JPWO2015186487A1 - 面状発光デバイスおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
面状発光パネル(10)において、第1電極(21)の延びる方向に沿って第1電極(21)上に配置され、第1電極(21)に電気的に接続される第1導体(130A)と、第2電極(22)の延びる方向に沿って第2電極(22)上に配置され、第2電極(22)に電気的に接続される第2導体(130B)と、面状発光パネル(10)の一方の面に配置された第1フィルム(110)と、面状発光パネル(10)の他方の面に配置された第2フィルム(120)とを備え、第1フィルム(110)および第2フィルム(120)により、面状発光パネル(10)、第1導体(130A)、および、第2導体(130B)を挟み込むことで、面状発光パネル(10)、第1導体(130)、および、第2導体(130B)が封止され、第1フィルム(110)、第2フィルム(120)が密着されることで、第1導体(130A)は第1電極(21)に圧接され、第2導体(130B)は第2電極(22)に圧接されている。
Description
本発明は、有機ELパネルなど平面状の面状発光パネルを利用した面状発光デバイスに関し、特に面状発光パネルを複数のフィルムで封止した場合の配線の取り出し方に関する。
近年、有機EL(Organic Electroluminescence)発光素子を利用した面状発光パネルが提案されている。有機ELパネルと外部配線とを接続する場合、プリント基板を熱硬化性の導電性接着剤で接続することが一般的である。この接続方法は、接続部の強度、信頼性を確保しやすく、Al(アルミニウム)等を用いた電極面を腐食等から保護することができる。
特開2003−109756号公報(特許文献1)には、プラスチックと絶縁膜とが積層されたフィルムで真空パックのように面状発光パネルを包み込む技術が開示されている。
従来の構成では発光パネルからの配線取り出しのために、面状発光パネルとフレキシブル配線とを導電性接着材を用いて接合して電気的導通を確保している。導電性接着剤を用いるためには、接着剤を硬化させるための時間が必要となり製造工程時間の増加が課題となる。
したがって、本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、製造工程時間の増加を抑制することが可能な構成を備える、面状発光デバイスおよびその製造方法を提供することを目的とする。
この発明の一の側面に従う面状発光デバイスにおいては、基板と、上記基板上に設けられ、上記基板の一の辺に沿って配置される第1電極、および上記一の辺とは反対側に位置する他の辺に沿って配置される第2電極と、を有する面状発光パネルと、上記第1電極の延びる方向に沿って上記第1電極上に配置され、上記第1電極に電気的に接続される第1導体と、上記第2電極の延びる方向に沿って上記第2電極上に配置され、上記第2電極に電気的に接続される第2導体と、上記面状発光パネルの一方の面に配置された第1フィルムと、上記面状発光パネルの他方の面に配置された第2フィルムと、を備える。
上記第1フィルムおよび上記第2フィルムにより、上記面状発光パネル、上記第1導体、および、上記第2導体を挟み込むことで、上記面状発光パネル、上記第1導体、および、上記第2導体が封止され、上記第1フィルム、上記第2フィルムが密着されることで、上記第1導体は上記第1電極に圧接され、上記第2導体は上記第2電極に圧接されている。
この発明の他の側面に従う面状発光デバイスの製造方法においては、基板と、上記基板上に設けられ、上記基板の一の辺に沿って配置され第1電極、および上記一の辺とは反対側に位置する他の辺に沿って配置される第2電極と、を有する面状発光パネルを準備し、上記第1電極の延びる方向に沿って、上記第1電極に電気的に接続される第1導体を上記第1電極上に配置し、上記第2電極の延びる方向に沿って、上記第2電極に電気的に接続される第2導体を上記第2電極上に配置する配置工程と、上記面状発光パネルの一方の面に配置された第1フィルムと、上記面状発光パネルの他方の面に配置された第2フィルムとにより、上記面状発光パネル、上記第1導体、および、上記第2導体を挟み込み、上記第1導体が上記第1電極に圧接され、上記第2導体が上記第2電極に圧接されるように、上記第1フィルム、上記第2フィルムを密着させて、上記面状発光パネル、上記第1導体、および、上記第2導体と、を封止する封止工程とを備える。
本発明に基づいた各実施の形態における面状発光デバイスおよびその製造方法について、以下、図を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。各実施の形態における構成を適宜組み合わせて用いることは当初から予定されていることである。
[実施の形態1]
(面状発光パネル10)
図1および図2を参照して、本実施の形態における面状発光パネル10の基本構成について説明する。図1は、面状発光パネル10を示す正面図であり、面状発光パネル10の背面19の側から面状発光パネル10を見たときの様子を示している。図2は、図1中II−II線矢視断面図である。
(面状発光パネル10)
図1および図2を参照して、本実施の形態における面状発光パネル10の基本構成について説明する。図1は、面状発光パネル10を示す正面図であり、面状発光パネル10の背面19の側から面状発光パネル10を見たときの様子を示している。図2は、図1中II−II線矢視断面図である。
本実施の形態における面状発光パネル10は、有機ELから構成され、全体として曲げ可能なように可撓性を有するように形成されている。面状発光パネル10は、矩形形状を有している。面状発光パネル10は、複数の発光ダイオード(LED)と拡散板とから面状発光パネルとして構成されていてもよいし、冷陰極管等を用いて面状発光パネルとして構成されていてもよい。
図1および図2を参照して、面状発光パネル10は、透明基板11(カバー層)、バリア層25、第1電極としての陽極(アノード)14、有機発光層15、第2電極としての陰極(カソード)16、封止部材17および絶縁層18を含む。陽極14、有機発光層15、陰極16、および封止部材17により面状発光部31を構成する。
透明基板11は、面状発光パネル10の発光面12(表面)を形成する。バリア層25、陽極14、有機発光層15、および、陰極16は、透明基板11の裏面13上に順次積層される。封止部材17は、面状発光パネル10の背面19を形成している。
