有機ＥＬモジュール
【課題】モジュール全体の薄型化を可能にしながら、有機ＥＬ素子が形成された素子基板内でアクティブエリアの拡大を図る。
【解決手段】有機ＥＬモジュール１は、単数又は複数の有機ＥＬ素子１Ｕが形成された素子基板１０と、素子基板１０上に設けられ有機ＥＬ素子１Ｕの電極から引き出された第１端子部１１と、有機ＥＬ素子１Ｕを覆う封止層１２と、封止層１２上に間隔を置いて配置された回路基板１３と、回路基板１３に設けられた第２端子部１４と、第１端子部１１と第２端子部１４とを電気的に接続すると共に、回路基板１３を素子基板１０上で支持する柱部１５とを備える。
【解決手段】有機ＥＬモジュール１は、単数又は複数の有機ＥＬ素子１Ｕが形成された素子基板１０と、素子基板１０上に設けられ有機ＥＬ素子１Ｕの電極から引き出された第１端子部１１と、有機ＥＬ素子１Ｕを覆う封止層１２と、封止層１２上に間隔を置いて配置された回路基板１３と、回路基板１３に設けられた第２端子部１４と、第１端子部１１と第２端子部１４とを電気的に接続すると共に、回路基板１３を素子基板１０上で支持する柱部１５とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板を備えた有機ＥＬモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子を備えた自発光パネル（有機ＥＬパネル）は、例えば携帯電話の表示画面，車載用或いは家庭用電子機器のモニタ画面，パーソナルコンピュータやテレビジョン受像装置の情報表示画面，宣伝用点灯パネル等に用いられる各種表示装置として、スキャナやプリンタ等に用いられる各種光源として、一般照明や液晶表示装置のバックライト等に用いられる照明装置として、また、光電変換機能を利用した光通信用デバイスとして、各種用途及び機種に利用可能なものである。
【０００３】
有機ＥＬ素子は大気に含まれる水分等に触れると発光特性が劣化する性質があるので、有機ＥＬパネルを長時間安定的に作動させるためには、有機ＥＬ素子を大気から遮断するための封止構造が必要不可欠になっている。有機ＥＬパネルの封止構造の一例としては、有機ＥＬ素子が形成された基板と封止基板とを貼り合わせて有機ＥＬ素子を囲う封止空間を形成する中空封止構造と、有機ＥＬ素子を封止層（封止膜）で覆う膜封止構造が知られている。
【０００４】
一方、有機ＥＬ素子を駆動するための回路素子や回路基板を有機ＥＬパネルに実装するには、例えば下記特許文献１に記載されるように、有機ＥＬ素子から引き出された端子を有機ＥＬ素子が形成された基板の周囲部分に配置し、その端子に回路素子や回路基板を接続することが一般に行われている。また、その他の実装形態としては、下記特許文献２に記載されるように、有機ＥＬ素子を封止した封止基板上に回路素子を配置し、この回路素子に封止基板上に形成した配線を接続することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１７０７７３号公報
【特許文献２】特開２００６−１０６０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されるように、有機ＥＬ素子が形成された基板の周囲部分に回路素子や回路基板を接続すると、この周囲部分には有機ＥＬ素子を形成することができないので、基板全体を発光領域（アクティブエリア）にすることができず、小型携帯端末のように機器内でできるだけ大きいアクディブエリアを確保したいものには採用しにくい問題があった。また、複数のパネルを平面的に並べて比較的大きなパネル（タイリングパネル）を得る場合には、一つのパネルにおける基板の周囲部分に非発光となる額縁部分が形成されると複数パネルの繋ぎ目が目立ち、タイリングパネル全体として表示や照明等の高い品質を確保できないという問題があった。
【０００７】
これに対して、特許文献２に記載されるように、有機ＥＬ素子を封止する封止基板上に回路素子や回路基板を実装すると、有機ＥＬ素子が形成された基板内で比較的大きなアクディブエリアを確保することが可能になる。しかしながら、有機ＥＬ素子が形成された基板に封止基板を貼り合わせた中空封止構造が前提になるので、貼り合わせのための接着領域が必要になり、この接着領域が基板周囲に非発光の額縁部分を形成することになって、やはり前述した従来技術の問題を根本的には解決できないという問題があった。
【０００８】
また、封止基板上に回路素子や回路基板を配置したモジュールは、中空の封止空間によって生じるパネルの厚みに回路素子等の厚みが加わることになるので、回路素子を実装したモジュール全体の厚さが増すことになり、モジュールが組み込まれる電子機器の薄型化に対応できない問題があった。更には、このようなモジュールは、封止基板に配線のための加工を施して、更にこれを有機ＥＬ素子が形成された基板と貼り合わせる工程が必要になるので、駆動回路の実装を含むアセンブリ工程が煩雑化する問題があった。
【０００９】
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、有機ＥＬパネルに駆動回路が実装された有機ＥＬモジュールにおいて、有機ＥＬ素子が形成された素子基板内でアクティブエリアの拡大を図ることができること、素子基板周囲の額縁部分を狭くして、複数のパネルを平面的に並べたタイリングパネルの機能品質向上を図ることができること、有機ＥＬモジュール全体の薄型化を図ることができること、駆動回路の実装を含むアセンブリ工程の簡略化を可能にすること、等が本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような目的を達成するために、本発明による有機ＥＬモジュールは、以下の構成を少なくとも具備するものである。
【００１１】
単数又は複数の有機ＥＬ素子が形成された素子基板と、該素子基板上に設けられ前記有機ＥＬ素子の電極から引き出された第１端子部と、前記有機ＥＬ素子を覆う封止層と、前記封止層上に間隔を置いて配置された回路基板と、前記回路基板に設けられた第２端子部と、前記第１端子部と前記第２端子部とを電気的に接続すると共に、前記回路基板を前記素子基板上で支持する柱部とを備えることを特徴とする有機ＥＬモジュール。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る有機ＥＬモジュールの基本構成を示した説明図（概念図）である。
【図２】本発明の一実施形態に係る有機ＥＬモジュールにおける柱部の具体的な構造例を示した説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る有機ＥＬモジュールにおける柱部の具体的な構造例を示した説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る有機ＥＬモジュールにおける素子基板上での柱部の配置構成の例を示した説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る有機ＥＬモジュールにおける柱部と端子部との接続構造の例を示した説明図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る有機ＥＬモジュールにおける柱部と端子部との接続構造の例を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る有機ＥＬモジュールの基本構成を示した説明図（概念図）である。図１（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ異なる形態例を示しているが、共通の部位は同一符号を付して重複説明を省略する。
【００１４】
有機ＥＬモジュール１は、単数又は複数の有機ＥＬ素子１Ｕが形成された素子基板１０と、素子基板１０上に設けられ有機ＥＬ素子１Ｕの電極から引き出された第１端子部１１と、有機ＥＬ素子１Ｕを覆う封止層１２と、封止層１２上に間隔を置いて配置された回路基板１３と、回路基板１３に設けられた第２端子部１４と、第１端子部１１と第２端子部１４とを電気的に接続すると共に、回路基板１３を素子基板１０上で支持する柱部１５とを備える。
【００１５】
有機ＥＬ素子１Ｕは、素子基板１０上に形成される下部電極１６と、下部電極１６上に積層される有機ＥＬ層１７と、有機ＥＬ層１７の上に積層される上部電極１８によって構成され、下部電極１６と上部電極１８の一方が陰極で他方が陽極として機能し、光透過性の素子基板１０側から光を放出する。素子基板１０上における有機ＥＬ素子１Ｕの配置形態は、複数の有機ＥＬ素子１Ｕをドットマトリクス状に配置したもの、各種のパターン形状を有するセグメント毎に配置したもの、素子基板１０上の所定の領域全体に配置したものなど、どのような形態であってもよい。また、ドットマトリクス状に配置された有機ＥＬ素子１Ｕの駆動方式としては、パッシブ駆動方式であっても、アクディブ駆動方式であってもよい。また、図１においては、第１端子部１１が下部電極１６から引き出されているが、図示されていない箇所で上部電極１８からも第１端子部１１が引出されている。
