(57)【要約】      （修正有）【課題】低コストで長寿命化を図った有機ＥＬ素子を提供する。【解決手段】有機ＥＬ素子をラミネートフィルムで封止する。少なくとも陰極側に、好適には陰極側と絶縁性基板側の両面を覆い、ラミネート封止する。接着剤の熱硬化や紫外線硬化等を用いることなく、低コストなラミネータで封止できる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
透明電極を設けた絶縁性基板と陰極との間に正孔輸送層と発光層と電子輸送層とを設けた発光素子と、
前記陰極を覆い前記発光素子を封止するフィルムとを具備す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。
【請求項２】
前記フィルム上に他のフィルムを設け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。
【請求項３】
前記絶縁性基板側に他の封止フィルムを設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
前記発光層は分子量が高分子量体の材料であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
前記陰極と前記封止フィルムの間に吸湿材を配置したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
有機エレクトロルミネッセンス素子の発光により情報を表示する表示部と、
表示部の制御を行う制御部とを具備する有機ＥＬ表示装置であって、
前記エレクトロルミネッセンス素子は、絶縁性基板と透明電極と正孔輸送層と発光層と電子輸送層と陰極とからなる発光素子と、前記発光素子を封止する封止フィルムとを有することを特徴とする表示装置。
【請求項７】
前記封止フィルムは、前記発光素子の両面を覆うことを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記発光層は分子量が高分子量体の材料であることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項９】
前記陰極と前記封止フィルムの間に吸湿材を配置したことを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、有機エレクトロルミネッセンス素子及びそれを用いた表示装置に係り、特に発光素子の長寿命化、薄型化を実現し、フレキシブル性を向上させた有機エレクトロルミネッセンス素子およびそれを用いた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス（Electro  Luminescence：以下、有機ＥＬ）素子では、外部のダメージから保護するため、最終工程において封止する必要がある。
【０００３】
従来の封止は缶やガラスに接着材を塗って基板に貼り付け、紫外線で感光させる、あるいは熱をかけて溶剤を飛ばすといった方法で硬化させていた。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
有機ＥＬ素子では、特に有機ＥＬ材料からなる正孔輸送層、発光層、電子輸送層の有機ＥＬ層が、外部から侵入する酸素や水分に弱く、これらのダメージにより十分な発光時間が得られないため、さまざまな封止方法が提案されている。
【０００５】
上記の如く、従来の封止缶や封止ガラスによる封止工程は、接着材を塗布する装置や感光装置、乾燥装置が必要であり、接着材自体も保存条件や保管条件が厳しく高コストであった。
【０００６】
また、封止缶や封止ガラスを用いる場合は、有機ＥＬ層を成膜する絶縁性基板としては一般的にガラス基板が採用される。そして封止缶や封止ガラスにはその中に吸湿材を入れるための空間が必要であり、また封止の物理的な破壊を防ぐため、成膜されたガラス基板と同等、あるいはそれ以上に厚い素材を使わねばならなかった。
【０００７】
このため、有機ＥＬ素子は高コストなものとなり、更に、本来有機ＥＬ材料を用いることによる利点とされる薄型化や、フレキシブル性が損なわれるなどの問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本考案は、上述した問題点に鑑みて為されたものであり、第１に、透明電極を設けた絶縁性基板と陰極との間に正孔輸送層と発光層と電子輸送層とを設けた発光素子と、前記陰極を覆い前記発光素子を封止する封止フィルムと、を具備することにより解決するものである。
【０００９】
また、前記封止フィルム上に他の封止フィルムを設けることを特徴とするものである。
【００１０】
また、前記絶縁性基板側に他の封止フィルムを設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、前記発光層は分子量が高分子量体の材料であることを特徴とするものである。
