JP2000040585A

JP2000040585A - 有機ｅｌ素子モジュール

Info

Publication number: JP2000040585A
Application number: JP10221041A
Authority: JP
Inventors: Hirotada Furukawa; 広忠古川; Yoshio Kaida; 佳生海田; Mitsunari Suzuki; 満成鈴木; Yoshihiro Saito; 義広斎藤; Shiro Nakagawa; 士郎中川; 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】フェーズダウン方式を用いた場合などにおい
ても有機ＥＬ素子により発生するノイズ等の影響や、駆
動用電気回路ないしＩＣ等により発生する熱の影響を受
け難く、素子の寿命低下等を防止可能で、製品の不良率
も少なく、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、しか
も、ある程度の機械的強度を有し、取り扱いが容易で、
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。【解決手段】基板上に形成された一対の電極１１，１
３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Ｅ
Ｌ構造体に最も近い位置に配置される内部封止体３と、
この内部封止体３より外側に配置される１つまたは２つ
以上の外部封止体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８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、直接駆動用電気回路ないし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
装される電気回路ないし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９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４１，４２と、配向膜４３，４
４間に形成配置された液晶４５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
とシール材４７により封止固定されている。そして、こ
の封止板の外側の基板３１上には、電気回路ないし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。また、上部の電極４２は、パッド４７により基板
上の回路パターン３４と接続されている。

【００１０】一対の電極４１，４２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
示装置と駆動用電気回路ないし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、使用する駆動用電気回路素子ないしＩＣのピン配置
との兼ね合いが難しくなる。つまり、駆動用電気回路素
子ないしＩＣがＣＯＧ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）駆動用電気回路ないしＩＣの入力
出力信号、電源電圧の供給に工夫が必要となる。すなわ
ち、前出の配線引き回しの問題から、入出力信号、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、配線が乱雑になると共に、ノイズ等の外乱の影
響を受けやすくなる。

【００１５】（４）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電気
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電気回路素子ない
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。

【００１６】（５）駆動用電気回路ないしＩＣ等によ
り発生する熱により有機ＥＬ素子の特性が変化し、ま
た、寿命を低下させる恐れがある。特に上記のフェース
ダウン方式を用いる場合、駆動用電気回路ないしＩＣの
放熱効果を上げるためには、有機ＥＬ素子の封止板が放
熱板としても作用するため、有機ＥＬ素子がその熱の影
響を受けやすく、素子の寿命低下等を防止するために何
らかの対策が必要である。

【００１７】（６）モジュール化した場合の製品の不
良率は、有機ＥＬ素子の不良率と、駆動用電気回路素子
ないしＩＣ等を有する制御回路、駆動回路の不良率との
積で表されるため、表示モジュールの歩留まり低下が避
けられない。このため、駆動用電気回路ないしＩＣ等の
制御回路、駆動回路の回路素子の交換を容易にし、歩留
まり率を向上させることが必要である。

【００１８】（７）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素子モジュール単体では
強度的に弱い場合が多く、これを補うための対策が必要
である。すなわち、薄膜発光が可能な有機ＥＬ素子をモ
ジュール化した場合、基板、および封止板に使用される
ガラス板等も薄く強度的に弱い場合が多い。このため、
搬送時、調整時、取り付け時、あるいは製品取り付け後
の機械的強度を確保するため、何らかの機械的強度を確
保できる構造が必要となる。

【００２０】（９）一般に、ＣＯＧ実装される電気回
路ないしＩＣはベアチップであり、外部からの光の影
響、特に赤外光の影響を受けやすい。このため光による
誤動作等を防止するための対策が必要である。

【００２１】

【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。

【００２２】また、駆動用電気回路素子ないしＩＣ等が
ＣＯＧ実装、ＣＳＰ実装される基板の多層化構造を可能
とし、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可能な有機Ｅ
Ｌ素子モジュールを実現することである。

【００２３】また、特にフェーズダウン方式を用いた場
合などにおいても有機ＥＬ素子により発生するノイズ等
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。

【００２４】また、駆動用電気回路ないしＩＣ等により
発生する熱の影響を受け難く、素子の寿命低下等を防止
可能な有機ＥＬ素子モジュールを実現することである。

【００２５】また、モジュール化した場合に制御回路、
駆動回路の回路素子の交換を容易にし、製品の不良率の
少ない有機ＥＬ素子モジュールを実現することである。

【００２６】また、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
きる有機ＥＬ素子モジュールを実現することである。

