(57)【要約】  大面積照明システム及びその製造方法、特に有機発光ダイオードモジュールのような直列に接続された有機発光モジュール群を提供する。各有機発光モジュールの陰極を相互接続領域において隣接発光モジュールの陽極と電気的に結合させる。各モジュールの陰極部分は、相互接続領域において、隣接モジュールの活性領域に隣接して延びている。また、連続材料層を使用して直列有機発光モジュール群を製造する方法も提供する。【選択図】  図１
2010510626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列有機発光モジュール群の製造方法であって、当該方法が、
第１の電極層を成膜する段階、
第１の電極層をパターン形成して、活性領域と該活性領域の一辺に沿って形成された相互接続領域とを含む１列以上の第１の電極素子を形成する段階、
１列以上の第１の電極素子上に活性ポリマー層を成膜する段階、
接触開口によって１列以上の第１の電極素子の相互接続領域が露出されるように、活性ポリマー層を貫通する接触開口をエッチングする段階、
第２の電極層が接触開口を通して第１の電極素子の列と結合するように、活性ポリマー層の上及び接触開口の中に第２の電極層を成膜する段階、
第２の電極層をパターン形成して、活性領域と、１列以上の第１の電極素子の相互接続領域の上に形成された相互接続領域とを含む１列以上の第２の電極素子を形成する段階、
１列以上の第２の電極素子、活性ポリマー層及び１列以上の第１の電極素子の各々を貫通する切れ目を形成して、各々、１列以上の第１の電極素子を貫通する切れ目によって形成された個別の第１の電極素子と、１列以上の第２の電極素子を貫通する切れ目によって形成された個別の第２の電極素子とを含む複数の有機発光モジュールを画成する段階
を含んでおり、個別の第１の電極素子が接触開口を通して隣接有機発光モジュールの個別の第２の電極素子と電気的に結合する方法。
【請求項２】
第１の電極層の成膜が陽極層を成膜することを含み、第２の電極層の成膜が陰極層を成膜することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
第１の電極層の成膜が透明導電性層を成膜することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
活性ポリマー層の成膜が１以上の有機発光ポリマー層を成膜することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項５】
第１及び第２の電極層の成膜が、１つの連続した第１の電極層の成膜と１つの連続した第２の電極層の成膜を含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
活性ポリマー層の成膜が連続活性ポリマー層を成膜することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
切れ目の形成が、個別の第１の電極素子の各々が相互接続領域と活性領域とを含んでいて各々の第１の電極素子の相互接続領域が第１の電極素子の活性領域に直ぐ隣接している複数の有機発光モジュールを画成することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
切れ目の形成が、個別の第２の電極素子の各々が相互接続領域と活性領域とを含んでいて各々の第２の電極素子の相互接続領域が隣接有機発光モジュールの第１の電極素子の活性領域に直ぐ隣接している複数の有機発光モジュールを画成することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項９】
切れ目の形成が、レーザアブレーション、機械的スクライビング又はエンボス加工によって切れ目を形成することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
活性ポリマー層上に活性剤層を成膜することを含んでいて、活性剤層が第２の電極層を活性化するように構成される、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
直列有機発光モジュール群の製造方法であって、当該方法が、
活性領域と該活性領域の一辺に沿って形成された相互接続領域とを含む１列以上の第１の電極素子が形成されるパターンで第１の電極層を成膜する段階、
１列以上の第１の電極素子上に、１列以上の第１の電極素子の相互接続領域を露出させる接触開口が活性ポリマー層を通して形成されるパターンで活性ポリマー層を成膜する段階、
第２の電極層が接触開口を通して第１の電極素子の列と結合するように、活性ポリマー層の上及び接触開口の中に第２の電極層を成膜する段階であって、第２の電極層を、活性領域と、１列以上の第１の電極素子の相互接続領域の上に形成された相互接続領域とを含む１列以上の第２の電極素子が形成されるパターンで成膜する段階、及び
１列以上の第２の電極素子、活性ポリマー層及び１列以上の第１の電極素子の各々を貫通する切れ目を形成して、各々、１列以上の第１の電極素子を貫通する切れ目によって形成された個別の第１の電極素子と、１列以上の第２の電極素子を貫通する切れ目によって形成された個別の第２の電極素子とを含む複数の有機発光モジュールを画成する段階
を含んでおり、個別の第１の電極素子が接触開口を通して隣接有機発光モジュールの個別の第２の電極素子と電気的に結合する方法。
