JP2014078444A - 有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性の高い有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。
【解決手段】有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板１の表面に、第１電極２と有機発光層３と第２電極４とを有する有機発光体８が形成され、有機発光体８は、有機発光体８を収納する収納凹部５を有し基板１に接着される対向基板６によって覆われて封止されている。対向基板６には、平面視において収納凹部５の底面６ａが形成されている位置に、有機発光体８を不良化させる不良化荷重以上の荷重が加わった際に破壊される荷重破壊構造７が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。

近年、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」ともいう）が照明パネルなどの用途に応用されている。有機ＥＬ素子は、透光性の第１電極（陽極）と、有機発光層を含む複数の層により構成される有機発光体と、第２電極（陰極）とが、この順で透光性の基板の表面に積層形成されたものが知られている。有機ＥＬ素子では、陽極と陰極の間に電圧を印加することによって、有機発光体で発した光が透光性の電極及び基板を通して外部に取り出される。

国際公開第２００８／１２０３１４号

図１０（ａ）は、従来の有機ＥＬ素子の一例を示す断面図である。この有機ＥＬ素子は、基板１の表面に、第１電極２と有機発光層３と第２電極４とを有する有機発光体８が形成されたものである。有機発光体８は、基板１に接着される対向基板６によって覆われて封止されている。対向基板６は、有機発光体８を収納する収納凹部５を有している。有機発光体８は収納凹部５に収納され封止されている。封止された収納凹部５は、空洞となった中空構造となっており、有機ＥＬ素子は中空封止構造を備えている。

対向基板６が基板１に接着された後の有機ＥＬ素子は、回路や筐体を取り付けたり、輸送や梱包、据え付けたりされて使用される。回路や筐体の取り付け、輸送、梱包、据付等の工程では、対向基板６に素子の外側から荷重が印加されることがある。図１０（ａ）のような中空封止構造を備える有機ＥＬ素子では、対向基板６に素子の外側から荷重が加わると、対向基板６が基板１側に撓むことがある。そして、図１０（ｂ）に示すように、対向基板６が撓んで有機発光体８に接触すると、有機発光体８が変形したり破壊されたりするおそれがある。近年の有機ＥＬ素子は薄く大面積化しており、有機ＥＬ素子が大きくなればなるほど、対向基板６の中心部は撓みやすく有機発光体８に接触しやすくなる。図１０（ｃ）は有機発光体８が凹んで変形した後、対向基板６への荷重がなくなった状態の一例である。

有機発光体８が破壊されてしまうと、その部分で発光が生じなくなり発光不良になるおそれがある。また、有機発光体８が凹んで変形すると、第１電極２と第２電極４とが直接接触してしまったりして、短絡が生じショート不良が発生するおそれがある。また、有機発光体８の変形により電極間距離が小さくなった部分では、通電の際に激しい発熱が生じて、熱に弱い有機発光体８が劣化し、発光性能が低下するおそれがある。このように、中空封止構造を備える有機ＥＬ素子では、対向基板６に荷重が加わった際に、対向基板６が撓んで有機発光体８が変形したり破壊されたりして、発光性能の低下やショート不良等の発光不良が発生するおそれがある。また、対向基板６には収納凹部５の底面６ａ（基板１側の表面）に、素子に浸入した水分を吸湿する乾燥材が設けられることがある。この場合、対向基板６が変形した際に乾燥材が有機発光体８に接触しやすくなり、さらに、発光性能の低下やショート不良等の発光不良を招いてしまうおそれがある。

そこで、発光不良のおそれのある有機ＥＬ素子が市場に流出しないよう、対向基板６に有機発光体８が変形してしまうような荷重以上の荷重が加えられた有機ＥＬ素子をそれ以外の有機ＥＬ素子と区別することが求められている。ところが、図１０（ｃ）に示すように、対向基板６の撓みが解消された後では、たとえ有機発光体８が素子の内部で凹んで変形していたとしても、対向基板６に荷重が加えられた痕跡を外観から見出すことは難しい。そのため、発光不良が生じるおそれのある有機ＥＬ素子と正常な有機ＥＬ素子とを見分けることは難しくなり、発光不良が発生しやすい有機ＥＬ素子が市場に流出するおそれがある。

これまでにも、発光不良が生じ得る有機ＥＬ素子と正常な素子とを区別する方法が開発されている。例えば、特許文献１には、紫外線を照射して発光不良を発生させる欠陥を有する有機電解発光素子を検出する方法が開示されている。しかしながら、この方法では、装置を用いて検査を行わなければ発光不良が生じる可能性を判断することができず効率が悪い。

本発明の目的とするところは、発光不良の生じるおそれのある素子を目視で簡単に確認することができ、不良品を市場に流出することを抑制することができる信頼性の高い有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることにある。

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板の表面に、第１電極と有機発光層と第２電極とを有する有機発光体が形成され、前記有機発光体は、前記有機発光体を収納する収納凹部を有し前記基板に接着される対向基板によって覆われて封止されている有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記対向基板には、平面視において前記収納凹部の底面が形成されている位置に、前記有機発光体を不良化させる荷重以上の荷重が加わった際に破壊される荷重破壊構造が形成されていることを特徴とするものである。

前記荷重破壊構造は、前記対向基板の前記基板側の表面に設けられた溝部により形成されていることが好ましい。

前記荷重破壊構造は、前記対向基板の前記基板と反対側の表面に設けられた溝部により形成されていることが好ましい。

前記荷重破壊構造は、前記対向基板の板厚を一部薄くすることで形成されていることが好ましい。

前記荷重破壊構造は、平面視における前記収納凹部の底面の略中心の位置に少なくとも形成されていることが好ましい。

前記対向基板の前記収納凹部の底面に乾燥材が設けられており、前記荷重破壊構造は、前記対向基板の平面視において前記乾燥材が設けられている位置に少なくとも形成されていることが好ましい。