【００１６】
有機ＥＬ素子１Ｕは封止層１２によって覆われており、有機ＥＬ素子１Ｕ上には封止空間が存在しない。これによって、有機ＥＬモジュール１全体の薄型化が可能になる。封止層１２は、水分や酸素等の有機ＥＬ素子１Ｕの劣化因子に対するバリア機能を有するものであればよく、各種の無機膜やポリマー膜と無機膜の多層膜などを用いることができる。特には、原子層成長法によって成膜された無機アモルファス性膜を用いることで、有機ＥＬ素子１Ｕの構造体表面の被覆性を向上させることができると共に、高いバリア機能を得ることができる。この封止層１２は、素子基板１０上の第１端子部１１上を除くようにパターン形成されている。これによって、封止層１２の成膜材料が第１端子部１１を覆うことで第１端子部１１と柱部１５との電気的な接続性能が低下するのを抑止している。
【００１７】
回路基板１３は、有機ＥＬ素子１Ｕを駆動するための駆動素子２０を実装するものであるか、或いは他の回路基板と接続される配線パターンを有するものである。図示の例では、回路基板１３における素子基板１０に対向する面に第２端子部１４が設けられ、回路基板１３における素子基板１０と逆側の面に駆動素子２０が実装されている。駆動素子２０の端子２０Ａと第２端子部１４とはスルーホールを経由した配線パターン２１によって電気的に接続されている。回路基板１３の材料は、絶縁性を有する樹脂やセラミック材料、或いは半導体ウェーハから切り出したチップ（シリコン基板）そのものを用いることができる。
【００１８】
柱部１５は、素子基板１０上の第１端子部１１と回路基板１３における第２端子部１４とを電気的に接続する導電性を有し、また、回路基板１３を素子基板１０上で支持するための機械的な強度を有する。柱部１５は、第１端子部１１と第２端子部１４とを電気的に接続するために第１端子部１１と第２端子部１４の端子パターンに対応した導電経路を有している。柱部１５は、この導電経路毎に分離して個別に配置されるか、或いは一体的に配置される場合は導電経路を互いに絶縁する絶縁部分を備えている。
【００１９】
柱部１５は、それ自身が導電性を有する金属などの導電部材によって構成することができるが、それに限らず、硬化することによって必要な支持強度を得ることができる導電性接着剤や、圧着することで導電性を得ることができる導電性フィルム（異方性導電フィルム）、或いは、内部に導電経路を有する導電性基板などによって構成することができる。
【００２０】
また、柱部１５は、回路基板１３と別体のものであっても、回路基板１３と一体に形成されているものであってもよい。回路基板１３と柱部１５を一体に形成する場合は、第２端子部１４が形成された回路基板１３をエッチング等で加工して凸状の柱部１５のパターンを形成する。
【００２１】
このような特徴を有する有機ＥＬモジュール１によると、封止層１２によって有機ＥＬ素子１Ｕを膜封止することでモジュール全体の薄型化が可能になる。また、柱部１５を設けることで、封止層１２の上方位置に回路基板１３を配置することが可能になる。これによって、有機ＥＬ素子１Ｕを形成した素子基板１０に駆動回路を接続するためのスペースを設ける必要が無くなるので、素子基板１０の略全体を発光領域（アクティブエリア）にすることが可能になる。このように本発明の実施形態に係る有機ＥＬモジュール１は、従来技術ではなし得なかったモジュール全体の薄型化とアクディブエリア拡大の両方を実現することができる。
【００２２】
また、封止層１２を覆うように回路基板１３を配置することで、柱部１５に支えられた回路基板１３が外力から封止層１２を保護する機能を果たす。これによって、有機ＥＬモジュール１を電子機器等に組み込んだ状態で電子機器等の内部部品が封止層１２に接触することで有機ＥＬ素子１Ｕの封止性能が低下する不具合を解消することができる。
【００２３】
更に、封止基板に回路素子を実装する従来技術と比較して、封止基板の加工や封止基板と素子基板とを貼り合わせる工程を省くことができる。また、回路素子との接続は、柱部１５上に回路基板１３をアライメントして、柱部１５を介して第１端子部１１と第２端子部１４を接続するだけでよいから、駆動回路の実装を含むアセンブリ工程の簡略化が可能になる。
【００２４】
そして、素子基板１０の周囲には、駆動回路を接続するスペースや封止基板を貼り合わせるための接着スペースを設ける必要が無いので、素子基板１０周囲の額縁部分を狭くすることが可能になる。これによって、複数の有機ＥＬモジュール１の素子基板１０を平面的に並べたタイリングパネルを構成する場合に、有機ＥＬモジュール１同士の繋ぎ目を目立たなくすることができ、表示や照明などでのタイリングパネルとしての機能品質を向上させることができる。
【００２５】
図１（ａ）に示した形態例は前述した特徴を備えているが、図１（ｂ）に示した形態例は、それに加えて、素子基板１０と回路基板１３の間に補強用の補助柱部２２を備えている。補助柱部２２は、図１の各例に示すように柱部１５を素子基板１０の中央部に配置した場合は素子基板１０の周辺部に設けることが好ましい。補助柱部２２を素子基板１０の周辺部に設けた場合であっても、素子基板１０上の補助柱部２２の専有面積は、駆動回路の接続スペースや封止基板の接着スペースに比べると遙かに小さくできる。このような補助柱部２２を設けることで、回路基板１３が変形してその端部が封止層１２に接触することを回避することができ、また、回路基板１３による封止層１２の保護機能を更に高めることができる。
【００２６】
図１（ｃ）に示した形態例は、図１（ａ）に示した形態例に加えて、素子基板１０と回路基板１３の間が充填部材２３で充填されている。また、素子基板１０と回路基板１３と充填部材２３の端面が面一になっている。充填部材２３は、流動性のある状態で素子基板１０と回路基板１３の間隙に充填され、その後硬化して所定の曲げ又は圧縮強度を有することが好ましく、各種の樹脂材料を用いることができる。このような充填部材２３を設けることでも、回路基板１３が変形してその端部が封止層１２に接触することを回避することができ、また、回路基板１３による封止層１２の保護機能を更に高めることができる。封止層１２の保護機能を更に高めるために、図１（ｃ）に示した形態例に図１（ｂ）に示した補助柱部２２を付加しても構わない。
【００２７】
図２は、柱部の具体的な構造例を示した説明図である。図２（ａ）に示す例は、柱部１５が素子基板１０の内部に配置されている。この例では、柱部１５は、下部電極１６に接続された第１端子部１１（１１Ａ）と上部電極１８に接続された第１端子部１１（１１Ｂ）のそれぞれの上に独立して配置されており、縦横十字状に配置された第１端子部１１Ａ，１１Ｂの配置パターンに合わせて素子基板１０上に点在している。
【００２８】
図２（ａ）に示すように、第１端子部１１毎の各柱部１５が独立して配置される場合には、柱部１５を導電性部材によって構成することができる。導電性部材の一例としては、ＡｌやＣｕ等の導電性の高い金属を用いることができる。この例では、柱部１５は独立しているので個々に間隔を開けることで互いに電気的に絶縁されている。図示の例では、柱部１５は矩形断面を有しているが、これに限らず円形や楕円形、多角形の断面形状を有していてもよい。また、それぞれの柱部１５の端部が平板状の回路基板１３の第２端子部１４に接続するためには、複数の柱部１５は均一な高さを有することが好ましい。
【００２９】
柱部１５は、図２（ｂ），（ｃ）に示すように、部分的又は全体的に一体化することができる。このように一体化した柱部１５を素子基板１０に沿って延在させることで、回路基板１３の支持強度を高めることができる。この場合、柱部１５は、第１端子部１１と第２端子部１４を接続する互いに絶縁された複数の導電部分（導電経路）１５Ａを有し、個々の導電部分１５Ａの間には絶縁部分１５Ｂが設けられている。このように柱部１５を導電部分１５Ａと絶縁部分１５Ｂを備える一体構造にすることで、導電部分１５Ａで高い導電性を担保し、絶縁部分１５Ｂで支持強度を担保することができるので、導電部分１５Ａと絶縁部分１５Ｂを形成する材料の選択範囲を拡大することができ、導電性と支持強度を共に高めることができる。
【００３０】
図３は、柱部の更に具体的な構造例を示した説明図である。図３（ａ），（ｂ）に示した例は、導電部分（導電経路）１５Ａを備える柱部１５において、導電部分１５Ａの少なくとも２つが互いに異なる断面積を有している。図３（ａ）に示した例は、上部電極１８に接続される第１端子部１１（１１Ｂ）上の柱部１５における導電部分１５Ａの断面積が、下部電極１６に接続される第１端子部１１（１１Ａ）上の柱部１５における導電部分１５Ａの断面積より大きくなっている。この例によると、流れる電流量が大きい上部電極に接続される導電部分１５Ａの抵抗値を小さくすることができる。
