JP2007511044A - 有機発光デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、有機電子デバイスおよび物品の製造方法に関する。この方法は、ウェブ、可撓性基材を進行させる工程と、第１の電極、発光層および第２の電極を適用する工程を含み、少なくとも１種の電極層が進行するウェブの方向に連続している。この方法は、進行するウェブの方向にある寸法と、ある面積とを有する有機発光デバイスを形成するウェブから一部を切断する工程を更に含んでもよい。

Description

本発明は、有機電子デバイスおよび物品の製造方法に関する。

有機電子デバイスは、少なくとも１つが電流を伝導可能な有機材料の層を含む物品である。有機電子デバイスの一例は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）である。ＯＬＥＤは、一般的に２つの電極間、すなわちカソードとアノードとの間に配置された有機発光層と該発光層の両側にある任意の有機電荷輸送層とからなる。ランプとも呼ばれることもあるＯＬＥＤは、その薄い断面形状、低重量、及び例えば約２０ボルト未満である低駆動電圧のために、電子媒体に用いるのが望ましい。ＯＬＥＤには、グラフィック、ピクセル化ディスプレイおよび大容量発光（ｌａｒｇｅ ｅｍｉｓｓｉｖｅ）グラフィックのバックライト等の潜在的な用途がある。

ＯＬＥＤデバイスを製造する「ロールツーロール」法には、ウェブ受容基材上に様々な層を形成することが含まれる。アノードから電気的に分離されたカソードを提供する等、様々な層を適正に配列するためには、多数の付着およびパターニング工程を用いて最終デバイス構造を製造する。特に、米国特許第６，４１０，２０１号明細書および米国特許第６，５７９，４２２号明細書に記載されているような、アノード（例えば、酸化インジウム錫）のパターニングが一般的な方法である。

様々なＯＬＥＤ構造および製造方法について記載されているが、業界では、製造方法が改善されると有利であることが分かっている。

本発明は、進行するウェブの方向に少なくとも１種の電極層が連続している有機発光デバイスの製造方法について記載している。一実施形態において、本方法は、プラスチックフィルムのような（例えば、透明な）可撓性基材を含むウェブを進行させる工程と、第１の電極層を提供する工程とを含む。他の実施形態において、進行するウェブは、第１の電極層または電極コンタクトとして用いるのに好適な導電性可撓性基材を含む。いずれの実施形態においても、本方法は、発光層を提供する工程と、第１の電極層から電気的に分離された第２の電極層を提供する工程とを含む。

第１の電極層がアノードで、第２の電極層がカソードである、またはその逆であってもよい。連続電極層は、進行する基材の周囲端まで延在していてもよい。本方法は、任意で、発光層と少なくとも１種の電極層との間に有機電荷輸送層のようなその他の層を適用する工程を更に含んでもよい。本方法の工程は、バッチ、段階的または連続プロセスで行ってよい。

一態様において、第１および／または第２の電極層はまた、進行するウェブの方向に対して垂直な方向に連続していてもよい。そのようにする際、絶縁層を第１の電極層の一部および／または可撓性基材の一部に提供するのが好ましい。

他の態様において、第１の電極層を、少なくとも２本のストライプを含むパターンで適用してもよい。ストライプは、進行するウェブの方向に対して実質的に平行から実質的に対角線まで変動する。第１の電極層が実質的に対角線である実施形態については、第２の電極層は進行するウェブの方向に連続している。第１の電極層が実質的に平行な実施形態については、第２の電極層は、第１の電極層のパターンに対して実質的に垂直に位置合せされたストライプパターンを含んでいるのが好ましい。電極層パターンは、電極層を適用する前にマスクを適用して、適用後マスクを除去することにより適用されるのが好ましい。

本明細書に記載した方法はいずれも、進行するウェブの方向にある寸法と、ある面積とを有する有機発光デバイスを形成するウェブから一部を切断する工程を更に含んでもよい。電極層、発光層および正孔注入層等といったその他の機能層は、切断前はデバイスの寸法を越えて連続しているのが好ましい。寸法は最高約１０インチである。連続電極層ならびに発光層および正孔注入層、電子輸送層等といったその他の機能層は、デバイスの面積全体にわたって連続しているのが好ましい。

本明細書において、「有機エレクトロルミネッセントデバイス」とは、第１の電極と第２の電極との間に配置された１層または複数層の少なくとも１種類の有機エレクトロルミネッセント材料を含む物品のことを指す。一般的に、少なくとも１つの電極は、有機エレクトロルミネッセント材料により放出される光を伝達できる。デバイスは、一般的に、デバイスの寸法全体に連続している少なくとも１種の可撓性基材層を含んでいる。

有機エレクトロルミネッセントデバイス（ＯＬＥＤ）の製造方法が記載されている。少なくとも１種の電極層が、進行するウェブの方向に連続している。従って、進行するウェブの方向に、カソード層が連続していてもよく、アノード層が連続していてもよく、または両電極層が連続していてもよい。電極層のいずれか、または両方が、進行するウェブの方向に垂直な方向（すなわち、クロスウェブ方向）に連続していてもよい。連続電極層が、クロスウェブ方向に連続しているか、または連続していないかに関らず、本発明の方法は、有機発光（例えばＬＥＰ）層５１８を適用する工程と、第１の電極から電気的に分離された第２の電極層５２２を適用する工程を更に含む。ＬＥＰ層は、第１の電極と第２の電極との間に配置される。

