JP2001185346A

JP2001185346A - 自発光式デバイス

Info

Publication number: JP2001185346A
Application number: JP36778699A
Authority: JP
Inventors: Togo Nishiyama; 東郷西山
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2001-07-06

Abstract

(57)【要約】【課題】耐湿性に優れ、長寿命化を実現することがで
きる自発光式デバイスを提供する。【解決手段】自発光式デバイス１において、電極基板
２、ＥＬ層４及び透明電極５が防湿体７で封止されてい
る。防湿体７は、例えばＰＥＴ等のベースフィルムと、
その上に酸化シリコン膜や酸化アルミニウム膜からなる
防湿薄膜とを備えて形成されている。この防湿体７は、
ベースフィルム、防湿薄膜のそれぞれを繰り返し積層し
て形成することができる。また、防湿薄膜上にはさらに
コーティング層を備えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自発光式デバイス
に関し、特にエレクトロルミネッセンス（以下、単にＥ
Ｌという。）を発光源とし、道路標識、案内標識、掲示
板等に好適な自発光式デバイスに関する。

【０００２】

【従来の技術】自発光式標識として、例えば、表面に表
示が施された透光性の表示板の背面に密接してＥＬを配
置し、そのＥＬを表示板のバックライト用光源として用
いた道路標識が、実開昭６２−４４９１１号公報に開示
されている。このような道路標識は、一般的に屋外に設
置され、高温高湿や風雨に曝される厳しい環境下で使用
されている。ＥＬは湿度に弱く、水分特に酸素と反応す
ると特性が劣化し、道路標識としての寿命が著しく損な
われてしまう。

【０００３】このような技術的課題を解決するために、
アクリル樹脂等の透光性合成樹脂でＥＬをキャスティン
グし、この透光性合成樹脂でＥＬを外部環境から保護す
る自発光式標識が、特開平９−５３２１３号公報に開示
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記公開公報に開示さ
れた自発光式標識においては、透光性合成樹脂によりＥ
Ｌと外部環境（大気）との間を完全に遮断することがで
きるものと期待されていたが、透光性合成樹脂は分子構
造が大きく水分そのものを透過させてしまうので、ＥＬ
の特性劣化を充分に防止することができず、寿命を向上
させることができなかった。

【０００５】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものである。従って、本発明の目的は、耐湿性に優
れ、長寿命化を実現することができる自発光式デバイス
を提供することである。

【０００６】さらに、本発明の目的は、簡易に又は簡単
な構造で上記目的を達成することができる自発光式デバ
イスを提供することである。

【０００７】さらに、本発明の目的は、耐湿性をより一
層向上させることができ、更なる長寿命化を実現するこ
とができる自発光式デバイスを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第１の特徴は、電極基板と、電極基板上の
ＥＬ層と、ＥＬ層上の透明電極と、電極基板、ＥＬ層及
び透明電極を封止する防湿体とを備えた自発光式デバイ
スとしたことである。防湿体には、フレキシブル性を有
する透明なベースフィルムと、ベースフィルム上の防湿
薄膜とを少なくとも備えることが好ましい。この防湿体
の防湿薄膜は、従来のような透光性合成樹脂の分子構造
に比べて密な分子構造を備えており、水分特に酸素の透
過を阻止することができる。防湿薄膜には、例えば酸化
シリコン膜、酸化アルミニウム膜等を実用的に使用する
ことができる。

【０００９】本発明の第１の特徴に係る自発光式デバイ
スにおいては、外部環境からＥＬ層への水分の浸入特に
酸素の侵入を防湿体で阻止することができるので、ＥＬ
の特性劣化を防止し、長寿命化を図ることができる。さ
らに、ベースフィルム上に防湿薄膜を備えた簡単な構造
の防湿体を使用するので、自発光式デバイスの耐湿性を
簡単に向上させることができ、また簡単な構造の自発光
式デバイスで耐湿性を向上させることができる。

