JP2010250943A - 有機ｅｌ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ヒートスポットの発生を抑制し、電流密度が高く高輝度点灯が可能で、構造が簡単化され薄層化がされた有機ＥＬ装置を提供する。
【解決手段】ＩＴＯ基板１０と、ＩＴＯ基板１０上に配置され、陽極層１２および陰極層１４を有する有機ＥＬ素子４０と、有機ＥＬ素子４０を覆うように配置した接着層１６と、接着層１６を介して有機ＥＬ素子４０を封止する封止基板１７と、溝８ａおよび溝８ｂを有し、封止基板１７上に配置された均熱板１８と、溝８ａ内に配置され、上部に陽極層１２に接続される金属板３４を有する絶縁性の弾性体２８ａと、溝８ｂ内に配置され、上部に陰極層１４に接続される金属板３６を有する導電性若しくは絶縁性の弾性体２８ｂと、均熱板１８上に配置された本体基板２２とを備える有機ＥＬ装置１。
【選択図】図１２
【解決手段】ＩＴＯ基板１０と、ＩＴＯ基板１０上に配置され、陽極層１２および陰極層１４を有する有機ＥＬ素子４０と、有機ＥＬ素子４０を覆うように配置した接着層１６と、接着層１６を介して有機ＥＬ素子４０を封止する封止基板１７と、溝８ａおよび溝８ｂを有し、封止基板１７上に配置された均熱板１８と、溝８ａ内に配置され、上部に陽極層１２に接続される金属板３４を有する絶縁性の弾性体２８ａと、溝８ｂ内に配置され、上部に陰極層１４に接続される金属板３６を有する導電性若しくは絶縁性の弾性体２８ｂと、均熱板１８上に配置された本体基板２２とを備える有機ＥＬ装置１。
【選択図】図１２
Description
本発明は、有機ＥＬ装置に関し、特に、面内温度分布が均一で、ヒートスポットの発生が抑制される有機ＥＬ装置に関する。
近年、有機発光素子として有機ＥＬ（ＥＬ：Electroluminescence）素子を用いた表示装置や照明装置が実用化に向けて開発が進められている。従来、有機ＥＬ素子は、水分により劣化が著しいので防湿する必要があり、そのため基板上に搭載された有機ＥＬ素子を封止板等で封止している。
従来、有機ＥＬ素子を封止する方法として、例えば、有機ＥＬ素子が搭載された基板面にシール材を介して封止缶で密封し、封止された内部空間に不活性ガス等の気体を充填する中空封止技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。或いは有機ＥＬ素子が搭載された基板面にシール材を介して封止缶で密封し、封止された内部空間にシリコーンオイル等の液体からなる充填材を充填する液体封止技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）また、樹脂などの流動性のある封止剤を基板面に適用し、ガラス板等を重ねてＵＶ光照射や加熱などの方法により封止剤を硬化させて封止する固体封止技術が知られている。（例えば、特許文献３および特許文献４参照。）。
従来、フレキシブルフィルムや線材をリード線として用い、有機ＥＬ素子に電源を接続した有機ＥＬ照明パネルが知られている。従来の有機ＥＬ装置１ａは、図１８に示すように、アノードとカソードに挟まれた有機ＥＬ層が基板１００上に配置され、ディスプレイパネルと同様に、四角形のパネルの四辺のうち、いずれか或いは四辺すべてにアノード端子電極ＥＡを設け、カソード端子電極ＥＫを対角線のコーナー部分に配置している。アノードはアノード端子電極ＥＡに、カソードはカソード端子電極ＥＫに接続されている。アノード端子電極ＥＡおよびカソード端子電極ＥＫ上には、例えば、フレキシブルケーブルが設けられており、このフレキシブルケーブルの端子と接続されている。
従来の有機ＥＬ装置１ａは、図１８に示すように、アノード端子電極ＥＡおよびカソード端子電極ＥＫを導通するアノード・カソード間電流の電流集中部分４４が、特にカソード端子電極ＥＫを取り囲む周辺部に発生する。この電流集中部分４４は、発熱が顕著であり、温度上昇とともにさらに電流密度が増加する正帰還によるヒートスポットを形成し、有機ＥＬパネルの面内不均一熱分布、有機ＥＬパネルの面内不均一な照明輝度分布、素子破壊を生じる原因となっている。この理由は、従来の有機ＥＬ装置１ａは、有機ＥＬパネルの面内温度分布を均一化する部分と、電流を供給する部分が別に設けられているためである。
また、従来の有機ＥＬ装置１ａは、リード線を接続するコネクタや端子台、およびパネルを固定するための部品が別途必要であり、構造が複雑でコスト高になるという問題がある。さらに、構造が複雑となるため、パネルの着脱が煩雑になり、パネル交換作業も容易ではないという問題がある。