【００２７】また、小型、薄型化が可能な有機ＥＬ素子
モジュールを実現することである。

【００２８】また、ある程度の機械的強度を有し、取り
扱いが容易な有機ＥＬ素子モジュールを実現することで
ある。

【００２９】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。

【００３０】

【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
置に配置される内部封止体と、この内部封止体より外側
に配置される１つまたは２つ以上の外部封止体とを有す
る有機ＥＬ素子モジュール。（２）前記内部封止体、外部封止体、およびこれらの
間にあ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）または（２）の有機ＥＬ素子モジュール。（４）前記封止手段内部には吸湿剤を有する上記
（１）〜（３）のいずれかの有機ＥＬ素子モジュール。（５）前記封止手段内部には電磁シールドを有する上
記（１）〜（４）のいずれかの有機ＥＬ素子モジュー
ル。（６）前記外部封止体、またはそのいずれかは、前記
内部封止体よりも熱伝導率の高い上記（１）〜（５）の
いずれかの有機ＥＬ素子モジュール。（７）前記外部封止体は遮光性を有するか、または封
止手段内部に遮光性を有する部材が配置されている上記
（１）〜（６）のいずれかの有機ＥＬ素子モジュール。（８）前記外部封止体、またはそのいずれかは、金属
材料により形成されている上記（１）〜（７）のいずれ
かの有機ＥＬ素子モジュール。（９）全体の厚みが１０mm以下である上記（１）〜
（８）のいずれかの有機ＥＬ素子モジュール。

【００３１】

【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
配置される内部封止体と、この内部封止体を内側に有す
るように、つまりその外側に内部封止体との間に所定の
空間をおいて配置される１つまたは２つ以上の外部封止
体とを有する。また、好ましくは内部封止体、外部封止
体、およびこれらの間にあ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おり、
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ものである。

【００３２】また、前記封止手段内部には吸湿材、遮光
部材、熱伝導率０．７Ｗ／m・k以上の熱伝導部材、電磁
シールドを有していてもよい。

【００３３】封止手段を、有機ＥＬ構造体を内包する内
部封止体と、この内部封止体を内包する１つまたは２つ
以上の外部封止体とで構成することにより、有機ＥＬ構
造体の封止効果を高めることができ、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。

【００３４】また、内部封止体、外部封止体、およびこ
れらの間にあ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、駆動用電気回
路素子ないしＩＣ等がＣＯＧ実装、ＣＳＰ実装される基
板の多層化構造を可能とし、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
トに集約可能となる。また、モジュール化した場合に制
御回路、駆動回路の回路素子の交換が容易になり、製品
の不良率を少なくすることができる。

【００３５】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。

【００３６】さらに、封止手段内部に、吸湿材、遮光部
材、熱伝導率０．７Ｗ／m・k以上の熱伝導部材、電磁シ
ールド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、寿命の低下を防止できる。

【００３７】また、外部封止体、またはそのいずれか
は、前記内部封止体よりも熱伝導率の高いものであって
もよい。外部封止体の熱伝導率を内部封止体のそれより
も高いものとすることにより、外部封止体から有効に熱
を拡散させることができ、内部封止体内にある有機ＥＬ
構造体を熱的ストレスから保護することができる。外部
封止体の熱伝導率としては、通常、内部封止体として好
ましく使用されるガラスの熱伝導率より高いことが好ま
しい。より具体的には、５W/m・k以上、特に１０W/m・k
以上、さらには１５０W/m・k以上であることが好まし
く、その上限としては特に規制されるものではないが、
通常、２５０W/m・k程度である。この場合、外部封止体
と内部封止体（内部封止体上に実装されている電気回路
ないしＩＣ）との間に空気よりも熱伝導率が良好な熱伝
導部材を配置してもよい。

【００３８】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。

【００３９】内部封止体の材料としては、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、樹脂材としてはエポ
キシ材、テフロン、シリコン等が好ましい。特に、内部
封止体には有機ＥＬ構造体を保護するためにガラス等の
硬質部材が好ましい。

【００４０】また、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、必要に応じて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
板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、外部
封止体の表面を削ればよい。

