JP2012519955A - 直列接続されたｏｌｅｄ - Google Patents

Abstract

ＯＬＥＤデバイス１は、複数の発光ＯＬＥＤセグメントを頂部に有する基板４を有し、複数の発光ＯＬＥＤセグメントの各々は、基板４に面する基板電極５とカウンタ電極７との間に挟まれた有機発光層を少なくとも含むエレクトロルミネセント層スタック６を有し、複数の発光ＯＬＥＤセグメントは、直列接続され、且つ、隣接し合うＯＬＥＤセグメント間に位置する相互接続領域３によって隣接ＯＬＥＤセグメントから分離され、相互接続領域は、隣接し合うＯＬＥＤセグメントの基板電極間に、これら隣接基板電極を相互に電気的に分離する非導電性材料の第１のアイソレーション層１０と、ＯＬＥＤセグメントのカウンタ電極を隣接ＯＬＥＤセグメントの基板電極に接続する導電性材料の導電層９とを有し、非導電性材料及び／又は導電性材料は、隣接ＯＬＥＤセグメントによって放射された光８１を基板の外に向け直して相互接続領域から光を放射するのに適したものである。

Description

本発明は、セグメント化され、セグメント間に非発光の隙間なく基板上で直列接続されたＯＬＥＤ群を備えるＯＬＥＤデバイス、及びそのようなＯＬＥＤデバイスの製造方法に関する。

有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、典型的に２−５Ｖという低電圧で動作される大面積光源である。大きい発光面積を有するＯＬＥＤは、典型的に１０Ａ／ｍ^２より高い大電流を必要とする。電流要求を低減する１つの好ましい解決策は、基板上でのＯＬＥＤ群の直列接続であり、電流はその場合、直列接続されたＯＬＥＤ群を流れる。これらの直列ＯＬＥＤ群は、より小さい電流のみを必要とするが、多重にされた駆動電圧を必要とする。基板上の接続ＯＬＥＤ群からなるこのような大面積光源は、接続ＯＬＥＤ群の間に、エレクトロルミネセント層が存在しない隙間があるという欠点を有する。従って、それらの隙間は発光しないため、黒い線として目に見えてしまう。

特許文献１は、直列に接続された各々が透明基板を有する複数の別個の有機エレクトロルミネセント素子を備えた発光ユニットを開示している。大面積光源を形成するため、エレクトロルミネセント素子の基板の側面（端面）が、接着剤を用いてともに接着される。その後、エレクトロルミネセント素子群の間には、エレクトロルミネセント光が生成されない隙間が存在する。このような隙間は外部から黒い領域として視認されることになる。このような黒い領域を回避するため、特許文献１は、隣接し合うエレクトロルミネセント素子を接合することに光散乱接着剤を適用し、エレクトロルミネセント光の一部を該接着剤から発光ユニットの外部に放射するようにしている。故に、黒い領域の出現が少なくとも抑制される。この発光ユニットの欠点は、大面積光源を形成するようにエレクトロルミネセント素子群を整列させて貼り合わせるために大きい労力を要することである。さらに、各エレクトロルミネセントユニットの両電極を、素子群の電気的な直接接続を可能とするように構造化することは、相異なるマスクを適用する複数のマスクプロセスを必要とする。最終的な電気的直列接続は、更なる労力を要する追加の処理工程である素子同士の接着の後にしか得ることができない。

米国特許出願公開第２００５／０１１１２１１号明細書

本発明の１つの目的は、黒い線を間に有さずに直列接続され、且つ製造が容易な、セグメント化されたＯＬＥＤ群を備えるＯＬＥＤデバイス、及びそのようなＯＬＥＤデバイスの製造するための対応する方法を提供することである。

この目的は、基板を有するＯＬＥＤデバイスであって、前記基板は、前記基板の頂部に複数の発光ＯＬＥＤセグメントを具備し、前記複数の発光ＯＬＥＤセグメントの各々は、前記基板に面する基板電極とカウンタ電極との間に挟まれた少なくとも１つの有機発光層を含むエレクトロルミネセント層スタックを有し、前記複数の発光ＯＬＥＤセグメントは、直列接続され、且つ、隣接し合うＯＬＥＤセグメント間に位置する相互接続領域によって隣接ＯＬＥＤセグメントから分離され、前記相互接続領域は、隣接し合うＯＬＥＤセグメントの基板電極間に、これら隣接基板電極を相互に電気的に分離する非導電性材料の第１のアイソレーション層と、ＯＬＥＤセグメントの前記カウンタ電極を隣接ＯＬＥＤセグメントの前記基板電極に接続する導電性材料の導電層とを有し、前記非導電性材料及び／又は前記導電性材料は、隣接ＯＬＥＤセグメントによって放射された光を基板の外に向け直して前記相互接続領域から光を放射するのに適したものである、ＯＬＥＤデバイスによって解決される。

本発明の主な考えは、好適な電気的特性と光学的特性とを結合する好適材料を相互接続領域に用いることによって、直列接続ＯＬＥＤデバイスの外観における黒い線を回避するというものである。有機エレクトロルミネセント層内での発光は等方的である。基板表面に基本的に垂直な伝播方向を有する光は、環境に向かって基板から出て行くことになる。しかしながら、基板の屈折率は一般的に環境の屈折率（例えば、空気は屈折率１を有する）より遙かに高く、有意量の光がＯＬＥＤデバイスの基板を出て行かないということが生じる。その後、基板内で捕捉（トラップ）された光は、ＯＬＥＤセグメント間の相互接続領域上の領域へと伝播する。捕捉された光を基板表面に向け直すのに好適な光学特性を有する導電性材料及び非導電性材料を相互接続領域の位置に有することで、相互接続領域から環境への光放射が達成され、好ましくは、ＯＬＥＤデバイスの発光領域全体で均一な輝度がもたらされる。例えば、非導電性材料及び導電性材料は、例えば光反射特性、光散乱特性、屈折率などの光学特性、及び／又は、第１のアイソレーション層及び／又は導電層を有する対応するレイヤ群の適応された幾何学形状が、向け直された光を外に結合するのに適した入射角で基板表面に光を向け直すのに望ましい効果を示す場合に、適したものと称される。代替的な製造工程を可能にする材料及びレイヤ形状の好適な選択は同時に、あまり複雑でなく且つ／或いはあまり高価でない製造プロセスをもたらす。相互接続領域の輝度は、光の向け直し効果が増大する場合に高まる。基本的に均一な輝度の外観を有するＯＬＥＤデバイスを達成するため、相互接続領域の大きさは、その輝度がＯＬＥＤセグメントの輝度に等しい場合、より大きくされることができる。許容可能な大型の相互接続領域は、より複雑でないコーティングプロセスを適用することができ、好ましくは一部のコーティングプロセスをシャドーマスクなしで実行することができるため、製造労力を更に低減する。

本発明の文脈において、基板という表記は、エレクトロルミネセントデバイスの様々な層が上に堆積される基材を表す。通常、基板は透明あり且つガラスで製造される。また、基板が透明で、銀、金、ガラス又はセラミックのうちの少なくとも１つを有することが好ましくなり得る。基板はまた、水蒸気及び／又は酸素がエレクトロルミネセントデバイスのレイヤスタックに侵入することを基本的に阻止するのに好適な水蒸気及び酸素バリアを有するポリマーシート又は箔としてもよい。金属箔のような不透明材料を基板として用いることも可能である。基板は、例えば光の外部結合の強化のような光学的な目的又はその他の目的のために、更なる層を有していてもよい。基板は、通常は平坦であるが、望ましい３次元形状に成形されてもよい。一般的な基板は１．３と１．６との間の屈折率を有する。

本発明の文脈において、ＯＬＥＤセグメントという表記は、エレクトロルミネセント発光を示すのに必要な全ての層を有するＯＬＥＤユニットを表す。ＯＬＥＤセグメントは、本発明の範囲内で如何なる形状を有していてもよい。一例として、ＯＬＥＤセグメントは、基板頂部の一連の平行ストライプ群として配列されたストライプ状の形状を有し得る。

“の頂部”という表記は、列挙されたレイヤ群の順序を表す。この表記は、明らかなように、互いの頂部として表記された層との間に更なる層が存在し得ることを含む。例えば、基板と基板の頂部の基板電極との間に、光の外部結合を高めるための更なる光学層が配置されてもよい。

