説明

有機ELモジュール

【課題】 COG型の有機ELモジュールにおいて、薄型を維持したまま、ドライバーICの放熱効率を向上させてドライバーICの高熱時の動作信頼性を高めることが可能な有機ELモジュールを提供する。
【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IC13と、ドライバーIC13に電源及び駆動信号を入力するための回路基板14と、を備えてなる有機ELモジュールであって、回路基板14は、ドライバーIC13に電源及び駆動信号を入力する接続配線18と、ドライバーIC13の背面側と直接接触する放熱配線19と、を有してなることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、有機EL(エレクトロルミネッセンス)装置に関し、特に支持基板上にドライバーICを実装したCOG型の有機ELモジュールに関するものである。
【背景技術】
【0002】
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素子は、前記陰極側から前記陽極側へは電流が流れにくい、いわゆるダイオード特性を有するものである。
【0003】
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(Chip on Glass)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モジュールは、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平8−315981号公報
【特許文献2】特開2000−40585号公報
【特許文献3】特開2007−199393号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
COG型の有機ELモジュールは、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る高輝度発光を要求される有機ELモジュールにおいてはドライバー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に問題が生じやすいという問題点がある。
【0006】
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、液晶表示モジュールにおいて、支持基板上のドライバーIC近傍に放熱パターンを形成して熱分布を均一化し、さらに放熱パターンをドライバーICに駆動信号を入力するための駆動回路を実装したFPCに接続してドライバーICの発熱がFPCにも伝導されるようにするものが開示されている。
【0007】
しかしながら、支持基板上に形成される金属パターンは非常に細く薄いため、FPCへの伝熱効率が悪く放熱が不十分となるという問題点があった。また、有機ELモジュールは薄型であるという特性を維持して放熱効率を高める必要があり、大型の放熱部材を用いることができないという問題点があった。
【0008】
そこで本発明は、前述の問題点に鑑み、COG型の有機ELモジュールにおいて、薄型を維持したまま、ドライバーICの放熱効率を向上させてドライバーICの高熱時の動作信頼性を高めることが可能な有機ELモジュールを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
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、
前記ドライバーICに電源及び駆動信号を入力するための回路基板と、を備えてなる有機ELモジュールであって、
前記回路基板は、前記ドライバーICに電源及び駆動信号を入力する接続配線と、前記ドライバーICの背面側と直接接触する放熱配線と、を有してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
以上、本発明によれば、COG型の有機ELモジュールにおいて、薄型を維持したまま、ドライバーICの放熱効率を向上させてドライバーICの高信頼性を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施形態である有機ELモジュールを示す上面図。
【図2】同上有機ELモジュールを示す側面図。
【図3】同上有機ELモジュールの要部拡大図。
【図4】同上有機ELモジュールを示す有機EL素子を示す断面図。
【図5】本発明の他の実施形態である有機ELモジュールを示す図。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施形態である有機ELモジュールを添付図面に基づき説明する。図1及び図2は有機ELモジュールの全体図であり、図3及び図4は有機ELモジュールの要部拡大図である。なお、図中においては、後述する各配線の一部を省略して図示している。
【0013】
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上には発光表示部12とドライバーIC13とが設けられている。また、支持基板11にはドライバーIC13との電気的接続手段としてFPC14が実装されている。また、支持基板11上には、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15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16とドライバーIC13を外部回路と電気的に接続するための入力配線17とが形成されている。なお、支持基板11上には発光表示部12を気密的に覆う封止部材が配設されるが、図1及び図3においては封止部材を省略している。
【0014】
発光表示部12は、図2及び図3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。また、発光表示部12は、図3に示すように、封止部材12fによって気密的に覆われている。
【0015】
陽極ライン12aは、ITO等の透光性の導電材料からなる。陽極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15と接続される。
【0016】
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16と陰極ライン12eとの間にも延設されており、各陰極配線16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。
【0017】
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。
【0018】
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,有機発光層及び電子輸送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。
【0019】
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16と接続される。
【0020】
封止部材12fは、例えばガラス材料からなり、接着剤12gを介して支持基板1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。
【0021】