【００１０】本発明の第２の特徴は、上記本発明の第１
の特徴に係る自発光式デバイスにおいて、防湿体をその
膜厚方向に複数積層したことである。

【００１１】本発明の第２の特徴に係る自発光式デバイ
スにおいては、複数積層した防湿体の防湿薄膜の同一箇
所にピンホールが発生する確率は非常に低いので、実効
的に複数積層した防湿体のピンホールの存在を皆無にす
ることができる。従って、外部環境からＥＬ層への水分
の浸入特に酸素の侵入を効果的に阻止することができる
ので、ＥＬの特性劣化を防止し、より一層の長寿命化を
図ることができる。

【００１２】本発明の第３の特徴は、上記本発明の第１
の特徴に係る自発光式デバイスにおいて、防湿体が、フ
レキシブル性を有する透明なベースフィルムと、ベース
フィルム上の防湿薄膜と、防湿薄膜上のコーティング層
とを少なくとも備えたことである。

【００１３】本発明の第３の特徴に係る自発光式デバイ
スにおいては、防湿体の防湿薄膜にピンホールが発生し
たとしても、このピンホールをコーディング層で埋め込
み、水分の浸入経路特に酸素の侵入経路を遮断すること
ができる。従って、ＥＬの特性劣化を防止し、より一層
の長寿命化を図ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。

【００１５】（第１の実施の形態）図１は本発明の第１
の実施の形態に係る自発光式デバイスの断面構造図であ
る。図１に示すように、自発光式デバイス１は、電極基
板２と、電極基板２上のＥＬ層４と、ＥＬ層４上の透明
電極５とを備え、電極基板２、ＥＬ層４及び透明電極５
を封止する光透過性の防湿体７を備えて構成されてい
る。ここで、防湿体７の「光透過性」とは、ＥＬ層４か
ら発せられる光が外部に透過できる性質という意味で使
用され、この「光透過性」にはほぼ透明なもの、半透明
なものを含み、さらに適度に着色されたものが含まれ
る。この自発光式デバイス１は、例えば道路標識、案内
標識、掲示板等に使用することができる。

【００１６】自発光式デバイス１の電極基板２は背面電
極基板並びに陰極（カソード電極）として使用され、こ
の電極基板２には、例えばポリエチレンテレフタレート
（以下、単にＰＥＴという。）等の基材となる合成樹脂
フィルム上に電極材料をコーティングすることにより形
成されている。電極材料には、アルミニウム箔、カーボ
ン箔等の防湿薄膜を実用的に使用することができる。Ｅ
Ｌ層４への水分の浸入を少しでも向上させる場合には、
水分を透過させないアルミニウム箔を電極材料として使
用することが好ましい。

【００１７】ＥＬ層４は、発光層として使用されてお
り、電極基板２上に絶縁層３を介在して形成されてい
る。このＥＬ層４には例えば有機ＥＬ、無機ＥＬの少な
くともいずれか一方を使用することができる。有機ＥＬ
としては、例えばポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）誘
導体薄膜、ポリフルオレン誘導体薄膜等の高分子発光層
の単体のもの、この種の高分子発光層に電子注入層、電
子輸送層又は正孔注入層の少なくともいずれか１つの輝
度特性を高める層を加えた複合層のものを実用的に使用
することができる。無機ＥＬとしては、例えば単結晶形
のもの、セラミックス形のものを実用的に使用すること
ができる。なお、絶縁層３には例えばチタン酸バリウム
を実用的に使用することができる。

【００１８】透明電極５は陽極（アノード電極）として
使用されている。この透明電極５には例えばインジウム
−錫酸化物（ＩＴＯ）薄膜を実用的に使用することがで
きる。透明電極５上には捕水層６が形成されている。こ
の捕水層６は、防湿体７で封止された内部の水分を捕獲
するようになっているので、ＥＬ層４の特性劣化を防止
し、ＥＬ層の長寿命化を図ることができる。捕水層６に
は、例えばＰＥＴフィルムを実用的に使用することがで
きる。

