JP2000040586A

JP2000040586A - 有機ｅｌ素子モジュール

Info

Publication number: JP2000040586A
Application number: JP10221042A
Authority: JP
Inventors: Hirotada Furukawa; 広忠古川; Osamu Onizuka; 理鬼塚; Hiroshi Yamamoto; 洋山本; Takashi Tanaka; 俊田中
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1998-07-21
Filing date: 1998-07-21
Publication date: 2000-02-08

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】有機ＥＬ構造体がダメージを受けることがな
く、入出力信号、電源の接続を集約、分離可能で、配線
パターン錯綜が極力少なくて済み、外乱やノイズの影響
を受けにくく、電極上への接着剤の濡れ性等の問題が生
じ難く、接着力の低下を防止し、気密性を長期間保持可
能な有機ＥＬ素子モジュールを実現する。【解決手段】基板１上に形成された一対の電極１１，
１３間に、少なくとも発光機能に関与する１種以上の有
機層１２を有する有機ＥＬ構造体と、前記有機ＥＬ構造
体を封止する封止手段とを有し、前記封止手段は、有機
ＥＬ構造体に最も近い位置に配置され、硬質部材により
形成されている内部封止体３と、この内部封止体３より
外側に配置され、かつ少なくとも内部封止体３と基板１
との接合部を覆うように形成された樹脂の外部封止体６
とを有する有機ＥＬ素子モジュールとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発光層に有機材料
を用いた有機ＥＬ構造体を有する有機ＥＬ素子モジュー
ルに関する。

【０００２】

【従来の技術】有機エレクトロルミネッセンス素子（有
機ＥＬ素子）は、発光材料に有機材料を用いた電荷注入
再結合型のＥＬで、自発光、高輝度、高視野角、低消費
電力、低電圧駆動、高効率等の特徴を有することから種
々の応用が期待されているが、なかでも種々の表示装置
への応用が試みられている。

【０００３】有機ＥＬ素子は、有機物質による発光作用
を利用しているため、この有機物質の分子設計を変更す
ることにより種々の発光色（発光波長）を得られる可能
性を秘めている。しかし、その反面、このような有機物
質は水蒸気、酸素、あるいは封止剤や有機物質自体の放
出するガスなどにより、容易に酸化したり、劣化したり
して発光素子としての機能を損ない易い。

【０００４】このため、有機ＥＬ素子を表示装置などに
応用する場合、様々な使用環境が予想される実用面での
利用を考えると、自発光、高輝度、高視野角、低消費電
力、低電圧駆動、高効率等の諸特性を長期間にわたって
安定して維持しすることが重要である。従って、有機Ｅ
Ｌ素子が上記のような種々の酸化性、腐食性ガスに晒さ
れるのを有効に防止し、機械的衝撃等からも保護する必
要から従来よりガラス材等の硬質部材を用いた封止が行
われている。

【０００５】図７に、従来の封止構造を有する有機ＥＬ
素子モジュールを示す。図示例の有機ＥＬ素子モジュー
ルは、基板３１上の有機ＥＬ構造体３２を、ガラスや金
属等の封止板３３で覆い、接着剤４４で固定している。
ここで、封止板の内側に、水蒸気による有機ＥＬ素子３
２の酸化を防止するために、例えば、特開平５−４１２
８１号公報に記載されているような吸湿材を配置する方
法、特開平８−７８１５９号公報に記載されているよう
な不活性液体を充填する方法等が知られているが、上記
図示例では、吸湿剤３５をフッ素樹脂系の多孔質薄膜３
６で固定した例を表している。

【０００６】この他にも、特開平４−２６７０９７号公
報に記載されているような、有機ＥＬ素子上に薄膜を形
成し、重ねて光硬化型樹脂を塗布するような、２つ以上
の層により封止する方法等のものも知られている。

【０００７】しかし、これらのいずれのものも、有機Ｅ
Ｌ素子の封止効果が不十分であり、素子の劣化を抑制す
ることができず、素子寿命を延ばすことが困難であっ
た。

【０００８】一方、液晶表示装置（ＬＣＤ）を中心に、
コンパクトで信頼性の高い表示モジュールへの需要の高
まりから、チップオングラス（ＣＯＧ）、チップサイズ
パッケージ（ＣＳＰ）技術により、表示装置のガラス基
板上に、直接駆動用回路ないしＩＣを実装することが多
くなってきている。一般に、ＣＯＧ実装、ＣＳＰ実装さ
れる回路素子ないしＩＣは、ベアチップであり、実装の
後、例えば特開平４−３３７３１７号公報に記載されて
いるように熱硬化樹脂等により封止される。

【０００９】図８に、ＣＯＧ実装された液晶表示モジュ
ールの構成例を示す。図示例の液晶表示モジュールは、
基板３１上に、一対の電極４１，４３間に形成配置され
た液晶４２を有する液晶表示素子が形成され、さらにこ
の液晶表示素子をガラス封止板３３と接着剤３４により
封止固定している。そして、この封止板の外側の基板３
１上には、回路素子ないしＩＣ等の回路素子３６が固定
用の樹脂３６により固定されている。

【００１０】一対の電極４１，４３のいずれかはＩＴＯ
等の透明電極や、アルミニウム等の金属により形成され
ているが、微細なピッチでの加工が可能である。従っ
て、ＣＯＧ技術、ＣＳＰ技術により、多端子化が進む表
示装置と駆動用回路ないしＩＣとの接点数を減らし、処
理性を向上させ、信頼性を高めることができる。

【００１１】また、今後は有機ＥＬ素子モジュールにお
いても、駆動装置をＣＯＧ実装、ＣＳＰ実装して、モジ
ュール化することが考えられるが、主に次のような問題
がある。

【００１２】（１）有機ＥＬ素子は、熱や有機溶剤、
水蒸気、紫外線等に弱く、これらに暴露されることによ
って劣化する。このため、外部環境からの封止を完全に
行い、有機ＥＬ素子の劣化や、寿命の低下を防止する必
要がある。

【００１３】（２）パネルの配線引き回しが複雑とな
り、使用する駆動用回路ないしＩＣのピン配置との兼ね
合いが難しくなる。つまり、駆動用回路ないしＩＣがＣ
ＯＧ実装、ＣＳＰ実装される基板は、有機ＥＬ素子が配
置されるガラスのような透明基板や、有機ＥＬ素子を封
止する封止基板であり、これらの基板を多層化できなけ
れば、配線の引き回しが極めて困難になる。

【００１４】（３）ＣＯＧモールド材、基板材料等に
膨張率や、収縮率の異なる部材を用いると、両者の間で
温度変化による応力が作用し、剥離が生じたり、封止効
果が低下したりする場合がある。

【００１５】（４）モールド材に熱硬化型樹脂を用い
た場合、熱硬化工程での熱が有機ＥＬ構造体にダメージ
を与えてしまう場合がある。つまり、有機材料の最低ガ
ラス転移温度が８０℃程度である場合、熱硬化性樹脂の
代表的なものでは、その硬化温度が１５０〜１８０℃程
度であるため、硬化時に加えられる温度で、有機材料が
破壊されたり、活性を失ったり、一部の機能に障害を生
じたりして、素子に重要なダメージを与える恐れがあ
る。

【００１６】（５）モールド材に光硬化型樹脂を用い
た場合、光硬化工程での収縮が大きいと、内部応力とし
て残存し、剥離が生じたり、封止効果が低下したりする
場合がある。

【００１７】（６）駆動用回路ないしＩＣの入力出力
信号、電源電圧の供給に工夫が必要となる。つまり、配
線引き回しの問題から、入出力信号、電源の接続が分散
される場合があり、配線が乱雑になる場合があり、回路
が複雑になったり入出力配線間での干渉、例えば、ノイ
ズ等の影響を受けやすくなってしまう。

【００１８】（７）封止用接着剤の接着面に種々の配
線パターンが存在し、接着効果が低下すると共に封止効
果が低下し、素子に悪影響を及ぼすことになる。特に、
有機ＥＬ素子の封止手段は、一般には、ＩＴＯ（錫ドー
プ酸化インジウム）等の透明電極や、アルミニウムなど
の金属薄膜上に接着剤を塗布し、封止板を接着・固定し
ている。このような封止方法では、電極上への接着剤の
濡れ性等の問題から接着力が低下し、気密性が低下して
しまうといった問題を有している。

【００１９】（８）有機ＥＬ素子は電流駆動であるた
め、有機ＥＬ素子により発生するノイズが駆動用の回路
ないしＩＣ等を誤動作させ恐れがある。なかでも、有機
ＥＬ素子の封止基板上に駆動用の回路ないしＩＣを実装
するＣＳＰ実装では、フェースダウン方式を用いる場合
が多く、特にノイズへの対策が必要となる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、十分
な封止効果を維持し、素子の劣化を抑制して素子寿命を
延ばすことが可能な有機ＥＬ素子モジュールを実現する
ことである。