透明基板11を構成する部材としては、可撓性を有する透明部材が用いられる。材料としては、たとえば、ポリエチレンテレフタレート(PET)またはポリカーボネイト(PC)等の光透過性のフィルム基板が用いられる。透明基板11に、各種ガラス基板を用いてもよい。
光透過性のフィルム基板としては、他にポリイミド、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリスチレン(PS)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリプロピレン(PP)等が用いられる。
バリア層25は、大気中、透明基板11の水分、酸素等のガスから有機発光層15を保護する。バリア層25には、SiやAlの酸化物や窒化物または酸化窒化物(SiON)、ZnやSnの酸化物等が用いられる。
陽極14は、透明性を有する導電膜である。陽極14を形成するためには、スパッタリング法等によって、ITO(Indium Tin Oxide:インジウム錫酸化物)等が透明基板11上(バリア層25上)に成膜される。陽極14に用いられる他の材料としては、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)が用いられる。
有機発光層15(発光部)は、電力が供給されることによって光(可視光)を生成することができる。有機発光層15は、単層の発光層から構成されていてもよく、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、および電子輸送層などが順次積層されることによって構成されていてもよい。
陰極16は、たとえばアルミニウム(Al)である。陰極16は、真空蒸着法等によって有機発光層15を覆うように形成される。陰極16を所定の形状にパターニングするために、真空蒸着の際にはマスクが用いられるとよい。陰極16の他の材料としては、フッ化リチウム(LiF)、AlとCaとの積層、AlとLiFとの積層、および、AlとBaとの積層等が用いられる。
陰極16と陽極14とが短絡しないように、陰極16と陽極14との間に絶縁層18が設けられる。絶縁層18は、たとえばスパッタリング法を用いてSiO2などが成膜された後、フォトリソグラフィ法等を用いて陽極14と陰極16とを互いに絶縁する箇所を覆うように所望のパターンに形成される。
封止部材17は、絶縁性を有する樹脂またはガラス基板などから構成される。封止部材17は、有機発光層15を水分等から保護するために形成される。封止部材17は、陽極14、有機発光層15、および陰極16(面状発光パネル10の内部に設けられる部材)の略全体を透明基板11上に封止する。陽極14の一部は、電気的な接続のために、封止部材17から露出している。
封止部材17には、PET、PEN、PS、PES、ポリイミド等のフィルムに、SiO2、Al2O3(アルミナ)、SiNx等の無機薄膜と柔軟性のあるアクリル樹脂薄膜などを層状に複数層重ね合わせることでガスバリア性を備えたものが用いられる。
陽極14の封止部材17から露出している部分(図2左側)は、第1電極としての陽極電極部21を構成する。陽極電極部21と陽極14とは互いに同じ材料で構成される。陰極16の封止部材17から露出している(図2右側の)部分は、第2電極としての陰極電極部22を構成する。陽極電極部21および陰極電極部22とは互いに同じ材料で構成される。陽極電極部21および陰極電極部22には、さらに金、銀、銅などを積層してもよい。
陽極電極部21および陰極電極部22は、有機発光層15を挟んで相互に反対側に位置している。陽極電極部21は、面状発光パネル10の一方の側面の外周に位置し、透明基板11の一の辺11aに沿って配置されている。陰極電極部22は、面状発光パネル10の他方の外周に位置し、透明基板11の他の辺11bに沿って配置されている。
以上のように構成される面状発光パネル10の有機発光層15には、外部の電源装置から、後述する配線、陽極電極部21、陰極電極部22、陽極14および陰極16を通して電力が供給される。有機発光層15で生成された光は、陽極14、バリア層25、および透明基板11を通して、発光面12(表面)から外部に取り出される。面状発光パネル10の総厚さは、約300μm程度である。
(面状発光ユニット100)
次に、図3および図4を参照して、上記構成を有する面状発光パネル10を複数枚用いた面状発光ユニット100の構成の一例について説明する。図3は、面状発光ユニット100の非発光面側から見た平面図、図4は、図3中のIV−IV線矢視断面図である。
次に、図3および図4を参照して、上記構成を有する面状発光パネル10を複数枚用いた面状発光ユニット100の構成の一例について説明する。図3は、面状発光ユニット100の非発光面側から見た平面図、図4は、図3中のIV−IV線矢視断面図である。
この面状発光ユニット100は矩形平板状の形態を有し、6枚の面状発光パネル10が用いられている。6枚の面状発光パネル10は、2行3列に並べられている。面状発光パネル10の発光面とは反対側には、第1プレートとしての樹脂プレート110が用いられ、面状発光パネル10の発光面側には、第2プレートとしての光透過性を有する樹脂プレート120が用いられている。
図4に示す面状発光ユニット100においては、樹脂プレート110は光透過性を有さず、樹脂プレート120が光透過性を有する場合の構成を述べているが、これに限定されず、他の態様としては、樹脂プレート110および樹脂プレート120のいずれもが光透過性を有する場合の構成の採用も可能である。
樹脂プレート110および樹脂プレート120には、可撓性を有する材料が用いられる。材料としては、たとえば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネイト(PC)、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリスチレン(PS)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリプロピレン(PP)等が用いられる。樹脂プレート120には、アルミとの積層樹脂プレートを用いてもよい。
