(57)【要約】【課題】  新規な水分・ガス検出方法及び水分・ガスセンサを提供する。【解決手段】  水分・ガス検出方法は、有機エレクトロルミネッセンス素子11のダークスポットによって、外部雰囲気中における水分並びにガスの少なくとも一方を検出する、及び／又は、外部雰囲気中における水分並びにガスの少なくとも一方の濃度を検出する。水分・ガスセンサを構成する有機エレクトロルミネッセンス素子11は、基板12上に形成され、陽極13、有機エレクトロルミネッセンス層14、陰極15を備える。が順に積層されている。有機エレクトロルミネッセンス素子11及び基板12のうち、有機エレクトロルミネッセンス層14を基準にして光取出側に設けられた部材は、有機エレクトロルミネッセンス素子11から外部へ出射する波長の光に対して透過性を備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレクトロルミネッセンス素子のダークスポットによって、外部雰囲気中における水分並びにガスの少なくとも一方を検出する、及び／又は、外部雰囲気中における水分並びにガスの少なくとも一方の濃度を検出することを特徴とする水分・ガス検出方法。
【請求項２】
エレクトロルミネッセンス素子におけるダークスポットの総面積の拡大スピード並びに発生数の少なくとも一方によって、外部雰囲気中における水分並びにガスの少なくとも一方を検出する、及び／又は、外部雰囲気中における水分並びにガスの少なくとも一方の濃度を検出することを特徴とする水分・ガス検出方法。
【請求項３】
エレクトロルミネッセンス素子におけるダークスポットの発生したことの、並びに面積が拡大したことの少なくとも一方の検出結果によって、外部雰囲気中に水分及びガスの少なくとも一方が存在することを検出することを特徴とする水分・ガス検出方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の水分・ガス検出方法であって、
前記ガスは、前記エレクトロルミネッセンス素子を構成する少なくとも一つの層を変質させるガスであることを特徴とする水分・ガス検出方法。
【請求項５】
請求項４に記載の水分・ガス検出方法であって、
前記ガスは、前記エレクトロルミネッセンス素子を構成する少なくとも一つの層を酸化するガス及び／又は還元するガスであることを特徴とする水分・ガス検出方法。
【請求項６】
請求項５に記載の水分・ガス検出方法であって、
前記ガスは酸素分子を含有するガス又は酸素であることを特徴とする水分・ガス検出方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の水分・ガス検出方法であって、
前記エレクトロルミネッセンス素子は有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする水分・ガス検出方法。
【請求項８】
水分及びガスの少なくとも一方を検出する検出部としてエレクトロルミネッセンス素子が用いられ、当該エレクトロルミネッセンス素子におけるダークスポットによって、外部雰囲気中における水分並びにガスの少なくとも一方を検出する、及び／又は、外部雰囲気中における水分並びにガスの少なくとも一方の濃度を検出することを特徴とする水分・ガスセンサ。
【請求項９】
水分及びガスの少なくとも一方を検出する検出部としてエレクトロルミネッセンス素子が用いられ、当該エレクトロルミネッセンス素子におけるダークスポットの総面積の拡大スピード並びに発生数の少なくとも一方によって、外部雰囲気中における水分並びにガスの少なくとも一方を検出する、及び／又は、外部雰囲気中における水分並びにガスの少なくとも一方の濃度を検出することを特徴とする水分・ガスセンサ。
【請求項１０】
水分及びガスの少なくとも一方を検出する検出部としてエレクトロルミネッセンス素子が用いられ、当該エレクトロルミネッセンス素子においてダークスポットの発生したこと、並びに面積が拡大したことの少なくとも一方の検出結果によって、外部雰囲気中に水分及びガスの少なくとも一方が存在することを検出することを特徴とする水分・ガスセンサ。
【請求項１１】
請求項８から１０のいずれか一項に記載の水分・ガスセンサであって、
前記エレクトロルミネッセンス素子は、水分及びガスから保護された領域と、保護されていない領域とを有することを特徴とする水分・ガスセンサ。
【請求項１２】
請求項１１に記載の水分・ガスセンサであって、
前記エレクトロルミネッセンス素子における水分及びガスから保護された領域は、基板と、パッシベーション膜及び封止缶の少なくとも一つとによって保護されていることを特徴とする水分・ガスセンサ。
【請求項１３】
請求項８から１０のいずれか一項に記載の水分・ガスセンサであって、
前記エレクトロルミネッセンス素子は、水分及びガスから恒久的に保護された領域と、保護・非保護の状態を変えられる領域とを有することを特徴とする水分・ガスセンサ。
【請求項１４】
請求項１３に記載の水分・ガスセンサであって、
前記エレクトロルミネッセンス素子における水分及びガスから恒久的に保護された領域は、基板と、パッシベーション膜及び封止缶の少なくとも一つとによって保護されていることを特徴とする水分・ガスセンサ。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の水分・ガスセンサであって、
前記エレクトロルミネッセンス素子における保護・非保護の状態が変えられる領域は、初期状態においては蓋部材によって前記エレクトロルミネッセンス素子を水分及びガスから保護され、使用状態において前記蓋部材の一部又は全部が取り外されて非保護の状態とされることを特徴とする水分・ガスセンサ。
【請求項１６】
請求項８から１０のいずれか一項に記載の水分・ガスセンサであって、
前記エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも、基板と、特定の大きさ以下の分子を透過する保護層とで保護されていることを特徴とする水分・ガスセンサ。
【請求項１７】
請求項１６に記載の水分・ガスセンサであって、
前記保護層は、パッシベーション膜及び／又は封止缶であり、前記センサが検出する水分・ガスの分子の大きさ以下の分子を透過する性質を備えたことを特徴とする水分・ガスセンサ。
【請求項１８】
請求項８から１０のいずれか一項に記載の水分・ガスセンサであって、
前記エレクトロルミネッセンス素子は、基板と、パッシベーション膜及び封止缶の少なくとも一つとによって保護されており、
前記センサは、前記パッシベーション膜又は封止缶の一部に貫通孔が開けられて使用されることを特徴とする水分・ガスセンサ。
【請求項１９】
請求項１８に記載の水分・ガスセンサであって、
前記センサは、さらに、前記パッシベーション膜又は封止缶の一部に貫通孔を開ける部材が設けられたことを特徴とする水分・ガスセンサ。
【請求項２０】
請求項８から１９のいずれか一項に記載の水分・ガスセンサであって、
前記エレクトロルミネッセンス素子は、一対の電極間にエレクトロルミネッセンス層が挟まれた構造をとり、前記電極の内の少なくとも一方が、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の中から選ばれる少なくとも一つの元素を含有することを特徴とする水分・ガスセンサ。
【請求項２１】
請求項８から２０のいずれか一項に記載の水分・ガスセンサであって、
前記ガスは、前記エレクトロルミネッセンス素子を形成する少なくとも一つの層を変質させるガスであることを特徴とする水分・ガスセンサ。
【請求項２２】
請求項２１に記載の水分・ガスセンサであって、
前記ガスは、前記エレクトロルミネッセンス素子を形成する少なくとも一つの層を酸化するガス及び／又は還元するガスであることを特徴とする水分・ガスセンサ。
【請求項２３】
請求項２２に記載の水分・ガスセンサであって、
前記ガスは酸素分子を含有するガス又は酸素であることを特徴とする水分・ガスセンサ。
【請求項２４】
請求項８から２３のいずれか一項に記載の水分・ガスセンサであって、
前記エレクトロルミネッセンス素子は有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする水分・ガスセンサ。
【請求項２５】
請求項８から２４のいずれか一項に記載の水分・ガスセンサを備えた水分・ガス検出装置であって、
前記装置は、前記エレクトロルミネッセンス素子に所定の電流又は電圧を印加し続けた際の輝度の変化によって、水分並びにガスの少なくとも一方の検出及び／又は濃度の検出を行うことを特徴とする水分・ガス検出装置。
【請求項２６】
請求項２５に記載の水分・ガス検出装置であって、
前記装置は、さらに、前記エレクトロルミネッセンス素子の輝度を測定する輝度測定部を有し、当該輝度測定部の測定結果に基づいて、水分並びにガスの少なくとも一方の検出及び／又は濃度の検出を行うことを特徴とする水分・ガス検出装置。
【請求項２７】
請求項８から２４のいずれか一項に記載の水分・ガスセンサを備えた水分・ガス検出装置であって、
前記装置は、前記エレクトロルミネッセンス素子におけるダークスポットの面積によって水分並びにガスの少なくとも一方の検出及び／又は濃度の検出を行うことを特徴とする水分・ガス検出装置。
【請求項２８】
請求項２７に記載の水分・ガス検出装置であって、
前記装置は、さらに、前記エレクトロルミネッセンスにおけるダークスポットの面積を測定する測定部を備え、当該測定部による測定結果に基づいて、水分並びにガスの少なくとも一方の検出及び／又は濃度の検出を行うことを特徴とする水分・ガス検出装置。
【請求項２９】
請求項８から２４のいずれか一項に記載の水分・ガスセンサを備えた水分・ガス検出装置であって、
前記装置は、前記エレクトロルミネッセンス素子を所定の輝度で光らせるために必要な電流値又は電圧値の変化によって、水分並びにガスの少なくとも一方の検出及び／又は濃度の検出を行うことを特徴とする水分・ガス検出装置。
【請求項３０】
請求項２９に記載の水分・ガス検出装置であって、
前記装置は、さらに、エレクトロルミネッセンス素子の輝度を測定する輝度測定部と、当該輝度測定部による測定値に基づきエレクトロルミネッセンス素子を前記所定の輝度で光らせるための電流値又は電圧値を判断する判断部と、当該判断部による判断結果に基づいた電流又は電圧を前記エレクトロルミネッセンス素子に印加する電源部とを備え、前記判断部による判断結果に基づき、水分並びにガスの少なくとも一方の検出及び／又は濃度の検出を行うことを特徴とする水分・ガス検出装置。
【請求項３１】
請求項８から２４のいずれか一項に記載の水分・ガスセンサを備えた水分・ガス検出装置であって、
前記装置は、前記エレクトロルミネッセンス素子に所定の電流又は電圧を印加した際の、当該素子における電流値又は電圧値の変化に基づき、水分並びにガスの少なくとも一方の検出及び／又は濃度の検出を行うことを特徴とする水分・ガス検出装置。
【請求項３２】
請求項３１記載の水分・ガス検出装置であって、
前記装置は、さらに、前記エレクトロルミネッセンスに所定の大きさの電流又は電圧を印加する電源部と、前記エレクトロルミネッセンス素子における電圧値又は電流値を測定する測定部と、前記電圧値又は電流値が所定の値であるか否かを判断する判断部とを備え、当該判断部による判断結果に基づき、水分並びにガスの少なくとも一方の検出及び／又は濃度の検出を行うことを特徴とする水分・ガス検出装置。
【請求項３３】
請求項２５から３２のいずれか一項に記載の水分・ガス検出装置であって、
前記装置は、外部雰囲気中の湿度を測定する装置であることを特徴とする水分・ガス検出装置。
【請求項３４】
請求項２５から３２のいずれか一項に記載の水分・ガス検出装置であって、
前記装置は、外部雰囲気の真空度を測定する装置であることを特徴とする水分・ガス検出装置。
【請求項３５】
請求項２５から３２のいずれか一項に記載の水分・ガス検出装置であって、
前記装置は、外部雰囲気の酸素を検出する装置、及び／又は酸素濃度を検出する装置であることを特徴とする水分・ガス検出装置。
【請求項３６】
請求項８から２４のいずれか一項に記載の水分・ガスセンサの保管方法であって、
