JP2002018227A

JP2002018227A - 感湿性電子装置の乾燥方法

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Publication number: JP2002018227A
Application number: JP2001108729A
Authority: JP
Inventors: Michael Louis Boroson; ルイスボロソンマイケル; Jeffrey P Serbicki; ピーターサービッキジェフリー; Peter G Bessey; ジー．ベッシーピーター
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 2000-04-07
Filing date: 2001-04-06
Publication date: 2002-01-22
Also published as: TW494216B; EP1143539A2; US6226890B1; EP1143539A3; KR100753721B1; KR20010090747A

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】高感湿性電子装置の周囲の乾燥方法を提供す
る。【解決手段】閉鎖容器内に封止された感湿性電子装置
を囲む環境を乾燥する方法。0.1〜200μmの粒径の固体
粒子を含む乾燥剤５０を選択し、乾燥剤は、封止された
閉鎖容器内で装置が感受性である湿度より低い平衡最小
湿度を与えるように選択する。乾燥剤をブレンドするた
めに、乾燥剤の吸湿率を維持するかまたは増加させるバ
インダー５２を選択する。バインダーは液相であるかま
たは液体中に溶解されている。少なくとも乾燥剤粒子お
よびバインダーを含むキャスト可能なブレンドを形成
し、このブレンドは、10％〜90％のブレンド中の乾燥剤
粒子の好ましい重量割合を有する。測定量のブレンドを
閉鎖容器４０の内表面の一部にキャストして、その上に
乾燥剤層を形成する。閉鎖容器は封止フランジ４４を有
する。乾燥剤層を固体へと固化する。そして、封止フラ
ンジに沿って閉鎖容器で電子装置を封止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、包装された電子装
置内部の水分の制御に関し、特に、早期の装置故障また
は装置性能の早期劣化を防ぐための、包装された高感湿
性電子装置の改善された乾燥に関する。

【０００２】

【従来の技術】種々の超小型電子装置は、装置の特定の
動作および／または貯蔵寿命内で、装置性能の早期劣化
を防ぐために、湿度レベルは約2500から5000ppm未満ま
での範囲であることを必要とする。包装された装置内
で、環境をこの範囲の湿度に調節することは、典型的に
は、装置を封じ込めるか、または装置と乾燥剤とを包み
の内部に封止することによって達成される。乾燥剤、例
えばモレキュラーシーブ材料、シリカゲル材料および、
普通ドライエライト物質(Drierite material)と称され
る材料を使用して、湿度を上記範囲内に維持する。

【０００３】特定の超小型電子装置、例えば有機発光装
置(organic light-emitting device)(OLED)またはパネ
ル、ポリマー発光装置、電荷結合装置 (charge-coupled
device)(CCD) センサおよびマイクロ-エレクトロ-メカ
ニカルセンサ(micro-electro-mechanical sensor)(MEM
S)は、約1000ppmより下の湿度レベルに調節する必要が
あり、あるものは、100ppmより下にさえ湿度を調節する
必要がある。そのような低湿度は、シリカゲル材料から
なる乾燥剤およびドライエライト物質からなる乾燥剤で
は達成できない。モレキュラーシーブ材料は、比較的高
温で乾燥するなら、閉鎖容器内で、1000ppmより下の湿
度レベルを達成することができる。しかしながら、モレ
キュラーシーブ材料は、1000ppm以下の湿度レベルでは
比較的低い水分吸収力を有し、モレキュラーシーブ材料
の最小達成可能湿度は、閉鎖容器内の温度の関数であ
り、例えば室温で吸収された水分は、より高い温度（例
えば100℃の温度）への温度循環中に閉鎖容器またはパ
ッケージ中へ放出され得る。そのような包装された装置
内で使用される乾燥剤としては、金属酸化物、アルカリ
土類金属酸化物、硫酸塩、金属ハロゲン化物または過塩
素酸塩、すなわち、望ましくは比較的低い値の平衡最小
湿度および高い水分吸収力を有する材料を包含する。し
かしながら、そのような材料はしばしば、上記したモレ
キュラーシーブ、シリカゲルまたはドライエライト物質
に比べて比較的ゆっくりと、水分を化学的に吸収する。
そのような水蒸気との比較的遅い反応は、例えば装置の
内部に吸収された水分、封止された装置内に存在する水
分および外部環境から装置とカバーとの間のシールを通
って浸透する水分のために、装置カバー内部に乾燥剤を
封止した後に、測定可能な程度の装置性能の劣化をもた
らす。