【００１２】
また、前記陰極と前記封止フィルムの間に吸湿材を配置したことを特徴とするものである。
【００１３】
第２に、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光により情報を表示する表示部と、表示部の制御を行う制御部とを具備する有機ＥＬ表示装置であって、前記エレクトロルミネッセンス素子は、絶縁性基板と透明電極と正孔輸送層と発光層と電子輸送層と陰極とからなる発光素子と、前記発光素子を封止する封止フィルムとを有することにより解決するものである。
【００１４】
また、前記封止フィルムは、前記発光素子の両面を覆うことを特徴とするものである。
【００１５】
また、前記発光層は分子量が高分子量体の材料であることを特徴とするものである。
【００１６】
また、前記陰極と前記封止フィルムの間に吸湿材を配置したことを特徴とするものである。
【考案の効果】
【００１７】
本考案によれば、第１にフィルム状のプラスチック（ラミネートフィルム）により発光素子を封止するので有機ＥＬ層の劣化を防止し、有機ＥＬ素子および表示装置の長寿命化を図ることができる。
【００１８】
第２に、封止材料をフイルム状のプラスチックとし、ラミネータにより熱圧着することで、接着剤の塗布や硬化のための装置および接着剤そのものが不要になり、大幅なコストダウンを実現できる。
【００１９】
第３に、封止材料がフィルム状のため、完成した有機ＥＬ素子の薄さを成膜された基板（発光素子）と同程度の薄さにすることができ、本来有機ＥＬ材料を用いることによる利点である薄型化を実現した有機ＥＬ素子を実現できる。
【００２０】
第４に、有機ＥＬ層を成膜させる基板にフィルム状のプラスチックを採用することにより、フレキシブル性という有機ＥＬ層の利点を十分に活かした有機ＥＬ素子を実現できる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１から図７を参照して、本考案の実施の形態を詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本考案のＥＬ素子１を示す図であり、図１（Ａ）が断面図、図１（Ｂ）が図１（Ａ）の分解斜視図である。
【００２３】
本考案のＥＬ素子１は、発光素子２と、封止フィルム３とから構成される。
【００２４】
発光素子２は、透明電極２２を設けた絶縁性基板２１と陰極２４の間にＥＬ層２３を配置したものである。ここでは一例として、絶縁性基板２１上に、透明電極２２を設け、その上にＥＬ層２３を成膜し、ＥＬ層２３の上に陰極２４を設けた構成を示す。ＥＬ層２３は、正孔輸送層２３１、発光層２３２、電子輸送層２３３をこの順に積層したものである。
【００２５】
絶縁性基板２１は、一例としてフィルム状のプラスチック（厚み０．１ｍｍ程度）であり、透明電極２２は例えばＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）である。尚、絶縁性基板２１はガラス基板（厚み０．２ｍｍ〜０．８ｍｍ程度）であってもよい。
【００２６】
ＥＬ層２３を構成する正孔輸送層２３１はＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）、発光層２３２は分子量が高分子量体のポリマーインクにより成膜される。また電子輸送層２３３はフッ化リチウム（ＬｉＦ）およびカルシウム（Ｃａ）により成膜される。
【００２７】
封止フィルム３は、防湿性の高いシート状のラミネートフィルム（一例として株式会社クレハ社製の「セレール（登録商標）」ＦＭ１５５０番）であり、例えば発光素子２の両面を覆って設けられる。具体的には、第１のラミネートフィルム３１は陰極２４の一主面側（図１では陰極２４の上）に配置され、更に第１のラミネートフィルム３１上に第２のラミネートフィルム３２を配置する。また第３のラミネートフィルム３３は絶縁性基板２１の一主面側（図１では絶縁性基板２１の下）に配置される。第１〜第３のラミネートフィルムは端部が熱圧着され、これにより発光素子２を封止する。
【００２８】
陰極２４は蒸着によって形成されるため、ＥＬ層２３にダメージを与えることがほとんどない代わりに膜の密度が薄く、その表面にピンホール等が形成されやすい。つまり陰極２４側に水分等が浸入することによりＥＬ層２３の劣化が進む問題となる。そこで、本実施形態では、陰極２４上に二重のラミネートフィルム３１、３２を設けることにより陰極２４側の防湿性を高めることができる。更に、絶縁性基板２１側にもラミネートフィルム３３を設けることにより、より防湿性を高めることができる。
【００２９】
第１のラミネートフィルム３１と陰極２４の間には、吸湿材２５が設けられる。吸湿材は、例えばシートに液体を塗布し乾燥させたものである。特性上問題がなければ、吸湿材２５は配置しなくてもよい。
