(57)【要約】【課題】額縁の領域を極力低減するとともに、配線が容易な狭額縁構造有機ＥＬ素子を提供する。【解決手段】狭額縁有機ＥＬ素子であって、表面側に配置される陰極電極４に接続される１．０ｍｍより小さい幅の狭額縁領域７のみに埋め込み電極５を有する絶縁性基板１と、この絶縁性基板１の下面より前記埋め込み電極５を介して前記陰極電極４に接続するとともに、前記絶縁性基板１の上面に配置された陽極電極２より画素信号を入力する構造を備え、前記絶縁性基板１の上面側から光を取り出すようにした。【選択図】  図１
2009245840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）表面側に配置される陰極電極に接続される１．０ｍｍより小さい幅の狭額縁領域のみに埋め込み電極を有する絶縁性基板と、
（ｂ）該絶縁性基板の下面より前記埋め込み電極を介して前記陰極電極に接続するとともに、前記絶縁性基板の上面に配置された陽極電極より画素信号を入力する構造を備え、前記絶縁性基板の上面側から光を取り出すようにしたことを特徴とする狭額縁構造有機ＥＬ素子。
【請求項２】
前記絶縁性基板は、ガラスエポキシ、ベークライト、プラスチック系フィルム基板からなり、該絶縁性基板上に表面平滑層を設けることを特徴とする請求項１記載の狭額縁構造有機ＥＬ素子。
【請求項３】
前記絶縁性基板はスルーホールを設けることができるプリント基板であり、該プリント基板上に表面平滑層を設けることを特徴とする請求項１記載の狭額縁構造有機ＥＬ素子。
【請求項４】
前記絶縁性基板上に設けた陽極電極の表面にニッケルをメッキした電極を有することを特徴とする請求項１記載の狭額縁構造有機ＥＬ素子。
【請求項５】
上部封止用のキャップガラスの張り合わせ領域が、前記狭額縁領域内に限定されるようにしたことを特徴とする請求項１記載の狭額縁構造有機ＥＬ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、狭額縁構造有機ＥＬ素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：有機発光ダイオード）とは陰極、陽極の間に有機薄膜を挟んだ構造の電荷注入型発光素子である。電極から注入されたキャリアが発光層内で再結合することによって発光する。
【０００３】
図１０は従来の一般的なボトム（ＢＯＴＴＯＭ）エミッションＯＬＥＤの模式図である。
【０００４】
この図において、１０１はガラス基板、１０２はガラス基板１０１上に形成される透明陽極電極（ＩＴＯ陽極電極）、１０３は透明陽極電極１０２上に形成される有機薄膜、１０４は有機薄膜１０３上に形成される不透明陰極電極、１０５は引出電極、１０６は額縁（ベゼル）幅である。
【０００５】
このように、従来のＯＬＥＤは、ガラス基板１０１上に透明陽極電極１０２としてＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）を成膜し、矢印のように下面のガラス基板１０１から光を取り出すボトム（ＢＯＴＴＯＭ）エミッションが一般的である。このタイプのＯＬＥＤでは、額縁幅１０６は２〜３ｍｍとなる。
【特許文献１】特開２００６−４０５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のボトム（ＢＯＴＴＯＭ）エミッションＯＬＥＤでは、上記したように、額縁が２〜３ｍｍの幅を有しており、複数の画面を並べて広い面積の画像を構築するような場合には、その額縁によって画像が分断されることになり、画像が分断されない単一の広い画面を構築することができないといった問題があった。
【０００７】
一方、陰極に透明電導膜を成膜することで上面から光を取り出すトップ（ＴＯＰ）エミッションＯＬＥＤがある。この場合、一般に陽極や絶縁性基板を自由に選択することができる（上記特許文献１参照）。
【０００８】
そこで、本願発明者らは、トップエミッションＯＬＥＤを採用することにより、金属陽極を設けて上面から光を取り出すことが可能になるため、基板や陽極を自由に選択し、それにより有機ＥＬ素子の額縁の領域を狭めることができるように研究を重ねた。
