JP2011096374A

JP2011096374A - 有機ｅｌ装置

Info

Publication number: JP2011096374A
Application number: JP2009246188A
Authority: JP
Inventors: Makoto Takamura; 誠高村
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2009-10-27
Filing date: 2009-10-27
Publication date: 2011-05-12
Anticipated expiration: 2029-10-27
Also published as: JP5695312B2

Abstract

【課題】配線材を不要とし構造が簡単化され、均熱効果を保ちつつ、自動化による生産効率を高めることができる有機ＥＬ装置を提供する。
【解決手段】基板１０と、基板１０上に配置された第１電極層１２Ａおよび第２電極層１２Ｋと、第１電極層１２Ａ上に配置された有機ＥＬ層１４と、有機ＥＬ層１４上に配置され、第２電極層１２Ｋと接続される第３電極層１６Ｋと、第３電極層１６Ｋ上に配置された封止層１８と、封止層１８上に配置された第１導電層２２Ａと、第１導電層２２Ａ上に配置された絶縁層２４と、絶縁層２４上に配置された第２導電層２６Ｋとを備える有機ＥＬ装置１。
【選択図】図４

Description

本発明は、有機ＥＬ装置に関し、特に、均熱効果を保ちつつ、自動化による生産効率を高めることができる有機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。）。

また、フレキシブルプリンテッドコネクタ（ＦＰＣ：Flexible Printed Connector）を適用した表示装置の例も既に開示されている（例えば、特許文献５参照。）。

従来、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装置をパネル裏面（非発光面）側から見た構成は、図３４〜図３６に示すように、８端子型・８角素子の有機ＥＬ照明パネル構成において、ＩＴＯ基板１００の４角形の４隅に配置された三角形状のカソードＩＴＯ層１２０Ｋと、４角形から４隅を除いた８角形状のアノードＩＴＯ層１２０Ａと、これら三角形状のカソードＩＴＯ層１２０Ｋと８角形状のアノードＩＴＯ層１２０Ａ上に配置された封止板１８０とを備える。また、ＩＴＯ基板１００と、ＩＴＯ基板１００上に配置されたアノードＩＴＯ層１２０ＡおよびカソードＩＴＯ層１２０Ｋと、アノードＩＴＯ層１２０Ａ上に配置された有機ＥＬ層１４０と、有機ＥＬ層１４０上に配置され、かつ４隅においてカソードＩＴＯ層１２０Ｋと接続されたカソード電極層１６０Ｋと、カソード電極層１６０Ｋ上に配置された封止板１８とを備える。また、ＩＴＯ基板１００の４角形の外周部においてアノードＩＴＯ層１２０Ａ上に配置されたアノード配線４６Ａおよびカソード配線４４Ｋを備え、アノード配線４６Ａは、アノードＩＴＯ層１２０Ａとアノード半田層５０Ａにより接続され、カソード配線４４Ｋは、カソード配線被覆層５４によって被覆され、かつアノード配線４６Ａおよびカソード配線４４Ｋは、オーバーコート５２によって被覆されている。

従来の有機ＥＬ装置は、図３４〜図３６に示すように、ＩＴＯ基板１００の４角形の外周に設けられたカソードＩＴＯ層１２０ＫおよびアノードＩＴＯ層１２０Ａ各々の複数の端子を、各々連結するために、配線材などでカソード配線４４Ｋとアノード配線４６Ａの２つのループを形成し、カソードＩＴＯ層１２０ＫおよびアノードＩＴＯ層１２０Ａの抵抗による電圧ばらつきの防止のため、図３４に示すように複数のポイント（●印）で半田付け若しくは異方性導電性フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）による接続を行っている。

すなわち、従来の有機ＥＬ装置は、図３４〜図３６に示すように、ＩＴＯ基板１００の４角形の外周に各々複数存在するカソードＩＴＯ層１２０ＫおよびアノードＩＴＯ層１２０Ａそれぞれを接続する方法としては、線材などを用いて、外周の端子を引き出す方法を用いて行っていた。このため、配線材の寸法は、端子のスペース（幅と厚み）に制限され、電流値に対して十分な太さの線材または被覆厚みを確保することができなかった。また、線材の引き回しは、手作業にしか対応せず、量産効率に乏しい方法であった。

別の従来の有機ＥＬ装置をパネル裏面（非発光面）側から見た構成は、図３７〜図３９に示すように、８端子型・８角素子の有機ＥＬ照明パネル構成において、ＩＴＯ基板１００の４角形の４隅に配置された三角形状のカソードＩＴＯ層１２０Ｋと、４角形から４隅を除いた８角形状のアノードＩＴＯ層１２０Ａと、これら三角形状のカソードＩＴＯ層１２０Ｋと８角形状のアノードＩＴＯ層１２０Ａ上に配置された封止板１８０とを備える。ＬＡは有機ＥＬ装置のパネル表面（発光面）の発光エリアをパネル裏面（非発光面）側から透視した様子を模式的に示したものである。また、ＩＴＯ基板１００と、ＩＴＯ基板１００上に配置されたアノードＩＴＯ層１２０ＡおよびカソードＩＴＯ層１２０Ｋと、アノードＩＴＯ層１２０Ａ上に配置された有機ＥＬ層１４０と、有機ＥＬ層１４０上に配置され、かつコンタクト部１６０ＣにおいてカソードＩＴＯ層１２０Ｋと接続されたカソード電極層１６０Ｋと、カソード電極層１６０Ｋ上に接着層１８０ａを介して配置された封止板１８０とを備える。また、ＩＴＯ基板１００の４角形の周辺部においてカソードＩＴＯ層１２０Ｋ上に配置されたカソード半田層３６０Ｋと、アノードＩＴＯ層１２０Ａ上に配置されたアノード半田層３６０Ａとを備える。