面状発光パネル10の枚数は、必要とされる面状発光ユニット100の大きさに応じて適宜変更可能である。面状発光パネル10が、1枚であってもよい。面状発光ユニット100の外周面には、面状発光パネル10に電力を供給する際に用いられるコネクタ130が設けられている。このコネクタ130は、面状発光ユニット100の外周面上に直接設けられるコネクタであってもよい。
次に、図5および図6を参照して、上記構成を有する面状発光パネル10を1枚用いた基本構成としての面状発光デバイス100の構成について説明する。図5は、本実施の形態における面状発光デバイス100の構造を示す平面図、図6は、図5中VI−VI線矢視断面図である。
この面状発光デバイス100は、陽極電極部21の延びる方向に沿って陽極電極部21上に配置され、陽極電極部21に電気的に接続される第1導体としての陽極配線130Aと、陰極電極部22の延びる方向に沿って陰極電極部22上に配置され、陰極電極部22に電気的に接続される第2導体として陰極配線130Bと、面状発光パネル10の一方の面に配置された第1フィルム(バックフィルム)110と、面状発光パネル10の他方の面に配置された透光性を有する第2フィルム(フロントフィルム)120とを備えている。
陽極配線130Aおよび陰極配線130Bには、直径0.1mmから1mm程度の銅線等の金属線が用いられる。本実施の形態では、直径0.5mmの銅線を用いた。配線は1本で構成されていてもよいし、複数本を束ねて構成していてもよい。
第1フィルム110には、PET、アクリル、フッ素系樹脂、無延伸ポリプロピレン等を用いることができる。本実施の形態では取り扱い性、耐水性等を考慮して厚さ約50μmのPETフィルムを使用した。特に、屋外で使用する際には面状発光パネル10を紫外線から保護する目的で、フィルムに紫外線カット性能を持たせたものを使用するとよい。
第1フィルム110には、面状発光パネル10と接する面側に接着剤(両面接着シート:図示省略)が設けられている。両面接着シートは、アクリル系、シリコーン系の材料が使用でき、厚みは約20μm程度から約1mm程度の中から適宜選択する。本実施の形態では、約25μmの厚みのアクリル系両面接着シートを用いた。
第2フィルム120には、面状発光パネル10から発光される光を外部に通す透明な両面接着シート(図示省略)付きのフィルムを用いた。第2フィルム120には、第1フィルム110と同じく、PET、アクリル、フッ素系樹脂、無延伸ポリプロピレン等を用いることができる。本実施の形態では、取り扱い性、耐水性等を考慮して厚さ約50μmのPETフィルムを使用した。特に、屋外で使用する際には面状発光パネル10を紫外線から保護する目的でフィルムに紫外線カット性能を持たせたものを使用するとよい。
両面接着シートには、第1フィルム110と同じく、アクリル系、シリコーン系の材料が使用でき、厚みは約20μm程度から約1mm程度である。第2フィルム120の両面接着剤は面状発光パネル10の光を外部に通す必要があるため透明である必要がある。
なお、第2フィルム120および第2フィルムに使用されている両面接着シートは光を通すため透明である必要があるが、第1フィルム110および第1フィルムに使用されている両面接着シートには制限はなく、第2フィルム120および第2フィルムに使用されている両面接着シートと共通の材料から形成されていても異なっていてもよい。第1フィルム110と第2フィルム120とには、予めつながっている部分があってもよい。
(面状発光デバイス100の製造方法)
次に、図7および図8を参照して、上記構成からなる面状発光デバイス100の製造方法について説明する。図7および図8は、面状発光デバイス100の製造方法を示す第1および第2工程図である。
次に、図7および図8を参照して、上記構成からなる面状発光デバイス100の製造方法について説明する。図7および図8は、面状発光デバイス100の製造方法を示す第1および第2工程図である。
上述の面状発光デバイス100の製造方法においては、図7に示す真空貼合装置1000を用いる。この真空貼合装置1000は、第1チャンバ1100および第2チャンバ1200を有し、第1チャンバ1100と第2チャンバ1200との間は、弾性を有する仕切膜1300で仕切られている。仕切膜1300は、外力によってひずみ(変形)を受けても、ひずみを元に戻す力を生ずる弾性材料が用いられている。第1チャンバ1100には、第1開閉弁1110が設けれ、第2チャンバ1200には第2開閉弁1210が設けられている。
図7に示すように、第1フィルム110および第2フィルム120により、面状発光パネル10、陽極配線130A、および、陰極配線130Bを挟み込んだ状態で、各部材の位置合わせを行ない、その後、各部材を第2チャンバ1200に載置する。
次に、図8に示すように、第2チャンバ1200内の空気を吸引し、第2チャンバ1200内を大気圧以下(本実施の形態100Pa以下)の状態にし、第1フィルム110および第2フィルム120により、面状発光パネル10、陽極配線130A、および、陰極配線130Bを加圧接合する。加圧力は、0.1MPaから1MPa程度が好ましく、本実施の形態では約0.2MPaで加圧接合した。
上記の工程により、面状発光パネル10、陽極配線130A、および、陰極配線130Bが、第1フィルム110および第2フィルム120により封止され、第1フィルム110、第2フィルム120が密着されることで、陽極配線130Aは陽極電極部21に圧接され、陰極配線130Bは陰極電極部22に圧接された状態となる。
なお、圧接とは、単に載置された状態ではなく、陽極配線130Aに外力が加わることにより陽極電極部21側に接する力が加えられた状態で陽極配線130Aが陽極電極部21に接している状態を意味する。陰極配線130Bも同様に、圧接とは、単に載置された状態ではなく、陰極配線130Bに外力が加わることにより陰極電極部22側に接する力が加えられた状態で陰極配線130Bが陰極電極部22に接している状態を意味する。
以上、本実施の形態によれば、真空貼合装置1000を用いて、第1フィルム110、第2フィルム120が真空封止により密着されることで、陽極配線130Aは陽極電極部21に圧接され、陰極配線130Bは陰極電極部22に圧接された状態となり、両者の電気的接合および接合強度が保証される。
これにより、従来必要とされていた、パネル電極とプリント基板またはフレキシブル基板との接続のための導電性接着剤を用いる必要がなく、プロセス時間(導電性接着剤の硬化時間)が排除され、短時間で面状発光パネル10からの配線取り出しが可能となる。