【００１９】防湿体７は、図１中、下側の第１の防湿体
７Ａと上側の第２の防湿体７Ｂとを図示しない接着剤を
用いて接着している。この第１の防湿体７Ａ及び第２の
防湿体７Ｂは、電極基板２、絶縁層３、ＥＬ層４、透明
電極５及び捕水層６を上下から包み込み、これらの周囲
において接着され、電極基板２、絶縁層３、ＥＬ層４、
透明電極５及び捕水層６と外部との間の少なくとも水分
の浸入経路特に酸素の侵入経路を遮断するようになって
いる。そして、ＥＬ層４で発光された光は、透明電極５
及び捕水層６を透過して第２の防湿体７Ｂ側から出射さ
れている。従って、第２の防湿体７Ｂは光透過性である
必要があるが、光を出射しない側の防湿体７Ａは不透明
であってもよい。

【００２０】図２は図１に示す自発光式デバイス１の符
号Ｆ２部分（接着部分）の拡大断面構造図である。図２
に示すように、第１の防湿体７Ａは、フレキシブル性を
有する透明なベースフィルム７０と、ベースフィルム７
０上の防湿薄膜７１とを備え、さらに防湿薄膜７１上の
接着層７２と、接着層７２上の密着層７３とを備えてい
る。第２の防湿体７Ｂは、第１の防湿体７Ａと同様に、
フレキシブル性を有する透明なベースフィルム７０と、
ベースフィルム７０上の防湿薄膜７１とを備え、さらに
防湿薄膜７１上の接着層７２と、接着層７２上の密着層
７３と備えている。

【００２１】ベースフィルム７０は、最も外側（外部環
境側）に配設され、例えばＰＥＴ薄膜フィルムで形成さ
れている。このＰＥＴ薄膜フィルムは１０μｍ〜１５μ
ｍ、好ましくは１２．５μｍの膜厚のものを実用的に使
用することができる。

【００２２】防湿薄膜７１は、水分の浸入特に酸素の侵
入を防止することができる機能を少なくとも備え、例え
ば合成樹脂に比べて分子構造が緻密で、耐食性に優れた
酸化シリコン（ＳｉＯ_２）膜等の絶縁薄膜、アルミナ
（Ａｌ_２Ｏ_３）膜等の金属薄膜を実用的に使用すること
ができる。これらの絶縁薄膜や金属薄膜は、例えば真空
蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等で成膜され、例
えば３０ｎｍ〜１００ｎｍの膜厚で形成されている。３
０ｎｍの膜厚よりも薄い場合には、充分に水分の浸入を
遮断することができない。また、１００ｎｍの膜厚より
も厚い場合には、ベースフィルム７０のフレキシブル性
を損ね、第１の防湿体７Ａと第２の防湿体７Ｂとの間の
接着不良の原因になってしまう。

【００２３】接着層７２は防湿薄膜７１と密着層７３と
の間を接着するためのものであり、接着層７２には例え
ば１０μｍ〜３０μｍ程度の膜厚のポリオレフィン系熱
活性型接着剤を実用的に使用することができる。

【００２４】密着層７３は、第１の防湿体７Ａと第２の
防湿体７Ｂとの接着部分の密着性を高め（気密性を高
め）、防湿体７の外部と内部との間の水分の浸入経路を
確実に遮断するようになっている。密着層７３には例え
ば２０μｍ〜４０μｍ程度好ましくは３０μｍ程度の膜
厚のポリプロピレン、ポリエチレン等を主組成材料とす
る薄膜を実用的に使用することができる。さらに、密着
層７３は、例えば、商品名、シーラントを実用的に使用
することができる。

【００２５】次に、上記自発光式デバイス１において防
湿体７の製造方法を説明する。図３（Ａ）、図３（Ｂ）
及び図３（Ｃ）は本発明の第１の実施の形態に係る自発
光式デバイス１の防湿体７の工程断面図である。

【００２６】（１）まず初めに、図３（Ａ）に示すよう
に、ＰＥＴ薄膜フィルムからなり、防湿体７の基材とな
るベースフィルム７０を準備する。

【００２７】（２）図３（Ｂ）に示すように、ベースフ
ィルム７０上に防湿薄膜７１を形成する。防湿薄膜７１
は、前述のように、ベースフィルム７０上に真空蒸着
法、スパッタリング法若しくはＣＶＤ法により絶縁薄膜
又は金属薄膜を成膜することにより形成することができ
る。

