JP6245102B2 - 有機エレクトロルミネッセンスモジュール及び有機エレクトロルミネッセンスモジュールの製造方法 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明に係る課題は、以下の手段により解決される。
前記電気接続ユニットは、
前記有機エレクトロルミネッセンスパネルの前記発光面側及びその周囲に配置される本体部と、当該本体部の少なくとも一箇所に切り込みが入れられて形成され、前記有機エレクトロルミネッセンスパネルの前記発光面とは反対面側に配置される接続片部とを有するフレキシブル基板と、
前記本体部の一方の面上に形成された静電容量型の検出回路部と、
前記本体部の一方の面上に形成され、前記有機エレクトロルミネッセンスパネルを駆動するための駆動回路部と、
前記接続片部の一方の面上に形成され、前記駆動回路部を前記有機エレクトロルミネッセンスパネルに接続するランド部と、
前記接続片部の他方の面上であって前記ランド部に対応する位置に形成された金属層部と、を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
前記接続片部の前記ランド部が、異方性導電膜、導電性ペースト又は金属ペーストを介して、前記接続電極部に接続されていることを特徴とする第1項から第4項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
フレキシブル基板の一方の面上に、静電容量型の検出回路部と、前記有機エレクトロルミネッセンスパネルを駆動するための駆動回路部と、前記駆動回路部を前記有機エレクトロルミネッセンスパネルに接続するランド部とを形成し、前記フレキシブル基板の他方の面上であって前記ランド部に対応する位置に、金属層部を形成する工程と、
前記フレキシブル基板の前記ランド部の周囲に少なくとも一箇所の切り込みを入れて、前記検出回路部及び前記駆動回路部を有する本体部と、前記ランド部及び前記金属層部を有する接続片部とを形成することで、前記電気接続ユニットを作製する工程と、
前記有機エレクトロルミネッセンスパネルを面方向にスライド移動させて、前記フレキシブル基板の前記本体部と前記接続片部との間に前記有機エレクトロルミネッセンスパネルを挿入する工程と、
前記有機エレクトロルミネッセンスパネルの接続電極部と、前記電気接続ユニットの前記接続片部とを熱圧着する工程と、
を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスモジュールの製造方法。
本発明の効果の発現機構ないし作用機構については、以下のとおりである。
すなわち、電気接続ユニットを構成するフレキシブル基板の本体部には、一方の面上に検出回路部及び駆動回路部が形成されており、他方の面上にはそれらの回路部が形成されていない。フレキシブル基板と検出回路部及び駆動回路部とは線膨張係数が異なるため、フレキシブル基板の本体部の両面には線膨張係数差が生じており、電気接続ユニットを作製した時点において、その両面のうちいずれかが凹状となるように湾曲しカールしている。特に、フレキシブル基板がポリイミドからなり、検出回路部及び駆動回路部が銅からなる場合には、フレキシブル基板の両面のうち検出回路部及び駆動回路部が形成された面側が凹状となるようにカールする。これに対し、接続片部には、一方の面上にランド部が形成され、他方の面上に当該ランド部に対応する位置に金属層部が形成されているため、接続片部の両面の線膨張係数差は抑制されており、接続片部がカールすることが抑制されている。これにより、フレキシブル基板の本体部と接続片部とはカール量に差が生じており、フレキシブル基板の本体部と接続片部との間には隙間が生じている。この隙間に有機エレクトロルミネッセンスパネルを挿入することで、接続片部を本体部に対して折り曲げる工程を必要とすることなく、電気接続ユニットと有機エレクトロルミネッセンスパネルを容易に積層することができる。
また、有機ELパネルの接続電極部とフレキシブル基板の接続片部とを接触させた状態で圧力を加えることで機械的及び電気的な接続を行う場合、接続片部の他方の面のランド部に対応する位置に金属層部が設けられているので、有機エレクトロルミネッセンスパネル及び接続片部に対して両面側から圧力を加えると、金属層部を介してランド部に圧力を加えることができる。このため、ランド部に対して効率的に圧力を加えることができ、有機エレクトロルミネッセンスパネル及び接続片部に加える圧力を小さくすることができる。よって、有機エレクトロルミネッセンスパネルと接続片部との接続をより容易に行うことができる。また、圧力を加えるための押圧部材が、金属層部に当接し、接続片部には当接しにくくなることで、接続片部へのダメージを低減することができる。
本発明においては、前記有機エレクトロルミネッセンスパネルが、面状の一対の電極を有することが好ましい。
また、本発明においては、前記電気接続ユニットが、前記有機エレクトロルミネッセンスパネルの発光光を透過する光透過部を有することが好ましい。これにより、電気接続ユニットを、透光性を有しない材料で作製することができ、有機ELモジュールの製造コストを低減することができる。
また、本発明においては、前記ランド部と前記金属層部とが、同一の材料からなることが好ましい。これにより、接続片部の両面における線膨張係数差をより低減することができ、フレキシブル基板の本体部と接続片部との間の隙間をより確実に生じさせ、有機ELモジュールの製造をより容易にすることができる。