【０００９】
そして、上記特許文献１は額縁幅を小さくすることができるが、トップエミッションＯＬＥＤの表面側に陰極電極を形成するＯＬＥＤにおいて陰極電極への接続を如何に行うかについての対策はなされていないといった問題があった。
【００１０】
本発明は、上記状況に鑑みて、表面側に陰極電極を有する有機ＥＬ素子の額縁の領域を極力低減するとともに、配線が容易な狭額縁構造有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕狭額縁構造有機ＥＬ素子であって、表面側に配置される陰極電極に接続される１．０ｍｍより小さい幅の狭額縁領域のみに埋め込み電極を有する絶縁性基板と、この絶縁性基板の下面より前記埋め込み電極を介して前記陰極電極に接続するとともに、前記絶縁性基板の上面に配置された陽極電極より画素信号を入力する構造を備え、前記絶縁性基板の上面側から光を取り出すようにしたことを特徴とする。
【００１２】
〔２〕上記〔１〕記載の狭額縁構造有機ＥＬ素子において、前記絶縁性基板は、ガラスエポキシ、ベークライト、プラスチック系フィルム基板からなり、この絶縁性基板上に表面平滑層を設けることを特徴とする。
【００１３】
〔３〕上記〔１〕記載の狭額縁構造有機ＥＬ素子において、前記絶縁性基板はスルーホールを設けることができるプリント基板であり、このプリント基板上に表面平滑層を設けることを特徴とする。
【００１４】
〔４〕上記〔１〕記載の狭額縁構造有機ＥＬ素子において、前記絶縁性基板上に設けた陽極電極の表面にニッケルをメッキした電極を有することを特徴とする。
【００１５】
〔５〕上記〔１〕記載の狭額縁構造有機ＥＬ素子において、上部封止用のキャップガラスの張り合わせ領域が、前記狭額縁領域内に限定されるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
【００１７】
（１）表面側に配置される陰極電極へ接続する埋め込み電極のためにある額縁幅を狭くし、素子面のほとんどが発光部である有機ＥＬ素子を構築することができる。
【００１８】
（２）狭額縁構造有機ＥＬ素子の製造を確実に、かつ容易に行うことができる。
【００１９】
（３）有機ＥＬ素子の配線を基板の裏側に配置して、配線が容易な狭額縁構造有機ＥＬ素子を得ることができる。
【００２０】
（４）上部封止用のキャップガラスの張り合わせ領域が、狭額縁領域内に限定されるようにして、コンパクトな狭額縁構造有機ＥＬ素子を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の狭額縁構造有機ＥＬ素子は、表面側に配置される陰極電極に接続される１．０ｍｍより小さい幅の狭額縁領域のみに埋め込み電極を有する絶縁性基板と、この絶縁性基板の下面より前記埋め込み電極を介して前記陰極電極に接続するとともに、前記絶縁性基板の上面に接続された陽極電極より画素信号を入力する構造を備え、前記絶縁性基板の上面側から光を取り出すようにした。
【実施例】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２３】
図１は本発明の狭額縁構造有機ＥＬ素子の模式図である。
【００２４】
この図において、１は絶縁性基板であり、ガラスエポキシ、ベークライト、プラスチック系フィルム基板などからなる。２はその基板１上に形成される陽極電極、３はその陽極電極２上に形成される有機薄膜、４は透明陰極電極、５は基板１の底面から陰極電極４に接続される埋め込み電極（スルーホール電極）、６は埋め込み電極５に接続される引出電極、７は額縁領域であり、その額縁領域の幅は１ｍｍ〜０．５ｍｍである。
【００２５】
このように、本発明の狭額縁構造有機ＥＬ素子は、１．０ｍｍより小さい幅の額縁領域７のみに埋め込み電極５を有する不透明絶縁性基板１を備えており、埋め込み電極５を介して絶縁性基板１の背面より透明陰極電極４へ接続されるとともに、絶縁性基板１の上面に配置された陽極電極より画素信号を入力する構造を備え、絶縁性基板１の上面側から光を取り出すトップエミッションＯＬＥＤである。