【００３０】
ラミネートフィルム３の厚みは、それぞれ０．１ｍｍ程度であるので、図１の場合、絶縁性基板２１、ラミネートフィルム３、吸湿材２５のトータルの厚みが０．５ｍｍ程度である。
【００３１】
従来の如く、透明電極が形成される絶縁性基板にガラス基板を用いて、さらに封止ガラス（いずれも厚み０．７ｍｍ程度）で封止する場合は、有機ＥＬ素子のトータルの厚みが１．４ｍｍであるが、本考案によれば、有機ＥＬ素子１の厚みを大幅に低減できる。例えば、絶縁性基板２１に従来と同じ厚み（厚み０．７ｍｍ）のガラス基板を採用した場合であっても、トータルの厚みは１．０ｍｍ（吸湿材２５を設けると１．１ｍｍ）程度となり、従来構造（ガラス基板と封止ガラス）より薄型になる。
【００３２】
更に、絶縁性基板２１およびラミネートフィルム３が全てフレキシブル性のあるプラスチックフィルムであるので、有機ＥＬ層の特徴であるフレキシブル性を損なうことなく、薄型の有機ＥＬ素子１を提供できる。
【００３３】
図２は、本考案の他の形態を示す図である。
【００３４】
ラミネートフィルム３による封止は、図１に示すものに限らない。例えばラミネートフィルム３を陰極２４側のみに設ける場合（図２（Ａ））や、陰極２４側のみに二重に設ける場合（図２（Ｂ））がある。これらの場合、ラミネートフィルム３は、絶縁性基板２１に熱圧着される。また陰極２４側と絶縁性基板２１側の両面にそれぞれ１枚ずつ（図２（Ｃ））設けてもよい。
【００３５】
図３は、本実施形態の有機ＥＬ素子１の製造方法を示すフロー図である。また、図４から図７は、製造工程の一例を示す図である。以下図３から図７を参照して、図１に示す有機ＥＬ素子１の場合を例にその製造方法を説明する。
【００３６】
第１工程（図３：ステップＳ１）：絶縁性基板２１を洗浄後、表面にＩＴＯ膜からなる透明電極２２を形成する。尚、以降では各層を成膜途中の絶縁性基板２１を基板Ｉとして説明する。
【００３７】
第２工程（図３：ステップＳ２、図４）：図４（Ａ）の如く、スピンコータ５１にて洗浄後の基板Ｉ表面に、過酸化水素水およびＰＥＤＯＴをスピンコートする。その後所望のパターンニングを施し乾燥（減圧下、２００℃、１０分）する。これにより透明電極２２上に正孔輸送層２３１が形成される（図４（Ｂ））。
【００３８】
第３工程（図３：ステップＳ３、図５）：正孔輸送層２３１上に発光層２３２を形成する。発光層２３２は、素子のサイズ等によりスピンコート法（図５（Ａ））とインクジェット法（図５（Ｂ））のいずれかにより形成される。
【００３９】
スピンコート法の場合には図５（Ａ）の如く、スピンコータ５１内に正孔輸送層２３１形成後の基板Ｉを投入し、ポリマーインクをスピンコートしパターンニング後、乾燥（減圧下、１８０℃、６０分）する。
【００４０】
一方インクジェット法の場合には図５（Ｂ）の如く、正孔輸送層２３１形成後の基板Ｉにインクジェットプリンタ５２によりポリマーインクを塗布し、乾燥（減圧下、１８０℃、６０分）する。
【００４１】
これにより、正孔輸送層２３１上に発光層２３２が形成される（図５（Ｃ））。
【００４２】
第４工程（図３：ステップＳ４、図６）：図６（Ａ）の如く、発光層２３２形成後の基板Ｉを真空蒸着装置に投入し、ＬｉＦおよびＣａを蒸着して電子輸送層２３３を形成する。引き続きアルミニウムＡｌを蒸着し、陰極２４を形成する。尚本工程から第５工程までは窒素（Ｎ２）雰囲気あるいは真空雰囲気で行う。これにより、発光素子２が形成される（図６（Ｂ））。
【００４３】
第５工程（図３：ステップＳ５、図７）：陰極２４上に吸湿材２５を塗布後に乾燥するか、あるいは吸湿材を塗布したシートを貼り付けるなどし、発光素子２をラミネートフィルム３で覆う。ここでは陰極２４側の吸湿材２５の上に第１および第２のラミネートフィルム３１、３２を設け、絶縁性基板２１側に第３のラミネートフィルム３３を設ける。ラミネートフィルム３で覆った基板Ｉをローラーによる熱圧着方式のラミネータ５４に投入し（図７（Ａ））、発光素子２周囲のラミネートフィルム３の端部を熱圧着する（図７（Ｂ））。図の如くラミネートフィルム３を複数枚使用した場合は、各ラミネートフィルムごとに熱圧着をおこなう。
【００４４】
絶縁性基板２１がプラスチックフィルムの場合には、熱圧着に要する時間は１分程度である。従来の如く、接着剤および熱又は紫外線硬化を行うと、封止（塗布および硬化）に３０分程度は必要であるので、封止のための時間も短縮できる。また、ガラス基板と比較して破損等しにくいので製造工程中のハンドリングも容易となる。
【００４５】
尚、図２の如くラミネートフィルム３の他の封止パターンでも同様である。また例えば絶縁性基板２１がガラス基板等の場合には複数回ラミネータ５４で熱圧着させることにより、確実に封止することができる。
【００４６】
