JP2008218419A - 有機デバイスのための可撓性基体、有機デバイスおよびその製造方法 - Google Patents

有機デバイスのための可撓性基体、有機デバイスおよびその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】少なくとも１つの電気的に活性な有機層を含む電子デバイスまたはオプトエレクトロニクスデバイスのための改良された基体であって、従来技術の問題点を回避するか、または少なくとも低減させる基体、有機デバイスおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】少なくとも１つの電気的に活性な有機層を含む電子デバイスまたはオプトエレクトロニクスデバイスにおける外側保護要素として使用するための、透明または実質的に透明な成形性かつ／または可撓性の基体であって、２００μｍ以下の厚さのガラスの層とプラスチックの層とからなる複合構造体によって構成される。
【選択図】図１

Description

この発明は、有機デバイスのための可撓性基体（部材）、有機デバイスおよびその製造方法に関し、特に、限定されるものではないが、有機発光デバイス（organic light emitting devices, OLEDs ）および可撓性基体（部材）上で作製されたＯＬＥＤに関する。
米国特許第５，２４７，１９０号または米国特許第４，５３９，５０７号（その内容を参考によりここに援用する）に記載されたような有機発光デバイスは、種々のディスプレイ用途における使用のために大きな可能性を有している。１つの方法によれば、ＯＬＥＤは、インジウムスズ酸化物（indium tin oxide：ＩＴＯ）のような透明な第１の電極（陽極）を用いてガラスまたはプラスチック基体を被覆することによって製造される。その後、エレクトロルミネセンス有機材料の薄膜の少なくとも１つの層を、典型的には金属または合金とする第２の電極（陰極）の膜である最終的な層の前に付着させる。
ＯＬＥＤで使用される電極および有機層は、典型的には極めて薄く、通常は数１００ｎｍのオーダー、典型的には１００ｎｍ前後であって、デバイス構造およびデバイスの機能に対して損傷を与えることなく容易に撓曲させることができる。ガラスまたは透明なプラスチックの薄い基体を使用することにより、成形性かつ／または可撓性の光源およびディスプレイを作製することができる。この目的のためには、基体は、最大で数１００μｍの厚さとすることができる。
良好な動作および貯蔵寿命を有するＯＬＥＤを製造するためには、活性層と反応し得てデバイスの性能を劣化させ得る周囲の化学種、特に酸素および湿分の侵入から、デバイスの活性層、すなわち電極および有機層を保護することが最も重要である。典型的には、ただし必然的なものではないが、ＯＬＥＤは、一方の側のみから光を発し、これは典型的には透明な基体および陽極を介して行われるものである。陰極は、典型的には不透明であり、金属または合金から作製されている。例えば、ピンホールのない金属ホイルまたは金属化したプラスチックホイルを、例えば、陰極に対する積層によって使用することができるため、この不透明な側は、周囲の反応性の化学種の侵入に対して比較的容易に封入することができる。
ガラス基体上で作製されたＯＬＥＤに対して、ガラス自体は、酸素および湿分の侵入に対する優れたバリアを提供する。しかしながら、透明なプラスチックホイル上で作製されたＯＬＥＤに対しては、周囲の反応性の化学種の侵入に対して、透明な側を封入することは極めて困難である。現在利用可能な最も不透過性の透明なプラスチック基体（薄膜）の酸素および水の透過性は、長寿命のＯＬＥＤデバイスのためのバリアとして十分であるためには余りにも高い。このことについての単純な見積が、例えば、K. Pichler, Phil. Trans. R. Soc. Lond. A (1997), Vol. 355, pp 829-842 に記載されている。このような状況は、導電性の透明な被覆それ自体、典型的にはインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）のような無機導電性酸化物によって大きく改善することができる。薄いプラスチック基体上のこの種のＩＴＯ被覆は、ＩＴＯ被覆がピンホールを含まず欠陥を含んだものでない限り、外部からデバイス内への酸素および水の侵入に対する極めて良好なバリアとなり得る。