ドライバーIC13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IC13は、COG実装技術によって支持基板11上に発光表示部12に応じて実装され、各陽極配線15及び各陰極配線16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。
【0022】
FPC14は、ポリイミド系の電気絶縁性材料からなる可撓性の回路基板であり、略矩形状に形成され一端(図1における上端)が支持基板11上に配設される。また、FPC14は、両側方部にドライバーIC13に向かって(図1における上方に)延設される延設部14aが形成されている。FPC14の中央領域には入力配線17と接続される接続配線18が形成され、延設部14aを含むFPC14の両側方領域には放熱配線19が形成されている。なお、図1においては、FPC14の裏面側に形成される接続配線18及び放熱配線19を点線で図示している。
【0023】
陽極配線15は、陽極ライン12aとドライバーIC13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15は、支持基板11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。
【0024】
陰極配線16は、陰極ライン12eとドライバーIC13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16は、支持基板11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IC13と接続される。陰極配線16は、図3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。
【0025】
入力配線17は、ドライバーIC13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17は、支持基板11上のドライバーIC13近傍に引き回し形成され、一端がドライバーIC13と接続され他端がFPC14に形成される接続配線18とACFを介して接続される。
【0026】
接続配線18は、FPC14上の中央領域に形成される配線であり、例えば層厚が数μm〜数十μmの銅箔(Cu)からなる。接続配線18は、一端がACFを介して入力配線17と接続され、他端に外部回路と接続する端子部18aを有する。外部回路からの電源及び駆動信号は接続配線18及び入力配線17を介してドライバーIC13に入力される。
【0027】
放熱配線19は、FPC14上の延設部14aを含む側方領域に形成される配線であり、例えば層厚が数μm〜数十μmの銅箔(Cu)からなり熱伝導性に優れるものである。放熱配線19は、一端がドライバーIC13の背面側と直接接触する。なお、放熱配線19の他端を外部回路上の配線に接続してさらに放熱効率を高めてもよい。
【0028】
また、図2に示すように、ドライバーIC13及びその周辺を覆うようにシリコーン樹脂やUV硬化性接着剤等からなる被覆部材20が形成されている。被覆部材20はドライバーIC13を保護し、また、放熱配線19とドライバーIC13との接触個所を覆うことで放熱配線19をドライバーIC13の背面上に固定させる。なお、図1においては被覆部材20を省略している。
【0029】
以上の各部によって有機ELモジュールが構成されている。
【0030】
かかる有機ELモジュールは、FPC14上に放熱配線19を形成してドライバーIC13の背面側と直接接触させ、ドライバーIC13の発熱を直接FPC14上の放熱配線19に伝導させて放熱する構成とするものである。放熱配線19をドライバーIC13と直接接触させるため、FPC14には放熱配線19が形成されドライバーIC13の背面側まで延設させる延設部14aが設けられる。FPC14上に形成される放熱配線19は、銅箔厚が数μm〜数十μmであり支持基板11上に形成される層厚数nmの配線に比べて非常に厚く、熱伝導率も高い。そのため、支持基板1上の配線を経由して伝熱される場合と比較して放熱効率を向上させることができ、ドライバーIC13の高温時における動作信頼性を高めることが可能となる。また、専用の放熱部材を設ける必要がないため有機ELモジュールの厚さが増すことがなく、薄型であるという有機ELモジュールの特性を維持することができる。
【0031】
また、ドライバーIC13と放熱配線19との接触個所を少なくとも覆う被覆部材20を形成することによって、放熱配線19をドライバーIC13の背面上に容易に固定することができる。特に、従来よりドライバーIC13の保護のため支持基板11上に形成されるシリコーン樹脂を被覆部材20とすることで放熱配線19を固定するために新たな材料を用いる必要がなく、コストアップを抑制できる。
【0032】
なお、本実施形態においては、FPC14の両側方部に延設部14aを設け、両側方領域に形成される2本の放熱配線19をそれぞれドライバーIC13の背面側と接触させるものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図5に示すようにFPC14の両延設部14aを連結する連結部14bを設け、連結部14bにも放熱配線19を形成して放熱配線19とドライバーIC13との接触面積を大きくする構成としてもよい。この場合、放熱配線19はFPC14の両延設部14aを含む両側方領域及び連結部14bに形成される1本の配線となる。
【産業上の利用可能性】
【0033】
本発明は、COG型の有機ELモジュールに好適である。
【符号の説明】
【0034】
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)
12f 封止部材
13 ドライバーIC
14 FPC
15 陽極配線
17 入力配線
18 接続配線
19 放熱配線
20 被覆部材

【特許請求の範囲】
【請求項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、
前記ドライバーICに電源及び駆動信号を入力するための回路基板と、を備えてなる有機ELモジュールであって、
前記回路基板は、前記ドライバーICに電源及び駆動信号を入力する接続配線と、前記ドライバーICの背面側と直接接触する放熱配線と、を有してなることを特徴とする有機ELモジュール。
【請求項2】
前記回路基板は、前記放熱配線が形成され前記ドライバーICの背面まで延設される延設部が形成されてなることを特徴とする請求項1に記載の有機ELモジュール。
【請求項3】
前記ドライバーICと前記放熱配線との接触個所を少なくとも覆う被覆部材を備えてなることを特徴とする請求項1に記載の有機ELモジュール。
【請求項4】
前記回路基板は、可撓性を有する基板であることを特徴とする請求項1に記載の有機ELモジュール。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2011−187217(P2011−187217A)
【公開日】平成23年9月22日(2011.9.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−49165(P2010−49165)
【出願日】平成22年3月5日(2010.3.5)
【出願人】(000231512)日本精機株式会社 (1,561)
【Fターム(参考)】