本発明の目的は、有機ＥＬパネルのヒートスポットの発生を抑制し、かつ電気的な接続が可能で、電流密度が高く高輝度点灯が可能であり、構造が簡単化され薄層化が容易な有機ＥＬ装置を提供することにある。
本発明の一態様によれば、基板と、前記基板上に配置され、陽極層および陰極層を有する有機ＥＬ素子と、前記有機ＥＬ素子を覆うように配置した接着層と、前記接着層を介して前記有機ＥＬ素子を封止する封止基板と、第１溝および第２溝を有し、前記封止基板上に配置された均熱板と、前記第１溝内に配置され、上部に前記陽極層に接続される第１金属板を有する絶縁性の第１弾性体と、前記第２溝内に配置され、上部に前記陰極層に接続される第２金属板を有する第２弾性体と、前記均熱板上に配置された本体基板とを備える有機ＥＬ装置が提供される。
本発明によれば、有機ＥＬパネルのヒートスポットの発生を抑制し、かつ電気的な接続が可能で、電流密度が高く高輝度点灯が可能であり、構造が簡単化され薄層化が容易な有機ＥＬ装置を提供することができる。
次に、図面を参照して、本発明の第１の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
又、以下に示す第１〜第６の実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施の形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
（第１の実施の形態）
（有機ＥＬ装置）
本発明の第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置１の模式的平面パターン構成例は、図１に示すように表される。また、図１のＩ−Ｉ線に沿う模式的断面構造は、図２に示すように表される。
（有機ＥＬ装置）
本発明の第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置１の模式的平面パターン構成例は、図１に示すように表される。また、図１のＩ−Ｉ線に沿う模式的断面構造は、図２に示すように表される。
第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置１において、本体基板２２を取り外した均熱板１８側から見た模式的平面パターン構成例は、図３に示すように表される。また、図３のＩＩ−ＩＩ線に沿う模式的断面構造は、図４に示すように表され、図３のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う模式的断面構造は、図５示すように表される。
第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置１は、図１〜図５に示すように、ＩＴＯ基板１０と、ＩＴＯ基板１０上に配置され、陽極層１２および陰極層１４を有する有機ＥＬ素子４０と、有機ＥＬ素子４０を覆うように配置した接着層１６と、接着層１６を介して有機ＥＬ素子４０を封止する封止基板１７と、溝８ａおよび溝８ｂを有し、封止基板１７上に配置された均熱板１８と、溝８ａ内に配置され、上部に陽極層１２に接続される金属板３４を有する絶縁性の弾性体２８ａと、溝８ｂ内に配置され、上部に陰極層１４に接続される金属板３６を有する弾性体２８ｂと、均熱板１８上に配置された本体基板２２とを備える。
弾性体２８ｂ-は絶縁性若しくは導電性を有する。
金属板３４は陽極層１２とアノード配線２６を介して接続され、金属板３６は陰極層１４とカソード配線２４を介して接続され、アノード配線２６は溝８ａ内に、カソード配線２４は溝８ｂ内に配置されている。
有機ＥＬ素子４０と接着層１６との間は、中空ギャップ２０を備えている。
本体基板２２は、溝８ｃと、溝８ｃ内に配置され、上部に金属板３５を有する絶縁性の弾性体２９とを備える。
均熱板１８と本体基板２２をネジ止めすることによって、弾性体２８ａ、弾性体２８ｂおよび弾性体２９は圧縮されて、金属板３５は金属板３４およびアノード引き出し配線２７と接続され、金属板３６は本体基板２２と接続される（図１２参照。）。
