CN100438711C - 带冲击缓冲功能的电场发光器件及用于其中的密封构件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可以缓冲来自外部的冲击、寿命长的EL器件。在EL器件(100)中，发光元件形成基片(18)通过在透明玻璃基片(10)上形成第1电极(12)，进而在第1电极(12)上形成发光元件层(16)，并进而在发光元件层(16)上形成第2电极(14)而构成。密封构件(40)从第2电极(14)一侧以覆盖的方式遮罩发光元件形成基片(18)的上方，在第2电极(14)和密封构件(40)的间隙(30)中配置柱状或球状或片状的冲击缓冲构件(20)。在该冲击缓冲构件(20)由硬质材料形成时，最好配置在EL器件的非发光区域上。
Description
技术领域
本发明涉及在电场发光器件，特别是涉及电场发光器件的密封部分的构造。
背景技术
电场发光元件(例如场致发光元件，以下称称为“EL元件”)一般是指单一的元件，而另一方面，电场发光器件(例如场致发光器件，以下称为“EL器件”)是指，包含上述EL元件在内，在一个基片上形成有一个以上的EL元件的器件。此外，EL元件因供给发光层的物质为无机化合物或者有机化合物而大不相同，前者称为无机EL元件，后者称为有机EL元件。
图6示出了以往的EL器件的结构的一个例子。如图6所示，在EL器件200中，例如在由玻璃基片构成的基片10的发光区域中，形成了多个第1电极12，在该第1电极12上，形成了由无机化合物或有机化合物构成的发光元件层16，而在发光元件层16之上又形成了单一的第2电极14。这样，发光元件形成基片18由上述基片10、第1电极12、发光元件层16和第2电极14构成。
其中，第1电极12是例如由透明导电材料ITO(铟锡氧化物)构成的电极(阳极)，第2电极是金属电极(阴极)。
密封容器型的密封构件42以从第2电极14一侧覆盖发光元件形成基片18的上方的形式进行遮罩，并且在第2电极14和密封构件42之间留有空隙30，密封构件42的端部由树脂等粘结到发光元件形成基片18上。在此，为了防止发光元件因吸湿而退化，在减压状态下向上述间隙30内封入了氮气等惰性气体或硅油。
此外，在上述EL器件200的发光元件层16中，从第1电极12注入空穴，从第2电极14注入电子。该被注入的空穴和电子因在发光元件层16内移动引起的冲撞、重新结合而消灭，借助重新结合产生的能量使发光分子处于激活状态而进行发光。
发明内容
图6所示的以往的EL元件以及EL器件200由于在第2电极14和密封构件42之间具有间隙30，在受到外部的机械振动或冲击时，密封构件42向第2电极14弯曲，有可能使密封构件42碰撞第2电极14，从而给第2电极14和其下层的发光元件层16带来损伤。
另外，在调整为最终产品时，有时要用例如5个气压进行加压。在这种情况下，有可能使密封构件42凹陷，从而也有可能给有机EL元件带来损伤。而一旦有机EL元件受到损伤，就会使产生黑点或加速老化等导致显示质量降低和装置寿命缩短等弊端发生。
本发明是为解决上述问题而提出的，其目的在于，提供一种可以保持稳定的发光特性并能实现使用寿命长的电场发光器件。
为达到上述目的，本发明的带有冲击缓冲功能的电场发光器件以及电场发光器件用的带有冲击缓冲功能的密封构件具有以下特征：
(1)一种带有冲击缓冲功能的电场发光器件，包括：具有在基片上形成的第1电极和夹持发光层形成在上述第1电极上的第2电极的发光元件形成基片，覆盖上述发光元件形成基片的元件形成面一侧的密封构件，和配置在上述发光元件形成基片与密封构件的间隙中的冲击缓冲构件。
通过在发光元件形成基片与密封构件的间隙中配置冲击缓冲构件，即使有外部的振动或冲击施加到密封构件上，也会因上述冲击缓冲构件而使振动和冲击得到缓冲，能够抑制对发光元件形成基片一侧带来的损伤。据此，可以提供具有稳定性且寿命长的EL器件。
