(57)【要約】  バリア箔片中の有機物層を露出させることなく切断しうる、連続したバリア箔を前記バリア箔片に分割する方法およびシステムが提供される。溝は、前記バリア箔片の境界の横に沿って形成される。前記溝は、前記有機物層を貫通して延伸し、封止材料により封止されて封止された溝を形成する。前記封止された溝は、前記バリア箔片が切り出されるときに、湿気および／または酸素が前記バリア箔片の中の有機材料に到達するのを防止しうる。このようにして、封止されたバリア箔片が提供される。【選択図】図３
2015527702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バリア層（１１，１３）の間に挟まれた有機物層（１２）を備える連続した層状構造を備える連続したバリア箔（１０）からバリア箔片（２０）を分割するための方法であって、
（Ａ）バリア層（１１，１３）の間に挟まれた有機物層（１２）を備える連続した層状構造を備える連続したバリア箔（１０）を供給することと、
（Ｂ）前記連続したバリア箔（１０）上に予め定義された片の境界（１５）の横に沿って延伸し、前記連続したバリア箔（１０）の一面（１０ａ）から少なくとも有機物層（１２）に至るまで延伸した、細長い溝（１６）を形成するように、前記連続したバリア箔（１０）を部分的に切削することと、
（Ｃ）前記予め定義された片の境界（１５）に平行に封止された溝（１７）を形成するように、前記細長い溝（１６）中に封止材料（１７ｍ）を堆積させることと、
を含み、
前記封止された溝（１７）および前記バリア層（１１，１３）は、前記有機物層（１２）の少なくとも一部にある有機材料（１２ｍ）を包囲するように配置されており、使用時において、前記バリア箔片（２０）が、前記連続したバリア箔（１０）を貫通して前記予め定義された片の境界（１５）に沿って、前記連続したバリア箔（１０）から切断されるときに、外部の湿気および／または酸素（１９）が前記有機材料（１２ｍ）に到達するのを防止するために適用されている、
方法。
【請求項２】
前記連続したバリア箔（１０）を前記予め定義された片の境界（１５）に沿って切断すること、を更に含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記予め定義された片の境界（１５）は、前記封止された溝（１７）と、前記バリア箔片（２０）が切り離されるところの前記連続したバリア箔（１０）の残り部分（１０’）との間であり、前記封止された溝（１７）から距離（Ｌ）のところに配置されている、
請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記封止された溝（１７）は、第１の封止された溝（１７ａ）として形成され、
前記第１の封止された溝（１７ａ）から離間し且つその横を沿って延伸する第２の封止された溝（１７ｂ）を設けること、を更に含み、
前記予め定義された片の境界（１５）は、前記第１および第２の封止された溝（１７ａ，１７ｂ）の間に配置される、
請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記連続したバリア箔（１０）を部分的に切削すること（Ｂ）は、前記有機物層（１２）を切断するために、波長、強度およびタイミングが調整されたレーザ（８０）の照射により実行すると同時に、前記レーザ（８０）の経路（８１）にある前記連続したバリア箔（１０）の少なくとも一部（１３，２５）を無傷で残す、
請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記連続したバリア箔（１０）は、
前記一面（１０ａ）の側にある第１の前記バリア層（１１）と、
前記有機物層（１２）と、
第２の前記バリア層（１３）と、
支持層（２５）と、を連続して備え、
前記支持層（２５）および前記第２の前記バリア層（１３）は、前記有機物層（１２）に比べて、前記レーザの波長における消衰係数が少なくとも１／２だけ低く、
前記連続したバリア箔（１０）を部分的に切削すること（Ｂ）は、前記一面（１０ａ）において前記照射を行うことと、それにより前記有機物層（１２）を切削することと、前記有機物層（１２）と前記支持層（２５）との間の前記第２の前記バリア層（１３）で停止することと、を含む、
請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記細長い溝（１６）を封止すること（Ｃ）は、前記細長い溝（１６）の中のイオン液体を電気めっきすること、を含む、
請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記細長い溝（１６）を封止すること（Ｃ）は、前記細長い溝（１６）を無機物粉末で充填することと、前記粉末を焼結して前記封止された溝（１７）を形成することと、を含む、
請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
連続したバリア箔（１０）からバリア箔片（２０）を分割するために準備されたシステム（１００）であって、
箔供給手段（５０，６０）と、
層堆積手段（５１）と、
溝形成手段（５２）と、
溝封止手段（５３）と、
制御部（７０）と、を備え、
前記制御部（７０）は、
箔基板（１４）を供給するために前記箔供給手段（５０，６０）を制御し、
前記連続したバリア箔（１０）を形成するバリア層（１１，１３）の間に挟まれた有機物層（１２）を備える連続した層状構造を、前記箔基板（１４）上に堆積させるための前記層堆積手段（５１）を制御し、
前記連続したバリア箔（１０）上に予め定義された片の境界（１５）の横に沿って延伸し、前記連続したバリア箔（１０）の一面（１０ａ）から少なくとも前記有機物層（１２）に至るまで延伸した、細長い溝（１６）を形成するように、前記連続したバリア箔（１０）を部分的に切削することにより、少なくとも１つの堆積されたバリア層（１１）を切削するための前記溝形成手段（５２）を制御し、
前記予め定義された片の境界（１５）に平行に封止された溝（１７）を形成するように、前記細長い溝（１６）中に封止材料（１７ｍ）を堆積させるための前記溝封止手段（５３）を制御する
ために準備され且つプログラミングされ、
前記封止された溝（１７）および前記バリア層（１１，１３）は、前記有機物層（１２）の少なくとも一部にある有機材料（１２ｍ）を包囲するように配置されており、使用時において、前記バリア箔片（２０）が、前記連続したバリア箔（１０）を貫通して前記予め定義された片の境界（１５）に沿って、前記連続したバリア箔（１０）から切断されるときに、外部の湿気および／または酸素（１９）が前記有機材料（１２ｍ）に到達するのを防止するために適用される、
システム
【請求項１０】
箔切断手段（５４）を更に備え、
前記制御部（７０）は、更に、前記片の境界（１５）に沿って前記連続したバリア箔（１０）を切断するための前記箔切断手段（５４）を制御するために準備されている、
請求項９に記載のシステム（１００）。
【請求項１１】
前記層堆積手段（５１）は、有機物層（１２）を形成するための有機材料供給部を備える有機物層堆積手段を備え、
前記層堆積手段（５１）は、前記有機物層（１２）上にバリア層（１１）を形成するためのバリア材料供給部を備えるバリア層堆積手段を備え、
前記溝形成手段は、前記バリア層堆積手段の後に連続して準備され、前記溝形成手段（５２）は、前記バリア層（１１）および前記有機物層（１２）に前記溝（１６）を形成するように準備されている、
請求項９または１０に記載のシステム（１００）。
【請求項１２】
バリア層（１１，１３）の間に挟まれた有機物層（１２）を備える層状構造を備えるバリア箔片（２０）であって、
前記バリア箔片（２０）の境界の横を沿っている封止された溝（１７）であって、前記バリア箔片（２０）の一面（２０ａ）から少なくとも前記有機物層（１２）に至るまで、前記バリア箔片（２０）を部分的に貫通するように延伸した、封止材料（１７ｍ）で充填された、細長い溝（１６）によって形成された、封止された溝（１７）を備え、
前記封止された溝（１７）および前記バリア層（１１，１３）は、前記有機物層（１２）の少なくとも一部にある有機材料（１２ｍ）を包囲するように配置され、使用時において、外部の湿気および／または酸素（１９）が前記有機材料（１２ｍ）に到達するのを防止するために適用されている、
バリア箔片（２０）。
【請求項１３】
前記封止された溝（１７）は、湿気捕捉材（７７）を備える、
請求項１２に記載のバリア箔片。
【請求項１４】
前記層状構造は、
第１の前記バリア層（１１）と、
前記有機物層（１２）と、
第２の前記バリア層（１３）と、
支持層（２５）と、を連続して備え、
前記支持層（２５）および前記第２のバリア層（１３）は、前記有機物層（１２）に比べて、１５０から４００ｎｍの間または９．４から１０．６μｍの間の波長範囲の少なくとも一部において消衰係数が少なくとも１／２よりも小さく、