【０００４】乾燥剤のあるものは、特に、顕微鏡的な細
孔内の物理的吸収によって水分を運び去るモレキュラー
シーブ材料は、装置閉鎖容器内で使用前に、実質的に昇
温して脱水する工程を必要とし、よって、プロセス工程
の数を増やし、かつさらなる装置、例えば実質的脱水を
達成するための調節可能な炉を要する。乾燥剤の選択お
よび、閉鎖容器内または閉鎖容器のそばで、装置を封止
する前に装置閉鎖容器の内部に選択された乾燥剤を施用
する方法は、水分から保護されるべき装置のタイプによ
り支配される。例えば、高感湿性の有機発光装置または
ポリマー発光装置は、特定の乾燥剤および施用方法の選
択を必要とする。というのは、有機材料または有機層
は、そのような装置の不可欠な成分であるからである。
有機材料または層の存在は、例えば、有機物に基づく装
置への流体中に分散された乾燥剤の施用において、ある
種の溶媒または流体の使用を排除する。さらに、必要な
ら、封止された装置閉鎖容器内に含まれる乾燥剤の熱処
理は、装置の有機成分または層の熱的性質により課され
た制約に合わせることが必要である。いずれにせよ、封
止された装置閉鎖容器内に配置された乾燥剤の熱処理中
の溶媒蒸気の放出は、溶媒蒸気が有機物に基づく電子装
置の有機成分に悪影響を及ぼし得るなら、避けなければ
ならないか、または最小にされなければならない。有機
物に基づく電子装置に関する上記した考察は、乾燥され
るべき電子装置が厳密に無機または金属の装置、例えば
有機着色フィルターオーバーレイのない、MEMS装置また
はCCDセンサであるなら、重要なものではあり得ない。

【０００５】多くの刊行物が、封入された、または封じ
込まれた電子装置内の湿度を制御するための方法および
／または材料を記載する。例えば、Kawamiらの欧州特許
出願公開公報EP 0 776 147 A1は、化学的に水分を吸収
するための固体化合物からなる乾燥物質を含む気密容器
中に封入された有機EL素子を開示する。乾燥物質は、有
機EL素子からは間隔を置かれ、乾燥物質は、真空蒸着、
スパッタリングまたはスピナーコーティング(spinner-c
oating)により所定形状に固められる。

【０００６】Shoresの米国特許第5,304,419号は、電子
装置を封入する閉鎖容器のための水分および粒子ゲッタ
ー(getter)を開示する。閉鎖容器の内表面の一部は、固
体乾燥剤を含む感圧接着剤でコーティングされている。
Shoresの米国特許第5,401,536号は、電子装置のための
水分を含まない閉鎖容器を提供する方法を記載し、この
閉鎖容器は、乾燥剤特性を有するコーティングまたは接
着剤を含む。コーティングまたは接着剤は、ポリマー中
に分散された、プロトン化されたアルミナシリケート粉
末を含む。

【０００７】Shoresの米国特許第5,591,379号は、密閉
式電子装置のための水分捕集組成物を開示する。この組
成物は、装置包装の内部表面に、コーティングまたは接
着剤として施用され、この組成物は、乾燥剤（好ましく
は、モレキュラーシーブ材料である）をその中に分散さ
せた水蒸気透過性バインダーを含む。Shoresにより開示
された乾燥剤の多くは、1000ppmより低い湿度レベル
で、高感湿性の装置については有効に機能しない。

【０００８】同様に、選択された純乾燥剤の吸湿率に比
べて、低い吸湿率を有するバインダー、例えばShoresに
より開示されたポリエチレンは、高感湿性の装置の提示
された動作寿命中に1000ppmより下の湿度レベルを達成
し、かつ維持するために有効に機能しない。Deffeyesの
米国特許第4,036,360号は、適度の水分保護だけを必要
とする用途、例えばフィルムまたはカメラのための包装
箱の包装挿入物または内壁として有用な乾燥用材料を記
載する。この材料は、乾燥剤および高水蒸気透過率を有
する樹脂を含む。

【０００９】Deffeyesにより開示された乾燥剤は、アル
ミナ、ボーキサイト、硫酸カルシウム、クレー、シリカ
ゲルおよびゼオライトである。これらの乾燥剤うちのい
ずれも、1000ppmより低い湿度レベルで、高感湿性の装
置については有効に機能しない。さらに、測定した樹脂
の厚さに対する対照がないので、樹脂についての水蒸気
透過率必要条件は適切に定義されていない。25.4μm
（１ミル）の厚さで645cm ²（100平方インチ）当たり24
時間当たり40g透過する物質は、2540μm（100ミル）の
厚さで645cm²（100平方インチ）当たり24時間当たり40g
透過する物質とは非常に異なる。したがって、Deffeyes
により開示された水蒸気透過率が、高感湿性の装置のた
めに十分であるかどうかを決めることはできない。

【００１０】Taylorの米国特許第4,013,566号は、冷却
流体系における乾燥物質として有用な固体乾燥体を記載
する。この固体乾燥体は、水分透過性脂肪族エポキシポ
リマーマトリックスに結合された、細分された乾燥剤物
質粒子を含む。Taylorにより開示された乾燥剤は、モレ
キュラーシーブ、活性化アルミナおよびシリカゲルであ
る。これらの乾燥剤うちのいずれも、1000ppmより低い
湿度レベルで、高感湿性の装置については有効に機能し
ない。さらに、この樹脂についての水蒸気透過率必要条
件は適切に定義されておらず、固体乾燥体が、乾燥剤物
質単独に匹敵する吸収の吸着率を有することだけが述べ
られている。したがって、Taylorにより開示された樹脂
が、高感湿性の装置のために十分であるかどうかを決め
ることはできない。

