JP2013182866A - 有機ｅｌ発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】温度変化が大きな環境で好適に使用できる有機ＥＬ発光装置を実現する。
【解決手段】有機ＥＬ発光装置１００おいて、有機ＥＬパネル１０と配線基板２０を電気的に接続する端子部材３０を、基端部３１と突起部３２の２面を有する断面略Ｌ字状の折り曲げ形状に形成するとともに、突起部３２の曲げ剛性が基端部３１の曲げ剛性よりも小さくなるように設計して、端子部材３０の突起部３２が基端部３１よりも弾性変形しやすくすることで、発光装置内（例えば、配線基板２０）に反りなどの変形が生じた場合でも、端子部材３０の突起部３２が弾性変形することで、反りなどの応力を吸収するようにして、端子部材３０の電気的接続が断たれないようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機ＥＬ発光装置に関する。

近年、平面状の光源体として、複数の有機ＥＬパネルをアレイ状に配設した発光装置の開発が進められている。
有機ＥＬパネルには、電気的接続を行うための電極取出部がパネルの周縁部かつ発光面とは反対側に形成されており、この部分を接点とし、端子部材等を介して有機ＥＬパネルを配線基板に接続して電気的に駆動するようになっている。

このような発光装置を構成する有機ＥＬパネル、端子部材、配線基板は、それぞれ異なる素材で形成されており、例えば、有機ＥＬパネルはガラス材料、端子部材は金属材料、配線基板はエポキシ樹脂を主体としている。そのため、屋外環境で使用する際など発光装置が大きな温度変化に晒されると、線膨張係数が異なる各構成の膨張・収縮量に差が生じてしまい、発光装置に反りなどの変形が生じる。
発光装置に反りなどの変形が生じた場合、発光装置内にせん断、引張、圧縮などの応力が発生して、物理的に弱い部分に破壊が起きることがある。特に、有機ＥＬパネルと端子部材の接合部分が損傷しやすく、この部分が剥がれるなどしてしまうと、発光不良という重大なトラブルが発生し、発光装置の機能低下を招いてしまう。
そこで、有機ＥＬパネルの電極取出部と端子部材の接合に関する技術向上の検討がなされている。

例えば、断面コ字状の嵌合部で有機ＥＬパネルの電極取出部をパネル基板ごと挟み込んで固定される端子部材の技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
また、有機ＥＬパネルの電極取出部に導電可能に接続された断面Ｌ字状を呈する端子部材の係合爪を、取付け部材の挟持空間に挿入して係合させることで、所定の位置に有機ＥＬパネルを取り付ける技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）。

特開平１１−２７３８５５号公報 特許第４７９７５９５号公報

しかしながら、上記特許文献１の場合、有機ＥＬパネルの電極取出部に固定した端子部材を配線基板に接続して組み上げた発光装置の熱変形強度に関しては触れられておらず、また、有機ＥＬパネルの発光面側に嵌合部の一部が延在することで発光面の全てを活用できないという問題があった。
また、上記特許文献２の場合、所定の位置に有機ＥＬパネルを取り付けやすく、発光面の全てを活用できるものの、各構成の線膨張係数が異なることに起因する変形によって、有機ＥＬパネルと端子部材の接合部分が損傷してしまうことに関しては改善されていない。

本発明の目的は、温度変化が大きな環境で好適に使用できる有機ＥＬ発光装置を提供することである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
一対の電極間に介装された有機ＥＬ発光層が基板に設けられた有機ＥＬパネルと、
前記基板の前記有機ＥＬ発光層が設けられた面に対向して設けられ、前記有機ＥＬパネルを発光駆動させるための配線基板と、
前記有機ＥＬパネルと前記配線基板を電気的に接続する端子部材と、を備えた有機ＥＬ発光装置であって、
前記端子部材は、前記有機ＥＬパネルにおける前記電極の取出部に接合される基端部と、前記基端部から立設して前記配線基板の接点に接合される突起部と、を有しており、前記突起部は前記基端部よりも曲げ剛性が小さいことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の有機ＥＬ発光装置において、
前記端子部材は、断面略Ｌ字状の折り曲げ形状を呈して前記基端部と前記突起部の２面を有しており、前記突起部の面積が、前記基端部の面積より小さいことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の有機ＥＬ発光装置において、
前記突起部の幅が、前記基端部の幅より狭いことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の有機ＥＬ発光装置において、
前記突起部の厚みが、前記基端部の厚みより薄いことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の有機ＥＬ発光装置において、
前記突起部の少なくとも一部に、前記端子部材のなかで最も曲げ剛性が小さい部分が形成されていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の有機ＥＬ発光装置において、
当該有機ＥＬ発光装置は、屋外環境で使用される表示装置に配設されることを特徴とする。