【請求項１２】
直列有機発光モジュール群であって、
第１の陽極と、第１の陰極と、第１の陽極と第１の陰極の間に配置された活性ポリマー層とを含む第１の有機発光モジュール、及び
第２の陽極と、第２の陰極と、第２の陽極と第２の陰極の間に配置された活性ポリマー層とを含む第２の有機発光モジュール
を備えており、第１の有機発光モジュールが第２の有機発光モジュールの直ぐ隣りに５０μｍ未満の距離で離隔していて、第１の陰極が第２の陽極と電気的に結合している、直列有機発光モジュール群。
【請求項１３】
第１の有機発光モジュールの第１の陽極及び第１の陰極の各々が、発光するように構成された第１の活性領域と、第２の有機発光モジュールと直列に相互接続できるように構成された第１の相互接続領域とを含む、請求項１２記載の直列有機発光モジュール群。
【請求項１４】
第１の陽極の相互接続領域が、第１の陽極の活性領域に隣接している、請求項１３記載の直列有機発光モジュール群。
【請求項１５】
第２の有機発光モジュールの第２の陽極及び第２の陰極の各々が、発光するように構成された第２の活性領域と、第１の有機発光モジュールと直列に相互接続できるように構成された第２の相互接続領域とを含む、請求項１３記載の直列有機発光モジュール群。
【請求項１６】
第１の陰極が第２の陽極と電気的に結合している、請求項１４記載の直列有機発光モジュール群。
【請求項１７】
第１の陰極の相互接続領域が、第２の有機発光モジュールの活性領域の相互接続領域に隣接している、請求項１５記載の直列有機発光モジュール群。
【請求項１８】
第１の有機発光モジュールが第１の有機発光ダイオードモジュールを備え、第２の有機発光モジュールが第２の有機発光ダイオードモジュールを含む、請求項１２記載の直列有機発光モジュール群。
【請求項１９】
直列有機発光モジュール群であって、
互いに電気的に分離された第１の陽極と第１の陰極とを含む第１の有機発光モジュール、及び
互いに電気的に分離された第２の陽極と第２の陰極とを含む第２の有機発光モジュール
を備えており、
第１及び第２の有機発光モジュールの第１及び第２の陽極及び第１及び第２の陰極の各々が活性発光領域と相互接続領域とを含んでいて、第１の有機発光モジュールの活性領域が第２の有機発光領域の活性領域と第１の方向で隣接し、第１の陰極の相互接続領域が第２の有機発光モジュールの活性領域と第１の方向とは異なる第２の方向で隣接している、直列有機発光モジュール群。
【請求項２０】
第１及び第２の有機発光モジュールが互いに直列に電気的に結合している、請求項１９記載の直列有機発光モジュール群。
【請求項２１】
第１の有機発光モジュールの陰極が第２の有機発光モジュールの陽極と電気的に結合している、請求項１９記載の直列有機発光モジュール群。
【請求項２２】
第１の有機発光モジュールの陰極が第２の有機発光モジュールの陽極と、第１の陰極の相互接続領域及び第２の陽極の相互接続領域で、電気的に結合している、請求項２１記載の直列有機発光モジュール群。
【請求項２３】
第１の有機発光モジュールの活性領域が第２の有機発光領域の活性領域から５０μｍ以下の距離で離隔している、請求項１９記載の直列有機発光モジュール群。
【請求項２４】
第１の方向が第２の方向に対して直角である、請求項１９記載の直列有機発光モジュール群。
【請求項２５】
第１の有機発光モジュールが第１の有機発光ダイオードモジュールを含み、第２の有機発光モジュールが第２の有機発光ダイオードモジュールを含む、請求項１９記載の直列有機発光モジュール群。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広義には大面積照明システムに関し、具体的には、直列接続大面積有機発光デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）のような有機エレクトロルミネセントデバイスは、ディスプレイ用途、サイネージ用途及び一般照明用途を始めとする数多くの用途に使用し得る。ＯＬＥＤデバイスは、光透過性基板上に形成された２つの電極（例えば陰極と光透過性陽極）の間に設けられた１以上の有機発光層（「活性層」）を含んでいる。活性層は、陽極と陰極の間に電圧を印加すると発光する。具体的には、電圧源から電圧を印加すると、陰極から電子が活性有機層に直接注入され、陽極から正孔が有機層に直接注入される。電子と正孔は活性層を移動して発光中心で再結合する。この再結合プロセスによって光子の放出つまり発光が起こる。
【０００３】
大面積ＯＬＥＤデバイスは、通例、一枚の基板上で多数の個別のＯＬＥＤデバイスを結合するか、或いは各基板に複数の個別ＯＬＥＤデバイスを有する基板の組合せを結合する。ＯＬＥＤデバイスの群は、通例、例えばディスプレイ、サイネージ又は照明用途などに使用し得るＯＬＥＤデバイスのアレイを生じるように直列及び／又は並列に結合される。これらの大面積用途では、非発光領域を最小限にしながら、アレイに大きな発光面積を生じるのが望ましい。製造技術上の限界並びにアレイ中のＯＬＥＤデバイスの相互接続に関係する問題は、数多くの設計上の難題をもたらす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７０４９７５７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
