JP2005524946A - 有機デバイス - Google Patents
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Abstract
有機層の均一な堆積を保証するための方法が記載されている。有機層は極めて薄いため、目標とされる厚さからの相違は、可視の光学的欠陥を生じさせる。有機材料に対して良好な被覆特性を示す均質層(275)が、この有機層の下に設けられる。金属接続部(205)をカバーすることにより、ポリマー層の均一性に不利な作用は減少されるか又は抑制される。
Description
本発明は、有機デバイス、例えばエレクトロルミネセンス又は有機発光ダイオード(OLED)デバイスの製造に関する。更に特に、本発明は、エレクトロルミネセンスデバイスのための改良されたカプセル化に関し、他の態様の場合には、本発明は、活性有機材料の均質又は均一な堆積に関する。
背景技術
図1は、1つ又は複数のOLEDセルを有する従来のエレクトロルミネセンスデバイス100を表す。OLEDセルは、透明導電層105(例えば酸化インジウムスズ又はITO)と導電層115との間に1つ又は複数の機能層110の機能性積層体を有する。この導電層は電極として利用される。このセルは、基板101上に活性領域185中に作成される。このセルはディスプレイ又はランプを形成するために望ましいように構成することができる。電極とボンディングパッド150との接続を形成する金属被覆層が設けられる。このボンディングパッドは、OLEDセルの運転を制御するために、例えば駆動回路と接続される。キャビティ145を形成するキャップ160は、このデバイスをカプセル化し、このキャップ160はこのデバイスを周囲環境(例えば水分及び/又は空気)から保護するためにOLEDセルを気密密閉する。
図1は、1つ又は複数のOLEDセルを有する従来のエレクトロルミネセンスデバイス100を表す。OLEDセルは、透明導電層105(例えば酸化インジウムスズ又はITO)と導電層115との間に1つ又は複数の機能層110の機能性積層体を有する。この導電層は電極として利用される。このセルは、基板101上に活性領域185中に作成される。このセルはディスプレイ又はランプを形成するために望ましいように構成することができる。電極とボンディングパッド150との接続を形成する金属被覆層が設けられる。このボンディングパッドは、OLEDセルの運転を制御するために、例えば駆動回路と接続される。キャビティ145を形成するキャップ160は、このデバイスをカプセル化し、このキャップ160はこのデバイスを周囲環境(例えば水分及び/又は空気)から保護するためにOLEDセルを気密密閉する。
作動中では、電荷キャリアが電極を通して再結合のために機能層内へ注入される。電荷キャリアのこの再結合により、セルの機能層は可視光を放射する。
ポリマーを堆積させる技術は、例えばスピンコーティング又はドクターブレード塗布が含まれる。このような技術は全体の基板表面を被覆する。ポリマー材料は著しく柔軟でかつ部分的に吸湿性であるため、このポリマー材料は、基板にキャップを結合する領域(例えばキャップ結合領域)から完全に除去する必要がある。更に、ボンディングパッドは一般にポリマー材料の堆積の前に形成されるため、駆動回路に接続するためのボンディングパッドを露出させるために、このポリマー材料は前記のボンディングパッドから除去する必要がある。
しかしながら、限られた技術がポリマー材料のパターニングのために利用できるだけである。これは、(乾式又は湿式)化学を必要とする大抵の技術が敏感なポリマー材料と不適合であるためである。一般に使用されたパターニング技術はレーザーアブレーションである。
レーザーアブレーションを使用した場合には、このポリマー材料を基板の選択された範囲から除去するためには高いレーザー強度及び長い照射時間が必要となる。高いレーザー強度及び長い照射時間は、ポリマーの下の金属被覆層又はITO層を損傷しかねず、このデバイスに不利に作用する。更に、レーザーアブレーションはポリマー材料を完全に除去することはできない、それというのもこの層が比較的薄くなる場合に光吸収が減少するためである。キャップ結合領域からのポリマー材料の不完全な除去は、故障の原因となる不完全なカプセル化を引き起こす。
前記の検討から明らかなように、信頼性のあるカプセル化が行われたエレクトロルミネセンスデバイスを提供することが望ましい。
