(57)【要約】      （修正有）【課題】有機光学電子装置における電気的相互接続部を形成する方法、有機光学電子装置を製造する方法を提供する。【解決手段】第１導電層（１３）を形成するステップと、上記第１導電層（１３）の上に有機半導体層（１２）を堆積するステップと、上記有機半導体層（１２）の上に第２導電層（１４）を堆積するステップと、接続領域において、上記第１導電層（１３）と上記第２導電層（１４）との間に電気的短絡（１５）を形成するステップであって、この形成は、上記接続領域にレーザー光を照射することによって上記有機半導体層（１２）を介して上記第１導電層（１３）と上記第２導電層（１４）とを電気的に相互接続することによって行う。【選択図】図１
2011124231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機電子装置に電気的相互接続部を形成する製造方法であって、
第１導電層を形成するステップと、
上記第１導電層の上に有機半導体層を堆積するステップと、
上記有機半導体層の上に第２導電層を堆積するステップと、
接続領域において、上記第１導電層と上記第２導電層との間に電気的短絡を形成するステップであって、この形成は、上記接続領域にレーザー光を照射することによって上記有機半導体層を介して上記第１導電層と上記第２導電層とを電気的に相互接続することによって行うステップとを有している製造方法。
【請求項２】
上記第１導電層を第１金属層として形成するステップと、
上記第２導電層を第２金属層として堆積するステップと、
のうち少なくとも一つのステップをさらに有する請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
上記有機電子装置を有機光学電子ダイオードとして形成するステップをさらに有し、このステップが、
基板を形成するステップと、
上記第１導電層を形成するステップによって、上記基板の上に導電性材料からなる導電構造を形成するステップであって、上記導電構造は、底部電極を形成する領域Ａと、最上位電極に対するフィードコンタクトを形成する領域Ｂとを有し、上記領域ＡおよびＢは互いに電気的に切断されている、ステップと、
上記最上位電極を、上記有機半導体層の上に上記第２導電層を堆積するステップによって形成するステップと、
接続領域において、上記最上位電極と上記フィードコンタクトとの間の電気的短絡を形成するステップであって、この形成は、上記接続領域にレーザー光を照射することによって上記有機半導体層を介して上記最上位電極と上記フィードコンタクトとを電気的に相互接続することによって行うステップとを有している請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
上記導電構造を形成するステップが、
上記基板の上に金属層を形成するステップと、
上記金属層の上に、パターニングされた絶縁層を形成するステップとを有している請求項３に記載の製造方法。
【請求項５】
上記基板の上に、パターニングされた絶縁層を形成するステップをさらに有している請求項３または４に記載の製造方法。
【請求項６】
上記導電構造を形成するステップが、
上記基板の上に金属層を堆積するステップと、
上記金属層をパターニングするステップとを有している請求項３ないし５のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項７】
上記パターニングされた絶縁層を形成するステップおよび／または上記金属層をパターニングするステップが、レーザーアブレーションによる層のステップを有している請求項５または６に記載の製造方法。
【請求項８】
上記導電構造を形成するステップが、
上記基板の上にフォトレジスト材料層を堆積するステップと、
上記フォトレジスト材料層の上に金属層を堆積するステップと、
上記フォトレジスト材料層を部分的に除去することによって上記金属層をパターニングするステップとを有している請求項３ないし７のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項９】
上記導電構造を形成するステップが、上記第２導電層を金属基板によって形成するステップを有している請求項３ないし８のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１０】
上記有機光学電子ダイオードをカプセル化するステップと、
上記有機光学電子ダイオードをカプセル化するステップの前または後に、レーザー光を照射することによって、上記最上位電極と上記フィードコンタクトとの間の電気的短絡を形成するステップとを有している請求項３ないし９のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１１】
有機光学電子装置の製造方法であって、
基板の上に複数の有機光学電子ダイオードを形成するステップと、
上記複数の有機光学電子ダイオードを直列接続するステップとを有しており、
上記基板の上に複数の有機光学電子ダイオードを形成するステップが、
上記基板の上に第１導電層を堆積することによって上記複数の有機光学電子ダイオードのそれぞれに対して底部電極を形成するステップと、
上記第１導電層の上にセパレータを形成するステップと、
上記第１導電層の上に上記複数の有機光学電子ダイオードのそれぞれに対して有機層を形成するステップと、
上記有機層の上に第２導電層を堆積することによって上記複数の有機光学電子ダイオードのそれぞれに対して最上位電極を形成するステップであって、隣接する有機光学電子ダイオードの最上位電極が上記セパレータによって分離されているステップとを有し、
上記複数の有機光学電子ダイオードを直列接続するステップが、
接続領域において直列に電気的相互接続部を形成するステップと、
上記複数の有機光学電子ダイオードのうちで隣接しあう有機光学電子ダイオードの最上位電極と底部電極とを電気的に相互接続することによって上記電気的相互接続部を形成するステップと、
上記電気的相互接続部をレーザー処理によって形成するステップとを有している製造方法。
【請求項１２】
上記電気的相互接続部をレーザー処理によって形成するステップが、上記基板を介してレーザー光を照射するステップを有している請求項１１に記載の製造方法。
【請求項１３】
上記最上位電極にカプセルを形成するステップをさらに有し、
上記複数の有機光学電子ダイオードを直列接続するステップが、上記カプセルを形成するステップの後に行われる請求項１１または１２に記載の製造方法。
【請求項１４】
少なくとも一つの活性領域において材料をマスクなしで堆積するステップを有するマスクなし堆積処理によって、上記複数の有機光学電子ダイオードが上記基板の上に形成される請求項１１ないし１３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１５】
上記セパレータが、テーパー状のセパレータとして形成される請求項１１ないし１４のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１６】
上記セパレータには、複数のサブセパレータが形成される請求項１１ないし１５のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１７】
上記電気的相互接続部は、上記底部電極の電極端部に隣接して形成され、
上記セパレータは、上記電極端部から離れて対向する上記電気的相互接続部の側において上記電気的相互接続部に隣接して形成される請求項１１ないし１６のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１８】
上記有機層には、上記最上位電極に隣接する、酸化還元ドーピングされた層が形成される請求項１１ないし１７のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１９】
請求項１１ないし１８のいずれか１項に記載の製造方法によって製造された有機発光装置であって、
基板の上の複数の有機光学電子ダイオードであって、上記有機光学電子ダイオードのそれぞれが、底部電極、最上位電極、上記底部電極と上記最上位電極との間に位置する有機層とを有している、有機光学電子ダイオードと、
上記複数の有機光学電子ダイオードのうちで隣接しあう有機光学電子ダイオードの最上位電極を電気的に分離する電気的セパレータと、
上記複数の有機光学電子ダイオードのうちで隣接しあう有機光学電子ダイオードの最上位電極と底部電極とを電気的に接続する電気的相互接続部であって、上記電気的相互接続部が、上記複数の有機光学電子ダイオードの直列接続部を形成するものであってレーザーにより生じる接続である電気的相互接続部とを有する有機発光装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、有機光学電子装置の分野の新技術に関するものであり、特に、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）と有機光セルとに関するものである。
【０００２】
〔背景技術〕
有機電子装置の分野は近年著しい注目を浴びている。これは、有機発光装置のような有機光学電子装置（ＯＯＥＤ）や、有機光起電装置を主として、エネルギー効率の進展が速いためである。
【０００３】
有機発光ダイオードは、近年非常に迅速に開発されてきている。特に、白色発光ダイオードについて１００ルーメン／Ｗ以上の効率が良好に得られた。これらのシステムの寿命も非常に迅速に伸びた。そしてその間に、いくつかの材料系に対しては１００００時間という値をはるかに超えた。それゆえ、有機発光ダイオードは、発光システムの応用としても興味深く考えられている。有機発光ダイオードの本質的な利点は、高い電力効率と、非常に薄くて面積の広い、表面発光ユニットを実現する可能性である。
【０００４】
有機発光ダイオードの従来の構造的配置は、透明な基板、これはほとんどの場合はガラスであり、そしてこの基板は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）から頻繁に形成される透明なアノードで覆われている。これの上に、活性有機層が堆積され、次いで、電気的接触のための金属カソードが堆積される。もし金属カソードと透明アノードとの間に数ボルト印加すると、発光ダイオードは、基板を通して発光する（底部発光）。別のバリエーションは、最上位発光ＯＬＥＤである。ここでは、最上位の電極（アノードまたはカソード）が透明である。最上位発光ＯＬＥＤは、様々な基板の下に形成可能である。例えば、金属基板、Ｓｉウェハ、ディスプレイのバックプレーン、印刷回路板（ＰＣＢ）、あるいはさらに、反射層で覆われた透明基板も可能である。ここで、反射層は、底部電極自身とすることができる。ＯＬＥＤに関する例となる文献は、US 4,539,507, WO 90/13148, US 2004/0,062,949, US 2004/0,251,816, US 2007/0,051,946である。
【０００５】