【００２１】また、パネルの配線引き回しを容易とし、
基板上の配線が少なくて済み、しかも、複雑な配線構造
への対応が可能な有機ＥＬ素子モジュールを実現するこ
とである。。

【００２２】また、モールド材や、基板材料等の膨張率
や、収縮率の相違による応力作用を防止し、剥離や、封
止効果の低下を防止可能な有機ＥＬ素子モジュールを実
現することである。

【００２３】また、熱硬化工程での熱等により、有機材
料が破壊されたり、活性を失ったり、一部の機能に障害
を生じたりして、有機ＥＬ構造体がダメージを受けるこ
とのない有機ＥＬ素子モジュールを実現することであ
る。

【００２４】また、入出力信号、電源の接続を集約、分
離可能で、配線パターンの錯綜が極力少なくて済み、外
乱やノイズの影響を受けにくい有機ＥＬ素子モジュール
を実現することである。

【００２５】また、電極上への接着剤の濡れ性等の問題
が生じ難く、接着力の低下を防止し、気密性を長期間保
持可能な有機ＥＬ素子モジュールを実現することであ
る。

【００２６】また、光による影響を受け難く、誤動作を
防止しうる有機ＥＬ素子モジュールを実現することであ
る。

【００２７】また、有機ＥＬ素子より発生するノイズ等
の影響を受け難く、駆動用の回路ないしＩＣ等の誤動作
の恐れのない有機ＥＬ素子モジュールを実現することで
ある。

【００２８】

【課題を解決するための手段】すなわち、上記目的は以
下の構成により達成される。（１）基板上に形成された一対の電極間に、少なくと
も発光機能に関与する１種以上の有機層を有する有機Ｅ
Ｌ構造体と、前記有機ＥＬ構造体を封止する封止手段と
を有し、前記封止手段は、有機ＥＬ構造体に最も近い位
置に配置され、硬質部材により形成されている内部封止
体と、この内部封止体より外側に配置され、かつ少なく
とも内部封止体と基板との接合部を覆うように形成され
た樹脂の外部封止体とを有する有機ＥＬ素子モジュー
ル。（２）少なくとも前記外部封止体で覆われている基板
上のいずれかには、有機ＥＬ構造体を制御・駆動する回
路が形成されている上記（１）の有機ＥＬ素子モジュー
ル。（３）前記外部封止体の線膨張係数は、内部封止体お
よび基板の線膨張係数の０．１〜１０倍である上記
（１）または（２）の有機ＥＬ素子モジュール。（４）前記外部封止体は、熱硬化性樹脂であり、その
熱硬化温度が、前記有機ＥＬ構造体の有機材料のガラス
転移温度のうち、最も低いガラス転移温度に２０℃を加
えた温度以下である上記（１）〜（３）のいずれかの有
機ＥＬ素子モジュール。（５）前記熱硬化性樹脂は、エポキシ系樹脂である上
記（４）の有機ＥＬ素子モジュール。（６）前記外部封止体は、光硬化性樹脂であり、その
硬化収縮率が１０％以下である上記（１）〜（３）のい
ずれかの有機ＥＬ素子モジュール。（７）前記光硬化性樹脂は、アクリル系またはエポキ
シ系樹脂である上記（６）の有機ＥＬ素子モジュール。（８）前記外部封止体は、かつ紫外線から赤外線まで
のいずれかの波長の光透過率が２０％以下である上記
（１）〜（７）のいずれかの有機ＥＬ素子モジュール。（９）前記封止手段と基板との間には接続手段を有
し、この接続手段は封止手段内部の回路と外部の回路と
を電気的に接続し、かつ封止手段内部の気密性を保持す
る上記（１）〜（８）のいずれかの有機ＥＬ素子モジュ
ール。（１０）前記封止手段内部には電磁シールドを有する
上記（１）〜（９）のいずれかの有機ＥＬ素子モジュー
ル。（１１）全体の厚みが１０mm以下である上記（１）〜
（１０）のいずれかの有機ＥＬ素子モジュール。

【００２９】

【発明の実施の形態】本発明の有機ＥＬ素子モジュール
は、基板上に形成された一対の電極間に、少なくとも発
光機能に関与する１種以上の有機層を有する有機ＥＬ構
造体と、前記有機ＥＬ構造体を封止する封止手段とを有
し、前記封止手段は、有機ＥＬ構造体に最も近い位置に
配置され、硬質部材により形成されている内部封止体
と、この内部封止体より外側に配置され、かつ少なくと
も内部封止体と基板との接合部を覆うように形成された
樹脂の外部封止体とを有する。

【００３０】また、前記内部封止手段内には吸湿材や電
磁シールドを有していてもよい。

【００３１】封止手段を、有機ＥＬ構造体を内包する内
部封止体と、この内部封止体の外部に、少なくとも基板
との接合部を覆うように形成・配置されている外部封止
体とで構成することにより、基板上に実装されている回
路素子のモールドと、有機ＥＬ構造体の封止の強化とを
同時に行うことができ、しかも複数の封止体による封止
を行うことで有機ＥＬ構造体の封止効果を高め、素子の
劣化を抑制し、素子寿命を飛躍的に向上させることがで
きる。

【００３２】また、少なくとも前記外部封止体で覆われ
ている基板上のいずれかに、有機ＥＬ構造体を制御・駆
動する回路を形成することにより、配線の引き回しが容
易で、入出力信号、電源の接続等を分散することなくコ
ンパクトに集約することができる。

【００３３】外部封止体の線膨張係数は、内部封止体お
よび基板の線膨張係数の０．１〜１０倍の範囲であり、
好ましくは０．５〜５倍の範囲である。線膨張係数をこ
の範囲とすることにより、内部封止体や基板への接着性
が維持でき、外部封止体が内部封止体や基板面から剥離
したり、両者の界面に隙間が生じたり、外部封止体の応
力により内部封止体と基板との接合部に剥離が生じたり
して封止効果が低下するのを防止できる。

【００３４】外部封止体の材料としては、形成と、配置
を同時に行うことのできる樹脂を用いる。

【００３５】外部封止体が熱硬化性樹脂の場合、熱硬化
工程で有機ＥＬ構造体に熱的ダメージを与えないことが
必要である。このため、熱硬化温度は、有機ＥＬ構造体
を構成している有機材料のガラス転移温度のうち、最も
低いガラス転移温度に２０℃を加えた温度以下、特に最
も低いガラス転移温度に１０℃を加えた温度以下、さら
には最も低いガラス転移温度以下であることが好まし
い。

【００３６】このような熱硬化性樹脂は、例えばエポキ
シ系樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミ
ド樹脂、ポリフェニレンカルファイド、ウレタン樹脂等
が挙げられ、特にエポキシ樹脂等が好ましい。

【００３７】また、外部封止体には、有機ＥＬ構造体に
熱的ダメージを与える恐れのない光硬化性樹脂を用いて
もよい。この場合その硬化時における収縮率が１０％以
下、より好ましくは５％以下であることが好ましい。硬
化時の収縮率を上記範囲とすることにより、樹脂の剥離
や、封止不良等を防止することができる。

【００３８】このような光硬化性樹脂としては、アクリ
ル系樹脂、エポキシ系樹脂、エステル系樹脂、ウレタン
系樹脂、メラミン系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂等
が挙げられ、なかでもアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂
が好ましい。

【００３９】前記外部封止体は、好ましくは紫外線から
赤外線までの間のいずれかの波長の光透過率が２０％以
下、より好ましくは１０％以下、さらには５％以下であ
る。また、特に赤外域の光線の光透過率が上記範囲以下
であることが重要である。紫外線から赤外線までのいず
れかの光透過率を上記範囲とすることにより、紫外線や
赤外線による影響、特に封止樹脂材、接着剤の劣化や、
熱の影響を少なくすることができる。光透過率を上記範
囲とするために、外部封止体である樹脂材料中に染料
や、顔料を分散させてもよい。

【００４０】また、封止手段と基板との間には封止手段
内部の回路と外部の回路とを電気的に接続し、かつ封止
手段内部の気密性を保持する接続手段を有することによ
り、封止効果を損なうことなく、封止用接着剤の濡れ性
等の問題が生じ難く、接着力の低下を防止し、気密性を
長期間維持できる。

【００４１】さらに、封止手段内部、あるいはその外部
に、吸湿材、電磁シールド等を有することにより、水
分、熱、光等による素子の劣化損傷や、寿命の低下、誤
動作等を防止できる。

