JP2003229249A - 有機エレクトロルミネッセンスパネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有機発光材料を発光層として利用する有機Ｅ
Ｌパネルにおいて、発光層を含む有機層を有する積層構
造体を気密に密封するカバー部材に内外の圧力差を吸収
する構造を持たせながらも、パネル全体の強度を増し、
より長期信頼性を確保することができる有機ＥＬパネル
を提供すること。 【解決手段】 積層構造体を密封保護するカバー部材
に、所定領域を囲んでその領域内を可動領域とする弾性
変形部を一体成形し、可動領域は内外の圧力差によって
内側又は外側に移動するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は有機エレクトロルミ
ネッセンス（ＥＬ）パネルに関し、より詳しくは有機層
を保護するための封止部材の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】有機ＥＬ素子は、基本構成として対向す
る一対の電極間に有機発光材料からなる発光層を含む有
機層を少なくとも積層した積層構造体を基板上に有する
自発光素子である。これを用いた有機ＥＬパネルは、液
晶とバックライトを組合せたＬＣＤモジュールと比して
薄く、広視野角で応答スピードが速いなどの優位性があ
る。

【０００３】しかし、有機ＥＬ素子は、大気中の水分に
より、有機層材料の劣化や有機層と電極の剥離、また、
ダークスポットと呼ばれる非発光部が増大するなどの悪
影響を受けるため、長期間に渡って発光性能を維持する
には、外気を遮断してパネル内部を乾燥した状態に保つ
封止方法が必要となる。

【０００４】この封止方法としては、有機ＥＬ素子に吸
湿膜や撥水膜などの保護膜を積層する方法や、積層構造
体の形成された基板に硬質材料からなるカバー部材を接
着し、内部に不活性気体を充填する方法などが知られて
いる。

【０００５】しかし、保護膜を積層する方法では、有機
ＥＬ素子と保護膜間の膨張率の差による応力の発生な
ど、有機ＥＬ素子に悪影響を及ぼす恐れがある。そのた
め、カバー部材を接着する方法が広く採用されている。
但し、この方法では接着剤が用いられるため、接着箇所
からの微少な水分の侵入は避けられない。このため、可
能な限り接着箇所を減らすとともに、接着剤の厚みを減
らし、さらに内部に乾燥手段を配置するのが好ましい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、有機層を含
む積層構造体を気密に密封するように硬質材料からなる
カバー部材を基板に接着する方法では、温度変化によっ
て気密空間内の気体が膨張または収縮しようとし、気密
空間と外部に圧力差が生まれる。即ち、高温環境に置か
れた場合や、有機ＥＬ素子の動作時の発熱等により内部
の温度が上昇すると内部が陽圧になり、カバー部材を剥
離する方向に力が加わる。このとき、温度上昇により接
着剤の接着強度も低下するため、外部からの衝撃により
接着破壊を起こしやすい状態となる。また逆に、温度の
低下によって内部が陰圧になると、外気が流入しやすい
状態となり、水分の侵入量が増加してしまう。

【０００７】これに対して封止材の一部または全部を伸
縮性のあるフッ素ゴム等で構成する方法が特開平１１−
３３９９５４号公報に開示されている。しかしながら、
この方法では、伸縮部を取り付けるために、水分の侵入
口となる接着箇所が増えてしまうことになる。また、充
填気体の膨張を一部の伸縮部の体積変化で対応する形態
では、取り付ける伸縮部が大きくなり、自己発光性で薄
型のパネルを形成できる有機ＥＬパネルの利点を活かす
ことができない。また、封止材全体に伸縮性を持たせる
形態では、侵入した水分を除去する乾燥手段を封止材側
に配置することが難しくなり、延いては乾燥手段を配置
すること自体が困難となってしまう。

【０００８】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、有機層を含む積層構造体を気密に密封するカバー部
材に内外の圧力差を吸収する構造を持たせながらも、パ
ネル全体の強度を増し、より長期信頼性を確保すること
ができる有機エレクトロルミネッセンスパネルを提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【問題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の発明は、対向する一対の電極間に有機発光材料からな
る発光層を含む有機層を少なくとも積層した積層構造体
を基板上に有し、前記積層構造体を気密に密封するよう
に硬質材料からなるカバー部材が前記基板に接着された
有機エレクトロルミネッセンスパネルにおいて、前記カ
バー部材には所定領域を囲んでその領域内を可動領域と
する弾性変形部が一体成形されており、前記可動領域は
内外の圧力差によって内側又は外側に移動することを特
徴とする。

【００１０】本発明は、上記発明において、「前記弾性
変形部は、Ｕ字型に屈曲成形された薄肉部であるこ
と」、「前記可動領域は円形であること」、「前記弾性
変形部は、同心円状に複数形成されていること」、「前
記基板と前記カバー部材との間の気密空間に不活性気体
が充填されていること」、「前記基板と前記カバー部材
との間の気密空間に乾燥手段が配置されていること」、
「前記カバー部材に前記乾燥手段を配置する凹部が形成
され、該乾燥手段を配置する凹部が、前記カバー部材に
形成された弾性変形部の外側に形成されていること」、
「前記乾燥手段を配置する凹部と前記基板との最大距離
が、前記カバー部材に形成された弾性変形部と前記基板
との最大距離よりも大きいこと」、をその好ましい態様
として含むものである。