前記保管方法は、前記エレクトロルミネッセンス素子を使用時まで、当該素子にとっての不活性ガス下又は真空状態下におくことを特徴とする保管方法。
【請求項３７】
請求項８から２４のいずれか一項に記載の水分・ガスセンサの保管器であって、
前記保管器は、少なくとも前記エレクトロルミネッセンス素子を格納する格納部を有し、当該格納部は保管器外部との断絶・開放を切り換える切換部材を備えることを特徴とする保管器。
【請求項３８】
請求項３７記載の保管器であって、
前記保管器は、さらに、前記格納部内に、前記エレクトロルミネッセンス素子にとっての不活性ガスを充填する充填部を備えたことを特徴とする保管器。
【請求項３９】
請求項３７記載の保管器であって、
前記保管器は、さらに、前記格納部内と、外部に設けられた前記エレクトロルミネッセンス素子にとっての不活性ガス充填器とを接続する接続部を備え、当該接続部は、両者が接続された際には開放され、両者が接続されていない場合には格納部外部と内部とを断絶する機構を備えたことを特徴とする保管器。
【請求項４０】
請求項３７記載の保管器であって、
前記保管器は、さらに、格納部内を概略真空にする吸引部を備えたことを特徴とする保管器。
【請求項４１】
請求項３７記載の保管器であって、
前記保管器は、さらに、前記格納部内と外部に設けられた吸引器とを接続する接続部を備え、当該接続部は、両者が接続された際には開放され、両者が接続されていない場合には格納部外部と内部とを断絶する機構を備えたことを特徴とする保管器。
【請求項４２】
請求項２５から３５のいずれか一項に記載の水分・ガス検出装置の保管方法であって、
前記保管方法は、少なくとも前記エレクトロルミネッセンス素子を使用時まで、当該素子にとっての不活性ガス下又は真空状態下におくことを特徴とする保管方法。
【請求項４３】
請求項２５から３５のいずれか一項に記載の水分・ガス検出装置の、少なくとも前記エレクトロルミネッセンス素子を保管する保管器であって、
前記保管器は、少なくとも前記エレクトロルミネッセンス素子を格納する格納部を備え、当該格納部は、保管器外部との断絶・開放部を備えることを特徴とする保管器。
【請求項４４】
請求項４３記載の保管器であって、
前記保管器は、さらに、前記格納部内に、前記エレクトロルミネッセンス素子にとっての不活性ガスを充填する充填部を備えたことを特徴とする保管器。
【請求項４５】
請求項４３記載の保管器であって、
前記保管器は、さらに、前記格納部内と、外部に設けられた前記エレクトロルミネッセンス素子にとっての不活性ガス充填器とを接続する接続部を備え、当該接続部は、両者が接続された際には開放され、両者が接続されていない場合には格納部外部と内部とを断絶する機構を備えたことを特徴とする保管器。
【請求項４６】
請求項４３記載の保管器であって、
前記保管器は、さらに、格納部内を概略真空にする吸引部を備えたことを特徴とする保管器。
【請求項４７】
請求項４３記載の保管器であって、
前記保管器は、さらに、前記格納部内と外部に設けられた吸引器とを接続する接続部を備え、当該接続部は、両者が接続された際には開放され、両者が接続されていない場合には格納部外部と内部とを断絶する機構を備えたことを特徴とする保管器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス及び水分の少なくとも一方を検出する新規な方法、新規なセンサ並びに新規な装置、及び、これらのセンサや装置の保管方法並びに保管器に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子や無機エレクトロルミネッセンス素子等のエレクトロルミネッセンス素子を用いた表示装置が、優れた表示性能から注目されている。エレクトロルミネッセンス素子は、エレクトロルミネッセンス層を挟んで積層配置される陽極及び陰極間に所定の電圧を印加することで、発光層が発光する。
【０００３】
しかし、エレクトロルミネッセンス素子は、保護せずに（封止せずに）室内に放置するとダークスポットと呼ばれる非発光部分が発生する。さらに放置すればダークスポットが複数できたり、ダークスポットの面積が大きくなってしまったりする。
【０００４】
また、エレクトロルミネッセンス素子を基板や封止膜（パッシベーション膜）、封止缶などによって保護しても、その保護が十分でない場合にはダークスポットが発生してしまう。
【０００５】
このように、エレクトロルミネッセンス素子は、極めて微量の水分や酸素等によってもダークスポットが発生することが知られている。
エレクトロルミネッセンス素子にダークスポットが発生するメカニズムは、一般には、エレクトロルミネッセンス素子を構成する一対の電極及び当該電極間に配置されるエレクトロルミネッセンス層の少なくとも一つが、酸素等のガスや水分などにより変質されるためと考えられている。例えば、水分（水蒸気）や酸素は、電極やエレクトロルミネッセンス層を酸化させ、酸化させた部分を光らなくすると考えられている。
【０００６】
そこで、従来、ダークスポットの発生を防止する封止技術が種々検討されている。
例えば、陽極と陰極とが少なくとも発光層を介して積層されている有機エレクトロルミネッセンス素子の外周に、吸着剤を含有した不活性液体からなる溶存酸素濃度１ｐｐｍ以下の封止層を設ける従来技術がある（例えば特許文献１を参照。）。
【０００７】
樹脂基板の有機エレクトロルミネッセンスディスプレイに適用可能な防湿バリア膜についての提案もなされている（例えば、非特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平９−３５８６８号公報（明細書の段落［００１１］〜［００１４］、図１）
【非特許文献１】杉本晃、外２名、「有機エレクトロルミネッセンスフィルムディスプレイの開発」、ＰＩＯＮＥＥＲ  Ｒ＆Ｄ、ｖｏｌ．１１、Ｎｏ．３、ｐ．４８−５６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本願発明者らは、ダークスポットを欠点としてとらえるのではなく、利点として利用することを考えた。つまり、エレクトロルミネッセンス素子を、水分やガスの存在を検出する手段として利用する、新規な水分・ガスセンサ、新規な水分・ガス検出方法、新規な水分・ガス検出装置を発明した。また、これらのセンサや検出装置の保管方法及び保管器についても発明した。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る第一の水分・ガス検出方法は、エレクトロルミネッセンス素子のダークスポットによって、
（ａ）外部雰囲気中における水分及びガスの少なくとも一方を検出する、
及び／又は、
（ｂ）外部雰囲気中における水分及びガスの少なくとも一方の濃度を検出する、
ことを特徴とする。
【００１０】
なお、水分には水蒸気や湯気も当然含まれる。
なお、本願発明の特許請求の範囲、明細書及び要約書において、「Ａ及び／又はＢ」とは、「Ａ及びＢの少なくとも一方」の意味である。
【００１１】
本発明に係る第二の水分・ガス検出方法は、
（ｉ）エレクトロルミネッセンス素子におけるダークスポットの総面積の拡大スピード
及び
（ｉｉ）エレクトロルミネッセンス素子におけるダークスポットの発生数
の少なくとも一方を検出することによって、
（ａ）外部雰囲気中における水分及びガスの少なくとも一方を検出する、
及び／又は、
（ｂ）外部雰囲気中における水分及びガスの少なくとも一方の濃度を検出する、
ことを特徴とする。
【００１２】
なお、ダークスポットの総面積の拡大スピードとは、単位時間当たりのダークスポットの総面積の増加量や、増加割合のことをいう。
本発明に係る第三の水分・ガス検出方法は、
（ｉｉｉ）エレクトロルミネッセンス素子におけるダークスポットの発生
及び
（ｉｖ）エレクトロルミネッセンス素子におけるダークスポットの面積の拡大
の少なくとも一方を検出することによって、
（ｃ）外部雰囲気中に水分及びガスの少なくとも一方が存在することを検出する、
ことを特徴とする。
【００１３】
第一〜第三の水分・ガス検出方法において検出されるガスは、エレクトロルミネッセンス素子を形成する少なくとも一つの層を変質させるガスである。
このようなガスとしては、例えば、エレクトロルミネッセンス素子を形成する少なくとも一つの層を酸化するガス及び／又は還元するガスを挙げることができ、より具体的には酸素及び／又は空気を挙げることができる。
【００１４】
なお、第一〜第三の水分・ガス検出方法は、水分及びガスの少なくとも一方を検出する方法であるので、一方のみを検出する方法や、両者を検出する方法も当然に含まれる。
当然、上記検出方法を、例えば真空度検出方法として用いたり、酸素濃度検出方法として用いたり、湿度検出方法として用いたり、特定ガスの存在確認方法として用いたりすることもできる。
【００１５】
第一〜第三の水分・ガス検出方法においては、エレクトロルミネッセンス素子を有機エレクトロルミネッセンス素子とすると、検出感度を極めて高くすることができる。すなわち、極めて微量な（極めて濃度の低い）水分やガスも検出することが可能になる。
【００１６】
本発明に係る第一の水分・ガスセンサは、水分及びガスの少なくとも一方を検出する検出部としてエレクトロルミネッセンス素子が用いられ、エレクトロルミネッセンス素子におけるダークスポットによって、
（ａ）外部雰囲気中における水分及びガスの少なくとも一方を検出する、
及び／又は、
（ｂ）外部雰囲気中における水分及びガスの少なくとも一方の濃度を検出する、
ことを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る第二の水分・ガスセンサは、水分及びガスの少なくとも一方を検出する検出部としてエレクトロルミネッセンス素子が用いられ、
（ｉ）エレクトロルミネッセンス素子におけるダークスポットの総面積の拡大スピード、
及び
（ｉｉ）エレクトロルミネッセンス素子におけるダークスポットの発生数、
の少なくとも一方を検出することによって、
（ａ）外部雰囲気中における水分及びガスの少なくとも一方を検出する、
及び／又は、
（ｂ）外部雰囲気中における水分及びガスの少なくとも一方の濃度を検出する、
ことを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る第三の水分・ガスセンサは、水分及びガスの少なくとも一方を検出する検出部としてエレクトロルミネッセンス素子が用いられ、
（ｉｉｉ）当該エレクトロルミネッセンス素子においてダークスポットの発生
及び
（ｉｖ）エレクトロルミネッセンス素子におけるダークスポットの面積の拡大
の少なくとも一方を検出することによって、
（ｃ）外部雰囲気中に水分及びガスの少なくとも一方が存在することを検出する、
ことを特徴とする。
【００１９】
上記第一〜第三の水分・ガスセンサは、（イ）〜（ニ）のいずれかのように構成してもよい。
（イ）エレクトロルミネッセンス素子は、外部雰囲気中の水分及びガスから保護された領域と、保護されていない領域とを有するように構成する。
【００２０】
この構成を採用する場合、上記保護された領域は、基板と、パッシベーション膜及び封止缶の少なくとも一つとによって保護するとよい。つまり、エレクトロルミネッセンス素子は、基板と接する領域と、パッシベーション膜及び封止缶の少なくとも一つによって保護されている領域と、水分及びガスから保護されていない領域とを有するように設計するとよい。
【００２１】
なお、この構成において、水分及びガスから保護されていない領域についても、検出する水分又はガスが透過できる材料によって保護してもよい。このように設計すれば、センサの寿命をより長くすることができたり、検出対象のガス等を精度よく検出できたりすることが可能になる。
【００２２】
（ロ）エレクトロルミネッセンス素子は、外部雰囲気中の水分及びガスから恒久的に保護された領域と、保護・非保護の状態を変えられる領域とを有するように構成する。