しかしながら、薄い可撓性のプラスチック基体上に付着されたこのような薄いＩＴＯ（または他の導電性の酸化物被覆）は、極めて注意深く基体を取り扱わない限り、「クラッキング」を受け易い傾向がある。ＩＴＯ被覆内にこの種のクラックが発生すると、被覆体におけるピンホールの場合と全く同様に、周囲の反応性の化学種の侵入のための極めて効率的な拡散チャンネルが生成する。これに加えて、ＩＴＯ被覆中のこの種のクラックは、結果的に、被覆体の表面平坦性の望ましくない劣化にも至り得る。ＩＴＯ被覆のクラッキングを回避するというこのような要求から、基体およびデバイスの取り扱い、したがって製造過程には厳しい制約がある。
また、２００μｍ未満の厚さを有する薄い成形性かつ／または可撓性のガラスをＯＬＥＤ基体として使用することが可能であり、市販されている僅か３０μｍの厚さの可撓性のガラスは、酸素および水に対して不透過性であり、よって高い透明性と共に優れたバリア特性を提供するものである。この種の薄いガラスは、例えば、DESAG AG（ドイツ国）から現在入手可能である。しかしながら、所定の組成を有して脆性を低減するように特に製造されているにも拘わらず、この種の薄いガラスはなお極めて取り扱いが困難であり、極めて注意深く取り扱わない限り、極めて容易に破損し得る。このため、製造が困難であることから、ＯＬＥＤのための基体として薄い可撓性のガラスを使用することは甚だしく制限されている。
本発明は、少なくとも１つの電気的に活性な有機層を含む電子デバイスまたはオプトエレクトロニクスデバイスのための改良された基体、有機デバイスおよびその製造方法であって、従来技術の問題点を回避するか、または少なくとも低減させる基体、有機デバイスおよびその製造方法を提供することを目的とする。
前記の目的を達成するために、本発明は、少なくとも１つの電気的に活性な有機層を含む電子デバイスまたはオプトエレクトロニクスデバイスにおける外側保護要素として使用するための、透明または実質的に透明な成形性かつ／または可撓性の部材であって、厚さ≦２００μｍのガラスの層とプラスチックの層とからなる複合構造体であることを特徴とする。
また、本発明は、有機デバイスであって、
厚さ≦２００μｍのガラスの層とプラスチックの層とからなる可撓性かつ／または成形性の複合構造体と、
前記複合構造体に重畳する透明または実質的に透明な第１の電極層と、
前記第１の電極層に重畳する電気的に活性な有機材料の少なくとも１つの層と、
前記有機材料の層に重畳する第２の電極層と、
からなることを特徴とする。
さらに、本発明は、有機デバイスを製造する方法であって、
ａ）厚さ≦２００μｍのガラスの層とプラスチックの層とからなる複合構造体を作製し、
ｂ）前記複合構造体の上に、透明または実質的に透明な電極層を付着させ、
ｃ）少なくとも１つの電気的に活性な有機層を付着させ、
ｄ）前記有機層の上に第２の電極層を付着させる
ことからなることを特徴とする。
さらにまた、本発明は、有機デバイスを製造する方法であって、
第１の透明または実質的に透明な電極材料を用いてプラスチックの層を被覆し、
第１の電極材料の上に電気的に活性な有機材料の少なくとも１つの層を付着させ、
前記有機材料の層の上に第２の電極層を付着させ、
≦２００μｍの厚さを有するガラスの層に対して、前記工程によって形成された構造体を積層する
ことからなることを特徴とする。
さらにまた、本発明は、有機デバイスを製造する方法であって、
第１の透明または実質的に透明な電極材料を用いてガラスの層を被覆し、
第１の電極材料の上に電気的に活性な有機材料の少なくとも１つの層を付着させ、
前記有機材料の層の上に第２の電極層を付着させ、
≦２００μｍの厚さを有するプラスチックの層に対して、前記工程によって形成された構造体を積層する
ことからなることを特徴とする。
さらにまた、本発明は、有機デバイスを製造する方法であって、
金属封入層を設け、
前記金属封入層の上に陰極層を付着させ、
陰極層の上に少なくとも１つの電気的に活性な有機層を付着させ、
≦２００μｍの厚さを有するガラスの層と、プラスチックの層と、陽極材料の被覆体とからなる複合構造体を形成し、
最上部の有機発光層に隣接する陽極材料の層を用いて、前記工程によって形成された構造体に対して複合構造体を積層する
ことからなることを特徴とする。
