JP4559040B2 - 直列接続されたｏｌｅｄ構造体及び製造方法 - Google Patents

Description

本発明は一般に、直列接続された光デバイスに関し、より具体的には、直列接続された有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）デバイスに関する。

有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）のような有機電界発光デバイスは、現在、表示用途に用いられており、一般的な照明の用途に用いることが計画されている。ＯＬＥＤデバイスは、例えばカソードと光透過型基板上に形成された光透過型アノードといった、２つの電極の間に配置された１つ又はそれ以上の発光層を含む。発光層は、アノードとカソードの両端に電圧を印加すると光を放出する。電圧供給源から電圧を印加すると、カソードからは有機層の中に電子が直接注入され、アノードからは有機層の中に正孔が直接注入される。電子と正孔は、これらが発光中心において再結合するまで、有機層の中を移動する。この再結合プロセスによって、光子、すなわち光が放出されることになる。
米国出願公開番号ＵＳ−２００２−０１９０６６１−Ａ１ 米国特許第５，２９４，８７０号 米国特許第５，２４７，１９０号 米国特許第５，７０８，１３０号 米国特許出願番号０９／４６９，７０２ Ｒ．Ｈ．Ｆｒｉｅｎｄ、「Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ」、３７−４６（１９８８年） Ｇｅｒｒｉｔ Ｋｌａｒｎｅｒ他の「Ｃｏｌｏｒｆａｓｔ Ｂｌｕｅ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｒａｎｄｏｍ Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｓ Ｄｅｒｉｖｅｄ ｆｒｏｍ Ｄｉ−ｎ−ｈｅｘｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ ａｎｄ Ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ」、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．９９３−９９７（１９９８年） Ｊｕｎｊｉ Ｋｉｄｏ他の「Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒｌｙ Ｄｏｐｅｄ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ」、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７６１−７６３（１９９２年） Ｃｈｕｎｇ−Ｃｈｉｈ Ｗｕ他の「Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ｕｓｉｎｇ Ｓｉｎｇｌｅ−Ｌａｙｅｒ Ｄｏｐｅｄ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍｓ ｗｉｔｈ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ａｂｉｌｉｔｉｅｓ」、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ｏｎ Ｅｌｅｃ．Ｄｅｖｉｃｅｓ，１２６９−１２８１（１９９７年） Ａ．Ｗ．Ｇｒｉｃｅ他の「Ｈｉｇｈ Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ ａｎｄ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ Ｂｌｕｅ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｏｄｅｓ」、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔｅｒｓ、６２９−６３１（１９９８年） Ｈｉｒｏｙｕｋｉ Ｓｕｚｕｋｉ他の「Ｎｅａｒ−ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ ｆｒｏｍ Ｐｏｌｙｓｉｌａｎｅｓ」、Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ、６４−７０（１９９８年）

大面積ＯＬＥＤデバイスは、典型的には、単一の基板上に多くの個々のＯＬＥＤデバイスが組み合わされたもの、又は各々の基板上に多数の個々のＯＬＥＤデバイスを備えた基板が組み合わされたものである。大面積ＯＬＥＤデバイスの用途は照明を含む。こうした用途のほとんどにおいては、交流（ＡＣ）電力が最も簡単に利用できる。しかしながら、ＯＬＥＤは、電流／電圧特性を整流する特性を有し、そのため、通常は発光のための正しい極性をもつように配線された直流（ＤＣ）電力によって作動される。こうした用途においては、大面積ＯＬＥＤを作動させるために、ＡＣ電力はＤＣ電力に変換される。

多くの標識用途においては、標識又は表示システムは、光源と、該光源の上を覆って所望の絵柄又は文字を定めるカバーシートとを備える。カバーシートは、一部は不透明であり、一部は透明である。光源からの光は、カバーシートの透明領域を透過するが、不透明領域は透過しない。従って、典型的にカバーシートは所望の絵柄又は文字を定めることが必要となる。

ＯＬＥＤデバイス・アレイの個々のＯＬＥＤデバイスをＡＣ電源によって直接給電することができる、大面積ＯＬＥＤのようなＯＬＥＤシステムを提供することが有利である。こうしたシステムは、ＡＣからＤＣへの電力変換と調整を必要とせず、このためＯＬＥＤシステムのコストが低減される。

ＯＬＥＤデバイス・アレイの個々のＯＬＥＤデバイスをＤＣ電源によって直接給電することができる、大面積ＯＬＥＤのようなＯＬＥＤシステムを提供することが有利である。

また、絵柄又は文字を定めるためのカバーシートを必要とせず、絵柄又は文字を定めるために多数の個々のＯＬＥＤデバイスだけが必要である、大面積ＯＬＥＤのようなＯＬＥＤシステムを提供することが有利である。

本発明の一態様によれば、少なくとも１つのＯＬＥＤモジュールと、該少なくとも１つのＯＬＥＤモジュールに電気的に接続されて、該モジュールに電圧を供給する電源とを備える発光デバイスが提供される。

本発明の別の態様によれば、電気的に直列接続された複数の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）モジュールと、該複数のＯＬＥＤモジュールに電気的に接続され、且つ該モジュールに電圧を供給する電源とを備えた発光デバイスが提供される。

本発明の別の態様によれば、第１及び第２導電層にＡＣ方形波形電圧を供給することを含む、上述の発光デバイスを動作させる方法が提供される。

本発明の別の態様によれば、基板を用意すること、電圧を印加すると光を放出するように構成された複数の直列ＯＬＥＤ群を基板上に形成することを含む、発光デバイスを製造する方法が提供される。

本発明の別の態様によれば、基板を用意し、基板を覆うように第１導電性材料を形成し、第１電極材料の少なくとも一部を覆うように発光性材料を形成し、発光性材料の少なくとも一部を覆うように第２導電性材料を形成し、第１導電性材料と、発光性材料と、第２導電性材料とをパターン形成して、複数の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）モジュールを形成することを含む発光デバイスを製造する方法が提供され、該方法において、各ＯＬＥＤモジュールは、パターン形成された第１導電性材料から形成された第１電極と、発光性材料から形成された発光層と、パターン形成された第２導電性材料から形成された第２電極とを有し、ＯＬＥＤモジュールのそれぞれの第１及び第２電極は、ＯＬＥＤモジュールに直列に電気的に接続される。

本発明の別の態様によれば、文字を表記するか又は絵柄を表示するように配置された複数のＯＬＥＤモジュールを備えたディスプレイが提供される。

本発明の別の態様によれば、基板を用意し、複数のＯＬＥＤモジュールを、文字を表記するか又は絵柄を表示するように配置することを含む、ディスプレイの製造方法が提供される。

本発明の他の特徴及び利点は、以下の実施形態についての詳細な説明及び付属の図面から明らかになるであろう。

図１は、本発明の第１実施形態に係る発光デバイスを示す。図１の発光デバイス１０は、複数のＯＬＥＤモジュール１２を含む。図１では２つのＯＬＥＤモジュール１２を示している。本発明の一実施形態においては、ＯＬＥＤモジュールの数は２よりも多い。ＯＬＥＤモジュール１２は、互いに直列に接続されるように配置される。

個々のＯＬＥＤモジュール１２の各々は、アノード１４とカソード１６とを有する。ＯＬＥＤモジュール１２は、図１に示すように、アノード１４がカソード１６に直列配置で電気的に接続される。これに関しては、それぞれのアノードとカソードは、典型的には図１に示すように相互接続配線１８を介して電気的に接続される。

また発光デバイス１０は、ＯＬＥＤモジュール１２に電圧を供給する電源２０を含む。電源２０は、第１導電線２２及び第２導電線２４を介して複数のＯＬＥＤモジュール１２に電力を供給する。導電線２２及び２４は、複数のＯＬＥＤモジュール１２のそれぞれの端アノード１４とそれぞれの端カソード１６とに電気的に接続される。

例示的な発光デバイスの構成は、本発明の譲受人に譲渡された特許出願である、ゼネラル・エレクトリック整理番号ＲＤ−２７２５８−１１（米国出願公開番号ＵＳ−２００２−０１９０６６１−Ａ１）、Ａ．Ｄｕｇｇａｌ他の「ＡＣ Ｐｏｗｅｒｅｄ ＯＬＥＤ Ｄｅｖｉｃｅ」において提供されており、該特許は引用により本明細書に全体が組み込まれる。

本発明の一実施形態においては、電源２０はＤＣ電源である。本発明の別の実施形態においては、電源２０はＡＣ電源である。

本発明の一実施形態においては、少なくとも２つのＯＬＥＤモジュール１２が直列接続される。直列の各端のＯＬＥＤモジュール１２は、片側のみが他のＯＬＥＤモジュール１２に電気的に接続される。この場合には、導電線２２及び２４が、直列の両端に配置されたそれぞれのＯＬＥＤモジュールのアノード１４とカソード１６にそれぞれ接続される。従って、電源２０は、複数のＯＬＥＤモジュール１２の各々に電圧を供給する。

電源２０と複数のＯＬＥＤモジュール１２は、図１には基板２６上に配置されるように示されている。しかしながら、複数のＯＬＥＤモジュール１２と電源２０は、単一の基板上に配置する必要はない。実際には、複数のＯＬＥＤモジュール１２と電源２０のいずれも基板２６上に配置する必要はない。

図１は、直列構成で配置されるＯＬＥＤモジュール１２の単一の群のみを備えた発光デバイス１０を示す。しかしながら、本発明の第１実施形態はこれに限定されるものではない。本発明の一実施形態においては、第１実施形態の発光デバイス１０は、ＯＬＥＤモジュール１２の１つよりも多い群を備え、各群におけるＯＬＥＤモジュール１２は、直列構成で配置される。この場合には、各群は互いに並列構成で電気的に接続される。

図２は、本発明の第２実施形態を示す。第２実施形態の発光デバイス３０は、図のように電源３２に接続される。発光デバイス３０は、基板３４と、基板３４上に設けられた複数のＯＬＥＤの直列の群３６とを含む。本発明の一実施形態においては、基板３４は透明なガラスからなる。

本発明の一実施形態においては、電源３２はＤＣ電源である。本発明の別の実施形態においては、電源２０はＡＣ電源である。

ＯＬＥＤの直列の群３６の各々は、複数の個々のＯＬＥＤモジュール３８を備える。電源３２からＯＬＥＤモジュール３８に電圧が供給されると、ＯＬＥＤモジュール３８が光を放出する。

第１実施形態と同様に、第２実施形態におけるＯＬＥＤモジュール３８の各々は、アノード４２とカソード４４を含む。特定の直列の群のＯＬＥＤモジュール３８は、電気的に直列に、すなわち、１つのＯＬＥＤモジュール３８のアノード４２が隣接するＯＬＥＤモジュール３８のカソード４４に接続される。

図２は、特定の直列の群３６における隣接するＯＬＥＤモジュール３８のアノード４２がカソード４４に接続されることを示す。しかしながら、特定の直列の群３６における隣接するＯＬＥＤモジュール３８がこのように接続されることは、必要なことではない。本発明の一実施形態においては、直列の群３６における特定のＯＬＥＤモジュール３８は、別のＯＬＥＤモジュール３８に接続され、このとき該別のＯＬＥＤモジュール３８は、特定のＯＬＥＤモジュール３８に対して近傍にある、すなわち最も近接しているというわけではない。しかしながら、どのような場合においても、特定の直列の群における全てのＯＬＥＤモジュール３８は、電気的に直列に接続される。

第１実施形態と同様に、第２実施形態における電気的に直列に接続されたＯＬＥＤモジュール３８のそれぞれのアノード４２及びカソード４４は、通常は相互接続配線４６を介して接続される。

本発明の一実施形態においては、直列の群３６に電力が供給され、これにより電源３２から第１導電線４８と第２導電線５０を介して個々のＯＬＥＤモジュール３８に電力が供給される。第１導電線４８は、各ＯＬＥＤの直列の群３６の第１端に電気的に接続される。第２導電線５０は、第１端とは反対側の各ＯＬＥＤの直列の群３６の第２端に電気的に接続される。各ＯＬＥＤの直列の群３６の第１端及び第２端は、反対の極性をもつという意味で互いに相対し、すなわち、一方の端はカソード４４に電気的に接続され、他方の端はアノード４２に電気的に接続される。この第１端及び第２端は、空間的な意味合いで互いに相対する必要性は無く、すなわち、第１端及び第２端は、物理的に最も遠くに離れているＯＬＥＤモジュール３８に対応させる必要性はない。

図２は、電源３２を発光デバイス３０から分離したものとして示している。本発明の別の実施形態においては、電源３２は、発光デバイス３２の中に収容される。

本発明の別の実施形態においては、発光デバイス３０はさらに、複数の回路素子５２を備える。各回路素子５２は、それぞれのＯＬＥＤモジュール３８に電気的に並列に接続される。この場合には、各ＯＬＥＤモジュール３８は、対応する回路素子５２をもたない。しかしながら、発光デバイス３０が回路素子５２を含む場合には、ＯＬＥＤモジュール３８の少なくとも幾つかは、対応する回路素子５２を有する。

図２は、１つのＯＬＥＤモジュールに対して並列にされた回路素子５２の各々を示す。本発明の別の実施形態においては、特定の回路素子５２が、１つより多いＯＬＥＤモジュール３８に対して並列にされる。