この構成を採用する場合、上記恒久的に保護された領域は、基板と、パッシベーション膜及び封止缶の少なくとも一つとによって保護するとよい。つまり、エレクトロルミネッセンス素子における恒久的に保護された領域は、基板と接する領域と、パッシベーション膜及び封止缶の少なくとも一つによって保護されている領域とで構成される。
【００２３】
また、上記保護・非保護の状態が変えられる領域は、初期状態においては蓋部材によって前記エレクトロルミネッセンス素子が水分及びガスから保護され、使用状態において前記蓋部材の一部又は全部が取り外されて非保護の状態とされるようにするとよい。蓋部材は、好ましくは、エレクトロルミネッセンス素子を外部雰囲気中の水分及びガスから保護する材料によって構成される。つまり、エレクトロルミネッセンス素子は、不使用状態（初期状態）においては外部雰囲気中の水分及びガスから保護され、使用状態においては上記保護・非保護の状態を変えられる領域が外部雰囲気中の水分及びガスから保護されない。
【００２４】
（ハ）エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも、基板と、特定の大きさ以下の分子を透過する保護層とで保護されているように構成する。より好ましくは、保護層は、パッシベーション膜及び／又は封止缶であって、センサが検出する水分・ガスの分子の大きさ以下の分子を透過する性質を備えるように構成される。
【００２５】
（ニ）エレクトロルミネッセンス素子は、基板と、パッシベーション膜及び封止缶の少なくとも一つとによって保護されており、パッシベーション膜又は封止缶の一部に貫通孔が開けられて使用される構成。
【００２６】
この構成を採用する場合には、前記センサには、さらに、パッシベーション膜又は封止缶の一部に貫通孔を開けるための針などの部材を設けるとよい。
上記第一〜第三の水分・ガスセンサは、エレクトロルミネッセンス素子が、一対の電極間にエレクトロルミネッセンス層が挟まれた構造をとり、前記電極の内の少なくとも一方が、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の中から選ばれる少なくとも一つの元素を含有するとよい。これにより、極めて感度の高いセンサを提供することが可能になる。
【００２７】
上記第一〜第三の水分・ガスセンサにおいて、ガスとは、エレクトロルミネッセンス素子を形成する少なくとも一つの層を変質させるガスであり、例えば、エレクトロルミネッセンス素子を形成する少なくとも一つの層を酸化及び／又は還元するガスである。エレクトロルミネッセンス素子を形成する少なくとも一つの層を酸化するガスとして、例えば、酸素や空気などのガスがある。
【００２８】
なお、前記した検出方法と同様に、上記第一〜第三の水分・ガスセンサは、水分及びガスの少なくとも一方を検出するセンサであればよいのであるから、片方のみを検出するセンサであってもよく、両方を検出するセンサであってもよい。また、複数種のガスを検出するセンサであってもよい。
【００２９】
当然、これらのセンサは、外部雰囲気中の真空度検出センサとして用いたり、酸素検出センサとして用いたり、酸素濃度検出センサとして用いたり、湿度センサとして用いたり、特定ガスの検出センサとして用いたりすることもできる。
【００３０】
上記第一〜第三の水分・ガスセンサは、エレクトロルミネッセンス素子として有機エレクトロルミネッセンス素子を採用すると、極めて感度よく水分やガスを検出することが可能になる。
【００３１】
本発明に係る第一の水分・ガス検出装置は、上記第一〜第三の水分・ガスセンサ、又はこれらのセンサを前記したように変形したセンサを備え、エレクトロルミネッセンス素子に所定の電流又は電圧を印加し続けた際の輝度の変化によって水分及びガスの少なくとも一方の検出を行う、及び／又は濃度の検出を行うことを特徴とする。
【００３２】
この装置は、さらに、エレクトロルミネッセンス素子の輝度を測定する輝度測定部を有し、輝度測定部の測定結果に基づいて水分及びガスの少なくとも一方の検出を行ってもよい。
【００３３】
例えば、この装置は、
（ｉ）エレクトロルミネッセンス素子におけるダークスポットの成長度、
（ｉｉ）エレクトロルミネッセンス素子におけるダークスポットの発生数、
（ｉｉｉ）当該エレクトロルミネッセンス素子においてダークスポットの発生、
（ｉｖ）エレクトロルミネッセンス素子におけるダークスポットの面積の拡大、
の少なくとも一つの現象に伴う輝度変化を輝度測定部によって測定し、この測定結果に基づき、
（ａ）外部雰囲気中における水分及びガスの少なくとも一方の検出結果、
（ｂ）外部雰囲気中における水分及びガスの少なくとも一方の濃度、
（ｃ）外部雰囲気中に水分及びガスの少なくとも一方が存在することの検出結果、
の内の少なくとも一つのアウトプットを出す装置であってもよい。
【００３４】
なお、上記（ｉ）〜（ｉｖ）と（ａ）〜（ｃ）との間には、ダークスポットと外部雰囲気中のガス等の存在や濃度との間には所定の関係があるため、設計したセンサに応じて輝度若しくは輝度変化の割合と濃度等との関係式や対応テーブル等を作成することができる。したがって、輝度測定部の測定結果を、これらの関係式や対応テーブル等に代入する（対応させる）ことで、ガス等の検出ができたり、濃度の検出ができたりする。この作業は、輝度測定部が行ってもよく、また、この作業を行う計算部を別個設けて行ってもよい。当然、利用者が行ってもよい。
【００３５】
本発明に係る第二の水分・ガス検出装置は、上記第一〜第三の水分・ガスセンサ、又はこれらのセンサを前記したように変形したセンサを備え、エレクトロルミネッセンス素子におけるダークスポットの面積によって、水分及びガスの少なくとも一方の検出、及び／又は濃度の検出を行うことを特徴とする。
【００３６】
例えば、この装置は、さらに、エレクトロルミネッセンスにおけるダークスポットの面積を測定する測定部を備え、測定部による測定結果に基づいて水分及びガスの少なくとも一方の検出を行ってもよい。つまり、この測定結果に基づき、ダークスポットの面積が拡大したことやダークスポットの拡大スピードを求め、この結果から、ガス等の検出を行ったり、ガス濃度の検出を行ったりしてもよい。
【００３７】
このような測定が行えるのは、外部雰囲気中にガス等が存在すればダークスポットの面積が拡大し、また、外部雰囲気中のガス濃度とダークスポットの面積の拡大スピードとの間には所定の関係があるからである。そこで、上記測定結果に基づき、ダークスポットの面積が拡大したことを検出できれば、外部雰囲気中にガス等が存在することが分かる。また、上記測定結果に基づき、ダークスポットの面積の拡大スピードを計算すれば、外部雰囲気中におけるガス等の濃度が分かる。なお、存在の有無を判断する作業や、濃度を計算する作業は、上記測定部が行ってもよく、測定部とは別個に設けたこの作業専用の計算部が行ってもよい。当然、利用者が行ってもよい。
【００３８】
本発明に係る第三の水分・ガス検出装置は、上記第一〜第三の水分・ガスセンサ、又はこれらのセンサを前記したように変形したセンサを備え、エレクトロルミネッセンス素子を所定の輝度で光らせるために必要な電流値又は電圧値の変化によって水分及びガスの少なくとも一方の検出を行う、及び／又は濃度の検出を行うことを特徴とする。
【００３９】
例えば、この装置は、さらに、エレクトロルミネッセンス素子の輝度を測定する輝度測定部と、輝度測定部による測定値に基づきエレクトロルミネッセンス素子を前記所定の輝度で光らせるための電流値又は電圧値を判断する判断部と、判断部による判断結果に基づいた電流又は電圧を前記エレクトロルミネッセンス素子に印加する電源部とを備え、判断部による判断結果に基づき水分及びガスの少なくとも一方の検出を行ってもよい。
【００４０】
このような測定が行えるのは、外部雰囲気中にガス等が存在すればダークスポットの面積が拡大するため、エレクトロルミネッセンス素子に流す電流値や電圧値を高くしなければ、所定の輝度で光らせることができないからである。つまり、ダークスポットの面積と、上記電流値や電圧値との間には所定の関係が存在する。そのため、判断部は、上記判断結果に基づき、ガス等の存在の検出を判断したり、ガス等の濃度を計算したりすることが可能になる。
【００４１】
本発明に係る第四の水分・ガス検出装置は、上記第一〜第三の水分・ガスセンサ、又はこれらのセンサを前記したように変形したセンサを備え、エレクトロルミネッセンス素子に所定の電流又は電圧を印加した際の、当該素子における電流値又は電圧値の変化に基づき、水分及びガスの少なくとも一方の検出を行う、及び／又は濃度の検出を行うことを特徴とする。
【００４２】
例えば、この装置は、さらに、エレクトロルミネッセンスに所定の大きさの電流又は電圧を印加する電源部と、前記エレクトロルミネッセンス素子における電圧値又は電流値を測定する測定部と、前記電圧値又は電流値が所定の値であるか否かを判断する判断部とを備え、当該判断部による判断結果に基づき水分及びガスの少なくとも一方の検出を行ってもよい。
【００４３】
このような検出が可能なのは、エレクトロルミネッセンス素子にダークスポットが発生すると、当該素子における電流値や電圧値が変化するからである。したがって、この変化を捉えれば、外部雰囲気中におけるガス等の存在を検出できる。また、この変化は、ダークスポットの面積との間に所定の関係性を有する。そのため、上記変化から、関係式や対応テーブル等を用いて、ダークスポットの面積を計算することが可能となり、結果として外部雰囲気中におけるガス等の濃度を計算することが可能になる。
【００４４】
上記第一〜第四の水分・ガス検出装置は、例えば、外部雰囲気中の湿度を測定する装置として用いてもよく、外部雰囲気の真空度を測定する装置として用いてもよく、外部雰囲気の酸素を測定する装置として用いてもよい。当然、その他の用途に利用することもでき、特定のガスの検出装置や、複数種のガスの検出装置として利用することもできる。
【００４５】
本発明に係る水分・ガスセンサの保管方法は、少なくともエレクトロルミネッセンス素子を、使用する時まで、当該素子にとっての不活性ガス下におくか、又は真空状態下におくことを特徴とする。
【００４６】
本発明に係る水分・ガスセンサの保管器は、少なくともエレクトロルミネッセンス素子を格納する格納部を有し、当該格納部は保管器外部との断絶・開放を切り換える切換部材を備えることを特徴とする。つまり、この保管器は、格納部に少なくともエレクトロルミネッセンス素子を収納することができ、格納部内を外部雰囲気から隔絶することができる。したがって、エレクトロルミネッセンス素子を格納部内に格納（収納）し、格納部内を外部雰囲気から隔絶すれば、上記水分・ガスセンサの保管方法を実施することが可能になる。
【００４７】
この保管器は、以下の（Ｉ）〜（ＩＶ）のいずれかのように構成してもよい。
（Ｉ）格納部内に、エレクトロルミネッセンス素子にとっての不活性ガスを充填する充填部を備えた構成。
【００４８】
すなわち、格納部内が外部雰囲気から隔絶されている際に、格納部内部を上記不活性ガスで充填するとよい。
（ＩＩ）格納部内と、外部に設けられたエレクトロルミネッセンス素子にとっての不活性ガス充填器とを接続する接続部を備え、接続部は、両者が接続された際には開放され、両者が接続されていない場合には格納部外部と断絶する機構を備えた構成。
【００４９】
すなわち、格納部内が外部雰囲気から隔絶されている際に、格納部内部を上記不活性ガスで満たすために、外部に設けられた上記不活性ガスの充填器と接続する接続部を備えた構成である。この接続部は、充填器から不活性ガスが流し込まれると、このガスを格納部内部へ通し、不活性ガスが流し込まれていないときには、格納部内部と外部とを遮蔽（断絶）する、例えば弁やシャッターのような機構を備えている。
【００５０】
したがって、この構成を採用すれば、格納部内にエレクトロルミネッセンス素子を格納している際に、格納部内部を上記不活性ガスで充填することができる。
（ＩＩＩ）格納部内を概略真空にする吸引部を備えた構成。
【００５１】
この構成を採用すれば、エレクトロルミネッセンス素子を真空状態下で保管することができる。
（ＩＶ）格納部内と外部に設けられた吸引器とを接続する接続部を備え、接続部は、両者が接続された際には開放され、両者が接続されていない場合には格納部外部と断絶する機構を備えた構成。