前記封止された溝（１７）は、前記第１のバリア層（１１）および前記有機物層（１２）を貫通して延伸し、前記有機物層（１２）と前記支持層（２５）との間の第２のバリア層（１３）で終端する、
請求項１２または１３に記載のバリア箔片。
【請求項１５】
請求項１２から１４のいずれか１項に記載のバリア箔片（２０）と、
電気光学層（３１）と、を備え、
前記バリア箔片（２０）は、外部の湿気および／または酸素（１９）が前記電気光学層（３１）に到達するのを防止するための前記電気光学層（３１）を包囲するように配置されている、
ＯＬＥＤまたはＯＰＶデバイススタック（３０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続したバリア箔から箔片を分割するための方法およびシステムに関する。本発明は、更にそのような箔片に関する。
【背景技術】
【０００２】
バリア箔は、デバイススタックの製造において、環境的な影響から傷つきやすい構成要素または材料を保護するために適用されているところを見かける。１つの例では、有機物層がバリア箔の間に挟まれることにより、湿気および／または酸素が有機物層へ漏洩するのを防止している。この有機物は、例えば有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）、有機光電デバイス（ＯＰＶ）または他の湿気および／または酸素に影響されやすい構成要素でありうる。
【０００３】
デバイススタックの大きなバッチは、ロール・ツー・ロール（Ｒ２Ｒ）またはロール・ツー・シート（Ｒ２Ｓ）処理で製造されるのが都合がよい。このような処理は、典型的には、「ｗｅｂ」として知られる連続した基板を供給することと、この基板を例えば、種々の材料層を基板上に堆積することを有する種々の製造工程を通過させることと、を包含する。１つの例では、基板は、バリア箔の間に挟まれた有機物層を有する連続した層状構造を備える、連続したバリア箔を形成してもよい。
【０００４】
１つの連続したバリア箔を使用可能なデバイスの構成要素に変形させるためには、連続したバリア箔を箔片に分割する必要がある。しかしながら、単に連続したバリア箔を切断しただけでは、箔を切断した場所の片の端部において有機物層が露出してしまうことになる虞がある。
【０００５】
特許文献１は、フレキシブル基板上に有機発光ダイオードを形成する方法を開示する。この方法は、フレキシブル基板を供給することと、有機発光ダイオードを作製するためにフレキシブル基板上に複数の薄膜層を形成することと、バリア基材上にフレキシブル基板を配置することと、基板およびバリア基材上にバリアカバーを配置することと、を具備する。レーザにより、バリア基材は、コーティングされた基板を介してバリアカバーに封着される。コーティングされた基板は、封止部形成処理において切断される。バリアカバー、バリア基材およびコーティングされた基板を具備するパッケージは、バリアカバーからバリア基材までが切断されるまで進み続ける。この方法は、あいにく全ての場合において十分ではなく、例えば脆い無機物層または架橋されたリフローを行っていない有機物層においては十分ではない。
【０００６】
連続したバリア箔からバリア箔片を分割するためには、改良された方法およびシステムが必要である。更に、改良されたバリア箔片も必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第7,033,850号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の観点において、請求項１による方法が提供される。
特に、連続したバリア箔からバリア箔片を分割するための方法が提供される。
バリア箔片は、前記連続したバリア箔に沿って予め定義された片の境界に沿って前記連続したバリア箔から切り出される。
前記連続したバリア箔は、バリア層の間に挟まれた有機物層を有する連続した層状構造を備える。
前記方法は、前記連続したバリア箔を供給することと、前記連続したバリア箔を部分的に切削し、前記連続したバリア箔の前記片の境界の横に沿って細長い溝を形成することと、を含む。
前記細長い溝は、前記連続したバリア箔の一面から少なくとも前記有機物層を貫通するまで延伸している。
前記方法は、更に、封止材料を前記細長い溝に堆積させることにより前記片の境界に平行に封止された溝に堆積させることを含む。
前記バリア層および前記封止された溝は、前記有機物層の少なくとも一部にある有機材料を包囲するように配置されている。
その上、前記バリア層および前記封止された溝は、使用時において、外部の湿気および／または酸素が、前記封止された溝を介して前記有機材料に到達するのを防止するために適用される。
【０００９】
この方法では、前記有機物層の少なくとも一部において有機物材料を露出させることなく、前記封止された溝の側の片の境界に沿って切削することができるバリア箔が提供される。前記箔を完全に切断せず溝を掘ることにより、連続した箔に対する処理の利点を維持することができる。これにより、例えばＲ３Ｒ処理において、製品スループットを向上させうる。前記溝は、次に行われる封止処理、例えば、封止材料を含有する液体または粉末状の前駆体を前記溝に堆積させてから硬化させる、ために便利良い前駆体の置き場所として働く。これにより、種々の所望の封止材料の使用可能性を広げることができる。前記溝の寸法を変えることにより、保護すべき有機物層と前記外部環境との間の封止材料の量が変わりうる。これにより、封止能力の調整しやすくなる。前記溝は、必要な深さだけ掘られており、この方法は、また、前記バリアの溶接のような他の工程が行えないところでのより分厚い箔に対しても適用できる。これにより、種々のバリア箔の封止能力を改善しうる。
【００１０】
第２の観点において、請求項９によるシステムが提供される。特に、１つの連続したバリア箔からバリア箔片を分割するために設けられたシステムが提供される。
前記システムは、箔供給手段、溝形成手段、溝封止手段および制御部を備える。
前記制御部は、前記連続したバリア箔を供給する前記箔供給手段を制御するために設けられる。ここで、前記連続したバリア箔は、バリア層の間に挟まれた有機物層を有する１つの連続した層状構造を備える。
前記制御部は、更に、前記連続したバリア箔を部分的に切削し、細長い溝を前記連続したバリア箔に形成する前記溝形成手段を制御するために設けられる。前記細長い溝は、前記連続したバリア箔上の予め定義された片の境界の横に沿って延伸している。その上、前記細長い溝は、前記連続したバリア箔の一面から少なくとも前記有機物層を貫通するまで延伸している。
前記制御部は、更に、前記細長い溝に封止材料を堆積させる前記溝封止手段を制御するために設けられている。これにより、封止された溝は、前記片の境界の横に沿って形成される。前記封止された溝と前記バリア層とは、前記有機物層の少なくとも一部にある有機材料を包囲するように配置され、使用時において、前記連続したバリア箔において予め定義された片の境界に沿って、前記連続したバリア箔から前記バリア箔片が切り出されたときに、外部の湿気および／または酸素が前記有機材料に到達するのを防止するために適用される。
【００１１】
このシステムによれば、前記有機物層の少なくとも一部において有機材料を露出させることなく前記封止された溝の側の前記片の境界に沿って切削されうるバリア箔を作製しうる。前記第１の観点による前記方法の利点は、前記第２の観点による前記システムにも同様に適用される。
【００１２】
第３の観点において、請求項１２によるバリア箔片が提供される。特に、バリア箔の間に挟まれた有機物層を有する層状構造を備えるバリア箔片が提供される。
前記バリア箔片は、前記バリア箔片の境界に平行に封止された溝を有する。
前記封止された溝は、部分的に、前記バリア箔の一面から少なくとも前記有機物層を貫通するまで延伸している細長い溝により形成されている。前記細長い溝は、封止材料で充填される。前記封止された溝および前記バリア層は、前記有機物層の少なくとも一部で有機材料を包囲するために設けられる。前記封止された溝および前記バリア層は、使用時において、外部の湿気および／または酸素が前記有機材料に到達するのを防止するために適用される。
【００１３】
前記第３の観点によるこのバリア箔は、前記第１の観点による方法または前記第２の観点によるシステムにより簡便に作製される。前記バリア箔片は、他の周知のバリア箔よりも耐久性があり、および／または製造コストが安いという利点がある。
【００１４】
本発明に係る装置、システムおよび方法についてのこれらの特徴、観点および利点および他の特徴、観点および利点は、以下の説明、添付した請求項および添付図面からより良く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】連続したバリア箔から箔片を分割する方法に係る実施形態を示す。
