JP2008530752A - Ｏｌｅｄ装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、基板１０３と、前記基板上に配された電極層１０５、１０９及び有機層１０７と、これらの上部における少なくとも１つの金属箔１１１とを有するＯＬＥＤ装置に関する。第１の金属箔は、前記電極層の一方に電気的に接続されている。少なくとも前記有機層の封止が、封止剤１１３と共に前記金属箔によって提供される。従って、前記金属箔は、ＯＬＥＤパッケージを形成する重要な役割を果たしている。これらに加えて、前記金属箔は、低いオーム外部接続を提供し、例えば、当該ＯＬＥＤに駆動電流を供給するのに使用されることができる。

Description

本発明は、基板と、前記基板に被さっている第１伝導層と、前記第１伝導層に被さっている有機層の集合と、前記有機層の集合に被さっている第２伝導層とを有するＯＬＥＤ(有機発光ダイオード)装置に関する。前記のような層は、複数のピクセルがこれによって、前記基板上に形成されるように構成されている。

ＯＬＥＤ装置は、前記有機層を保護する及び前記装置の長い寿命を保証するために、湿気及び酸素が無い環境を必要とする。従って、ＯＬＥＤは、密封されていなければならない。典型的なパッケージングの方法は、米国特許出願第２００４／０１０８８１１号に開示されており、キャップがＯＬＥＤの上方に配されており、基板に対して封止されている。

このような従来のパッケージは、安価であり構築しやすいものである一方で、パッケージを、比較的厚くかつ剛性のものにする。更に前記のような従来のパッケージは、機械的問題を被っている。特に、低い周囲圧力及び温度変動にさらされている広い面積のパッケージは、故障しがちである。更に、前記のような従来のパッケージは、当該装置に対する電流の輸送をサポートしていない。

本発明の目的は、上述の従来技術の問題を軽減するＯＬＥＤ装置パッケージングの解決策を提供することにある。

前記目的は、添付の請求項１に規定されている本発明によるＯＬＥＤ装置によって得られる。

従って、本発明の見地によれば、前記ＯＬＥＤ装置は、基板と、前記基板に被さっている第１伝導層と、前記第１伝導層に被さっている有機層の集合と、前記有機層の集合に被さっている第２伝導層と、前記第２伝導層の上部に配されている第１の金属箔とを有する。少なくとも、前記第１伝導層の一部が、下方の電極層を構成している。少なくとも、前記第２伝導層の一部は、上方の電極層を構成している。前記第１の金属箔は、前記下方及び上方の電極層の一方に電気的に接続されている。少なくとも前記有機層の集合の封入は、封止剤（封止剤）と共に第１の金属箔によって提供される。

前記金属箔は、前記封止剤と共に柔軟なパッケージを形成し、前記電極層の一方に対して良好な伝導率を提供するという二重の機能を有している。

添付の請求項２に規定されている当該ＯＬＥＤ装置の実施例によれば、第２の金属箔が配される。第１及び第２の金属箔は、必須ではないが、典型的には、両方の電極層に対する良好な伝導率を提供するように異なる電極層に接続されている。

添付の請求項３に規定されている当該ＯＬＥＤ装置の実施例によれば、前記のような接触の一部は、第２の金属箔に対する多くの種々の接続の選択肢のために、広がっている。

添付の請求項４に規定されている当該ＯＬＥＤ装置の実施例によれば、当該装置は、３つ以上の金属箔を有する。このことは、少なくとも２つの金属箔が同じ電極層に接続されることを意味する。このことは、多くの種々の用途において便利である。

例えば、添付の請求項５に規定されているように、個々のピクセル又はピクセル群の制御が達成可能である。前記のような制御を採用する用途の例は、異なる色のピクセル群が使用される白色照明装置であって、アイコンの異なるピクセル群をアドレス指定し、発せられた光の色温度を消費者の望みに従って調整する白色照明装置である。

