携帯型発光器具
【課題】有機エレクトロルミネッセンス素子を発光源とし、日常生活の中で容易に携帯でき、かつ、日常生活において活用したいときにその効用を的確に発揮することが可能な携帯型発光器具を提供する。
【解決手段】携帯型発光器具１００は、有機機能層４が形成された有機エレクトロルミネッセンス素子１を備え、有機エレクトロルミネッセンス素子１では、有機機能層４に対して、当該有機機能層４から発光された光の取り出しを阻害しない位置に電源８が配設されており、有機エレクトロルミネッセンス素子１がガスバリア性を有する包装容器２０により真空または不活性ガス雰囲気に密封包装されている。
【解決手段】携帯型発光器具１００は、有機機能層４が形成された有機エレクトロルミネッセンス素子１を備え、有機エレクトロルミネッセンス素子１では、有機機能層４に対して、当該有機機能層４から発光された光の取り出しを阻害しない位置に電源８が配設されており、有機エレクトロルミネッセンス素子１がガスバリア性を有する包装容器２０により真空または不活性ガス雰囲気に密封包装されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯型発光器具に係り、特に、有機エレクトロルミネッセンス素子を内包した携帯型発光器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、数Ｖ〜数十Ｖ程度の駆動電圧で自己発光が可能であり、柔軟性に富む等の利点から、有機エレクトロルミネッセンス（Electro Luminescence）素子（以下、有機ＥＬ素子という。）が、表示ディスプレイや照明等の種々の分野で新たな発光源として注目されている。
【０００３】
近年では、この有機ＥＬ素子を、治療や美容の分野で使用する技術の開発が進められており、例えば、特許文献１には、患者の治療されるべき身体の領域に光を照射する有機ＥＬ素子が搭載された移動式の治療用発光機器が記載されている。また、特許文献２には、患者のあらゆる形状の患部に適用可能な有機ＥＬ素子を備えた包帯が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００５−５２０５８３号公報
【特許文献２】米国特許第７３０４２０１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の特許文献１や特許文献２に記載された機器等では、有機ＥＬ素子を備える機器や包帯を、患者自身が日常生活の中で利用できるものではなかった。特に、有機ＥＬ素子は、水分や酸素等に非常に弱いといった特性を有するが、そのような特性に対する対策については考慮されておらず、日常生活の中で使用したい場合に、その効用を十分に発揮させるための保存性が十分に保たれない虞れがあった。
【０００６】
また、上記の特許文献１に記載された機器では、電源が有機ＥＬに実装されておらず、電源と有機ＥＬ素子とが配線でつながれているとはいえ別体とされているため、携帯する際に、有機ＥＬ素子だけでなく電源も携帯する必要があった。しかし、これでは、日常生活の中で携帯して使用するには不向きであると言わざるを得ない。
【０００７】
その点、特許文献２に記載された包帯では、電源が有機ＥＬ素子に実装されており、この有機ＥＬ素子を備える包帯が携帯用である旨が記載されているが、具体的にどのようにして当該包帯を携帯したり保存するかは記載されていない。例えば、このような包帯を、通常の包帯と同様に携帯、保存すれば、発光源である有機ＥＬ素子が酸素や水分を含む大気に曝される状態になり、やがて有機ＥＬ素子が発光不良を起こしてしまい、所望の効果を得ることができなくなる虞れがある。
【０００８】
そのため、このような有機ＥＬ素子を備える機器等を治療や美容等の目的で使用する際には、患者自身がそのような機器等がある病院やエステサロン等に足を運ばなければならないのが現状である。
【０００９】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、有機ＥＬ素子を発光源とし、日常生活の中で容易に携帯でき、かつ、日常生活において活用したいときにその効用を的確に発揮することが可能な携帯型発光器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の問題を解決するために、本発明の携帯型発光器具は、
有機機能層が形成された有機エレクトロルミネッセンス素子を備える携帯型発光器具であって、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子では、前記有機機能層に対して、当該有機機能層から発光された光の取り出しを阻害しない位置に電源が配設されており、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子がガスバリア性を有する包装容器により真空または不活性ガス雰囲気に密封包装されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のような方式の携帯型発光器具によれば、有機ＥＬ素子がガスバリア性を有する包装容器により真空或いは不活性ガス雰囲気に密封包装されているため、有機ＥＬ素子の有機機能層が劣化することがなく、また、外部とつなぐ配線等もないため、ユーザーが日常生活の中で容易に携帯することが可能となる。
【００１２】
そのため、例えば、災害時等の際に停電等で電気の使用が制限されたとしても、ユーザーが携帯型発光器具の有機ＥＬ素子を照明として使用することが可能となる。また、ユーザーが有機ＥＬ素子を用いた医療や美容等を行うために、わざわざそのような機器等がある病院やエステサロン等に足を運ぶ必要はなくなり、携帯型発光器具を身近に置いておき、好きなときに容易にかつ自由に使用することが可能となる。
【００１３】
また、有機ＥＬ素子が包装容器内に保存されている間は、有機ＥＬ素子の有機機能層が劣化しないため、ユーザーが日常生活において有機ＥＬ素子を活用したいときに、有機ＥＬ素子の有機機能層から所定の光量の光を的確に発光させることができる。そのため、有機ＥＬ素子が発光不良を起こすことなく、所定の光量の光を発光させて、有機ＥＬ素子に期待される所望の効用を的確に発揮させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る携帯型発光器具のうちの有機ＥＬ素子部分の概略断面図である。
【図２】本実施形態に係る携帯型発光器具の概略図であり、（Ａ）は携帯型発光器具の外観を示す概略斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う概略断面図を表す。
【図３】包装容器により有機ＥＬ素子を３方封止する場合の携帯型発光器具の構成例を表す図である。
【図４】本実施形態に係る携帯型発光器具の使用の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る携帯型発光器具の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１６】
［有機ＥＬ素子］
以下、まず、本実施形態に係る携帯型発光器具に使用される有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という。）について説明する。図１は、本実施形態に係る携帯型発光器具のうちの有機ＥＬ素子部分の概略断面図である。
【００１７】
なお、図１では有機ＥＬ素子１の各構成部分が見易くなるように記載されており、各構成部分の相対的な大きさや厚み等は必ずしも現実の構成を反映していない。また、以下の説明において、上下方向等については、有機ＥＬ素子１を表した図１中における上下方向等に即して表すものとする（すなわち図中上側等を「上」や「上方」等と表す。）。なお、図１では図示を省略したが、本実施形態に係る有機ＥＬ素子１は、下方の患者の身体に貼付する等して用いられるようになっている（後述する図４参照）。
【００１８】
本実施形態では、有機ＥＬ素子１は、後述する有機機能層４等を構築するベースとなる基材２を備えている。基材２としては、ガラス基板や樹脂基板等を用いることが可能であり、可撓性を有する樹脂基板が好ましく用いられる。基材２が可撓性を有していると、有機ＥＬ素子１を患者の身体の様々な形状に対応して貼付することが可能となり、治療や美容等のために患者の患部に適した形態とすることが可能となる。
【００１９】
基材２の上方には、陽極電極３が設けられている。本実施形態では、後述する有機機能層４から発光した光を図中下方に取り出す（すなわちボトムエミッションする）ため、陽極電極３は、有機機能層４から発光される光を透過する透明電極とされている。そして、陽極電極３としては、例えば、インジウムとスズの酸化物からなるＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等を用いることが可能である。
【００２０】
陽極電極３の上方には、有機機能層４が設けられている。有機機能層４としては、例えば、図示を省略するが、正孔注入層や正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等が積層されて構成される等した従来から有機ＥＬ素子に使用されている有機機能層を適宜選択して用いることが可能である。
【００２１】
例えば、上記のような構成の有機機能層４は、後述する電源８から陽極電極３に正孔が供給され、陰極電極５に電子が供給されると、正孔や電子が各輸送層を通って発光層に輸送されて発光層内で結合する。そして、結合する際に生じるエネルギーによって発光層の有機分子が励起され、これが失活する時に放出するエネルギーの一部が光として取り出される。このようにして、有機機能層４の発光層が発光するようになっている。
【００２２】
