JP2015118825A - 有機elパネル - Google Patents

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貴博 石川
謙吾 室谷
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【課題】ドライバーICの放熱効率を向上させることが可能な有機ELパネルを提供する。【解決手段】支持基板11と、支持基板11上に第一電極と有機発光層と第二電極とを少なくとも積層形成してなる発光表示部12と、支持基板11上に発光表示部12を気密的に覆うように配設される封止部材13と、支持基板11上に封止部材13と並んで実装され前記第一,第二電極間に駆動電流を印加するドライバーIC14と、を備えてなる有機ELパネル100である。封止部材13の発光表示部12と対向する面と反対側の面上に配設され、封止部材13と重なる基部15aと基部15aから延設されドライバーIC14と対向する延設部15bを有する第一の放熱部材15と、ドライバーIC14と延設部15bとの間に配設され、一方の面がドライバーIC14と接し、他方の面が延設部15bと接する半固形状の熱伝導部17と、を備えてなる。【選択図】 図2

Description

本発明は、有機EL(Electro Luminescence)パネルに関し、特に支持基板上にドライバーICを実装したCOG(Chip On Glass)型の有機ELパネルに関するものである。
従来、有機ELパネルとして、例えば、少なくとも有機発光層を有する有機層をITO(Indium Tin Oxide)等からなる陽極ライン(第一電極ライン)と、アルミニウム(Al)等からなる陰極ライン(第二電極ライン)とで狭持してなる有機EL素子を発光画素としてガラス材料からなる支持基板上に複数形成して発光表示部を構成するものが知られている(例えば特許文献1参照)。かかる有機EL素子は、前記陽極から正孔を注入し、また、前記陰極から電子を注入して正孔及び電子が前記発光層にて再結合することによって光を発するものである。
また、前記有機EL素子を駆動させるためのドライバーICの実装方法としては、このドライバーICを支持基板上に直接実装するCOG形態が知られている(例えば特許文献2参照)。COG型の有機ELパネルは、FPC(Flexible Printed Circuit)上にドライバーICを実装するTCP(Tape Career Package)型等の他の実装方法に対して小型化が可能な点などで優れている。
特開平8−315981号公報 特開2000−40585号公報 特開2011−192942号公報
COG型の有機ELパネルは、支持基板上に形成される金属配線(厚さ0.5μm程度)上に直接ドライバーICを搭載する構成であるため、熱抵抗が非常に大きくなりドライバーICからの放熱が妨げられドライバーICの温度が高くなりやすい。そのため、特に計器等の車載用機器に用いられ高輝度発光を要求される有機ELパネルにおいては、ドライバーICからの熱でドライバーICに近い発光画素の劣化や円偏光板の劣化が早く進行する、あるいはドライバーICの温度が定格温度を超える場合が生じ、特に高温時における動作信頼性が低下する可能性があるという問題点がある。
これに対し、ドライバーICの放熱効率を向上させる方法として、特許文献3には、支持基板のドライバーICが実装される面と反対側の面上にドライバーICと対向しドライバーICから発せられる熱を支持基板の面方向に拡散させる放熱部材を配設する技術が開示されている。
しかしながら、特許文献3に開示される技術は、支持基板側から光を出射するボトムエミッション型の有機ELパネルにおいては放熱部材の大きさが非発光領域に限られ、放熱効率を向上させる点ではなお改良の余地があった。
そこで本発明は、前述の問題点に鑑み、COG型の有機ELパネルにおいて、ドライバーICの放熱効率を向上させることが可能な有機ELパネルを提供することを目的とするものである。
本発明は、前記課題を解決するため、支持基板と、前記支持基板上に第一電極と有機発光層と第二電極とを少なくとも積層形成してなる発光表示部と、前記支持基板上に前記発光表示部を気密的に覆うように配設される封止部材と、前記支持基板上に前記封止部材と並んで実装され前記第一,第二電極間に駆動電流を印加するドライバーICと、を備えてなる有機ELパネルであって、
前記封止部材の前記発光表示部と対向する面と反対側の面上に配設され、前記封止部材と重なる基部と前記基部から延設され前記ドライバーICと対向する延設部とを有する第一の放熱部材と、
前記ドライバーICと前記延設部との間に配設され、一方の面が前記ドライバーICと接し、他方の面が前記延設部と接する半固形状の熱伝導部と、を備えてなることを特徴とする。