【００３１】
また、図３（ｂ）に示した例は、有機ＥＬ素子１Ｕの色（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）毎に、対応する第１電極１１上の柱部１５における導電部分１５Ａの断面積を異ならせている。これによると、導電部分１５Ａの断面積の設定によって、輝度劣化が生じやすい色（Ｃ１）の有機ＥＬ素子１Ｕに対しては電流が多く流れるように導電部分１５Ａの断面積を大きくすることができ、劣化速度の色毎の違いを均一化し、劣化による色ズレを抑止することができる。
【００３２】
この際、図３（ａ），（ｂ）に示した例では、導電部分１５Ａの断面積を異ならせた場合であっても、それに応じて絶縁部分１５Ｂの断面積を調整して、柱部１５全体の断面積を均一にしている。これによると、柱部１５毎の支持強度のばらつきを抑制することができる。なお、図２（ａ）に示すように導電経路が独立した柱部１５によって構成される場合であっても、図３の例と同様に、少なくとも２つが互いに異なる断面積を有する構成にすることができる。また、図３（ａ），（ｂ）に示した柱部１５は、図２（ｃ）に示すように一体化した構成にしても構わない。
【００３３】
図４は、素子基板上での柱部の配置構成の例を示した説明図である。図４（ａ）に示した例は、柱部１５が素子基板１０の内部に配置されており、矩形状の素子基板１０に対して対角線上に柱部１５が配置されている。このような配置にすると矩形状の回路基板１３を安定的に支持することができる。図４（ｂ）に示した例は、素子基板１０の周辺の一部に柱部１５が配置されている。このような配置にすると、図２（ａ）に示したようなパッシブマトリクス駆動の下部電極１６と上部電極１８の端部を柱部１５に接続することができる。図４（ｃ）に示した例は、素子基板１０の四隅に柱部１５を配置している。このような配置にすると、例えば、素子基板１０上を２分割したような２つのセグメント素子の上部電極と下部電極をそれぞれの柱部１５に接続することができる。なお、図４（ｂ）に示した例は、柱部１５が配置されていない素子基板１０の周辺部分に、図４（ｃ）に示した例は、柱部１５が配置されていない素子基板１０の中央部分に、それぞれ補助柱部２２を設けることで、安定的に回路基板１３を支持することができる。
【００３４】
図５及び図６は、柱部と端子部との接続構造の例を示した説明図である。図５（ａ）に示した例は、回路基板１３における第２端子部１４（或いは素子基板１０における第１端子部１１）と柱部１５とを溶接によって接続した例である。この例では、第２端子部１４（又は第１端子部１１）の表面にメッキ（はんだメッキ）１４Ｓが施されており、このメッキ１４Ｓが施された第２端子部１４と柱部１５の端部を加熱圧接することで、メッキ１４Ｓが溶融して第２端子部１４と柱部１５の端部を接合している。
【００３５】
図５（ｂ）に示した例は、回路基板１３における第２端子部１４（或いは素子基板１０における第１端子部１１）と柱部１５とを導電性接着剤を介して接続した例である。この例では、第２端子部１４（又は第１端子部１１）の表面に導電性接着剤１４Ｐが塗布されており、この導電性接着剤１４Ｐが塗布された第２端子部１４と柱部１５の端部を圧接した後、導電性接着剤１４Ｐを硬化させることで第２端子部１４と柱部１５の端部を接合している。
【００３６】
図５（ｃ）に示した例は、回路基板１３における第２端子部１４（或いは素子基板１０における第１端子部１１）と柱部１５とを凹凸嵌合によって接続した例である。この例では、第２端子部１４（又は第１端子部１１）に凹部（又は孔部）１４Ｒが形成されており、この凹部１４Ｒに柱部１５の先端をはめ込むことで第２端子部１４と柱部１５の端部を接合している。この例は、柱部１５をピン状にして、凹部１４Ｒにこの柱部１５を挿入してコネクタ接続する構造として採用することができ、また、図５（ａ）に示したはんだ溶接時の仮止め構造としても採用することができる。
【００３７】
図６に示した例は、柱部の接続端が円錐側面（又は多角錐側面）を有している。図６（ａ）に示した例は、円錐状の柱部１５の先端を回路基板１３における保護膜１４Ｍに保護された第２端子部１４（或いは素子基板１０における第１端子部１１）に突き刺すことで柱部１５と第２端子部１４とを接続している。この際、図示の例では、柱部１５の先端が保護膜１４Ｍを突き破り第２端子部１４に当たって潰れた状態になっている。これによると、柱部１５の潰れた先端が第２端子部１４に密着することで広い接合面積を確保することができる。
【００３８】
図６（ｂ）に示した例は、円錐状の柱部１５の先端を回路基板１３のスルーホール１３Ａに挿入し、その先に配置された第２端子部１４に突き刺すことで柱部１５と第２端子部１４とを接続している。これによると、柱部１５の円錐側面にスルーホール１３Ａの内面が接触することになり、機械的な接合強度を高めることができ、また円錐側面がスルーホール１３Ａの内面に当たることで、柱部１５の先端の差し込み量が規制され、第２端子部１４と柱部１５の適正な接続状態を得ることができる。
【００３９】
以下に、前述した有機ＥＬ素子１Ｕの具体的な構成例について説明する。
【００４０】
素子基板１０は、光透過性であり、ガラスやプラスチックなど、有機ＥＬ素子１Ｕを支持することができる基材によって形成される。下部電極１６を形成する透明導電膜層は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide），ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide），酸化亜鉛系透明導電膜，ＳｎＯ2系透明導電膜，二酸化チタン系透明導電膜などの透明金属酸化物を用いることができる。
【００４１】
下部電極１６が複数の電極にパターン形成されている場合は、各電極間の絶縁性を確保するために絶縁膜が設けられる。この絶縁膜は、ポリイミド樹脂，アクリル系樹脂，酸化シリコン，窒化シリコンなどの材料が用いられる。絶縁膜の形成は、絶縁膜の材料を下部電極１６がパターン形成された素子基板１０上に成膜した後、下部電極１６上に有機ＥＬ素子１Ｕの開口を形成するパターニングがなされる。具体的には、下部電極１６が形成された素子基板１０にスピンコート法により所定の塗布厚となるように膜を形成し、露光マスクを用いて露光処理，現像処理を施すことにより、有機ＥＬ素子１Ｕの開口パターン形状を有する絶縁膜の層が形成される。この絶縁膜は、下部電極１６のパターン間を埋めると共にその側端部分を一部覆うように形成され、有機ＥＬ素子１Ｕをドットマトリクス状に配置する場合は格子状に形成される。
【００４２】
また、パッシブマトリクス駆動の例では、図示省略した隔壁が、マスク等を用いることなく上部電極１８のパターンを形成するため、或いは隣り合う上部電極１８を完全に電気的に絶縁するために、下部電極１６と交差する方向にストライプ状に形成される。具体的には、前述した絶縁膜の上に感光性樹脂等の絶縁材料を、有機ＥＬ素子１Ｕを形成する有機ＥＬ層１７と上部電極１８の膜厚の総和より厚い膜厚にスピンコート法等で塗布形成した後、この感光性樹脂膜上に下部電極１６に交差するストライプ状パターンを有するフォトマスクを介して紫外線等を照射し、層の厚さ方向の露光量の違いから生じる現像速度の差を利用して、側部が下向きのテーパ面を有する隔壁を形成する。
【００４３】
有機ＥＬ層１７は、発光層を含む発光機能層の積層構造を有し、下部電極１６と上部電極１８の一方を陽極とし他方を陰極とすると、陽極側から順次、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などが選択的に形成される。有機ＥＬ層１７の成膜は乾式の成膜として真空蒸着法などが用いられ、湿式の成膜としては塗布や各種の印刷法が用いられる。
【００４４】
有機ＥＬ層１７の形成例を以下に説明する。例えば先ず、ＮＰＢ（N,N-di(naphtalence)-N,N-dipheneyl-benzidene）を正孔輸送層として成膜する。この正孔輸送層は、陽極から注入される正孔を発光層に輸送する機能を有する。この正孔輸送層は、１層だけ積層したものでも２層以上積層したものであってもよい。また正孔輸送層は、単一の材料による成膜ではなく、複数の材料により一つの層を形成しても良く、電荷輸送能力の高いホスト材料に電荷供与（受容）性の高いゲスト材料をドーピングしてもよい。
【００４５】