その際、有機機能層４は発光層を少なくとも一層有していることが好ましく、当該発光層には、発光スペクトルのピーク波長が可視光の赤領域から近赤外領域の範囲内である発光層材料を使用することが好ましい。
【００２３】
なお、赤領域から近赤外領域とは、６１０ｎｍ〜２５００ｎｍの範囲を指す。例えば、携帯型発光器具をＰＤＴ（Photo Dynamic Therapy）として用いる場合、有機機能層４から発光される光は、（１）組織表面や血液成分に吸収され難い６００nm以上の波長を有すること、（２）照射中に組織に対して熱傷を起こさないこと、および（３）光化学反応によって一重項酸素が生成するのに必要なフォトンエネルギーを有することが必要であるとされている。そのため、以上のことを考慮すると、ＰＤＴに用いる場合には、有機機能層４から発光される光の波長は６００ｎｍ以上、８００nm以下であることが好ましい。
【００２４】
有機機能層４の発光層に用いられる、発光スペクトルのピーク波長が近赤外領域の発光層材料としては、ビスベンジミダゾ［2, 1-a:1', 2'-b'］アンスラ［2, 1, 9-def:6, 5, 10-d'e'f'］ジイソキノリン-6, 11-ジオンが好ましく用いられる。
【００２５】
有機機能層４の上方には、陰極電極５が設けられている。陰極電極５としては、例えば、アルミニウム等の金属等の導電性の無機材料を用いることができる。なお、本実施形態では、陽極電極３が下側、陰極電極５が上側に配置されている場合を示すが、逆に、陰極電極５が下側、陽極電極３が上側に配置されるように構成することも可能である。
【００２６】
本実施形態では、有機機能層４を空気中に含まれる酸素や水分から守るために、基材２の上方に形成された陽極電極３や有機機能層４、陰極電極５等を被覆するように封止層６が形成されている。封止層６は、例えば樹脂等で形成することが可能である。そして、本実施形態では、封止層６の上面は、回路基板７を貼付するために平坦状とされている。
【００２７】
回路基板７としては、例えば、ポリイミドフィルムの基材に鉄箔の配線等が形成された可撓性を有するフレキシブルプリント回路基板等を用いることが可能である。図示を省略するが、回路基板７であるフレキシブルプリント回路基板には、駆動用ＩＣ（Integrated Circuit）が実装されている。なお、回路基板７の端部に、専用のコントローラーや外部機器と接続するための複数の端子が形成されていてもよい。
【００２８】
本実施形態では、回路基板７上に電源８が配置されるようになっている。このように、本実施形態に係る有機ＥＬ素子１では、有機機能層４の、当該有機機能層４から発光された光を取り出す方向（すなわち図中の下方向）とは反対側（すなわち図中上側）に設けられた回路基板７上に電源８が配設されている。そして、電源８の＋極が陽極電極３に、−極が陰極電極５にそれぞれ配線を介して電気的に接続されている。
【００２９】
電源８としては、電池が好ましく用いられる。電池は一次電池或いは二次電池等を用いることができる。一次電池としては、例えば、マンガン乾電池、アルカリマンガン乾電池、ニッケル系一次電池、ニッケルマンガン電池、酸化銀電池、水銀電池、空気亜鉛電池、リチウム電池などを使用することができる。
【００３０】
一方、二次電池としては、例えば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、鉛蓄電池などを使用することができる。また二次電池に代えて、充電が可能な大容量キャパシターを用いてもよい。
【００３１】
好ましい電池としては、一次電池の空気電池である。電源８を空気電池にすれば、後述するように包装容器２０（図２（Ａ）、（Ｂ）参照）から有機ＥＬ素子１を取り出して大気に接触させた後に電源８から各電極３、５への電荷の供給を開始させることが可能となり、有機機能層４の発光開始を容易に制御することが可能となる。また、形状は、特に限定されるものではないが、薄膜化の観点から紙状の電池が好ましい。
【００３２】
なお、本実施形態では、ボトムエミッションである場合、電源８が有機機能層４から発光された光の取り出しを阻害しないようにするために、上記のように、電源８を、有機機能層４の、当該有機機能層４から発光された光を取り出す方向（すなわち図１中の下方向）とは反対側の有機機能層４の上方に設ける場合について説明した。
【００３３】
しかし、電源８を設ける位置は、これに限定されず、電源８が有機機能層４から発光された光の取り出しを阻害しないようにすることができる位置であればよく、例えば、電源８を基材２上に有機機能層４と並設するように、すなわち図１において有機機能層４の横の基材２上に設けるように構成することも可能である。
【００３４】
一方、本実施形態では、開封センサー９が包装容器２０の開封を検出すると駆動用ＩＣに信号を送信し、信号を受信した駆動用ＩＣが電源８をオンする等して、有機ＥＬ素子１の有機機能層４からの発光を開始させるようになっている。この点については後で説明する。
【００３５】
本実施形態では、回路基板７上には、電源８や開封センサー９、駆動用ＩＣ等の各回路等を外部から保護するための保護基板１０が設けられている。保護基板１０は、図１に示すように、例えば樹脂等で電源８等の回路基板７上の構造物を被覆するように構成することも可能であるが、例えば、電源８として空気電池を用いるような場合には、回路基板７と保護基板１０との間に空隙を設け、空隙中に外気を取り込むことができるように構成することも可能である。
【００３６】
一方、本実施形態では、有機ＥＬ素子１の基材２の有機機能層４が形成された面２ａとは反対側の面２ｂ側に粘着層１１が形成されている。本実施形態では、上記のように有機機能層４から発光される光をボトムエミッションで取り出すため、この粘着層１１は、この発光を透過させるために透明な層とされている。そして、この粘着層１１により、有機ＥＬ素子１を、患者の身体に適切に接着させることが可能となる。
【００３７】
有機ＥＬ素子１を接着させる被接着物は、例えば、有機ＥＬ素子１の用途によって異なってくる。有機ＥＬ素子１を治療や美容用に使用する場合は、患者の皮膚等に接着させるように使用される。また、例えば、有機ＥＬ素子１を照明用等に使用することも可能であり、このような場合は、粘着層１１により有機ＥＬ素子１を壁等に接着させるように使用される。なお、この場合は、粘着層１１は、基材２の面２ｂ側ではなく、例えば保護基板１０の上面側に設けられる。
【００３８】
粘着層１１としては、粘着性のある物質であればよく、樹脂が好ましく用いられる。粘着性の樹脂としては、酢酸ビニル樹脂、酢酪酸ビニル樹脂、クロロプレンゴム、イソプレンゴム、ウレタン樹脂等を挙げることができる。その他、粘着層はゴム系，アクリル系，シリコーン系等の接着剤で構成されていてもよい。
【００３９】
また、粘着層１１は、基材２の面２ｂにおいて全面に形成されていることが好ましい。全面に形成されていることにより、被接着物に強固に接着することが可能となる。なお、後述するように基材２と粘着層１１との間に通気層２が形成される場合も、粘着層１１を基材２の面２ｂの全面に形成されていることが好ましい。
【００４０】
なお、後述するように、有機ＥＬ素子１は、包装容器２０内に密封された状態で保管され、使用時に包装容器２０が開封されて使用される。そのため、保管状態において粘着層１１が包装容器２０の内側に接着してしまわないようにするために、粘着層１１の表面（図１では下面側）を離型紙等で被覆させておくことが好ましい。
【００４１】
本実施形態では、有機ＥＬ素子１の基材２の面２ｂと粘着層１１との間に、通気層１２が設けられている。通気層１２は必ずしも設ける必要はないが、例えば有機ＥＬ素子１を治療や美容のために皮膚等と密接に接触させる場合には、皮膚等からの汗や熱の散発を促がすために通気層１２を設けることが好ましい。
【００４２】
なお、本実施形態では、上記のように有機機能層４から発光される光をボトムエミッションで取り出すため、この通気層１２も、この発光を透過するような材料で形成され、好ましくは透明な層とされることが好ましい。そして、基材２や粘着層１１、通気層１２を上記のように有機機能層４から発光され取り出される光を透過する材料で形成することにより、有機機能層４からの発光を効率よく取り出すことが可能となる。
【００４３】
［有機ＥＬ素子の製造方法］
次に、有機ＥＬ素子１の製造方法について説明する。
【００４４】
まず、例えば基材２上に所望の電極物質、例えば、陽極用材料であるＩＴＯを１μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍの膜厚になるように蒸着やスパッタリング等の方法により形成して陽極電極３を作製する。次に、後述するように、例えば不活性ガス雰囲気であるグローボックス内にて、当該陽極電極３上に正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等を積層して有機機能層４を形成する。
【００４５】
この有機機能層４の形成方法としては、蒸着法、ウェットプロセス（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法）等があるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールを生成しにくい等の観点から、真空蒸着法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法が特に好ましく用いられる。これらは層毎に異なる形成法を適用してもよい。また、これらの層の各々の膜厚は例えば５ｎｍ〜５μｍの範囲の膜厚とされる。
【００４６】