本発明の文脈において、エレクトロルミネセント（ＥＬ）層スタックという表記は、基板とカウンタ電極との間に作成される全ての層を表す。ＥＬ層スタックの一実施形態において、ＥＬ層スタックは基板とカウンタ電極との間に作成された少なくとも１つの発光有機エレクトロルミネセント層を有する。他の実施形態において、層スタックは基板とカウンタ電極との間に作成された複数の層を有し得る。これら複数の層は、例えば１つ以上の正孔輸送層、電子阻止層、電子輸送層、正孔阻止層、発光層などの有機層、又は有機層と非有機層との組み合わせであってもよい。非有機層は、層スタック内に２つ以上の発光層がある場合の追加電極、及び／又は電荷注入層とし得る。好適な一実施形態において、基板電極及び／又はカウンタ電極は以下の材料：ＩＴＯ、アルミニウム、銀、ドープトＺｎＯ、又は酸化物層、のうちの少なくとも１つを有する。

本発明の文脈において、基板電極という表記は、基板の頂部に堆積された電極を表す。基板電極は通常、透明ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）で構成され、必要に応じて、ガラスから電極への可動原子若しくはイオンの拡散を抑圧するＳｉＯ_２又はＳｉＯの下塗りを備える。ＩＴＯ電極を備えたガラス基板では、ＩＴＯは通常はアノードであるが、特別な場合にはカソードとして使用されることも可能である。一部の場合において、基板電極として、薄いＡｇ又はＡｕの層（８−１５ｎｍ厚）が単独あるいはＩＴＯと組み合わせて使用される。金属箔が基板として使用される場合、金属箔は、アノード又はカソードの何れかである基板電極としての役割をも果たす。複数の発光ＯＬＥＤセグメントに対して単一の基板を使用することは、従来技術と比較して、例えばＯＬＥＤタイルを貼り合わせるなどの、大面積光源を得るための更なるマウント工程を省くことになる。

本発明の文脈において、カウンタ電極（対電極）という表記は、基板から遠い方の電極を表す。カウンタ電極は通常、不透明であり、且つ該電極が反射性となるように十分な厚さのＡｌ層又はＡｇ層からなる（典型的に、Ａｌの場合には１００ｎｍであり、Ａｇの場合には１００−２００ｎｍである）。カウンタ電極は通常はカソードであるが、アノードとしてバイアスされることも可能である。上面発光型又は透過型のエレクトロルミネセントデバイスの場合には、カウンタ電極は透明でなければならない。透明なカウンタ電極は、先に堆積されたその他の層の頂部に堆積された、薄いＡｇ層若しくはＡｌ層（５−１５ｎｍ）又はＩＴＯ層からなる。

本発明の文脈において、透明基板と透明基板電極と不透明カウンタ電極（通常は反射性）との組み合わせを備えた、基板を通して光を放射するエレクトロルミネセントデバイスは、“底面発光型”と称される。更なる電極を有するエレクトロルミネセントデバイスの場合、特定の実施形態において、内側の電極がカソード又はアノードとして駆動されるとき、基板及びカウンタ電極の双方がともにアノード又はともにカソードの何れかとされ得る。また、本発明の文脈において、不透明基板電極と透明カウンタ電極との組み合わせを備えた、カウンタ電極を通して光を放射するエレクトロルミネセントデバイスは、“上面発光型”と称される。

本発明の文脈において、透過型エレクトロルミネセントデバイスという表記は、基板、基板電極、カウンタ電極及び封止手段が透明なエレクトロルミネセントデバイスを表す。ここで、このエレクトロルミネセントデバイスは底面発光型及び上面発光型の何れでもある。本発明の文脈において、層、基板又は電極は、可視域の光の透過率が５０％より高く、残りが吸収あるいは反射される場合に透明と称される。また、本発明の文脈において、層、基板又は電極は、可視域の光の透過率が１０％と５０％との間であり、残りが吸収あるいは反射される場合に半透明と称される。さらに、本発明の文脈において、光は、４５０ｎｍと６５０ｎｍとの間の波長を有するときに可視光と称される。本発明の文脈において、光は、エレクトロルミネセントデバイスの有機エレクトロルミネセント層によって放射されるときに人工光と称される。

本発明の文脈において、ＯＬＥＤデバイスの層、基板、電極又は構成要素は、その界面に入射する光が反射の法則に従って戻され、巨視的な入射角が巨視的な反射角に等しい場合に反射性と称される。また、鏡面反射なる用語もこの場合に使用される。さらに、本発明の文脈において、ＯＬＥＤデバイスの層、基板、電極又は構成要素は、それに入射する光が反射の法則に従っては戻されず、巨視的な入射角が戻される光の巨視的な角度に等しくない場合に散乱性と称される。また、戻される光の角度に分布が存在する。散乱性の代わりに、乱反射なる用語も使用される。

また、本発明の文脈において、層又はその材料は、その電気抵抗が１０００００Ωより低い場合に導電性として表される。従って、層又はその材料は、その抵抗が１０００００Ωより高い場合には非導電性（又は絶縁性）と称される。第１のアイソレーション層及び導電層に使用される材料は、基板電極、有機エレクトロルミネセント層及びカウンタ電極に害を及ぼすべきでない。導電層は、本発明の範囲内で如何なる好適な導電層を有していてもよく、一例として、例えばＡｌ、Ａｇなどの金属を有し得る。当業者によって、本発明の範囲内でその他の導電性材料も選択され得る。

一実施形態において、導電層の導電性材料は、好ましくは光散乱粒子、より好ましくは導電性光散乱粒子を有した、接着剤、ラッカー又はインクの材料からなるグループのうちの少なくとも１つの材料を有する。これらの材料は、それらの粘性のある形態により、基板電極とカウンタ電極との間に穏やかな手法で設けられることができ、例えば、印刷プロセス又は吹き付け（スプレー塗布）プロセスを用いて相互接続領域に塗布され得る。導電層の導電率は、例えば光散乱粒子などの異なる導電性充填材を用いることによって広範囲に変更されることができる。導電性接着剤の体積抵抗率の典型値は、例えば、銀粒子の場合に１０^−３Ωｃｍ未満、ニッケル粒子の場合に５−１０Ωｃｍ、グラファイト粒子の場合に５０−１００Ωｃｍである。好適な一実施形態において、これらの材料は無水性且つ／或いはウォーターフリーである。本発明の文脈において、ウォーターフリー及び／又は無水性という表記は、エレクトロルミネセントデバイスの平均寿命の間に水分の含有による劣化が肉眼で観測されないことを表す。レイヤスタック内に水分が拡散することによる有機エレクトロルミネセント層の視認可能な劣化は、成長する黒点、又は発光領域のそのエッジからの縮小の形態を取り得る。ウォーターフリー及び／又は無水性という表記は、導電層自体の含有物に依存するだけでなく、有機エレクトロルミネセント層を損傷することなく該層によって吸収されることが可能な水分量にも依存する。更なる好適な一実施形態において、ＯＬＥＤデバイスは水蒸気バリア及び／又は酸素バリアを有していてもよい。本発明の文脈において、エレクトロルミネセント層スタック内への水蒸気及び／又は酸素の有害な拡散を阻止する層を、水蒸気バリア及び／又は酸素バリアと称する。拡散は、ＯＬＥＤデバイスの寿命の有意な短縮が観測され得る場合に、有害であるとして表される。最新技術に従った標準的なＯＬＥＤデバイスは、桁にして１０００００時間以上の保管寿命を達成している。有意な短縮とは、寿命が約１／２以下に短縮されることを表す。

導電性の接着剤、ラッカー又はインクは、母材と充填材（フィラー）（有機材料及び／又は無機材料）とを有する。好ましくは、導電性の接着剤、ラッカー又はインクは、母材として、エポキシ、ポリウレタン又はシリコーンのうちの少なくとも１つを有する有機材料を有し、フィラーとして無機材料を有する。フィラー及び／又は母材は、１つのＯＬＥＤセグメントのカウンタ電極から隣接ＯＬＥＤセグメントの基板電極に（あるいは、その逆に）電流を導くために導電性でなければならない。故に、好ましくは、例えば母材及び／又はフィラーである導電性材料は、導電性の薄片（フレーク）又は粒子を有する。この導電性薄片又は粒子は導電のために必要とされる。それは、低抵抗率、安定性及び耐久性を有していなければならない。故に、好ましくは、この薄片及び／又は粒子の材料は、銀、金、ニッケル、白金、パラジウム、若しくはその他の金属や、炭素、ガラス状炭素、グラファイト、カーボンナノチューブ、ドープトＺｎＯ、ＳｎＯのようなその他の非金属、導電性窒化物、導電性ホウ化物、金属被覆されたガラス若しくはプラスチックビーズ、金属被覆されたガラス若しくはプラスチック中空ビーズ、又は銅、銀若しくはそれらの組み合わせで被覆された金属若しくはグラファイト粒子からなるグループのうちの少なくとも１つの材料である。導電性薄片及び／又は粒子の例えば反射率などの光学特性に応じて、これらの薄片及び／又は粒子は光散乱性又は非光散乱性の何れかである。アイソレーション層がエレクトロルミネセント光を基板の外に向け直さない場合、導電層は散乱フレーク及び／又は粒子を有しなければならない。