【図２】連続したバリア箔から箔片を分割する他の実施形態の処理を示す。
【図３】連続したバリア箔から箔片を分離する方法に係る更に他の実施形態の処理における、連続したバリア箔から分割した箔片の断面を示す。
【図４】連続したバリア箔から箔片を分離するために設けられたシステムを示す。
【図５】実施形態に係る片の境界の斜視図を示す。
【図６】他の実施形態に係る片の境界の斜視図を示す。
【図７】実施形態に係る、レーザを用いて連続したバリア箔から箔片を分割するための処理を示す。
【図８】溝を充填する実施形態を示す。
【図９】溝を充填する他の実施形態を示す。
【図１０】溝を充填する他の実施形態を示す。
【図１１】封止された溝の実施形態を示す。
【図１２】封止された溝の他の実施形態を示す。
【図１３】箔片を有するＯＬＥＤまたはＯＰＶデバイススタックを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
定義されていない場合、本明細書で使用される全ての用語（技術的、科学的用語を包含する）は、本発明の属する分野の当業者が説明および図から通常理解されるのと同じ意味である。更に、辞書を用いて通常定義される用語は、関連分野における文脈でのそれらの意味と矛盾しない意味を有するものとして解釈されるべきであり、本明細書にそのように明確に定義されていない限り、都合の良いまたは過度に形式的な意味で解釈されないであろう。いくつかの場合、周知のデバイスおよび方法の詳細な説明は、本システムおよび方法の説明を不明瞭にしないように省略されうる。特定の実施形態を記述するために用いられる専門用語は、本発明を限定することを意図されていない。本明細書で用いられるように、単数を示す語「ａ」「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、そうでないことが文中に明示されていない限り、複数の場合も包含することが意図される。更に、「含む、備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／または「含んでいる、備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」の用語は、記述された特徴の存在を特定するものであり、１または２以上の他の特徴の存在または追加を排除するものではない。本明細書で言及されている全ての公報、特許出願、特許および他の参考文献は、それらの全てが参照として組み込まれる。重複する部分がある場合、本明細書では、定義を含めて調整する。
【００１７】
「箔」との用語は、１または２以上の材料層を有するシートをさす。好ましくは、箔は、ロール・ツウ・ロール（Ｒ２Ｒ）またはロール・ツウ・シート（Ｒ２Ｓ）工程で使用できるような可撓性のあるものがよい。このような目的のために、箔は、その固有の機能、例えば、バリア機能および／または電気的機能、を失うことなく５０ｃｍまたはそれよりも小さい曲率半径で巻き取ったり折り曲げたりすることができる場合に、可撓性があると看做してもよい。代わりにまたは併せて、箔は、曲げ剛性が５００Ｐａ・ｍ３よりも小さい場合、可撓性があると看做してもよい。
【００１８】
「バリア箔」との用語は、湿気および／または酸素のような環境の影響に対する障壁として機能する箔を示す。バリア箔は、傷つきやすい材料または構成要素を包囲し、それによって上記環境の影響から隔離するために用いられうる。バリア箔は、上記環境の影響に対して低い透過率を有する１または２以上のバリア層を備えうる。バリア層は、典型的には、無機材料から形成されている。バリア層の透過率は、外部の湿気および／または酸素の影響の結果生じる下層の劣化が著しく遅れる場合、低いと看做されてもよい。本出願では、標準大気条件下における一日当たり一立方メートル当たりの水分が１０−５グラムより少ない場合、バリアの純水蒸気の透過率（ＷＶＴＲ）が低いと看做されてもよい。代わりにまたは併せて、本出願では、一日当たり一立方メートル当たりの酸素が１ミリリットル（ｍｌ）よりも少ない場合、バリアの酸素透過率が低いと看做されてもよい。
【００１９】
「使用時」との用語は、例えばバリア箔またはバリア層を使用することを示し、ユーザ、例えばエンドユーザが箔または箔を有するデバイスを使用するときの正常または平均的な条件を示唆することを意図する。このような状況において、箔は湿度、酸素レベル、圧力、温度等のような正常な（平均的な）周囲または雰囲気の条件に曝される。従って、使用時において湿気および／または酸素が有機物層に到達するのを防止するために設けられたバリア層は、外側の周囲の湿気および／または酸素が有機物層に到達し、或いは別な方法で有機物層を傷つけるのを防止または十分に遅らせるのに好適である。この方法において、有機物層および／またはデバイスの寿命は、正常に使用される場合、例えば２倍または３倍以上、好ましくは１０倍または１１倍以上に延長されうる。もちろん、バリア層の封止特性は、より厳しい条件に対応したものであってもよく、例えば、水中でデバイスまたは箔を使用するというようなより極端な条件に適していてもよい。また、例えば箔の温度がその使用態様に依存してもよく、例えば、デバイスが、箔のバリア特性に対して逆効果を有する箔を加熱しうる箔を備えていてもよい。
【００２０】
典型的な製造工程において、バリア層は、上方にバリア層が堆積される平坦化された面を提供しうる１または２以上の平坦化層によって分離されていてもよい。平坦化層は、有機物層から構成されてもよい。一例において、平坦化のための有機物コーディング（ＯＣＰ）が、一対のバリア箔を形成するために２つのバリア層の間に挟まれている。また、バリア箔自体の中の有機材料は、好ましくは、上記環境の影響から保護されているのがよい。代わりにまたは併せて、有機材料は、それ自体バリアの一部として機能してもよく、例えば水分捕捉材を有していてもよい。バリア箔をより小さいバリア箔片に切断するときに、これらを環境の影響に曝す前に片の切り口を封止することが好ましい。
【００２１】
「連続した箔」における「連続した」との用語は、層が１または２以上の連続したまたは非分割型の層を備えるという事実を示す。連続した層は、箔の１または２以上の方向において高い並進対称性を有していてもよい。また、連続した箔は、連続した層と非連続な層とを組み合わせて構成されていてもよい。連続した箔を切断する際、１または複数の連続した層が、切り口で露出しうる。いくつかの場合、例えば、連続したバリア箔を切断する場合、端部を封止することにより切り口の露出を防止することが好ましい。切断する前に、連続した箔が箔片に分割されてもよい。
【００２２】
「箔の分割」における「分割」との用語は、連続した箔を箔片に分割することを示す。箔を分割することは、切断する箔を準備する工程を備えるが必ずしもそれ自体を切断する工程は含まない。箔の１または複数の連続した層、特に有機物層は、分離可能な片に分割されてもよい。箔片は、切断されるべき箔片において予め定義された片の境界の横に沿った端部を事前封止して切断することにより切断のための準備がなされるものであってもよい。
【００２３】
「箔片」との用語は、分割されている連続した箔の一部を示す。箔片は、連続した箔から切断されていてもよいし、または、まだ連続した箔の一部であってもよい。一つの例において、連続した箔は、Ｒ２Ｒ処理において、箔片が互いに完全に切り離されることなく、箔片に分割されるものであってもよい。この方法では、分割された箔片がより簡単に再びロールで保管されうる。分割された箔片を保持するロールは、後続のＲ２Ｓ処理において分離された箔片に切断されてもよい。他の例において、連続した箔は、後続の単一Ｒ２Ｓ処理において分割され切断されてもよい。更に他の例において、連続した箔（ロールに巻かれている必要はない）のシートが、例えばシート・ツウ・シート（Ｓ２Ｓ）処理において選択的に連続した箔のシートから切断されうる箔片に分割されてもよい。
【００２４】
連続した層は、例えば連続した製造工程において形成されてもよい。連続した箔は、特に、Ｒ２Ｒ工程において製造され、更にＲ２ＲまたはＲ２Ｓ工程を経るのに好適でありうる。一つの例では、基板が第１ロールから供給され、第２ロールに巻き取られる前に、基板上に連続した層を形成する層堆積工程を通る（Ｒ２Ｒ）。
【００２５】
非連続的な層は、例えば非連続なステップを具備する製造工程において形成されてもよい。一つの例において、連続した箔は、ロールから供給され、連続した箔の上に個別のパターン、例えば、回路パターンを設けるパターン堆積装置に通される。他の例において、非連続な構成要素は、連続した箔上に配置されてもよい。代わりにまたは付加的に、連続した箔は、個別のシートに切断され（Ｒ２Ｓ）、各シートがデバイス要素を形成するものであってもよい。
【００２６】