これにより、従来行われていた面状発光パネルの電極と配線基板、フレキシブル配線との導電性接着剤を用いた接着工程を用いることなく十分な強度の配線取り出しが可能となる。そのため、従来必要であった導電性接着剤の硬化時間が必要なく、プロセス時間の短縮を図ることができる。また、高価な導電性接着剤および配線基板が不要となり、コストの上昇を抑制することも可能となる。
さらに、本実施の形態の構成によれば、陽極配線130Aの陽極電極部21への圧接状態、および、陰極配線130Bの陰極電極部22への圧接状態が、第1フィルム110および第2フィルム120により封止された状態であるため、面状発光パネル10の電極の保護が安定し、面状発光デバイス100の信頼性を向上(防水性向上)することも可能となる。
さらに、面状発光パネル10と陽極配線130Aおよび陰極配線130Bが一体に封止されているため、配線接続部の強度が確保され、面状発光デバイス100の取り扱いが容易となる。
さらに、本実施の形態の構成によれば、配線に用いられる部材(金属線)が非常にシンプルな構成であるため、面状発光デバイスの曲げ等の変形にも追従しやすくフレキシブルな面状発光デバイスの製造にも有利である。
なお、上記においては、第1フィルム110および第2フィルム120の接合面側に両面接着材を用い、さらに、第1フィルム110と第2フィルム120との間を大気圧以下の状態にすることで、第1フィルム110、第2フィルム120を密着させる構造を採用しているが、第1フィルム110と第2フィルム120との間を大気圧以下の状態にすることのみで第1フィルム110、第2フィルム120を密着させる方法(その際の加圧力は0.05MPa以上)、または、両面接着材のみを用いて第1フィルム110、第2フィルム120を密着させる方法を採用してもよい。
[実施の形態2:面状発光デバイス100A]
次に、図9から図13を参照して、本実施の形態における面状発光デバイス100Aおよびその製造方法について説明する。図9は、面状発光デバイス100Aの構造を示す平面図、図10は、図9中X−X線矢視断面図、図11から図13は、面状発光デバイス100Aの製造方法を示す第1から第3工程図である。
次に、図9から図13を参照して、本実施の形態における面状発光デバイス100Aおよびその製造方法について説明する。図9は、面状発光デバイス100Aの構造を示す平面図、図10は、図9中X−X線矢視断面図、図11から図13は、面状発光デバイス100Aの製造方法を示す第1から第3工程図である。
図9を参照して、面状発光デバイス100Aの基本的な構成は上記実施の形態1における面状発光デバイス100と同じであり、相違点は、2枚(偶数)の面状発光パネル10A,10Bを用いている点にある。したがって、同一部材および相当部材については、重複する説明は繰り返さず、以下、相違点について詳細に説明する。図9は、面状発光デバイス100Aを第1フィルム(バックフィルム)110側から見た図である。
図9および図10を参照して、この面状発光デバイス100Aは、2枚の面状発光パネル10A,10Bを用い、面状発光パネル10Aの一の辺11aが延びる方向に沿って2枚の面状発光パネル10A,10Bを、陽極電極部21と陰極電極部22とが交互になるように配置されている。
さらに、この面状発光デバイス100Aにおいては、陽極電極部21と陰極電極部22とが交互に配置された一の側110aに沿って第1導体130が配置され、陽極電極部21と陰極電極部22とが交互に配置された他の側110bに沿って第2導体140が配置されている。
ここで、図11および図12を参照して、第1フィルム110に対する第1導体130および第2導体140の配線方法について説明する。第1フィルム110には、面状発光パネル10Aの四角に対応する位置に、それぞれ開口部110h1,110h2,110h3,110h4が設けられている。同様に、面状発光パネル10Bの四角に対応する位置にも110h3,110h4,110h5,110h6が設けられている。開口部110h3,110h4は、面状発光パネル10Aおよび面状発光パネル10Bの角部に共通する開口であるが、それぞれの角部に対して、開口部を設けるようにしてもよい。
図11に示すように、第1導体130は、U字形状を有し、開口部110h1において第1フィルム110の外部から内部(面状発光パネル10A)側に差し込まれている。第1導体130は、開口部110h3の下方(内側)を通過し、第1導体130の折り返し部130uが、開口部110h5から露出している。一の側110a寄りに位置する第1導体130は、第1配線130aであり、それよりも他の側110b寄りに位置する第1導体130は、第2配線130bである。
第2導体140は、一文字の直線形状を有し、開口部110h2において第1フィルム110の外部から内部(面状発光パネル10A)側に差し込まれている。第2導体140は、開口部110h4の下方(内側)を通過し、開口部110h6において、第1フィルム110の内部から外部に引き出されている。
ここで、図11に図示するように、開口部110h2の位置(カットI)において第2導体140を切断し、開口部110h3の位置(カットII)において第2配線130bを切断し、開口部110h6の位置(カットIII)において第2導体140を切断する。
なお、開口部110h1,110h4,110h5は、導体のカットには用いないことから、導体のカットに用いる開口部110h2,110h3,110h6のみを第1フィルム110に設けるようにしてもよい。
上記のようにして第1導体130および第2導体140を切断することにより、第1配線130aは、開口部110h1において、第1フィルム110の外部から内部(面状発光パネル10A)側に差し込まれて折り返し部130uにまで至り、折り返し部130uを経由して開口部110h3の第2配線130bまでが連続した導体となる。また、開口部110h3から開口部110h1に至り、第1フィルム110の内部から外部に引き出される第2配線130bも導体として残る。
さらに、第2導体140は、開口部110h2から開口部110h6の間において連続して存在する。なお、第1フィルム110の内面には、接着剤(両面接着シート)が設けられていることから、第1導体130および第2導体140は、図12に示す状態で第1フィルム110に固定される。