大面積有機発光装置は、広い面積に形成された非常に電力効率の良い有機発光装置でさえ多くの電流供給を必要とするという事実ゆえ、均一性と電流分布という２つの問題を有している。大面積有機発光装置は、大電流の操作と分布とを必要とする。透明電極（たいていＩＴＯアノード）の導電性が限られているので、大きく、かつ、位置に依存した、電圧降下が起こる。これは、有機発光装置の領域じゅうでの輝度の不均一性を起こす。これらの均一性は、低電圧（急勾配の電流電圧曲線）が用いられる場合にはさらに大きくなる。
【０００６】
別の大面積有機光学電子装置は、有機光起電装置（ＯＰＶ）である。ＯＰＶは、効率良く、大規模に、光を電気に変換することが大きく期待されている。有機光起電装置の製造は、無機結晶光起電装置の製造よりも、材料が少なくて済む。また、他のいかなる無機結晶光起電装置の製造よりも消費エネルギーが著しく少ない。
【０００７】
有機光起電装置の効率は着実に進歩している。２００８年には公称の電力変換効率が５％に達し、２０１０年には８％の心理的な壁が破られた。有機光起電装置の効率は、非晶質Ｓｉ装置の典型的な値に並んだ。
【０００８】
ＯＰＶ装置はもっとも異なる装置構造を有する。典型的には、それは、２つの電極間の少なくとも一つの有機半導体層を有する。その有機層は、ドナーと、Ｐ３ＨＴ（poly3-hexyl-tiophene）やＰＣＢＭ（phenyl C61 Butyric Acid Methyl Ester）などのアクセプターとの混合物とすることができる。このようなシンプルな装置は、界面注入層がチャージキャリア注入・抽出を容易にするために用いられる場合だけ、適度に効率を達成する（Liao et al., Appl. Phys. Lett., 2008. 92: p. 173303）。他の有機光セルは、多重層構造を有する。ときには、ハイブリッドポリマーと小さな分子との構造を有するときもある。タンデムまたは多重ユニットの積層も知られている（Ameri, et al., Energy & Env. Science, 2009. 2: p. 347）。異なる層が、異なる機能のために適する異なる材料を含むことができるので、多重層は容易に最適化できる。典型的な機能層は、運搬層であり、光学活性層、注入層などがある。
【０００９】
光学活性材料は、少なくとも、太陽スペクトルにある波長範囲に対して、高い吸収係数を有する材料である。この材料は、次いで光電流に貢献するエキシトン中へ、吸収された光子を変換する。光学活性材料は、典型的には、ドナー−アクセプターヘテロ結合に用いられる。ここでは、少なくとも一つのドナーまたはアクセプターが光吸収材料である。ドナー−アクセプターヘテロ結合のインターフェースは、生成したエキシトンをチャージキャリア中へ分離する原因となる。ヘテロ結合は、バルクヘテロ結合（混合物）またはフラット（プラナーとも呼ばれる）ヘテロ結合であり、追加の層も供給可能である（Hong et al, J. Appl. Phys., 2009. 106: p. 064511）。
【００１０】
再結合によるロスは、高効率のＯＰＶ装置に対して最小化しなければならない。それゆえ、ヘテロ結合の材料は、高いチャージキャリア移動性と高いエキシトン拡散長とを有する必要がある。エキシトンは、ヘテロインターフェースで分離される必要がある。チャージキャリアは、いかなる再結合もが起こる前に光学活性領域を離れる必要がある。それゆえ、少数の有機材料のみが、ヘテロ結合に用いるのに適する。例えば、現行では、フラーレン（Ｃ６０、Ｃ７０、ＰＣＢＭなど）が、ＯＰＶ装置のアクセプターとして好ましい選択肢である。
【００１１】
有機光学電子装置の運搬材料は、少なくとも、装置が活性を有する波長にて透明であって良い半導体特性を有する必要がある。このような半導体特性は、エネルギーレベルや移動性などの固有のもの、または、チャージキャリア密度のように付帯的なものがある。チャージキャリア移動性は、例えば、電気的ドーパントを有する材料をドーピングすることによって、付帯的に影響を受けることもある。
【００１２】
ＯＯＥＤの製造は、有機発光ダイオードや有機光セルを直列、並列、またはその混合接続で接続するため、あるいは、トランジスタを用いる回路のために、非常にしばしば、パターニングを必要とする。ＯＯＥＤを製造するためのいくつかの技術が知られている。これらの方法は、フォトリソグラフィー、蒸着のシャドーマスクその他などのパターニングを用いる。有機光学電子装置をパターニングするために用いられるこれらの知られた技術は、複雑な工程である。有機光学電子装置のいくつかの層をパターニングするのは、複雑さを増加させるいくつかの行程を必要とする。そして、品質歩留まりと製造量とを低下させる。
【００１３】
これらの装置では、パターンを生成するためあるいは短絡回路化領域を分離する目的で層を除去するために、レーザーを用いうることが知られている。すべての場合において、レーザーは、電気的接続を切断する目的で少なくとも一つの導電性電極を除去するのに用いられる。
【００１４】
大面積で同質の有機光学電子装置を製造するのにはいくつかの異なるアプローチがある。主な問題は、表面を横切る電流分布である。通常、装置の電極は、電流分布層（電気バス）でもある。または、付加的な導電層が、電極の上に堆積され、これは、透明性が必要であれば薄くする必要がある。大面積に対しては、これらの薄い導電層の抵抗はあまりにも高い。これは、大面積装置に必要な電流が非常に高いからである。ＯＬＥＤに対して、抵抗は、発光の著しい非同質性と、装置の変質との原因となる。有機光セルの場合、抵抗は、充填比が減ることによる電力変換のロスの原因となる。
【００１５】
有機光学電子装置の同質性関係の一つのアプローチは、付加的な電流供給線を用いるというものである。例えば、電極への接続部に堆積された金属グリッドである。このグリッドは抵抗性を減らすが、これは透明性がないので、活性領域を少し減らすということも起こる。金属グリッドはまた、厚みに制限があり、装置に供給するまたは装置から供給される最大電流を再び制限してしまう。より高い電流に対しては、より密度の高いグリッドが必要になり、装置全体の効率を下げてしまう。ときにはグリッドは、例えばＯＬＥＤには所望されないこともある。これは、同質性を下げるからである。
【００１６】
電極、特に、最上層の電極や、電流供給層（電気バス）を形成する、導電層の電気的相互接続部は、有機半導体層（ＯＳＬ）をパターニングすることによって作られる。ＯＳＬは、底部導電層のいくつかの領域がそれの上に覆われていないというような方法でパターニングされる。最上位導電層の堆積は、直接接触により、底部導電層との電気的接触部を形成する。
【００１７】
文献US 7,049,757では、大面積の有機発光装置をサブ領域（個々のＯＬＥＤ）に再分割し、このサブ領域を、Ｎ個のＯＬＥＤ（図１）と（部分的に）直列に接続することが開示されている。直列のＮ個のＯＬＥＤに印加する必要のある電圧は、単一のＯＬＥＤの電圧のＮ倍である。Ｎ個のＯＬＥＤを流れる電流は、この領域じゅうの電流のわずか１／Ｎである。しかしながら、この直列接続を実現するためには、ｉ番目のＯＬＥＤ（ｉ＝１、２、…、Ｎ−１）のカソードを、（ｉ＋１）番目のＯＬＥＤのアノードに接続する必要がある。アノードは、通常、ＯＬＥＤの底部側（ここでは直接基板上）にある。一方、カソードは、ＯＬＥＤの最上位側にある。このカソード（ｉ）をアノード（ｉ＋１）に接続するためには、均一な有機発光装置（有機層部）領域が、適切なサブ領域に分離されている必要があり、また、均一な最上位のカソード領域が、適切なサブ領域に分離されている必要がある。底部電極を形成する層も、サブ領域に分離されている必要がある。これは、底部層（典型的にはＩＴＯ）をパターニングすることによって、また、堆積の間に２つのマスキング処理を行うことによって、なされる。追加として、製造処理（図１）の間に基板にマスクを細かく並べる処理を必要とする。Ｎは、電気的に直列に接続された一つのＯＬＥＤ列（カラム）におけるＯＬＥＤの総個数である。装置に典型的に用いられる電圧の実用的な制限から、Ｎの実質的な上限は約３００である。
【００１８】
知られているパターニング処理は複雑で高価である。堆積マスクの配置の正確さが、ＯＬＥＤ間で非発光で明らかに観察可能なギャップを規定する。あるいは、細かいマスキングが利用不能であれば、ＯＬＥＤ間のギャップは非常に大きい（１ｍｍ以上の範囲）。そして、これは、他の大面積発光技術に対するＯＬＥＤの主要な利点の一つである、ＯＬＥＤの均一な外観を、破壊してしまう。
【００１９】
他の効率ロスの原因は、電気供給接続部による電力ロスである。薄膜電気供給接続部は、基板上に形成され、カプセルに包まれた領域の外側を、カプセルに包まれた領域の内側にある電極自身に電気的に接続している。この薄膜電気的接続部の距離は数ｃｍであり、もっとも良い場合、数ｍｍである。膜はもっと大きくできるが、もっと厚くはできない。これは、厚い層だと、堆積に実用的でなく、カプセルに包む上で問題があるからである。
【００２０】
有機発光装置に用いられる基本的な電気的接続部により電力伝送の大きなロスが起こるだけでなく、その抵抗と大電流により基板の著しい発熱が起こる。これは、さらに、装置の操作上の寿命を縮める。
【００２１】
特に、発光応用のための有機発光装置や光起電装置などの大面積の有機光学電子装置では、装置の製造を簡略化してパターニング処理を避けることに強く関心が持たれている。模範的で重要な一つの応用としては、ロールツーロール法による製造があるが、ここでは、ロールとともにマスクを移動させる必要があり、これは避けたいとの希望が強くある。
【００２２】
〔発明の概要〕
本発明の目的は、有機電子装置、特に有機光学電子装置における電気接続部を形成する改良技術を提供することにある。有機光学電子装置の、より複雑な電気接続部を、より容易な方法で製造することができることも望まれている。
【００２３】
本発明によれば、独立請求項１に記載の有機光学電子装置の電気的相互接続部を製造する方法と、独立請求項１１に記載の有機光学電子装置を製造する方法と、独立請求項１９に記載の有機発光装置とが提供される。本発明の有利な実施形態は従属請求項に記載されている。
【００２４】
ここで用いられるものとして、有機光学電子装置は、少なくとも一つの装置または直列または並列に配列された個々の装置を含んでおり、各個々の装置は、光学信号と電気信号との間の変換器として働く。好ましい有機光学電子装置は、個々の装置として有機発光ダイオードを有する有機発光装置、または、個々の装置として有機光セルを有する有機光起電装置である。
【００２５】
本発明は、有機半導体層を介して、より具体的には、閉じたＯＳＬを介して、電気的相互接続部を生成する方法を提供することによって、従来技術の問題を解消する。有機半導体層は、単一の有機層または積層された有機サブ層として提供することができる。有機半導体層を介してこのような電気的相互接続部を生成する方法は、様々な種類の有機電気装置に用いることができる。複雑なマスクやフォトリソグラフィーのパターニングは不要である。処理の簡素化ができ、また、発光装置の場合は、発光の均一性が改良される。有機光起電装置の場合は、直列の抵抗と、全体的な変換効率とが改善される。レーザー光を用いることによって、有機層の対向側の金属化領域を電気的に接続する有機層を介して、ある種類のビアが形成される。このような層配置は、有機光起電装置同様、有機発光装置にも提供可能である。