【００４２】また、好ましくは全体の厚みが１０mm以
下、特に２〜７mmとすることにより、小型、薄型の有機
ＥＬ素子モジュールが実現でき、装置内に組み込んだ場
合でも場所を取らず、省スペース化に寄与できる。

【００４３】内部封止体の材料としては、有機ＥＬ構造
体を収納するための空間を保持できる形状保持性を有
し、適度な剛性を有すると共に、湿気やガスの侵入を防
止できる硬質部材であれば特に限定されるものではない
が、好ましくは平板状、または断面コ字状で内部に有機
ＥＬ構造体を収容しうる空間を有するガラスやアルミ
ナ、石英等の硬質部材や、樹脂等の材料が挙げられる。
ガラス材として、例えば、ソーダ石灰ガラス、鉛アルカ
リガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、
シリカガラス等のガラス組成のものが好ましい。また、
樹脂材としてはアクリル樹脂、塩化ビニル樹脂等を使用
することができる。

【００４４】内部封止体の外側に設けられる外部封止体
は１つ（１重）以上であれば幾つ設けてもよい。

【００４５】また、内部封止体にガラス等の平板を用い
る場合には、封止用接着剤と、必要によりスペーサとを
使用するとよい。また、封止材料としては金属であって
もかまわないが、表面に絶縁コーティング、絶縁塗装、
表面処理等を施して、絶縁処理を行う必要がある。封止
体に断面コ字状となる凹部を形成する手段としては、エ
ッチングやサンドブラスト等により、内部封止体の表面
を削ればよい。

【００４６】内部封止体は、スペーサーを用いて高さを
調整し、所望の高さに保持してもよい。スペーサーの材
料としては、樹脂ビーズ、シリカビーズ、ガラスビー
ズ、ガラスファイバー等が挙げられ、特にガラスビーズ
等が好ましい。スペーサーは、通常、粒径の揃った粒状
物であるが、その形状は特に限定されるものではなく、
スペーサーとしての機能に支障のないものであれば種々
の形状であってもよい。その大きさとしては、円換算の
直径が１〜２０μm 、より好ましくは１〜１０μm 、特
に２〜８μm が好ましい。このような直径のものは、粒
長１００μm 以下程度であることが好ましく、その下限
は特に規制されるものではないが、通常１μm 程度であ
る。

【００４７】なお、内部封止体に凹部を形成した場合に
は、スペーサーは使用しても、使用しなくてもよい。使
用する場合の好ましい大きさとしては、前記範囲でよい
が、特に２〜８μm の範囲が好ましい。

【００４８】スペーサーは、予め封止用接着剤中に混入
されていても、接着時に混入してもよい。封止用接着剤
中におけるスペーサーの含有量は、好ましくは０．０１
〜３０wt％、より好ましくは０．１〜５wt％である。

【００４９】接着剤としては、安定した接着強度が保
て、気密性が良好なものであれば特に限定されるもので
はないが、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ
樹脂接着剤を用いることが好ましい。

【００５０】内部封止体には、有機ＥＬ構造体を制御・
駆動するための回路が形成されていてもよい。回路を形
成する方法としては、蒸着法等により回路パターンをマ
スク蒸着したり、Ｃｕ等の導体層形成後にこれをエッチ
ングして所望のパターンを得る方法などの薄膜プロセス
によるものや、所定のパターンの導体層を厚膜プロセス
にて得る方法などがある。そして、形成された回路パタ
ーン上に必要な回路素子をハンダ付したり、導電性ペー
ストを用いた接着等により装着すればよい。なお、内部
封止体に形成される回路は、有機ＥＬ構造体への悪影
響、あるいはその逆に有機ＥＬ構造体および内部雰囲気
からの悪影響を避けるため、封止体の外側に形成するこ
とが好ましい。

【００５１】内部封止体に形成される回路パターンは、
封止体表面のみならず、端面（側面）にまで形成する
と、端面に形成されたパターンと基板上のパターンとを
容易に接続することができる。アップルボンド等での接
続を容易にするため、封止板の端面をテーパー状に形成
したり、曲率：Ｒ（アール）を持たせてもよい。テーパ
ー角としては６０°以下が好ましく、Ｒは半径０．１mm
以上あればよい。

【００５２】回路パターンは、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕのうち
の少なくとも１種を有することが好ましい。これらの金
属は低抵抗であり、薄膜、厚膜プロセスのいずれによっ
ても容易に所望のパターンに形成することができる。こ
れらの中でもＡｌが、コストや、安定性の点で好まし
い。

【００５３】回路パターンがＡｕを有する場合、厚膜プ
ロセスにより、Ａｕ含有層を単独で形成するか、気相堆
積法により、Ａｕ層を有する多層構造とすることが好ま
しい。多層構造とする場合、それぞれ含有する金属がＴ
ｉ／Ｎｉ／Ｃｕ／Ａｕであるか、Ｃｒ／Ｎｉ／Ｃｕ／Ａ
ｕの順に基板上に形成された多層膜であることが好まし
い。Ｔｉ，Ｃｒは基板との密着性を改善し、Ｎｉは金属
層間の拡散を防止し、Ｃｕはパターンの抵抗を低く維持
する効果がある。これらの金属を含有する回路パターン
（導電体層）は、それぞれ１wt％程度以下の不純物を含
有していてもよい。また、回路パターンを厚膜法により
形成する場合、ガラス等の厚膜法に必要な金属以外の物
質を含有していてもよい。

【００５４】回路パターンがＡｌを有する場合、気相堆
積法によりＡｌ含有層を単独に形成することが好まし
い。

【００５５】回路パターンがＣｕを有する場合、メッキ
によりＣｕ含有層を単独で形成するか、気相堆積法によ
り、Ｃｕ層を有する多層構造とすることが好ましい。多
層構造とする場合、それぞれ含有する金属がＴｉ／Ｎｉ
／Ｃｕであるか、Ｃｒ／Ｎｉ／Ｃｕの順に基板上に形成
された多層膜であることが好ましい。

【００５６】内部封止体、外部封止体内の基板上に形成
される回路としては、有機ＥＬ構造体、つまり有機ＥＬ
ディスプレイ本体を駆動するための回路の少なくとも一
部である。また、この回路は、内部封止体の有機ＥＬ構
造体と対向する面の反対側、つまり外部に露出する面に
形成される。外部に形成することにより有機ＥＬ構造体
と接触したり、これを破壊したりするのを防止でき、内
部ガスによる電子部品への悪影響を防止できる。

【００５７】内部封止体は、湿気の侵入を防ぐために、
接着性樹脂等を用いて接着し密封する。封止ガスは、Ａ
ｒ、Ｈｅ、Ｎ₂等の不活性ガス等が好ましい。また、こ
の封止ガスの水分含有量は、１００ppm 以下、より好ま
しくは１０ppm 以下、特には１ppm 以下であることが好
ましい。この水分含有量に下限値は特にないが、通常
０．１ppm 程度である。

【００５８】基板としては特に限定されるものではな
く、有機ＥＬ素子が積層可能なものであればよいが、通
常、発光した光を取り出す表示面としての機能も有する
ことから、ガラスや石英、樹脂等の透明ないし半透明材
料を用いることが好ましい。また、基板に色フィルター
膜や蛍光性物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜
を用いて発光色をコントロールしてもよい。また、発光
した光を取り出す側ではない場合には、基板は透明でも
不透明であってもよく、不透明である場合にはセラミッ
クス等を使用してもよい。

【００５９】基板の大きさも特に限定されるものではな
いが、好ましくは最大長、特に対角長が１０〜３５０m
m、特に３０〜３００mmの範囲が好ましい。最大長は１
０mm未満、３５０mmを超えるものであっても問題ない
が、収納スペースが制限されたり、製造が困難になって
くる。

【００６０】接続手段は、内部封止体、外部封止体、好
ましくは外部封止体と基板との間にあって、内部封止
体、外部封止体内部の回路と外部の回路とを電気的に接
続し、かつ内部封止体、外部封止体内部の気密性を保持
するものである。すなわち、この接続手段を有する領域
以外の部分を、電極や配線パターン等の構造物を有しな
い、凹凸の少ない平坦な基板面とすることにより、接着
性が向上し、気密性を確保することができる。このよう
な接続手段としては、コネクタ、端子電極、端子ピン等
が挙げられるが、好ましくはコネクタであり、特に、封
止効果や接着剤との濡れ性を考慮するとガラス等の接着
剤との濡れ性、封止効果に優れた外装部材に、金属導体
を埋め込んだコネクタが好ましい。