他の一実施形態において、第１のアイソレーション層は、例えばＳｉＯ_２、ＳｉＯ、ＳｉＮ、ＴｉＯ_２、絶縁性酸化物、絶縁性窒化物、絶縁性フッ化物、ポリマー、非導電性接着剤、フォトレジスト、ラッカー、インク、ペンキ、若しくは再溶融ガラス原料から製造されたガラス層、又はこれらの組み合わせなどの、如何なる好適な非導電性材料を有していてもよい。アイソレーション層は、セグメント化されたＯＬＥＤ素子群の第１部分としてのセグメント化された金属電極同士の間に、例えば、好適なマスクを適用する蒸着又はスパッタリングなどの乾式（ドライ）の物理的処理といった、如何なる好適な方法で堆積されてもよい。好ましくは、第１のアイソレーション層は印刷プロセス又は吹き付けプロセスを用いて堆積され、真空チャンバを必要とせず、コーティング労力が低減される。故に、アイソレーション層の塗布を容易且つ経済的に行うことができる。名前を挙げた材料は各々、アイソレーション層が非導電性であり且つ有機エレクトロルミネセント層に害を与えないことを保証する。また、好ましくは、アイソレーション層の絶縁性接着剤は無水性且つ／或いはウォーターフリーである。当業者によって、本発明の範囲内でその他の材料も選択され得る。

好適な一実施形態において、非導電性材料は更に光散乱粒子を有する。例えば接着剤である非導電性材料は有機材料又は無機材料を有し、好ましくは、有機母材と散乱粒子としての無機フィラーとを有する。例えば接着剤といった耐久性ある非導電性材料を達成するため、エポキシ、ポリウレタン、アクリル又はシリコーンのうちの少なくとも１つが使用され得る。無機フィラーが使用される場合、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＺｎＯ_２、ＢａＳＯ_４、ＺｎＳのような無機顔料は好ましいものであることが分かっている。名前を挙げた母材と名前を挙げたフィラーのうちの１つ以上とを組み合わせることにより、絶縁手段用の安定で耐久性のある非導電性材料が達成される。少なくとも第１のアイソレーション層のためのこの非導電性材料は、ウォーターフリーであること、電極及び／又は有機エレクトロルミネセント層を損傷しないこと、及び隣接基板電極間及び／又は各ＯＬＥＤセグメントの基板とカウンタ電極との間での短絡を防止すること、という複数の利点を結合するとともに、基板からの光を環境の方に向け直す。

他の一実施形態において、光散乱粒子の量、大きさ及び／又は材料は、ＯＬＥＤセグメントの輝度の少なくとも２５％、好ましくは少なくとも５０％、より好ましくは少なくとも７５％、更に好ましくは少なくとも９０％の、前記相互接続領域の輝度を提供するように適応される。高められた光散乱によって増大された相互接続領域の輝度は、均一な輝度の外観を有するＯＬＥＤデバイスをもたらす。故に、相互接続領域の幅を拡げて、非常に小さい相互接続領域が作成される場合と比較してあまり複雑でないコーティングプロセスを可能にすることができる。

他の一実施形態において、基板に平行な、第１のアイソレーション層の幅は、少なくとも０．１ｍｍ、好ましくは少なくとも０．５ｍｍ、より好ましくは０．５ｍｍと１．０ｍｍとの間である。この幅の表記は、隣接し合う基板電極の間の基板に平行な、第１のアイソレーション層の如何なる種類の広がりをも表す。この意味での幅は、基板表面に投影された第１のアイソレーション層の幅である。隣接し合う基板電極間に信頼できる絶縁を得るために、０．１ｍｍという最小幅が要求される。アイソレーション層で充填される隣接電極間の隙間が一層大きい場合、例えば印刷プロセス及び／又は吹き付けプロセスなどの、あまり複雑でないコーティングプロセスを適用することができる。さらに、より大きい幅の第１のアイソレーション層を用いることで、同じコーティングプロセスを一層信頼性高く実行することができる。しかしながら、第１のアイソレーション層の幅が大きいほど、均一な輝度のＯＬＥＤデバイスを達成することは難しくなる。幅広のアイソレーション層は相互接続領域を拡げることになる。相互接続領域が目に見えないこと、又は少なくとも相互接続領域があまり目に付かないことを維持するためには、好ましくは光の散乱である光の向け直しが強化されなければならない。故に、アイソレーション層の幅は、過度に大きくされるべきでなく、低下された輝度を有する領域（相互接続領域）が少なくとも見えにくくされたＯＬＥＤデバイス、好ましくは均一な輝度を有するＯＬＥＤデバイス、を提供するために、１．０ｍｍを超えないようにすることが好ましい。散乱粒子を有するアイソレーション層は、より大きい幅のアイソレーション層を可能にする。

他の一実施形態において、相互接続領域は更に、基板電極の頂部に、非導電性材料、好ましくは影を作る端部が基板電極上に出現することを防止する材料特性を有する非導電性材料の第２のアイソレーション層を有し、第２のアイソレーション層は、第１のアイソレーション層と当該第２のアイソレーション層との間に、上記導電層で被覆されるべき相互接続エリアを画成する。影を作る端部は、堆積される材料が材料源から基板への直線経路を辿る例えば真空蒸着といった指向性ある堆積を用いたプロセスによる材料堆積に対して、被覆されるべき領域（ここでは、基板電極）の一部を遮蔽してしまう。一部の実施形態において、第１及び第２のアイソレーション層の非導電性材料は同一材料である。他の実施形態において、第１及び第２のアイソレーション層の非導電性材料は相異なる。第２のアイソレーション層は、同一マスクを用いたレイヤスタックのコーティングプロセスを可能にする。堆積プロセスに応じて、同一マスクという表記は、基板電極の頂部にＯＬＥＤレイヤスタックの残りの層を堆積するために、複数のマスクの例では相等しいマスクを使用することができることを表し、他の例では１つの単一のマスクを使用することができることを表す。同一マスクを用いて、有機層及びカウンタ電極層の双方が第２のアイソレーション層の頂部で終端される。カウンタ電極の端部が完全に定められない場合であっても、基板表面に平行な幅が０．１ｍｍより大きいこの第２のアイソレーション層によって、カウンタ電極と基板電極との間に不慮の短絡が生じる虞が防止される。現行のマスク技術はこの限界より小さい不確定さを提供する。しかしながら、好適な一実施形態において、第２のアイソレーション層の基板に平行な幅は、少なくとも０．１ｍｍ、好ましくは少なくとも０．５ｍｍ、より好ましくは０．５ｍｍと１．０ｍｍとの間にされる。この幅の表記は、隣接し合う基板電極の間の基板に平行な、第２のアイソレーション層の如何なる種類の広がりをも表す。この意味での幅は、基板表面に投影された第２のアイソレーション層の幅である。この幅が大きいほど、コーティングプロセスはカウンタ電極の端部の品質（例えば、減じられた端部）の影響を受けにくくなる。大きい幅を有することにより、カウンタ電極の端部が非常にボロボロな場合、及び／又は先立つ有機層の堆積に対して同一マスクに位置不整合（ミスアライメント）がある場合であっても、カウンタ電極と基板電極との間に短絡が生じる虞が防止される。

好ましくは、第１及び第２のアイソレーション層は何れも、影を作る端部の出現を防止するようなこれらの層の好適な材料特性及び塗布手順によって達成される、滑らかで、且つ／或いは連続的で、且つ／或いは急勾配でない端部を有する形状、及び／又は丘状の形状を有する。影を作る端部は、堆積される材料が材料源から基板への直線経路を辿る例えば真空蒸着といった指向性ある堆積を用いたプロセスによる材料堆積に対して、被覆されるべき領域（ここでは、基板電極）の一部を遮蔽してしまう。好適な一実施形態において、影を作る端部の出現を防止する１つの材料特性は低い粘性（例えば昇温時の低い粘性）である。一例として、非導電性接着剤が基板電極上に塗布され得る。この非導電性接着剤が、当該接着剤が流れることを可能にする粘度を有する場合、シャドーイング効果を防止する滑らかな形状を有するアイソレーション層が得られる。唯一の堆積源が使用される場合にシャドーイング効果を生み出し得る急勾配な端部を生じさせる材料がアイソレーション層に用いられる場合、複数の堆積源を使用して、異なる複数の方向から基板上に材料を堆積してもよい。第１及び第２のアイソレーション層の全体で連続した層の堆積を確保するように堆積中に基板を回転あるいはその他の方法で移動させることも望ましくなり得る。