次に、正孔輸送層の上に発光層を成膜する。一例としては、抵抗加熱蒸着法により、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の発光層を、塗分け用マスクを利用してそれぞれの成膜領域に成膜する。赤（Ｒ）としてＤＣＭ１（４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（４’−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン）等のスチリル色素等の赤色を発光する有機材料を用いる。緑（Ｇ）としてアルミキノリノール錯体（Ａｌｑ3） 等の緑色を発光する有機材料を用いる。青（Ｂ）としてジスチリル誘導体、トリアゾール誘導体等の青色を発光する有機材料を用いる。勿論、他の材料でも、ホスト-ゲスト系の層構成でも良く、発光形態も蛍光発光材料を用いてもりん光発光材料を用いたものであってもよい。
【００４６】
発光層の上に成膜される電子輸送層は、抵抗加熱蒸着法等の各種成膜方法により、例えばアルミキノリノール錯体（Ａｌｑ3 ）等の各種材料を用いて成膜する。電子輸送層は、陰極から注入される電子を発光層に輸送する機能を有する。この電子輸送層は、１層だけ積層したものでも２層以上積層した多層構造を有してもよい。また、電子輸送層は、単一の材料による成膜ではなく、複数の材料により一つの層を形成しても良く、電荷輸送能力の高いホスト材料に電荷供与（受容）性の高いゲスト材料をドーピングして形成してもよい。
【００４７】
有機ＥＬ層１７上に形成される上部電極１８は、こちらが陰極の場合には、陽極より仕事関数の小さい（例えば４ｅＶ以下）材料（金属，金属酸化物，金属フッ化物，合金等）を用いることができ、具体的には、アルミニウム（Ａｌ），インジウム（Ｉｎ），マグネシウム（Ｍｇ）等の金属膜、ドープされたポリアニリンやドープされたポリフェニレンビニレン等の非晶質半導体、Ｃｒ2Ｏ3，ＮｉＯ，Ｍｎ2Ｏ5等の酸化物を使用できる。構造としては、金属材料による単層構造、ＬｉＯ2／Ａｌ等の積層構造等が採用できる。
【００４８】
封止層１２は、一例としては、原子層成長法によって成膜される金属やケイ素の酸化物，窒化物，酸窒化物の単層又は多層膜を用いることができる。例えば、ＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）やＴＥＡ（トリエチルアルミニウム）、ＤＭＡＨ（ジメチルアルミニウム水素化物）等のアルキル系金属と、水や酸素、アルコール類との反応で得られるアルミニウム酸化物膜（例えば、Ａｌ2Ｏ2膜）、ケイ素系材料の気化ガスと水の気化ガスとの反応で得られるケイ素酸化物膜（例えば、ＳｉＯ2膜）などを用いることができる。
【００４９】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。上述の各図で示した実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの記載内容を組み合わせることが可能である。また、各図の記載内容はそれぞれ独立した実施形態になり得るものであり、本発明の実施形態は各図を組み合わせた一つの実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５０】
１：有機ＥＬモジュール，１Ｕ：有機ＥＬ素子，
１０：素子基板，１１：第１端子部，１２：封止層，１３：回路基板，
１４：第２端子部，１５：柱部，１６：下部電極，１７：有機ＥＬ層，
１８：上部電極，２０：駆動素子，２１：配線パターン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板を備えた有機ＥＬモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子を備えた自発光パネル（有機ＥＬパネル）は、例えば携帯電話の表示画面，車載用或いは家庭用電子機器のモニタ画面，パーソナルコンピュータやテレビジョン受像装置の情報表示画面，宣伝用点灯パネル等に用いられる各種表示装置として、スキャナやプリンタ等に用いられる各種光源として、一般照明や液晶表示装置のバックライト等に用いられる照明装置として、また、光電変換機能を利用した光通信用デバイスとして、各種用途及び機種に利用可能なものである。
【０００３】
有機ＥＬ素子は大気に含まれる水分等に触れると発光特性が劣化する性質があるので、有機ＥＬパネルを長時間安定的に作動させるためには、有機ＥＬ素子を大気から遮断するための封止構造が必要不可欠になっている。有機ＥＬパネルの封止構造の一例としては、有機ＥＬ素子が形成された基板と封止基板とを貼り合わせて有機ＥＬ素子を囲う封止空間を形成する中空封止構造と、有機ＥＬ素子を封止層（封止膜）で覆う膜封止構造が知られている。
【０００４】
一方、有機ＥＬ素子を駆動するための回路素子や回路基板を有機ＥＬパネルに実装するには、例えば下記特許文献１に記載されるように、有機ＥＬ素子から引き出された端子を有機ＥＬ素子が形成された基板の周囲部分に配置し、その端子に回路素子や回路基板を接続することが一般に行われている。また、その他の実装形態としては、下記特許文献２に記載されるように、有機ＥＬ素子を封止した封止基板上に回路素子を配置し、この回路素子に封止基板上に形成した配線を接続することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１７０７７３号公報
【特許文献２】特開２００６−１０６０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されるように、有機ＥＬ素子が形成された基板の周囲部分に回路素子や回路基板を接続すると、この周囲部分には有機ＥＬ素子を形成することができないので、基板全体を発光領域（アクティブエリア）にすることができず、小型携帯端末のように機器内でできるだけ大きいアクディブエリアを確保したいものには採用しにくい問題があった。また、複数のパネルを平面的に並べて比較的大きなパネル（タイリングパネル）を得る場合には、一つのパネルにおける基板の周囲部分に非発光となる額縁部分が形成されると複数パネルの繋ぎ目が目立ち、タイリングパネル全体として表示や照明等の高い品質を確保できないという問題があった。
【０００７】
これに対して、特許文献２に記載されるように、有機ＥＬ素子を封止する封止基板上に回路素子や回路基板を実装すると、有機ＥＬ素子が形成された基板内で比較的大きなアクディブエリアを確保することが可能になる。しかしながら、有機ＥＬ素子が形成された基板に封止基板を貼り合わせた中空封止構造が前提になるので、貼り合わせのための接着領域が必要になり、この接着領域が基板周囲に非発光の額縁部分を形成することになって、やはり前述した従来技術の問題を根本的には解決できないという問題があった。
【０００８】
また、封止基板上に回路素子や回路基板を配置したモジュールは、中空の封止空間によって生じるパネルの厚みに回路素子等の厚みが加わることになるので、回路素子を実装したモジュール全体の厚さが増すことになり、モジュールが組み込まれる電子機器の薄型化に対応できない問題があった。更には、このようなモジュールは、封止基板に配線のための加工を施して、更にこれを有機ＥＬ素子が形成された基板と貼り合わせる工程が必要になるので、駆動回路の実装を含むアセンブリ工程が煩雑化する問題があった。
【０００９】
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、有機ＥＬパネルに駆動回路が実装された有機ＥＬモジュールにおいて、有機ＥＬ素子が形成された素子基板内でアクティブエリアの拡大を図ることができること、素子基板周囲の額縁部分を狭くして、複数のパネルを平面的に並べたタイリングパネルの機能品質向上を図ることができること、有機ＥＬモジュール全体の薄型化を図ることができること、駆動回路の実装を含むアセンブリ工程の簡略化を可能にすること、等が本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような目的を達成するために、本発明による有機ＥＬモジュールは、以下の構成を少なくとも具備するものである。
【００１１】
単数又は複数の有機ＥＬ素子が形成された素子基板と、該素子基板上に設けられ前記有機ＥＬ素子の電極から引き出された第１端子部と、前記有機ＥＬ素子を覆う封止層と、前記封止層上に間隔を置いて配置された回路基板と、前記回路基板に設けられた第２端子部と、前記第１端子部と前記第２端子部とを電気的に接続すると共に、前記回路基板を前記素子基板上で支持する柱部とを備えることを特徴とする有機ＥＬモジュール。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る有機ＥＬモジュールの基本構成を示した説明図（概念図）である。