更に、OLEDのこの有機機能層は、例えば溶液に溶解する共役ポリマーからなる。このポリマーは、例えばスピンコーティング又はドクターブレード塗布技術又は他の堆積/印刷技術により基板に堆積される。一般にこの有機層は比較的薄く、例えば約50〜400nmである。この有機層は極めて薄いため、この層中での偏り又は不均一性はデバイス運転中での光学的欠陥となりかねない。
この有機層はパターニングされた構造、例えば金属接続部及びITO電極構造が設けられたガラス基板を被覆する。この多様な構造は、基板表面上で平坦でないトポグラフィーを生じさせる。この多様な材料は、基板トポグラフィーに加えて、異なる表面エネルギーを有し、均一な有機層の提供を困難にする。
有機層中での被覆の均一性を改善するために、多様な溶剤が提案されている。このような解決策は、例えば、基板表面の酸素又はプラズマによる処理、有機材料が良好な被覆挙動を示す適当な金属の選択、又は良好な被覆特性を生じるように有機材料を改質することが含まれる。しかしながら、このような解決策は有効ではなかった、それというのもこの有機材料の良好な被覆特性は生産性を犠牲にすることにより達成されていて、高い製造コスト及び/又は性能低下を引き起こす。
前記の検討から明らかなように、デバイス性能に影響を与えずかつ製造コストを増加させずに、有機デバイスにおいて均一な有機機能層を提供することがさらに望ましい。
発明の開示
本発明は、エレクトロルミネセンスデバイス用の封止に関する。このエレクトロルミネセンスデバイスは、活性領域を備えた基板を有し、基板上に少なくとも1つのOLEDセルが形成されている。キャップ結合領域はこの活性領域を取り囲む。保護層、例えばフォトレジストは、活性領域中に設けられ、この保護層にキャップが結合する。この保護層は、OLEDを形成するために使用されるポリマー材料の除去を可能にし、この層の下の層を損傷させずにキャップ結合領域から除去させる。これは、キャップと基板との間の封止を改善する。
本発明は、エレクトロルミネセンスデバイス用の封止に関する。このエレクトロルミネセンスデバイスは、活性領域を備えた基板を有し、基板上に少なくとも1つのOLEDセルが形成されている。キャップ結合領域はこの活性領域を取り囲む。保護層、例えばフォトレジストは、活性領域中に設けられ、この保護層にキャップが結合する。この保護層は、OLEDを形成するために使用されるポリマー材料の除去を可能にし、この層の下の層を損傷させずにキャップ結合領域から除去させる。これは、キャップと基板との間の封止を改善する。
本発明の付加的な態様の場合には、有機デバイス中での有機層の均質な堆積に関する。この有機デバイスは基板を有し、その際、前記の基板、別の層、例えば電極又は金属接続部上に、少なくとも1つの有機層が堆積される。活性有機材料に対して良好な被覆特性を示す均質層、例えばフォトレジストが、この有機層の下に設けられる。この均質相が、基板上の有機層の均一な堆積に影響を及ぼし、例えばOLEDセルの欠陥を引き起こしかねない下層の金属の有害な作用を抑制する。
図面の簡単な説明
図1は、従来のOLEDデバイスを示す。
図1は、従来のOLEDデバイスを示す。
図2は、本発明の実施態様を示す。
図3は、本発明の他の実施態様を示す。
図4〜9は、本発明の一実施態様による、OLEDデバイスの製造方法を示す。
図10〜14は、本発明の他の実施態様による、OLEDデバイスの製造方法を示す。
発明を実施するための最良の形態
図2は、本発明の一実施態様による有機デバイス200を示す。このデバイスは、活性領域285を有する基板201を有し、この活性領域285内に1つ又は複数の活性構成部分が形成されている。この活性構成部分は、一実施態様において、有機材料を有する。一実施態様の場合には、この活性構成部分は、OLEDデバイスを形成する1つ又は複数のOLEDセルを有する。有機材料を有する他のタイプの活性構成部分を作成することは、さらに他のタイプのデバイスを形成するために有用である。
図2は、本発明の一実施態様による有機デバイス200を示す。このデバイスは、活性領域285を有する基板201を有し、この活性領域285内に1つ又は複数の活性構成部分が形成されている。この活性構成部分は、一実施態様において、有機材料を有する。一実施態様の場合には、この活性構成部分は、OLEDデバイスを形成する1つ又は複数のOLEDセルを有する。有機材料を有する他のタイプの活性構成部分を作成することは、さらに他のタイプのデバイスを形成するために有用である。
