(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表面、第１の側面、前記第１の表面の対向面である第２の表面、および前記第１の表面が前記第１の側面と交わる第１の縁部を有する基板と、
前記基板の上に配置され、前記第１の表面と同一平面にあり、第２の側面を有し、前記第２の側面の少なくとも第１の部分が前記基板の前記第１の縁部から３ｍｍ以内に配置されたデバイスと、
前記基板の前記第１の縁部の少なくとも一部、前記基板の第１の側面の少なくとも一部、および前記デバイスの前記第２の側面の少なくとも前記第１の部分を覆い、前記基板の前記第２の表面を覆わない、第１のバリアフィルムと
を含む第１の製品。
【請求項２】
前記デバイスの前記第２の側面の少なくとも前記第１の部分が前記基板の前記第１の縁部から２ｍｍ以内に配置された、請求項１に記載の第１の製品。
【請求項３】
前記デバイスの前記第２の側面の少なくとも前記第１の部分が前記基板の前記第１の縁部から１ｍｍ以内に配置された、請求項１に記載の第１の製品。
【請求項４】
前記デバイスの前記第２の側面の少なくとも前記第１の部分が前記基板の前記第１の縁部から０．５ｍｍ以内に配置された、請求項１に記載の第１の製品。
【請求項５】
前記デバイスの前記第２の側面の少なくとも前記第１の部分が前記基板の前記第１の縁部から０．１ｍｍ以内に配置された、請求項１に記載の第１の製品。
【請求項６】
前記デバイスが活性デバイス領域および不活性デバイス領域を含み、前記デバイスの前記活性デバイス領域の少なくとも一部が前記基板の前記第１の縁部から０．１ｍｍ以内に配置された、請求項１に記載の第１の製品。
【請求項７】
前記第１のバリアフィルムがポリマー材料と非ポリマー材料との混合物を含む、請求項１に記載の第１の製品。
【請求項８】
前記第１のバリアフィルムがポリマーケイ素と無機ケイ素との混合物を含む、請求項７に記載の第１の製品。
【請求項９】
前記第１のバリアフィルムが前記デバイスの少なくとも一部の上に配置された、請求項１に記載の第１の製品。
【請求項１０】
前記デバイスが複数の側面を含み、前記第１のバリアフィルムが前記デバイスの前記複数の側面の各々を覆う、請求項１に記載の第１の製品。
【請求項１１】
前記基板が第１の外側周縁を有し、前記デバイスが第２の外側周縁を有し、前記デバイスの前記第２の外側周縁の少なくとも５０％が前記基板の前記第１の外側周縁から１ｍｍ以内に配置された、請求項１に記載の第１の製品。
【請求項１２】
前記第１のバリアフィルムが化学蒸着ＣＶＤおよび有機ケイ素前駆体を用いて堆積された、請求項１に記載の第１の製品。
【請求項１３】
太陽電池、薄膜バッテリー、有機電子デバイス、照明パネルもしくは照明パネルを有する光源、ディスプレイもしくはディスプレイを有する電子デバイス、携帯電話、ノート型コンピュータ、タブレット型コンピュータ、テレビジョン、または有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）のいずれかを含む、請求項１に記載の第１の製品。
【請求項１４】
前記デバイスの総面積より小さい総面積を有する電子回路パッケージをさらに含む、請求項１に記載の第１の製品。
【請求項１５】
複数のデバイスをさらに含み、前記複数のデバイスの各々が他のデバイスの少なくとも１つから６ｍｍ未満の距離に配置された、請求項１に記載の第１の製品。
【請求項１６】
前記基板が第２の表面をさらに含み、複数の導電体が前記基板内に配置され、前記複数の導電体の各々が前記基板の前記第１の表面から前記第２の表面に延在する、請求項１に記載の第１の製品。
【請求項１７】
複数の導電体が前記第１の表面に配置され、前記基板が第２の表面をさらに含み、前記複数の導電体の各々が前記基板の前記第１の表面から前記第２の表面に延在する、請求項１に記載の第１の製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
有機物質を用いるオプトエレクトロニクスデバイスは、多くの理由によりますます望ましいものとなってきている。そのようなデバイスを作るために用いられる多くの物質はかなり安価であり、そのため有機オプトエレクトロニクスデバイスは、無機デバイスに対してコスト上の優位性について潜在力をもっている。加えて、有機物質固有の特性、例えばそれらの柔軟性は、それらを柔軟な基材上への製作などの特定用途に非常に適したものにしうる。有機オプトエレクトロニクスデバイスの例には、有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）、有機光トランジスタ、有機光電池、及び有機光検出器が含まれる。ＯＬＥＤについては、有機物質は、従来の物質に対して性能上優位性をもちうる。例えば、有機発光層が発光する波長は、一般に、適切なドーパントで容易に調節することができる。
【背景技術】
【０００２】
ＯＬＥＤは、そのデバイスを横切って電圧を印加した場合に光を発する薄い有機膜（有機フィルム）を用いる。ＯＬＥＤは、フラットパネルディスプレイ、照明、及びバックライトなどの用途で用いるためのますます興味ある技術となってきている。いくつかのＯＬＥＤの物質と構成が、米国特許第５，８４４，３６３号明細書、同６，３０３，２３８号明細書、及び同５，７０７，７４５号明細書に記載されており、これらの明細書はその全体を参照により本明細書に援用する。
【０００３】
燐光発光分子の一つの用途はフルカラーディスプレイである。そのようなディスプレイのための工業規格は、「飽和」色といわれる特定の色を発光するように適合された画素（ピクセル）を要求している。特に、これらの規格は、飽和の赤、緑、及び青の画素を必要としている。色はＣＩＥ座標を用いて測定でき、ＣＩＥ座標は当分野で周知である。
【０００４】
緑色発光分子の一例は、Ｉｒ（ｐｐｙ）３と表されるトリス（2-フェニルピリジン）イリジウムであり、これは以下の構造を有する。
【化１】
0006040065.tif 000002
【０００５】
この式及び本明細書の後の図で、窒素から金属（ここではＩｒ）への供与結合は直線で表す。
【０００６】
本明細書で用いるように、「有機」の用語は、有機オプトエレクトロニクスデバイスを製作するために用いることができるポリマー物質並びに低分子有機物質を包含する。「低分子(small molecule)」とは、ポリマーではない任意の有機物質をいい、「低分子」は、実際は非常に大きくてもよい。低分子はいくつかの状況では繰り返し単位を含んでもよい。例えば、置換基として長鎖アルキル基を用いることは、分子を「低分子」の群から排除しない。低分子は、例えばポリマー主鎖上のペンダント基として、あるいは主鎖の一部として、ポリマー中に組み込まれてもよい。低分子は、コア残基上に作り上げられた一連の化学的殻からなるデンドリマーのコア残基として働くこともできる。デンドリマーのコア残基は、蛍光性又は燐光性低分子発光体であることができる。デンドリマーは「低分子」であることができ、ＯＬＥＤの分野で現在用いられている全てのデンドリマーは低分子であると考えられる。
【０００７】
本明細書で用いるように「上（トップ）」は、基材から最も遠くを意味する一方で、「ボトム」は基材に最も近いことを意味する。第一の層が第二の層の「上に配置される」と記載した場合は、第一の層は基材から、より遠くに配置される。第一の層が第二の層と「接触している」と特定されていない限り、第一の層と第二の層との間に別な層があってよい。例えば、カソードとアノードとの間に様々な有機層があったとしても、カソードはアノードの「上に配置される」と記載できる。
【０００８】
本明細書で用いるように、「溶液処理（加工）可能」とは、溶液もしくは懸濁液の形態で、液体媒体中に溶解され、分散され、又は液体媒体中で輸送され、及び／又は液体媒体から堆積されうることを意味する。
【０００９】
配位子が発光物質の光活性特性に直接寄与していると考えられる場合は、その配位子は「光活性」ということができる。配位子が発光物質の光活性特性に寄与していないと考えられる場合は、配位子は「補助」ということができるが、補助配位子は光活性配位子の特性を変えうる。
【００１０】
本明細書で用いるように、かつ当業者によって一般に理解されているように、第一の「最高被占分子軌道」（ＨＯＭＯ）又は「最低空分子軌道」（ＬＵＭＯ）のエネルギー準位は、その第一のエネルギー準位が真空のエネルギー準位により近い場合には、第二のＨＯＭＯ又はＬＵＭＯよりも「大きい」あるいは「高い」。イオン化ポテンシャル（ＩＰ）は真空準位に対して負のエネルギーとして測定されるので、より高いＨＯＭＯエネルギー準位は、より小さな絶対値をもつＩＰに対応する（より小さな負のＩＰ）。同様に、より高いＬＵＭＯエネルギー準位は、より小さな絶対値をもつ電子親和力（ＥＡ）に対応する（より小さな負のＥＡ）。上（トップ）に真空準位をもつ従来のエネルギー準位図では、物質のＬＵＭＯエネルギー準位はその同じ物質のＨＯＭＯエネルギー準位よりも高い。「より高い」ＨＯＭＯ又はＬＵＭＯエネルギー準位は、「より低い」ＨＯＭＯ又はＬＵＭＯエネルギー準位よりも、そのような図の上（トップ）のより近くに現れる。
【００１１】
本明細書で用いるように、また当業者によって一般に理解されるように、第一の仕事関数は、その第一の仕事関数がより高い絶対値を有する場合には、第二の仕事関数よりも「大きい」あるいは「高い」。仕事関数は通常、真空準位に対して負の値として測定されるので、このことは「より高い」仕事関数は、より負であることを意味する。上（トップ）に真空準位をもつ従来のエネルギー準位図の上では、「より高い」仕事関数は真空準位から下向きの方向へさらに離れて図示される。したがって、ＨＯＭＯ及びＬＵＭＯエネルギー準位の定義は、仕事関数とは異なる慣例に従う。
【００１２】
ＯＬＥＤについてのさらなる詳細及び上述した定義は、米国特許第７，２７９，７０４号明細書に見ることができ、その全体を参照により本明細書に援用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許第５，８４４，３６３号明細書
【特許文献２】米国特許第６，３０３，２３８号明細書
【特許文献３】米国特許第５，７０７，７４５号明細書
【特許文献４】米国特許第７，２７９，７０４号明細書
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】G. L. Graff、R. E. WillifordおよびP. E. Burrows、「Mechanisms of vapor permeation through multilayer barrier films: Lag time versus equilibrium permeation」、J. Appl. Phys.、96巻(4)、1840〜1849頁(2004)
【非特許文献２】Z. Chen、Q. Gu、H. Zou、T. Zhao、H. WANG、「Molecular Dynamics Simulation of Water Diffusion Inside an Amorphous Polyacrylate Latex Film」、Journal of Polymer Science: Part B: Polymer Physics、45巻、884〜891頁(2007)
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本明細書において提供されるある実施形態には、大気条件における劣化の増大を被ることなくデバイスの非デバイス(または「デッドスペース」)を低減しまたは除去するプロセスによって作製されたデバイス、デバイスを製造する方法、および/またはデバイス(複数)が含まれる。すなわち、たとえば本明細書において提供される実施形態には、基板の垂直側面および/または縁部(ならびにデバイスの側面)の少なくとも一部の上に配置される縁部シールとしてバリアフィルムを利用することによって、デバイスの劣化の増大を被ることなしにその一部が基板の縁部に、またはその付近に配置され得るデバイスが含まれ得る。そうすることによって、バリアフィルム層をデバイスの側面に垂直な方向に延在させること(これはある場合にはデバイスにさらなる非デバイスを創出することになろう)なしに、バリアフィルムと基板との界面を横切る侵入(これは典型的にはバリアフィルムの全体を横切るより速い)の長さを充分に維持することができる。
【００１６】
ある実施形態においては、第1の製品が提供される。第1の製品は、第1の表面、第1の側面、および第1の表面が第1の側面と交わる第1の縁部を有する基板と、基板の上に配置され、第2の側面を有し、第2の側面の少なくとも第1の部分が基板の第1の縁部から約3mm以内に配置されたデバイスとを含み得る。第1の製品は、基板の第1の縁部の少なくとも一部、基板の第1の側面の少なくとも一部、およびデバイスの第2の側面の少なくとも第1の部分を覆う第1のバリアフィルムをさらに含み得る。
【００１７】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、デバイスの第2の側面の少なくとも第1の部分は、基板の第1の縁部から約2mm以内に配置され得る。ある実施形態においては、デバイスの第2の側面の少なくとも第1の部分は、基板の第1の縁部から約1mm以内に配置され得る。ある実施形態においては、デバイスの第2の側面の少なくとも第1の部分は、基板の第1の縁部から約0.5mm以内に配置され得る。ある実施形態においては、デバイスの第2の側面の少なくとも第1の部分は、基板の第1の縁部から約0.1mm以内に配置され得る。
【００１８】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、デバイスは活性デバイス領域および不活性デバイス領域を含み、デバイスの活性デバイス領域の少なくとも一部は、基板の第1の縁部から0.1mm以内に配置され得る。
【００１９】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、デバイスは活性デバイス領域を含み、デバイスの活性デバイス領域の少なくとも一部は、基板の第1の縁部から0.1mm以内に配置され得る。
【００２０】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、基板はガラス、プラスチック、または金属箔材料のいずれか1つを含み得る。
【００２１】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、第1のバリアフィルムはポリマー材料と非ポリマー材料との混合物を含み得る。ある実施形態においては、第1のバリアフィルムはポリマーケイ素と無機ケイ素との混合物を含み得る。
【００２２】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、第1のバリアフィルムは、デバイスの少なくとも一部の上に配置され得る。ある実施形態においては、第1のバリアフィルムは、デバイス全体の上に配置され得る。
【００２３】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、デバイスは複数の側面を含み、第1のバリアフィルムはデバイスの複数の側面の各々を覆い得る。ある実施形態においては、基板は複数の側面を含み、第1のバリアフィルムは基板の複数の側面の各々の少なくとも一部を覆い得る。ある実施形態においては、基板は4つの側面を含み、第1のバリアフィルムは基板の少なくとも2つの側面の少なくとも一部を覆い得る。ある実施形態においては、第1のバリアフィルムはデバイス全体の上に配置され得る。
【００２４】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、第1の製品は、デバイスの上に配置され得る第2のバリアフィルムをさらに含み得る。第1のバリアフィルムおよび第2のバリアフィルムは異なった材料を含み得る。ある実施形態においては、第2のバリアフィルムはガラス、プラスチック、バリアフィルムで被覆されたプラスチック、または金属箔材料を含み得る。
【００２５】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、基板は第1の外側周縁を有し、デバイスは第2の外側周縁を有し得る。ある実施形態においては、デバイスの第2の外側周縁の少なくとも約50%は、基板の第1の外側周縁から約1mm以内に配置され得る。ある実施形態においては、デバイスの第2の外側周縁の少なくとも約50%は、基板の第1の外側周縁から約0.1mm以内に配置され得る。ある実施形態においては、デバイスの第2の外側周縁の少なくとも約75%は、基板の第1の外側周縁から約1mm以内に配置され得る。ある実施形態においては、デバイスの第2の外側周縁の少なくとも約75%は、基板の第1の外側周縁から約0.1mm以内に配置され得る。
【００２６】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、第1のバリアフィルムは、化学蒸着CVDおよび有機ケイ素前駆体を用いて堆積されたものであり得る。
【００２７】
ある実施形態においては、第1の製品は太陽電池、薄膜バッテリー、有機電子デバイス、照明パネルもしくは照明パネルを有する光源、ディスプレイもしくはディスプレイを有する電子デバイス、携帯電話、ノート型コンピュータ、タブレット型コンピュータ、またはテレビジョンのいずれかを構成し得る。
【００２８】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、デバイスは有機層を含み得る。ある実施形態においては、デバイスはOLEDを構成する。
【００２９】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、第1の製品は少なくともデバイスの寸法より小さい寸法を有する電子回路パッケージをさらに含み得る。ある実施形態においては、電子回路パッケージはデバイスの総面積より小さい総面積を有する。
【００３０】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、第1の製品は複数のデバイスをさらに含み得る。ある実施形態においては、複数のデバイスの各々は他のデバイスの少なくとも1つから6.0mm未満の距離に配置され得る。ある実施形態においては、複数のデバイスの各々は他のデバイスの少なくとも1つから4.0mm未満の距離に配置され得る。ある実施形態においては、複数のデバイスの各々は他のデバイスの少なくとも1つから2.0mm未満の距離に配置され得る。ある実施形態においては、複数のデバイスの各々は他のデバイスの少なくとも1つから1.0mm未満の距離に配置され得る。
【００３１】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、第1の製品が複数のデバイスを含む場合、複数のデバイスは同一の基板の上に配置され得る。ある実施形態においては、複数のデバイスは異なった基板の上に配置され得る。ある実施形態においては、複数のデバイスは異なったピーク波長を有する光を発する少なくとも2つのデバイスを含み得る。ある実施形態においては、第1の製品はディスプレイを構成し得る。
【００３２】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、基板は第2の表面をさらに含み、複数の導電体が基板内に配置されてよく、複数の導電体の各々は基板の第1の表面から第2の表面に延在する。ある実施形態においては、導電体の各々はマイクロホール内に配置され得る。ある実施形態においては、基板は外側周縁を含んでよく、複数の導電体の各々は外側周縁の1mm以内に配置され得る。基板が外側周縁を含むある実施形態においては、導電体の少なくとも1つは基板の外側周縁から1mmを超える距離に配置され得る。
【００３３】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、第1の製品は基板の第1の側面上に配置され得る複数の導電体をさらに含み得る。ある実施形態においては、基板は第2の表面をさらに含み、複数の導電体の各々は基板の第1の表面から第2の表面に延在し得る。
【００３４】
ある実施形態においては、基板が第2の表面を含み、複数の導電体が基板内に配置されるか、基板の第1の側面上に配置される上述の第1の製品において、第1の製品は基板の上に配置された複数の電極をさらに含み得る。ある実施形態においては、複数の導電体の各々は複数の電極の少なくとも1つに電気的に接続され得る。ある実施形態においては、複数の電極と複数の導電体との間の電気的接続は基板の第1の表面上に配置されたパターン化導電線を含み得る。
【００３５】
ある実施形態においては、第1の表面、第1の側面、および第1の表面が第1の側面と交わる第1の縁部を有する第1の基板と、第1の表面、第1の側面、および第1の表面が第1の側面と交わる第1の縁部を有する第2の基板と、第1のデバイスおよび第2のデバイスを含む複数のデバイスとを含む第1の製品が提供され得る。第1のデバイスは第1の基板の上に配置され、第2の側面を有してよく、第1のデバイスの第2の側面の少なくとも第1の部分は第1の基板の第1の縁部から約3.0mm以内に配置される。第1の製品は第1の基板の第1の縁部の少なくとも一部、第1の基板の第1の側面の少なくとも一部、および第1のデバイスの第2の側面の少なくとも第1の部分を覆う第1のバリアフィルムをさらに含み得る。第2のデバイスは第2の基板の上に配置され、第2の側面を有してよく、第2のデバイスの第2の側面の少なくとも第1の部分は、第2の基板の第1の縁部から約3.0mm以内に配置される。第1の製品は第2の基板の第1の縁部の少なくとも一部、第2の基板の第1の側面の少なくとも一部、および第2のデバイスの第2の側面の少なくとも第1の部分を覆う第2のバリアフィルムをさらに含み得る。
