JP2002299042A - 衝撃緩衝機能付電界発光デバイス及び電界発光デバイス用の衝撃緩衝機能付封止部材 - Google Patents
衝撃緩衝機能付電界発光デバイス及び電界発光デバイス用の衝撃緩衝機能付封止部材Info
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Abstract
イス等を提供する。 【解決手段】 ELデバイス100において、発光素子
形成基板18は、基板10に第1電極12が形成され、
第1電極12の上に発光素子層16が形成され、更に発
光素子層16の上に第2電極14が形成されて成る。封
止部材40は、第2電極14側から、発光素子形成基板
18上方を覆うように被せられ、第2電極14と封止部
材40との間隙30には、柱状、球状又はシート状の衝
撃緩衝部材20が配置されている。また、この衝撃緩衝
部材20は、硬質材料から形成されているときは、EL
デバイスの非発光領域に配置されることが好ましい。
Description
ス、特に電界発光デバイスの封止部分の構造に関する。
トロルミネッセンス素子:以下「EL素子」という)
は、単一の素子をいい、一方電界発光デバイス(例えば
エレクトロルミネッセンスデバイス:以下「ELデバイ
ス」という)は、上記EL素子を含み、1つの基板上に
1つ以上のEL素子が形成されているデバイスをいう。
また、EL素子は、発光層に供される物質が無機化合物
または有機化合物によって大別され、前者を無機EL素
子、後者を有機EL素子という。
例が示されている。図6に示すように、ELデバイス2
00にのおいて、例えばガラス基板からなる基板10の
発光領域には、複数の第1電極12が形成され、この第
1電極12の上には、無機化合物または有機化合物から
なる発光素子層16が形成され、更に発光素子層16の
上には、単一の第2電極14が形成されている。そし
て、発光素子形成基板18は、上記基板10と、第1電
極12と、発光素子層16と、第2電極14とから構成
されている。
性材料のITO(Indium Tin Oxide)からなる電極(陽
極)であり、第2電極は、金属電極(陰極)である。
電極14側から発光素子形成基板18上方を覆うように
被せられ、第2電極14と封止部材42とに間隙30を
有するようにして、封止部材42の端部が、発光素子形
成基板18に樹脂等により接着される。ここで、上記間
隙30には、発光素子の吸湿による劣化を防止するため
に、減圧状態で窒素ガス等の不活性ガスやシリコンオイ
ルなどが封入されている。
子層16には、第1電極12から正孔が、第2電極14
から電子が注入される。この注入された正孔と電子が、
発光素子層16内を移動して衝突、再結合を起こすこと
によって消滅し、また再結合して発生したエネルギーに
より発光性分子が励起状態になり、発光が生じる。
素子及びELデバイス200は、第2電極14と封止部
材42との間に間隙30を有するため、外部からの機械
的な振動や衝撃を受けた場合、封止部材42が第2電極
14に向かって歪み、封止部材42が第2電極14に当
たって第2電極14や、その下層の発光素子層16に損
傷を与える可能性がある。
圧で加圧する場合があるが、この場合も、封止部材42
がへこみ、やはり有機EL素子に損傷を与える可能性が
あった。有機EL素子は損傷を受けると、ダークスポッ
ト等を発生したり、劣化が早まったりと、表示品質の低
下や装置寿命が短くなる等といった不具合が生ずる。
たものであり、その目的は、安定した発光特性を維持
し、長寿命化を図ることができる電界発光デバイスを提
供することである。
に、本発明の衝撃緩衝機能付電界発光デバイス及び電界
発光デバイス用の衝撃緩衝機能付封止部材は、以下の特
徴を有する。
記第1電極上に発光層を挟んで形成された第2電極と、
を備えた発光素子形成基板と、前記発光素子形成基板の
素子形成面側を覆う封止部材と、前記発光素子形成基板
と封止部材との間隙に配置される衝撃緩衝部材と、を有
する衝撃緩衝機能付電界発光デバイスである。
衝撃緩衝部材を配置することによって、外部からの振動
や衝撃が封止部材に加わったとしても、上記衝撃緩衝部
材によって振動や衝撃を緩衝することができ、発光素子
形成基板側に損傷を与えることを抑制させることができ
る。これにより、安定性を有し、長寿命のELデバイス
を提供することができる。