典型的なバリア層は、例えば層厚さが５０〜２００ｎｍである窒化珪素（ＳｉＮ）を含んでもよい。また、当業者には知られていることであるが、他の好適な材料および層厚さが、水蒸気および／または酸素の透過の観点から所望の特性を有するバリア層を形成するために用いられてもよい。バリア層を基板、例えば、箔上に堆積させるための典型的な技術は、プラズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）を用いることを含んでもよい。また、当業者に知られている他の好適な技術が、バリア層堆積に用いられてもよい。このような堆積技術を用いる場合、堆積層に凹凸が生じるのを回避するために平坦な基板を準備するのが好ましい。平坦な面を設けるために、平坦化層が基板上に設けられていてもよい。平坦化層は、有機材料、例えば、ＵＶ硬化型アクリレートを含んでもよい。また、有機材料の平坦化層は、平坦化有機材料コーティング（ＯＣＰ）とも呼ばれる。バリア層の間に平坦化層を設けることに加えて、付加的な平坦化層が例えば基板とバリア層との間に設けられてもよい。ＯＣＰ層は、典型的には５〜２０μｍの間の層厚さを有するものであってもよい。また、当業者には知られていることであるが、他の好適な平坦化層の材料および／または層厚さが用いられてもよい。湿気がＯＣＰ層を防ぐこと、例えばバリア層の変形および／または剥離を防ぐことが好ましい。
【００２７】
一つの例では、一対のバリア箔は、ＳｉＮ−ＯＣＰ−ＳｉＮの層を有する。バリア箔のパターンは、バリア箔上で処理が実行される、カスタムサイズのＯＬＥＤまたはディスプレイの必要性に適合するようにカスタマイズされていてもよい。生産規模については、Ｒ２Ｒでの大量生産を行うことによりバリア箔の製造規模を拡大しうる。このようなシナリオでは、バリアフィルムは、基板ロール上で連続的に処理される。バリアスタックの大量生産において、ＯＣＰの非パターンコーティングは、ＯＣＰのカスタマイズされた印刷またはパターニングに比べて、より商業的に存立しうる。従来、ＯＣＰ層は、側方リークを回避するためにパターニングされる。しかしながら、企業が例えばＯＥＭ顧客に供給するために、バリア箔をロール・ツウ・ロール形式で製造したい場合、この企業は、典型的には事前にＯＥＭ顧客のデバイス配置を知っておく必要があり、このことが、商業的に生産することを難しくしている。ＯＬＥＤを経済的に製造するために、ロール・ツウ・ロールで連続的にコーティングするという手法は好ましい。このような手法において、ＯＬＥＤまたはＯＰＶデバイスの全ての層は、連続的にバリア箔上に設けられ最終的に封入される。選択的に、封入は、デバイス上に他のバリア箔または金属箔を被せることにより行うことができる。また、切断に対する適切な手法を見つけることは別にして、ＯＬＥＤ、ＯＰＶまたはバリアスタックの切り口を封止することは課題である。本明細書では、前述したスタックを封止および切断することに対する有利な手法について説明する。
【００２８】
本発明は、以下本発明の実施形態が示された添付図面を参照しながらより完全に記述される。しかしながら、本発明は、多くの異なる態様が組み込まれてもよく、本明細書で明示された実施形態に限定して解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、この開示が完全で完成されたものであり、当業者に本発明の範囲を完全に伝わるように提供されている。例示的な実施形態の記述は、記載されている全ての記述のうちの重要な部分であるべき添付図面と組み合わせて読まれることが意図されている。図面では、システム、構成要素、層および領域の寸法および相対的寸法は、明確にするために誇張されていることがある。実施形態は、本発明についてできるだけ理想的な実施形態および中間構造体の概要図である断面図を参照するように記述されている。
【００２９】
本記述では、関連用語およびそれらの派生は、本開示における、記述されたまたは図示されたものの方向性を示すと解釈されるべきである。これらの関連用語は記述するのに都合がよいものでありシステムには、記述されていなくても特定の方向に組み立てられまたは処理されることが要求されない。更に、要素または層が他の要素や層「の上に」、「に接続され」または「に連結され」と示されている場合、それは、他の要素または層の上に直接配置されている、直接接続されている、または、直接連結されていてもよいし、或いは、介在する要素または層が存在していてもよいと理解されるであろう。これに対して、要素が、他の要素または層「の直接上に」、「に直接接続され」または「に直接連結され」と示されている場合、介在する要素または層は存在しない。更に、方法における特定の処理が他の処理に後続すると示されている場合、それは、上記他の処理の直後に続いてもよいし、または１または複数の中間処理が特定の処理を実行する前に実行されてもよい。番号等は、あらゆる要素を示す。本明細書で用いられるように、「および／または」の用語は、１または複数の関連して挙げられる品目のいくつかおよび全ての組み合わせを包含する。
【００３０】
図１は、連続したバリア箔１０からバリア箔片２０を分割するための方法の実施形態を示す。箔の断面図は、ステップ（Ａ）−（Ｄ）として概略的に示されている。
【００３１】
ステップ（Ａ）は、連続したバリア箔１０を準備することを含む。連続したバリア箔１０は、バリア層１１と１３との間に挟まれた有機物層１２を有する連続した層状構造を備える。
【００３２】
ステップ（Ｂ）は、連続したバリア箔１０を部分的に切削し、連続したバリア箔１０に細長い溝１６を形成することを含む。細長い溝１６は、連続したバリア箔１０上の予め定義された片の境界１５の横に沿って延伸している。これは、図４および５の斜視図においてよりはっきりと見えるかもしれない。断面図では、細長い溝１６が連続したバリア箔１０の一面から少なくとも有機物層１２を貫通するまで延伸していることが示されている。
【００３３】
ステップ（Ｃ）は、封止材料１７ｍを細長い溝１６に堆積させることを含む。これにより、予め設定された片の境界１５の側に封止された溝１７が形成される。封止された溝１７およびバリア層１１、１３は、有機物層１２の少なくとも一部において有機材料１２ｍを包囲する。封止された溝１７およびバリア層１１、１３は、使用時において、特に、ステップ（Ｄ）に示すように、バリア箔片２０が、連続したバリア箔１０における予め定義された片の境界１５に沿って、連続したバリア箔１０から切り取られるときに、外部の湿気および／または酸素１９が有機材料１２ｍに達するのを防止するために適用される。
【００３４】
実施形態では、封止された溝１７により分割された連続したバリア箔１０が、ステップ（Ｄ）に示すように片の境界１５に沿って切り取られる。この方法では、バリア層１１、１３および封止された溝１７により外部の環境から封止された、分離したバリア箔片２０が得られる。この場合、バリア箔片２０の終端２２は、例えば事前の封止処理において設けられる、予め封止された端部１８を有してもよい。実施形態において、連続したバリア箔１０を予め定義された片の境界１５に沿って切断することは、封止された溝１７が設けられる間、または、その前に実行される。封止に先行して切断される場合、外部の影響により箔の露出した部分が劣化するのを防止するために、これらのステップの間の時間をできるだけ短くすることが好ましい。
【００３５】
他の実施形態において、封止された溝１７により分割された、連続したバリア箔１０は、１枚、即ち、切断されていない状態で維持される。これにより、分割された連続したバリア箔１０は、更なる連続処理のため、または、ロールに保管されるために用いられる。
【００３６】
「予め定義された片の境界」に用いられる「予め定義された」とは、例えば片が既に切り取られている、または、例えば封止された溝との関係で片が切り取られる位置の指標が確定しうる、という、片の境界の絶対的または相対的な位置が溝が設けられた時に決定されるという事実を意味している。予め定義された片の境界は、例えば、当該片の境界を用いて、製造されるべきデバイスの大きさおよび形状に依存する。製造システムにおいて、片の境界は、切断および／または封止処理を制御する制御部により予め定義されてもよい。上記制御部は、例えば箔を特定の形状および／または特定の間隔で切断するための命令を記憶したメモリを備えていてもよい。
【００３７】
実施形態において、予め定義された片の境界１５は、封止された溝１７と連続したバリア箔１０のうち、バリア箔２０が切断された残りの部分１０’との間における、封止された溝１７から距離Ｌだけ離れたところに配置される。距離Ｌは、箔の材料を無駄にしないようにできるだけ小さいほうが好ましい。一方、上記距離は、封止を傷つけない程度に十分大きくすべきである。封止された溝からある距離だけ離間したところでバリア箔を切断することにより、切断処理に起因した、封止された溝への損傷を防止しうる。封止された溝が間に介在することにより、バリア箔片の切断面からバリア箔片の有機物層へ湿気または酸素が漏洩することが防止される。これにより、封止された箔片の歩留まりが改善しうる。距離Ｌは、箔切断手段、例えば、切断用レーザのスポットサイズまたは切断用の鋸刃の厚さに依存してもよい。典型的には、Ｌは、１０−５００μｍの範囲内が好ましい。