本発明によれば、温度変化が大きな環境でも、有機ＥＬ発光装置を好適に使用できる。

本発明に係る有機ＥＬ発光装置を示す断面図である。 有機ＥＬパネルと配線基板を電気的に接続するための端子部材を示す斜視図である。 端子部材を示す平面図（ａ）、背面図（ｂ）、側面図（ｃ）である。 有機ＥＬ発光装置に反りなどの変形が生じた状態を示す説明図である。 端子部材の変形例を示す平面図（ａ）、背面図（ｂ）、側面図（ｃ）である。 端子部材の変形例を示す平面図（ａ）、背面図（ｂ）、側面図（ｃ）である。 端子部材の変形例を示す平面図（ａ）、背面図（ｂ）、側面図（ｃ）である。 有機ＥＬ発光装置の他の実施例を示す平面図である。 図８のＩＸ−ＩＸ線における断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の有機ＥＬ発光装置の実施の形態について説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

図１に示すように、有機ＥＬ発光装置１００は、有機ＥＬパネル１０と、有機ＥＬパネル１０を発光駆動させるための配線基板２０と、有機ＥＬパネル１０と配線基板２０を電気的に接続する端子部材３０と、を備えている。

有機ＥＬパネル１０は、光透過性を有する透明基板１と、一対の電極２，２間に介装された有機ＥＬ発光層３と、一対の電極２，２および有機ＥＬ発光層３を透明基板１との間に封止する封止板４と、を備えている。
一対の電極２，２間に介装された有機ＥＬ発光層３は、発光光を放出可能に透明基板１上に設けられており、一対の電極２，２はそれぞれ、封止板４の外側に引き出された端部に形成された電極取出部２ａ，２ａを有している。

透明基板１は、例えば、ガラスや石英、樹脂材料等の透明な材料で形成された平板状の部材である。
透明基板１に用いることができる樹脂材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステルや、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、アクリル、セロファン等を挙げることができる。

一対の電極２，２のうち一方の電極は、有機ＥＬ発光層３に正孔を供給（注入）する陽極となる電極膜であり、仕事関数の大きい（例えば４ｅＶ以上）材料、例えば、金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物等の電極材料で形成される。具体的に、有機ＥＬパネル１０の透明基板１側から発光光を放出する場合、透明基板１側に配されて陽極となる電極２を、例えば、Ａｕ等の金属や、ＣｕＩ、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＳｎＯ_２、ＺｎＯ等の金属化合物などの光透過性を有する電極材料で形成する。
一対の電極２，２のうち他方の電極は、有機ＥＬ発光層３に電子を供給（注入）する陰極となる電極膜であり、仕事関数の小さい（例えば４ｅＶ以下）材料、例えば、金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物等の電極材料で形成される。

有機ＥＬ発光層３は、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等、各種有機層を備えている。発光層は、ホスト化合物（発光ホスト）と発光材料（発光ドーパント）を含む有機発光材料で形成されている。
なお、電極２（陽極、陰極）を通じ、正孔輸送層、電子輸送層から注入されてくる正孔と電子が再結合して発光する発光層を備えている有機ＥＬ発光層３の各層の構成や機能は従来公知のものと同様であるので、ここでは詳述しない。

封止板４は、その内部に一対の電極２，２間に介装された有機ＥＬ発光層３を収容しうる空間を有する断面視コ字形状を呈する部材であり、ガラスや石英、金属、樹脂等の材料、又はそれらの複合部材で形成されている。この封止板４は、例えば、ＵＶ硬化接着剤、熱硬化接着剤によって、透明基板１に接着されて固定されている。
なお、図１で示した封止板４による、電極２，２及び有機ＥＬ発光層３の封止は「缶封止」と称される封止態様であり、封止缶としての封止板４と、陰極となる電極２との間には図示しない間隙が設けられている。このような間隙には、吸湿性化合物を含む乾燥剤を配置してもよい。
また、上記「缶封止」による封止に限らず、平板状の封止板４と、電極２，２及び有機ＥＬ発光層３の間に、接着剤層を充填するようにして封止する「固体封止」と称される封止態様であってもよい。接着剤層は、例えばＵＶ硬化接着剤または熱硬化接着剤によって形成される。

配線基板２０は、例えば、金属材料（鉄、ステンレス、アルミニウム、銅など）と樹脂材料（ガラス含有エポキシ樹脂、ＡＢＳ、ＰＥなど）からなるプリント基板であり、有機ＥＬパネル１０を発光駆動させるための駆動回路や電源回路を備えている。