従って、本発明によれば、前記パッケージは、１つ以上の金属箔を有しており、該金属箔の全ては、多かれ少なかれ前記パッケージの気密性に貢献する。

添付の請求項６に規定されている当該ＯＬＥＤ装置の実施例によれば、種々の有色ピクセルに基づいた用途が提供されることができる。

添付の請求項７に規定されている当該ＯＬＥＤ装置の実施例によれば、米国特許第２００２/０１１７６６３号に開示されている上部の電極層に堆積された層で形成されているキャップを有するＯＬＥＤ装置の厚さに近い厚さを有する非常に小型の装置が得られる。しかしながら、米国特許第２００２/０１１７６６３号の技術は、かなり高価であり、少なくとも１つの電極層のための低抵抗率の接続の機能を提供していない。

添付の請求項８に規定されている当該ＯＬＥＤ装置の実施例によれば、有利な接続構造が、得られる。

本発明のこれらの及び他の見地及び有利な点は、以下に記載される実施例を参照して、明らかになり説明されるであろう。

以下、本発明は、添付図面を参照してより詳細に記載される。

本発明の第１実施例によるＯＬＥＤ装置は、図１に示されており、基板１０３と、基板１０３に被さっている下方の電極層１０５を構成している第１伝導層と、下方の電極層１０５に被さっている有機層１０７の集合と、有機層の集合１０７に被さっている上方の電極層１０９を構成している第２伝導層とを有する。この実施例において、下方の電極層１０５は陽極であり、上方の電極層１０９は陰極である。上方の電極層１０９の上部に、金属箔１１１が配されている。接着ひも（strings）の形態における封止剤１１３が、箔１１１と陽極１０５の上面との間に設けられている。従って、中間層１０７、１０９の気密な封止が得られる。箔１１１は、陰極１０９と直接的に接触しており、前記陰極への駆動回路の低いオーム接続を提供している。典型的には、数十ミクロンの厚さを有している前記金属箔の抵抗率は、０．００１オーム/平方のオーダであることに留意されたい。比較において、典型的には約５ミクロンの厚さを有するめっき金属（plated metal）は、約０．０１オーム／平方の抵抗率を有し、典型的には５００ｎｍの厚さを有するＡｌ薄膜は、約０．１オーム／平方の抵抗率を有し、ＩＴＯは、約１５オーム／平方の抵抗率を有する。なぜならば、箔１１１は、上方の電極層上に配されており、当該装置の全体の面積をほぼ覆わせることができるからである。即ち、箔１１１の前記面積は、前記基板１０３の面積にほぼ等しい。

前記ＯＬＥＤ装置は、基板１０３上に配された複数のピクセルを有することができ、各ピクセルは、前記下方の電極層と、前記有機層と、前記上方の電極層との一部を有している。図１は、１つのピクセルを構成している装置の一部を示している。この実施例において、封止剤１１３は、気密なパッケージが個々のピクセルの各々について得られるように設けられることがきる。

前記装置は基板１０３を介して発しているので、前記基板は、好ましくは、ガラスから作られており、前記陽極１０５は、好ましくは、ＩＴＯ(インジウムスズ酸化物)のような、一般に使用される透明材料から作られている。陰極１０９は、何らかの一般に使用される金属から作られている。電極及び有機層１０５、１０７、１０９は、一般に、何らかの通常使用される技術によって堆積される。前記箔は、好ましくは、銅から作られているが、他の低い抵抗率の材料も使用されることができる。

図２において、複数の金属箔を有するＯＬＥＤ装置の一部が示されている。この図において、２つのピクセルが示されている。示されている構造は、モノクロのアイコンアドレス指定を有する表示器のような、簡単な単一色の装置に典型的なものである。この実施例は、図２に示されているように、基板２０３と、ブランケットメタライゼーションとして設けられおり従って全てのピクセルに対して共通である下方の電極層２０５と、全てのピクセルに共通の有機層の集合２０７と、第１ピクセル２１９及び第２ピクセル２２１のような個々のピクセル各々に対して、それぞれ、別個の部分２０９ａ、２０９ｂに分割されている上方の電極層２０９とを有する。下方の電極層２０５は陽極であり、上方の電極層２０９は陰極である。