【００３６】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、第1のデバイスの第2の側面の第1の部分は、第2のデバイスの第2の側面の第1の部分の6.0mm未満の距離に配置され得る。ある実施形態においては、第1のデバイスの第2の側面の第1の部分は、第2のデバイスの第2の側面の第1の部分の2.0mm未満の距離に配置され得る。ある実施形態においては、第1のデバイスの第2の側面の第1の部分は、第2のデバイスの第2の側面の第1の部分の1.0mm未満の距離に配置され得る。
【００３７】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、第1のデバイスは活性デバイス領域および不活性デバイス領域を含み、第2のデバイスは活性デバイス領域および不活性デバイス領域を含んでよく、第1のデバイスの活性デバイス領域の少なくとも一部は、第2のデバイスの活性デバイス領域の少なくとも一部の1.0mm未満の距離に配置される。
【００３８】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、第1のデバイスは活性デバイス領域を含み、第2のデバイスは活性デバイス領域を含み、第1のデバイスの活性デバイス領域の少なくとも一部は、第2のデバイスの活性デバイス領域の少なくとも一部の.01mm未満の距離に配置され得る。
【００３９】
実施形態は第1の方法をも提供し得る。第1の方法には第1の表面、第1の側面、および第1の表面が第1の側面と交わる第1の縁部を有する基板、ならびに基板の第1の表面の上に配置され、第2の側面を有するデバイスを用意するステップが含まれ得る。デバイスの第2の側面の少なくとも第1の部分は基板の第1の縁部から3.0mm以下に配置され得る。基板を用意した後、第1の方法には基板の第1の縁部の少なくとも一部、基板の第1の側面の少なくとも一部、およびデバイスの第2の側面の少なくとも第1の部分を覆うように第1のバリアフィルムを堆積させるステップがさらに含まれる。
【００４０】
ある実施形態においては、上述の第1の方法において、第2の側面の少なくとも第1の部分は第1の縁部から2.0mm以内に配置され得る。ある実施形態においては、第2の側面の少なくとも第1の部分は第1の縁部から1.0mm以内に配置され得る。ある実施形態においては、第2の側面の少なくとも第1の部分は第1の縁部から0.5mm以内に配置され得る。ある実施形態においては、第2の側面の少なくとも第1の部分は第1の縁部から0.1mm以内に配置され得る。
【００４１】
ある実施形態においては、上述の第1の方法において、デバイスは活性デバイス領域を含んでよく、デバイスの活性デバイス領域の少なくとも一部は基板の第1の縁部から0.1mm以内に配置され得る。
【００４２】
ある実施形態においては、上述の第1の方法において、第1のバリアフィルムはポリマー材料と非ポリマー材料との混合物を含み得る。ある実施形態においては、第1のバリアフィルムはポリマーケイ素と無機ケイ素との混合物を含み得る。
【００４３】
ある実施形態においては、上述の第1の方法において、基板を用意するステップには、複数の位置において基板に印を付けるステップと、基板の第1の表面の上にデバイスを堆積させるステップと、印を付けた複数の位置において基板を破断するステップとが含まれ得る。ある実施形態においては、基板を破断するステップはデバイスを基板の第1の表面の上に堆積させる前に実施され得る。ある実施形態においては、基板を破断するステップはデバイスを基板の第1の表面の上に堆積させた後に実施され得る。
【００４４】
ある実施形態においては、上述の第1の方法において、基板を用意するステップには、基板の第1の表面の上にデバイスを堆積させるステップと、デバイスを堆積させた後、複数の位置において基板およびデバイスに印を付けるステップと、印を付けた複数の位置において基板およびデバイスを破断するステップとが含まれ得る。
【００４５】
ある実施形態においては、上述の第1の方法において、基板を用意するステップには、基板の第1の表面の全面の上にデバイスを堆積させるステップが含まれ得る。ある実施形態においては、基板を用意するステップには、基板の第1の表面よりも大きな開口を有するマスクを通してデバイスを堆積させるステップが含まれ得る。
【００４６】
ある実施形態においては、上述の第1の方法において、基板を用意するステップには、基板の第1の表面の上にデバイスを堆積させるステップと、デバイスを堆積させた後、複数の場所において基板およびデバイスを破断するステップとが含まれ得る。ある実施形態においては、基板およびデバイスを破断するステップには基板およびデバイスを切断するステップが含まれ得る。
【００４７】
ある実施形態においては、上述の第1の方法において、基板を用意するステップには、基板の第1の表面の上にデバイスを堆積させるステップと、デバイスを堆積させた後、デバイスの一部を剥離してデバイスの第2の側面を露出させるステップと、デバイスを堆積させた後、基板の一部を剥離して第1の側面を露出させるステップとが含まれ得る。
【００４８】
ある実施形態においては、上述の第1の方法において、第1のバリアフィルムを堆積させた後、方法には基板を破断するステップがさらに含まれ得る。
【００４９】
ある実施形態においては、上述の第1の方法において、第1の方法には基板の第1の表面から基板の第2の表面まで複数の導電路を形成するステップがさらに含まれ得る。ある実施形態においては、複数の導電路を形成するステップには、第1の表面から第2の表面まで基板に複数のビアを製作するステップと、複数のビアの各々に導電材料を配置するステップとが含まれ得る。
【００５０】
ある実施形態においては、基板の第1の表面から基板の第2の表面まで複数の導電路を形成するステップを含む上述の第1の方法において、複数の導電路を形成するステップは、基板の第1の側面上に導電材料を配置するステップを含み得る。ある実施形態においては、基板の第1の側面上に導電材料を配置するステップは、第1の側面の一部の上に導電材料を直接印刷して複数の導電路を形成するステップ、第1の側面の少なくとも一部の上に導電層を配置して導電層をパターン化し、複数の導電路を形成するステップ、真空プロセスを用いて導電層を堆積させて複数の導電路を形成するステップ、および/または基板の第1の側面を導電材料に浸漬して複数の導電路を形成するステップのいずれか1つ、またはある組合せを含む。
【００５１】
実施形態はプロセスによって作製される第1の製品をも提供し得る。プロセスには第1の表面、第1の側面、および第1の表面が第1の側面と交わる第1の縁部を有する基板、ならびに基板の第1の表面の上に配置され、第2の側面を有し、第2の側面の少なくとも第1の部分が第1の縁部から1.0mm以下に配置されたデバイスを用意するステップが含まれ得る。プロセスには基板の第1の縁部の少なくとも一部、基板の第1の側面の少なくとも一部、および第2の側面の少なくとも第1の部分を覆うように第1のバリアフィルムを堆積させるステップがさらに含まれ得る。
【００５２】
ある実施形態においては、上述のプロセスによって作製された第1の製品において、第1のバリアフィルムはポリマー材料と非ポリマー材料との混合物を含み得る。
【００５３】
ある実施形態においては、上述のプロセスによって作製された第1の製品において、第1のバリアフィルムを堆積させるステップには、有機ケイ素前駆体を用いるステップが含まれ得る。ある実施形態においては、第1のバリアフィルムを堆積させるステップには化学蒸着CVDが含まれ得る。ある実施形態においては、化学蒸着はプラズマによって強化され得る。
【００５４】
ある実施形態においては、第1のバリアフィルムを堆積させるステップが有機ケイ素前駆体を用いる蒸着を含む上述のプロセスによって作製された第1の製品において、バリアフィルムはポリマーケイ素と無機ケイ素との混合物から本質的になるものであり得る。ある実施形態においては、ポリマーケイ素と無機ケイ素との重量比は95:5〜5:95の範囲であり得る。ある実施形態においては、ポリマーケイ素と無機ケイ素とは同一の前駆体材料から創出され得る。ある実施形態においては、少なくとも0.1μmの厚さのバリアフィルムが、堆積プロセス中の全ての反応条件について同一の反応条件下で堆積され得る。ある実施形態においては、水蒸気透過速度は少なくとも0.1μmの厚さのバリアフィルムを通して10-6g/m2/日未満であり得る。
【００５５】
ある実施形態においては、第1のバリアフィルムを堆積させるステップが有機ケイ素前駆体を用いる蒸着を含む上述のプロセスによって作製された第1の製品において、前駆体材料はヘキサメチルジシロキサンまたはジメチルシロキサンを含み得る。ある実施形態においては、前駆体材料は単一の有機ケイ素化合物を含み得る。ある実施形態においては、前駆体材料は有機ケイ素化合物の混合物を含む。
【００５６】
実施形態は第1の製品をも提供し得る。第1の製品には第1の表面、第1の側面、および第1の表面が第1の側面と交わる第1の縁部を有する基板と、基板の上に配置され、第2の側面を有し、第2の側面の少なくとも第1の部分が基板の第1の縁部から約1.0mm以内に配置されたデバイスとが含まれ得る。デバイスは第1の有機材料を含み得る。ある実施形態においては、第1の基板の第1の側面の部分は6×1013原子/cm2を超える第1の有機材料によって覆われない。
【００５７】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、第1の有機材料は基板の第1の側面のいずれの部分も覆わない。
【００５８】
ある実施形態においては、上述の第1の製品は基板の第1の縁部の少なくとも一部、基板の第1の側面の少なくとも一部、およびデバイスの第2の側面の少なくとも第1の部分を覆う第1のバリアフィルムをさらに含み得る。
【００５９】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、デバイスの第2の側面の少なくとも第1の部分は、基板の第1の縁部から約0.1mm以内に配置され得る。
【００６０】
実施形態は第1の方法をも提供し得る。第1の方法には第1の表面、第1の側面、および第1の表面が第1の側面と交わる第1の縁部を有する基板、ならびに基板の第1の表面の上に配置されたデバイスを用意するステップと、デバイスを破断してデバイスの第2の側面を露出させ、デバイスの少なくとも第1の部分が第1の縁部から3.0mm以下に配置されるようにするステップとが含まれ得る。ある実施形態においては、デバイスの少なくとも第1の部分は第1の縁部から2.0mm以下に配置され得る。ある実施形態においては、デバイスの少なくとも第1の部分は第1の縁部から1.0mm以下に配置され得る。ある実施形態においては、デバイスの少なくとも第1の部分は第1の縁部から0.1mm以下に配置され得る。
【００６１】
ある実施形態においては、上述の第1の方法において、デバイスは活性デバイス領域を含んでよく、デバイスの活性デバイス領域の少なくとも一部は基板の第1の縁部から0.1mm以下に配置され得る。
【００６２】
ある実施形態においては、上述の第1の方法において、第1の側面および第1の縁部を有する基板を用意するステップには、第1の側面に沿って基板を破断するステップが含まれ得る。ある実施形態においては、基板を破断するステップおよびデバイスを破断するステップには同一のステップが含まれ得る。
【００６３】
ある実施形態においては、上述の第1の方法において、デバイスを破断するステップの後、方法には基板の第1の縁部の少なくとも一部、基板の第1の側面の少なくとも一部、およびデバイスの第2の側面の少なくとも第1の部分を覆うように第1のバリアフィルムを堆積させるステップがさらに含まれ得る。ある実施形態においては、デバイスを破断するステップおよび第1のバリアフィルムを堆積させるステップは、真空中で実施され得る。ある実施形態においては、第1のバリアフィルムはポリマーケイ素と無機ケイ素との混合物を含み得る。
【００６４】
ある実施形態においては、デバイスを破断するステップにはデバイスを切断するステップが含まれ得る。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】有機発光デバイスを示す図である。
【図２】分離された電子輸送層を有しない反転した有機発光デバイスを示す図である。
【図３】多層バリアを有する例示的デバイスの断面を示す図である。無機およびポリマーフィルムの両方に用いた堆積マスクのフットプリントは同一であってよく、この例示的デバイスにおいては、これはデバイスフットプリントよりたとえば1mm大きい。
【図４】多層バリアを有する例示的デバイスの断面を示す図である。ポリマーフィルムに用いたマスクのフットプリントはデバイスフットプリントよりたとえば1mm大きくてよく、無機フィルムのマスクのフットプリントはポリマーフィルムのそれよりたとえば1mm大きくてよい。
【図５】多層バリアを有する例示的デバイスの断面を示す図である。無機およびポリマーフィルムの各々の積み重ねに用いたマスクのフットプリントはその前の積み重ねよりたとえば1mm大きくてよい。第1の積み重ねのフットプリントはデバイスのデバイスフットプリントのそれよりたとえば1mm大きい。
【図６】プラズマ強化蒸着(PECVD)システムにおいて基板電極上に垂直に取り付けたシリコンウェーハの写真である。
【図７】ある実施形態による例示的なプラズマ強化化学蒸着装置の断面図である。
【図８】フィルム厚さの半対数スケール(log(t))対長さを相関させる実験結果の例示的プロットであり、「長さ」は例示的な蒸着プロセスにおけるRF電極から基板への距離に対応する。
【図９】ある実施形態による例示的デバイスの断面図である。
【図１０】ある実施形態による基板の第1の表面から基板の第2の表面までの導電体の例示的構造の説明図である。
【図１１】ある実施形態による基板の第1の表面から基板の第2の表面までの導電体の例示的構造の説明図である。
【図１２ａ】ある実施形態による例示的なモバイルデバイスを示す図である。
【図１２ｂ】ある実施形態による例示的なモバイルデバイスを示す図である。
【図１３】ある実施形態による製作の直後の実験的デバイスの2つの写真を含む図である。
【図１４】ある実施形態による製作の21時間後の図13の実験的デバイスの2つの写真を含む図である。
【図１５ａ】ある実施形態による例示的デバイスおよび製作プロセスを示す図である。
【図１５ｂ】ある実施形態による例示的デバイスおよび製作プロセスを示す図である。
【図１５ｃ】ある実施形態による例示的デバイスおよび製作プロセスを示す図である。
【図１５ｄ】ある実施形態による例示的デバイスおよび製作プロセスを示す図である。
【図１６】ある実施形態による例示的デバイスおよび製作プロセスを示す図である。
【図１７】ある実施形態による例示的デバイスおよび製作プロセスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６６】
[詳細な説明]
一般に、ＯＬＥＤは、アノードとカソードとの間に配置され且つそれらと電気的に接続された少なくとも１つの有機層を含む。電流が流された場合、有機層（１又は複数）にアノードは正孔を注入し、カソードは電子を注入する。注入された正孔と電子はそれぞれ反対に帯電した電極に向かって移動する。電子と正孔が同じ分子上に局在する場合、励起エネルギー状態を有する局在化された電子−正孔対である「励起子」が形成される。励起子が発光機構によって緩和するときに光が発せられる。いくつかの場合には、励起子はエキシマー又はエキシプレックス上に局在化されうる。非放射機構、例えば、熱緩和も起こりうるが、通常は好ましくないと考えられる。
【００６７】
初期のＯＬＥＤは、一重項状態から光を発する（「蛍光」）発光性分子を用いており、例えば、米国特許第４，７６９，２９２号明細書（この全体を参照により援用する）に記載されているとおりである。蛍光発光は、一般に、１０ナノ秒よりも短いタイムフレームで起こる。
【００６８】
より最近、三重項状態から光を発する（「燐光」）発光物質を有するＯＬＥＤが実証されている。Baldoら,“Highly Efficient Phosphorescent Emission from Organic Electroluminescent Devices”, Nature, vol. 395, 151-154, 1998 (“Baldo-I”);
及び、Baldoら,“Very high-efficiency green organic light-emitting devices based on electrophosphorescence”, Appl. Phys. Lett., vol. 75, No. 3, 4-6 (1999)  (“Baldo-II”)、これらを参照により全体を援用する。燐光は、米国特許第７，２７９，７０４号明細書の第５〜６欄に、より詳細に記載されており、これを参照により援用する。
【００６９】
図１は有機発光デバイス100を示している。この図は、必ずしも一定の縮尺で描かれていない。デバイス100は、基板110、アノード115、正孔注入層120、正孔輸送層125、電子阻止層130、発光層135、正孔阻止層140、電子輸送層145、電子注入層150、保護層155、およびカソード160を含みうる。カソード160は、第一導電層162および第二導電層164を有する複合カソードである。デバイス100は、記載した層を順次、堆積させることによって作製できる。これらの様々な層の特性及び機能、並びに例示物質は、米国特許第７，２７９，７０４号明細書の第６〜１０欄により詳細に記載されており、これを参照により援用する。
【００７０】
これらの層のそれぞれについてのより多くの例が得られる。例えば、可撓性且つ透明な基材−アノードの組み合わせが米国特許第５，８４４，３６３号明細書に開示されており、参照により全体を援用する。ｐ型ドープ正孔輸送層の例は、５０：１のモル比で、Ｆ４−ＴＣＮＱでドープしたｍ−ＭＴＤＡＴＡであり、これは米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号公報に開示されているとおりであり、その全体を参照により援用する。発光物質及びホスト物質の例は、Thompsonらの米国特許第６，３０３，２３８号明細書に開示されており、その全体を参照により援用する。ｎ型ドープ電子輸送層の例は、１：１のモル比でＬｉでドープされたＢＰｈｅｎであり、これは米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号公報に開示されているとおりであり、その全体を参照により援用する。米国特許第５，７０３，４３６号明細書及び同５，７０７，７４５号明細書（これらはその全体を参照により援用する）は、上に重ねられた透明な電気導電性のスパッタリングによって堆積されたＩＴＯ層を有するＭｇ：Ａｇなどの金属の薄層を有する複合カソードを含めたカソードの例を開示している。阻止層の理論と使用は、米国特許第６，０９７，１４７号明細書及び米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号公報に、より詳細に記載されており、その全体を参照により援用する。注入層の例は、米国特許出願公開第２００４／０１７４１１６号公報に提供されており、その全体を参照により援用する。保護層の記載は米国特許出願公開第２００４／０１７４１１６号公報にみられ、その全体を参照により援用する。
【００７１】
図２は倒置型(inverted)ＯＬＥＤ200を示している。このデバイスは、基板210、カソード215、発光層220、正孔輸送層225、およびアノード230を含む。デバイス200は記載した層を順に堆積させることによって製造できる。最も一般的なＯＬＥＤの構成はアノードの上方に配置されたカソードを有し、デバイス200はアノード230の下方に配置されたカソード215を有するので、デバイス200を「倒置型」ＯＬＥＤとよぶことができる。デバイス100に関して記載したものと同様の物質を、デバイス200の対応する層に使用できる。図２は、デバイス100の構造からどのようにいくつかの層を省けるかの１つの例を提供している。
【００７２】