本発明の別の実施形態においては、回路素子５２は、抵抗体、ダイオード、バリスタ、及びこれらの組合せからなる群から選択される。回路素子５２は、それぞれのＯＬＥＤモジュール３８の両端間電圧を修正する働きをする。本発明の別の実施形態においては、回路素子５２は、ＯＬＥＤモジュール３８に対して適正な動作電圧を供給するために、それぞれのＯＬＥＤモジュール３８の両端間電圧を低減する。

本発明の別の実施形態においては、回路素子５２は、それぞれのＯＬＥＤモジュール３８についてのフォールト・トレランスを与えるように働く。回路素子５２は、ダイオード、バリスタ、抵抗体、及びこれらの組合せのいずれかからなる群から選択される。

本発明の別の実施形態においては、発光デバイス３０の直列の群３６は、第１導電線４８に接続された該直列の群３６の端が図２に示すように交互の極性をもつように配置される。この実施形態においては、第１導電線４８は、１つの直列の群に、該直列の群３６のＯＬＥＤモジュール３８のカソード４４を介して電気的に接続され、次の直列の群３６は、該次の直列の群３６のＯＬＥＤモジュール３８のアノード４２を介して第１導電線４８に電気的に接続される。同様に、第２導電線５０は、交互の極性をもつ直列の群３６の端に接続される。本発明の一実施形態においては、電圧源３２にＤＣ電力が供給され、第１導電線４８が電圧源３２の正極側に接続され、第２導電線５０が電圧源３２の負極側に接続され、従って他のＯＬＥＤの直列の群３６の間に配置されたＯＬＥＤの直列の群３６は発光しない。本発明の別の実施形態においては、電圧源３２にＤＣ電力が供給され、第１導電線４８が電圧源３２の負極側に接続され、第２導電線５０が電圧源３２の正極側に接続され、従って中央部に配置されたＯＬＥＤの直列の群３６の上下に配置されたＯＬＥＤの直列の群３６は発光しない。

発光デバイス３０にＡＣ電力が供給され、直列の群３６が交互の極性をもって接続されるように配置されたときには、１つの極性をもって接続された直列の群３６の一部分が、ＡＣ波形の１／２サイクルの間に光を放出する。他の１／２サイクルの間には、反対の極性をもって接続された残りの直列の群３６が光を放出する。従って、ＡＣ波形の両方の１／２サイクルの間に発光された光は、時間的な一様性を有する。

ＡＣ電力が使用され、さらに両方の１／２サイクルの間に放出される光が全体的に同一の強度を持つことが望まれる場合には、直列の群３６のＯＬＥＤモジュール３８の半数が１つの極性をもって接続され、該直列の群３６のＯＬＥＤモジュール３８のもう半数が別の極性をもって接続される。交互の１／２サイクルの間に放出される光が時間的に一様な強度をもつことを要求されない用途でＡＣ電力を用いる場合には、１つの極性をもって接続されたＯＬＥＤモジュール３８の部分が、反対の極性をもって接続された部分と同一のものにされる必要性はない。本発明の別の実施形態においては、ＯＬＥＤモジュール３８は、図５に示すように同一の極性をもって接続される。

図２は、互いに直近に隣接する直列の群３６が反対の極性をもつように接続される本発明の実施形態を示す。この配置における発光デバイスは、一様な空間的強度をもつ光を発光する。本発明の別の実施形態においては、直列の群３６は、直近に隣接する直列の群が同一の極性をもつように配置される。

図２は、群の中でＯＬＥＤモジュールが直線状に配置されたＯＬＥＤモジュール３８の列を備える直列の群３６の各々を示している。本発明の別の実施形態においては、直列の群３６は、直線状以外の構成で配置されたＯＬＥＤモジュール３８の群を備える。この実施形態においては、特定の直列の群３６に対応するＯＬＥＤモジュール３８の群は、ＯＬＥＤモジュール３８の１つより多い直線状で配置される。本発明の別の実施形態（図２には示されていない）においては、特定の直列の群３６に対応するＯＬＥＤモジュール３８の群は、ＯＬＥＤモジュール３８の一部のみが１つの特定の線状にあるように配置される。

図２は、４つのＯＬＥＤモジュール３８を有する直列の群３６の各々を示す。しかしながら、ＯＬＥＤモジュール３８の数は、４つに限定されるものではなく、ＯＬＥＤモジュール３８の実際の数は、当業者の判断に委ねられる。ＯＬＥＤモジュール３８の数は、ＯＬＥＤモジュール３８の最大需要電圧、及び動作に用いられるＡＣ電圧波形のピーク時に電源３２によって供給される最大電圧に依存することになる。例えば、１２０Ｖの電源３２が使用され、各ＯＬＥＤモジュール３８が最大需要電圧１０Ｖで同一の電流／電圧特性を有する場合には、１２個のＯＬＥＤモジュール３８が直列に接続される。或いは、それぞれのＯＬＥＤモジュール３８への電圧を１／３だけ低下させるために回路素子５２が用いられる場合には、各直列の群３６に８個のＯＬＥＤモジュール３８が用いられる。この場合には、回路素子５２は、ＯＬＥＤモジュール３８に直列に配置される。回路素子５２の詳細は、上記のとおりである。

図３は、発光デバイス６０の特定の直列の群３６のＯＬＥＤモジュール３８が、言葉を表記するか又は絵柄を表示する標識の一部として配置される本発明の実施形態を示す。第２実施形態と同様に、図３の実施形態においては、発光デバイス６０は、複数の直列の群３６を含み、各直列の群３６は、複数のＯＬＥＤモジュール３８を含む。また、第２実施形態と同様に、図３の実施形態では、特定の直列の群におけるアノード４２とカソード４４を各々が有するＯＬＥＤモジュール３８は、電気的に直列に、すなわちアノード４２がカソード４４に接続される。電源３２からＯＬＥＤモジュール３８に電圧が供給されたときに、ＯＬＥＤモジュール３８が発光する。

此処で用いられるように、図３の発光デバイス６０及び図４の６１は、ディスプレイ６０とも呼ばれ、少なくとも１つのＯＬＥＤモジュール３８が、文字、数字、絵柄、及びこれらの組合せのいずれかからなる群の少なくとも１つを表示するように配置される。

直列の群３６に電力が供給され、これにより個々のＯＬＥＤモジュール３８が（発光デバイス６０とは分離した又は発光デバイスの一部の）電源３２に接続される。電力は、第１導電線４８と第２導電線５０を介して供給される。第１導電線４８は、各ＯＬＥＤの直列の群３６の第１端に電気的に接続される。第２導電線５０は、第１端とは反対側の各ＯＬＥＤの直列の群３６の第２端に電気的に接続される。

ＯＬＥＤモジュール３８は、図３においては一緒になって文字「Ｓ」及び「Ｔ」を表記する。文字を表記する、数字を提示する、又は絵柄を表示するためにＯＬＥＤモジュール３８をどのように配置するかは、当業者の判断に委ねられる。本発明の一実施形態においては、個々の文字、数字、又は絵柄は、１つより多い直列の群３６を用いて提示され、本発明のより特定の実施形態においては、個々の文字、数字又は絵柄は、全て単一の直列の群３６で提示される。本発明の別の実施形態においては、個々の文字、数字、又は絵柄は、単一の直列の群３６の一部を用いて提示される。

図３は、文字を表記するか又は絵柄を表示するように配置されたＯＬＥＤモジュール３８を示し、ＯＬＥＤモジュール３８は、接続されたＯＬＥＤモジュール３８の直列の群３６として配置される。或いは、別の実施形態（図３には示されていない）においては、ＯＬＥＤモジュール３８は、互いに対して平行に配置される。

図３の実施形態は、ＤＣ電源か又はＡＣ電源のいずれによって給電されるのかにかかわらず、光源と、該光源からの光の一部を遮断して絵柄を表示するためのカバーシートとを備えたディスプレイ又は標識システムを上回る利点を与える。図３の実施形態においては、カバーシートは必要とされない。さらに、図３のシステムは、絵柄、数字、又は絵柄を表示するのに必要な数のＯＬＥＤモジュール３８のみを含むことを必要とし、フル・アレイではない。従って、費用の節減を達成することができる。

図４は、図３のものと同様の本発明の別の実施形態を示す。しかしながら、図４の実施形態においては、単一のＯＬＥＤモジュール３８が、当業者によって決められた文字、数字、又は所望の絵柄のような形状にされる。図３の実施形態と同様に、図４の実施形態の発光デバイス６１は、複数の直列の群３６を備え、各直列の群は、複数のＯＬＥＤモジュール３８を備える。しかしながら、図４の実施形態においては、ＯＬＥＤモジュール３８の各々は、文字、数字、又は絵柄のような形状にされる。図４の実施形態においては、特定の直列の群３６における各々がアノード４２とカソード４４を有するＯＬＥＤモジュール３８は、電気的に直列に、すなわちアノード４２がカソード４４に接続される。電源３２からＯＬＥＤモジュール３８に電圧が供給されると、ＯＬＥＤモジュール３８が光を放出する。

直列の群３６に電力が供給され、これにより（発光デバイスとは分離した又は発光デバイスの一部の）電源３２から個々のＯＬＥＤモジュール３８に電力が供給される。電力は、第１導電線４８と第２導電線５０とを介して供給される。第１導電線４８は、各ＯＬＥＤの直列の群３６の第１端に電気的に接続される。第２導電線５０は、第１端とは反対側の各ＯＬＥＤの直列の群３６の第２端に電気的に接続される。

図４における３つのＯＬＥＤの直列の群は、それぞれ「ＥＡＴ」、「ＡＴ」及び「ＪＯＥＳ」の言葉を表記する。所望の文字、数字、及び絵柄を表記するためにＯＬＥＤモジュールをどのように配置するかは、当業者の判断に委ねられる。

図４は、文字、数字、及び絵柄を表記するように配置されたＯＬＥＤモジュール３８を示し、ＯＬＥＤモジュール３８は、接続されたＯＬＥＤモジュール３８の直列の群３６として配置される。本発明の別の実施形態においては、ＯＬＥＤモジュール３８は互いに平行に接続される。

図５は、本発明の別の実施形態を示す。図５の実施形態は、図５の発光デバイス７０が変換回路５２を含むことを除いては第２実施形態と同一のものである。図５に示された中央部の直列の群３６は、上部及び下部の直列の群３６と同じ極性構成で第１導電線４８と第２導電線５０との間に接続される。図５の実施形態の内容の他の部分は、第２実施形態（図２）と同じものであり、簡潔にするために此処での説明は省略する。

変換回路７２が、電源３２と第１導電線４８及び第２導電線５０との両方に接続される。ＡＣ電源を用いる実施形態においては、変換回路７２は、電源３２によって印加された電圧波形を、変換された電圧波形に変換するように働く。次いで、変換された電圧波形は、直列の群モジュール３６に印加される。図６に示されるような変換回路７２の例については後で説明する。

図９は、線間電圧のようなＡＣ電源からの正弦波の電圧波形出力を示す。方形パルス波形が望まれる用途においては、変換回路は、正弦波の電圧波形をその１つが図１０に示されているような方形パルス波形に変換するように働く。本発明の一実施形態においては、方形パルス波形は、ＯＬＥＤモジュール３８が特定の電圧において最高の効率で動作する用途に使用される。方形パルスの電圧の大きさは、その場合におけるほぼ最も高効率な電圧に設定される。従って、変換回路７２は、変換された波形を与えるように働き、ＯＬＥＤモジュールの両端において最適な電圧が印加されるようにする。

図１０は、電圧が正である時間の長さが、電圧が負である時間の長さにほぼ等しい、すなわち、正電圧周期が負電圧周期と同じである方形波パルス波形を示す。しかしながら、本発明の別の実施形態においては、電圧が正である時間の長さよりも、電圧が負である時間の長さが長い電圧波形を有する。本発明の別の実施形態においては、電圧が正になる時間の長さよりも、電圧が負になる時間の長さが短い電圧波形が使用される。

図５を再び参照すると、本発明の一実施形態における変換回路７２は、例えば、バック・ツー・バック型のツェナーダイオードを備える。図６は、バック・ツー・バック型のツェナーダイオード４００及び４０２を備えた変換回路７２の一例を示す。図６に示されるように、ツェナーダイオード４００及び４０２は、反対の極性をもって電源３２に接続される。ツェナーダイオード４００及び４０２は、該ツェナーダイオード４００及び４０２によって与えられる定格制限電圧が、最適動作電圧に近い電圧をＯＬＥＤモジュール３８に与えるように選択される。ツェナーダイオード４００及び４０２は、通常は制限電圧については厳密な許容差をもつようには製造されない。従って、バック・ツー・バック型のツェナーダイオード４００及び４０２を備える変換回路７２によって供給された電圧は、典型的に、「クリップされた」正弦波の波形（入力波形は正弦波状であると仮定する）であり、真の方形波ではない。しかしながら、「クリップされた」正弦波は、通常は多くの用途において十分なものであり、バック・ツー・バック型のツェナーダイオード４００及び４０２変換回路は典型的にコスト効果が高い。

ツェナーダイオード変換回路７２からの電圧波形出力の周波数は、入力波形と同じ周波数を有する。本発明の別の実施形態においては、変換回路７２は、回路に入力されるサイクル周波数よりかなり高い周波数、すなわち＞１０ｋＨｚで動作する方形波パルスを与えるように構成される。選択された動作周波数は、発光デバイス７０の応答時間によって定められる。

