JP3193457U

JP3193457U - 有機ｅｌ表示素子

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Publication number: JP3193457U
Application number: JP2014003935U
Authority: JP
Inventors: 小玉　光文; 光文小玉
Original assignee: Futaba Corp
Current assignee: Futaba Corp
Priority date: 2014-07-24
Filing date: 2014-07-24
Publication date: 2014-10-02
Anticipated expiration: 2024-07-24

Abstract

【課題】腕時計型のウェアラブルデバイスに使用する表示素子において、腕の曲面に密着するように固定して設置できる表示素子を提供する。【解決手段】表示素子を有機ＥＬ表示素子１として、樹脂フィルムを基材２とし、基材上に有機発光層を含んだ表示部５を設け、封止フィルムで表示部を封止する。このように構成された有機ＥＬ表示素子は可撓性を有するので、発光面（光取り出し面）側が凸となるように屈曲させた状態でウェアラブルデバイスに固定、設置をおこなうことができる。【選択図】図２

Description

本考案は、屈曲して設置が可能な有機ＥＬ表示素子に関するものである。

電子機器端末の一種として、腕時計や眼鏡、衣服のように身に付けられる電子機器端末であるウェアラブルデバイスの開発が盛んになってきている。
ウェアラブルデバイスを介して情報を得るための一般的な手段は表示である。そのために、表示素子を組み込んだウェアラブルデバイスが多数開発されている。

ウェアラブルデバイスに使用される表示素子としては、液晶表示素子が一般的である。液晶表示素子は、その表示素子としての特徴から表示の高精細化は比較的容易に可能であるが、ウェアラブルデバイスとして、身に付ける際に体のラインに沿った曲面で固定したり、極薄化したりすることは難しい。そのため、腕時計型のウェアラブルデバイスでは、時計盤の位置に平板な液晶表示素子を設けるデザインが多くなっていた。

腕時計型のウェアラブルデバイスに、極薄であり、可撓性を有する表示素子を用いることで、腕の曲面に合わせた様々なデザインを実現することを目的とする。

請求項１記載の有機ＥＬ表示素子は、基材と、表示部と、封止フィルムを備えた有機ＥＬ表示素子において、基材が可撓性の樹脂フィルムからなり、表示部の光取り出し面を凸となるように屈曲させたことを特徴とする。

本考案の有機ＥＬ表示素子は、可撓性を有するので、屈曲した状態で固定し、ウェアラブルデバイスに設置をおこなうことが可能となっている。これにより、様々なデザインの腕時計型のウェアラブルデバイスを実現することが可能となった。

本考案の有機ＥＬ表示素子の構成の一例を示す図である。本考案の有機ＥＬ表示素子の外観の一例を示す図である。本考案の有機ＥＬ表示素子を屈曲させた一例を示した図である。本考案の有機ＥＬ表示素子を発光面側が凸になるように屈曲させ、発光面側から見た図である。本考案の有機ＥＬ表示素子を発光面側が凸になるように屈曲させ、発光面の裏側から見た図である。本考案の有機ＥＬ表示素子をウェアラブルデバイスに設置するために発光面側が凸となるように、所定の曲率半径で屈曲させた図である。

本考案に関する有機ＥＬ表示素子について、図面を参照しながら説明する。図１は、有機ＥＬ表示素子の構成の一例を示す図である。

図１に示す有機ＥＬ表示素子１は、基材２と、有機樹脂膜３と、無機バリア膜４と、表示部５と、封止膜６と、封止フィルム７と、接着剤８を備えている。

基材２としては、可撓性の樹脂フィルムを用いる。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリイミドから選ばれた一種または複数種からなる樹脂フィルムが用いられる。

有機樹脂膜３は基材２上に形成され、一層または複数の層からなる。有機樹脂膜３としては、アクリル樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂等が用いられる。なお、有機樹脂膜３を基材２上に形成しなくてもよい。

有機樹脂膜３の厚さは、０．５μｍ〜１００μｍであることが好ましい。０．５μｍより薄いと有機樹脂膜３表面の平坦化性能が不足し、１００μｍより厚いと有機樹脂膜３の乾燥時間が長く掛かり、乾燥ムラが発生しやすいためである。

無機バリア膜４は、有機樹脂膜３に直接接するように、有機樹脂膜３上に形成されている。無機バリア膜４は、一層または複数の層からなる。無機バリア膜４としては、防湿性能や、入手性、経済性の面から、ＳｉＯ_２の他、ＳｉＯＮ（酸窒化シリコン）、ＳｉＮｘ（窒化シリコン）、Ａｌ_２Ｏ_３（酸化アルミ）等が用いられる。

無機バリア膜４の膜厚は、０．５μｍ〜１０μｍであることが好ましい。０．５μｍより薄いと膜に欠陥が発生しやすくなり、１０μｍよりも厚いと無機バリア膜４自体の剛性が高くなりすぎるうえに、やや脆くなるため、クラックが発生しやすくなるおそれがあるためである。