電界発光デバイスにおいて、前記封止部材の前記発光素
子形成基板との対向面側には、前記衝撃緩衝部材が突設
又は固定されている衝撃緩衝機能付電界発光デバイスで
ある。
光素子形成基板の上方全面に衝撃緩衝部材を形成しても
よいが、硬質の場合には、発光素子形成基板の発光領域
を避け、非発光領域に衝撃緩衝部材が配置されているこ
とが好ましい。硬質の衝撃緩衝部材では、外部から加わ
った力を分散することができるが、完全に衝撃等を緩衝
することができないために、発光領域上には配置されて
いない方が好ましい。そこで、特に硬質の衝撃緩衝部材
は、発光領域を外した領域に配置可能なように、予め封
止部材の素子形成基板との対向面側に固定するか又は対
向面側に突設することが好適である。
記第1電極上に発光層を挟んで形成された第2電極と、
を備えた発光素子形成基板の素子形成面側を覆う封止部
材において、前記封止部材の前記発光素子形成基板との
対向面側には、衝撃緩衝部材が突設又は固定されている
電界発光デバイス用の衝撃緩衝機能付封止部材である。
部材が裏面に予め固定されている封止部材を被せ固定す
ることによって、外部からの振動や衝撃に強い、安定で
長寿命のELデバイスを提供することができる。或い
は、封止部材にガラス基板等を用い、この封止部材にレ
ジスト材料等によって、素子形成基板側に向かって柱状
に突出させて衝撃緩衝部材を設けてもよい。
説明する。なお、従来のEL素子及びELデバイスと同
一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略す
る。
ELデバイス100の構成の一例が示されている。上述
したように、発光素子形成基板18は、ガラス基板から
なる基板10上に透明導電性材料のITO電極(陽極)
からなる第1電極12が複数個形成され、更に第1電極
12上に無機化合物または有機化合物からなる発光素子
層16が形成され、更に発光素子層16上に単一の例え
ばアルミニウムからなる金属電極(陰極)の第2電極1
4が形成されて成る。このようなデバイスにおいて、発
光領域は、第1電極12と第2電極14とが発光素子層
16を挟んで対向する領域であり、図1において、第1
電極12の形成されていない領域は、非発光領域とな
る。
き出された引出端子と、第2電極14から引き出された
引出端子とが、外部電源に接続され、第1電極12から
第2電極14に電流を流すことで、発光分子が励起され
発光が生じる。
100は、例えばSUSのようなスチールまたはガラス
からなる封止部材40が、第2電極14側から上述の発
光素子形成基板18を覆うように被せられる。その際
に、第2電極14と封止部材40との間の間隙30に
は、1つ以上の柱状の衝撃緩衝部材20が挿入配置され
る。これにより、外部からの振動または衝撃が封止部材
40に加わったとしても、上述の衝撃緩衝部材20が衝
撃等を緩衝し更にスペーサとしての機能も有するため、
封止部材40が歪んで第2電極14を損傷させるおそれ
がない。
隙30の距離は、通常20μm以下である。従って、第
2電極14と封止部材40との間に挿入配置される柱状
の衝撃緩衝部材20の高さは、20μm以下、好ましく
は2〜10μmである。
の材料からなる場合は、発光素子形成基板18上のどこ
に配置してもよいが、硬質の材料からなる場合は、発光
素子形成基板18の発光領域を避けて他の領域に配置す
ることが好ましい。
であることが好ましく、更に衝撃緩衝のよい例えばゴム
状のものが好ましい。また、衝撃緩衝部材20の材質
は、ELデバイス100に封入される不活性ガスの流通
性をよくするために、多孔質であることが好適であり、
その材料としては、具体的に、日東本電工株式会社製の
「MICRO−TEX」(登録商標)やジャパンゴアテ
ックス社の「ePTFE」(商品名)が好ましい。上述
のいずれも、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)
であり、上述のいずれも水、塵の侵入を阻止するが空気
等の気体は通す性質を有する。
ば炭酸カルシウム等を包含させて、衝撃緩衝機能に加
え、乾燥機能を付加してもよい。上述したように、EL
デバイスは水分により劣化するため、衝撃緩衝部材20
に乾燥機能を付加することによって、別途乾燥剤をEL
デバイス100内に封入する必要がなくなり、ELデバ