また、本発明においては、前記有機エレクトロルミネッセンスパネルの前記発光面とは反対側の面には、接続電極部が設けられ、前記接続片部の前記ランド部が、異方性導電膜、導電性ペースト又は金属ペーストを介して、前記接続電極部に電気的に接続されていることが好ましい。これにより、有機エレクトロルミネッセンスパネルと電気接続ユニットとの機械的及び電気的接続をより確実に行うことができる。
図1及び図2を参照して有機ELパネル10について説明する。
図1は、有機ELモジュール100を構成する有機ELパネル10の構成の一例を示す概略図であって、図1(a)は、有機ELパネル10を発光面10A側から見た概略上面図であり、図1(b)は、図1(a)におけるIB−IB線に沿った面の矢視断面図である。また、図2は、有機ELパネル10の構成の一例を示す概略断面図である。
なお、有機EL素子1の具体的な構成要素及び製造方法の詳細については、後述する。
図3及び図4を参照して電気接続ユニット20について説明する。
図3(a)は、電気接続ユニット20の概略上面図であり、図3(b)は、図3(a)におけるIIIB−IIIB線に沿った面の矢視断面図である。また、図4は、図3に示す電気接続ユニット20に有機ELパネル10が積層されてなる有機ELモジュール100を示す図であって、図4(a)は、有機ELモジュール100の概略上面図であり、図4(b)は、図4(a)におけるIVB−IVB線に沿った面の矢視断面図である。なお、電気接続ユニット20は、図3(b)及び図4(b)に示すように一部がカールしているものであるが、図3(a)及び図4(a)においては、便宜上、電気接続ユニット20に力を加えて一時的に平坦化させたものとして図示している。
検出回路部22は、導電性を有する金属材料で構成され、例えば、金、銀、銅、ITO等が挙げられる。これらの中では、コスト低減の観点から銅が用いられることが好ましい。
また、検出回路部22がフレキシブル基板21の本体部211に形成され、当該本体部211が有機ELパネル10の発光面10A側及びその周囲に配置されるため、タッチ検出精度を低下させない。
更に、上記構造により、有機ELパネル10の発光領域3近傍に検出回路部22を形成することができ、電気接続ユニット20のサイズを小さくすることができ、スモールフォーマットの表示が可能となる。
また、フレキシブル基板21が透明樹脂等で形成され、検出回路部22、駆動回路部23、ランド部24及び金属層部25がITO等の透明金属等で形成されていることで、電気接続ユニット20の有機ELパネル10の発光領域3に重なる部分が透光性を有する場合には、光透過部214が形成されていなくても良い。
以下に、電気接続ユニット20の作製方法の一例を説明する。
電気接続ユニット20の作製方法は、フレキシブル基板21の一方の面上に、静電容量型の検出回路部22と、有機ELパネル10を駆動するための駆動回路部23と、駆動回路部23を有機ELパネル10に接続するランド部24とを形成し、フレキシブル基板21の他方の面上であってランド部24に対応する位置に、金属層部25を形成する工程と、フレキシブル基板21のランド部24の周囲に少なくとも一箇所の切り込み213を入れて、検出回路部22及び駆動回路部23を有する本体部211と、ランド部24及び金属層部25を有する接続片部212とを形成する工程と、を有する。
作製された時点で、電気接続ユニット20は、図3(b)に示すように、フレキシブル基板21の本体部211がカールしているものである。本体部211は両面側で線膨張係数に差が生じており、各作製工程のいずれかで当該本体部211のポリイミドフィルム及び銅層が加熱されることで、カールが発生しているものである。
本発明の有機ELモジュール100は、有機ELパネル10と、電気接続ユニット20とを積層した構成からなり、電気接続ユニット20のフレキシブル基板21の本体部211が、有機ELパネル10の発光面10A側及びその周囲に配置され、フレキシブル基板21の接続片部212が、有機ELパネル10の発光面10Aと反対面側に配置されている。接続片部212の面212aは有機ELパネル10の反対面と対向し、当該面212a上に形成されたランド部24と有機ELパネル10の接続電極部5とが接続されている。すなわち、有機ELパネル10と電気接続ユニット20とは、図4(b)に示すような形態で接続されている。
本発明の有機ELモジュールの製造方法は、フレキシブル基板21の一方の面上に、静電容量型の検出回路部22と、有機ELパネル10を駆動するための駆動回路部23と、駆動回路部23を有機ELパネル10に接続するランド部24とを形成し、フレキシブル基板21の他方の面上であってランド部24に対応する位置に、金属層部25を形成する工程と、フレキシブル基板21のランド部24の周囲に少なくとも一箇所の切り込み213を入れて、検出回路部22及び駆動回路部23を有する本体部211と、ランド部24及び金属層部25を有する接続片部212とを形成することで、電気接続ユニット20を作製する工程と、有機ELパネル10を面方向にスライド移動させて、フレキシブル基板21の本体部211と接続片部212との間に有機ELパネル10を挿入する工程と、有機ELパネル10の接続電極部5と、電気接続ユニット20の接続片部212とを熱圧着する工程と、を有する。