また、無機バリア膜４は、プラズマＣＶＤ法により形成することが好ましい。プラズマＣＶＤ法により形成された無機バリア膜４は、欠陥が少なく、さらに水分を透過しにくく、１．０×１０^−５ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下の水蒸気透過率のバリア性能を示すためである。

なお、有機樹脂膜３と無機バリア膜４との密着性（付着性）は非常に重要であり、成膜条件や、成膜前の清浄化条件等の前処理条件を考慮する必要がある。密着性が不十分だと、有機樹脂膜３と無機バリア膜４との界面が起因の欠陥が発生しやすくなるとともに、工程中の熱等による応力変化により、この界面から無機バリア膜４が剥がれるおそれがある。

表示部５は、基材２の耐熱温度を超えない限り、通常の有機ＥＬ表示素子の表示部と同様の製造工程において、所望の構造、形状で形成することができる。また、一つの基材２上に表示部５を複数形成してもよい。

表示部５は、少なくとも陽極５１と、有機発光層を含む有機層５２と、陰極５３を含んで形成されている。

陽極５１は、図示しない外部電源に接続されて有機層５２に正孔を提供する機能を有する。陽極５１は、透明な材料から形成されており、比較的仕事関数の大きい金属、合金または電気電導性化合物を電極物質として使用することが好ましい。陽極５１に使用する電極物質としては、例えば、金、白金、銀、銅、コバルト、ニッケル、パラジウム、バナジウム、タングステン、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム錫、酸化インジウム亜鉛、ポリチオフェン、ポリピロール等が挙げられる。これらの電極物質は、単独で使用してもよく、複数併用してもよい。

有機層５２は、正孔と電子の再結合により励起子を生成させる発光機能を有する化合物を含有する層である有機発光層を一層または複数の層含んでいる。さらに、有機層５２は、必要に応じて、正孔および電子の注入機能を有する正孔注入層、電子注入層や、正孔および電子の輸送機能を有する正孔輸送層、電子輸送層等を含んでいても良い。

有機発光層に用いられる材料としては、クマリン誘導体、キナクリドン、ルブレン、スチリル系色素、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム等のキノリノール環を持つ有機材料、もしくはキノリノール環を持つ有機材料が配位した有機金属錯体等のキノリン誘導体、テトラフェニルブタジエン、アントラセン誘導体、ナフタセン誘導体、ペリレン、コロネン、１２−フタロペリノン誘導体、フェニルアントラセン誘導体、テトラアリールエテン誘導体、フルオランテン誘導体、アセナフトフルオランテン誘導体、テトラフェニルジアミノビフェニル誘導体（ＴＰＤ）、トリアリールアミン誘導体等の芳香族アミン化合物等が挙げられる。

陰極５３は、図示しない外部電源に接続されて有機層５２に電子を提供する。陰極５３は、比較的仕事関数の小さい金属、合金または電気電導性化合物を電極物質として使用することが好ましい。陰極５３に使用する電極物質としては、例えばリチウム、リチウム‐インジウム合金、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、マグネシウム‐銀合金、マグネシウム‐インジウム合金、インジウム、ルテニウム、チタニウム、マンガン、イットリウム、アルミニウム、アルミニウム‐リチウム合金、アルミニウム‐カルシウム合金、アルミニウム‐マグネシウム合金、グラファイト薄膜等が挙げられる。これらの電極物質は単独で使用してもよく、複数併用してもよい。また、これらの電極物質の酸化物やフッ化物等を、陰極５３と有機層５２の界面に形成してもよい。

封止膜６は、有機ＥＬ表示素子に一般的に用いられる封止膜を適用することができ、例えば、酸化シリコン、酸窒化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム等の無機膜や有機膜が挙げられる。これらの膜は、単独で形成してもよく複数の膜を積層してもよい。封止膜６は、低い透湿性および高い電気絶縁性を有することが望ましいことから、ＣＶＤ法やＰＶＤ法によって成膜されたセラミック膜を用いることも好ましい。

封止フィルム7は、有機ＥＬ表示素子に一般的に用いることのできる可撓性の封止フィルムを適用することができ、ＰＥＴ、ＰＥＳ、ＰＥＮ、ＰＣ、ＰＥＥＫ、ＰＳＦ、ＰＥＩ、ＰＡＲ、ＰＢＴ、ポリイミドから選ばれた１種または複数種からなる樹脂フィルムが挙げられる。封止フィルム7は、単独で形成してもよく、２種以上を積層してもよい。

封止フィルム７を用いることにより、封止膜６単体と比較して、水分、酸素等の有機層５への侵入を効果的に防ぐことができる。また、封止フィルム７上に、さらに無機バリア膜を形成してもよい。無機バリア膜を形成した場合は、有機ＥＬ表示素子１の耐透気性、耐透湿性をさらに高めることができる。なお、表示部５を外気から遮蔽できるのであれば、封止膜６を設けなくてもよい。