従来の有機ＥＬ装置は、図３７〜図３９に示すように、パネル外周に設けられたカソードＩＴＯ層１２０ＫおよびアノードＩＴＯ層１２０Ａを各々連結するために、カソード半田層３６０Ｋおよびアノード半田層３６０Ａを用いていた。

すなわち、別の従来の有機ＥＬ装置は、図３７〜図３９に示すように、少なくともカソードＩＴＯ層１２０Ｋと接続されたカソード半田層３６０ＫとアノードＩＴＯ層１２０Ａと接続されたアノード半田層３６０Ａが対向した辺に一対ずつ存在し、ＩＴＯ基板１００の４角形の周囲において、各々の電極を配線などを用いて手作業で接続しており、量産性に乏しかった。また、輝度分布改善の目的で、電極数を増加したパネルでは、更に配線が複雑となり、パネル組み立て工程の自動化の妨げとなっていた。

特開平１１−２１４１５２号公報特開２００３−１７３８６８号公報特開２００５−３２６８２号公報特開２０００−１９５６６０号公報特開２００５−１７３５７９号公報

本発明の目的は、配線材を不要とし、構造が簡単化され、均熱効果を保ちつつ、自動化による生産効率を高めることができる有機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た第１電極層および第２電極層と、前記第１電極層上に配置された有機ＥＬ層と、前記有機ＥＬ層上に配置され、前記第２電極層と接続される第３電極層と、前記第３電極層上に配置された封止層と、前記封止層上に配置された第１導電層と、前記第１導電層上に配置された絶縁層と、前記絶縁層上に配置された第２導電層とを備える有機ＥＬ装置が提供される。

本発明の他の態様によれば、基板と、前記基板上に配置された第１電極層および第２電極層と、前記第１電極層上に配置された有機ＥＬ層と、前記有機ＥＬ層上に配置され、前記第２電極層と接続される第３電極層と、前記第３電極層上に配置された封止層と、前記封止層上に配置された第２導電層と、前記第２導電層上に配置された絶縁層と、前記基板の最外周に配置されたループ状電極層とを備え、前記第１電極層若しくは前記第２電極層の少なくともいずれか一方の電極同士を前記ループ状電極層により接続した有機ＥＬ装置が提供される。

本発明によれば、配線材を不要とし構造が簡単化され、均熱効果を保ちつつ、自動化による生産効率を高めることができる有機ＥＬ装置を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置の模式的平面パターン構成図。図１のＶ−Ｖ線に沿う模式的断面構造図（封止板の例）。図１のＶ−Ｖ線に沿う模式的断面構造図（封止膜の例）。図１のＶＩ−ＶＩ線に沿う模式的断面構造図。図１のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う模式的断面構造図。本発明の第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置の基板構成例１（封止板の例）。本発明の第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置の基板構成例２（封止膜の例）。本発明の第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置のボトムエミッション型の構成例。本発明の第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置のボトムおよびトップエミッション型の構成例。本発明の第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置のトップエミッション型の構成例。本発明の第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置の直列接続構成例。図１１に対応する等価回路構成図。本発明の第１の実施の形態の変形例に係る有機ＥＬ装置の模式的平面パターン構成図。図１３のＩＸ−ＩＸ線に沿う模式的断面構造図。図１３のＸ−Ｘ線に沿う模式的断面構造図。本発明の第２の実施の形態に係る有機ＥＬ装置の模式的平面パターン構成図。図１６のＸＩ−ＸＩ線に沿う模式的断面構造図（封止板の例）。図１６のＸＩ−ＸＩ線に沿う模式的断面構造図（封止膜の例）。図１６のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う模式的断面構造図。図１６のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う模式的断面構造図。本発明の第２の実施の形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法の一工程を説明する模式的平面パターン構成図（その１）。（ａ）図２１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う模式的断面構造図、（ｂ）図２１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う模式的断面構造図。本発明の第２の実施の形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法の一工程を説明する模式的平面パターン構成図（その２）。（ａ）図２３のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う模式的断面構造図、（ｂ）図２３のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う模式的断面構造図。本発明の第２の実施の形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法の一工程を説明する模式的平面パターン構成図（その３）。（ａ）図２５のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う模式的断面構造図、（ｂ）図２５のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う模式的断面構造図。本発明の第２の実施の形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法の一工程を説明する模式的平面パターン構成図（その４）。（ａ）図２７のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う模式的断面構造図、（ｂ）図２７のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う模式的断面構造図。本発明の第２の実施の形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法の一工程を説明する模式的平面パターン構成図（その５）。（ａ）図２９のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う模式的断面構造図、（ｂ）図２９のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う模式的断面構造図。本発明の第２の実施の形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法の一工程を説明する模式的平面パターン構成図（その６）。（ａ）図３１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う模式的断面構造図、（ｂ）図３１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う模式的断面構造図。本発明の第２の実施の形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法の一工程を説明する図（その７）であって、（ａ）図３１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う模式的断面構造図、（ｂ）図３１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う模式的断面構造図。従来の有機ＥＬ装置の模式的平面パターン構成図。図３４のＩ−Ｉ線に沿う模式的断面構造図。図３４のＩＩ−ＩＩ線に沿う模式的断面構造図。別の従来の有機ＥＬ装置の模式的平面パターン構成図。図３７のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う模式的断面構造図。図３７のＩＶ−ＩＶ線に沿う模式的断面構造図。