なお、接続電極部5とランド部24との接続方法は、導電性接着剤8を用いた方法でなくとも良く、両者を機械的及び電気的に接続することができればいずれの方法であっても良い。
有機ELパネル10を構成する有機EL素子1は、例えば、図2で例示したように、透明基材4上に、陽極52、第1有機機能層群53A、発光層54、第2有機機能層群53B、陰極55が積層されて構成されている。第1有機機能層群53Aは、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層等から構成され、第2有機機能層群53Bは、例えば、正孔阻止層、電気輸送層、電子注入層等から構成されている。第1有機機能層群53A及び第2有機機能層群53Bはそれぞれ1層のみで構成されていても良いし、第1有機機能層群53A及び第2有機機能層群53Bはそれぞれ設けられていなくても良い。
以下に、有機EL素子の構成の代表例を示す。
(ii)陽極/正孔注入輸送層/発光層/正孔阻止層/電子注入輸送層/陰極
(iii)陽極/正孔注入輸送層/電子阻止層/発光層/正孔阻止層/電子注入輸送層/陰極
(iv)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(v)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(vi)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/電子阻止層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層/陰極
更に、有機EL素子1は、非発光性の中間層を有していても良い。中間層は電荷発生層であっても良く、マルチフォトンユニット構成であっても良い。
本発明に係る有機EL素子に適用可能な透明基板としては、例えば、ガラス、プラスチック等の透明材料を挙げることができる。好ましく用いられる透明な透明基板としては、例えば、ガラス、石英、樹脂フィルム等を挙げることができる。
有機EL素子を構成する陽極としては、Ag、Au等の金属又はそれらを含有する合金、CuI、あるいはインジウム−スズの複合酸化物(ITO)、SnO2及びZnO等の金属酸化物を挙げることができるが、銀又は銀を含有する合金であることが好ましい。
有機EL素子を構成する発光層は、発光材料としてリン光発光化合物が含有されている構成が好ましい。
発光層に含有されるホスト化合物としては、室温(25℃)におけるリン光発光のリン光量子収率が0.1未満の化合物が好ましい。更にリン光量子収率が0.01未満であることが好ましい。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での体積比が50%以上であることが好ましい。
本発明で用いることのできる発光材料としては、リン光発光性化合物(リン光性化合物、リン光発光材料又はリン光発光ドーパントともいう。)及び蛍光発光性化合物(蛍光性化合物又は蛍光発光材料ともいう。)が挙げられる。
リン光発光性化合物とは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には室温(25℃)にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が25℃において0.01以上の化合物であると定義されるが、好ましいリン光量子収率は0.1以上である。
蛍光発光性化合物としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素又は希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
注入層は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために、電極と発光層の間に設けられる層のことで、「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の第2編第2章「電極材料」(123〜166頁)にその詳細が記載されている。一般には、正孔注入層であれば、陽極と発光層又は正孔輸送層との間、電子注入層であれば陰極と発光層又は電子輸送層との間に存在させることができる。
電子注入層はごく薄い膜であることが望ましく、構成材料にもよるが、その層厚は1nm〜10μmの範囲が好ましい。
正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層及び電子阻止層も正孔輸送層の機能を有する。正孔輸送層は単層又は複数層設けることができる。
電子輸送層は、電子を輸送する機能を有する材料から構成され、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は、単層構造又は複数層の積層構造として設けることができる。
阻止層としては、正孔阻止層及び電子阻止層が挙げられ、上記説明した有機EL素子の各層の他に、必要に応じて設けられる層である。例えば、特開平11−204258号公報、同11−204359号公報、及び「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の237頁等に記載されている正孔阻止(ホールブロック)層等を挙げることができる。
