(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に形成された第１電極と、該第１電極上に形成された少なくとも一層以上の発光機能層と、該発光機能層上に形成された第２電極とを備えた発光素子からなり、前記第１電極に対して表示信号を供給するための第１電極側引き出し電極を形成し、前記第２電極に対して表示信号を供給するための第２電極側引き出し電極を形成した発光表示装置において、
前記発光素子を覆う封止部材を設け、前記第２電極全体を該封止部材で封止すると共に前記封止部材内に前記第２電極と前記第２電極側引き出し電極とを接続する接続部分を形成し、該接続部分の少なくとも一箇所以上を溶融接合したことを特徴とする発光表示装置。
【請求項２】
前記接続部分の溶融接合をレーザ光の照射によって行うことを特徴とする請求項１に記載の発光表示装置。
【請求項３】
前記発光素子は有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光表示装置。
【請求項４】
透明基板上に形成された第１電極と、該第１電極上に形成された少なくとも一層以上の発光機能層と、該発光機能層上に形成された第２電極とを備えた発光素子からなる有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
透明基板上に必要パターンの透明電極層を形成する工程と、前記透明電極層をパターニングして前記第１電極を形成する工程と、
前記第１電極に対して表示信号を供給するための第１電極側引き出し電極を形成する工程と、
前記透明電極層又は透明基板上に前記第１電極と電気的に絶縁された金属引き出し電極層を形成して、前記第２電極に対して表示信号を供給するための第２電極側引き出し電極を形成する工程と、
前記第１電極の露出面上に前記発光機能層を含む有機層を形成する工程と、
前記有機層の露出面上に前記第２電極を形成すると共に前記金属引き出し電極層上に接続部分を形成する金属電極層を形成する工程と、
少なくとも前記金属電極層の全体を封止部材によって封止する封止工程とからなり、
該封止工程の後、前記接続部分における金属引き出し電極層と金属電極層とをレーザ光の照射によって溶融接合させることを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光素子における電極に対して表示信号を供給する引き出し電極を接続させた発光表示装置、その発光表示装置の一つである有機ＥＬ表示装置、及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自発光型の発光表示装置としては近年各種のものが開発されているが、基本的な構造は、点灯又は非点灯の駆動が可能な発光素子を要素として、この発光素子を平面的に配列したものである。このような発光表示装置としては、放電空間によって区画されたセルを発光素子とするＰＤＰ（Plasma Display Panel）をはじめとして、ＶＦＥ（Vacuum Fluorescence Display）、ＥＬ（Electroluminescence）、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＦＥＤ（Field Emission Display）等を例として挙げることができる。このような発光表示装置の中で、特に、低電圧で高輝度の面発光が得られ、材料選択によって色純度の高いＲＧＢ発光が得られる有機ＥＬ素子を要素とした有機ＥＬ表示装置が、超薄型・軽量化及びフルカラー化を可能にする表示装置として注目を集めている。
【０００３】
この有機ＥＬ素子は、正電圧が印加される陽極と負電圧が印加される陰極とからなる一対の電極間に、発光機能層を含む有機層を介在させたものであり、電極間に電圧を印加することで、陰極から電子が、陽極から正孔がそれぞれ有機層に注入され、この有機層中で電子−正孔の再結合が起こることにより発光が生じるものである。このような有機ＥＬ素子からなる有機ＥＬ表示装置の従来例を図４によって説明する。
【０００４】
有機ＥＬ表示装置は、透明基板１の片側面上に、ＩＴＯ等の透明電極からなる第１電極（陽極）２，Ａｌｑ３等の発光材料からなる発光機能層を含む有機層３，Ａｌ等の金属電極からなる第２電極（陰極）４を順次積層した有機ＥＬ素子からなるもので、この有機ＥＬ素子の第１電極２及び第２電極４においては、表示信号を供給するための引き出し電極５Ａ，５Ｂが形成されている。
【０００５】