一実施態様において、この基板は透明基板、例えばガラスを有する。OLEDセルを支持するための基板として利用できる他のタイプの透明材料も使用できる。例えば、プラスチックフィルムを基板として利用するために使用することができる。プラスチック材料は、特にフレキシブルなデバイスの形成のために使用できる。不透明な材料、例えばSiを使用することも、特にキャップを通して観察する適用のためには有用である。
OLEDセルは、第1及び第2の電極205及び215の間に挟まれた1つ又は複数の有機層(有機積層物)210を有する。有利に、この有機層は共役ポリマーを有する。他のタイプの有機層、例えば低分子材料、オリゴマー、スターバースト化合物又はデンドリマー材料も使用できる。このような材料には、トリス−(8−ヒドロキシキノラート)−アルミニウム(Alq)、ポリ(p−フェニレンビニレン)(PPV)又はポリフルオレン(PF)が含まれる。他のタイプの機能性有機層(フルオレセンス層又は燐光に基づく層を含める)も使用できる。一実施態様の場合には、ホール輸送層(HTL)が有機積層物210中に含まれる。このHTLは、例えば、一般にポリアニリン((Pani)又はポリエチレンジオキシチオフェン(Pedot)を含有するポリマーブレンドを有する。有機積層物の厚さは、一般に約2〜500nmである。
この第1の電極は、例えばアノードとして用いられ、第2の電極はカソードとして用いられる。少なくとも一方の電極は、透明な導電性材料、例えば、酸化インジウムスズ(ITO)を有する。このカソード及びアノードは、1つ又は複数のOLEDセルを形成するために望ましいようにパターニングされている。例えば、このカソード及びアノードは、それぞれ第1の方向及び第2の方向に向かうストリップとして形成され、画素を構成するデバイスを生じる。他のパターンも使用できる。一般に、第1及び第2の方向はそれぞれ直交している。
キャップ260は、活性領域を取り囲むキャップ結合領域で基板と結合し、OLEDセルをカプセル化する。このキャップは、キャップとの物理的接触による損傷からセルを保護するためにキャビティ245を形成する。
このデバイスの活性領域は、例えばデバイス層のパターニングのために、成形された柱状体(図示されていない)を有することができる。アンダーカットを有するこの成形された柱状体は、上側電極のパターニングのために使用される。成形された柱状体の使用は、例えば"Production of Structured Electrodes(構造化された電極の製造)" (US2001/0017516A1)及び"Patterning of Electrodes in OLED Devices(OLEDデバイス中の電極のパターニング)" (PCT/SG00/00134)に記載されており、これらの文献は、全ての目的のために参照により本願明細書に組み込まれる。
この基板は、活性領域285の外側に配置された導電性接続部205を有する。この接続部は、例えば金属を有する。前記したように、この金属接続部は、有機層の均一性に反する作用をすることがある。有機層の非平坦性は、有機層が下層の金属層と接触する不活性領域の外側の領域から、活性領域内へ広がり、活性成分に不利に作用する。
本発明の一実施態様によると、均質層275が活性領域の外側の基板上に設けられる。この均質層は、基板の不活性領域中の金属接続部をカバーする。この均質層は、活性成分を形成するために使用された有機層における均一性を促進する材料を有する。金属接続部をカバーすることにより、有機層の均一性に不利な作用は減少されるか又は抑制される。この材料は、接続部の短絡を防止するために絶縁性材料を有するのが有利である。均質層の材料が導電性である適用のために、絶縁層を保護層の下に設けなければならない。この均質層がデバイスの製造プロセスに適合する材料から形成されているのが更に有利である。例えば、この材料は基板上に容易に堆積されるか又は所望のように下層の接続部の部分を露出させるために選択的に容易に除去される。有利に、この材料は、付加的な設備又は化学を必要とせずに、このデバイスの製造に使用されるプロセスを用いて堆積又は容易に除去することができる。一実施態様において、この均質層は、感光性材料、例えばフォトレジストを有する。他のタイプの感光性材料、例えばポリイミドも使用できる。非感光性材料、例えば樹脂又は非感光性ポリイミドを使用することもできる。有機材料による良好な被覆挙動を有する他のタイプの材料を使用することもできる。これには、例えばノボラック樹脂、ポリベンゾオキサゾール、ペリレンが含まれる。