バッチまたは段階的なプロセスを用いても構わないが、本発明のＯＬＥＤデバイスを製造する方法は、連続ロールツーロールプロセスを用いるのが好ましい。図１および２を参照すると、可撓性基材ウェブ５１２はロールで提供されている。一態様において、可撓性基材は（例えば、透明な）ポリマーフィルムであってもよい。あるいは、基材は、重合可能な材料をコーティングし、インラインで材料を硬化することにより、ライナ５１０上にインサイチュで形成されてもよい。かかる実施形態について、本発明の方法は第１の電極層５１４を適用する工程を含む。一般的に、第１の電極層は可撓性基材に直接適用する。しかしながら、絶縁層、平滑化層（例えば、ポリマー）、表面修正層（例えば、ポリアニリンまたはポリインンドールのような帯電防止剤）等のようなその他の任意の層を、第１の電極層の適用後に適用してもよい。かかる実施形態において、第１の電極層を可撓性基材ウェブ上に直接接触しないように配置する。更に、予め適用された第１の電極層を有する可撓性基材を、バッチまたは段階的なプロセスで用いてもよい。

第１の電極層を可撓性（例えば、非導電性）ウェブに適用する代わりに、本方法では、第１の電極層として用いるのに好適な可撓性導電性基材を進行させてもよい。導電性基材は、デバイスの電極としてより好適な第２の導電性材料で更にコートしてもよい。可撓性基材として適用することのできる様々な金属フィルムおよびその他導電性材料が、この目的に好適であり、そのいくつかについて後述する。

第１の電極層が、進行するウェブの方向に垂直な方向（すなわち、クロスウェブ方向）に不連続であってもよい。例えば、第１の電極層５１４は、少なくとも２本のストライプを含むパターンを含んでいてもよく、このストライプは、図１および２に図示する通り、進行するウェブの方向に対して平行に位置合せされている。同様に、第１の電極パターンが、複数のストライプ、条線等を含んでいてもよい。ストライプは、第１の電極層のない部分によって分離されている。かかる部分はまた、進行するウェブの方向に連続していてもよい。図１により示されている通り、第２の電極層５２２はまた、進行するウェブの方向にも連続している。更に、同じく図１により示されている通り、第２の電極層５２２はまた、クロスウェブ方向にも連続している。しかしながら、この代わりに、第２の電極層は、少なくとも２本のストライプを含むパターンを含んでいてもよく、ストライプは第１の電極パターンに対して実質的に平行から実質的に垂直まで変動する。加えて、第２の電極層が進行するウェブの方向に連続しているという条件で、第１の電極層は不連続であってもよく、例えば、進行するウェブの方向に対して平行でないストライプパターンを含んでいてもよい。かかるストライプパターンは、進行するウェブの方向に対して実質的に対角線から実質的に垂直まで変動してもよい。

あるいは、クロスウェブ方向に第１の電極層が連続していてもよい。かかる実施形態について、本方法は更に、絶縁層を適用する工程を含んでもよい。第２の電極層から電気的に分離された第１の電極を提供するために、第１の電極層の一部に絶縁層を適用してもよい。他の（すなわち、後続の）工程において、第２の電極を絶縁層に適用してもよい。下に絶縁層を有する部分で電気通信を行う。あるいは、絶縁層を可撓性基材ウェブに適用して、第１の電極層を適用した後に除去してもよい。

この方法は、任意で、更に、業界に周知のその他の任意の層を適用する工程を含んでもよい。例えば、図１および２を参照すると、少なくとも１種の正孔輸送層５１６を発光層とアノード層との間に配置してもよい。

両電極層が進行するウェブの方向に連続している実施形態については、図２に図示するようなデバイスの断面が、進行するウェブの方向全体にわたって同じである。当業者であれば、図２に図示した断面はまた、進行するウェブの方向には電極層が連続しておらず、特に例証された断面においては連続しているデバイスの典型例でもあるということが分かるであろう。しかしながら、かかるその他のデバイスは、進行するウェブの方向にデバイスの断面が変化することにより区別することができる。

有機発光層は、進行するウェブの方向に不連続となるように適用してもよいが、ＬＥＰ層は、進行するウェブの方向に連続しているのも好ましい。このやり方で有機発光層と組み合わせた電極層を提供する際、発光領域はまた、進行するウェブの方向にも連続している。これとは対照的に、進行するウェブの方向に不連続である一般的なパターンコーティングだと、パターンの周囲寸法により発光領域が制限されることとなる。従って、本発明は、進行するウェブの方向のサイズを変更することのできるＯＬＥＤデバイスを製造する方法を提供するものであり有利である。単一の連続発光領域５２０を有する個別のＯＬＥＤデバイスは、例えば、図１の５２１および５２３に図示されるようにクロスウェブ方向にウェブを切断することにより形成することができる。得られるデバイスは、５２１から５２３に及ぶ進行するウェブの方向にある寸法を有している。図１から明らかな通り、連続層、および、特に電極層は、切断前、デバイスの寸法を越えて連続している。