ここで、第１電極２側の引き出し電極５Ａは第１電極２を形成する際の透明電極層２Ｌ上に配線抵抗を下げるための金属引き出し電極層６を形成しており、この引き出し電極５Ａと第２電極４との間は絶縁膜７Ａを形成することで短絡防止を図っている。また、第２電極側の引き出し電極５Ｂは、パターニングされた透明電極層２Ｌの上に金属引き出し電極層６を形成し、その上に第２電極４に繋がる金属電極層４Ｌを形成しており、この引き出し電極５Ｂと第１電極２との間は絶縁膜７Ｂを形成して短絡防止を図っている。また、この有機ＥＬ素子は外気に接触すると劣化が著しいことから、封止部材８を設けて有機ＥＬ素子の発光領域Ｌの付近を気密に封止している。
【０００６】
このような有機ＥＬ表示装置の製造工程は、まず、透明基板１上に透明電極層２Ｌを形成した後、これを表示に必要なパターンにパターニングして第１電極２を形成し、併せてこの透明電極層２Ｌによって引き出し電極５Ａ，５Ｂの下地を形成する。次に、Ｃｒ等よりなる金属引き出し電極層６を透明電極層２Ｌ上に形成した後、これをパターニングして引き出し電極５Ａ，５Ｂを形成する。そして、発光領域Ｌを開けて絶縁膜７Ａ，７Ｂを形成した後、第１電極２の露出面上に有機層３を形成して、その有機層３上と引き出し電極５Ｂの金属引き出し電極層６上に金属電極層４Ｌを形成することで、有機層３上に第２電極４を形成している。そして、その上に発光領域Ｌを覆うように封止部材８を被せて封止処理を行っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この従来例の第２電極４側の引き出し電極５Ｂは、Ａｌ等からなる金属電極層４Ｌを封止部材８の外に露出させ、この露出した金属電極層４ＬとＩＴＯ等からなる透明電極層２Ｌとの間に金属引き出し電極層６を介在させた構造になっている。
【０００８】
このような構造にした理由は、ＩＴＯ等からなる透明電極層２Ｌ上に直接Ａｌ等の金属電極層４Ｌを接触させると金属電極層４Ｌに腐食が生じやすいからであるが、このような引き出し電極５Ｂの構造では、金属電極層４Ｌの表面が外部に露出することになるので、熱・湿気の影響で金属電極層４Ｌの露出部分が劣化して第２電極４への電気供給に支障がでるという問題がある。また、第２電極４を形成する金属電極層４Ｌを引き出し電極５Ｂの上に形成するにあたって、第２電極として機能する部分と引き出し電極として機能する部分で異なるパターンになるので、それぞれの異なるパターンを形成するためのマスクが２枚必要になると共に、異なるパターンを形成するために工程的にも複雑になり、コスト高になるという別の問題もある。
【０００９】
これに対処した他の従来例として、図５に示すような構造が採用されている（前述の従来例と同一部分には同一の符号を付して重複する説明を一部省略する。）。この従来例では、第２電極４は有機層３上と引き出し電極５Ｂにおける金属引き出し電極層６の一部に掛かる接続部分Ｓ上にのみ形成され、この第２電極の全体を封止部材８内に収容して気密に封止している。つまり、引き出し電極５Ｂは透明電極層２Ｌ上に金属引き出し電極層６を形成しただけの構造になっている。
【００１０】
この従来例では、金属電極層４Ｌは、第２電極４としてのパターンを形成するだけで済むから単一のマスクを用いて形成でき、工程も簡素化できるのでコスト面で有利であり、また、第２電極４を形成する金属電極層４Ｌを完全に封止しているので、電極が劣化して電気供給に支障がでるということはない。
【００１１】
しかしながら、第２電極４と引き出し電極５Ｂと間には異種金属間接合でしかも接触面積が小さい接続部分Ｓが介在することになり、また、引き出し電極５Ｂ上に金属電極層４Ｌを形成するまでの間に通常熱処理工程を用いるので、引き出し電極５Ｂ表面に酸化膜が生じやすく、充分に接触抵抗を小さくすることができないという問題があった。
【００１２】
そして、ここでは有機ＥＬ表示装置を例に挙げて説明しているが、これに限らず、発光素子を要素とする他の発光表示装置においても、発光素子の電極と引き出し電極との間に接続部分を有するものでは同様の問題が生じていた。
【００１３】
本発明は、このような事情に対処するために提案されたものであって、表示信号が供給される電極を備えた発光素子からなり、この電極に対して表示信号を供給するための引き出し電極を接続した発光表示装置、このような発光表示装置の一つである有機ＥＬ表示装置及びその製造方法において、この電極と引き出し電極との接続部分における電気抵抗を小さくして良好な信号供給を行うことを課題とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有するものである。