第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置１は、図１〜図２に示すように、ＩＴＯ基板１０と、ＩＴＯ基板１０上に配置される有機ＥＬ素子４０と、封止基板１７と、封止基板１７上に配置される接着層１６とを備える。有機ＥＬ素子４０と接着層１６間には、中空ギャップ２０が配置される。有機ＥＬ素子４０は、ＩＴＯ基板１０上配置される陽極層１２と、陽極層１２上に配置される有機ＥＬ層３０と、有機ＥＬ層３０上に配置される陰極層１４とを備える。有機ＥＬ層３０は、陽極層１２上に配置される正孔輸送層３２と、正孔輸送層３２上に配置される発光部（図示省略）と、発光部上に配置される電子輸送層３１とを備える。
すなわち、第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置１は、封止基板１７がＩＴＯ基板１０と対向されて配置され、接着層１６を介してＩＴＯ基板１０と封止基板１７とを貼り合わせた構成を備える。これにより、有機ＥＬ素子４０を外部からの湿気や水分と接触するのを防ぐと共に、外部からの衝撃から保護することができる。
さらに、第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置１は、封止基板１７上に配置される均熱板１８と、均熱板１８上に配置される本体基板２２とを備える。均熱板１８には、アノード電極Ａを配置するための溝８ａ内に、金属板３４を上部に有する弾性体２８ａが配置されている。
一方、本体基板２２には、上記のアノード電極Ａを形成するための溝８ａに対向する溝８ｃ内に、金属板３５を上部に有する弾性体２９が配置されている。
金属板３４を上部に有する弾性体２８ａと金属板３５を上部に有する弾性体２９は、均熱板１８と本体基板２２を固定用ネジ穴（４１、４２：図３および図１６参照。）を介してネジ止めすることによって、弾性体２８ａ、２９が圧縮されて、金属板３４と金属板３５が電気的に接続される。金属板３４および金属板３５間には、半田を介してアノード引き出し配線２７が接続される。なお、アノード引き出し配線２７は、本体基板２２に形成された溝８ｃ内に配置される（図１６参照。）。アノード引き出し配線２７は、均熱板１８および本体基板２２と絶縁するために、電気的シールドを確保する被覆構造を備えていても良い。
なお、金属板３４および３５は、例えば銅板によって形成することができる。
第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置１は、ＩＴＯ基板１０側から光が発光するように構成されているため、ＩＴＯ基板１０は、光を透過する透明基板が用いられる。ＩＴＯ基板１０の材質としては、例えば、ガラスが挙げられる。厚さは、例えば、約０．１〜１．１ｍｍ程度であるのがよい。ＩＴＯ基板１０にポリカーボネートやポリエチレンテレフタレート等の透明な樹脂を用いてフレキシブル性を持たせることも可能である。この場合、有機ＥＬ装置１の寿命の劣化の原因となる水蒸気や酸素等の侵入を防止するために、ＩＴＯ基板１０と接着層１６の間には、ガスバリア層（図示省略）を配置することが好ましい。ガスバリア層としては、例えば、酸化ケイ素や酸化アルミニウム等の金属酸化物又は窒化アルミニウム、窒化珪素等の金属窒化物が挙げられる。
陽極層１２は、光を透過可能であり、厚さが、例えば、約１５０〜１６０ｎｍ程度のＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）の透明電極からなる。
有機ＥＬ層３０は、ＩＴＯ基板１０側から、正孔輸送層３２、発光部（図示省略）および電子輸送層３１が順次積層されている。
正孔輸送層３２は、陽極層１２から注入された正孔を円滑に発光部に輸送するためのものであり、例えば、厚さが約６０ｎｍ程度のＮＰＢ（Ｎ，Ｎ−ジ（ナフタリル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−ベンジデン）からなる。
電子輸送層３１は、陰極層１４から注入された電子を円滑に発光部に輸送するためのものであり、例えば、厚さが約３５ｎｍ程度のＡｌｑ３（アルミニウムキノリノール錯体）からなる。
発光部は、注入された正孔および電子が再結合して発光するためのものであり、例えば、発光種であるクマリン化合物（Ｃ５４５Ｔ）が約１％程度ドーピングされ、厚さが約３０ｎｍ程度のＡｌｑ３からなる。
なお、有機ＥＬ層３０は、上記、正孔輸送層３２、電子輸送層３１以外の層、例えば、正孔注入層、電子注入層等を用いて構成しても良い。
陰極層１４は、例えば、厚さが約１５０ｎｍ程度で、材質が、例えば、アルミニウムからなる。