従って、本発明のデバイスの長さは変更することができる。デバイスが、発光領域の寸法全体に目的とする耐用年数にわたって均一な明るさを有するためには、デバイスの長さにわたる圧力降下を最小にするような長さ（すなわち、進行するウェブの方向の寸法）を選択するのが好ましい。この目的での好適な長さは、電極層の導電性に応じて異なる。一般的に、約１０オーム／平方の低固有抵抗を有する透明アノード層（例えば、ＩＴＯ）の好適な長さは約１０インチ（２５ｃｍ）以下である。長さは、約６インチ（１５ｃｍ）以下であるのが好ましい。長さは、一般的には少なくとも約１インチ（２．５４ｃｍ）、より好ましくは少なくとも約２インチ（５ｃｍ）である。一般的に、各デバイスの最小寸法（すなわち、クロスウェブ方向の幅）は、例えば、業界に公知の通り、導電性ホイルを接合する、導電性接着剤、通常のはんだ付け、または超音波溶接を用いることにより、デバイスが他のデバイスまたは電源との電気通信において容易に接続できるような十分なサイズとする。従って、各デバイスの幅は、一般的に、少なくとも約１／８インチ（３．２ｍｍ）、好ましくは少なくとも約３／４インチ（１９ｍｍ）、より好ましくは少なくとも約１インチ（２．５４ｃｍ）である。個々のデバイスの幅は、高固有抵抗の透明電極を含むデバイスについて、一般的には約２インチ（５ｃｍ）以下である。

アノードとカソードの電気接触部の両方共が、デバイス（例えば、セグメント）の周囲端部に沿って接触可能であるのが好ましい。第１の電気接触部（すなわち、アノード）は、第１の周囲端部にある。第２の電気接触部（すなわち、カソード）は、第１の電気接触部と同じまたは異なる周囲端部にある。例えば、実質的に矩形の装置（例えば、セグメント）については、第１の電気接触部を、デバイスの幅を画定する端部（例えば、図１の５２１または５２２）に配置し、第２の電気接触部を、デバイスの長さを画定する端部（例えば、図１の５２４または５２５）に配置してもよい。しかしながら、好ましくは、第２の電気接触部が、第１の周囲端部に平行な第２の周囲端部に配置されている場合等は、第２の電気接触部は、第１の電気接触部と対向する周囲端部に配置する。対向する周囲端部（すなわち、対向端部）に電気接触部を位置付けることにより、２００３年１１月４日出願の米国特許出願第１０／７０１３３７号明細書「セグメント有機発光デバイス（ＳＥＧＭＥＮＴＥＤ ＯＲＧＡＮＩＣ ＬＩＧＨＴ ＥＭＩＴＴＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥ）」に記載されているようなデバイスの電気接触部を接続するのに最小の導電性材料を用いながら、多数のデバイス（すなわち、セグメント）を縦列横列で容易に接続することができる。任意で、電極を発光構造の外側周囲を越えて延在させてもよい。

コートされていない可撓性透明基材を電極層まで切り取ることにより、周囲端部に沿って接触可能な電気接触部を与えることができる。しかしながら、（すなわち、第１および第２の）電極層が、可撓性基材の外側周囲端部に延在するようなやり方で両層を適用することによって行うのが好ましい。例えば、第１の電極層（すなわち、アノード）が、少なくとも２本のストライプのパターンでコートされる実施形態においては、電気接触部がクロスウェブ方向にウェブを切断する際に、周囲端部５２１または５２３に沿って接触可能である。

デバイスの基材は、透明、半透明または不透明であってよい。更に、基材は、バッチプロセスについては剛性であってもよく、連続ロールツーロールプロセスについては可撓性である。好適な剛性透明基材としては、例えば、ガラス、ポリカーボネート、アクリル等が挙げられる。好適な可撓性透明基材としては、例えば、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステルナフタレートおよびポリカーボネート）、ポリオレフィン（例えば、直鎖、分岐鎖および環状ポリオレフィン）、ポリビニル（例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアセタール、ポリスチレン、ポリアクリレート等）、セルロースエステルベース（例えば、セルローストリアセテート、セルロースアセテート）、ポリエーテルスルフォンのようなポリスルフォン、熱安定化および熱硬化配向フィルム（例えば、ポリ（エチレンナフタレート））およびその他従来のポリマーフィルムが挙げられる。基材は、任意で、バリアコーティング、静電消失特性を有してもよいし、帯電防止コーティングを含んでもよい。例えば、バイエル（Ｂａｙｅｒ）より「バイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）Ｐ」という商品名で市販されているポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）ポリ（スチレンスルホネート）水性分散液を、基材に適用した後、第１の電極層を適用する前にバリア層を適用してもよい。