前記荷重破壊構造は、前記対向基板の平面視において前記収納凹部の底面が形成されている全域に形成されていることが好ましい。

本発明によれば、荷重破壊構造が形成されていることにより、発光不良の生じるおそれのある素子を対向基板の破壊により簡単に見分けて市場への流出を抑制することができるので、信頼性の高い有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることができる。

有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態の一例を示す断面図であり、（ａ）は荷重が加わる前の状態を示しており、（ｂ）は荷重が加わった後の状態を示している。 対向基板の形態の一例を示す底面図である。 （ａ）は有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態の一例を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）で用いた対向基板の平面図である。 （ａ）は有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態の一例を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）で用いた対向基板の平面図である。 （ａ）は有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態の一例を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）で用いた対向基板の平面図である。 （ａ）は有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態の一例を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）で用いた対向基板の底面図である。 （ａ）は有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態の一例を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）で用いた対向基板の平面図である。 （ａ）は有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態の一例を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）で用いた対向基板の平面図である。 （ａ）は有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態の一例を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）で用いた対向基板の平面図である。 従来の有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図であり、（ａ）は荷重が加わる前の状態、（ｂ）は荷重が加わっている状態、（ｃ）は荷重が加わった後の状態を示している。

図１（ａ）は、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」ともいう）の実施形態の一例を示す断面図である。図２は、図１（ａ）の有機ＥＬ素子に用いた対向基板６の底面図であり、対向基板６を基板１側から見た様子を示している。

図１（ａ）に示すように、有機ＥＬ素子は、基板１の表面に、第１電極２と有機発光層３と第２電極４とを有する有機発光体８が形成されたものである。有機発光体８は、基板１に接着される対向基板６によって覆われて封止されている。対向基板６は、有機発光体８を収納する収納凹部５を有している。本形態では、収納凹部５が空洞となって封止されており、有機ＥＬ素子は中空の内部に有機発光体８が封止された中空封止構造を備えている。本形態では、対向基板６には、荷重破壊構造７が形成されている。

基板１は、光透過性を有する透明な基板１であることが好ましく、ガラス基板や透明樹脂基板などを用いることができる。基板１をガラス基板で構成した場合、ガラスは水分の透過性が低いので、封止領域の内部に水分が浸入することを抑制することができる。基板１の表面における第１電極２との界面には、光取り出し層が設けられていてもよい。光取り出し層が設けられることにより、光取り出し性を高めることができる。光取り出し層は、ガラスよりも屈折率の高い樹脂層や、光散乱粒子を含む樹脂層や、高屈折率ガラスなどによって形成することができる。本形態では、基板１は、矩形状のものが用いられている。

有機発光体８は、第１電極２、有機発光層３及び第２電極４の積層体である。第１電極２、有機発光層３、第２電極４はこの順で基板１の表面に形成されている。有機発光体８の設けられる領域は、平面視（基板表面に垂直な方向から見た場合）において、基板１の中央部の領域である。有機ＥＬ素子では、平面視における有機発光体８が設けられた領域が発光領域となる。

第１電極２及び第２電極４は、互いに対となる電極であり、一方が陽極を構成し、他方が陰極を構成する。本形態では、第１電極２により陽極を構成し、第２電極４により陰極を構成することができるが、その逆であってもよい。第１電極２は光透過性を有する電極として構成することができ、その場合第１電極２は光取り出し側の電極にすることができる。第１電極２は、透明な導電層によって形成することができる。導電層の材料としては、ＩＴＯ，ＩＺＯなどが例示される。また、第２電極４は光反射性を有していてもよい。その場合、第２電極４側に向かって発せられる有機発光層３からの光を第２電極４で反射させて基板１側から取り出すことができる。第２電極４は、例えば、ＡｌやＡｇなどにより形成することができる、第１電極２及び第２電極４の膜厚は、特に限定されるものではないが、例えば、１０〜３００ｎｍ程度にすることができる。

有機発光層３は、発光を生じさせる機能を有する層であり、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、中間層などから適宜選ばれる複数の機能層によって構成されるものである。本形態では、基板１側の電極である第１電極２を陽極として、第１電極２に対向する電極である第２電極４を陰極として設けることができる。この場合、発光層を挟んで第１電極２に近いプラス側に正孔輸送層を設け、第２電極４に近いマイナス側に電子輸送層を設けることができる。発光層は、発光材料を含有する層である。有機発光層３の各層は、有機分子で構成することができる。有機ＥＬ素子が有機発光層３を有することにより、低電圧、低電流で駆動することが可能となる。これにより、有機ＥＬ素子を供給電力に対して発光輝度が大きく、発光効率がよい光源として得ることができる。有機発光層３の厚みは、特に限定されるものではないが、例えば、６０〜３００ｎｍ程度にすることができる。

有機発光体８の構造は、上述した構造に限るものではなく、さらなる機能層を含んでもよいし、中間層を含まなくともよく、適宜の構造であってよい。

有機ＥＬ素子では、第１電極２と第２電極４とに電圧を印加し、有機発光層３（発光材料含有層）において正孔と電子を結合させて発光を生じさせる。そのため、第１電極２及び第２電極４のそれぞれと導通する電極を基板端部に引き出して設ける必要がある。引き出された電極は、外部電極と電気的に接続するための端子となるものである。本形態では、対向基板６を平面視において基板１よりも小さくして、基板１の表面端部に、第１電極２及び第２電極４と導通する電極引き出し部１２を設け、有機発光層８に電圧を印加できるようにしている。電極引き出し部１２は、第１電極２と導通する第１電極引き出し部１２ａと、第２電極４と導通する第２電極引き出し部１２ｂとによって構成されている。なお、図１（ａ）の断面図では、素子構成がわかりやすいように、右側に第１電極引き出し部１２ａの端部を記載し、左側に第２電極引き出し部１２ｂの端部を記載している。電極引き出し部１２は、第１電極２を構成する導電層によって形成されるものであってよい。