【００３８】
開示された実施形態において、連続したバリア箔１０は、更に、他の層の保持するための基板１４を備える。基板１４は、例えば可撓性の箔を有する。可撓性基板に用いられる典型的な材料は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）およびポリカーボネートのうちの１または複数を含有するものであってもよい。基板１４は、典型的には２５−２００μｍの厚さを有する。また、基板１４は、可撓性があるものの代わりに、例えば可撓性がない、または、ガラス板のような堅いものであってもよい。層１１、１２および１３は、基板を使用する代わりに、基板を必要としない自己支持性であってもよい。一実施形態において、基板１４は、連続したバリア箔を分割するための現にここに開示されている方法の前または後に、剥離されるものであってもよい。
【００３９】
開示された実施形態のステップ（Ｂ）において、溝１６は、有機物層１２のみならずバリア層１３の底をも貫通して掘られ、部分的に基板１４に入り込んでいる。代わりに、溝の底１６ａが、バリア層１３の底に達していなくてもよい。
【００４０】
この実施形態および他の実施形態では、溝１６の全てが封止材料１７ｍで充填されることが示されているが、これに代えて、封止層が湿気および／または酸素に対して十分な保護部を形成するのに十分な厚さになった時点で、充填が停止されてもよい。この一例は、図１２に示されている。
【００４１】
更に、開示された実施形態は、バリア層１１および１３の間に挟まれた有機物層１２により形成された一対のバリアを備えるが、有機物およびバリア層を付加することにより、多対構造と呼ばれるものを形成する構成に拡張されてもよい。例えばバリア層１１の上に他の有機物層が存在してもよく、その上に他のバリア層が存在してもよい。これにより、バリア−有機物−バリア−有機物−バリアの層を備える構造が形成されてもよい。この構造は更に拡張されてもよい。より多くの層が設けられるほど、バリア機能が向上する。従って、好ましくは、付加的なバリア層に２つ以上の有機物層が挿入されている、バリア層の間に挟まれた２つ以上の層を有する層状構造を備えるバリア箔が提供されるとよい。また、他の層、例えば電気−光学層は、有機物層および／またはバリア層の間に挿入されていてもよい。多層バリア箔を封止する際、好ましくは封止された溝が、例えば図１３に示すように、全ての有機物層を覆うために構造を貫通して延伸しているのが好ましい。
【００４２】
図２は、連続したバリア箔１０から箔片２０を分割するための他の実施形態のステップを示す。連続したバリア箔１０は、第１バリア層１１、有機物層１２、第２バリア層１３、支持層２５および基板１４を有する連続した層状構造を備える。
【００４３】
この図のステップ（Ｂ）に示す実施形態において、連続したバリア箔を部分的に切断することは、有機物層１２を切断することと、有機物層１２と支持層２５との間の第２バリア層１３で停止させることと、を含む。このことは、例えば制御されたレーザ切断または選択エッチングを用いて達成されてもよい。好ましくは、切断することは、例えば、層における過度の発熱および放熱により生じる無機物層の捻れによるひび割れを防止するように制御されるのがよい。これは、例えばレーザの波長および強度（例えばパルス幅）を調整することにより制御される。例えば、パルス強度を高めたり、或いは、層における吸収量がより高い波長にすることは、放熱しながらの切断にとって好都合となりうる。支持層２５は付加的に第２バリア層を平坦面で支持するための平坦化層として機能しうることは明らかである。
【００４４】
一実施形態において、溝１６はレーザ切断法を用いて切断されたり掘られたりする。レーザの波長および強度は、ほぼ任意の所望の材料が略切断されるように調整することができる。これにより、例えば溶融されうるバリア層に限定されず、広範な種類のバリア箔へのこの方法の適合性が向上されうる。有機物層１２を切断し、第２バリア層１３で切断を停止する方法は、後に図７を参照して説明されるようなレーザ切断法により簡便に達成されうる。
【００４５】
バリア層１１および１３の吸収スペクトルが、材料の選択により調節できるのみならず堆積処理のパラメータに依存して調節できることは明らかなことである。例えば、ＰＥＣＶＤを用いて堆積された水素添加アモルファス窒化珪素層ＳｉＮ：Ｈの反射率は、堆積処理のパラメータ、例えば供給される前駆体ガスＳｉＨ４：ＮＨ３の比率または圧力に依存して変化しうる。また、堆積中の温度も重要な役割を担いうる。この方法において、特定の波長、特にレーザ波長での消衰係数が、切断したい層であるか否かによって増加されたり減少されたりしうる。例えば、堆積処理において、第１バリア層１１は特定の波長でより高い消衰係数を有するように設けられ、第２バリア層１３はより低い消衰係数を有するように設けられる。また、支持層の吸収量も例えば材料を選択することにより調整されうる。
【００４６】
この図のステップ（Ｃ）に示すような一実施形態において、細長い溝１６は封止材料１７ｍで過充填されている。見て判るように、これにより、「マッシュルーム」形状の封止部１７ができ、封止部１７の頂部１７ｔは、部分的にバリア層１１の上面に張り出している。この構成は、湿気および／または酸素が、特に封止部１７の端部を介して包囲された有機材料１２ｍに到達するまでの経路長をより長くするという利点を有しうる。この構成は、底のバリア層１３が損傷を受けることなく維持されている、この図のステップ（Ｂ）の実施形態と簡便に併用しうる。また、この方法において、湿気および／または酸素が底の基板１４を介して有機材料１２ｍに到達するのを防止しうる。
【００４７】
図３は、図１または２の実施形態のステップ（Ｄ）の代わりとして、連続したバリア箔１０から分割され切断された箔片２０の断面を示す。
【００４８】
一実施形態において、封止された溝は、第１の封止された溝１７ａを形成し、更に、方法は、第１の封止された溝１７ａの横に沿っており且つこれから離間した第２の封止された溝１７ｂを設けることを含む。箔の境界１５は、第１および第２の封止された溝１７ａおよび１７ｂの間に配置される。この方法において、バリア箔片２０とバリア箔片２０が切り取られた連続したバリア箔の残りの部分１０’とは、外部の環境の影響１９から保護されうる。有利なことに、後続のステップにおいて他のバリア箔片が、上記他のバリア箔片の少なくとも一方側２３が既に封止されている残りの部分１０’から切り出されうる。連続したバリア箔の廃棄材料が最小限となることも利点である。
【００４９】
箔の境界１５の側で連続したバリア箔を切断した後、分離したバリア箔片２０が得られる。バリア箔片２０は、バリア層１１および１３の間に挟まれた有機物層１２を有する層状構造を備える。バリア箔片２０は、バリア箔片２０の外側境界２１、２２に沿った封止された溝１７ａを備える。封止された溝１７ａは、バリア箔片２０の一面から、少なくとも有機物層１２を貫くように、バリア箔片２０を部分的に貫通するまで延伸する細長い溝１６により形成されている。細長い溝１６には、封止材料１７が充填されている。封止された溝１７ａおよびバリア層１１および１３は、有機物層１２の少なくとも一部において有機材料１２ｍを包囲するように配置されている。封止された溝１７ａおよびバリア層１１および１３は、使用時において、外部の湿気および／または酸素１９が有機材料１２ｍに到達するのを防止するために適用されている。
【００５０】
封止された溝１７ａは、１つの溝であってもよいし、または、バリア箔片の封止された端部を接続する多重溝であってもよい。例えば、連続したバリア箔のいくつかの端部は、図１に示す予め封止された端部１８のように、予め封止されていてもよい。
【００５１】
図４は、連続したバリア箔１０から箔片２０を分割して切断するために設けられたシステム１００を示す。当該システムは、箔準備手段５０，６０、溝形成手段５２、溝封止手段５３および制御部７９を備える。
【００５２】
制御部７０は、連続したバリア箔１０を準備するための箔準備手段５０、６０を制御するために設けられている（即ち、プログラムされ、接続されている）。連続したバリア箔１０は、バリア層１１および１３の間に挟まれた有機物層１２を有する連続した層状構造を備える。
【００５３】