当該装置は、上方の電極層２０９から離れて上方に配されている第１の金属箔２１１と、第１の金属箔２１１から離れて上部に設けられている第２の金属箔２１５と、第２の金属箔２１５離れて上部に設けられている第３の金属箔２１７とを更に有する。絶縁箔が各金属箔２１１、２１５、２１７の下に配されているが、明確さの理由のために、当該図には示されていない。この絶縁箔は、好ましくは、ポリアミドから作られている。しかしながら、箔及び液晶高分子に基づくテフロン（登録商標）のような、多くの便利な代替的な材料が存在する。第１の接続部２１２（好ましくは伝導材料のひも）は、第１の箔２１１を陽極２０５に接続する。第２の接続部分２１４は、第２の箔２１５を、第１ピクセル２１９の陰極部分２０９ａを含むピクセルの部分群の陰極（即ち、複数の陰極部分）に接続する。第３接続部分２１６は、第３の箔２１７を、第２のピクセル２２１の陰極２０９ｂを含む前記ピクセルの他の部分群の陰極に接続する。この構造によれば、個々のピクセル群をアドレス指定することが可能である。

図３において、更に複雑な構造が示されている。図２の構造との違いは、前記有機層の集合も、各ピクセルに対して１つの、別個の部分に分割されていることである。従って、陽極３０５は、基板３０３に被さっており、有機層の集合３０７は、陽極３０５に被さっており、ピクセル部分３０７ａ、３０７ｂに分割されている。陰極３０９は、有機層の集合３０７を覆っており、有機層の集合３０７のピクセル部分３０７ａ、３０７ｂに対応しているピクセル部分３０９ａ、３０９ｂに分割されており、第１、第２及び第３の金属箔３１１、３１５、３１７が、間に絶縁箔を有して、陰極３０９の上部に積み重ねられている。接続部分は、図２に示されている実施例と同じ仕方において配されている。

図３の実施例によれば、例えば、白色発光体のような、上述の用途のための、複数色の装置を構築することが可能である。

図４において、更なる実施例が示されている。この実施例は、各ピクセルに対して１つの別個の部分４０５ａ及び４０５ｂに分割されている陽極層と、第４の金属箔及び僅かに異なって接続されている箔の存在とを除いては、図３の実施例に対応している。従って、当該装置は、基板４０３と、基板４０３の上部における陽極４０５と、陽極４０５の上部におけるピクセル化されている有機層の集合４０７と、これらの上部に積み重ねられた第１、第２、第３及び第４の金属箔４１１、４１５、４１７及び４２３とを有している。第１の箔４１１は、示されているように、第１のピクセル４１９の陰極４０９ａを含むピクセルの第１の部分群の陰極に、接続部分４１２を介して接続されている。第２の箔４１５は、示されているように、第２のピクセル４２１の陰極４０９ｂを含むピクセルの第２の部分群の陰極に、接続部分４１４によって接続されている。第３の箔４１７は、第１のピクセル４１９の陽極４０５ａを含むピクセルの第１の部分群の陽極に、接続部分４１６を介して接続されている。第４の箔４２３は、第２のピクセル４２１の陽極４０５ｂを含むピクセルの第２の部分群の陽極に、接続部分４１８を介して接続されている。

この構造によれば、セグメント化された表示フィーチャを有する複数色装置を提供することが可能である。

図５において、上方の金属箔における陽極及び陰極接続の両方を有する３つの箔の装置の一部が、詳細に示されている。部分５０５ａ−ｃに分割されているＩＴＯ層５０５は、基板５０３上に堆積されている。第１及び第２部分５０７ａ−ｂを有する部分に分割されている有機層５０７は、ＩＴＯ層部分５０５ａ−ｃ上に堆積されている。部分に分割されている陰極層５０９は、有機層の第１及び第２部分５０７ａ−ｂ上に堆積されている第１及び第２の陰極部分５０９ａ−ｂを有している。第１の金属箔５１１は、陰極層５０９の上方に配されており、該陰極層から離間されている。第１絶縁箔５１３は、第１の金属箔５１１の上部に配されている。第２の金属箔５１５は、第１絶縁箔５１３の上部に配されている。第２絶縁箔５１７は、第２の金属箔５１５の上部に配されている。第３の金属箔５１９は、第２絶縁箔５１７の上部に配されている。