【００５２】
この構成は、上記（ＩＩ）の構成において、接続部が、外部に設けられたアスピレータや吸引ポンプ等の吸引器と接続でき、吸引器によって吸引されている際には格納部内部と外部（吸引器）とを導通させ、吸引器によって吸引されていない際には格納器内部と外部とを遮蔽（断絶）する弁やシャッター等の機構を備えている。
【００５３】
したがって、この機構を採用すれば、エレクトロルミネッセンス素子を真空状態下で保管することができる。
なお、この保管器に上記水分・ガスセンサを保管する際、センサ全体を格納部内に格納してもよく、エレクトロルミネッセンス素子のみを格納部内に格納してもよい。また、このセンサからエレクトロルミネッセンス素子を取り外して、当該素子のみを格納部内に格納してもよい。また、当該素子を含む上記センサの一部を保管してもよく、この一部をセンサ本体から取り外せるようにして、取り外した部分を格納部内に格納してもよい。
【００５４】
本発明に係る水分・ガス検出装置の保管方法は、少なくともエレクトロルミネッセンス素子を、使用時まで、当該素子にとっての不活性ガス下におく、又は真空状態下におくことを特徴とする。
【００５５】
本発明に係る水分・ガス検出装置の、少なくともエレクトロルミネッセンス素子を保管する保管器は、少なくともエレクトロルミネッセンス素子を格納する格納部を備え、格納部は、保管器外部との断絶・開放部を備えることを特徴とする。つまり、この保管器は、格納部に少なくともエレクトロルミネッセンス素子を収納することができ、格納部内を外部雰囲気から隔絶することができる。
【００５６】
この保管器は、以下の（Ｖ）〜（ＶＩＩＩ）のいずれかのように構成してもよい。
（Ｖ）格納部内に、エレクトロルミネッセンス素子にとっての不活性ガスを充填する充填部を備えた構成。
【００５７】
この構成を採用することにより、少なくともエレクトロルミネッセンス素子を不活性ガス下で保管することができる。
（ＶＩ）格納部内と、外部に設けられたエレクトロルミネッセンス素子にとっての不活性ガス充填器とを接続する接続部を備え、接続部は、両者が接続された際には開放され、両者が接続されていない場合には格納部外部と断絶する機構を備えた構成。
【００５８】
この構成は、上記（ＩＩ）の構成と同等の構成であり、これによって少なくともエレクトロルミネッセンス素子を不活性ガス下で保管することができる。
（ＶＩＩ）格納部内を概略真空にする吸引部を備えた構成。
【００５９】
この構成を採用することにより、少なくともエレクトロルミネッセンス素子を真空状態下で保管することができる。
（ＶＩＩＩ）格納部内と外部に設けられた吸引器とを接続する接続部を備え、接続部は、両者が接続された際には開放され、両者が接続されていない場合には格納部外部と断絶する機構を備えた構成。
【００６０】
この構成は、上記（ＩＶ）の構成と同等の構成であり、これによって少なくともエレクトロルミネッセンス素子を真空状態下で保管することができる。
なお、この水分・ガス検出装置用の保管器に上記水分・ガスセンサを保管する際、センサ全体を格納部内に格納してもよく、エレクトロルミネッセンス素子のみを格納部内に格納してもよい。また、このセンサからエレクトロルミネッセンス素子を取り外して、当該素子のみを格納部内に格納してもよい。また、当該素子を含む上記センサの一部を保管してもよく、この一部をセンサ本体から取り外せるようにして、取り外した部分を格納部内に格納してもよい。
【発明の効果】
【００６１】
本発明によれば、新規な水分・ガス検出方法、水分・ガスセンサ及び水分・ガス検出装置を提供でき、さらに、この新規なセンサや検出装置の新規な保管方法及び保管器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６２】
以下、本発明の実施の形態に係る水分・ガスセンサ、水分・ガス検出装置及びこれらの保管器について説明し、あわせて、水分・ガス検出方法及び上記センサや検出装置の保管方法についても説明する。まず、本実施の形態に係る水分・ガスセンサについて説明する。
【００６３】
《水分・ガスセンサ》
本実施の形態に係る水分・ガスセンサは、本願発明者らが見いだした以下の知見（水分・ガス検出方法）を利用している。まず、この知見について説明する。
【００６４】
〈水分・ガス検出方法：水分・ガスセンサの動作メカニズム〉
本願発明者らは、鋭意努力の結果、有機エレクトロルミネッセンス素子や無機エレクトロルミネッセンス素子等のエレクトロルミネッセンス素子について以下のことを見いだした。
【００６５】
（Ａ）水分及びガスの少なくとも一方の存在下で、エレクトロルミネッセンス素子の保護層（パッシベーション膜や封止缶）に貫通孔等があり、水分やガスが上記素子へ進入可能であると（進入すると）、上記素子にダークスポットが発生する。
【００６６】
ダークスポットとは、エレクトロルミネッセンス素子における非発光部分である（例えば、非特許文献１を参照。）。
（Ｂ）既にダークスポットを有するエレクトロルミネッセンス素子は、水分やガスが当該素子へ進入可能であると（進入すると）、ダークスポットの総面積が拡大する。
【００６７】
なお、素子によっては、一つのダークスポットが広がる（大きくなる）ことでダークスポットの総面積が広くなったり、ダークスポットの数（生成数）が多くなることで総面積が広くなったりする。
【００６８】
（Ｃ）外部雰囲気中における水分やガスの濃度によって、エレクトロルミネッセンス素子にできるダークスポットの総面積の拡大スピードが変わる。すなわち、外部雰囲気中における水分やガスの濃度が高い場所に所定時間おいたエレクトロルミネッセンス素子と、低い場所に所定時間おいたエレクトロルミネッセンス素子とを比較すると、高い場所に所定時間おいたエレクトロルミネッセンス素子におけるダークスポットの総面積の方が、低い場所においたエレクトロルミネッセンス素子のダークスポットの総面積よりも広くなる。
【００６９】
また、ダークスポットの総面積の拡大スピードと外部雰囲気中におけるガス等の濃度との間には、所定の関係がある。したがって、両者を関連づける数式や対応テーブル等を作成することができる。
【００７０】
なお、エレクトロルミネッセンス素子によっては、ダークスポットの発生スピードと外部雰囲気中の水分やガスの濃度との間にも所定の関係がある場合があることが分かった。発生スピードとは、単位時間当たりのダークスポットの発生数のことである。
【００７１】
これらの知見に基づき、本願発明者らは、本実施の形態に係る水分・ガス検出方法を見いだした。
この検出方法は、エレクトロルミネッセンス素子のダークスポットによって、下記（ａ）及び（ｂ）の少なくとも一方の検出を行う方法である。当然（ａ）と（ｂ）の両方の検出を行ってもよい。
（ａ）外部雰囲気中における水分及びガスの少なくとも一方を検出する。
（ｂ）外部雰囲気中における水分及びガスの少なくとも一方の濃度を検出する。
【００７２】
すなわち、上記（Ａ）〜（Ｃ）の知見から、エレクトロルミネッセンス素子のダークスポットによって、（ａ）水分やガスの存在を検出したり、（ｂ）水分やガスの濃度を検出したりできることを見いだした。
【００７３】
例えば、
（ａ１）ダークスポットのないエレクトロルミネッセンス素子にダークスポットが発生したことをもって、外部雰囲気中に水分やガスが存在すると判断することができる。
（ａ２）ダークスポットのあるエレクトロルミネッセンス素子において、新たにダークスポットが発生したことをもって、外部雰囲気中に水分やガスが存在すると判断することができる。
（ａ３）ダークスポットのあるエレクトロルミネッセンス素子において、このダークスポットの面積が大きくなったことをもって、外部雰囲気中に水分やガスが存在すると判断することができる。
【００７４】
また、
（ｂ１）ダークスポットのないエレクトロルミネッセンス素子を外部雰囲気中に所定時間おき、発生したダークスポットの総面積の拡大スピードによって、外部雰囲気中における水分やガスの量、すなわち濃度を検出することができる。
（ｂ２）ダークスポットのあるエレクトロルミネッセンス素子を外部雰囲気中に所定時間おき、このダークスポットの数の増加スピードによって、外部雰囲気中における水分やガスの濃度を検出することもできる。
【００７５】
つまり、上記（Ｃ）に記したエレクトロルミネッセンス素子と外部雰囲気中の水分・ガス濃度との関係性に基づき、エレクトロルミネッセンス素子を外部雰囲気中に所定時間おいた場合における、発生したダークスポットの数やダークスポットの面積、発光領域に対するダークスポットの面積の割合等と、外部雰囲気中の水分やガスの量（割合）との対比テーブル等を予め用意し、このテーブル等とエレクトロルミネッセンス素子におけるダークスポット（の面積、数等）とを比較することで、水分やガスの濃度を検出することができる。
【００７６】
したがって、下記（ｉ）〜（ｉｉ）のいずれかの方法を用いても上記（ａ）及び／又は（ｂ）の検出を行うことも当然にできる。
（ｉ）エレクトロルミネッセンス素子におけるダークスポットの成長度（所定時間におけるダークスポットの総面積の拡大スピード等）の測定。
（ｉｉ）エレクトロルミネッセンス素子におけるダークスポットの発生数の測定。
【００７７】
当然、（ｉｉｉ）エレクトロルミネッセンス素子におけるダークスポットの発生の有無や、（ｉｖ）エレクトロルミネッセンス素子におけるダークスポットの面積が拡大したことを検出することで、（ｃ）外部雰囲気中に水分及びガスの少なくとも一方が存在すると判断することもできる。
【００７８】
上記検出方法によって検出できるガスとしては、エレクトロルミネッセンス素子を形成する少なくとも一つの層を変質させるガスが挙げられる。例えば、エレクトロルミネッセンス素子を形成する電極やエレクトロルミネッセンス層を変質させるガスがエレクトロルミネッセンス素子に進入すれば、これらのいずれかの層が変質し、電流が流れなくなったり、エレクトロルミネッセンス層において励起子が生成しなくなったり（励起状態にならなくなったり）するためにダークスポットが発生すると考えられるからである。
【００７９】
このようなガスとしては、例えば、エレクトロルミネッセンス素子を形成する少なくとも一つの層を酸化するガスや還元するガスを挙げることができ、例えば、ＣＯやＣＯ２、Ｈ２Ｓ、ＮＨ３、ＨＣＮ、ＨＣｌ、ＣＯＣｌ２、Ｃｌ２、ＮＯｘ、ＳＯ２、Ｏ２、Ｃ３Ｈ８等を挙げることができる。中でも、酸素や空気を精度よく検出することができる。
【００８０】
なお、これらのガスのうち複数のガスを検出してもよく、一つのガスのみを検出してもよい。また、前記したように、これらのガスとともに水分（Ｈ２Ｏ、水蒸気、湯気）も検出してもよく、水分のみを検出してもよい。
【００８１】
以上の検出方法は、有機エレクトロルミネッセンス素子を用いると、検出感度を極めて高くすることが可能になる。有機エレクトロルミネッセンス素子は、ダークスポットが極めて生成しやすいからである。
【００８２】
次に、以上の検出方法を用いた水分・ガスセンサの構成について詳細に説明する。なお、以下の説明では有機エレクトロルミネッセンス素子を用いたセンサについて説明するが、無機エレクトロルミネッセンス素子を用いたセンサに変形（適用）することも当然に可能である。
【００８３】
〈水分・ガスセンサの構成〉
図１はセンサの検出部を構成する有機エレクトロルミネッセンス素子の模式断面図である。
【００８４】
図１に示すように、有機エレクトロルミネッセンス素子１１は、基板１２上に形成され、陽極１３、有機エレクトロルミネッセンス層１４、陰極１５を備える。有機エレクトロルミネッセンス素子１１及び基板１２のうち、有機エレクトロルミネッセンス層１４を基準にして光取出側に設けられた部材は、有機エレクトロルミネッセンス素子１１から外部へ出射する波長の光に対して透過性を備える。なお、基板１２上に、陰極１５、有機エレクトロルミネッセンス層１４、陽極１３の順に有機エレクトロルミネッセンス素子１１を形成することも当然に可能である。
【００８５】
以下、各層について説明する。
［陽極１３］