【００１６】
一つには、透明基板上に形成された第１電極と、該第１電極上に形成された少なくとも一層以上の発光機能層と、該発光機能層上に形成された第２電極とを備えた発光素子からなり、前記第１電極に対して表示信号を供給するための第１電極側引き出し電極を形成し、前記第２電極に対して表示信号を供給するための第２電極側引き出し電極を形成した発光表示装置において、前記発光素子を覆う封止部材を設け、前記第２電極全体を該封止部材で封止すると共に前記封止部材内に前記第２電極と前記第２電極側引き出し電極とを接続する接続部分を形成し、該接続部分の少なくとも一箇所以上を溶融接合したことを特徴とする。
【００１９】
また、前述の特徴に加えて、前記接続部分の溶融接合をレーザ光の照射によって行うことを特徴とする。
【００２０】
また、前述の特徴に加えて、前記発光素子は有機ＥＬ素子であることを特徴とする。
【００２２】
更に、有機ＥＬ表示装置の製造方法において、透明基板上に形成された第１電極と、該第１電極上に形成された少なくとも一層以上の発光機能層と、該発光機能層上に形成された第２電極とを備えた発光素子からなる有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、透明基板上に必要パターンの透明電極層を形成する工程と、前記透明電極層をパターニングして前記第１電極を形成する工程と、前記第１電極に対して表示信号を供給するための第１電極側引き出し電極を形成する工程と、前記透明電極層又は透明基板上に前記第１電極と電気的に絶縁された金属引き出し電極層を形成して、前記第２電極に対して表示信号を供給するための第２電極側引き出し電極を形成する工程と、前記第１電極の露出面上に前記発光機能層を含む有機層を形成する工程と、前記有機層の露出面上に前記第２電極を形成すると共に前記金属引き出し電極層上に接続部分を形成する金属電極層を形成する工程と、少なくとも前記金属電極層の全体を封止部材によって封止する封止工程とからなり、該封止工程の後、前記接続部分における金属引き出し電極層と金属電極層とをレーザ光の照射によって溶融接合させることを特徴とする。
【００２３】
このような特徴を有する本発明は以下の作用をなす。
【００２４】
本発明の発光表示装置によると、発光素子における表示信号が供給される電極と引き出し電極との接続部分を溶融接合したので、形成時に接続部分の接触状態に問題がある場合にも、その後に溶融接合を行うので、接続部分の電気的な接合が確実になされて電気抵抗を低下させることができる。これによって、発光素子への信号供給を良好に行うことができる。
【００２５】
そして、発光素子を覆う封止部材を設けて、第２電極全体をこの封止部材で封止し、前記の接続部分を封止部材内に形成しているので、第２電極及び接続部分の劣化を防止することができ、更に接続部分の電気抵抗を低下させることができる。また、第２電極は発光機能層上と引き出し電極との接続部分上とに形成すればよいから、単一マスクパターンの形成で済み、工程も簡素化できるので、コスト低下が可能になる。
【００２８】
また、接続部分の溶融接合をレーザ光の照射によって行うことで、接続部分に対してスポット状の溶融接合部を形成することができるので、小面積の接続部分であっても確実に電気抵抗を低下させることができる。
【００２９】
また、接続部分を封止部材内に形成する場合であっても、封止部材による封止後に透明基板を介してレーザ光を接続部分に照射することができるので、発光表示装置の製造工程の途中段階を特に変更すること無しに接続部分の溶融接合を行うことができる。封止部材をガラス等の透明な部材にした場合には、この封止部材を介してレーザ光を接続部分に照射することもできる。更に、引き出し電極を第２電極と異なる金属で形成した場合であっても、レーザ光の照射によって異種金属間の接続部分が溶融して合成されるので、確実に接続部分の電気抵抗を低下させることができる。
【００３０】
そして、前述の特徴を有機ＥＬ素子に適用することができるので、透明基板上に直接形成されない第２電極を引き出し電極に確実に接続して低抵抗での引き出しが可能になる。また、第２電極及び接続部分を封止部材に封止するものでは、電極が劣化することがなく第２電極への電気供給を確実に行うことができると共に、有機ＥＬの発光機能層を外気から遮断することができ、発光表示装置の長寿命化を達成することができる。
【００３１】