【００２６】
電気的相互接続部は、レーザー処理によって、すなわち、相互接続部が形成される接続領域に光を照射することによって形成される。レーザー処理レーザーによって生成する材料改変は、例えば、融解愛量、再凝固材料、などである。相互接続部は、高エネルギー密度のレーザーによって形成されるその典型的な形によって認識される。
【００２７】
レーザーで相互接続部を形成するには、レーザーが、層を除去しないことが必要である。それゆえ、好ましくは、レーザーパワーは、除去に用いられるパワーより低くする。より好ましくは、レーザーパワーは、２００ｍＷないし１５Ｗとする。より好ましくは、２００ｍＷないし８Ｗとする。赤外レーザーでは、８００ないし１０μｍの波長とする。より短波長のレーザーでは、３００ないし８００ｎｍの範囲とする。パワーは、２００ｍＷないし３Ｗが好ましい。より好ましくは、２００ｍＷないし１Ｗであり、さらにより好ましくは、２００ないし５００ｍＷである。
【００２８】
レーザー放射は、３００ないし５５０ｎｍとすることができ、特に、３００ないし４５０ｎｍの範囲とすることができる。金属層の吸収はさらに強く、加熱を促進しやすい。どのようなレーザーも使用可能である。好ましいのは、三重または四重のＮｄレーザー、エキシマレーザー、または半導体レーザーである。
【００２９】
このような短波長のものとして、限定はされないが、その例は、ＩｎＧａＮ青紫色レーザー、三重Ｎｄ：ＹＡＧ、エキシマレーザーがある。
【００３０】
電気的相互接続部に用いられるレーザーは、５００ないし１５００μｍの波長を有することができる。代表的なレーザーは、典型的には１０２０ないし１０５０ｎｍの範囲を主な波長として働くＮｄレーザーである。しかしながら、二重周波数同様、他のバンドも使用可能である。このようなレーザーの例は、１０６４ｎｍまたは５３２ｎｍのＮｄ：ＹＡＧや、９１４、１０６４、１３４２ｎｍのＮｄ：ＹＶＯ４や、１０４７、１０５３ｎｍのＮｄ：ＹＬＦである。半導体やファイバーレーザー同様、ガスとエキシマレーザーも使用可能である。レーザーは、透明酸化物層（電極として用いられる場合）の吸収とも適合できる。それはまた、ＯＳＬの吸収波長とも適合できる。
【００３１】
優先的には、最上位と底部の電極同士の電気的相互接続部を形成する発射ごとにレーザーパワーを制御するのが容易なパルスレーザーを用いる。
【００３２】
ダイオードポンプＮｄ：ＹＡＧ（１０６４ｎｍ）、ｎｓＱスイッチレーザーとしては、１０μＪ以上のエネルギーを持つパルスを用いて、良好な結果が得られた。１０μＪでの１０００発の発射では良好な接触が得られた。
【００３３】
ダイオードポンプＮｄ：ＹＡＧ（１０６４ｎｍ）、ポケットセルによるＱスイッチレーザーでは、約３００ｍＷのパワーで最高の結果が得られた。テストされた反復率は、１０ｋＨｚと６４０ｋＨｚとの間であった。
【００３４】
ＯＯＥＤで用いられる層の材料と数は、応用に応じて変更できるので、レーザーのキャリブレーション処理は、製造時のレーザーの使用の前に提供できる。
【００３５】
他の好ましい実施形態では、有機層に、最上位の電極に隣接した酸化還元ドーピングされた層が提供される。
【００３６】
さらに好ましくは、最上位電極と底部電極との間の層には、無機トンネル層がない。例外的な場合には、このようなトンネル層は、もしそれが閉じた層でない場合には形成してもよい。これらの閉じていない層は、典型的には５ｎｍ未満の厚みを有する。しかしながら、好ましくは、これらは、完全に避ける。無機トンネル層の例は、ＬｉＦ、ＮａＣｓなどの無機塩層であり、他の例は、ＳｉＯ２、窒化ケイ素などの無機絶縁物である。このような層は、その高い抵抗により、装置の作動電圧を増加させる。さらに、このような層を形成する処理は、有機層への過度のエネルギーを負わせ、ついには材料の変質を招く。このような層は、レーザーによる電気的相互接続部にも好ましくない。
【００３７】
好ましい実施形態では、最上位電極と底部電極との間の層には、無機導電層がない。このような無機導電層の例は、中間接続部または中間電極として用いられるＩＴＯの層である。
【００３８】
より好ましくは、３５ｎｍより厚い各単一の個別の有機層は、３００℃未満、好ましくは２００℃未満のＴｇを有する材料または材料の組成物でできている。
【００３９】
すべての実施形態で用いられるＯＳＬは、任意の公知の方法で堆積できる。好ましくは、ＯＳＬは、真空熱蒸着（ＶＴＥ）で堆積される。他の好ましい方法はＯＶＰＤ（有機蒸気層堆積）である。溶液から有機材料半導体を成形する方法を用いることができる。このような方法の例は、ドロップキャスティング、ブレードキャスティング、スタンプコーティング、スロットダイコーティング、スプレーコーティングがある。オプションとして、インクジェットによる非パターニング堆積も使用可能である。
【００４０】
好ましい実施形態では、基板は、金属、ガラス、プラスチックという材料のグループから選ばれる材料でできている。方法は、金属基板上の形成されたＯＯＥＤに適用可能である。例えば、金属基板上のＯＬＥＤは、最上位発光の規定による。これは、金属基板が透明ではないからである。金属基板上にＯＯＥＤが形成された場合は、電気的絶縁層（ここでは絶縁層とも称する）が必要である。絶縁層は、短絡回路を生成することなく導電層を支持するのに必要である。一方、導電層は、底部電極を生成するか、または、底部電極または最上位電極に接続される。導電層は、少なくとも一つである。それは、複数でもよい。金属基板がＯＯＥＤに電気的に接続されている場合には、絶縁層はパターニングされる必要がある。このパターニング処理は、任意の公知の方法が使える。
【００４１】
さらなる実施形態では、導電構造を形成する処理は、基板上に金属層を形成する処理と、導電層上に、パターニングされた絶縁層を形成する処理とを含んでいる。
【００４２】
さらなる実施形態では、方法は、基板上に、パターニングされた絶縁層を形成する処理を含んでいる。
【００４３】
さらなる実施形態では、パターニングされた絶縁層を形成する処理は、基板上に絶縁層を形成する処理と、絶縁層をパターニングする処理とを含んでいる。
【００４４】
さらなる実施形態では、絶縁層をパターニングする処理は、レーザーアブレーションによって絶縁層をパターニングする処理を含んでいる。
【００４５】
さらなる実施形態では、導電構造を形成する処理は、基板上に導電層を堆積する処理を含んでいる。
【００４６】
さらなる実施形態では、導電層をパターニングする処理は、レーザーアブレーションによって導電層をパターニングする処理を含んでいる。
【００４７】
さらなる実施形態では、導電構造を形成する処理は、基板上にフォトレジスト材料の層を堆積する処理と、フォトレジスト層上に導電層を堆積する処理と、フォトレジスト材料を部分的に除去することによって導電層をパターニングする処理とを含んでいる。
【００４８】
さらなる実施形態では、導電構造を形成する処理は、金属基板によって領域Ｂを提供する処理を含んでいる。
【００４９】
さらなる実施形態では、方法は、有機発光ダイオードをカプセルで包む処理と、有機発光ダイオードをカプセルで包む処理の前または後に、レーザー照射によって、最上位電極とフィードコンタクトとの間の電気的短絡を形成する処理とを含んでいる。後者の場合、レーザー光は、その前に形成されたカプセルを介して照射される。代替の処理では、レーザー光は、カプセルの堆積の前に照射される。
【００５０】
以下に、好ましい実施形態について詳述する。
【００５１】
金属基板として、好ましくは、基板を提供する処理は、さらに、基板上に、パターニングされた絶縁層を形成する処理を含む。あるいは、基板を提供する処理は、さらに、（ｉ）基板上に、パターニングされていない絶縁層を形成する処理と、（ｉｉ）所定の領域を除去することによって絶縁層をパターニングする処理とを含む。ここで、ステップ（ｉｉ）は、例えば、その下にあるフォトレジストの上にリフトオフすることによって行える。あるいは、レーザーアブレーション除去できる。好ましい実施形態では、絶縁層は、フォトレジストであり、ステップ（ｉｉ）は、フォトレジストを現像して、所定の領域を除去することを含む。
【００５２】
限定されないが、金属基板の例としては、Alanod Ltd.（英）によるステンレス鋼、オーステナイトステンレス鋼、マルテンサイトステンレス鋼、アルミニウム合金、６０６３アルミニウム合金、アルミニウム板や、Arcelor Mittalによる鋼板がある。
【００５３】
一般にフィードコンタクトやフィード層として参照される電流供給層は、後で最上位電極との電気接続部を形成するために、絶縁層上に堆積される必要がある。明らかに、電流供給層の数は、一つに限定されない。さらに、付加的な電流供給層を、絶縁層上および／または金属基板との電気接触および機械接触の上および中に堆積してもよい。この付加的な電流供給層は、底部電極を形成することによってＯＳＬとの電気接続部を形成する。この実施形態では、この付加的な層は、底部電極の反射率を向上させるために必要である。特に、絶縁層上に堆積された場合には、この付加的な層は、基板の荒さにより起こる短絡を避けるために、スムージング効果を有していてもよい。
【００５４】
製造を簡略化するために、底部電極を形成する導電層と、最上位電極に接続される導電層とは、同じ堆積処理によって並行的に形成されてもよい。最上位電極に接続される導電層は、最上位電極とのフィードコンタクトを形成する。この層は、堆積後にパターニングされる。このパターニングされた層は、ＳＭＬと称される。限定されないが、ＳＭＬの例は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌなどの金属層である。
【００５５】
ＳＭＬを形成する代替の方法がいくつかある。ＳＭＬを形成する処理は、さらに、基板上に金属層を堆積する処理と、ＳＭＬを形成するためにこの金属層をパターニングする処理とを含んでいる。
【００５６】
あるいは、基板は、非金属で非導電性の基板であってもよい。限定されないが、非金属の基板の例は、ガラスやプラスチック基板である。
【００５７】
非金属の基板を採用する場合、ＣＤＬと称される、電流分布層として用いられる比較的厚めの導電層が、好ましくは、基板上、あるいは、最上位電極上に、堆積される。このＣＤＬは、典型的には、５０ｎｍから５μｍの範囲の厚みを有する。好ましくは１５０ｎｍから５００ｎｍの範囲である。ＣＤＬは、好ましくは、最上位電極より厚い。
【００５８】
ＣＤＬを有する非金属の基板上にＯＯＥＤを製造する方法は、金属基板に対して用いる方法と同じである。
【００５９】
非金属の基板に対しては、上述のパターニングされた絶縁層が、ＣＤＬ上に堆積される。
【００６０】
好ましくは、非金属の基板に対し、基板を提供する処理は、基板上に厚い金属層（ＴＭＬ）を形成する処理と、この厚い金属層上に、パターニングされた絶縁層を形成する処理とを含んでいる。
【００６１】
底部の各層の必要なパターニング、すなわち、基板とＯＳＬ（ＳＭＬ、絶縁層）との間のすべての層の必要なパターニングは、ＯＳＬの堆積の前に行うことができる点に留意されたい。