【００１１】Booeの米国特許第4,081,397号は、電気お
よび電子装置の電気および電子特性を安定させるために
使用される組成物を記載する。この組成物は、エラスト
マーマトリックス中にアルカリ土類酸化物を含む。Booe
により開示された乾燥剤は、酸化バリウム、酸化ストロ
ンチウムおよび酸化カルシウムである。これらの乾燥剤
は、1000ppmより低い湿度レベルで、高感湿性の装置に
ついて有効に機能するであろう。しかしながら、Booe
は、エラストマーマトリックスがアルカリ土類粒子の流
体吸収速度を遅らせる特性を有することを主張する。例
において、組成物の水吸収速度は、アルカリ土類粒子単
独より５〜10倍遅い。吸収速度のこの減少は、反応性の
非常に高いアルカリ土類酸化物の取扱いを改善する望ま
しい特徴として開示されている。しかしながら、高感湿
性の装置においては、水分吸収速度のいかなる減少も装
置劣化の見込みを増加させ、水分の吸収速度を増加させ
る樹脂の同定が非常に望ましい。したがって、高感湿性
の装置のためには、有効な乾燥剤物質と組合せて使用さ
れるバインダーの最小可能な水蒸気透過速度を決定する
ことが重要である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、閉鎖
容器内に封止された高感湿性の電子装置を取り囲む環境
を乾燥する方法を提供することである。本発明のさらな
る目的は、閉鎖容器内に封止された少なくとも１つの有
機成分層を有する高感湿性の電子装置を取り囲む環境を
乾燥する方法を提供することである。

【００１３】本発明の別の目的は、閉鎖容器内に封止さ
れるべき高感湿性の電子装置を取り囲む環境を乾燥する
方法であって、閉鎖容器の内表面上に乾燥剤層が形成さ
れ、乾燥剤層が、水分透過性バインダー中の固体乾燥剤
粒子を含む、乾燥方法を提供することである。本発明の
なお別の目的は、高感湿性の電子装置を取り囲む環境を
乾燥する方法であって、装置閉鎖容器の内表面上に形成
された乾燥剤層が、低い平衡最小湿度を有する固体乾燥
剤および、当該固体乾燥剤が分散されているバインダー
を含み、バインダーが、そのようなバインダーなしで使
用されるときの固体乾燥剤の吸湿率に対して固体乾燥剤
の吸湿率を維持するかまたは増加させる方法を提供す
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】１つの態様においては、
これらの目的および他の目的は： (a)0.1〜200μmの粒径範囲を有する固体粒子を含む乾燥
剤を選択し、この際、乾燥剤が、封止された閉鎖容器内
で装置が感受性を有する湿度レベルより低い平衡最小湿
度レベルを与えるように選択される工程； (b)乾燥剤の吸湿率を維持するかまたは増加させる選択
された乾燥剤をブレンドするためのバンダーを選択する
工程であって、バインダーが液相であるか、または液体
中に溶解されている工程； (c)少なくとも前記乾燥剤粒子および前記バインダーを
含むキャスト可能なブレンドを形成する工程であって、
このブレンドが、10％〜90％の範囲のブレンド中の乾燥
剤粒子の好ましい質量割合を有する工程； (d)測定した量のブレンドを閉鎖容器の内表面の一部に
キャストして、その上に乾燥剤層を形成する工程であっ
て、当該閉鎖容器が封止フランジを有している工程； (e)前記乾燥剤層を固体へと固化する工程；ならびに (f)前記封止フランジに沿って前記閉鎖容器で前記電子
装置を封止する工程を含んでなる、閉鎖容器内に封止さ
れた感湿性の電子装置を取り囲む環境を乾燥する方法に
よって達成される。

【００１５】閉鎖容器内に封止された高感湿性の電子装
置を取り囲む環境を乾燥する本発明の方法は、従来技術
の方法に対して以下の利点を提供する：固体乾燥剤が分
散されているバインダーによる、閉鎖容器内で低い平衡
最小湿度を提供することができる固体乾燥剤の吸湿率を
維持するかまたは相乗的に増加する吸湿率；装置閉鎖容
器の内表面上の乾燥剤層の簡単でかつ信頼性のある配
置；装置閉鎖容器内へのバインダーによる固体乾燥剤粒
子の含有；熱硬化性バインダーが、層の熱硬化により未
硬化の乾燥剤層中に捕捉された水分の除去を提供する；
輻射線硬化性バインダーが、輻射線にさらされることに
より乾燥剤層の速い硬化を提供する；別々に接着して結
合可能な支持体上に乾燥剤層を形成することにより、高
速の、乾燥剤層供給物のロールからロールへの(roll-to
-roll)製造が提供される；かつ、150℃までの昇温の温
度循環に対してその乾燥効力の比較的低い感度を有する
乾燥剤層を提供すること。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１および図２については、乾燥
剤層の効力を試験するのに有用であることがわかってい
る有機発光装置(OLED)試験構造10の概略見取図および断
面図が示されている。というのは、OLED装置は一般に、
そのような装置が湿度の周囲条件下で稼動されるときに
カソード18の劣化により証明されるように、高感湿性で
あるからである。OLED試験構造10の構成の詳細は、表題
「実験手順」、Ｉ項に記載する。他の試験構造および試
験方法、例えばいわゆるMEMS装置の「故障までの時間(t
ime-to-failure)」試験を使用することができる。