図７は、本発明の別の実施形態を示す。図７の実施形態は、変換回路７２が３つの導電線、すなわち２つの第１導電線４８及び５１と第２導電線５０の出力を有することを除いては、図５の実施形態と同じである。従って、図５の実施形態の内容と同じ図７の実施形態の部分の説明は、此処では簡潔にするために省略する。

図８は、図７の発光デバイス７０に使用される変換回路７２の別の例を示す。図８は、典型的に、回路に入力されるサイクル周波数より高い周波数で動作する波形パルスを与える。変換回路７２は、整流器及びフィルタデバイス４１０を含み、整流器及びフィルタデバイス４１０はＡＣ電源３２に接続される。変換回路７２はまた、図８に示すようにノード４１６で互いに接続される２つのトランジスタ４１２及び４１４を含む。トランジスタ４１２はまた、整流器及びフィルタ４１０の一方の端に接続され、他方のトランジスタ４１４は、整流器及びフィルタ４１０の他方の端に接続される。変換回路７２はまた、水晶発振器４１８を含み、水晶発振器４１８の一方の端は一方のトランジスタ４１２に接続され、水晶発振器４１８の他方の端は他方のトランジスタ４１４に接続される。水晶発振器４１８により、ライン４８、５０及び５１を介してＯＬＥＤモジュール３８に入力される波形の動作周波数が決定される。

変換回路７２のトランジスタは、電界効果トランジスタ（ＦＥＴｓ）、相補型ＦＥＴｓ（すなわちＮチャネル及びＰチャネル型ＦＥＴｓが一緒にされたもの）、及びこれらの組合せからなる群から選択される。ＦＥＴｓを用いることによって、発光デバイス・パッケージを小型化できるようになる。また、相補型ＦＥＴｓを用いることにより、パッケージ寸法がさらに小さくなる。コスト効果のために入力線間電圧を最小限整流することによって、方形波パルスが必然的に変調されることになる。しかしながら、これが光出力に与える影響はごく僅かであると考えられる。

次に、本発明の発光デバイスを動作させる方法について説明する。最も簡単な形態において、図１の発光デバイス１０は、ＯＬＥＤモジュール１２に電圧を印加することにより動作する。ＡＣ電源を用いる場合には、図２の１０，３０、図３の６０、及び図４の６１の発光デバイスのうちの１つに正弦波形の線間電圧が印加され、これにより該正弦波形が、図１の１２、図２の３８、図３の３８、及び図４の３８のＯＬＥＤモジュールにそれぞれ印加される。

本発明の別の実施形態においては、図１の１０、図２の３０、図３の６０、及び図４の６１の発光デバイスの１つに正弦波形以外のＡＣ波形が印加される。本発明の特定の実施形態においては、図１の１０、図２の３０、図３の６０、及び図４の６１の発光デバイスの１つに方形パルス電圧波形が印加される。すなわち、図１の１２、図２の３８、図３の３８、及び図４の３８のＯＬＥＤモジュールにそれぞれ方形パルス電圧波形が印加される。

本発明の別の代替的な実施形態においては、正弦波のＡＣ波形が、図５又は図７に示された発光デバイスに印加され、該正弦波のＡＣ波形は、発光デバイス自体の上で別の波形に変換される。この場合には、方形パルス波形又は「クリップされた」正弦波形のようなデバイス変換された波形が、ＯＬＥＤモジュール３８に供給される。

図１１及び図１２は、本発明の別の実施形態の側面図及び平面図を示す。図１１においては、発光デバイス３００は基板３０１を含む。基板３０１は、通常は、ガラス基板か又は他の透明な基板である。第１のＯＬＥＤモジュール３０３と第２のＯＬＥＤモジュール３０５とは、互いに隣接して配置される。第１電極３０２と、相互接続部３０４と、第２電極３０６と、発光層３０８とが一緒になって、第１のＯＬＥＤモジュール３０３と第２のＯＬＥＤモジュール３０５とを形成する。相互接続部３０４は、第１のＯＬＥＤモジュール３０３の第１電極３０２と、第２のＯＬＥＤ３０５のそれぞれの第２電極（カソード）３０６との間の電気接続部を形成する。第１のＯＬＥＤモジュール３０３の第１電極（アノード）３０２は、基板３０１の第１部分３２０上に配置される。第２のＯＬＥＤモジュール３０５の第１電極（アノード）３０２は、基板３０１の第１部分３２０上に配置される。相互接続部３０４は、第１のＯＬＥＤモジュール３０３の第１電極３０２の一部と、基板３０１の第４部分３２６との上に配置される。相互接続部３０４は、第２のＯＬＥＤモジュール３０５の第１電極３０２の一部と基板３０１の第４部分３２６との上に配置される。発光層３０８は、基板３０１の第２部分３２２と、第１のＯＬＥＤモジュール３０３の第１電極３０２の一部と、第１のＯＬＥＤモジュール３０３の相互接続部３０４の一部とを覆うように配置される。第２電極３０６は、基板３０１の第３部分３２４と、第１のＯＬＥＤモジュール３０３の発光層３０８の一部と、第２のＯＬＥＤモジュール３０５の相互接続部３０４の一部との上に配置される。第１電極３０２は典型的に、発光層３０８からの光が第１電極３０２を透過できるように光学的に透明にされる。

本発明の一実施形態においては、第１のＯＬＥＤモジュール３０３及び第２のＯＬＥＤモジュール３０５は直列に接続される。本発明の別の実施形態においては、第１のＯＬＥＤモジュール３０３及び第２のＯＬＥＤモジュール３０５は、並列に接続される。

此処で用いられる「〜上に配置される」、「〜から配置される」、「〜に配置される」、「〜を覆うように配置される」、「〜の上に配置される」、「〜の間に配置される」等の用語は、図面に示された部材の相対的な位置を指すのに用いられ、組み立てられたデバイスにおける構造上の又は動作上の制限を含むものではない。

図１２に見られるように、ＯＬＥＤモジュール３０３、３０５の群は、直列に接続されて直列の群３１０を形成する。直列の群３１０の両端の電極は、それぞれ第１導電線３１２と第２導電線３１４とに電気的に接続される。２つの直列の群３１０は、第１導電線３１２に接続された直列の群の一方の電極が、該第１導電線３１２に接続された他方の直列の群の電極とは反対の極性をもつように配置されることが好ましい。第１導電線３１２及び第２導電線３１４は、外部電源に接続されるように構成される。

次に、本発明に係る図１１の発光デバイスの製造方法を、図１３に関連させて説明する。発光デバイス３００は、複数のＯＬＥＤモジュール３０３、３０５を備える。複数のＯＬＥＤモジュール３０３、３０５はさらに、少なくとも第１のＯＬＥＤモジュール３０３と第２のＯＬＥＤモジュール３０５とを備える。図１３の段階１において、この方法は、各ＯＬＥＤモジュール３８のそれぞれの第１電極３０２を、基板３０１のそれぞれの部分上に配置することを含む。段階２において、この方法はさらに、第１のＯＬＥＤモジュール３０３の第１電極３０２を、基板３０１の第１部分３２０上に配置することを含む。相互接続部３０４を、第１のＯＬＥＤモジュール３０３の第１電極３０２の一部と、基板３０１の第４部分３２６との上に配置する。段階３において、発光層３０８を、基板３０１の第２部分３２２と、第１電極３０２の一部と、相互接続部３０４の一部との上に配置する。段階４において、第２電極３０６を、基板３０１の第３部分３２４と、発光層３０８の一部と、第２のＯＬＥＤモジュール３０５の相互接続部３０４の一部とを覆うように配置する。第１のＯＬＥＤモジュール３０３に隣接して第２のＯＬＥＤモジュール３０５を配置する。

図１４及び図１５は、本発明の別の実施形態の側面図及び平面図を示す。図１４においては、発光デバイス３００は基板３０１を含む。第１のＯＬＥＤモジュール３０３の第１電極３０２は、第１のＯＬＥＤモジュール３０３の第１部分３２０上に配置される。発光層３０８は、基板３０１の第２部分３２２と第１のＯＬＥＤモジュール３０３の第１電極３０２の一部との上に配置される。第２電極３０６は、基板３０１の第３部分３２４と、発光層３０８の一部と、第２のＯＬＥＤモジュール３０５の第１電極３０２の一部とを覆うように配置される。第１のＯＬＥＤモジュール３０３及び第２のＯＬＥＤモジュール３０５は、互いに隣接して配置される。本発明の一実施形態においては、第１のＯＬＥＤモジュール３０３及び第２のＯＬＥＤモジュール３０５は直列に接続される。

図１５に見られるように、第１のＯＬＥＤモジュール３０３及び第２のＯＬＥＤモジュール３０５の群は、直列に接続されて直列の群３１０を形成する。直列の群３１０の両端の電極は、それぞれ第１導電線３１２及び第２導電線３１４に電気的に接続される。本発明の一実施形態においては、２つの直列の群３１０は、第１導電線３１２に接続された直列の群の一方の電極が、該第１導電線３１２に接続された他方の直列の群の電極とは反対の極性をもつように配置される。本発明の一実施形態においては、第１導電線３１２及び第２導電線３１４は、外部電源（図１５には示さず）に接続されるように構成される。

次に、本発明の別の実施形態に係る図１４の発光デバイスの別の製造方法について、図１６に関連させて説明する。発光デバイス３００は、複数のＯＬＥＤモジュール３０３、３０５を備える。複数のＯＬＥＤモジュール３０３、３０５はさらに、少なくとも第１のＯＬＥＤモジュール３０３と第２のＯＬＥＤモジュール３０５を備える。この方法は、各ＯＬＥＤモジュール３８のそれぞれの第１電極３０２を、基板３０１のそれぞれの部分の上に配置することを含む。段階１において、この方法は、第１のＯＬＥＤモジュール３０３の第１電極３０２を、基板３０１の第１部分３２０上に配置することによって、第１のＯＬＥＤモジュール３０３を形成することを含む。段階２において、この方法はさらに、基板３０１の第２部分３２２と第１のＯＬＥＤモジュール３０３の第１電極３０２の一部との上に発光層３０８を配置することを含む。段階３において、この方法はさらに、基板３０１の第３部分３２４と、発光層３０８の一部と、第２のＯＬＥＤモジュール３０５の第１電極３０２の一部とを覆うように第２電極３０６を配置することを含む。第２のＯＬＥＤモジュール３０５は、第１のＯＬＥＤモジュール３０３に隣接して配置される。

図１７及び図１８は、本発明の別の実施形態の側面図及び平面図を示す。図１７においては、発光デバイス３００は基板３０１を含む。第１のＯＬＥＤモジュール３０３の第１電極３０２は、基板３０１の第１部分３２０上に配置される。発光層３０８は、第１のＯＬＥＤモジュール３０３の第１電極３０２の一部上に配置される。発光層３０８はさらに、第２のＯＬＥＤモジュール３０５の第１電極３０２の一部と基板３０１の第２部分３２２との上に配置される。第２電極３０６は、第１のＯＬＥＤモジュール３０３の発光層３０８の一部と、第２のＯＬＥＤモジュール３０５の発光層３０８の一部と、第１のＯＬＥＤモジュール３０３の第１電極３０２の一部との上に配置される。第１のＯＬＥＤモジュール３０３と第２のＯＬＥＤモジュール３０５とは、互いに隣接して配置される。本発明の一実施形態においては、第１のＯＬＥＤモジュール３０３及び第２のＯＬＥＤモジュール３０５は直列に接続される。

図１８に見られるように、ＯＬＥＤモジュール３０３、３０５の群は、直列に接続されて直列の群３１０を形成する。直列の群３１０の両端の電極は、それぞれ第１導電線３１２及び第２導電線３１４に電気的に接続される。本発明の一実施形態においては、２つの直列の群３１０は、第１導電線３１２に接続された直列の群３１０の一方の第１電極３０２が、該第１導電線３１２に接続された他方の直列の群３１０の第２電極３０６とは反対の極性をもつように配置される。第１導電線３１２及び第２導電線３１４は、外部電源（図１８には示さず）に接続されるように構成される。

次に、本発明に係る図１７の発光デバイスの別の製造方法を、図１９に関連させて説明する。発光デバイス３００は、複数のＯＬＥＤモジュール３０３、３０５を備える。複数のＯＬＥＤモジュール３０３、３０５はさらに、少なくとも第１のＯＬＥＤモジュール３０３と第２のＯＬＥＤモジュール３０５とを備える。この方法の第１段階は、各ＯＬＥＤモジュール３０３、３０５のそれぞれの第１電極３０２を、基板３０１のそれぞれの部分上に配置することを含む。段階１において、この方法はさらに、第１のＯＬＥＤモジュール３０３の第１電極３０２を、基板３０１の第１部分３２０上に配置することを含む。この方法の第２段階において、第１のＯＬＥＤモジュール３０３の第１電極３０２の一部と、第２のＯＬＥＤモジュール３０５の第１電極３０２の一部と、基板３０１の第２部分３２２との上に発光層３０８が配置される。この方法の第３段階において、第１のＯＬＥＤモジュール３０３の発光層３０８の一部と、第２のＯＬＥＤモジュール３０５の発光層３０８の一部と、第１のＯＬＥＤモジュール３０３の第１電極３０２の一部との上に第２電極３０６が配置される。第２のＯＬＥＤモジュール３０５は、第１のＯＬＥＤモジュール３０３に隣接して配置される。