この均質層を、表面保護層として利用することも有利である。例えば、この活性領域の外側の有機層の部分は、例えばキャップ結合領域において、キャップと基板との間の付着を促進させるために又はボンディングパッド用の下層の金属接続部を露出するために除去する必要がある。有機層の除去は一般にレーザーアブレーションを用いて達成される。しかしながら、このレーザーアブレーションは、金属接続部を損傷しかねず、デバイスの欠陥を引き起こすか又はデバイスの性能に不利に作用する。有機層の下側に均質層を設けることにより、この金属接続部はレーザーアブレーションプロセスの間に損傷から保護することができる。均質層のこの厚さは、有機層の均一性に関して金属接続部の不利な影響を減少させるか又は打ち消すために十分であるのが好ましい。付加的に、均質層は、ポリマー材料の選択的除去のためのプロセスの間の損傷から、下側の層を保護するために十分な厚さを有するのが好ましい。一般に、この厚さは約0.5〜2μmである。他の厚さを使用することもできる。
図3は、本発明の他の実施態様によるエレクトロルミネセンスデバイス200を示す。このデバイスは、活性領域285を有する基板201を有し、この活性領域285内に1つ又は複数のOLEDセルが形成される。一実施態様の場合には、この基板は図2に示したエレクトロルミネセンスデバイスの基板と同じ材料を有する。
図3に示したこのOLEDセルは、図2のデバイスと同じ機能性積層体を有することができ、第1の電極205と第2の電極215との間に挟まれた1つ又は複数の有機層(ポリマー積層体)210を有する。
このカソード及びアノードは、図2のデバイスについて記載されたと同様に、1つ又は複数のOLEDを形成するために望ましいようにパターニングすることができる。ボンディングパッド250はカソード及びアノードと電気的に接続される。
キャップ260は、活性領域を取り囲むキャップ結合領域で基板と結合し、OLEDセルをカプセル化する。このキャップは、キャップとの物理的接触による損傷からセルを保護するためにキャビティ245を形成する。一実施態様の場合には、このキャップは、基板上に形成された封止縁部又はガスケットを備えたキャップ基板を有する。このキャップ基板を例えばガラスから形成することができる。キャップ基板として利用することができる他の材料、例えば金属又はセラミックスを使用することもできる。この封止縁部は、例えばフォトレジストから形成されていてもよい。他のタイプの材料、例えばケイ酸塩ガラス、二酸化ケイ素又はセラミックスを使用することもできる。接着剤が、キャップと基板とを結合するために使用される。この接着剤は、例えば、エポキシ、シリコーン、ウレタン、アクリレート又はオレフィン化学をベースとする樹脂を有する。この樹脂は、UV硬化性又は熱硬化性樹脂であってもよい。エポキシ樹脂から形成される封止縁部を提供することも有用である。それとは別に、このキャップは、例えばプレス成形された金属又はエッチングされたガラスを有する予備成形されたキャップである。
このデバイスの活性領域は、例えば成形された柱状体を含むことができる。アンダーカットを有するこの成形された柱状体は、上側電極のパターニングのために使用される。成形された柱状体の使用は、例えば"Production of Structured Electrodes(構造化された電極の製造)" (US2001/0017516A1)及び"Patterning of Electrodes in OLED Devices(OLEDデバイス中の電極のパターニング)" (PCT/SG00/00134)に記載されており、これらの文献は、全ての目的のために参照により本願明細書に組み込まれる。これとは別に、又はこの成形された柱状体に対して付加的に、スペーサー粒子が基板上に設けられていてもよい。このスペーサー粒子は、キャップを支持するために用いられ、OLEDセルがキャップと接触することから保護する。スペーサー粒子の使用は、例えば"Encapsulation of Electronic Devices"(USSN 09/989362)、"Improved Encapsulation of Organic LED devices"(PCT/SG99/00145)、"Organic LED Device with Improved Encapsulation"(PCT/SG99/00143)及び"Improved Encapsulation for Organic LED Device"(PCT/SG99/00145)に記載されており、これらの文献は、全ての目的のために参照により本願明細書に組み込まれる。