これらの層を形成した後、その上に、例えば、陰極用材料であるアルミニウムを１μｍ以下、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば、蒸着法やスパッタリング法等の方法により形成して陰極電極５を設ける。陰極電極５まで設けたら、例えば、樹脂からなる封止層６を介してフレキシブルプリント回路基板等の回路基板７を貼合する。当該回路基板７には、予め駆動用ＩＣ等の回路や電源８、開封センサー９等を設けておく。
【００４７】
そして、回路基板７上から樹脂を塗布したり、所定の形状の基板を貼合する等して、回路基板７上に保護基板１０を形成する。
【００４８】
また、本実施形態では、基材２の下面２ｂ側に貼合する等して通気層１２を設け、さらにその下方から粘着層１１を貼合する等して設ける。なお、粘着層１１の下面側を、粘着層１１を形成後、或いは粘着層１１を通気層１２に貼合する前に、離型紙等で被覆させておくことが好ましいことは前述した通りである。
【００４９】
［携帯型発光器具］
次に、上記のような構成の有機ＥＬ素子１が包装容器２０によって密封包装されて形成される本実施形態に係る携帯型発光器具１００について説明する。図２は、本実施形態に係る携帯型発光器具の概略図であり、（Ａ）は携帯型発光器具の外観を示す概略斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う概略断面図を表す。
【００５０】
携帯型発光器具１００は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、上記の有機ＥＬ素子１が包装容器２０により密封包装されて形成されている。また、携帯型発光器具１００では、有機ＥＬ素子１が包装容器２０により密封されている状態で、有機ＥＬ素子１が空気すなわち酸素や水分に曝されないようにするために、有機ＥＬ素子１が包装容器２０により真空或いは不活性ガス雰囲気に密封包装されるようになっている。
【００５１】
また、有機ＥＬ素子１が包装容器２０により密封包装された状態で、包装容器２０を介して外界の空気が包装容器２０内に入り込まないようにするために、包装容器２０にガスバリア性を持たせている。ガスバリア性とは、このように、包装容器２０を介して外界の空気等が包装容器２０内に入り込むことを阻止することができる性質や機能をいう。
【００５２】
ガスバリア性を有する材料としては、水分や酸素など有機ＥＬ素子１の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。さらに包装容器２０の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造とした複合材料としてもよい。
【００５３】
無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。該複合材料の形成方法については、特に制限はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法などを用いることができる。
【００５４】
また、ガスバリア性を付与するための好ましい形態としては、アルミニウムのような無機物を包装容器２０の材料として使用することである。包装容器２０の厚さとしては、材料により異なり適宜選択可能であるが、概ね１５μｍ以上、７０μｍ以下の範囲の厚さであることが好ましく、特に好ましくは１５μｍ以上、５０μｍ以下の範囲である。厚さが１５μｍ以上であれば、包装容器２０にピンホールがなくなるため、ガスバリア性が良好である。また、有機ＥＬ素子１に用いられる有機機能層４は、有機物のため光に弱い。従って、包装容器２０は遮光性を有するものであると好ましい。
【００５５】
本明細書において、ガスバリア性とは、酸素透過度１０−３［ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ］以下、かつ、水蒸気透過度１０−６［ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ］以下であることを指す。
【００５６】
また、ガスバリア性を有する包装容器２０を用いて有機ＥＬ素子１を真空或いは不活性ガス雰囲気に密封包装する方法としては、例えば、グローボックス内等を真空或いは不活性ガス雰囲気とし、その条件下で、有機ＥＬ素子１を上下の２枚の包装材料２０ａ、２０ｂ（図２（Ａ）、（Ｂ）参照）で覆い、樹脂等を接着剤として用いて、当該包装材料２０ａ、２０ｂの周囲端部同士（図２（Ａ）、（Ｂ）の密封部２１参照）を当該接着剤で接着して包装容器２０とする方法や、当該包装材料２０ａ、２０ｂの周囲端部同士に熱をかけて熱溶着して包装容器２０とする方法等が挙げられる。
【００５７】
ここで、当該樹脂等の接着剤は、ガスバリア性を有する包装材料２０ａ、２０ｂを接着させるためのものであるが、ガスバリア性を有するものであれば好ましい。接着剤として用いられる樹脂は、例えば、熱硬化性樹脂を用いることができる。また、樹脂の代わりに、ガラスフリットやクリームハンダを接着剤として用いることが可能であるが、これらに制限させるものではない。
【００５８】
また、熱溶着する方法としては、例えば、レーザースポット照射が好ましい。このような方法であると、熱に弱い有機ＥＬ素子１にダメージを与えることなく所望の箇所のみに熱を与えることが可能であるため好ましい。上記のような密封包装を行うことにより、包装容器２０内の雰囲気は真空或いは不活性ガス雰囲気下に保たれる。好ましくは水分量１００ｐｐｍ以下に保つことである。
【００５９】
なお、本明細書においては、真空とは、概ね１００ｐａ以下の状態を指す。また、不活性ガスとしては、アルゴンやヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノン、ラドン、そして窒素等を挙げることができる。
【００６０】
また、図２（Ａ）、（Ｂ）に示した携帯型発光器具１００では、包装容器２０により有機ＥＬ素子１を４方封止する形態を示したが、この他にも、例えば、図３に示すように、包装容器２０により図３では図示を省略した有機ＥＬ素子１を３方封止するように構成することも可能である。このように、有機ＥＬ素子１がガスバリア性を有する包装容器２０により真空或いは不活性ガス雰囲気に密封包装されるように構成することが可能であれば、どのような密閉包装の仕方を採用することも可能である。
【００６１】
さらに、図２（Ａ）、（Ｂ）や図３では、包装容器２０が袋状の包装容器である場合を例示したが、包装容器２０は、ガスバリア性を有し、有機ＥＬ素子１を真空或いは不活性ガス雰囲気に密封包装することができるものであればよく、例えば弁当箱状等の箱状等に形成することも可能である。
【００６２】
［携帯型発光器具の作用］
次に、上記のように構成された有機ＥＬ素子１や包装容器２０を備える本実施形態に係る携帯型発光器具１００の作用について説明する。
【００６３】
本実施形態に係る携帯型発光器具１００は、上記のように構成されているため、日常生活の中で容易に携帯することが可能である。その際、有機ＥＬ素子１は、有機機能層４から光を発光していないため、電源８の電力は、自然放電以外に放電されない。そのため、包装容器２０を開封しない限り、電源８に蓄えられた電力は、比較的長時間維持される。
【００６４】
また、有機ＥＬ素子１は、包装容器２０により真空或いは不活性ガス雰囲気に密封包装されているため、酸素や水分に曝されることがない。そのため、包装容器２０を開封しない限り、有機ＥＬ素子１の有機機能層４が劣化することがなく、包装容器２０を開封して有機ＥＬ素子１を使用する際に、劣化していない有機機能層４から、発光不良を起こすことなく、所定の適切な光量の光を発光させることが可能となる。
【００６５】
さらに、有機ＥＬ素子１は、上記のように基材２上（正確には基材２上に形成された有機機能層４上）に電源８が形成されているため、電源８を有機ＥＬ素子１に一体化することが可能になり、有機ＥＬ素子１の維持のために外部から配線等を介して電力を供給する必要もなく、携帯型発光器具１００の保存や携帯が簡便になる。また、それとともに、携帯型発光器具１００を使用したい時に場所を選ばずに使用することが可能となり、携帯型発光器具１００がユーザーにとって非常に便利なものとなる。
【００６６】
一方、本実施形態では、携帯型発光器具１００の包装容器２０を開封することにより、有機ＥＬ素子１の有機機能層４が自動的に発光する。以下、具体的に説明する。
【００６７】
ユーザーが有機ＥＬ素子１を使用するために携帯型発光器具１００の包装容器２０を開封すると、有機ＥＬ素子１の周囲に外気（空気）が流入し、開封センサー９が包装容器２０の開封を検出する。そして、前述したように、包装容器２０の開封を検出した開封センサー９から駆動用ＩＣに信号が送信されると、駆動用ＩＣが電源８をオンする等して、有機ＥＬ素子１の有機機能層４からの発光が開始される。
【００６８】
なお、開封センサー９は、上記のように包装容器２０の開封を検出するものであればよく、前述したように有機ＥＬ素子１に設ける代わりに、例えば包装容器２０の内側に設けることも可能である。また、上記のように開封センサー９から駆動用ＩＣに信号を送信するように構成する代わりに、開封センサー９と回路基板７とを同期させて駆動用ＩＣ自体で開封を検出するように構成することも可能である。
【００６９】
さらに、ユーザーが包装容器２０を開封した後、手動で有機ＥＬ素子１の電源８をオンするスイッチ等を設けることも可能である。このように、包装容器２０を開封した時点で、或いはその後で、有機ＥＬ素子１の電源８をオンする手法については適宜構成することが可能である。
【００７０】
また、開封センサー９としては、例えば、酸素センサーや二酸化炭素センサー、水分センサー、湿度センサーを用いることが可能である。そして、このような開封センサー９を用いれば、包装容器２０が開封される前と後とで包装容器２０の内部の状況が変化することを捉えて、包装容器２０が開封されたことを的確に検出することが可能となる。また、例えば、開封センサー９として受光センサーを用いれば、遮光性を有する包装容器２０が開封された際に外部光が入ることを利用して、包装容器２０の開封を検出することが可能となる。