【００６２】
従来のＯＯＥＤ形成ツールにおけるレーザー相互接続処理を行う上で技術的な問題がある。ＯＯＥＤでは、ほとんどの層は、高度に制御された雰囲気中で行う必要がある。レーザーを用いる中間ステップの付加は、すでに存在しているツールの複雑で高価な修正を要求する。本発明では、すでにカプセルで包まれたＯＯＥＤで相互接続部を形成することができる。カプセルは、透明な窓を提供する。この同じ窓は、好ましくは、レーザー相互接続に用いられる。
【００６３】
本発明の高度な形態では、相互接続処理は、後述の、有機発光ダイオードをカプセル化する処理によって行われる。好ましくは、電気的相互接続を行うレーザーは、このカプセルを通じて照射される。
【００６４】
ある場合には、カラーフィルター、ＵＶフィルター、その他の層（膜）がカプセルの上に形成される。好ましくは、これらの層の堆積は、電気的相互接続の後に行う。カプセルは、ガラスカバーや、薄膜カプセルとすることができる。カプセルは、レーザー光を吸収しない（吸収率＜２％）ことが必要である。用いられるレーザーの波長に対して高度に透明なカプセル（透過率＞９８％）が好ましい。
【００６５】
本発明の高度な形態では、大面積のＯＬＥＤの同質性を増加させるため、または、大面積の光セルの直列抵抗を減少させるために、最上位電極を金属基板に（またはＣＤＬに）電気接続するいくつかの電気的相互接続部が形成される。接続は、底部電極のない規定領域（ＲＢ）にて行われる。それゆえ、底部電極を規定する層は、パターニングされる必要がある。接続部は、好ましくは、５ｍｍないし１００ｍｍという、互いの間の最小の横方向距離で形成される。好ましくは、１０ないし４５ｍｍである。これより大きい距離では、発光に要求される同質性を満たせない。これより短い距離では、数μｍないし数百μｍの直径を持つレーザースポットのせいではなく、底部電極の、必要なパターニングのせいで、全体の面積を妥協することになる。このパターニングは、典型的には、配列上の問題を避けるために、電気的相互接続部よりもはるかに大きい（レーザースポットの少なくとも３倍の直径）。
【００６６】
構造化されたＳＭＬ上に相互接続部を生成する好ましい方法は、構造化されていないＳＭＬを堆積して、レーザーアブレーションでＳＭＬをパターニングすることである。さらに、電気的相互接続部を形成する処理は、光学的に配列する方法の使用を含むことができる。すなわち、相互接続部を形成するためにレーザーを用いる前に、レーザー位置を決定・調節するためのレーザースキャナーへのフィードバックを有する光学的検出を行いながら、低強度のレーザー（レーザーは修正しない。パワーは５０ｍＷ未満）を用いる。光学的な配列方法によって、相互接続部は、より小さくすることができる。これは、ＳＭＬの絶縁領域を非常に小さくすることができるからである。
【００６７】
すべてのパターニングがレーザーアブレーションによって行えることが本発明の特別な利点である。
【００６８】
本発明の別の実施形態では、ガラス基板を用いる。ＳＭＬの前にガラス基板上に絶縁層を堆積する処理がない。ＣＤＬを堆積する処理もない。この形態では、ＳＭＬは、いくつかの領域に堆積され、ここでは、該領域の少なくとも２つが、互いに電気的に短絡していない。第１の領域は、底部電極を形成するのに用いられる。あるいは、底部電極を形成するために、付加的な導電層を、第１の領域に少なくとも部分的に重なって堆積してもよい。第１の領域に電気的に接続されない、ＳＭＬの第２の領域は、電気的相互接続部を介して、最上位電極との電気接続を提供する。
【００６９】
好ましくは、ＳＭＬは、ガラス基板上に直接堆積される。好ましくは、ＳＭＬは、平行なストライプ状に堆積される。このストライプは、必ずしも長方形である必要はない。
【００７０】
オプションとして、底部電極に電気接続される、または底部電極を形成するストライプが、並列に電気接続されるように形成される。最上位電極とＳＭＬの第２の領域とを形成する層の電気的相互接続部は、本発明のレーザー相互接続方法によって提供される。
【００７１】
他の実施形態では、直列接続は、レーザー相互接続にて行われる。ここで、ＳＭＬの第１の領域は、第１の各装置の底部電極と接続される、あるいは底部電極を形成する。そして、さらに、第１の領域は、電気的相互接続部を介して、第２各装置の最上位電極に接続される。最上位電極は、例えば、レーザーアブレーション、シャドーマスク堆積で、パターニングされる必要がある。好ましくは、３つまたはそれより多い個々の装置（有機発光ダイオード、有機光セル）は、この方法を用いて、直列に電気接続される。
【００７２】
さらなる高度な実施形態では、本方法は、直列に電気接続された大面積のＯＯＥＤの製造のための、容易な道筋を提供する。シャドーマスクを持つ堆積装置の長期使用は、非常に頻繁なメンテナンスを要する。これは、シャドーマスクが、あまりにも多くの蒸着材料を蓄積するからである。それゆえ、最上位電極をマスクしないで堆積することが好ましい。
【００７３】
本方法は、ＯＳＬ上に、透明な導電層（ＴＣＬ）を堆積する処理を含んでいる。ここで、この堆積は、本質的に、マスクがない。さらに、本方法は、以下の処理を含んでいる。（ｉ）個々の装置を形成するため、互いから電気的に切断された領域を形成するために金属層を部分的に除去する処理。この領域は好ましくはストライプ状である。（ｉｉ）各装置間の直列接続部を形成することによって相互接続を行う処理。処理（ｉ）および（ｉｉ）は、カプセル化の前に行えるが、好ましくは、カプセル化の後に行う。
【００７４】
本発明の別の形態では、ＯＳＬは、ＴＣＬ上に堆積され、ＳＭＬはＯＳＬ上に堆積される。この実施形態では、基板は透明である。
【００７５】
大面積のＯＯＥＤの場合、装置の面積は、好ましくは、約２５ｃｍ２より大きい。好ましくは、約１００ｃｍ２より大きい。各個々の装置は、好ましくは、１ｃｍ２より大きい（ＯＯＥＤは、一つまたはそれより多い個々の装置を含んでいる）。好ましくは、大面積の有機発光装置は、画素化されていない装置（画素は、画像の素子である）である。
【００７６】
以下に、有機光学電子装置を製造する方法のさらなる特徴を述べる。
【００７７】
電気的相互接続部処理は、常に、最上位電極、有機層（ＯＳＬ）、底部電極の堆積の後（堆積中ではなく）に行う。
【００７８】
一つの実施形態で提供される方法では、堆積シャドーマスクを用いないで、有機層の堆積を可能にする。これは、この有機層が、非導電（絶縁）セパレータにて「切断」（あるいは遮断遮断）されるからである。最上位電極にも同じことがいえる。もし最上位電極がカソードの場合、カソードも、非導電セパレータにて遮断される。電気的相互接続部は、直列接続している隣り合う個々の装置のカソードとアノードとの間の電気接続部を提供する。アノードとカソードとが交換された（反転ＯＬＥＤまたは反転光セル）場合にも、当然ながら同じ処理と設計とが同様に働く。
【００７９】
シャドーマスクを用いないで直列接続部が形成できる。また、有機層、最上位電極、またオプションであるカプセルを堆積する処理の間に、レーザーアブレーションは不要である。底部電極とセパレータとは、例えば、リソグラフィーや他の処理にて行うことができ、真空や不活性雰囲気は不要である。
【００８０】
好ましい実施形態では、個々の装置は、底部の導電層と直接接触するいかなる他の導電層をも有しない。しかしながら、装置全体の境界には導電層を形成してもよい。これは、導電層が、外部との電気接続を行うからである。
【００８１】
個々の装置が直列に電気接続されるすべての配置（大面積装置の少なくとも一部）について、最上位電極と底部電極との接続部とも称される直列の電気的相互接続部は、一つの個々の装置の最上位電極とそれに隣接する個々の装置の底部電極との間の電気接続部である。電気的相互接続部は、直列の電気接続部を供給する。電気的相互接続部は、上述のレーザー処理によって形成される。
【００８２】
好ましい実施形態では、レーザー処理による直列の電気的相互接続部を生成するステップは、基板にレーザー光を照射するステップを有している。さらに、あるいは代替として、レーザー光は、最上位から照射してもよい。
【００８３】
別の実施形態では、本方法は、さらに、最上位電極にカプセルを供給するステップを有している。
【００８４】
さらに別の実施形態では、複数の個々の装置の直列接続部を供給するステップは、カプセルを供給するステップの後に行われる。レーザー光は、基板を介して、または、カプセルを介して照射してもよい。電気的相互接続は、レーザー処理によって行われ、このステップでは、真空や不活性雰囲気は不要である。
【００８５】
好ましい実施形態では、複数の個々の装置は、少なくとも一つの活性領域に材料をマスクなしで堆積させるステップを有するマスクなし堆積処理によって基板上に生成される。しかしながら、個々の装置の外径によって供給される装置の活性領域の外側の材料堆積を避けるために、単純な枠のようなマスキングを行ってもよい。活性領域の外側の領域には、接続領域が形成されてもよい。
【００８６】
別の好ましい実施形態では、底部電極は、透明な底部電極として形成される。透明電極は、例えば、薄い金属層（５ないし３０ｎｍ、例えばＡｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ）や、変質した無機半導体や、通常は、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）やＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）などの酸化物によって実現可能である。ＩＴＯやＩＺＯは、その下にある有機層の温度制限により、熱的にアニールすることができないので、ＩＴＯやＩＺＯの最上位電極の抵抗は、通常、１００オーム／□である。
【００８７】
好ましい実施形態では、最上位電極は、透明な最上位電極として形成される。繰り返しになるが、透明電極は、例えば、薄い金属層（５ないし３０ｎｍ、例えばＡｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ）や、変質した無機半導体や、通常は、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）やＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）などの酸化物によって実現可能である。ＩＴＯやＩＺＯは、その下にある有機層の温度制限により、熱的にアニールすることができないので、ＩＴＯやＩＺＯの最上位電極の抵抗は、通常、１００オーム／□である。
【００８８】
さらなる実施形態では、セパレータは、テーパー状のセパレータとして形成される。実施形態では、テーパー状のセパレータは、マッシュルームのような形状に形成される。
【００８９】
さらなる実施形態では、セパレータには、複数のサブセパレータが形成される。例えば、２つの、近接して配置された、本質的に平行なセパレータである、二重セパレータである。あるいは、セパレータは、単一片のセパレータとして提供してもよい。
【００９０】