本発明の別の方法の実施形態においては、図２０の段階１に示されるように、第１導電性材料３４０が基板３０１を覆うように蒸着される。本発明の方法の一実施形態においては、段階２に示されるように、第１導電性材料３４０がパターン形成されて複数の第１電極３０２が形成される。本発明の別のより特定の実施形態において、基板３０１の第１部分３２０上に第１導電性材料が配置されて、複数の第１電極３０２が形成される。本発明の別の特定の実施形態においては、第３段階において、複数の第１電極３０２と基板３０１の一部とを覆うように第１導電性相互接続材料３８０が配置される。段階４において、第１導電性相互接続材料３８０がパターン形成されて、複数の相互接続部３０４が形成される。

図２０の段階５において、相互接続部３０４と、基板３０１の一部と、第１電極３０２の一部との上に発光性材料３５０が配置される。段階６において、発光性材料３５０がパターン形成されて、発光層３０８が形成される。本発明の一実施形態においては、発光層３０８は、基板３０１の第２部分３２２と、第１電極３０２の一部と、相互接続部３０４の一部との上に配置される。本発明の一実施形態においては、発光層を第１導電性電極３０２と電気的に接触する状態で配置するシャドウマスクを通して発光性材料３５０を蒸着することによって、発光層３０８が形成される。本発明の別の実施形態においては、例えばスピン・オン工程により、基板３０１を覆うように発光性材料３５０を蒸着させることによって発光層３０８が形成される。本発明の一実施形態においては、蒸着された発光性材料３５０を適切なエッチング剤でエッチングすることによって発光層３０８が形成される。本発明の一実施形態においては、発光層３０８は、蒸着された発光性材料３５０の選択部分のレーザ・アブレーションによって形成される。

図２０の段階７においては、基板３０１の第３部分３４２と、発光層３０８と、相互接続部３０４の一部とを覆うように第２電極材料３６０が配置される。段階８において、第２電極材料３６０がパターン形成されて、複数の第２電極３０６が形成される。本発明の方法の一実施形態においては、第２電極３０６が基板３０１の第３部分３２４を覆うように配置され、該第２電極３０６は、発光層３０８の一部と隣接する第２のＯＬＥＤモジュール３０５の相互接続部３０４の一部との上に配置される。

本発明の別の方法の実施形態が図２１に提供され、此処では段階１において、第１導電性材料３４０が基板３０１を覆うように蒸着され、段階２において、第１導電性材料３４０がパターン形成されて、複数の第１電極３０２が形成される。図２１の段階１及び段階２は、上述の図２０の段階１及び段階２と同様である。本発明の別の特定の実施形態においては、段階３において、図２１の発光性材料３５０が、複数の第１電極３０２と、基板３０１の第２部分３２２と、基板３０１の第３部分３２４とを覆うように配置される。段階４において、発光性材料３５０がパターン形成されて、発光層３０８が形成される。本発明の一実施形態においては、発光層３０８は、それぞれの第１電極３０２の一部と基板３０１の第２部分３２２との上に配置される。

図２１の段階５においては、第２電極材料３６０は、基板３０１の第３部分３２４と、発光層３０８の一部と、第１電極３０２の一部とを覆うように配置される。段階６において、第２電極材料３６０がパターン形成されて、複数の第２電極３０６が形成される。本発明の１つの方法の実施形態においては、基板３０１の第３部分３２４と、発光層３０８の一部と、隣接する第２のＯＬＥＤモジュール３０５の第１電極３２０の一部との上に図１４の第２電極３０６が配置される。

本発明の一実施形態においては、図２１の第１導電性電極材料３４０と複数の第１電極３０２とは、酸化スズ・インジウム（ＩＴＯ）、酸化スズ、ニッケル又は金のような少なくとも１つの導電性透明材料を含む。本発明の一実施形態においては、図２０の第１導電性相互接続部材料３８０は、銅、アルミニウム、チタン、及びこれらの組合せのいずれかからなる群から選択される。本発明の別の実施形態においては、第１導電性相互接続部材料３８０及び第１電極３０２は、例えば、バイエル・コーポレーションから入手可能なポリ（３，４）エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸塩（ＰＥＤＴ／ＰＳＳ）といった有機導電体からなり、スピンコーティングのような従来の方法によって塗布される。

本発明の別の実施形態においては、基板上に選択的に第１導電性材料３４０を蒸着することによって、第１導電性電極３０２が形成される。本発明のさらに特定の実施形態においては、第１導電性材料３４０がブランケット蒸着され、次いでマスクされ、エッチングされて、第１導電性電極３０２がパターン形成される。例えば、第１導電性材料３４０は、スパッタリングによって蒸着される。本発明の別の実施形態においては、第１導電性電極３０２を覆うように、及び該電極と接触するように、第１導電性相互接続部材料３８０を蒸着させることによって、相互接続部３０４が形成される。次いで、第１導電性相互接続部材料３８０がマスクされ、エッチングされて、相互接続部３０４が形成される。

本発明の特定の実施形態においては、第１電極３０２と相互接続部３０４は、同じ材料から形成され、これらは通常、最初に単一層を蒸着させ、次いで単一のマスク及びエッチング工程を行って、第１電極３０２と相互接続部３０４とが組み合わされたものを形成することによって形成される。

別の実施形態においては、発光層３０８は、発光性材料３５０を、インクジェット印刷などによって、基板３０１を覆い且つ第１電極３０２と電気的に接触するように選択的に蒸着することによって形成される。

発光層３０８が形成された後に、第２電極３０６が形成される。本発明の一実施形態においては、シャドウマスクを通して第２導電性材料３６０を蒸着することによって第２電極３０６が形成される。本発明の一実施形態においては、第２導電性材料３６０は、カルシウム、金、インジウム、マンガン、スズ、鉛、アルミニウム、銀、マグネシウム、マグネシウム／銀合金、及びこれらの組合せからなる群から選択される。本発明の一実施形態においては、第２導電性材料３６０をブランケット蒸着することによって、第２電極３０６が形成される。次いで、第２電極３０６を成形するために、第２導電性材料３６０がエッチングによってパターン形成される。

例えば、アルミニウム又は銅のような導電性材料を蒸着させ、該導電性材料をパターン形成して、線を形成することによって、第１導電線３１２及び第２導電線３１４が形成される。或いは、第１導電線３１２及び第２導電線３１４は、めっき工程又はマスクを通した蒸発などによる選択的な蒸着によって形成される。

Ｉ．ＯＬＥＤモジュールの構成部品
本発明の図２２のＯＬＥＤモジュール１００は、ＯＬＥＤデバイスのような、どのようなタイプの有機発光デバイスも含む。「光」という用語は、可視光並びにＵＶ放射及びＩＲ放射を含む。ＯＬＥＤモジュール１００は、２つの電極、例えば第１電極（カソード）１２０と第２電極（アノード）１３０との間に配置された発光層１１０を含む。発光層１１０は、電圧源「Ｖ」から第２電極１３０と第１電極１２０間に電圧が印加されると、光を放出する。ＯＬＥＤモジュール１００は典型的には、図２２に示されるように、ＰＥＴ（ＭＹＬＡＲ（商標））及びポリカーボネート等のようなガラス又は透明プラスチックといったデバイス基板１２５を含む。此処で用いられる「ＯＬＥＤモジュール」という用語は、通常は、少なくとも発光層１１０と、第１電極１２０と、第２電極１３０とを含む組合せのことをいう。本発明の一実施形態においては、ＯＬＥＤモジュール１００はさらに、デバイス基板３０１を含む。本発明の一実施形態においては、ＯＬＥＤモジュール１００はさらに、デバイス基板３０１とデバイスの電気接触部とを含む。本発明の一実施形態においては、ＯＬＥＤモジュール１００はさらに、デバイス基板３０１と、電気接触部と、光輝性層１３５とを含む。光輝性層１３５については後述する。

Ａ．電極
第２電極１３０と第１電極１２０が、電荷キャリア、すなわち正孔と電子を発光層１１０に注入し、そこで正孔と電子が再結合して、励起された分子又は励起子を生成し、該分子又は励起子が崩壊するときに光を放出する。分子によって放出される光の色は、分子又は励起子の励起状態と基底状態との間のエネルギー差に依存する。印加される電圧は、典型的には約３−１０ボルトであるが、本発明の別の実施形態においては、印加される電圧は最大３０ボルトまで或いはそれ以上とされ、外部量子効率（注入電子１個当りのフォトン放出数の割合）は０．０１％から５％の間であるが、１０％、２０％、３０％又はそれ以上とすることができる。発光層１１０は、典型的には約５０−５００ナノメートルの厚さを有し、電極１２０、１３０の各々は、典型的には約１００−１０００ナノメートルの厚さを有する。

第１電極１２０は、通常は、比較的低い電圧でカソードから電子が放出されるようにする低い仕事関数値を有する材料を含む。本発明の一実施形態においては、第１電極１２０は、カルシウム、金、インジウム、マンガン、スズ、鉛、アルミニウム、銀、マグネシウム、マグネシウム／銀合金、及びこれらの組合せのいずれかからなる群から選択される。本発明の別の実施形態においては、第１電極１２０は、電子の注入を増加させるために、２つの層を含む。本発明の特定の一実施形態においては、第１電極１２０は、ＬｉＦの薄い内層の後に厚めのアルミニウムの外層をもつもの、ＬｉＦの薄い内層の後に厚めの銀の外層をもつもの、カルシウムの薄い内層の後に厚めのアルミニウムの外層をもつもの、カルシウムの薄い内層の後に厚めの銀の外層をもつもの、及びこれらの組合せからなる群から選択される。

第２電極１３０は、通常は、高い仕事関数値を有する材料を含む。第２電極１３０は、通常は、発光層１００で生じた光がＯＬＥＤモジュール１００の外に伝搬するように、透明なものにされる。本発明の一実施形態においては、第２電極１３０は、酸化スズ・インジウム（ＩＴＯ）、酸化スズ、ニッケル、金、及びこれらの組合せからなる群から選択される。電極１２０、１３０は、例えば蒸発やスパッタリングのような通常の蒸着技術によって形成される。

Ｂ．有機発光層
本発明の例示的な実施形態と組み合わせて種々の発光層１１０が用いられる。図２２に示された一実施形態によれば、発光層１１０は単一層を含む。本発明の特定の一実施形態においては、発光層１１０は共役ポリマーを含む。共役ポリマーは発光性である。本発明の一実施形態においては、共役ポリマーは、電子輸送分子と発光性材料とがドープされた正孔輸送ポリマーを含む。本発明の別の実施形態においては、共役ポリマーは、正孔輸送分子と発光性材料とがドープされた不活性ポリマーを含む。本発明の別の実施形態においては、発光層１１０は、他の発光性分子がドープされた発光性の小さい有機分子のアモルファス・フィルムを含む。

図２３−図２６に示された本発明の他の実施形態によれば、発光層１１０は、正孔注入、正孔輸送、電子注入、電子輸送、及び発光の機能を果たす２つ又はそれ以上のサブ層を含む。発光層１１０は、機能性デバイスとするために、少なくとも発光機能を果たすことが要求される。しかしながら、付加的なサブ層によって、通常は、正孔と電子が再結合して光を生じる効率が増加する。従って、発光層１１０は、例えば、正孔注入サブ層、正孔輸送サブ層、発光サブ層、及び電子注入サブ層を含む１から４つまでのサブ層を含む。本発明の一実施形態においては、１つ又はそれ以上のサブ層は、正孔注入、正孔輸送、電子注入、電子輸送、及び発光のような、２つ又はそれ以上の機能を達成する材料を含む。

次に、図２２に示すように、発光層１１０が単一層を含む実施形態について説明する。一実施形態によれば、発光層１１０は、共役ポリマーを含む。共役ポリマーという用語は、ポリマー骨格に沿って非局在化されたπ電子系を含むポリマーのことをいう。非局在化されたπ電子系は、ポリマーに半導体特性を与え、ポリマー鎖に沿って高い移動度を有する正及び負の電荷キャリアを支持する能力を与える。ポリマーフィルムは、電極間に電界が供給されたときに、ポリマーに電荷キャリアを注入し、該ポリマーから放射線を放出させる、十分に低い濃度の外部電荷キャリアを有する。共役ポリマーは、例えば、Ｒ．Ｈ．Ｆｒｉｅｎｄ、「Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ」、３７−４６（１９８８年）において説明されている。

電圧を印加すると光を放出する共役ポリマーの一例は、ＰＰＶ（ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）である。ＰＰＶは、約５００−６９０ナノメートルのスペクトル範囲の光を放出し、クラッキングに起因した熱及び応力に対する良好な抵抗性をもつ。好適なＰＰＶフィルムは、典型的には約１００−１０００ナノメートルの厚さを有する。ＰＰＶフィルムは、ＰＰＶ前駆体のメタノール溶液を基板上にスピンコーティングし、真空オーブン中で加熱することによって形成される。