また、第２のアイソレーション層の存在は、相互接続領域を構築するために第１及び第２のアイソレーション層の頂部で切断及びリフトオフプロセスを適用することを可能にする。明記した非導電性材料は、カウンタ電極の影響、及び／又はカウンタ電極に適用される切断プロセスの影響から基板電極を保護するのに十分な硬さを有するからである。一例として、基板電極を損傷することなく、且つ／或いは１つのＯＬＥＤセグメントのカウンタ電極と基板電極との間に短絡を生じさせることなく、第２のアイソレーション層の頂部に作成されたレイヤスタックをレーザー切断することが可能である。第２のアイソレーション層に要求される厚さは切断方法に依存するが、典型的に、１μｍ超、好ましくは１０μｍ超、より好ましくは２５μｍ超の厚さが使用される。

第１のアイソレーション層にも同じ切断及びリフトオフプロセスが適用され得る。その場合、第１のアイソレーション層は一般的に、その下に基板電極なくして、基板の頂部に作成されるので、短絡が発生する虞は非常に低い。第１のアイソレーション層の下に基板電極を有する他の実施形態の場合、第１のアイソレーション層の厚さは、切断プロセス中の第１のアイソレーション層の損傷の結果として１つのＯＬＥＤセグメントの基板電極とカウンタ電極との間で短絡が生じることを防止するよう、十分に大きくされるべきである。第１のアイソレーション層に要求される厚さは切断方法に依存するが、典型的に、１μｍ超、好ましくは１０μｍ超、より好ましくは２５μｍ超の厚さが使用される。

他の一実施形態において、相互接続エリアの幅は少なくとも０．１ｍｍ、好ましくは少なくとも０．５ｍｍ、より好ましくは０．５ｍｍと１．０ｍｍとの間である。このような相互接続エリアの幅は、例えば印刷プロセス及び／又は吹き付けプロセスといった単純且つ／或いは一層信頼性の高いコーティングプロセスで、相互接続領域内に導電層を堆積して、１つのＯＬＥＤセグメントのカウンタ電極と隣接ＯＬＥＤセグメントの基板電極との間に電気導通接続を得ることを可能にする。また、第１のアイソレーション層の堆積プロセス及び第２のアイソレーション層の堆積プロセスにおける如何なるミスアライメントも導電層の堆積にとってさほど重要でなくなり、双方のアイソレーション層間の少なくとも０．１ｍｍ幅の相互接続エリアを有することで、隣接ＯＬＥＤセグメントのカウンタ電極への短絡は生じない。より幅広の相互接続エリアは、この虞を更に軽減する。しかしながら、相互接続領域を可能な限り不可視に保つ（ＯＬＥＤセグメントの輝度に可能な限り近い相互接続領域の輝度を保つことに相当する）ために、この幅は１．０ｍｍより大きくされるべきでない。より幅広の相互接続エリアにおいては、光の向け直し効果が高められなければならない。これは、一例として、第１及び第２のアイソレーション層並びに導電層が、相互接続領域の全体にわたって光散乱効果を高めるのに好適な量、大きさ及び光学特性の散乱粒子を有することによって達成され得る。他の実施形態において、第１若しくは第２のアイソレーション層又は導電層の何れか、又はこれらの層の組み合わせが散乱粒子を有していてもよい。例えば、第１及び第２のアイソレーション層が散乱粒子を有し、導電層は散乱粒子を有しなくてもよいし、導電層が散乱粒子を有し、第１又は第２のアイソレーション層の何れかは散乱粒子を有しなくてもよいし、あるいは全ての層が散乱粒子を有してもよい。さらに、これら可能な組み合わせの全てにおいて、散乱粒子の量、大きさ及び種類は等しくされてもよいし、異なるように調整されてもよい。

好ましくは、第１及び第２のアイソレーション層は何れも、影を作る端部が基板電極上に出現することを防止するこれらの層の好適な材料特性及び塗布手順によって達成される滑らかで急勾配でない端部を有する。好適な一実施形態において、影を作る端部の出現を防止する１つの材料特性は低い粘性（例えば昇温時の低い粘性）である。一例として、丘状の形状のアイソレーション層はシャドーイング効果を防止する結果となる。唯一の堆積源が使用される場合にシャドーイング効果を生み出し得る急勾配な端部を生じさせる材料がアイソレーション層に用いられる場合、複数の堆積源を使用して、異なる複数の方向から基板上に材料を堆積してもよい。アイソレーション層の全体で連続した層の堆積を確保するように堆積中に基板を回転あるいはその他の方法で移動させることも望ましくなり得る。

本発明は更に、請求項１に記載のＯＬＥＤデバイスを製造する方法であって、
基板の頂部に基板電極の複数のセグメントを作成する工程と、
前記基板電極の前記複数のセグメント間に、隣接し合う基板電極間での電気的な接触を防止する第１のアイソレーション層を堆積する工程と、
前記ＯＬＥＤデバイスを完成させる工程と、を有する方法に関する。

上記作成する工程は、基板の頂部に基板電極を堆積することと、ＯＬＥＤセグメントの残りの層が堆積されることになる基板電極の複数のセグメントに基板電極を構造化することとを有する。基板電極の堆積及び構造化は、所望の基板電極セグメント群を得るのに好適なマスクを適用する１つの堆積工程に結合され得る。一例として、一般的にＩＴＯからなる基板電極がスパッタリングによって堆積されるが、そのとき、堆積される層を構造化するマスクを適用することは極めて通常のことである。他の例では、フォトリソグラフィ又はレーザー切断による構造化が用いられてもよい。第１のアイソレーション層を堆積する工程は、如何なる好適なプロセスを用いて実行されてもよく、好ましくは、短い処理時間をもたらす一層高い堆積速度を提供する容易で十分に信頼性のある印刷プロセス及び／又は吹き付けプロセスを用いて実行され得る。有機層を堆積する前に第１のアイソレーション層を堆積する利点は、第１のアイソレーション層の堆積プロセスの最中又は後に、より高い温度を適用する自由度である。第１のアイソレーション層の堆積プロセスは、例えば基板電極セグメント間の隙間に非導電性材料としてガラス原料を設けた後に、シンタープロセスを有し得る。ＯＬＥＤデバイスを完成させるという表記は、本発明に従ったＯＬＥＤデバイスを得るために必要な、全ての好適な堆積プロセス、及び全ての好適な層の堆積を有する。

他の一実施形態において、ＯＬＥＤデバイスを完成させる工程は更に、基板電極の頂部に、第２のアイソレーション層を堆積する工程を有し、第２のアイソレーション層は、各ＯＬＥＤセグメントの相互接続領域内で第１のアイソレーション層と第２のアイソレーション層との間に相互接続エリアを画成する。第２のアイソレーション層は、必要に応じて例えばシンターなどの高温堆積プロセスの適用を可能にするとともに、例えば同一マスクを用いてＯＬＥＤセグメントの残りの層を堆積するように、堆積されるレイヤ群を構造化するために必要なマスク数の削減を可能にするものであるので、ＯＬＥＤセグメントの残りの層を堆積する前に堆積されなければならない。他の例では、基板電極の頂部に第２のアイソレーション層を堆積するために、印刷プロセス及び／又は吹き付けプロセスが使用され、短い処理時間をもたらす一層高い堆積速度が提供される。第２のアイソレーション層の堆積は更に、ＯＬＥＤデバイスを損傷することなく、後に相互接続領域に切断プロセス及びリフトオフプロセスを適用することを可能にする。

好適な一実施形態において、第２のアイソレーション層を堆積する工程は更に、影を作る端部を防止する第２のアイソレーション層の形状を達成するように、少なくとも１つのプロセスパラメータ、好ましくは温度、を調整することを有する。有機層及びカウンタ電極を堆積するための好適な堆積技術は、堆積される材料が蒸発源から基板への直線経路を辿って指向性ある堆積をもたらす真空蒸着である。第２のアイソレーション層又は双方のアイソレーション層が急勾配な端部を有する場合、有機層及びカウンタ電極内に穴を生じさせるシャドーイング効果が発生する。昇温された温度では、非導電性材料の粘度が低下し、滑らかで、且つ／或いは連続的で、且つ／或いは急勾配でない端部を有する形状、及び／又は丘状の形状がもたらされる。低い粘度は、影を作る端部の出現を防止する。室温で十分に低い粘度を有する材料の場合、処理温度は室温にされてもよい。