その後、図9に示すように、開口部110h1〜110h6は、閉口部材である閉口フィルム105a,105b,105c,105d,105e,105fによりそれぞれ塞がれる。閉口フィルムには、第1フィルム110と同等の材料が用いられ、両面テープ、接着剤等を用いて第1フィルム110に貼り合わせられる。
図13に示すように、上記のように準備された第1フィルム110、第1導体130、第2導体140、および第2フィルム120により、面状発光パネル10A,10Bを挟み込んだ状態で、各部材の位置合わせを行ない、実施の形態1と同様にして真空貼合装置1000を用いて、第1フィルム110と第2フィルム120とを密着させる。
再び、図9および図10を参照して、上記のようにして製造された面状発光デバイス100Aにおいては、開口部110h1と開口部110h3との間に位置する第2配線130bは、面状発光パネル10Aの陽極電極部21に圧接される。この第2配線130bの一端は、開口部110h1から外部に引き出されている。
開口部110h5と開口部110h3との間に位置する第2配線130bが、面状発光パネル10Bの陰極電極部22に圧接される。この第2配線130bは、第1配線130aに連通しており、第1配線130aの一端は、開口部110h1から外部に引き出されている。
また、開口部110h6と開口部110h2との間に位置する第2導体140は、面状発光パネル10Bの陽極電極部21、および、面状発光パネル10Aの陰極電極部22に圧接される。その結果、開口部110h1から外部に引き出されている第1配線130aと第2配線130bとの間において、面状発光パネル10A,10Bは直列接続されることとなる。
以上、本実施の形態における面状発光デバイス100Aおよびその製造方法によっても、実施の形態1における面状発光デバイスおよびその製造方法と同様の作用効果を得ることができる。
さらに本実施の形態の面状発光デバイス100Aによれば、2枚の面状発光パネル10A,10Bの直列接続を容易に実現することが可能となり、1枚の大面積の面状発光パネルを作製するよりも安価に大面積の面状光源を構成することが出来る。
さらに、本構成を用いれば複数のパネルを並べて、薄型で大型のフレキシブルな面状発光デバイスを構成することができ、柱などの曲面への設置等、照明装置としての設置場所の自由度の向上、デザイン性の向上を期待することが可能となる。
なお、上記面状発光デバイス100Aは、2枚の面状発光パネル10A,10Bを直列接続する場合について説明したが、偶数枚の面状発光パネルを用いる場合にも同様の配置方法に基づき製造することができる。
[実施の形態3:面状発光デバイス100B]
次に、図14から図16を参照して、本実施の形態における面状発光デバイス100Bおよびその製造方法について説明する。図14は、面状発光デバイス100Bの構造を示す平面図、図15および図16は、面状発光デバイス100Bの製造方法を示す第1および第2工程図である。
次に、図14から図16を参照して、本実施の形態における面状発光デバイス100Bおよびその製造方法について説明する。図14は、面状発光デバイス100Bの構造を示す平面図、図15および図16は、面状発光デバイス100Bの製造方法を示す第1および第2工程図である。
図14を参照して、面状発光デバイス100Bの基本的な構成は上記実施の形態1および2における面状発光デバイス100,100Aと同じであり、相違点は、3枚(奇数)の面状発光パネル10A,10B,10Cを用いている点にある。したがって、同一部材および相当部材については、重複する説明は繰り返さず、以下、相違点について詳細に説明する。図14は、面状発光デバイス100Bを第1フィルム(バックフィルム)110側から見た図である。
図14を参照して、この面状発光デバイス100Bは、3枚の面状発光パネル10A,10B,10Cを用い、面状発光パネル10Aの一の辺11aが延びる方向に沿って3枚の面状発光パネル10A,10B,10Cを、陽極電極部21と陰極電極部22とが交互になるように配置されている。
さらに、この面状発光デバイス100Bにおいては、陽極電極部21と陰極電極部22とが交互に配置された一の側110aに沿って第1導体130の一部および第2導体140が配置され、陽極電極部21と陰極電極部22とが交互に配置された他の側110bに沿って第1導体130の他の一部が配置されている。
ここで、図15および図16を参照して、第1フィルム110に対する第1導体130および第2導体140の配線方法について説明する。第1フィルム110には、面状発光パネル10Aの四角に対応する位置に、それぞれ開口部110h1,110h2,110h3,110h4が設けられ、面状発光パネル10Bの四角に対応する位置に110h3,110h4,110h5,110h6が設けられ、面状発光パネル10Cの四角に対応する位置に110h5,110h6,110h7,110h8が設けられている。開口部110h3,110h4は、面状発光パネル10Aおよび面状発光パネル10Bの角部に共通する開口であり、開口部110h5,110h6は、面状発光パネル10Bおよび面状発光パネル10Cの角部に共通する開口であるが、それぞれの角部に対して、開口部を設けるようにしてもよい。
図15に示すように、第1導体130は、U字形状を有し、開口部110h1において第1フィルム110の外部から内部(面状発光パネル10A)側に差し込まれ、開口部110h3,開口部110h5,開口部110h7の下方(内側)を通過する第1配線130aと、開口部110h7および開口部110h8の下方(内側)で折り返す折り返し部130u、開口部110h8,開口部110h6,開口部110h4の下方(内側)を通過し、開口部110h2において第1フィルム110の内部から外部側に差し出される、第2配線130bと、を有する。
さらに、開口部110h1、開口部110h3、開口部110h5、および、開口部110h7においては、第1導体130の第1配線130aと並行に延び、第1導体130よりも内側(第2配線130b寄り)の位置において、第1フィルム110の外部から開口部110h1を介して内部側に差し込まれ、開口部110h3および開口部110h5の下方を通過し、開口部110h7から外部に引き出される第2導体140が設けられている。
