(57)【要約】【課題】有機半導体層の交換時に発生するコストの低減を図ることができる有機半導体素子を提供する。【解決手段】有機半導体素子１０は、基材１１，１２、および基材１１，１２間に配置され、有機半導体層を取り囲む部材１３を有する。一対の基材１１，１２には、部材１３を挟持する方向に外力が加えられている。この外力を解除することで、基材１１，１２が分離する。【選択図】図１
2014207137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する一対の基材と、
前記基材間に配置された有機半導体層と、
対向する前記一対の基材間に配置され、前記有機半導体層を取り囲む部材とを備え、
前記一対の基材により前記有機半導体層を取り囲む部材を挟持するように、前記一対の基材には、外力が加えられており、
前記外力を解除する手段を有し、
前記外力を解除する手段で前記外力を解除した際に、前記一対の基材が分離する有機半導体素子。
【請求項２】
請求項１に記載の有機半導体素子において、
前記有機半導体層は、前記一対の基材のうち、いずれか一方の基材に設けられている有機半導体素子。
【請求項３】
請求項１または２に記載の有機半導体素子において、
前記有機半導体層を取り囲む部材と前記一対の基材とで区画される空間内の気圧が前記空間外の気圧よりも低く、前記空間内と前記空間外との気圧差により、前記一対の基材に前記外力が加えられ、
前記外力を解除する手段は、前記一対の基材のうち、いずれか一方の基材に設けられた弁である有機半導体素子。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の有機半導体素子において、
前記有機半導体層を取り囲む前記部材は、前記一対の基材のうち、いずれか一方の基材に固着されており、
前記外力を解除する手段で前記外力を解除した際に、前記有機半導体層を取り囲む前記部材が固着された一方の基材と他方の基材とが分離する有機半導体素子。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載の有機半導体素子において、
前記外力を解除する手段で前記外力を解除した際に、前記有機半導体層を取り囲む前記部材が前記一対の基材から分離する有機半導体素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機半導体素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子等の有機半導体素子は、水分等により劣化しやすいため、有機半導体層を含む積層体を封止することが行なわれている。
たとえば、特許文献１では、図１に示すように、一対の基板９０１，９０２間に有機発光層９０３を含む積層体９０４を配置し、この積層体９０４を包囲するようにシール部材９０５を設けている。そして、シール部材９０５の内側と外側との圧力差が異なるように定められ、この圧力差により、シール部材が基板９０１，９０２に圧着し、シール部材９０５の内側が封止される。
【０００３】
また、特許文献２には、図２に示すように、有機ＥＬ素子９１３が設けられた素子基板９１０と、素子基板９１０の一面に対向して配置された封止部材９１１とを備え、素子基板９１０と封止部材９１１との間が気密に封止された有機ＥＬパネルが開示されている。
この有機ＥＬパネルには、封止空間内のガスを排出したり、封止空間内にガスを供給したりするためのバルブ９１４が設けられている。そして、封止空間内のガスは、バルブ９１４を介して交換される。また、この有機ＥＬパネルにおいては、素子基板９１０と封止部材９１１とは熱硬化樹脂等のシール剤９１２により固着されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１４７２６６号公報
【特許文献２】特開２００７−２３４４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のような構成の有機半導体素子では、有機半導体層が劣化し、交換が必要となった場合、有機半導体素子全体を廃棄して、新たな有機半導体素子を使用していた。そのため、有機半導体層の交換時のコストの低減を図ることが難しい。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題としては、有機半導体層の交換時に発生するコストの低減を図ることができる有機半導体素子を提供することが一例としてあげられる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、
対向する一対の基材と、
前記基材間に配置された有機半導体層と、
対向する前記一対の基材間に配置され、前記有機半導体層を取り囲む部材とを備え、
前記一対の基材により前記有機半導体層を取り囲む部材を挟持するように、前記一対の基材には、外力が加えられており、
前記外力を解除する手段を有し、
前記外力を解除する手段で前記外力を解除した際に、前記一対の基材が分離する有機半導体素子である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】従来の有機ＥＬ素子を示す断面図である。
【図２】従来の有機ＥＬパネルを示す断面図である。