他の一実施形態において、ＯＬＥＤデバイスを完成させる工程は、第２のアイソレーション層を堆積する工程後に更に、
エレクトロルミネセント層スタックと、エレクトロルミネセント層スタックの頂部のカウンタ電極とを、相互接続領域内の少なくとも相互接続エリアを遮蔽する同一マスクのプロセスで堆積する工程と、
ＯＬＥＤセグメントのカウンタ電極を隣接ＯＬＥＤセグメントの基板電極に接続するように、相互接続エリア及びアイソレーション層を少なくとも部分的に、好ましくは完全に、覆う導電層を堆積する工程と、を有する。

堆積プロセスに応じて、同一マスクという表記は、基板電極の頂部にＯＬＥＤレイヤスタックの残りの層を堆積するために、複数のマスクの例では相等しいマスクを使用することができることを表し、他の例では１つの単一のマスクを使用することができることを表す。同一マスクを用いて、有機層及びカウンタ電極層の双方が第２のアイソレーション層の頂部で終端される。カウンタ電極の端部が完全に定められない場合であっても、基板表面に平行な幅が０．１ｍｍより大きいこの第２のアイソレーション層によって、カウンタ電極と基板電極との間に不慮の短絡が生じる虞が防止される。現行のマスク技術はこの限界より小さい不確定さを提供する。しかしながら、好適な一実施形態において、第２のアイソレーション層の基板に平行な幅は、少なくとも０．１ｍｍ、好ましくは少なくとも０．５ｍｍ、より好ましくは０．５ｍｍと１．０ｍｍとの間にされる。導電層は、蒸着プロセス又はスパッタリングプロセスによって堆積され得る。好ましくは、導電層は、短い処理時間をもたらす一層高い堆積速度を提供する印刷プロセス又は吹き付けプロセスによって堆積される。

代替的な一実施形態において、ＯＬＥＤデバイスを完成させる工程は、第２のアイソレーション層を堆積する工程後に更に、
エレクトロルミネセント層スタックと、エレクトロルミネセント層スタックの頂部の前ウンタ電極とを、相互接続領域を遮蔽することなく堆積する工程と、
好ましくはレーザー切断又は機械的な切断を適用して、第１及び第２のアイソレーション層の頂部のエレクトロルミネセント層スタック及びカウンタ電極を切断する工程と、
第１のアイソレーション層と第２のアイソレーション層との間のエレクトロルミネセント層スタック及びカウンタ電極をリフトオフする工程と、
ＯＬＥＤセグメントのカウンタ電極を隣接ＯＬＥＤセグメントの基板電極に接続するように、相互接続エリア及びアイソレーション層を少なくとも部分的に、好ましくは完全に、覆う導電層を堆積する工程と、を有する。

この代替実施形態の利点は、ＯＬＥＤセグメントを構造化するための如何なるマスクも存在しないことである。基板電極並びに第１及び第２のアイソレーション層の頂部に堆積される残りの全ての層が、ＯＬＥＤデバイス全体を覆う１つの単一の層として堆積される。ＯＬＥＤデバイス全体とは、発光領域である機能領域を表すものとして理解される。機能領域の外側のＯＬＥＤ領域は依然として、例えば、電源への接続を実現するため、且つ／或いはカバー蓋又は例えば薄膜封止などの等価な封止を用いてＯＬＥＤデバイスを封止するための、構造化を必要とし得る。１つのＯＬＥＤセグメントのカウンタ電極と隣接ＯＬＥＤセグメントの基板電極との間の電気接続を構築するため、相互接続領域を覆っているレイヤスタックは除去されなければならない。誤解を避けるために言及するに、第１及び第２のアイソレーション層並びに基板電極は、除去されるべき上記レイヤスタックに含まれない。この除去は二段階で実行され、先ず、アイソレーション層の頂部に堆積されたレイヤスタックを切断する。アイソレーション層は、損傷されないのに十分な硬さを有する。損傷という表記は、層の機能の破壊を表す。層の一部が切断プロセス中に変性され得ることは、層の機能に変化がなければ許容可能である。この場合には、切断プロセス後にアイソレーション層が依然として絶縁していれば損傷とは言わない。十分に硬く且つ／或いは厚いアイソレーション層（先に述べたような材料及びプロセスの特性）は、切断プロセスがアイソレーション層の機能に影響を及ぼさないことを可能にする。切断後、相互接続領域内の層は、ＯＬＥＤセグメントの部分としての対応する層から分離されており、好適なプロセスによって除去されることができる。しかしながら、ＯＬＥＤセグメント内のレイヤスタックを損傷する虞を低減するため、接着ツールを用いたリフトオフ工程、又はレーザーを用いたレーザーアブレーションプロセスを実行することが好ましい。

リフトオフプロセスの場合、導電層を堆積する工程は、他の一実施形態において、基板電極と隣接ＯＬＥＤセグメントのカウンタ電極との間に十分な電気的接触を提供するよう、請求項２に記載の導電性材料を用いて実行される。リフトオフプロセス中、エレクトロルミネセント層の一部は、相互接続領域の相互接続エリア内で基板電極に付着したままとなり得る。好ましくは導電性光散乱粒子である粒子を有する例えば接着剤、ラッカー又はインクなどの導電性材料は、有機材料が存在する場合であっても信頼性ある接触を作り出す。何故なら、このような導電性材料は、リフトオフされたエレクトロルミネセント層スタックの残存有機材料を僅かに溶解し、且つ導電層の乾燥プロセスにおいて、導電性粒子が基板電極表面へと押し進められて導電層と基板電極との間に信頼性ある電気的接触を構築するためである。

上述のＯＬＥＤデバイス及び／又は方法、並びに説明される実施形態にて本発明に従って使用される請求項記載の構成要素は、大きさ、形状、材料選択に関して特別な例外を受けるものではない。例えば関連分野で知られた選択基準などの技術概念は制限なく適用され得る。本発明の対象の更なる詳細、特徴及び利点が、従属請求項、及び本発明に従ったＯＬＥＤデバイスの複数の好適実施形態を示す単に典型的なものである以下のそれぞれの図の説明にて開示される。

以下の図を含む図面を参照しながら、本発明の更なる実施形態を説明する。
従来技術に従った直列接続されたＯＬＥＤセグメント群を備えたＯＬＥＤデバイスを、発光基板の上面図として示す図である。 図１に示した従来技術に従ったＯＬＥＤデバイスの断面図である。 １マスクプロセスで作成される本発明に従ったＯＬＥＤデバイスを示す断面図である。 相互接続領域内のレイヤ群をリフトオフする前の、リフトオフプロセスを用いて作成される本発明に従ったＯＬＥＤデバイスを示す断面図である。 相互接続領域内のレイヤ群をリフトオフした後、且つ導電層を堆積する前の、リフトオフプロセスを用いて作成される本発明に従ったＯＬＥＤデバイスを示す断面図である。

図１は、従来技術に従ったＯＬＥＤデバイス２を上面図にて示すとともに、ＯＬＥＤデバイス２を動作させるためのドライバ１２を示している。ＯＬＥＤデバイス２は、光を放射する直列接続されたＯＬＥＤセグメント（区画）群２１（白い領域として示す）を備えており、ＯＬＥＤセグメント群２１は、これらＯＬＥＤセグメント間の相互接続領域２２内に、エレクトロルミネセント層から光が放射されない黒い線を示す。ドライバ１２は、ＯＬＥＤデバイスに動作電圧（又は動作電流）を印加してエレクトロルミネセント層スタック（レイヤスタック、積層体）からの発光を得るために、直列接続されたＯＬＥＤセグメント群のうちの最初のセグメントの一方の電極と、直列接続されたＯＬＥＤセグメント群のうちの最後のセグメントの他方の電極とに接続されている。この動作電圧（又は電流）は、一定であってもよいし交流であってもよく、且つ／或いは、例えば、電圧若しくは電流の平均値、ピーク値、その交番周波数、又はその他の好適な駆動パラメータを変化させるように、調整可能であってもよい。ドライバ及び駆動方式も本発明に当たる。