好ましい実施形態では、直列の電気的相互接続部は、底部電極の電極端部に隣接して設けられる。そして、セパレータは、電極端部から離れて面する直列の電気的相互接続部の側にある直列の電気的相互接続部に隣接して設けられる。好ましい実施形態では、直列の電気的相互接続部と底部電極の電極端部との距離は、発光領域の一つの横の寸法の約１／１０より小さい。好ましくは、約１ｍｍより小さい。さらに好ましくは、約３００μｍより小さい。
【００９１】
直列に接続された個々の装置の方向以外の横方向の分離は、通常の単一の非導電性のセパレータ、例えばマッシュルームのような形状、の手法で行うことができる。それを行うことによって、直列接続された個々の装置を、隣の、直列接続された個々の装置に並列に電気接続することができる。
【００９２】
個々の装置の典型的なサイズは、０．５ｃｍ×０．５ｃｍないし３ｃｍ×３ｃｍの範囲である。例えば、１ｃｍ×１ｃｍでＮ＝１０というサイズの個々の装置であれば、大まかにいえば、１０×１０ｃｍ２のサイズの大面積有機発光装置を得ることができる。これは、隣接するアノードに対するカソードの接続部の（接続方向に垂直で基板に平行な方向の）長さが約０．５ないし３ｃｍということを意味する。
【００９３】
個々の装置の有機層の層の典型的な厚みは、約５０ないし約１０００ｎｍであり、好ましくは１００ｎｍないし約３００ｎｍである。ＩＴＯの底部電極の層厚みは約１０ないし約５００ｎｍの範囲であり、好ましくは約２０ｎｍないし約２００ｎｍである。非導電性のセパレータの高さ（各厚み）は、層の積層の厚み（底部電極の最上に堆積したすべての層の厚みの合計）より大きくする必要があり、約５００ｎｍないし約５μｍである。
【００９４】
セパレータは、それの最上位に堆積された層、例えば有機層や最上位導電層のパターニングを提供する非導電性表面地勢図である。セパレータは、そのままでシャドーマスクを形成し、好ましくは長方形、反転二等辺不等辺四辺形、あるいはマッシュルームのような形状である。セパレータの、基板から遠いほうの端は、基板に近いほうの端より大きいことが好ましい。セパレータは、好ましくは、正または負のフォトレジストで形成する。あるいは、２層の正／負フォトレジストを用いて形成する。セパレータは、好ましくは、フォトリソグラフィーで形成する。スクリーンプリンティングなど、セパレータの堆積の他の方法を用いることもできる。
【００９５】
セパレータの高さ（基板の方向に垂直）は、有機層の厚みと最上位の導電層の厚みとの合計より大きい。好ましくは５倍より大きく、さらに好ましくは１０倍より大きい。
【００９６】
以下に、本願の明細書および／または請求項で用いられる用語について詳述する。
【００９７】
金属基板について述べると、金属基板は、好ましくは、ステンレス鋼またはアルミニウム板である。基板は、荒さを低くすべきである。好ましくは、絶縁層の厚みの半分より小さいＲＭＳ荒さである。さらに好ましくは、ステンレス鋼は、電気によって磨かれた少なくとも一つの表面を有する。
【００９８】
ＯＯＥＤが金属基板上に形成される場合は、電気的な絶縁層が必要である。絶縁層は、短絡回路を形成せずに導電層を支持するのに必要である。この導電層は、底部電極または最上位電極を形成、またはそれに接続される。導電層は少なくとも一つであり、複数とすることもできる。
【００９９】
パターニングされる、または、構造化される、について述べると、層は、基板の横の最小寸法よりはるかに小さい機能的な幾何学的特徴を有する場合、パターニングされている、または、構造化されているとみなされる。また、層は、いくつかの切断された領域を有する場合、パターニングされたとみなされる。限定されないが、例としては、互いに直接接触していないが同じ層によって形成されている２つの平行なストライプがある。
【０１００】
最上位電極について述べると、最上位電極は、透明な導電性電極である。最上位電極は、基板からさらに離れた電極であり、ＯＳＬとカプセルとの間にある。
【０１０１】
反射について述べると、ＯＳＬによって発射される光に対応する波長範囲における反射は、８５％より大きく、好ましくは９５％より大きい。
【０１０２】
透明について述べると、ＯＳＬによって発射される光に対応する波長範囲における透過は、７０％より大きく、好ましくは９０％より大きい。
【０１０３】
マスクなし（または本質的にマスクなし）について述べると、この方法では、堆積領域は、層の、外部との限られた境界だけを規定するシャドーマスクによって規定される。シャドーマスクは、一つの閉じた幾何学的な形状によって規定される開口部（スルーホール）を有する。この形状は、凸または凹であり、好ましくは凸であり、さらに好ましくは、長方形、閉じた円錐部、他の閉じた曲線形状である。限定されないが、例としては、一つの長方形の開口部を有する長方形枠である。この一つの長方形の開口部は、基板全体上にある堆積領域を規定する。ただし、境界を除く。この開口部は、孤立している必要があり、さらなる構造物はない。
【０１０４】
電流分布層について述べると、これは、最上位電極に電気接続部を供給する層であるが、電極自身を形成はしない。電流分布層は、フィードコンタクトとも称される。
【０１０５】
個々の装置は、個々の成分である装置を指す。すなわち、単一のダイオードなどや、有機発光装置（ＯＬＥＤ）や、単一の光セルなどであり、光セルは、ダイオードでもある。直列接続の実施形態として、有機光学電子装置（ＯＯＥＤ）との用語は、個々の装置の配列も指す。
【０１０６】
相互接続部または電気的相互接続部は、同意語である。直列の相互接続部または直列の電気的相互接続部は、一種の電気的相互接続部である。
【０１０７】
絶縁層について述べると、絶縁層は、少なくとも一つの電気的に絶縁する層である。オプションとして、一つより多い絶縁層を用いることもできる。限定されないが、例としては、ポリイミド、ＰＶＣ、ポリウレタン、ＰＭＭＡ、酸化アルミニウムがある。限定されないが、二重絶縁層の例としては、ポリイミド／酸化アルミニウムがある。絶縁層の厚みは、典型的には２００ｎｍないし１００μｍであり、好ましくは２００ｎｍないし１０μｍであり、さらに好ましくは、５００ｎｍないし７μｍである。絶縁層は、金属基板の荒さをなめらかにするスムージング層としても用いることができる。金属基板に対し、スムージング層は、好ましくは１μｍより厚い。
【０１０８】
構造化金属層について述べると、これは、電極の一つを形成する層である。電気接続のための領域を提供するために電極の領域を超えて伸びる。金属基板に対しては、ＳＭＬが底部電極である。透明基板に対しては、ＳＭＬは、最上位電極または底部電極とすることができる。
【０１０９】
有機半導体層（ＯＳＬ）について述べると、有機半導体層、または積層された有機半導体層は、発光層や吸収層などの少なくとも一つの光学的に活性な層を有している。これは、少なくとも一つの有機半導体層を含んだ層である。有機発光装置のＯＳＬは、少なくとも一つの発光層を有する。典型的には、ＯＳＬは、いくつかの有機層の積層である。例えば、文献EP 1 336 208 B1の段落０００５（「prinzipielle Aufbau」）、００２３（「Vorteilhafte Ausfuhrung」）、００３７（「bevorzugtes Ausfuhrungsbeispiel」）の説明と実施例とを参照されたい。あるいは、文献US 2009/0,045,728の、特に段落００７８ないし００８５（「A light emitting device comprises m electroluminescent units」）とその実施例１ないし７を参照されたい。ＯＳＬは、ポリマーまたはハイブリッドとすることができ、限定されないが、文献US 2005/0,110,009 A1の、特に段落０００４ないし０００９（「organic light-emitting diodes in the form of PLEDs」）や段落００１７ないし００２５（「p-i-n heterostructure」）に例が記載されている。最上位の発光ＯＬＥＤは、文献US 7,274,141の、特にカラム４の有利な実施形態に記載がある。ここでは、遮断層はオプションである。この実施形態は、非反転タイプのもの（アノードよりも基板側に近いカソード）とすることもできる。これらの引用文献は、有機層の積層について開示している。そこでは、積層は、ここで述べている電極に適用可能である。有機光セルのためのＯＳＬは、光を吸収する、層、または、少なくとも一つの材料を有する有機層の積層であり、この光は、光電流に貢献する。典型的には、有機光セルのＯＳＬは、ドナー−アクセプターヘテロ結合を有する。ヘテロ結合は、バルクヘテロ結合（混合物）またはフラット（プラナーとも呼ばれる）ヘテロ結合であり、追加の層も供給可能である（Hong et al, J. Appl. Phys., 2009. 106: p. 064511）。有機光セルの積層の例が文献US2007090371A1に記載されている。
【０１１０】
透明導電層について述べると、これは、透明電極を形成する層である。これは、電気接続のための領域を提供するために電極の領域を超えて伸びる。金属基板に対しては、ＴＣＬが最上位電極である。透明基板に対しては、ＴＣＬは、最上位電極または底部電極とすることができる。
【０１１１】
〔発明を実施するための好ましい形態〕
以下に、種々の実施形態を参照して、本発明をさらに詳述する。
【０１１２】
図１は、金属基板上の装置への相互接続部を供給する方法である。
【０１１３】
図２は、最上位電極が、相互接続部を介して金属基板または非導電性基板上の金属層に電気接続された、金属基板または非導電性基板／金属層上の装置への相互接続部を供給する方法である。
【０１１４】
図３は、非導電性基板上の装置への相互接続部を供給する方法である。
【０１１５】
図４は、相互接続部が一つの線に形成されて個々の装置が平行なストライプに形成された装置の平面図である。
【０１１６】
図５は、金属基板上にＣＤＬと絶縁層とを配置する場合の取り得る構成の平面図である。
【０１１７】
図６は、レーザーパターニングやレーザー相互接続を用いたマスクやフォトリソグラフィーパターニングなしで形成された、大面積で高い同質性の個々の装置の平面図である。
【０１１８】
図７ａは、従来の、直列接続された複数の個々の装置を有する底部発光ＯＯＥＤである。
【０１１９】
図７ｂは、底部発光装置である。
【０１２０】
図８は、最上位発光装置である。
【０１２１】
図９は、透明な装置である。
【０１２２】
図１０は、本発明に係る直列接続された個々の装置の配列の平面図である。
【０１２３】
図１１は、大面積ＯＯＥＤのための代替の接続パターンである。
【０１２４】
図１２は、絶縁セパレータのための詳細な好ましい形態である。
【０１２５】
図１３は、電気的相互接続部の実施形態である。
【０１２６】
図１は、レーザー相互接続でＯＯＥＤを製造する方法の重要なステップを示す。基板が設けられている。
【０１２７】