以上、本発明によれば、COG型の有機ELパネルにおいて、ドライバーICの放熱効率を向上させることが可能となる。
本発明の実施形態である有機ELパネルを示す(a)上面図、(b)底面図である。 同上有機ELパネルを示す側面図である。 同上有機ELパネルを示す上面図である。 同上有機ELパネルの要部拡大図である。 同上有機ELパネルの有機EL素子を示す断面図である。 本発明の実施形態の変形例である有機ELパネルを示す側面図である。
以下、本発明の実施形態である有機ELパネル100を添付図面に基づき説明する。図1〜図3は有機ELパネル100の全体図である。
有機ELパネル100は、図1及び図2に示すように、支持基板11と、発光表示部12と、封止部材13と、ドライバーIC14と、第一の放熱部材15と、保護膜16と、熱伝導部17と、円偏光板18と、第二の放熱部材19と、を備える。なお、図2においては保護膜16及び熱伝導部17は断面を示している。図3は、有機ELパネル100の上面図であって、封止部材13、第一の放熱部材15、保護膜16、熱伝導部17を省略して図示したものである。なお、図3中においては、後述する各配線の一部を省略して図示している。
支持基板11は、長方形形状の透明ガラス材からなる電気絶縁性の基板である。支持基板11の一方の面(図2における上面)上には、図1(a)及び図2に示すように、発光表示部12とドライバーIC14とが設けられている。また、支持基板11の一方の面上には、発光表示部12を気密的に覆うように封止部材13が配設され、封止部材13の発光表示部12と対向する面と反対側の面(図2における上面)上には第一の放熱部材15が配設されている。また、支持基板11の一方の面上であって封止部材13が配設されない個所にはドライバーIC14の周縁と後述する各配線を覆うように保護膜16が形成されている。また、ドライバーIC14と第一の放熱部材15の後述する延設部15bとの間には熱伝導部17が配設されている。また、支持基板11の一方の面上には、図3に示すように、後述する発光表示部12の各陽極ラインと接続される陽極配線21と後述する発光表示部12の各陰極ラインと接続される陰極配線22とドライバーIC14を外部回路と電気的に接続するための入力配線23とが形成されている。
これに対し、支持基板11の他方の面(ドライバーIC14が実装される面と反対側の面であって、図2における底面)上には、図1(b)及び図2に示すように、円偏光板18と第二の放熱部材19とが並んで設けられている。
図4及び図5は有機ELパネル100の要部拡大図である。なお、図4においては封止部材13及び第一の放熱部材15を省略して図示している。
発光表示部12は、図4及び図5に示すように、複数形成される陽極ライン(第一電極)12aと、絶縁膜12bと、隔壁12cと、有機層12dと、複数形成される陰極ライン(第二電極)12eと、から主に構成され、各陽極ライン12aと各陰極ライン12eとが交差して有機層12dを挟持する個所からなる複数の発光画素(有機EL素子)を備えるいわゆるパッシブマトリクス型の発光表示部である。本実施形態は、支持基板11側から発光表示部12の表示光を出射するいわゆるボトムエミッション型の有機ELパネルとなる。また、発光表示部12は、図2及び図5に示すように、封止部材13によって気密的に覆われている。
陽極ライン12aは、ITO等の透光性の導電材料からなる。陽極ライン12aは、蒸着法やスパッタリング法等の手段によって支持基板11上に前記導電材料を層状に形成した後、フォトリソグラフィー法等によって互いに略平行となるように形成される。各陽極ライン12aは、端部の一方側(図1における下方側)で各陽極配線21と接続される。
絶縁膜12bは、例えばポリイミド系の電気絶縁性材料から構成され、陽極ライン12aと陰極ライン12eとの間に位置するように形成され、両電極ライン12a,12eの短絡を防止するものである。絶縁膜12bには、各発光画素を画定するとともに輪郭を明確にする開口部12b1が形成されている。また、絶縁膜12bは、陰極配線22と陰極ライン12eとの間にも延設されており、各陰極配線22と各陰極ライン12eとを接続させるコンタクトホール12b2を有する。
隔壁12cは、例えばフェノール系の電気絶縁性材料からなり、絶縁膜12b上に形成される。隔壁12cは、その断面が絶縁膜12bに対して逆テーパー形状となるようにフォトリソグラフィー法等の手段によって形成されるものである。また、隔壁12cは、陽極ライン12aと直交する方向に等間隔に複数形成される。隔壁12cは、その上方から蒸着法やスパッタリング法等によって有機層12d及び陰極ライン12eを形成する場合に有機層12d及び陰極ライン12eが分断される構造を得るものである。