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装置の模式的平面パターン構成は、図１に示すように表され、図１のＶ−Ｖ線に沿う模式的断面構造（封止板の例）は、図２に示すように表され、図１のＶ−Ｖ線に沿う模式的断面構造（封止膜の例）は、図３に示すように表され、図１のＶＩ−ＶＩ線に沿う模式的断面構造は、図４に示すように表され、図１のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う模式的断面構造は、図５に示すように表される。

図１は、第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置１をパネル裏面（非発光面）側から見た模式図である。

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、基板１０と、基板１０上に配置された第１電極層１２Ａおよび第２電極層１２Ｋと、第１電極層１２Ａ上に配置された有機ＥＬ層１４と、有機ＥＬ層１４上に配置され、第２電極層１２Ｋと接続される第３電極層１６Ｋと、第３電極層１６Ｋ上に接着層１８ａを介して配置された封止層１８と、封止層１８上に粘着剤２０を介して配置された第１導電層２２Ａと、第１導電層２２Ａ上に配置された絶縁層２４と、絶縁層２４上に配置された第２導電層２６Ｋとを備える。

また、図１に示すように、基板１０は四角形の形状を備える。第２電極層１２Ｋは基板１０の４角形の４隅に配置された三角形の形状を備える。第１電極層１２Ａは基板１０の４角形の４隅に配置された三角形の形状を除く８角形の形状を備える。第３電極層１６Ｋは、基板１０の４角形の４隅に配置された第２電極層１２Ｋ上に延在し、コンタクト部１６Ｃにおいて第２電極層１２Ｋと接続されている。

また、図５に示すように、第１導電層２２Ａは、基板１０の４角形の４辺において、第２導電層２６Ｋよりも基板１０の外周側に延在し、かつ第１電極層１２Ａに接続されている。また、図４に示すように、第２導電層２６Ｋは、基板１０の４角形の４隅において、第１導電層２２Ａよりも基板１０の外周側に延在し、かつ第２電極層１２Ｋに接続されている。

また、図５に示すように、第１導電層２２Ａは、基板１０の４角形の４辺において、第１半田層３６Ａを介して第１電極層１２Ａに接続されている。また、図４に示すように、第２導電層２６Ｋは、基板１０の４角形の４隅において、第２半田層３６Ｋを介して第２電極層１２Ｋに接続されている。

さらに、第２導電層２６Ｋ上には、絶縁層２８を備え、第１半田層３６Ａおよび第２半田層３６Ｋ上には、被覆層３０を備える。第１導電層２２Ａおよび／または第２導電層２６Ｋが相対的に薄く形成される場合には、絶縁層２８上には、後述する図１９〜図２０と同様の均熱板３２を配置しても良い。

また、第１導電層２２Ａおよび第２導電層２６Ｋは、同一の金属材料からなる金属シートで形成され、絶縁層２４は、絶縁シートで形成されていても良い。

また、基板１０の４辺に配置された第１電極層１２Ａの内、１箇所、２箇所または３箇所において接続された第１電源コード４２と、基板１０の４隅に配置された第２電極層１２Ｋの内、１箇所、２箇所または３箇所において接続された第２電源コード４０とを備えていても良い。すなわち、第２電源コード４０の取り出し方は、基板１０の４隅の第２電極層１２Ｋの４箇所の内、１箇所、２箇所、若しくは３箇所から取り出しても良い。同様に、第１電源コード４２の取り出し方は、基板１０の４辺の第１電極層１２Ａの４箇所の内、１箇所、２箇所、若しくは３箇所から取り出しても良い。このように構成することによって、電源ケーブルの本数を低減し、有機ＥＬ装置１の実装面で、構造を簡略化することができる。

また、封止層１８は、図２、および図４〜図５に示すように、封止板１８で形成されていても良い。

また、封止層１８は、図３に示すように、封止膜１９で形成されていても良い。

また、封止層１８は、接着層１８ａ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。

基板１０は、光を透過する透明基板として、例えば、ガラス基板を適用することができる。厚さは、例えば、約０．１〜１．１ｍｍ程度である。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。

第１電極層１２Ａおよび第２電極層１２Ｋは、厚さが、例えば、約１５０〜１６０ｎｍ程度のＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）の透明電極で形成することができる。

有機ＥＬ層１４は、基板１０側から、例えば、正孔輸送層、発光層および電子輸送層が順次積層されている。

正孔輸送層は、第１電極層１２Ａから注入された正孔を円滑に発光層に輸送するための層であり、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）で形成することができる。