発光特性を保ったままで、ＰＰＶに種々の修飾が行われる。一実施形態においては、ＰＰＶのフェニレン環は、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン基、ニトロ基、及びこれらの組合せから各々独立して選択された１つ又はそれ以上の置換基をもつ。別の実施形態においては、ＰＰＶから誘導された他の共役ポリマーが、本発明の例示的な実施形態に関連して用いられる。本発明の特定の一実施形態においては、ＰＰＶ誘導体の１つは、フェニレン環を縮合環系に置き換えること、例えばフェニレン環をアントラセンか又はナフタレン環系に置き換えることによって誘導されたポリマーを含む。本発明の別の特定の一実施形態においては、別のＰＰＶ誘導体は代替的な環系を含み、該代替的な環系も、フェニレン環について上述したタイプの１つ又はそれ以上の置換基をもち、フェニレン環をフラン環のような複素環系に置き換えることによって誘導されたポリマーを含む。本発明の別の代替的な一実施形態においては、別のＰＰＶ誘導体は、フェニレン環について上述したタイプの１つ又はそれ以上の置換基をもつフラン環を有し、各フェニレン又は他の環系に関連するビニレン部分の数を増加させることによって誘導されたポリマーを含む。上記の誘導体は、異なるエネルギーギャップを有し、１つ又はそれ以上の所望の色範囲の光を放出する発光層１１０を製造する際の融通性をもたらす。発光性共役ポリマーについてのさらなる情報は、米国特許第５，２４７，１９０号に記載されており、これは引用により本明細書に組み込まれる。

好適な共役ポリマーの他の例は、２，７−置換−９−置換フルオレン、及び９−置換フルオレンオリゴマー及びポリマーのようなポリフルオレンを含む。ポリフルオレンは、通常は、良好な熱及び化学安定性と、固体での高い蛍光量子収量を有する。本発明の一実施形態においては、フルオレン、オリゴマー及びポリマーは、第９位において、１）１つ又はそれ以上の硫黄、窒素、酸素、リン、又はケイ素ヘテロ原子を含む２つの炭化水素部分、２）フルオレン環上に９つの炭素をもつように形成されたＣ_5-20環構造、及び３）１つ又はそれ以上の硫黄、窒素又は酸素のへテロ原子を含む９つの炭素をもつように形成されたＣ_4-20環構造に置換されるか、又はヒドロカルビリデン（ｈｙｄｒｏｃａｒｂｙｌｉｄｅｎｅ）部分に置換される。一実施形態によれば、フルオレンは、第２位、及び第７位において、架橋又は連鎖延長可能な部分でさらに置換されるアリル部分か、又はトリアルキルシロキシ部分で置換される。本発明の別の実施形態においては、フルオレンポリマー及びオリゴマーは、第２位及び第７位において置換される。フルオレンオリゴマー及びポリマーのモノマー単位は、互いに第２位及び第７位において結合される。本発明の一実施形態においては、２，７−アリル−９置換フルオレンオリゴマー及びポリマーはさらに、互いに反応して２，７’−アリル端部分に架橋又は連鎖延長可能な任意選択的な部分を生じさせて連鎖延長又は架橋させることによって、より高い分子量のポリマーを生成する。

上述のフルオレン及びフルオレンオリゴマー又はポリマーは、一般的な有機溶媒中で容易に溶ける。これらは、スピンコーティング、スプレー・コーティング、浸漬コーティング、及びローラ・コーティングのような従来の技術によって、薄膜又はコーティング状に加工可能である。こうしたフィルムは、硬化させると、一般的な有機溶媒に対する耐性及び高い耐熱性を呈する。こうしたポリフルオレンについてのさらなる情報は、米国特許第５，７０８，１３０号に記載されており、これは引用により本明細書に組み込まれる。

本発明の別の実施形態においては、他の好適なポリフルオレンは、青色の電界発光を呈するポリ（フルオレン−コ−アントラセン）のようなポリ（フルオレン）コポリマーを含む。これらのコポリマーは、２，７−ジブロモ−９，９−ジ−ｎ−ヘキシルフルオレン（ＤＨＦ）のようなポリフルオレン・サブユニットと、９，１０−ジブロモアントラセン（ＡＮＴ）のような別のサブユニットを含む。ＤＨＦ及びＡＮＴから、対応するニ臭化アリルのニッケル媒介共重合によって、高分子量のコポリマーが調製される。最終的なポリマーの分子量は、重合の異なる段階でエンドキャッピング試薬である２−ブロモフルオレンを添加することによって制御される。コポリマーは、４００℃を上回る分解温度において熱的に安定であり、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、クロロホルム、キシレン又はクロロベンゼンのような一般的な有機溶媒に溶ける。これらは、約４５５ｎｍの波長をもつ青色光を放出する。こうしたポリフルオレンについてのさらなる情報は、Ｇｅｒｒｉｔ Ｋｌａｒｎｅｒ他の「Ｃｏｌｏｒｆａｓｔ Ｂｌｕｅ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｒａｎｄｏｍ Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｓ Ｄｅｒｉｖｅｄ ｆｒｏｍ Ｄｉ−ｎ−ｈｅｘｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ ａｎｄ Ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ」、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．９９３−９９７（１９９８年）に記載されており、これは引用により本明細書に組み込まれる。本発明の特定の実施形態においては、青色発光ポリフルオレンは、ポリ（９，９−ジ−ｎ−ヘキシルフルオリン−２，７−ｄｉｙｌ）であり、約４１５ｎｍから４６０ｎｍまでの間の広い２つの発光ピークを有するものが用いられる。

図２２に示すような単一層モジュール２００の別の実施形態によれば、発光層１１０は、分子的にドープされたポリマーを含む。分子的にドープされたポリマーは、典型的には、不活性ポリマー・バインダの中に分子拡散される電荷輸送分子の２成分固体溶液を含む。電荷輸送分子は、正孔と電子が、ドープされたポリマーの中を移動して再結合する能力を高める。不活性ポリマーは、利用可能なドーパント材料としての多くの代替物と、ホストポリマー・バインダの機械的特性を与える。

分子的にドープされたポリマーの一例は、正孔輸送分子であるＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルスフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）と、発光性材料であるトリス（８−キノリノラト）−アルミニウム（ＩＩＩ）（Ａｌｑ）とを分子的にドープしたポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）を含む。ＴＤＰは、１０^-3ｃｍ²／ボルト秒の高い正孔ドリフト移動度を有し、Ａｌｑは、発光特性に加えて電子輸送特性をもつ発光金属錯体である。

ドープ濃度は、典型的には約５０％であり、ＴＤＰ対Ａｌｑのモル比は、例えば約０．４から１．０まで変化する。本発明の一実施形態においては、ドープされたＰＭＭＡフィルムは、好適な量のＴＰＤ、Ａｌｑ、及びＰＭＭＡを含有するジクロロエタン溶液を混合し、該溶液を所望の基板上、例えば酸化スズ・インジウム（ＩＴＯ）電極に浸漬コーティングすることによって調製される。ドープされたＰＭＭＡ層の厚さは、典型的には約１００ナノメートルである。電圧を印加することによって活性化されると、緑色発光が生じる。こうしたドープポリマーについてのさらなる情報は、Ｊｕｎｊｉ Ｋｉｄｏ他の「Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒｌｙ Ｄｏｐｅｄ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ」、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７６１−７６３（１９９２年）に記載されており、これは引用により本明細書に組み込まれる。

図２３に示された本発明のＯＬＥＤモジュール２００の別の実施形態によれば、発光層１１０は２つのサブ層を含む。第１サブ層１１１は、正孔輸送、電子輸送、及び発光特性を与え、第１電極１２０に隣接して配置される。第２サブ層１１２は、正孔注入サブ層として働き、第２電極１３０に隣接して配置される。第１サブ層１１１は、電子輸送分子と、例えば染料又はポリマーのような発光性材料とがドープされた正孔輸送ポリマーを含む。本発明の一実施形態においては、正孔輸送ポリマーは、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）を含む。本発明の別の実施形態においては、電子輸送分子は、２−（４−ビフェニル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）を含む。発光性材料は、典型的には発光色を変える発光中心として機能する小さい分子又はポリマーを含む。本発明の一実施形態においては、発光性材料は、有機染料クマリン４６０（青色）、クマリン６（緑色）、ナイルレッド、及びこれらの組合せからなる群から選択される。本発明の一実施形態においては、これらのブレンドの薄膜は、異なる量のＰＶＫ、電子輸送分子、及び発光性材料を含有するクロロホルム溶液をスピンコーティングすることによって形成される。例えば、好適な混合物は、１００重量パーセントのＰＶＫと、４０重量パーセントのＰＢＤと、０．２〜１．０重量パーセントの有機染料とを含む。

第２サブ層１１２は、正孔注入サブ層として働き、本発明の一実施形態においては、例えば、Ｂａｙｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なポリ（３，４）エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸塩（ＰＥＤＴ／ＰＳＳ）を含み、これはスピンコーティングなどの従来の方法によって塗布される。電子輸送分子と発光性材料とがドープされた正孔輸送ポリマーについてのさらなる情報は、Ｃｈｕｎｇ−Ｃｈｉｈ Ｗｕ他の「Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ｕｓｉｎｇ Ｓｉｎｇｌｅ−Ｌａｙｅｒ Ｄｏｐｅｄ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍｓ ｗｉｔｈ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ａｂｉｌｉｔｉｅｓ」、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ｏｎ Ｅｌｅｃ．Ｄｅｖｉｃｅｓ，１２６９−１２８１（１９９７年）に記載されており、これは引用により本明細書に組み込まれる。

図２４に示された本発明のＯＬＥＤモジュール１００の別の実施形態によれば、発光層１１０は、発光サブ層１１３と正孔輸送サブ層１１４とを含む。本発明の一実施形態においては、正孔輸送サブ層１１４は、容易に及び可逆的に酸化可能な芳香族アミンを含む。こうした発光サブ層及び正孔輸送サブ層の一例は、Ａ．Ｗ．Ｇｒｉｃｅ他の「Ｈｉｇｈ Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ ａｎｄ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ Ｂｌｕｅ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｏｄｅｓ」、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔｅｒｓ、６２９−６３１（１９９８年）に記載されており、これは引用により本明細書に組み込まれる。この文献に記載されたデバイスは、ＩＴＯ電極とカルシウム電極との間に挟み込まれた２つのポリマー層を含む。ＩＴＯに隣接するポリマー層は、正孔輸送層であり、ポリマー性のトリフェニルジアミン誘導体（ポリ−ＴＰＤ）を含む。カルシウム電極に隣接する青色発光ポリマー層は、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）である。

図２５に示された本発明のＯＬＥＤモジュール１００の別の実施形態によれば、発光層１１０は、発光特性及び正孔輸送特性をもつ第１サブ層１１５と、電子注入特性をもつ第２サブ層１１６とを含む。第１サブ層１１５はポリシランを含み、第２サブ層はオキサジアゾール化合物を含む。この構造体は、紫外（ＵＶ）線を生成する。

ポリシランは、種々のアルキル及び／又はアリル側基で置換された線状ケイ素（Ｓｉ）骨格ポリマーである。π−共役ポリマーとは対照的に、ポリシランは、ポリマー骨格鎖に沿って非局在化されたσ−共役電子をもつ準一次元材料である。一次元の直接ギャップ特性により、ポリシランは、紫外領域において高い量子効率をもつ鋭い光ルミネセンスを呈する。好適なポリシランの例は、ポリ（ジ−ｎ−ブチルシラン）（ＰＤＢＳ）、ポリ（ジ−ｎ−ペンチルシラン）（ＰＤＰＳ）、ポリ（ジ−ｎ−ヘキシルシラン）（ＰＤＨＳ）、ポリ（メチル−フェニルシラン）（ＰＭＰＳ）、及びポリ［−ビス（ｐ−ブチルフェニル）シラン］（ＰＢＰＳ）を含む。本発明の一実施形態においては、ポリシラン・サブ層１１５は、トルエン溶液からのスピンコーティングによって塗布される。本発明の別の実施形態においては、電子注入サブ層１１６は、２，５−ビス（４−ビフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＢＢＤ）を含む。ＵＶ放射ポリシラン発光層についてのさらなる情報は、Ｈｉｒｏｙｕｋｉ Ｓｕｚｕｋｉ他の「Ｎｅａｒ−ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ ｆｒｏｍ Ｐｏｌｙｓｉｌａｎｅｓ」、Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ、６４−７０（１９９８年）に記載されており、これは引用により本明細書に組み込まれる。

図２６に示された本発明のＯＬＥＤモジュール１００の別の実施形態によれば、発光層１００は、正孔注入サブ層１１７と、正孔輸送サブ層１１８と、発光サブ層１１９と、電子注入サブ層１２１とを含む。正孔注入サブ層１１７及び正孔輸送サブ層１１８は、正孔を再結合領域に効率的に与える。電子注入サブ層１２１は、電子を再結合領域に効率的に与える。

本発明の一実施形態においては、正孔注入サブ層１１７は、無金属フタロシアニン、金属フタロシアニン、及びこれらの組合せからなる群から選択されたポルフィリン化合物を含む。本発明の別の実施形態においては、正孔輸送サブ層１１８は、正孔輸送芳香族第３アミンを含む。本発明の特定の一実施形態においては、芳香族第３アミンは、少なくともその１つが芳香族環の一部である炭素原子とのみ結合した、少なくとも１つの三価窒素原子を含有する化合物である。本発明の別の特定の実施形態においては、発光サブ層１１９は、例えば、ビス（Ｒ−８−キノリノラト）−（フェノレート）アルミニウム（ＩＩＩ）キレートのような青色波長において発光する混合配位子アルミニウムキレートを含み、ここでＲは、アルミニウム原子への２つより多い８−キノリノラト配位子の付着を妨げるように選択された８−キノリノラト環核の環置換基である。本発明の別の特定の実施形態においては、電子注入サブ層１２１は、金属オキシノイド電荷受容化合物を含む。本発明の特定の一実施形態においては、金属オキシノイド電荷受容化合物は、アルミニウムのトリスキレートである。こうした４層材料及びデバイスについてのさらなる情報は、米国特許第５，２９４，８７０号に記載されており、これは引用により本明細書に組み込まれる。