安価で効率の高い大面積デバイスを製造することのできる製造方法があれば望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態では、直列有機発光モジュール群の製造方法を提供する。本方法は、第１の電極層を成膜することを含む。本方法は、さらに、第１の電極層をパターン形成して、活性領域と該活性領域の一辺に沿って形成された相互接続領域とを含む１列以上の第１の電極素子を形成することを含む。本方法は、さらに、１列以上の第１の電極素子上に活性ポリマー層を成膜することを含む。本方法は、さらに、接触開口によって１列以上の第１の電極素子の相互接続領域が露出されるように、活性ポリマー層を貫通する接触開口をエッチングすることを含む。本方法は、さらに、第２の電極層が接触開口を通して第１の電極素子の列と結合するように、活性ポリマー層の上及び接触開口の中に第２の電極層を成膜することを含む。本方法は、さらに、第２の電極層をパターン形成して、活性領域と、１列以上の第１の電極素子の相互接続領域の上に形成された相互接続領域とを含む１列以上の第２の電極素子を形成することを含む。本方法は、さらに、
１列以上の第２の電極素子、活性ポリマー層及び１列以上の第１の電極素子の各々を貫通する切れ目を形成して、各々、１列以上の第１の電極素子を貫通する切れ目によって形成された個別の第１の電極素子と、１列以上の第２の電極素子を貫通する切れ目によって形成された個別の第２の電極素子とを含む複数の有機発光モジュールを画成することを含んでおり、個別の第１の電極素子は接触開口を通して隣接有機発光モジュールの個別の第２の電極素子と電気的に結合する。
【０００７】
本発明の別の実施形態では、直列有機発光モジュール群の製造方法を提供する。本方法は、活性領域と該活性領域の一辺に沿って形成された相互接続領域とを含む１列以上の第１の電極素子が形成されるパターンで第１の電極層を成膜することを含む。本方法は、さらに、１列以上の第１の電極素子上に、１列以上の第１の電極素子の相互接続領域を露出させる接触開口が活性ポリマー層を通して形成されるパターンで活性ポリマー層を成膜することを含む。本方法は、さらに、第２の電極層が接触開口を通して第１の電極素子の列と結合するように、活性ポリマー層の上及び接触開口の中に第２の電極層を成膜することを含んでおり、第２の電極層は、活性領域と、１列以上の第１の電極素子の相互接続領域の上に形成された相互接続領域とを含む１列以上の第２の電極素子が形成されるパターンで成膜される。本方法は、さらに、１列以上の第２の電極素子、活性ポリマー層及び１列以上の第１の電極素子の各々を貫通する切れ目を形成して、各々、１列以上の第１の電極素子を貫通する切れ目によって形成された個別の第１の電極素子と、１列以上の第２の電極素子を貫通する切れ目によって形成された個別の第２の電極素子とを含む複数の有機発光モジュールを画成することを含んでおり、個別の第１の電極素子は接触開口を通して隣接有機発光モジュールの個別の第２の電極素子と電気的に結合する。
【０００８】
本発明の別の実施形態では、直列有機発光モジュール群を提供する。直列有機発光モジュール群は、第１の陽極と、第１の陰極と、第１の陽極と第１の陰極の間に配置された活性ポリマー層とを含む第１の有機発光モジュールを備える。本直列群は、さらに、第２の陽極と、第２の陰極と、第２の陽極と第２の陰極の間に配置された活性ポリマー層とを含む第２の有機発光モジュールを備えており、第１の有機発光モジュールは第２の有機発光モジュールに直ぐ隣りに５０μｍ未満の距離で離隔しており、第１の陰極は第２の陽極と電気的に結合している。
【０００９】
本発明のさらに別の実施形態では、直列有機発光モジュール群を提供する。直列有機発光モジュール群は、互いに電気的に分離された第１の陽極と第１の陰極とを含む第１の有機発光モジュールを備える。本直列群は、互いに電気的に分離された第２の陽極と第２の陰極とを含む第２の有機発光モジュールをさらに備えており、第１及び第２の有機発光モジュールの第１及び第２の陽極及び第１及び第２の陰極の各々は活性発光領域と相互接続領域とを含んでいて、第１の有機発光モジュールの活性領域は第２の有機発光領域の活性領域と第１の方向で隣接し、第１の陰極の相互接続領域は第２の有機発光モジュールの活性領域と第１の方向とは異なる第２の方向で隣接している。
【００１０】
本発明の上記その他の実施形態の特徴、態様及び効果は、添付の図面と併せて以下の詳細な説明を参照することによって理解を深めることができよう。図面全体を通して類似の部材には類似の符合を付した。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態で製造し得る発光デバイスを示す模式的ブロック図である。
【図２】本発明の実施形態で製造し得る発光デバイスを示す模式的ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る発光デバイスの製造方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態で製造される発光デバイスの個々の層を示す平面図である。
【図５】本発明の実施形態に従って各層を成膜した後の発光デバイスの一部を示す平面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る発光デバイスを示す透視分解組立図である。