更に、制御部７０は、連続したバリア箔１０を部分的に切削し、連続したバリア箔１０に細長い溝１６を形成するための溝形成手段５２を制御するために設けられている。これにより、細長い溝１６は、連続したバリア箔１０上の予め定義された片の境界１５の横に沿って延伸する。細長い溝１６は、連続したバリア箔１０の一面からバリア層（１１）の少なくとも１つおよび有機物層１２を貫通するまで延伸する。このようにして、制御部は、溝形成手段に組み合わされ、これにより少なくともバリア層１１および有機物層１２を切断するように設けられる。制御部は、例えば予め定義された境界１５および／または細長い溝１６の絶対位置または相対位置を決定するための命令が記憶されたメモリを備えていてもよい。また、指令は、少なくともバリア層１１および有機物層１２を切断するために、溝形成手段５２により層状構造に付与される継続時間および／または切断強度を含んでもよい。
【００５４】
更に、制御部７０は、封止材料を細長い溝１６に堆積させ、これにより、片の境界１５の側の封止された溝１７を形成するための溝封止手段５３を制御するために設けられる。封止された溝１７およびバリア層１１、１３は、有機物層１２の少なくとも一部を包囲するために設けられ、使用時において、バリア箔片２０が、連続したバリア箔１０の予め定義された片の境界１５に沿って連続したバリア箔１０から切り出されるときに、外部の湿気および／または酸素が有機材料１２ｍに到達するのを防止するために適用される。
【００５５】
開示された実施形態において、システム１００は更に、箔切断手段５４を備える。制御部７０は更に、連続したバリア箔１０を片の境界１５に沿って切断するための箔切断手段５４を制御するために設けられている。また、箔１０を片に分割した後に箔１０を切断する代わりに、例えば更に処理を行うため、または、分割された連続した箔をロールで保管するために、無傷の状態で維持してもよい。
【００５６】
開示された実施形態において、システム１００は更に、箔基板１４上に１または複数の層を準備するために設けられた層生成手段５１を備える。制御部７０は、箔基板１４上に連続した層状構造を生成するための層生成手段５１を制御するために設けられている。連続した層状構造は、連続したバリア箔１０を形成するように、バリア層１１、１３の間に挟まれた有機物層１２を有する。一実施形態において、層生成手段５１は、バリア層生成手段と有機物層生成手段とを備える。典型的には、バリア層生成手段は、使用時において、バリア層１１および／または１３を形成するために基板１４上に堆積されるべきバリア材料が充填されているバリア材料供給部を備える。同様に、有機物層生成手段は、使用時において、基板１４上に堆積されることにより有機物層１２を形成する有機材料が充填されている有機材料供給部を備える。
【００５７】
一実施形態において、システムは、（上部）バリア層１１を堆積するバリア層堆積手段の直後に溝形成手段５２が配置された一連の箔処理ステップを提供するように設けられている。初めに上部バリア層１１を生成し、続いて、上部バリア層１１およびバリア層１１、１３の間に挟まれた有機物層１２に溝を形成することにより、有機物層１２が全方向から封止されうる。
【００５８】
一実施形態において、箔準備手段は、ロール上の箔供給部５０と、箔輸送システム６０と、を備える。ここで、箔輸送システム６０は、上記一連の箔処理に沿って箔を輸送し、一連の箔処理は、バリア箔生成手段により有機物層１２の上に外側上部バリア層１１が堆積された後に、バリア箔に溝を形成するために設けられた溝形成手段を含む。
【００５９】
開示された実施形態において、箔基板１４は、箔供給ロール５０から供給され、箔輸送システム６０、例えば、方向６１に箔を移動させるエンドレス輸送ベルトによって輸送される。また、箔を輸送するための他の周知の手段、例えばローラが用いられてもよい。基板１４上に堆積された層は、連続したバリア箔１０を形成してもよい。基板１４は、連続したバリア箔の一部であってもよいし、或いは、層生成の後除去されてもよい。また、開示された実施形態の代わりに、連続したバリア箔１０は例えば連続したバリア箔１０を含む供給ロールから直接準備されてもよい。連続したバリア箔１０は、例えば事前にＲ２Ｒ処理で製造されてもよい。
【００６０】
また、ロールから連続したバリア箔１０を準備する代わりに、連続したバリア箔１０が、シートとして準備されてもよい。例えば、連続したバリア箔シートが、本明細書に記載されているシステムおよび方法によりバリア箔片に分割されてもよい。例えば図６には、分割され、１つの連続したバリア箔シート１０から切断されている箔片を示す。このように、箔を供給する手段は、箔を供給するためのあらゆる且つ全ての手段を含んでもよい。
【００６１】
開示された実施形態において、システム１００は更に筐体５６を備える。連続したバリア箔は、筐体の内部を進行する。環境制御システム５５は、筐体５６内部を低湿度および／または低酸素環境にするために用いられてもよい。連続したバリア箔１０が切断される間、それは環境制御システム５５および／または筐体５６によって外部の湿気および／または酸素から守られていてもよい。例えば、低湿度および低酸素の環境を与えるために、乾燥した窒素が筐体に流れ込んでもよい。代わりにまたはこれに加えて、筐体は、例えば真空のような低圧力に維持されていてもよい。このように、Ｂで連続したバリア箔１０を部分的に切断することは、環境に曝された時に有機材料１２ｍが劣化するのを防止するために適用された低湿度および／または低酸素の環境に箔が配置された後に実行されてもよい
【００６２】
開示された実施形態において、箔は更に処理システム１０１で処理される。更に、処理は、付加的な層の堆積を含んでもよい。更に、処理は、切り出された箔片、または、切断されていない箔で行われてもよい。箔片を切り出すことの利点は、例えば分離した箔片を接着剤で接着する場合、これらをより簡単に扱うことができることでありうる。連続した箔に分割された箔片が纏まった状態で維持することは、更なるＲ２Ｒ処理を容易にする。
【００６３】
実施形態（図示していないが）において、ＯＬＥＤ層は分割されたバリア箔片２０の上に堆積されている。ＯＬＥＤ層は、発光層に限定されるのではなく、カソードおよびアノード層および／または電荷注入層のような付加的な層を備えてもよい。ＯＬＥＤ層は、第２バリア箔層で覆われていてもよい。第２バリア箔層は、ＯＬＥＤ上に堆積されてもよいし、ＯＬＥＤ層に接着剤で接着されていてもよい。バリア箔片は、ＯＬＥＤ層を包囲してもよい。バリア箔片は、互いに融着されてもよいし、端部において他の方法で封着されてもよい。この方法において、ＯＬＥＤ層は、湿気および／または酸素から保護されうる。他の実施形態において、連続したバリア箔は有機物層の１つとしてＯＬＥＤ層を備える。このため、ＯＬＥＤ層は、連続したバリア箔を封止することにより封止される。この例は、図１３に示されている。
【００６４】
図５は、連続したバリア箔１０から分割されたバリア箔片２０の実施形態の斜視図を示す。連続したバリア箔１０上の予め定義された片の境界１５の側で延伸する細長い溝１６ｂは、溝封止手段５３により封止され、その結果として、予め定義された片の境界１５の側に封止された溝１７ｂをもたらす。
【００６５】
開示された実施形態は、例えば図３のようにロールから供給される連続したバリア箔１０から箔片２０を分割して切り出すのに適したものであってもよい。連続したバリア箔１０は、例えば展開された箔の長手方向に沿った、予め封止された端部１８を備えていてもよい。代わりに、端部１８は、封止された溝または他の封止処理により封止されている。これにより、箔片２０の全ての端に封止された溝が設けられることが必要とは限らないことが理解される。特に、封止された溝は、本明細書に記述された方法で連続したバリア箔から切り出された箔片の境界１５部分に設けられてもよい。
【００６６】
開示された実施形態において、予め定義された片の境界１５は、封止された溝１７ａおよび１７ｂの間に配置されている。封止された溝１７ｂは、第１封止溝１７ａと並んで配置され、これから離間されている。封止された溝１７ａおよび１７ｂは、片の境界１５の側に配置されている。
【００６７】
実施形態では、封止された溝が片の境界に対して平行に配置されているが、これは必須ではない。第１および第２無機物層と組み合わされた封止された溝が有機物層の一部を包囲する場合は、その中にある湿気および酸素のような大気物質の侵入を防止するのに十分である。従って、溝または封止された溝は、ある距離で予め定義された片の境界に大体沿っていれば十分である。
【００６８】
しかしながら、箔を切断するときの材料廃棄を最小限にするために、溝の境界は、片の境界の近くに配置されているのが好ましい。図５を参照するに、箔片の境界１５’が封止された溝１７ｃから離れるほど、外部の環境から封止されていない片の境界２０の端部２２の横に沿っている細長い領域は大きくなる。いくつかの場合、この細長い領域は、廃棄材料と看做されうる。他の場合、この領域は、その上に、例えば片を据え付けるため、或いは、例えば電気伝導体のような湿気等に影響されない構成要素を主要構成要素に適用するためのような他の目的に使用されうる。一例において、溝および片の境界は、異なる形状を有してもよく、例えば溝は直線状であるが、片の境界は、溝に大凡平行に、または、溝の横に沿って配置された鋸波状のパターンを備えていてもよい。鋸刃状の端部は、廃棄材料であってもよいし、例えば箔片の更なる取扱い又は処理において、ある目的を有していてもよい。また、箔片の端部の封止されていない細長い領域は、ディスプレイのベゼルの下で箔片を保持するための取っ手を供するものであってもよい。