有機層12dは、陽極ライン12a上に形成されるものであり、少なくとも有機発光層を含むものである。なお、本実施形態においては、有機層12dは正孔注入層,正孔輸送層,有機発光層,電子輸送層及び電子注入層を蒸着法やスパッタリング法等の手段によって順次積層形成してなるものである。
陰極ライン12eは、アルミニウム(Al)やマグネシウム銀(Mg:Ag)等の陽極ライン12aよりも導電率が高い金属性導電材料を蒸着法等の手段により陽極ライン12aと交差するように複数形成してなるものである。また、各陰極ライン12eは、絶縁膜12bに設けられるコンタクトホール12b2を介して各陰極配線22と接続される。
封止部材13は、例えば凹状に成型されたガラス材料からなり、接着剤13aを介して支持基板11上に配設され発光表示部12を気密的に収納するものである。なお、封止部材13は、平板状であってもよい。
ドライバーIC14は、発光表示部12を発光駆動させる駆動回路を構成し、信号線駆動回路及び走査線駆動回路等を備えるものである。ドライバーIC14は、公知のCOG実装技術によって支持基板11上に発光表示部12に応じて封止部材13と並んで実装され、各陽極配線21及び各陰極配線22を介して各陽極ライン12a及び各陰極ライン12eと電気的に接続され、外部回路からの駆動信号に基づいて各陽極ライン12aと各陰極ライン12eとの間に駆動電流を印加する。
第一の放熱部材15は、銅(Cu)やアルミニウム(Al)等の、支持基板11の材料よりも熱伝導率の良い材料を平板状に加工してなり、封止部材13の発光表示部12と対向する面と反対側の面上に図示しない接着剤等を介して配設されるものである。第一の放熱部材15は、封止部材13のパネル面方向に広く配置されるものであり、その面積は少なくとも封止部材13の面積よりも大きく、封止部材13と重なる基部15aと、ドライバーIC14と間隔をあけて対向するように基部15aから支持基板11と平行方向に突出する延設部15bとを有する。また、第一の放熱部材15の厚さは、有機ELパネル100の用途やドライバーIC14の発熱量に応じて適宜設定されるものであるが、有機ELパネル100としての総厚を抑制する観点からは極力薄く形成されることが望ましい。
保護膜16は、例えばシリコーン系樹脂材料などの電気絶縁材料からなり、支持基板11の一方の面上であって封止部材13が配設されない個所にドライバーIC14の周縁と後述する各配線21,22,23を覆うように形成される。
熱伝導部17は、シリコーン系樹脂材料やアクリル系樹脂材料等からなる、支持基板11の材料よりも熱伝導率が高く、特に厚さ方向の熱伝導率に優れた材料をペースト状あるいはグリス状など半固形状にしたものであり、ドライバーIC14と第一の放熱部材15の延設部15bとの隙間を満たすように充填してなる。充填に際し、熱伝導部17は、ドライバーIC14の周縁に形成される保護膜16の突出部や傾斜などを含む表面形状に沿って変形し、一方の面(図2における底面)がドライバーIC14の上面と隙間なく密着する。また、熱伝導部17は、他方の面(図2における上面)が延設部15bと接する。
また、熱伝導部17は、支持基板11の非発光領域を覆うようにパネル面方向に広く配置されるものであり、その面積は少なくともドライバーIC14の面積よりも大きいことが望ましい。具体的には、熱伝導部17は、その面積が少なくともドライバーIC14よりも大きく、ドライバーIC14とともに支持基板11の一方の面のドライバーIC14が実装されない領域も覆うように配設される。熱伝導部17は、支持基板11の一方の面のドライバーIC14が実装されない領域において、一方の面が保護膜16を介して支持基板11と接続され、支持基板11からの熱の伝達が可能となっている。また、熱伝導部17は、他方の面全体が第一の放熱部材15の延設部15bと接し、熱伝導部17全体から第一の放熱部材15への熱の伝達が可能となっている。
円偏光板18は、直線偏光板と複屈折板を積層してなる板状の光透過性部材であり、外光の反射を抑制するものである。円偏光板18は、図示しない粘着層を介して支持基板11の出射面側に貼り付けられる。