【００１７】OLED試験構造10は、光透過性基板12を有
し、その上に、光透過性アノード14が配置されている。
アノード14の上および基板12の一部の上に、有機発光層
16が形成されており、これは、少なくとも２つの層、す
なわちアノード14と接触した有機正孔輸送層および、有
機正孔輸送層と接触した有機電子輸送層を含む。カソー
ド18は、アノード14の方向と直交する方向に形成され、
物理的幅寸法である幅寸法ｗを有し、ならびに初期電気
的幅寸法、すなわち、試験構造10の製作および短い持続
動作後の物理的幅寸法と実質的に一致する電気的幅寸法
を示す。保護されていないOLED試験構造10の動作は、図
２に概略的に示されており、駆動電圧源20（ここでは電
池として示される）は、接点23でリード22を介してカソ
ード18に接続されたその負の端子を有する。駆動電圧源
20の正の端子は、接点25でリード24を介してアノード14
に接続されている。駆動電圧源20は、カソード18から有
機発光層へと電子を注入することによって、かつアノー
ド14から正孔を注入することによって、電流がOLED試験
構造10を通って流れるようにする。電子および正孔は、
電子輸送層（示さず）および正孔輸送層（示さず）を横
切って運ばれ、これらの電荷担体は、電子輸送層と正孔
輸送層との間の界面で再び結合され、それによって、試
験構造の初期動作中に、アノード14とカソード18との間
の交差領域と一致するOLED試験構造の領域から発せられ
る光30を生成する。

【００１８】図３Ａについては、OLED試験構造10は、逆
の位置で示されており、アノード14、有機発光層16およ
びカソード18の全部の厚さｄが示される。厚さｄは、20
0〜2000nmの範囲となることができる。図３Ｂについて
は、少なくともOLED試験構造10の発光部分を封止的に封
入する大きさにされた閉鎖容器40の断面図が示されてい
る。閉鎖容器40は、高さ寸法ｈを有する、金属構造、ガ
ラス構造、セラミック構造またはプラスチック構造とな
ることができる。閉鎖容器はまた、組合せ材料、例えば
金属被覆されたプラスチック構造を含むことができる。
閉鎖容器40は、一般に傾斜した側面および底面（詳細に
明らかにはされてない）を含む外部表面42を有する。閉
鎖容器40は封止フランジ44を有し、これは、試験構造を
有効に封入するために試験構造10の基板12に対して閉鎖
容器40を封止するのに使用される。

【００１９】一般に50で示される乾燥剤層は厚さｔを有
し、閉鎖容器40内に配置されて示され、一般に表面42の
底部分に沿って広がる。乾燥剤層50は、後にさらに詳細
に記載されるように、バインダー52および、バインダー
52内に分散されているかまたは含まれている固体乾燥剤
粒子54を含んでなる。図４については、乾燥剤層50を含
む閉鎖容器40は、シール60を介してOLED試験構造10と封
止の関係で示されており、シール60は、閉鎖容器の封止
フランジ44と基板12の外辺部分との間に形成されてお
り、OLED試験構造が封入され、かつOLED試験構造10に存
在するかまたはOLED試験構造を取り囲む環境（すなわ
ち、OLED試験構造と乾燥剤層50の上部表面との間の環
境）に存在する湿度を乾燥剤層50によって制御すること
ができる。

【００２０】乾燥剤層50の製造は以下のとおりである：
乾燥剤層を含む閉鎖容器40により封止的に封入されると
きにOLED試験構造が感受性を有する湿度レベルより低い
平衡最小湿度レベルを与えるように、固体乾燥剤粒子を
含んでなる乾燥剤が選択される；乾燥剤粒子は、約0.1
〜約200μmの好ましい粒径範囲を有する；乾燥剤の吸湿
率を維持するかまたは増加させるバインダーが、選択さ
れた乾燥剤をその中にブレンドするために、選択され
る；バインダーは、液相の、モノマー、オリゴマーまた
はポリマーとなることができ、あるいはバインダーは、
ブレンド中乾燥剤粒子の好ましい質量割合が10％〜90％
の範囲の、乾燥剤粒子とバインダーとのキャスト可能な
ブレンドを形成することができるように、液体（単一ま
たは複数の溶媒）に溶解される；測定量の上記ブレンド
は次に、例えば、自動化された分配ノズルから測定され
た量のブレンドを分配することによって、分配された液
体ブレンドが閉鎖容器の下部表面に沿って広がって乾燥
剤層を形成するまで、閉鎖容器40の下部内表面の一部に
キャストされる；この層は次に、例えば、残留溶媒を除
去するように制御された条件下で層を加熱することによ
って、硬化層が所望の乾燥剤層厚ｔを有するまで、固体
へと硬化される。

【００２１】あるいは、輻射線硬化性または輻射線重合
性である吸湿率増加バインダーが選ばれるなら、この層
の硬化工程は、乾燥剤層を硬化輻射線にさらしながら層
を加熱することを含んでもよい。輻射線硬化工程が終了
して、乾燥剤層が固体へと硬化されたら、硬化した乾燥
剤層50を含む閉鎖容器40は、図４に関して先に記載した
ように、試験構造10に対して封止される。

【００２２】現行の好ましい固体乾燥剤は、アルカリ金
属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、硫酸塩、金属塩化
物および過塩素酸塩からなる群より選択される。現行の
好ましい水分透過性バインダーは、酢酸セルロース、エ
ポキシ、フェノキシ、シロキサン、メタクリレート、ス
ルホン、フタレートおよびアミドからなる群より選択さ
れる。