【００６９】
いくつかの実施形態において、封止された溝にあまりにも近いところで箔を切断すると、封止が破れる虞がありうる。従って、封止された溝は、片の境界１５から離間して配置されうる。「離間した」との用語は、前述の境界に沿って箔が切断されるときに封止された溝が損傷を受けないように、予め定義された境界から離間した位置にある溝または封止された溝として理解されてもよい。好ましい距離は、使用される切断手段の精度に依存しうる。また、封止された溝から離間した位置で箔を切断する代わりに、封止された溝自体が、切断されるように適用されていてもよい。また、例えば、封止された溝は、封止された溝の中央を通って切断するときに、切断部分の両側の封止が無傷のままであるほど十分広いものであってもよい。
【００７０】
図６は、連続したバリア箔１０から切り出されているバリア箔片２０の他の実施形態の斜視図を示す。切断部１５’は、切断手段５４により、片の境界１５に沿って形成される。切断は、方向５４ｄに沿って行われる。片の境界１５および切断された境界１５’は、連続したバリア箔１０に設けられた封止された溝１７の側で平行に延伸する。切断部１５’が完全である場合、箔片２０は回りの箔から分離されうる。
【００７１】
開示された実施形態は、もしシート状であれば、連続したバリア箔１０から１または複数の箔片２０を分割して切断するのに適しうる。単一の封止された溝は全ての片を封止するのに十分でありうる。選択的に、片の境界１５の反対側に、第２の封止された溝（図示せず）が設け、例えば封止された溝の間に片の境界が配置されていてもよい。これは、例えばシートの残り部分１０’が封止されるのがよい場合、例えば第２箔片が第１箔片に隣接した位置で切断される場合に有利である。
【００７２】
図では矩形の箔片２０を示すが、この形状は正方形、三角形、円形、楕円形、星形またはあらゆるカスタム形状のような他の任意の所望の形状であってもよい。封止された溝１７は、一般的に片の境界１５の輪郭に沿っていてもよく、例えば片の境界１５に略平行である。
【００７３】
図７は、レーザ８０を用いて、連続したバリア箔１０から箔片２０を分割するための実施形態のステップを示す。
【００７４】
連続したバリア箔１０は、バリア層１１および１３の間に挟まれた有機物層１２を有する連続した層状構造を備える。開示された実施形態において、連続したバリア箔１０は、更に、基板１４と支持層２５とを備える。
【００７５】
ステップ（Ｂ）において、レーザ８０は連続したバリア箔１０を部分的に切削し連続したバリア箔１０に細長い溝１６を形成する。細長い溝１６は、連続したバリア箔１０の一面１０ａから少なくとも有機物層１２を貫通するまで延伸している。この実施形態において封止された溝１７は第１のバリア層１１と、有機物層１２とを貫通し、有機物層１２と支持層２５との間の第２のバリア層１３で終端している。
【００７６】
有利な実施形態において、支持層２５および第２のバリア層１３は、レーザ８０の波長範囲において有機物層に比べて低い消衰係数（例えば、２倍、好ましくは１０倍以上）を有する。例えばエキシマレーザのようなこの処理で使用される典型的なレーザは、１５０と４００ｎｍの間の範囲の波長を有するものであってもよい。代わりに、ＣＯ２レーザは、典型的には例えば９．４または１０．６μｍのような１０μｍ付近の波長を有する。理論に束縛されるわけではないが、消衰係数が低いと、それだけ第２バリア層１３および支持層２５で吸収されるレーザの、例えばこれらの層内でのレーザの単位光路長あたりのエネルギが低くなる。このようにして、これらの層１３および２５の切断が防止されるか、または、遅らせることができる。このように、切断処理は、この第２バリア層１３を破損せずに第２バリア層１３で切断を停止するように制御されうるのが好ましい。第２バリア層１３を破損しないことにより有機物層１２の封止が改善されうる。
【００７７】
実施形態において、支持層２５の消衰係数および支持層の厚さは、消衰係数が支持層２５を切断しないように十分低く、一方、消衰係数および支持層の厚さは、下方に位置する基板１４の切断を防止するように支持層２５を透過するレーザ光を減衰させるのに十分高くなるように、レーザ光波長および強度に関して選択される。
【００７８】
一例において、基板１４は２００μｍの厚さのＰＥＮ箔を備える。１０μｍのポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）が、支持層２５を形成する基板上に堆積される。ＰＭＭＡは、後続の、バリア層１３を形成する１００ｎｍのＳｉＮ層の堆積のための平坦面を形成してもよい。バリア層１３の上にＵＶ硬化性アクリレートを含む有機物層１２が堆積される。有機物層１２は、他のＳｉＮからなる１００ｎｍのバリア層１１を堆積するための平坦化層として用いられてもよい。２４８ナノメータ（ｎｍ）の波長で動作するＫｒＦエキシマレーザは、有機物層１２を切断する一方でバリア層１３および支持層２５には傷を付けないようにするために用いられてもよい。
【００７９】
代わりにまたは加えて、第２バリア層１３および／または支持層は、レーザ光に対して大きな反射率を有するように適用されていてもよい。また、このようにして第２バリア層１３の切断が防止されたり遅らされたりしうる。また、支持層２５はレーザ光を反射するのに対して、第２バリア層１３はレーザ光を透過させるものであってもよい。また、このようにして第２バリア層１３の切断が防止されたり遅らされたりしうる。
【００８０】
引き続き図７を参照するに、ステップ（Ｃ）において封止材料１７ｍが細長い溝１６に堆積され、これにより封止された溝１７を形成する。開示された実施形態において、封止材料１７ｍはレーザ誘起前方移動（ＬＩＦＴ）処理により配給される。ＬＩＦＴ処理は、レーザ８０からドナー基板９７へレーザパルス８２を分配することを含む。レーザパルス８２は、封止されるべき溝１６の方向に移動するドナー基板９１から衝撃波および／または切断により材料１７ｍの滴状物１７ｄを放出させうる。ドナー基板９７は、例えば封止材料を含む薄い箔を備えてもよい。ドナー基板９７は、例えばドナー基板が方向９１へ移動することにより、レーザ照射の間にリフレッシュされてもよい。有利なことに、同じレーザ８０は、溝１６を掘るとともに、封止材料１７ｍを堆積させるためにも使用される。図２を参照して説明されているように、マッシュルーム状の頂部を有する封止された溝を設けることは有利でありうる。また、ＬＩＦＴに代えてまたはこれに加えて他の処理が溝を封止するために用いられてもよい。例えばＬＩＦＴは、溝内の種層を形成するために用いられてもよい。更に、例えば図８に示されるような後続の電気めっき処理は、溝を封止するために使用されてもよい。
【００８１】
選択的に、ステップ（Ｃ）の間またはその後、溝１６に堆積した封止材料１７ｍは焼結されてもよい。これにより、溝１６に堆積した滴状物１７ｄ間の凝集力および／または溝１６の壁上における封止材料１７ｍの濡れ性が向上されうる。好ましくは、焼結には同じレーザ８０が用いられるのがよい。或いは、焼結は、他のレーザ、および／または他の手段、例えば、熱、ＵＶ、および／またはマイクロ波照射により提供される。
【００８２】
引き続き図７を参照するに、ステップ（Ｄ）においてレーザ８０は連続したバリア箔１０を予め定義された片の境界に沿って、封止された溝１７と平行に且つそこから離間して切断するために用いられる。これにより、連続したバリア箔の残り部分１０’から封止されたバリア箔片２０を分離することになりうる。封止された溝１７およびバリア層１１および１３は、有機物層１２ｍの少なくとも一部の有機材料１２ｍを包囲するように配置され、使用時において、連続したバリア箔１０から連続したバリア箔１０を通じて予め定義された片の境界１５に沿ってバリア箔片２０が切り出されるときに、外部の湿気および／または酸素が有機材料１２ｍに到達するのを防止するために適用されている。
【００８３】
有利な実施形態において、同じレーザ８０は、ステップ（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）のために使用される。更なる実施形態において、レーザ８０は、ステップ間に固定した状態で維持されるものであってもよい。ステップ（Ｂ）で溝を掘った後、ドナー基板９７は、ステップ（Ｃ）のＬＩＦＴ処理のために、バリア箔とレーザ８０との間に配置されてもよい。レーザ８０がバリア箔上の同じ位置を目標に定めており、滴状物１７ｄは更なる調整を要することなく溝１６の方向に移動しうる。ステップ（Ｃ）の後、ドナー基板９７は取り除かれ、ドナ−基板９７を貫通する孔が焼き抜かれてもよい。バリア箔は、例えば方向６１に移動してもよく、同じレーザが箔の切断に用いられてもよい。ビーム強度または波長といったレーザの設定は、ステップ間で選択的に変更されてもよい。或いは、異なるステップで異なるレーザが用いられてもよい。このように、レーザビーム８１、８２および８３は、ステップ間で同じであってもよいし、変更されていてもよい。