図２は、図１のＯＬＥＤデバイスを側面図にて示している。従来技術に従ったＯＬＥＤデバイス２は、基板４と、基板電極５と、エレクトロルミネセント層（又は層スタック）６と、対電極（カウンタ電極）７とを有し、これらが、直列接続されたＯＬＥＤセグメント群２１を形成している。直列接続は、破線の矢印で指し示した相互接続領域２２内でエレクトロルミネセント層６を介して達成される。エレクトロルミネセント層６は、相互接続領域２２の第１部分Ｓ１を遮蔽する第１マスクＭ１を適用して、隣接し合う基板電極５を互いに絶縁するための隣接基板電極要素間の隙間内にエレクトロルミネセント層６を延在させる第１堆積プロセスで作成される。遮蔽部Ｓ１は、堆積される隣接エレクトロルミネセント層スタックセグメント６間の短い領域内で、基板電極５上への材料堆積を阻止する。後続の第２の堆積プロセスにて、第１部分Ｓ１とは位置及び／又は範囲において異なる相互接続領域２２の第２部分Ｓ２を遮蔽する第２マスクＭ２を適用して、カウンタ電極７が作成される。異なる遮蔽部Ｓ２は、複数のＯＬＥＤセグメント２１を電気的に直接接続するように隣接ＯＬＥＤセグメント２１の基板電極５まで延在するカウンタ電極７の堆積を可能にする。相互接続領域２２内に存在するカウンタ電極が、隣接し合うＯＬＥＤセグメント２１間の電気接続ブリッジである。第２の遮蔽部Ｓ２には、隣接し合うＯＬＥＤセグメント２１の隣接カウンタ電極７間での如何なる短絡をも阻止することが要求される。従来技術に従ったＯＬＥＤデバイスの堆積プロセスは、２つの異なるマスクを相互に且つ基板に対して注意深くアライメントすることを必要とし、従来技術に係るプロセスを複雑且つ低信頼性ひいては高価なものにしている。さらに、相互接続領域は基板からの光を向け直すことができず、少なくとも相互接続領域２２の遮蔽部Ｓ１及びＳ２からは発光が起こらない。セグメント化された基板電極５間の隙間の発光８全体への寄与は無視できる程度である。

図３は本発明に従ったＯＬＥＤデバイスを示しており、相互接続領域が、基板内で捕捉（トラップ）された光の有意な部分を、環境に向けて結合されるのに好適な入射角で、基板表面に向け直すものである。図示したＯＬＥＤデバイス１は、基板４とＯＬＥＤセグメント群とを有し、ＯＬＥＤセグメント群は、基板電極５と、エレクトロルミネセント層スタック６（ここでは、１つのエレクトロルミネセント層として示す）と、カウンタ電極７とを有している。隣接し合うＯＬＥＤセグメントの基板電極５は、これら隣接基板電極間の隙間に堆積された第１のアイソレーション層１０によって互いに電気的に分離されている。第１のアイソレーション層を形成するために例えば接着剤、インク、ラッカー、ペンキ、フォトレジスト、ポリマーなどの材料が使用される場合、この層は、図３−５に示すような急勾配でない端部を有する滑らかな丘状の形状を形成するように、隣接基板電極の端部上まで延在してもよい。このような形状は、第１のアイソレーション層の頂部に残りの層を堆積するときにシャドーイング（陰影）効果をもたらすような影を作る端部を回避する好適な形状である。特に、このアイソレーション層の周りの領域にクラック、ボイド又はその他の欠陥なしで、エレクトロルミネセント層スタック及びカウンタ電極を作成することができる。基板電極５の頂部で相互接続領域３内に、相互接続領域３より小さい相互接続エリア３１を形成するように第２のアイソレーション層１１が作成される場合、基板電極及び第１のアイソレーション層の頂部の残りの層を、相互接続エリア３１を遮蔽する同一のシャドーマスクＭ３を用いて作成することができる。エレクトロルミネセント層スタック６（ここでは、１つのＥＬ層）及びカウンタ電極７の双方が同一のマスクＭ３を用いて堆積され、第２のアイソレーション層の頂部にともに位置する双方の層の実質的に同一の外縁がもたらされる。これらの層の端部の更に小さい不揃いは基板電極５への如何なる短絡も生じさせない。第２のアイソレーション層１１が、同一のＯＬＥＤセグメントのカウンタ電極７と基板電極５との間の如何なる電気的接触をも阻止するからである。本発明に従ったＯＬＥＤデバイスのこの１マスクプロセスは、従来技術と比較して一層単純なＯＬＥＤデバイス製造プロセスであり、故に一層安価である。１つのＯＬＥＤセグメントのカウンタ電極７を隣接ＯＬＥＤセグメントの基板電極５に電気的に接続するため、散乱粒子９１を有する導電層９が相互接続領域３の相互接続エリア３１内に設けられる。導電層９は、ＯＬＥＤセグメント群の間の直列接続を構築するとともに、基板４内で捕捉された光８１を基板表面の方に向け直し、相互接続領域３からの光放射を提供する。ＯＬＥＤデバイス１を正面から見たとき、黒い線は現れない。相互接続領域の輝度は、粒子及び／又は薄片（フレーク）として導電層に付加される好適な散乱材料（反射率、屈折率）、それら粒子及び／又は薄片の好適な量及び大きさを選定することによって適応され得る。散乱効果を更に高めるため、第１及び第２のアイソレーション層も好適な量、大きさ及び材料の散乱粒子を有するようにしてもよい。当業者は、好適な粒子及び／又は薄片の濃度及び対応する大きさを選定し、相互接続領域の輝度を所望値、好ましくはＯＬＥＤセグメントの輝度に等しい輝度、に適応させることができる。

図４は、本発明に従ったＯＬＥＤデバイスの製造プロセスにおける中間工程を示している。相互接続エリア３１を形成するように相互接続領域３内の基板電極５の頂部に第２のアイソレーション層１１が作成される場合、直接接続されたＯＬＥＤセグメント群の製造プロセスは、相互接続領域３及び／又は相互接続エリア３１を遮蔽するマスクをも用いずに実行され得る。その場合、ＯＬＥＤデバイスのアクティブ領域全体が、１つの連続したエレクトロルミネセント層スタック６とその頂部の連続したカウンタ電極７とで覆われる。図５に示すように、ＯＬＥＤセグメント群は、相互接続エリア３１内に堆積された層６及び７のリフトオフプロセスを、これらの層をＯＬＥＤセグメントを覆う層５、６、７から分離した後に実行することによって形成される。この分離は、第１及び第２のアイソレーション層１０及び１１の頂部でこれらの層を切断することによって達成されることができる。この切断プロセスは、機械工具（例えば、メス）によるもの、又はレーザー切断プロセスによるものとし得る。これらのプロセスはコンピュータ制御されることが可能であるので、再現可能で高速且つ安価である。第１及び第２のアイソレーション層１０及び１１は、一観点において、非導電性であることを保証する特性を有しなければならない。さらに、第１及び第２のアイソレーション層１０及び１１は、基板電極５を切断プロセスから保護するのに十分な厚さ及び硬さを有しなければならない。的確な厚さ及び硬さは、切断プロセスによって使用される実際のパラメータ（例えば、圧力、温度）に依存するが、典型的に、１−１００μｍの厚さで十分である。１０−２００μｍ厚の非導電性接着剤のアイソレーション層で所望の保護が達成されているが、より厚い層の使用可能である。同じことが再溶融ガラスにも当てはまる。また、アイソレーション層１０及び１１が基板電極、有機エレクトロルミネセント層又はカウンタ電極の何れかを損傷することがないことも確保されなければならない。好適な実施形態において、第１及び／又は第２のアイソレーション層１０、１１は非導電性接着剤を有する。さらに、アイソレーション層の非導電性接着剤は、無水性且つ／或いはウォーターフリーであることが好ましい。相互接続領域内のこれら分離された層は、例えば接着テープといった接着ツールを用いたリフトオフプロセスによって、あるいはレーザー切断（アブレーション）プロセスによって除去されることができる。後者の場合、除去すべき層は、レーザーアブレーションプロセスの適用に先立ってＯＬＥＤセグメントの層から分離される必要はない。

実験にて、第１及び第２のアイソレーション層を二液型エポキシ接着剤（UHU plus schnellfest、硬化時間５分）で作成した。結合剤及び硬化剤を１：１なる規定比で混合し、室温で、ＩＴＯで覆われたガラス基板で基板電極同士の間及び基板電極上に塗布した。その後、基板を熱板上で６０℃まで１５分間で加熱した。これにより、接着剤を先ず滑らかな形状へと流れ出させ、その後に急速に固まらせることができた。この手順は、グローブボックス内で乾燥窒素雰囲気（水１ｐｐｍ未満）にて行った。その後、硬化した第１及び第２のアイソレーション層を備えた基板を真空チャンバ内に導入し、同一の堆積マスクを用いて、基板電極セグメント及びアイソレーション層の頂部にエレクトロルミネセント層スタック及びカウンタ電極を堆積した。導電層として、Ａｇ薄片を光散乱粒子として有する導電性接着剤（Ｃｈｅｍｉｔｒｏｎｉｃｓ社製のＣｉｒｃｕｉｔｗｏｒｋｓ導電性エポキシＣＷ２４００）を、ブラシを用いて相互接続領域に塗布した。出来上がったデバイスをガラスカバーの蓋で封止した。このカバーはＵＶ硬化性接着剤によって貼り付けた。基板と蓋とによって形成される空洞内に水の吸着剤を配置した。全ての接着剤の凝結（およそ１時間）の後、基板電極が露出した基板の縁に電源のプラスリード線を接続し、且つカウンタ電極が露出した基板の縁にマイナスリード線を接続することによって、ＯＬＥＤを確実に駆動することができた。有機層、及びアルミニウムからなるカウンタ電極は、クラック又は穴を生じることなくアイソレーション層を覆っていた。相互接続領域はアイソレーション層の位置で暗く見え、導電性接着剤を使用した領域で明るく見えた。