本発明によれば、このような有機デバイスにおける外側保護要素として使用するための、透明または実質的に透明な成形性かつ／または可撓性基板であって、厚さ≦２００μｍのガラスの層とプラスチックの層とからなる複合構造体であることを特徴とする基体が提供される。これにより、基体の成形性によって、撓曲および／または捻れによって完全に平坦な状態から外れることが可能となり、このためこの基体は、何らかの他の物体の形状または形態に適合することが可能となる。その可撓性により、そのバリア特性に対する悪影響を受けることなく撓曲することができる。
また、本発明によれば、少なくとも１つの電気的に活性な有機層を含む電子デバイスまたはオプトエレクトロニクスデバイスのための改良された基体であって、従来技術の問題点を回避するか、または少なくとも低減させることを可能とした有機デバイスのための可撓性基体が提供される。
この結果、本発明は、従来技術の問題点を回避するか、または少なくとも低減すると共に、良好な透明性および良好なバリア特性の両者を有し、有機デバイスのための可撓性基体の連続性およびそのバリア特性を劣化させる多大な危険を伴うことなく取り扱うこともできる有機デバイスのための可撓性基体、およびフィルムを提供する有機デバイスで使用するための透明な基体および封入フィルム、有機デバイスおよびその製造方法を提供するものである。
この発明は、特に、限定されるものではないが、有機発光デバイスに関連するものである。この種のデバイスは、第１の種類の電荷担体を注入するための第１の電荷注入電極と、第２の種類の電荷担体を注入するための第２の注入電極とからなる。第１および第２の電極の間には、エレクトロルミネセンス有機材料の薄膜の少なくとも１つの層が配置される。デバイスを横切って電場を印加すると、第１および第２の電極によって材料に注入された電荷担体が再結合して放射的に崩壊し、エレクトロルミネセンス層から発光するに至る。本明細書では、第１の電極をここに陽極として言及し、第２の電極をここに陰極として言及する。
他の有機デバイスには、薄膜トランジスタ（thin film transistors, TFTs ）、ダイオード、フォトダイオード、三極管、光起電力電池、およびフォトカプラが含まれる。
外側保護要素は、有機デバイスのための基体を構成することができ、またこれは、透明な電極層により被覆することができる。その層は、通常は陽極とすることができ、好ましくはインジウムスズ酸化物からなるものとする。この場合、ガラス層の１つの表面に電極被覆を施し、これによりガラス層の他の表面に隣接するプラスチック層が、保護要素の外側層を形成するようにする。代替的には、外側保護要素は、予備形成された有機発光デバイスのための封入膜を構成するものとする。
外側保護要素が有機発光デバイスのための基体を構成する構造を形成するためには、プラスチック層に取り付ける前に、透明電極層を用いてガラス層を予備被覆することができ、または複合構造体の製造の後に、透明電極層を付着させることができる。また、プラスチック層が電極層を担持する内側層を構成し、外側層がガラス層を構成するように、複合構造体における層の順序を反転させることができる。
外側保護要素を有する有機デバイスは、一連の一体化された工程で製造することができ、これは、複合構造体の構成、透明電極層の付着、電気的に活性な各有機層の付着、および第２の電極層の付着を含む。完全なデバイスの製造のためには、バッチ、半連続、または連続プロセスを考慮することができる。第２の電極層の上に更なる封入層を設けることができる。
本発明の異なる態様に応じて、種々の製造手法が可能である。
１つの態様によれば、第１の透明電極（例えば、ＩＴＯ）の被覆を担持するプラスチック層を設ける。その後、電気的に活性な、例えばエレクトロルミネセンスの有機材料の少なくとも１つの層を付着させた後、第２の電極層を設ける。その後、ガラス層に対して完成した構造体を積層する。
他の態様によれば、プラスチックおよびガラス層は、前記した配列において取り替えるものとする。
更なる態様によれば、複合構造体を予備作製した後、第１の電極層、電気的に活性な有機材料の少なくとも１つの層、および第２の電極層の付着のための基礎として使用する。
ガラス層を「外側層」として使用する場合、すなわち第１の電極層に隣接してガラス層内のプラスチック層を用いる場合は、基体内に存在し得る不純物（例えば、酸素、水、および可能性のある他の低分子化合物）を（例えば、脱ガス、焼成、またはポンプ除去によって）除去することが重要である。