基板はステップ１ａにおいて絶縁層で覆われる。好ましくは、堆積は、反応ＣＶＤ、スピンコーティング、スパッタリング、ＶＴＥ（真空熱蒸着）、スプレー、インクジェット、ブレードコーティングで行う。このステップの後、ステップ１ｂでＳＭＬが堆積される。この所望の構造は、所望の領域にのみ層を堆積することによって、または、全領域上に層を堆積することによって、また、後部パターニングによって得ることができる（１ｃ）。限定されないが、このような方法の例は、ＶＴＥによるシャドーマスク堆積、スパッタリングによるシャドーマスク堆積、後部パターニングでの堆積、下のパターニングされた層の後部リフトオフでの堆積がある。ＳＭＬのパターンは、少なくとも２つの電気的に切断された領域が形成されるようなパターンである。図１および図３の領域を左から右へ見て、領域Ａ（ＲＡ）は、底部電極を部分的に形成し、領域Ｂ（ＲＢ）は最上位電極の電気接続部を形成し、さらに別の領域Ａは、別のＯＯＥＤの底部電極を部分的に形成する。
【０１２８】
図１のステップ１ｄで、ＯＳＬは、従来技術によって堆積される。ＯＳＬは、小さい分子材料、小さい分子層、ポリマー層、あるいは、小さい分子とポリマーとの層を有する。ＴＣＬは、ステップ１ｅでＯＳＬ上に堆積される。ＴＣＬの堆積は、好ましくは、ＶＴＥまたはスパッタリングで行われ、本質的にマスクなしで行われる。
【０１２９】
ＳＭＬとＴＣＬとの間の少なくとも一つの電気的相互接続部は、ステップ１ｆにおいてレーザーで形成され、最上位電極を領域（ＲＢ）に電気的に相互接続する。
【０１３０】
図２は、レーザー相互接続でＯＯＥＤを生成する方法のステップを示す。この代替実施形態は、基板の電気導電特性を利用する。金属基板が設けられる。これは、あるいは、金属層でコーティングされた非導電性基板とすることもできる。金属基板の例は、上述してある。限定されないが、コーティングされた非導電性基板の例は、アルミニウムでコーティングされたガラス、銅でコーティングされたガラス、銅でコーティングされたＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）、銀でコーティングされたポリイミドである。
【０１３１】
ステップ２ａは、基板上に絶縁層を堆積することである。堆積は、パターニングする方法で行える。オプションとしては、堆積は、パターニングしない方法で行い、層は後でパターニングされる。好ましい態様は、フォトレジストでもある絶縁層であり、フォトリソグラフィーでパターニングすることである。他の好ましい態様は、絶縁層がレーザーアブレーションでパターニングされることである。
【０１３２】
ＳＭＬは、ステップ２ｂで堆積される。また、ＳＭＬは、互いに電気的に切断された領域（ＲＡ）と（ＲＢ）とで規定する必要がある。ＳＭＬのパターンは、堆積中に規定できる。あるいは、付加的なステップ２ｃによりパターニングすることもできる。領域（ＲＡ）と（ＲＢ）の機能は、図１で説明したものと同じである。
【０１３３】
あるいは、絶縁層とＳＭＬとは、パターンなしで堆積され、両層は、一つのステップでパターニングされる。この場合、少なくとも一つの領域（ＲＢ）（図２、ステップ２ｄの中央のＳＭＬ領域）も除去される。両層をパターニングする好ましい態様は、絶縁層がフォトレジストでもある場合には、リフトオフにて行う。他の好ましい態様は、両層がレーザーアブレーションでパターニングされることである。
【０１３４】
図２ｅは、図１のステップ１ｄに対応する。図２ｆは、図１のステップ１ｅに対応する。
【０１３５】
ステップ２ｇは、相互接続ステップであり、ここではＴＣＬと（ＲＢ）の間で電気的相互接続が行われる。あるいは、領域（ＲＢ）が除去された場合は、金属基板に対し、あるいは、非導電性基板上に設けられた導電層に対し、ＴＣＬの相互接続が直接に行われる。
【０１３６】
図３は、非導電性基板上にＯＯＥＤを製造する方法を示す。非導電性基板（ガラス、プラスチック、その他）が設けられている。図１および図２で説明した通り、ステップ３ａにおいて非導電性基板上にＳＭＬが堆積される。ＳＭＬが、構造化して堆積されない場合には、オプションとして、その後にパターニングステップ（３ｂ）を行うことができる。
【０１３７】
図１で説明した通り、図３のＳＭＬは、少なくとも２つの領域を有している。図３ｃは、図１のステップ１ｄに対応する。図３ｄは、図１のステップ１ｅに対応する。図３ｅは、図１のステップ１ｆに対応する。
【０１３８】
ＯＯＥＤは、領域（ＲＡ）と（ＲＢ）との間に電圧を印加する電力供給によって電力の供給を受ける発光装置である。もしＯＯＥＤが有機光起電装置であれば、外部の電気接触は、領域（ＲＡ）と（ＲＢ）に接続することになる。
【０１３９】
図４は、平行なストライプに形成されたＯＯＥＤの平面図である。図４は、構造化された、平行な、広いほうの領域と狭いほうの領域（それぞれ領域ＡとＢとを設けている）を有する基板４０を示している。広いほうの領域は、絶縁層４１上に形成されている。ＳＭＬ４３上に、パターニングされていないＯＳＬ４２が堆積される。次いで、ＯＳＬ４２上にＴＣＬ４４が堆積される。狭いほうのＳＭＬ領域４３は、電気的相互接続部４５を介してＴＣＬ４４に電流を供給する領域（ＲＢ）である。基板が金属基板の場合や、また、基板が金属層でコーティングされていて、ＴＣＬ４４と基板４０との間に相互接続部４５を直接形成できる場合は、領域（ＲＢ）は不要である。
【０１４０】
基板５０上に絶縁層５１とＳＭＬ５２とをパターニングする代替例を図５に示す。ここでは、基板５０は、金属基板であるか、あるいは、金属層でコーティングされた基板である。ＳＭＬ５２は、絶縁層５１の上にだけ形成される。ＯＳＬとＴＣＬとは、最上位に堆積される（図示せず）。この実施形態では、ＴＣＬの相互接続は、絶縁層５１を有しない領域で行われる。
【０１４１】
図６は、基板６０が設けられる、他の実施形態を示す。基板６０は、金属基板であるか、あるいは、金属層でコーティングされた基板である。基板６０は、絶縁層６１でコーティングされている。絶縁層６１は、点６４の外側の円で規定されるマトリクス状の穴を形成することでパターニングされている。図面の簡略化のためＳＭＬは図示しないが、ＯＳＬ６２の下に形成され、（同じく点６４の外側の円で規定される）絶縁層６２と同じ位置での穴で同様にパターニングされている。ＴＣＬは、破線で規定される長方形領域に堆積される。相互接続は、レーザーで形成され、黒（塗りつぶし）円６４で規定される。
【０１４２】
図６では、ＯＯＥＤは、有機発光装置である場合には、電源に電気的に接続されることができ、あるいは、有機光起電装置の場合には、他の外部回路と電気的に接続されることができる。これらの接続は、ＳＭＬの延長部と基板への電気接続部とを介して、または、基板が非導電性の場合には、基板上の導電層を介して行う。
【０１４３】
すべての実施形態で、好ましくは、カプセル化は、相互接続ステップの前に行う。
【０１４４】
以下に、様々な実施例を述べる。特に指定していない限り、以下の堆積技術が各実施例で用いられた。
ＳＭＬは、パターニングのためのシャドーマスクを用いるＶＴＥで堆積された。
ＯＳＬはＶＴＥで堆積された。
ＴＣＬはＶＴＥで堆積されたが、スパッタリングや他の方法でも同様に行える。
カプセル化されていない装置の相互接続ステップは、不活性雰囲気下で行った。
【０１４５】
パターニングされた非導電性層
実施例ではしばしば、以下のようにして形成される、パターニングされた非導電性層を用いる。２．３μｍの厚みの光学的に規定可能なポリイミド層（HD microsystems製HD-8820）が、３５００ｒｐｍのスピンコーティングによって基板上に堆積された。ポリイミド層は１２０℃で３分加熱された。５０秒間光パターンに露光することでパターンが規定され、１２０秒間現像され、１８０℃で３０分間加熱された。
【０１４６】
〔実施例１  電気的相互接続部を有する有機発光装置〕
１００ｍｍ×１００ｍｍのガラス基板が用意された。このガラス基板上に９０ｍｍ×７８ｍｍの金属層ＳＭＬが堆積された。金属層は、平行なストライプを形成してパターニングされた。広いストライプ（ＲＡ−領域Ａ）は９０ｍｍ×２０ｍｍの寸法を有し、狭いストライプ（ＲＢ−領域Ｂ）は９０ｍｍ×３ｍｍの寸法を有する。ストライプ間には１ｍｍのスペースが常にある。ストライプは、以下の構成で形成された、すなわち、（ＲＢ）−３×（（ＲＡ）−（ＲＢ））である（「−」は、横方向の層の分離を示す）。この構成は、図４のＳＭＬと似ている。
【０１４７】
以下の層を有する、パターニングされていない８０ｍｍ×７８ｍｍのＯＳＬが、以下のようにしてＳＭＬ上に堆積された。すなわち、Ｆ４ＴＣＮＱにてドーピングされた５０ｎｍの厚みのＮＰＤ層、ドーピングされていない１０ｎｍの厚みのＮＰＤ層、蛍光放射体でドーピングされた青色発光ホスト層、１０ｎｍのＢＰｈｅｎ、Ｃｓでドーピングされた６０ｎｍのＢＰｈｅｎである。そして、２０ｎｍのＡｇ層が、ＴＣＬとして堆積された。
【０１４８】
ＯＳＬ、（ＲＡ）、ＴＣＬ間の重なりが、底部電極を形成する。（ＲＢ）は、最上位電極へのフィードコンタクトである。
【０１４９】
領域（ＲＢ）上にレーザーパルスを印加することによって電気的相互接続部を形成した。レーザーは、最上位側から（言い換えれば、基板を介さずに）印加した。この実施例で用いたレーザーは、１０６４ｎｍで作動するＤＰＳＳ  Ｎｄ：ＹＡＧレーザーである。相互接続点が、各領域（ＲＢ）の８０ｍｍの長さ（この長さは、ＯＳＬと重なる。）にわたって、１点／２５０μｍの線密度で形成された。
【０１５０】
最後に、装置を試験するために、（ＯＳＬと重ならない）領域（ＲＢ）の先端を電力供給部の負極に接続し、領域（ＲＡ）の先端を電力供給部の正極に接続した。この装置は、並列に接続された３つの発光領域を有するように製造された。すべての３つの領域が、高輝度と、発光表面にわたっての発光強度の高い同質性とを持って作動した。
【０１５１】
〔実施例２  金属基板と電気的相互接続部との上の有機発光装置〕
横方向の寸法が１００ｍｍ×１００ｍｍの、０．８ｍｍの厚みのステンレス鋼板が基板として用意された。２．３μｍの厚みのポリイミド層（HD microsystems製のPI2555）が、３５００ｒｐｍのスピンコーティングによって金属基板上に堆積され、１８０℃で３０分間加熱された。実施例１のステップが繰り返された（ガラス基板を用意するという１番目のステップを除く）。装置は、実施例１同様、期待通りに作動した。
【０１５２】
〔実施例３  金属基板と電気的相互接続部との上の有機発光装置〕
横方向の寸法が１００ｍｍ×１００ｍｍの、０．８ｍｍの厚みのステンレス鋼板が基板として用意された。上述のように、パターニングされた非導電性層が堆積された。図４に示すように、Ａｇの１００ｎｍの厚みのＳＭＬ層がポリイミド層（ＲＡ）と露出した基板領域（ＲＢ）との上に堆積された。この場合、フィードコンタクトは、基板自身（領域（ＲＢ））で形成される。実施例１と同じくＯＳＬとＴＣＬとの堆積処理が繰り返された。
【０１５３】
領域（ＲＢ）上にレーザーパルスを印加することによって電気的相互接続部を形成した。レーザーは、最上位側から（言い換えれば、基板を介さずに）印加した。この実施例で用いたレーザーは、１０６４ｎｍで作動するパルスＮｄ：ＹＶＯ４レーザーである。相互接続点が、各領域（ＲＢ）の８０ｍｍの長さ（この長さは、ＯＳＬと重なる。）にわたって、１点／２５０μｍの線密度で形成された。
【０１５４】
この方法は、所望の効果を奏する結果となった。
【０１５５】
〔実施例４  金属基板と電気的相互接続部との上の有機発光装置〕