図１および２に例示されている簡単な層状構造は非限定的な例として与えられており、本発明の実施形態は多様なその他の構造と関連して使用できることが理解される。記載されている具体的な物質および構造は事実上例示であり、その他の物質および構造も使用できる。設計、性能、およびコスト要因に基づいて、実用的なＯＬＥＤは様々なやり方で上記の記載された様々な層を組み合わせることによって実現でき、あるいは、いくつかの層は完全に省くことができる。具体的に記載されていない他の層を含むこともできる。具体的に記載したもの以外の物質を用いてもよい。本明細書に記載されている例の多くは単一の物質を含むものとして様々な層を記載しているが、物質の組合せ（例えばホストおよびドーパントの混合物、または、より一般的には混合物）を用いてもよいことが理解される。また、層は様々な副層（sublayer）を有してもよい。本明細書において様々な層に与えられている名称は、厳格に限定することを意図するものではない。例えば、デバイス200において、正孔輸送層225は正孔を輸送し且つ発光層220に正孔を注入するので、正孔輸送層として、あるいは正孔注入層として説明されうる。一実施形態において、ＯＬＥＤは、カソードとアノードとの間に配置された「有機層」を有するものとして説明できる。この有機層は単一の層を含むか、または、例えば図１および２に関連して記載したように様々な有機物質の複数の層をさらに含むことができる。
【００７３】
具体的には説明していない構造および物質、例えばFriendらの米国特許第５，２４７，１９０号（これはその全体を参照により援用する）に開示されているようなポリマー物質で構成されるＯＬＥＤ（ＰＬＥＤ）、も使用することができる。さらなる例として、単一の有機層を有するＯＬＥＤを使用できる。ＯＬＥＤは、例えば、Forrestらの米国特許第５，７０７，７４５号（これはその全体を参照により援用する）に記載されているように積み重ねられてもよい。ＯＬＥＤの構造は、図１および２に示されている簡単な層状構造から逸脱していてもよい。例えば、基板は、光取出し（out-coupling）を向上させるために、Forrestらの米国特許第６，０９１，１９５号（これはその全体を参照により援用する）に記載されているメサ構造、および/またはBulovicらの米国特許第５，８３４，８９３号（これはその全体を参照により援用する）に記載されているピット構造などの、角度の付いた反射表面を含みうる。
【００７４】
特に断らないかぎり、様々な実施形態の層のいずれも、何らかの適切な方法によって堆積されうる。有機層については、好ましい方法には、熱蒸着（thermal evaporation）、インクジェット（例えば、米国特許第６，０１３，９８２号および米国特許第６，０８７，１９６号（これらはその全体を参照により援用する）に記載されている）、有機気相成長（organic vapor phase deposition、ＯＶＰＤ）（例えば、Forrestらの米国特許第６，３３７，１０２号（その全体を参照により援用する）に記載されている）、ならびに有機気相ジェットプリンティング（organic vapor jet printing、ＯＶＪＰ）による堆積（例えば、米国特許出願第１０／２３３，４７０号（これはその全体を参照により援用する）に記載されている）が含まれる。他の適切な堆積方法には、スピンコーティングおよびその他の溶液に基づく方法が含まれる。溶液に基づく方法は、好ましくは、窒素または不活性雰囲気中で実施される。その他の層については、好ましい方法には熱蒸着が含まれる。好ましいパターニング方法には、マスクを通しての蒸着、圧接（cold welding）（例えば、米国特許第６，２９４，３９８号および米国特許第６，４６８，８１９号（これらはその全体を参照により援用する）に記載されている）、ならびにインクジェットおよびＯＶＪＤなどの堆積方法のいくつかに関連するパターニングが含まれる。その他の方法も用いることができる。堆積される物質は、それらを特定の堆積方法に適合させるために改変されてもよい。例えば、分枝した又は分枝していない、好ましくは少なくとも３個の炭素を含むアルキルおよびアリール基などの置換基が、溶液加工性を高めるために、低分子に用いることができる。２０個又はそれより多い炭素を有する置換基を用いてもよく、３〜２０炭素が好ましい範囲である。非対称構造を有する物質は対称構造を有するものよりも良好な溶液加工性を有しうるが、これは、非対称物質はより小さな再結晶化傾向を有しうるからである。デンドリマー置換基は、低分子が溶液加工を受ける能力を高めるために用いることができる。
【００７５】
本発明の実施形態によって製作されるデバイスは、フラットパネルディスプレイ、コンピュータモニター、テレビジョン、ビルボード、屋内もしくは屋外の照明および/または信号用の光、ヘッドアップディスプレイ、完全に透明なディスプレイ、フレキシブルディスプレイ、レーザープリンター、電話、携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、ラップトップコンピュータ、デジタルカメラ、カムコーダー、ビューファインダー、マイクロディスプレイ、ビヒクル、大面積の壁、劇場もしくはスタジアムのスクリーン、照明器具、または標識等の種々の消費財に組み込むことができる。本発明によって製作されるデバイスを制御するためには、パッシブマトリックスおよびアクティブマトリックス等の種々の制御機構を用いることができる。デバイスの多くは18℃〜30℃等の人にとって快適な温度範囲、より好ましくは室温(20〜25℃)での使用を意図している。
【００７６】
本明細書に記載した物質及び構造は、ＯＬＥＤ以外のデバイスにおける用途を有しうる。例えば、その他のオプトエレクトロニクスデバイス、例えば、有機太陽電池及び有機光検出器は、これらの物質及び構造を用いることができる。より一般には、有機デバイス、例えば、有機トランジスタは、これらの物質及び構造を用いることができる。
【００７７】
ハロ、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリールアルキル、ヘテロ環基、アリール、芳香族基、及びヘテロアリールの用語は、当分野で公知であり、米国特許第７，２７９，７０４号明細書の第３１〜３２欄で定義されており、これを参照により援用する。
【００７８】
本明細書においては、デバイスの「活性デバイス領域」は、電子、正孔、および/または光子が生成され、または吸収されるデバイスの部分を意味し、1つまたは複数の有機および/または半導体材料(有機半導体またはドープしたケイ素等)を含み得る。有機電子デバイスについては、活性デバイス領域は1つまたは複数の有機層を含み得る。たとえば、OLEDの活性デバイス領域はデバイスの発光領域(すなわちデバイスの発光する部分)を意味し、有機電子発光材料を含み得る。太陽電池の活性デバイス領域は、光子が吸収され、電子が放出されるデバイスの部分を意味し得る(たとえばそれは半導体材料を含むデバイスの部分を意味し得る)。薄膜バッテリーについては、活性デバイス領域は電解質を意味し、たとえばリチウムリンオキシニトリドを含み得る。これらは例示的デバイスの活性デバイス領域のいくつかの例に過ぎず、本明細書において開示された実施形態はそのように限定されないことを認識されたい。
【００７９】
本明細書においては、「約」という用語は包括的にプラスマイナス10%を意味し得る。したがって「約10mm」という句は包括的に9mm〜11mmを意味すると理解され得る。
【００８０】
本明細書においては、「バリアフィルム」または「バリア層」は、デバイスの活性デバイス領域内へのガス、蒸気、および/または湿気(または他の環境中の粒子)の透過を低減し、それにより寿命を延ばし、および/または性能の劣化を低減するために利用され得る材料の層を意味し得る。ある実施形態においては、バリアフィルムはポリマー材料および非ポリマー材料の混合物を含むハイブリッド層を含み得る。本明細書においては、「非ポリマー」という用語は、単一の明確に定義された分子量を有する明確に定義された化学式を有する分子から作成された材料を意味する。「非ポリマー」分子はかなり大きな分子量を有することがある。ある実施形態においては、非ポリマー分子は繰り返し単位を含み得る。本明細書においては、「ポリマー」という用語は、共有結合した繰り返しサブユニットを有する分子から作成され、分子によって変動することがある分子量を有する材料を意味する。それは、重合反応によって各々の分子に異なった数の繰り返し単位がもたらされるからである。たとえば、ある実施形態においては、バリアフィルムはポリマーケイ素と無機ケイ素との混合物を含み得る。バリアフィルムの例は以下により詳しく述べる。
【００８１】
本明細書においては、デバイスの「境界領域」(すなわちデッドスペース)は「不活性デバイス領域」および「非デバイス縁部領域」の組合せを含み得る。この文脈においては、境界領域の「厚さ」は、デバイスフットプリントの側面に垂直な方向におけるデバイスフットプリントから境界領域の縁部(ある実施形態においては、これは基板の縁部をも含み得る)までの距離を意味し得る。
【００８２】
本明細書においては、「含む」(comprising)という用語は限定することを意図せず、「含む」(including)、「含む」(containing)、または「によって特徴付けられる」(characterized by)と同義の移行用語であり得る。したがって「含む」(comprising)という用語は包括的またはオープンエンドであり、請求項において用いられた場合に追加的な言及されていない要素または方法ステップを排除するものではない。たとえば、方法の記載において「含む」(comprising)はその請求項がオープンエンドであり追加的なステップを許容することを示す。デバイスの記載において「含む」(comprising)は、指定された要素が実施形態に必須であり得るが、他の要素を付加してもよく、それでも特許請求の範囲内の構成を形成することを意味し得る。対照的に、移行句「からなる」(consisting of)は、請求項において特定されていないいずれの要素、ステップ、または成分をも排除する。このことは明細書全体を通じた用語の使用と一貫している。
【００８３】
本明細書においては、「デバイス」は基板上に(単層または多層のいずれかとして)堆積され、電圧、電流、または光子曝露(たとえば太陽電池)の印加に基づいて所望の機能性を提供し得る任意の成分を含み得る。デバイスは「活性デバイス領域」(電子、正孔、および/または光子が生成され、または吸収される)および「不活性デバイス領域」を含み得る。説明の目的のため、有機デバイスに関しては、「デバイス」は図1および図2の例に示すように、1つまたは複数の有機層、1つまたは複数の絶縁グリッド層、電極、および電極間に配置される任意の層を意味し得る。デバイスの一例はOLEDである。本明細書においては、デバイスは活性デバイス領域および不活性デバイス領域から離れて延在し得る1つまたは複数の電気接点を含まない。すなわち、たとえばデバイスフットプリント内に配置されないように延在した1つまたは複数の電極の任意の部分は、デバイスの一部を含まない(たとえば、そのような部分は電気接点を形成し得る)。
【００８４】
本明細書においては、「デバイスフットプリント」はデバイスの「活性デバイス領域」およびデバイスの「不活性デバイス領域」の全面積を意味し得る。説明の目的のため、有機デバイスに関しては、デバイスフットプリントは、1つまたは複数の有機層(すなわち有機フットプリント)および/または1つまたは複数の絶縁グリッド層が基板上に配置されたデバイスの一部を意味し得る。
【００８５】
本明細書においては、デバイスの「不活性デバイス領域」は、これも活性領域に含まれている1つまたは複数の材料の層(有機層等)を含むが、電子、正孔、および/または光子が生成され、または吸収されるデバイスの一部を含まない(すなわちデバイスの活性デバイス領域の一部ではない)デバイスの部分を意味し得る。たとえば、OLEDに関して、不活性デバイス領域は1つまたは複数の有機層および/または電極の一部を含み得るが、デバイスのこの部分は1つまたは複数の他の有機層(または1つもしくは複数の電極)を含み得ず、したがって発光しない。不活性デバイス領域は常にではないがしばしば、短絡の可能性を防止または低減するため電極の1つの縁部を超えて延在するように有機層を堆積させた結果である。ある例においては、絶縁層(たとえば「グリッド層」)はデバイスの電導層を電気的に絶縁するように、基板および電極の一部の上に配置され得る。これらの領域は一般に発光せず、したがって「不活性デバイス領域」の一部を含むことになる。多くの例では、デバイスの不活性デバイス領域は活性デバイス領域の1つまたは複数の側面に隣接して配置される。しかし実施形態はそのように限定されず、ある例においては、デバイスは活性デバイス領域の間に配置された不活性デバイス領域を有し得る(たとえば、AMOLEDディスプレイは、「不活性デバイス領域」を含み得るピクセルの間に非発光領域を含み得る)。
【００８６】
本明細書においては、「非デバイス縁部領域」はデバイスフットプリントの周囲の領域、すなわちデバイスの「活性デバイス領域」または「不活性デバイス領域」を含まない製品の部分を意味し得る。たとえば、非デバイス縁部領域はデバイスの活性デバイス領域の1つまたは複数の層を含むことができない。有機電子デバイスに関しては、非デバイス縁部領域は、典型的には有機層または絶縁層(OLEDの電極の1つの上に配置されるグリッド層等)を含まない製品の部分を意味し得る。たとえば、非デバイス縁部領域は不活性デバイス領域の一部を含まないOLEDの非発光領域を意味し得る(たとえば、非デバイス縁部領域は、1つまたは複数のバリアフィルムまたは層がデバイスフットプリントの側面に沿って配置される製品の部分を含み得る)。
【００８７】
本明細書においては、バリアフィルムの「垂直長さ」は、デバイスフットプリントに最も近く配置された(たとえばある例においては活性デバイス領域または不活性デバイス領域に隣接した)バリアフィルムの部分から、デバイスフットプリントから最も遠くに配置されたバリアフィルムの別の部分(たとえばバリアフィルムの縁部)までの距離であって、デバイスフットプリントの側面に垂直でデバイスがその上に配置された基板の表面に平行な方向への距離を意味し得る。換言すれば、垂直長さはバリアフィルムがデバイスフットプリントから離れて延在する距離の尺度であり得る。垂直長さの決定の際デバイスフットプリントの「側面」を利用する理由は、デバイスフットプリントの形状によってバリアフィルムの長さが変動し得るコーナー効果を一般的に排除するためである。したがって、一般的には、垂直長さは活性デバイス領域への湿気(および他の汚染物質)の水平的侵入に対する耐性を付与するように配置されるバリアフィルムの長さに対応し得る。
【００８８】
本明細書において、「製品」という用語は、追加的な部品または部品(たとえばその上に配置されたバリア層)を有するデバイス(OLED、薄膜バッテリー、太陽電池、その他)、単一の基板または複数の基板の上に配置され、または配列された複数のデバイス、または単一のデバイスを含んでもよい包括的な用語として用いられる。したがって、ある例においては、「製品」は「デバイス」または「電子デバイス」と互換的に用いられ得る。製品は(上で定義したように)消費者用デバイスを含み得る。
【００８９】
以下に記載する実施形態ではOLED等の有機デバイスに言及しているが、実施形態はそのように限定されないことに留意されたい。本発明者らは、縁部シーラントとして以下に記載するように配置されたバリアフィルムが、任意の薄膜電子デバイス、特に水蒸気等の環境中の透過物に敏感な成分を有し得るものにおいて一般的に用いることができることを見出した。さらに、本発明者らは、縁部シーラントとして用いられ、本明細書において特許請求するバリアフィルムの配置および構成が、基板の縁部の3.0mm以内(好ましくは2.0mm未満、より好ましくは1.0mm未満、より好ましくは0.1mm未満)に配置され得るデバイスを提供し、それでも適切なデバイス性能および寿命を提供し得ることを見出した。デバイスの側面と基板の縁部との間の距離のこの低減により、そのようなデバイスの非デバイスのサイズが低減され、それにより、本明細書に記載されるように配置されたバリアフィルムを含む電子デバイスの全体のサイズが低減される可能性がある。ある例においては、デバイスの活性デバイス領域は基板の縁部から0.1mm以内に配置され得る(これにより、非デバイス縁部領域(たとえばバリア層から)またはデバイスの不活性デバイス領域(たとえばグリッド層から)によって創出されるいずれの境界領域の出現もさらに低減され得る)。
【００９０】
以下に記載する実施形態ではOLED等の有機デバイスに言及しているが、実施形態はそのように限定されないことに留意されたい。本発明者らは、本明細書で提供するバリアフィルムが、任意の薄膜電子デバイス、特に水蒸気等の環境中の透過物に敏感な成分を有し得るものにおいて一般的に用いることができることを見出した。さらに、本発明者らは、例示的なバリアフィルムが、デバイスを基板の縁部の3.0mm以内(好ましくは2.0mm以内、より好ましくは1.0mm以内)に配置することを可能にし、それでも適切なデバイス性能および寿命を提供し得ることを見出した。
【００９１】
一般には、湿気に敏感な電子部品(水蒸気感受性電極等)を有する電子デバイスは、雰囲気条件により保存中に劣化することがある。劣化は、薄膜カプセル(TFE)の全体を通しての(またはTFE中に埋め込まれた粒子を通しての)水蒸気および酸素の垂直な侵入、またはTFEの縁部を通しての水蒸気および酸素の水平的な侵入によって引き起こされる黒点の形態であり得る。本明細書においてTFEはバリア層またはバリアフィルムをも意味し得る。水蒸気の縁部侵入は、典型的にはTFE自体を通しての透過物(たとえば水蒸気分子)の水平的透過を経由して(たとえば以下に記載した図6、604参照)、またはTFEと下部の基板との界面を通しての透過物の水平的透過を経由して(たとえば以下に記載した図6、605参照)起こる。それにより、本発明者らは電子デバイスに縁部シールを提供するTFEは両方の種類の水平的透過(すなわち、層それ自体を横切る透過および層と基板との間の界面における透過)を低減することが好ましいことを見出した。これに関し、本明細書において提供される実施形態は、改善された性能を提供し、湿気等の雰囲気条件に敏感な電子デバイスに用いられ得る縁部シールを含む。
【００９２】
広く用いられた以前の縁部シールは多層バリアを利用していた。たとえば、多くのデバイスは無機およびポリマーフィルムの交互層からなる多層バリアを含んでいた。これらのバリアは、長く曲がりくねった拡散経路を形成することによって透過物分子がデバイスに到達することを遅らせる原理に基づいて作用する。これらの多層バリアのいくつかの例を以下に記載する。
【００９３】
デバイスを多層バリアでカプセル化するための従来法の1つは、無機およびポリマーフィルムの両方に同一のマスクを利用する。しかし、いくらかの縁部侵入バリアを提供するために(またマスクの配置許容のために)、マスクのサイズはデバイスのフットプリントより大きい。デバイスマスク(たとえば活性デバイス領域、不活性デバイス領域、および/または電極等の他の成分を形成する層を堆積させるために用いられ得るマスク)およびカプセル化マスク(たとえば無機およびポリマーフィルムを堆積させるために用いられるマスク)の両方に500μmの配置許容を仮定すれば(これは多くの製作プロセスにおいて妥当である)、これは、最悪の場合の想定でデバイスの堆積とカプセル化マスクの位置合わせの両方が基準から外れたときにいかなるデバイスの露出をも防止するために、カプセル化マスクはデバイスマスクより約1.0mm大きいことが必要であることを暗示している。多層バリアの無機フィルムの厚さは約50nm、多層バリアのポリマーフィルムの厚さは約800nmであることも仮定され、これはそのようなデバイスに典型的な例である。そのようなデバイスの例を図3に示す。
【００９４】
図3に、基板310、基板310の上に配置されたデバイスフットプリント(これは活性デバイス領域および不活性デバイス領域を含み得る)を有するデバイス301、ならびにデバイス301をカプセル化する複数の無機層302およびポリマー層303を含む製品300を示す。図3の製品300は、5層の無機層(302)および有機層の間に配置された(すなわち間にサンドイッチされた)4層のポリマー層(303)を含む5層の積み重ねからなる多層バリアカプセル化プロセスを示す。一般に、この種のマスキングおよび堆積方法は、マスク交換の回数が最も少ないため、製作が比較的単純(したがって製作のために付加される加工時間が最短)である。すなわち、デバイス301および対応する成分が基板上に堆積された後、無機層とポリマー層の両方が単一のマスクを通して堆積され得る。図3に示すように、この例示的な多層バリアは、水蒸気がただ1つの無機層302(すなわちデバイス301のデバイスフットプリントに隣接して配置された無機層)を横切って透過することによってポリマー層303を横切って水平に移動し、製品300(たとえば環境感受性の電極または有機層)のデバイス301に到達する直接経路(すなわち矢印304で示される経路-1)を提供する。したがって、図3に示すこの種の多層バリアによって提供される縁部シールは、主にポリマー材料303を横切る水蒸気の透過速度(これは典型的には無機材料の透過速度より大きい)に依存する。一般に、図3に示すようなデバイス設計において適切なデバイス性能と寿命を達成するためには、そのようなデバイスではデバイス301のフットプリントよりもずっと大きなカプセル化層(たとえばポリマー層303および無機層302)のフットプリントが用いられる。すなわち、縁部シールを堆積させるために無機フィルム302と有機フィルム303の両方にデバイスフットプリントより大きな単一のマスクサイズを用いることは、境界領域(すなわちデッドスペース)が最小のデバイスを提供するための実用的なまたは実際的な解決ではないであろう。このことは以下に示す例においてさらに説明する。
【００９５】