【００４１】外部封止体には、内部封止体と同じ材料を
用いることもできるが、内部封止体より熱伝導率の高い
ものが好ましい。また、構造的に内部封止体を覆い、大
きな内部空間を形成しうるものであることが必要とな
る。内部封止体の外側に設けられる外部封止体は１つ以
上であれば幾つ設けてもよい。外部封止体と内部封止体
との間には、封止効果を高めたり、吸湿剤や熱伝導部
材、回路素子等を配置する為に所定の空間を有すること
が好ましい。

【００４２】外部封止体、またはそのいずれかは、金属
材料により形成されることが好ましい。金属材料により
形成することにより、熱伝導率が良好となり、放熱効果
が高まると共に、封止材料を比較的安価にでき、封止時
の作業性、作業効率にも優れ、生産上も有利である。

【００４３】外部封止体に用いられる金属材料として
は、Ｆｅ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ａｌ等の金
属単体、またはこれらの合金系を用いることができる。
なかでも、Ａｌ等の金属単体や、アルミニウム合金、オ
ーステナイト系ステンレス（ＳＵＳ３０４等）等を好ま
しく用いることができる。また、フォルステライト系等
のセラミックス等を用いてもよく、これらの加工が容易
で、比較的熱伝導率の良好な材料が好ましい。また、外
部封止体には、上記の金属、あるいはそれらを組み合わ
せたような表面処理薄膜を設けてもよい。

【００４４】内部封止体、外部封止体は、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１
μm 程度である。

【００４５】なお、内部封止体、外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。

【００４６】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。

【００４７】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。また、外部封止体
が金属の場合、プロジェクション溶接、シーム溶接、冷
間圧接、超音波圧接、アーク溶接等を用いて封止板を固
定することができる。

【００４８】内部封止体、外部封止体に回路を形成する
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。

【００４９】内部封止体、外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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】内部封止体、外部封止体、あるいはこれら
の間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。

【００５５】封止板は、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、Ａｒ、
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０．１
ppm 程度である。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】接続手段は、封止手段と基板との間にあっ
て、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、構
造物を有しない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。

【００６０】封止手段内部に設けられる吸湿剤として
は、封止手段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（Ｎａ₂Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ₂Ｏ）、酸
化カルシウム（ＣａＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸
化マグネシウム（ＭｇＯ）、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（ＣｏＳＯ₄ ）、硫酸ガリウム（Ｇａ₂（Ｓ
Ｏ₄ ）₃ ）、硫酸チタン（Ｔｉ（ＳＯ₄ ）₂ ）、硫酸ニ
ッケル（ＮｉＳＯ₄ ）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ
₂ ）、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ₂ ）、塩化ストロン
チウム（ＳｒＣｌ₂ ）、塩化イットリウム（ＹＣｌ
₃ ）、塩化銅（ＣｕＣｌ₂ ）、フッ化セシウム（Ｃｓ
Ｆ）、フッ化タンタル（ＴａＦ₅ ）、フッ化ニオブ（Ｎ
ｂＦ₅ ）、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（ＶＢｒ₂ ）、臭化マグネシウム（ＭｇＢｒ
₂ ）、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。

【００６１】吸湿剤は、少なくとも内部封止体の内側
と、外部封止体と内部封止体、あるいは外部封止体と外
部封止体との間の２箇所以上に配置することが好まし
い。このように２重以上に吸湿剤を配置することによ
り、有機ＥＬ構造体を強力に水分から保護することがで
きる。

【００６２】封止手段内部に配置される熱伝導部材とし
ては、好ましくは空気などの気体より熱伝導率の良好な
ものが好ましく、熱伝導率０．７Ｗ／m・k以上、特に熱
伝導率１〜１０Ｗ／m・kのものが好ましい。このような
熱伝導部材としては、例えば、シリコン樹脂等を用い
た、グリース、オイルコンパウンド、放熱用樹脂シート
等を挙げることができる。

【００６３】熱伝導部材は、内部封止体、あるいは外部
封止体のいずれの箇所に配置してもよいが、外部に対し
て熱を有効に拡散しうる位置に設けることが好ましい。
この場合、後述するように外部封止体を放熱板として利
用することが好ましい。

【００６４】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、Ｃｕ、
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。

【００６５】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。

【００６６】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、駆動用電気
回路素子ないし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。

【００６７】さらに、内部封止体、外部封止体により形
成されたモジュール自体を、放熱機能を有する金属板等
と一体化して、放熱効果を高めてもよい。

【００６８】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。

【００６９】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。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。この内部封止体３の内側、つまり有機Ｅ
Ｌ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、有機ＥＬ構造体が配置されている空間内の水分を
除去するようになっている。