本発明の一実施態様によると、表面保護層275がキャップ結合領域内の基板上に設けられる。このキャップは表面保護層と接触する。表面保護層の下の多様な層、例えば電極用の金属接続部及び/又は電極例えばITOは、ポリマー材料の除去の間の損傷から保護される。この表面保護層はカプセル化の一部として用いられるので、この表面保護層は十分な機械安定性、良好な接着特性及び低い浸透率を示すため、キャップと基板との間の良好な封止が保証される。この表面保護層が金属接続部上に直接存在する場合に、この表面保護層は絶縁材料からなるべきである。この表面保護層は、OLED製造プロセスに適合する材料から形成されるのが有利である。一般に、この表面保護層の厚さは約0.5〜50μmである。他の厚さを使用することもできる。一実施態様の場合には、この表面保護層はフォトレジストを有する。他のタイプの感光性材料、例えばポリイミドも使用できる。非感光性材料、例えば樹脂又は非感光性ポリイミドを使用することもできる。
図4〜9は、本発明の一実施態様による、OLEDデバイスの製造方法を示す。図4には、基板301が図示されている。一実施態様の場合には、この基板は透明基板、例えばソーダ石灰ガラス又はホウケイ酸塩ガラスを有する。他のタイプの透明材料も、基板として利用するために使用することができる。この基板は一般に0.4〜1.1mmの厚さである。
他の実施態様の場合には、この基板は薄いフレキシブルな基板を有する。薄いフレキシブルな基板は、例えばプラスチックフィルム、例えば透明なポリ(エチレンテレフタレート)(PET)、ポリ(ブチレンテレフタレート)(PBT)、ポリ(エチレンナフタレート)(PEN)、ポリカーボネート(PC)、ポリイミド(PI)、ポリスルホン(PSO)、及びポリ(p−フェニレンエーテルスルホン)(PES)から形成される。他の材料、例えばポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリ(ビニルクロリド)(PVC)、ポリスチレン(PS)及びポリ(メチルメタクリレート)(PMMA)も基板の形成のために使用することができる。また、極薄ガラス(例えば10〜100μmの厚さ)、ガラス及びポリマーを有する複合積層体、又は無機バリア層で被覆されたポリマーフィルムのような材料を使用することもできる。
この基板に第1の電極305を作成する。この第1の電極は少なくとも活性領域に配置されている。この第1の電極は、例えばアノードとして利用される。このアノードは、例えば導電層を基板に堆積し及びパターニングすることにより形成することができる。多様な技術、例えばフォトリソグラフィーを、この導電層のパターニングのために使用することができる。一実施態様の場合には、このアノードは、第1の方向のストリップとして整列されている。他のパターンを有するアノードも使用できる。一実施態様の場合に、この導電性材料は、透明な導電性材料、例えば酸化インジウムスズ(ITO)を有する。他の透明な導電性材料、例えば酸化インジウム亜鉛、酸化亜鉛、酸化スズも使用できる。
接続部375は活性領域の外側の基板に作成される。この接続部は、例えば電極と接続される。一実施態様の場合には、導電層を基板上に堆積し、電気的接続部375及びボンディングパットを形成させるためにパターニングする。この導電層は、例えば金属、例えばAl、Ag、Au又はCrを有する。導電層のパターニングは、通常のマスク技術及びエッチング技術を用いて達成することができる。
図5には、デバイス層430が基板上に堆積されている。このデバイス層は、一実施態様の場合に、フォトレジストを有する。多様なタイプのフォトレジスト、例えばポジ型又はネガ型フォトレジストを使用することができる。活性ポリマーにおいて均一性を促進する他のタイプの感光性材料又は非感光性材料を使用することもできる。このデバイス層が導電層を有する場合に、接続部の短絡を避けるために必要ならば、その下に絶縁層が設けられる。
図6では、このデバイス層が、活性領域の外側の領域に均質層575を形成させるために、次いでパターニングされる。感光性デバイス層を使用する場合には、この感光性デバイス層は、一部を選択的に露光しかつ、ポジ型又はネガ型の感光性材料を使用したかによって露光された部分又は露光されていない部分を除去することによりパターニングされる。他方で、通常のマスク技術及びエッチング技術を、非感光性デバイス層のパターニングのために使用することができる。