【００２３】図５Ａについては、反対表面に接着的に結
合可能な表面74を有する支持体72の１つの表面上に形成
された乾燥剤層50からなる乾燥剤層集成体70が示されて
いる。接着的に結合可能な表面74は実際には、剥離可能
な保護層（示さず）で覆われている。乾燥剤層集成体70
は、いわゆるインライン(in-line)コーティングおよび
硬化設備にて製造し、硬化して、自動化されたコーティ
ングプロセスによって達成可能な均一な層厚を有する乾
燥剤層50の大規模供給を提供することができる。

【００２４】図５Ｂについては、適当な寸法に切断さ
れ、閉鎖容器の内表面の下部に接着的に結合された１片
の図５Ａの乾燥剤層集成体70を有する閉鎖容器40が示さ
れている。図６Ａは、閉鎖容器の下方内部に沿って形成
された乾燥剤層50を有する閉鎖容器40を示し、乾燥剤層
は、輻射線化性バインダー55中に分散された、選択され
た固体乾燥剤粒子54を含んでなる。バインダー55は、水
分透過性であるように選択される。好ましい水分透過性
の輻射線硬化性バインダーは好ましくは、輻射線硬化性
の、市販されていて入手可能なフォトレジスト組成物ま
たは、輻射線硬化性のアクリレート、メタクリレート、
環化したポリイソプレン、ポリビニルシンナメート、エ
ポキシ、シリコーンおよび接着剤である。

【００２５】図６Ｂにおいては、硬化輻射線90が、図６
Ａにおける輻射線硬化性バインダー55（図６Ｂでは、輻
射線硬化されたバインダー55cとして示されている）の
硬化または重合を提供するために、乾燥剤層50に入射す
る方向で示されている。輻射線硬化性バインダー55を有
する乾燥剤層50を、図５Ａに関して記載されたような乾
燥剤層集成体70の一部として形成することができること
が認識される。

【００２６】有機輻射線硬化性バインダーを選択するこ
とを除いて、かつ硬化輻射線にさらすことによってバイ
ンダーを硬化することを除いては、キャスタブルブレン
ドの製造およびブレンドをキャストして乾燥剤層を形成
することは、シール60（図４を参照）により閉鎖容器40
でOLED試験構造10を封止する工程を含む図３Ｂおよび図
４の記載に関して記載された製造工程と実質的に同一の
プロセス工程である。

【００２７】少なくともバインダー中に分散された固体
粒子を含んでなるキャスタブルブレンドの製造において
実際には通常、ブレンド中に泡または他の不連続性相の
導入を避けるように注意する。例えば、ペイントの製造
は、比較的粘稠なバインダー、例えばアクリルバインダ
ー中で、高いペイント顔料配合率にてペイント顔料の安
定な分散を提供するために、ペイントブレンド中に種々
のいわゆる均展剤、界面活性剤、消泡剤および他の追加
物を導入することがよく知られている。そのような薬剤
および添加物は、バインダー中の乾燥剤粒子を含むキャ
スタブルブレンドの製造において有利に使用できる。実験手順Ｉ．図１および図２のOLED試験構造の製作複数の同一のOLED試験構造を、以下の一連のプロセスに
よって製作した： (1)インジウム-スズ-酸化物(ITO)からなる光透過性アノ
ードをその１つの表面上に有するガラス基板を、市販の
洗剤中で超音波洗浄し、脱イオン水中ですすぎ、トルエ
ン蒸気中で脱脂し、そして強酸化剤と接触することによ
って清浄にした； (2)4,4'-ビス-[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフ
ェニル(NPB)の150nm厚の有機正孔輸送層を、慣用の真空
蒸着によって、基板上およびアノード上に形成した； (3)トリス(8-キノリナト-N1,08)-アルミニウム(Alq)の7
5nm厚の有機電子輸送層を、慣用の真空蒸着によって、N
PB正孔輸送層上に形成した； (4)200nm厚のアルミニウムカソードを、シャドウマスク
を通して、アルミニウムの真空蒸着によってAlq電子輸
送層上に形成し、よって、アノードに直交する方向にカ
ソードが形成され、それによって、アノードとカソード
との間の交差点の領域を規定し、かくして、Alq電子輸
送層とNPB正孔輸送層との間の界面またはその付近での
電子-正孔再結合によって光が最初に発せられる領域を
規定した。ＩＩ．OLED試験構造への閉鎖容器の製造および封止 (1)複数の好適な大きさにした閉鎖容器（40；例えば図
３Ｂ、５Ｂ、６Ａ、６Ｂ参照）のうちのそれぞれ１つ
を、乾燥剤層を形成する前に、強酸化剤と接触させる工
程を除いた以外は、上記の項Ｉに記載した基板清浄プロ
セスと実質的に同一の清浄プロセスによってきれいにし
た； (2) 閉鎖容器の下部内部表面に沿って乾燥剤層を形成
し、硬化させた； (3)封止材料を使用して、閉鎖容器の封止フリンジの上
表面に沿って封止材料のビードを形成した； (4)ビードを有するフリンジを、OLEDの基板の外辺封止
領域に配置し、圧力をかけ、ホットメルト接着剤の冷却
またはUV輻射線硬化性接着剤の２分間のUV暴露によって
シールを硬化し、かくしてOLED試験構造を封入した（図
４参照）。ＩＩＩ．封入したOLED試験構造の試験 (1)３〜５個の名目上同一のOLED試験構造（それぞれ、
全く同一の名目上同じ乾燥剤層を含む閉鎖容器で封止さ
れた）を試験して、そのような組の封入した試験構造の
性能および性能の変動に関するデータを得た； (2)カソードの初期の物理的および電気的幅寸法ｗは、
以下のようにして測定した： (i)較正した光学顕微鏡での顕微鏡検査により、物理的
幅寸法を測定した； (ii)カソードとアノードとの間に駆動電圧源から電圧を
かけることによって、試験構造操作中の初期有効電気的
幅寸法を測定し、アノードとカソードの交差点により規
定される領域において電流密度20mA／cm²が達成される
ように調整した。カソードを横切る方向に発生した光の
幅寸法は、これも較正された顕微鏡によって測定された
初期有効電気的カソード幅寸法の尺度を提供した。