【図３】実施形態にかかる有機半導体素子の分解斜視図である。
【図４】実施形態にかかる有機半導体素子の断面図であり、有機半導体素子の基材と直交する方向の断面図である。
【図５】実施例１の有機半導体素子において一対の基材が分離した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（実施形態）
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１０】
図３、４を参照して本実施形態の有機半導体素子１０について説明する。図３は有機半導体素子１０の分解斜視図である。図４は、有機半導体素子１０の基材１１，１２の基板面に直交する断面図である。
【００１１】
有機半導体素子１０は、本実施形態では発光素子であり、たとえば、ディスプレイ、照明装置、光通信手段のいずれかに使用することができる。
有機半導体素子１０は、一対の基材１１，１２と、有機半導体層を含む発光部１４と、有機半導体層を取り囲む部材１３とを備える。
一対の基材１１，１２は対向配置されており、たとえば、ガラス基板あるいは樹脂基板等で構成される。
【００１２】
発光部１４は、基材１２に設けられており、一対の基材１１，１２間に配置される。発光部１４は、たとえば、図示しないが、一対の電極により挟持された有機半導体層で構成されている。基材１２上に陰極および陽極のうちいずれか一方の電極が形成され、この電極上に有機半導体層が設けられる。そして、有機半導体層上に他方の電極が形成される。
有機半導体層は、たとえば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、及び電子注入層をこの順に積層したものである。なお、正孔注入層及び正孔輸送層の代わりに、これら２つの層の機能を有する一つの層を設けてもよい。同様に、電子輸送層及び電子注入層の代わりに、これら２つの層の機能を有する一つの層を設けてもよい。
また、有機半導体層はこれらに限定されるものではなく、上記以外にも他の機能を有した層を含む場合がある。
基材１２上に、有機半導体層を蒸着あるいは塗布して、有機半導体層を積層することで、発光部１４が形成される。本実施形態では、発光部１４の有機半導体層を支持する支持基板が基材１２となっている。
本実施形態では、基材１２上に複数の発光部１４が離間配置されている。
【００１３】
部材１３は、本実施形態では枠体であり、複数の発光部１４を隙間なく取り囲んでいる。部材１３は、ゴムあるいはエラストマー等の弾性体で構成される。部材１３は、基材１１および基材１２に挟持されており、一対の基材１１，１２には、図３、４の矢印で示すように、部材１３を挟持する方向に外力が加えられている。これにより、部材１３の内側の空間が基材１１，１２、部材１３で密閉されて封止されることとなる。
より詳細に説明すると、図４に示すように、一対の基材１１，１２には、部材１３を挟持する方向に外力が加えられている。この外力は、詳しくは後述するが、基材１１，１２、部材１３で区画された空間内と空間外との気圧差により生じるものである。本実施形態では、この外力を解除する手段として、有機半導体素子１０は、弁１５を有している。
【００１４】
弁１５は、有機半導体層が設けられた基材１２とは異なる基材１１に、設けられている。この弁１５は、基材１１を厚さ方向に貫通しており、基材１１，１２、部材１３で区画された空間に連通している。そして、弁１５は、この空間から気体を排出するため、およびこの空間内に気体を供給するために使用される。
なお、基材１１に弁１５を設けているため、発光部１４からの光は、基材１２を介して外部に出射されることが好ましい。
【００１５】
有機半導体素子１０を製造するにあたり、基材１２上に発光部１４を形成する。次に、部材１３で複数の発光部１４を取り囲む。その後、部材１３上に基材１１を設置する。次に、弁１５から基材１１，１２、部材１３で区画された空間内の気体を排出する。たとえば、弁１５に吸引ポンプを接続して、基材１１，１２、部材１３で区画された空間内の気体し、空間内の気圧を、空間外の気圧（たとえば、大気圧（たとえば、１０１３２５Ｐａ））よりも低くする。より具体的には、空間外の気圧が１０１３２５Ｐａの場合において、前記空間内の気圧と空間外との気圧差を３００００Ｐａ以上とすることが好ましい。空間内の気圧は真空であってもよい。３００００Ｐａ以上とすることで、前記空間を確実に密閉することができる。そして、弁１５を閉じる。
【００１６】
これにより、一対の基材１１，１２には、前述した空間内と空間外との気圧差がかかり、一対の基材１１，１２には、部材１３を挟持する方向に外力が加えられることとなる。そして、基材１１，１２、部材１３で区画された空間が密閉されることとなる。
【００１７】
その後、発光部１４が劣化した場合には、弁１５を開き、基材１１，１２、部材１３で区画された空間内に気体を供給する。たとえば、ポンプにより、弁１５を通じて前記空間内に気体を供給してもよく、また、弁１５を開くことで、自然に前記空間外の気体が前記空間内に流入してもよい。
これにより、空間内と空間外との気圧差がなくなり、前述した外力が解除されることとなる。そして、基材１１，１２が分離する。
【００１８】