第二の放熱部材19は、銅(Cu)やアルミニウム(Al)あるいはグラファイト等の、支持基板11の材料よりも熱伝導率が高く、面方向の熱伝導率が熱伝導部17よりも優れた材料を加工した粘着性シートからなり、支持基板11のドライバーIC14が実装される面と反対側の面上にドライバーIC14と対向するように配設されるものである。特に面方向の熱伝導率が優れたグラファイトが望ましい。本実施形態においては第二の放熱部材19は支持基板11の出射面側に貼り付けられることとなる。なお、後述するようにドライバーIC14からの発熱をパネル面方向に拡散するべく、第二の放熱部材19は有機ELパネル100がケースに収納される等してモジュール化された場合に支持基板11以外にはいずれの部材とも接触しないものとする。第二の放熱部材19は、支持基板11の非発光領域を覆うようにパネル面方向に広く配置されるものであり、その面積は少なくともドライバーIC14の面積よりも大きいことが望ましい。また、第二の放熱部材19の厚さは、有機ELパネル100の用途やドライバーIC14の発熱量に応じて適宜設定されるものであるが、支持基板11の同一面上に配置される円偏光板18よりも薄くすることで、有機ELパネル100としての総厚を抑制することができ好適である。
陽極配線21は、陽極ライン12aとドライバーIC14と接続する配線であり、例えば陽極ライン12aと同材料であるITO、クロム(Cr)あるいはアルミニウム(Al)等の導電材料またはこれら導電材料の積層体からなる。陽極配線21は、支持基板11の一方の面上に陽極ライン12aと一体的に形成される、あるいは陽極ライン12aと接続されるように別体に形成される。
陰極配線22は、陰極ライン12eとドライバーIC14と接続する配線であり、例えば陽極ライン12aと同材料であるITO、クロム(Cr)あるいはアルミニウム(Al)等の導電材料またはこれら導電材料の積層体からなる。陰極配線22は、支持基板11の一方の面上の側方に各陰極ライン12eに対して左右交互に引き回し形成される配線であり、一端が陰極ライン12eと接続され他端がドライバーIC14と接続される。陰極配線22は、図4に示すように、コンタクトホール12b2を介して陰極ライン12eと接続可能とするべく少なくとも陰極ライン12eとの接続個所となる端部が絶縁膜12bを介して陰極ライン12eの下方に位置するように形成される。
入力配線23は、ドライバーIC14と外部回路とを電気的に接続するための配線であり、例えば陽極ライン12aと同材料であるITO、クロム(Cr)あるいはアルミニウム(Al)等の導電材料またはこれら導電材料の積層体からなる。入力配線23は、支持基板11の一方の面上のドライバーIC14近傍に引き回し形成され、一端がドライバーIC14と接続され他端がACF(図示しない)を介してFPC(図示しない)と接続される。
以上の各部によって有機ELパネル100が構成されている。
次に、本実施形態における主要な放熱経路について説明する。図2中の矢印で示すように、ドライバーIC14から発せられた熱は、第一の放熱経路として、まずドライバーIC14と接する熱伝導部17に伝わりその後第一の放熱部材15の延設部15bに伝達される。延設部15bに伝達された熱は、第一の放熱部材15全体に拡散し第一の放熱部材15から外部に放射される。また、ドライバーIC14から発せられた熱の一部は、第二の放熱経路として、まず支持基板11内に伝わりその後第二の放熱部材19に伝達される。第二の放熱部材に伝達された熱は第二の放熱部材19全体に拡散される。さらに、第二の放熱部材19全体に拡散した熱は、第二の放熱部材19自体から外部に放射されるとともに、第二の放熱部材19から熱の拡散時点で第二の放熱部材19よりも低温である支持基板11の第二の放熱部材19と接する個所全体に伝達される。さらに、支持基板11に移動した熱は保護膜16を介して熱伝導部17全体に伝わり、その後第一の放熱部材15の延設部15bに伝達される。延設部15bに伝達された熱は、第一の放熱部材15全体に拡散し第一の放熱部材15から外部に放射される。
すなわち、第一の放熱経路によって、ドライバーIC14からの熱をドライバーIC14と直接接する熱伝導部17を介して封止部材13の面上に配設される面積の広い第一の放熱部材15に伝達することができ、効率よく放熱することができる。また、ドライバーIC14と間隔をあけて対向するように配置される第一の放熱部材15に効率よく熱を移動させるには、ドライバーIC14と第一の放熱部材15との間に配置される熱伝導部16は厚さ方向の熱伝導率に優れた材料であることが望ましいものの、一般的に厚さ方向の熱伝導率に優れる材料は、その面方向の熱伝導率はグラファイトなどの面方向の熱伝導率に優れた材料よりも劣る。これに対し、第二の放熱経路によって、熱伝導部16よりも面方向の熱伝導率に優れた第二の放熱部材19を介してドライバーIC14からの熱を支持基板11の面方向に拡散することによって、ドライバーIC14の発熱によるヒートスポットを緩和させ、また、支持基板11を介して良好に熱伝導部17全体に熱を伝達することができ、ドライバーIC14の放熱効率をさらに向上させることができる。