好ましくは、ガラス層は、厚さ１００μｍ未満、さらに好ましくは厚さ約５０μｍまたはそれ未満とする。
好ましくは、プラスチック層は、厚さ約１ｍｍ未満、好ましくは約５００μｍまたはそれ未満、さらに好ましくは厚さ約２００μｍまたはそれ未満とする。
ガラスおよびプラスチック層は、バッチプロセスによってシートの形態で提供することができる。
また、ガラス層はシートの形態で提供することができ、プラスチック層は連続ロールから提供することができる。
さらに、ガラス層およびプラスチック層の両者は、連続ロールから提供することができる。
複合構造体は、例えば、バッチプロセス、連続的なロール−ロールプロセス、または半連続プロセスによって、ガラス層およびプラスチック層の積層により形成することができ、これにより、プラスチック層は連続的なフィルムとし、ガラス層はシートの形態とする。
プラスチック層は、例えば、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニルブテレート（polyvinylbuterate ）、ポリエチレンおよび置換されたポリエチレン、ポリヒドロキシブチレート、ポリヒドロキシビニルブチレート、ポリエーテルイミド、ポリアミド、ポリエチレンナファレート（polyethylenenaphalate ）、ポリアミド、ポリエーテル、ポリスルホン、ポリビニルアセチレン、透明熱可塑性樹脂、透明ポリブタジエン、ポリシアノアクリレート、セルロース基材重合体、ポリアクリレートおよびポリメタクリレート、ポリビニルアルコール、ポリスルフィド、およびポリシロキサンから構成することができる。
エポキシ樹脂、ポリウレタン、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、およびメラミン−ホルムアルデヒド樹脂のような、プレポリマーまたはプレ化合物として付着／被覆した後に変換することが可能な重合体を使用することもできる。
２つの層の間の粘着剤／接着剤（glue/adhesive ）を用いてガラスおよびプラスチック層の積層を行うことができる。この場合、室温または昇温下において圧力をかけるか、または圧力をかけないで、２つのうちの１つまたは両者の基体上に粘着剤を予備被覆するか、または積層過程の際に供給することができる。ＵＶ硬化性の粘着剤も適切である。
プラスチック層は、熱シール粘着剤により予備被覆されたAclam （商標名）または他の類似するプラスチックシート由来のものとすることができる。
ガラス層上へのプラスチック層の積層および／または付着は、ガラスの製造過程と一体化することができる。すなわち、製造ラインからガラスを出した後（依然として加熱されたままであるか、温かいか、または冷たい）、プラスチックで被覆する。
積層による形成の代替として、バッチまたは連続プロセスによって、複合体のプラスチック層をガラス層の上に被覆する。ガラス上へのプラスチックの被覆は、浸漬（dip ）、スプレー、溶液スピン（solution-spin ）、溶液ブレード（solution-blade）、メニスカスコーティング（meniscus coating）によって、またはガラス層上への溶融プラスチックのコーティングによって行うことができる。
すなわち、異なる状況を考慮することができる。(i) プラスチックが既にフィルムとして存在し、ガラスに対して積層されている場合、および(ii)プラスチックはフィルムの形態ではないが、浸漬、スプレー等によってガラスに被覆されている場合である。前記したプレポリマーは、例えば、(i) の場合に適切である。しかしながら、前記した他のプラスチックの幾つかを、(ii)の場合について被覆することもできる。この場合、主として溶液から、溶融物から、またはプレポリマーとして被覆することによって、重合体をガラス上に被覆することができる。
また、この発明によれば、有機デバイスであって、
厚さ≦２００μｍのガラスの層とプラスチックの層とからなる可撓性かつ／または成形性の複合構造体と、
複合構造体に重畳する透明または実質的に透明な第１の電極層と、
第１の電極層に重畳する電気的に活性な有機材料の少なくとも１つの層と、
有機材料の層に重畳する第２の電極層と、
からなることを特徴とする有機デバイスが提供される。