【図２】本発明の一実施形態に係る有機ＥＬモジュールにおける柱部の具体的な構造例を示した説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る有機ＥＬモジュールにおける柱部の具体的な構造例を示した説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る有機ＥＬモジュールにおける素子基板上での柱部の配置構成の例を示した説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る有機ＥＬモジュールにおける柱部と端子部との接続構造の例を示した説明図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る有機ＥＬモジュールにおける柱部と端子部との接続構造の例を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る有機ＥＬモジュールの基本構成を示した説明図（概念図）である。図１（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ異なる形態例を示しているが、共通の部位は同一符号を付して重複説明を省略する。
【００１４】
有機ＥＬモジュール１は、単数又は複数の有機ＥＬ素子１Ｕが形成された素子基板１０と、素子基板１０上に設けられ有機ＥＬ素子１Ｕの電極から引き出された第１端子部１１と、有機ＥＬ素子１Ｕを覆う封止層１２と、封止層１２上に間隔を置いて配置された回路基板１３と、回路基板１３に設けられた第２端子部１４と、第１端子部１１と第２端子部１４とを電気的に接続すると共に、回路基板１３を素子基板１０上で支持する柱部１５とを備える。
【００１５】
有機ＥＬ素子１Ｕは、素子基板１０上に形成される下部電極１６と、下部電極１６上に積層される有機ＥＬ層１７と、有機ＥＬ層１７の上に積層される上部電極１８によって構成され、下部電極１６と上部電極１８の一方が陰極で他方が陽極として機能し、光透過性の素子基板１０側から光を放出する。素子基板１０上における有機ＥＬ素子１Ｕの配置形態は、複数の有機ＥＬ素子１Ｕをドットマトリクス状に配置したもの、各種のパターン形状を有するセグメント毎に配置したもの、素子基板１０上の所定の領域全体に配置したものなど、どのような形態であってもよい。また、ドットマトリクス状に配置された有機ＥＬ素子１Ｕの駆動方式としては、パッシブ駆動方式であっても、アクディブ駆動方式であってもよい。また、図１においては、第１端子部１１が下部電極１６から引き出されているが、図示されていない箇所で上部電極１８からも第１端子部１１が引出されている。
【００１６】
有機ＥＬ素子１Ｕは封止層１２によって覆われており、有機ＥＬ素子１Ｕ上には封止空間が存在しない。これによって、有機ＥＬモジュール１全体の薄型化が可能になる。封止層１２は、水分や酸素等の有機ＥＬ素子１Ｕの劣化因子に対するバリア機能を有するものであればよく、各種の無機膜やポリマー膜と無機膜の多層膜などを用いることができる。特には、原子層成長法によって成膜された無機アモルファス性膜を用いることで、有機ＥＬ素子１Ｕの構造体表面の被覆性を向上させることができると共に、高いバリア機能を得ることができる。この封止層１２は、素子基板１０上の第１端子部１１上を除くようにパターン形成されている。これによって、封止層１２の成膜材料が第１端子部１１を覆うことで第１端子部１１と柱部１５との電気的な接続性能が低下するのを抑止している。
【００１７】
回路基板１３は、有機ＥＬ素子１Ｕを駆動するための駆動素子２０を実装するものであるか、或いは他の回路基板と接続される配線パターンを有するものである。図示の例では、回路基板１３における素子基板１０に対向する面に第２端子部１４が設けられ、回路基板１３における素子基板１０と逆側の面に駆動素子２０が実装されている。駆動素子２０の端子２０Ａと第２端子部１４とはスルーホールを経由した配線パターン２１によって電気的に接続されている。回路基板１３の材料は、絶縁性を有する樹脂やセラミック材料、或いは半導体ウェーハから切り出したチップ（シリコン基板）そのものを用いることができる。
【００１８】
柱部１５は、素子基板１０上の第１端子部１１と回路基板１３における第２端子部１４とを電気的に接続する導電性を有し、また、回路基板１３を素子基板１０上で支持するための機械的な強度を有する。柱部１５は、第１端子部１１と第２端子部１４とを電気的に接続するために第１端子部１１と第２端子部１４の端子パターンに対応した導電経路を有している。柱部１５は、この導電経路毎に分離して個別に配置されるか、或いは一体的に配置される場合は導電経路を互いに絶縁する絶縁部分を備えている。
【００１９】
柱部１５は、それ自身が導電性を有する金属などの導電部材によって構成することができるが、それに限らず、硬化することによって必要な支持強度を得ることができる導電性接着剤や、圧着することで導電性を得ることができる導電性フィルム（異方性導電フィルム）、或いは、内部に導電経路を有する導電性基板などによって構成することができる。
【００２０】
また、柱部１５は、回路基板１３と別体のものであっても、回路基板１３と一体に形成されているものであってもよい。回路基板１３と柱部１５を一体に形成する場合は、第２端子部１４が形成された回路基板１３をエッチング等で加工して凸状の柱部１５のパターンを形成する。
【００２１】
このような特徴を有する有機ＥＬモジュール１によると、封止層１２によって有機ＥＬ素子１Ｕを膜封止することでモジュール全体の薄型化が可能になる。また、柱部１５を設けることで、封止層１２の上方位置に回路基板１３を配置することが可能になる。これによって、有機ＥＬ素子１Ｕを形成した素子基板１０に駆動回路を接続するためのスペースを設ける必要が無くなるので、素子基板１０の略全体を発光領域（アクティブエリア）にすることが可能になる。このように本発明の実施形態に係る有機ＥＬモジュール１は、従来技術ではなし得なかったモジュール全体の薄型化とアクディブエリア拡大の両方を実現することができる。
【００２２】
また、封止層１２を覆うように回路基板１３を配置することで、柱部１５に支えられた回路基板１３が外力から封止層１２を保護する機能を果たす。これによって、有機ＥＬモジュール１を電子機器等に組み込んだ状態で電子機器等の内部部品が封止層１２に接触することで有機ＥＬ素子１Ｕの封止性能が低下する不具合を解消することができる。
【００２３】
更に、封止基板に回路素子を実装する従来技術と比較して、封止基板の加工や封止基板と素子基板とを貼り合わせる工程を省くことができる。また、回路素子との接続は、柱部１５上に回路基板１３をアライメントして、柱部１５を介して第１端子部１１と第２端子部１４を接続するだけでよいから、駆動回路の実装を含むアセンブリ工程の簡略化が可能になる。
【００２４】
そして、素子基板１０の周囲には、駆動回路を接続するスペースや封止基板を貼り合わせるための接着スペースを設ける必要が無いので、素子基板１０周囲の額縁部分を狭くすることが可能になる。これによって、複数の有機ＥＬモジュール１の素子基板１０を平面的に並べたタイリングパネルを構成する場合に、有機ＥＬモジュール１同士の繋ぎ目を目立たなくすることができ、表示や照明などでのタイリングパネルとしての機能品質を向上させることができる。
【００２５】
図１（ａ）に示した形態例は前述した特徴を備えているが、図１（ｂ）に示した形態例は、それに加えて、素子基板１０と回路基板１３の間に補強用の補助柱部２２を備えている。補助柱部２２は、図１の各例に示すように柱部１５を素子基板１０の中央部に配置した場合は素子基板１０の周辺部に設けることが好ましい。補助柱部２２を素子基板１０の周辺部に設けた場合であっても、素子基板１０上の補助柱部２２の専有面積は、駆動回路の接続スペースや封止基板の接着スペースに比べると遙かに小さくできる。このような補助柱部２２を設けることで、回路基板１３が変形してその端部が封止層１２に接触することを回避することができ、また、回路基板１３による封止層１２の保護機能を更に高めることができる。
【００２６】
図１（ｃ）に示した形態例は、図１（ａ）に示した形態例に加えて、素子基板１０と回路基板１３の間が充填部材２３で充填されている。また、素子基板１０と回路基板１３と充填部材２３の端面が面一になっている。充填部材２３は、流動性のある状態で素子基板１０と回路基板１３の間隙に充填され、その後硬化して所定の曲げ又は圧縮強度を有することが好ましく、各種の樹脂材料を用いることができる。このような充填部材２３を設けることでも、回路基板１３が変形してその端部が封止層１２に接触することを回避することができ、また、回路基板１３による封止層１２の保護機能を更に高めることができる。封止層１２の保護機能を更に高めるために、図１（ｃ）に示した形態例に図１（ｂ）に示した補助柱部２２を付加しても構わない。