また、第２電極４上に防湿膜（保護膜）を施してもよい。それにより、有機ＥＬ素子の耐湿性、耐圧性を高め、信頼性を向上することができる。すなわち、防湿膜により、有機発光層３に水分が浸入するのを抑制することができる。また、防湿膜は、対向基板６がもし撓んだとしても有機発光体８が変形しないように保護する層として機能することができる。防湿膜としては、無機物（Ｓｉなど）やその酸化物、窒化物などの材料を用いてもよいし、樹脂材料を用いてもよい。防湿膜は、例えば、蒸着、ＣＶＤ、スパッタ、イオンビーム援用蒸着、ＡＬＤなどで成膜することができる。この場合、第２電極４の成膜から真空で一貫して簡単に防湿膜を形成することができる。このときの防湿膜の厚みは、２０〜３００ｎｍ程度にすることができる。また、防湿膜は、樹脂材料を用いた場合、スリットコート、ディスペンス、スクリーン印刷、メタルマスク等などで成膜することができる。このときの防湿膜の厚みは、１０〜５０μｍ程度にすることができる。

対向基板６は、有機発光体８を封止して、有機ＥＬ素子の電気化学的、機械的耐久性を向上させるものである。

対向基板６は、ガラスや樹脂などの透明部材や、金属材料を用いて形成することができる。ガラスとしては、ソーダーガラス、無アルカリガラス等を挙げることができ、金属材料としては、ステンレス、アルミ等を挙げることができる。これらの中で、対向基板６はガラスを用いたガラス基板で構成されることが好ましい。ガラス基板を用いることにより、水分が浸入することを高く抑制することができると共に、対向基板６に簡単に加工を施して荷重破壊構造７を設けることができる。

対向基板６としては、有機発光体８を収納する収納凹部５が表面に設けられた対向基板６を用いることができる。いわゆるキャップ状の対向基板６である。収納凹部５を設けた対向基板６を用いることにより、有機発光体８を密封性よく封止することができる。対向基板６には収納凹部５が設けられるとともに、有機発光体８の外周を側方で取り囲むための側壁部６ｂが設けられている。側壁部６ｂは下面で基板１に接触することができるものであり、側壁部６ｂの下面は樹脂等を塗布することができる平面となっている。本形態では、対向基板６は、平面視において矩形状のものが用いられている。

対向基板６は、基板１に接着されている。対向基板６を基板１に接着するには、接着材料を用いてよい。接着材料としては、樹脂性の接着材料を用いることができる。接着材料は防湿性を有しているものが好ましい。たとえば、接着材料は無機フィラーを含有することが好ましい。接着材料が無機フィラーを含有することで、水分の透過率を低くすることができ、接着材料の防湿性を高めることができる。また、接着材料は、防湿性を高めるために乾燥材を含有することも好ましい。樹脂性の接着材料としては、光硬化型接着性樹脂や、熱硬化型接着性樹脂、２液硬化型接着性樹脂、熱可塑性接着性樹脂等を用いることができる。光硬化型接着性樹脂としては、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂などを挙げることができる。また、熱可塑性接着性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの酸変性物などを挙げることができる。また、接着材料としてフリット材料を用いることができる。フリット材料としては適宜のフリット材を用いることができる。対向基板６と基板１とをフリット材料で接着することにより、有機ＥＬ素子の気密性を高めて水分の浸入を抑制し、有機発光体８の水分による劣化を抑制して素子を高寿命化することができる。接着材料は、その粘度や接着させた際に求められる膜厚に応じて、適宜の方法で接着面に塗布することができる。接着材料の塗布部位は、基板１及び対向基板６の一方か、あるいはその両方であってよい。接着材料を塗布する方法は、具体的には、ロールコート、スピンコート、スクリーン印刷、スプレーコート、スリットコート、スキージ塗布等の印刷法や、ディスペンスによる描画塗布等の方法を用いることができる。

対向基板６は、有機発光体８の外周を取り囲む領域で基板１に接着することができる。それにより、基板１と対向基板６とを外周に亘って接着し、有機発光体８を密封性高く封止して外部から遮断することができる。有機発光体８の封止によって、収納凹部５の空間には封止空間が設けられる。本形態の有機ＥＬ素子では、この封止空間は充填剤などの固体材料が充填されておらず、空洞となった中空構造となっていて、有機ＥＬ素子は中空封止構造を備えるものとなっている。封止空間には、不活性ガスを充填することが好ましい。不活性ガスを充填することにより有機発光体８の劣化を抑制することができる。不活性ガスとしては窒素や希ガス（ヘリウム、アルゴンなど）を挙げることができる。

有機ＥＬ素子においては、封止空間に乾燥材１１を設けることができる。これにより、封止空間に水分が浸入したとしても乾燥材１１により浸入した水分を吸収することができる。乾燥材１１は、封止空間内の適宜の場所に設けられてよいが、収納凹部５の底面６ａに設けられることが簡単で好ましい。乾燥材１１は、底面６ａの外周部に設けられることが好ましい。これにより、乾燥材１１で対向基板６が撓んだとしても、凹み幅の大きい中央部ではなく凹み幅の小さい外周部に乾燥材１１を設けることにより、乾燥材１１、あるいは対向基板６が有機発光体８に接触して有機発光体８を不良化することを抑制することができる。また、乾燥材１１は、矩形状の底面６ａの隅部に設けることがさらに好ましい。それにより、乾燥材１１の接触をより抑えることができる。図２では、乾燥材１１は隅部に設けられており、乾燥材１１が設けられる位置を二点鎖線で囲まれる領域で示している。乾燥材１１としては、ＣａＯ、ゼオライト等の吸湿材料が練りこまれた部材を用いてもよく、樹脂に乾燥剤や吸湿材料等を混合したものを用いてもよい。このとき、樹脂は、エポキシ樹脂等の適宜の樹脂を用いることができる。乾燥材１１は、使用する材料や乾燥材１１の厚みに応じて貼り付けたり塗付したりして対向基板６の底面６ａに設けることができる。なお、図１では、乾燥材１１を図示していないが、図１の形態に乾燥材１１を設けてももちろんよい。また、後述の各形態においても乾燥材１１を設けてももちろんよい。