【００７１】
さらに、前述したように、電源８として空気電池を用いる場合には、包装容器２０が開封されて有機ＥＬ素子１の周囲に流れ込んだ酸素と接触することで電力の供給が開始されるようになる。そのため、このような電源８を用いる場合には、必ずしも開封センサー９を設ける必要がなくなるといったメリットがある。
【００７２】
なお、改めて説明するまでもないが、携帯型発光器具１００では、包装容器２０を開封して有機ＥＬ素子１を取り出して有機機能層４から発光させた後は、電源８の電力が消耗したり、有機機能層４が空気中の酸素や水分で劣化したりして発光が停止するまで、有機機能層４が発光し続ける。また、ユーザーが有機ＥＬ素子１の発光を手動で停止させることができるように構成することが可能であることは言うまでもない。
【００７３】
［治療用や美容用に使用する場合の例］
本実施形態に係る携帯型発光器具１００は、上記のように、治療用や美容用、或いは照明用等の様々な用途に用いることが可能である。以下、携帯型発光器具１００を治療用や美容用に使用する場合の形態について説明する。
【００７４】
図４は、本実施形態に係る携帯型発光器具の使用の一例を示す概略図であり、患者Ｈの患部に、本実施形態の包装容器２０を開封して取り出した有機ＥＬ素子１を貼り付けている形態である。このように、患者Ｈの患部に有機ＥＬ素子１を直接貼り付ける場合には、基材２や回路基板７、保護基板１０等を可撓性を有する材料で形成することが好ましい。
【００７５】
有機ＥＬ素子１のこれらの部材に可撓性を有する材料を用いることによって、患者Ｈの患部の様々な形態に適合してこれらの材料が変形するため、患者Ｈの患部に有機ＥＬ素子１を容易かつ的確に貼り付けることが可能となる。
【００７６】
本実施形態に係る携帯型発光器具１００を治療用や美容用に用いる場合、有機ＥＬ素子１の大きさは、概ね２０ｃｍ×２０ｃｍ以下が好ましい。この範囲であると、治療用や美容用に用いる場合に大きすぎず、患部に貼り易くなり、また、患部にフィットし易くなる等の利点がある。
【００７７】
また、携帯型発光器具１００を治療用や美容用に用いる場合において、包装容器２０を開封して取り出した有機ＥＬ素子１を患者Ｈの患部に直接貼り付ける場合、健康面や衛生面を考慮すると、治療や美容を短時間行うことが好ましい。短時間とは、例えば、２４時間以内であり、好ましくは１時間以内である。２４時間以内であると、有機ＥＬ素子１と接触している患者Ｈの患部が、汗や熱により赤くなったり、かぶれたり、過敏炎症が発生したりすることを抑えることができる。
【００７８】
また、本実施形態に係る有機ＥＬ素子１を再利用することは、衛生面の観点から好ましくない。また、一旦、包装容器２０から取り出した有機ＥＬ素子１は、有機機能層４に浸入した酸素や水分を除去することが困難である等の理由で、再度、有機ＥＬ素子１を保存することは困難である。
【００７９】
［その他の使用例］
本実施形態に係る携帯型発光器具１００を、例えば懐中電灯のような携帯用照明器具として使用することも可能である。この場合、有機ＥＬ素子１を懐中電灯等として用いることができる形状に構成することは言うまでもない。
【００８０】
このように、携帯型発光器具１００を、例えば携帯用照明器具として用いれば、照明が必要になるまで有機ＥＬ素子１を包装容器２０内に密封包装しておくことで、有機ＥＬ素子１の有機機能層４が酸素等で劣化することを防止することが可能となる。そのため、有機ＥＬ素子１を発光させる際には、劣化していない有機機能層４から十分な光量の光を発光させることが可能となる。
【００８１】
また、有機ＥＬ素子１を発光させる際には、包装容器２０を開封して有機ＥＬ素子１を取り出すだけで発光するため、容易に照明を行うことが可能となる。このように、携帯型発光器具１００を携帯用照明器具として用いる場合も、上記のように医療用や美容用に用いる場合と同様に、有機ＥＬ素子１を容易かつ的確に発光させることが可能となる。
【００８２】
［効果］
以上のように、本実施形態に係る携帯型発光器具１００によれば、有機ＥＬ素子１がガスバリア性を有する包装容器２０により真空或いは不活性ガス雰囲気に密封包装されているため、有機ＥＬ素子１の有機機能層４が劣化することがなく、また、外部とつなぐ配線等もないため、ユーザーが日常生活の中で容易に携帯することが可能となる。
【００８３】
ユーザー自身で有機ＥＬ素子１を内包する携帯型発光器具１００を携帯したり家にストックしたりすることは、ユーザー自身が当該携帯発光器具１００を必要な時に使用するうえで、非常に合理的である。例えば、災害時等の場合であって停電等で電気の使用が制限されたとしても、ユーザーは本実施形態に係る携帯型発光器具１００の有機ＥＬ素子１を照明として使用することが可能となる。
【００８４】
また、ユーザーが有機ＥＬ素子を用いた医療や美容等を行うために、わざわざそのような機器等がある病院やエステサロン等に足を運ぶ必要はなくなり、本実施形態に係る携帯型発光器具１００を身近に置いておき、好きなときに容易にかつ自由に使用することが可能となる。
【００８５】
また、有機ＥＬ素子１が包装容器２０内に保存されている間は、有機機能層４が劣化しないため、ユーザーが日常生活において有機ＥＬ素子１を活用したいときに、有機ＥＬ素子１の有機機能層４から所定の光量の光を的確に発光させることができる。そのため、有機ＥＬ素子１が発光不良を起こすことなく、所定の光量の光を発光させて、有機ＥＬ素子１に期待される所望の効用を的確に発揮させることが可能となる。
【００８６】
なお、本実施形態に係る携帯型発光器具１００では、上記のように、有機ＥＬ素子１がガスバリア性を有する包装容器２０によって密封包装されるため、有機ＥＬ素子１自体には高いバリア性を付与する必要がない。そのため、バリア性を考慮することなく、簡易な構成で有機ＥＬ素子１を作製することが可能となり、これにより、有機ＥＬ素子１自体の製造コストの削減や製造工程の簡略化が図ることが可能となるといったメリットもある。
【００８７】
なお、本発明が上記の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８８】
１ 有機ＥＬ素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）
２ 基材
２ａ 有機機能層が形成された面
２ｂ 反対側の面
４ 有機機能層
８ 電源
９ 開封センサー
１２ 粘着層
２０ 包装容器
１００ 携帯型発光器具
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯型発光器具に係り、特に、有機エレクトロルミネッセンス素子を内包した携帯型発光器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、数Ｖ〜数十Ｖ程度の駆動電圧で自己発光が可能であり、柔軟性に富む等の利点から、有機エレクトロルミネッセンス（Electro Luminescence）素子（以下、有機ＥＬ素子という。）が、表示ディスプレイや照明等の種々の分野で新たな発光源として注目されている。
【０００３】
近年では、この有機ＥＬ素子を、治療や美容の分野で使用する技術の開発が進められており、例えば、特許文献１には、患者の治療されるべき身体の領域に光を照射する有機ＥＬ素子が搭載された移動式の治療用発光機器が記載されている。また、特許文献２には、患者のあらゆる形状の患部に適用可能な有機ＥＬ素子を備えた包帯が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００５−５２０５８３号公報
【特許文献２】米国特許第７３０４２０１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の特許文献１や特許文献２に記載された機器等では、有機ＥＬ素子を備える機器や包帯を、患者自身が日常生活の中で利用できるものではなかった。特に、有機ＥＬ素子は、水分や酸素等に非常に弱いといった特性を有するが、そのような特性に対する対策については考慮されておらず、日常生活の中で使用したい場合に、その効用を十分に発揮させるための保存性が十分に保たれない虞れがあった。
【０００６】
また、上記の特許文献１に記載された機器では、電源が有機ＥＬに実装されておらず、電源と有機ＥＬ素子とが配線でつながれているとはいえ別体とされているため、携帯する際に、有機ＥＬ素子だけでなく電源も携帯する必要があった。しかし、これでは、日常生活の中で携帯して使用するには不向きであると言わざるを得ない。
【０００７】
その点、特許文献２に記載された包帯では、電源が有機ＥＬ素子に実装されており、この有機ＥＬ素子を備える包帯が携帯用である旨が記載されているが、具体的にどのようにして当該包帯を携帯したり保存するかは記載されていない。例えば、このような包帯を、通常の包帯と同様に携帯、保存すれば、発光源である有機ＥＬ素子が酸素や水分を含む大気に曝される状態になり、やがて有機ＥＬ素子が発光不良を起こしてしまい、所望の効果を得ることができなくなる虞れがある。
【０００８】
そのため、このような有機ＥＬ素子を備える機器等を治療や美容等の目的で使用する際には、患者自身がそのような機器等がある病院やエステサロン等に足を運ばなければならないのが現状である。
【０００９】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、有機ＥＬ素子を発光源とし、日常生活の中で容易に携帯でき、かつ、日常生活において活用したいときにその効用を的確に発揮することが可能な携帯型発光器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の問題を解決するために、本発明の携帯型発光器具は、