【００１１】

【発明の実施形態】以下に図面を参照して、本発明の実
施形態を説明する。

【００１２】図１は本発明の有機ＥＬパネルの一実施形
態を示す断面図、図２は本発明の図１に示した形態の有
機ＥＬパネルの可動領域の移動の様子を示す説明図、図
４は本発明の図１に示した形態の有機ＥＬパネルの平面
構成図である。図１において、１は有機ＥＬパネル、２
は気密空間、４は弾性変形部、８は透明な基板、１０は
積層構造体、１２，１２’はカバー部材、１４は乾燥手
段、１８は接着剤である。図２、図４において図１と同
じ符号は同じ部材を指している。

【００１３】図１の有機ＥＬパネル１に用いられる積層
構造体１０は、第１の電極、正孔輸送層、発光層、及
び、第２の電極の積層体など、従来の有機ＥＬ素子の構
成を用いることができ、具体的には例えば以下のような
構成のものである。光透過性を有する第１の電極には、
基板８上にスパッタ法で形成された酸化錫インジウム
（ＩＴＯ）等を用いることができる。正孔輸送層は、例
えばトリフェニルジアミン（ＴＰＤ）などを用い、スピ
ンコート等で成膜される。発光層としては、例えばアル
ミキノリノール錯体（Ａｌｑ₃）など用い、蒸着等で形
成することができる。その上に形成される第２の電極と
しては、真空蒸着で成膜されたアルミニウム膜などを用
いることができる。

【００１４】有機層を含む積層構造体１０を気密に密封
するように基板８に接着されるカバー部材１２は、ステ
ンレス等の金属からなる薄板や、硬質の樹脂等の硬質材
料で形成される。接着剤１８には透湿性の低いエポキシ
樹脂などを用いることができ、作業性の点から紫外線硬
化性を有するものが好ましい。

【００１５】カバー部材１２には、所定の領域を囲んで
その領域内を可動領域とする弾性変形部が一体成形され
ており、可動領域は、内外の圧力差によって内側又は外
側に移動するようになっている。図１の形態において弾
性変形部４は、Ｕ字型に屈曲成形された薄肉部として形
成されている。このようなカバー部材１２は、図２に示
すように気密空間２と有機ＥＬパネル１の外部とで圧力
差が生じた場合に、可動領域の位置が変化してダイアフ
ラム的な挙動を示し、その圧力差を緩和する機能を持
つ。

【００１６】図４に示したように可動領域が円形であれ
ば、可動領域が移動しやすい、加工が容易であるなどか
ら好ましい形態といえる。

【００１７】通常、気密空間２が陽圧の状態は、外部か
らの水分の浸入を防止するのに効果的であるが、基板８
とカバー部材１２の接着箇所、及び接着剤１８に応力が
加わるため、接着強度のマージンが減少して耐衝撃性が
低下することになり、陰圧の状態は、外部から水分が侵
入しやすい状態となる。本発明の有機ＥＬパネルの備え
るカバー部材１２は、温度の上昇で気密空間２が陽圧と
なったときには、可動領域と積層構造体１０との間隔が
広がり、気体を膨張させて過度な陽圧になるのを防ぎ、
温度の下降で陰圧のときには、可動領域と積層構造体１
０との間隔を狭めて過度な陰圧になるのを防止すること
ができる。

【００１８】カバー部材１２は、可動領域全体がダイア
フラム的に動作するため、気密空間２の気圧の変化を緩
和するのに、大きな変形を要しない。例えば、カバー部
材１２の可動領域と積層構造体１０の間隔を１ｍｍ程度
としても、通常想定される環境温度範囲では、間隔の可
動域は高々０．２〜０．３ｍｍあれば充分である。

【００１９】本発明においては基板８は透明でなくても
構わない。基板８が不透明であれば、カバー部材の側の
電極を透明電極とし、カバー部材に透明な樹脂材料等を
用いれば良い。ただしこの場合には乾燥手段１４は後述
の図３の形態のように外縁に沿って設けるなど、光の取
り出しに支障のない位置に配置する必要がある。

【００２０】本発明のカバー部材は可撓性の材料からな
ることが好ましい。これにより弾性変形部が柔軟に変形
しやすくなり、小さな圧力差にも敏感に反応して圧力差
を解消することができる。さらには弾性変形部は、図１
に示したようなＵ字型に屈曲成形された薄肉部であれ
ば、変形が容易となり好ましいが、本発明の弾性変形部
はこの形態には限られない。