対向基板６の収納凹部５の深さ（側壁部６ｂの下面から収納凹部５の底面６ａまでの距離）は、有機発光体８の厚みよりも厚いことが好ましい。それにより、対向基板６を有機発光体８に接触させずに封止を行うことができる。収納凹部５の深さは、対向基板６の材質や厚みに応じて適宜設定することができ、例えば０．１〜１ｍｍにすることができ、０．５ｍｍ程度であってよい。

図１（ａ）に示すように、本形態の有機ＥＬ素子では、対向基板６は、平面視において収納凹部５の底面６ａが形成されている位置に、有機発光体８を不良化させる荷重以上の荷重が加わった際に破壊される荷重破壊構造７が形成されている。そして、図１（ａ）に示すような荷重が加えられる前の素子に、有機発光体８を不良化する荷重以上の荷重が加えられると、図１（ｂ）に示すように、荷重が印加された部分を中心に荷重破壊構造７が破壊される。これにより、発光不良が発生するおそれのある有機ＥＬ素子を目視で簡単に選別することができ、特別な装置を用いずとも不良品が市場へ流出することを抑制して、有機ＥＬ素子の信頼性を容易に高めることができる。ここで、有機発光体８を不良化させる荷重（不良化荷重）とは、その荷重が印加されたことにより対向基板６が撓んで有機発光体８を変形させたり破壊したりする最低限の荷重を意味する。対向基板６は不良化荷重未満の荷重で破壊されないよう、対向基板６の材質や厚み、乾燥材１１の厚みや乾燥材１１が設けられる位置、底面６ａの面積等に応じて強度計算等が行われ、許容荷重が設定される。許容荷重とは、印加しても対向基板６が破壊されない荷重のうちできるだけ大きい荷重であり、つまり、不良化荷重未満の範囲でできるだけ大きい荷重である。

図１及び図２で示すように、荷重破壊構造７は、対向基板６の基板１側の表面に設けられた溝部１０により形成されていることが好ましい一形態である。これにより、対向基板６に荷重破壊構造７を簡単に設けて、信頼性の高い有機ＥＬ素子を容易に得ることができる。また、荷重破壊構造７を素子の内部に設けることにより、不良化荷重以上の荷重が印加された際に荷重破壊構造７を容易に破壊することができると共に、有機ＥＬ素子の表面に凹凸を減らして、有機ＥＬ素子の利便性や取り扱い性を高めることができる。また、溝部１０が対向基板６の内側に設けられるので、溝部１０を対向基板６の外側に設ける場合よりも外観を向上することができる。

溝部１０は、対向基板６の表面が溝状に切り込まれて形成されている。それにより、対向基板６は溝部１０の位置で壊れやすくなり、対向基板６に荷重破壊構造７を設けることができる。溝部１０は、一つ又は複数の線状の溝１０ａで設けられるものであってよい。本形態では、複数の溝１０ａにより溝部１０が構成されている。それにより、荷重破壊構造７の感度を高くすることができる。溝１０ａはスリット状のものであってよい。

溝１０ａは、直線状であってもよいし、曲線状であってもよいが、直線状であることが好ましい。これにより、対向基板６に簡単に溝１０ａを形成して、容易に荷重破壊構造７を設けることができる。溝１０ａの深さや幅は、強度計算等によって設定された許容荷重に応じて適宜設定することができる。例えば、溝１０ａの深さは底面６ａにおける対向基板６の板厚みの半分以下であってよく、又は１／３以下であってよく、もしくは１／４以下であってよい。また、溝１０ａの幅は溝１０ａの深さより小さく形成されてよく、例えば、幅は深さの１倍以下であってよく、又は１／２以下であってよく、もしくは１／５以下であってよい。溝１０ａの断面形状は、適宜設定してよく、三角形状であってもよいし、矩形状であってもよいし、台形状でもあってもよいし、半円状であってもよい。また、溝１０ａは、先細りした切り込み状に設けられて、奥に向かって幅細となる適宜の断面形状であってよい。溝１０ａは、延伸する方向に略同一の断面形状で対向基板６に設けられることが好ましい。つまり、略一定の深さ及び略一定の幅を有する溝１０ａで設けられることが好ましい。これにより、簡単に溝１０ａを形成して荷重破壊構造７を設けることができるとともに、不用意に対向基板６が破壊されることを抑制し、信頼性のより高い有機ＥＬ素子を得ることができる。

溝部１０は、複数の溝１０ａで設けられていることが好ましい。これにより、不良化荷重が印加されたことを感度高く感知して荷重破壊構造７が破壊され、信頼性のより高い有機ＥＬ素子を得ることができる。溝部１０は、同じ形状の複数の溝１０ａで設けられていることが好ましい。これにより、荷重破壊構造７を対向基板６に同じ形状の溝１０ａで簡単に設けることができ、信頼性が高い有機ＥＬ素子を簡単に得ることができる。溝部１０は、複数の溝１０ａが等間隔に形成されて設けられていることが好ましい。これにより、荷重破壊構造７を対向基板６により均一に設けることができ、不良化荷重に対して壊れやすくすることができるとともに、許容荷重を高めることができ、信頼性の高い有機ＥＬ素子を得ることができる。

図２で示すように、溝部１０は、複数の直線状の溝１０ａが縦横に等間隔に配置されて格子状に設けられて形成されることが好ましい一形態である。これにより、対向基板６に不良化荷重以上の荷重が印加された際、荷重印加点を中心に荷重破壊構造７が破壊されやすくなり、発光不良のおそれのある有機ＥＬ素子を見分けやすくして、有機ＥＬ素子の信頼性を高めることができる。また、荷重破壊構造７は溝部１０が対称な模様を形成して設けられていることが好ましい。これにより、荷重破壊構造７を面内に均一に設けて不良化荷重に対して破壊されやすくすると共に、許容荷重を高めることができ、より信頼性の高い有機ＥＬ素子を得ることができる。