電子輸送層は、第３電極層１６Ｋから注入された電子を円滑に発光層に輸送するための層であり、例えば、厚さが約３５ｎｍ程度のＡｌｑ_３（アルミニウムキノリノール錯体）で形成することができる。

発光層は、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層であり、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Ａｌｑ_３で形成することができる。

なお、有機ＥＬ層１４は、上記、正孔輸送層、電子輸送層以外の層、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。

第３電極層１６Ｋは、例えば、厚さが約１５０ｎｍ程度で、材質が、例えば、アルミニウム（Ａｌ）の蒸着膜で形成することができる。

封止板１８と第３電極層１６Ｋ、有機ＥＬ層１４、第１電極層１２Ａおよび第２電極層１２Ｋを接着するための接着層１８ａは、有機ＥＬ層１４を封止すると共に、有機ＥＬ層１４で発生したジュール熱を封止板１８側に伝え、放熱させるための層である。接着層１８ａは、厚さが、例えば、約３〜５００μｍ程度である。

同様に、封止板１８と第１導電層２２Ａおよび第２導電層２６Ｋを粘着するための粘着剤２０は、封止板１８の熱を第１導電層２２Ａおよび第２導電層２６Ｋ側に伝え、放熱させるためのものである。粘着剤２０は、厚さが、例えば、約３〜５００μｍ程度である。

接着層１８ａおよび粘着剤２０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。好ましくは、熱可塑性樹脂を用いるのがよい。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、ポリカーボネートなど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１４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１×１０^４Ｐａ・ｓ(パスカル・セカンド)未満であるのがよい。好ましくは、約１×１０〜１×１０^４Ｐａ・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。

第１導電層２２Ａおよび第２導電層２６Ｋを金属シートで構成する場合、金属シートの材質は、その抵抗値や熱伝導性およびコスト面から、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、ステンレスなどを用いることができる。なお、第１導電層２２Ａおよび第２導電層２６Ｋは、同一金属材料を用いることによって、有機ＥＬ層１４との間の接触電位を同等にすることができる。

金属シートの厚さ、すなわち、金属部の正味の厚さは、約１μｍ〜１ｍｍである。例えば、厚さ１００μｍ以上の厚い金属シートを適用する場合には、有機ＥＬ層パネルから発生するジュール熱を拡散（均熱化）し、有機ＥＬパネル内の温度分布を良好にする均熱板の効果も兼ねることができ、均熱板を省略することができる。

なお、第１導電層２２Ａおよび第２導電層２６Ｋは、金属シートに限定されるものではなく、スパッタ膜などで形成された導電層で形成されていても良い。

絶縁層２４および絶縁層２８を絶縁シートで形成する場合、熱伝導性の良好な材料を選択すると良い。例えば、λゲルシートを適用することができる。λゲルシートの特性は、例えば、以下の通りである。形態は、シート状熱伝導性ゲルシート形状を有する。厚さは、例えば、０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、２．０ｍｍ、３．０ｍｍ程度である。熱伝導率は、６．５Ｗ／ｍ・Ｋであり、かつ、熱伝導は等方性である。体積抵抗率は、５．７×１０¹²Ω・ｃｍ、絶縁破壊強度は、７．２ＫＶ／ｍｍである。

なお、絶縁層２４および絶縁層２８は、シート材に限定されるものではなく、プラズマ化学的気相堆積法（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）やスパッタリング法で形成された酸化膜、窒化膜であっても良い。

また、第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置１においては、接着層１８ａにシート状の熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等を用いることもでき、この場合、室温において接着層１８ａの形状を保持することができる。これにより有機ＥＬ装置１の大型化にも有利となる。

また、第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置１によれば、接着層１８ａ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も可能となる。

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の第１電極層１２Ａおよび第３電極層１６Ｋの間に一定の電圧が印加される。これにより、第１電極層１２Ａから正孔輸送層を介して発光部に正孔が注入されるとともに、第３電極層１６Ｋから電子輸送層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、基板１０を介して外部に出射される。

第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置１においては、基板１０として、ガラス基板またはプラスチック基板のどちらか若しくは各々を貼り合せた複板型有機ＥＬ照明パネル、または一方を封止膜１９で封止した単板型有機ＥＬ照明パネルの構成において、パネル外周に取り出された複数のプラス側端子（陽極端子）および複数のマイナス側端子（陰極端子）各々を接続し、電源ケーブルを一箇所または各々の端子数よりも少なく取り纏めるために、導電層若しくは金属シートによるパネル裏面側（非発光面側）での立体配線構造を適用している。

第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置においては、例えば、銅シートやアルミニウムシートなどを用い、複数の陰極端子と陽極端子各々をパネル裏面において２次元的に接続し、陰極側金属シートと陽極側金属シートの間に、絶縁シートを挟持して、立体的に交差させる構造を適用している。金属シートの厚さや絶縁シートの厚さを自由に選択可能であるため、使用電流値や使用電圧に制限を受けることなく、安全な構造を省スペースにて提供することができる。

また、第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置においては、金属シートを予め所定の形状に加工しておくことによって、後の製造工程において、外周端子部に半田付けやＡＣＦ接続等の自動化可能な方法を適用することができる。