(2)一种上述(1)所述的带有冲击缓冲功能的电场发光器件，上述冲击缓冲构件突出设置或固定在上述密封构件上与上述发光元件形成基片的相向面一侧上。
上述冲击缓冲构件属于软质物质的话，可以在发光元件形成基片的上方全面上形成冲击缓冲构件，但如果是硬质物质的话，最好避开发光元件形成基片的发光区域，而将冲击缓冲构件配置在非发光区域上。由于硬质冲击缓冲构件虽然可以分散外部施加的力，但不能完全缓冲冲击等，所以最好不要配置在发光区域上。因此，特别是对硬质冲击缓冲构件，为了能够配置在偏离发光区域的区域上，最好固定或突出设置在密封构件上与上述发光元件形成基片的相向面一侧上。
(3)一种电场发光器件用的带有冲击缓冲功能的密封构件，是用于覆盖具有在基片上形成的第1电极和夹持发光层形成在上述第1电极上的第2电极的发光元件形成基片的元件形成面一侧的密封构件，在上述密封构件上与上述发光元件形成基片的相向面一侧上突出设置或固定有冲击缓冲构件。
例如，通过在发光元件形成基片上覆盖、固定预先在内面固定了冲击缓冲构件的密封构件，就能提供可耐受来自外部的振动或冲击、稳定且寿命长的EL器件。或者也可以将玻璃基片等用作密封构件，在该密封构件上利用雷齐斯托电阻合金(Resisto)材料等，向元件形成基片一侧呈柱状突出地设置冲击缓冲构件。
如上所述，根据本发明，由于在发光元件形成基片与密封构件的间隙中配置冲击缓冲构件，所以即使有外部的振动或冲击施加到密封构件上，也会因冲击缓冲构件而使振动和冲击得到缓冲，因而没有因密封构件扭曲使发光元件形成基片遭受损伤的危险。
此外，通过预先将冲击缓冲构件固定在密封构件上或从密封构件上突出地形成，因而不会对EL器件或EL元件的功能带来损伤，并能够均匀地缓冲来自外部的冲击等。
因此能够得到稳定的寿命长的EL器件或EL元件。
附图的简要说明
图1是示出本发明的第1实施例所示的电场发光器件的结构的一个例子的截面图。
图2是示出本发明的第1实施例所示的电场发光元件的结构的一个例子的截面图。
图3是示出本发明的第2实施例所示的电场发光器件的结构的一个例子的截面图。
图4是示出本发明的第2实施例所示的电场发光器件的制造的一个例子的说明图。
图5是示出本发明的第3实施例所示的电场发光器件的结构的一个例子的截面图，
图6是示出以往的电场发光器件的结构的截面图。
具体实施方式
以下说明本发明的最佳实施例。对于与以往的EL元件以及EL器件相同的构成要素赋予相同的标号，并省略对其说明。
第1实施例
在图1中示出了本实施例的EL器件100的结构的一个例子。如上所述，发光元件形成基片18是通过在透明玻璃基片10上形成多个由采用透明导电材料的ITO电极(阳极)构成的第1电极12，进而在第1电极12上形成由有机化合物或无机化合物构成的发光元件层16，并进而在发光元件层16上形成单一的例如由铝构成的属于金属电极(阴极)的第2电极14而构成。在该器件中，发光区域也是第1电极12和第2电极14隔着发光元件层16对置的区域。在图1中，没有形成第1电极12的区域为非发光区域。
此外，虽图未示出，从第1电极12引出的引出端子和从第2电极14引出的引出端子与外部电源连接，通过从第1电极12向第2电极14流通电流，使发光分子被激活而产生发光。
在本实施例的EL器件100中，例如由SUS等的钢或由玻璃构成的密封构件40从第2电极14一侧开始以覆盖的方式遮罩上述发光元件形成基片18。这时，在第2电极14与密封构件40之间的间隙30中，插入配置了一个以上的柱状冲击缓冲构件20。因此，即使从外部向密封构件40施加振动或冲击，由于上述冲击缓冲构件20缓冲了冲击等，并且还具有间隔件的功能，所以不会因密封构件40弯曲而使第2电极14损伤。
另外，第2电极14与密封构件40的间隙30的距离通常在20μm以下。因此，插入配置在第2电极14与密封构件40之间的柱状冲击缓冲构件20的高度在20μm以下，最好是2-10μm。