有機機能層が形成された有機エレクトロルミネッセンス素子を備える携帯型発光器具であって、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子では、前記有機機能層に対して、当該有機機能層から発光された光の取り出しを阻害しない位置に電源が配設されており、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子がガスバリア性を有する包装容器により真空または不活性ガス雰囲気に密封包装されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のような方式の携帯型発光器具によれば、有機ＥＬ素子がガスバリア性を有する包装容器により真空或いは不活性ガス雰囲気に密封包装されているため、有機ＥＬ素子の有機機能層が劣化することがなく、また、外部とつなぐ配線等もないため、ユーザーが日常生活の中で容易に携帯することが可能となる。
【００１２】
そのため、例えば、災害時等の際に停電等で電気の使用が制限されたとしても、ユーザーが携帯型発光器具の有機ＥＬ素子を照明として使用することが可能となる。また、ユーザーが有機ＥＬ素子を用いた医療や美容等を行うために、わざわざそのような機器等がある病院やエステサロン等に足を運ぶ必要はなくなり、携帯型発光器具を身近に置いておき、好きなときに容易にかつ自由に使用することが可能となる。
【００１３】
また、有機ＥＬ素子が包装容器内に保存されている間は、有機ＥＬ素子の有機機能層が劣化しないため、ユーザーが日常生活において有機ＥＬ素子を活用したいときに、有機ＥＬ素子の有機機能層から所定の光量の光を的確に発光させることができる。そのため、有機ＥＬ素子が発光不良を起こすことなく、所定の光量の光を発光させて、有機ＥＬ素子に期待される所望の効用を的確に発揮させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る携帯型発光器具のうちの有機ＥＬ素子部分の概略断面図である。
【図２】本実施形態に係る携帯型発光器具の概略図であり、（Ａ）は携帯型発光器具の外観を示す概略斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う概略断面図を表す。
【図３】包装容器により有機ＥＬ素子を３方封止する場合の携帯型発光器具の構成例を表す図である。
【図４】本実施形態に係る携帯型発光器具の使用の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る携帯型発光器具の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１６】
［有機ＥＬ素子］
以下、まず、本実施形態に係る携帯型発光器具に使用される有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という。）について説明する。図１は、本実施形態に係る携帯型発光器具のうちの有機ＥＬ素子部分の概略断面図である。
【００１７】
なお、図１では有機ＥＬ素子１の各構成部分が見易くなるように記載されており、各構成部分の相対的な大きさや厚み等は必ずしも現実の構成を反映していない。また、以下の説明において、上下方向等については、有機ＥＬ素子１を表した図１中における上下方向等に即して表すものとする（すなわち図中上側等を「上」や「上方」等と表す。）。なお、図１では図示を省略したが、本実施形態に係る有機ＥＬ素子１は、下方の患者の身体に貼付する等して用いられるようになっている（後述する図４参照）。
【００１８】
本実施形態では、有機ＥＬ素子１は、後述する有機機能層４等を構築するベースとなる基材２を備えている。基材２としては、ガラス基板や樹脂基板等を用いることが可能であり、可撓性を有する樹脂基板が好ましく用いられる。基材２が可撓性を有していると、有機ＥＬ素子１を患者の身体の様々な形状に対応して貼付することが可能となり、治療や美容等のために患者の患部に適した形態とすることが可能となる。
【００１９】
基材２の上方には、陽極電極３が設けられている。本実施形態では、後述する有機機能層４から発光した光を図中下方に取り出す（すなわちボトムエミッションする）ため、陽極電極３は、有機機能層４から発光される光を透過する透明電極とされている。そして、陽極電極３としては、例えば、インジウムとスズの酸化物からなるＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等を用いることが可能である。
【００２０】
陽極電極３の上方には、有機機能層４が設けられている。有機機能層４としては、例えば、図示を省略するが、正孔注入層や正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等が積層されて構成される等した従来から有機ＥＬ素子に使用されている有機機能層を適宜選択して用いることが可能である。
【００２１】
例えば、上記のような構成の有機機能層４は、後述する電源８から陽極電極３に正孔が供給され、陰極電極５に電子が供給されると、正孔や電子が各輸送層を通って発光層に輸送されて発光層内で結合する。そして、結合する際に生じるエネルギーによって発光層の有機分子が励起され、これが失活する時に放出するエネルギーの一部が光として取り出される。このようにして、有機機能層４の発光層が発光するようになっている。
【００２２】
その際、有機機能層４は発光層を少なくとも一層有していることが好ましく、当該発光層には、発光スペクトルのピーク波長が可視光の赤領域から近赤外領域の範囲内である発光層材料を使用することが好ましい。
【００２３】
なお、赤領域から近赤外領域とは、６１０ｎｍ〜２５００ｎｍの範囲を指す。例えば、携帯型発光器具をＰＤＴ（Photo Dynamic Therapy）として用いる場合、有機機能層４から発光される光は、（１）組織表面や血液成分に吸収され難い６００nm以上の波長を有すること、（２）照射中に組織に対して熱傷を起こさないこと、および（３）光化学反応によって一重項酸素が生成するのに必要なフォトンエネルギーを有することが必要であるとされている。そのため、以上のことを考慮すると、ＰＤＴに用いる場合には、有機機能層４から発光される光の波長は６００ｎｍ以上、８００nm以下であることが好ましい。
【００２４】
有機機能層４の発光層に用いられる、発光スペクトルのピーク波長が近赤外領域の発光層材料としては、ビスベンジミダゾ［2, 1-a:1', 2'-b'］アンスラ［2, 1, 9-def:6, 5, 10-d'e'f'］ジイソキノリン-6, 11-ジオンが好ましく用いられる。
【００２５】
有機機能層４の上方には、陰極電極５が設けられている。陰極電極５としては、例えば、アルミニウム等の金属等の導電性の無機材料を用いることができる。なお、本実施形態では、陽極電極３が下側、陰極電極５が上側に配置されている場合を示すが、逆に、陰極電極５が下側、陽極電極３が上側に配置されるように構成することも可能である。
【００２６】
本実施形態では、有機機能層４を空気中に含まれる酸素や水分から守るために、基材２の上方に形成された陽極電極３や有機機能層４、陰極電極５等を被覆するように封止層６が形成されている。封止層６は、例えば樹脂等で形成することが可能である。そして、本実施形態では、封止層６の上面は、回路基板７を貼付するために平坦状とされている。
【００２７】
回路基板７としては、例えば、ポリイミドフィルムの基材に鉄箔の配線等が形成された可撓性を有するフレキシブルプリント回路基板等を用いることが可能である。図示を省略するが、回路基板７であるフレキシブルプリント回路基板には、駆動用ＩＣ（Integrated Circuit）が実装されている。なお、回路基板７の端部に、専用のコントローラーや外部機器と接続するための複数の端子が形成されていてもよい。
【００２８】
本実施形態では、回路基板７上に電源８が配置されるようになっている。このように、本実施形態に係る有機ＥＬ素子１では、有機機能層４の、当該有機機能層４から発光された光を取り出す方向（すなわち図中の下方向）とは反対側（すなわち図中上側）に設けられた回路基板７上に電源８が配設されている。そして、電源８の＋極が陽極電極３に、−極が陰極電極５にそれぞれ配線を介して電気的に接続されている。
【００２９】
電源８としては、電池が好ましく用いられる。電池は一次電池或いは二次電池等を用いることができる。一次電池としては、例えば、マンガン乾電池、アルカリマンガン乾電池、ニッケル系一次電池、ニッケルマンガン電池、酸化銀電池、水銀電池、空気亜鉛電池、リチウム電池などを使用することができる。
【００３０】
一方、二次電池としては、例えば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、鉛蓄電池などを使用することができる。また二次電池に代えて、充電が可能な大容量キャパシターを用いてもよい。
【００３１】
好ましい電池としては、一次電池の空気電池である。電源８を空気電池にすれば、後述するように包装容器２０（図２（Ａ）、（Ｂ）参照）から有機ＥＬ素子１を取り出して大気に接触させた後に電源８から各電極３、５への電荷の供給を開始させることが可能となり、有機機能層４の発光開始を容易に制御することが可能となる。また、形状は、特に限定されるものではないが、薄膜化の観点から紙状の電池が好ましい。
【００３２】
なお、本実施形態では、ボトムエミッションである場合、電源８が有機機能層４から発光された光の取り出しを阻害しないようにするために、上記のように、電源８を、有機機能層４の、当該有機機能層４から発光された光を取り出す方向（すなわち図１中の下方向）とは反対側の有機機能層４の上方に設ける場合について説明した。