第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置によれば、金属シートの厚さや絶縁シートの厚さを自由に選択可能であるため、使用電流値や使用電圧に制限を受けることなく、有機ＥＬパネルの大型化、低コスト化および電気的安全性の要求の確保をすることができる。

（基板構成例）
第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置１は、図６に示すように、基板１０が透明基板で形成され、封止層１８が封止板で形成された複板型構造を備えていても良い。ここで、基板１０は、例えば、ガラス基板、プラスチック基板で形成され、封止層１８は、例えば、ガラス基板、プラスチック基板などで形成される。なお、図６においては、電極層などの他の構成は図示を省略している。

第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置１は、図７に示すように、基板１０が透明基板で形成され、封止層１８が封止膜１９で形成された単板型構造を備えていても良い。ここで、基板１０は、例えば、ガラス基板、プラスチック基板で形成され、封止層１８は、例えば、ＣＶＤ酸化膜、ＣＶＤ窒化膜などで形成される。なお、図７においては、電極層などの他の構成は図示を省略している。

複板型構造において基板構成をフレキシブル化するためには、基板１０および封止板１８に、ともにプラスチック基板などを適用すると良い。

単板型構造において基板構成をフレキシブル化するためには、基板１０に、プラスチック基板などを適用すると良い。

（エミッション構成）
第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置１は、図８に示すように、基板１０が透明基板で形成され、第３電極層１６Ｋが金属層で形成されたボトムエミッション構成を備えていても良い。ここで、基板１０は、例えば、ガラス基板、プラスチック基板で形成され、第３電極層１６Ｋは、例えば、アルミニウム蒸着膜で形成され、封止層１８は、例えば、ガラス基板、プラスチック基板などで形成される。

第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置１は、図９に示すように、基板１０が透明基板で形成され、第１電極層１２Ａおよび第３電極層１６Ｋが透明電極で形成されたトップエミッションおよびボトムエミッション構成を備えていても良い。ここで、基板１０は、例えば、ガラス基板、プラスチック基板で形成され、第１電極層１２Ａおよび第３電極層１６Ｋは、例えば、ＩＴＯで形成され、封止層１８は、例えば、ガラス基板、プラスチック基板などで形成される。なお、図７と同様に、封止膜１９を用いても良い。

第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置１は、図１０に示すように、基板１０が不透明基板で形成され、第１電極層１２Ａが金属層で形成され、第３電極層１６Ｋは透明電極で形成されたトップエミッション構成を備えていても良い。ここで、基板１０は、例えば、シリコン基板で形成され、第１電極層１２Ａは、例えば、アルミニウム蒸着膜で形成され、第３電極層１６Ｋは、例えば、ＩＴＯで形成され、封止層１８は、例えば、ガラス基板、プラスチック基板などで形成される。なお、図７と同様に、封止膜１９を用いても良い。

（直列接続構成例）
第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置の直列接続構成例は、図１１に示すように表され、図１１に対応する等価回路構成は、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装置の直列接続構成は、図１１〜図１２に示すように、有機ＥＬ装置を複数備え、隣接する有機ＥＬ装置同士の第１電極層１２Ａと第２電極層１２Ｋを互いに直列接続した構成を備える。有機ＥＬ装置をダイオードＤ１〜Ｄ４で表記すると、図１１に対応する等価回路構成は、図１２に示すようにダイオードＤ１〜Ｄ４が直列に接続された構成となる。複数の有機ＥＬ装置の個数をＮとすれば、１個の有機ＥＬ装置の駆動電流Ｉおよび駆動電圧Ｖに比較して、Ｎ個の有機ＥＬ装置は、同一の駆動電流Ｉで駆動することができ、駆動電圧ＶはＮ倍となる。輝度は、同一の駆動電流ＩでＮ倍とすることができる。

このような有機ＥＬ装置の直列接続構成例は、電車の車輌内の天井に配置される照明設備、ビル内の天井に配置される照明設備などに適用することができる。

（変形例）
第１の実施の形態の変形例に係る有機ＥＬ装置の模式的平面パターン構成は、図１３に示すように表され、図１３のＩＸ−ＩＸ線に沿う模式的断面構造は、図１４に示すように表され、図１３のＸ−Ｘ線に沿う模式的断面構造は、図１５に示すように表される。

図１３は、第１の実施の形態の変形例に係る有機ＥＬ装置１をパネル裏面（非発光面）側から見た図である。

第１の実施の形態の変形例に係る有機ＥＬ装置１においては、図１３〜図１５に示すように、絶縁層２４は、基板１０の中央部に配置され、第１導電層２２Ａと第２導電層２６Ｋは、絶縁層２４を介して基板１０の中央部においてのみ積層される。その他の構成は、第１の実施の形態と同様であるため、重複説明は省略する。

絶縁層２４をλゲルシートで形成する場合、λゲルシートは高価のため、適用面積を低減化することが望ましい。このため、図１３には絶縁層２４の面積を相対的に低減化する平面パターン構成が示されている。

さらに、第１導電層２２Ａと第２導電層２６Ｋの占有面積も第１の実施の形態に比べ、省スペース化されている。このため、絶縁層２４のみならず、第１導電層２２Ａおよび第２導電層２６Ｋも省材料化されており、有機ＥＬ装置１の低コスト化を図ることができる。