【００２６】
以下、本発明の狭額縁構造有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。
【００２７】
図２は本発明の実施例を示す狭額縁構造有機ＥＬ素子の第１製造工程を示す図であり、図２（ａ）はその平面図、図２（ｂ）はその側面図である。図３は本発明の実施例を示す狭額縁構造有機ＥＬ素子の第２製造工程を示す図であり、図３（ａ）はその平面図、図３（ｂ）はその側面図である。図４は本発明の実施例を示す狭額縁構造有機ＥＬ素子の第３製造工程を示す図であり、図４（ａ）はその平面図、図４（ｂ）はその側面図である。図５は本発明の実施例を示す狭額縁構造有機ＥＬ素子の第４製造工程を示す図であり、図５（ａ）はその平面図、図５（ｂ）はその側面図、図５（ｃ）は図５（ｂ）のＡ部の拡大図である。図６は本発明の実施例を示す狭額縁構造有機ＥＬ素子を示す図であり、図６（ａ）はその平面図、図６（ｂ）はその側面図、図６（ｃ）は図６（ｂ）のＢ部拡大図である。
【００２８】
まず、図２に示すように、狭額縁（狭ベゼル）領域１１に表面側に設けられる陰極電極１７に接続するための埋め込み電極１２を有する絶縁性基板１３を用意する。
【００２９】
次に、図３に示すように、絶縁性基板１３上に下部の金属電極（陽極電極）１４を作製する。この時、上部の透明電極（陰極電極）の引き出し線１５を同時に設ける。これによって、接着剤部分の応力による陰極の断線を防ぐことができる。
【００３０】
次いで、図４に示すように、数層の有機薄膜１６を蒸着によって形成する。
【００３１】
次に、図５に示すように、スパッタによって上部の透明電極（陰極電極）１７を形成する。
【００３２】
そして、この狭額縁構造有機ＥＬ素子に、図６に示すように、キャップガラス１８を張る。埋め込み電極１２を有する絶縁性基板１３の下部にはフレキシブルケーブル１９を配置する。なお、上部封止用のキャップガラス１８の張り合わせ領域は、狭額縁領域内に限定されるようにした。
【００３３】
したがって、素子面のほとんどが発光部である狭額縁ディスプレイを構築することができる。
【００３４】
本発明で用いるトップエミッションＯＬＥＤ素子では、従来のボトムエミッションＯＬＥＤ素子で用いるガラス基板には成形することが困難なスルーホールを設けることができるプリント基板を用いるようにした。スルーホールは基板両面の穴を銅メッキにより導通したもので、ここに埋め込み電極を配置し、これにより陰極電極への埋め込み電極のためにある額縁領域を狭くすることができ、図１の矢印に示されるように、素子面のほとんどが発光部であるＯＬＥＤ素子を構築した。
【００３５】
このようにして、額縁領域を有効に利用した狭額縁構造有機ＥＬ素子を構築することができる。
【００３６】
図７は本発明の狭額縁構造有機ＥＬ素子の詳細な構造を示す図である。
【００３７】
ＯＬＥＤの有機薄膜の膜厚は２００ｎｍ程度と極めて薄いため、基板の平坦性が必要になる。そこで、トップエミッションＯＬＥ素子の製作前に金属電極（陽極電極）としての銅２２を有するプリント基板（ガラスエポキシ）２１表面の平坦性評価を行い、それらの表面を研磨した。その後、プリント基板２１上に正孔注入層２３として、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ（６０ｎｍ）をスピンコート法で成膜した。さらに、正孔輸送層２４としてＮＰＢ（４５ｎｍ）、電子輸送性発光層２５としてＡｌｑ3 、電子注入層２６としてＢＣＰ（２０ｎｍ）をそれぞれ真空蒸着法により成膜した。最後に、陰極として透明導電膜２７であるＩＴＯ（４００ｎｍ）をスパッタにて成膜した。
【００３８】
図８に本発明の狭額縁構造有機ＥＬ素子のプリント基板の研磨前後の表面状態の測定結果を示す図である。
【００３９】
研磨前、銅２２とプリント基板としてのガラスエポキシの高低差が１０００〜２０００ｎｍ、銅上の平均粗さがＲａ＝３００ｎｍであったが、それらを研磨したことにより、それぞれ２００〜３００ｎｍ、Ｒａ＝６０ｎｍへと改善された。