25℃におけるポリアクリレートポリマー(一般に用いられるカプセル化材料)中の水蒸気の拡散定数の値は、参照により全体として本明細書に組み込まれるG. L. Graff、R. E. WillifordおよびP. E. Burrows、「Mechanisms of vapor permeation through multilayer barrier films: Lag time versus equilibrium permeation」、J. Appl. Phys.、96巻(4)、1840〜1849頁(2004)によって計算された38℃におけるポリアクリレートポリマーの拡散定数(「D」)(すなわち38℃における拡散定数(D)約8.5×10-9cm2/sec)を用いて、および、これも参照により全体として本明細書に組み込まれるZ. Chen、Q. Gu、H. Zou、T. Zhao、H. WANG、「Molecular Dynamics Simulation of Water Diffusion Inside an Amorphous Polyacrylate Latex Film」、Journal of Polymer Science: Part B: Polymer Physics、45巻、884〜891頁(2007)によって計算されたそのようなポリマー中の水蒸気の活性化エネルギー(約13kJ/moleに等しいことが見出された)を利用して、計算することができる。このようにして、25℃におけるポリアクリレートポリマー中の水蒸気の拡散定数は約6.8×10-9cm2/secと推定することができる。この拡散定数を用いて、図3に示したデバイス300の経路-1(304)を通した水蒸気拡散の遅延時間を推定することができる。この文脈において、遅延時間(tl)は距離(l)を横切る透過分子(たとえば水蒸気分子)のおよその拡散時間を意味し、Graffら、「Mechanisms of vapor permeation through multilayer barrier films: Lag time versus equilibrium permeation」、J. Appl. Phys.、96巻(4)、1840〜1849頁(2004)が示すように、tl=l2/(6D)で与えられる関係式によって材料の拡散定数と関連付けられる。上で計算したポリアクリレートポリマー中の水蒸気の拡散定数(D)を用いて、25℃における遅延時間は経路長1.0mmに対して70時間に近いと計算することができる。すなわち、図3に示される例示的なカプセル化法において、経路-1(304)に沿って水平に移動する場合には、水蒸気が室温で製品300のデバイス301のフットプリントに隣接した無機層302に到達するには一般に約70時間を要することになる。一旦透過物が経路-1(304)に沿ってポリマー層303を通過すれば、これがデバイス301のフットプリントに到達するためには単一の無機フィルム層302(これは典型的には厚み約50nmである)のみを横切って透過しさえすればよい。次いで透過物は迅速に欠陥(たとえばピンホール、割れ目、粒子、その他)を通って活性デバイス領域に到達し、損傷を引き起こす可能性がある。言うまでもなく、この設計は意図された目的または用途には許容できないデバイスの劣化をもたらす可能性がある。
【００９６】
製品のデバイスをカプセル化するための多層バリアを用いる別のアプローチを図4に示す。製品400は基板410、基板410上に配置されたデバイスフットプリント(これは活性デバイス領域および不活性デバイス領域を含み得る)を有するデバイス401、ならびにデバイス401の上に配置された複数の無機層402およびポリマー層403を含む。示されるように、デバイス400はポリマー層マスク(ポリマー層403を堆積させる際に用いられる)よりも大きな無機層マスク(無機層402を堆積させる際に用いられる)を用いており、それにより無機層420はポリマー層403の側面を覆う。図4に示すように、このアプローチにおいてさえも、水平侵入経路(すなわち、矢印404で示される経路-1)が、水蒸気が水平に移動し、製品400のデバイス401に到達する最も容易な経路である。5層積み重ね設計において水蒸気(または他の透過物)の透過のための水平侵入経路(すなわち経路-1(404))に対してこの方法によって創出されるバリア層は、第1の無機層(典型的には厚さ50nmでデバイス401のフットプリントに隣接して配置される)、第2のポリマー層(典型的には厚さ800nm)、および第3の無機層(典型的には厚さ200nmで図4において420と表示される)からなる二層バリアと等価である。したがって、示されるように、この種の多層バリア設計が提供する水平透過に対する抵抗は、2つの無機層およびその間に配置された(すなわち、間にサンドイッチされた)ポリマー層からなる多層バリアと等価である。したがって、垂直侵入が5つの無機バリア層402と4つのポリマー層403とを含むのに対し、水平侵入はデバイス401の寿命または劣化を決定し得るずっと容易な透過経路を提供する。
【００９７】
製品の多層バリア設計を用いたさらに別のアプローチを図5に示す。製品500は基板510、基板510の上に配置されたデバイスフットプリント(これは活性デバイス領域および不活性デバイス領域を含み得る)を有するデバイス501、ならびにデバイス501のフットプリントの側面の上に、またそれに沿って配置された複数の無機層502およびポリマー層503を含む。バリア層は、サイズが次第に大きくなるマスクを用いて、連続的なポリマー層503および無機層502に堆積される。このアプローチにおいては、製品500の縁部領域における経路-1(504と表示した矢印によって示される)に沿って水平に移動する水蒸気は(上述の図3および図4に示す製品と異なり)、デバイス501に到達する前にその経路中で全体の多層積み重ねに遭遇する。この場合には、経路-1(504)に沿って水平にバリア全体を横切って移動する水蒸気(または他の透過物)に対して層502および503を含む多層バリアによって提供される縁部シールは、バリア全体を横切って垂直に(すなわち矢印507によって示される経路-3に沿って)移動する水蒸気に対して多層バリアによって提供されるシールと等価である。
【００９８】
しかし、水平方向における単位積み重ねあたりのポリマーフィルムの厚さ(図5に示すように典型的には各々〜1.0mm)は垂直方向における厚さのもの(典型的には各々約0.8μm)よりもずっと大きいにも拘わらず、層を横切っての水蒸気の拡散に対する抵抗は両方向において全く同様である。それは、G. L. Graff、「Mechanisms of vapor permeation through multilayer barrier films: Lag time versus equilibrium permeation」、J. Appl. Phys.、96巻(4)、1840〜1849頁(2004)に記載されているように、遅延時間の計算(tl=l2/(6D))において長さ(l)を計算するための有効厚さがポリマーフィルムの厚さまたは無機フィルムにおける欠陥の間隔によって決定されるからである。垂直方向(すなわち経路-3(507)に沿う)においては、バリア層が良好な透過特性を有していると仮定した場合の無機フィルムの欠陥の間隔(たとえば数百ミクロンのオーダー)はポリマーフィルムの厚さよりずっと大きい。水平方向(すなわち経路-1(504)に沿う)においては反対になる。すなわち無機フィルムの欠陥の間隔はポリマーフィルムの厚さより小さい。したがって、マスクのサイズを漸増させるアプローチを用いて製作された製品500に対する縁部侵入(たとえば経路-1(504))は、多層バリアにおける垂直透過(すなわち経路-3(507)に沿う)に匹敵すると仮定することは妥当である。
【００９９】
2つの侵入経路、すなわち水平経路-1(504)および垂直経路-3(507)について上に述べたが、透過物に対して別の侵入経路の可能性がある(矢印505で示した経路-2)。経路-2(505)は無機フィルムと基板510との界面に沿った水蒸気の透過に対応する。しかし、無機フィルムについて経路-2(505)に沿った界面透過が無機フィルム全体中の透過よりも悪いとしても、侵入経路の長さは界面を横切ってかなり長く(たとえば図5に示すように約5.0mm)、これは典型的には経路-1(504)に沿った侵入と比較してそれを第2の侵入経路とするのに充分に大きな距離である(すなわち、透過物は経路-2(505)を通ってデバイス501に到達する前に経路-1(504)を通ってデバイス501に到達しやすい)。徐々に大きくなるマスクを用いる図5に示した縁部カプセル化アプローチに付随する問題点の1つは、製作の間に複数回のマスク交換をすることに付随する複雑さである。すなわち、製作プロセスの間に新しいマスクを用いる度に、マスクが正しく位置合わせされていることが必要である(プロセスの時間および費用が追加される)。さらに、複数の無機層502およびポリマー層503を含むバリアの垂直長さ(たとえばフットプリント)は大きい(すなわち各々の側面における製品500のデバイス501の長さよりも約5.0mm幅広い)。それにより、これはデバイス501のフットプリントの周りの製品の不活性縁部領域を増大させ、これはたとえばデバイスの境界領域(すなわちOLEDの非発光領域)に対応する可能性があり、また複数バリア層を収容する製品のサイズを不必要に増大させる。したがって、本発明者らは、縁部侵入問題を無機-ポリマー多層バリアで低減することを試みると長い拡散長さが必要となり、それにより水蒸気(または他の透過物)が製品500の縁部に沿って水平方向に(たとえば経路-1(504)または経路2(505)に沿って)透過することを遅らせる可能性があることを見出した。
【０１００】
したがって、上述のように、縁部シーラントとして無機-ポリマー多層バリアを用いることを試みると、典型的には製品の縁部に沿った水平方向におけるバリア層を横切る水蒸気(または他の粒子)の透過(材料全体を横切るか界面に沿うか)を遅らせるために、長い拡散長さを提供することが必要である。これらの多層バリア設計において利用される手法および構造では、これらの層の厚さが数mm(すなわちデバイスの側面から数mm離れて延在する)なければ透過物のこの縁部侵入(たとえば水平経路に沿った)を単純に遅らせることはできない。しかし、厚さ数mmの縁部シールを用いると、製品に比較的大きな非デバイス縁部領域を創出することになる(デバイスの1つまたは複数の側面の周りに縁部シールを形成するバリア層に対応する)。この非デバイス縁部領域によって次に製品全体のサイズ(デバイスフットプリントと不活性デバイス領域の総サイズを含む)がデバイスそれ自体よりも実質的に大きいことが必要となり、それにより性能または外観に顕著な欠陥(たとえば発光デバイスについては非発光領域を創出することにより)が創出され得る。本発明者らは、透過物(水蒸気等)の影響を受けやすい可能性がある成分を有するデバイス上の縁部シールとしてのバリアフィルムを用いるための、縁部シールによって創出される製品の非デバイス縁部領域を低減しまたは除去し(または切断の許容誤差等の製造および他の過誤を考慮した際の製品の非デバイス縁部領域を少なくとも最小化し)、一方でデバイスの活性デバイス領域への透過物の侵入に基づいてデバイスの劣化を低減し寿命を延ばすための充分な保護をも提供する手法および構造を発見した。
【０１０１】
これに関し、また以下の図7および図8に関して述べるように、本発明者らは、適切なバリアフィルム層を形成し得る材料が垂直表面上ならびに水平表面上で成長し得ることを発見した。バリアフィルム材料を垂直表面(デバイスの側面および/またはデバイスの基板等)上に配置する能力により、デバイス(デバイスの活性デバイス領域であろうと不活性デバイス領域であろうと)が基板の縁部まで、および縁部を含んで延在する(それにより非デバイス縁部領域を低減しまたは除去する)ことが可能になり得る。それはバリアフィルムが必ずしも基板の表面上かつデバイスの側面に沿って(たとえばデバイスフットプリントの側面に沿ってまたはそれから延在して)配置される必要がないからである。その代わりに、ある実施形態においては、大なり小なりデバイスおよび基板に沿った垂直方向(デバイスから離れる水平方向ではなく)に延在する縁部シールを創出するために、バリアフィルムはデバイスおよび/または基板の垂直側面に沿って配置され得る。
【０１０２】
以下に、バリアフィルムを基板および/またはデバイスの垂直表面(たとえば活性デバイス領域または不活性デバイス領域の側面)に沿って配置することの適用性の決定において本発明者らが行った実験について記述する。本発明者らは最初に、図6の写真に示すようにプラズマ強化化学蒸着(PE-CVD)において基板電極上に垂直に一片のシリコンウェーハを取り付けた。この実験におけるシリコンウェーハの高さは約1.0cmであった。次いでポリマー材料および非ポリマー材料の混合物を含むハイブリッドバリアフィルムを堆積させることによりバリアフィルムを成長させた。ハイブリッド材料を含むバリア層のための例示的堆積方法、条件、および材料は以下に、ならびにたとえば2007年10月31日出願の米国特許第7,968,146号、2007年4月9日出願の米国特許出願第11/783,361号、2009年5月5日出願の米国特許出願第12/990,860号、および米国仮特許出願第61/086,047号に記載されており、これらの各々は全ての目的のため参照により全体として本明細書に組み込まれる。本開示を読んだ後で当業者に理解されるように、他に特定されなければ、本明細書で提供する実施形態におけるバリアフィルムのために任意の適切な材料を用いることができ、バリアフィルムは一般に任意の適切な方法で、本明細書に記載した縁部シールを形成するために堆積され得ることが認識されるだろう。
【０１０３】
本発明者らはまた、現存する堆積手法および装置を用いて、例示的なバリアフィルムが表面(すなわち、実質的に堆積材料に垂直でない、もしくは露出していなかった表面)の上に間接的に堆積され得る程度を決定するための実験を行った。図7を参照して、基板の上へのバリアフィルムの堆積において本発明者らが用いた例示的製作プロセスおよび装置について述べる。以前に述べたように、本明細書で提供する実施形態により、任意の種類の堆積プロセスが用いられ得る。この例示的な例においては、本発明者らはPE-CVD装置および堆積手法を用いた。一般に、PE-CVD装置(図7に示す装置700等)には、適切な圧力を創出し、および/または維持するための、真空を含むために設計された反応チャンバーおよび反応チャンバーと接続された真空ポンプが含まれる。装置700をパージするためのN2ガスを提供するためにN2ガスタンクが用いられ得る。ガス流を取り扱うため、装置700には種々の流量制御機構(マスフローコントローラー、シャットオフバルブ、およびチェックバルブ等)も含まれ、これらは手動または自動の制御下にあり得る。気化されて反応チャンバーに供給される前駆体材料(たとえば液体状態のHMDSOまたは以下により詳細に記載する1つもしくは複数の材料)を提供するために前駆体材料源が利用され得る。ある例においては、前駆体材料はアルゴン等のキャリアガスを用いて反応チャンバーに輸送され得る。反応ガスタンクは反応ガス(たとえば酸素)を提供し、これも反応チャンバーに(たとえばガス供給路705を経由して)供給される。前駆体材料および反応ガスは反応チャンバーに流入し、反応混合物を創出する。反応チャンバー内の圧力は堆積圧力を得るためにさらに調節され得る。
【０１０４】
反応チャンバーには基板電極701および底面電極704が含まれ、これらは導電体または絶縁体であってよい電極スタンドオフに取り付けられている。電極メッシュ703が基板電極701と底面電極704との間に配置されており、反応混合物にプラズマ条件を創出するためのRFパワーが供給される。プラズマによって創出された反応生成物は基板702の上に堆積される。底面電極704も示されており、これはガス供給路705を有し、ここからガスが反応チャンバーに入ることができる。反応は、基板上にバリアフィルム層(たとえば以下に記載するもの等の材料のハイブリッド層または他の任意の適切な材料の層)を堆積させるために充分な時間、進ませられる。一般に、反応時間は電極に対する基板の位置、堆積させるべき材料(たとえばバリアフィルム材料)の種類、反応条件、バリアフィルム層の望ましい厚さ、前駆体材料、および反応ガス等の種々の要素に依存することになる。当業者は、これらの条件が変動し、および/または特定の用途に応じた所望の性質を有する堆積フィルム層を達成するために変えられ得ることを理解するであろう。反応時間は典型的には5秒〜5時間の間であるが、用途に応じてより長い、または短い時間も用いられ得る。
【０１０５】
図7に示すように、この例示的なPE-CVD装置700においては、試料基板702上の堆積位置とRFパワーを有するメッシュ電極703との間には距離(「L」)が存在する。この距離Lが増大するにつれ、基板702に到達するラジカルが少なくなり、したがって堆積速度が低下する(すなわち、基板702上に堆積した材料の成長速度が低下する)。PE-CVDプロセスを実施した後、基板の各々の位置に対する距離Lを、その位置における堆積層の厚さとともに測定した。例示的堆積プロセスではHMDSOを含む前駆体材料および反応ガスとしての酸素を利用した。例示的堆積プロセスの条件は、以下のTable 1(表1)に詳細に示す。堆積プロセス全体を通じて電極と基板の位置は一定に保った。これらの試験の結果を図8のプロットに示す。これは、フィルム厚さの半対数スケール(log(t))が距離Lの二乗に依存することを示している。この例については図8に示すように、log(t)はL2とともに直線的に減少し、負の勾配は0.00409である。したがってこれらの結果に基づいて、本発明者らは、表面が直接プラズマに曝露されるように配置されていない表面(すなわちプラズマに直接照射されない、またはプラズマに垂直でない表面)の上にバリアフィルムを配置する(たとえばその上で成長させる)ことができると結論した。したがって、本発明者らは、デバイスが基板の縁部に、もしくはその付近に延在している場合であっても、デバイスおよび/または基板の垂直表面の上に層の一部を配置することによって、デバイス(たとえばデバイスの活性デバイス領域および/または不活性デバイス領域)が充分にカプセル化できることを見出した。
【０１０６】
【表１】
0006040065.tif 000003
【０１０７】
図9に、デバイス901が基板910の縁部まで配置された例示的製品900の断面を示す。示されるように、例示的製品は、第1の表面911、第1の側面912、および第1の表面911が第1の側面912と交わる第1の縁部913を有する基板910、基板910の第1の表面911上に配置され、側面902を有するデバイス901、ならびにバリアフィルム903を含む。示されるように、デバイス901は、デバイス901の側面902が基板910の第1の縁部913の上に配置されるように(または縁部913から短い距離-たとえば3.0mm未満-内にあるように)、基板910の第1の縁部913まで延在する。例示的デバイス900におけるバリアフィルム903は、基板910の第1の縁部913、基板910の第1の垂直側面912の一部、および基板910の縁部913の上(または縁部913から短い距離内)に配置されたデバイス901の側面902を覆う(たとえばその上に配置される)ように示されている。製品900のデバイス901のそのようなカプセル化(またはある例では縁部シール)は、最初に基板910上にデバイス901を堆積(たとえば成長)させ、次いで基板910および/またはデバイス901を切断し、次いで堆積チャンバー内に製品900を取り付けることによってデバイス901をカプセル化するために、基板910の縁部が(できるだけ)いかなる種類のマスクにも覆われないようにし、それによりバリアフィルムの堆積の間にバリアフィルムが基板910の垂直側面および縁部および/またはデバイス901の垂直側面の上に堆積(およびそれにより成長)できるように、バリアフィルム903を堆積させることによって達成することができる。
【０１０８】