【００７０】また、前記内部封止体３の外側には、これ
を内包しうる大きさの外部封止体６が配置され、接着剤
７にて固定・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が配置されている空間側には、
吸湿剤８が配置され、内部封止体３が配置されている空
間内の水分を除去するようになっている。このように、
２重に吸湿剤を配置することにより、有機ＥＬ構造体を
水分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。

【００７１】さらに、前記内部封止体３と外部封止体６
との間に形成された空間の基板上には、前記下部電極１
１と、上部電極１３とが延出し、あるいはこれに接続し
た、回路が形成されていて、この回路に制御電気回路素
子ないしＩＣ、駆動電気回路素子ないしＩＣ等の回路素
子２１がＣＳＧにより配置されている。また、前記回路
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、リモートコントロールパネル、主制御回路等と接続
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。

【００７２】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、基
板１上に実装されていた回路構成素子２１を、内部封止
体３上に直接実装、または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）２
２が形成され、この導体パターン２２は、内部封止体３
の側部にまで形成されていて、前記下部電極１１と、上
部電極１３とが延出し、あるいはこれに接続した、回路
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。

【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、Ｃ
ＯＧ実装されていた回路素子２１を、内部封止体３上に
直接実装、またはＣＳＰ実装し、さらに、この回路素子
２１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、制御用電気回路素子ないしＩＣ・駆動用電気回
路素子ないしＩＣ等の回路素子が保護される。なお、電
磁シールド２３上には、必要により絶縁膜等を形成して
もよい。

【００７４】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していてもよい。その他の構成は
第１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。

【００７５】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を、内部封止体３上に
直接実装、またはＣＳＰ実装し、回路素子からの熱を外
部に逃がすための熱伝導部材２６を形成・配置してい
る。

【００７６】すなわち、図４において、内部封止体３上
には、有機ＥＬ構造体を駆動するための回路パターン２
２と、回路素子２１が実装されている。これにより、回
路素子２１から生じた熱が、有機ＥＬ構造体に伝達し難
くなり、有機ＥＬ構造体を、回路素子２１の装着時や、
交換時、あるいは駆動時における熱的ストレスから保護
することができる。さらに、回路素子２１と外部封止体
６との間には熱伝導部材２６が形成・配置され、回路素
子２１から生じた熱を速やかに外部封止体６に伝達し、
有機ＥＬ構造体への熱の拡散を防止している。これによ
り、さらに有機ＥＬ構造体は熱的ストレスから保護され
ることになる。その他の構成は第１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。

【００７７】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２２を
形成し、回路素子２１を配置してＭＣＭとし高密度実装
を実現している。

【００７８】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、熱伝導部材を形成・配置して有機ＥＬ構造体
を熱的ストレスから保護してもよい。

【００７９】図６は、本発明の第６の構成例を示す概略
断面図である。この例では、第５の構成例において、外
部封止体６を金属としたものである。このように外部封
止体を熱伝導性の良好な金属とすることで、例えば図示
例のように内部封止体３上にＭＣＭ（Multi Chip Modul
e）実装している制御・駆動用電気回路配線２２、回路
素子２１による発熱などを効果的に外部に放出すること
ができる。

【００８０】この場合、外部封止体６の外側に更に放熱
板（ヒートシンク）を配置してもよい。また、内部にシ
リコングリースやシリコンオイルコンパウンド等の熱伝
導部材を充填してもよい。

【００８１】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。

【００８２】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７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。

【００８３】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。

【００８４】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。

【００８５】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。

【００８６】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。

【００８７】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。

【００８８】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。

【００８９】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、基板用コネク
タ、ＦＰＣ等の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を使用す
る必要もなく、信頼性も良好なものとなる。

【００９０】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。

【００９１】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。

【００９２】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。

【００９３】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。

【００９４】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。

【００９５】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。

【００９６】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。

【００９７】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８−１２６００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、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。

【００９８】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。

【００９９】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。

【０１００】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。

【０１０１】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８−１２９６
９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。