陽極１３は、有機エレクトロルミネッセンス層１４（後述する構成では正孔輸送層）に正孔を注入する電極である。したがって、陽極１３形成用の材料は、この性質を陽極１３に付与する材料であればよく、一般には金属、合金、電気伝導性の化合物及びこれらの混合物等、公知の材料が選択され、表面（有機エレクトロルミネッセンス層１４と接する面）の仕事関数が４ｅＶ以上になるように製造される。
【００８６】
陽極１３形成用の材料としては、例えば以下のものがある。
ＩＴＯ（インジウム−スズ−オキサイド）、ＩＺＯ（インジウム−亜鉛−オキサイド）、酸化スズ，酸化亜鉛、亜鉛アルミニウム酸化物、窒化チタン等の金属酸化物や金属窒化物；
金、白金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、コバルト、鉛、クロム、モリブデン、タングステン、タンタル、ニオブ等の金属；
これらの金属の合金やヨウ化銅の合金等、
ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリフェニレンビニレン、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリフェニレンスルフィド等の導電性高分子
など。
【００８７】
陽極１３は、有機エレクトロルミネッセンス層１４よりも光取り出し側に設けられる場合には、一般に、取り出す光に対する透過率が１０％よりも大きくなるように設定される。可視光領域の光を取り出す場合には、可視光領域で透過率の高いＩＴＯが好適に用いられる。
【００８８】
反射性電極として用いられる場合には、以上のような材料の内、外部へ取り出す光を反射する性能を備えた材料が適宜選択され、一般には金属や合金、金属化合物が選択される。
【００８９】
陽極１３は、上記したような材料一種のみで形成してもよく、複数を混合して形成してもよい。また、同一組成又は異種組成の複数層からなる複層構造であってもよい。
陽極１３の抵抗が高い場合には、補助電極を設けて抵抗を下げるとよい。補助電極は、銅、クロム、アルミニウム、チタン、アルミニウム合金等の金属もしくはこれらの積層物が陽極１３に部分的に併設された電極である。
【００９０】
陽極１３は、上記したような材料を用いて、スパッタリング法やイオンプレーティング法、真空蒸着法、スピンコート法、電子ビーム蒸着法などの公知の薄膜形成法によって形成される。
【００９１】
また、表面を、ＵＶオゾン洗浄やプラズマ洗浄してもよい。
有機ＥＬ素子の短絡や欠陥の発生を抑制するためには、粒径を微小化する方法や成膜後に研磨する方法により、表面の粗さを二乗平均値として２０ｎｍ以下に制御するとよい。
【００９２】
陽極１３の膜厚は、使用する材料にもよるが、一般に５ｎｍ〜１μｍ程度、好ましくは１０ｎｍ〜１μｍ程度、さらに好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍ程度、特に好ましくは１０ｎｍ〜３００ｎｍ程度、望ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選択される。
【００９３】
陽極１３のシート電気抵抗は、好ましくは、数百Ω／□以下、より好ましくは、５〜５０Ω／□程度に設定される。
［有機エレクトロルミネッセンス層１４］
有機エレクトロルミネッセンス層１４は、公知の有機エレクトロルミネッセンス素子における公知の層構成及び公知の材料の層にすればよく、公知の製造方法によって製造できる。
【００９４】
有機エレクトロルミネッセンス層１４は、少なくとも以下の機能を実現できればよく、積層構造とし、各層にそれぞれいずれかの機能を担わせてもよく、単層により下記機能を実現してもよい。
・電子注入機能
電極（陰極）から電子を注入される機能。電子注入性。
・正孔注入機能
電極（陽極）から正孔（正孔）を注入される機能。正孔注入性。
・キャリア輸送機能
電子及び正孔の少なくとも一方を輸送する機能。キャリア輸送性。
【００９５】
電子を輸送する機能は電子輸送機能（電子輸送性）と言い、正孔を輸送する機能は正孔輸送機能（正孔輸送性）と言う。
・発光機能
注入・輸送された電子及びキャリアを再結合させて励起子を発生させ（励起状態となり）、基底状態に戻る際に光を発する機能。
【００９６】
例えば、陽極側から正孔輸送層、発光層、電子輸送層の順に層を設けて有機エレクトロルミネッセンス層１４を構成してもよい。
正孔輸送層は、陽極から発光層へ正孔を輸送する層である。正孔輸送層形成用の材料としては、例えば、銅フタロシアニン、テトラ（ｔ−ブチル）銅フタロシアニン等の金属フタロシアニン類及び無金属フタロシアニン類、キナクリドン化合物、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン等の芳香族アミンなどの低分子材料や、ポリチオフェン、ポリアニリン等の高分子材料、ポリチオフェンオリゴマー材料、その他既存の正孔輸送材料の中から選ぶことができる。
【００９７】
発光層は、陽極側から輸送された正孔と陰極側から輸送された電子とを再結合させて励起状態となり、励起状態から基底状態へ戻る際に光を発する層である。発光層の材料としては、蛍光材料や燐光材料を採用することができる。また、ホスト材中にドーパント（蛍光材料や燐光材料）を含有させてもよい。
【００９８】
発光層形成用の材料としては、例えば、９，１０−ジアリールアントラセン誘導体、ピレン誘導体、コロネン誘導体、ペリレン誘導体、ルブレン誘導体、１，１，４，４−テトラフェニルブタジエン、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム錯体、ビス（８−キノリノラート）亜鉛錯体、トリス（４−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）アルミニウム錯体、ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）［４−（４−シアノフェニル）フェノラート］アルミニウム錯体、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）［４−（４−シアノフェニル）フェノラート］アルミニウム錯体、トリス（８−キノリノラート）スカンジウム錯体、ビス〔８−（パラ−トシル）アミノキノリン〕亜鉛錯体及びカドミウム錯体、１，２，３，４−テトラフェニルシクロペンタジエン、ペンタフェニルシクロペンタジエン、ポリ−２，５−ジヘプチルオキシ−パラ−フェニレンビニレン、クマリン系蛍光体、ペリレン系蛍光体、ピラン系蛍光体、アンスロン系蛍光体、ポルフィリン系蛍光体、キナクリドン系蛍光体、Ｎ，Ｎ’−ジアルキル置換キナクリドン系蛍光体、ナフタルイミド系蛍光体、Ｎ，Ｎ’−ジアリール置換ピロロピロール系蛍光体等の低分子材料や、ポリフルオレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリチオフェン等の高分子材料、その他既存の発光材料を用いることができる。ホスト／ゲスト型の構成を採用する場合には、これらの材料の中から適宜ホスト及びゲスト（ドーパント）を選択すればよい。
【００９９】
電子輸送層は、陰極から発光層へ電子を輸送する層である。電子輸送層形成用の材料としては、例えば、２−（４−ビフィニルイル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール及びオキサジアゾール誘導体やビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリノラート）ベリリウム錯体、トリアゾール化合物等が挙げられる。
【０１００】
有機エレクトロルミネッセンス層１４には、バッファ層や正孔ブロック層、電子注入層、正孔注入層等の公知の有機エレクトロルミネッセンス層に採用されうる層を設けることも当然に可能である。これらの層も、公知の材料を用いて公知の製法によって設けることができる。
【０１０１】
［陰極１５］
陰極１５は、有機エレクトロルミネッセンス層１４（上記層構成では電子輸送層）に電子を注入する電極であり、電子注入効率を高くするために仕事関数が例えば４．５ｅＶ未満、一般には４．０ｅＶ以下、典型的には３．７ｅＶ以下の金属や合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物が電極物質として採用される。
【０１０２】
以上のような電極物質としては、例えば、リチウム、ナトリウム、マグネシウム、金、銀、銅、アルミニウム、インジウム、カルシウム、スズ、ルテニウム、チタニウム、マンガン、クロム、イットリウム、アルミニウム−カルシウム合金、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−マグネシウム合金、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、リチウム−インジウム合金、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム／銅混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム混合物などが挙げられる。また、陽極に用いられる材料として採用できる材料も使用できる。
【０１０３】
陰極１５は、発光層よりも光取り出し側に設けられる場合には、一般に、取り出す光に対する透過率が１０％よりも大きくなるように設定され、例えば、超薄膜のマグネシウム−銀合金に透明な導電性酸化物を積層化して形成された電極などが採用される。また、この陰極において、導電性酸化物をスパッタリングする際に発光層などがプラズマにより損傷するのを防ぐため、銅フタロシアニンなどを添加したバッファ層を陰極１５と有機エレクトロルミネッセンス層１４との間に設けるとよい。
【０１０４】
光反射性電極として用いられる場合には、以上のような材料の内、外部へ取り出す光を反射する性能を備えた材料が適宜選択され、一般には金属や合金、金属化合物が選択される。
【０１０５】
陰極１５は、以上のような材料単独で形成してもよいし、複数の材料によって形成してもよい。例えば、マグネシウムに銀や銅を５％〜１０％添加させれば、陰極１５の酸化を防止でき、また陰極１５の有機エレクトロルミネッセンス層１４との接着性も高くなる。
【０１０６】
また、陰極１５は、同一組成又は異種組成の複数層からなる複層構造であってもよい。例えば以下のような構造にしてもよい。
・陰極１５の酸化を防ぐため、陰極１５の有機エレクトロルミネッセンス層１４と接しない部分に、耐食性のある金属からなる保護層を設ける。
【０１０７】
この保護層形成用の材料としては例えば銀やアルミニウムなどが好ましく用いられる。
・陰極１５の仕事関数を小さくするために、陰極１５と有機エレクトロルミネッセンス層１４との界面部分に仕事関数の小さな酸化物やフッ化物、金属化合物等を挿入する。
【０１０８】
例えば、陰極１５の材料をアルミニウムとし、界面部分にフッ化リチウムや酸化リチウムを挿入したものも用いられる。
陰極１５は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオン化蒸着法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などの公知の薄膜成膜法によって形成できる。
【０１０９】
膜厚は、使用する電極物質の材料にもよるが、一般に、５ｎｍ〜１μｍ程度、好ましくは５ｎｍ〜１０００ｎｍ程度、特に好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍ程度、望ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍに設定される。
【０１１０】
陰極１５のシート電気抵抗は、数百Ω／□以下に設定することが好ましい。
［基板１２］
基板１２は、有機エレクトロルミネッセンス素子１１を支える、主として板状の部材である。有機エレクトロルミネッセンス素子１１は、構成する各層が非常に薄いため、一般に基板１２によって支えられた有機ＥＬデバイスとして作製される。
【０１１１】