【００２８】(3)物理的および電気的カソード幅寸法の
初期値は、約+10μmの偏差内にあった； (4)次に、各組の封入したOLED試験構造を85℃および85
％RHの環境試験室にて暗条件下で少なくとも100時間貯
蔵した； (5)試験構造を、上記(ii)において記載した条件下で稼
動させて、環境試験室での貯蔵後のカソードの有効電気
的幅寸法を測定した； (6)OLED試験構造の閉鎖容器内に形成された乾燥剤層の
効力によって、カソードの有効電気的幅寸法は、初期の
カソード幅寸法に対して多少減少した。環境試験室での
貯蔵後の、初期の電気的（および物理的）幅寸法と有効
電気的カソード幅寸法との間の差を、各組の試験構造に
ついて表にまとめ、閉鎖容器内に乾燥剤層を形成するの
に使用した、バインダー中の乾燥剤粒子の特定のブレン
ドの有効性の尺度として用いた。

【００２９】

【実施例】例１純乾燥剤粉末を試験して、OLED試験構造におけるカソー
ド幅収縮防止の相対的有効性を決定した。乾燥剤層が純
粉末であり、感圧接着剤を一方の面にコーティングした
不織布膜によってそれを定位置に保持したこと以外は、
本願明細書に記載した手順を使用してこの試験構造を製
造した。封止材料はホットメルトポリオレフィンであ
り、これを、閉鎖容器の5mmフランジ上で150℃にて溶融
し、次いで冷却しながら基板に対して押しつけた。85℃
／85%RHで500時間後の試験結果は次のようであった：

【００３０】

【表１】

【００３１】この結果は、五酸化リン、酸化カルシウ
ム、酸化バリウムおよび過塩素酸マグネシウムが、それ
らの非常に低い平衡最小湿度性能によって予測されるよ
うに、最良に機能する乾燥剤であることを示す。例２酸化カルシウム粉末を、酢酸セルロース（150グラム-ミ
ル／100インチ²／日の水蒸気透過率）中に分散させ、フ
ィルムにキャストした30質量％酸化カルシウムと比較し
た。この粉末を、例１と同じ方法により、閉鎖容器中に
置いた。両面感圧テープを用いて、フィルムを閉鎖容器
中に固定した。封止材料は、2mmフランジ上のUV硬化性
エポキシであり、これを15Ｊ／cm²のUVエネルギーにさ
らした。85℃／85%RHで835時間後の結果は次のようであ
った：

【００３２】

【表２】

【００３３】結果は、酢酸セルロース中に分散させ、フ
ィルムにキャストした酸化カルシウムが、酸化カルシウ
ム粉末単独より性能が優れていることを示す。この相乗
効果は予想されなかった。酢酸セルロースの高い水蒸気
透過率は、酸化カルシウム粉末および酢酸セルロース中
の酸化カルシウムの分散物について等価の性能をもたら
すと予想された。例３酸化カルシウム粉末を、アジピン酸ジエチル中フェノキ
シ樹脂（3.5グラム-ミル／100インチ²／日の水蒸気透過
率）の30質量％溶液中に分散した37質量％酸化カルシウ
ムと比較した。乾燥剤層を閉鎖容器の内表面上に形成
し、160℃で２時間焼いてアジピン酸ジエチルを除去し
た。粉末を、例１と同じ方法により、閉鎖容器中に置い
た。封止材料および方法は、例２と同じであった。85℃
／85%RHで166時間後の結果は次のようであった：

【００３４】

【表３】

【００３５】結果は、樹脂の低い水蒸気透過率が、純粉
末に比べて乾燥剤の有効性を低下させ得ることを示す。
このことは、高感湿性の電子装置に十分な保護を与える
ために、水蒸気透過率、乾燥剤および水吸収率必要条件
のマッチングの重要性を実証する。例４酸化カルシウム粉末を、UV硬化性アクリレート(UV1)（1
36グラム-ミル／100インチ²／日の水蒸気透過率）中に
分散した70質量％酸化カルシウムと比較した。乾燥剤層
を閉鎖容器の内表面上に形成し、15J／cm²のUVエネルギ
ーにさらすことによって硬化した。粉末を、例１と同じ
方法により、閉鎖容器中に置いた。封止材料および方法
は、例２と同じであった。85℃／85%RHで460時間後の結
果は次のようであった：