【図７】図５の発光デバイスの矢視７−７部分を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に従って製造し得る例示的な発光デバイスの模式図を示す。発光デバイス１０は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）モジュール１２のような有機発光モジュール１２を複数備える。図１では２つのＯＬＥＤモジュール１２を示す。或いは、以下で詳しく説明する通り、３以上のＯＬＥＤモジュール１２が存在していてもよい。ＯＬＥＤモジュール１２は、互いに直列に電気的接続されるように配置される。さらに、本明細書で開示する有機発光モジュール１２は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）モジュール１２として例示するが、本明細書で開示する有機発光モジュール１２は他の種類の非ダイオード発光モジュールをいうこともあることは当業者には明らかであろう。例えば、発光モジュール１２は、発光電気化学セルを含むものでもよい。自明であろうが、いずれのタイプのデバイスも、バイアスの印加で発光する。これらのデバイスの主な相違点は、動作モード、並びにそれらの電流−電圧（ＩＶ）曲線の形状である。発光ダイオードでは、順方向バイアス下での電流は逆バイアス下での電流よりも格段に大きいので整流ＩＶ曲線を示し、ダイオード系デバイスはＤＣモードで動作する。対照的に、発光電気化学セルは整流効果をもたず、ＤＣモード及びＡＣモードのいずれでも動作できる。便宜上非限定的な例として、発光モジュール１２は、本明細書を通して、ＯＬＥＤモジュール１２として説明する。
【００１３】
個別のＯＬＥＤモジュール１２は各々陽極１４と陰極１６を有する。図１に示すように、ＯＬＥＤモジュール１２は陽極１４と陰極１６が直列に電気接続されている。これに関して、通例、陽極と陰極は相互接続配線１８によって電気接続される。
【００１４】
発光デバイス１０は、ＯＬＥＤモジュール１２に電圧を供給する電源２０を備える。電源２０は、第１の導線２２及び第２の導線２４によって複数のＯＬＥＤモジュール１２に電力を供給する。導線２２及び２４は、複数のＯＬＥＤモジュール１２の一端の陽極１４及び一端の陰極１６に電気接続される。本発明の一実施形態では、電源２０はＤＣ電源である。本発明の別の実施形態では、電源２０はＡＣ電源である。
【００１５】
この例示的な実施形態では、２以上のＯＬＥＤモジュール１２が直列に接続され、ＯＬＥＤモジュール１２の群を形成する。直列群の両端のＯＬＥＤモジュール１２は、もう一つ別のＯＬＥＤモジュール１２とだけ電気接続される。この場合、導線２２及び２４は、列の両端に配置されたＯＬＥＤモジュールの陽極１４及び陰極１６とそれぞれ接続される。こうして、電源２０は複数のＯＬＥＤモジュール１２の各ＯＬＥＤモジュール１２に電圧を供給する。
【００１６】
図１では、電源２０及び複数のＯＬＥＤモジュール１２が基板２６上に配置されているように示してある。ただし、複数のＯＬＥＤモジュール１２と電源２０を単一基板上に配置する必要はない。実際、複数のＯＬＥＤモジュール１２についても、電源２０についても、基板２６上に配置する必要はない。
【００１７】
図１は、直列に配置したＯＬＥＤモジュール１２の群を１つしか含んでいない発光デバイス１０を示しているが、発光デバイス１０は、２以上の群のＯＬＥＤモジュール１２を含んでいてもよい。各群のＯＬＥＤモジュール１２の各々は、その群の隣接モジュール同士が電気的に直列に結合するように、直列に配置される。さらに、各群は、以下で説明する通り、他の群と並列に電気接続してもよい。
【００１８】
図２は、本明細書で開示する技術で製造し得る発光デバイス３０の例示的な実施形態を示す。図２に示す実施形態の発光デバイス３０は電源３２に接続されている。発光デバイス３０は、基板３４と、基板３４上に設けられた複数の直列ＯＬＥＤ群３６（一括して符号３５で表す）を含む。図示した実施形態では、発光デバイス３０は直列群３６を３つ含んでいる。本発明の一実施形態では、基板３４は透明ガラスからなる。
【００１９】
本発明の一実施形態では、電源３２はＤＣ電源である。本発明の別の実施形態では、電源２０はＡＣ電源である。
【００２０】
各ＯＬＥＤ直列群３６は、個別のＯＬＥＤモジュール３８を複数備える。電源３２からＯＬＥＤモジュール３８に電圧を印加すると、ＯＬＥＤモジュール３８は発光する。
【００２１】
図１に示す例示的な実施形態と同様に、この例示的な実施形態の各ＯＬＥＤモジュール３８は陽極４２と陰極４４を含む。ある直列群のＯＬＥＤモジュール３８は直列に電気接続されており、ＯＬＥＤモジュール３８の陽極４２は隣接ＯＬＥＤモジュール３８の陰極４４に接続される。図１に示す例示的な実施形態と同様に、本実施形態では、直列に電気接続されたＯＬＥＤモジュール３８の陽極４２と陰極４４は、通例、相互接続配線４６で接続される。
【００２２】
本発明の一実施形態では、電力は、電源３２から第１の導線４８及び第２の導線５０を介して直列群３６、そして個別のＯＬＥＤモジュール３８に供給される。第１の導線４８は、各ＯＬＥＤ直列群３６の第１端部に電気接続されている。第２の導線５０は、各ＯＬＥＤ直列群３６の第１端部とは反対側の第２端部に電気接続される。各ＯＬＥＤ直列群３６の第１端部と第２端部は、逆の極性であるという意味で互いに反対であり、一方は陰極４４に電気接続され、他方は陽極４２に電気接続される。第１端部と第２端部は、空間的な意味で反対である必要はなく、第１端部及び第２端部は、物理的に最も遠く離れたＯＬＥＤモジュール３８に相当する必要はない。