イス製造工程が簡略化されるとともに、更にELデバイ
スの寿命を延ばすことができる。
面テープを止めて、第2電極14と封止部材40に位置
合わせして固定してもよい。かかる場合、例えばアライ
メントマーク等で位置合わせして発光領域を外して固定
してもよい。また、後述するように、封止部材40の裏
面の所定の位置に、例えばエッチング等により孔を開
け、この孔に両面テープ等の接着部材によって衝撃緩衝
部材20の一端を固着させたり、または直に衝撃緩衝部
材20を圧着させて、衝撃緩衝部材20の他端を第2電
極14に当接させ、または衝撃時に当接するように、間
隙30に配置させてもよい。更に、衝撃緩衝部材20
は、例えば封止部材40がガラス基板などから構成され
る場合に、レジスト層を該ガラス基板状に形成し、図1
のように、ELデバイス100の発光領域に相当する部
分をエッチング除去して形成しても良い。
カラー化した場合、R、G、B用のEL素子でそれぞれ
第2電極14までの高さが異なることがある。かかる場
合には、それぞれの高さに応じて、衝撃緩衝部材20の
高さを調節して位置合わせし、封止部材40が歪まない
ように配置することが好ましい。
の構成の一例が示されている。なお、上述のELデバイ
スと同様の構成要素については、同一の符号を付してそ
の説明を省略する。
単一の発光領域を備える構成を有している。このELデ
バイスにおいても上述のELデバイスと同様に、柱状の
衝撃緩衝部材20が発光領域を外して形成されている。
これにより、封止容器型の封止部材42に対して外部か
ら振動または衝撃が加わったとしても、衝撃緩衝部材2
0が衝撃等を緩衝するために、封止部材42が歪んで第
2電極に当たり素子に損傷を与えることを防止すること
ができる。
Lデバイス102の構成の一例が示されている。なお、
実施の形態1に示したELデバイスの構成要素と同一の
構成要素には同一の符号を付しその説明を省略する。
0(図1)を用いたが、本実施の形態では、球状の衝撃
緩衝部材22を用いている。このような形状にすること
によって、封止部材40や第2電極14との接触面積を
小さくしつつ、衝撃緩衝性能を維持することができる。
間隙30の高さが、通常20μm以下であることから、
少なくとも20μm以下、好ましくは2〜10μmであ
る。また、衝撃緩衝部材22が、軟質の材料からなる場
合は、発光素子形成基板18上のどこに配置してもよい
が、硬質の材料からなる場合は、できれば発光素子形成
基板18の発光領域を避けて他の領域に配置することが
好ましい。しかし、この球状の衝撃緩衝部材22は、封
止部材40を第2電極14との間に多数散布されてい
て、外力を分散することができるため、発光領域上に位
置していてもそれほど問題とならない。
は、上述の実施の形態1の衝撃緩衝部材20と同様であ
る。また、衝撃緩衝部材22に、乾燥剤、例えば炭酸カ
ルシウム等を包含させて、衝撃緩衝機能に加え、乾燥機
能を付加してもよい。
面テープを止めて、第2電極14と封止部材40に位置
合わせして固定してもよい。
40の裏面44の所定の位置に、例えばエッチング等に
より孔46を開け、図4(b)に示すように、孔46に
両面テープ等の接着部材によって衝撃緩衝部材22の一
部を固着させたり、または直に衝撃緩衝部材22を圧着
させて、封止部材40に衝撃緩衝部材22を固定し、衝
撃緩衝部材付封止部材を形成し、この衝撃緩衝部材付封
止部材の裏面44の端部48に、図4(c)に示すよう
に高さ合わせしたレジスト柱70を形成して、発光素子
形成基板18上に被せ、レジスト柱70の末端を発光素
子形成基板に樹脂等により接着固定させてもよい。な
お、かかる場合、衝撃緩衝部材22の他端部は、第2電
極14に当接させてもよく、または衝撃時に当接するよ
うに配置させてもよい。
02において、フルカラー化した場合、R、G、B用の
EL素子でそれぞれ第2電極14までの高さが異なる場
合、上述同様、それぞれの高さに応じて、衝撃緩衝部材
22の粒径を調節して位置合わせし、封止部材40が歪
まないように挿入配置することが好ましい。
用いて説明したが、EL素子においても、球状の衝撃緩
衝部材を間隙30に挿入配置して、衝撃緩衝等図っても
よい。また、図5に示す衝撃緩衝部材を固定してELデ
バイスを封止する方法は、上述の実施の形態1及び後述
する実施の形態3においても用いることができる。