基板１２は、有機エレクトロルミネッセンス素子１１が積層される部材であるため、平面平滑性を有していることが好ましい。
また、基板１２は、有機エレクトロルミネッセンス層１４よりも光取り出し側にある場合には取り出す光に対して透明とされる。
【０１１２】
基板１２としては、上記した性能を有していれば公知のものを用いることができる。一般には、ガラス基板やシリコン基板、石英基板などのセラミックス基板や、プラスチック基板が選択される。また、金属基板や支持体に金属箔を形成した基板なども用いられる。さらに、同種又は異種の基板を複数組み合わせた複合シートからなる基板を用いることもできる。
【０１１３】
〈水分・ガスセンサの作用〉
有機エレクトロルミネッセンス素子１１は、陽極１３の図示しない端子部と、陰極１５の図示しない端子部とが電源に接続される。そして、電源から両電極（陽極１３、陰極１５）間に所定の電圧が印加され、有機エレクトロルミネッセンス層１４が、陽極１３から正孔を注入され、陰極１５から電子を注入され、これらを再結合して励起状態となり、基底状態に戻る際に発光する。
【０１１４】
ただし、有機エレクトロルミネッセンス層１４においてダークスポットが生成している部分は発光しない。ダークスポットが生成している部分では、電極（陽極１３、陰極１５）や有機エレクトロルミネッセンス層１４のいずれか又はすべてが変質しているために、キャリア（正孔・電子）の注入や輸送ができなかったり、再結合ができなかったり、励起状態になれなかったりするからである。
【０１１５】
したがって、前記した水分・ガスの検出方法を用いることで、外部雰囲気中の水分やガスを検出することができる。
次に、本実施の形態に係る水分・ガスセンサ及び水分・ガス検出方法の効果について列挙する。なお、前記した説明中に記載した作用・効果も得られることは当然である。
【０１１６】
〈検出方法及びセンサの効果〉
・新規な水分・ガス検出方法及び新規な水分・ガスセンサを提供できる。
・極めて高感度な水分・ガス検出方法及び水分・ガスセンサを提供できる。
【０１１７】
有機エレクトロルミネッセンス素子や無機エレクトロルミネッセンス素子は、極めて微量の水分やガスと反応してダークスポットが生成するからである。
・有機エレクトロルミネッセンス素子を採用したセンサは、無機エレクトロルミネッセンス素子を採用したセンサよりも、素子に印加する電圧を低くできる。
・外部雰囲気中における水分やガスの存在を目視で確認することができる。
【０１１８】
本実施の形態に係る水分・ガスの検出方法や水分・ガスセンサは、ダークスポットを用いて外部雰囲気中における水分やガスを検出しているからである。
次いで、上記センサの変形例について説明する。なお、以下の変形例は、互いが矛盾しない範囲でそれぞれを組み合わせて具現化することもできる。
【０１１９】
〈水分・ガスセンサの変形例〉
（変形例イ）図２に示すように、有機エレクトロルミネッセンス素子１１に、外部雰囲気中の水分及びガスから保護された領域と、保護されていない領域２１ａとを設ける。
【０１２０】
この構成を採用する場合、上記保護された領域は、基板１２と、パッシベーション膜及び封止缶の少なくとも一つを備える保護部材２０とによって保護するとよい。つまり、エレクトロルミネッセンス素子は、基板１２と接する領域と、保護部材２０によって保護されている領域と、水分及びガスから保護されていない領域とを有するように設計するとよい。
【０１２１】
このように構成すると、外部雰囲気中の水分やガスが、主として保護されていない領域２１ａから有機エレクトロルミネッセンス素子１１に接触・進入するため、全く保護されていない有機エレクトロルミネッセンス素子や基板でしか保護されていない有機エレクトロルミネッセンス素子と比べると、ダークスポットの成長度が低くなる。また、発生数も少なくなる。したがって、上記センサは、より長期に渡って機能可能となる。
【０１２２】
なお、この構成において、水分及びガスから保護されていない領域２１ａについても、検出する水分又はガスが透過できる材料によって保護することはできる。このように保護すれば、センサの寿命をより長くすることができる。また、検出対象ではないガス等が有機エレクトロルミネッセンス素子１１に接触・進入しにくくなるため、センサのガス検出精度はより高くなる。
【０１２３】
パッシベーション膜は、有機エレクトロルミネッセンス素子１１が酸素や水分と接触するのを防止するために基板と反対側に設けられる保護層（封止層）である。パッシベーション膜に使用する材料としては、例えば、有機高分子材料、無機材料、さらには光硬化性樹脂などを挙げることができ、保護層に使用する材料は、単独で使用してもよく、あるいは複数併用してもよい。保護層は、一層構造であってもよく、また多層構造であってもよい。パッシベーション膜の膜厚は、外部からの水分やガスを遮断できる厚さであればよい。
【０１２４】
有機高分子材料の例としては、クロロトリフルオロエチレン重合体、ジクロロジフルオロエチレン重合体、クロロトリフルオロエチレン重合体とジクロロジフルオロエチレン重合体との共重合体等のフッ素系樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート等のアクリル系樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、エポキシシリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリパラキシレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂などを挙げることができる。
【０１２５】
無機材料としては、ポリシラザン、ダイヤモンド薄膜、アモルファスシリカ、電気絶縁性ガラス、金属酸化物、金属窒化物、金属炭素化物、金属硫化物などを挙げることができる。
【０１２６】
封止缶は、外部からの水分や酸素を遮断するために、基板１２とは反対側に設けられる、封止板、封止容器等の封止部材により構成される部材である。封止缶は、背面側の電極側（基板１２とは反対側）のみに設置しても、有機エレクトロルミネッセンス素子１１全体を覆ってもよい。封止部材の厚さは、有機エレクトロルミネッセンス素子１１を封止でき外部の空気を遮断することができれば、封止部材の形状、大きさ、厚さ等は特に限定されない。封止部材に用いる材料としては、ガラス、ステンレススチール、金属（アルミニウム等）、プラスチック（ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリエステル、ポリカーボネート等）、セラミック等が使用できる。
【０１２７】
封止部材を有機エレクトロルミネッセンス素子１１に設置する際には、適宜封止剤（接着剤）を用いてもよい。有機エレクトロルミネッセンス素子１１全体を封止部材で覆う場合は、封止剤を用いずに封止部材同士を熱融着してもよい。封止剤としては紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、二液型硬化樹脂等が使用可能である。
【０１２８】
パッシベーション膜や封止缶と有機エレクトロルミネッセンス素子１１との間の空間に水分吸収剤を挿入してもよい。水分吸収剤は特に限定されず、具体例としては酸化バリウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、五酸化リン、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化銅、フッ化セシウム、フッ化ニオブ、臭化カルシウム、臭化バナジウム、モレキュラーシーブ、ゼオライト、酸化マグネシウム等が挙げられる。
【０１２９】
（変形例ロ）図３（ａ）に示すように、有機エレクトロルミネッセンス素子１１に、外部雰囲気中の水分及びガスから恒久的に保護された領域と、保護・非保護の状態を変えられる領域２１ｂとを設ける。
【０１３０】
この構成を採用する場合、上記恒久的に保護された領域は、基板１２と、パッシベーション膜及び封止缶の少なくとも一つを備える保護部材２０とによって保護するとよい。つまり、有機エレクトロルミネッセンス素子１１における恒久的に保護された領域は、基板１２と接する領域と、保護部材２０によって保護されている領域とで構成される。
【０１３１】
保護・非保護の状態が変えられる領域２１ｂは、初期状態においては蓋部材２２によって有機エレクトロルミネッセンス素子１１が水分及びガスから保護され、使用状態において蓋部材２２の一部又は全部が取り外されて非保護の状態とされるようにするとよい。
【０１３２】
蓋部材２２は、好ましくは、有機エレクトロルミネッセンス素子１１を外部雰囲気中の水分及びガスから保護する材料によって構成され、例えば、パッシベーション膜形成用の材料や封止缶形成用の材料により形成される。
【０１３３】
初期状態（不使用状態）においては、有機エレクトロルミネッセンス素子１１は、基板１２と、保護部材２０と、蓋部材２２とによって外部雰囲気中の水分及びガスから保護される。
【０１３４】
使用状態においては、保護・非保護の状態を変えられる領域２１ｂから蓋部材２２が取られ、この領域２１ｂから外部雰囲気中の水分やガスが有機エレクトロルミネッセンス素子１１に接触できるようになる。
【０１３５】
また、初期状態において、水分・ガスセンサを特定の場所に保管しなくともよくなる。
なお、蓋部材２２の形状は、以上の機能を実現できる形状であればどのような形状であっても構わない。
【０１３６】
例えば、図３（ｂ）に示すように、蓋部材２２は、保護部材２０の一部が切り取られた部分に一部が収容される形状であってもよく、初期状態においては保護部材２０と接着剤等により接着され、使用状態においては保護部材２０から取り外せるようにしてもよい。
【０１３７】
図３（ｃ）に示すように、蓋部材２２は、シール状の部材であってもよく、初期状態においては、保護部材２０と接着剤等により接着され、使用状態においては保護部材２０から一部又は全部が取り外されるようにしてもよい。
【０１３８】
（変形例ハ）有機エレクトロルミネッセンス素子が、少なくとも、基板と、特定の大きさ以下の分子を透過する保護層（一部透過層）とで保護されているように構成する。より好ましくは、一部透過層は、パッシベーション膜及び／又は封止缶であって、センサが検出する水分・ガスの分子の大きさ以下の分子を透過する性質を備えるように構成する。
【０１３９】
一部透過層は、例えば、パッシベーション膜や封止缶の膜厚を、水分やガスが透過可能な程度の厚さにして、有機エレクトロルミネッセンス素子１１を覆ってもよい。
また、少なくともセンサが検出する水分やガスを透過する材料によって有機エレクトロルミネッセンス素子１１を覆ってもよい。
【０１４０】
（変形例ニ）有機エレクトロルミネッセンス素子が、基板と、パッシベーション膜及び封止缶の少なくとも一つとによって保護されており、パッシベーション膜又は封止缶の一部に貫通孔が開けられて使用される構成。
【０１４１】
この構成を採用する場合には、前記センサには、さらに、パッシベーション膜又は封止缶の一部に貫通孔を開けるための針などの部材を設けるとよい。
例えば図４に示すように、有機エレクトロルミネッセンス素子１１を基板１２及び封止缶２３で保護し、封止缶２３の外側に、封止缶に貫通孔を開けるための針２４と、針２４と接続しており、針２４を押下するための押下部２５と、押下部２５を封止缶２３の所定の位置に保つためのカバー２６とで構成される貫通孔作製部材を設けてもよい。カバー２６は、封止缶２３から一部又は全部を取り外すことができるように構成されるか、センサが検出する水分やガスが少なくとも透過できるように構成される。
【０１４２】
この構成では、初期状態においては、有機エレクトロルミネッセンス素子１１は、封止缶２３及び基板１２によって保護されている。
使用状態においては、押下部２５が、カバー２６の上から封止缶２３側へ押下され、針２４が封止缶２３に貫通孔を開ける。そして、カバー２６が封止缶２３から取り外されて水分やガスが貫通孔を通して封止缶２３内に進入したり、カバー２６が取り外されずに水分やガスがカバー２６を通過し、さらに貫通缶を通過して封止缶２３内に進入したりする。これによって、有機エレクトロルミネッセンス素子１１にダークスポットが形成され、水分やガスを検出することが可能になる。