当業者であれば、発光層１１０の上記の例を利用して、照明用途に基づく１つ又はそれ以上の所望の色の光を発光するＯＬＥＤを設計することができるであろう。上記の情報に基づいて、当業者は紫外光、青色光、緑色光、赤色光、及びこれらの組合せからなる群から選択される色の光を発光するＯＬＥＤモジュール１００を設計することができるであろう。

Ｃ．シール部材及び接触部
図２７及び図２８を参照すると、本発明の別の実施形態に係る発光デバイスのＯＬＥＤモジュール２００が示されている。ＯＬＥＤモジュール２００は、発光層１１０と、第２電極１３０と、光を透過する第１電極１２０とを備える。また、ＯＬＥＤモジュール２００は、光を透過する基板１２５を含む。図２２におけるものと対応する図２７及び図２８の要素（例えば第２電極１３０、第１電極１２０、発光層１００）は、図２２に関連して上述されたのと同じ材料から形成される。電圧を印加すると、図２６の発光層１１０において光（矢印１０１で表す）が生じ、第２電極１３０及び基板１２５を通って伝搬する。

第１電極１２０に隣接するのは、典型的にはガラスを含む、酸素及び水に対する障壁を与えるシール部材１５０である。本発明の一実施形態においては、例えばエポキシ、金属、又はガラスフリットを含むシーラント１５２と協働するシール部材１５０は、第１電極１２０、第２電極１３０、及び発光層１１０の中に水及び酸素が侵入することを防ぐ、ほぼ密封の障壁をもたらす。

シール部材１５０に隣接して形成されるのは、第１電気接触部１６２及び第２電気接触部１６４であり、それぞれが第２電極１３０及び第１電極１２０への電気接続部を形成する。図２８により明確に示されるように、第１デバイス電気接触部１６２は、第２電極１３０のタブ領域１３２において第２電極１３０に電気的に接続される。タブ領域１３２は、シール部材１５０の周囲を越えた位置にある。第２電気接触部１６４は、第１電極１２０の第２タブ領域１２４において第１電極１２０に電気的に接続される。タブ領域１２４は、シール部材１５０の周囲を越えた位置にある。発光層１１０（図２８には示さず）は、通常は、第２電極１３０と第１電極１２０との重なり領域を少なくとも占め、本発明の一実施形態においては、これらの電極を越えて延びる。

図２７を再び参照すると、電気接触部１６２、１６４は、典型的には共通の平面を占める各接触面１６３、１６５を有する。これらのデバイス接触面１６３、１６５は、図２７に関連させて後でさらに説明するように、１つ又はそれ以上のＯＬＥＤモジュール２００の基板１２５上への取り付けを容易にする。

電気接触部１６２、１６４の有利な特徴を、発光層１１０の中を通る仮想面に関連付けて説明する。通常平坦である仮想面は、ＯＬＥＤモジュール２００を第１側と第２側とに分ける。第２電極１３０は第１側に配置され、第１電極１２０は第２側に配置される。第１側を通って光が放出され、電気接触部１６２、１６４は第２側まで延びる。例えば、第１電気接触部１６２は、ＯＬＥＤモジュール２００の第１側の第２電極１３０から第２側まで延びる。第２電気接触部１６４は、ＯＬＥＤモジュール２００の第２側の第１電極１２０から第２側の別の位置まで延びる。従って、ＯＬＥＤモジュール２００は、共通の平坦面１６３、１６５上で両方の電気接触部１６２、１６４を接触させることによって電力供給されるように構成され、これは、ＯＬＥＤモジュール２００の発光が生じる側とは反対側にある。通常は、表面１６３，１６５によって定められた平坦面は、発光層１１０及び基板１２５に対して平行である。この構成によって、多数のＯＬＥＤモジュール２００を、基板１２５上で互いに隣接させて（「タイル状にして」）容易に取り付けることができるようになる。

図２８に示すように、基板１２５は、ＯＬＥＤモジュール２００の面積を定める。第１及び第２電気接触部１６２、１６４は、基板１２５の面積内のある面積を占める。従って、隣接する発光デバイス基板１２５間におけるどのような電気的コネクタも無く、及びこれらの間に小さい分離距離を備えて、２つのＯＬＥＤデバイスが互いに直接に隣接して配置される。本発明の一実施形態においては、分離距離は２センチメートル（ｃｍ）より小さい。本発明の別の特定の実施形態においては、分離距離は、１ｃｍ、０．５ｃｍ、０．２５ｃｍ、及びこれらの組合せからなる群から選択される。本発明の別の特定の実施形態においては、分離距離は、０．１ｃｍより大きい。

Ｄ．光輝性層
図２７に示されるように、本発明の別の特定の実施形態においては、ＯＬＥＤモジュール２００は光輝層１３５を含む。光輝性層１３５は、発光層１１０からの光を吸収し、通常はより長い波長をもつ光を放出する光輝性材料を含む。別の特定の実施形態においては、光輝性材料は無機蛍光体を含む。別の特定の実施形態においては、光輝性材料は、有機染料のような有機光輝性材料を含む。用いられる蛍光体材料の例は、ガーネット構造状に結晶化された、セリウムドープのＹ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂（ＹＡＧ）格子に基づく蛍光体を含む。特定の蛍光体の例は、（Ｙ_1-x-yＧｄ_xＣｅ_y）₃Ａｌ₅Ｏ₁₂（ＹＡＧ：Ｇｄ，Ｃｅ）、（Ｙ_1-xＣｅ_x）₃Ａｌ₅Ｏ₁₂（ＹＡＧ：Ｃｅ）、（Ｙ_1-xＣｅ_x）₃（Ａｌ_1-yＧａ_y）₅Ｏ₁₂（ＹＡＧ：Ｇａ，Ｃｅ）、及び（Ｙ_1-x-yＧｄ_xＣｅ_y）₃（Ａｌ_5-zＧａ_z）₅Ｏ₁₂（ＹＡＧ：Ｇｄ，Ｇａ，Ｃｅ）、及び（Ｇｄ_1-xＣｅ_x）Ｓｃ₂Ａｌ₃Ｏ₁₂（ＧＳＡＧ）である。ＹＡＧ蛍光体は、通常は（Ｙ_1-X-YＧｄ_XＣｅ_Y）₃（Ａｌ_1-ZＧａ_Z）₅Ｏ₁₂で表わされ、ここで、
ｘ＋ｙ≦１；０≦ｘ≦１；０≦ｙ≦１；及び０≦ｚ≦１
である。発光バンドのピーク位置は、上述の蛍光体において大きく変わる。ガーネット組成に応じて、Ｃｅ³⁺発光は、発光効率における大きな損失無しに、緑色（〜５４０ｎｍ；ＹＡＧ：Ｇａ，Ｃｅ）から赤色（〜６００ｎｍ；ＹＡＧ：Ｇｄ，Ｃｅ）まで調整される。

青色光又はＵＶ光を放出する発光層のような発光層と組み合わせる適切な蛍光体材料又は蛍光体材料のブレンドは、広範囲の色温度に対応する白色領域を生じる。本発明の別の特定の実施形態においては、従来の蛍光灯の色、ＣＲＩ及び明るさに非常に近い、大面積白色光エレクトロルミネセントパネル（すなわち、１平方メートルより大きい寸法をもつ）の形態の光源が、こうした蛍光体及び有機発光デバイスを用いて製造される。

本発明の特定の一実施形態においては、有機青色発光ポリマー層１１０は、ポリ（９，９−ジ−ｎ−ヘキシルフルオレン−２，７−ｄｉｙｌ）であり、蛍光体材料は、青色光を吸収して黄色光を放出する（ＹＡＧ：Ｃｅ）であり、これらが組み合わされた光は、人間の目には白色に見える。本発明の別の特定の実施形態においては、第２電極材料はＩＴＯであり、第１電極材料はＬｉＦ／Ａｌ二重層である。成分の相対的な重さは、色温度が６０５０Ｋのとき、白色光が（照明用途に望まれるような）黒体軌跡上にあるように選択される。期待される演色評価数（ＣＲＩ）は、＞７０と計算され、好ましくは７４である。色温度は、蛍光体の厚さと組成を変えることによって、黒体軌跡上で３５００Ｋから６５００ｋまでの間で変わるように調整される。このＯＬＥＤモジュール２００は、１．２％のエネルギー効率（入力電気ワット当りの出力放射ワット）を有する。本発明の一実施形態においては、ＯＬＥＤモジュール２００の効率は、出力カプラを付加することによって改善される。

本発明の別の特定の実施形態においては、１つより多い蛍光体材料が互いに組み合わされて、異なる色（すなわち白色又は他の色）、色温度、及び演色評価数を得るために発光層１１０に使用される。使用される他の蛍光体は、１９９９年１２月２２日付のＡｎｉｌ Ｄｕｇｇａｌ及びＡｌｏｋ Ｓｒｉｖａｓｔａｖａの「Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｍａｋｉｎｇ」と題する米国特許出願番号０９／４６９，７０２に記載されており、これは引用により本明細書に組み込まれる。好適な赤色発光無機蛍光体の一例は、ＳｒＢ₄Ｏ₇：Ｓｍ²⁺であり、ここでコロンの後のＳｍ²⁺は活性体である。この蛍光体は、６００ｎｍより短い可視波長の光を最も吸収し、６５０ｎｍより長波長の深紅色の線として光を放出する。好適な緑色発光無機蛍光体の一例は、ＳｒＧａ₂Ｓ₄：Ｅｕ²⁺である。この蛍光体は、５００ｎｍを下回る波長の光を吸収し、５３５ナノメートルにおいて最大発光を有する。好適な青色発光無機蛍光体の一例は、ＢａＭｇ₂Ａｌ₁₆Ｏ₂₇：Ｅｕ²⁺である。ＢａＭｇ₂Ａｌ₁₆Ｏ₂₇：Ｅｕ²⁺は、４３０ｎｍを下回る波長の光を最も吸収し、４５０ｎｍにおいて最大発光を有する。光輝性層に通常用いられる有機染料の例は、クマリン４６０（青色）、クマリン６（緑色）、及びナイルレッドを含む。

光輝性層１３５に蛍光体又は染料を用いずに発光デバイスから白色光を生成する別の方法は、別々にアドレス指定可能な色ピクセルを備え、色を調整して白色光を放出するフルカラー・ディスプレイを用いることである。この手法により、色調整が可能となるが、潜在的に複雑さとコストが増大することになる。さらに、別々にアドレス指定可能な色ピクセルを用いる代わりに、異なる色を発する種々の染料分子及び／又はポリマーのブレンドをＯＬＥＤモジュール２００の活性領域に入れて白色光を得る手法もある。この手法は、製造が簡単で低コストであるという利点を有する。しかしながら、デバイス中で異なる有機成分が別様に経時変化し、時間と共にカラーシフトが起こることになる。これとは対照的に、光輝性層１３５における蛍光体の使用は、異なる有機分子及びポリマー成分の種々の経時変化に起因するカラーシフトがデバイスに生じないため有利である。

本発明の一実施形態においては、基板１２５上に別個の光輝性層１３５が存在し、図２７に示すように、発光性材料１３５上に出力カプラ１４５が形成される。従って、出力カプラ１４５は、特に出力カプラ１４５がガラス材料を含む場合には、発光性材料１３５を保護するためのシール層として用いられる。出力カプラ１４５の屈折率は、発光層１３５の屈折率と一致することが好ましい。

本発明の別の実施形態においては、ＯＬＥＤモジュール２００はまた、効果的な色混合と明るさの均一性のために、ＴｉＯ₂又はＳｉＯ₂のような散乱粒子を含む散乱層を任意選択的に含む。

ＩＩ．ＯＬＥＤモジュール及び発光デバイスの製造方法
図２９は、本発明の例示的な実施形態に係る図２７及び２８のＯＬＥＤモジュール２００を形成する方法を示す。図２９に示されるように、段階１において、基板１２５は、薄い酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）でスパッタ被覆され、次いで例えば図２８に示されたパターンでパターン形成されて、第２電極１３０が形成される。段階２において、発光層１１０（上述の種々の実施形態においては、図２２−２６に示されるように１つ又はそれ以上のサブ層を含む）が、例えばスピンコーティング又はインクジェット処理によって蒸着される。段階３において、第１電極１２０が、例えばアルミニウムでオーバーコートされたフッ化リチウムの薄層を含む反射構造体として蒸着される。本発明の一実施形態においては、第１電極１２０は、ステンシルマスクを通した蒸発によって蒸着される。次に、段階４において、シール部材１５０がシーラント１５２に適用されて、ほぼ密封された障壁が形成される。本発明の一実施形態においては、シール部材１５０はガラスを含む。

段階５において、シール部材１５０を超えて延びる発光層１１０が、溶剤又はドライエッチング法によって除去される。次いで、段階６において、デバイス電気接触部１６２、１６４が有機発光デバイス２００の反射側に取り付けられる。本発明の一実施形態においては、デバイス電気接触部１６２、１６４は、アルミニウム、銀、及びこれらの組合せのような金属を含む。電気接触部１６２、１６４は、有機発光デバイスへの外部接触を可能にし、さらに、第２電極１３０、第１電極１２０、及び発光層１１０に対するほぼ密封されたシールを与える。段階７において、任意選択的に、図２７及び図２８に関連して上述したような発光層１３５が、デバイス基板１２５に塗布される。任意選択的に、後続する段階において散乱粒子の層が塗布される。図２９に示された段階は、もちろん、ＯＬＥＤモジュール２００の製造方法の単なる例であって、これに限定することを意図しているものではない。

