面取りがされている。

【００１２】透明電極１２の表面には、５００Å程度の
ホール輸送材料、及び５００Å程度の電子輸送材料、そ
の他発光材料によるＥＬ材料からなる発光層１４が全面
に積層されている。

【００１３】そして、発光層１４の電子輸送材料の表面
には、Ｌｉを０．０１〜０．０５％程度含む純度９９％
程度のＡｌ−Ｌｉ合金、その他Ａｌ−Ｍｇ等の陰極材料
による背面電極１６が適宜の５００Å〜１０００Å程度
の厚さで、ストライプ状に形成されている。背面電極１
６は、透明電極１２と対向して、互いに直角方向に位置
し、例えば０．４ｍｍ幅で０．１ｍｍ程度の間隔を空け
て、０．５ｍｍピッチで形成される。

【００１４】さらにこの背面電極１６の表面には、適宜
９９．９９９％以上の純度のＡｌ等による導電パターン
がストライプ状に積層されていてもよく、この表面に図
示しない保護層を積層しても良い。そして、これら基板
１０上に積層された透明電極１２から背面電極１６まで
が発光部１８を形成する。

【００１５】また基板１０の縁周部には、発光層１４を
密封した気密性の高い接着剤３２が設けられている。接
着剤３２は、ＥＬ材料と反応しない樹脂材料で導電性を
有し、透水性、透気性、含水性を有せず、気密性が高
く、例えば２液エポキシ樹脂（チバガイギ社製アラルダ
イト）や、ＵＶ硬化エポキシ樹脂、ＵＶ硬化アクリル樹
脂等である。また接着剤３２は、発光層１４を侵さない
ものであれば発光部１８全面に塗布しても良い。

【００１６】基板１０の背面側には、この接着剤３２を
介して、ガラス板やセラミック板、表面を絶縁処理した
金属板等の密閉部材３４が密着され、発光部１８と密閉
部材３４の間の空間２８には、乾燥した窒素ガスが充填
されている。

【００１７】ここで発光層１４は、母体材料のうちホー
ル輸送材料としては、トリフェニルアミン誘導体（ＴＰ
Ｄ）、ヒドラゾン誘導体、アリールアミン誘導体等があ
る。また電子輸送材料としては、アルミキレート錯体
（Ａｌｑ₃）、ジスチリルビフェニル誘導体（ＤＰＶＢ
ｉ）、オキサジアゾール誘導体、ビスチリルアントラセ
ン誘導体、ベンゾオキサゾールチオフェン誘導体、ペリ
レン類、チアゾール類等を用いる。さらに適宜の発光材
料を混合しても良く、ホール輸送材料と電子輸送材料を
混合した発光層を形成しても良く、その場合、ホール輸
送材料と電子輸送材料の比は、１０：９０乃至９０：１
０の範囲で適宜変更可能である。

【００１８】基板１０の側面には、Ｎｉ、Ａｌ等からな
る側面電極３６が形成されている。側面電極３６は、基
板１０表面に形成された発光部１８の透明電極１２及び
背面電極１６と電気的に接続するもので、透明電極１２
と接続させる側と、背面電極１６と接続させる側の側面
とに各々所定間隔で透明電極１２、背面電極１６の本数
分の側面電極３６が形成されている。この側面電極３６
には、このＥＬ素子を駆動する外部の回路から電流を流
すためのフラットケーブル等のリード線２２が、異方性
導電体３７を介して熱圧着により取り付けられている。

【００１９】ここで異方性導伝体とは、加圧方向に導電
性を有し辺方向には絶縁性を維持する同電堆であり、例
えばＡｕコートされた樹脂粒子やＮｉ粒子を混入された
樹脂であり、その樹脂は熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂
の何れでも良い。その粒子径は３〜５μｍ程度であり、
樹脂中の金属密度は、１６μｍの厚さで１００００〜４
００００個／ｍｍ² である。熱硬化性樹脂としては、例
えばエポキシ樹脂やポリイミド樹脂があり、熱可塑性樹
脂としてはポリエステル樹脂がある。その他、通常は絶
縁性を有するとともに、厚さ方向に加圧すると厚さ方向
にのみ導電性を得ることができる材料であれば良い。

【００２０】この実施形態のＥＬ素子の製造方法は、ガ
ラスや石英、透明樹脂等の透明な基板１０の表面に、Ｉ
ＴＯ等の透明な電極材料により透明電極１２をストライ
プ状に形成する。透明電極１２は、基板１０に全面蒸着
後、エッチングによりストライプ状に形成する。また、
マスク蒸着により形成しても良い。次に、基板１０の側
面にＮｉ、Ａｌ等からなる側面電極３６を形成する。側
面電極３６は、マスク蒸着や蒸着とエッチングにより形
成する。