本形態で示すように、荷重破壊構造７は、対向基板６の平面視において収納凹部５の底面６ａが形成されている全域に形成されていることが好ましい一形態である。これにより、荷重破壊構造７は対向基板６の略中心や乾燥材１１の位置を含んで設けられることになる。この場合、対向基板６が撓んで有機発光体８に接触しやすい底面６ａの略中心や乾燥材１１が設けられた広い範囲に荷重破壊構造７を設けることができるので、信頼性のより高い有機ＥＬ素子を得ることができる。

溝１０ａは、対向基板６を成形した後、腐食加工や切削加工等の溝加工が対向基板６に施されて設けられてもよいし、対向基板６の成形と同時に形成されてもよい。対向基板６に施す溝加工は、エッチングやレーザーなどによる描画であってもよいし、スクライブ等による切削であってもよい。また、対向基板６の形成と同時に溝部１０を設ける場合は、対向基板６を形成する型に溝部１０に対応する突条を設けて溝部１０を設けることができる。例えば、対向基板６をプレスガラスで構成すると、溝部１０を備えた対向基板６を金型で簡単に形成することができる。これらの中で、溝部１０は、対向基板６を成形した後に溝加工を施して設けることが好ましい、これにより、簡単に溝部１０が設けられた対向基板６を作製して、信頼性の高い有機ＥＬ素子を簡単に得ることができる。また、収納凹部５を削り加工で作製する場合、収納凹部５の形成と連続して溝部１０を設けることも好ましい、これにより、効率よく収納凹部５と溝部１０とを形成することができる。

図１（ａ）に示す有機ＥＬ素子は、対向基板６が基板１に取り付けられた後、回路や筐体の取り付けや、輸送や梱包、据付等の工程を経て使用される。これらの工程においては、素子の外側から対向基板６に荷重が印加されることがある。図１（ａ）では、荷重が加えられる前の状態の有機ＥＬ素子を示している。対向基板６に素子の外側から荷重が加えられると、対向基板６が撓んで対向基板６や乾燥材１１が有機発光体８に接触して有機発光体８を変形させたり破壊したりして有機発光体８を不良化させるおそれがある。有機発光体８の不良化は有機ＥＬ素子の発光不良を招いたりする。しかしながら、本形態では、対向基板６に荷重破壊構造７が設けられているので、有機発光体８を不良化させる荷重以上の荷重が荷重破壊構造７に印加されると、図１（ｂ）に示すように、対向基板６が撓んだ際に、荷重破壊構造７が破壊される。対向基板６がガラスで形成されている場合、ガラスが割れることにより荷重破壊構造７は破壊される。このとき、荷重破壊構造７は、溝１０ａの部分に沿って割れて破壊されるものであってよい。ここで、荷重破壊構造７は、荷重破壊構造７に不良化荷重が印加されて対向基板６が撓み、有機発光体８を変形させたり破壊したりして不良化した後、破壊されてもよい。また、荷重破壊構造７は、荷重破壊構造７に不良化荷重以上の荷重が印加された後、対向基板６や乾燥材１１が有機発光体８に接触する前に、破壊されてもよい。いずれの場合であっても、不良化荷重以上の荷重が印加されることにより、発光不良のおそれがある有機ＥＬ素子の荷重破壊構造７は破壊されることになる。荷重破壊構造７が破壊された対向基板６は、ひびが入るものでもよいし、破壊された部分が折れ曲がるものであってもよいし、脱落して分解するものであってもよい。そして、荷重破壊構造７の破壊により、対向基板６が壊れて有機ＥＬ素子が正常に作動しないことが明瞭になるため、発光不良のおそれがある有機ＥＬ素子を目視でも簡単に視認することができる。そのため、不良品が市場に流出することを抑制することができ、信頼性の高い有機ＥＬ素子を得ることができる。

図３（ａ）は、有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態の一例を示す断面図である。図３（ｂ）は図３（ａ）の形態で用いた対向基板６の平面図であり、対向基板６を基板１側と反対側から見た様子を示している。図３（ｂ）では、側壁部６ｂの内縁を破線で示している。図１、２の形態と同じ構成については、同じ符号を付して説明を省略するものとする。

図３の形態で示すように、荷重破壊構造７は、対向基板６の基板１と反対側の表面に設けられた溝部１０により形成されていることが好ましい一形態である。これにより、対向基板６の側壁部６ｂが設けられていない側の広い外部側の表面に溝部１０を設けて荷重破壊構造７を対向基板６の広い範囲に容易に設けることができ、広い範囲で荷重を感知する信頼性のより高い有機ＥＬ素子を得ることができる。また、側壁部６ｂなどの凸部が設けられていない表面には、簡単に溝加工を施すことができるので、信頼性の高い有機ＥＬ素子を容易に得ることができる。また、溝部１０が、荷重が印加される対向基板６の外側の表面に設けられることにより、対向基板６の許容荷重を高めることができ、有機ＥＬ素子の信頼性を高めるとともに強度を高めることができる。図３の形態における溝部１０は、対向基板６の外部側に形成されていること以外は、図１及び図２の形態の溝部１０と同じ形状であってよい。図３の形態では、溝部１０は、複数の直線状の溝１０ａが縦横に等間隔に配置されて格子状に設けられて形成されている。

本形態でも、対向基板６に荷重破壊構造７が設けられているので、有機発光体８を不良化させる荷重以上の荷重が荷重破壊構造７に印加されると、対向基板６が撓んだ際に、荷重破壊構造７が破壊される。このとき、本形態では、対向基板６の外部表面に設けられた溝部１０に沿って対向基板６が破壊されるものであってよい。

なお、図１及び図２の形態、並びに図３の形態では、荷重破壊構造７が対向基板６のどちらか一方の表面にのみ設けられた溝部１０で形成された形態について説明したが、溝部１０を設ける位置はこれに限定されるものではない。荷重破壊構造７においては、溝部１０が対向基板６の基板１側の表面（底面６ａ）及び基板１と反対側の表面の両面に形成されて構成されていてもよい。