在本实施例的冲击缓冲构件20由软质材料构成的情况下，可以配置于发光元件形成基片18上的任何地方。但如果由硬质材料构成时，最好避开发光元件形成基片18的发光区域而配置到其它区域上。
而且，冲击缓冲构件20的材质最好是绝缘性的，进而最好是冲击缓冲性能好的例如橡胶状。此外，为了提高EL器件100内封入的惰性气体的流通性，冲击缓冲构件20的材质最好为多孔的。具体讲，最好采用日本电工株式会社制造的”MICRO-TEX“(注册商标)或ゴアテツクス公司制造的“ePTFE”(商品名)。上述商品均为聚四氟乙烯(PTFE)，它们都具有能够阻止灰尘的侵入但又能使空气等气体流通的性质。
另外，可以使冲击缓冲构件20包含干燥剂、例如碳酸钙等，以使其在缓冲冲击的功能的基础上增加干燥功能。如上所述，EL器件会因水分而退化，通过对冲击缓冲构件20增加干燥功能，就可不必再另外向EL器件100内封装干燥剂，这样不仅可以简化EL器件的制造工序，而且还可以延长EL器件的寿命。
另外，冲击缓冲构件20可以通过在其两端部固定双面胶带，与第2电极14和密封构件40进行位置配合后加以固定。在这种情况下，也可以用校准标记等来进行位置配合后偏离发光区域加以固定。此外，如后面所述，也可以在密封构件40内面的规定位置上通过例如蚀刻等开孔，利用双面胶带等粘结构件将冲击缓冲构件20的一端固定到该孔中，或者直接压接冲击缓冲构件20并配置到间隙30中，使冲击缓冲构件20的另一端与第2电极14接触，或是在冲击时接触。此外，例如在密封构件40是由玻璃基片等构成的情况下，可以按该玻璃基片的形状形成保护层，如图1所示，蚀刻去除相当于EL器件100的发光区域的部分来形成冲击缓冲构件20。
另外，在EL器件100属于全彩色的情况下，存在各个R、G、B用的EL元件距离第2电极14的高度不同的情况。在这种情况下，可以对应各个的高度调整冲击缓冲构件20的高度并进行位置配合后加以配置，以使密封构件40不产生扭曲。
图2示出了本实施例的EL元件的结构一个例子。其中，对与上述的EL器件相同的构成要素使用相同的标号，并省略对其说明。
图2所示的EL器件具有1个器件拥有单一的发光区域的结构。在该EL器件中也与前述的EL器件一样，柱状的冲击缓冲构件20是偏离发光区域而形成的。因此，即使从外部对密封容器型的密封构件42施加振动或冲击，由于冲击缓冲构件20对冲击等进行了缓冲，所以可以防止因密封构件42弯曲与第2电极并撞而对元件带来损伤。
第2实施例
图3示出了本实施例的EL器件102的结构的一个例子。其中，对与第1实施例的EL器件相同的构成要素使用相同的标号，并省略对其说明。
在第1实施例中，采用了柱状的冲击缓冲构件20(图1)，但在本实施例中使用球状冲击缓冲构件22。通过做成该种形状可以在缩小与密封构件40或第2电极14的接触面积的同时，保持缓冲冲击性能。
由于间隙30的高度通常在20μm以下，所以，本实施例中的冲击缓冲构件22的直径至少在20μm以下，优选为2-10μm。此外，在冲击缓冲构件22是由软质材料构成的情况下，可以配置于发光元件形成基片18上的任何地方。但如果由硬质材料构成时，最好避开发光元件形成基片18的发光区域而配置到其它区域上。但是如果将多个该球状冲击缓冲构件22散布到密封构件40和第2电极14之间，由于可以分散外力，所以即使处在发光区域上也不会成为很大的问题。
另外，冲击缓冲构件22的材质以及材料与上述第1实施例的冲击缓冲构件20相同。可以使冲击缓冲构件22中包含干燥剂、例如碳酸钙等，以使其在缓冲冲击的功能的基础上增加干燥功能。
另外，冲击缓冲构件22可以通过在其两端部固定双面胶带，与第2电极14和密封构件40进行位置配合后加以固定。
此外，如图4(a)所示，可以在密封构件40内面44的规定位置上通过例如蚀刻等开出孔46，再如图4(b)所示，利用双面胶带等粘结构件将冲击缓冲构件22的一端固定到该孔46中，或者直接压接冲击缓冲构件22，将冲击缓冲构件22固定到密封构件40上，形成带有冲击缓冲构件的密封构件，在该带有冲击缓冲构件的密封构件的内面44的端部48上，如图4(c)所示，形成有对其高度进行了调整的雷齐斯托电阻合金柱70，覆盖在发光元件形成基片18上；可以利用树脂等将雷齐斯托电阻合金柱70的末端粘结固定到发光元件形成基片上。在这种情况下，即可以将冲击缓冲构件22设置成使其另一端与第2电极14接触，也可以设置成在冲击时接触。