更に補強および防湿効果を得るため、シリコンなどの接着剤を周囲に塗布する。シリコンなどの接着剤は設けなくても良い。
【００４７】
このように、本考案では、最終段階まで成膜の終わった基板Ｉ（発光素子２）をラミネートフィルム３で封止するものである。これにより、低コストで、フレキシブル性のある薄型の有機ＥＬ素子１を提供することができる。
【００４８】
図８および図９は、図１の有機ＥＬ素子１を用いた表示装置６１、６２の一例を示す図である。図８はカード型非接触タグ６１の場合であり、図９は腕時計型の非接触タグ６２の場合であり、各図とも（Ａ）が平面図、（Ｂ）が断面図である。
【００４９】
表示装置６１、６２内部の構成は、図８および図９のいずれも同様であるので、同一構成要素は同一符号で示し、以下図８を参照して説明する。
【００５０】
ケース６６内にはガラスエポキシ基板等の支持基板６３と、７セグメントあるいはドットマトリックスにＥＬ層２３をパターンニングした有機ＥＬ素子１（図１参照）が配置される。支持基板６３には有機ＥＬ素子１の制御部となる所望の制御回路６４および配線（不図示）が設けられ、フレキシブルプリント基板６５（Flexible Printed Circuits：ＦＰＣ）は支持基板６３と有機ＥＬ素子１を接続する。またケース６６の内周に沿ってアンテナコイル６７が設けられる。
【００５１】
カード型非接触タグ６１は、例えばリーダーライターに接続されたパーソナルコンピュータ（以下、パソコンと省略する）より入力された情報を受信し、表示するシステム等に採用される。動作の一例は以下の通りである。
【００５２】
パソコンに入力された情報は、シリアル通信によりパソコンからリーダーライター（不図示）へと転送される。リーダーライターはアンテナコイルと制御部とを有し、制御部で転送された情報を信号に変換して、アンテナコイル６７でその信号を送信する。具体的には、電磁誘導による磁界を発生し、かつ１２５ｋＨｚまたは１３．５６ＭＨｚの周波数で信号を送信している。
【００５３】
カード型非接触タグ６１をリーダーライターに近づけると、ケース６６に内蔵されたアンテナコイル６７は、リーダーライターの磁界の影響により電流が流れてアンテナとなり、リーダーライターが送信している信号を受信する。また、磁界により制御回路６４および有機ＥＬ素子１へも動作電源を給電するので、電池は不要である。
【００５４】
具体的には、制御回路６４へ電源が供給されて、受信した信号を情報へと変換し、マイコンへその情報を送る。続いて、マイコンは情報をもとに有機ＥＬ素子１へ表示内容の指示を送り、有機ＥＬ素子１に情報が表示される。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本考案の有機ＥＬ素子の（Ａ）断面図、（Ｂ）分解斜視図である。
【図２】本考案の有機ＥＬ素子の他の形態を示す断面図である。
【図３】本考案の有機ＥＬ素子の製造方法を説明するフロー図である。
【図４】本考案の有機ＥＬ素子の製造方法を説明する（Ａ）概要図、（Ｂ）断面図である。
【図５】本考案の有機ＥＬ素子の製造方法を説明する（Ａ）概要図、（Ｂ）概要図、（Ｃ）断面図である。
【図６】本考案の有機ＥＬ素子の製造方法を説明する（Ａ）概要図、（Ｂ）断面図である。
【図７】本考案の有機ＥＬ素子の製造方法を説明する（Ａ）概要図、（Ｂ）断面図である。
【図８】本考案の表示装置を示す（Ａ）平面図、（Ｂ）断面図である。
【図９】本考案の表示装置を示す（Ａ）平面図、（Ｂ）断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１    有機ＥＬ素子
２    発光素子
３    ラミネートフィルム
２１  絶縁性基板
２２  透明電極
２３  ＥＬ層
２４  陰極
２５  防湿材
３１  第１のラミネートフィルム
３２  第２のラミネートフィルム
３３  第３のラミネートフィルム
５１  スピンコータ
５２  インクッジェットプリンタ
５３  真空蒸着装置
５４  ラミネータ
６１、６２  表示装置
６３  支持基板
６４    制御回路
６５    ＦＰＣ
６６    ケース
６７    アンテナコイル  
２３１  正孔輸送層
２３２  発光層
２３３  電子輸送層
【図１】
0003138967.tif 000003
【図２】
0003138967.tif 000004
【図３】
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【図４】
0003138967.tif 000006
【図５】
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【図６】
0003138967.tif 000008
【図７】
0003138967.tif 000009
【図８】
0003138967.tif 000010
【図９】
0003138967.tif 000011