図４（ａ）は有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態の他の一例を示す断面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）で用いた対向基板６の平面図である。図１、２の形態と同じ構成については、同じ符号を付して説明を省略するものとする。本形態では、荷重破壊構造７は溝部１０が対向基板６の基板１と反対側の表面に設けられて形成されているが、溝部１０の形状が図３の形状とは異なっている。荷重破壊構造７は、図１〜３の形態のように溝部１０が対向基板６の表面に格子状の模様を形成するように設けられなくともよい。荷重破壊構造７は、荷重破壊構造７を構成する溝部１０が不良化荷重以上の荷重を受けた際に破壊されるパターン形状であれば、対向基板６に溝部１０が適宜の模様を形成して設けられていてよい。

図４の形態では、荷重破壊構造７は、溝部１０が、対向基板６の平面視における中心付近に矩形の模様を形成して配置される溝１０ａと、この矩形の各頂点から対向基板６の平面視における各頂点に向かって延びる溝１０ａとで構成されて設けられている。これにより、不良化荷重以上の荷重が印加された際に、対向基板６が有機発光体８に接触しやすい中心部付近が破壊され脱落しやすくなり、発光不良のおそれのある素子を容易に見分けることができ、信頼性のより高い有機ＥＬ素子を得ることができる。また、荷重破壊構造７を少ない溝加工で設けることができるので、信頼性の高い有機ＥＬ素子を容易に得ることができる。また、荷重破壊構造７が破壊された際に、対向基板６が粉々に破壊され飛散することを抑制することができ、有機ＥＬ素子の安全性を高めることができる。なお、溝部１０を構成する矩形の溝１０ａの頂点は、乾燥材１１が設けられた場合、乾燥材１１と平面視において重複するように設けられていてもよい。

本形態でも、対向基板６に荷重破壊構造７が設けられているので、有機発光体８を不良化させる荷重以上の荷重が荷重破壊構造７に印加されると、対向基板６が撓んだ際に、荷重破壊構造７が破壊される。このとき、本形態では、対向基板６の外部表面に設けられた溝部１０に沿って対向基板６が破壊されるものであってよい。例えば、矩形の溝１０ａに沿って対向基板６の中心付近が矩形に凹んだり脱落したりすることで破壊されるものであってよい。

図５（ａ）は有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態の一例を示す断面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）で用いた対向基板６の平面図である。図１、２の形態と同じ構成については、同じ符号を付して説明を省略するものとする。本形態では、荷重破壊構造７は、溝部１０が、対向基板６の平面視における中心付近に、円形の模様を形成する溝１０ａで構成されて設けられている。これにより、荷重破壊構造７を円形の簡単な溝加工で得ることができる。また、不良化荷重以上の荷重が印加された際に、対向基板６が有機発光体８に接触しやすい中心部付近が脱落しやすくなって、対向基板６が粉々に破壊され飛散することを抑制することができ、有機ＥＬ素子の安全性を高めることができる。また、本形態では溝１０ａが一本のため、溝加工を容易に行うことができる。溝部１０は、乾燥材１１が設けられた場合、平面視において乾燥材１１と重複するように設けられていてもよい。このとき、溝１０ａが乾燥材１１の領域を横切ってもよい。なお、本形態では、溝部１０は円形の模様を形成する一本の溝１０ａにより設けられているが、溝部１０は、円形の模様を形成する複数の溝１０ａにより設けられていてもよい。例えば、二本又は三本もしくはそれ以上の直径の異なる円形の溝１０ａが対向基板６の中心を円の中心として同心円状に配置されて溝部１０が形成されていてもよい。溝部１０を複数の円形の溝１０ａで形成する場合、荷重破壊構造７が破壊される荷重を容易に調整することができる。

溝１０ａで形成される円の大きさは、特に限定されるものではないが、例えば底面６ａが矩形であるときに、円の直径は底面６ａの一辺（底面６ａが長方形の場合は短辺）の１／５倍〜４／５倍の範囲であってよい。

本形態でも、対向基板６に荷重破壊構造７が設けられているので、有機発光体８を不良化させる荷重以上の荷重が荷重破壊構造７に印加されると、対向基板６が撓んだ際に、荷重破壊構造７が破壊される。このとき、本形態では、対向基板６の外部表面に設けられた溝部１０に沿って対向基板６が破壊されるものであってよい。つまり、円形の溝１０ａに沿って対向基板６の中心付近が円形に脱落したりして破壊されるものであってよい。

図４及び図５の形態で示すように、荷重破壊構造７を構成する溝部１０は、対向基板６が不良化荷重以上の荷重を印加された際に破壊されるものであれば、直線や曲線の溝１０ａで表される適宜の模様で対向基板６上に形成して設けられていてよい。

図６（ａ）は有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態の一例を示す断面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）で用いた対向基板６の底面図である。図１、２の形態と同じ構成については、同じ符号を付して説明を省略するものとする。本形態では、荷重破壊構造７は、対向基板６が対向基板６の中心付近で板厚が薄くなった部分を矩形状に有することで構成されている。このように、荷重破壊構造７は、対向基板６の板厚を一部薄くすることで形成されていることが好ましい一形態である。これにより、対向基板６に荷重破壊構造７を簡単に設けることができ、信頼性の高い有機ＥＬ素子を容易に得ることができる。また、荷重破壊構造７が破壊された際に、対向基板６が粉々に破壊されて飛散することを抑制することができ、有機ＥＬ素子の安全性を高めることができる。

対向基板６の板厚を薄くした部分は、対向基板６のそれ以外の部分に比べ板厚が薄いため強度が弱くなっている。それにより、対向基板６は対向基板６の板厚が薄くなった部分で壊れやすくなり、対向基板６に荷重破壊構造７を設けることができる。