封止基板１７とＩＴＯ基板１０を接着するための接着層１６は、有機ＥＬ層３０を密封すると共に、有機ＥＬ層３０で発生したジュール熱を封止基板１７側に伝え、放熱させるためのものである。接着層１６は、厚さが、例えば、約３〜５００μｍ程度である。
接着層１６の材質としては、上述の機能を有するのものであれば、特に限定はされないが、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、或いはＵＶ硬化樹脂等が挙げられる。信頼性の観点からより好ましくは、ＵＶ硬化樹脂または熱硬化性樹脂を用いるのがよい。ＵＶ硬化樹脂または熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂などを適用することができる。熱可塑性樹脂としては、例えば、塩化ビニル樹脂，ポリエチレン，ポリプロピレン、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリカーボネート等の樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂は、好ましくは、加熱により軟化させた状態において、有機ＥＬ層３０よりも流動性を有するのがよい。熱可塑性樹脂の粘度は、例えば、加熱により軟化させた状態において、約１×１０４Ｐａ・ｓ(パスカル・セカンド)未満であるのがよい。好ましくは、約１×１０〜１×１０４Ｐａ・ｓ程度の範囲であるのがよい。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。また、ＵＶ硬化樹脂としては、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂等が挙げられる。
また、第１の実施の形態においては、熱伝導性を確保可能な程度までギャップ間隔が小さい中空ギャップ２０を有する中空封止構造を開示している。中空封止構造においても、例えば約１０μｍ〜約１５μｍのナローギャップ構造を実現する場合には、充分な熱伝導性を、歩留り良く確保することができる。中空ギャップ２０内には、例えば窒素、不活性ガスなどを充填しても良い。
また、封止基板１７は、接着層１６から伝わる熱を外部に放熱する機能を担っているので、熱伝導率の高いものが望ましい。
第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置１は、図３および図４に示すように、封止基板１７上に配置された均熱板１８には、アノード電極Ａを配置するための溝８ａ内に、金属板３４を上部に有する弾性体２８ａが配置され、さらに、カソード電極Ｋを配置するための溝８ｂ内に、金属板３６を上部に有する弾性体２８ｂが配置されている。金属板３６には、カソード配線２４が半田３６ａを介して接続され、カソード配線２４は、均熱板１８に形成された溝８ｂを通して、陰極層１４に接続されている。カソード配線２４は、電気的シールドを確保する被覆構造を備えていても良い。
金属板３６も、金属板３４および３５と同様に、例えば銅板によって形成することができる。
第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置１は、図３および図５に示すように、金属板３４には、アノード配線２６が半田３４ａを介して接続され、アノード配線２６は、均熱板１８に形成された溝８ａを通して、陽極層１２に接続されている。アノード配線２６は、均熱板１８および本体基板２２と絶縁するために、電気的シールドを確保する被覆構造を備えていても良い。
また、アノード側の弾性体２８ａとしては、絶縁性の弾性体、カソード側の弾性体２８ｂとしては、導電性若しくは絶縁性の弾性体を用いることもできる。具体的には、絶縁性の弾性体としは、例えば、発泡シリコンスポンジ、シリコーン樹脂等で形成した絶縁性のバネを用いることができ、導電性の弾性体としては、例えば、金属性のバネを用いることができる。その他の絶縁性の弾性体としては、例えば、ピストン構造などを用いることもできる。
ヒートスポットを抑制するための均熱板１８は、具体的には、熱伝導率の高い銅（Ｃｕ）で形成される。
本体基板２２も均熱板１８と同様に、熱伝導率が高くかつ導電性の例えば銅（Ｃｕ）で形成され、カソード電極Ｋと同一電位になされていれば良い。
このため、第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置１は、通常接地電位に保持されるカソード電極Ｋと同一電位に均熱板１８および本体基板２２をいずれも導電性の例えば銅（Ｃｕ）で形成し、かつカソード側の導電性の弾性体２８ｂとして、金属性のバネなどを用いることができる。