【００２７】
図２は、柱部の具体的な構造例を示した説明図である。図２（ａ）に示す例は、柱部１５が素子基板１０の内部に配置されている。この例では、柱部１５は、下部電極１６に接続された第１端子部１１（１１Ａ）と上部電極１８に接続された第１端子部１１（１１Ｂ）のそれぞれの上に独立して配置されており、縦横十字状に配置された第１端子部１１Ａ，１１Ｂの配置パターンに合わせて素子基板１０上に点在している。
【００２８】
図２（ａ）に示すように、第１端子部１１毎の各柱部１５が独立して配置される場合には、柱部１５を導電性部材によって構成することができる。導電性部材の一例としては、ＡｌやＣｕ等の導電性の高い金属を用いることができる。この例では、柱部１５は独立しているので個々に間隔を開けることで互いに電気的に絶縁されている。図示の例では、柱部１５は矩形断面を有しているが、これに限らず円形や楕円形、多角形の断面形状を有していてもよい。また、それぞれの柱部１５の端部が平板状の回路基板１３の第２端子部１４に接続するためには、複数の柱部１５は均一な高さを有することが好ましい。
【００２９】
柱部１５は、図２（ｂ），（ｃ）に示すように、部分的又は全体的に一体化することができる。このように一体化した柱部１５を素子基板１０に沿って延在させることで、回路基板１３の支持強度を高めることができる。この場合、柱部１５は、第１端子部１１と第２端子部１４を接続する互いに絶縁された複数の導電部分（導電経路）１５Ａを有し、個々の導電部分１５Ａの間には絶縁部分１５Ｂが設けられている。このように柱部１５を導電部分１５Ａと絶縁部分１５Ｂを備える一体構造にすることで、導電部分１５Ａで高い導電性を担保し、絶縁部分１５Ｂで支持強度を担保することができるので、導電部分１５Ａと絶縁部分１５Ｂを形成する材料の選択範囲を拡大することができ、導電性と支持強度を共に高めることができる。
【００３０】
図３は、柱部の更に具体的な構造例を示した説明図である。図３（ａ），（ｂ）に示した例は、導電部分（導電経路）１５Ａを備える柱部１５において、導電部分１５Ａの少なくとも２つが互いに異なる断面積を有している。図３（ａ）に示した例は、上部電極１８に接続される第１端子部１１（１１Ｂ）上の柱部１５における導電部分１５Ａの断面積が、下部電極１６に接続される第１端子部１１（１１Ａ）上の柱部１５における導電部分１５Ａの断面積より大きくなっている。この例によると、流れる電流量が大きい上部電極に接続される導電部分１５Ａの抵抗値を小さくすることができる。
【００３１】
また、図３（ｂ）に示した例は、有機ＥＬ素子１Ｕの色（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）毎に、対応する第１電極１１上の柱部１５における導電部分１５Ａの断面積を異ならせている。これによると、導電部分１５Ａの断面積の設定によって、輝度劣化が生じやすい色（Ｃ１）の有機ＥＬ素子１Ｕに対しては電流が多く流れるように導電部分１５Ａの断面積を大きくすることができ、劣化速度の色毎の違いを均一化し、劣化による色ズレを抑止することができる。
【００３２】
この際、図３（ａ），（ｂ）に示した例では、導電部分１５Ａの断面積を異ならせた場合であっても、それに応じて絶縁部分１５Ｂの断面積を調整して、柱部１５全体の断面積を均一にしている。これによると、柱部１５毎の支持強度のばらつきを抑制することができる。なお、図２（ａ）に示すように導電経路が独立した柱部１５によって構成される場合であっても、図３の例と同様に、少なくとも２つが互いに異なる断面積を有する構成にすることができる。また、図３（ａ），（ｂ）に示した柱部１５は、図２（ｃ）に示すように一体化した構成にしても構わない。
【００３３】
図４は、素子基板上での柱部の配置構成の例を示した説明図である。図４（ａ）に示した例は、柱部１５が素子基板１０の内部に配置されており、矩形状の素子基板１０に対して対角線上に柱部１５が配置されている。このような配置にすると矩形状の回路基板１３を安定的に支持することができる。図４（ｂ）に示した例は、素子基板１０の周辺の一部に柱部１５が配置されている。このような配置にすると、図２（ａ）に示したようなパッシブマトリクス駆動の下部電極１６と上部電極１８の端部を柱部１５に接続することができる。図４（ｃ）に示した例は、素子基板１０の四隅に柱部１５を配置している。このような配置にすると、例えば、素子基板１０上を２分割したような２つのセグメント素子の上部電極と下部電極をそれぞれの柱部１５に接続することができる。なお、図４（ｂ）に示した例は、柱部１５が配置されていない素子基板１０の周辺部分に、図４（ｃ）に示した例は、柱部１５が配置されていない素子基板１０の中央部分に、それぞれ補助柱部２２を設けることで、安定的に回路基板１３を支持することができる。
【００３４】
図５及び図６は、柱部と端子部との接続構造の例を示した説明図である。図５（ａ）に示した例は、回路基板１３における第２端子部１４（或いは素子基板１０における第１端子部１１）と柱部１５とを溶接によって接続した例である。この例では、第２端子部１４（又は第１端子部１１）の表面にメッキ（はんだメッキ）１４Ｓが施されており、このメッキ１４Ｓが施された第２端子部１４と柱部１５の端部を加熱圧接することで、メッキ１４Ｓが溶融して第２端子部１４と柱部１５の端部を接合している。
【００３５】
図５（ｂ）に示した例は、回路基板１３における第２端子部１４（或いは素子基板１０における第１端子部１１）と柱部１５とを導電性接着剤を介して接続した例である。この例では、第２端子部１４（又は第１端子部１１）の表面に導電性接着剤１４Ｐが塗布されており、この導電性接着剤１４Ｐが塗布された第２端子部１４と柱部１５の端部を圧接した後、導電性接着剤１４Ｐを硬化させることで第２端子部１４と柱部１５の端部を接合している。
【００３６】
図５（ｃ）に示した例は、回路基板１３における第２端子部１４（或いは素子基板１０における第１端子部１１）と柱部１５とを凹凸嵌合によって接続した例である。この例では、第２端子部１４（又は第１端子部１１）に凹部（又は孔部）１４Ｒが形成されており、この凹部１４Ｒに柱部１５の先端をはめ込むことで第２端子部１４と柱部１５の端部を接合している。この例は、柱部１５をピン状にして、凹部１４Ｒにこの柱部１５を挿入してコネクタ接続する構造として採用することができ、また、図５（ａ）に示したはんだ溶接時の仮止め構造としても採用することができる。
【００３７】
図６に示した例は、柱部の接続端が円錐側面（又は多角錐側面）を有している。図６（ａ）に示した例は、円錐状の柱部１５の先端を回路基板１３における保護膜１４Ｍに保護された第２端子部１４（或いは素子基板１０における第１端子部１１）に突き刺すことで柱部１５と第２端子部１４とを接続している。この際、図示の例では、柱部１５の先端が保護膜１４Ｍを突き破り第２端子部１４に当たって潰れた状態になっている。これによると、柱部１５の潰れた先端が第２端子部１４に密着することで広い接合面積を確保することができる。
【００３８】
図６（ｂ）に示した例は、円錐状の柱部１５の先端を回路基板１３のスルーホール１３Ａに挿入し、その先に配置された第２端子部１４に突き刺すことで柱部１５と第２端子部１４とを接続している。これによると、柱部１５の円錐側面にスルーホール１３Ａの内面が接触することになり、機械的な接合強度を高めることができ、また円錐側面がスルーホール１３Ａの内面に当たることで、柱部１５の先端の差し込み量が規制され、第２端子部１４と柱部１５の適正な接続状態を得ることができる。
【００３９】
以下に、前述した有機ＥＬ素子１Ｕの具体的な構成例について説明する。
【００４０】
素子基板１０は、光透過性であり、ガラスやプラスチックなど、有機ＥＬ素子１Ｕを支持することができる基材によって形成される。下部電極１６を形成する透明導電膜層は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide），ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide），酸化亜鉛系透明導電膜，ＳｎＯ2系透明導電膜，二酸化チタン系透明導電膜などの透明金属酸化物を用いることができる。
【００４１】