図7では、このプロセスがOLEDデバイスの作成を完成させるために続けられる。多様な通常の技術は、OLEDデバイスを完成させるために使用することができる。一実施態様の場合には、成形された柱状体685を基板上に作成する。この成形された柱状体は、電極の形成のための堆積の間に導電層を十分に遮るために、アンダーカット、例えばV字型の断面を有する。有利に、この成形された柱状体は、単層の材料から形成される。一実施態様の場合に、この成形された柱状体は、ネガ型フォトレジストを有する単層から形成される。他のタイプの感光性材料を使用することもできる。非感光性材料を、成形された柱状体の形成のために使用することもできる。これとは別に、この成形された柱状体は、T字型の断面を作成するために多層から形成されている。この多層は、感光性及び/又は非感光性材料から形成されていてもよい。
この柱状体を形成させた後に、機能性有機層610を、この基板に堆積させる。一実施態様の場合に、この機能性有機層は共役ポリマーからなる。他のタイプの有機材料を使用することもできる。このポリマーは、例えばスピンコーティングにより堆積される。他の堆積技術を使用することもできる。付加的な機能層を機能性有機積層体の形成のために堆積させることができる。異なるタイプのポリマーを、マルチカラーOLEDデバイスの作成のために堆積させることができる。活性領域の外側の金属層の下側に均質層が存在することは、ポリマー層の良好な均一な堆積を保証する。従って、金属が存在する活性領域の外側から活性領域内へ波及する非平坦性の形成は排除される。
図8には、第2の導電層715が基板上に堆積されている。この導電層は、例えばCa、Mg、Ba、Ag、Al又はこれらの混合物又は合金を有する。特に低い仕事関数を有する他の導電性材料は、第2の導電層を形成するために使用することもできる。これとは別に、第2の導電層は、イオン性化合物、例えばLiF、MgF又はCsFを有することができる。一実施態様において、この第2の導電層はCaを有する。このCa層は、例えば熱的蒸着により1nm/sの速度でかつ約10−5mbarの圧力で堆積される。これとは別に、第2の導電層は、複合層又は多層の導電層の積層を有する。例えば、この積層はCaの第1の層にAg又はAlの第2の導電層が後続する。多様な堆積技術、例えば熱的蒸着、スパッタリング(PVD)、化学気相堆積(CVD)、プラズマ化学気相堆積(PECVD)又は金属有機化学気相堆積(MOCVD)を、第2の導電層の形成のために使用することができる。このデバイスの活性領域585中の第2の導電層の堆積のために、シャドウマスクを使用するのが有利である。第2の導電層の堆積は、柱状体により遮られ、第2の電極又はカソードが作成される。このカソード及びアノードの交点がOLEDセルを形成する。
活性領域の外側のこの有機層の部分を、図8に示されているように除去する。エッチングは、例えばレーザーアブレーションによって行うことができる。一実施態様の場合には、この有機材料を第2の電極の形成より前に除去する。第2の電極の形成後に有機層をパターニングすることも有用である。この有機材料を完全な除去を保証するために、オーバーエッチングを行う。このオーバーエッチングは、均一層を部分的に除去し、この均一層は表面保護層としても利用される。しかしながら、金属接続部がこの表面保護層により保護されているために、レーザーアブレーションにより金属接続部中に損傷が生じない。
図9に見られるように、このOLEDデバイスは、キャップ860を、基板のキャップ結合領域に取り付けることにより完成される。OLEDデバイスがカプセル化された後、活性領域の外側のこの均質相の部分を、例えば通常のマスク技術及び湿式又は乾式エッチング技術を用いて、電極に対する接続部を露出させるために除去することができる。他の技術、例えばレーザーアブレーションも、均質層の除去のために使用することができる。このレーザーアブレーションは、例えば0.3J/cm2のエネルギー密度及び248nmの波長で実施される。
有利な実施態様の場合には、この均質層はOLEDデバイスの現在の製造方法の一部として形成される。例えば、この均質層の部分は、表面保護層として利用するために、ボンディングパッド及び接続部の形成後に基板上に残留することができる。
図10〜14は、本発明の一実施態様による、OLEDデバイスの製造方法を示す。図10には、基板301が図示されている。一実施態様の場合には、この基板は透明基板、例えばソーダ石灰ガラス又はホウケイ酸塩ガラスを有する。図4に記載されたような他のタイプの透明材料も使用することができる。