第１のＩＴＯ部分５０５ａは、陰極層５０９と前記ＩＴＯ層との間の有機層５０７を超えて延在している（即ち、陰極層５０９から下方に突出している）陰極層のブリッジ部分５２１を介して、陰極層５０９に接続されている。第１の金属箔５１１は、例えば、ＡＣＦ（異方性の伝導箔)のような、適切なＩＴＯ銅の相互接続から成る接続部分５２３を介して第１のＩＴＯ部分５０５ａに接続されている。更に、第１の金属箔５１１は、第２絶縁箔５１７を貫通しているビア部分５２２、第２の金属箔５１５の別個の部分５２４、及び第１絶縁箔５１３を貫通しているビア部分５２６によって、第３の金属箔５１９の別個の部分５２０に接続されている。第２の金属箔５１５の主な部分５３４は、第１絶縁箔５１３におけるビア部分５２５、第１の金属箔５１１の別個の部分５２７及びＡＣＦ部分５２９によって、陽極として作用する第２のＩＴＯ部分５０５ｂに接続されている。上述したものと類似して、第２の金属箔５１５の主要部分５３４と前記陽極の他の部分５０５ｃとの間の更なる接続が、５３５、５３７及び５３９において示されている。第３の金属箔５１９は、第２の絶縁箔５１７を貫通しているビア部分５３１、第２の金属箔５１５の別個の部分５３３、第１の絶縁箔５１３を貫通しているビア部分５３５、第１の金属箔５１１の別個の部分５３７、及びＡＣＦ部分５３９によって、第１のＩＴＯ部分５０５ｃに接続されている。

従って、この実施例において、下方の伝導層(ＩＴＯ)は、少なくとも２つの陽極面と１つ以上の別個の部分とに分割されており、第１の金属箔と前記陰極との間の中間の接触素子として使用されている。第１の金属箔を前記陰極に接続するこの解決策は、当該ＯＬＥＤ装置全体に渡って、１種類の相互接続技術（即ちＩＴＯと銅との間の相互接続）のみが使用されていることにおいて、有利である。この相互接続にＡＣＦを使用することにより、よく知られている相互接続技術が利用される。異方性の相互接続の使用も、作製を更に容易にする。例えば、陽極及び陰極接続が一列に配されている場合、一列の相互接続の箔が、両方の接触において使用されることができる。他の相互接続の解決策も、あまり望ましくはないかもしれないが、便利である。

図６は、今しがた記載された実施例の全体図である。ここで、この実施例において、封止剤６０４が基板６０３の縁部に限定されていることが示されている。金属箔及び絶縁箔の積み重ねが、６０６において模式的に示されており、ＡＣＦ部分６０５が、基板６０３と積み重ね６０６との間に示されている。

図７において、二箔装置の、前記上方の金属箔における陽極接続及び前記下方の金属箔における陰極接続を有する部分が、より詳細に示されている。前記接続部分のための原理は、既に説明したものと同じであるので、この図については、簡潔な説明のみがなされる。

当該ＯＬＥＤ装置は、基板７０３と、下方の電極層７０５と、有機層７０７の集合と、上方の電極層７０９と、第１の金属箔７１１と、絶縁箔７１３と、第２の最上金属箔７１５とを有する。

第１の金属箔７１１は、ＡＣＦ部分を有する接続部分７２３、下方の電極層７０５の別個の部分、及び有機層７０７を超えているブリッジ部分を介して、陰極層７０９に接続されている。第２の金属箔７１５は、図５に示した三箔の実施例の第２の箔と類似の仕方で、接続部分７１７、７１９を介して、下方の電極層７０５に、より詳細には、前記陽極を構成している前記下方の電極層の主要部分に接続されている。

図８において、図７の実施例が、全体図によって示されている。前記基板は８０３で示されており、前記基板上に配されている構造は８０５によって示されている。外部接続８０７、８０９が、模式的に示されており、電気的に正の接続８０７が前記上方の電極層に取り付けられており、電気的に負の接続８０９が下方の電極層に取り付けられている。