第２の実験にて、白い物質をもたらすように接着剤の結合剤をＴｉＯ_２と混合した。上記手順の残りの部分は上述の説明に正確に従うものとした。全ての接着剤の凝結（およそ１時間）の後、基板電極が露出した基板の縁に電源のプラスリード線を接続し、且つカウンタ電極が露出した基板の縁にマイナスリード線を接続することによって、ＯＬＥＤを確実に駆動することができた。有機層、及びアルミニウムからなるカウンタ電極は、クラック又は穴を生じることなくアイソレーション層を覆っていた。この場合、接着剤内に埋め込まれたＴｉＯ_２粒子と導電性接着剤内のＡｇ粒子とによる、基板内を導かれる光の散乱によって、相互接続領域の全体から光放射が存在した。

説明した実施形態は、一例として、レイヤスタック内に１つのエレクトロルミネセント層６を有している。本発明の範囲内の他の実施形態においては、レイヤスタックは、層６に加えて、例えば正孔輸送層、正孔阻止層、電子輸送層、電子阻止層、電荷注入層、更なる導電層などの層を有し得る。

１ 本発明に従ったＯＬＥＤデバイス
２ 従来技術に従ったＯＬＥＤデバイス
２１ ＯＬＥＤセグメント
２２ 従来技術に従った相互接続領域
Ｍ１ 従来技術に従ったエレクトロルミネセント層スタックを設けるための第１マスク
Ｍ２ 従来技術に従ったエレクトロルミネセント層スタックを設けるための第２マスク
Ｓ１ 第１マスクによる遮蔽領域
Ｓ２ 第２マスクによる遮蔽領域
３ 本発明に従った相互接続領域
３１ 相互接続エリア
４ 基板
５ 基板電極
６ エレクトロルミネセント層スタック
７ カウンタ電極
８ ＯＬＥＤセグメントから放射される光
８１ 相互接続領域から基板外に散乱される光
９ 導電層
９１ 光散乱粒子
１０ 第１のアイソレーション層
１１ 第２のアイソレーション層
１２ ドライバ
Ｍ３ 本発明に従ったＯＬＥＤデバイスを堆積するために使用されるマスク
Ｓ３ Ｍ３による遮蔽領域

この目的は、基板を有するＯＬＥＤデバイスであって、前記基板は、前記基板の頂部に複数の発光ＯＬＥＤセグメントを具備し、前記複数の発光ＯＬＥＤセグメントの各々は、前記基板に面する基板電極とカウンタ電極との間に挟まれた少なくとも１つの有機発光層を含むエレクトロルミネセント層スタックを有し、前記複数の発光ＯＬＥＤセグメントは、直列接続され、且つ、隣接し合うＯＬＥＤセグメント間に位置する相互接続領域によって隣接ＯＬＥＤセグメントから分離され、前記相互接続領域は、隣接し合うＯＬＥＤセグメントの基板電極間に、これら隣接基板電極を相互に電気的に分離する非導電性材料の第１のアイソレーション層と、ＯＬＥＤセグメントの前記カウンタ電極を隣接ＯＬＥＤセグメントの前記基板電極に接続する導電性材料の導電層とを有し、該導電性材料は、印刷又は吹き付けによって塗布することが可能な粘度を有するような、接着剤、ラッカー又はインクの材料からなるグループのうちの少なくとも１つの材料を有し、前記非導電性材料及び／又は前記導電性材料は、隣接ＯＬＥＤセグメントによって放射された光を基板の外に向け直して前記相互接続領域から光を放射するのに適したものである、ＯＬＥＤデバイスによって解決される。

導電層の導電性材料は、好ましくは光散乱粒子、より好ましくは導電性光散乱粒子を有した、接着剤、ラッカー又はインクの材料からなるグループのうちの少なくとも１つの材料を有する。これらの材料は、それらの粘性のある形態により、基板電極とカウンタ電極との間に穏やかな手法で設けられることができ、例えば、印刷プロセス又は吹き付け（スプレー塗布）プロセスを用いて相互接続領域に塗布され得る。導電層の導電率は、例えば光散乱粒子などの異なる導電性充填材を用いることによって広範囲に変更されることができる。導電性接着剤の体積抵抗率の典型値は、例えば、銀粒子の場合に１０^−３Ωｃｍ未満、ニッケル粒子の場合に５−１０Ωｃｍ、グラファイト粒子の場合に５０−１００Ωｃｍである。好適な一実施形態において、これらの材料は無水性且つ／或いはウォーターフリーである。本発明の文脈において、ウォーターフリー及び／又は無水性という表記は、エレクトロルミネセントデバイスの平均寿命の間に水分の含有による劣化が肉眼で観測されないことを表す。レイヤスタック内に水分が拡散することによる有機エレクトロルミネセント層の視認可能な劣化は、成長する黒点、又は発光領域のそのエッジからの縮小の形態を取り得る。ウォーターフリー及び／又は無水性という表記は、導電層自体の含有物に依存するだけでなく、有機エレクトロルミネセント層を損傷することなく該層によって吸収されることが可能な水分量にも依存する。更なる好適な一実施形態において、ＯＬＥＤデバイスは水蒸気バリア及び／又は酸素バリアを有していてもよい。本発明の文脈において、エレクトロルミネセント層スタック内への水蒸気及び／又は酸素の有害な拡散を阻止する層を、水蒸気バリア及び／又は酸素バリアと称する。拡散は、ＯＬＥＤデバイスの寿命の有意な短縮が観測され得る場合に、有害であるとして表される。最新技術に従った標準的なＯＬＥＤデバイスは、桁にして１０００００時間以上の保管寿命を達成している。有意な短縮とは、寿命が約１／２以下に短縮されることを表す。

本発明は更に、請求項１に記載のＯＬＥＤデバイスを製造する方法であって、
基板の頂部に基板電極の複数のセグメントを作成する工程と、
前記基板電極の前記複数のセグメント間に、隣接し合う基板電極間での電気的な接触を防止する第１のアイソレーション層を堆積する工程と、
隣接し合うＯＬＥＤセグメント間に位置する相互接続領域によって隣接ＯＬＥＤセグメントから分離された、前記基板に面する前記基板電極とカウンタ電極との間に挟まれた有機発光層を少なくとも含むエレクトロルミネセント層スタックを堆積する工程と、
ＯＬＥＤセグメントの前記カウンタ電極を隣接ＯＬＥＤセグメントの前記基板電極に接続する導電性材料の導電層を印刷あるいは吹き付ける工程であり、該導電性材料は、接着剤、ラッカー又はインクの材料からなるグループのうちの少なくとも１つの材料を有し、前記非導電性材料及び／又は前記導電性材料は、隣接ＯＬＥＤセグメントによって放射された光を基板の外に向け直して前記相互接続領域から光を放射するのに適したものである、印刷あるいは吹き付ける工程と、
前記ＯＬＥＤデバイスを完成させる工程と、を有する方法に関する。

他の一実施形態において、当該方法は更に、基板電極の頂部に、第２のアイソレーション層を堆積する工程を有し、第２のアイソレーション層は、各ＯＬＥＤセグメントの相互接続領域内で第１のアイソレーション層と第２のアイソレーション層との間に相互接続エリアを画成する。第２のアイソレーション層は、必要に応じて例えばシンターなどの高温堆積プロセスの適用を可能にするとともに、例えば同一マスクを用いてＯＬＥＤセグメントの残りの層を堆積するように、堆積されるレイヤ群を構造化するために必要なマスク数の削減を可能にするものであるので、ＯＬＥＤセグメントの残りの層を堆積する前に堆積されなければならない。他の例では、基板電極の頂部に第２のアイソレーション層を堆積するために、印刷プロセス及び／又は吹き付けプロセスが使用され、短い処理時間をもたらす一層高い堆積速度が提供される。第２のアイソレーション層の堆積は更に、ＯＬＥＤデバイスを損傷することなく、後に相互接続領域に切断プロセス及びリフトオフプロセスを適用することを可能にする。