下部電極１６が複数の電極にパターン形成されている場合は、各電極間の絶縁性を確保するために絶縁膜が設けられる。この絶縁膜は、ポリイミド樹脂，アクリル系樹脂，酸化シリコン，窒化シリコンなどの材料が用いられる。絶縁膜の形成は、絶縁膜の材料を下部電極１６がパターン形成された素子基板１０上に成膜した後、下部電極１６上に有機ＥＬ素子１Ｕの開口を形成するパターニングがなされる。具体的には、下部電極１６が形成された素子基板１０にスピンコート法により所定の塗布厚となるように膜を形成し、露光マスクを用いて露光処理，現像処理を施すことにより、有機ＥＬ素子１Ｕの開口パターン形状を有する絶縁膜の層が形成される。この絶縁膜は、下部電極１６のパターン間を埋めると共にその側端部分を一部覆うように形成され、有機ＥＬ素子１Ｕをドットマトリクス状に配置する場合は格子状に形成される。
【００４２】
また、パッシブマトリクス駆動の例では、図示省略した隔壁が、マスク等を用いることなく上部電極１８のパターンを形成するため、或いは隣り合う上部電極１８を完全に電気的に絶縁するために、下部電極１６と交差する方向にストライプ状に形成される。具体的には、前述した絶縁膜の上に感光性樹脂等の絶縁材料を、有機ＥＬ素子１Ｕを形成する有機ＥＬ層１７と上部電極１８の膜厚の総和より厚い膜厚にスピンコート法等で塗布形成した後、この感光性樹脂膜上に下部電極１６に交差するストライプ状パターンを有するフォトマスクを介して紫外線等を照射し、層の厚さ方向の露光量の違いから生じる現像速度の差を利用して、側部が下向きのテーパ面を有する隔壁を形成する。
【００４３】
有機ＥＬ層１７は、発光層を含む発光機能層の積層構造を有し、下部電極１６と上部電極１８の一方を陽極とし他方を陰極とすると、陽極側から順次、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などが選択的に形成される。有機ＥＬ層１７の成膜は乾式の成膜として真空蒸着法などが用いられ、湿式の成膜としては塗布や各種の印刷法が用いられる。
【００４４】
有機ＥＬ層１７の形成例を以下に説明する。例えば先ず、ＮＰＢ（N,N-di(naphtalence)-N,N-dipheneyl-benzidene）を正孔輸送層として成膜する。この正孔輸送層は、陽極から注入される正孔を発光層に輸送する機能を有する。この正孔輸送層は、１層だけ積層したものでも２層以上積層したものであってもよい。また正孔輸送層は、単一の材料による成膜ではなく、複数の材料により一つの層を形成しても良く、電荷輸送能力の高いホスト材料に電荷供与（受容）性の高いゲスト材料をドーピングしてもよい。
【００４５】
次に、正孔輸送層の上に発光層を成膜する。一例としては、抵抗加熱蒸着法により、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の発光層を、塗分け用マスクを利用してそれぞれの成膜領域に成膜する。赤（Ｒ）としてＤＣＭ１（４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（４’−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン）等のスチリル色素等の赤色を発光する有機材料を用いる。緑（Ｇ）としてアルミキノリノール錯体（Ａｌｑ3） 等の緑色を発光する有機材料を用いる。青（Ｂ）としてジスチリル誘導体、トリアゾール誘導体等の青色を発光する有機材料を用いる。勿論、他の材料でも、ホスト-ゲスト系の層構成でも良く、発光形態も蛍光発光材料を用いてもりん光発光材料を用いたものであってもよい。
【００４６】
発光層の上に成膜される電子輸送層は、抵抗加熱蒸着法等の各種成膜方法により、例えばアルミキノリノール錯体（Ａｌｑ3 ）等の各種材料を用いて成膜する。電子輸送層は、陰極から注入される電子を発光層に輸送する機能を有する。この電子輸送層は、１層だけ積層したものでも２層以上積層した多層構造を有してもよい。また、電子輸送層は、単一の材料による成膜ではなく、複数の材料により一つの層を形成しても良く、電荷輸送能力の高いホスト材料に電荷供与（受容）性の高いゲスト材料をドーピングして形成してもよい。
【００４７】
有機ＥＬ層１７上に形成される上部電極１８は、こちらが陰極の場合には、陽極より仕事関数の小さい（例えば４ｅＶ以下）材料（金属，金属酸化物，金属フッ化物，合金等）を用いることができ、具体的には、アルミニウム（Ａｌ），インジウム（Ｉｎ），マグネシウム（Ｍｇ）等の金属膜、ドープされたポリアニリンやドープされたポリフェニレンビニレン等の非晶質半導体、Ｃｒ2Ｏ3，ＮｉＯ，Ｍｎ2Ｏ5等の酸化物を使用できる。構造としては、金属材料による単層構造、ＬｉＯ2／Ａｌ等の積層構造等が採用できる。
【００４８】
封止層１２は、一例としては、原子層成長法によって成膜される金属やケイ素の酸化物，窒化物，酸窒化物の単層又は多層膜を用いることができる。例えば、ＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）やＴＥＡ（トリエチルアルミニウム）、ＤＭＡＨ（ジメチルアルミニウム水素化物）等のアルキル系金属と、水や酸素、アルコール類との反応で得られるアルミニウム酸化物膜（例えば、Ａｌ2Ｏ2膜）、ケイ素系材料の気化ガスと水の気化ガスとの反応で得られるケイ素酸化物膜（例えば、ＳｉＯ2膜）などを用いることができる。
【００４９】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。上述の各図で示した実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの記載内容を組み合わせることが可能である。また、各図の記載内容はそれぞれ独立した実施形態になり得るものであり、本発明の実施形態は各図を組み合わせた一つの実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５０】
１：有機ＥＬモジュール，１Ｕ：有機ＥＬ素子，
１０：素子基板，１１：第１端子部，１２：封止層，１３：回路基板，
１４：第２端子部，１５：柱部，１６：下部電極，１７：有機ＥＬ層，
１８：上部電極，２０：駆動素子，２１：配線パターン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単数又は複数の有機ＥＬ素子が形成された素子基板と、
該素子基板上に設けられ前記有機ＥＬ素子の電極から引き出された第１端子部と、
前記有機ＥＬ素子を覆う封止層と、
前記封止層上に間隔を置いて配置された回路基板と、
前記回路基板に設けられた第２端子部と、
前記第１端子部と前記第２端子部とを電気的に接続すると共に、前記回路基板を前記素子基板上で支持する柱部とを備えることを特徴とする有機ＥＬモジュール。
【請求項２】
前記柱部は、前記第１端子部と前記第２端子部を接続する導電経路を有することを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項３】
複数の前記柱部が備えられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項４】
前記柱部は、前記第１端子部と前記第２端子部を接続する互いに絶縁された複数の導電経路を有することを特徴とする請求項２又は請求項３記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項５】
前記導電経路は、少なくとも２つが互いに異なる断面積を有することを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項６】
前記柱部は均一な断面積を有することを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項７】
前記柱部は導電部材によって構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項８】
前記柱部は導電性接着剤によって構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項９】
前記柱部は導電性フィルムによって構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項１０】
前記柱部は前記回路基板と一体に形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項１１】
前記柱部は接続端が円錐又は多角錘側面を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項１２】
前記柱部は、前記素子基板に沿って均一な高さを有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項１３】
前記柱部は、前記素子基板の内部に配置されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項１４】