荷重破壊構造７を構成する対向基板６の板厚を薄くした部分は、対向基板６の平面視において収納凹部５の底面６ａが形成されている全域に形成されていなくともよく、一部に形成されていてよく、対向基板６の略中心付近に設けられていることが好ましい。これにより、対向基板６が撓んで有機発光体８に接触しやすい中心付近に荷重破壊構造７を効率よく設けることができる。

対向基板６の板厚が薄くなった部分の厚みは、対向基板６の許容荷重に応じて適宜設けられてよく、限定されるものでないが、対向基板６の荷重破壊構造７が設けられた部分以外の底面６ａの位置での厚みの０．９倍以下であってよく、０．８倍以下であってよい。荷重破壊構造７の板厚の下限は特に定められるものではないが、０．２倍以上であってよく、０．５倍以上であってよい。荷重破壊構造７の板厚をこの範囲に設定することで、荷重破壊構造７が不良化荷重以上の荷重で破壊されやすくなると共に、対向基板６の許容荷重を高く設定することができ、有機ＥＬ素子の信頼性を向上することができる。

荷重破壊構造７を構成する対向基板６の板厚が薄くなった部分は、本形態のように対向基板６に矩形状に設けられていてもよく、円形状に設けられていてもよく、適宜の形状で設けられていてよい。対向基板６の板厚が薄くなった部分が矩形状に設けられた場合、この矩形の一辺（長辺及び短辺）の長さは、特に限定されるものではないが、底面６ａの長辺（底面６ａが正方形の場合は一辺）の１／５倍〜４／５倍の長さであってよい。対向基板６の板厚が一部薄くなった部分の平面視における面積は、特に限定されるものではないが、底面６ａの面積の０．８倍以下であってよく、０．６倍以下であってよい。下限は特に限定されるものではないが、０．２倍以上であってよい。また、対向基板６の板厚が薄くなった部分は一つ又は複数設けられて荷重破壊構造７を構成してもよい。対向基板６の板厚が薄くなった部分が複数設けられて荷重破壊構造７が形成されている場合は、対向基板６の板厚が薄くなった部分の平面視における総面積が、底面６ａの面積の０．２倍以上、０．８倍以下であってよい。

対向基板６の板厚が薄くなった部分は、本形態のように、底面６ａの一部が基板１と反対側に凹んだような形状で設けられていてもよく、底面６ａの反対側の面の一部が基板１側に凹んだ形状で設けられてもよい。また、対向基板６の両面が一部凹んだ形状で設けられてもよい。この中で、荷重破壊構造７を構成する対向基板６の板厚が薄くなった部分は、底面６ａの一部が基板１と反対側に凹んだ形状で設けられていることが好ましい。これにより、有機ＥＬ素子の表面に凹凸を減らすことができ、有機ＥＬ素子の信頼性や利便性、取り扱い性を高めることができる。また、外観のよい有機ＥＬ素子を得ることができる。

対向基板６の板厚を一部薄くして荷重破壊構造７を設けるには、対向基板６を成形後、切削加工等により板厚を一部薄くしてもよいし、対向基板６を成形すると同時に板厚を一部薄くした部分を形成してもよい。この中で、対向基板６を成形した後、対向基板６の板厚を一部薄くするようにすれば、切削加工により簡単に荷重破壊構造７を形成することができ、信頼性の高い有機ＥＬ素子を容易に得ることができる。また、収納凹部５を形成する際に一部を深く掘り込むようにすれば、効率よく底面６ａの一部の板厚を薄くすることができる。

本形態では、対向基板６の板厚が一部薄くなることで荷重破壊構造７が設けられている。有機発光体８を不良化させる荷重以上の荷重が荷重破壊構造７に印加されると、対向基板６の板厚が薄くなっていることにより、この部分で対向基板６がより大きく撓んで、対向基板６がひずみ、荷重破壊構造７が破壊される。

また、図１〜５の形態では荷重破壊構造７を溝部１０で設けた形態を説明し、図６では荷重破壊構造７を対向基板６の板厚を一部薄くして形成した形態を説明したが、荷重破壊構造７はこれに限定されるものではない。例えば、荷重破壊構造７は、溝部１０と対向基板６の板厚を一部薄くした部分との両方を有して形成されていてもよい。これにより、不良化荷重以上の荷重を敏感に感知して精度の高い荷重破壊構造７を対向基板６に形成することができ、信頼性のより高い有機ＥＬ素子を得ることができる。

図７（ａ）は、有機ＥＬ素子の実施形態の一例を示す断面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）の有機ＥＬ素子に用いた対向基板６の平面図である。図１、２の形態と同じ構成については、同じ符号を付して説明を省略するものとする。本形態では、荷重破壊構造７が格子状の溝部１０で構成されており、この溝部１０は、平面視における収納凹部５の底面６ａの略中心の位置に形成されている。このように、荷重破壊構造７は対向基板６の平面視において収納凹部５の底面６ａが形成されている全域に形成されていなくともよく、対向基板６の平面視における収納凹部５の底面６ａの略中心の位置に少なくとも形成されていることが好ましい一形態である。これにより、対向基板６が撓んだ際に有機発光体８に接触しやすい対向基板６の略中心部の位置に荷重破壊構造７を設けることができ、効率よく荷重破壊構造７を設けることができる。また、このように、荷重破壊構造７が対向基板６の平面視において収納凹部５の底面６ａが形成されている全域に形成されていない場合、有機発光体８に接触しにくい部分の対向基板６の強度を高くして、信頼性の高い有機ＥＬ素子の強度を高くすることができる。また、荷重破壊構造７を対向基板６の一部に簡単に形成することができ、信頼性の高い有機ＥＬ素子を効率よく得ることができる。本形態では、基板１とは反対側の面に溝部１０が設けられて荷重破壊構造７が構成されているが、基板１側の面であってもよい。また、溝部１０を構成する溝１０ａの形状は図１の形態と同様であってよい。