他の一実施形態において、エレクトロルミネセント層スタックを堆積する工程は、第２のアイソレーション層を堆積する工程後に更に、
エレクトロルミネセント層スタックと、エレクトロルミネセント層スタックの頂部のカウンタ電極とを、相互接続領域内の少なくとも相互接続エリアを遮蔽する同一マスクのプロセスで堆積する工程と、
ＯＬＥＤセグメントのカウンタ電極を隣接ＯＬＥＤセグメントの基板電極に接続するように、相互接続エリア及びアイソレーション層を少なくとも部分的に、好ましくは完全に、覆う導電層を堆積する工程と、を有する。

代替的な一実施形態において、エレクトロルミネセント層スタックを堆積する工程は、第２のアイソレーション層を堆積する工程後に更に、
エレクトロルミネセント層スタックと、エレクトロルミネセント層スタックの頂部の前ウンタ電極とを、相互接続領域を遮蔽することなく堆積する工程と、
好ましくはレーザー切断又は機械的な切断を適用して、第１及び第２のアイソレーション層の頂部のエレクトロルミネセント層スタック及びカウンタ電極を切断する工程と、
第１のアイソレーション層と第２のアイソレーション層との間のエレクトロルミネセント層スタック及びカウンタ電極をリフトオフする工程と、
ＯＬＥＤセグメントのカウンタ電極を隣接ＯＬＥＤセグメントの基板電極に接続するように、相互接続エリア及びアイソレーション層を少なくとも部分的に、好ましくは完全に、覆う導電層を堆積する工程と、を有する。

導電層の堆積は、基板電極と隣接ＯＬＥＤセグメントのカウンタ電極との間に十分な電気的接触を提供するよう、接着剤、ラッカー又はインクの材料からなるグループのうちの少なくとも１つの材料を有する導電性材料印刷あるいは吹き付けることによって実行される。リフトオフプロセス中、エレクトロルミネセント層の一部は、相互接続領域の相互接続エリア内で基板電極に付着したままとなり得る。好ましくは導電性光散乱粒子である粒子を有する例えば接着剤、ラッカー又はインクなどの導電性材料は、有機材料が存在する場合であっても信頼性ある接触を作り出す。何故なら、このような導電性材料は、リフトオフされたエレクトロルミネセント層スタックの残存有機材料を僅かに溶解し、且つ導電層の乾燥プロセスにおいて、導電性粒子が基板電極表面へと押し進められて導電層と基板電極との間に信頼性ある電気的接触を構築するためである。

Claims (15)

1. 基板を有するＯＬＥＤデバイスであって、
   前記基板は、前記基板の頂部に複数の発光ＯＬＥＤセグメントを具備し、
   前記複数の発光ＯＬＥＤセグメントの各々は、前記基板に面する基板電極とカウンタ電極との間に挟まれた有機発光層を少なくとも含むエレクトロルミネセント層スタックを有し、
   前記複数の発光ＯＬＥＤセグメントは、直列接続され、且つ、隣接し合うＯＬＥＤセグメント間に位置する相互接続領域によって隣接ＯＬＥＤセグメントから分離され、
   前記相互接続領域は、隣接し合うＯＬＥＤセグメントの基板電極間に、これら隣接基板電極を相互に電気的に分離する非導電性材料の第１のアイソレーション層と、ＯＬＥＤセグメントの前記カウンタ電極を隣接ＯＬＥＤセグメントの前記基板電極に接続する導電性材料の導電層とを有し、
   前記非導電性材料及び／又は前記導電性材料は、隣接ＯＬＥＤセグメントによって放射された光を基板の外に向け直して前記相互接続領域から光を放射するのに適したものである、
   ＯＬＥＤデバイス。
2. 前記導電性材料は、好ましくは光散乱粒子、より好ましくは導電性光散乱粒子を有した、接着剤、ラッカー又はインクの材料からなるグループのうちの少なくとも１つの材料を有する、ことを特徴とする請求項１に記載のＯＬＥＤデバイス。
3. 前記非導電性材料は、好ましくは光散乱粒子を有した、フォトレジスト、接着剤、ラッカー、インク、ペンキ、ポリマー又は再溶融ガラス原料からなるグループのうちの少なくとも１つの材料を有する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＯＬＥＤデバイス。
4. 前記光散乱粒子の量、大きさ及び／又は材料は、前記ＯＬＥＤセグメントの輝度の少なくとも２５％、好ましくは少なくとも５０％、より好ましくは少なくとも７５％、更に好ましくは少なくとも９０％の、前記相互接続領域の輝度を提供するように適応されている、ことを特徴とする請求項２又は３に記載のＯＬＥＤデバイス。
5. 前記基板に平行な、前記第１のアイソレーション層の幅は少なくとも０．１ｍｍ、好ましくは少なくとも０．５ｍｍ、より好ましくは０．５ｍｍと１．０ｍｍとの間である、ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のＯＬＥＤデバイス。
6. 前記相互接続領域は更に、前記基板電極の頂部に、前記非導電性材料、好ましくは影を作る端部が前記基板電極上に出現することを防止する材料特性を有する非導電性材料の第２のアイソレーション層を有し、前記第２のアイソレーション層は、前記第１のアイソレーション層と前記第２のアイソレーション層との間に、前記導電層で被覆されるべき相互接続エリアを画成する、ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のＯＬＥＤデバイス。
7. 前記基板に平行な、前記第２のアイソレーション層の幅は少なくとも０．１ｍｍ、好ましくは少なくとも０．５ｍｍ、より好ましくは０．５ｍｍと１．０ｍｍとの間である、ことを特徴とする請求項６に記載のＯＬＥＤデバイス。
8. 前記相互接続エリアの幅は少なくとも０．１ｍｍ、好ましくは少なくとも０．５ｍｍ、より好ましくは０．５ｍｍと１．０ｍｍとの間である、ことを特徴とする請求項６又は７に記載のＯＬＥＤデバイス。
9. 請求項１に記載のＯＬＥＤデバイスを製造する方法であって、
   基板の頂部に基板電極の複数のセグメントを作成する工程と、
   前記基板電極の前記複数のセグメント間に、隣接し合う基板電極間での電気的な接触を防止する第１のアイソレーション層を堆積する工程と、
   前記ＯＬＥＤデバイスを完成させる工程と
   を有する方法。
10. 前記ＯＬＥＤデバイスを完成させる工程は更に、前記基板電極の頂部に、第２のアイソレーション層を堆積する工程を有し、前記第２のアイソレーション層は、各ＯＬＥＤセグメントの相互接続領域内で前記第１のアイソレーション層と前記第２のアイソレーション層との間に相互接続エリアを画成する、ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 前記第２のアイソレーション層を堆積する工程は、影を作る端部を防止する前記第２のアイソレーション層の形状を達成するように、少なくとも１つのプロセスパラメータ、好ましくは温度、を調整することを有する、ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 前記ＯＬＥＤデバイスを完成させる工程は、前記第２のアイソレーション層を堆積する工程後に更に、
    前記エレクトロルミネセント層スタックと、前記エレクトロルミネセント層スタックの頂部の前記カウンタ電極とを、前記相互接続領域内の少なくとも前記相互接続エリアを遮蔽する同一マスクのプロセスで堆積する工程と、
    ＯＬＥＤセグメントの前記カウンタ電極を隣接ＯＬＥＤセグメントの前記基板電極に接続するように、前記相互接続エリア及び前記アイソレーション層を少なくとも部分的に、好ましくは完全に、覆う前記導電層を堆積する工程と
    を有する、ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の方法。
13. 前記ＯＬＥＤデバイスを完成させる工程は、前記第２のアイソレーション層を堆積する工程後に更に、
    前記エレクトロルミネセント層スタックと、前記エレクトロルミネセント層スタックの頂部の前記カウンタ電極とを、前記相互接続領域を遮蔽することなく堆積する工程と、
    好ましくはレーザー切断又は機械的な切断を適用して、前記第１及び第２のアイソレーション層の頂部の前記エレクトロルミネセント層スタック及び前記カウンタ電極を切断する工程と、
    前記第１のアイソレーション層と前記第２のアイソレーション層との間の前記エレクトロルミネセント層スタック及び前記カウンタ電極をリフトオフする工程と、
    ＯＬＥＤセグメントの前記カウンタ電極を隣接ＯＬＥＤセグメントの前記基板電極に接続するように、前記相互接続エリア及び前記アイソレーション層を少なくとも部分的に、好ましくは完全に、覆う前記導電層を堆積する工程と
    を有する、ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の方法。
14. 前記リフトオフする工程は接着ツール又はレーザーを用いて実行される、ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. 前記導電層を堆積する工程は、前記基板電極と隣接ＯＬＥＤセグメントの前記カウンタ電極との間に十分な電気的接触を提供するよう、請求項２に記載された導電性材料を用いて実行される、ことを特徴とする請求項１４に記載の方法。

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