前記柱部は、前記素子基板の周囲に沿って配置されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項１５】
前記柱部は、前記素子基板の四隅に配置されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項１６】
前記素子基板と前記回路基板の間に補強用の補助柱部を備えていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項１７】
前記第１端子部と前記第２端子部の一方又は両方と前記柱部とは溶接されていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項１８】
前記第１端子部と前記第２端子部の一方又は両方と前記柱部とは導電性接着剤を介して接続されていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項１９】
前記第１端子部と前記第２端子部の一方又は両方と前記柱部とは凹凸嵌合によって接続されていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項２０】
前記第１端子部と前記第２端子部の一方又は両方にはメッキが施されていることを特徴とする請求項１〜１９のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項２１】
前記封止層は、前記第１端子部上を除くようにパターン形成されていることを特徴とする請求項１〜２０のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項２２】
前記回路基板は、前記封止層を覆うように配置されることを特徴とする請求項１〜２１のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項２３】
前記回路基板は、半導体ウェーハから切り出したチップであることを特徴とする請求項１〜２２のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項２４】
前記素子基板と前記回路基板の間が充填部材で充填されていることを特徴とする請求項１〜２３のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項２５】
前記素子基板と前記回路基板と前記充填部材の端面が面一であることを特徴とする請求項２４記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項１】
単数又は複数の有機ＥＬ素子が形成された素子基板と、
該素子基板上に設けられ前記有機ＥＬ素子の電極から引き出された第１端子部と、
前記有機ＥＬ素子を覆う封止層と、
前記封止層上に間隔を置いて配置された回路基板と、
前記回路基板に設けられた第２端子部と、
前記第１端子部と前記第２端子部とを電気的に接続すると共に、前記回路基板を前記素子基板上で支持する柱部とを備えることを特徴とする有機ＥＬモジュール。
【請求項２】
前記柱部は、前記第１端子部と前記第２端子部を接続する導電経路を有することを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項３】
複数の前記柱部が備えられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項４】
前記柱部は、前記第１端子部と前記第２端子部を接続する互いに絶縁された複数の導電経路を有することを特徴とする請求項２又は請求項３記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項５】
前記導電経路は、少なくとも２つが互いに異なる断面積を有することを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項６】
前記柱部は均一な断面積を有することを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項７】
前記柱部は導電部材によって構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項８】
前記柱部は導電性接着剤によって構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項９】
前記柱部は導電性フィルムによって構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項１０】
前記柱部は前記回路基板と一体に形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項１１】
前記柱部は接続端が円錐又は多角錘側面を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項１２】
前記柱部は、前記素子基板に沿って均一な高さを有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項１３】
前記柱部は、前記素子基板の内部に配置されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項１４】
前記柱部は、前記素子基板の周囲に沿って配置されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項１５】
前記柱部は、前記素子基板の四隅に配置されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項１６】
前記素子基板と前記回路基板の間に補強用の補助柱部を備えていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項１７】
前記第１端子部と前記第２端子部の一方又は両方と前記柱部とは溶接されていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項１８】
前記第１端子部と前記第２端子部の一方又は両方と前記柱部とは導電性接着剤を介して接続されていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項１９】
前記第１端子部と前記第２端子部の一方又は両方と前記柱部とは凹凸嵌合によって接続されていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項２０】
前記第１端子部と前記第２端子部の一方又は両方にはメッキが施されていることを特徴とする請求項１〜１９のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項２１】
前記封止層は、前記第１端子部上を除くようにパターン形成されていることを特徴とする請求項１〜２０のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項２２】
前記回路基板は、前記封止層を覆うように配置されることを特徴とする請求項１〜２１のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項２３】
前記回路基板は、半導体ウェーハから切り出したチップであることを特徴とする請求項１〜２２のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項２４】
前記素子基板と前記回路基板の間が充填部材で充填されていることを特徴とする請求項１〜２３のいずれかに記載の有機ＥＬモジュール。
【請求項２５】
前記素子基板と前記回路基板と前記充填部材の端面が面一であることを特徴とする請求項２４記載の有機ＥＬモジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−２５９６１（Ｐ２０１３−２５９６１Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５８３５８（Ｐ２０１１−１５８３５８）
【出願日】平成２３年７月１９日（２０１１．７．１９）
【出願人】（０００００５０１６）パイオニア株式会社 (3,620)
【出願人】（０００２２１９２６）東北パイオニア株式会社 (474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１９日（２０１１．７．１９）
【出願人】（０００００５０１６）パイオニア株式会社 (3,620)
【出願人】（０００２２１９２６）東北パイオニア株式会社 (474)
【Ｆターム（参考）】
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