接着剤８は、封止膜６と封止フィルム７とを接着する。接着剤８は、有機ＥＬ表示素子に一般的に用いられる接着剤、特に硬化型接着剤により構成されていることが好ましい。硬化型接着剤としては、熱硬化型接着剤、光硬化型接着剤等があり、具体的には例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂等がある。

また、表示部５または封止膜６と、封止フィルム７との間の空隙６１に、液状、ゲル状または可撓性を有する固体状の乾燥機能を有する層、または接着剤を有することが好ましい。

図２は、有機ＥＬ表示素子１の外観を示した図である。有機ＥＬ表示素子１は、図２に示すように基材２に表示部５の駆動をおこなうための駆動ＩＣ９が設けられている。駆動ＩＣ９の外側は樹脂によって封止されている。また、図面には現れていないが、実際には有機ＥＬ表示素子１を外部機器に接続するためのフラットパネルケーブルが駆動ＩＣ９から基材２の外側へ向けて延在している。

有機ＥＬ表示素子１は、基材２から封止フィルム７までの厚みが０．２５ｍｍ以下となっている。表示素子としての厚みを抑えることによって、可撓性を維持しているので、様々なデバイスへの設置や、デバイスのデザインの自由度に貢献している。

また、有機ＥＬ表示素子1は、発光面（光取り出し面）側を凸として、表示部５の曲率半径が１０〜１００ｍｍ程度となるように有機ＥＬ表示素子１を屈曲させて、ウェアラブルデバイス等の機器に固定、設置される。

さらに、本考案の有機ＥＬ表示素子１は、腕に装着するウェアラブルデバイスに使用することから、表示部５の屈曲する側の辺は１００ｍｍ以下であることが望ましい。

また、駆動用ＩＣ９は、一般的に材質上屈曲させることができないため、駆動用ＩＣ９の長辺が表示部５の屈曲する辺に対して直交するように配置するのが一般的である。

加えて、図３に示すように表示部５ａを複数の領域に見立てて、それぞれを異なる曲率半径ｒ１、ｒ２で屈曲させることも可能である。

以下、本考案を実施するための具体的な形態について、図面を参照しながら説明する。

以下、図４から図６を利用して考案を実施するための実施例１を説明する。図４は、発光面が凸になるように屈曲させた有機ＥＬ表示素子１を発光面側から見た図である。また、図５は、発光面が凸になるように屈曲させた有機ＥＬ表示素子１を発光面の裏側から見た図である。さらに、図６は、有機ＥＬ表示素子１をウェアラブルデバイスに設置するために発光面側が凸になるように、所定の曲率半径Ｒで屈曲させた図である。

有機ＥＬ表示素子１は、考案を実施するための形態に記載した有機ＥＬ表示素子と同一の構成を有しているので、説明を省略する。

実施例１の有機ＥＬ表示素子１は厚さが０．２５ｍｍであり、表示部５の短辺の長さが３．４ｍｍ、対角線の長さが１．３６インチである。また、図６では、表示部５および基材２を発光面側凸となるように曲率半径Ｒ＝４０ｍｍとなるように屈曲させている。

有機ＥＬ表示素子１は、腕に取り付けるウェアラブルデバイスとして適当な表示面積を有しつつ、腕に取り付けた際に違和感無くフィットする曲率半径を有するように構成されている。

実施例２の有機ＥＬ表示素子は、考案を実施するための形態に記載した有機ＥＬ表示素子と同一の構成を有しているので、説明を省略する。実施例２の有機ＥＬ表示素子は、図３の有機ＥＬ表示素子１ａのように、表示部５ａを２つの領域に見立てている。

また、矩形の表示部５ａは、短辺の長さが９．８ｍｍ、対角線の長さが１．８２インチである。有機ＥＬ表示素子１ａの中央付近の表示部領域５ｂは、曲率半径ｒ１を６０ｍｍとしている。また、表示部端部である表示領域５ｃは曲率半径ｒ２を２５ｍｍとしている。

曲率半径ｒ１が６０ｍｍとなっている表示部領域５ｂは緩やかな曲面となっているので、ウェアラブルデバイスに設置し、使用する際に、視認性の向上を期待できる。また、表示部領域５ｃは曲率半径ｒ２が２５ｍｍとやや急ではあるが、腕等の身体への密着性の向上を期待できる。

１有機ＥＬ表示素子
２基材
３有機樹脂膜
４無機バリア膜
５表示部
６封止膜
６１空隙
７封止フィルム
８接着剤
９駆動ＩＣ
５１陽極
５２有機層
５３陰極

Claims

基材と、表示部と、封止フィルムを備えた有機ＥＬ表示素子において、
前記基材が可撓性の樹脂フィルムからなり、前記表示部の光取り出し面を凸となるように屈曲させたことを特徴とする有機ＥＬ表示素子。