通常、電極は、金属、合金、金属化合物、導電性金属酸化物、導電性セラミックス、導電性分散剤および導電性ポリマーのような導電性材料から構成されている。好適な材料は、例えば、金、白金、パラジウム、ニッケル、アルミニウム、カルシウム、バリウム、マグネシウム、チタン、窒化チタン、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化錫（ＦＴＯ）、グラファイトおよびポリアニリンを含有することができる。電極は、導電性材料の単一層または複数層を有することができる。例えば、電極は、アルミニウム層と金層、カルシウム層とアルミニウム層、アルミニウム層とフッ化リチウム層、または金属層と導電性有機層を含むことができる。ディスプレイおよびライティング用途のような全ての用途について、少なくとも１つの電極（例えば、アノード）は、発光構造により放出される放射線を伝達することができる。可撓性ウェブの形態で提供できるかかる材料はいずれも、導電性可撓性基材として用いることができる。

アノードは、通常、高仕事関数（すなわち、約４．５ｅＶを超える）を有する材料から作成される。一般的に、アノードは、発光構造から放出された放射線を伝達することができる。好適な材料としては、金、白金、ニッケル、グラファイト、銀またはこれらの組み合わせといった電気陰性金属の薄層が挙げられる。アノードは、例えば、酸化インジウム錫のような導電性金属酸化物から作成することもできる。

カソードは、通常、アノードよりも低い仕事関数（すなわち、約４．５ｅＶ未満）を有する材料から作成される。好適な材料としては、ｎ−ドープケイ素、アルカリ金属、アルカリ土類金属等が挙げられる。例えば、カソードは、リチウム、カルシウム、バリウム、マグネシウムまたはこれらの組み合わせを含むことができる。かかるカソード材料は、水、酸素またはこれらの組み合わせと反応する傾向があり、カプセル封入により保護すると有利である。

電極を作成する方法としては、スパッタリング、蒸着、レーザーサーマルパターニング、インクジェット印刷、スクリーン印刷、サーマルヘッド印刷およびフォトリソグラフィックパターニングが挙げられるがこれらに限られるものではない。電極は、最も一般的には蒸着により作成される。連続電極層に関して本明細書で用いる「パターン」とは、クロスウェブ方向に２つ以上の非接続部分に分割されることを指す。ある実施形態において、コンポーネントは、コンポーネントの一部の除去によりパターン化される。例えば、コンポーネントは、例えば、強酸を用いることによりエッチングすることができ、例えば、導電性層をエッチングすることができる。他の実施形態において、コンポーネントは、コンポーネントの付着によりパターン化される。例えば、マスクまたはその他印刷方法を、電極付着前に用いて、付着プロセスが完了した後にマスクを除去することができる。

発光層は、一般的には、少なくとも１種類の有機エレクトロルミネッセント材料を含有している。エレクトロルミネッセント材料としては、蛍光またはリン光材料が挙げられるがこれらに限られるものではない。有機エレクトロルミネッセント材料としては、例えば、小分子（ＳＭ）エミッタ（例えば、非ポリマーエミッタ）、ＳＭドープポリマー、発光ポリマー（ＬＥＰ）、ドープＬＥＰまたはブレンドＬＥＰを挙げることができる。有機エレクトロルミネッセント材料は、単体、または、有機エレクトロルミネッセントディスプレイまたはデバイスにおいて機能する、または機能しない他の有機または無機材料と組み合わせて提供することができる。

ある実施形態において、有機エレクトロルミネッセント材料としては、発光ポリマー（ＬＥＰ）が挙げられる。ＬＥＰ材料は、一般的に、溶液処理について十分なフィルム形成特性を好ましくは有するポリマーまたはオリゴマー分子と共役する。本明細書において用いる「共役ポリマーまたはオリゴマー分子」とは、ポリマー骨格に沿って非局在化π−電子系を有するポリマーまたはオリゴマーのことを指す。かかるポリマーまたはオリゴマーは、半導体であり、ポリマーまたはオリゴマー鎖に沿って正電荷および負電荷キャリアを支持する。

好適なＬＥＰ材料の部類としては、ポリ（フェニレンビニレン）、ポリ（パラ−フェニレン）、ポリフルオレン、現在公知または後に開発されるその他ＬＥＰ材料およびこれらのコポリマーまたはブレンドが例示される。好適なＬＥＰはまた、分子ドープ、蛍光染料または光ルミネッセント材料で分散、活性または不活性材料とブレンド、活性または不活性材料で分散等もすることができる。ＬＥＰ材料は、ＬＥＰ材料の溶剤溶液を基材に鋳造し、溶剤を蒸発させてポリマーフィルムを作成することにより、発光構造へと形成することができる。あるいは、ＬＥＰ材料は、前駆体種の反応により基材にインサイチュで形成することができる。ＬＥＰ層を形成するのに好適な方法は、米国特許第５，４０８，１０９号明細書に記載されている。ＬＥＰ材料から発光構造を形成するその他の方法としては、レーザーサーマルパターニング、インクジェット印刷、スクリーン印刷、サーマルヘッド印刷、フォトリソグラフィックパターニングおよび押出しコーティングが挙げられるがこれらに限られるものではない。発光構造は、ＬＥＰ材料またはその他エレクトロルミネッセント材料の単一層または複数層を含むことができる。