【００３３】
しかし、電源８を設ける位置は、これに限定されず、電源８が有機機能層４から発光された光の取り出しを阻害しないようにすることができる位置であればよく、例えば、電源８を基材２上に有機機能層４と並設するように、すなわち図１において有機機能層４の横の基材２上に設けるように構成することも可能である。
【００３４】
一方、本実施形態では、開封センサー９が包装容器２０の開封を検出すると駆動用ＩＣに信号を送信し、信号を受信した駆動用ＩＣが電源８をオンする等して、有機ＥＬ素子１の有機機能層４からの発光を開始させるようになっている。この点については後で説明する。
【００３５】
本実施形態では、回路基板７上には、電源８や開封センサー９、駆動用ＩＣ等の各回路等を外部から保護するための保護基板１０が設けられている。保護基板１０は、図１に示すように、例えば樹脂等で電源８等の回路基板７上の構造物を被覆するように構成することも可能であるが、例えば、電源８として空気電池を用いるような場合には、回路基板７と保護基板１０との間に空隙を設け、空隙中に外気を取り込むことができるように構成することも可能である。
【００３６】
一方、本実施形態では、有機ＥＬ素子１の基材２の有機機能層４が形成された面２ａとは反対側の面２ｂ側に粘着層１１が形成されている。本実施形態では、上記のように有機機能層４から発光される光をボトムエミッションで取り出すため、この粘着層１１は、この発光を透過させるために透明な層とされている。そして、この粘着層１１により、有機ＥＬ素子１を、患者の身体に適切に接着させることが可能となる。
【００３７】
有機ＥＬ素子１を接着させる被接着物は、例えば、有機ＥＬ素子１の用途によって異なってくる。有機ＥＬ素子１を治療や美容用に使用する場合は、患者の皮膚等に接着させるように使用される。また、例えば、有機ＥＬ素子１を照明用等に使用することも可能であり、このような場合は、粘着層１１により有機ＥＬ素子１を壁等に接着させるように使用される。なお、この場合は、粘着層１１は、基材２の面２ｂ側ではなく、例えば保護基板１０の上面側に設けられる。
【００３８】
粘着層１１としては、粘着性のある物質であればよく、樹脂が好ましく用いられる。粘着性の樹脂としては、酢酸ビニル樹脂、酢酪酸ビニル樹脂、クロロプレンゴム、イソプレンゴム、ウレタン樹脂等を挙げることができる。その他、粘着層はゴム系，アクリル系，シリコーン系等の接着剤で構成されていてもよい。
【００３９】
また、粘着層１１は、基材２の面２ｂにおいて全面に形成されていることが好ましい。全面に形成されていることにより、被接着物に強固に接着することが可能となる。なお、後述するように基材２と粘着層１１との間に通気層２が形成される場合も、粘着層１１を基材２の面２ｂの全面に形成されていることが好ましい。
【００４０】
なお、後述するように、有機ＥＬ素子１は、包装容器２０内に密封された状態で保管され、使用時に包装容器２０が開封されて使用される。そのため、保管状態において粘着層１１が包装容器２０の内側に接着してしまわないようにするために、粘着層１１の表面（図１では下面側）を離型紙等で被覆させておくことが好ましい。
【００４１】
本実施形態では、有機ＥＬ素子１の基材２の面２ｂと粘着層１１との間に、通気層１２が設けられている。通気層１２は必ずしも設ける必要はないが、例えば有機ＥＬ素子１を治療や美容のために皮膚等と密接に接触させる場合には、皮膚等からの汗や熱の散発を促がすために通気層１２を設けることが好ましい。
【００４２】
なお、本実施形態では、上記のように有機機能層４から発光される光をボトムエミッションで取り出すため、この通気層１２も、この発光を透過するような材料で形成され、好ましくは透明な層とされることが好ましい。そして、基材２や粘着層１１、通気層１２を上記のように有機機能層４から発光され取り出される光を透過する材料で形成することにより、有機機能層４からの発光を効率よく取り出すことが可能となる。
【００４３】
［有機ＥＬ素子の製造方法］
次に、有機ＥＬ素子１の製造方法について説明する。
【００４４】
まず、例えば基材２上に所望の電極物質、例えば、陽極用材料であるＩＴＯを１μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍの膜厚になるように蒸着やスパッタリング等の方法により形成して陽極電極３を作製する。次に、後述するように、例えば不活性ガス雰囲気であるグローボックス内にて、当該陽極電極３上に正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等を積層して有機機能層４を形成する。
【００４５】
この有機機能層４の形成方法としては、蒸着法、ウェットプロセス（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法）等があるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールを生成しにくい等の観点から、真空蒸着法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法が特に好ましく用いられる。これらは層毎に異なる形成法を適用してもよい。また、これらの層の各々の膜厚は例えば５ｎｍ〜５μｍの範囲の膜厚とされる。
【００４６】
これらの層を形成した後、その上に、例えば、陰極用材料であるアルミニウムを１μｍ以下、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば、蒸着法やスパッタリング法等の方法により形成して陰極電極５を設ける。陰極電極５まで設けたら、例えば、樹脂からなる封止層６を介してフレキシブルプリント回路基板等の回路基板７を貼合する。当該回路基板７には、予め駆動用ＩＣ等の回路や電源８、開封センサー９等を設けておく。
【００４７】
そして、回路基板７上から樹脂を塗布したり、所定の形状の基板を貼合する等して、回路基板７上に保護基板１０を形成する。
【００４８】
また、本実施形態では、基材２の下面２ｂ側に貼合する等して通気層１２を設け、さらにその下方から粘着層１１を貼合する等して設ける。なお、粘着層１１の下面側を、粘着層１１を形成後、或いは粘着層１１を通気層１２に貼合する前に、離型紙等で被覆させておくことが好ましいことは前述した通りである。
【００４９】
［携帯型発光器具］
次に、上記のような構成の有機ＥＬ素子１が包装容器２０によって密封包装されて形成される本実施形態に係る携帯型発光器具１００について説明する。図２は、本実施形態に係る携帯型発光器具の概略図であり、（Ａ）は携帯型発光器具の外観を示す概略斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う概略断面図を表す。
【００５０】
携帯型発光器具１００は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、上記の有機ＥＬ素子１が包装容器２０により密封包装されて形成されている。また、携帯型発光器具１００では、有機ＥＬ素子１が包装容器２０により密封されている状態で、有機ＥＬ素子１が空気すなわち酸素や水分に曝されないようにするために、有機ＥＬ素子１が包装容器２０により真空或いは不活性ガス雰囲気に密封包装されるようになっている。
【００５１】
また、有機ＥＬ素子１が包装容器２０により密封包装された状態で、包装容器２０を介して外界の空気が包装容器２０内に入り込まないようにするために、包装容器２０にガスバリア性を持たせている。ガスバリア性とは、このように、包装容器２０を介して外界の空気等が包装容器２０内に入り込むことを阻止することができる性質や機能をいう。
【００５２】
ガスバリア性を有する材料としては、水分や酸素など有機ＥＬ素子１の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。さらに包装容器２０の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造とした複合材料としてもよい。
【００５３】
無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。該複合材料の形成方法については、特に制限はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法などを用いることができる。
【００５４】
また、ガスバリア性を付与するための好ましい形態としては、アルミニウムのような無機物を包装容器２０の材料として使用することである。包装容器２０の厚さとしては、材料により異なり適宜選択可能であるが、概ね１５μｍ以上、７０μｍ以下の範囲の厚さであることが好ましく、特に好ましくは１５μｍ以上、５０μｍ以下の範囲である。厚さが１５μｍ以上であれば、包装容器２０にピンホールがなくなるため、ガスバリア性が良好である。また、有機ＥＬ素子１に用いられる有機機能層４は、有機物のため光に弱い。従って、包装容器２０は遮光性を有するものであると好ましい。
【００５５】
本明細書において、ガスバリア性とは、酸素透過度１０−３［ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ］以下、かつ、水蒸気透過度１０−６［ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ］以下であることを指す。
【００５６】
また、ガスバリア性を有する包装容器２０を用いて有機ＥＬ素子１を真空或いは不活性ガス雰囲気に密封包装する方法としては、例えば、グローボックス内等を真空或いは不活性ガス雰囲気とし、その条件下で、有機ＥＬ素子１を上下の２枚の包装材料２０ａ、２０ｂ（図２（Ａ）、（Ｂ）参照）で覆い、樹脂等を接着剤として用いて、当該包装材料２０ａ、２０ｂの周囲端部同士（図２（Ａ）、（Ｂ）の密封部２１参照）を当該接着剤で接着して包装容器２０とする方法や、当該包装材料２０ａ、２０ｂの周囲端部同士に熱をかけて熱溶着して包装容器２０とする方法等が挙げられる。