本発明の一実施形態においては、ＯＬＥＤモジュール２００が完成された後に、基板１２５に出力カプラ１４５が取り付けられる。本発明の別の実施形態においては、基板１２５を覆うように発光層１３５が配置され、発光層１３５を覆うように出力カプラ１４５が形成される。

図３０は、取り付け基板１６０上に１つ又はそれ以上のＯＬＥＤモジュール２００を取り付けて、本発明の別の実施形態に係る図１の発光デバイス１０を形成する方法を示す。図３０の段階１は、基板１６０を示す。本発明の一実施形態においては、基板１６０は、ＦＲ４又はＧＥＴＥＫのような通常の印刷回路基板、Ｋａｐｔｏｎ Ｅ（商標）及びＫａｐｔｏｎ Ｈ（商標）ポリイミド（Ｋａｐｔｏｎは、Ｅ．Ｉ．Ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ＆Ｃｏ．の商標）のようなフレキシブルポリマー・フィルム、Ａｐｉｃａｌ ＡＶポリイミド（Ａｐｉｃａｌは、カネガフジ・ケミカル・カンパニーの商標）、Ｕｐｉｌｅｘポリイミド（Ｕｐｉｌｅｘは、ＵＢＥインダストリーズ、Ｌｔｄの商標）、及びこれらの組合せのいずれかからなる群から選択される。特定の方法の一実施形態においては、自立型のＫａｐｔｏｎ（商標）ポリイミドが剛体のフレーム（図３０には示されていない）上に取り付けられ、該剛体のフレームは、処理中に、及び必要に応じて最終用途のために可撓性フィルムを堅固に支持する。典型的には低い温度で接着することができる材料を含む接着剤が、剛性フレームに塗布される。好適な接着剤の例は、ＵＬＴＥＭポリエーテルイミド（ＵＬＴＥＭ（商標）は、ゼネラル・エレクトリック社の商標）と、ＭＵＬＴＩＰＯＳＩＴ（商標）ＸＰ−９５００熱硬化性エポキシ（ＭＵＬＴＩＰＯＳＩＴは、マサチューセッツ州Ｍａｒｌｂｏｒｏｕｇｈ所在のＳｈｉｐｌｅｙ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｉｎｃ．の商標）のような材料を含む。

段階２において、一実施形態によれば図３０に示すように、基板１６０に別の接着剤１６１が塗布される。本発明の一実施形態においては、接着剤１６１は有機接着剤である。本発明の特定の一実施形態においては、接着剤１６１は、ＵＬＴＥＭ（商標）、ＳＰＩＥ（シロキサンポリイミドエポキシ）、ポリイミドとエポキシとのブレンド、シアノアクリレート、及びこれらの組合せからなる群から選択される。

段階３において、１つ又はそれ以上のＯＬＥＤモジュール２００が接着剤１６１上に置かれ、該接着剤が硬化されて、ＯＬＥＤモジュール２００が取り付け基板１６０に接合される。

本発明の一実施形態においては、個々のＯＬＥＤモジュール２００は、文字、数字、絵柄、及びこれらの組合せからなる群のうちの少なくとも１つを表示するようにタイル状に配置される。図３は、ＯＬＥＤモジュール３８が文字を表記すように配置された実施形態を示す。図４は、各ＯＬＥＤモジュール３８自体が文字状にされた実施形態を示す。

図３０の段階４において、レーザアブレーション又は反応性イオンエッチングを用いて、例えば取り付け基板１６０及び接着剤１６１を貫通して電気的接続部１６２、１６４のそれぞれのデバイス接触面１６３、１６５に至る、バイア１６９が形成される。段階５において、バイアホール１６９内に第１及び第２取り付け電気接続部１７２，１７４が形成されるか或いは挿入されて、電気接触部１６２、１６４とそれぞれ接触する。

本発明の一実施形態においては、取り付け電気接触部１７２、１７４は、パターン形成された金属層として形成される。本発明のさらに特定の実施形態においては、パターン形成された金属層は、スパッタリング、無電界めっき技術、電気めっき技術と組み合わされたスパッタリング、電気めっきと組み合わされた無電界めっき技術、及びこれらの組合せのいずれかからなる群の方法によって形成される。本発明の一実施形態においては、パターン形成された金属層は、フォトレジスト及びエッチング工程でパターン形成される。一実施形態における相互接続部の金属被覆は、例えば、１０００オングストローム（Å）のスパッタ・チタンの薄い接着層を、３０００Åのスパッタ銅の薄層によって覆い、電気めっき銅の層で４ミクロンの厚さまで被覆したものを含む。本発明のさらに特定の実施形態においては、電気めっきされた銅の上に１０００Åのチタンのバッファ層が塗布される。本発明のさらに特定の実施形態においては、取り付け電気接触部１７２、１７４は、シャドウマスクを用いた蒸発によって塗布される。本発明の別のより具体的な実施形態においては、取り付け電気的接続部１７２、１７４は、スクリーン印刷によって塗布される。

本発明の一実施形態においては、段階６において、図３０に示すように、ＯＬＥＤモジュール２００への出力カプラ１４５が少なくとも１つのＯＬＥＤモジュール２００に取り付けられる。本発明の別の実施形態においては、段階６では、ＯＬＥＤモジュール２００の少なくとも１つに散乱層が塗布される（図３０には示されていない）。本発明のさらに別の特定の実施形態においては、ＳＰＩＥ（シロキサンポリイミドエポキシ）のような非導電性材料が、隣接するＯＬＥＤモジュール２００間のギャップ１７５に挿入される。図の簡単化のため、図３０にはＯＬＥＤモジュール２００が２つだけ示されているが、この方法は、多くの個々のＯＬＥＤモジュール２００を含む大面積光源の組み立ての際にも有用である。

本発明の幾つかの実施形態では、ＯＬＥＤモジュール２００が基板１６０上で互いに極めて近接して配置される。本発明の別の実施形態においては、個々のＯＬＥＤモジュール２００の間に広い間隔が定められる。本発明の一実施形態においては、散乱層は、隣接するＯＬＥＤモジュール２００にブリッジしないように配置された。

また、取り付け基板１６０が可撓性の、曲げられた、又は非平面状であるように設計される場合には、ＯＬＥＤモジュール２００間に間隔が生じる。この取り付け基板１６０は、例えば既存の建築構造に適合する所望のいずれかの形状に形成される。本発明の一実施形態においては、ＯＬＥＤモジュール２００は、集合的に基板１６０の形状に従うような寸法にされる。従って、可撓性の、曲げられた、又は非平面状の基板１６０と、適切なサイズにされたＯＬＥＤモジュール２００との組合せによって、多くの所望の形状、例えば円筒形、球形等の発光面を有する光源が形成される。本発明の一実施形態においては、取り付け基板１６０上のＯＬＥＤモジュール２００の間隔は、基板１６０が隣接するＯＬＥＤモジュール２００との間で直角をなすように設計される。この場合には、隣接するＯＬＥＤモジュール２００の発光面は互いに、垂直な発光面を有するコーナー部を形成する。

第１取り付け電気接触部１７２及び第２取り付け電気接触部１７４が取り付けられた後に、これらは図３１の適切なＡＣ電源３２に接続される。また図３１は、それぞれ３つのモジュール２００を有する２つの直列の群２１０に配置された６つのＯＬＥＤモジュール２００についての接続レイアウトの例を示す。２つの直列の群２１０の各々のＯＬＥＤモジュール２００は、直列配置で電気的に接続される。直列の群２１０の１つにおいては、第１導電層又はライン１８２は、第１のＯＬＥＤモジュール２００の第１取り付け電気接触部１７２に電気的に接続される。図３１に示すように、第１のＯＬＥＤモジュール２００の第２取り付け電気接触部１７４は、中間のＯＬＥＤモジュール２００の第１取り付け電気接触部１７２に接続され、中間のＯＬＥＤモジュール２００の第２取り付け電気接触部１７４は、最後のＯＬＥＤモジュール２００の第１取り付け電気接触部１７２に接続される。第２ライン１８４が、最後のＯＬＥＤモジュール２００の第２取り付け電気接続部１７４に接続されて、直列接続が完成する。本発明の一実施形態においては、２つの直列の群２１０の他方は、反対の極性をもって接続される。本発明の一実施形態においては、ＡＣ電圧を印加すると、１つの直列の群２１０の複数のＯＬＥＤモジュール２００が１／２サイクルだけ動作し、次いで、他方の直列の群２１０のＯＬＥＤモジュール２００が次の１／２サイクルの間に動作する。本発明の一実施形態においては、例えば図３１に示すような接続構造体には、個々のＯＬＥＤモジュール２００に効果的に電力を運ぶために、銅のような高導電性の材料を使用する。

実施例：
本発明の特定の一方法に従って、ＯＬＥＤモジュール３０３、３０５を含む図２１の発光デバイス３００を製造した。発光デバイス３００は、３平方インチ（１インチは２．５４ｃｍ）であり、９つの直列の群３１０からなるものであった。３つの直列の群３１０は、５つのＯＬＥＤモジュール３０３、３０５（０．４６×０．４６インチ）からなり、６つの直列の群３１０は、１２個のＯＬＥＤモジュール３０３、３０５（０．２１×０．２１インチ）からなるものであった。２つの隣接するＯＬＥＤモジュール３０３、３０５についてのデバイス製造手順の概略を、図２１に示す。

発光デバイス３００は以下のようにして製造した。図２０の段階１に示すように、第１導電性材料３４０を基板３０１上に蒸着させた。酸化スズ・インジウムを第１導電性材料３４０として、ガラスを基板３０１として用いた。本発明の特定の一実施形態においては、酸化スズ・インジウム３４０で覆われたガラス基板３０１（１５オーム−平方）は、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｆｉｌｍｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手した。段階２に示すように、第１導電性材料３４０をパターン形成して、複数の第１電極３０２を形成した。特定の方法の一実施形態においては、硝酸と塩酸との水性溶液を用いて、第１導電性材料３４０の一部をエッチング除去し、正方形の第１電極３０２の列を形成した。本発明のさらに別の特定の実施形態においては、第１導電性材料を基板３０１の第１部分３２０上に配置して、複数の第１電極３０２を形成する。

第１導電性材料３４０を含まない領域は、長さ０．０１５インチ（１インチは２．５４ｃｍ）であった。次いで、第１電極３０２を備えた基板３０１を、洗浄剤で洗浄し、高圧の水ですすぎ、酸素プラズマの中に５分間入れた。本発明の別の特定の実施形態においては、段階３において、図２１の発光性材料３５０を、複数の第１電極３０２、基板３０１の第２部分３２２、及び基板３０１の第３部分３２４の上に配置する。本発明の別の特定の実施形態においては、図２１の発光性材料３５０は、Ｂａｙｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ７０ｎｍ ＳＣＢ１１からのポリ（３，４）エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸塩（ＰＥＤＴ／ＰＳＳ）のおよそ７０ｎｍの層と、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓから入手した青色発光ポリマーとを含む。本発明の特定の一実施形態においては、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ン酸塩（ＰＥＤＴ／ＰＳＳ）のおよそ７０ｎｍの層を、第１電極３０２と基板３０１との上にスピンコーティングした。本発明の特定の一実施形態においては、溶剤としてキシレンを用いてＰＥＤＴ／ＰＳＳ層の上に青色発光ポリマーをスピンコーティングした。

段階４において、個々のＯＬＥＤモジュール３０３及び３０５の間の直列接続を可能にするために、発光性材料３５０をパターン形成して、発光層３０８を形成した。本発明の一実施形態においては、基板３０１のそれぞれの第１電極３０２の一部と第２部分３２２との上に発光層３０８を配置した。本発明の特定の一実施形態においては、放射波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザを用いるシャドウマスクを通した選択的レーザアブレーションによって、発光性材料３５０の一部（長さ０．０１５インチ）を除去した。レーザパルスエネルギーは、下にあるＩＴＯ層は無傷のままで、ポリマー層が確実にきれいに除去されるように選択した。

段階５において、第２電極材料３６０は、基板３０１の第３部分３２４と、発光層３０８の一部と、第１電極３０２の一部とを覆うように配置した。本発明の特定の一実施形態においては、第２電極材料３６０は、フッ化ナトリウムのおよそ０．４ｎｍの層と、その後の約１００ｎｍのアルミニウム層とを含む。本発明の特定の一実施形態においては、第２電極材料３６０がシャドウマスクを通してＯＬＥＤデバイス３００上に蒸発されて、第２電極３０６が形成された。第２電極３０６を蒸着させた後に、基板３０１（第１電極３０２、発光層３０８、及び第２電極３０６を含む）を、ロードロックを通して窒素充填グローブボックスの中に移動させた。本発明の特定の一実施形態においては、カプセル封入を形成するために、ＯＬＥＤデバイス３００の第２のＯＬＥＤモジュール３０５の第２電極側に、ガラス片をエポキシで取り付けた。結果として得られたＯＬＥＤデバイスは、９つの直列の群３１０（図２１には示されていない）からなるものであった。３つの直列の群３１０は、各々１．３８ｃｍ²である５個のＯＬＥＤモジュール３０３からなり、６つの直列の群３１０は、各々０．３０３ｃｍ²の１２個のＯＬＥＤモジュールからなるものであり、これらの全てが、正方形パターンで青色光を放出した。