【００２８】（３）図３（Ｃ）に示すように、防湿薄膜
７１上に接着層７２を介在させて密着層７３を形成す
る。接着層７２は、例えば接着性溶液をスピンコート法
により成膜したもの、接着フィルムをラミネートしたも
ののいずれであってもよい。また、密着層７３は、例え
ば接着層７２と同様に、スピンコート法により成膜した
もの、密着フィルムをラミネートしたもののいずれであ
ってもよい。

【００２９】密着層７３を形成することにより、第１の
防湿体７Ａ、第２の防湿体７Ｂのそれぞれを形成するこ
とができる（図１及び図２参照。）。

【００３０】（４）それぞれの密着層７３が互いに向か
い合うようにして、第１の防湿体７Ａと第２の防湿体７
Ｂとの間に電極基板２、絶縁層３、ＥＬ層４、透明電極
５及び捕水層６を包み込み、これらの周囲において第１
の防湿体７Ａと第２の防湿体７Ｂとの間を接着すること
により、図１に示すようなＥＬ層４等を防湿体７で封止
した自発光式デバイス１を完成させることができる。第
１の防湿体７Ａと第２の防湿体７Ｂとの間は、例えば１
２０℃〜１４０℃の温度により加熱圧着することにより
接着することができる。

【００３１】このように、本発明の第１の実施の形態に
係る自発光式デバイス１においては、少なくともＥＬ層
４を封止する防湿体７を備えたことにより、外部環境か
らＥＬ層４への水分の浸入特に酸素の侵入を防湿体７で
阻止することができるので、ＥＬの特性劣化を防止し、
長寿命化を図ることができる。さらに、ベースフィルム
７０上に防湿薄膜７１を備えた簡単な構造の防湿体７を
使用するので、自発光式デバイス１の耐湿性を簡単に向
上させることができ、また簡単な構造の自発光式デバイ
ス１で耐湿性を向上させることができる。

【００３２】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態は、本発明の第１の実施の形態に係る自発光式デ
バイス１において、より一層の防湿効果を高めた例を説
明するものである。図４は本発明の第２の実施の形態に
係る自発光式デバイス１の防湿体７の拡大断面構造図で
ある。

【００３３】図４に示すように、本発明の第２の実施の
形態に係る自発光式デバイス１においては、防湿体７の
下側の第１の防湿体７Ｃが、ベースフィルム７０と、ベ
ースフィルム７０上の防湿薄膜７１と、防湿薄膜７１上
の接着層７２と、接着層７２上の密着層７３とを備え、
さらに密着層７３上のベースフィルム７４と、ベースフ
ィルム７４上の防湿薄膜７５と、防湿薄膜７５上の接着
層７６と、接着層７６上の密着層７７とを備えている。
すなわち、第１の防湿体７Ｃは、本発明の第１の実施の
形態に係る第１の防湿体７Ａをその膜厚方向に複数積層
することにより形成されている。同様に、防湿体７の上
側の第２の防湿体７Ｄは、本発明の第１の実施の形態に
係る第２の防湿体７Ｂをその膜厚方向に複数積層するこ
とにより形成されている。

【００３４】本発明の第２の実施の形態において、第１
の防湿体７Ｃは具体的には上記第１の防湿体７Ａをその
膜厚方向に２層積層することにより形成され、第２の防
湿体７Ｄは第２の防湿体７Ｂをその膜厚方向に２層積層
することにより形成されているが、本発明はこの積層枚
数に限定されることはない。例えば、本発明において
は、フレキシブル性や極端な生産コストの増大を招かな
い範囲で、第１の防湿体７Ａを３層又はそれ以上で積層
して第１の防湿体７Ｃを形成し、同様に第２の防湿体７
Ｂを３層又はそれ以上で積層して第２の防湿体７Ｄを形
成してもよい。