【００６１】内部封止体内部には吸湿材を配置してもよ
い。このような吸湿剤としては、内部封止体内部の雰囲
気下で吸湿効果を発揮しうるものであれば特に限定され
るものではないが、例えば特開平９−１４８０６６号公
報に記載されているような、酸化ナトリウム（Ｎａ
₂Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ₂Ｏ）、酸化カルシウム（Ｃａ
Ｏ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化マグネシウム（Ｍ
ｇＯ）、硫酸リチウム（Ｌｉ₂ＳＯ₄ ）、硫酸ナトリウ
ム（Ｎａ₂ＳＯ₄ ）、硫酸カルシウム（ＣａＳＯ₄ ）、
硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ₄ ）、硫酸コバルト（Ｃｏ
ＳＯ₄ ）、硫酸ガリウム（Ｇａ₂（ＳＯ₄ ）₃ ）、硫酸
チタン（Ｔｉ（ＳＯ₄ ）₂ ）、硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ
₄ ）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ₂ ）、塩化マグネシウ
ム（ＭｇＣｌ₂）、塩化ストロンチウム（ＳｒＣｌ
₂ ）、塩化イットリウム（ＹＣｌ₃ ）、塩化銅（ＣｕＣ
ｌ₂ ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化タンタル
（ＴａＦ₅ ）、フッ化ニオブ（ＮｂＦ₅ ）、臭化カルシ
ウム（ＣａＢｒ₂ ）、臭化セリウム（ＣｅＢｒ₃ ）、臭
化セレン（ＳｅＢｒ₄ ）、臭化バナジウム（ＶＢｒ
₂ ）、臭化マグネシウム（ＭｇＢｒ₂ ）、ヨウ化バリウ
ム（ＢａＩ₂ ）、ヨウ化マグネシウム（ＭｇＩ₂ ）、過
塩素酸バリウム（Ｂａ（ＣｌＯ₄ ）₂ ）、過塩素酸マグ
ネシウム（Ｍｇ（ＣｌＯ₄ ）₂ ）等を挙げることができ
る。

【００６２】さらに、内部封止体の内外に電磁シールド
を設けてもよい。電磁シールドとしては、従来より電磁
シールド剤として用いられている種々の部材を用いるこ
とができる。具体的には、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃ
ｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ａｇ、Ａｕ等の１種または２種
以上の金属薄膜や、フェライト等の各種磁性材料、上記
金属粒子や、炭素粒子などを樹脂中に分散した導電性塗
膜等を挙げることができる。

【００６３】電磁シールドは、直接スパッタ、蒸着、塗
布などにより内部封止体、あるいは外部封止体に形成し
てもよいし、フィルム上に形成されたものを貼り付けて
もよい。これらの薄膜の厚さは、通常、１μm 〜１mm程
度である。

【００６４】電磁シールドは、有機ＥＬ構造体からのノ
イズを外部に漏洩させないようにする場合、駆動用回路
ないしＩＣ等の電子部品を外部ノイズから保護する場合
等、使用目的に合わせて適切な位置に形成するとよい。

【００６５】次に、図を参照しつつ本発明のよリ具体的
な構成について説明する。図１は本発明の第１の構成例
を示した概略断面図である。図において、本発明の有機
ＥＬ素子モジュールは、基板１上に形成されている下部
電極１１と、上部電極１３とこれらの間にある発光機能
に関与する有機層１２とからなる有機ＥＬ構造体を有す
る。ここで、通常、下部電極１１は、ホール注入電極と
して、ＩＴＯ等の透明電極により形成され、上部電極
は、電子注入電極として、低仕事関数、低抵抗の金属薄
膜等により形成されているが、用途によりこの逆の構成
であったり、種々の変形、改良が加えられている。ま
た、有機層１２は、ホール注入輸送層、発光層、電子注
入輸送層等の発光機能に関与する有機物質を含有する機
能性薄膜により構成されている。

【００６６】そして、この有機ＥＬ構造体を覆うように
内部封止体３が配置され、接着剤４により固定・封止さ
れている。

【００６７】また、前記内部封止体３の外側には、これ
を囲むように、少なくとも内部封止体３と基板１との接
合部（封止用接着剤４や配線パターン１１，２２等を含
む）を覆うように外部封止体６が形成・配置され、封止
されている。この外部封止体６の内側、つまり内部封止
体３が配置されている側は、空間が形成されないように
なっている。このように、硬質部材と軟質部材により２
重に封止し、しかも内部封止体３と外部封止体６の間に
空間が形成されていないため、両者の間の雰囲気による
影響を受けることもなく、有機ＥＬ構造体を水分や、腐
食性ガス等から強力に保護することができ、有機ＥＬ構
造体の寿命を飛躍的に向上させることができる。

【００６８】さらに、前記内部封止体３と外部封止体６
とで覆われている基板上には、前記下部電極１１と、上
部電極１３とに接続されている制御・駆動回路が形成さ
れていて、この回路に制御回路素子ないしＩＣ、駆動回
路素子ないしＩＣ等の回路素子２１がＣＯＧ実装され、
配置されている。

【００６９】このように、基板１上に有機ＥＬ構造体を
制御駆動するための回路２１，２２を形成・配置するこ
とにより、有機ＥＬ構造体１１，１２，１３と、これを
制御・駆動する回路２１，２２とを比較的短い距離で、
効率よく、簡素な回路構成で接続することができ、信頼
性が向上すると共に、部品点数も少なくて済み、装置全
体をコンパクトにすることができる。

【００７０】また、前記有機ＥＬ構造体を駆動する制御
・駆動回路の少なくとも一部は、接続手段９と接続さ
れ、この接続手段９を介して外部の回路、例えば、ホス
トコンピュータ、主制御装置、リモートコントロールパ
ネル、他のディスプレイ、電源回路等と接続されるよう
になっている。接続手段９は、例えば、ガラス基材（外
装材）に接触端子となる金属片を複数有するコネクター
等により構成され、接着剤との濡れ性が良好で、接着効
果の劣化現象が生じ難く、かつ外部雰囲気の遮断効果の
高いものにより構成されている。これにより、外部封止
体６は接続手段９以外の部分では端子等を有しない平滑
な面で固定され、さらに封止効果が向上することにな
る。

【００７１】図２は、本発明の第２の構成例を示す概略
断面図である。この例では、第１の構成例において、内
部封止体３の全体を覆うように形成・配置していた外部
封止体６を、内部封止体３と基板１との接合部を含む側
部にのみ密着（接触）して形成し、かつ、内部封止体３
の内部に吸湿材５を配置したものである。内部封止体３
の上部は、内部封止体３がガラスや金属などの硬質部材
である場合、外部封止体６で覆われなくとも封止効果に
はさほど影響がない。従って、封止効果に重要な内部封
止体３の側部にかけて外部封止体６で覆い上面部の外部
封止体６を省略することで、有機ＥＬモジュールの厚み
を更に薄くすることができる。

【００７２】また、内部封止体３内部、つまり有機ＥＬ
構造体が配置されている空間側には、吸湿剤５が配置さ
れているので、有機ＥＬ構造体が配置されている空間内
の水分を除去し、有機ＥＬ構造体の寿命を向上させ、発
光特性の劣化を防止するようになっている。その他の構
成は図１とほぼ同様であり、同一構成要素には同一符号
を付して説明を省略する。

【００７３】図３は、本発明の第３の構成例を示す概略
断面図である。この例では、第１の構成例において、基
板１上に実装されていた回路構成素子２１の一部２１ａ
を、内部封止体３上にＣＳＰ実装したものである。この
ため、内部封止体３上にも回路パターン（導体）２２ａ
が形成され、この導体パターン２２ａは、内部封止体３
の側部にまで形成されていて、前記基板上の回路２２と
接続されるようになっている。この場合、接続には、ハ
ンダ、アップルボンド、異方性導電フィルム、異方性導
電樹脂接着剤等、公知の手段を用いることができる。そ
の他の構成は第１、または第２の構成例と略同様であ
り、同一構成要素には同一符号を付して説明を省略す
る。

【００７４】図４は、本発明の第４の構成例を示す概略
断面図である。この例では、第１の構成例において、Ｃ
ＯＧ実装されていた回路素子２１の一部２１ａを、内部
封止体３上に実装し、さらに、この回路素子２１ａに対
して、有機ＥＬ構造体から生じた電磁波を遮断する電磁
シールド２３を形成・配置している。これにより、有機
ＥＬ構造体から発生する電磁波が遮断ないし減衰され、
制御用回路素子ないしＩＣ・駆動用回路素子ないしＩＣ
等の回路素子が保護される。従って、内部封止体３上に
実装される回路素子２１ａは、比較的電磁ノイズに弱い
有機ＥＬ構造体を駆動制御する制御ＩＣ（ＬＳＩ）等を
配置するとよい。

【００７５】電磁シールド２３は図示例では内部封止体
３の外部封止体６側の面に形成されているが、有機ＥＬ
構造体側に形成してもよい。また、電磁シールド２３
と、装置のフレームグランド、あるいは接地端子等と接
続可能な配線構造を有するようにするとシールド効果が
向上する。その他の構成は第１、または第２の構成例と
略同様であり、同一構成要素には同一符号を付して説明
を省略する。