この基板は、この基板の表面に形成された第1の電極305を有する。この第1の電極は、例えばアノードとして利用される。このアノードは、導電層を基板に堆積し及びパターニングすることにより形成することができる。多様な技術、例えばフォトリソグラフィーを、この導電層のパターニングのために使用することができる。一実施態様の場合には、このアノードは、第1の方向のストリップとして整列されている。他のパターンを有するアノードも使用できる。一実施態様の場合に、この導電性材料は、透明な導電性材料、例えば酸化インジウムスズ(ITO)を有する。他の透明な導電性材料、例えば酸化インジウム亜鉛、酸化亜鉛、酸化スズも使用できる。
この基板は、この基板の表面に形成された第1の電極305を有する。この第1の電極は、例えばアノードとして利用される。このアノードは、導電層を基板に堆積し及びパターニングすることにより形成することができる。多様な技術、例えばフォトリソグラフィーを、この導電層のパターニングのために使用することができる。一実施態様の場合には、このアノードは、第1の方向のストリップとして整列されている。他のパターンを有するアノードも使用できる。一実施態様の場合に、この導電性材料は、透明な導電性材料、例えば酸化インジウムスズ(ITO)を有する。他の透明な導電性材料、例えば酸化インジウム亜鉛、酸化亜鉛、酸化スズも使用できる。
ボンディングパッド及び他の接続部は、基板上に含まれていてもよい。このボンディングパッド及び接続部は、導電層を堆積させかつパターニングすることにより形成される。この導電層は、例えば金属、例えばAl、Ag、Au、Crを有する。導電層のパターニングは、通常のマスク技術及びエッチング技術を用いて達成することができる。
デバイス層372は基板の上に堆積される。この表面保護層は、一実施態様の場合に、フォトレジストを有する。多様なタイプのフォトレジスト、例えばポジ型又はネガ型フォトレジストを使用することができる。他のタイプの感光性材料又は非感光性材料を使用することもできる。このデバイス層を、次いで、図11に示されているように、基板のキャップ結合領域内に表面保護層475を形成させるためにパターニングする。感光性デバイス層を使用する場合には、この感光性デバイス層は、一部を選択的に露光しかつ、ポジ型又はネガ型の感光性材料を使用したかによって露光された部分又は露光されていない部分を除去することによりパターニングされる。他方で、通常のマスク技術及びエッチング技術を、非感光性デバイス層のパターニングのために使用することができる。
図12では、このプロセスがOLEDデバイスの作成を完成させるために続けられる。多様な通常の技術は、OLEDデバイスを完成させるために使用することができる。一実施態様の場合には、成形された柱状体584を基板上に作成する。この成形された柱状体は、電極の形成のための堆積の間に導電層を十分に遮るために、アンダーカット、例えばV字型の断面を有する。有利に、この成形された柱状体は、単層の材料から形成される。一実施態様の場合に、この成形された柱状体は、ネガ型フォトレジストを有する単層から形成される。他のタイプの感光性材料を使用することもできる。非感光性材料を、成形された柱状体の形成のために使用することもできる。これとは別に、この成形された柱状体は、T字型の断面を作成するために多層から形成されている。この多層は、感光性及び/又は非感光性材料から形成されていてもよい。
この柱状体を形成させた後に、機能性有機層510を、この基板に堆積させる。一実施態様の場合に、この機能性有機層は共役ポリマーからなる。他のタイプのポリマー材料を使用することもできる。このポリマーは、例えばスピンコーティングにより堆積される。他の堆積技術を使用することもできる。付加的な機能層を機能性有機積層体の形成のために堆積させることができる。異なるタイプのポリマーを、マルチカラーOLEDデバイスの作成のために堆積させることができる。
図13には、第2の導電層615が基板上に堆積されている。この導電層は、例えばCa、Mg、Ba、Ag、Al又はこれらの混合物又は合金を有する。特に低い仕事関数を有する他の導電性材料は、第2の導電層を形成するために使用することもできる。これとは別に、第2の導電層は、イオン性化合物、例えばLiF、MgF又はCsFを有することができる。一実施態様において、この第2の導電層はCaを有する。このCa層は、例えば熱的蒸着により1nm/sの速度でかつ約10−5mbarの圧力で堆積される。これとは別に、第2の導電層は、図8に記載されたと同様の複合層又は多層の導電層の積層を有する。これらの層の配置は、図8に記載されたと同様に基板に堆積される。