【００３５】このように、本発明の第２の実施の形態に
係る自発光式デバイス１においては、複数積層した防湿
体７の防湿薄膜７１、７５のそれぞれの積層方向の同一
箇所にピンホールが発生する確率は非常に低いので、実
効的に複数積層した防湿体７のピンホールの存在を皆無
にすることができる。従って、外部環境からＥＬ層４へ
の水分の浸入特に酸素の侵入を効果的に阻止することが
できるので、ＥＬの特性劣化を防止し、より一層の長寿
命化を図ることができる。

【００３６】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施
の形態は、本発明の第１の実施の形態に係る自発光式デ
バイス１において、より一層の防湿効果を高めつつ、防
湿体７のフレキシブル性を向上した例を説明するもので
ある。図５は本発明の第３の実施の形態に係る自発光式
デバイス１の防湿体７の拡大断面構造図である。

【００３７】図５に示すように、本発明の第３の実施の
形態に係る自発光式デバイス１においては、防湿体７の
下側の第１の防湿体７Ｅが、ベースフィルム７０と、ベ
ースフィルム７０上の防湿薄膜７１と、防湿薄膜７１上
のコーティング層７８と、コーティング層７８上の接着
層７２と、接着層７２上の密着層７３とを備え、防湿薄
膜７１と接着層７２との間にコーティング層７８を備え
ている。同様に、防湿体７の上側の第２の防湿体７Ｆ
は、ベースフィルム７０と、ベースフィルム７０上の防
湿薄膜７１と、防湿薄膜７１上のコーティング層７８
と、コーティング層７８上の接着層７２と、接着層７２
上の密着層７３とを備え、防湿薄膜７１と接着層７２と
の間にコーティング層７８を備えている。

【００３８】コーティング層７８は、防湿薄膜７１にピ
ンホールが存在した場合にそのピンホールを埋め込み、
水分の浸入経路特に酸素の侵入経路を遮断するようにな
っている。コーティング層７８には、例えば防湿薄膜７
１の表面上にスピンコート法で塗布することができる、
１μｍ〜１０μｍ程度の膜厚の塩化ビニリデン系樹脂薄
膜を実用的に使用することができる。この塩化ビニリデ
ン系樹脂はそれ自体に撥水性を備え、かつフレキシブル
性を備えている。

【００３９】次に、上記自発光式デバイス１の防湿体７
の製造方法を簡単に説明する。図６（Ａ）及び図６
（Ｂ）は本発明の第３の実施の形態に係る自発光式デバ
イス１の防湿体７の要部の工程断面図である。

【００４０】（１）本発明の第１の実施の形態に係る自
発光式デバイス１の防湿体７の製造方法と同様に、まず
初めに図６（Ａ）に示すようにベースフィルム７０上に
防湿薄膜７１を形成する。ここで、同図６（Ａ）に示す
ように、ベースフィルム７０上にゴミ等の異物８が存在
していた場合には、この異物８がマスクとなって防湿薄
膜７１にはピンホール７１Ｈが発生してしまう。このよ
うなピンホール７１Ｈは水分の浸入経路になってしま
う。

【００４１】（２）図６（Ｂ）に示すように、防湿薄膜
７１上にコーティング層７８を形成する。コーティング
層７８は、上記のように例えば塩化ビニリデン系樹脂の
溶液をスピンコート法で塗布することにより形成されて
いる。ピンホール７１Ｈのような微少な隙間にはコーテ
ィング層７８が埋め込まれ、上記浸入経路を遮断するこ
とができる。

【００４２】（３）この後、本発明の第１の実施の形態
に係る防湿体７の製造方法と同様に、コーティング層７
８上に接着層７２、密着層７３のそれぞれを形成するこ
とにより、本発明の第３の実施の形態に係る第１の防湿
体７Ｅ、第２の防湿体７Ｆのそれぞれを形成することが
できる。