この例示的実施形態においては、製品900の縁部領域の経路-1(904と表示した矢印で示される)に沿って水平に移動する水蒸気(または他の透過物)は、バリアフィルム903材料の全体を通って透過し、デバイス901に到達する。したがって、バリアフィルム903が充分な拡散係数を有する材料を含むならば、この位置においてデバイス901の側面から離れて延在するバリアフィルム903の垂直長さ(または厚さ)は、比較的小さくてよい(たとえば3.0mm未満、好ましくは1.0mm未満、より好ましくは0.1mm未満)。本発明者らは、ある材料(本明細書に記載したポリマーおよび非ポリマー材料の混合物を含むハイブリッド層のいくつか等)においては、バリアフィルム903の垂直長さは0.1mm未満でよく、それでも適切なデバイスの寿命のための充分な縁部シールを提供し得ることを見出した。上述のように、短い垂直長さを有するバリアフィルム903を提供することにより、デバイス901の側面(たとえば側面902)を基板910の縁部913の対応する距離以内(たとえばこの例では0.1mm以内)に配置することが可能になる。さらに、製品900の縁部領域におけるバリアフィルム903と基板910との間の界面を横切る拡散に対応する経路-2(905と表示した矢印で示される)に沿った侵入は、基板910の垂直側面に沿って延長することができる。このようにして、デバイス901の側面から離れて延在するバリアフィルム903の垂直長さを増大させることなしに、経路-2(905)(これは典型的にはバリアフィルム903の全体の拡散係数よりも大きな拡散係数を有する)を長くすることができる。すなわち、基板910の垂直側面のさらに下へバリアフィルム903を配置する(たとえば、基板910の側面912をより多く覆う)ことによって、侵入経路-2(905)の長さを対応する距離だけ延長することができる。侵入経路の長さを長くすることにより、透過時間およびそれによりデバイスの寿命(少なくとも環境劣化に関する)を増大させることができる。したがって、バリアフィルム903が基板910の第1の表面911の上に配置される実施形態とは異なり、この例においては製品の非デバイス縁部領域を増大させなければならない可能性(これはデバイス901の側面から離れて延在するバリアフィルム903の垂直長さが増大した場合に起こる)なしに経路-2(905)を長くすることができる。バリアフィルム903は基板910の側面912に沿って任意の適切な距離まで延長することができる。本発明者らは、ある実施形態においては、ポリマーおよび非ポリマー材料の混合物を含むバリアフィルム903は、基板910の側面912に沿って少なくとも0.1mm(好ましくは少なくとも1.0mm、より好ましくは少なくとも3.0mm)延長することが好ましいことを見出した。
【０１０９】
一般に、本明細書で提供するある実施形態によって、電子デバイスの非デバイス縁部領域を低減させるか、除去することが可能になり得る。すなわち、実施形態によってデバイスの周縁の少なくとも一部(すなわちデバイスの縁部)が、それがその上に配置されている基板の縁部と重なりあう(または縁部から短い距離内に配置される)ことが可能になり得る。ある実施形態においては、これはバリアフィルムをデバイスの上面と側面の両方に(たとえばOLEDの有機層の上に)堆積させること、およびまたバリアフィルムを延長して基板の側面の一部を覆うようにすることによって可能になり得る。バリアフィルムは基板の側面に沿ってある厚さを有し得る(すなわち、バリアフィルムはその上にデバイスが配置されている表面から離れる方向にある距離にわたって基板の側面を下向きに延在し得る)ことに留意すべきである。ある実施形態においては、基板の縁部を覆うバリアフィルムの上面の上に、および/またはバリアフィルムの部分の上に配置された追加的な材料があってもよい。
【０１１０】
上述のいくつかの利点に加えて、基板の垂直側面の上にバリアフィルムを配置することに基づくある実施形態によって、別の利点が提供され得る。この垂直表面は他の堆積プロセスステップのいずれの間にもいかなるコーティングまたは表面処理にも曝されておらず(たとえばデバイスまたは他の成分を堆積させる際に材料は基板の側面に堆積していないことがある)、したがってバリアフィルムは基板の垂直側面の表面との極めて緻密で高品質の界面を形成し得る。この緻密で高品質の界面は、それによりバリアフィルムと基板との間の界面を横切る透過を低減させ、効果的にデバイスの寿命を増大させ、および/またはデバイスの劣化を低減させ得る(またはバリアフィルムが基板の側面に沿ってより短い距離延在することを可能にする)。
【０１１１】
本明細書で提供する実施形態は一般にガラスまたは金属箔およびプラスチック等の可撓性基板等の任意の適切な基板を用いることができる。一般にデバイスおよび基板(の少なくとも一部)の垂直側面はバリアフィルムによって良好に覆われていることが好ましい。そのようなデバイスを製作するため、バリアフィルムのそのような挙動を促進するあるプロセスを用いることができ、そのいくつかを以下に提供する。
【０１１２】
ある実施形態においては、デバイスの上側面は良好なバリア特性を有する材料の層を設置/ラミネートすることによってさらに保護され得る。例としてのみであるが、これらの材料としては、ガラス、金属箔、および/またはバリアコートプラスチック(すなわち、ポリマーおよび非ポリマー材料の混合物を含むハイブリッド層等の、バリアフィルムで1つまたは複数の表面が被覆されたプラスチック材料)が挙げられる。このアプローチは、デバイスの上表面上に粒子／汚染物質が存在する場合に特に好ましい。
【０１１３】
ある実施形態においては、基板の側面に沿って追加的な保護が提供され得る。たとえば、OLEDデバイスの側面は、デバイスの側面の周囲で、基板の側面の一部に沿って延在するバリアフィルムのカプセルによって湿気および酸素から保護され得る。デバイスの透過特性をさらに強化するために、第2のバリアフィルム層または他のカプセルを基板の側面に適用することもできる。さらに上述のように、機械的保護、成分をデバイスまたは基板に保持する(たとえば連結する)ための特別の組織、または他の活性機能(たとえば検出)等の機能を提供するため、他のコーティングおよび材料をバリアフィルムのカプセルの上、および/または基板におけるバリアフィルムの側面に適用してもよい。ある実施形態においては、これらの追加の材料は同様に良好な透過特性を有していることが好ましいことがある。たとえば、本発明のカプセル化デバイスは、有利にはアノードに加えてアノード接点を含んでよく、アノードおよびアノード接点の少なくとも1つは湿気と反応しない。さらにまたはその代わりに、本発明のカプセル化デバイスはカソードに加えてカソード接点を含んでよく、カソードおよびカソード接点の少なくとも1つは湿気と反応しない。たとえば、アノードおよびアノード接点の少なくとも1つはITO、IZO、金属またはそれらの組合せを含み得る。さらにまたはその代わりに、カソードおよびカソード接点の少なくとも1つはITO、IZO、金属またはそれらの組合せを含み得る。
【０１１４】
薄膜カプセル化デバイスを含み得る本明細書で提供する実施形態は、デバイスの3側面(本発明者らによって製作された後述の実験的デバイスに示すように)上に非デバイス縁部領域を有しない(または非デバイス縁部領域の量が限定され/低減されている)のみならず、そのようなデバイスがデバイスの周囲の4側面(またはそれ以上)全てにおいて非デバイス縁部領域を有しない(またはその量が限定されている)という利点を提供し得る。そのような実施形態のいくつかにおいては、電気接点は縁部に配置されるのではなく、デバイスの中央部に向かって(すなわち活性デバイス領域の中へ)移動し得る。これにより、たとえば照明パネルまたはディスプレイ等のデバイスが容易にタイル貼りできる。それは、各々のデバイスの活性デバイス領域の間に顕著な不活性(すなわち非発光)領域がないからである。しかし、以下により詳細に述べるように、実施形態はそのように限定されず、電気接点は基板の1つまたは複数の側面に沿って配置され得る。本明細書で提供するある実施形態のさらなる利点は、大きなサイズの基板の上で繰り返し可能なバスライン設計を用いることができ、それにより所望のデバイスサイズに応じて単一のパターンまたはパターンの多重繰り返しを含むようにデバイス(たとえば照明パネル)を切断することができるということである。特にOLEDパネルを含む製品についての可能な別の利点は、そのような製品は電子ガジェット(スマートフォン、タブレット型もしくはノート型コンピュータ、テレビ、その他)がガジェットレベルで非発光領域を有しない(または有しても最小)ことを可能にし得ることである。限定された非デバイス縁部領域を含む電子ガジェットにおいては、デバイスの縁部(および/または側面)は露出していてもよい(しかしバリアフィルムによって保護されている)。しかし上述のように、本明細書で提供する実施形態はOLED等の有機デバイスに限定されず、薄膜バリア層を含む任意のデバイスまたは成分を含み得る。他の電子デバイスとしては、太陽電池、薄膜バッテリー、有機電子製品が挙げられる。
【０１１５】
上述のように、本明細書で提供する実施形態は多くの種類の消費者用電子デバイス(またはその成分)を含み得る。本明細書に記載した例のような、デバイスの周囲に限定された量の非デバイス縁部領域を含む(または非デバイス縁部領域を含まない)製品は、消費者用電子デバイスの実装が少なくともデバイスの周縁の部分の周囲にフレームを有しない(電子デバイスのレベルで)ことを可能にし得る。例を図12(a)に示す。これは製品の縁部に延在するディスプレイを有する例示的なスマートフォンの設計(ディスプレイの側面のいずれの周囲にも非デバイス縁部領域が配置されていない)を示す。この設計においては、スマートフォンの4つの縁部全ては、枠も非デバイス縁部領域も有していない。図12(b)に示すように、この設計はハウジングのフットプリントをディスプレイパネルのフットプリントより小さくすることによって提供される。他の設計の実施形態においては、消費者用電子デバイスの4つの側面全てがデバイスの側面を含んでいるとは限らなくてもよい(すなわち、ディスプレイのフットプリントの外側に延在する非デバイス縁部領域および/または枠を有する1つまたは複数の側面があってもよい)。
【０１１６】
ある実施形態においては、図9に示す例示的実施形態等の製品を製作する方法は、以下のプロセスシーケンスを含み得る:1)基板の後表面(すなわち、その上にデバイスが配置されていない基板の表面)に印を付けるステップ;2)基板の前表面(たとえば後表面と反対の表面)上にデバイスを配置する(たとえば成長させる)ステップ;3)予め印を付けた場所で基板を破断し、デバイスおよび基板の垂直側面を露出させるステップ;および4)バリアフィルムカプセル化を適用して、デバイス(およびある実施形態においては上面)および縁部の両方の側面ならびに基板の垂直側面の少なくとも一部を覆うステップ。
【０１１７】
上述のプロセスは、そのような例示的デバイスをどのようにして製作できるかという一例として提供される。しかし上述のように、基板の縁部および側面(ならびにデバイスの側面)の一部を覆うバリアフィルムを含む実施形態は、本開示を読んだ後に当業者には理解され得るように、任意の適切な方法を用いて製作することができる。たとえば、本発明者らは、ある実施形態は以下の任意のものを含み得ることを発見した:基板および/またはデバイスに印を付けるおよび/または切断するのではなく、小さな基板(すなわち、デバイスがその上に配置される小さな表面を有する基板)を用いてもよい。デバイスのフットプリントは基板の表面よりも大きくてもよく、それにより基板の縁部に延在するデバイスがもたらされる。基板およびデバイスの両方は露出された垂直側面を有し、これはバリアフィルムが堆積された際に覆われる。
【０１１８】
製品を製作する別の例示的な方法は、基板に前もって印を付けずにデバイスを配置する(たとえばデバイスの層を成長させる)ことであろう。デバイス(OLEDの有機層等)を堆積させた後、デバイスの側面および基板の側面の少なくとも一部は、基板内への印付け、デバイスおよび基板のレーザーアブレーション、または他の任意の適切な方法のいずれかに曝され得る。次いでデバイスの側面ならびに基板の縁部の少なくとも一部および露出した側面を覆うためにバリアフィルムが堆積され得る。ある実施形態においては、金属箔またはプラスチック等の可撓性基板を用いる場合等では、基板の側面および/またはデバイスの側面を露出させる単純な方法は、はさみ(または他の任意の切断手法)で切ることである。次いでデバイスの側面ならびに基板の縁部および露出した側面の少なくとも一部を覆うためにバリアフィルムが堆積され得る。
【０１１９】
電気的接続
上述のように、薄膜カプセル化を用いる本明細書で提供する実施形態は、デバイスが基板の縁部に極めて近接した製品(OLEDディスプレイを含むもの等)を製作する能力を提供し得る。これは、たとえば単一のディスプレイとして見るため、または多数のデバイスをタイル貼りして大きなディスプレイシステムを製作する場合に、真に境界のない(または殆ど境界のない)ディスプレイを提供し得る。以下に提供する例はディスプレイを参照して記載するが、基板上に配置したデバイスに電気接点を提供する実施形態は、本明細書に例として提供するデバイスの種類(たとえば太陽電池、薄膜バッテリー、有機電子デバイス、その他)等の、他の種類のデバイスにも同様に応用可能であり得る。
【０１２０】
ディスプレイ等の、そのような境界のないデバイス(すなわちデバイスの1つまたは複数の側面の周囲に非デバイス縁部領域を有しない、または有するが低減されているデバイス)についての1つの可能な論点は、必要な電気的駆動力をどのようにしてデバイスに(特に列信号とカラム信号の両方を利用するディスプレイに)提供するか、ということである。従来のディスプレイにおいては、これらの信号は、基板上に製作された薄膜トランジスタ(TFT)を用いて、またはディスプレイの縁部の近くの基板に結合された集積回路によって、これらの信号を多重化し、スキャンドライバーを提供する等の集積機能を用いてあるいは用いずに、ディスプレイの縁部に近い接点によってディスプレイに印加され得る。
【０１２１】
以下に、真に境界のない(または殆ど境界のない)ディスプレイに電子的接続を提供する2つの例示的方法を提供する。これらの例の各々において、一般的概念は、ディスプレイ前面上の列電極とカラム電極をディスプレイ後面上の電気接点に接続し、それによりコネクターおよびドライブサーキット(たとえばデバイスの電子回路パッケージの部分)をディスプレイの後表面に適用できることである。このようにして、これらの成分は基板および/またはデバイスの領域(すなわちフットプリント)内に配置され、デバイスの周囲に非デバイス縁部領域または境界/枠を必要としない、または創出しないことになる。一般には、以下に提供する例示的方法は、好ましくはバックプレーンの製作およびフロントプレーンの製作に先立って実施されるが、実施形態はそのように限定されない。
【０１２２】
第1の例示的実施形態は、基板の前から後の表面まで基板内に製作されるビアの使用を含む。これは図10に示され、この図は前(または上)表面1011および後(または底)表面1020を有する基板1010を示し、これはガラス(または他の適切な基板材料)基板1010を通って穿孔された複数のマイクロホール1002を含む。これらのビア(たとえばマイクロホール1002)は導電性材料(たとえば金属)で満たされ、ディスプレイの前表面1011上の列ラインまたはカラムラインとディスプレイの後表面1020上の電気接点との間の電気的接続を提供することができる。マイクロホール1002はディスプレイの縁部1012の近くにあってもよく(示されるように)、またはディスプレイ上の他のいずれの場所に配置されてもよい。
【０１２３】
第2の例示的な実施形態は、ディスプレイの前表面上の列ラインおよびカラムラインと後表面上の電気接点とを接続するためにディスプレイの側面上に配置されるパターニング導電体を含む。これは図11に示され、この図は前(または上)表面1111および後(または底)表面1120を有する基板1110を示し、これは基板1110の側面1112に沿う複数のパターン化導電体1102を含む。パターン化導電体1102は基板側面1112および/または基板1102の上表面1111に沿う導電線を含み、これはディスプレイの前面1111上の1つまたは複数のバスラインと後面1120上の電気接点とを接続し得る。パターン化導電体1102は、直接印刷(たとえば可溶性導電性インクからの細い電線のインクジェット印刷)、シャドーマスクを用いる真空堆積プロセスを用いる堆積パターニング、ディスプレイの側面1112上の金属または導電性インクの堆積およびそれに続く、領域からフィルムを剥離して導電性材料を除去し、導電線またはリードを残存させるためのリソグラフィーまたはレーザーを用いるパターニング等の任意の適切な方法を用いて形成することができ、ここで堆積プロセスとしては真空プロセス(たとえばスパッタリング、蒸着、その他)による、またはディスプレイの側面1112の可溶性導電性インクへの浸漬による、金属もしくは導電体の堆積が挙げられる。
【０１２４】
いずれにせよ、例示的アプローチによって、カプセル化して任意のまたは全てのパターン化導電体を含むデバイスの周囲に気密シールを形成するためのバリアフィルムの応用が可能になり得る。上述のように例示的アプローチはディスプレイデバイスに関して述べたが、実施形態はそのように限定されない。同一または同様の方法を、縁部またはカプセル化層としてバリアフィルムを利用する照明パネルまたは他の任意のデバイスに適用することができる。大部分のデバイス、特に照明パネルについては、パターン化導電体の数は典型的にはディスプレイに必要な数よりもずっと少なく、したがってこの方法はより容易に実施することができる。
【０１２５】
例示的バリアフィルムの組成および製作
上述のある実施形態における縁部シーラントとして用いることができるバリアフィルム分子および材料の例示的組成(およびそのような組成物を製作する方法)を以下に提供する。これに関し、縁部シーラントとして用いることができる材料(および堆積プロセス)の例示的実施形態は「Hybrid Layers for Use in Coatings on Electronic Devices or Other Articles」と題した米国特許第7,968,146号に詳細に記載されており、これは全ての目的のため参照により全体として本明細書に組み込まれる。本発明者らは、そのいくつかを以下に提供する、米国特許第7,968,146号に記載された材料および方法が、電子デバイスの縁部シーラントとしての使用のために好ましいバリアフィルムを提供し得ることを見出した。しかし、実施形態は必ずしもそこに記載された分子および方法に限定されない。
【０１２６】
これに関し、また上述のように、ある実施形態においては、バリアフィルムはポリマー材料および非ポリマー材料の混合物を含むハイブリッド層を含み得る。ハイブリッド層は単一相または複数相を有し得る。
【０１２７】
本明細書においては、「非ポリマー」という用語は、単一の明確に定義された分子量を有する明確に定義された化学式を有する分子から作成された材料を意味し得る。「非ポリマー」分子はかなり大きな分子量を有することがある。ある状況においては、非ポリマー分子は繰り返し単位を含み得る。本明細書においては、「ポリマー」という用語は、共有結合した繰り返しサブユニットを有する分子から作成され、分子によって変動することがある分子量を有する材料を意味し得る。それは、重合反応によって各々の分子に異なった数の繰り返し単位がもたらされるからである。ポリマーとしては、これだけに限らないが、ホモポリマーおよびブロック、グラフト、ランダム、または交互コポリマー等のコポリマー、ならびにそれらのブレンドおよび改質物が挙げられる。ポリマーとしては、これだけに限らないが、炭素またはケイ素のポリマーが挙げられる。
【０１２８】
本明細書においては、「ポリマー材料と非ポリマー材料との混合物」は当業者によって純粋にポリマーでもなく純粋に非ポリマーでもないものとして理解され得る組成物を意味し得る。「混合物」という用語は、偶発的な量の非ポリマー材料(これはたとえば当然ながらポリマー材料中の間隙に存在し得る)を含むが、当業者はそれにも拘わらず純粋にポリマー性であると考えるであろういかなるポリマー材料をも除外することを意図している。同様に、これは偶発的な量のポリマー材料を含むが、当業者はそれにも拘わらず純粋に非ポリマー性であると考えるであろういかなる非ポリマー材料をも除外することを意図している。ある例においては、ハイブリッド層中のポリマー材料と非ポリマー材料との重量比は、95:5〜5:95の範囲、好ましくは90:10〜10:90の範囲、より好ましくは25:75〜10:90の範囲である。
【０１２９】
層のポリマー/非ポリマー組成は、水滴の湿潤接触角、IR吸収、硬度および可撓性等の種々の手法を用いて測定できる。ある例においては、ハイブリッド層は30°〜85°の範囲、好ましくは30°〜60°の範囲、より好ましくは36°〜60°の範囲の湿潤接触角を有する。堆積したままのフィルムの表面において測定されれば、湿潤接触角は組成の尺度であることに留意されたい。湿潤接触角は堆積後の処理によって大幅に変動し得るので、そのような処理の後で行われた測定は層の組成を正確には反映しないことがある。これらの湿潤接触角は有機ケイ素前駆体から形成された広範囲の層に適用可能であると考えられる。ある例においては、ハイブリッド層は3〜20GPaの範囲、好ましくは10〜18GPaの範囲のナノ圧入硬度を有する。ある例においては、ハイブリッド層は0.1nm〜10nmの範囲、好ましくは0.2nm〜0.35nmの範囲の表面粗度(二乗平均平方根)を有する。ある例においては、ハイブリッド層は厚さ50mmのポリイミド箔基板上に厚さ4mmの層として堆積させた場合に充分に可撓性であるので、引っ張り歪み(ε)0.2%で直径1インチのロール上で少なくとも55,000回のローリングサイクルを行った後、微細構造的変化は観察されない。ある例においては、ハイブリッド層は充分に可撓性であるので、少なくとも0.35%の引っ張り歪み(ε)(典型的には通常4mmの純粋な酸化ケイ素層に亀裂を生じさせると当業者に考えられる引っ張り歪みレベル)の下で亀裂を生じない。
【０１３０】
「混合物」という用語は、単一相を有する組成物ならびに複数相を有する組成物を含むことを意図していることに留意されたい。したがって「混合物」は逐次的に堆積された交互のポリマーおよび非ポリマー層を除外している。換言すれば、「混合物」と考えられるには、層は同一の反応条件下、および/または同一の時間で堆積されなければならない。