また、本発明による製造方法では、透明基板上に形成された透明電極層上に第２電極に接続する金属引き出し電極層を形成する構造にしているので、透明電極層の一部を残した上に金属引き出し電極層を形成することができ、透明電極層のパターニングを簡易化することができる。また、金属電極層からなる第２電極は金属引き出し電極層上に接続部分が形成されるので、金属電極層と透明電極層が直接接触して電極の腐食を招く虞がない。更に、接続部分を含めて金属電極層を封止部材内に形成して気密に封止しているので、この金属電極層が劣化する虞が無く、第２電極への電気供給を確実に行うことができる。また、金属電極層は第２電極を形成する有機層上と金属引き出し電極層上の一部に形成すればよいから、第２電極を形成する単一マスクパターンの形成で済み、形成工程を簡素化することもできるので、コストの低減化にもなる。
【００３２】
そして、接続部分では金属電極層と異種金属の金属引き出し電極層が接続されることになるが、この接続部分にレーザ光照射による溶融接合部を形成するので、異種金属間の接続であり又形成時の密着性に問題があっても低電気抵抗の接続を得ることができる。また、このレーザ光照射による溶融接合処理は、透明基板又は透明な封止部材を介してレーザ光を接続部分に照射することで、封止部材による封止工程後に行うことができるので、有機ＥＬ表示装置の製造工程の途中工程を変更すること無しに必要な処理を行うことができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する（従来技術と同一の部分には同一の符号を付して一部説明を省略する。）。なお、以下の実施形態では、有機ＥＬ表示装置を例にして説明するが、本発明は、同様の発光素子における電極と引き出し電極の構造を有する他の発光表示装置においても適用できるものである。
【００３４】
図１は本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置を示す説明図である。有機ＥＬ表示装置は、ガラス等からなる透明基板１の片側面上に、ＩＴＯ等の透明電極層２Ｌからなる第１電極（陽極）２，Ａｌｑ３等の発光材料からなる少なくとも１層以上の発光機能層を含む有機層３，Ａｌ等の金属電極層からなる第２電極（陰極）４を順次積層した有機ＥＬ素子からなるもので、この有機ＥＬ素子の第１電極２及び第２電極４においては、表示信号を供給するための引き出し電極５Ａ，５Ｂが形成されている。
【００３５】
ここで、第１電極２側の引き出し電極５Ａは第１電極２を形成する際の透明電極層２Ｌ上にバリア層となる金属引き出し電極層６を形成しており、この引き出し電極５Ａと第２電極４との間は絶縁膜７Ａを形成することで短絡防止を図り、第２電極側の引き出し電極５Ｂは、パターニングされた透明電極層２Ｌの一部にバリア層となる金属引き出し電極層６を形成して、この引き出し電極５Ｂと第１電極２との間は絶縁膜７Ｂを形成して短絡防止を図っている。
【００３６】
金属引き出し電極層６の材料は、第２電極４を形成する金属電極層４Ｌ或いは透明電極層２Ｌとは異なる導電性の金属材料であり、Ｃｒ等の材料が用いられ、金属電極層４Ｌ全体を金属又はガラスからなる封止部材８で封止して、この封止部材８内に金属引き出し電極層６と金属電極層４Ｌとの接続部分Ｓを形成している。そして、この接続部分Ｓには、透明基板１を介してレーザ光Ｌａが照射され、スポット状の溶融接合部９ａが少なくとも一箇所、必要に応じて複数箇所形成されている。この溶融接合部９ａは、封止部材８をガラス等の透明部材で形成した場合には、封止部材８を介したレーザ光Ｌａ’の照射によっても形成することができる。
【００３７】
このような実施形態の有機ＥＬ表示装置によると、異種金属の金属引き出し電極層６と金属電極層４Ｌとが接続部分Ｓにおいてレーザ光による局部的な加熱によって溶融接合されるので、この接続部分Ｓでの電気抵抗を低減させることが可能になる。また、接続部分Ｓを含めて金属電極層４Ｌ全体を封止部材８によって封止しているので、第２電極４を形成する金属電極層４Ｌが熱や湿気に触れて劣化することもない。これによって第２電極への電気供給を良好に行うことが可能になる。
【００３８】
この実施形態における有機ＥＬ表示装置の製造方法について説明する。第１工程としては、透明基板１上に透明電極層２Ｌを形成し、表示に必要なパターニングを施して第１電極２を形成する。この際にパターニングは最小限に止め、透明電極層２Ｌを引き出し電極５Ａ，５Ｂの下地として残しておくことにより、パターニング処理を簡易化することができる。