【００７６】図５は、本発明の第５の構成例を示す概略
断面図である。この例では、第１の構成例において、Ｃ
ＯＧ実装されていた回路素子２１の一部２１ａを、内部
封止体３上にＭＣＭ（Multi Chip Module）実装してい
る。すなわち、内部封止体３上に制御・駆動用電気回路
配線２２ａを形成し、回路素子２１ａを配置してＭＣＭ
とし高密度実装を実現している。

【００７７】この場合にも上記各構成例における電磁シ
ールドを形成して、電磁波から回路素子２１を保護して
もよいし、外部封止体の紫外光から赤外光にかけて、特
に赤外域の光透過率を、１０％以下として有機ＥＬ構造
体等を光や熱的ストレスから保護してもよい。その他の
構成は第１、または第２の構成例と略同様であり、同一
構成要素には同一符号を付して説明を省略する。

【００７８】以上の各構成例では、内部封止体に対し、
これを内包する外部封止体とを１つずつ配置した例を示
したが、外部封止体は複数あってもよく、上記各構成例
の外側にさらに封止体を設けるような構成であってもよ
い。

【００７９】有機ＥＬ構造体（ディスプレイ本体）を駆
動するための回路は、例えば図６に示すように、ディス
プレイに表示するデータや、表示に関するデータを与え
る主制御手段１１１を有し、この主制御手段１１１から
与えられる表示データに応じて有機ＥＬディスプレイの
走査電極、データ電極を駆動する信号である走査電極駆
動信号、データ電極駆動信号を送出するディスプレイ制
御手段１１２を有する。さらにこのディスプレイ制御手
段１１２と接続され、主制御手段１１１等から与えられ
る表示データをマトリクスデータ、ビットマップデータ
等に展開するためのデータや、あらかじめ決められた表
示内容のデータ等を格納する表示データ記憶手段１１３
と、ディスプレイ制御手段１１２からの走査電極駆動信
号、データ電極駆動信号により、有機ＥＬ構造体（有機
ＥＬディスプレイ本体）１１６の走査電極、データ電極
を駆動する走査電極駆動手段１１４と、データ電極駆動
手段１１５とを有する。

【００８０】主制御手段１１１は、有機ＥＬ構造体１１
６に表示させる表示データを与えたり、表示データ記憶
手段１１３に記憶されている表示データを指定したり、
表示に必要なタイミングや制御データを与えたりする。
この制御手段１１１は、通常、汎用のマイクロプロセッ
サ（ＭＰＵ）と、このＭＰＵと接続されている記憶媒体
（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）上の制御アルゴリズム等により構
成することができる。制御手段１１は、ＣＩＳＣ、ＲＩ
ＳＣ、ＤＳＰ等プロセッサの態様を問わず使用可能であ
り、その他ＡＳＩＣ等論理回路の組み合わせなどにより
構成してもよい。また、この例では主制御手段１１１は
独立に設けているが、ディスプレイ制御手段１１２や、
ディスプレイが備え付けられる装置の制御手段等と一体
としてもよい。

【００８１】ディスプレイ制御手段１１２は、主制御手
段１１１等から与えられる表示データ等を解析し、必要
により表示データ記憶手段１１３に格納されているデー
タを検索して、その表示データを有機ＥＬディスプレイ
上の所定の位置に表示させるためのマトリクスデータに
変換する。すなわち、表示する画像（イメージまたはキ
ャラクタ）データが、各マトリクスの交点で与えられる
有機ＥＬ素子の画素単位のドットデータとした場合、そ
のドット座標を与える走査電極とデータ電極を駆動する
ような信号を発生する。また、上記のような各フレーム
単位での駆動や、走査電極とデータ電極の駆動比（デュ
ーティ）制御等も行う。

【００８２】ディスプレイ制御手段１１２は、例えば、
所定の演算機能を有するプロセッサや複合論理回路、前
記プロセッサ等が外部の主制御手段等とのデータの授受
を行うためのバッファ、制御回路へのタイミング信号、
表示タイミング信号や外部記憶手段等への読み出し、書
き込みタイミング信号等を与えるタイミング信号発生回
路（発振回路）、外部の記憶手段から表示データ等の授
受を行う記憶素子制御回路、外部の記憶素子から読み出
したり、外部から与えられ、あるいはこれを加工するこ
とにより得られた表示データを駆動信号として送出する
駆動信号送出回路、外部から与えられる表示機能や表示
させるディスプレイ等に関するデータ、制御コマンド等
を格納する各種レジスタ等により構成することができ
る。

【００８３】表示データ記憶手段１１３は、外部から与
えられた画像データを、ディスプレイ上にマトリクスデ
ータとして展開するためのデータ（変換テーブル）や、
所定のキャラクタデータやイメージデータをそのままマ
トリクスデータに展開したデータ等が格納され、それぞ
れ必要に応じて格納位置（アドレス）を指定することに
より読み出し（書き込み）が可能なようになっている。
このような、表示データ記憶手段としてはＲＡＭ（ＶＲ
ＡＭ）、ＲＯＭ等の半導体記憶素子を好ましく挙げるこ
とができるが、これに限定されるものではなく、光や磁
気を応用した記憶媒体を用いてもよい。

【００８４】走査電極駆動手段１１４およびデータ電極
駆動手段１１５はディスプレイ制御手段１１２から与え
られた走査電極駆動信号、データ電極駆動信号に応じて
走査電極、データ電極を駆動する。有機ＥＬディスプレ
イを構成する有機ＥＬ素子は電流駆動により発光する発
光素子である。このため、通常電圧信号として与えられ
る走査電極駆動信号、データ電極駆動信号を所定の電流
値の信号に変換し、これを所定の走査電極、データ電極
に与えることにより駆動する。

【００８５】より具体的には、必要な電流容量を有する
電圧−電流変換素子、あるいは増幅素子（電力増幅）等
を用いて、所定位置の走査電極、データ電極を駆動す
る。このような駆動回路として、オープンドレイン、オ
ープンコレクタ回路、トーテムポール接続、プッシュプ
ル接続等が挙げられる。電圧−電流変換素子、あるいは
増幅素子としては、リレー等の有接点デバイスを用いる
ことも考えられるが、動作の高速性、信頼性等を考慮す
ると、トランジスタ、ＦＥＴおよびこれらと同等の機能
を有する半導体素子が好ましい。これら半導体素子は、
電源側または接地側のいずれかに走査電極、データ電極
を接続する。ここで、電源側、接地側とは直接電源や接
地ラインに接続する場合の他、電流制限抵抗、保護用デ
バイス、レギュレータ等の素子を介して接続する場合も
含まれる。

【００８６】本発明では上記回路構成要素のうち、特に
ディスプレイ制御手段１１２、表示データ記憶手段１１
３、走査電極駆動手段１１４およびデータ電極駆動手段
１１５等を回路素子およびその周辺の回路として内部封
止体と外部封止体との間の部分に形成することが好まし
い。また、その他の回路との接続には、フラットケーブ
ル、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）、異方性導電
ゴム、基板用コネクタ等の図示しない外部接続手段を用
いて接続される。この場合、信号線としては、通常、プ
ロセッサ等の制御手段の処理に必要なデータが転送可能
な本数でよく、コネクタやケーブルが小型で済み、線径
が太いケーブル等を使用する必要もなく、信頼性も良好
なものとなる。

【００８７】上記回路は有機ＥＬ構造体（有機ＥＬディ
スプレイ本体）を駆動するための回路構成の一例にすぎ
ず、同等な機能を有するものであれば他の回路構成をと
ることも可能である。また、ディスプレイ制御手段、走
査電極駆動手段およびデータ電極駆動手段等と明確に分
割せずにこれらが渾然一体となった構成であってもよ
い。また、上記例では主に単純マトリクスタイプのディ
スプレイについて説明しているが、ＴＦＴ等を用いた、
アクティブマトリクスタイプのディスプレイであっても
よい。なお、これらの回路装置は、通常、１種または２
種以上のＩＣおよびその周辺部品として構成されてい
る。

【００８８】本発明の有機ＥＬ構造体は、例えば、基板
上に組以上のマトリクス配置された走査電極（電子注入
電極）およびデータ電極（ホール注入電極）を有し、こ
れらの電極の間に有機層であるホール注入・輸送層、発
光および電子注入輸送層、必要により保護層が積層さ
れ、さらにこの上にガラス等の封止板を配置した構成を
有する。