ある実施形態において、有機エレクトロルミネッセント材料は、１つ以上の小分子エミッタを含むことができる。ＳＭエレクトロルミネッセント材料としては、電荷輸送、電荷遮蔽および半導体有機または有機金属化合物が挙げられる。一般的に、ＳＭ材料は、溶液から真空蒸着またはコートして、デバイスに薄層を形成することができる。実際には、ある材料が、所望の電荷輸送特性とエレクトロルミネッセント特性の両方を持っていないことから、多層のＳＭ材料を用いて、効率的にエレクトロルミネッセントデバイスが作成される。

ＳＭ材料は、通常、ＯＥＬディスプレイおよびデバイスに、エミッタ材料、電荷輸送材料、エミッタ層のドープ剤（例えば、放出された色を制御する）、電荷輸送層等として用いることのできる非ポリマー有機または有機金属材料である。一般的に用いられているＳＭ材料としては、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＴＰＤ）およびトリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（ＡｌＱ）のような金属キレート化合物が挙げられる。

有機エレクトロルミネッセントデバイスは、任意で、正孔輸送層４１６、電子輸送層、正孔注入層、電子注入層、正孔遮蔽層、電子遮蔽層、バッファ層等を含むことができる。これらおよびその他の層および材料を用いて、ＯＥＬデバイスの電子特性および特徴を変更または調整することができる。例えば、かかる層および材料を用いて、所望の電流／電圧応答、所望のデバイス効率、所望の明るさ等を得ることができる。更に、フォトルミネッセント材料を存在させて、有機エレクトロルミネッセント材料により放出される光を他の色に変換させることができる。これらの任意の層は、２つの電極間に配置させて、発光層または別個の層の一部とすることができる。

例えば、有機エレクトロルミネッセントデバイスは、任意で、発光構造と、第１または第２の電極のうち１つとの間に正孔輸送層を含むことができる。正孔輸送層によって、正孔のデバイスへの注入、および正孔のカソードへの移行が促される。正孔輸送層は更に、アノードへの電子の通路のバリアとして作用できる。正孔輸送層としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン、Ｎ、Ｎ’−ビス（３−ナフタレン−２−イル）−Ｎ，Ｎ−ビス（フェニル）ベンジジンのようなジアミン誘導体、または４，４’，４”−トリス（Ｎ，Ｎ’−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミンまたは４，４’，４”−トリス（Ｎ−３−メチルフェニル−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミンのようなトリアリールアミン誘導体が挙げられる。その他としては、銅フタロシアニンおよび１，３，５−トリス（４−ジフェニルアミノフェニル）ベンゼンが挙げられる。有機エレクトロルミネッセントデバイスは、任意で、発光構造と、第１または第２の電極のうち１つとの間に電子輸送層を含むことができる。電子輸送層によって、電子の注入およびそれらの再結合ゾーンへの移行が促される。電子輸送層は更に、カソードへの正孔の通路のバリアとして作用できる。正孔がカソードに達し、電子がアノードに達するのを防ぐと、高効率なエレクトロルミネッセントデバイスが得られる。電子輸送層に好適な材料としては、例えば、トリス（８−ヒドロキシキノレート）アルミニウム、１，３−ビス［（５−（４−１，１−ジメチルエチル）フェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン、２−（ビフェニル−４−イル）−５−（４−（１，１−ジメチルエチル）フェニル）−１，３，４−オキサゾールおよび業界に公知のその他化合物が挙げられる。

電極、発光構造および／またはその他任意の層は、レーザーサーマルパターニングにより１種以上の層を移動することにより形成してよい。例えば、有機エレクトロルミネッセント材料をドナーシートにコートして、単体またはその他の層または１つ以上の電極と組み合わせて選択的に受容体シートに移動することができる。受容体シートは、１つ以上の電極、トランジスタ、キャパシタ、絶縁体リブ、スペーサ、カラーフィルタ、ブラックマトリックス、正孔輸送層、電子輸送層、電子ディスプレイおよびデバイスに好適なその他要素、またはこれらの組み合わせにより予備パターン化することができる。

デバイスはカプセル封入されていてもよい。本明細書において、「カプセル封入」という用語は、酸素および水への露出のない（例えば、カソード）電極表面を有することを意味する。デバイスが別個にカプセル封入される実施形態については、開口部をカプセル材に作成して、電気接触部を露出させる。様々な成分の組成に応じて、有機エレクトロルミネッセントデバイスの耐用年数をカプセル封入により延ばすことができる。例えば、ある電極材料および発光構造は、酸素、水分またはこれらの組み合わせに長期間露出されると劣化する。カプセル封入によって、第２の電極または発光構造が酸素または水分と接触するのが減少する。