【００５７】
ここで、当該樹脂等の接着剤は、ガスバリア性を有する包装材料２０ａ、２０ｂを接着させるためのものであるが、ガスバリア性を有するものであれば好ましい。接着剤として用いられる樹脂は、例えば、熱硬化性樹脂を用いることができる。また、樹脂の代わりに、ガラスフリットやクリームハンダを接着剤として用いることが可能であるが、これらに制限させるものではない。
【００５８】
また、熱溶着する方法としては、例えば、レーザースポット照射が好ましい。このような方法であると、熱に弱い有機ＥＬ素子１にダメージを与えることなく所望の箇所のみに熱を与えることが可能であるため好ましい。上記のような密封包装を行うことにより、包装容器２０内の雰囲気は真空或いは不活性ガス雰囲気下に保たれる。好ましくは水分量１００ｐｐｍ以下に保つことである。
【００５９】
なお、本明細書においては、真空とは、概ね１００ｐａ以下の状態を指す。また、不活性ガスとしては、アルゴンやヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノン、ラドン、そして窒素等を挙げることができる。
【００６０】
また、図２（Ａ）、（Ｂ）に示した携帯型発光器具１００では、包装容器２０により有機ＥＬ素子１を４方封止する形態を示したが、この他にも、例えば、図３に示すように、包装容器２０により図３では図示を省略した有機ＥＬ素子１を３方封止するように構成することも可能である。このように、有機ＥＬ素子１がガスバリア性を有する包装容器２０により真空或いは不活性ガス雰囲気に密封包装されるように構成することが可能であれば、どのような密閉包装の仕方を採用することも可能である。
【００６１】
さらに、図２（Ａ）、（Ｂ）や図３では、包装容器２０が袋状の包装容器である場合を例示したが、包装容器２０は、ガスバリア性を有し、有機ＥＬ素子１を真空或いは不活性ガス雰囲気に密封包装することができるものであればよく、例えば弁当箱状等の箱状等に形成することも可能である。
【００６２】
［携帯型発光器具の作用］
次に、上記のように構成された有機ＥＬ素子１や包装容器２０を備える本実施形態に係る携帯型発光器具１００の作用について説明する。
【００６３】
本実施形態に係る携帯型発光器具１００は、上記のように構成されているため、日常生活の中で容易に携帯することが可能である。その際、有機ＥＬ素子１は、有機機能層４から光を発光していないため、電源８の電力は、自然放電以外に放電されない。そのため、包装容器２０を開封しない限り、電源８に蓄えられた電力は、比較的長時間維持される。
【００６４】
また、有機ＥＬ素子１は、包装容器２０により真空或いは不活性ガス雰囲気に密封包装されているため、酸素や水分に曝されることがない。そのため、包装容器２０を開封しない限り、有機ＥＬ素子１の有機機能層４が劣化することがなく、包装容器２０を開封して有機ＥＬ素子１を使用する際に、劣化していない有機機能層４から、発光不良を起こすことなく、所定の適切な光量の光を発光させることが可能となる。
【００６５】
さらに、有機ＥＬ素子１は、上記のように基材２上（正確には基材２上に形成された有機機能層４上）に電源８が形成されているため、電源８を有機ＥＬ素子１に一体化することが可能になり、有機ＥＬ素子１の維持のために外部から配線等を介して電力を供給する必要もなく、携帯型発光器具１００の保存や携帯が簡便になる。また、それとともに、携帯型発光器具１００を使用したい時に場所を選ばずに使用することが可能となり、携帯型発光器具１００がユーザーにとって非常に便利なものとなる。
【００６６】
一方、本実施形態では、携帯型発光器具１００の包装容器２０を開封することにより、有機ＥＬ素子１の有機機能層４が自動的に発光する。以下、具体的に説明する。
【００６７】
ユーザーが有機ＥＬ素子１を使用するために携帯型発光器具１００の包装容器２０を開封すると、有機ＥＬ素子１の周囲に外気（空気）が流入し、開封センサー９が包装容器２０の開封を検出する。そして、前述したように、包装容器２０の開封を検出した開封センサー９から駆動用ＩＣに信号が送信されると、駆動用ＩＣが電源８をオンする等して、有機ＥＬ素子１の有機機能層４からの発光が開始される。
【００６８】
なお、開封センサー９は、上記のように包装容器２０の開封を検出するものであればよく、前述したように有機ＥＬ素子１に設ける代わりに、例えば包装容器２０の内側に設けることも可能である。また、上記のように開封センサー９から駆動用ＩＣに信号を送信するように構成する代わりに、開封センサー９と回路基板７とを同期させて駆動用ＩＣ自体で開封を検出するように構成することも可能である。
【００６９】
さらに、ユーザーが包装容器２０を開封した後、手動で有機ＥＬ素子１の電源８をオンするスイッチ等を設けることも可能である。このように、包装容器２０を開封した時点で、或いはその後で、有機ＥＬ素子１の電源８をオンする手法については適宜構成することが可能である。
【００７０】
また、開封センサー９としては、例えば、酸素センサーや二酸化炭素センサー、水分センサー、湿度センサーを用いることが可能である。そして、このような開封センサー９を用いれば、包装容器２０が開封される前と後とで包装容器２０の内部の状況が変化することを捉えて、包装容器２０が開封されたことを的確に検出することが可能となる。また、例えば、開封センサー９として受光センサーを用いれば、遮光性を有する包装容器２０が開封された際に外部光が入ることを利用して、包装容器２０の開封を検出することが可能となる。
【００７１】
さらに、前述したように、電源８として空気電池を用いる場合には、包装容器２０が開封されて有機ＥＬ素子１の周囲に流れ込んだ酸素と接触することで電力の供給が開始されるようになる。そのため、このような電源８を用いる場合には、必ずしも開封センサー９を設ける必要がなくなるといったメリットがある。
【００７２】
なお、改めて説明するまでもないが、携帯型発光器具１００では、包装容器２０を開封して有機ＥＬ素子１を取り出して有機機能層４から発光させた後は、電源８の電力が消耗したり、有機機能層４が空気中の酸素や水分で劣化したりして発光が停止するまで、有機機能層４が発光し続ける。また、ユーザーが有機ＥＬ素子１の発光を手動で停止させることができるように構成することが可能であることは言うまでもない。
【００７３】
［治療用や美容用に使用する場合の例］
本実施形態に係る携帯型発光器具１００は、上記のように、治療用や美容用、或いは照明用等の様々な用途に用いることが可能である。以下、携帯型発光器具１００を治療用や美容用に使用する場合の形態について説明する。
【００７４】
図４は、本実施形態に係る携帯型発光器具の使用の一例を示す概略図であり、患者Ｈの患部に、本実施形態の包装容器２０を開封して取り出した有機ＥＬ素子１を貼り付けている形態である。このように、患者Ｈの患部に有機ＥＬ素子１を直接貼り付ける場合には、基材２や回路基板７、保護基板１０等を可撓性を有する材料で形成することが好ましい。
【００７５】
有機ＥＬ素子１のこれらの部材に可撓性を有する材料を用いることによって、患者Ｈの患部の様々な形態に適合してこれらの材料が変形するため、患者Ｈの患部に有機ＥＬ素子１を容易かつ的確に貼り付けることが可能となる。
【００７６】
本実施形態に係る携帯型発光器具１００を治療用や美容用に用いる場合、有機ＥＬ素子１の大きさは、概ね２０ｃｍ×２０ｃｍ以下が好ましい。この範囲であると、治療用や美容用に用いる場合に大きすぎず、患部に貼り易くなり、また、患部にフィットし易くなる等の利点がある。
【００７７】
また、携帯型発光器具１００を治療用や美容用に用いる場合において、包装容器２０を開封して取り出した有機ＥＬ素子１を患者Ｈの患部に直接貼り付ける場合、健康面や衛生面を考慮すると、治療や美容を短時間行うことが好ましい。短時間とは、例えば、２４時間以内であり、好ましくは１時間以内である。２４時間以内であると、有機ＥＬ素子１と接触している患者Ｈの患部が、汗や熱により赤くなったり、かぶれたり、過敏炎症が発生したりすることを抑えることができる。
【００７８】
また、本実施形態に係る有機ＥＬ素子１を再利用することは、衛生面の観点から好ましくない。また、一旦、包装容器２０から取り出した有機ＥＬ素子１は、有機機能層４に浸入した酸素や水分を除去することが困難である等の理由で、再度、有機ＥＬ素子１を保存することは困難である。
【００７９】
［その他の使用例］
本実施形態に係る携帯型発光器具１００を、例えば懐中電灯のような携帯用照明器具として使用することも可能である。この場合、有機ＥＬ素子１を懐中電灯等として用いることができる形状に構成することは言うまでもない。
【００８０】
このように、携帯型発光器具１００を、例えば携帯用照明器具として用いれば、照明が必要になるまで有機ＥＬ素子１を包装容器２０内に密封包装しておくことで、有機ＥＬ素子１の有機機能層４が酸素等で劣化することを防止することが可能となる。そのため、有機ＥＬ素子１を発光させる際には、劣化していない有機機能層４から十分な光量の光を発光させることが可能となる。
【００８１】
また、有機ＥＬ素子１を発光させる際には、包装容器２０を開封して有機ＥＬ素子１を取り出すだけで発光するため、容易に照明を行うことが可能となる。このように、携帯型発光器具１００を携帯用照明器具として用いる場合も、上記のように医療用や美容用に用いる場合と同様に、有機ＥＬ素子１を容易かつ的確に発光させることが可能となる。
【００８２】
［効果］