【０１０２】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。

【０１０３】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。

【０１０４】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。

【０１０５】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。

【０１０６】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。

【０１０７】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。

【０１０８】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。

【０１０９】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。

【０１１０】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。

【０１１１】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。

【０１１２】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。

【０１１３】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。

【０１１４】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。

【０１１５】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。

【０１１６】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。

【０１１７】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。

【０１１８】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。

【０１１９】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。

【０１２０】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。

【０１２１】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。

【０１２２】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、一方のみから発光光を取り出すときに
は、取り出し側と反対側の発光光に対し８０％以上であ
ればよい。両側から取り出すときには、各発光光に対し
８０％以上であればよい。

【０１２３】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。

【０１２４】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。

【０１２５】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。

【０１２６】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。

【０１２７】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。

【０１２８】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。

【０１２９】

【実施例】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。

【０１３０】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。

【０１３１】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。

【０１３２】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。

【０１３３】最後にガラス封止板を貼り合わせ、有機Ｅ
Ｌディスプレイとした。このとき、内部封止体のみとし
たもの（比較サンプル１）、内部封止体のみとし、その
内部に吸湿剤（ゼオライト）を配置したもの（比較サン
プル２）、単に内部封止体と外部封止体の２重封止とし
たもの（サンプル１）、２重封止の内部封止体の内部に
のみ吸湿剤を配置したもの（サンプル２）、２重封止の
外部封止体の内部にのみ吸湿剤を配置したもの（サンプ
ル３）、２重封止の内部封止体および外部封止体の内
部、双方に吸湿剤を配置したもの（サンプル４）をそれ
ぞれ作成した。

【０１３４】得られた各有機ＥＬ素子を、温度６０℃、
湿度９５％の加速条件下、１０mA/cm²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。

【０１３５】その結果、比較サンプル１は５００時間未
満で、比較サンプル２は５００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１０００時間以上、サ
ンプル３が１０００時間以上、サンプル５が２０００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。

【０１３６】

【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。

【０１３７】また、駆動用電気回路素子ないしＩＣ等が
ＣＯＧ実装、ＣＳＰ実装される基板の多層化構造を可能
とし、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可能な有機Ｅ
Ｌ素子モジュールを実現することができる。

【０１３８】また、特にフェーズダウン方式を用いた場
合などにおいても有機ＥＬ素子により発生するノイズ等
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、駆動用電気回路ないしＩＣ等により
発生する熱の影響を受け難く、素子の寿命低下等を防止
可能な有機ＥＬ素子モジュールを実現することができ
る。

【０１４０】また、モジュール化した場合に制御回路、
駆動回路の回路素子の交換を容易にし、製品の不良率の
少ない有機ＥＬ素子モジュールを実現することができ
る。

【０１４１】また、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
きる有機ＥＬ素子モジュールを実現することができる。

【０１４２】また、ある程度の機械的強度を有し、取り
扱いが容易な有機ＥＬ素子モジュールを実現することが
できる。

【０１４３】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】本発明の第６の構成例を示した概略断面図であ
る。

【図７】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８】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９】ＣＳＧ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６外部封止体７封止用接着剤８吸湿剤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２６熱伝導部材

フロントページの続き (72)発明者鈴木満成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)発明者斎藤義広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)発明者中川士郎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)発明者鬼塚理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 AB05 AB06 AB13 AB14 AB18 BA06 BB00 BB01 BB05 BB06 CA01 CC05 DA00 DA01 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
される内部封止体と、この内部封止体より外側に配置される１つまたは２つ以
上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】前記内部封止体、外部封止体、およびこ
れらの間にあ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または２の有機ＥＬ素子モジュール。
【請求項４】前記封止手段内部には吸湿剤を有する請
求項１〜３のいずれかの有機ＥＬ素子モジュール。
【請求項５】前記封止手段内部には電磁シールドを有
する請求項１〜４のいずれかの有機ＥＬ素子モジュー
ル。
【請求項６】前記外部封止体、またはそのいずれか
は、前記内部封止体よりも熱伝導率の高い請求項１〜５
のいずれかの有機ＥＬ素子モジュール。
【請求項７】前記外部封止体は遮光性を有するか、ま
たは封止手段内部に遮光性を有する部材が配置されてい
る請求項１〜６のいずれかの有機ＥＬ素子モジュール。
【請求項８】前記外部封止体、またはそのいずれか
は、金属材料により形成されている請求項１〜７のいず
れかの有機ＥＬ素子モジュール。
【請求項９】全体の厚みが１０mm以下である請求項１
〜８のいずれかの有機ＥＬ素子モジュール。