【０１４３】
また、初期状態において、水分・ガスセンサを特定の場所に保管しなくともよくなる。
（変形例ホ）電極（陽極１３及び陰極１５）の内の少なくとも一方が、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の中から選ばれる少なくとも一つの元素を含有するとよい。これらの金属を含有する電極は、酸化等の変質がおこりやすいため、ダークスポットができやすくなり、結果として、極めて感度の高いセンサを提供することも可能になるからである。
【０１４４】
（変形例ヘ）パッシベーション膜や封止缶内に不活性なガスを封入してもよい。不活性なガスとは、有機エレクトロルミネッセンス素子１１と反応しないガスのことをいい、例えばヘリウム、アルゴン等の希ガスや窒素ガスを採用することができる。この構成を採用すると、初期状態、すなわち不使用状態において、有機エレクトロルミネッセンス素子１１にダークスポットができにくいため、センサの寿命を長くすることができる。また、初期状態において、水分・ガスセンサを特定の場所に保管しなくともよくなる。
【０１４５】
（変形例ト）有機エレクトロルミネッセンス素子を、全面発光する構成ではなく、複数の素子をマトリックス状に配置してもよい。この場合、パッシブマトリックス制御法やアクティブマトリックス制御法等を用い、有機エレクトロルミネッセンス素子を用いて画像を表示できるようにしてもよい。
【０１４６】
（変形例チ）外部雰囲気中のガス等に対して有機エレクトロルミネッセンス素子を保護しない領域（貫通孔等）の大きさや、パッシベーション膜の厚さなどを適宜設定することにより、センサの感度を調整したり、センサの使用可能期間を自在に設定したりすることも可能になる。
【０１４７】
《水分・ガス検出装置》
次に、本実施の形態に係る水分・ガス検出装置について説明する。この検出装置は、上記した水分・ガスセンサ、又はこのセンサを前記したように適宜変形したセンサを水分・ガス検出部として備え、前記した水分・ガス検出方法を用いて外部雰囲気中の水分やガスを検出することを特徴とする。まず、第一の水分・ガス検出装置について説明する。
【０１４８】
〈第一の水分・ガス検出装置〉
本実施の形態に係る水分・ガス検出装置は、上記水分・ガスセンサ、又はこのセンサを前記したように適宜変形したセンサを水分・ガス検出部として備え、有機エレクトロルミネッセンス素子に所定の電流又は電圧を印加し続けた際の輝度の変化によって水分及びガスの少なくとも一方の検出を行うことを特徴とする。また、ガス等の濃度を検出するようにしてもよい。当然、両者を検出してもよい。
【０１４９】
ダークスポットが生成した有機エレクトロルミネッセンス素子は、当該素子の発光領域に占めるダークスポットの総面積の割合に反比例するように、ダークスポットが生成されていない素子に比べて輝度が落ちる。したがって、有機エレクトロルミネッセンス素子に所定の大きさの電流を流し続けたり、所定の電圧を印加し続けたりした際の輝度の変化を観察すれば、外部雰囲気中における水分やガスの存在を把握（検出）できる。
【０１５０】
第一の水分・ガス検出装置において、最も簡単な構成は、上記水分・ガスセンサと、当該センサの電極に接続され、前記センサに一定電圧を印加する電源、若しくは一定電流を流す電源とで構成される。そして、輝度の変化は目視にて確認する。これにより、利用者は、有機エレクトロルミネッセンス素子１１の明るさを見るだけで、外部雰囲気中に水分やガスがあるか否かが分かる。また、水分やガスの濃度についても把握することができる。
【０１５１】
なお、この構成を採用する場合、有機エレクトロルミネッセンス素子を完全に封止した以外は上記水分・ガス検出装置と同様に構成した表示装置（照明装置）を作製し、この装置における有機エレクトロルミネッセンス素子と上記水分・ガス検出装置における有機エレクトロルミネッセンス素子１１とを比較できる位置に配置するとよい。
【０１５２】
これにより、初期状態の明るさを保つ表示装置と、外部雰囲気中の水分やガスによってダークスポットが発生して輝度が低下した検出装置とを見比べることが可能になり、この検出装置の輝度が低下したのか否かをより判断しやすくなる。
【０１５３】
有機エレクトロルミネッセンス素子は、経時変化により輝度が低下する。しかし、上記したように表示装置の有機エレクトロルミネッセンス素子と、検出装置の有機エレクトロルミネッセンス素子とを並べることで、検出装置の有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度低下が経時変化によるものなのか、ダークスポットが発生したことによるものなのかが容易に分かる。
【０１５４】
上記検出装置は、図５に示すように、さらに、有機エレクトロルミネッセンス素子１１の輝度を測定する輝度測定部としての輝度測定装置（輝度検出部）３１を備え、輝度検出測定部３１ａが有機エレクトロルミネッセンス素子１１の輝度を測定してもよい。これにより、有機エレクトロルミネッセンス素子１１から発せられる光の輝度の低下を、目視で判定するよりも正確に判定することが可能になる。
【０１５５】
なお、このように構成する場合であっても、前記したように表示装置の有機エレクトロルミネッセンス素子と検出装置の有機エレクトロルミネッセンス素子１１とを並べ、さらに、表示装置の素子の輝度を測定するとよい。そして、両者の輝度の差を検出することで、検出装置の有機エレクトロルミネッセンス素子１１の輝度の低下が経時変化によるものなのか、外部雰囲気中における水分やガスが存在することを示すものなのかを判断することができる。この構成の場合、この判断を行う判断部を設けることが好ましい。
【０１５６】
また、上記表示装置の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光特性（経時変化に伴う特性の変化結果）を予め測定しておき、この測定結果と、上記検出装置の有機エレクトロルミネッセンス素子１１の輝度とを比較しても、上記同等の効果を得ることができる。この構成を採用する場合には、図６に示すように、上記発光特性を記憶する記憶部３２と、上記同様の判断を行う判断部３３とを設けることが好ましい。判断部３３はマイクロコンピュータ（マイコン）で構成される。また、この構成では、上記表示装置を設ける必要がなくなる。
【０１５７】
前記したように、外部雰囲気中における水分やガスの濃度と、当該雰囲気中に上記水分・ガスセンサを配置した場合におけるダークスポットの総面積とは一定の関係がある。また、有機エレクトロルミネッセンス素子の表示領域に対するダークスポットの面積と、当該素子の輝度との間にも一定の関係がある。したがって、有機エレクトロルミネッセンス素子１１の輝度を測定することで、外部雰囲気中における水分やガスの濃度を検出することもできる。すなわち、輝度低下の速度を測定することによって、ダークスポットの生成スピードが分かり、これによって外部雰囲気中における水分やガスの濃度を知ることができる。
【０１５８】
そこで、輝度低下の速度を判断する輝度速度低下判断部を、上記した構成に追加すれば、外部雰囲気中における水分やガスの濃度が容易に分かるようになる。
〈第二の水分・ガス検出装置〉
本実施の形態に係る第二の水分・ガス検出装置は、有機エレクトロルミネッセンス素子におけるダークスポットの面積を測定することによって水分及びガスの少なくとも一方の検出を行うことを特徴とする。また、ガス等の濃度を検出してもよい。当然両方検出してもよい。
【０１５９】
この検出装置は、少なくとも、有機エレクトロルミネッセンス素子１１と、当該素子の電極に接続された電源とで構成される。そして、以下のいずれかの確認を行えば、外部雰囲気中に測定対象の水分やガスが存在することが分かる。
・ダークスポットのない有機エレクトロルミネッセンス素子１１を用いた場合、ダークスポットが生成しているか否かを目視で確認する。
・ダークスポットを有する有機エレクトロルミネッセンス素子１１を用いた場合、ダークスポットの数が増えているか、及び／又は、ダークスポットの総面積が広がっているかを確認する。
【０１６０】
また、所定時間におけるダークスポットの総面積の拡大スピードを計算すれば、外部雰囲気中における水分やガスの濃度が分かる。上記（Ｃ）の知見からも明らかなように、ダークスポットの総面積の拡大スピードと、外部雰囲気中におけるガス等の濃度との間には所定の対応関係があるため、両者の関係性を示す数式や対応テーブル等を作ることができる。したがって、上記スピードを上記数式等に代入することで、外部雰囲気中における水分等の濃度が分かる。
【０１６１】
なお、以上の確認や計算を自動化するために、図７に示すように、有機エレクトロルミネッセンス素子１１の表示領域を画像解析する画像解析装置（測定部）３４を設けるとよい。画像解析装置３４は、少なくとも、有機エレクトロルミネッセンス素子１１の表示面の画像を撮像するＣＣＤ等で構成された撮像部３５と、当該撮像部３５で撮像された画像から、表示領域におけるダークスポットを判断し、このダークスポットの面積を計算する面積計算部３６とを備える。面積計算部３６はマイコンで構成される。この構成を備えることで、外部雰囲気中にガスや水分が存在するか否かについてや、その濃度について、自動的に計算することができる。
【０１６２】
〈第三の水分・ガス検出装置〉
本実施の形態に係る第三の水分・ガス検出装置は、有機エレクトロルミネッセンス素子を所定の輝度で光らせるために必要な電流値又は電圧値の変化によって水分及びガスの少なくとも一方の検出を行うことを特徴とする。また、ガス等の濃度を検出してもよい。当然両方検出してもよい。
【０１６３】
有機エレクトロルミネッセンス素子１１は、ダークスポットができると輝度が低下する。したがって、ダークスポットができる前の（初期状態の）輝度を維持するためには、ダークスポットができていない部分の輝度を高くしなければならず、そのために有機エレクトロルミネッセンス素子１１に流す電流の大きさや、印加する電圧の大きさを大きくしなければならない。
【０１６４】
第三の検出装置は、以上の点に着目し、外部雰囲気中における水分やガスの有無の検出や、水分やガスの濃度の検出を行っている。
したがって、図８に示すように、第三の検出装置は、少なくとも、輝度測定装置（輝度測定部）５１と、判断装置（判断部）５２と、電源部５３とを備えていると、上記処理を自動化できる。輝度測定装置５１は、有機エレクトロルミネッセンス素子１１の輝度を測定する。判断装置５２は、輝度測定装置５１による測定結果に基づき、有機エレクトロルミネッセンス素子１１に加える電圧、又は流す電流の大きさを判断する。電源部５３は、判断装置５２の判断結果に基づいた電圧を有機エレクトロルミネッセンス素子１１に印加するか、又は前記判断結果に基づいた電流を有機エレクトロルミネッセンス素子１１に流す。
【０１６５】
なお、第二及び第三の水分・ガス検出装置においても、第一の水分・ガス検出装置と同様に、水分やガスから完全に保護された有機エレクトロルミネッセンス素子の発光特性（経時変化の特性）を加味した上で検出を行うことが好ましい。
【０１６６】
〈第四の水分・ガス検出装置〉
第四の水分・ガス検出装置は、有機エレクトロルミネッセンス素子１１に所定の電流又は電圧を印加した際の、当該素子における電流値又は電圧値の変化に基づき、水分及びガスの少なくとも一方の検出を行うことを特徴とする。
【０１６７】
例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子１１に一定電流を流し続けた場合、ダークスポットが発生すると、素子における電圧が下がる。第四の検出装置は、このように、ダークスポットが生成することで電流特性や電圧特性が変わることを利用して、ダークスポットの発生、さらにはダークスポットの総面積の拡大スピードを測定することで、外部雰囲気中における水分やガスの有無や濃度を検出する。
【０１６８】
例えば、第四の検出装置は、少なくとも、有機エレクトロルミネッセンス素子１１に一定電流を流す電源部と、有機エレクトロルミネッセンス素子１１における電圧を測定する電圧測定部（測定部）とを備えていればよい。