以上のように、本実施形態に係る携帯型発光器具１００によれば、有機ＥＬ素子１がガスバリア性を有する包装容器２０により真空或いは不活性ガス雰囲気に密封包装されているため、有機ＥＬ素子１の有機機能層４が劣化することがなく、また、外部とつなぐ配線等もないため、ユーザーが日常生活の中で容易に携帯することが可能となる。
【００８３】
ユーザー自身で有機ＥＬ素子１を内包する携帯型発光器具１００を携帯したり家にストックしたりすることは、ユーザー自身が当該携帯発光器具１００を必要な時に使用するうえで、非常に合理的である。例えば、災害時等の場合であって停電等で電気の使用が制限されたとしても、ユーザーは本実施形態に係る携帯型発光器具１００の有機ＥＬ素子１を照明として使用することが可能となる。
【００８４】
また、ユーザーが有機ＥＬ素子を用いた医療や美容等を行うために、わざわざそのような機器等がある病院やエステサロン等に足を運ぶ必要はなくなり、本実施形態に係る携帯型発光器具１００を身近に置いておき、好きなときに容易にかつ自由に使用することが可能となる。
【００８５】
また、有機ＥＬ素子１が包装容器２０内に保存されている間は、有機機能層４が劣化しないため、ユーザーが日常生活において有機ＥＬ素子１を活用したいときに、有機ＥＬ素子１の有機機能層４から所定の光量の光を的確に発光させることができる。そのため、有機ＥＬ素子１が発光不良を起こすことなく、所定の光量の光を発光させて、有機ＥＬ素子１に期待される所望の効用を的確に発揮させることが可能となる。
【００８６】
なお、本実施形態に係る携帯型発光器具１００では、上記のように、有機ＥＬ素子１がガスバリア性を有する包装容器２０によって密封包装されるため、有機ＥＬ素子１自体には高いバリア性を付与する必要がない。そのため、バリア性を考慮することなく、簡易な構成で有機ＥＬ素子１を作製することが可能となり、これにより、有機ＥＬ素子１自体の製造コストの削減や製造工程の簡略化が図ることが可能となるといったメリットもある。
【００８７】
なお、本発明が上記の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８８】
１ 有機ＥＬ素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）
２ 基材
２ａ 有機機能層が形成された面
２ｂ 反対側の面
４ 有機機能層
８ 電源
９ 開封センサー
１２ 粘着層
２０ 包装容器
１００ 携帯型発光器具
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機機能層が形成された有機エレクトロルミネッセンス素子を備える携帯型発光器具であって、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子では、前記有機機能層に対して、当該有機機能層から発光された光の取り出しを阻害しない位置に電源が配設されており、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子がガスバリア性を有する包装容器により真空または不活性ガス雰囲気に密封包装されていることを特徴とする携帯型発光器具。
【請求項２】
前記有機エレクトロルミネッセンス素子では、前記電源は、前記有機機能層の、当該有機機能層から発光された光の取り出し方向とは反対側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の携帯型発光器具。
【請求項３】
前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、使用時に、前記包装容器が開封されると、前記有機機能層からの発光が開始されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の携帯型発光器具。
【請求項４】
前記包装容器の開封を検出する開封センサーを備え、前記開封センサーが前記包装容器の開封を検出すると、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の前記有機機能層からの発光が開始されることを特徴とする請求項３に記載の携帯型発光器具。
【請求項５】
前記有機エレクトロルミネッセンス素子では、前記有機機能層から発光され取り出される光を透過し、かつ、可撓性を有する基材上に前記有機機能層が形成されており、
前記基材の前記有機機能層が形成された面とは反対側の面に、粘着層が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の携帯型発光器具。
【請求項６】
前記粘着層は透明な粘着層であり、前記基材の前記有機機能層が形成された面とは反対側の面の全面に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の携帯型発光器具。
【請求項７】
前記電源は、空気電池であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の携帯型発光器具。
【請求項８】
前記包装容器は、アルミニウムで形成されており、かつ、厚さが１５μｍ以上、５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の携帯型発光器具。
【請求項９】
前記有機エレクトロルミネッセンス素子の前記有機機能層の発光スペクトルのピーク波長が赤領域から近赤外領域の範囲内であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の携帯型発光器具。
【請求項１０】
治療用および／または美容用に用いられることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の携帯型発光器具。
【請求項１】
有機機能層が形成された有機エレクトロルミネッセンス素子を備える携帯型発光器具であって、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子では、前記有機機能層に対して、当該有機機能層から発光された光の取り出しを阻害しない位置に電源が配設されており、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子がガスバリア性を有する包装容器により真空または不活性ガス雰囲気に密封包装されていることを特徴とする携帯型発光器具。
【請求項２】
前記有機エレクトロルミネッセンス素子では、前記電源は、前記有機機能層の、当該有機機能層から発光された光の取り出し方向とは反対側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の携帯型発光器具。
【請求項３】
前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、使用時に、前記包装容器が開封されると、前記有機機能層からの発光が開始されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の携帯型発光器具。
【請求項４】
前記包装容器の開封を検出する開封センサーを備え、前記開封センサーが前記包装容器の開封を検出すると、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の前記有機機能層からの発光が開始されることを特徴とする請求項３に記載の携帯型発光器具。
【請求項５】
前記有機エレクトロルミネッセンス素子では、前記有機機能層から発光され取り出される光を透過し、かつ、可撓性を有する基材上に前記有機機能層が形成されており、
前記基材の前記有機機能層が形成された面とは反対側の面に、粘着層が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の携帯型発光器具。
【請求項６】
前記粘着層は透明な粘着層であり、前記基材の前記有機機能層が形成された面とは反対側の面の全面に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の携帯型発光器具。
【請求項７】
前記電源は、空気電池であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の携帯型発光器具。
【請求項８】
前記包装容器は、アルミニウムで形成されており、かつ、厚さが１５μｍ以上、５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の携帯型発光器具。
【請求項９】
前記有機エレクトロルミネッセンス素子の前記有機機能層の発光スペクトルのピーク波長が赤領域から近赤外領域の範囲内であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の携帯型発光器具。
【請求項１０】
治療用および／または美容用に用いられることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の携帯型発光器具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−６２２００（Ｐ２０１３−６２２００Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０１２５５（Ｐ２０１１−２０１２５５）
【出願日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【出願人】（０００００１２７０）コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【出願人】（０００００１２７０）コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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