【００３６】

【表４】

【００３７】結果は、高水分透過性のUV硬化性アクリレ
ート中に分散された酸化カルシウムが、酸化カルシウム
粉末単独より性能が優れていることを示す。例２におけ
るように、この相乗効果はまた、予想されなかった。UV
硬化性アクリレートアセテートの高い水蒸気透過率は、
酸化カルシウム粉末およびUV硬化性アクリレート中の酸
化カルシウムの分散物について等価の性能をもたらすと
予想された。例５酸化カルシウム、酸化バリウム、硫酸カルシウムおよび
臭化カルシウムの粉末を、フェノキシ樹脂中に分散した
同じ乾燥剤と比較した。11体積％の乾燥剤を、フェノキ
シ樹脂の21質量％溶液中に分散させ、例３におけるよう
に、閉鎖容器の内表面上に形成した。粉末を、例１と同
じ方法により、閉鎖容器中に置いた。封止材料および方
法は、例２と同じであった。85℃／85%RHで146時間後の
結果は次のようであった：

【００３８】

【表５】

【００３９】結果は、それらの非常に低い平衡最小湿度
性能によって予測されるように、酸化カルシウムおよび
酸化バリウムが最良に機能する乾燥剤であることを示
す。この結果はまた、樹脂の低い水蒸気透過率が、純粉
末に比べて、すべての乾燥剤の有効性を低下させ得るこ
とを示す。しかしながら、結果はまた、フェノキシ中の
酸化バリウムがなお、純酸化カルシウム粉末および酸化
カルシウムを有するフェノキシの両方より性能が優れて
いることを示す。この結果は、最小の樹脂水蒸気透過率
が乾燥剤の選択に依存することを証明する。これはま
た、高感湿性の電子装置に十分な保護を与えるために、
水蒸気透過率、乾燥剤および水吸収率必要条件のマッチ
ングの重要性を実証し、かつ単に平衡最小湿度性能およ
び水蒸気透過率に基づいては、乾燥剤および樹脂ブレン
ドの性能を予想できないことを実証する。例６ポリエチルメタクリレート(PEMA)、ポリジアリルフタレ
ート(PDAP)、ポリスルホン(PSF)、フェノキシおよび２
種のUV硬化性アクリレート（UV1およびUV2）中に分散さ
せた酸化カルシウムのブレンドを比較した。混合物を乾
燥または硬化させた後、37体積％の乾燥剤を、63体積％
の各樹脂中に分散させた。ポリエチルメタクリレート、
ポリジアリルフタレート、ポリスルホンおよびフェノキ
シ混合物については、例３におけるように、乾燥剤層を
閉鎖容器の内表面上に形成した。UV硬化性アクリレート
については、例４におけるように、乾燥剤層を閉鎖容器
の内表面上に形成した。封止材料および方法は、例２と
同じであった。85℃／85%RHで146時間後の結果は次のよ
うであった：

【００４０】

【表６】

【００４１】結果は、15〜136グラム-ミル／100インチ²
／日の水蒸気透過率を有する樹脂中の酸化カルシウムに
比べて、酸化カルシウムの有効性の低下を防ぐために
は、3.5グラム-ミル／100インチ²／日より大きい樹脂水
蒸気透過率が必要とされることを示す。これはまた、高
感湿性の電子装置に十分な保護を与えるために、水蒸気
透過率、乾燥剤および水吸収率必要条件のマッチングの
重要性を実証する。例７酸化カルシウム粉末を、ポリアミド中に分散された45質
量％酸化カルシウムと比較した。乾燥剤および樹脂混合
物を溶融し、溶融物を分配し、かつ室温に冷却すること
によって、乾燥剤層を閉鎖容器の内表面上に形成した。
例１と同じ方法によって、粉末を閉鎖容器中に置いた。
封止材料および方法は、例２と同じであった。85℃／85
%RHで146時間後の結果は次のようであった：

【００４２】

【表７】

【００４３】結果は、溶融加工が可能なポリアミド中に
分散された酸化カルシウムは酸化カルシウム粉末単独と
同様に機能することを示す。本発明は特に、高感湿性で
ある超小型電子装置と共に使用するのに適当である。本
発明は、早期の装置故障または早期の装置性能の劣化を
防止する。ある種の超小型電子装置については、湿度レ
ベルは2500ppm以下であるのがよい。他の装置、例えば
有機発光装置については、典型的には100ppm以下の湿度
を有するのがよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、乾燥剤層の効力を試験するために有用
な、有機発光装置(OLED)試験構造の概略見取図である。

【図２】図２は、図１の切断線2-2に沿って切断した、O
LED試験構造の概略断面図であり、駆動電圧源から試験
構造を横切る電位をかけると、発光することを示す。

【図３】図３（Ａ）は、逆の位置で図２の試験構造を示
し、試験構造を含む層の全体の厚さを規定する。図３
（Ｂ）は、内表面の一部に形成された乾燥剤層を有し、
示された閉鎖容器高寸法および乾燥剤層厚を有する。試
験構造のための閉鎖容器の断面図を示す。