【００２３】
図２では、電源３２を発光デバイス３０とは別に示している。本発明の別の実施形態では、電源３２は発光デバイス３０に内蔵される。
【００２４】
本発明の別の実施形態では、発光デバイス３０は、さらに、複数の回路素子５２を備える。各回路素子５２は、各ＯＬＥＤモジュール３８と並列に電気接続される。例示のため、図２は、１つのＯＬＥＤモジュール３８と並列の回路素子５２の各々を示す。本発明の別の実施形態では、ある回路素子５２は、２以上のＯＬＥＤモジュール３８と並列である。さらに、回路素子５２は発光デバイス３０に含まれていも、含まれていなくてもよい。
【００２５】
本発明の一実施形態では、回路素子５２は、抵抗、ダイオード、バリスタ及びこれらの組合せを含んでいてもよい。回路素子５２は、それぞれのＯＬＥＤモジュール３８の両端間の電圧を変化させるように機能する。本発明の別の実施形態では、回路素子５２は、それぞれのＯＬＥＤモジュール３８の両端間の電圧を下げてＯＬＥＤモジュール３８に適切な動作電圧を供給する。本発明の別の実施形態では、回路素子５２は、それぞれのＯＬＥＤモジュール３８に耐故障性を与えるように機能する。
【００２６】
本発明の別の実施形態では、発光デバイス３０の直列群３６は、第１の導線４８に接続される直列群３６の端部が図２に示すように交番極性をもつように配置される。この実施形態では、第１の導線４８は、ある直列群３６のＯＬＥＤモジュール３８の陰極４４で該直列群と電気接続し、次の直列群３６はその群のＯＬＥＤモジュール３８の陽極４２で第１の導線４８と電気接続する。同様に、第２の導線５０は、直列群３６の極性が交番する端部に接続される。本発明の一実施形態では、ＤＣ電力を電圧源３２に供給し、第１の導線４８が電圧源３２の正側に接続され、第２の導線５０が電圧源３２の負側に接続され、他のＯＬＥＤ直列群３６の間に配置されたＯＬＥＤ直列群３６は発光しない。本発明の別の実施形態では、ＤＣ電力を電圧源３２に供給し、第１の導線４８が電圧源３２の負側に接続され、第２の導線５０が電圧源３２の正側に接続され、中間に配置されたＯＬＥＤ直列群３６の上下のＯＬＥＤ直列群３６は発光しない。
【００２７】
ＡＣ電力を発光デバイス３０に供給し、さらに直列群３６が交番極性で接続されるように配置すると、一方の極性で接続された直列群の部分は、ＡＣ波形の半サイクルの間発光する。他方の半サイクルの間は、逆の極性で接続された残りの直列群３６が発光する。したがって、ＡＣ波形の半サイクルに放射される光はいずれも時間的均一性をもつ。
【００２８】
ＡＣ電力を用いて放射される光がいずれの半サイクルでも同じ全体的強度であることが望まれる場合、直列群３６のＯＬＥＤモジュール３８の半分は一方の極性で接続され、直列群３６のＯＬＥＤモジュール３８の半分は他方の極性で接続される。交番半サイクルで放射される光が一様な時間的強度を有する必要がない用途にＡＣ電力を使用する場合、一方の極性で接続されたＯＬＥＤモジュール３８の部分は、逆の極性で接続された部分と同じである必要がない。本発明の別の実施形態では、ＯＬＥＤモジュール３８は同じ極性で接続される。
【００２９】
図２は、本発明において隣り合った直列群３６が逆の極性をもつように接続される実施形態を示す。この配置の発光デバイスは一様な空間強度で発光する。本発明の別の実施形態では、直列群３６は、隣り合った直列群同士が同じ極性をもつように配置される。
【００３０】
図２は、ＯＬＥＤモジュール３８の列を含む直列群３６であって、その群のＯＬＥＤモジュールが一直線に配置されたものを示す。本発明の別の実施形態では、直列群３６は、直線以外の構成で配置されたＯＬＥＤモジュール３８の群を含む。この実施形態では、ある直列群３６に対応するＯＬＥＤモジュール３８の群は、ＯＬＥＤモジュール３８の２本以上の直線に配置される。本発明の別の実施形態（図２には示さず）では、ある直列群３６に対応するＯＬＥＤモジュール３８の群は、ＯＬＥＤモジュール３８の一部だけが一線に配置される。
【００３１】
図２は、４つのＯＬＥＤモジュール３８を有する直列群３６の各々を示す。ただし、ＯＬＥＤモジュール３８の数は４つに限定されるものではなく、ＯＬＥＤモジュール３８の実際の数は用途に応じて変えることができる。ＯＬＥＤモジュール３８の数は、ＯＬＥＤモジュール３８の最大所望電圧、並びに動作中の使用ＡＣ電圧波形のピークで電源３２から供給される最大電圧に依存する。例えば、１２０Ｖ電源３２を使用し、各ＯＬＥＤモジュール３８が１０Ｖの最大所望電圧で同じ電流／電圧特性を有する場合には、１２個のＯＬＥＤモジュール３８を直列に接続する。或いは、各ＯＬＥＤモジュール３８の電圧を３分の１に下げるために回路素子５２を使用する場合には、各直列群３６で８個のＯＬＥＤモジュール３８が使用される。この場合、回路素子５２はＯＬＥＤモジュール３８と直列に配置される。
【００３２】
図３を参照すると、直列群３６の例示的な製造方法を示すフローチャートが示してあり、製造方法全体を符号５４で示す。自明であろうが、デバイスの製造にどのようなプロセスを用いるかに当たっては、製造性が決め手となることが多い。自明であろうが、製造性の観点からは、丈夫なデバイスの製造が安価で簡単であるほどよい。ここで説明する方法５４は、発光デバイス３０、特に複数のＯＬＥＤモジュール３８が直列群３６をなすように直列に結合した発光デバイスの製造技術を提供する。図３に示すプロセス５４は、図３に記載の各段階を示す図４〜図７を参照することによって理解を深めることができよう。したがって、図３の各段階に関する以下の説明は、図４〜図７に関する説明によって補足される。