１つの態様では、電気的に活性な有機材料は、エレクトロルミネセンスであるものとする。
複合構造体は、ＯＬＥＤ（小分子蛍光（small molecule fluorescence ：ＳＭＦ) および（ＬＥＰ）発光重合体）のためのみならず、少なくとも１つの電気的に活性な有機層を含む他のデバイス、例えば、有機光検出器、有機ソーラーセル、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ、およびＯＬＥＤのためのＴＦＴのための基体／封入体として用途を見出すものである。好適な用途はＬＥＰ製品のためのものであり、例えば、パターン化されていないバックライトおよび他の光源、またはパターン化されたデバイス、例えば、信号もしくはネオンサイン、英数字ディスプレイ、またはドットマトリックス、および他の高解像度ディスプレイがある。特に、好適な発光重合体は、先に引用した米国特許に論じられている種類の半導体性共役重合体である。
極めて容易にクラックが発生し得る縁部でガラスシートを把持することから、薄いガラスを取り扱うことに関する問題が発生する場合がしばしばである。これを回避するために、本発明の１つの態様によれば、プラスチック層が、複合体におけるガラス層の縁部を越えて延在し、これによりプラスチックの部分のみを用いて、複合構造体を把持する構成が提供される。これにより、クラッキングの可能性が低減し、ガラス層に触れることがないようにすることができる。
プラスチックの「過剰部分」は、１つの縁部、またはあらゆる数の縁部において、ガラス基体の全ての周囲に存在するものとすることができる。
有機発光デバイスを製造する際は、層の幾つかまたは全てを処理工程に供することが通常は必要である。例えば、エレクトロルミネセンス有機材料が、ポリ（フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）のような半導体性共役重合体である場合は、通常は、例えば、スピンコートによって溶剤中の重合体への前駆体を付着させた後、その層を後続する処理工程に供して前駆体を最終的な重合体へと変換することにより、その層の付着を行い得る。よって、下部に存在する複合構造体は、このような処理工程の際に存在する場合は、前駆体層をスピンコートするために使用する溶剤に対して、およびその後に溶剤を処理して除去すると共に前駆体を重合体へと変換するために使用する温度に対して耐えることのできるものでなければならない。よって、複合構造体のプラスチック層は、適切な品質のものである必要がある。例えば、複合構造体を高温に供すべき場合は、プラスチック層のガラス転移点が、このような温度を超えるものでなければならない。例えば、１５０℃を越える温度が可能である。さらに、プラスチック層は、重合体のために使用される溶剤層、例えば、ＭＥＨＰＰＶのような可溶性の共役重合体のために使用される混合キシレン、ＴＨＦに対して耐性である必要がある。
複合構造体は、２を越える層からなるものとすることができる。例えば、複合構造体は、ガラス層と２つのプラスチック層とを含むことができる。
特に、複合構造体は、プラスチック層の１つの外側表面上のＩＴＯの被覆を有するプラスチック／ガラス／プラスチック複合体からなるものとすることができる。この種の構造は、複合構造体の撓曲が生起するように、ガラス層とプラスチック層との膨張係数に有意な差がある状況において好適である。これは、付加的な層を組み込んだ場合に回避され得る。
付加的な機能性をプラスチック層に組み込むことができる。例えば、プラスチック層は、プラスチックポーラライザーシート、コントラスト増強フィルタ積層体を含むことができ、抗反射特性、カラーフィルタ特性、またはカラー変換特性を有することができる。例えば、発光層が青色の光を発し、積層体が、例えば、青色を吸収して赤色または緑色で再発光する赤色または緑色の蛍光分子を含むデバイスを得ることが可能である。代替的にまたは付加的に、プラスチック層は、望ましくない周囲の光を遮断しかつ／または散乱粒子を有することができ、これにより導波が低減され、デバイスの輝度が増加する。可能な場合は、このような付加的な機能性は、ガラス層に組み込むことができる。複合構造体において第３のプラスチック層を設ける場合は、これにより２つの異なる種類のプラスチック層が可能となり、異なる層に異なる付加的な機能性を組み込む可能性を提供するものである。