５個のＯＬＥＤモジュール３０３を含む直列の群３１０の１つと、１２個のＯＬＥＤモジュール３０３を含む直列の群３１０の１つの発光及び効率を、積分球状の適切な直列の群にＤＣ電圧を印加することによって試験した。図３２は、５つのモジュールの直列の群３１０と１２個のモジュールの直列の群３１０各々の１つについてのルミナンスで表わされる明るさ（ｃｄ／平方メートル）対電圧を示す。与えられたルミナンスに対して、動作電圧は１２個のモジュールを含む直列の群については期待値よりも高い点に留意されたい。図３３は、同じ２つの直列の群３１０についての１ワット当りのルーメンで表わされる効率対電圧を示す。

本発明の別の実施形態においては、この方法は、光輝性材料をＯＬＥＤデバイス３００の上に置いて、下にあるＯＬＥＤとは異なる色を得ることを含む。これは、白色光を得るために、上述の青色発光ＯＬＥＤデバイス３００の上に蛍光体層を塗布することによって明らかになった。具体的には、３つの光輝性材料、すなわちペリレンオレンジと、ペリレンレッドと、ガドリニウム及びセリウムドープのイットリウム・アルミニウム・ガーネットとを、不活性ポリマー・マトリクス中に分散させて、それぞれ別々のテープ層としてデバイスの上に塗布した。これは以下のようにして行った。本発明の特定の一実施形態においては、テープの第１層は、１６グラムの３０％ＰＭＭＡブチルアセテート溶液中で溶解された、約０．８ｍｌの１．０ｍｇ／ｍｌペリレンオレンジのアセトン溶液を含んでいた。ペリレンオレンジ染料が完全に溶解してから、結果として得られた混合物をドクターブレードによって広げて、厚さ約４３７．ｍのフィルムにし、周囲条件下で１時間乾燥させた。

本発明の特定の一実施形態においては、第２テープは、１６グラムの３０％ＰＭＭＡのブチルアセテート溶液中で溶解された、約２．１ｍｌの１．０ｍｇ／ｍｌペリレンレッドのアセトン溶液を含んでいた。ペリレンレッド染料が完全に溶解してから、結果として得られた混合物をドクターブレードによって広げて、厚さ３５８．ｍのフィルムにし、周囲条件下で１時間乾燥させた。本発明の特定の一実施形態においては、１．２７ｇのＹＡＧ：Ｃｅ（２０％Ｇｄ）粉末を、１０ｇのＤｏｗ Ｓｉｌｇａｕｒｄ Ｓｉｌｉｃｏｎの中に混合することによって第３テープを調製した。この混合物を真空デシケータの中に４０分間入れて気泡を除去し、次に８１３．ｍに設定されたドクターブレードによって広げてフィルムにし、オーブン中で６０℃で１時間硬化させた。上記のテープを、屈折率整合両面テープ（３Ｍブランド）を用いることによって、上記の順番で貼付した。ＯＬＥＤデバイスの上部に配置される光輝性材料を備えた５つのモジュール群を含む３つの統合された直列の群を並列に接続し、結果として得られた出力光は白色であった。図３４は、ＯＬＥＤデバイスの上部に配置される光輝性材料を備えた５つのモジュール群についての、結果として得られたルミナンスで表わされる明るさ（ｃｄ／平方メートル）対電圧を示す。

本発明を詳細に説明し図示したが、これは説明を意図する単なる例示であって、これに限定することを意図しているものではないことが明白に理解されるであろう。明らかに、上記の教示に照らして、本発明の多くの修正及び変形が可能である。従って、本発明の精神及び範囲は、特許請求範囲の請求項によってのみ限定されるものである。

本発明の第１実施形態に係る発光デバイスの図。 本発明の第２実施形態に係る発光デバイスの図。 本発明の別の実施形態に係る発光デバイスの図。 本発明の別の実施形態に係る発光デバイスの図。 本発明の別の実施形態に係る発光デバイスの図。 図５の実施形態に用いる変換回路を含む図。 本発明の別の実施形態に係る発光デバイスの図。 図７の実施形態に用いる変換回路を含む図。 ＡＣ電源からの正弦波形の電圧波形出力を示す図。 ＡＣ電源からの方形パルス波形の電圧波形出力を示す図。 本発明の別の実施形態に係る発光デバイスの側面図。 本発明の別の実施形態に係る発光デバイスの平面図。 本発明の別の実施形態に係る図１１のＯＬＥＤモジュールの製造方法を示す図。 本発明の別の実施形態に係る発光デバイスの側面図。 本発明の別の実施形態に係る発光デバイスの平面図。 本発明の別の実施形態に係る図１４のＯＬＥＤモジュールの製造方法を示す図。 本発明の別の実施形態に係る発光デバイスの側面図。 本発明の別の実施形態に係る発光デバイスの平面図。 本発明の別の実施形態に係る図１７のＯＬＥＤモジュールの製造方法を示す図。 本発明の一実施形態に係る図１１のＯＬＥＤモジュールの製造方法を示す図。 本発明の別の実施形態に係る図２０のＯＬＥＤモジュールの製造方法を示す図。 ２つ又はそれ以上のサブ層が形成された発光層の例を示す図。 ２つ又はそれ以上のサブ層が形成された発光層の例を示す図。 ２つ又はそれ以上のサブ層が形成された発光層の例を示す図。 ２つ又はそれ以上のサブ層が形成された発光層の例を示す図。 ２つ又はそれ以上のサブ層が形成された発光層の例を示す図。 本発明の別の実施形態に係る発光デバイスのＯＬＥＤモジュールの側面図。 図３１のＯＬＥＤモジュールの底面図。 本発明の別の実施形態に係る図３１のＯＬＥＤモジュールの製造方法を示す図。 複数のＯＬＥＤモジュールをマウント基板上にマウントして、本発明の別の実施形態に係る発光デバイスを製造する方法を示す図。 本発明の別の実施形態に係る発光デバイスの複数のＯＬＥＤモジュールへの電気接続部の図。 直列の５個のモジュール群と、直列の１２個のモジュール群の各々についての電圧に対する輝度で表わされる明るさを示すグラフ。 直列の５個のモジュール群と、直列の１２個のモジュール群の各々についての電圧に対するワット当りの輝度で表わされる効率を示すグラフ。 ＯＬＥＤデバイスの上部に配置された光輝性材料を備えた５個のモジュール群についての、電圧に対する結果として得られた輝度（ｃｄ／平方メートル）で表わされる明るさを示すグラフ。

符号の説明

３２ 電源
３４ 基板
３６ ＯＬＥＤの直列の群
３８ ＯＬＥＤモジュール
４２ アノード
４４ カソード
４８ 第１導電線
５０ 第２導電線
５２ 回路素子

Claims (17)

1. 基板（３４，３０１）と、
   前記基板上に設けられた有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の複数の直列の群（３６）と
   を含む発光デバイス（３００）であって、前記ＯＬＥＤの直列の群の各々は、複数のＯＬＥＤモジュール（３８）を含み、前記ＯＬＥＤの直列の群の各々におけるＯＬＥＤモジュールは、電気的に直列に接続され、前記ＯＬＥＤモジュールは、電圧を印加すると光を放出するように構成されており、前記複数のＯＬＥＤモジュール（３８）がさらに、少なくとも第１及び第２のＯＬＥＤモジュール（３０３，３０５）を含み、第１及び第２のＯＬＥＤモジュール（３０３，３０５）の各々が、前記基板（３０１）のそれぞれの一部の上に配置されたそれぞれの第１電極（３０２）を含み、前記第１のＯＬＥＤモジュール（３０３）が、
   前記基板（３０１）の第１部分（３２０）上に配置された前記第１のＯＬＥＤモジュール（３０３）の前記第１電極（３０２）と、
   前記第１のＯＬＥＤモジュール（３０３）の第１電極（３０２）の一部と、前記基板（３０１）の第４部分（３２６）との上に配置された相互接続部（３０４）と、
   前記基板（３０１）の第２部分（３２２）と、前記第１電極（３０２）の一部と、前記相互接続部（３０４）の一部との上に配置された発光層（３０８）と、
   前記基板（３０１）の第３部分（３２４）を覆うように配置され、前記発光層（３０８）の一部の上に配置され、前記第２のＯＬＥＤモジュール（３０５）の相互接続部（３０４）の一部の上に配置された第２電極（３０６）と、
   を含み、前記第２のＯＬＥＤモジュール（３０５）は、前記第１のＯＬＥＤモジュール（３０３）に隣接して配置されている、発光デバイス。
2. 前記第１のＯＬＥＤモジュール（３０３）の基板（３０１）の第１部分（３２０）が、前記基板（３０１）の第２部分（３２２）に隣接して配置され、前記基板（３０１）の第２部分（３２２）が、前記基板（３０１）の第３部分（３２４）に隣接して配置され、前記基板（３０１）の第３部分（３２４）が、前記基板（３０１）の第４部分（３２６）に隣接して配置され、前記基板（３０１）の第４部分（３２６）が、前記第２のＯＬＥＤモジュール（３０５）の基板（３０１）の第１部分（３２０）に隣接して配置されている、請求項１に記載の発光デバイス。
3. 前記基板上に設けられ、各ＯＬＥＤの直列の群の第１端に電気的に接続された少なくとも１つの第１導電線（４８，５１）と、
   前記基板上に設けられ、前記第１端とは反対側の各ＯＬＥＤの直列の群の第２端に電気的に接続された第２導電線（５０）と、
   をさらに含む、請求項１又は請求項２に記載の発光デバイス。
4. 正弦波形を有する電圧を変換された電圧波形に変換して、前記変換された電圧波形を前記少なくとも１つの第１及び第２導電線（４８，５１，５０）に印加する変換回路（７２）をさらに含む、請求項３に記載の発光デバイス。
5. 前記変換回路（７２）は、バック・ツー・バック型ツェナーダイオード（４００，４０２）を含み、前記変換された電圧波形はクリップされた正弦波である、請求項４に記載の発光デバイス。
6. 前記変換回路（７２）は、前記正弦波形の周波数とは異なる変換された電圧波形の動作周波数を与える発振器（４１８）を含む、請求項４に記載の発光デバイス。
7. 前記変換された電圧波形は、方形パルス波形である、請求項６に記載の発光デバイス。
8. 前記変換された電圧波形は、１０ｋＨｚより大きい周波数を有する、請求項６に記載の発光デバイス。
9. 前記第１及び第２導電線（４８，５１，５０）に電気的に接続されてこれら導電線に直流（ＤＣ）電圧を供給するＤＣ電源（３２）をさらに含む、請求項３に記載の発光デバイス。
10. 前記ＯＬＥＤモジュール（３８）の各々が、それぞれアノード（４２）とカソード（４４）とを含み、前記ＯＬＥＤの直列の群（３６）の各々のＯＬＥＤモジュールがアノードからカソードに直列接続される、請求項３に記載の発光デバイス。
11. ＯＬＥＤの前記複数の直列の群（３６）は、標識の一部として配置される、請求項３に記載の発光デバイス。
12. 前記直列の群（３６）は、前記直列の群（３６）の第１端が互いに対して交互の極性をもつように配置される、請求項３に記載の発光デバイス。
13. 前記第２電極（３０６）が透明である、請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の発光デバイス。
14. 前記第２電極（３０６）が酸化インジウム・スズを含む、請求項１３に記載の発光デバイス。
15. 前記第１電極（３０２）と相互接続部（３０４）が同じ材料から形成されされている、請求項１乃至請求項１４のいずれか１項に記載の発光デバイス。
16. 請求項１に記載の発光デバイス（３００）を製造する方法であって、当該方法が、
    前記各ＯＬＥＤモジュール（３８）のそれぞれの第１電極（３０２）を前記基板（３０１）のそれぞれの一部の上に配置すること、
    を含んでおり、前記第１のＯＬＥＤモジュール（３０３）を形成することが、
    前記第１のＯＬＥＤモジュール（３０３）の第１電極（３０２）を前記基板（３０１）の第１部分（３２０）上に配置し、
    前記第１のＯＬＥＤモジュール（３０３）の第１電極（３０２）の一部と、前記基板（３０１）の第４部分（３２６）との上に相互接続部（３０４）を配置し、
    前記基板（３０１）の第２部分（３２２）と、前記第１電極（３０２）の一部と、前記相互接続部（３０４）の一部との上に発光層（３０８）を配置し、
    前記基板（３０１）の第３部分（３２４）と、前記発光層（３０８）の一部と、前記第２のＯＬＥＤモジュール（３０５）の前記相互接続部（３０４）の一部とを覆うように第２電極（３０６）を配置すること、
    を含み、前記第２のＯＬＥＤモジュール（３０５）を、前記第１のＯＬＥＤモジュール（３０３）に隣接して配置する、方法。
17. 前記第１のＯＬＥＤモジュール（３０３）の基板（３０１）の第１部分（３２０）は、前記基板（３０１）の第２部分（３２２）に隣接して配置され、前記基板（３０１）の第２部分（３２２）は、前記基板（３０１）の第３部分（３２４）に隣接して配置され、前記基板（３０１）の第３部分（３２４）は、前記基板（３０１）の第４部分（３２６）に隣接して配置され、前記基板（３０１）の第４部分（３２６）は、前記第２のＯＬＥＤモジュール（３０５）の基板（３０１）の第１部分（３２０）に隣接して配置される、請求項１６に記載の方法。

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