ここで、図15に図示するように、開口部110h2の位置(カットI)において第1導体130の第2配線130bを切断し、開口部110h3の位置(カットII)において第2導体140を切断し、開口部110h6の位置(カットIII)において第1導体130の第2配線130bを切断し、開口部110h7の位置(カットIV)において第2導体140を切断する。
なお、開口部110h1,110h4,110h5,110h8は、導体のカットには用いないことから、導体のカットに用いる開口部110h2,110h3,110h6,110h7のみを第1フィルム110に設けるようにしてもよい。
上記のようにして第1導体130および第2導体140を切断することにより、第1配線130aは、開口部110h1において、第1フィルム110の外部から内部(面状発光パネル10A)側に差し込まれて折り返し部130uにまで至り、折り返し部130uを経由して開口部110h6の第2配線130bまでが連続した導体となる。また、開口部110h6から開口部110h4の下方を経由し開口部110h2に至る第2配線130bも導体として残る。
さらに、第2導体140は、開口部110h1から開口部110h3に至る第1部分140aと、開口部110h3から開口部110h5の下方を経由し開口部110h7に至る第2部分140bとが存在する。
なお、第1フィルム110の内面には、接着剤(両面接着シート)が設けられていることから、第1導体130および第2導体140は、図16に示す状態で第1フィルム110に固定される。
その後、図14に示すように、開口部110h1〜110h8は、閉口部材である閉口フィルム150a,150b,150c,150d,150e,150f,150g,150hによりそれぞれ塞がれる。閉口フィルムには、第1フィルム110と同等の材料が用いられ、両面テープ、接着剤等を用いて第1フィルム110に貼り合わせられる。
図13に示した状態と同様にして、上記のように準備された第1フィルム110、第1導体130、第2導体140、および第2フィルム120により、面状発光パネル10A,10B,10Cを挟み込んだ状態で、各部材の位置合わせを行ない、実施の形態1,2と同様にして真空貼合装置1000を用いて、第1フィルム110と第2フィルム120とを密着させる。
再び、図14を参照して、上記のようにして製造された面状発光デバイス100Bにおいては、開口部110h1と開口部110h3との間に位置する第2導体140の第1部分140aは、面状発光パネル10Aの陽極電極部21に圧接される。この第2導体140の第1部分140aの一端は、開口部110h1から外部に引き出されている。
開口部110h3と開口部110h5との間に位置する第2導体140の第2部分140bは、面状発光パネル10Bの陰極電極部22に圧接される。同様に、開口部110h5と開口部110h7との間に位置する第2導体140の第2部分140bは、面状発光パネル10Cの陽極電極部21に圧接される。
開口部110h2と開口部110h4との間に位置する第2配線130bは、面状発光パネル10Aの陰極電極部22に圧接される。開口部110h4と開口部110h6との間に位置する第2配線130bは、面状発光パネル10Bの陽極電極部21に圧接される。開口部110h6と開口部110h8との間に位置し、第1配線130aに連続する第2配線130bは、面状発光パネル10Cの陰極電極部22に圧接される。第1配線130aに連続する第2配線130bは、第1配線130aの一端が、開口部110h1から外部に引き出されている。
その結果、開口部110h1から外部に引き出されている第1配線130aと第2導体140との間において、面状発光パネル10A,10B,10Cは直列接続されることとなる。
以上、本実施の形態における面状発光デバイス100Bおよびその製造方法によっても、実施の形態1における面状発光デバイスおよびその製造方法と同様の作用効果を得ることができる。
さらに本実施の形態の面状発光デバイス100Bによれば、3枚の面状発光パネル10A,10B,10Cの直列接続を容易に実現することが可能となり、1枚の大面積の面状発光パネルを作製するよりも安価に大面積の面状光源を構成することが出来る。
さらに、本構成を用いれば複数のパネルを並べて、薄型で大型のフレキシブルな面状発光デバイスを構成することができ、柱などの曲面への設置等、照明装置としての設置場所の自由度の向上、デザイン性の向上を期待することが可能となる。
なお、上記面状発光デバイス100Bは、3枚の面状発光パネル10A,10B,10Cを直列接続する場合について説明したが、奇数枚の面状発光パネルを用いる場合にも同様の配置方法に基づき製造することができる。
[実施の形態4:面状発光デバイス100C]
次に、図17から図19を参照して、本実施の形態における面状発光デバイス100Cおよびその製造方法について説明する。図17は、面状発光デバイス100Cの構造を示す平面図、図18は、図17中XVIII−XVIII線矢視断面図、図18は、面状発光デバイス100Cの内部構造を示す平面図である。
次に、図17から図19を参照して、本実施の形態における面状発光デバイス100Cおよびその製造方法について説明する。図17は、面状発光デバイス100Cの構造を示す平面図、図18は、図17中XVIII−XVIII線矢視断面図、図18は、面状発光デバイス100Cの内部構造を示す平面図である。
図17および図18を参照して、面状発光デバイス100Cの基本的な構成は上記実施の形態2における面状発光デバイス100Aと同じであり、相違点は、第1フィルム110および第2フィルム120の間に位置する第1導体および第2導体に、銅線等の線状の金属線に代わり、帯状の導体配線を用いている点にある。本実施の形態では、帯状の導体配線として、厚さ50μm程度の銅箔を用いた。
具体的には、図19に示すように、面状発光パネル10Aの陽極電極部21に接続される第1帯状配線160a、面状発光パネル10Aの図中上側を通過し、面状発光パネル10Bの陰極電極部22に接続される第2帯状配線160b、および、面状発光パネル10Aの陰極電極部22および面状発光パネル10Bの陽極電極部21に跨るように配置される第3帯状配線160cを用いる。実施の形態2の構成と対比した場合、第1帯状配線160aは、実施の形態2の第2配線130bに相当し、第2帯状配線160bは、実施の形態2の第1配線130a、折り返し部130u、および、これに連続する第2配線130bに相当し、第3帯状配線160cは、実施の形態2の第2導体140に相当する。