【０１３１】
ハイブリッド層は単一の前駆体材料を用いる化学蒸着によって(たとえば単一の源または複数の源から)形成され得る。本明細書においては「前駆体材料の単一の源」は、前駆体材料が反応ガスとともにもしくは反応ガスなしにCVDによって堆積される際に、ポリマー材料および非ポリマー材料の両方を形成するために必要な全ての前駆体材料を提供する源を意味する。これは、ポリマー材料が1つの前駆体材料を用いて形成され、非ポリマー材料が異なった前駆体材料を用いて形成される方法を除外することを意図している。当業者には理解されるように、前駆体材料の「単一の源」は、単一の前駆体材料を形成しまたは含み得る化学物質を加熱しまたは混合するためにプロセス中で用いることができる1つまたは複数の容器(たとえばるつぼ)を含み得る。たとえば、単一の前駆体材料は複数の容器中で混合されまたは位置づけられ、次いで蒸着され得る。一般に、単一の前駆体材料を用いることによって堆積プロセスは単純化され得る。たとえば、単一の前駆体材料によって、前駆体材料を個別に流す必要性およびそれに付随する個別の流れの供給および制御の必要性がなくなる。
【０１３２】
一般に、前駆体材料は単一の化合物または化合物の混合物であってよい。ある例において前駆体材料が化合物の混合物である場合、混合物中の種々の化合物の各々はそれ自体、前駆体材料として独立に働くことができる。たとえば、前駆体材料はヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)とジメチルシロキサン(DMSO)との混合物であってよい。テトラエトキシシラン(TEOS)またはジメチルシロキサン(DMSO)またはオクタメチルシクロテトラシロキサンまたはヘキサメチルジシラザンまたは他の有機シランまたは有機シロキサンおよび有機シラザンまたはそれらの混合物等の他の前駆体も利用される。
【０１３３】
いくつかの例においては、ハイブリッド層の堆積のためにプラズマ強化CVD(PE-CVD)が用いられ得る。PE-CVDは、低温堆積、均一なコーティング処方、および制御可能なプロセスパラメータ等の種々の理由により望ましい。縁部シーラントのためのバリア層を含み得るハイブリッド層の形成における使用に適した種々のPE-CVDプロセスが当技術分野において公知であり、その中にはプラズマを生成するためにRFエネルギーを用いるものが含まれている。
【０１３４】
前駆体材料は、化学蒸着によって堆積させる際にポリマー材料および非ポリマー材料の両方を形成することができる材料であり得る。そのような種々の前駆体材料がハイブリッド層を含むバリアフィルムの提供における使用に適しており、その種々の特徴によって選択され得る。たとえば、前駆体材料はその化学元素の含量、その化学元素の化学量論比、および/またはCVD下で形成されるポリマーおよび非ポリマー材料によって選択され得る。たとえば、シロキサン等の有機ケイ素化合物は、前駆体材料としての使用に適した化合物の種類である。シロキサン化合物の代表的な例としてはヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)およびジメチルシロキサン(DMSO)が挙げられる。CVDによって堆積させる場合、これらのシロキサン化合物はシリコーンポリマー等のポリマー材料、および酸化ケイ素等の非ポリマー材料を形成することができる。前駆体材料は、コスト、非毒性、取扱い適性、室温で液相を維持する能力、揮発性、分子量等の他の種々の特徴によっても選択され得る。
【０１３５】
前駆体材料としての使用に適した他の有機ケイ素化合物としては、メチルシラン、ジメチルシラン、ビニルトリメチルシラン、トリメチルシラン、テトラメチルシラン、エチルシラン、ジシラノメタン、ビス(メチルシラノ)メタン、1,2-ジシラノエタン、1,2-ビス(メチルシラノ)エタン、2,2-ジシラノプロパン、1,3,5-トリシラノ-2,4,6-トリメチレン、およびこれらの化合物のフッ素化誘導体が挙げられる。前駆体材料としての使用に適したフェニル含有有機ケイ素化合物としては、ジメチルフェニルシランおよびジフェニルメチルシランが挙げられる。前駆体材料としての使用に適した酸素含有有機ケイ素化合物としては、ジメチルジメトキシシラン、1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3-ジメチルジシロキサン、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、1,3-ビス(シラノメチレン)ジシロキサン、ビス(1-メチルジシロキサニル)メタン、2,2-ビス(1-メチルジシロキサニル)プロパン、2,4,6,8-テトラメチルシクロテトラシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、2,4,6,8,10-ペンタメチルシクロペンタシロキサン、1,3,5,7-テトラシラノ-2,6-ジオキシ-4,8-ジメチレン、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、1,3,5,7,9-ペンタメチルシクロペンタシロキサン、ヘキサメトキシジシロキサン、およびこれらの化合物のフッ素化誘導体が挙げられる。前駆体材料としての使用に適した窒素含有有機ケイ素化合物としては、ヘキサメチルジシラザン、ジビニルテトラメチルジシラザン、ヘキサメチルシクロトリシラザン、ジメチルビス(N-メチルアセトアミド)シラン、ジメチルビス-(N-エチルアセトアミド)シラン、メチルビニルビス(N-メチルアセトアミド)シラン、メチルビニルビス(N-ブチルアセトアミド)シラン、メチルトリス(N-フェニルアセトアミド)シラン、ビニルトリス(N-エチルアセトアミド)シラン、テトラキス(N-メチルアセトアミド)シラン、ジフェニルビス(ジエチルアミノキシ)シラン、メチルトリス(ジエチルアミノキシ)シラン、およびビス(トリメチルシリル)カルボジイミドが挙げられる。
【０１３６】
CVDによって堆積させる際に、前駆体材料は前駆体材料の種類、任意の反応ガスの存在、および他の反応条件に応じて、種々の種類で種々の量のポリマー材料を形成し得る。ポリマー材料は無機または有機であり得る。たとえば、前駆体材料として有機ケイ素化合物を用いる場合には、堆積させたハイブリッド層はSi-O結合、Si-C結合、またはSi-O-C結合のポリマー鎖を含み、ポリシロキサン、ポリカルボシラン、およびポリシラン、ならびに有機ポリマーを形成し得る。
【０１３７】
CVDによって堆積させる際に、前駆体材料は前駆体材料の種類、任意の反応ガスの存在、および他の反応条件に応じて、種々の種類で種々の量の非ポリマー材料を形成し得る。非ポリマー材料は無機または有機であり得る。たとえば、前駆体材料として有機ケイ素化合物を酸素含有反応ガスと組み合わせて用いる場合には、非ポリマー材料はSiO、SiO2、および混合原子価酸化物SiOx等の酸化ケイ素を含み得る。窒素含有反応ガスとともに堆積させる場合には、非ポリマー材料は窒化ケイ素(SiNx)を含み得る。ある例において形成し得る他の非ポリマー材料としては、酸炭化ケイ素および酸窒化ケイ素が挙げられる。
【０１３８】
PE-CVDを用いる場合には、前駆体材料はPE-CVDプロセスにおいて前駆体材料と反応する反応ガスと組み合わせて用いられ得る。PE-CVDにおける反応ガスの使用は当技術分野において公知であり、酸素含有ガス(たとえばO2、オゾン、水)および窒素含有ガス(たとえばアンモニア)等の種々の反応ガスが本発明における使用に適している。反応ガスは反応混合物中に存在する化学元素の化学量論比を変動させるために用いられ得る。たとえば、シロキサン前駆体材料を酸素または窒素含有反応ガスとともに用いる場合には、反応ガスは反応混合物中のケイ素および炭素に対する酸素または窒素の化学量論比を変化させることになる。反応混合物中の種々の化学元素(たとえばケイ素、炭素、酸素、窒素)の間のこの化学量論的関係は、いくつかの方法で変動させられ得る。1つの方法は反応中の前駆体材料または反応ガスの濃度を変動させることである。別の方法は反応への前駆体材料または反応ガスの流量を変動させることである。別の方法は反応に用いる前駆体材料または反応ガスの種類を変動させることである。
【０１３９】
反応混合物中の元素の化学量論比を変化させることは、堆積したハイブリッド層におけるポリマーおよび非ポリマー材料の特性および相対量に影響する可能性がある。たとえば、シロキサンガスを種々の量の酸素と組み合わせることにより、ハイブリッド層におけるポリマー材料に対する非ポリマー材料の量を調整することができる。ケイ素または炭素に対する酸素の化学量論比を増大させることにより、酸化ケイ素等の非ポリマー材料の量は増大させられ得る。同様に、酸素の化学量論比を低下させることにより、ケイ素および炭素含有ポリマー材料の量は増大させられ得る。ハイブリッド層の組成は他の反応条件を調整することによっても変動させることができる。たとえばPE-CVDの場合には、RF出力および周波数、堆積圧力、堆積時間、およびガス流量等のプロセスパラメータを変動させることができる。
【０１４０】
このように、上述の例示的方法を用いることによって、ポリマー/非ポリマーの複合特徴を有し、種々の用途において、特に透過物の縁部侵入を低減するためのバリアフィルムとしての使用に適した特徴を有するハイブリッド層を形成することが可能である。バリアフィルムのそのような特徴としては、光学的透明性(たとえばある例においては、ハイブリッド層は光学的に透明または半透明であり得る)、不透過性、可撓性、厚さ、接着性、および他の機械的特性が挙げられる。たとえば、これらの特徴の1つまたは複数は、ハイブリッド層中のポリマー材料の重量%を変動させ、残りは非ポリマー材料とすることによって調節することができる。たとえば、可撓性および不透過性の望ましいレベルを達成するためには、ポリマー材料の重量%は好ましくは5〜95%の範囲、より好ましくは10〜25%の範囲であり得る。しかし用途に応じて他の範囲も可能である。
【０１４１】
例示的な実施形態
ある実施形態においては、第1の製品が提供され得る。第1の製品は、第1の表面、第1の側面、および第1の表面が第1の側面と交わる第1の縁部を有する基板と、基板の上に配置され、第2の側面を有し、第2の側面の少なくとも第1の部分が基板の第1の縁部から約3.0mm以内に配置されたデバイスとを含み得る。第1の製品は、基板の第1の縁部の少なくとも一部、基板の第1の側面の少なくとも一部、およびデバイスの第2の側面の少なくとも第1の部分を覆う第1のバリアフィルムをさらに含み得る。例示的な実施形態については、図9に示される製品900を参照しながら既に述べた。
【０１４２】
この文脈で使用される「〜以内」という用語は、デバイスの部分と基板の縁部との間の全体的な距離を意味し、それによって、デバイスを基板の縁部の内側に配置する必要があることを意図するものではない(すなわちデバイスは、基板の縁部の1つを越えて延びない側面を有することに限定されない)。すなわち、たとえばデバイスが基板の縁部を3.0mm未満だけ越えて延びる場合は、基板の縁部の3.0mm「以内」と見なされる。同様に、デバイスの側面が基板の上に配置されるが縁部から3.0mm未満にある場合も、基板の縁部の3.0mm以内と見なされる。「〜以内」という用語は包括的であることを意味し、それによって3.0mm未満の距離も同様に包含する。
【０１４３】
本発明者らは、デバイスが基板の縁部から3.0mm（を含む値）までの距離に配置される場合、本明細書で提供する実施形態が有効であり有利である可能性があることを発見したが、本発明者らは、本明細書に開示されるある実施形態が、さらにより短い距離で(すなわち、1.0mm未満、さらにより好ましくは0.1mm未満で)侵入を防止する際に意外に有効であることも見出した。たとえば、基板の垂直側面のバリア層カバー部分を有する構成は、基板とバリア層との界面に沿った侵入経路の長さを増大させる能力を提供するが(たとえば、図9の経路-2(905))、これはしばしば汚染物質をデバイスの活性デバイス領域に透過させる、最も速い経路である。さらに、侵入経路の延長を、水平方向でのバリアフィルムの厚さ(すなわち、デバイスの側面からのバリア層の垂直方向の長さ)を増大させることなく行ってもよく、その結果、縁部シールの使用に典型的に関連した低減された非デバイス縁部領域を備えたデバイスを得てもよい。このように、本明細書で提供する実施形態は、デバイスの1つまたは複数の側面に沿って非デバイス縁部領域を持たない(または非常に限定された不活性縁部領域を有する)デバイスを提供してもよい。
【０１４４】
この点に関し、上述の第1の製品のある実施形態においては、デバイスの第2の側面の少なくとも第1の部分は、基板の第1の縁部から約2.0mm以内に配置され得る。ある実施形態においては、デバイスの第2の側面の少なくとも第1の部分は、基板の第1の縁部から約1.0mm以内に配置され得る。ある実施形態においては、デバイスの第2の側面の少なくとも第1の部分は、基板の第1の縁部から約0.5mm以内に配置され得る。ある実施形態においては、デバイスの第2の側面の少なくとも第1の部分は、基板の第1の縁部から約0.1mm以内に配置され得る。ある実施形態においては、デバイスの第2の側面の少なくとも第1の部分は、基板の第1の縁部から約0.05mm以内に配置され得る。
【０１４５】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、デバイスは活性デバイス領域および不活性デバイス領域を含み、デバイスの活性デバイス領域の少なくとも一部は、基板の第1の縁部から0.1mm以内に配置され得る。すなわち、たとえば製品の境界領域(非デバイス縁部領域および不活性デバイス領域を含む)は、活性領域の少なくとも一部が基板の縁部の比較的近くに配置されてもよいように、0.1mm未満であってもよい。上述のように、活性デバイス領域が基板の縁部から離れて配置される距離が短くなるほど、製品が有するように見える可能性があるデッドスペースは小さくなる(少なくとも、製品が発光デバイスを含む実施形態の場合)。
【０１４６】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、デバイスは、活性デバイス領域を含み、デバイスの活性デバイス領域の少なくとも一部は、基板の第1の縁部から0.1mm以内に配置され得る。これは、少なくとも、基板の縁部近くに配置された活性デバイス領域を有するデバイスの一部に関して、不活性デバイス領域を含まないデバイスに対応してよいが、そうである必要はない。
【０１４７】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、基板はガラス、プラスチック、または金属箔材料のいずれか1つを含み得る。一般に、任意の適切な基板材料を使用してもよい。ある実施形態においては、デバイスの側面およびデバイスの基板を露出させるプロセスを促進させるのに、容易に破壊され得る(切断などによって)材料を使用することが好ましいことがある。次いで露出した側面(またはその部分)は、デバイス全体またはその一部を包封するためにバリアフィルムを使用して覆ってもよい。
【０１４８】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、第1のバリアフィルムはポリマー材料と非ポリマー材料との混合物を含み得る。上述のように、実施形態はそのようには限定されないが、材料の端から端までのバルク拡散係数と、基板との界面での拡散係数との両方に関して良好な特性をもたらし得るので、本発明者らは概して、この種の材料をバリア層として使用するのに好ましい場合があることを見出した。この材料は、基板および/またはデバイスの側面などの垂直面上に堆積可能であることも見出した。ある実施形態においては、第1のバリアフィルムはポリマーケイ素と無機ケイ素との混合物を含み得る。
【０１４９】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、第1のバリアフィルムは、デバイスの少なくとも一部の上に配置され得る。すなわち、バリア層は、デバイスの少なくとも一部を覆ってもよい(すなわち、1つまたは複数の側面に加えて上面-または側面の部分)。ある実施形態においては、第1のバリアフィルムは、デバイス全体の上に配置され得る。一般に、デバイス上に配置されるようにバリアフィルムを堆積させるステップは、製造コストおよび複雑さを低減させることができるので、場合によっては好ましい場合がある。そのような実施形態では、バリアフィルムは、マスクの使用(適正に位置合わせしなければならない)を必要とせずに単一の処理ステップでブランケット層として堆積させることができる。さらに、バリアフィルムは、上部バリア層として(縁部封止材の他に)機能することもでき、したがって追加の上部封止材構成要素の必要性をなくすことができ、または上部包封材(ガラスおよびエポキシまたは別のバリアフィルム材料など)と併せて使用することにより、汚染物質からさらに保護することができる。
【０１５０】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、デバイスは複数の側面を含み、第1のバリアフィルムはデバイスの複数の側面の各々を覆い得る。すなわち、たとえばバリアフィルムは、デバイスの側面の各々に沿った縁部シールとして働いてもよい。バリアフィルムがデバイスの複数の側面を覆うある実施形態においては、デバイスのそれらの側面の各々を、必ずしもそのようにする必要はないが基板の縁部から3.0mm以内(より好ましくは1.0mm以内、より好ましくは0.1mm以内)に配置してもよいことに、留意すべきである。ある実施形態においては、基板は複数の側面を含み、第1のバリアフィルムは、基板の複数の側面の各々の少なくとも一部を覆い得る。この場合もやはり、そのような実施形態は、3.0mmよりも離れた距離に配置された、デバイスの1つまたは複数の部分を有していてもよいことに留意すべきであり、しかし上述のように、デバイスの側面は各々が、不活性縁部領域のサイズを低減するのに実用的であるよう基板の縁部付近に配置されることが、一般に好ましい場合がある。ある実施形態においては、基板は4つの側面を含み、第1のバリアフィルムは基板の少なくとも2つの側面の少なくとも一部を覆い得る。すなわちデバイスは、基板の縁部から短い距離の範囲内(たとえば、3.0mm未満、好ましくは0.1mm未満)にデバイスの側面を配置することに基づいて、デバイスの2つの側面には非デバイス縁部領域を持たなくてもよい(または、低減された非デバイス領域を有していてもよい)が、たとえば、製品(ユーザーインターフェースまたはハードウェア装置、たとえばカメラ、スピーカーなど)の前面の上部および下部には非デバイス縁部領域を有していてもよい。いくつかのそのような実施形態では、第1のバリアフィルムはデバイス全体の上に配置してもよく、しかし実施形態は、そのように限定するものではない。
【０１５１】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、第1の製品は、デバイスの上に配置され得る第2のバリアフィルムをさらに含み得る。第1のバリアフィルムおよび第2のバリアフィルムは異なった材料を含み得る。ある実施形態においては、第2のバリアフィルムはガラス、プラスチック、バリアフィルムで被覆されたプラスチック、または金属箔材料を含み得る。たとえば、より実用的な実施形態の1つは、デバイスの上部を包封する第2のバリア層としてバリアフィルムで被覆されたプラスチック材料を使用することであってもよい。バリアフィルムで被覆されたプラスチック材料は、それによって本明細書で使用される「第2のバリアフィルム」と見なすことができる。被覆されたバリアフィルムを有するプラスチックは、エポキシの使用によるものも含めた任意の適切な手法で、デバイスの上部に付着されていてもよい(たとえば、デバイスを覆うように)。
【０１５２】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、基板は第1の外側周縁を有し、デバイスは第2の外側周縁を有し得る。本明細書においては、「外側周縁」は、構成要素の周りの連続もしくは半連続縁部または界面を形成する、デバイスまたは基板の縁部を意味し得る。すなわち「外側周縁」は、デバイスと基板との間の界面に垂直な方向で、それぞれ基板またはデバイスの中心から離れた最も遠い距離に配置された、基板またはデバイスの部分を含んでいてもよい。ある実施形態においては、デバイスの第2の外側周縁の少なくとも約50%は、基板の第1の外側周縁から約1.0mm以内に配置され得る。すなわち、たとえばデバイスが、その外側周縁を構成する4つの均等な長さの側面を含んでいてもよい場合、この実施形態は、基板の外側周縁の一部(基板の縁部を構成する)から1.0mm以内に配置されたそれら側面の少なくとも2つを含んでいてもよい。一般に、基板の外側周縁から短い距離に配置された活性の外側周縁のパーセンテージが大きくなるにつれ、デバイスが持つことのできる不活性縁部領域は少なくなる。ある実施形態においては、デバイスの第2の外側周縁の少なくとも約50%は、基板の第1の外側周縁から約0.1mm以内に配置され得る。ある実施形態においては、デバイスの第2の外側周縁の少なくとも約75%が、基板の第1の外側周縁から約1mm以内に配置され得る。ある実施形態においては、デバイスの第2の外側周縁の少なくとも約75%は、基板の第1の外側周縁から約0.1mm以内に配置され得る。