【００３３】
図３の方法５４における各段階について説明するに当たり、ＯＬＥＤモジュール３８の各層の製膜及びパターニング段階は、フローチャートでは非選択的な堆積技術を用いるものとして示したことを了解されたい。すなわち、各層（例えば、陽極、活性ポリマー及び陰極）は連続層として堆積され、後で選択的除去法によってパターン形成される。したがって、各層の製膜及びパターニングは、それぞれのブロックで示される。しかし、自明であろうが、選択的堆積技術を使用してもよく、パターンを形成するように１以上の層を製膜して、後段での別個のパターニング段階は必要なくなる。
【００３４】
まず図３を参照すると、プロセス５４の第１段階では、ブロック５６で示すように、第１の電極層（ここでは陽極層）を基板上に設ける。自明であろうが、電極間の活性層から放射された光がＯＬＥＤモジュール３８を透過して外を照明するように、陽極層は適当な透明材料からなるものでよい。具体的には、陽極層は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）又は酸化スズのような適当な透明導電性酸化物（ＴＣＯ; transparent conductive oxide）からなるものでもよいし、或いはニッケル又は金などの適当な透明金属からなるものでもよい。陽極層を形成する材料は、例えば、蒸着又はスパッタリングのような従来の気相成長技術で製膜してもよいし、或いは例えば、マイクログラビア塗工、フォワード又はリバースロールコーティング、ダイレクトフォワードグラビア塗工、オフセットグラビア、フレキソ印刷、スクリーン印刷又はインクジェット印刷のようなロール技術を用いて製膜してもよい。陽極層の製膜に用いられる技術にかかわらず、本発明の実施形態では、陽極層は基板又は加工面上で単一連続層として製膜される。
【００３５】
連続陽極層が設けられたら、ブロック５８で示すように、連続陽極層をパターン形成して陽極素子の列を画成する。例示的な実施形態では、画成された各列は、直列群３６における各ＯＬＥＤモジュール３８の陽極を画成するようにパターン形成してもよい。例として図２を参照すると、３つの直列群３６の各々は、基板又は加工面上に同時に製造してもよい。図３のブロック５６によれば、連続陽極層を基板上で製膜すればよい。陽極層は、最終的に各ＯＬＥＤモジュール３８の陽極を形成するようにパターン形成される。図３の段階５８では、各直列群３６（図２）の陽極素子の列が互いに分離されるように陽極層をパターニングする。
【００３６】
図４Ａは、ブロック５８（図３）に記載された直列群３６の陽極素子７０の個々の列を画成する陽極層のパターニングを示す。具体的には、図４Ａでは、陽極素子７０の２つの列を示しており、これらは最終的には直列群３６のＯＬＥＤモジュール３８の各陽極を形成する。陽極材料（例えば、ＩＴＯ）の連続層をパターン形成して陽極素子７０を形成すればよく、図４Ａに示すように、下の基板又は加工面から余分な陽極材料が除去される。或いは、連続層から陽極素子７０の列を簡単に分離するためレーザアブレーション、スクライビング又はエンボス加工を用いてもよい。図４Ａに示すように、各陽極素子７０は相互接続領域７２が得られるように構成される。以下で説明する通り、相互接続領域７２はＯＬＥＤデバイスの一辺に沿って形成され、直列群３６における隣接素子間の直列接続をもたらす。図５〜図７について説明する通り、相互接続領域７２での各層（例えば、陽極層）の独自のパターニングによって、隣接素子の直列接続が容易になる。陽極素子７０の列の相互接続領域７２は、最終的に直列群３６における個別のＯＬＥＤモジュール３８となるものの活性領域の上に配置される。以下で説明する通り、各ＯＬＥＤモジュール３８の相互接続領域は、同じＯＬＥＤモジュールの活性領域と直接結合し、活性領域に隣接して配置される。すなわち、ＯＬＥＤモジュール３８を完全に配設しパターニングすると、各ＯＬＥＤモジュール３８の相互接続領域７２は、同じＯＬＥＤモジュール３８の活性領域に隣接する。この構成については図５〜図７を参照してさらに詳しく説明する。
【００３７】
図３に戻ると、陽極層の製膜及びパターニング後に、ブロック６０で示すように、パターニングされた陽極素子７０の上に１以上の活性ポリマー層が設けられる。自明であろうが、ＯＬＥＤデバイスでは、活性ポリマー層は、通例キシレン溶液からのポリフェニレンビニレン又はポリフルオレンのような有機発光ポリマーの層を幾つか含んでいてもよい。設けられる層の数及び有機ポリマーの種類は、当業者には明らかであろうが、用途に応じて異なる。有機層は例えば約５００〜２５００Åの厚さで製膜し得る。ただし、自明であろうが、有機層の厚さは用途に応じて変更し得る。ＯＬＥＤデバイスの例示的な実施形態では、有機層は、ポリ（３，４）−エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）のような導電性ポリマー及びポリフルオレンのような青色発光ポリマーを含む。青色光を面積照明用の白色光に変換するため、ペリレンオレンジ及びペリレンレッドのような有機分子及び［Ｙ（Ｇｄ）ＡＧ：Ｃｅ］のような無機蛍光体粒子を含む１以上の変換層を含んでいてももよい。自明であろうが、青色光−白色光変換層は、活性ポリマー層中ではなく、別の層としてＯＬＥＤデバイスの外部に位置していてもよい。所望の色の光を生成するため、活性ポリマー層中又はＯＬＥＤデバイスの外部に様々な層を設けてもよい。当業者は自明であろうが、ある種の色は、入手可能な材料及びその材料の配設プロセスに基づいて活性ポリマー層で容易及び／又は安価に生成させることができる。