デバイスは、一般的に、これらに限られるものではないが、セラミック材料、ガラス材料、ポリマー材料等をはじめとする非導電性材料でカプセル封入される。かかる非導電性材料はまた、絶縁層として用いるのにも好適である。カプセル封入層の一般的な厚さは、約０．５ミル（０．０１２ｍｍ）〜約２ミル（０．０５ｍｍ）であるが、絶縁層の厚さは一般的に０．０１ミクロン〜５ミクロンである。好適なポリマー材料としては、熱可塑性または熱硬化性ホモポリマーおよび熱可塑性または熱硬化性コポリマーが挙げられる。用いることのできるポリマー材料としては、ポリウレタン、ポリオレフィン、ポリアクリレート、ポリエステル、ポリアミド、エポキシまたはこれらの組み合わせが例示される。ある実施形態において、カプセル封入ポリマー材料はホットメルト接着剤または感圧接着剤のような接着剤である。接着剤は、室温で粘着性または非粘着性とすることができる。ポリマー材料の酸性度は、電極の腐蝕を排除するために十分に低いのが好ましい。カプセル封入材料は、例えば、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯおよびＭｇＯのような乾燥剤を含むことができる。カプセル封入材料は、予備形成された層として、あるいは溶液または分散液として印刷またはパターニング法により適用することができる。乾燥剤を含有する好適なホットメルト接着剤は、マルチソーブテクノロジー社（Ｍｕｌｔｉｓｏｒｂ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｉｎｃ．）（ニューヨーク州バッファロー（Ｂｕｆｆａｌｏ，ＮＹ））製デシマックス（ＤｅｓｉＭａｘ）（登録商標）である。好適なカプセル封入材としては、エチレン酢酸ビニル、または３Ｍ（登録商標）サーモ−ボンド（Ｔｈｅｒｍｏ−ｂｏｎｄ）（ミネソタ州セントポール（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）の３Ｍより入手可能）のような修正ポリオレフィン熱可塑材が挙げられる。デバイスはまた、米国特許第６，３５５，１２５号明細書に記載されたようにしてガラスシートでカプセル封入してもよい。

本明細書に記載した有機エレクトロルミネッセントデバイスは、例えば、単色（例えば、ホワイト）または多色の大型ランプ（例えば、天井パネルライティング固定具）のようなバックライト、固定および可変のメッセージ看板（例えば、交通整理）ならびに広告、玩具、個人の保護衣服等に用いるような低および高解像度ディスプレイとして用いることができる。顕著性のために用いる場合には、対比（例えば、黒色）のインディシアまたはシンボルと任意で組み合わせて、赤色、オレンジ色または黄色を用いるのが好ましい。デバイスはまた、様々な安全ライティング用途（例えば、階段用の非常ライティングストリップ）にも好適である。

目的とする最終用途に応じて、本発明のＯＬＥＤデバイスは、他の任意のコンポーネントと組み合わせ用いてもよい。任意のコンポーネントとしては、例えば、１つ以上の偏光子、波長板、タッチパネル、反射防止コーティング、防汚コーティング、プロジェクションスクリーン、明るさ向上フィルム、ディフューザまたはその他光学コンポーネント、コーティング、ユーザインタフェースデバイス等が挙げられる。

低解像度ディスプレイ用途としては、グラフィックインジケータランプ（例えば、アイコン）、英数字ディスプレイ（例えば、器具タイムインジケータ）、小モノクロームパッシブまたはアクティブマトリックスディスプレイ、小モノクロームパッシブまたは一体型ディスプレイ（例えば、携帯電話ディスプレイ）の一部としてのアクティブマトリックスディスプレイプラスグラフィックインジケータランプ、大型ピクセルディスプレイタイル（例えば、夫々比較的少数のピクセルを有する複数のモジュール、またはタイル）、屋外ディスプレイとして用いるのに好適なもの、安全ディスプレイ用途が挙げられる。

高解像度ディスプレイ用途としては、アクティブまたはパッシブマトリックスマルチカラーまたはフルカラーディスプレイ、アクティブまたはパッシブマトリックスマルチカラーまたはフルカラーディスプレイまたはグラフィックインジケータランプおよび安全ディスプレイ用途が挙げられる。

実施例１
メチルエチルケトン中、ジョージア州スミルナのＵＣＢケミカルズ（ＵＣＢ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｓｍｙｒｎａ，ＧＡ）より「エベクリル（Ｅｂｅｃｒｙｌ）６２９」という商品名で市販されているエポキシアクリレート、ペンシルバニア州エクストンのサートマーカンパニー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ）より「ＳＲ３９９」という商品名で市販されているジペンタエリスリトールペンタアクリレート、およびニューヨーク州テリータウンのチバスペシャルティケミカルズ（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹ）より「イルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）１８４」という商品名で市販されている１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトンを含有するＵＶ硬化性ポリマー溶液を作成する。得られた溶液を、ウェブ速度２０ｆｔ／分で、日本の帝人（Ｔｅｉｊｉｎ Ｃｏｒｐ．，Ｊａｐａｎ）より「ＨＳＰＥ１００」という商品名で市販されている幅５０ｍｍ、１００ミクロンのポリエチレンテレフタレート（「ＰＥＴ」）ライナに、１１０Ｒローレットを備えた日本の康井精機（Ｙａｓｕｉ Ｓｅｉｋｉ，Ｊａｐａｎ）より「型番ＣＡＧ１５０」という商品名で市販されているマイクログラビアコータを用いてコートする。コーティングを、１００％出力で操作される、メリーランド州ゲイザースバーグのフュージョンＵＶシステムズ（Ｆｕｓｉｏｎ ＵＶ ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ，ＭＤ）より「Ｆ−６００フュージョン（Ｆｕｓｉｏｎ）Ｄ ＵＶランプ」という商品名で市販されているＵＶランプで窒素雰囲気下でインラインで乾燥し硬化する。