また、第１導電層２２Ａと第２導電層２６Ｋの積層化面積が低減されることによって、絶縁層２４の面積が相対的に低減化されるため、熱容量が低減され、熱放散が容易となり、有機ＥＬ装置１の熱伝導性も良好に保つことができる。

[第２の実施の形態]
（有機ＥＬ装置）
本発明の第２の実施の形態に係る有機ＥＬ装置の模式的平面パターン構成は、図１６に示すように表され、図１６のＸＩ−ＸＩ線に沿う模式的断面構造図（封止板の例）は、図１７に示すように表され、図１６のＸＩ−ＸＩ線に沿う模式的断面構造図（封止膜の例）は、図１８に示すように表され、図１６のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う模式的断面構造は、図１９に示すように表され、図１６のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う模式的断面構造は、図２０に示すように表される。

図１６は、第２の実施の形態に係る有機ＥＬ装置１をパネル裏面（非発光面）側から見た模式図である。

第２の実施の形態に係る有機ＥＬ装置１は、図１６〜図２０に示すように、基板１０と、基板１０上に配置された第１電極層１２Ａおよび第２電極層１２Ｋと、第１電極層１２Ａ上に配置された有機ＥＬ層１４と、有機ＥＬ層１４上に配置され、第２電極層１２Ｋと接続される第３電極層１６Ｋと、第３電極層１６Ｋ上に接着層１８ａを介して配置された封止層１８と、封止層１８上に粘着剤２０を介して配置された第２導電層２６Ｋと、第２導電層２６Ｋ上に配置された絶縁層２４と、基板１０の最外周に配置されたループ状電極層とを備える。さらに、第１電極層１２Ａ若しくは第２電極層１２Ｋの少なくともいずれか一方の電極同士をループ状電極層により接続している。ＬＡは有機ＥＬ装置１のパネル表面（発光面）の発光エリアをパネル裏面（非発光面）側から透視した様子を模式的に示したものである。

図１６〜図２０に示される例では、基板１０の最外周に配置されたループ状電極層は、第１電極層１２Ａ上に配置された第１半田層３６Ａによって形成されている。

第１電極層１２Ａと第２電極層１２Ｋの関係を逆にして、基板１０の最外周に配置されたループ状電極層を、第２電極層１２Ｋ上に配置された第２半田層３６Ｋによって形成しても良い。さらに、第１半田層３６Ａおよび第２半田層３６Ｋ上には、図１９〜図２０に示すように、被覆層３０を備える。

また、図１６に示すように、基板１０は四角形の形状を備える。第２電極層１２Ｋは基板１０の４角形の４隅に配置された三角形の形状を備える。第１電極層１２Ａは基板１の４角形の４隅に配置された三角形の形状を除く形状を備える。第３電極層１６Ｋは、基板１０の４角形の４隅に配置された第２電極層１２Ｋ上に延在し、コンタクト部１６Ｃにおいて第２電極層１２Ｋと接続されている。

また、図１９に示すように、第２導電層２６Ｋは、基板１０の４角形の４隅において、第３電極層１６Ｋよりも基板１０の外周側に延在し、かつ第２電極層１２Ｋに接続されている。

また、図１９に示すように、第２導電層２６Ｋは、基板１０の４角形の４隅において、第２半田層３６Ｋを介して第２電極層１２Ｋに接続されている。

また、ループ状電極層は、図１６、図１９〜図２０に示すように、基板１０の最外周に配置された第１電極層１２Ａ上に配置され、かつ基板１０の４角形の４辺において第１電極層１２Ａ上に配置された第１半田層３６Ａにより形成されている。

また、封止層１８は、図１７、および図１９〜図２０に示すように、封止板１８で形成されていても良い。

また、封止層１８は、図１８に示すように、封止膜１９で形成されていても良い。

また、第２の実施の形態に係る有機ＥＬ装置１においても、第１の実施の形態と同様に、基板１０は透明基板で形成され、第３電極層１６Ｋは金属層で形成されたボトムエミッション構成を備えていても良い。

また、基板１０は透明基板で形成され、第１電極層１２Ａおよび第３電極層１６Ｋは透明電極で形成されたトップエミッションおよびボトムエミッション構成を備えていても良い。

また、基板１０は不透明基板で形成され、第１電極層１２Ａは金属層で形成され、第３電極層１６Ｋは透明電極で形成されたトップエミッション構成を備えていても良い。

また、第２導電層２６Ｋは金属シートで形成され、絶縁層２４は絶縁シートで形成されていても良い。

また、図１９〜図２０に示すように、絶縁層２４上に配置された均熱板３２を備えていても良い。ここで、均熱板３２は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）で形成される。なお、均熱板３２の代わりに、グラファイトシートを用いることもできる。

なお、第２導電層２６Ｋが、金属シートで形成され、かつ、金属シートの厚さが均熱効果が得られる程度まで厚く形成される場合には、均熱板３２を省略することもできる。

また、第２の実施の形態においても有機ＥＬ装置を複数備え、隣接する有機ＥＬ装置同士の第１電極層１２Ａと第２電極層１２Ｋを互いに直列接続し、複数の有機ＥＬ装置を同一電流で駆動することもできる。