なお、図４に示される本体基板２２を取り外した構造の全体的な厚さは、例えば、約４．５ｍｍであり、薄層化されている。
第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置１の動作は以下の通りである。
まず、有機ＥＬ装置１の陽極層１２および陰極層１４の間に一定の電圧が印加される。これにより、陽極層１２から正孔輸送層３２を介して発光部に正孔が注入されるとともに、陰極層１４から電子輸送層３１を介して発光部に電子が注入される。発光部に注入された正孔と電子とが再結合することによって、光を発光する。発光された光は、ＩＴＯ基板１０を介して外部に出射される。
（有機ＥＬ装置の製造方法）
第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法は、図６〜図１２に示すように表される。
第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法は、図６〜図１２に示すように表される。
第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法は、図６〜図１２に示すように、溝８ａおよび溝８ｂを均熱板１８に形成する工程と、均熱板１８と封止基板１７を熱圧着する工程と、封止基板１７の表面に接着層１６を形成する工程と、ＩＴＯ基板１０上に陽極層１２および陰極層１４を有する有機ＥＬ素子４０を形成する工程と、接着層１６を介して、ＩＴＯ基板１０と封止基板１７とを貼り合せる工程と、絶縁性の弾性体２８ａを溝８ａに配置し、絶縁性若しくは導電性の弾性体２８ｂを溝８ｂに配置する工程と、弾性体２８ａ上にアノード配線２６を接続した金属板３４を配置し、弾性体２８ｂ上にカソード配線２４を接続した金属板３６を配置する工程と、アノード配線２６を陽極層１２に接続し、カソード配線２４を陰極層１４に接続する工程と、均熱板１８に本体基板２２をネジ止めする工程とを有する。
さらに、本体基板２２に、溝８ｃを形成する工程と、溝８ｃ内に、上部にアノード引き出し配線２７に接続された金属板３５を有する絶縁性の弾性体２９を配置する工程とを有していても良い。
以下に、第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法を詳述する。
（ａ）まず、図６に示すように、アノード電極Ａを配置するための溝８ａおよびカソード電極Ｋを配置するための溝８ｂを形成した均熱板１８を、封止基板１７に熱伝導樹脂（図示省略）などを介して、圧着する。圧着温度は、例えば６０℃程度である。
（ｂ）次に、平面視において略四角形の形状を有するガラスからなる封止基板１７表面に、粘度が、例えば、加熱により軟化させた状態において、約１×１０〜１×１０４Ｐａ・ｓ程度の熱可塑性樹脂からなる接着層１６を、厚さを、例えば、約３〜５００μｍ程度にして、均一に形成する。温度の高い状態で流動性が高い接着層１６を、例えば、スピンコート、ディスペンサー、或いはスプレーによる塗布やディップ、フレキソ印刷又はスクリーン印刷等を用いて形成することができる。一方、温度が低いときに流動性が低い接着層１６をペレット状に成形したものを封止基板１７上に載置した後、加熱してリフローさせることにより密着して形成することもできる。また、予めシート状に成形した接着層１６をラミネータで封止基板１７上に貼り付けて形成することもできる。
（ｃ）一方、ＩＴＯ基板１０上に陽極層１２を形成後、正孔輸送層３２、発光部、および電子輸送層３１を順に成膜し、次いで、陰極層１４を成膜して有機ＥＬ素子４０を形成する。
（ｄ）次に、図７に示すように、接着層１６を上面に形成した封止基板１７と有機ＥＬ素子４０を上面に搭載したＩＴＯ基板１０とを、封止基板１７と有機ＥＬ素子４０とが対面するように位置合せを行い、約６０℃程度で加熱し、接着層１６を軟化する。
（ｅ）次に、気圧を大気圧に戻して、接着層１６が軟化した状態で、ＩＴＯ基板１０の上部に約１００ｋＰａ程度の圧力を加えて、接着層１６と有機ＥＬ素子４０およびＩＴＯ基板１０と封止基板１７とを密着させる。加熱を封止基板１７側から行うため、接着層１６への伝熱が早く、加熱時間を短縮することができる。