以下のように変更して、実施例３を繰り返した。ポリイミド層は、図５に示すようにパターニングされた。ＳＭＬは、金属基板と接触するようには堆積されず、図５に示すように、ポリイミド層上にだけ堆積されるようにパターニングされた。
【０１５６】
〔実施例５  電気的相互接続部を有する有機発光装置〕
横方向の寸法が１００ｍｍ×１００ｍｍの、０．８ｍｍの厚みのステンレス鋼板が基板として用意された。上述のように、ポリイミド層からなるパターニングされた非導電性層が堆積された。マトリクス状の穴として、基板を露出するためにポリイミド層がパターニングされた。マトリクスの行と列との間のスペースは２０ｍｍであり、各穴の直径は１ｍｍである。ポリイミド層上に、Ａｇからなる、１００ｎｍの厚みのＳＭＬ層が堆積された。
【０１５７】
穴のＳＭＬと絶縁層とを除去するために、周波数二重化Ｎｄ：ＹＡＧレーザーが用いられ、基板を露出した。あるいは、複雑さは増すが、ＳＭＬをパターニングするために、光で規定可能なポリイミド層や付加的なフォトレジストを用いることもできる。
【０１５８】
実施例１で述べたように、ＯＳＬとＴＣＬとの堆積ステップが繰り返された。
【０１５９】
３つの隣接する相互接続部を形成する各穴の中央にレーザーパルスを印加することによって、電気的相互接続部を形成した。レーザーは、最上位側から（言い換えれば、基板を介さずに）印加した。この実施例で用いたレーザーは、１０６４ｎｍで作動するパルスＮｄ：ＹＡＧレーザーであり、パルス間隔は８ｐｓであった。
【０１６０】
本方法では、図６で示される装置が得られた。ＯＬＥＤは、装置の表面上において、発光の高い同質性を示した。
【０１６１】
〔実施例６  電気的相互接続部を有する、カプセル化された有機発光装置〕
実施例５が繰り返された。ただし、装置は、ガラスカバーでカプセル化され、また、電気的相互接続を行うステップはカプセル化の後に行われ、ガラスカバーを介してレーザーが照射された。利点は、相互接続ステップが空気中で行えることである。一方、カプセル化されていないサンプルに対しては、このようなサンプルは酸素、湿気、ほこりに敏感なであるため、該ステップは、不活性の雰囲気下で行う必要がある。
【０１６２】
〔実施例７  ガラス上に電気的相互接続部を有する、カプセル化された有機発光装置〕
以下のように修正した上で、実施例６が繰り返された。５００ｎｍの、比較的厚い、パターニングされていない金属層（ＴＭＬ）が、金属基板の代わりに用いられた。
【０１６３】
〔実施例８  マスクのない堆積を行った有機発光装置〕
横方向の寸法が１００ｍｍ×１００ｍｍの、０．８ｍｍの厚みのステンレス鋼板が基板として用意された。２．３μｍの厚みのポリイミド層（HD microsystems製のPI2555）が、３５００ｒｐｍのスピンコーティングによって金属基板上に堆積され、１８０℃で３０分間加熱された。ポリイミド層上に、Ａｇからなる、１００ｎｍの厚みのＳＭＬ層が堆積された。
【０１６４】
ポリイミド層に穴が形成された。また、一度に両層を除去するために、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーを用いてＳＭＬがパターニングされた。
【０１６５】
実施例１同様に、ＯＳＬとＴＣＬとの堆積ステップが繰り返された。本質的にはパターニングされなかったが、電源から電極へと電気接続部が形成されるように領域を規定した。
【０１６６】
相互接続部を形成する各穴の中央にレーザーパルスを印加することによって、電気的相互接続部を形成した。レーザーは、最上位側から（言い換えれば、基板を介さずに）、光学配置を用いて印加した（ただし、光学配置なしで行うこともできる）。相互接続部は、マトリクス形式に対して１／ｍｍとなった。
【０１６７】
ＯＥＬＤは、非常に高い同質性を示して、期待通りに作動した。この高度に簡略化された方法を用いれば、マスクやフォトリソグラフィーによるパターニングステップなしで、再面積の有機発光装置を形成することができる。
【０１６８】
〔有機光起電装置〕
単一で、大面積の有機光セルの形式で、有機光起電装置を製造した。横方向の寸法が１００ｍｍ×１００ｍｍの、０．８ｍｍの厚みのステンレス鋼板が基板として用意された。上述の通りに、ポリイミドからなる、パターニングされた非導電性層が堆積された。マトリクス状の穴として、基板を露出するためにポリイミド層がパターニングされた。マトリクスの行と列との間のスペースは２０ｍｍであり、各穴の直径は１ｍｍである。ポリイミド層上に、Ａｇからなる、１００ｎｍの厚みのＳＭＬ層が堆積された。
【０１６９】
穴のＳＭＬと絶縁層とを除去するために、周波数二重化Ｎｄ：ＹＡＧレーザーが用いられ、基板を露出した。あるいは、複雑さは増すが、ＳＭＬをパターニングするために、光で規定可能なポリイミド層や付加的なフォトレジストを用いることもできる。
【０１７０】
以下の層がＯＳＬとして堆積された。
ＩＴＯ上のシャドーマスクを介して、１０ｎｍの厚みの、５％（モル濃度）のｐドーピングされたＣｕＰｃ（Cu-Phthalocyanine）層が堆積された。
ドーピングされた上記ＣｕＰｃ層の上に、１０ｎｍの厚みの、ドーピングされていないＣｕＰｃ層が堆積された。
Ｃ６０とＣｕＰｃとのモル濃度比２：１で、３０ｎｍの厚みの、フラーレンＣ６０とＣｕＰｃとの混合層が堆積された。
上記混合層の最上位に、４０ｎｍの厚みのＣ６０層が堆積された。
上記Ｃ６０層の最上位に、１０ｎｍの厚みのＢＰｈｅｎ（4,7-diphyenyl-1,10-phenanthroline）層が堆積された。
【０１７１】
２０ｎｍのＡｇがＴＣＬとして堆積された。
【０１７２】
３つの隣接する、穴同士の相互接続部を形成する外側の穴の中央にレーザーパルスを印加することによって、電気的相互接続部を形成した。レーザーは、最上位側から（言い換えれば、基板を介さずに）印加した。この実施例で用いたレーザーは、１０６４ｎｍで作動するパルスＮｄ：ＹＡＧレーザーであった。
【０１７３】
この装置は、特徴的な高い直列抵抗を持った電流電圧曲線を示した。実験的な特徴付けの後、（マトリクス−直交格子−フォーマットにおける）他のすべての穴の中へ電気的相互接続を行ったところ、直列抵抗が著しく減少した。図６は、このような装置の幾何学を示す。短絡回路電流が、１００％を超えて改善した。
【０１７４】
以下に、直列の相互接続部を有する有機電子装置の好ましい実施形態について述べる。図７ないし図１３を参照する。
【０１７５】
矢印は、有機発光装置である装置の場合に光が発射される方向を示す。これらの矢印は、装置が、最上位発光（吸収）、底部発光（吸収）、または完全に透明であるか、という、装置の様態を示すために用いられている。
【０１７６】
図７ａは、従来技術に係る、直列に接続された個々の装置を有する、底部発光型の有機発光装置を示す。図７ａは、透明基板７０ａの上の層構造を示しており、該構造は、透明底部電極７１ａ、少なくとも一つの有機半導体層７２ａ、反射最上位電極７３ａを有している。上記の少なくとも一つの有機半導体層７２ａと最上位電極７３ａとは、シャドーマスクやインクジェットプリンティングなどによって直接パターニングされる必要がある。矢印は、ＯＬＥＤである装置の場合に光が発射される方向を示している。この方向は、光起電装置の光の吸収とは逆である。
【０１７７】
図７ｂは、基板７０ｂ上に、あらかじめパターニングされた底部電極７１ｂと、電気的に絶縁するセパレータ７５ｂとを有する、底部発光型の装置を示す。有機層７２ｂと最上位電極７３ｂとは、シャドーマスクなしで形成されている。個々の装置の分離は、層の堆積中に、電気的に絶縁するセパレータ７５ｂによって行われる。最上位電極と底部電極との電気的無機結晶光起電装置とも称される、直列の電気的相互接続部７４ｂは、レーザー処理によって行われる。
【０１７８】
図８は、最上位発光装置（または最上位吸収光起電装置）であり、基板８０の上の底部電極８１と、底部電極８１と最上位電極８３との間の少なくとも一つの有機半導体層８２と、最上位電極８３とを有する層構造を備えている。ここでは、最上位電極８３は透明であり、基板８０および／または底部電極８１は反射性である。個々の装置の分離は、層の堆積中に、電気的に絶縁するセパレータ８５によって行われる。直列の電気的相互接続部８４は、レーザーによって形成される。
【０１７９】
図９は、電極９１・９３間に少なくとも一つの有機半導体層９２を有する透明な装置を示している。ここでは、最上位電極９３、底部電極９１、基板９０が透明である。絶縁セパレータ９５と、直列の電気的相互接続部９４とが、個々の装置（ｉ＋１、ｉ、ｉ−１、…）の直列の接続部を提供している。
【０１８０】
図１０は、直列接続された複数の個々の装置（カラム…、ｉ−１、ｉ、ｉ＋１）の配列を示している。このカラムは、平行（行）（row）に接続されている。図１０は、パターニングされた底部電極１０１、絶縁セパレータ１０２、直列の電気的相互接続部１０４を示している。黒い線（１０４）は、どこにレーザーを印加するかを示している。明らかに、電気的相互接続部は、最上位電極と底部電極とが形成されている所にだけ形成されている。これらのカラムは、導電層１０５・１０６によって平行に接続されるようにすることができる。あるいは、これらのカラムは、グループごとに、あるいは個々に、駆動されるようにすることもできる。これの代わりに、あるいは追加として、底部電極を形成する層は、隣接カラムの間で連続するようにパターニングされることもできる。一つの行の底部電極は、オプションとして、単一の層（例えばストライプ）で形成されるようにすることもできる。最上位電極をも提供する層１０３は、一部分だけ示している（明確化のため）。
【０１８１】
層１０６は、最上位に形成され、有機層の堆積前に底部電極に電気的に接触する。あるいは、またはオプションとして、電気的相互接続部１０７は、導電層１０６と底部電極との間で内部接続部を供給するのに用いることができる。他のバリエーションも可能である。例えば、導電層１０６は、底部電極と重ならない。そして、最上位電極をも形成する最上位の導電層は、必要な電気的相互接続部を加えて、必要な電気経路を供給する。導電層１０５と他の実施形態についても同じように考えることができる。導電層１０５は、オプションとして、最上位電極層の延長とすることができ、有機層の上に形成することができる（これも、他の実施形態に応用できる）。
【０１８２】
図１１は、直列接続された複数の個々の装置（カラム…、ｉ−１、ｉ、ｉ＋１）の配列を示している。この列は、平行（行）（row）に接続されている。図１１は、パターニングされた底部電極１１１、絶縁セパレータ１１２、直列の電気的相互接続部１１４を示している。これらのカラムは、導電層１１５・１１６によって平行に接続されるようにすることができる。最上位電極をも提供する層１１３は、一部分だけ示している（明確化のため）。この実施形態では、絶縁セパレータ１１２は領域１１２・１１７にパターニングされている。ここでは、領域１１７（カラムに平行）は、発光領域を規定するのに用いられている。これの代わりに、あるいは追加として、底部電極１１１を形成する層は、隣接カラムの間で連続するようにパターニングされることもできる。一つの行の底部電極１１１は、オプションとして、単一の層（例えばストライプ）で形成されるようにすることもできる。