陰極は、有機機能層群や発光層に正孔を供給するために機能する電極膜であり、金属、合金、有機又は無機の導電性化合物若しくはこれらの混合物が用いられる。具体的には、金、アルミニウム、銀、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属、ITO、ZnO、TiO2及びSnO2等の酸化物半導体などが挙げられる。
有機EL素子を封止するのに用いられる封止手段としては、例えば、封止部材と、陰極及び透明基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
本発明に係る有機EL素子は、陽極と陰極との間に、有機機能層群と発光層から構成される有機機能層ユニットを二つ以上積層した構造であっても良く、この場合、有機機能層ユニット同士の間に、電気的接続を得るための独立した接続端子を有する中間電極層が設けられる。
有機EL素子の製造方法としては、透明基材上に、陽極、第1有機機能層群、発光層、第2有機機能層群及び陰極を積層して積層体を形成する。
以上のようにして、有機EL素子を製造することができる。
図4に示すように構成される有機ELモジュールの作製について説明する。
2 封止構造部
3 発光領域
4 透明基材
5 接続電極部
8 導電性接着剤
10 有機ELパネル
10A 発光面
20 電気接続ユニット
21 フレキシブル基板
22 検出回路部
23 駆動回路部
24 ランド部
25 金属層部
26 隙間
52 陽極
53A 第1有機機能層群
53B 第2有機機能層群
54 発光層
55 陰極
56 封止用接着剤
57 封止部材
100 有機ELモジュール
211 本体部
211a 面
211b 面
212 接続片部
212a 面
212b 面
213 切り込み
214 光透過部
Claims (6)
- 有機エレクトロルミネッセンスパネルと、前記有機エレクトロルミネッセンスパネルの発光面側に配置される電気接続ユニットと、が積層されてなる有機エレクトロルミネッセンスモジュールであって、
前記電気接続ユニットは、
前記有機エレクトロルミネッセンスパネルの前記発光面側及びその周囲に配置される本体部と、当該本体部の少なくとも一箇所に切り込みが入れられて形成され、前記有機エレクトロルミネッセンスパネルの前記発光面とは反対面側に配置される接続片部とを有するフレキシブル基板と、
前記本体部の一方の面上に形成された静電容量型の検出回路部と、
前記本体部の一方の面上に形成され、前記有機エレクトロルミネッセンスパネルを駆動するための駆動回路部と、
前記接続片部の一方の面上に形成され、前記駆動回路部を前記有機エレクトロルミネッセンスパネルに接続するランド部と、
前記接続片部の他方の面上であって前記ランド部に対応する位置に形成された金属層部と、を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスモジュール。 - 前記有機エレクトロルミネッセンスパネルが、面状の一対の電極を有することを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
- 前記電気接続ユニットが、前記有機エレクトロルミネッセンスパネルの発光光を透過する光透過部を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
- 前記ランド部と前記金属層部とが、同一の材料からなることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
- 前記有機エレクトロルミネッセンスパネルの前記発光面とは反対側の面には、接続電極部が設けられ、
前記接続片部の前記ランド部が、異方性導電膜、導電性ペースト又は金属ペーストを介して、前記接続電極部に接続されていることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。 - 有機エレクトロルミネッセンスパネルと、前記有機エレクトロルミネッセンスパネルの発光面側に配置される電気接続ユニットと、が積層されてなる有機エレクトロルミネッセンスモジュールの製造方法であって、
フレキシブル基板の一方の面上に、静電容量型の検出回路部と、前記有機エレクトロルミネッセンスパネルを駆動するための駆動回路部と、前記駆動回路部を前記有機エレクトロルミネッセンスパネルに接続するランド部とを形成し、前記フレキシブル基板の他方の面上であって前記ランド部に対応する位置に、金属層部を形成する工程と、
前記フレキシブル基板の前記ランド部の周囲に少なくとも一箇所の切り込みを入れて、前記検出回路部及び前記駆動回路部を有する本体部と、前記ランド部及び前記金属層部を有する接続片部とを形成することで、前記電気接続ユニットを作製する工程と、
前記有機エレクトロルミネッセンスパネルを面方向にスライド移動させて、前記フレキシブル基板の前記本体部と前記接続片部との間に前記有機エレクトロルミネッセンスパネルを挿入する工程と、
前記有機エレクトロルミネッセンスパネルの接続電極部と、前記電気接続ユニットの前記接続片部とを熱圧着する工程と、
を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスモジュールの製造方法。
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