図８（ａ）は、有機ＥＬ素子の実施形態の一例を示す断面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）の有機ＥＬ素子に用いた対向基板６の平面図である。図１、２の形態と同じ構成については、同じ符号を付して説明を省略するものとする。本形態では、荷重破壊構造７が溝部１０で構成されており、溝部１０は対向基板６の基板１側と反対側の表面に外周部に沿って形成されている。また、図８では、乾燥材１１を図示しており、乾燥材１１は、対向基板６の底面６ａの隅部に設けられている。本形態で示すように、収納凹部５の底面６ａに乾燥材１１が設けられている場合、荷重破壊構造７は、対向基板６の平面視において乾燥材１１が設けられている位置に少なくとも形成されていることが好ましい。これにより、荷重が印加された際に、乾燥材１１が有機発光体８に接触しやすい位置に効率よく荷重破壊構造７を設けることができ、信頼性の高い有機ＥＬ素子の強度を高くすることができる。

本形態では、溝部１０は対向基板６の外周部に設けられている。溝部１０が設けられる幅は、対向基板６の長辺（対向基板６が正方形の場合は、一辺であってよい）の１／１０倍〜１／３倍であってよい。また、溝部１０は、対向基板６の角隅（四隅）に設けられるものであってもよい。

なお、対向基板６が撓んだときに対向基板６が有機発光体８に接触する場合には、図７で示した形態のように、平面視における収納凹部５の底面６ａの略中心の位置にも、荷重破壊構造７が設けられていることが好ましい。また、乾燥材１１が乾燥剤を含む樹脂を塗布したもので構成されていて、底面６ａの全域に形成されている場合、荷重破壊構造７は図１、２の形態で示したように、対向基板６の底面６ａが形成されている全域に設けられていてよい。対向基板６に乾燥材１１を設けた場合、対向基板６の許容荷重は、乾燥材１１の強度や乾燥材１１が設けられた範囲、乾燥材１１の重量等も含んで計算されるものであってよい。

本形態では、荷重破壊構造７は、対向基板６の乾燥材１１が設けられた底面６ａと反対側の表面に設けられた溝部１０によって形成されている。しかしながら、上述したように荷重破壊構造７は乾燥材１１が設けられる面である底面６ａに設けられていてよく、荷重破壊構造７と乾燥材１１とが同じ面の同じ位置に設けられていてよい。この場合、乾燥材１１は、対向基板６に荷重破壊構造７が形成された後に、対向基板６の荷重破壊構造７が形成された部分に貼り付けたり塗布したりして設けることができる。なお、乾燥材１１を対向基板６に設けた後、荷重破壊構造７を設けてもよく、その場合、乾燥材１１が切り込まれて荷重破壊構造７が設けられていてもよい。

図９（ａ）は、有機ＥＬ素子の実施形態の一例を示す断面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）の有機ＥＬ素子に用いた対向基板６の平面図である。本形態では、荷重破壊構造７は溝部１０で形成され、溝部１０は対向基板６の平面視における外周部に形成されているとともに、対向基板６の中心に溝部１０が形成されない矩形部分が形成されて、対向基板６の表面にロの字状に溝部１０が設けられている。つまり、この形態の有機ＥＬ素子では、荷重が印加されやすい対向基板６の平面視における外周部に溝部１０が設けられて荷重破壊構造７が形成されている。このように、荷重破壊構造７は、対向基板６の平面視において、荷重が印加されやすい部分に設けられることが好ましい。これにより、荷重破壊構造７を効率的に設けて、信頼性の高い有機ＥＬ素子を簡単に得ることができる。上述したように、対向基板６が基板１に接着された後、有機ＥＬ素子は、回路や筐体の取り付けや、輸送や梱包、据付等がなされる。このとき、有機ＥＬ素子は、移動の際等に対向基板６の側端部６ｂの付近で挟まれたり支持されたりすることが多い。そのため、対向基板６における側端部６ｂの付近では、荷重が印加されやすく、この部分に荷重破壊構造７を設けることで、効率よく荷重破壊構造７を設けることができる。本形態では、輸送の際に有機ＥＬ素子を対向基板６の側端部６ｂで挟んで運搬することを想定して、荷重破壊構造７を側端部６ｂの位置にも設けている。また、有機ＥＬ素子を機器を用いて移動させたり取り付けたりする際に、対向基板６に加えられる荷重が所定量であると想定される場合は、対向基板６はその荷重以上の許容荷重を有するように構成される。

１ 基板
２ 第１電極
３ 有機発光層
４ 第２電極
５ 収納凹部
６ 対向基板
６ａ 収納凹部の底面
６ｂ 側壁部
７ 荷重破壊構造
８ 有機発光体
１０ 溝部
１０ａ 溝
１１ 乾燥材
１２ 電極引き出し部
１２ａ 第１電極引き出し部
１２ｂ 第２電極引き出し部

Claims (7)

1. 基板の表面に、第１電極と有機発光層と第２電極とを有する有機発光体が形成され、前記有機発光体は、前記有機発光体を収納する収納凹部を有し前記基板に接着される対向基板によって覆われて封止されている有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
   前記対向基板には、平面視において前記収納凹部の底面が形成されている位置に、前記有機発光体を不良化させる荷重以上の荷重が加わった際に破壊される荷重破壊構造が形成されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
2. 前記荷重破壊構造は、前記対向基板の前記基板側の表面に設けられた溝部により形成されてい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素子。
3. 前記荷重破壊構造は、前記対向基板の前記基板と反対側の表面に設けられた溝部により形成されてい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素子。
4. 前記荷重破壊構造は、前記対向基板の板厚を一部薄くすることで形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
5. 前記荷重破壊構造は、平面視における前記収納凹部の底面の略中心の位置に少なくとも形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
6. 前記対向基板の前記収納凹部の底面に乾燥材が設けられており、前記荷重破壊構造は、前記対向基板の平面視において前記乾燥材が設けられている位置に少なくとも形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
7. 前記荷重破壊構造は、前記対向基板の平面視において前記収納凹部の底面が形成されている全域に形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

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