本実施の形態の面状発光デバイス100Cの製造方法においては、図19に示すように、内面に接着剤(両面接着シート)が設けられた第2フィルム120(フロントシート)の内面に、2枚の面状発光パネル10A,10Bを、陽極電極部21と陰極電極部22とが交互になるように配置する。その後、図19に示すように、第1帯状配線160a、第2帯状配線160b、および、第3帯状配線160cを、所定の位置に配置する。
その後、第1フィルム110と上記のように準備された第2フィルム120とにより、面状発光パネル10A,10Bを挟み込んだ状態で、実施の形態1と同様にして真空貼合装置1000を用いて、第1フィルム110と第2フィルム120とを密着させる。
第1フィルム110には予め第1帯状配線160aと第2帯状配線160bとの端部に相当する位置に開口部110h1が設けられており、この位置において、第1帯状配線160aに第1引出線170aが接続され、第2帯状配線160bに第2引出線170bが接続される。その後、開口部110h1は、閉口フィルム150により塞がれる。
以上、本実施の形態における面状発光デバイス100Cおよびその製造方法によっても、実施の形態1における面状発光パネルデバイスおよびその製造方法と同様の作用効果を得ることができる。
さらに本実施の形態の面状発光デバイス100Cによれば、帯状配線を用いることにより、より面状発光デバイスの薄型化を実現できるとともに、より柔軟であるフレキシブルな面状発光デバイスを構成することができる。その結果、柱などの曲面への設置等、照明装置としての設置場所の自由度の向上、デザイン性の向上をさらに期待することが可能となる。
なお、上記面状発光デバイス100Cは、実施の形態2の面状発光デバイス100Aの構成に基づいているが、実施の形態1の面状発光デバイス100、実施の形態3の面状発光デバイス100Bに対しても同様に適用することが可能である。
なお、実施の形態2および3においては、第1フィルム110に設けた開口部において導体のカットを行なっているが、実施の形態4の場合と同様に、予め必要な長さに導体をカットし、必要箇所に導体を配置して、面状発光デバイスを製造するようにしてもよい。
以上説明した面状発光デバイスにおいては、基板と、基板上に設けられ、基板の一の辺に沿って配置される第1電極、および一の辺とは反対側に位置する他の辺に沿って配置される第2電極と、を有する面状発光パネルと、第1電極の延びる方向に沿って第1電極上に配置され、第1電極に電気的に接続される第1導体と、第2電極の延びる方向に沿って第2電極上に配置され、第2電極に電気的に接続される第2導体と、面状発光パネルの一方の面に配置された第1フィルムと、面状発光パネルの他方の面に配置された第2フィルムと、を備える。
第1フィルムおよび第2フィルムにより、面状発光パネル、第1導体、および、第2導体を挟み込むことで、面状発光パネル、第1導体、および、第2導体が封止され、第1フィルム、第2フィルムが密着されることで、第1導体は第1電極に圧接され、第2導体は上2電極に圧接されている。
上記構成において、第1フィルムと第2フィルムとの間を大気圧以下の状態にすることで、第1フィルム、第2フィルムが密着されている。
さらに、第1フィルムおよび第2フィルムの少なくともいずれか一方には、第1導体および第2導体を露出させる開口部が設けられ、開口部により第1導体および上記第2導体に通電可能に構成されている。
さらに、第1導体および第2導体の少なくともいずれか一方が、開口部から外部に引き出されている。
さらに、開口は塞がれている。
さらに、第1フィルムおよび第2フィルムの間に複数の上記面状発光パネルが挟み込まれ、複数の面状発光パネルは、面状発光パネルの一の辺が延びる方向に沿って複数の面状発光パネルを、第1電極と第2電極とが交互になるように配置され、第1導体および第2導体の少なくともいずれか一方が、第1電極および第2電極の間を跨るように配置されることで、複数の上記面状発光パネルが直列に接続されている。
さらに、第1フィルムおよび第2フィルムの間に複数の上記面状発光パネルが挟み込まれ、複数の面状発光パネルは、面状発光パネルの一の辺が延びる方向に沿って複数の面状発光パネルを、第1電極と第2電極とが交互になるように配置され、第1導体および第2導体の少なくともいずれか一方が、第1電極および第2電極の間を跨るように配置されることで、複数の上記面状発光パネルが直列に接続されている。
以上説明した面状発光デバイスの製造方法においては、基板と、基板上に設けられ、基板の一の辺に沿って配置され第1電極、および一の辺とは反対側に位置する他の辺に沿って配置される第2電極と、を有する面状発光パネルを準備し、第1電極の延びる方向に沿って、第1電極に電気的に接続される第1導体を第1電極上に配置し、第2電極の延びる方向に沿って、第2電極に電気的に接続される第2導体を第2電極上に配置する配置工程と、面状発光パネルの一方の面に配置された第1フィルムと、面状発光パネルの他方の面に配置された第2フィルムとにより、面状発光パネル、第1導体、および、第2導体を挟み込み、第1導体が第1電極に圧接され、第2導体が第2電極に圧接されるように、第1フィルム、第2フィルムを密着させて、面状発光パネル、第1導体、および、第2導体と、を封止する封止工程とを備える。
上記製造方法においては、面状発光パネルは複数枚であり、配置工程においては、面状発光パネルの一の辺が延びる方向に沿って複数の面状発光パネルを、第1電極と第2電極とが交互になるように配置し、封止する工程においては、第1フィルムには、面状発光パネルの四角に対応する位置の少なくとも1ヶ所に開口部が設けられており、一の側が延びる方向に沿って位置する開口部から第1導体が露出するように第1導体を配置するとともに、他の側が延びる方向に沿って位置する開口部から第2導体が露出するように第2導体を配置し、選択された開口部から露出する第1導体および/または第2導体を切断した後に、全ての開口を閉口部材により塞ぎ、第1フィルムと第2フィルムとにより、複数の面状発光パネル、第1導体、および、第2導体を挟み込むようにして第1フィルム、第2フィルムを密着することで、第1導体および第2導体が、第1電極および第2電極に圧接するとともに、第1電極および第2電極の間を跨るように配置されることで、複数の面状発光パネルを直列に接続する工程と、を備える。