【００２１】次に透明電極１２にホール輸送材料及び電
子輸送材料によるＥＬ材料からなる発光層１４を真空蒸
着やスパッタリングその他真空薄膜形成技術により積層
する。そして、発光層１４に、背面電極１６を真空薄膜
形成技術により積層する。ストライプ状に形成する方法
は、マスク蒸着やエッチングにより行う。

【００２２】次に発光部１２全体を覆い、基板１０の側
縁部に接着剤３２を塗布し、乾燥窒素雰囲気下で、ガラ
ス板やセラッミク板、表面を絶縁処理した金属板等の密
閉部材３４を接合し密閉した後、例えば２４時間程度、
常温で硬化させる。また、発光部１８と密閉部材３４の
間の空間２８は、窒素ガスで充填される。接着剤３２は
発光層１４に影響を及ぼさないものであれば、発光層１
４に接着してもよく、接着剤３２を発光部１２表面に全
面塗布し、乾燥窒素雰囲気下で密閉部材３４を接合して
もよい。

【００２３】ここで蒸着条件は、例えば、真空度が６×
１０−６Ｔｏｒｒで、ＥＬ材料の場合５０Å／ｓｅｃの
蒸着速度で成膜させる。また発光層１４等は、フラッシ
ュ蒸着により形成してもよい。フラッシュ蒸着法は、予
め所定の比率で混合したＥＬ材料を、３００〜６００℃
好ましくは、４００〜５００℃に加熱した蒸着源に落下
させ、ＥＬ材料を一気に蒸発させるものである。またそ
のＥＬ材料を容器中に収容し、急速にその容器を加熱
し、一気に蒸着させるものでもよい。

【００２４】次に、側面電極３６と外部の回路とを接続
するため、側面電極３６の表面に異方性導電体３７を塗
布し、リード線２２の端末部を熱圧着により付着させ
る。これにより、リード線２２の各端末と各側面電極３
６とが電気的に個々に接続される。

【００２５】この実施形態のＥＬ素子によれば、リード
線２２を接続した電極を基板１０の側面に形成するた
め、表示装置の発光面以外の面を小さくすることがで
き、ＥＬ素子を用いた表示装置を小型化することができ
る。また、回路接続用電極が基板周縁部にないため、接
着剤３２を比較的幅広く塗布することも可能であり、気
密性も高く、素子の寿命を延ばすこともできる。さら
に、異方性導電体３７によりリード線２２と接続してい
るので、接続工程が容易であり、信頼性も高い。

【００２６】次にこの発明の第二実施形態について図２
を基にして説明する。ここで、上記実施形態と同様の部
材は同一の符号を付して説明を省略する。この実施形態
のＥＬ素子は、ガラスや石英、樹脂等の透明な基板１０
に、表裏面を貫通し直径０．３ｍｍ程度のスルーホール
３８が表面電極１２及び背面電極１６に対応して形成さ
れている。スルーホール３８の内周面には、無電解メッ
キによりＮｉやＡｌその他導電性材料が被覆されてい
る。また導電性樹脂を、吸引塗布等により設けてもよ
い。

【００２７】基板１０の表面には、スルーホール３８と
接続するようにＩＴＯ等の透明な電極材料による透明電
極１２が形成され、さらに第一実施形態と同様に発光層
１４や背面電極１６等が順次積層され、発光部１８を形
成する。また接着剤３２や密閉部材３４も同様に設けら
れている。

【００２８】また、基板１０の裏面で、スルーホール３
８と接続するように、Ｎｉ、Ａｌ等の電極材料により裏
面電極４０が形成されている。この裏面電極４０はスル
ーホール３８内の導電部の形成と同時に行うと良い。裏
面電極４０も、導電性樹脂を印刷して形成してもよい。

【００２９】そして、裏面電極４０に、外部の回路とＥ
Ｌ素子を電気的に接続するリード線２２の端末を異方性
導電体３７を介して接続される。

【００３０】この実施形態のＥＬ素子の製造方法は、ガ
ラスや石英、透明樹脂等の透明な基板１０の表面に、表
裏面を貫通するように孔を設けてスルーホール３８を形
成し、内周面に無電解メッキにより導電性の材料を被覆
する。

【００３１】次に基板１０表面でスルーホール３８と接
続するようにＩＴＯ等の透明な電極材料により透明電極
１２を形成し、この透明電極１２にホール輸送材料及び
電子輸送材料によるＥＬ材料からなる発光層１４を真空
蒸着やスパッタリングその他真空薄膜形成技術により積
層する。さらに、発光層１４に背面電極１６を真空薄膜
形成技術により積層し、発光部１８を基板１０に形成す
る。