（ｆ）次に、室温まで冷却し、接着層１６を硬化させて、図７に示す構造を形成する。なお、接着層１６として、熱硬化性樹脂を用いた場合には、軟化した状態で有機ＥＬ素子４０と接着した後、加熱することにより、硬化し、温度が上昇しても軟化しなくなる。また、接着層１６として、ＵＶ硬化樹脂を用いた場合には、ＵＶ光を照射することにより硬化し、温度が上昇しても軟化しなくなる。
（ｇ）次に、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、円形に打ち抜き上下面に両面圧着テープ２８ｃを貼り付けた弾性体２８ａおよび２８ｂを作成する。
（ｈ）次に、図９に示すように、弾性体２８ａをアノード電極Ａを配置するための溝８ａに配置し、弾性体２８ｂをカソード電極Ｋを配置するための溝８ｂに配置する。なお、図９においては、両面テープ２８ｃは、図示を省略している。
（ｉ）次に、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、円形に打ち抜いた金属板３６および３４に対して、それぞれ半田３６ａおよび３４ａを形成する。ここで、金属板３６上の半田３６ａに対して、カソード配線２４を半田付けし、金属板３４上の半田３４ａに対して、アノード配線２６を半田付けする。なお、カソード配線２４およびアノード配線２６は、均熱板１８と電気的な絶縁を確保するために、絶縁被覆された配線を用いる。図１０において、カソード配線２４およびアノード配線２６は、図示を省略している。
（ｊ）次に、図１１に示すように、弾性体２８ａ上に金属板３４を貼り付け、弾性体２８ｂ上に金属板３６を貼り付ける。図１１において、半田３６ａおよびカソード配線２４、半田３４ａおよびアノード配線２６は、図示を省略している。
（ｋ）次に、図１２に示すように、カソード配線２４と陰極層１４を接続し、アノード配線２６と陽極層１２を接続する（図５参照。）。均熱板１８は、カソード電極Ｋと同電位であり、カソード電極を兼ねている。均熱板１８に直接カソード配線２４を半田付けしようとすると、均熱板１８の熱容量が大きいため、半田層が溶融する温度に均熱板１８を昇温することが難しい。このため、半田ごてでは無く、ホットプレートなどを使用して、より多くの熱を均熱板１８に与える必要がある。しかし、小型の電極であれば、容易に半田付けは可能である。
（ｌ）次に、図１２に示すように、本体基板２２を均熱板１８にネジ止めにより、接続する。ここで、弾性体２８ｂは圧縮されて、カソード配線２４が接続された金属板３６が、本体基板２２に接続される。同様に、弾性体２８ａおよび２９が圧縮されて、アノード配線２６が接続された金属板３４が、金属板３５に接続される。金属板３４および３５は、図２に示したように、互いに圧縮されて、アノード引き出し配線２７が接続される。
第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法によれば、接着層１６が有機ＥＬ素子４０と接触する際、接着層１６は軟化した状態になっているので、たとえ塵や埃等の異物が有機ＥＬ素子４０の表面にあったとしても接着層１６が塵や埃等の異物を中に取り込んでしまうため、有機ＥＬ素子４０を損傷することなく貼り合わせを行うことができる。また、有機ＥＬ素子４０を下側に向けて製造工程を実施する場合には、有機ＥＬ素子４０上に塵等の異物が付着するおそれが低減する。これにより、塵や埃等の異物が存在する製造環境においても歩留まりを向上させることが可能となる。
また、第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法によれば、接着層１６にシート状の熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等を用いるため、室温において接着層１６の形状を保持することができる。これにより有機ＥＬ装置の大型化にも製造プロセス上有利となる。
また、第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法によれば、接着層１６としてシート状の熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等を用いるので、製造プロセスにおいて、ロール式の供給形態をとることができる。これにより、製造工程の効率化を図ることが可能となる。
第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法によれば、歩留まりを向上することができる。