【０１５３】
デバイスが、1つまたは複数の湾曲した側面を含む(たとえば、デバイスの外側周縁またはその一部が湾曲している場合)実施形態の場合、デバイスの第2の外側周縁の50%が基板の第1の外側周縁から約1.0mm以内に配置され得る実施形態は、基板の縁部(たとえば、基板の外側周縁)の任意の部分の1.0mm以内に配置されたデバイスの外側周縁(すなわち、湾曲した側面)の長さの50%を有するように対応させることができる。ある実施形態においては、デバイスの第2の外側周縁(たとえば、湾曲した周縁を有する)の少なくとも10%は、基板の第1の外側周縁(すなわち、基板の縁部)から約3.0mm以内(好ましくは1.0mm以内、より好ましくは0.1mm以内)に配置され得る。ある実施形態においては、デバイスの第2の外側周縁(たとえば、湾曲した周縁を有する)の少なくとも30%(好ましくは少なくとも50%、より好ましくは少なくとも75%)が、基板の第1の外側周縁(すなわち、基板の縁部)から約3.0mm以内(好ましくは1.0mm以内、より好ましくは0.1mm以内)に配置され得る。ある実施形態においては、基板は湾曲した周縁を有していてもよいが、実施形態はそのように限定するものではない。
【０１５４】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、第1のバリアフィルムは、化学蒸着CVDおよび有機ケイ素前駆体を用いて堆積されたものであり得る。一般に、CVD(好ましくはPE-CVD)は、バリアフィルムを堆積させる効率的な手法を含んでいてもよく(特に、バリアフィルムがブランケット層を構成する場合)、しかし実施形態は、そのように限定するものではない。さらに蒸着技法は、垂直面にバリアフィルム材料を堆積させるのに効果的な方法であることが、本発明者らにより見出された。
【０１５５】
ある実施形態においては、第1の製品は太陽電池、薄膜バッテリー、有機電子デバイス、照明パネルもしくは照明パネルを有する光源、ディスプレイもしくはディスプレイを有する電子デバイス、携帯電話、ノート型コンピュータ、タブレット型コンピュータ、またはテレビジョンのいずれかを構成し得る。
【０１５６】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、デバイスは有機層を含み得る。ある実施形態においては、デバイスはOLEDを含む。上述のように、本明細書で提供する例の多くは、有機発光デバイス(照明パネルまたはディスプレイなど)に関する。これは、観察者が光源を観察するときに、典型的には不活性縁部領域を見ることができるので、好ましい実施形態と考えられるが、実施形態はそのように限定するものではない。
【０１５７】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、第1の製品は少なくともデバイスフットプリントよりも小さい寸法を有する電子回路パッケージをさらに含み得る。「電子回路パッケージ」は、デバイス中に一体的に連結または配置されていない第1の製品を含む、電子部品のいずれかおよび/または全てを意味し得る。一般に、デバイスが、縁部シールまたはバリアフィルムに起因するその側面の周りの非デバイス縁部領域を持たない(または、そのような領域が比較的小さくかつデバイスの使用者が見ることのできない)場合、そのような実施形態により(少なくとも審美的な観点から)提供された利点は、その他の構成要素が任意の側面でデバイスの周りを延びる場合には有益ではないと考えられる。ある実施形態においては、電子回路パッケージは、デバイスフットプリントよりも小さい総面積を有していてもよい。この文脈において、「総面積」は一般に、デバイスフットプリントに実質的に平行に配置されたパッケージの面積を意味し得る。このように、たとえば電子回路パッケージの総面積がデバイスフットプリントの総面積よりも小さい場合、電子回路パッケージは、パッケージを使用者が見ることができないように、デバイスで完全に覆われていてもよい。そのような実施形態では、製品は、いずれの非デバイス縁部領域を持たなくてもよい。
【０１５８】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、第1の製品は複数のデバイスをさらに含み得る。すなわち、たとえば製品は、単一の面(ディスプレイまたは照明パネルをタイル貼りできるときなど)に電気的に接続されたかつ/または配置され得る、複数のOLEDを含んでいてもよい。ある実施形態においては、複数のデバイスの各々は、その他のデバイスの少なくとも1つから6.0mm未満の距離に配置され得る。これはたとえば、デバイスの各々が、たとえば縁部シールを形成するバリアフィルムによって与えられた、その側面の周りに配置された3.0mmの非デバイス縁部領域を有する実施形態を含むことができる。デバイスが互いに隣接して配置される場合(たとえば、4×4または6×6のグリッドアレイで)、各デバイス間の距離は、デバイスの各々の側面に垂直な方向で、デバイスの各々の周りの非デバイス縁部領域に均等になる。したがって、各デバイスの周りの非デバイス領域が小さくなるほど、デバイスが持つことになるデッドスペースが小さくなり-観察者はタイリング効果が見えにくくなる。ある実施形態においては、複数のデバイスの各々は、他のデバイスの少なくとも1つから4.0mm未満の距離に配置される。ある実施形態においては、複数のデバイスの各々は、他のデバイスの少なくとも1つから2.0mm未満の距離に配置され得る。ある実施形態においては、複数のデバイスの各々は、他のデバイスの少なくとも1つから1.0mm未満の距離に配置され得る。ある実施形態においては、複数のデバイスの各々は、他のデバイスの少なくとも1つから0.1mm未満の距離に配置され得る。上述のように、本明細書で提供する実施形態は、ある実施形態においては、バリアフィルムがデバイスフットプリントから離れて延びる長い垂直距離を有することを必要とすることなく、効果的な縁部封止材を提供することができる。
【０１５９】
この点に関し、ある実施形態においては、上述の第1の製品において、製品が複数のデバイスを含む場合、複数のデバイスは同一の基板の上に配置され得る。ある実施形態においては、複数のデバイスは異なった基板の上に配置され得る。ある実施形態においては、複数のデバイスは異なったピーク波長を有する光を発する少なくとも2つのデバイスを含み得る。ある実施形態においては、第1の製品はディスプレイを構成し得る。一般に、発光デバイスをタイル貼りすることにより、製造が効率的に行われ(たとえば、1つの大きなデバイスよりも複数のより小さなデバイスを製作することを、より容易にすることができる)かつより堅牢なシステムが得られる(たとえば、デバイスの1つが故障した場合、デバイス全体を交換する必要はなく、そのデバイスのみを交換しさえすればよい)。
【０１６０】
2つの個別のデバイスをタイル貼りすることを含む例示的な実施形態は、下記の通りにすることができる:ある実施形態においては、タイル貼りされた製品は、第1の表面、第1の側面、および第1の表面が第1の側面と交わる第1の縁部を有する第1の基板と、第1の表面、第1の側面、第1の表面が第1の側面と交わる第1の縁部を有する第2の基板と、第1のデバイスおよび第2のデバイスを含む複数のデバイスとを含み得る。第1のデバイスは第1の基板の上に配置され、第2の側面を有してよく、第1のデバイスの第2の側面の少なくとも第1の部分は第1の基板の第1の縁部から約3.0mm以内に配置される。タイル貼りされたデバイスは、第1の基板の第1の縁部の少なくとも一部、第1の基板の第1の側面の少なくとも一部、および第1のデバイスの第2の側面の少なくとも第1の部分を覆う第1のバリアフィルムをさらに含み得る。第2のデバイスは第2の基板の上に配置され、第2の側面を有してよく、第2のデバイスの第2の側面の少なくとも第1の部分は、第2の基板の第1の縁部から約3.0mm以内に配置される。タイル貼りされたデバイスは、第2の基板の第1の縁部の少なくとも一部、第2の基板の第1の側面の少なくとも一部、および第2のデバイスの第2の側面の少なくとも第1の部分を覆う第2のバリアフィルムをさらに含み得る。ある実施形態においては、上述のタイル貼りされたデバイスでは、第1のデバイスの第2の側面の第1の部分は、第2のデバイスの第2の側面の第1の部分の6.0mm未満の距離に配置され得る。ある実施形態においては、第1のデバイスの第2の側面の第1の部分は、第2のデバイスの第2の側面の第1の部分の2.0mm未満の距離に配置され得る。ある実施形態においては、第1のデバイスの第2の側面の第1の部分は、第2のデバイスの第2の側面の第1の部分の1.0mm未満の距離に配置され得る。
【０１６１】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、第1のデバイスは活性デバイス領域および不活性デバイス領域を含み、第2のデバイスは活性デバイス領域および不活性デバイス領域を含んでよく、第1のデバイスの活性デバイス領域の少なくとも一部は、第2のデバイスの活性デバイス領域の少なくとも一部の1.0mm未満の距離に配置される。一般に、複数のデバイスの各々の活性デバイス領域間の距離が短くなるほど(不活性デバイス領域を含んでいてもよい、デバイスフットプリントとはちょうど対照的に)、デバイス間の任意の境界領域を観察者は認知しにくくなる(少なくとも、ディスプレイまたは照明パネルなどの発光製品に関して)。
【０１６２】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、第1のデバイスは活性デバイス領域を含み、第2のデバイスは活性デバイス領域を含み、第1のデバイスの活性デバイス領域の少なくとも一部は、第2のデバイスの活性デバイス領域の少なくとも一部の.01mm未満の距離に配置され得る。
【０１６３】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、基板は第2の表面をさらに含み、複数の導電体が基板内に配置されてよく、複数の導電体の各々は基板の第1の表面から第2の表面に延びている。図10および図11に関して既に詳述したように、デバイスを提供するには、基板の対向面に配置された電気部品(電極など)に電流または電圧を供給することがしばしば必要である。ある実施形態においては、導電体の各々はマイクロホール内に配置され得る。すなわち、1つまたは複数のビアを、電気的接続が得られるように基板を通して設けてもよい。ある実施形態においては、基板は外側周縁を含んでよく、複数の導電体の各々は外側周縁の1.0mm以内に配置され得る。マイクロホールは比較的小さくてもよいが、各々は実際に、デバイスに不活性デバイス領域を形成してもよく、したがって本発明者らは、これらの構成要素をデバイスの縁部に向けて移動させることにより、観察者に対するその影響を最小化することができることを見出した(たとえば、デバイスが発光デバイスの場合)。しかし、実施形態はそのように限定するものではなく、基板が外側周縁を含むようなある場合には、導電体の少なくとも1つを、基板の外側周縁から1.0mm超の距離に配置してもよい。
【０１６４】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、第1の製品は基板の第1の側面上に配置され得る複数の導電体をさらに含み得る。ある実施形態においては、基板は第2の表面をさらに含み、複数の導電体の各々は基板の第1の表面から第2の表面に延び得る。すなわち、ある実施形態においては、導電体を基板内に配置してもよいが(たとえば、1つまたは複数のビアを使用して)、必ずしもそのようにする必要はない。すなわち、たとえば複数の導電体を、基板の側面の1つまたは複数に(またはその上に)配置することができる(たとえば、導電体は、基板の側面の一部を横断するように配置された、パターン化された導電体であってもよい)。
【０１６５】
ある実施形態においては、基板が第2の表面を含み、複数の導電体が基板内に配置されるか、基板の第1の側面上に配置される上述の第1の製品において、第1の製品は基板の上に配置された複数の電極をさらに含み得る。ある実施形態においては、複数の導電体の各々は複数の電極の少なくとも1つに電気的に接続され得る。ある実施形態においては、複数の電極と複数の導電体との間の電気的接続は基板の第1の表面に配置されたパターン化された導電性トレースおよび/またはバスラインを含み得る。
【０１６６】
実施形態は第1の方法をも提供し得る。第1の方法には第1の表面、第1の側面、および第1の表面が第1の側面と交わる第1の縁部を有する基板、ならびに基板の第1の表面の上に配置され、第2の側面を有するデバイスを用意するステップが含まれ得る。デバイスの第2の側面の少なくとも第1の部分は基板の第1の縁部から3.0mm以下に配置され得る。基板を用意した後、第1の方法には基板の第1の縁部の少なくとも一部、基板の第1の側面の少なくとも一部、およびデバイスの第2の側面の少なくとも第1の部分を覆うように第1のバリアフィルムを製作するステップがさらに含まれる。
【０１６７】
「用意する（providing）」という用語は一般に、この文脈において、包括的用語として使用され、そのような方法で使用するための、基板の上に配置されたデバイスを有する基板を得、または利用する、任意の手法を包含する。たとえば、ある実施形態においては、基板およびデバイス(および/またはそれらの構成要素)は、第三者から購入するなどして獲得してもよい。ある実施形態においては、基板および/またはデバイスは、製作し、製造し、もしくはその他の方法として組み立てることができ、または構成要素を第三者に提供し、その後に、デバイスがその上に配置された基板を製作しもしくは組み立てることができる。
【０１６８】
同様に、「製作する」という用語も包括的な用語であることが意図され、任意の適切な堆積プロセス、または基板の側面および縁部とデバイスの側面との部分を覆うようにバリアフィルムを配置するためのその他の技法を含んでいてもよい。これは、単なる例として、ブランケット層またはバリアフィルムの真空蒸着、マスクを通してパターン化された層、溶液堆積法などを含むことができる。
【０１６９】
ある実施形態においては、上述の第1の方法において、第2の側面の少なくとも第1の部分は第1の縁部から2.0mm以下に配置され得る。ある実施形態においては、第2の側面の少なくとも第1の部分は第1の縁部から1.0mm以下に配置され得る。ある実施形態においては、第2の側面の少なくとも第1の部分は第1の縁部から0.5mm以下に配置され得る。ある実施形態においては、第2の側面の少なくとも第1の部分は第1の縁部から0.1mm以下に配置され得る。
【０１７０】
ある実施形態においては、上述の第1の方法において、デバイスは活性デバイス領域を含んでよく、デバイスの活性デバイス領域の少なくとも一部は基板の第1の縁部から0.1mm以内に配置され得る。
【０１７１】
ある実施形態においては、上述の第1の方法において、第1のバリアフィルムはポリマー材料と非ポリマー材料との混合物を含み得る。ある実施形態においては、第1のバリアフィルムはポリマーケイ素と無機ケイ素との混合物を含み得る。
【０１７２】
ある実施形態においては、上述の第1の方法において、基板を用意するステップには、複数の位置において基板をスクライビングするステップと、基板の第1の表面の上にデバイスを堆積させるステップと、複数のスクライビング位置において基板を破断するステップとが含まれ得る。この文脈で使用される「破断」は、基板を複数の個別のセグメントまたは小片に分離する(基板をパキッと折り、またはスクライビング位置に沿って圧力を加えるなど)、任意の適切な方法を含んでいてもよい。スクライビング位置での基板の破断は、基板の垂直側面を露出させて(ある実施形態においては、基板の上に既に堆積されている場合はデバイスの側面を露出させてもよい)、これらの部分の各々の上にバリアフィルムを堆積できるようにすべきである。この文脈で使用される「複数のスクライビング位置」は、基板を所定の部位に沿って破断できるように、スクライビングのライン、複数のドット、曲線、または任意のその他の形状もしくは構成などの、基板の表面に沿ったスクライビングの任意の形状または配置を意味し得る。ある実施形態においては、基板を破断するステップは基板の第1の表面の上にデバイスを堆積させる前に実施され得る。ある実施形態においては、基板を破断するステップは基板の第1の表面の上にデバイスを堆積させた後に実施され得る。
【０１７３】
上述のように、デバイスを堆積させた後のスクライビング（印を付けた）位置での基板の破断は、基板およびデバイスの垂直側面を露出させるべきである。デバイスを堆積させた後に基板を破断することによって、本発明者らは、基板の縁部が任意のその他の粒子(有機材料など)で汚染されにくくなることを見出した。汚染物質は、透過物がデバイス内に侵入して活性デバイス領域に向かう容易さに、影響を及ぼす可能性がある。したがって本発明者らは、デバイスを堆積させた後であるがバリアフィルムを堆積させる前に、基板およびデバイスの側面が露出するように基板を破断することが一般に好ましいことがあることを見出した。さらに破断ステップは、デバイスのさらなる汚染を防止しまたは低減させるため、真空中で実施してもよい。
【０１７４】
ある実施形態においては、上述の第1の方法において、基板を用意するステップには、基板の第1の表面の上にデバイスを堆積させるステップと、デバイスを堆積させた後、複数の位置において基板およびデバイスをスクライビングするステップと、複数のスクライビング位置において基板およびデバイスを破断するステップとが含まれ得る。このように、この例示的な実施形態では、基板およびデバイスの両方をスクライビングし、次いで破断して(基板だけでなく)、側面を露出させ、それをバリアフィルムで覆ってもよい(少なくとも部分的に)。
【０１７５】
ある実施形態においては、上述の第1の方法において、基板を用意するステップには、基板の第1の表面全体の上にデバイスを堆積させるステップが含まれ得る。すなわち、たとえばある実施形態は、デバイスが基板の全表面の上に堆積されるように、基板の第1の表面の面積よりも広い堆積マスクを利用してもよい。ある場合には、この実施形態は、活性層の材料の一部が基板の側面上に配置される可能性があるので(すなわち、基板の側面が汚染される可能性がある)、好ましくないことがある。ある実施形態においては、基板を用意するステップには、基板の第1の表面よりも広い開口を有するマスクを通して、デバイスを堆積させるステップが含まれ得る。
【０１７６】
ある実施形態においては、上述の第1の方法において、基板を用意するステップには、基板の第1の表面の上にデバイスを堆積させるステップと、デバイスを堆積させた後、複数の場所において基板およびデバイスを破断するステップとが含まれ得る。この文脈で使用される「破断」という用語は、一般に、基板および/またはデバイスをより小さな構成要素またはセクションに分離する任意の手法を意味し得る。この用語は、切断、アブレーション、引裂き、スクライビング、および分離などを含むことができる。ある実施形態においては、基板およびデバイスを破断するステップにはデバイスおよび基板を切断するステップが含まれ得る。このステップは、デバイスおよび基板の側面を露出させる、比較的単純でしかし効果的な方法を含んでいてもよい。
【０１７７】
ある実施形態においては、上述の第1の方法において、基板を用意するステップには、基板の第1の表面の上にデバイスを堆積させるステップと、デバイスを堆積させた後、デバイスの一部をアブレーションしてデバイスの第2の側面を露出させるステップと、デバイスを堆積させた後、基板の一部をアブレーションして第1の側面を露出させるステップとが含まれ得る。この文脈で使用される「基板の一部をアブレーションする」は、基板を分離するステップを含んでいてもよい(たとえばアブレーションは、基板が2つの構成要素に分離されるように、基板の上面から基板の底面にまで及んでいてもよい)。しかし、実施形態はそのように限定されるものではない。ある実施形態においては、基板の一部は、基板の一部が露出するようにアブレーションされていてもよい。次いでバリアフィルムを、基板(ならびにデバイスの1つまたは複数の側面)の露出部分の一部または全てが覆われるように堆積させてもよい。次いで基板を、2つの個別の構成要素が形成されるように、破断してもよい。これを図15(a)〜(d)に図示し、以下に説明する。
【０１７８】