【図４】図４は、シールにより試験構造に対して封止さ
れた図３Ｂの閉鎖容器を有する図３ＡのOLED試験構造を
断面図で示す。

【図５】図５（Ａ）は、接着して結合可能な反対表面を
有する支持体の１つの表面上に形成された乾燥剤層から
なる乾燥剤層集成体を示す。図５（Ｂ）は、閉鎖容器の
内表面の一部に接着して結合された、１片の図５Ａの乾
燥剤層集成体を有する閉鎖容器を示す。

【図６】図６（Ａ）は、固体乾燥剤粒子および輻射線硬
化性バインダーからなる乾燥剤層を有する閉鎖容器を示
す。図６（Ｂ）は、輻射線硬化性バインダーを硬化する
ために乾燥剤層に向けられた硬化輻射線を概略的に示
す。

【符号の説明】

１０…試験構造１２…光透過性基板１４…アノード１６…有機発光層１８…カソード４０…閉鎖容器４４…封止フランジ５０…乾燥剤５２…バインダー６０…ビード７２…支持体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ピータージー．ベッシーアメリカ合衆国，ニューヨーク 14432, クリフトンスプリングス，ノースパークストリート１Ｆターム(参考） 3E067 AA11 AB41 BA01A CA05 EE25 FA01 FC01 GA30 4D052 AA08 CA04 GB12 GB13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】閉鎖容器内に封止された感湿性電子装置
を取り囲む環境を乾燥する方法であって、 (a)0.1〜200μmの粒径範囲を有する固体粒子を含む乾燥
剤を選択し、この際乾燥剤が、封止された閉鎖容器内で
装置が感受性を有する湿度レベルより低い平衡最小湿度
レベルを与えるように選択される工程； (b)乾燥剤の吸湿率を維持するかまたは増加させる選択
された乾燥剤をブレンドするためのバインダーを選択す
る工程であって、バインダーが液相であるかまたは液体
中に溶解されている工程； (c)少なくとも前記乾燥剤粒子および前記バインダーを
含むキャスト可能なブレンドを形成する工程であって、
このブレンドが、10％〜90％の範囲のブレンド中の乾燥
剤粒子の好ましい質量割合を有する工程； (d)測定した量のブレンドを閉鎖容器の内表面の一部に
キャストして、その上に乾燥剤層を形成する工程であっ
て、当該閉鎖容器が封止フランジを有している工程； (e)前記乾燥剤層を固体へと固化する工程；ならびに (f)前記封止フランジに沿って前記閉鎖容器で前記電子
装置を封止する工程を含んでなる方法。
【請求項２】閉鎖容器内に封止された感湿性電子装置
を取り囲む環境を乾燥する方法であって、 (a)0.1〜200μmの粒径範囲を有する固体粒子を含む乾燥
剤を選択し、この際乾燥剤が、封止された閉鎖容器内で
装置が感受性を有する湿度レベルより低い平衡最小湿度
レベルを与えるように選択される工程； (b)乾燥剤の吸湿率を維持するかまたは増加させる選択
された乾燥剤をブレンドするための輻射線硬化性バイン
ダーを選択する工程であって、輻射線硬化性バインダー
が液相であるかまたは液体中に溶解されている工程； (c)少なくとも前記乾燥剤粒子および前記輻射線硬化性
バインダーを含むキャスト可能なブレンドを形成する工
程であって、このブレンドが、10％〜90％の範囲のブレ
ンド中の乾燥剤粒子の好ましい質量割合を有する工程； (d)測定した量のブレンドを閉鎖容器の内表面の一部に
キャストして、その上に乾燥剤層を形成する工程であっ
て、閉鎖容器が封止フランジを有している工程； (e)前記乾燥剤層を、前記輻射線硬化性バインダーを硬
化するように選択された硬化輻射線にさらすことによっ
て、固体へと硬化する工程；ならびに (f)前記封止フランジに沿って前記閉鎖容器で電子装置
を封止する工程を含んでなる方法。
【請求項３】閉鎖容器内に封止された感湿性電子装置
を取り囲む環境を乾燥する方法であって、 (a)粒径範囲を有する固体粒子を含む乾燥剤を選択し、
この際乾燥剤が、封止された閉鎖容器内で装置が感受性
を有する湿度レベルより低い平衡最小湿度レベルを与え
るように選択される工程； (b)乾燥剤の吸湿率を維持するかまたは増加させる選択
された乾燥剤をブレンドするためのバインダーを選択す
る工程であって、バインダーが液相であるかまたは液体
中に溶解されている工程； (c)少なくとも前記乾燥剤粒子および前記バインダーを
含むキャスト可能なブレンドを形成する工程であって、
このブレンドが、前記有機バインダーに対する前記乾燥
剤粒子の質量比を有する工程； (d)前記ブレンドを支持体の１つの表面上にキャストし
て、その上に乾燥剤層を形成する工程であって、前記支
持体の反対側の表面が、接着的に結合可能な表面である
工程； (e)前記乾燥剤層を固体へと固化すること； (f)一定の大きさの支持体片を切断し、結合可能な表面
を、閉鎖容器の内表面上の一部に接着的に結合させる工
程であって、前記閉鎖容器が封止フランジを有している
工程；ならびに (g)前記封止フランジに沿って前記閉鎖容器で前記電子
装置を封止する工程を含んでなる方法。