上述において、本発明による当該ＯＬＥＤ装置の実施例が記載された。これらは、単に比限定的な例として見られるべきである。当業者によって理解されるように、多くの変形及び代替的な実施例が、本発明の範囲内で可能である。

本出願の目的のため、特に添付請求項において、これ自体は当業者にとって明らかであるが、「有する」という語は、請求項に記載されていない構成要素又はステップの存在を排除するものではなく、単数形の構成要素は、複数のこのような構成要素を排除するものではないことに留意されたい。

従って、本発明によれば、基板上に配された電極及び有機層の上部における少なくとも１つの金属箔を有するＯＬＥＤ構造が提供される。前記（複数の）金属箔は、前記電極の一方、又は好ましくは両方に対する外部接続のための低い抵抗率の接続の提供と、気密かつ柔軟なパッケージの提供との組み合わせに使用されることができる。本発明は、特に、広い面積のＯＬＥＤを駆動するのに便利である。

断面図において、本発明によるＯＬＥＤ装置の実施例を模式的に示している。 断面図において、本発明によるＯＬＥＤ装置の実施例を模式的に示している。 断面図において、本発明によるＯＬＥＤ装置の実施例を模式的に示している。 断面図において、本発明によるＯＬＥＤ装置の実施例を、より詳細に模式的に示している。 当該装置の実施例の構造を模式的に示している断面図である。 図５に示されている実施例の全体図である。 断面図において、当該装置の他の実施例の構造を、より詳細に模式的に示している。 図７における実施例の全体図である。

Claims (9)

1. 基板と、前記基板に被さっている第１伝導層と、前記第１伝導層に被さっている有機層の集合と、前記有機層の集合に被さっている第２伝導層と、前記第２伝導層の上部に配されている第１金属箔とを有するＯＬＥＤ装置であって、少なくとも、前記第１伝導層の一部が、下方の電極層を構成しており、少なくとも、第２伝導層の一部は、上方の電極層を構成しており、第１金属箔は、前記下方及び上方の電極層の一方に電気的に接続されており、少なくとも前記有機層の集合の封入が前記第１の金属箔によって提供されるＯＬＥＤ装置。
2. 第１金属箔の上部に配されると共に、前記下方及び上方の電極層の一方に電気的に接続されている第２金属箔と、前記第１金属箔と前記第２金属箔との間に配されている絶縁層とを更に有する、請求項１に記載のＯＬＥＤ装置。
3. 接触部分が、前記第２金属箔と前記下方の電極層との間に、前記絶縁層と前記第１金属箔とを介して設けられている、請求項２に記載のＯＬＥＤ装置。
4. 他の金属箔の上部に配されている少なくとも１つの更なる金属箔を有し、絶縁層が金属箔の各対の間に設けられている、請求項２又は３に記載のＯＬＥＤ装置。
5. 複数のピクセルを有しており、各ピクセルは、前記下方の電極層、前記有機層及び前記上方の電極層の一部を有しており、少なくとも２つの異なる金属箔が、ピクセルの異なる部分群の個々の制御のために、同じ電極層の異なる部分に電気的に接続されており、各部分群は、少なくとも１つのピクセルを有している、請求項２ないし４の何れか一項に記載のＯＬＥＤ装置。
6. 前記異なる部分群のピクセルが異なる色の光を発する、請求項５に記載のＯＬＥＤ装置。
7. 前記第１金属箔が、前記上方の電極層の上に直接的に配されている、請求項１ないし６の何れか一項に記載のＯＬＥＤ装置。
8. 前記第１金属箔は、前記第２伝導層から離間して配されており、前記第１伝導層の別個の部分を介して前記上方の電極に電気的に接続されており、前記前記第１伝導層の別個の部分は、前記有機層を超えて延在しているブリッジ部分を介して前記上方の電極層に接続されている、請求項１ないし６の何れか一項に記載のＯＬＥＤ装置。
9. 各金属箔が外部接続端子を提供している、請求項１ないし８の何れか一項に記載のＯＬＥＤ装置。

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