よって、本出願は、従来技術の問題点を回避するか、または少なくとも低減すると共に、良好な透明性および良好なバリア特性の両者を有し、基体の連続性およびそのバリア特性を劣化させる多大な危険を伴うことなく取り扱うこともできる基体およびフィルムを提供する有機デバイスで使用するための透明な基体および封入フィルムを記載するものである。
本発明のよりよい理解を図ると共に、如何にしてこれを効果的に実施するかを示すために、例として添付図面に対してここに言及する。
図１は、その基体として複合構造体を備える有機発光デバイスを示す。図１において、ＯＬＥＤは、有機発光デバイスを示すために使用するものとし、ＣＳは、複合構造体を示すために使用するものとする。複合構造体は、プラスチック層２とガラス層４とからなる。有機発光デバイスＯＬＥＤは、第１の電極層６、この場合はインジウムスズ酸化物により形成された陽極と、有機発光材料の第１の薄膜８（この場合はＰＰＶ）と、有機材料の第２の薄膜１０（例えば、ＭＥＨＰＰＶ）と、第２の電極層１２、この場合は、例えば、アルミニウム層によってキャップされたカルシウム層の陰極とからなる。有機材料の第２の層は、発光層または電荷輸送層とすることができ、または何らかの他の目的を有するものとすることができる。更なる有機発光層を設けることができる。
前記した構成の代替として、薄膜８を電荷輸送層とすることができる。例えば、ポリスチレンスルホン酸によりドープしたポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＴ：ＰＳＳ）、ポリアニリンまたはＰＰＶとすることができる。また、第２の薄膜１０は、発光層とすることができる。例えば、５％のポリ（２，７−（９，９−ジ−ｎ−オクチルフルオレン）−３，６−（ベンゾチアゾール）と９５％のポリ（２，７−（９，９−ジ−ｎ−オクチルフルオレン）（５Ｆ８ＢＴ）との配合物とすることができる。また、ポリ（２，７−（９，９−ジ−ｎ−オクチルフルオレン）（Ｆ８）、ポリ（２，７−（９，９−ジ−ｎ−オクチルフルオレン）−（１，４−フェニレン−（（４−メチルフェニル）イミノ）−１，４−フェニレン−（（４−メチルフェニル）イミノ）−１，４−フェニレン））／ポリ（２，７−（９，９−ジ−ｎ−オクチルフルオレン）（ＰＦＭ：Ｆ８）、ポリ（２，７−（９，９−ジ−ｎ−オクチルフルオレン）−（１，４−フェニレン−（（４−メトキシフェニル）イミノ）−１，４−フェニレン−（（４−メトキシフェニル）イミノ）−１，４−フェニレン））／ポリ（２，７−（９，９−ジ−ｎ−オクチルフルオレン）／ポリ（２，７−（９，９−ジ−ｎ−オクチルフルオレン）−（１，４−フェニレン−（（４−sec ブチルフェニル）イミノ）−１，４−フェニレン））（ＰＦＭＯ：Ｆ８：ＴＦＢ）を用いることができる。
陰極を形成する第２の電極層１２は、例えば、典型的には３．５ｅＶ未満またはそれ前後、または好ましくは３ｅＶ未満またはそれ前後の仕事関数を有する金属元素または合金とすることができる。例としては、Ｃａ、Ｂａ、Ｌｉ、Ｓｍ、Ｙｂ、Ｔｂ等、またはＣａ、Ｂａ、Ｌｉ、Ｓｍ、Ｙｂ、Ｔｂ等のような低い仕事関数の元素とＡｌ、Ａｇまたは他のものとの合金がある。
１つの構成方法によれば、図１のデバイスは、最初に複合構造体ＣＳを形成することによって構成する。よって、プラスチック層２とガラス層４とからなる積層体を最初に形成した後、ガラス層４の内側表面の頂部上にインジウムスズ酸化物層６を付着させるための基体として使用する。プラスチックシートとガラスシートとを互いに積層することによって、プラスチック層２とガラス層４とからなる複合構造体を最初に形成する。ガラスシートは、好ましくは約２００μｍの厚さを有し、プラスチックシートは、約２００μｍの厚さを有する。複合構造体ＣＳを形成した後に、インジウムスズ酸化物６の層を、ガラス層４の内側表面に付着させる。その後、適切な溶剤中のＰＰＶへの前駆体をＩＴＯ層６上にスピンコートした後、スピンコートした層を加熱して前駆体を重合体ＰＰＶへと変換することにより、ポリ（フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）のエレクトロルミネセンス層を付着させる。後続するエレクトロルミネセンス層または電荷輸送層１０は、同様の様式で構成する。最後に、Ｃａの層を蒸着させた後、Ａｌキャッピング層の蒸着を行う。代替的に、これらの層は、スパッタリングによって順次に、またはＣａ／Ａｌ合金を直接スパッタリングすることによって付着させることができる。