【００３８】
活性ポリマー層は、例えば蒸着又はスパッタリングのような気相成長技術によって製膜した１以上の有機層であってもよいし、或いは例えばマイクログラビア塗工、フォワード又はリバースロールコーティング、ダイレクトフォワードグラビア塗工、オフセットグラビア、フレキソ印刷、スクリーン印刷又はインクジェット印刷のようなロール技術を用いて製膜してもよい。有機層の製膜に用いられる技術にかかわらず、活性ポリマー層を形成する有機層の各々は、パターニングされた陽極素子７０の上に単一の連続層として設けられる。
【００３９】
活性ポリマー層の製膜後、図３のブロック６２に示すように、活性ポリマー層に接触開口が作られる。図４Ｂに、相互接続領域７２に接触開口７６を形成した活性ポリマー層７４を示す。以下でさらに詳しく説明する通り、接触開口７６は、その下の陽極素子７０の列の相互接続領域７２の真上に形成される。開口７６は、後で陰極材料を製膜すれば、隣接デバイス間の電気的結合を容易にするスルーホール領域を与える。接触開口７６は、例えばレーザアブレーション又は溶剤ワイピング（ＳＡＷ; solvent assisted wiping）によって活性ポリマー層７４中に形成し得る。図４Ｂに示す２つの接触開口７６は、図４Ａに示す２つの直列群３６に対応する。自明であろうが、接触開口７６は、下の陽極素子７０の列の相互接続領域７２（図４Ａ）と整列するように、各直列群３６毎に形成してもよい。
【００４０】
活性ポリマー層７４の製膜と同層を貫通する接触開口７６の形成の後に、図３のブロック６４に示すように、陰極層を活性ポリマー層７４の上に直接設ければよい。陰極層は、アルミニウムのような適当な導電性電極材料からなるものでよい。陽極層及び活性ポリマー層と同様に、陰極層は単一連続層として製膜される。陰極層は、例えば蒸着又はスパッタリングのような従来の気相成長技術で製膜してもよいし、或いは例えばマイクログラビア塗工、フォワード又はリバースロールコーティング、ダイレクトフォワードグラビア塗工、オフセットグラビア、フレキソ印刷、スクリーン印刷又はインクジェット印刷のようなロール技術を用いて製膜してもよい。
【００４１】
陰極層が設けられたら、図３のブロック６６及び図４Ｃに示すように、陰極層をパターン形成して陰極素子７８の列を画成する。例示のため、図４Ｃには、陰極素子７８の層しか示していない。しかし、自明であろうが、図５に示すように、陰極層は、活性ポリマー層７４の上に直接製膜される。ただし、明瞭化のため、図４Ｃでは下層は省略してある。図４Ｃに示すように、陰極材料を連続層として製膜した後で、各直列群３６に対応する陰極素子７８の列が形成されるように、陰極材料をパターニングする。陰極材料は、陰極素子７８の各列が陰極素子７８の直列群の一辺に沿って相互接続領域７２を有するように、パターン形成される。陰極材料は、図示した陰極素子７８を生じるようにレーザアブレーション又はスクライビングを用いてパターン形成してもよい。図４Ｃ及び図５〜図７に関して以下で説明する通り、最終的に個別のＯＬＥＤモジュール３８となるものの相互接続領域７２は、同じＯＬＥＤモジュール３８の活性領域ではなく、隣接ＯＬＥＤモジュール３８の活性領域の直ぐ隣りに配置される。自明であろうが、この構成によって、直列群３６における隣接ＯＬＥＤモジュール３８間の直列相互接続が可能となる。
【００４２】
未だ説明していないＯＬＥＤモジュール３８中の追加の層は、陰極活性剤である。自明であろうが、陰極活性剤は、ＯＬＥＤモジュール３８中への電子の効率的な注入を可能にする。通例、この材料は活性金属（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｂａ）又は活性金属の前駆体（ＬｉＦ、ＮａＦなど）である。陽極、活性ポリマー層及び陰極と同様に、陰極活性剤の製膜は選択的であっても或いは非選択的であってもよい。陰極活性剤は、活性ポリマー層の製膜及びパターニング（ブロック６０及び６２）の後、陰極層の製膜（ブロック６４）前に堆積される。陰極活性剤は、後で製膜及びパターニングされる陰極層のパターンと一致するようにパターン形成してもよい。一実施形態では、陰極活性剤及び陰極層は、マスクを通した蒸着によって製膜してもよい。両方の製膜に同じマスクを用いてもよいが、異なるマスクを用いてもよい。陰極層に用いたものと同じマスクを用いて陰極活性剤をパターン形成するのが好適であろうが、陰極活性剤は、相互接続領域７２に陰極活性剤が存在しないように製膜／パターン形成し得る。自明であろうが、陰極活性剤は、ＯＬＥＤモジュールの活性光生成領域でのみ有用であり、層間、隣接デバイス間及び／又は外部素子との電気接続用の領域では有用でない。
【００４３】