第２の実施の形態においても各部の構成で第１の実施の形態の構成と重複する部分は、同様であるため、重複説明は省略する。

（有機ＥＬ装置の製造方法）
第２の実施の形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法は、図２１〜図３３に示すように表される。なお、図２１に示す第１電極層１２Ａおよび第２電極層１２Ｋの平面パターン構成例は、製造方法の説明のため、簡単化されているが、図１６に示した第１電極層１２Ａおよび第２電極層１２Ｋの平面パターン構成例と実質的に同様である。

第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法は、図２１〜図３３に示すように、基板１０上に第１電極層１２Ａおよび第２電極層１２Ｋを形成する工程と、第１電極層１２Ａ上に有機ＥＬ層１４を形成する工程と、有機ＥＬ層１４上に、第２電極層１２Ｋと接続される第３電極層１６Ｋを形成する工程と、第３電極層１６Ｋ上に接着層１８ａを介して封止層１８を形成する工程と、第１電極層１２Ａ上に第１半田層３６Ａ、第２電極層１２Ｋ上に第２半田層３６Ｋを形成する工程と、封止層１８上に第２導電層２６Ｋを形成する工程と、第２導電層２６Ｋ上に絶縁層２４を形成する工程とを有する。

また、第２導電層２６Ｋを形成する工程後、第２半田層３６Ｋ上に第３半田層３７Ｋを形成する工程を有する。さらに、第１半田層３６Ｋおよび第２半田層３６Ａ上に被覆層３０を形成する工程を有する。

さらに、絶縁層２４上に均熱板３２を形成する工程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２１〜図２２に示すように、基板１０上に第１電極層１２Ａおよび第２電極層１２Ｋをパターン形成する。

（ｂ）次に、図２３〜図２４に示すように、第１電極層１２Ａ上に有機ＥＬ層１４をパターン形成する。図２３および図２４（ａ）に示すように、有機ＥＬ層１４の端部は、第２電極層１２Ｋ上にも延在するようにパターニングされている。

（ｃ）次に、図２５〜図２６に示すように、有機ＥＬ層１４上に、第３電極層１６Ｋをパターン形成する。第３電極層１６Ｋは、基板１０の４角形の４隅において、第２電極層１２Ｋと接続するようにパターン形成されている。

（ｄ）次に、図２７〜図２８に示すように、第３電極層１６Ｋ上に接着層１８ａを介して封止層１８を形成する。封止層１８は、封止膜１９で形成されていても良い。

（ｅ）次に、図２９〜図３０に示すように、第１電極層１２Ａ上に第１半田層３６Ａ、第２電極層１２Ｋ上に第２半田層３６Ｋを形成する。ここで、第１半田層３６Ａおよび第２半田層３６Ｋの形成工程は、自動化が容易である。

（ｆ）次に、図３１〜図３２に示すように、封止層１８上に第２導電層２６Ｋを形成する。図３２では図示を省略したが、封止層１８上には、粘着剤２０を介して第２導電層２６Ｋを形成している。第２導電層２６Ｋは、金属シートなどを適用する。その後、第２半田層３６Ｋ上に第３半田層３７Ｋを形成する。

（ｇ）次に、図３３に示すように、第２導電層２６Ｋ上に絶縁層２４を形成する。絶縁層２４には、λゲルシートなどを適用する。

（ｈ）次に、図１９と同様に、第１半田層３６Ｋおよび第２半田層３６Ａ上に被覆層３０を形成後、絶縁層２４上に均熱板３２を形成する。

第２の実施の形態に係る有機ＥＬ装置１においては、基板１０として、例えば、ガラス基板またはプラスチック基板のどちらか若しくは各々を貼り合せた複板型有機ＥＬ照明パネル、または一方を封止膜１９で封止した単板型有機ＥＬ照明パネルの構成において、パネル外周に各々複数設けられたプラス電極（陽極）とマイナス電極（陰極）の少なくともいずれか一方の電極同士を最外周に設けられたループ状電極にて基板１０上で接続している。

本発明の第２の実施の形態によれば、複数設けられた第２電極層１２Ｋ、または第１電極層１２Ａの周囲電極の少なくともいずれか一方を、更にその外周部に設けたループ状電極にて、配線を用いることなく、接続することによって、少なくとも一方で配線の工程が省略され、作業と構造が簡単化され、量産工程での自動化が容易となる。

本発明の第２の実施の形態によれば、均熱効果を保ちつつ、配線材料を不要にし、半田形成を自動化することができ、生産効率を高めることができる。

（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は第１の実施の形態およびその変形例、および第２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。

第１の実施の形態およびその変形例、および第２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。

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照明パネル、ＦＥＤ（Field Emission Display）照明パネルなどの分野に適用可能である。

１…有機ＥＬ装置
１０…基板
１２Ａ…第１電極層
１２Ｋ…第２電極層
１４…有機ＥＬ層
１６Ｋ…第３電極層
１６Ｃ…コンタクト部
１８…封止板
１８ａ…接着層
１９…封止膜
２０…粘着剤
２２Ａ…第１導電層
２４、２８…絶縁層
２６Ｋ…第２導電層
３０…被覆層
３２…均熱板
３６Ａ…第２半田層
３６Ｋ…第１半田層
３７Ｋ…第３半田層
４０…第２電源コード
４２…第１電源コード
１００…シリコン基板
１２０…アノード金属層
１６０…カソード透明電極層
Ａ…アノード端子電極
Ｋ…カソード端子電極
Ｄ１〜Ｄ４…ダイオード