【００２１】また、弾性変形部の平面形状は図１の形態
のように単一円状でも良いし、後述の図３の形態のよう
に２重以上の同心円状であっても良い。同心円状に複数
設けられていれば可動領域の内外への可動範囲が大きく
なるという効果が得られる。

【００２２】基板８とカバー部材１２の接着は、室温に
おいて窒素などの不活性気体中で行い、接着剤１８の硬
化によって気密空間２に不活性気体を密封することが好
ましい。これにより反応性の高い物質の気密空間中に占
める割合を減らし、有機層の長寿命化につながる。

【００２３】また、有機ＥＬパネル１の内部には乾燥手
段１４を配置しておくことが好ましい。これにより、水
分が内部に侵入した場合でも該水分を吸収し、内部を乾
燥状態に保って有機層の長寿命化が図れる。乾燥手段１
４としては、例えばアルカリ金属酸化物やアルカリ土類
金属酸化物などを用いることができる。

【００２４】図３は本発明の他の実施形態を図示したも
のであり、カバー部材１２’以外は、図１と同様の構成
を用いることができる。

【００２５】カバー部材１２’には、外縁に沿って乾燥
手段１４を配置するための凹部が形成されている。その
内側にＵ字型の屈曲成形部が２重に同心円状に形成さ
れ、気密空間２と外部との圧力差に応じて変位するよう
になっている。この形状では、薄肉の弾性変形部が周囲
の乾燥手段を保持する凹部に保護されるため、外側から
の衝撃が材厚の薄い弾性変形部に直接加わることがな
く、破損する危険性を少なくすることができる。また、
乾燥手段を保持する凹部の底と基板８との距離は、弾性
変形部と基板８との最大距離よりも大きく、さらに安全
性を高める構造になっている。

【００２６】図３の形態においては、カバー部材１２’
の可動領域は図１の形態に比して面積が減少する。しか
し、弾性変形部４を上記のように同心円状に繰り返して
形成する形態とすることにより、可動領域の内外への可
動範囲を大きく取ることができ、面積の減少分を補填し
て図１の形態と同程度に気密空間の体積変化が可能とな
る。

【００２７】

【発明の効果】以上に詳細に説明した通り、本発明の有
機ＥＬパネルによれば、有機ＥＬ素子の有機層の劣化の
原因となる水分の浸入を防止し、且つ、耐衝撃性を高め
ることができ、信頼性の高い有機ＥＬパネルを作製する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機ＥＬパネルの一実施形態を示す断
面図である。

【図２】本発明の図１に示した形態の有機ＥＬパネルの
可動領域の移動の様子を示す説明図である。

【図３】本発明の有機ＥＬパネルの他の実施形態を示す
断面図である。

【図４】本発明の図１に示した形態の有機ＥＬパネルの
平面構成図である。

【符号の説明】

１ 有機ＥＬパネル ２ 気密空間 ４ 弾性変形部 ８ 基板 １０ 積層構造体 １２，１２’ カバー部材 １４ 乾燥手段 １８ 接着剤

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向する一対の電極間に有機発光材料か
   らなる発光層を含む有機層を少なくとも積層した積層構
   造体を基板上に有し、 前記積層構造体を気密に密封するように硬質材料からな
   るカバー部材が前記基板に接着された有機エレクトロル
   ミネッセンスパネルにおいて、 前記カバー部材には所定領域を囲んでその領域内を可動
   領域とする弾性変形部が一体成形されており、前記可動
   領域は内外の圧力差によって内側又は外側に移動するこ
   とを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネル。
2. 【請求項２】 前記弾性変形部は、Ｕ字型に屈曲成形さ
   れた薄肉部であることを特徴とする請求項１に記載の有
   機エレクトロルミネッセンスパネル。
3. 【請求項３】 前記可動領域は円形であることを特徴と
   する請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセ
   ンスパネル。
4. 【請求項４】 前記弾性変形部は、同心円状に複数形成
   されていることを特徴とする請求項３に記載の有機エレ
   クトロルミネッセンスパネル。
5. 【請求項５】 前記基板と前記カバー部材との間の気密
   空間に不活性気体が充填されていることを特徴とする請
   求項１から４のうちのいずれか１項に記載の有機エレク
   トロルミネッセンスパネル。
6. 【請求項６】 前記基板と前記カバー部材との間の気密
   空間に乾燥手段が配置されていることを特徴とする請求
   項１から５のうちのいずれか１項に記載の有機エレクト
   ロルミネッセンスパネル。
7. 【請求項７】 前記カバー部材に前記乾燥手段を配置す
   る凹部が形成され、該乾燥手段を配置する凹部が、前記
   カバー部材に形成された弾性変形部の外側に形成されて
   いることを特徴とする請求項６に記載に記載の有機エレ
   クトロルミネッセンスパネル。
8. 【請求項８】 前記乾燥手段を配置する凹部と前記基板
   との最大距離が、前記カバー部材に形成された弾性変形
   部と前記基板との最大距離よりも大きいことを特徴とす
   る請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネ
   ル。