【００３９】
次の工程として、引き出し電極５Ａ，５Ｂ上に金属引き出し電極層６を形成し、引き続いて発光領域Ｌをマスクして絶縁膜７Ａ，７Ｂを必要な領域に形成する。そして、第１電極２の露出面上に有機層３を蒸着等によって形成した後、この有機層３上と金属引き出し電極層６の接続部分Ｓの上に第２電極４となる金属電極層４Ｌを形成する。
【００４０】
そして、金属電極層４Ｌ全体を覆う封止部材８を設ける封止工程を経て、その後にレーザ光Ｌａ又はＬａ’の照射による溶融接合部９ａの形成が施される。このレーザ光照射における使用光源はＹＡＧレーザ等の所望の出力が得られるレーザであり、その出力光を光学系によってスポット状に集光して、透明基板１又は透明な封止部材８を介して接続部分に照射する。
【００４１】
このような製造方法によると、透明電極層２Ｌを引き出し電極５Ｂの下地として残した場合にも、金属引き出し電極６が仲介して透明電極層２Ｌと第２電極４とを直接接触させることが無いので、電極の腐食を生じることがない。また、レーザ光照射による溶融接合部９ａの形成は封止工程終了後に行うので、有機ＥＬ表示装置の一連の製造工程を変更する必要がない。
【００４２】
図２は本発明の他の実施形態を示す説明図である。前述の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複した説明を一部省略する。この実施形態では、接続部分Ｓに形成される溶融接合部９ｂをレーザ光照射によるスポット孔としたものである。これによってもスポット孔の内面で金属引き出し電極層６と金属電極層４Ｌの溶融接合部分が形成されるので、前述の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。また、製造方法は前述の実施形態と同様の工程で行うことができる。
【００４３】
図３は本発明の他の実施形態を示す説明図である。前述の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複した説明を一部省略する。この実施形態では、透明電極層２Ｌをパターニングする際に、引き出し電極５Ｂにおける下地層を除去したものである。これによると、第２電極４側の引き出し電極５Ｂは、Ｃｒ等よりなる金属引き出し電極層６のみによって形成され、封止部材８内の接続部分Ｓにおいて第２電極４を形成する金属電極層４Ｌと接続されている。この実施形態においても、封止部材８内の接続部分Ｓに溶融接合部９ｂを形成することによって、前述の実施形態と同様の作用を奏するものである。また、この実施形態の製造方法も、透明電極層２Ｌのパターニングを除いては前述の実施形態と同様の工程で行うことができる。
【００４４】
なお、前述の図１〜５においては、発明の理解を容易にするために単独の発光領域Ｌからなる発光表示装置を示しているが、本発明における発光表示装置は、このような形態に限定されるものではなく、発光領域Ｌが複数個ドットマトリクス状に配列された発光表示装置を対象とすることができる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明は、このように構成されるので、表示信号が供給される電極を備えた発光素子からなり、この電極に対して表示信号を供給するための引き出し電極を接続した発光表示装置、このような発光表示装置の一つである有機ＥＬ表示装置及びその製造方法において、この電極と引き出し電極との接続部分における電気抵抗を小さくして良好な信号供給を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置を示す説明図である。
【図２】本発明の他の実施形態を示す説明図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示す説明図である。
【図４】従来例の有機ＥＬ表示装置を示す説明図である。
【図５】従来例の有機ＥＬ表示装置を示す説明図である。
【符号の説明】
１  透明基板
２  第１電極
３  有機層
４  第２電極
５Ａ，５Ｂ  引き出し電極
６  金属引き出し電極層
７Ａ，７Ｂ  絶縁膜
８  封止部材
９ａ，９ｂ  溶融接合部
Ｌ  発光領域
Ｓ  接続部分
【図１】
0003904950.tif 000002
【図２】
0003904950.tif 000003
【図３】
0003904950.tif 000004
【図４】
0003904950.tif 000005
【図５】
0003904950.tif 000006