図15(a)は、基板1510と、基板1510の表面の上に配置されたデバイス1501とを有する、製品1500を示す。図15(b)は、アブレーションプロセスステップ後の同じデバイスを示し、デバイス1501はアブレーションされて、2つの物理的に個別のデバイス:1530および1531が形成されている。デバイス1501のアブレーションは、デバイス1530および1531の各々の側面1532を露出させた。アブレーションプロセスは、基板1510の一部もアブレーションした状態で示されているが、基板1510を2つの個別の領域に完全に分離してはいない。しかしアブレーションプロセスは、基板の一部1533を露出させた。図15(c)は、バリアフィルム1503を、デバイス1530および1531と基板の1510の一部の上にブランケット堆積させた後の、同じ製品1500を示す。図示されるように、バリアフィルム1503は、デバイス1530および1531の側面の両方ならびに基板1510の一部(露出領域1533を含む)を覆うように配置された。図15(d)はさらに、基板1510を2つの個別の物理的構成要素:1534および1535に破断した後の、製品1500を示す。図示されるように、バリア層1503は、デバイス1530および1531、ならびに各基板構成要素1534および1535の側面の一部(先に露出させた側面の部分1533を含む)を覆う。さらにデバイス1530および1531は、それぞれ基板構成要素1534および1535の縁部の上に配置される側面1532を有する状態が示される。このように、デバイス1530および1531は、各々が上に配置されている、基板の縁部から短い距離の範囲内に配置された側面1532を有していてもよい(たとえば、3.0mm未満、好ましくは1.0mm未満、より好ましくは0.1mm未満)。このプロセスは、バリアフィルムを堆積させる前に基板のアブレーションの初期深さを制御することができるので、バリアフィルムによって覆われた基板の露出側面の部分のより良好な制御を行うことができる。
【０１７９】
ある実施形態においては、単一基板の上に多数のデバイスを作製(たとえば、配置または堆積)してもよい(どのくらい多くのディスプレイを、大型ガラス上に作製できるかに類似している)。いくつかのそのような実施形態では、デバイスの保存寿命を損なうことなく個々のデバイスの周りの非デバイス縁部領域を最小化するために、図16および図17に示されるようにノッチを用いて基板を作製してもよい。図16に示されるように、デバイスをノッチ付き基板に堆積させ、その後、バリアフィルムを堆積させてもよい。異なるサイズのシャドーマスクを、デバイス層およびバリアフィルムの堆積に使用して、デバイス層がノッチ内に堆積してバリアフィルムの適正な機能を潜在的に妨げるのを防止する(または低減させる)ことができる。バリアフィルムそのものを、ノッチの垂直表面に堆積させ、それによって、保存寿命を延ばすために追加の縁部長さを設けてもよい(たとえば、基板との界面に沿った透過物の侵入経路を増大させることによって)。次いでデバイスを、本明細書に記述するような任意の適切な方法を使用して分離することができる。
【０１８０】
図17は、ノッチが垂直な壁を持たずに基板の上面に対して鈍角1701をなす、別の実施形態を示す。そのような斜めの断面は、物理蒸着層(OLEDの有機層など)がノッチの壁に堆積されるのを防止することができるが、それはこれらの層が好ましくは視線上に堆積するからである。しかし、通常は化学蒸着を使用して堆積されるバリアフィルムは、壁に堆積することができ、バリアフィルムはデバイスを透過物から保護するためにさらなる縁部長さを有することが可能になる。この基板のプレノッチ形成は、多数のデバイスが単一基板上に作製される製造プロセスで使用される場合、バリアに追加の縁部長さを与えることができる。基板は、ノッチ形成中に発生し得る粒子が除去されるように、ノッチ形成後に清浄化することができる。
【０１８１】
これに関し、ある実施形態においては、上述の第1の方法において、基板を用意するステップには、基板の第1の表面に複数のノッチを形成するステップと、複数のノッチを形成した後、複数のデバイスの各々が複数のノッチの少なくとも1つによって他のデバイスの各々から分離されるように複数のデバイスを基板の第1の表面の上に配置するステップと、バリア層を堆積させた後、複数のノッチに沿って基板を破断するステップとが含まれ得る。ある実施形態においては、複数のノッチの各ノッチは、第1の壁および第2の壁を含んでいてもよく、第1の壁または第2の壁の少なくとも1つは、複数のノッチに沿って基板を破断する前に、基板の第1の表面に対して鈍角を形成してもよい。
【０１８２】
ある実施形態においては、上述の第1の方法において、第1のバリアフィルムを堆積させた後、方法には基板を破断するステップがさらに含まれ得る。
【０１８３】
ある実施形態においては、上述の第1の方法において、第1の方法には基板の第1の表面から基板の第2の表面まで複数の導電路を形成するステップがさらに含まれ得る。ある実施形態においては、複数の導電路を形成するステップには、第1の表面から第2の表面まで基板に複数のビアを製作するステップと、複数のビアの各々に導電材料を配置するステップとが含まれ得る。
【０１８４】
ある実施形態においては、基板の第1の表面から基板の第2の表面まで複数の導電路を形成するステップを含む上述の第1の方法において、複数の導電路を形成するステップは、基板の第1の側面上に導電材料を配置するステップを含み得る。ある実施形態においては、基板の第1の側面上に導電材料を配置するステップは、第1の側面の一部の上に導電材料を直接印刷して複数の導電路を形成するステップ、第1の側面の少なくとも一部の上に導電層を配置して導電層をパターン化し、複数の導電路を形成するステップ、真空プロセスを用いて導電層を堆積させ、導電層をパターン化して複数の導電路を形成するステップ、および/または基板の第1の側面を導電材料に浸漬し、導電材料をパターン化して複数の導電路を形成するステップのいずれか1つ、またはある組合せを含む。
【０１８５】
実施形態はプロセスによって作製される第1の製品をも提供し得る。プロセスには第1の表面、第1の側面、および第1の表面が第1の側面と交わる第1の縁部を有する基板、ならびに基板の第1の表面の上に配置され、第2の側面を有し、第2の側面の少なくとも第1の部分が第1の縁部から3.0mm以下(好ましくは1.0mm以下)に配置されたデバイスを用意するステップが含まれ得る。プロセスには基板の第1の縁部の少なくとも一部、基板の第1の側面の少なくとも一部、および第2の側面の少なくとも第1の部分を覆うように第1のバリアフィルムを堆積させるステップがさらに含まれ得る。
【０１８６】
ある実施形態においては、上述のプロセスによって作製された第1の製品において、第1のバリアフィルムはポリマー材料と非ポリマー材料との混合物を含み得る。上述のように、本発明者らは、そのようなバリア層が、湿気の侵入を制限するとともに場合によっては材料を垂直表面に堆積させることができるという両方の特性を有することができることを見出した。
【０１８７】
ある実施形態においては、上述のプロセスによって作製された第1の製品において、第1のバリアフィルムを堆積させるステップには、有機ケイ素前駆体を用いるステップが含まれ得る。ある実施形態においては、第1のバリアフィルムを堆積させるステップには、化学蒸着CVDが含まれ得る。ある実施形態においては、化学蒸着はプラズマで促進され得る。
【０１８８】
ある実施形態においては、第1のバリアフィルムを堆積させるステップが有機ケイ素前駆体を用いる蒸着を含む上述のプロセスによって作製された第1の製品において、バリアフィルムはポリマーケイ素と無機ケイ素との混合物から本質的になるものであり得る。ある実施形態においては、ポリマーケイ素と無機ケイ素との重量比は95:5〜5:95の範囲であり得る。ある実施形態においては、ポリマーケイ素と無機ケイ素とは同一の前駆体材料から形成され得る。ある実施形態においては、少なくとも0.1μmの厚さのバリアフィルムが、堆積プロセス中の全ての反応条件について同一の反応条件下で堆積され得る。ある実施形態においては、水蒸気透過速度は少なくとも0.1μmの厚さのバリアフィルムを通して10-6g/m2/日未満であり得る。
【０１８９】
ある実施形態においては、第1のバリアフィルムを堆積させるステップが有機ケイ素前駆体を用いる蒸着を含む上述のプロセスによって作製された第1の製品において、前駆体材料はヘキサメチルジシロキサンまたはジメチルシロキサンを含み得る。ある実施形態においては、前駆体材料は単一の有機ケイ素化合物を含み得る。ある実施形態においては、前駆体材料は有機ケイ素化合物の混合物を含む。
【０１９０】
実施形態は第1の製品をも提供し得る。第1の製品には第1の表面、第1の側面、および第1の表面が第1の側面と交わる第1の縁部を有する基板と、基板の上に配置され、第2の側面を有し、第2の側面の少なくとも第1の部分が基板の第1の縁部から約1.0mm以内に配置されたデバイスとが含まれ得る。デバイスは第1の有機材料を含み得る。ある実施形態においては、第1の基板の第1の側面の部分は6×1013原子/cm2を超える第1の有機材料によって覆われない。すなわちこれらの実施形態は、基板が、その上に配置されたいかなる有機材料も含んでいない側面を有している、中間生成ステップにある製品に対応していてもよい。たとえば中間生成物は、デバイスの有機材料が第1の基板の上に堆積されたステップの後の、および基板を破断して、デバイスの側面から1.0mm以内に配置された基板の側面を露出させた後の、しかしバリアフィルムを堆積させる前の、製作プロセスの一部に対応していてもよい。有機材料は、基板の側面を露出させる前に堆積させ、したがって側面は、その上に配置された著しい量の有機層を持たなくなる傾向にある。これに関し、ある実施形態においては、上述の第1の製品において、第1の有機材料は基板の第1の側面のいずれの部分も覆わない。
【０１９１】
ある実施形態においては、上述の第1の製品は基板の第1の縁部の少なくとも一部、基板の第1の側面の少なくとも一部、およびデバイスの第2の側面の少なくとも第1の部分を覆う第1のバリアフィルムをさらに含み得る。
【０１９２】
ある実施形態においては、上述の第1の製品において、デバイスの第2の側面の少なくとも第1の部分は、基板の第1の縁部から約0.1mm以内に配置され得る。
【０１９３】
実施形態は第1の方法をも提供し得る。第1の方法には第1の表面、第1の側面、および第1の表面が第1の側面と交わる第1の縁部を有する基板、ならびに基板の第1の表面の上に配置されたデバイスとを用意するステップと、デバイスを破断してデバイスの第2の側面を露出させ、デバイスの少なくとも第1の部分が第1の縁部から3.0mm以下に配置されるようにするステップとが含まれ得る。ある実施形態においては、デバイスの少なくとも第1の部分は第1の縁部から2.0mm以下に配置され得る。ある実施形態においては、デバイスの少なくとも第1の部分は第1の縁部から1.0mm以下に配置され得る。ある実施形態においては、デバイスの少なくとも第1の部分は第1の縁部から0.1mm以下に配置される。
【０１９４】
ある実施形態においては、上述の第1の方法において、デバイスは活性デバイス領域を含んでよく、デバイスの活性デバイス領域の少なくとも一部は基板の第1の縁部から0.1mm以下に配置され得る。
【０１９５】
ある実施形態においては、上述の第1の方法において、第1の側面および第1の縁部を有する基板を用意するステップには、第1の側面に沿って基板を破断するステップが含まれ得る。ある実施形態においては、基板を破断するステップおよびデバイスを破断するステップには同一のステップが含まれ得る。この文脈で使用される「同一のステップを含む」という用語は、一般に、基板およびデバイスの両方の破断を、単一プロセスステップ中にまたは複数のプロセスステップを通して同時に行ってもよいことを意味し得る。
【０１９６】
ある実施形態においては、上述の第1の方法において、デバイスを破断するステップの後、方法には基板の第1の縁部の少なくとも一部、基板の第1の側面の少なくとも一部、およびデバイスの第2の側面の少なくとも第1の部分を覆うように第1のバリアフィルムを堆積させるステップがさらに含まれ得る。ある実施形態においては、デバイスを破断するステップおよび第1のバリアフィルムを堆積させるステップは、真空中で実施され得る。ある実施形態においては、第1のバリアフィルムはポリマーケイ素と無機ケイ素との混合物を含み得る。ある実施形態においては、デバイスを破断するステップにはデバイスを切断するステップが含まれ得る。
【０１９７】
ある実施形態においては、その上に配置された基板の外側周縁と重なった、デバイスの外側周縁の少なくとも一部を有する(すなわち、デバイスおよび基板は、同じ(ほぼ)垂直縁部を共用していてもよい)第1の製品を提供してもよい。ある実施形態においては、デバイスは、活性構成要素および基板の側面を覆うバリアフィルムで包封された薄膜であってもよい。ある実施形態においては、包封フィルムを、有機ケイ素前駆体を用いてPE-CVDで成長させる。ある実施形態においては、良好なバリア特性を有する別の層を、バリアおよびデバイスの上面に付着させてもよい。ある実施形態においては、デバイスの縁部の一部または全ての周りには、電気接点のためにデバイス内に複数の開口を存在させることができるので、非デバイス縁部領域がなくてもよい。ある実施形態においては、第1の製品は、OLEDパネルの周りに非デバイス縁部領域がない、電子デバイス/ガジェット(スマートフォンなど)を構成してもよい。ある実施形態においては、第1の製品は、より大きなデバイスを形成するために非デバイス縁部領域を持たない複数のパネルをタイル貼りしたものを含んでいてもよい。
【０１９８】
ある実施形態においては、デバイスを生成する方法には、デバイスを基板の上で成長させるステップと、デバイスの垂直側面および基板の少なくとも一部を露出させるステップと、薄膜を堆積させて、デバイスおよび基板の上面および側面の両方を包封するステップとが含まれ得る。
【０１９９】
実験的検証
図13および図14は、製品の3つの側面が縁なしのまたは殆ど縁なしである例示的な製品の写真を含む。この実施例は、単なる例示を目的に提供され、限定を意味するものではない。やはり例示的な実施形態はOLEDディスプレイを含むが、実施形態はそのように限定するものではない。
【０２００】
デバイスのただ1つの縁部に電気接点を有する大面積OLED照明パネルを使用して、非デバイス縁部領域のない(たとえば、境界なしのまたは殆ど境界なしの)デバイスの概念について検証した。最初にガラス基板を、基板の後面(非堆積面)で、OLEDの活性デバイス領域の有機材料が堆積されていない縁部のちょうど内側でスクライビングした。次いで基板を、熱伝導性ポリマー(Fuji-poly(登録商標))を使用して背板上に取り付けた。これは、処理中に基板が破断するのを防止するために行った。基板は、処理後に破断されるように3つの側面がスクライビングされる縁部によってのみ、キャリア内で支持した。次に、標準的な透明なPHOLEDデバイスを基板の表面に堆積(すなわち、成長)させた。次いで基板をグローブボックスに取り出し、そこで3つの縁部を、背板から基板を取り外すことなく取り外した。基板を堆積システム内に再投入し、そこでハイブリッド材料(すなわち、ポリマーおよび非ポリマー材料との混合物)を含むバリアフィルムを堆積させた。バリアフィルムを、デバイス全体の上に、かつ基板の3つの露出側面の部分の上に、堆積させた。図13は、製作および包封直後に上記ステップを使用して作製された照明パネルを示す、2つの写真を示す。
【０２０１】
図14は、周囲の室温および湿度で21時間貯蔵した後の、同じパネルの写真を含む。図14の写真からわかるように、OLEDデバイスのどの切断縁部にも、劣化はなかった。小さな黒点がデバイスで観察されたが、これらは、ハイブリッドバリア包封プロセス前に、デバイス上に大きな粒子が存在した結果であった。
【０２０２】
上述のように、OLED照明パネルの形成に際して本発明者らにより利用されたこの実施例での方法は、以下のプロセスシーケンスを使用した:1)基板の後面をスクライビングするステップ;2)デバイスを前面で成長させるステップ;3)予めスクライビングした場所で基板を破断し、デバイスおよび基板の垂直側面を露出させるステップ;および4)バリアフィルム包封を適用して、デバイス(すなわち、OLED)の上面および垂直側面ならびに基板の垂直側面を覆うステップ。上述のように、その他のステップを使用することもできる。
【０２０３】
結論
本明細書に記載した様々な態様は例示の目的であり、本発明の範囲を限定することを意図していないことが理解される。例えば、本明細書に記載した多くの物質及び構造は、本発明の精神から離れることなく、その他の物質及び構造で置き換えることができる。特許請求の範囲に記載した本発明は、したがって、本明細書に記載した具体的な例及び好ましい態様からの変形を含むことができ、それは当業者には明らかである。本発明が何故機能するのかについての様々な理論は限定することを意図していないことが理解される。
【０２０４】
上記説明は例示的なものであり、制限しようとするものではない。本発明の多くの変形例は、開示を検討することによって当業者に明らかにされよう。したがって本発明の範囲は、上記説明を参照して決定されるべきではなく、代わりに関係クレーム、およびそれらとともにそれらの完全範囲または均等物を参照しながら決定されるべきである。
【０２０５】
多くの実施形態について、種々の特徴および/または特徴の組合せを含むものとしてこれまで述べてきたが、当業者なら、この開示を読んだ後に、場合によってはこれら構成要素の1つまたは複数を、上述の構成要素または特徴のいずれかと組み合わせることができると理解することができる。すなわち、任意の実施形態からの1つまたは複数の特徴は、本発明の範囲から逸脱することなく任意のその他の実施形態の1つまたは複数の特徴と組み合わせることができる。
【０２０６】
前述のように、明細書内または図内に提供される全ての測定値、寸法、および材料は、単なる例である。
【０２０７】
「a」、「an」、または「the」と列挙された場合、反対であることが特に示されない限り、「1つまたは複数」を意味することを意図する。「第1」の構成要素と言った場合、第2の構成要素を提供することを必ずしも必要としない。さらに「第1」または「第2」の構成要素と言った場合、明示しない限り、言及された構成要素を特定の位置に限定するものではない。
【０２０８】
本明細書で言及される全ての刊行物は、参照により開示に組み込まれ、それと併せて刊行物が引用された方法および/または材料について開示および記述する。本明細書で論じられる刊行物は、本出願の出願日前の開示として単に提供される。本明細書では、本発明が、先行発明によるそのような公開に先行する権利を持たないことを認めると解釈されるものはない。さらに、提示された公開日は、実際の公開日と異なる可能性があり、独立して確認する必要がある場合がある。
【符号の説明】
【０２０９】
100  有機発光デバイス
110  基板
115  アノード
120  正孔注入層
125  正孔輸送層
130  電極ブロック層
135  発光層
140  正孔ブロック層
145  電子輸送層
150  電子注入層
155  保護層
160  カソード
162  第1電導層
164  第2電導層
200  逆転OLED
210  基板
215  カソード
220  発光層
225  正孔輸送層
230  アノード
300  製品
301  デバイス
302  無機層
303  ポリマー層
304  経路-1
310  基板
400  製品
401  デバイス
402  無機層
403  ポリマー層
404  経路-1
410  基板
420  無機層
500  製品
501  デバイス
502  無機層
503  ポリマー層
504  経路-1
505  経路-2
507  経路-3
510  基板
700  装置
701  基板電極
702  基板
703  電極メッシュ
704  底面電極
705  ガス供給路
900  製品
901  デバイス
902  デバイスの側面
903  バリアフィルム
904  経路-1
905  経路-2
910  基板
911  基板の第1の表面
912  基板の第1の側面
913  基板の第1の縁部
1002  マイクロホール
1010  基板
1011  基板の前(上)表面
1012  ディスプレイの縁部
1020  基板の後(底)表面
1102  パターン化導電体
1110  基板
1111  基板の前(上)表面
1112  基板の側面
1120  基板の後(底)表面
1500  製品
1501  デバイス
1503  バリアフィルム
1510  基板
1530  デバイス
1531  デバイス
1532  デバイスの側面
1533  基板の一部
1534  基板の構成要素
1535  基板の構成要素
1701  鈍角
【図１】
0006040065.tif 000004
【図２】
0006040065.tif 000005
【図３】
0006040065.tif 000006
【図４】
0006040065.tif 000007
【図５】
0006040065.tif 000008
【図６】
0006040065.tif 000009
【図７】
0006040065.tif 000010
【図８】
0006040065.tif 000011
【図９】
0006040065.tif 000012
【図１０】
0006040065.tif 000013
【図１１】
0006040065.tif 000014
【図１２ａ】
0006040065.tif 000015
【図１２ｂ】
0006040065.tif 000016
【図１３】
0006040065.tif 000017
【図１４】
0006040065.tif 000018
【図１５ａ】
0006040065.tif 000019
【図１５ｂ】
0006040065.tif 000020
【図１５ｃ】
0006040065.tif 000021
【図１５ｄ】
0006040065.tif 000022
【図１６】
0006040065.tif 000023
【図１７】
0006040065.tif 000024