【００８９】封止板上に形成された回路はボールボンド
またはワイヤーボンドにより基板上の回路と電気的に接
続され、それぞれ走査電極（電子注入電極）およびデー
タ電極（ホール注入電極）と接続される。これにより、
封止板上の走査電極駆動手段（回路）およびデータ電極
駆動手段（回路）と、走査電極（電子注入電極）および
データ電極（ホール注入電極）とが接続されることとな
る。

【００９０】有機ＥＬ構造体は、次のようなものであ
る。発光層は、ホール（正孔）および電子の注入機能、
それらの輸送機能、ホールと電子の再結合により励起子
を生成させる機能を有する。発光層には、比較的電子的
にニュートラルな化合物を用いることが好ましい。

【００９１】ホール注入輸送層は、ホール注入電極から
のホールの注入を容易にする機能、ホールを安定に輸送
する機能および電子を妨げる機能を有するものであり、
電子注入輸送層は、電子注入電極からの電子の注入を容
易にする機能、電子を安定に輸送する機能およびホール
を妨げる機能を有するものである。これらの層は、発光
層に注入されるホールや電子を増大・閉じこめさせ、再
結合領域を最適化させ、発光効率を改善する。

【００９２】発光層の厚さ、ホール注入輸送層の厚さお
よび電子注入輸送層の厚さは、特に制限されるものでは
なく、形成方法によっても異なるが、通常５〜５００nm
程度、特に１０〜３００nmとすることが好ましい。

【００９３】ホール注入輸送層の厚さおよび電子注入輸
送層の厚さは、再結合・発光領域の設計によるが、発光
層の厚さと同程度または１／１０〜１０倍程度とすれば
よい。ホールまたは電子の各々の注入層と輸送層とを分
ける場合は、注入層は１nm以上、輸送層は１nm以上とす
るのが好ましい。このときの注入層、輸送層の厚さの上
限は、通常、注入層で５００nm程度、輸送層で５００nm
程度である。このような膜厚については、注入輸送層を
２層設けるときも同じである。

【００９４】有機ＥＬ素子の発光層には、発光機能を有
する化合物である蛍光性物質を含有させる。このような
蛍光性物質としては、例えば、特開昭６３−２６４６９
２号公報に開示されているような化合物、例えばキナク
リドン、ルブレン、スチリル系色素等の化合物から選択
される少なくとも１種が挙げられる。また、トリス（８
−キノリノラト）アルミニウム等の８−キノリノールま
たはその誘導体を配位子とする金属錯体色素などのキノ
リン誘導体、テトラフェニルブタジエン、アントラセ
ン、ペリレン、コロネン、１２−フタロペリノン誘導体
等が挙げられる。さらには、特開平８−１２０６６号公
報（特願平６−１１０５６９号）に記載のフェニルアン
トラセン誘導体、特開平８−１２９６９号公報（特願平
６−１１４４５６号）に記載のテトラアリールエテン誘
導体等を用いることができる。

【００９５】また、それ自体で発光が可能なホスト物質
と組み合わせて使用することが好ましく、ドーパントと
しての使用が好ましい。このような場合の発光層におけ
る化合物の含有量は０．０１〜２０wt% 、さらには０．
１〜１５wt% であることが好ましい。ホスト物質と組み
合わせて使用することによって、ホスト物質の発光波長
特性を変化させることができ、長波長に移行した発光が
可能になるとともに、素子の発光効率や安定性が向上す
る。

【００９６】ホスト物質としては、キノリノラト錯体が
好ましく、さらには８−キノリノールまたはその誘導体
を配位子とするアルミニウム錯体が好ましい。このよう
なアルミニウム錯体としては、特開昭６３−２６４６９
２号、特開平３−２５５１９０号、特開平５−７０７３
３号、特開平５−２５８８５９号、特開平６−２１５８
７４号等に開示されているものを挙げることができる。

【００９７】具体的には、まず、トリス（８−キノリノ
ラト）アルミニウム、ビス（８−キノリノラト）マグネ
シウム、ビス（ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリノラト）亜
鉛、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウ
ムオキシド、トリス（８−キノリノラト）インジウム、
トリス（５−メチル−８−キノリノラト）アルミニウ
ム、８−キノリノラトリチウム、トリス（５−クロロ−
８−キノリノラト）ガリウム、ビス（５−クロロ−８−
キノリノラト）カルシウム、５，７−ジクロル−８−キ
ノリノラトアルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−
８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム、ポリ［亜
鉛（II）−ビス（８−ヒドロキシ−５−キノリニル）メ
タン］等がある。

【００９８】このほかのホスト物質としては、特開平８
−１２６００号公報（特願平６−１１０５６９号）に記
載のフェニルアントラセン誘導体や、特開平８−１２９
６９号公報（特願平６−１１４４５６号）に記載のテト
ラアリールエテン誘導体なども好ましい。

【００９９】発光層は電子注入輸送層を兼ねたものであ
ってもよく、このような場合はトリス（８−キノリノラ
ト）アルミニウム等を使用することが好ましい。これら
の蛍光性物質を蒸着すればよい。

【０１００】また、発光層は、必要に応じて、少なくと
も１種のホール注入輸送性化合物と少なくとも１種の電
子注入輸送性化合物との混合層とすることも好ましく、
さらにはこの混合層中にドーパントを含有させることが
好ましい。このような混合層における化合物の含有量
は、０．０１〜２０wt% 、さらには０．１〜１５wt% と
することが好ましい。

【０１０１】混合層では、キャリアのホッピング伝導パ
スができるため、各キャリアは極性的に有利な物質中を
移動し、逆の極性のキャリア注入は起こりにくくなるた
め、有機化合物がダメージを受けにくくなり、素子寿命
がのびるという利点がある。また、前述のドーパントを
このような混合層に含有させることにより、混合層自体
のもつ発光波長特性を変化させることができ、発光波長
を長波長に移行させることができるとともに、発光強度
を高め、素子の安定性を向上させることもできる。

【０１０２】混合層に用いられるホール注入輸送性化合
物および電子注入輸送性化合物は、各々、後述のホール
注入輸送層用の化合物および電子注入輸送層用の化合物
の中から選択すればよい。なかでも、ホール注入輸送層
用の化合物としては、強い蛍光を持ったアミン誘導体、
例えばホール輸送材料であるトリフェニルジアミン誘導
体、さらにはスチリルアミン誘導体、芳香族縮合環を持
つアミン誘導体を用いるのが好ましい。

【０１０３】電子注入輸送性の化合物としては、キノリ
ン誘導体、さらには８−キノリノールないしその誘導体
を配位子とする金属錯体、特にトリス（８−キノリノラ
ト）アルミニウム（Ａｌｑ3 ）を用いることが好まし
い。また、上記の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を用いるのも好ましい。

【０１０４】ホール注入輸送層用の化合物としては、強
い蛍光を持ったアミン誘導体、例えば上記のホール輸送
材料であるトリフェニルジアミン誘導体、さらにはスチ
リルアミン誘導体、芳香族縮合環を持つアミン誘導体を
用いるのが好ましい。

【０１０５】この場合の混合比は、それぞれのキャリア
移動度とキャリア濃度によるが、一般的には、ホール注
入輸送性化合物の化合物／電子注入輸送機能を有する化
合物の重量比が、１／９９〜９９／１、さらに好ましく
は１０／９０〜９０／１０、特に好ましくは２０／８０
〜８０／２０程度となるようにすることが好ましい。ま
た、混合層の厚さは、分子層一層に相当する厚み以上
で、有機化合物層の膜厚未満とすることが好ましい。具
体的には１〜８５nmとすることが好ましく、さらには５
〜６０nm、特には５〜５０nmとすることが好ましい。

【０１０６】また、混合層の形成方法としては、異なる
蒸着源より蒸発させる共蒸着が好ましいが、蒸気圧（蒸
発温度）が同程度あるいは非常に近い場合には、予め同
じ蒸着ボード内で混合させておき、蒸着することもでき
る。混合層は化合物同士が均一に混合している方が好ま
しいが、場合によっては、化合物が島状に存在するもの
であってもよい。発光層は、一般的には、有機蛍光物質
を蒸着するか、あるいは、樹脂バインダー中に分散させ
てコーティングすることにより、発光層を所定の厚さに
形成する。

【０１０７】ホール注入輸送層には、例えば、特開昭６
３−２９５６９５号公報、特開平２−１９１６９４号公
報、特開平３−７９２号公報、特開平５−２３４６８１
号公報、特開平５−２３９４５５号公報、特開平５−２
９９１７４号公報、特開平７−１２６２２５号公報、特
開平７−１２６２２６号公報、特開平８−１００１７２
号公報、ＥＰ０６５０９５５Ａ１等に記載されている各
種有機化合物を用いることができる。例えば、テトラア
リールベンジシン化合物（トリアリールジアミンないし
トリフェニルジアミン：ＴＰＤ）、芳香族三級アミン、
ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール
誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ基を有するオキサ
ジアゾール誘導体、ポリチオフェン等である。これらの
化合物は、１種のみを用いても、２種以上を併用しても
よい。２種以上を併用するときは、別層にして積層した
り、混合したりすればよい。