この発明の他の態様によれば、図１の構造体は、工程の順序を変化させたプロセスによって形成される。複合構造体ＣＳを形成する前に、ガラス層４に対し、その表面上で、インジウムスズ酸化物層６を用いて被覆し、そのプロセスの後に、ガラス層４の下側にプラスチック層２を積層する。デバイスの製造の後続する工程は、第１の態様を参照して前述した通りである。
図２は、この発明の態様に従う異なる構造体を示す。この構造体では、複合構造体は、依然としてプラスチック層２とガラス層４とを備えるが、ここではこれらの層は、ガラス層がデバイスの外側層となり、プラスチック層が内側層となるように配置されている。他の点では、デバイスの構成は、図１を参照して前述した通りである。同様に、前記したようにしてデバイスを製造することができる。
図３は、この発明の他の態様に従うさらに異なる構造体を示す。図３の構造体においては、複合構造体は、２つのプラスチック層２と中間のガラス層４により構成される３つの層からなる。図３に従うデバイスの製造は、前記した方法のいずれかに従って行うことができる。すなわち、複合構造体を予備形成した後に、有機発光デバイスの層を付着させるか、または幾つかの中間被覆工程および後続する積層工程を行って複合構造体を形成することによる。
図３の構造体は、陰極層１２を封止する上部封入層１４も備える。上部封入層１４は、図１および図２の態様において同様に使用することができる。上部封入層１４は、前記した種類のものとすることができ、または優勢なバリアフィルムとして、例えば金属ホイルまたは金属被覆プラスチックホイルとしての金属を有するフィルム／複合体とすることができる。
図４は、デバイスを見下ろした図を示すものであり、この場合、複合体のプラスチック層２は、ガラス層４を僅かに越えて延在する。これにより、プラスチックストリップ２ａ、２ｂが形成され、これによりデバイスを把持することが可能となる。よって、ガラス層のクラッキングの可能性が低減される。
図５は、「反転した」順序で作製されたデバイス構造体を示す。すなわち、金属封入層１４が、後続する層の付着のための基礎を形成する。図５において、同様の参照符号は、図１および図３におけるものと同様の層を示す。
下部封入層１４は、次の構造を有する封入層によって置き換えることができる。
１．プラスチック層と金属層との複合体、
２．プラスチック層と薄いガラス層と金属層との複合体、
３．薄いガラス層と金属層との複合体。
図５の上部重合体層８は、電荷輸送層を構成するＰＥＤＴ：ＰＳＳのような導電性の重合体とすることができる。ＩＴＯ層６および導電性重合体の層を用いて、薄いガラス層４とプラスチック層２との複合構造体を予備被覆することにより、図５のデバイスを製造することができる。その後、金属層１４と、陰極層１２と、重合体層１０とからなる予備形成した構造体に対し、この複合体を積層することができる。
この発明の１つの態様に従うデバイスの概略断面図である。 本発明の他の態様に従うデバイスの概略断面図である。 本発明のさらに他の態様に従うデバイスの概略断面図である。 この発明のさらに他の態様に従うデバイスの平面図である。 「反転」構造の概略断面図である。
符号の説明
２…プラスチック層 ２ａ、２ｂ…プラスチックストリップ
４…ガラス層 ６…第１の電極層
８…有機発光材料の第１の薄膜 １０…有機材料の第２の薄膜
１２…第２の電極層 １４…封入層

Claims (16)

  1. 少なくとも１つの電気的に活性な有機層を含む電子デバイスまたはオプトエレクトロニクスデバイスにおける外側保護要素として使用するための、透明または実質的に透明な成形性かつ／または可撓性の部材であって、厚さ≦２００μｍのガラスの層とプラスチックの層とからなる複合構造体であることを特徴とする有機デバイスのための可撓性基体。
  2. 請求項１記載の基体において、ガラス層は、厚さ１００μｍ未満、好ましくは厚さ５０μｍ未満であることを特徴とする有機デバイスのための可撓性基体。
  3. 請求項１または２記載の基体において、プラスチック層は、≦１ｍｍの厚さ、好ましくは≦２００μｍの厚さを有することを特徴とする有機デバイスのための可撓性基体。