【００３２】次に発光部１２全体を覆い、基板１０の側
縁部に接着剤３２を塗布し、乾燥窒素雰囲気下で、ガラ
ス板やセラッミク板、表面を絶縁処理した金属板等の密
閉部材３４を接合しＥＬ発光層１４を密閉した後、例え
ば２４時間程度、常温で硬化させる。また、発光部１８
と密閉部材３４の間に空間２８が生じた場合、この空間
２８は窒素ガスで充填される。接着剤３２は発光層１４
に影響を及ぼさないものであれば、発光層１４に接着し
てもよく、接着剤３２を発光部１２表面に全面塗布し、
乾燥窒素雰囲気下で密閉部材３４を接合してもよい。

【００３３】次に基板１０の裏面にＮｉ、Ａｌ等の電極
材料により裏面電極４０をスルーホール３８と接続する
ように形成する。なお、裏面電極４０は、スルーホール
内の導電層の形成と合わせて一緒に形成したも良い。そ
して、外部の回路とＥＬ素子を接続するように、裏面電
極４０にリード線２２の端末を、異方性導伝体３７を介
して熱圧着等により付着させる。

【００３４】この実施形態のＥＬ素子によれば、リード
線２２を接続した電極を基板１０の裏面に形成するた
め、リード線２２を異方性導伝体を介して裏面電極４０
に熱圧着する際、熱の影響が少なく、発光層１４等を劣
化させることなく良好な発光部１４を形成することが可
能である。

【００３５】なお、この発明のＥＬ素子は、リード線を
基板の側面に接続するほか、裏面に電極を設けて、回路
基板表面に表面実装してもよい。また適宜のＥＬ材料を
選択することが可能であり、上記実施形態に限定されな
い。電極等の薄膜の形成は、蒸着以外のスパッタリング
やその他の真空薄膜形成技術により形成してもよい。

【００３６】

【発明の効果】この発明のＥＬ素子とその製造方法は、
リード線の端末や外部の回路と接続する電極を、基板の
側面や裏面に設けることにより、表示装置における発光
面を大きくすることができ、発光面以外の面による実質
占有面積への影響をなくすることが可能である。しかも
製造方法も容易なものであり、構造も簡単なものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第一実施形態のＥＬ素子を示す断面
図である。

【図２】この発明の第二実施形態のＥＬ素子を示す断面
図である。

【図３】従来の技術のＥＬ素子を示す断面図である。

【符号の説明】

１０基板１８発光部２２リード線２８空間３２接着剤３４密閉部材３６側面電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者丹保哲也富山県上新川郡大沢野町下大久保3158番地北陸電気工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明な基板表面に透明な電極材料により
形成された透明電極と、この透明電極に積層されたＥＬ
材料からなる発光層と、この発光層に積層され、上記透
明電極に対向して形成された背面電極と、上記発光層と
背面電極全体を覆って、これらを密閉するように設けら
れた密閉部材と、上記基板側面に設けられ、上記透明電
極と背面電極の少なくとも一方と接続した側面電極を設
けたことを特徴とするＥＬ素子。
【請求項２】上記側面電極に、外部の回路と接続する
リード線を設けた特徴とする請求項１記載のＥＬ素子。
【請求項３】透明な基板表面に透明な電極材料により
形成された透明電極と、この透明電極に積層されたＥＬ
材料からなる発光層と、この発光層に積層され、上記透
明電極に対向して形成された背面電極と、上記発光層と
背面電極全体を覆って、これらを密閉するように設けら
れた密閉部材と、上記基板にその表裏面を貫通する導電
性のスルーホールを設け、このスルーホールを介して上
記透明電極と背面電極の少なくとも一方と接続した裏面
電極を設けたことを特徴とするＥＬ素子。
【請求項４】上記裏面電極に、外部の回路と接続する
リード線を設けた特徴とする請求項３記載のＥＬ素子。
【請求項５】透明な基板表面に透明な電極材料により
透明電極を形成し、上記基板側面に導電性材料により上
記透明電極と接続する側面電極を形成し、上記透明電極
にＥＬ材料からなる発光層を真空薄膜形成技術により積
層し、上記発光層に背面電極を真空薄膜形成技術により
積層し、上記背面電極全体を囲むように上記発光層及び
背面電極の縁周部に接着剤を塗布し、上記発光層と背面
電極を密閉する密閉部材を接合し、上記側面電極を介し
て外部の回路と接続するＥＬ素子の製造方法。
【請求項６】透明な基板に表裏面を貫通するスルーホ
ールを設け、このスルーホールの内周面に導電性材料を
設け、上記基板表面に透明な電極材料によりこのスルー
ホールと接続する透明電極を形成し、この透明電極にＥ
Ｌ材料からなる発光層を真空薄膜形成技術により積層
し、上記発光層に背面電極を真空薄膜形成技術により積
層し、上記発光層及び背面電極の縁周部を囲むように接
着剤を塗布し、上記発光層と背面電極を密閉する密閉部
材を接合し、上記基板の上記スルーホール及び裏面電極
を介して外部の回路と接続するＥＬ素子の製造方法。