【００４３】このように、本発明の第３の実施の形態に
係る自発光式デバイス１においては、防湿体７の防湿薄
膜７１にピンホール７１Ｈが発生したとしても、このピ
ンホール７１Ｈをコーディング層７８で埋め込み、水分
の浸入経路特に酸素の侵入経路を遮断することができ
る。従って、ＥＬの特性劣化を防止し、より一層の長寿
命化を図ることができる。

【００４４】（その他の実施の形態）本発明は上記複数
の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をな
す論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解
すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実
施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

【００４５】例えば、上記第１の実施の形態に係る自発
光式デバイス１において、防湿体７はフレキシブル性を
有するベースフィルム７０上に少なくとも防湿薄膜７１
を備えているが、本発明は、特にフレキシブル性を有し
ていないベース基板上に防湿薄膜７１を備えて防湿体７
としてもよい。ここで、ベース基板には、ＥＬ層４等を
内部に収納できる樹脂製ケースのようなものが含まれ
る。樹脂製ケースの内側に防湿薄膜を形成することがで
きる。

【００４６】このように、本発明はここでは記載してい
ない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。従っ
て、本発明の技術的範囲は上記の妥当な特許請求の範囲
に係る発明特定事項によってのみ定められるものであ
る。

【００４７】

【発明の効果】本発明は、ＥＬ層等を封止する防湿体を
備えることにより、耐湿性に優れ、長寿命化を実現する
ことができる自発光式デバイスを提供することができ
る。

【００４８】さらに、本発明は、ベースフィルム上に防
湿薄膜を備えて防湿体としたので、簡易に又は簡単な構
造で上記効果を得ることができる自発光式デバイスを提
供することができる。

【００４９】さらに、本発明は、防湿体を複数層とした
ので、耐湿性をより一層向上させることができ、更なる
長寿命化を実現することができる自発光式デバイスを提
供することができる。

【００５０】さらに、本発明は、防湿体の防湿薄膜上に
コーティング層を備えたので、耐湿性をより一層向上さ
せることができ、更なる長寿命化を実現することができ
る自発光式デバイスを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る自発光式デバ
イスの断面構造図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る自発光式デバ
イスの要部の拡大断面構造図である。

【図３】（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は本発明の第１の実
施の形態に係る自発光式デバイスの防湿体の工程断面図
である。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係る自発光式デバ
イスの防湿体の拡大断面構造図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態に係る自発光式デバ
イスの防湿体の拡大断面構造図である。

【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の第３の実施の形態
に係る自発光式デバイスの防湿体の工程断面図である。

【符号の説明】

１自発光式デバイス２電極基板３絶縁層４ＥＬ層５透明電極６捕水層７防湿体７Ａ，７Ｃ，７Ｅ第１の防湿体７Ｂ，７Ｄ，７Ｆ第２の防湿体７０，７４ベースフィルム７１，７５防湿薄膜７２，７６接着層７３，７７密着層７８コーテイング層７１Ｈピンホール８異物

フロントページの続きＦターム(参考） 2D064 BA01 CA03 CA05 CA07 DA06 EB07 HA14 3K007 AB00 AB12 AB13 BA07 BB00 BB01 BB05 CA06 CB01 DA00 DA05 DB03 EA01 EB00 EC01 FA01 FA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電極基板と、前記電極基板上のエレクトロルミネッセンス層と、前記エレクトロルミネッセンス層上の透明電極と、前記電極基板、エレクトロルミネッセンス層及び透明電
極を封止する防湿体とを備えたことを特徴とする自発光
式デバイス。
【請求項２】前記防湿体は、フレキシブル性を有する透明なベースフィルムと、前記ベースフィルム上の防湿薄膜とを少なくとも備えた
ことを特徴とする請求項１に記載の自発光式デバイス。
【請求項３】前記防湿体は、膜厚方向に複数積層され
たことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自発
光式デバイス。
【請求項４】前記防湿体は、フレキシブル性を有する透明なベースフィルムと、前記ベースフィルム上の防湿薄膜と、前記防湿薄膜上のコーティング層とを少なくとも備えた
ことを特徴とする請求項１に記載の自発光式デバイス。