第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置およびその製造方法を用いて形成された６×８マトリックス構成の有機ＥＬパネルは、図１３に示すように表される。また、の１パネル部分の拡大図は、図１４に示すように表される。図１３および図１４において、１パネル部分の寸法は、約４ｃｍ×約４ｃｍであるが、さらにサイズは、約１５ｃｍ×約１５ｃｍ若しくはそれ以上まで拡大可能である。
第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置１の均熱板１８を貼り付ける本体基板２２の部分は、図１５に示すように表される。また、図１５の本体基板２２の部分の拡大図は、図１６に示すように表される。図２、図１５および図１６に示すように、本体基板２２には、溝８ｃに弾性体２９および金属板３５が配置されており、金属板３５には、アノード引き出し配線２７が半田付けされている。図１５および図１６の例では、アノード引き出し配線２７は、有機ＥＬパネルの１パネル部分にそれぞれ配線される例が示されている。すなわち、図１３のマトリックス構成の有機ＥＬパネルは、有機ＥＬ装置１の各パネルが独立に電気的駆動ができるように、アノード引き出し配線２７が形成されている。一方、図１３のマトリックス構成の有機ＥＬパネルにおいて、行方向、あるいは列方向の有機ＥＬパネルが共通のアノード引き出し配線２７を有するように形成されていても良い。
第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置の輝度Ｌ（ｃｄ／ｍ2）と電流IL(Ａ)との関係を表す輝度特性は、図１７に示すように表される。図１７から明らかなように、約０．２５Ａ〜２．０Ａの広範囲の電流IL(Ａ)を導通可能である。また、このような広範囲の電流IL(Ａ)に対して、約２０,０００ｃｄ／ｍ2〜約１２０,０００ｃｄ／ｍ2の高輝度Ｌが得られており、輝度のダイナミックレンジが広いことがわかる。
第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置によれば、有機ＥＬパネルのヒートスポット発生を抑制し、かつ電気的な接続ができる構造が実現され、より多くの電流を有機ＥＬパネルに導通させることが可能となり、このため、高輝度点灯が可能である。同時に、点灯ユニットを薄く形成することが可能である。
第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置によれば、アノード電極Ａに対するアノード配線２６とカソード電極Ｋに対するカソード配線２４を設けても両電極間の絶縁性を確保すために、弾性体２８ａ、２８ｂを配置している。同時に、本体基板２２と均熱板１８の導通をとるために、バネの働きを有し、かつ耐熱性（Ｔｇ＞＝１００℃）を有する弾性体２８ａ、２８ｂおよび２９を圧縮することで、薄層化と高輝度化を実現している。
第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置によれば、有機ＥＬ装置１の温度分布を均一化し、局所的な熱暴走を引き起こすヒートスポットの発生を抑えるための均熱板１８に、カソード電極Ｋおよびアノード電極Ａの電極構造を内蔵させている。このアノード電極Ａおよびカソード電極Ｋの電極構造は、均熱板１８に形成された溝８ａおよび溝８ｂ内に配置された平面電極構造を有するため、有機ＥＬ装置１のユニットを薄層化することができる。
第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置によれば、上記の構造により有機ＥＬパネルで点灯時に発生するヒートスポットが抑制されるため、より多くの電流を導通させることが可能となり、高輝度点灯が可能となった。
また、第１の実施の形態においては、四角形を基本パターンとする平面構造の有機ＥＬパネルについて主として開示したが、これらに限定されるものではなく、有機ＥＬパネル本体は、円筒構造、球体構造、フラーレン構造などであっても良い。また、有機ＥＬパネルの基本パターンも四角形に限定されるものではなく、５角形、６角形、多角形、円形、楕円形、若しくはこれらの組み合わせパターンなどであっても良い。また、有機ＥＬパネルは、ペンローズタイルのようなパターン構造として、配置されていても良い。
また、第１の実施の形態においては、熱伝導性を確保可能な程度までギャップ間隔が小さい中空ギャップ２０を有する中空封止構造を開示したが、これに限定されるものではなく、固体封止構造、液体封止構造を適用することも可能である。