以上のような面状発光デバイスおよびその製造方法によれば、製造工程時間の増加を抑制することが可能な構成を備える、面状発光デバイスおよびその製造方法を提供することが可能となる。
以上、本発明の各実施の形態における面状発光デバイスについて説明したが、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。したがって、本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
10,10A,10B,10C 面状発光パネル、11 透明基板、12 発光面、13 裏面、14 陽極(アノード)、15 有機発光層、16 陰極(カソード)、17 封止部材、18 絶縁層、19 背面、21 陽極電極部、22 陰極電極部、25 バリア層、31 面状発光部、100,100A,100B,100C 面状発光デバイス、150,150a,150b,150c,150d,150e,150f,150g,150h 閉口フィルム、110 第1フィルム、110h1,110h2,110h3,110h4,110h5,110h6,110h7,110h8 開口部、120 第2フィルム、130 第1導体、130A 陽極配線、130B 陰極配線、130a 第1配線、130b 第2配線、130u 折り返し部、140 第2導体、140a 第1部分、140b 第2部分、160a 第1帯状配線、160b 第2帯状配線、160c 第3帯状配線、170a 第1引出線、170b 第2引出線、1000 真空貼合装置、1100 第1チャンバ、1110 第1開閉弁、1200 第2チャンバ、1210 第2開閉弁、1300 仕切膜。
Claims (8)
- 基板と、前記基板上に設けられ、前記基板の一の辺に沿って配置される第1電極、および前記一の辺とは反対側に位置する他の辺に沿って配置される第2電極と、を有する面状発光パネルと、
前記第1電極の延びる方向に沿って前記第1電極上に配置され、前記第1電極に電気的に接続される第1導体と、
前記第2電極の延びる方向に沿って前記第2電極上に配置され、前記第2電極に電気的に接続される第2導体と、
前記面状発光パネルの一方の面に配置された第1フィルムと、
前記面状発光パネルの他方の面に配置された第2フィルムと、
を備え、
前記第1フィルムおよび前記第2フィルムにより、前記面状発光パネル、前記第1導体、および、前記第2導体を挟み込むことで、前記面状発光パネル、前記第1導体、および、前記第2導体が封止され、
前記第1フィルム、前記第2フィルムが密着されることで、前記第1導体は前記第1電極に圧接され、前記第2導体は前記第2電極に圧接されている、面状発光デバイス。 - 前記第1フィルムと前記第2フィルムとの間を大気圧以下の状態にすることで、前記第1フィルム、前記第2フィルムが密着されている、請求項1に記載の面状発光デバイス。
- 前記第1フィルムおよび前記第2フィルムの少なくともいずれか一方には、前記第1導体および前記第2導体を露出させる開口部が設けられ、
前記開口部により前記第1導体および前記第2導体に通電可能に構成されている、請求項1または請求項2に記載の面状発光デバイス。 - 前記第1導体および前記第2導体の少なくともいずれか一方が、前記開口部から外部に引き出されている、請求項3に記載の面状発光デバイス。
- 前記開口は塞がれている、請求項3または4に記載の面状発光デバイス。
- 前記第1フィルムおよび前記第2フィルムの間に複数の前記面状発光パネルが挟み込まれ、
複数の前記面状発光パネルは、前記面状発光パネルの前記一の辺が延びる方向に沿って複数の前記面状発光パネルを、前記第1電極と前記第2電極とが交互になるように配置され、
前記第1導体および前記第2導体の少なくともいずれか一方が、前記第1電極および前記第2電極の間を跨るように配置されることで、複数の前記面状発光パネルが直列に接続されている、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の面状発光デバイス。 - 基板と、前記基板上に設けられ、前記基板の一の辺に沿って配置され第1電極、および前記一の辺とは反対側に位置する他の辺に沿って配置される第2電極と、を有する面状発光パネルを準備し、前記第1電極の延びる方向に沿って、前記第1電極に電気的に接続される第1導体を前記第1電極上に配置し、前記第2電極の延びる方向に沿って、前記第2電極に電気的に接続される第2導体を前記第2電極上に配置する配置工程と、
前記面状発光パネルの一方の面に配置された第1フィルムと、前記面状発光パネルの他方の面に配置された第2フィルムとにより、前記面状発光パネル、前記第1導体、および、前記第2導体を挟み込み、前記第1導体が前記第1電極に圧接され、前記第2導体が前記第2電極に圧接されるように、前記第1フィルム、前記第2フィルムを密着させて、前記面状発光パネル、前記第1導体、および、前記第2導体と、を封止する封止工程とを備える、面状発光デバイスの製造方法。 - 前記面状発光パネルは複数枚であり、
前記配置工程においては、前記面状発光パネルの前記一の辺が延びる方向に沿って複数の前記面状発光パネルを、前記第1電極と前記第2電極とが交互になるように配置し、
前記封止する工程においては、
第1フィルムには、前記面状発光パネルの四角に対応する位置の少なくとも1ヶ所に開口部が設けられており、
前記一の側が延びる方向に沿って位置する前記開口部から前記第1導体が露出するように前記第1導体を配置するとともに、前記他の側が延びる方向に沿って位置する前記開口部から前記第2導体が露出するように前記第2導体を配置し、選択された前記開口部から露出する前記第1導体および/または前記第2導体を切断した後に、全ての前記開口を閉口部材により塞ぎ、前記第1フィルムと前記第2フィルムとにより、複数の前記面状発光パネル、前記第1導体、および、前記第2導体を挟み込むようにして前記第1フィルム、前記第2フィルムを密着することで、前記第1導体および前記第2導体が、前記第1電極および前記第2電極に圧接するとともに、前記第1電極および前記第2電極の間を跨るように配置されることで、複数の前記面状発光パネルを直列に接続する工程と、
を備える、請求項7に記載の面状発光デバイスの製造方法。
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