そのため、発光部１４が劣化した場合、劣化した発光部１４およびこの発光部１４が設けられた基材１２を、新たな発光部１４が設けられた基材１２に交換することができる。基材１１は交換前と同様のものを使用することができるので、発光部１４の劣化時に発生するコストを低減することができる。
また、基材１１は交換前と同様のものを使用することができるので、廃棄する部材を低減でき、環境への負荷も低減することができる。
さらには、弁１５を開くことで、基材１１，１２を分離できるので、基材１１，１２の分離操作が容易である。
【実施例】
【００１９】
（実施例１）
図５を参照して、本実施例の有機半導体素子１０について説明する。
図５（ａ）および（ｂ）は、有機半導体素子１０において、一対の基材１１、１２が分離した状態を示す図である。
前述したように、一対の基材１１，１２には、部材１３を挟持する方向に外力が加えられているが、この外力を解除する手段として、有機半導体素子１０は、弁１５を有している。
なお、本実施例では、基材１１に弁１５を設けているため、発光部１４からの光は、基材１２を介して外部に出射されることが好ましい。この場合には、基材１２を透光性基板とする。
【００２０】
前述したように、弁１５から基材１１，１２、部材１３で区画された空間内の気体を排出し、その後弁１５を閉じる。これにより、一対の基材１１，１２には、前述した空間内と空間外との気圧差がかかり、一対の基材１１，１２には、部材１３を挟持する方向に外力が加えられることとなる。そして、基材１１，１２、部材１３で区画された空間が密閉されることとなる。
【００２１】
その後、発光部１４が劣化した場合には、弁１５を開き、基材１１，１２、部材１３で区画された空間内に気体を供給する。これにより、空間内と空間外との気圧差がなくなり、前述した外力が解除されることとなる。
【００２２】
ここで、部材１３は、接着剤、両面テープ等の固着部材により、基材１１に固定されていてもよい。また、部材１３の基材１２側の面に、部材１３を構成する材料とは異なる材料で構成される離型剤を塗布してもよい。たとえば、部材１３の基材１２側の面に、フッ素系あるいはシリコーン系の離型剤等が塗布されていてもよい。この場合には、図５（ａ）に示すように、部材１３は、基材１１とともに、基材１２から離間する。離型剤を塗布することで、部材１３を基材１２から容易に分離させることができる。
【００２３】
なお、図５（ｂ）に示すように、部材１３は、基材１１および基材１２から分離してもよい。この場合には、部材１３の基材１１側の表面および部材１３の基材１２側の表面に、フッ素系あるいはシリコーン系の離型剤を塗布してもよい。
また、図示しないが、部材１３は基材１２に、固定され、基材１１から分離してもよい。この場合には、部材１３の基材１１側の表面に、フッ素系あるいはシリコーン系の離型剤を塗布してもよい。
【００２４】
このような本実施例によれば、実施形態と同様の効果を奏することができるうえ、以下の効果を奏することができる。
本実施形態では弁１５を基材１１に設けているが、発光部１４が劣化した際、基材１１は再度使用することができるので、基材１１および弁１５を再利用することができる。そのため、弁１５を設けても、有機半導体層を交換する際のコストの増加を抑制することができる。
【００２５】
また、部材１３を基材１１あるいは基材１２に固定した場合には、基材１１と基材１２とを分離した際に、部材１３および基材１１、あるいは、部材１３および基材１２が分離しないため、取り扱い性が良好となる。
部材１３が、基材１１、基材１２を分離した際に、基材１１，１２の双方から分離する構成とした場合には、部材１３の劣化の程度に応じて、部材１３を交換することが可能となる。
【００２６】
さらには、本実施形態では、部材１３を弾性体で構成しているので、基材１１、１２に対して部材１３を隙間なく密着させることができ、発光部１４を確実に封止することができる。
【００２７】
以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
前記実施形態では、基材１２上に有機半導体層を積層したが、これに限らず、たとえば、あらかじめ基板上に有機半導体層を積層し、この基板を、基材１２上に配置してもよい。
【００２８】
さらには、前記実施形態において、発光部１４を絶縁膜で被覆して、封止してもよい。
また、前記実施形態では、有機半導体素子１０を発光素子としたが、これに限らず、有機半導体素子１０を、有機太陽電池あるいは有機メモリに使用してもよい。
さらに、前記実施形態では、弁１５を基材１１に設けていたが、基材１２に設けてもよい。
また、実施例１では、部材１３に離型剤を塗布したが、これに限らず、たとえば、図５（ａ）の場合、基材１２の部材１３側の面に離型剤を塗布してもよい。また、図５（ｂ）の場合において、基材１２の部材１３側の面、基材１１の部材１３側の面に離型剤を塗布してもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１０    有機半導体素子
１１，１２    基材
１３    部材
１４    発光部
１５    弁
【図１】
2014207137.tif 000003
【図２】
2014207137.tif 000004
【図３】
2014207137.tif 000005
【図４】
2014207137.tif 000006
【図５】
2014207137.tif 000007