端子部材３０は、リン青銅、銅、アルミニウムなどの金属材料からなる、断面略Ｌ字状の折り曲げ形状を呈する部材であり、基端部３１側と突起部３２側の２面を有している。
端子部材３０の突起部３２は、基端部３１から略垂直に立設して延在しており、この突起部３２は、有機ＥＬパネル１０と配線基板２０の間隙（ギャップ）に応じた高さに形成されている。
そして、端子部材３０の基端部３１は、例えば、Ａｇペーストなどの導電性接着剤やＡＣＦなどの導電接着フィルムを用いてなる導電接着部４０によって電極取出部２ａに接合されている。
また、端子部材３０の突起部３２は、配線基板２０の接点に、はんだ５０によって接合されている。

この端子部材３０は、図２、図３に示すように、例えば、厚さ０．２ｍｍの金属板をＬ字状に折り曲げて形成した部材であり、たて方向に長尺な基端部３１と、その基端部３１の長手方向の中央から立設している突起部３２を有している。
例えば、具体的に、基端部３１は、たて幅６９ｍｍ、よこ幅１．２ｍｍのサイズを有している。この基端部３１における突起部３２が形成されていない側の長辺縁には、１２個の切欠部が５ｍｍ間隔で形成されている。切欠部の幅は０．５ｍｍで０．６ｍｍの切込深さを有している。
突起部３２は、基端部３１のたて幅方向の中央側に位置し、幅２ｍｍ、高さ３．１ｍｍのサイズを有している。
また、突起部３２の両側には、突起部３２と同一面を成し、基端部３１から０．８ｍｍの高さに立ち上がっている補強部３２ａが形成されている。補強部３２ａは、長尺な基端部３１が歪まないように補強する機能を有している。
なお、上記した端子部材３０の形状や各部の寸法は、好ましい一実施例であり、これに限定されるものではない。

このように端子部材３０は、基端部３１と突起部３２を有している。そして、突起部３２の曲げ剛性は基端部３１の曲げ剛性より小さく設計されている。つまり、端子部材３０の突起部３２は、基端部３１よりも弾性変形しやすくなっている。
これらは、例えば、薄い金属板をＬ字状に折り曲げて一体的に形成することができる。
そして、端子部材３０の長手方向に沿う突起部３２の幅（２ｍｍ）が基端部３１の幅（６９ｍｍ）よりも狭く、また、突起部３２の面積が基端部３１の面積よりも小さく形成されていることが好ましい。

このような端子部材３０を用いて、有機ＥＬパネル１０と配線基板２０を電気的に接続した有機ＥＬ発光装置１００であれば、例えば、図４に示すように、ガラス材料を主体とする有機ＥＬパネル１０よりも、エポキシ樹脂を主体とする配線基板２０の方が熱膨張して、その配線基板２０に反りなどの変形が生じた場合でも、端子部材３０の突起部３２が弾性変形することで、配線基板２０の変形に伴う応力を吸収することができる。
そして、端子部材３０の突起部３２が弾性変形することで、発光装置内に生じた応力を吸収し、その応力が端子部材３０の接合部分に作用することがなくなるので、導電接着部４０によって電極取出部２ａに接合されている端子部材３０の基端部３１が剥がれてしまうようなトラブルの発生を低減することができる。

以上のように、有機ＥＬパネル１０と配線基板２０を電気的に接続する端子部材３０の突起部３２が、端子部材３０の基端部３１よりも曲げ剛性が小さく、弾性変形しやすくなっていることで、有機ＥＬ発光装置１００が大きな温度変化に晒された場合に、線膨張係数が異なる材料からなる有機ＥＬパネル１０と配線基板２０の膨張・収縮量に差が生じることがあっても、導電接着部４０を介した電極取出部２ａと端子部材３０の接続が断たれてしまうことはない。
つまり、この有機ＥＬ発光装置１００は、温度変化が大きな環境でも好適に使用できる優れた発光装置であるといえる。

なお、本発明は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、図５に示すように、基端部３１の厚さを０．２ｍｍ、突起部３２（及び補強部３２ａ）の厚さを０．０５ｍｍとするように、突起部３２の厚みを、基端部３１の厚みより薄く形成した端子部材３０を用いて、有機ＥＬパネル１０と配線基板２０を電気的に接続するようにしてもよい。
突起部３２の厚みを基端部３１の厚みより薄く形成した端子部材３０であれば、端子部材３０の突起部３２は基端部３１よりも弾性変形しやすく、発光装置内に生じた応力を吸収することができるので、このような端子部材３０を用いた有機ＥＬ発光装置１００も、温度変化が大きな環境で好適に使用することが可能になる。