幅５ｍｍのポリマーウェブマスクを、３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）より「スコッチパック（Ｓｃｏｔｃｈｐａｋ）１２２０」という商品名で市販されているロールツーロールラミネータにて、ＵＶ硬化ポリマーウェブにサーマルラミネートし、約３５ｎｍのＩＴＯ、１０ｎｍのＡｇおよび３５ｎｍのＩＴＯをＤＣスパッタリングプロセスを用いて連続付着させる。スコッチパック（Ｓｃｏｔｃｈｐａｋ）１２２０マスクを除去して、５ｍｍの未コート領域により分離された進行するウェブの方向に連続している２本の導電性ストライプを有するウェブを得る。

他の幅５ｍｍのスコッチパック（Ｓｃｏｔｃｈｐａｋ）１２２０ポリマーウェブマスクを、ロールツーロールラミネータで、ウェブの端部の一つをＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯコート部分の端部と位置合せしながら、サーマルラミネートする。正孔輸送材料、ドイツのレバークーゼンのＨ．Ｃ．スタルク（Ｈ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋ，Ｌｅｖｅｒｋｕｓｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）より、ＰＥＤＴ／ＰＳＳとしても知られている「ＰＥＤＯＴ８０００」という商品名で市販されている（ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホネート）を、ＩＴＯ表面に、マイクログラビアコータを用いてコートし、インライン乾燥して厚さ約９０ｎｍのＰＥＤＯＴを得る。

ドイツ、フランクフルトのコビオンオーガニックセミコンダクターズ社（Ｃｏｖｉｏｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ ＧｍｂＨ，Ｆｒａｎｋｆｕｒｔ，Ｇｅｒｍａｎｙ）より（トルエン中０．５ｗｔ％）商品名「コビオン（Ｃｏｖｉｏｎ）ＰＤＹ１３２ＬＥＰ」という商品名で市販されているポリ−フェニレンビニレン発光ポリマー分散液を、ＰＥＤＯＴ表面に、マイクログラビアコータを用いてコートし、インライン乾燥して厚さ１００ｎｍのＬＥＰのコーティングを得る。

ポリマーウェブマスクの５ｍｍストライプを除去し、厚さ４００Åのカルシウムカソード層に続いて４０００Åの銀を、加熱蒸発を介してＬＥＰ表面に付着して、蒸発した金属がウェブの２つのＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯ部分の１つのみと電気通信するようにする。ウェブをクロスウェブ方向に切断して個別のデバイスを得る。

実施例２
実施例１のＵＶ硬化ポリマーコートＰＥＴウェブを、３５ｎｍのＩＴＯ、１０ｎｍのＡｇおよび３５ｎｍのＩＴＯで連続コートして、ＰＥＴウェブに連続して全体を実質的にカバーする導電性電極層を有するウェブを得る。３５ｍｍのスコッチパック（Ｓｃｏｔｃｈｐａｋ）１２２０ポリマーウェブマスクを、５０ｍｍのウェブの一端と位置合せしながらサーマルラミネートする。

薄膜絶縁体、例えば、ＳｉＯ₂、ＳｉＯ、ダイヤモンドライクカーボン、Ａｌ₂Ｏ₃等を蒸着によりこのウェブに付着し、ポリマーウェブを剥がす。絶縁材料にはピンホールはなく、操作時にエレクトロルミネッセントデバイスの短絡を防ぐだけ十分に厚い。絶縁体の厚さは５００ｎｍ以下であるのが好ましい。

１０ｍｍのスコッチパック（Ｓｃｏｔｈｐａｋ）１２２０マスクを、絶縁体でコートする端部と位置合せしながら、ロールツーロールラミネータにサーマルラミネートする。

ＰＥＤＯＴおよびＬＥＰ層を実施例１に記載したようにしてコートする。スコッチパック（Ｓｃｏｔｃｈｐａｋ）マスクを剥がす。４００ÅのＣａおよび４０００Åの銀をこのウェブに連続付着して、絶縁体コート部分とは逆の端部から５ｍｍの部分に沿って付着が生じないようにする。電源をデバイスの周囲端部にある電気接触部による電気通信で接続する。そのようにすると、発光領域が光を放出する。