ELデバイス104の構成の一例が示されている。な
お、実施の形態1に示したELデバイスの構成要素と同
一の構成要素には同一の符号を付しその説明を省略す
る。
0(図1)を用いたが、本実施の形態では、少なくとも
1枚の衝撃緩衝部材24を用いている。このような形状
にすることによって、外部からELデバイス104のど
こに衝撃が加わったとしても、均一に衝撃を緩衝するこ
とができる。
は、間隙30の高さが、通常20μm以下であることか
ら、少なくとも20μm以下、好ましくは2〜10μm
である。また、衝撃緩衝部材24は、発光領域上にも配
置されることから、軟質の材料であることが好ましい。
は、軟質であることを除き、上述の実施の形態1の衝撃
緩衝部材20と同様である。また、衝撃緩衝部材24
に、乾燥剤、例えば炭酸カルシウム等を包含させて、衝
撃緩衝機能に加え、乾燥機能を付加してもよい。また、
乾燥剤を包含しない場合には、図4に示すように、衝撃
緩衝部材24上面に、予め乾燥剤60を載置するための
空き領域を作るように両面テープ52を貼り、一方空き
領域に乾燥剤60を載置して、この乾燥剤及び両面テー
プ付き衝撃緩衝部材24を封止部材40の裏面に貼着さ
せてもよい。なお、衝撃緩衝部材24の下面は、第2電
極14に当接させてもよく、または衝撃時に当接するよ
うに配置させてもよい。
カラー化した場合、R、G、B用の素子でそれぞれ第2
電極14までの高さが異なることがある。かかる場合に
は、それぞれの高さに応じて、衝撃緩衝部材24の厚み
を部分的に変えて、封止部材40が歪まないように挿入
配置することが好ましい。
用いて説明したが、EL素子においても、少なくとも1
枚の衝撃緩衝部材を間隙に挿入配置して、衝撃緩衝等図
ってもよい。
アクティブマトリクス型ELデバイスの場合にも適用で
きる。このアクティブマトリクス型ELデバイスは、各
画素に、例えば第1電極にソースが接続され、ドレイン
がEL素子駆動電源に接続され、ゲートがスイッチング
用薄膜トランジスタのソースに接続されたEL素子駆動
用薄膜トランジスタと、ドレインがデータ信号線に、ゲ
ートがゲート信号線に接続されたスイッチング用薄膜ト
ランジスタを備えて構成される。そして、このようなデ
バイスにおいても、上記同様の本発明の効果を得ること
ができる。またさらに、本発明において、電界発光デバ
イスは、蛍光表示管(VFD)、LEDなどに採用して
も同様の効果が得られる。
形成基板と封止部材との間隙に衝撃緩衝部材が配置され
ているので、封止部材に外部より振動または衝撃が加わ
ったとしても、衝撃緩衝部材が衝撃等を緩衝するため、
封止部材が歪み発光素子形成基板を損傷させるおそれが
ない。
又は封止部材から突出形成しておくことにより、ELデ
バイスまたはEL素子の機能を損なうことなく、均等に
外部からの衝撃等を緩衝することができる。
たはEL素子を得ることができる。
スの構成の一例を示す断面図である。
構成の一例を示す断面図である。
スの構成の一例を示す断面図である。
スの製造の一例を説明する図である。
スの構成の一例を示す断面図である。
である。
発光素子層、18 発光素子形成基板、20 衝撃緩衝
部材、30 間隙、40 封止部材、100電界発光デ
バイス。
Claims (3)
- 【請求項1】 基板上に形成された第1電極と、前記第
1電極上に発光層を挟んで形成された第2電極と、を備
えた発光素子形成基板と、 前記発光素子形成基板の素子形成面側を覆う封止部材
と、 前記発光素子形成基板と封止部材との間隙に配置される
衝撃緩衝部材と、 を有することを特徴とする衝撃緩衝機能付電界発光デバ
イス。 - 【請求項2】 請求項1に記載の衝撃緩衝機能付電界発
光デバイスにおいて、 前記封止部材の前記発光素子形成基板との対向面側に
は、前記衝撃緩衝部材が突設又は固定されていることを
特徴とする衝撃緩衝機能付電界発光デバイス。 - 【請求項3】 基板上に形成された第1電極と、前記第
1電極上に発光層を挟んで形成された第2電極と、を備
えた発光素子形成基板の素子形成面側を覆う封止部材に
おいて、 前記封止部材の前記発光素子形成基板との対向面側に
は、衝撃緩衝部材が突設又は固定されていることを特徴
とする電界発光デバイス用の衝撃緩衝機能付封止部材。
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