また、図６に示すように、基端部３１から離間する突起部３２の先端側ほど細くなるように形成した端子部材３０を用いて、有機ＥＬパネル１０と配線基板２０を電気的に接続するようにしてもよい。
基端部３１から離間するほど細く形成された突起部３２の先端部は、端子部材３０のなかで最も曲げ剛性が小さい部分であり、その突起部３２は基端部３１よりも弾性変形しやすく、発光装置内に生じた応力を吸収することができるので、このような端子部材３０を用いた有機ＥＬ発光装置１００も、温度変化が大きな環境で好適に使用することが可能になる。

また、図７に示すように、突起部３２の少なくとも一部が蛇腹状に折曲されてなる、端子部材３０のなかで最も曲げ剛性が小さい部分が形成された端子部材３０を用いて、有機ＥＬパネル１０と配線基板２０を電気的に接続するようにしてもよい。
突起部３２の少なくとも一部が蛇腹状に折曲された部分は、端子部材３０のなかで最も曲げ剛性が小さい部分であり、その突起部３２は基端部３１よりも弾性変形しやすく、発光装置内に生じた応力を吸収することができるので、このような端子部材３０を用いた有機ＥＬ発光装置１００も、温度変化が大きな環境で好適に使用することが可能になる。

また、有機ＥＬ発光装置は、配線基板２０に１つの有機ＥＬパネル１０が設けられたものに限らず、配線基板２０に複数の有機ＥＬパネル１０が設けられていてもよい。
例えば、図８に示すように、配線基板２０に９つの有機ＥＬパネル１０を３×３のアレイ状に配設してなる有機ＥＬ発光装置２００のように、複数の有機ＥＬパネル１０を備えることで、発光装置の大型化を図ることができる。
この有機ＥＬ発光装置２００は、図９に示すように、配線基板２０の背面側に、アタッチメント７０を介して支持体であるバックボーンユニット６０が取り付けられており、大型化した発光装置を支えるように補強されている。

なお、発光装置の大型化に際して配線基板２に配設する有機ＥＬパネル１０の数は任意であり、また、複数の有機ＥＬ発光装置２００を配列するようにして、発光装置の大型化を図るようにしてもよい。

そして、本発明の有機ＥＬ発光装置１００、２００は、屋外環境で使用されるサイネージなどの表示装置の光源として配設されて使用される。

なお、本発明の適用は上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記した実施の形態では、有機ＥＬパネルに用いる基板を光が透過する透明基板としたが、これに限らず不透明な基板（金属箔等）でもよい。この場合は、有機ＥＬパネルの配線基板側か発光光を放出するために、配線基板を透明にすることが好ましい。

１ 透明基板
２ 電極
２ａ 電極取出部
３ 有機ＥＬ発光層
４ 封止板
１０ 有機ＥＬパネル
２０ 配線基板
３０ 端子部材
３１ 基端部
３２ 突起部
４０ 導電接着部
５０ はんだ
６０ バックボーンユニット
７０ アタッチメント
１００、２００ 有機ＥＬ発光装置

Claims (6)

1. 一対の電極間に介装された有機ＥＬ発光層が基板に設けられた有機ＥＬパネルと、
   前記基板の前記有機ＥＬ発光層が設けられた面に対向して設けられ、前記有機ＥＬパネルを発光駆動させるための配線基板と、
   前記有機ＥＬパネルと前記配線基板を電気的に接続する端子部材と、を備えた有機ＥＬ発光装置であって、
   前記端子部材は、前記有機ＥＬパネルにおける電極の取出部に接合される基端部と、前記配線基板の接点に接合される突起部と、を有しており、前記突起部は前記基端部よりも曲げ剛性が小さいことを特徴とする有機ＥＬ発光装置。
2. 前記端子部材は、断面略Ｌ字状の折り曲げ形状を呈して前記基端部と前記突起部の２面を有しており、前記突起部の面積が、前記基端部の面積より小さいことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ発光装置。
3. 前記突起部の幅が、前記基端部の幅より狭いことを特徴とする請求項１又は２に記載の有機ＥＬ発光装置。
4. 前記突起部の厚みが、前記基端部の厚みより薄いことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の有機ＥＬ発光装置。
5. 前記突起部の少なくとも一部に、前記端子部材のなかで最も曲げ剛性が小さい部分が形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の有機ＥＬ発光装置。
6. 当該有機ＥＬ発光装置は、屋外環境で使用される表示装置に配設されることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の有機ＥＬ発光装置。

Images