【０１０８】ホール注入輸送層をホール注入層とホール
輸送層とに分けて積層する場合は、ホール注入輸送層用
の化合物のなかから好ましい組合せを選択して用いるこ
とができる。このとき、ホール注入電極（ＩＴＯ等）側
からイオン化ポテンシャルの小さい化合物の順に積層す
ることが好ましい。また、ホール注入電極表面には薄膜
性の良好な化合物を用いることが好ましい。このような
積層順については、ホール注入輸送層を２層以上設ける
ときも同様である。このような積層順とすることによっ
て、駆動電圧が低下し、電流リークの発生やダークスポ
ットの発生・成長を防ぐことができる。また、素子化す
る場合、蒸着を用いているので１〜１０nm程度の薄い膜
も均一かつピンホールフリーとすることができるため、
ホール注入層にイオン化ポテンシャルが小さく、可視部
に吸収をもつような化合物を用いても、発光色の色調変
化や再吸収による効率の低下を防ぐことができる。ホー
ル注入輸送層は、発光層等と同様に上記の化合物を蒸着
することにより形成することができる。

【０１０９】電子注入輸送層には、トリス（８−キノリ
ノラト）アルミニウム（Ａｌｑ3 ）等の８−キノリノー
ルまたはその誘導体を配位子とする有機金属錯体などの
キノリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘
導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリ
ン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオ
レン誘導体等を用いることができる。電子注入輸送層は
発光層を兼ねたものであってもよく、このような場合は
トリス（８−キノリノラト）アルミニウム等を使用する
ことが好ましい。電子注入輸送層の形成は、発光層と同
様に、蒸着等によればよい。

【０１１０】電子注入輸送層を電子注入層と電子輸送層
とに分けて積層する場合には、電子注入輸送層用の化合
物の中から好ましい組み合わせを選択して用いることが
できる。このとき、電子注入電極側から電子親和力の値
の大きい化合物の順に積層することが好ましい。このよ
うな積層順については、電子注入輸送層を２層以上設け
るときも同様である。

【０１１１】ホール注入輸送層、発光層および電子注入
輸送層の形成には、均質な薄膜が形成できることから、
真空蒸着法を用いることが好ましい。真空蒸着法を用い
た場合、アモルファス状態または結晶粒径が０．１μm
以下の均質な薄膜が得られる。結晶粒径が０．１μm を
超えていると、不均一な発光となり、素子の駆動電圧を
高くしなければならなくなり、ホールの注入効率も著し
く低下する。

【０１１２】真空蒸着の条件は特に限定されないが、１
０^-4Pa以下の真空度とし、蒸着速度は０．０１〜１nm／
sec 程度とすることが好ましい。また、真空中で連続し
て各層を形成することが好ましい。真空中で連続して形
成すれば、各層の界面に不純物が吸着することを防げる
ため、高特性が得られる。また、素子の駆動電圧を低く
したり、ダークスポットの発生・成長を抑制したりする
ことができる。

【０１１３】これら各層の形成に真空蒸着法を用いる場
合において、１層に複数の化合物を含有させる場合、化
合物を入れた各ボートを個別に温度制御して共蒸着する
ことが好ましい。

【０１１４】また、有機ＥＬ構造体は上記有機層の他
に、基板および基板上に有機層を挟み込むように形成さ
れた、ホール注入電極、電子注入電極等の機能性薄膜を
有する。

【０１１５】電子注入電極としては、低仕事関数の物質
が好ましく、例えば、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚ
ｎ、Ｚｒ等の金属元素単体、または安定性を向上させる
ためにそれらを含む２成分、３成分の合金系を用いるこ
とが好ましい。合金系としては、例えばＡｇ・Ｍｇ（Ａ
ｇ：０．１〜５０at％）、Ａｌ・Ｌｉ（Ｌｉ：０．０１
〜１２at％）、Ｉｎ・Ｍｇ（Ｍｇ：５０〜８０at％）、
Ａｌ・Ｃａ（Ｃａ：０．０１〜２０at％）等が挙げられ
る。なお、電子注入電極は蒸着法やスパッタ法でも形成
することが可能である。

【０１１６】電子注入電極薄膜の厚さは、電子注入を十
分行える一定以上の厚さとすれば良く、０．５nm以上、
好ましくは１nm以上、より好ましくは３nm以上とすれば
よい。また、その上限値には特に制限はないが、通常膜
厚は３〜５００nm程度とすればよい。電子注入電極の上
には、さらに補助電極ないし保護電極を設けてもよい。

【０１１７】蒸着時の圧力は好ましくは１×１０^-8〜１
×１０^-5Torrで、蒸発源の加熱温度は、金属材料であれ
ば１００〜１４００℃、有機材料であれば１００〜５０
０℃程度が好ましい。

【０１１８】ホール注入電極は、発光した光を取り出す
ため、透明ないし半透明な電極が好ましい。透明電極と
しては、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）、ＩＺＯ
（亜鉛ドープ酸化インジウム）、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂ 、Ｉ
ｎ₂ Ｏ₃ 等が挙げられるが、好ましくはＩＴＯ（錫ドー
プ酸化インジウム）、ＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジウ
ム）が好ましい。ＩＴＯは、通常Ｉｎ₂Ｏ₃とＳｎＯと
を化学量論組成で含有するが、Ｏ量は多少これから偏倚
していてもよい。ホール注入電極は、透明性が必要でな
いときは、不透明の公知の金属材質であってもよい。

【０１１９】ホール注入電極は、発光波長帯域、通常３
５０〜８００nm、特に各発光光に対する光透過率が８０
％以上、特に９０％以上であることが好ましい。発光光
は、通常、ホール注入電極を通って取り出されるため、
その透過率が低くなると、発光層からの発光自体が減衰
され、発光素子として必要な輝度が得られなくなる傾向
がある。ただし、発光光を取り出す側の電極の光透過率
が発光光に対し８０％以上であればよい。

【０１２０】ホール注入電極の厚さは、ホール注入を十
分行える一定以上の厚さを有すれば良く、好ましくは５
０〜５００nm、さらには５０〜３００nmの範囲が好まし
い。また、その上限は特に制限はないが、あまり厚いと
剥離などの心配が生じる。厚さが薄すぎると、製造時の
膜強度やホール輸送能力、抵抗値の点で問題がある。

【０１２１】このホール注入電極層は蒸着法等によって
も形成できるが、好ましくはスパッタ法、特にパルスＤ
Ｃスパッタ法により形成することが好ましい。

【０１２２】有機ＥＬ構造体各層を成膜した後に、Ｓｉ
Ｏ_X 等の無機材料、テフロン、塩素を含むフッ化炭素重
合体等の有機材料等を用いた保護膜を形成してもよい。
保護膜は透明でも不透明であってもよく、保護膜の厚さ
は５０〜１２００nm程度とする。保護膜は、前記の反応
性スパッタ法の他に、一般的なスパッタ法、蒸着法、Ｐ
ＥＣＶＤ法等により形成すればよい。

【０１２３】基板に色フィルター膜や蛍光性物質を含む
色変換膜、あるいは誘電体反射膜を用いて発光色をコン
トロールしてもよい。

【０１２４】有機ＥＬ構造体は、直流駆動やパルス駆動
等され、交流駆動することもできる。印加電圧は、通
常、２〜３０V 程度である。

【０１２５】本発明の有機ＥＬ素子モジュールは、ディ
スプレイとしての応用の他、例えばメモり読み出し／書
き込み等に利用される光ピックアップ、光通信の伝送路
中における中継装置、フォトカプラ等、種々の光応用デ
バイスに用いることができる。

【０１２６】

【実施例】ＣＯＧ実装が可能なように所定のパターン形
成が施されたガラス基板上に、ＩＴＯ透明電極（ホール
注入電極）をスパッタ法にて約１００nm成膜した。得ら
れたＩＴＯ薄膜を、フォトリソグラフィーの手法により
パターニング、エッチング処理し、２４０×３２０ドッ
ト（画素）のパターンを構成するホール注入電極層を形
成した。

【０１２７】ＩＴＯ透明電極、電極用配線等が形成され
ている基板の表面をＵＶ／Ｏ₃ 洗浄した後、蒸着用のマ
スクを装着し、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し
て、槽内を減圧した。