第１の実施の形態によれば、有機ＥＬパネルのヒートスポットの発生を抑制し、かつ電気的な接続が可能で、電流密度が高く高輝度点灯が可能であり、構造が簡単化され薄層化が容易な有機ＥＬ装置を提供することができる。
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は第１の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
上記のように、本発明は第１の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
本発明の有機ＥＬ装置は、有機ＥＬディスプレイ分野、有機ＥＬ照明分野など、フレキシブルエレクトロニクスの分野に適用可能である。
１…有機ＥＬ装置
８ａ、８ｂ、８ｃ…溝
１０…ＩＴＯ基板
１２…陽極層
１４…陰極層
１６…接着層
１７…封止基板
１８…均熱板
２０…中空ギャップ
２２…本体基板
２４…カソード配線
２６…アノード配線
２７…アノード引き出し配線
２８ａ、２８ｂ、２９…弾性体
２８ｃ…両面テープ
３０…有機ＥＬ層
３１…電子輸送層
３２…正孔輸送層
３４、３５、３６…金属板
３４ａ、３６ａ…半田
４０…有機ＥＬ素子
４１、４２…固定用ネジ穴
Ａ…アノード電極
Ｋ…カソード電極
８ａ、８ｂ、８ｃ…溝
１０…ＩＴＯ基板
１２…陽極層
１４…陰極層
１６…接着層
１７…封止基板
１８…均熱板
２０…中空ギャップ
２２…本体基板
２４…カソード配線
２６…アノード配線
２７…アノード引き出し配線
２８ａ、２８ｂ、２９…弾性体
２８ｃ…両面テープ
３０…有機ＥＬ層
３１…電子輸送層
３２…正孔輸送層
３４、３５、３６…金属板
３４ａ、３６ａ…半田
４０…有機ＥＬ素子
４１、４２…固定用ネジ穴
Ａ…アノード電極
Ｋ…カソード電極
Claims (9)
- 基板と、
前記基板上に配置され、陽極層および陰極層を有する有機ＥＬ素子と、
前記有機ＥＬ素子を覆うように配置した接着層と、
前記接着層を介して前記有機ＥＬ素子を封止する封止基板と、
第１溝および第２溝を有し、前記封止基板上に配置された均熱板と、
前記第１溝内に配置され、上部に前記陽極層に接続される第１金属板を有する絶縁性の第１弾性体と、
前記第２溝内に配置され、上部に前記陰極層に接続される第２金属板を有する第２弾性体と、
前記均熱板上に配置された本体基板と
を備えることを特徴とする有機ＥＬ装置。 - 前記第２弾性体は絶縁性を有することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
- 前記第２弾性体は導電性を有することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
- 前記第１金属板は前記陽極層とアノード配線を介して接続され、前記第２金属板は前記陰極層とカソード配線を介して接続され、前記アノード配線は前記第１溝内に、前記カソード配線は前記第２溝内に配置されることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
- 前記有機ＥＬ素子と前記接着層との間は、中空ギャップを備えることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
- 前記本体基板は、第３溝と、前記第３溝内に配置され、上部に第３金属板を有する絶縁性の第３弾性体とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
- 前記第１弾性体および第２弾性体は、シリコンスポンジで形成されたことを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ装置。
- 前記第１弾性体はシリコンスポンジで形成され、前記第２弾性体は金属製のバネで形成されたことを特徴とする請求項３に記載の有機ＥＬ装置。
- 前記均熱板と前記本体基板をネジ止めすることによって、前記第１弾性体、前記第２弾性体および前記第３弾性体は圧縮されて、前記第３金属板は前記第１金属板およびアノード引き出し配線と接続され、前記第２金属板は前記本体基板と接続されることを特徴とする請求項６に記載の有機ＥＬ装置。
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