本発明を、有効な説明のできる、発明者により予測されるいくつかの特定の実施形態を参照して説明してきた。現時点で予測されない修正を含めた本発明の実質的でない修正は、それでも等価物を構成するものとする。このように、本発明の範囲は、本明細書に記載した詳細および構造に限定されるものではなく、請求項およびその等価物によってのみ限定されるものである。

有機発光デバイスを製造する例証的な方法の平面図を示す。 ライナ除去後の図１のウェブの断面図を示す。

Claims (31)

1. 可撓性基材を含むウェブをある方向に進行させる工程と、
   第１の電極層を適用する工程と、
   発光層を適用する工程と、
   前記第１の電極層から電気的に分離された第２の電極層を適用する工程と、を含み、
   少なくとも１種の電極層が前記進行するウェブの方向に連続している、有機発光デバイスを製造する方法。
2. 前記第１の電極層がアノードであり、前記第２の電極層がカソードである、請求項１に記載の方法。
3. 前記第１の電極層がカソードであり、前記第２の電極層がアノードである、請求項１に記載の方法。
4. 前記第１の電極層が、前記進行するウェブの方向に対して垂直な方向に連続している、請求項１に記載の方法。
5. 絶縁層を前記第１の電極層の一部に適用する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
6. 絶縁層を前記基板の一部に適用する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記第１の電極の適用後、前記絶縁層を除去する工程を更に含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記第１の電極層が、少なくとも２本のストライプを含む第１のパターンで適用され、前記ストライプは前記進行するウェブの方向に対して実質的に平行から実質的に対角線まで変動する、請求項１に記載の方法。
9. 前記第２の電極層が前記進行するウェブの方向に連続している、請求項８に記載の方法。
10. 前記第１の電極層が実質的に平行であり、前記第２の電極層が少なくとも２本のストライプを含む第２のパターンで適用されており、前記第２のパターンが前記第１のパターンに対して実質的に垂直である、請求項８に記載の方法。
11. 前記第１の電極層を適用する前にマスクを適用して、前記第１の電極層を適用した後に前記マスクを除去する手段により前記第１のパターンが適用される、請求項８に記載の方法。
12. 前記第２の電極層を適用する前にマスクを適用して、前記第１の電極層を適用した後に前記マスクを除去する手段により前記第２のパターンが適用される、請求項１０に記載の方法。
13. 前記電極層が、スパッタリング、蒸着、レーザーサーマルパターニング、インクジェット印刷、スクリーン印刷、サーマルヘッド印刷およびフォトリソグラフィックパターニングから選択される方法により適用される、請求項１に記載の方法。
14. 前記方法がバッチプロセスである、請求項１に記載の方法。
15. 前記方法が連続プロセスである、請求項１に記載の方法。
16. 前記基材が、一対の実質的に平行な周囲端を含み、前記連続電極層が、前記基材の前記周囲端まで延在している、請求項１に記載の方法。
17. 前記発光層との前記電極層の少なくとも一つとの間に少なくとも１種の有機電荷輸送層を提供する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
18. 前記発光層が、小分子エミッタ、小分子ドープポリマー、発光ポリマー、ドープ発光ポリマー、ブレンド発光ポリマーおよびこれらの組み合わせを含む群から選択される、請求項１に記載の方法。
19. 前記進行するウェブの方向にある寸法と、ある面積とを有する有機発光デバイスを形成する前記ウェブから一部を切断する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
20. 前記連続電極層が、切断前、前記デバイスの前記寸法を越えて連続している、請求項１９に記載の方法。
21. 前記寸法が最高約１０インチである、請求項１９に記載の方法。
22. 前記連続電極層が前記デバイスの前記面積全体に連続している、請求項１９に記載の方法。
23. 前記基材が透明である、請求項１に記載の方法。
24. 第１の電極層として用いるのに好適な導電性可撓性基材を含むウェブをある方向に進行させる工程と、
    絶縁層を適用する工程と、
    発光層を適用する工程と、
    前記第１の電極層から電気的に分離された第２の電極層を適用する工程と、
    を含む、有機発光デバイスを製造する方法。
25. 前記第２の電極層が前記進行するウェブの方向に連続している、請求項２４に記載の方法。
26. 前記進行するウェブの方向にある寸法と、ある面積とを有する有機発光デバイスを形成する前記ウェブから一部を切断する工程を更に含む、請求項２５に記載の方法。
27. 前記第２の電極層が、切断前、前記デバイスの前記寸法を越えて連続している、請求項２６に記載の方法。
28. 前記第２の電極層が前記デバイスの前記面積全体に連続している、請求項２６に記載の方法。
29. 前記寸法が最高約１０インチである、請求項２６に記載の方法。
30. ある面積を有する透明な可撓性基材と、
    前記基材上に配置された第１の電極層と、
    絶縁層により前記第１から電気的に分離された第２の電極層と、
    第１の電気接触層と第２の電気接触層との間に配置された発光層と、を含み、
    前記第１の電極層が前記基材の前記面積全体に連続している、有機発光デバイス。
31. 前記第１の電極層の適用前に、少なくとも１種の帯電防止コーティング、バリアおよびこれらの組み合わせを前記基材に適用する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。

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