【０１２８】ポリチオフェンを１０nmの厚さに蒸着し、
ホール注入層とし、次いで減圧状態を保ったまま、Ｎ，
Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ｍ−トリル−４，４’−
ジアミノ−１，１’−ビフェニル（以下、ＴＰＤ）を３
５nmの厚さに蒸着し、ホール輸送層とした。さらに、減
圧を保ったまま、トリス（８−キノリノラト）アルミニ
ウム（以下、Ａｌｑ3 ）を５０nmの厚さに蒸着して、電
子注入輸送・発光層とした。

【０１２９】次いで減圧を保ったまま、このＥＬ素子構
造体基板を真空蒸着装置からスパッタ装置に移し、スパ
ッタ圧力１．０PaにてＡｌＬｉ電子注入電極（Ｌｉ濃
度：７．２at％）を５０nmの厚さに成膜した。その際ス
パッタガスにはＡｒを用い、投入電力は１００Ｗ、ター
ゲットの大きさは４インチ径、基板とターゲットの距離
は９０mmとした。さらに、減圧を保ったまま、このＥＬ
素子基板を他のスパッタ装置に移し、Ａｌターゲットを
用いたＤＣスパッタ法により、Ａｌ保護電極を２００nm
の厚さに成膜した。前記マスクは、全ての成膜が終了し
た時点で取り外した。

【０１３０】内部封止体として、ガラス封止板を貼り合
わせ、更に基板上の所定の領域に、回路素子、つまり有
機ＥＬ構造体を駆動するための素子をＣＯＧ実装した。

【０１３１】次いで、内部封止体および回路素子を覆う
ように、外部封止体としての樹脂材を、約１mmの厚さに
塗布した。このとき、内部封止体のみとしたもの（比較
サンプル１）、内部封止体と外部封止体（エポキシ系樹
脂）の２重封止としたもの（サンプル１）、内部封止体
と外部封止体（エポキシ系樹脂）の２重封止とし、内部
封止体の内部に吸湿剤（ゼオライト）を配置したもの
（サンプル２）、外部封止体に内部封止体および基板の
線膨張係数（双方ともガラスで６×１０^-6）の約５倍
（３×１０^-5）の線膨張係数の樹脂（エポキシ系樹脂）
を用いたもの（サンプル３）、外部封止体に内部封止体
および基板の線膨張係数の２０倍の線膨張係数の樹脂
（エポキシ系樹脂）を用いたもの（比較サンプル２）、
外部封止体（エポキシ系樹脂）の熱硬化温度が１００℃
（有機ＥＬ材料の最低ガラス転移温度９５℃）としたも
の（サンプル４）、外部封止体（エポキシ系樹脂）の熱
硬化温度が１５０℃（有機ＥＬ材料の最低ガラス転移温
度９５℃）としたもの（比較サンプル３）、外部封止体
を光硬化性樹脂（エポキシ系樹脂）とし、その硬化収縮
率が３％としたもの（サンプル５）、外部封止体を光硬
化性樹脂（アクリル系樹脂）とし、その硬化収縮率が１
５％としたもの（比較サンプル４）をそれぞれ作成し
た。

【０１３２】得られた各有機ＥＬ素子を、温度６０℃、
湿度９５％の加速条件下、１０mA/m²の電流密度で連続
駆動させ、各画素の非発光面積率を観察し、３０％を超
えたものを不良と判定して評価した。

【０１３３】その結果、比較サンプル１は３００時間未
満で、比較サンプル２は２００時間未満で、比較サンプ
ル３は初期発光不良で、比較サンプル４は１００時間未
満で全ての画素が不良となった。一方、本発明のサンプ
ルは、サンプル１が５００時間以上、サンプル２が１０
００時間以上、サンプル３が５００時間以上、サンプル
４が５００時間以上、サンプル５が４００時間以上経過
しても不良画素を確認することはできなかった。

【０１３４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、十分な封
止効果を維持し、素子の劣化を抑制して素子寿命を延ば
すことが可能な有機ＥＬ素子モジュールを実現すること
ができる。

【０１３５】また、パネルの配線引き回しを容易とし、
基板上の配線が少なくて済み、しかも、複雑な配線構造
の形成が可能な有機ＥＬ素子モジュールを実現すること
ができる。

【０１３６】また、モールド材や、基板材料等の膨張率
や、収縮率の相違による応力作用を防止し、剥離や、封
止効果の低下を防止可能な有機ＥＬ素子モジュールを実
現することができる。

【０１３７】また、熱硬化工程での熱等により、有機材
料が破壊されたり、活性を失ったり、一部の機能に障害
を生じたりして、有機ＥＬ構造体がダメージを受けるこ
とのない有機ＥＬ素子モジュールを実現することができ
る。

【０１３８】また、入出力信号、電源の接続を集約、分
離可能で、配線パターン錯綜が極力少なくて済み、外乱
やノイズの影響を受けにくい有機ＥＬ素子モジュールを
実現することができる。

【０１３９】また、電極上への接着剤の濡れ性等の問題
が生じ難く、接着力の低下を防止し、気密性を長期間保
持可能な有機ＥＬ素子モジュールを実現することができ
る。

【０１４０】また、有機ＥＬ素子より発生するノイズ等
の影響を受け難く、駆動用の回路ないしＩＣ等の誤動作
の恐れのない有機ＥＬ素子モジュールを実現することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の構成例を示した概略断面図であ
る。

【図２】本発明の第２の構成例を示した概略断面図であ
る。

【図３】本発明の第３の構成例を示した概略断面図であ
る。

【図４】本発明の第４の構成例を示した概略断面図であ
る。

【図５】本発明の第５の構成例を示した概略断面図であ
る。

【図６】本発明の有機ＥＬ構造体を駆動するための回路
の構成例を示したブロック図である。

【図７】従来の有機ＥＬ素子を用いた表示モジュールの
構成例を示した概略断面図である。

【図８】ＣＯＧ実装された液晶表示モジュールの構成例
を示した概略断面図である。

【符号の説明】

１基板３内部封止体４封止用接着剤５吸湿剤・防湿剤６外部封止体７封止用接着剤８吸湿剤・防湿剤９接続手段１１下部電極１２有機層１３上部電極２１回路素子２２回路パターン２３電磁シールド

フロントページの続き (72)発明者山本洋東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (72)発明者田中俊東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内Ｆターム(参考） 3K007 AB00 AB04 AB12 AB13 AB14 BA06 BB00 BB01 BB05 BB06 CA01 CA02 CA05 CB01 DA00 DB03 EB00 FA01 GA00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に形成された一対の電極間に、少
なくとも発光機能に関与する１種以上の有機層を有する
有機ＥＬ構造体と、前記有機ＥＬ構造体を封止する封止手段とを有し、前記封止手段は、有機ＥＬ構造体に最も近い位置に配置
され、硬質部材により形成されている内部封止体と、こ
の内部封止体より外側に配置され、かつ少なくとも内部
封止体と基板との接合部を覆うように形成された樹脂の
外部封止体とを有する有機ＥＬ素子モジュール。
【請求項２】少なくとも前記外部封止体で覆われてい
る基板上のいずれかには、有機ＥＬ構造体を制御・駆動
する回路が形成されている請求項１の有機ＥＬ素子モジ
ュール。
【請求項３】前記外部封止体の線膨張係数は、内部封
止体および基板の線膨張係数の０．１〜１０倍である請
求項１または２の有機ＥＬ素子モジュール。
【請求項４】前記外部封止体は、熱硬化性樹脂であ
り、その熱硬化温度が、前記有機ＥＬ構造体の有機材料
のガラス転移温度のうち、最も低いガラス転移温度に２
０℃を加えた温度以下である請求項１〜３のいずれかの
有機ＥＬ素子モジュール。
【請求項５】前記熱硬化性樹脂は、エポキシ系樹脂で
ある請求項４の有機ＥＬ素子モジュール。
【請求項６】前記外部封止体は、光硬化性樹脂であ
り、その硬化時における収縮率が１０％以下である請求
項１〜３のいずれかの有機ＥＬ素子モジュール。
【請求項７】前記光硬化性樹脂は、アクリル系または
エポキシ系樹脂である請求項６の有機ＥＬ素子モジュー
ル。
【請求項８】前記外部封止体は、かつ紫外線から赤外
線までのいずれかの波長の光透過率が２０％以下である
請求項１〜７のいずれかの有機ＥＬ素子モジュール。
【請求項９】前記封止手段と基板との間には接続手段
を有し、この接続手段は封止手段内部の回路と外部の回路とを電
気的に接続し、かつ封止手段内部の気密性を保持する請
求項１〜８のいずれかの有機ＥＬ素子モジュール。
【請求項１０】前記封止手段内部には電磁シールドを
有する請求項１〜９のいずれかの有機ＥＬ素子モジュー
ル。
【請求項１１】全体の厚みが１０mm以下である請求項
１〜１０のいずれかの有機ＥＬ素子モジュール。