另外，在本实施例中，在EL器件100属于全彩色的情况下，在各个R、G、B用的EL元件距离第2电极14的高度不同时，可如前述一样，对应各个的高度调整冲击缓冲构件22的粒径并进行位置配合后加以插入配置，以使密封构件40不产生扭曲。
在本实施例中，虽然使用EL器件进行了说明，但也可以是在EL元件中将球状冲击缓冲构件插入配置到间隙30中，以缓冲冲击等。此外，将图5所示的冲击缓冲构件固定后密封EL器件的方法同样适用于上述第1实施例以及后述的的第3实施例。
第3实施例
图5示出了本实施例的EL器件104的结构的一个例子。其中，对与第1实施例所示的EL器件相同的构成要素使用相同的标号，并省略对其说明。
在第1实施例中，采用了柱状的冲击缓冲构件20(图1)，但在本实施例中至少使用一个整片的冲击缓冲构件24。通过做成该种形状，即使从外部对EL器件104的任何部位施加冲击，均可以均匀地缓冲冲击。
由于间隙30的高度通常在20μm以下，所以，本实施例中的冲击缓冲构件24的厚度至少在20μm以下，优选为2-10μm。此外，由于冲击缓冲构件24也配置在发光区域上，所以最好是由软质材料构成的。
另外，除了冲击缓冲构件24的材质以及材料是软质的以外，其它与上述第1实施例的冲击缓冲构件20相同。可以使冲击缓冲构件24中包含干燥剂、例如碳酸钙等，以使其在缓冲冲击的功能的基础上增加干燥功能。在不包含干燥剂的情况下，可以象图4所示的那样，在冲击缓冲构件24的上面预先通过粘贴双面胶带52来形成用于载放干燥剂60的空间区域，另一方面，在该空间区域中载放干燥剂60，再将该带有干燥剂以及双面胶带的冲击缓冲构件24粘贴固定到密封构件40的内面上。冲击缓冲构件24的下面即可以与第2电极14接触，也可以是在冲击时接触。
另外，在EL器件104属于全彩色的情况下，存在各个R、G、B用的EL元件距离第2电极14的高度不同的情况，在这种情况下，可以对应各个的高度部分地改变冲击缓冲构件24的厚度并进行插入配置，以使密封构件40不产生扭曲。
在本实施例中，虽然使用EL器件进行了说明，但也可以是在EL元件中至少将一个整片的缓冲构件插入配置到间隙中，以缓冲冲击等。
上述的各个实施例也可适用于例如有源矩阵型EL器件。上述有源矩阵型EL器件通过在各个象素具有：例如源极与第1电极连接、漏极与EL元件驱动电源连接、门极与开关用薄膜晶体管的源极连接的EL元件驱动用薄膜晶体管，和漏极与数据信号线连接、门极与门极信号线连接的开关用薄膜晶体管而构成。并且在这样的器件中也可以获得与上述相同的本发明的效果。另外，在本发明中，将电场发光器件应用于荧光显示管(VFD)、LED等中也能获得同样的效果。
Claims (3)
1、一种带有冲击缓冲功能的电场发光器件，其特征在于，包括：
具有在基片上形成的第1电极和夹持发光层形成在上述第1电极上的第2电极的发光元件形成基片，
覆盖上述发光元件形成基片的元件形成面一侧的密封构件，
配置在上述第2电极与密封构件的间隙中的冲击缓冲构件。
2、如权利要求1所述的带有冲击缓冲功能的电场发光器件，其特征在于，上述冲击缓冲构件突出设置或固定在上述密封构件上与上述第2电极的相向面一侧上。
3、一种电场发光器件用的带有冲击缓冲功能的密封构件，是覆盖具有在基片上形成的第1电极和夹持发光层形成在上述第1电极上的第2电极的发光元件形成基片的元件形成面一侧的密封构件，其特征在于，
在上述密封构件上与上述第2电极的相向面一侧上突出设置或固定有冲击缓冲构件。
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