【００４０】
また、研磨を行った銅（陽極電極）を有するプリント基板上に上記のような方法でトップエミッションＯＬＥＤを作製したところ、発光を確認することができた。
【００４１】
一方で、未研磨のプリント基板上に同条件でトップエミッションＯＬＥＤを作製しても発光は確認できなかった。
【００４２】
このことから、基板の表面の平坦性が発光に影響を及ぼしていることがわかった。また、プリント基板上にトップエミッションＯＬＥＤを作製できたことで、プリント基板を用いた狭額縁ディスプレイの作製が可能になった。
【００４３】
図９は本発明の狭額縁構造有機ＥＬ素子のＣｕ陽極電極の上にニッケルをメッキした様子を示す図である。
【００４４】
この図において、絶縁性基板３１にＣｕ陽極電極３２が形成され、そのＣｕ陽極電極３２の表面にニッケル３３をメッキするようにした。
【００４５】
このように構成することにより、Ｃｕ陽極電極とその上に形成される有機薄膜とのなじみが良好になる。さらに、ニッケル３３の表面の粗さＲａは２５ｎｍに抑えることができ、極めて薄い有機薄膜の成膜を確実に行うことができる。
【００４６】
なお、上記実施例では、絶縁性基板に埋め込み電極を形成してそこに陽極電極を形成した例を図示しているが、陽極電極回りの構造はこれに限定されるものではない。
【００４７】
また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の狭額縁構造有機ＥＬ素子は、素子面のほとんどが発光部である狭額縁ディスプレイとして利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の狭額縁構造有機ＥＬ素子の模式図である。
【図２】本発明の実施例を示す狭額縁構造有機ＥＬ素子の第１製造工程を示す図である。
【図３】本発明の実施例を示す狭額縁構造有機ＥＬ素子の第２製造工程を示す図である。
【図４】本発明の実施例を示す狭額縁構造有機ＥＬ素子の第３製造工程を示す図である。
【図５】本発明の実施例を示す狭額縁構造有機ＥＬ素子の第４製造工程を示す図である。
【図６】本発明の実施例を示す狭額縁構造有機ＥＬ素子を示す図である。
【図７】本発明の狭額縁構造有機ＥＬ素子の詳細な構造を示す図である。
【図８】本発明の狭額縁構造有機ＥＬ素子のプリント基板の研磨前後の表面状態の測定結果を示す図である。
【図９】本発明の狭額縁構造有機ＥＬ素子のＣｕ陽極電極の上にニッケルをメッキした様子を示す図である。
【図１０】従来の一般的なボトム（ＢＯＴＴＯＭ）エミッションＯＬＥＤの模式図である。
【符号の説明】
【００５０】
１，１３，３１    絶縁性基板
２    陽極電極
３    有機薄膜
４    透明陰極電極
５    埋め込み電極（スルーホール電極）
６    引出電極
７    額縁領域（幅：１ｍｍ〜０．５ｍｍ）
１１    狭額縁（狭ベゼル）領域
１２    埋め込み電極
１４    下部の金属電極（陽極電極）
１５    上部の透明電極（陰極電極）の引き出し線
１６    数層の有機薄膜
１７    上部の透明電極（陰極電極）
１８    キャップガラス
１９    フレキシブルケーブル
２１    プリント基板
２２    銅（陽極電極）
２３    正孔注入層
２４    正孔輸送層
２５    電子輸送性発光層
２６    電子注入層
２７    透明導電膜
３２    Ｃｕ陽極電極
３３    ニッケル
【図１】
2009245840.tif 000003
【図２】
2009245840.tif 000004
【図７】
2009245840.tif 000005
【図８】
2009245840.tif 000006
【図９】
2009245840.tif 000007
【図１０】
2009245840.tif 000008
【図３】
2009245840.tif 000009
【図４】
2009245840.tif 000010
【図５】
2009245840.tif 000011
【図６】
2009245840.tif 000012