Claims

基板と、
前記基板上に配置された第１電極層および第２電極層と、
前記第１電極層上に配置された有機ＥＬ層と、
前記有機ＥＬ層上に配置され、前記第２電極層と接続される第３電極層と、
前記第３電極層上に配置された封止層と、
前記封止層上に配置された第１導電層と、
前記第１導電層上に配置された絶縁層と、
前記絶縁層上に配置された第２導電層と
を備えることを特徴とする有機ＥＬ装置。
前記基板は四角形の形状を備え、前記第２電極層は前記４角形の４隅に配置された三角形の形状を備え、前記第１電極層は前記４角形の４隅に配置された三角形の形状を除く８角形の形状を備え、前記第３電極層は、前記４角形の４隅に配置された前記第２電極層上に延在して前記第２電極層と接続されることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
前記第１導電層は、前記４角形の４辺において、前記第２導電層よりも延在し、かつ前記第１電極層に接続され、前記第２導電層は、前記４角形の４隅において、前記第１導電層よりも延在し、かつ前記第２電極層に接続される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導電層は、前記４角形の４辺において、第１半田層を介して前記第１電極層に接続され、前記第２導電層は、前記４角形の４隅において、第２半田層を介して前記第２電極層に接続されることを特徴とする請求項３に記載の有機ＥＬ装置。
前記絶縁層は、前記基板の中央部に配置され、前記第１導電層と前記第２導電層は、前記絶縁層を介して前記基板の中央部においてのみ積層されることを特徴とする請求項３に記載の有機ＥＬ装置。
前記第１導電層および前記第２導電層は、同一の金属材料からなる金属シートで形成され、前記絶縁層は、絶縁シートで形成されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機ＥＬ装置。
前記基板の４辺に配置された前記第１電極層の内、１箇所、２箇所または３箇所において接続された第１電源コードと、
前記基板の４隅に配置された前記第２電極層の内、１箇所、２箇所または３箇所において接続された第２電源コードと
を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の有機ＥＬ装置。
前記封止層は、封止板若しくは封止膜で形成されたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機ＥＬ装置。
前記基板は、透明基板で形成され、前記第３電極層は、金属層で形成され、ボトムエミッション構成を備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機ＥＬ装置。
前記基板は、透明基板で形成され、前記第１電極層および前記第３電極層は、透明電極で形成され、トップエミッションおよびボトムエミッション構成を備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機ＥＬ装置。
前記基板は、不透明基板で形成され、前記第１電極層は金属層で形成され、前記第３電極層は透明電極で形成され、トップエミッション構成を備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機ＥＬ装置。
基板と、
前記基板上に配置された第１電極層および第２電極層と、
前記第１電極層上に配置された有機ＥＬ層と、
前記有機ＥＬ層上に配置され、前記第２電極層と接続される第３電極層と、
前記第３電極層上に配置された封止層と、
前記封止層上に配置された第２導電層と、
前記第２導電層上に配置された絶縁層と、
前記基板の最外周に配置されたループ状電極層と
を備え、前記第１電極層若しくは前記第２電極層の少なくともいずれか一方の電極同士を前記ループ状電極層により接続したことを特徴とする有機ＥＬ装置。
前記基板は四角形の形状を備え、前記第２電極層は前記４角形の４隅に配置された三角形の形状を備え、前記第１電極層は前記４角形の４隅に配置された三角形の形状を除く形状を備え、前記第３電極層は、前記４角形の４隅に配置された前記第２電極層上に延在して前記第２電極層と接続されることを特徴とする請求項１２に記載の有機ＥＬ装置。
前記第２導電層は、前記４角形の４隅において、前記第３電極層よりも延在し、かつ前記第２電極層に接続されることを特徴とする請求項１３に記載の有機ＥＬ装置。
前記第２導電層は、前記４角形の４隅において、第２半田層を介して前記第２電極層に接続されることを特徴とする請求項１４に記載の有機ＥＬ装置。
前記ループ状電極層は、前記基板の最外周に配置された前記第１導電層上に配置され、かつ前記４角形の４辺において前記第１電極層上に配置される第１半田層により形成されることを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の有機ＥＬ装置。
前記封止層は、封止板若しくは封止膜で形成されたことを特徴とする請求項１２〜１６のいずれか１項に記載の有機ＥＬ装置。
前記第２導電層は金属シートで形成され、前記絶縁層は絶縁シートで形成されたことを特徴とする請求項１２〜１７のいずれか１項に記載の有機ＥＬ装置。
前記絶縁層上に配置された均熱板を備えることを特徴とする請求項１２〜１８のいずれか１項に記載の有機ＥＬ装置。
前記有機ＥＬ装置を複数備え、隣接する有機ＥＬ装置同士の第１電極層と第２電極層を互いに直列接続し、複数の前記有機ＥＬ装置を同一電流で駆動することを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載の有機ＥＬ装置。