【０１６９】
そして、電圧が下がった場合には、ダークスポットが発生したと判断できるため、外部雰囲気中に水分やガスがあると判定することができる。
また、ダークスポットの総面積によって電圧の下がり方が異なるため、電圧の下がり方から、ダークスポットの総面積の拡大スピードを計算し、外部雰囲気中における水分やガスの濃度を計算することもできる。
【０１７０】
また、上記処理を自動化するために、有機エレクトロルミネッセンス素子１１における電圧値や電流値が所定の値であるか否かを判断する判断装置（判断部）をさらに備え、当該判断装置に上記計算を行わせるとよい。
【０１７１】
なお、有機エレクトロルミネッセンス素子は、一定の電流を流された場合、当該素子における電圧は高くなっていく特性を有するため、このような特性（経時変化に伴う電圧特性や電流特性）を加味した上で上記した計算を行うと、より正確な検出が可能になる。
【０１７２】
また、第四の検出装置は、輝度を測定したり、ダークスポットの大きさや数を確認したりする必要がないため、外部に光を出さない構成の有機エレクトロルミネッセンス素子１１も採用できる。例えば、陽極も陰極も金属電極で構成するといったことができる。したがって、有機エレクトロルミネッセンス素子１１の形成材料や形成方法、層構成等に、極めて大きな自由度が得られる。
【０１７３】
第一〜第四の水分・ガス検出装置は、センサを前記したように適宜設計変更することで、特定種の水分やガスを検出する装置にすることもでき、また、様々な種類の水分やガスを検出する装置にすることもできる。例えば、外部雰囲気中の湿度を測定する装置にすることもでき、外部雰囲気の真空度を測定する装置にすることもでき、外部雰囲気の酸素を測定する装置にすることもできる。
【０１７４】
また、第一〜第四の水分・ガス検出装置は、有機エレクトロルミネッセンス素子１１のみを交換するだけで、新しい検出装置にすることができる。
以上のように、本実施の形態に係る検出装置は、目視によってもガス等の存在を把握したり、その濃度を把握したりすることができる上に、上記したような計測装置等を組み合わせればさらに正確な検出も可能になる。
【０１７５】
次に、第一〜第三の水分・ガスセンサの保管器について説明し、あわせて第一〜第三の水分・ガスセンサの保管方法についても説明する。
《水分・ガスセンサの保管器》
本実施の形態に係る水分・ガスセンサの保管方法は、少なくとも有機エレクトロルミネッセンス素子１１を、使用する時まで、当該素子にとっての不活性ガス下におくか、又は真空状態下におくことを特徴とする。
【０１７６】
このような状態下で保管すれば、初期状態（不使用状態）において有機エレクトロルミネッセンス素子１１にダークスポットが生成したり、成長したりすることはないからである。
【０１７７】
なお、有機エレクトロルミネッセンス素子１１以外の部品も上記環境下に保管してもよいことは当然である。
本実施の形態に係る水分・ガスセンサの保管器は、上記水分・ガスセンサの保管方法の技術思想を利用できる構造で有していることを特徴としている。
【０１７８】
具体的には、図９に示すように、上記保管器６０は、少なくとも有機エレクトロルミネッセンス素子１１を格納する格納部としての筐体６１を有し、筐体６１は保管器６０外部との断絶・開放を切り替えるための切換部材としての蓋６２を備える。つまり、この保管器６０は、筐体６１内に少なくとも有機エレクトロルミネッセンス素子１１を収納することができ、筐体６１内を蓋６２によって外部雰囲気から隔絶することができる。
【０１７９】
なお、本実施の形態に係る保管器は、図９に示す構成に限定されず、上記した技術思想、すなわち作用が得られる筐体であればどのような形状・材質・大きさ等のものであっても採用できる。
【０１８０】
また、前記したように、有機エレクトロルミネッセンス素子１１以外の部品も筐体６１下で保管してもよい。
さらに、この保管器は、以下の（Ｉ）〜（ＩＶ）のいずれかのように構成してもよい。
【０１８１】
（Ｉ）エレクトロルミネッセンス素子にとっての不活性ガスを格納部内に充填する充填部を備えた構成。
すなわち、格納部内が外部雰囲気から隔絶されている際に、格納部内部を上記不活性ガスで充填できるようになる。
【０１８２】
（ＩＩ）格納部内と、外部に設けられたエレクトロルミネッセンス素子にとっての不活性ガス充填器とを接続する接続部を備え、接続部は、両者が接続された際には開放され、両者が接続されていない場合には格納部外部と断絶する機構を備えた構成。
【０１８３】
すなわち、格納部内が外部雰囲気から隔絶されている際に、格納部内部を上記不活性ガスで満たすために、外部に設けられた上記不活性ガス充填器と接続する接続部を備えた構成である。例えば、図１０（ａ）に示すように、接続部６３は、充填器６４と管路６５により接続されている。充填器６４として、例えば、ガスボンベが使用されている。管路６５の途中には方向切換弁６６が設けられ、接続部６３を充填器６４と連通可能な状態と、連通不能な状態とに切換可能に構成されている。接続部６３には充填器６４から不活性ガスが流し込まれると、このガスを格納部内部へ通し、不活性ガスが流し込まれていないときには、格納部内部と外部とを遮蔽（断絶）する、例えば弁やシャッターのような機構６３ａを備えている。機構６３ａとして、例えば、図１０（ｂ）に示すような逆止め弁が使用される。
【０１８４】
したがって、この構成を採用すれば、格納部内にエレクトロルミネッセンス素子を格納している際に、格納部内部を上記不活性ガスで充填することができる。
（ＩＩＩ）格納部内を概略真空にする吸引部を備えた構成。例えば、図１１に示すように、吸引部としての真空ポンプ６７に管路６８を介して連通されている。管路６８の途中には方向切換弁６９が設けられている。方向切換弁６９は、筐体６１を真空ポンプ６７と連通可能な状態と、外部雰囲気と連通可能な状態とに切換可能に構成されている。この構成では、方向切換弁６９が筐体６１と真空ポンプ６７とを連通可能な状態に切り換えられた状態で、真空ポンプ６７を駆動させれば筐体６１内が真空状態となる。また、蓋６２を開放する際は、方向切換弁６９を外部雰囲気と連通可能な状態に切り換えることにより、筐体６１内が外部雰囲気と同じ圧力となる。
【０１８５】
この構成を採用すれば、エレクトロルミネッセンス素子を真空状態下で保管することができる。
（ＩＶ）格納部内と外部に設けられた吸引器とを接続する接続部を備え、接続部は、両者が接続された際には開放され、両者が接続されていない場合には格納部外部と断絶する機構を備えた構成。
【０１８６】
この構成は、上記（ＩＩ）の構成において、接続部が、外部に設けられたアスピレータや吸引ポンプ等の吸引器と接続でき、吸引器によって吸引されている際には格納部内部と外部（吸引器）とを導通させ、吸引器によって吸引されていない際には格納器内部と外部とを遮蔽（断絶）する弁やシャッター等の機構を備えている。
【０１８７】
したがって、この機構を採用すれば、エレクトロルミネッセンス素子を真空状態下で保管することができる。
なお、以上のような保管器によってセンサを取り扱えば、センサ（特に有機エレクトロルミネッセンス素子１１）を水分やガスから保護するパッシベーション膜等の保護部を設けなくても、センサの使用時期まで有機エレクトロルミネッセンス素子１１にダークスポットが発生することがなくなる。したがって、有機エレクトロルミネッセンス素子１１を、パッシベーション膜や封止缶によって保護しないようにしたり、水分やガスの遮断性能が低い材質を使用した保護層を設けるだけでもよくなる。
【０１８８】
次に、本実施の形態に係る水分・ガス検出装置の保管器について、本実施の形態に係る水分・ガス検出方法の説明とあわせて説明する。
《水分・ガス検出装置の保管器》
本実施の形態に係る水分・ガス検出装置の保管方法は、少なくともエレクトロルミネッセンス素子を、使用時まで、当該素子にとっての不活性ガス下におくか、又は真空状態下におくことを特徴とする。
【０１８９】
このような状態下で保管すれば、初期状態（不使用状態）において有機エレクトロルミネッセンス素子１１にダークスポットが生成したり、成長したりすることはないからである。
【０１９０】
なお、有機エレクトロルミネッセンス素子１１以外の部品も上記環境下に保管してもよいことは当然である。
本実施の形態に係る水分・ガス検出装置の保管器は、上記水分・ガス検出装置の保管方法の技術思想を利用できる構造を有していることを特徴としている。
【０１９１】
例えば、上記保管器は、少なくともエレクトロルミネッセンス素子を格納する格納部を備え、格納部は、保管器外部との断絶・開放部を備えることを特徴とする。つまり、この保管器は、格納部に少なくともエレクトロルミネッセンス素子を収納することができ、格納部内を外部雰囲気から隔絶することができる。
【０１９２】
なお、本実施の形態に係る保管器は、上記構成に限定されず、上記した技術思想、すなわち作用が得られる筐体であればどのような形状・材質・大きさ等のものであっても採用できる。
【０１９３】
また、前記したように、有機エレクトロルミネッセンス素子１１以外の部品も格納部で保管してもよい。
さらに、この保管器は、以下の（Ｖ）〜（ＶＩＩＩ）のいずれかのように構成してもよい。
【０１９４】
（Ｖ）エレクトロルミネッセンス素子にとっての不活性ガスを格納部内に充填する充填部を備えた構成。
この構成を採用することにより、少なくともエレクトロルミネッセンス素子を不活性ガス下で保管することができる。
【０１９５】
（ＶＩ）格納部内と、外部に設けられたエレクトロルミネッセンス素子にとっての不活性ガス充填器とを接続する接続部を備え、接続部は、両者が接続された際には開放され、両者が接続されていない場合には格納部外部と断絶する機構を備えた構成。
【０１９６】
この構成は、上記（ＩＩ）の構成と同等の構成であり、これによって少なくともエレクトロルミネッセンス素子を不活性ガス下で保管することができる。
（ＶＩＩ）格納部内を概略真空にする吸引部を備えた構成。
【０１９７】
この構成を採用することにより、少なくともエレクトロルミネッセンス素子を真空状態下で保管することができる。
（ＶＩＩＩ）格納部内と外部に設けられた吸引器とを接続する接続部を備え、接続部は、両者が接続された際には開放され、両者が接続されていない場合には格納部外部と断絶する機構を備えた構成。
【０１９８】
この構成は、上記（ＩＶ）の構成と同等の構成であり、これによって少なくともエレクトロルミネッセンス素子を真空状態下で保管することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１９９】
【図１】有機エレクトロルミネッセンス素子の模式断面図。
【図２】有機エレクトロルミネッセンス素子の模式断面図。
【図３】（ａ）は有機エレクトロルミネッセンス素子の模式断面図、（ｂ）は蓋部材を示す模式断面図、（ｃ）は別の蓋部材を示す模式断面図。
【図４】封止缶で保護された有機エレクトロルミネッセンス素子の模式断面図。
【図５】水分・ガス検出装置の構成図。
【図６】別の水分・ガス検出装置の構成図。
【図７】別の水分・ガス検出装置の構成図。
【図８】別の水分・ガス検出装置の構成図。
【図９】保管器の模式断面図。
【図１０】（ａ）は別の保管器の模式断面図、（ｂ）は逆止め弁の断面図。
【図１１】別の保管器の模式断面図。
【符号の説明】
【０２００】
１１…有機エレクトロルミネッセンス素子、１２…基板、１３…電極としての陽極、１４…有機エレクトロルミネッセンス層、１５…電極としての陰極、２０…保護部材、２１ａ，２１ｂ…領域、２２…蓋部材、２３…封止缶、３１，５１…輝度測定部としての輝度測定装置、３３…判断部、５３…電源部、６０…保管器、６１…格納部としての筐体、６２…切換部材としての蓋、６３…接続部、６３ａ…機構、６４…充填器、６７…吸引部としての真空ポンプ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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