陰極材料を製膜及びパターニングしたら、図３のブロック６８に示すように、直列群３６における個別のＯＬＥＤモジュール３８の活性領域を、例えばレーザアブレーション、機械的スクライビング又はエンボス加工によって分離してもよい。本明細書で用いるＯＬＥＤモジュールの「活性領域」とは、デバイスの「相互接続領域７２」と呼ばれない部分をいう。すなわち、活性領域は発光に用いられ、相互接続領域は隣接ＯＬＥＤモジュール間の直列接続に用いられる。本実施形態で製造される直列群３６の部分破断図を図５に示す。さらに、直列群３６の各層の分解組立図を図６に示す。図５及び図６に示すように、各ＯＬＥＤモジュール３８Ａ〜３８Ｅの活性領域は、直列群３６における隣接ＯＬＥＤモジュール３８Ａ〜３８Ｅの活性領域から切れ目８０によって分離されている。切れ目８０は、各層を成膜しパターニングした後で形成される。好都合なことに、隣接ＯＬＥＤモジュール３８Ａ〜３８Ｅの活性領域を例えばレーザアブレーションなどを用いて電気的に分離することによって、隣接デバイス３８Ａ〜３８Ｅ間の非発光領域が比較的小さくなる。例示的な実施形態では、切れ目８０によって生じる各ＯＬＥＤモジュール３８Ａ〜３８Ｅ間の非発光領域は例えば幅５０μｍ未満である。自明であろうが、直列群の非発光領域が最小限となれば、一般的な面積照明及びサイネージ用途のような大面積ＯＬＥＤ用途に有利である。
【００４４】
上述の通り、各直列群３６は、直列に接続された複数のＯＬＥＤモジュール３８Ａ〜３８Ｅを備える。具体的には、あるＯＬＥＤモジュールの陰極は、相互接続領域７２の接触開口７６を通して隣接ＯＬＥＤモジュールの陽極と電気的に結合されている。図５及び図６に示すように、各層を貫通して切れ目８０を作ると、各ＯＬＥＤモジュール３８Ａ〜３８Ｅの活性領域は、隣接モジュール３８Ａ〜３８Ｅの活性領域から電気的に分離される。ただし、相互接続領域７２によって、各ＯＬＥＤモジュールの陰極から隣接ＯＬＥＤモジュールの陽極までの電気経路がもたらされる。例えば、図６に最も明瞭に示されている通り、ＯＬＥＤモジュール３８Ａの陰極７８Ａは、接触開口７６を通して、隣接ＯＬＥＤモジュール３８Ｂの陽極７０Ｂと電気的に結合する。図６の分解組立図に示すように、各陰極（例えば７８Ａ）は、各デバイスの活性領域の上の相互接続領域７２において隣りの陰極（例えば７８Ｂ）の上に延びる部分を有する。各陰極の延長部は、活性ポリマー層７４の接触開口７６を通して隣接素子の下層陽極と電気的に結合する。例えば、相互接続領域７２において陰極７８Ｂの活性領域の上に延びる陰極７８Ａの部分は、下層の陽極７０Ｂと電気的に結合する。こうして、ＯＬＥＤデバイス３８ＡはＯＬＥＤデバイス３８Ｂと電気的に直列に結合する。
【００４５】
明瞭化を図るため、各陰極（例えば７８Ａ）において隣接ＯＬＥＤモジュールの活性領域の陽極（例えば７０Ｂ）の上方に延在する部分とは、図５及び図６に示す方位でいうと、隣接ＯＬＥＤモジュールの活性領域の上でｙ方向に位置する部分をいう。この方位では、「ｘ方向」とは隣接モジュールが形成される方向をいう。「ｚ方向」は、製造方向（つまり、層が順次製膜される方向）をいう。例えば、互いに隣接するモジュールとは、隣同士に製造され、互いにｘ方向に配置されたものということができる。隣接モジュールの活性領域の上に延びる陰極の部分は、隣接モジュールの活性領域に対してｙ方向に位置する。自明であろうが、隣接モジュールの活性領域の上（ｙ方向）に延びる陰極の部分は、ｚ方向には、その隣接モジュールの下層の陽極と整列する。陽極の相互接続領域７２が同じＯＬＥＤモジュールの活性領域に結合し、活性領域の直ぐ隣り（ｙ方向）に位置している陽極領域の相互接続領域７２（図４Ａに図示し説明）とは異なり、陰極の相互接続領域７２は、隣接ＯＬＥＤモジュールの活性領域の上（ｙ方向）に設けられる。したがって、隣接モジュール間の直列接続が容易になる。
【００４６】
次に図７を参照すると、図５のＯＬＥＤモジュールの矢視７−７部分の断面図を示す。図７に示すように、相互接続領域７２は、第１のＯＬＥＤモジュール３６Ａの陰極７８Ａと隣接ＯＬＥＤモジュール３６Ｂの陽極７０Ｂとの間の直列接続をもたらす。陰極７８Ａと陽極７０Ｂの電気的結合は、活性ポリマー層７４Ｂの接触開口７６を通して達成される。自明であろうが、ＯＬＥＤモジュール３６Ｂの活性領域８２は、陰極７８Ｂ、活性ポリマー層７４Ｂ及び陽極７０Ｂを含む。
【００４７】
本明細書では本発明の幾つかの特徴だけを例示し、説明してきたが、当業者は数多くの修正及び変更に想到するであろう。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想に属するあらゆる修正及び変更を包含する。
【符号の説明】
【００４８】
１０，３０  発光デバイス
１２  有機発光モジュール
１４，４２  陽極
１６，４４  陰極
１８，４６  相互接続配線
２０，３２  電源
２２，４８  第１の導線
２４，５０  第２の導線
２６，３４  基板
３６  有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）直列群
３８  ＯＬＥＤモジュール
５２  回路素子
７０  陽極素子
７２  相互接続領域
７４  活性ポリマー層
７６  接触開口
７８  陰極素子
８０  切れ目
８２  活性領域
【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７】
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【国際調査報告】
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