かかる有機ELパネル100は、支持基板11と、支持基板11上に陽極ライン12aと有機発光層を含む有機層12dと陰極ライン12eとを少なくとも積層形成してなる発光表示部12と、支持基板11上に発光表示部12を気密的に覆うように配設される封止部材13と、支持基板11上に封止部材13と並んで実装され陽極ライン12aと陰極ライン12eとの間に駆動電流を印加するドライバーIC14と、を備えてなる有機ELパネルであって、封止部材13の発光表示部12と対向する面と反対側の面上に配設され、封止部材13と重なる基部15aと基部15aから延設されドライバーIC14と対向する延設部15bを有する第一の放熱部材15と、ドライバーIC14と延設部15bとの間に配設され、一方の面がドライバーIC14と接し、他方の面が延設部15bと接する半固形状の熱伝導部17と、を備えてなるものである。
これにより、ドライバーIC14からの熱をドライバーIC14と直接接する熱伝導部17を介して第一の放熱部材15に伝達することができ、効率よく放熱することができる。また、ボトムエミッション型の有機ELパネル100において光出射面でない封止部材13の面を利用して第一の放熱部材15を配設するため、放熱構造が複雑化することがなく有機ELパネル100全体が大型化することを抑制できる。また、熱伝導部17を半固形状とすることでドライバーIC14と密着させ放熱効率を向上させることができる。
また、支持基板11上であって封止部材13が配設されない個所に形成され、ドライバーIC14の周縁を覆う保護膜16を備え、熱伝導部17は、その一方の面が保護膜16の表面形状に沿った形状である。
これにより、保護膜16がドライバーIC14の周縁を覆う場合であってもドライバーIC14と密着させ放熱効率を向上させることができる。
次に、本実施形態の変形例について説明する。なお、前述の実施形態と同一あるいは相当箇所には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
図6は、本実施形態の変形例である有機ELパネル100の側面図である。変形例の主たる特徴は、熱伝導部17が、その面積がドライバーIC14の面積よりも大きく、ドライバーIC14を覆うように設けられてドライバーIC14の上面に加えて側面とも隙間なく接する点にある。熱伝導部17は半固形状であるためドライバーIC14と延設部15bとの間に充填する際に、ドライバーIC14の形状に沿って変形し、一方の面(図6における底面)がドライバーIC14の上面及び側面と隙間なく密着する。なお、熱伝導部17をドライバーIC14の側面とも接するように配設するため、変形例においては保護膜16は形成されておらず、熱伝導部17が保護膜の機能を兼ねている。したがって、熱伝導部17は、各配線21,22,23を覆うように形成される。
かかる変形例によれば、熱伝導部17がドライバーIC14の上面に加えて側面とも接するため、ドライバーIC14の側面からも熱伝導部17に熱を伝達することができるためより効率よく放熱することができる。
本発明は、COG型の有機ELパネルに好適である。
100 有機ELパネル
11 支持基板
12 発光表示部
12a 陽極ライン(第一電極)
12b 絶縁膜
12c 隔壁
12d 有機層
12e 陰極ライン(第二電極)
13 封止部材
14 ドライバーIC
15 第一の放熱部材
15a 基部
15b 延設部
16 保護膜
17 熱伝導部
18 円偏光板
19 第二の放熱部材
21 陽極配線
22 陰極配線
23 入力配線

Claims (3)

  1. 支持基板と、前記支持基板上に第一電極と有機発光層と第二電極とを少なくとも積層形成してなる発光表示部と、前記支持基板上に前記発光表示部を気密的に覆うように配設される封止部材と、前記支持基板上に前記封止部材と並んで実装され前記第一,第二電極間に駆動電流を印加するドライバーICと、を備えてなる有機ELパネルであって、
    前記封止部材の前記発光表示部と対向する面と反対側の面上に配設され、前記封止部材と重なる基部と前記基部から延設され前記ドライバーICと対向する延設部とを有する放熱部材と、
    前記ドライバーICと前記延設部との間に配設され、一方の面が前記ドライバーICと接し、他方の面が前記延設部と接する半固形状の熱伝導部と、を備えてなることを特徴とする有機ELパネル。
  2. 前記支持基板上であって前記封止部材が配設されない個所に形成され、前記ドライバーICの周縁を覆う保護膜を備え、
    前記熱伝導部は、その一方の面が前記保護膜の表面形状に沿った形状であることを特徴とする請求項1に記載の有機ELパネル。
  3. 前記熱伝導部は、その面積が前記ドライバーICの面積よりも大きく、前記ドライバーICの側面とも接することを特徴とする請求項1に記載の有機ELパネル。
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