【０１８３】
図１２は、基板１２０、底部電極１２１、少なくとも一つの有機層１２２、最上位電極１２３を有する層構造を示している。少なくとも一つの有機層１２２と最上位電極１２３とを２つの領域に分離するために絶縁セパレータ１２５が用いられている。絶縁セパレータ１２５は、好ましくは、円錐（マッシュルーム）形状である。これは、異なるエッチング速度（低い位置の部位ほど、高いエッチング速度とする必要がある。）で２つのフォトレジストから絶縁セパレータ１２５を形成することによって実現可能である。
【０１８４】
図１３は、本発明の全実施形態に用いうる電気的相互接続部の形態を示している。図１３は、基板１３０、底部電極１３１、少なくとも一つの有機層１３２、最上位電極１３３を有する層構造を示している。閉じたＯＳＬを介して、常に電気的相互接続がなされている。ＯＳＬは、閉じた層で形成され、ＩＣは、ＯＳＬを介して、２つの対向する電極の局所的接続部を提供している。上述のようにしてレーザー法にて電気的相互接続部を形成した後、最上位電極は底部電極に直接接触する。最上位電極を形成する層は、必ずしも、図１３に示すように遮断する必要はない。
【０１８５】
以下に、装置の例を参照してさらなる実施形態について述べる。
【０１８６】
〔有機発光装置の例〕
以下の用語を用いる。「Spiro-TTB」は、octap-tolyl-9,9'-spirobi[fluorene]-2,2',7,7'-tetraamine-2,2',7,7'-tetrakis(N,N-di-p-methylphenylamino)-9,9'-spirobifluoreneである。「F4TCNQ」は、2,3,5,6-Tetrafluor-7,7,8,8-tetracyanochinodimethanである。「Spiro-TAD」は、2,2',7,7'-Tetrakis(N,N-diphenylamino)-9,9'-spirobifluoreneである。「Ir(ppy)3」は、tris(2-phenylpyridine) iridiumである。「TPBI」は、1,3,5-Tris(1-phenyl-1H-benzimidazol-2-yl)benzeneである。「BPhen」は、2,9-Bis(naphthalen-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthrolineである。
【０１８７】
横寸法１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚み０．８ｍｍのガラス基板が基板として用意された。このガラス基板は、あらかじめパターニングされたＩＴＯ層を有し、横寸法８０ｍｍ×９．５ｍｍ、間隔５００μｍになるよう、８つのストライプにパターニングされた。ただし、装置に電源を供給するのに用いられる基板の端（Ａ）の延長部分を有する１番目のストライプはこれに当てはまらない。
【０１８８】
上述のようにして、パターニングされた非導電性層が堆積された。各パターニングされたＩＴＯストライプの一方の端から３００μｍ離れた所に絶縁セパレータを形成した。絶縁セパレータと上記端との間の３００μｍの領域は、最上位電極と底部電極との接続部に用いられる。絶縁セパレータは、７行、８２ｍｍの長さとなるように形成された。
【０１８９】
ＶＴＥによって、有機半導体層の積層が堆積された。この堆積は、装置に電源を供給するのに用いられる基板の端の延長部分を有する１番目のストライプを除いて、ＩＴＯストライプを完全に覆う８２ｍｍ×８２ｍｍの領域に対し、行われた。有機層の積層は以下の層で行われた。
穴移送層：７８ｎｍのSpiro-TTBを、２モル％のF4TCNQでｐドーピングした。
電子移送層：１０ｎｍのSpiro-TAD。
発光層１，５ｎｍのSpiro-TADを、５モル％のIr(ppy)3でドーピングした。
発光層２，１０ｎｍのTPBIを、９モル％のIr(ppy)3でドーピングした。
電子移送層，１０ｎｍのBPhen。
電子移送層，３０ｎｍのBPhenを、Cs（モル比１：１）でドーピングした。
【０１９０】
ＩＴＯストライプに重なるように、また、基板の端にまで伸びるように、８０ｍｍ×９０ｍｍの領域上に、１００ｎｍのアルミニウムからなる最上位電極が堆積された。この端は、端（Ａ）と対向し、外部電源供給層を提供する。
【０１９１】
最上位電極は、所望の位置で絶縁セパレータによって遮断され、個々の装置を電気的に絶縁する。
【０１９２】
装置は、ガラス基板に接着された硬いガラスカプセルカバーを用いてカプセル化される。このカプセルは、酸素と水分ゲッターとをも有している。
【０１９３】
絶縁セパレータとＩＴＯストライプの端との間で７つの行（row）を形成するＩＴＯストライプの端にレーザーパルスを印加することによって、最上位電極と底部電極との直列の電気接続部を形成した。この例で用いられたレーザーは、１０６４ｎｍで作動するパルスＮｄ：ＹＡＧレーザーである。レーザー処理は空気中で行った。これは、装置がカプセル化されているからである。カプセル化の前に不活性雰囲気中で行うこともできるが、処理の複雑さが増す。
【０１９４】
レーザーパルスはカプセルを介して印加されたが、基板を介して印加することもできる。
【０１９５】
有機発光装置は、直列に接続された８つの単一の発光ダイオードを有し、期待通りに動作した。
【０１９６】
ＩＴＯストライプの端から１００μｍの距離の所に絶縁セパレータを形成し、上記の例を繰り返した。電気的相互接続部は、これらの幅１００μｍ、長さ８０ｍｍの領域に形成された。この方法では、処理が簡素化されるだけではなく、接続領域を最小化することができる。ＩＴＯストライプ間のギャップでさえ、１００μｍという小さな値を用いることができ、トータルのデッドスペース（接続に使われるが発光しない領域）を３００μｍより小さい値にまで減少させることができる。
【０１９７】
〔有機光起電装置〕
寸法１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚み０．８ｍｍのガラス基板が基板として用意された。このガラス基板は、あらかじめパターニングされたＩＴＯ層を有し、横寸法８０ｍｍ×９．５ｍｍ、間隔５００μｍになるよう、８つのストライプにパターニングされた。ただし、装置に電源を供給するのに用いられる基板の端（Ａ）の延長部分を有する１番目のストライプはこれに当てはまらない。
【０１９８】
２．３μｍの厚みの光学的に規定可能なポリイミド層（HD microsystems製HD-8820）が、スピンコーティングによって基板上に堆積された。ポリイミド層は１２０℃で３分加熱された。ポリイミド層を５０秒間光パターンに露光し、１２０秒間現像し、１８０℃で３０分間加熱することによって、二重絶縁セパレータ（間隔５００μｍで平行な２つの絶縁セパレータ）が規定された。二重絶縁セパレータは、パターニングされたＩＴＯストライプの一方の端から５００μｍ離れた所に形成された。二重絶縁セパレータと上記端との間の５００μｍの領域は、直列の電気的相互接続部の接続のために用いられる。二重絶縁セパレータは、７つの二重行、８２ｍｍの長さとなるように形成された。
【０１９９】
ＶＴＥによって、有機半導体層の積層が堆積された。この堆積は、装置に電源を供給するのに用いられる基板の端の延長部分を有する１番目のストライプを除いて、ＩＴＯストライプを完全に覆う８２ｍｍ×８２ｍｍの領域に対し、行われた。有機層の積層は以下の層で行われた。
厚み１０ｎｍ、５モル％のｐドーピングされたＣｕＰｃ（Cu-Phthalocyanine）層が、ＩＴＯの上にシャドーマスクを介して堆積された。
１０ｎｍのドーピングされていないＣｕＰｃ層が、ドーピングされたＣｕＰｃ層の上に堆積された。
厚み３０ｎｍの、Ｃ６０：ＣｕＰｃ＝２：１のモル比のフラーレンＣ６０とＣｕＰｃとの混合層が堆積された。
厚み４０ｎｍのＣ６０層が、上記混合層の最上位に堆積された。
１０ｎｍのＢＰｈｅｎ（4,7-diphyenyl-1,10-phenanthroline）層が、Ｃ６０層の最上位に堆積された。
【０２００】
ＩＴＯストライプに重なるように、また、基板の端にまで伸びるように、８０ｍｍ×９０ｍｍの領域上に、１００ｎｍのアルミニウムからなる最上位電極が堆積された。この端は、端（Ａ）と対向し、外部電源供給層を提供する。
【０２０１】
最上位電極は、所望の位置で二重絶縁セパレータによって遮断され、個々の装置を電気的に絶縁する。
【０２０２】
装置は、ガラス基板に接着された硬いガラスカプセルカバーを用いてカプセル化される。このカプセルは、酸素と水分ゲッターとをも有している。
【０２０３】
絶縁セパレータとＩＴＯストライプの端との間で７つの行（row）を形成するＩＴＯストライプの端にレーザーパルスを印加することによって、直列の電気的相互接続部を形成した。この例で用いられたレーザーは、１０６４ｎｍで作動するパルスＮｄ：ＹＡＧレーザーである。レーザー処理は空気中で行った。これは、装置がカプセル化されているからである。カプセル化の前に不活性雰囲気中で行うこともできるが、処理の複雑さが増す。レーザーパルスは、基板を介して印加してもよい。
【０２０４】
有機光起電装置は、直列に接続された８つの単一の有機光セルを有し、期待通りに動作し、トータルの開回路電圧３．７Ｖを生み出した。
【０２０５】
他のレーザーもテストされた。各異なるレーザーに対するパラメーターは、相互接続部を供給するために容易に調整可能である。
【０２０６】
明細書、請求項、図面の少なくとも一つに記載した特徴は、単独のまたは種々組み合わせられる様々な実施形態における本発明の実現のために重要である。
【図面の簡単な説明】
【０２０７】
【図１】金属基板上の装置への相互接続部を供給する方法を示す図である。
【図２】最上位電極が、相互接続部を介して金属基板または非導電性基板上の金属層に電気接続された、金属基板または非導電性基板／金属層上の装置への相互接続部を供給する方法を示す図である。
【図３】非導電性基板上の装置への相互接続部を供給する方法を示す図である。
【図４】相互接続部が一つの線に形成されて個々の装置が平行なストライプに形成された装置の平面図である。
【図５】金属基板上にＣＤＬと絶縁層とを配置する場合の取り得る構成の平面図である。
【図６】レーザーパターニングやレーザー相互接続を用いたマスクやフォトリソグラフィーパターニングなしで形成された、大面積で高い同質性の個々の装置の平面図である。
【図７ａ】従来の、直列接続された複数の個々の装置を有する底部発光ＯＯＥＤを示す図である。
【図７ｂ】底部発光装置を示す図である。
【図８】最上位発光装置を示す図である。
【図９】透明な装置を示す図である。
【図１０】本発明に係る直列接続された個々の装置の配列の平面図である。
【図１１】大面積ＯＯＥＤのための代替の接続パターンを示す図である。
【図１２】絶縁セパレータのための詳細な好ましい形態を示す図である。
【図１３】電気的相互接続部の実施形態を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【外国語明細書】
2011124231000001.pdf