このキャップ結合領域内のポリマー層は、例えばレーザーアブレーションにより除去されるか又はエッチングされる。一実施態様の場合には、このポリマーを第2の電極の形成より前に除去する。第2の電極の形成後にこのポリマー層をパターニングすることも有用である。このポリマーの完全な除去を保証するために、オーバーエッチングを行う。このオーバーエッチングは、表面保護層を部分的に除去する。しかしながら、金属接続部がこの表面保護層により保護されているために、レーザーアブレーションにより金属接続部中に損傷が生じない。
図14に見られるように、このOLEDデバイスは、キャップ760を、基板のキャップ結合領域に取り付けることにより完成される。この表面保護層及びキャップ封止縁部は、キャップと基板との間の界面に形成される。接着樹脂を、キャップと基板とを結合するために使用することができる。一実施態様の場合には、この接着剤は、OLEDセルの気密封止のために基板とキャップとの間の良好な結合特性及び遮断特性を有する。多様なタイプの樹脂、例えばエポキシ、シリコーン、ウレタン、アクリレート又はオレフィンを使用することができる。この樹脂は、UV硬化性又は熱硬化性樹脂であってもよい。保護層を使用することにより、所望の特性を有する封止システム(例えば、接着剤、キャップ材料及び保護層材料)は設計が柔軟である。
OLEDデバイスをカプセル化した後に、この活性領域の外側のポリマー材料は、ボンディングパッドを露出させるために、例えば湿式エッチングを用いて除去することができる。このデバイスの活性領域は封止されているため、化学薬品はOLEDセルに不利な作用を及ぼさない。
有利な実施態様の場合には、この表面保護層はOLEDデバイスの現在の製造方法の一部として形成される。例えば、このレジスト層の部分は、表面保護層として利用するために、ボンディングパッド及び接続部の形成後に基板上に残留することができる。これとは別に、成形された柱状体を作成するために使用したデバイス層は、有利に、表面保護層を含めてパターニングすることができる。
本発明の保護の対象は、前記された実施例に限定されるものではない。本発明は、それぞれ新規の特徴及びこれらの特徴のそれぞれの組み合わせで具体化され、これらの特徴の組み合わせが特許請求の範囲に明示的に記載されていないとしても、特許請求の範囲に記載された全ての特徴の組み合わせを包含する。
本発明の保護の対象は、前記された実施例に限定されるものではない。本発明は、それぞれ新規の特徴及びこれらの特徴のそれぞれの組み合わせで具体化され、これらの特徴の組み合わせが特許請求の範囲に明示的に記載されていないとしても、特許請求の範囲に記載された全ての特徴の組み合わせを包含する。
Claims (14)
- 活性領域を備えた基板;
前記の活性領域を取り囲むキャップ結合領域;
金属被覆層の上方に配置された均質層、この均質層は前記の基板上で1つ又はそれ以上の有機層の均一な被覆を促進しかつそれにより金属の不利な作用を減少させるか又は抑制する;及び
キャップ結合領域内で基板に結合するキャップ
を有するデバイス。 - 均質層が非導電性材料を有する、請求項1記載のデバイス。
- 均質層が、有機層において均一性を促進する材料を有する、請求項1記載のデバイス。
- 均質層が感光性材料を有する、請求項1記載のデバイス。
- 感光性材料がフォトレジスト又はポリイミドを有する、請求項4記載のデバイス。
- 均質層が非感光性材料を有する、請求項1記載のデバイス。
- 非感光性材料がポリイミドを有する、請求項6記載のデバイス。
- 均質層が表面保護層としても使用される、請求項1記載のデバイス。
- 保護層が、保護層の下のデバイス層又は複数の層に損傷を与えずに、OLEDセルからポリマー材料の除去を可能にする、請求項8記載のデバイス。
- 接着剤が、基板にキャップを結合させるために使用される、請求項9記載のデバイス。
- キャップ、保護層及び接着剤が封止系を形成する、請求項10記載のデバイス。
- 封止系の材料が、所望の封止特性を提供するために選択される、請求項11記載のデバイス。
- 接着剤が樹脂を有する、請求項10記載のデバイス。
- 少なくとも1つのOLEDセルを有する活性領域を備えた基板;
前記の活性領域を取り囲むキャップ結合領域;
キャップ結合領域内に配置された保護層、この保護層は、保護層の下のデバイス層又は複数の層に損傷を与えずに、OLEDセルからポリマー材料の除去を可能にする;及び
キャップ結合領域内で基板に結合するキャップ
を有するエレクトロルミネセンスデバイス。
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