  4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基体において、ガラス層とプラスチック層との間に接着層を備えることを特徴とする有機デバイスのための可撓性基体。
  5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基体において、プラスチックの２つの層の間にガラスの層があるように、プラスチック層をさらに備えることを特徴とする有機デバイスのための可撓性基体。
  6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の基体において、複合構造体の少なくとも１つの層が、基体の光反応特性を変化させる添加物を含むことを特徴とする有機デバイスのための可撓性基体。
  7. 有機デバイスであって、
    厚さ≦２００μｍのガラスの層とプラスチックの層とからなる可撓性かつ／または成形性の複合構造体と、
    前記複合構造体に重畳する透明または実質的に透明な第１の電極層と、
    前記第１の電極層に重畳する電気的に活性な有機材料の少なくとも１つの層と、
    前記有機材料の層に重畳する第２の電極層と、
    からなることを特徴とする有機デバイス。
  8. 請求項７記載の有機デバイスにおいて、前記有機デバイスが有機発光デバイスであり、プラスチックの２つの層の間にガラスの層があるように、複合構造体がプラスチックの付加的な層を備えることを特徴とする有機デバイス。
  9. 請求項７または８記載の有機デバイスにおいて、有機デバイスが有機発光デバイスであり、第２の電極層に隣接する更なる封入層を備えることを特徴とする有機デバイス。
  10. 有機デバイスを製造する方法であって、
    ａ）厚さ≦２００μｍのガラスの層とプラスチックの層とからなる複合構造体を作製し、
    ｂ）前記複合構造体の上に、透明または実質的に透明な電極層を付着させ、
    ｃ）少なくとも１つの電気的に活性な有機層を付着させ、
    ｄ）前記有機層の上に第２の電極層を付着させる
    ことからなることを特徴とする有機デバイスの製造方法。
  11. 請求項１０記載の方法において、バッチ、半連続、または連続プロセスにより、ガラスの層に対してプラスチックの層を積層することによって工程ａ）を実施することを特徴とする有機デバイスの製造方法。
  12. 請求項１０記載の方法において、プラスチック被覆によりガラスの層を被覆してプラスチックの層を設けることによって工程ａ）を実施することを特徴とする有機デバイスの製造方法。
  13. 有機デバイスを製造する方法であって、
    第１の透明または実質的に透明な電極材料を用いてプラスチックの層を被覆し、
    第１の電極材料の上に電気的に活性な有機材料の少なくとも１つの層を付着させ、
    前記有機材料の層の上に第２の電極層を付着させ、
    ≦２００μｍの厚さを有するガラスの層に対して、前記工程によって形成された構造体を積層する
    ことからなることを特徴とする有機デバイスの製造方法。
  14. 有機デバイスを製造する方法であって、
    第１の透明または実質的に透明な電極材料を用いてガラスの層を被覆し、
    第１の電極材料の上に電気的に活性な有機材料の少なくとも１つの層を付着させ、
    前記有機材料の層の上に第２の電極層を付着させ、
    ≦２００μｍの厚さを有するプラスチックの層に対して、前記工程によって形成された構造体を積層する
    ことからなることを特徴とする有機デバイスの製造方法。
  15. 請求項１０乃至１４のいずれか１項に記載の方法において、第２の電極層に隣接して付加的な封入層を設けることを特徴とする有機デバイスの製造方法。
  16. 有機デバイスを製造する方法であって、
    金属封入層を設け、
    前記金属封入層の上に陰極層を付着させ、
    前記陰極層の上に少なくとも１つの電気的に活性な有機層を付着させ、
    ≦２００μｍの厚さを有するガラスの層と、プラスチックの層と、陽極材料の被覆体とからなる複合構造体を形成し、
    最上部の有機発光層に隣接する陽極材料の層を用いて、前記工程によって形成された構造体に対して複合構造体を積層する
    ことからなることを特徴とする有機デバイスの製造方法。
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