【００８４】
好ましい実施形態において、ビームプロファイルの中央部の強度が端部の強度に比べて高い、例えばガウシアンビームプロファイルを有するレーザビーム８１が用いられる。有利なことに、この場合、ステップ（Ｂ）で溝１６を掘る際に、ビームの中央部が端部に比べて速く切削されることになりうる。これにより、面１０ａから見たときに内側に傾斜した円錐形状の溝１６となりうる。このことは、後続の、材料を溝に堆積させる封止処理のために好都合となりうる。特に、上面１０ａから溝１６に堆積させると、材料は、溝の側面上、例えば有機物層の上に堆積されうる。これにより、有機物および他の層上への封止材料の濡れ性（粘着性、固着性）が向上しうる。これにより、封止品質が向上しうる。更に、この思想は図１２に図示されている。好適な封止材料は、一般的に、デバイススタック、例えば有機物層およびバリア層に対して高い濡れ性と粘着性とを有する。
【００８５】
図８は、溝１６を封止するための実施形態を示す。ステップ（Ｂ）において、溝１６は箔の一面から少なくとも封止されるべき有機物層１２まで延伸するように、連続したバリア箔１０に形成される。この場合、溝は、両方のバリア層１１および１３を貫通するだけでなく、部分的に下方の基板１４の内部へも入るように延伸している。溝を充填するステップ（Ｃ）は、溝１６内に種層２７を付与することと、材料３７で更に溝を封止することとを含む。
【００８６】
種層２７は、例えばＬＩＦＴまたは化学気相成長（ＣＶＤ）のような他の何らかの好適な処理を用いて形成されてもよい。更には、封止材料３７は、例えば電気めっきにより種層２７の上に成長されてもよい。好適な電気めっき材料は、例えばイオン性液体を含んでもよい。好ましくは、電気めっき材料は、湿気に影響されやすい有機物層を劣化させるので水を含まないほうがよい。
【００８７】
代わりに、付加的な封止材料３７は、例えばＬＩＦＴ、ＣＶＤ等の種層の付与に用いられたのと同じ方法により設けられてもよい。好ましくは、付加的な封止材料３７は、例えば３０個の層のように複数の層形成ステップにより付与されるのがよい。これにより、封止部における材料の応力を低減しうる。
【００８８】
図９は、溝１６の封止の他の実施形態を示す。この方法は、ステップ（Ｃ）において、無機物粉末５７で溝１６を満たすことを含み、同時にまたはその後に粉末５７を焼結し、焼結した材料５７を含む封止された溝を形成する。粉末は、例えばＳｉＯ２、ＴｉＯ２または他のあらゆる好適な材料の粒子を含んでもよい。また、粉末の代わりに、例えばナノ粒子を含んだ液体、例えば銀インキ、が用いられてもよい。また、溝全体を粉末または液体で満たして全ての材料を焼結する代わりに、封止部における応力を開放するために層毎に焼結処理が行われてもよい。焼結は、レーザを用いて実行されてもよい。代わりにまたはそれに加えて、粉末または液体は、熱的におよび／または（ＵＶ）照射線により硬化されてもよい。また、粉末は、マイクロ波照射を利用して焼結されてもよい。
【００８９】
図１０は、溝１６を封止する他の実施形態を示す。この方法において、無機物−有機物−無機物材料のスタックは、溝内の封止材料として把握される。図示されているように、溝内において、第１に、無機物フィルム２７ｓが堆積された後、選択的に湿気捕捉粒子７７を含有する有機物充填剤６７（例えばＯＣＰ）、それから他の無機物層２７ｔが設けられる。平坦化層が選択的に使用されうる。この実施形態において、片の境界１５は、封止された溝を切断しないように溝１６から離れているのが好ましい。無機物層２７ｓおよび２７ｔに好適な材料は、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２またはＳｉＮを含んでいてもよい。また、望ましくない短絡がないのであれば、金属層が用いられてもよい。同じ材料がバリア層１１、１３、２７ｓおよび２７ｔに用いられてもよいのは明らかである。また、同じ材料が有機物層１２および有機物フィルタ６７に用いられてもよい。好適な湿気捕捉物は、ゼオライト、カルシウム系湿気捕捉物または他のあらゆる吸湿性の化合物を含んでもよい。
【００９０】
図１１は、封止された溝１７’の実施形態を示す。この実施形態において溝は有機物および無機物の成分からなる混合物８７で満たされており、湿気に対して混合物が低い拡散係数を有するように、無機物要素の含量はかなり高いのが好ましい。選択的には、無機物要素は、湿気捕捉物７７を含んでもよい。混合物は、焼結されてもよいし、硬化されてもよい。Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２のような無機物粒子は、例えばポリウレタンまたはアクリレートを含む有機物基材に埋め込まれていてもよい。有機物基材は、封止材料で溝を濡らし封止材料を溝に接着させることを助けるものであってもよい。また、これは、ある程度の塑性変形を許容するものであってもよい。
【００９１】
図１２は、封止された溝１７の他の実施形態を示す。この実施形態において、封止材料１７ｍは溝に堆積され、これにより封止材料１７ｍの単層を有する封止された溝１７を形成する。いくつかの実施形態において、単層は、環境の影響から有機物層１２を保護するのに十分でありうる。従って、溝は、封止材料１７ｍで完全に満たされている必要はない。一方、封止材料で溝を完全に満たせば、封止特性が向上しうる。
【００９２】
好ましい実施形態において、溝は基板の表面に対して傾斜した面を有し、例えば、溝の側壁と基板の表面との間の角度αは９０度より小さく、好ましくは、８０度より小さい例えば５０−８０度の間の範囲であるのがよい。例えば図示されているように、上方から溝に封止材料を堆積させることにより溝が充填される場合、角度αが小さいほうが有利でありうる。このことは、特に、例えば側壁を十分に覆うところまでは溝が完全に満たされないような実施形態に有利である。従って、封止された溝は、逆円錐形状を有してもよい。
【００９３】
図１３は、上述したようなバリア箔片と看做しうるＯＬＥＤまたはＯＰＶデバイススタック３０を示す。特に、封止された溝１７ａおよび１７ｂはデバイススタック３０の一面から有機物層を貫通し少なくとも底の有機物層まで延伸している。デバイススタック３０は、上述の方法によって製造されうる。デバイススタック３０は、電気光学層３１を有する。層状構造２０ａおよび２０ｂは、外部の湿気および／または酸素１９が電気光学層３１に到達するのを防止するために電気光学層３１を包囲するように配置されている。
【００９４】
好ましくは、デバイススタック３０を貫く溝を充填するのに用いられる封止材料は、例えば金属のような導電性材料を含まない。これにより、デバイススタックの短絡が防止されうる。
【００９５】
実施形態において、デバイススタック３０は、連続処理において底のバリア構造２０ａ上に電気光学層３１を堆積することにより作製されてもよい。上方のバリア構造２０ｂは、別々に製造され、電気光学層３１上の粘着層２８により固着されてもよい。代わりに、上方のバリア構造２０ｂは、連続堆積処理において電気光学層３１の上に堆積されてもよい。
【００９６】
また、開示された実施形態の代わりに、デバイススタック３０は、バリア箔片の間にある湿気および／または酸素の影響を受けやすい層または要素を包囲するために上述のように製造された、２つの封止されたバリア箔片を用いて作製されてもよい。
【００９７】
一般的に、有機物層は、選択的に無機物層により分離された多重有機物層を備えてもよい。これにより、有機物層を封止することは、全ての有機物層を貫く溝を切削することと、溝を封止することと、を含んでもよい。
【００９８】
いくつかのデバイスにおいて、有機物層を包囲する少なくとも１つのバリア層は、例えばＯＬＥＤまたはＯＰＣスタックにおいて、光に対して透明であることが好ましい。他のバリア層は、例えば透明である必要のない金属層を備えてもよい。
【００９９】
また、箔を準備し、箔に溝を掘り、溝を封止しおよび／または箔を切断するためのシステムの例が開示されているが、同様の結果を得るための代替のシステムおよび手段が用いられてもよい。本開示において箔について言及されているが、同じ方法およびシステムが、例えば堅い基板および層といった他の構造に適用できる。レーザ、ミラー、レンズ等のような光学部品は、同様の効果を有する１または複数の代替の光学部品と組み合わせてもよいし、これらに分割してもよい。同様に、制御装置または処理装置のような電気部品は、独立および／または専用の部品に分けられるか、または集積回路内に備えられていてもよい。
【０１００】
記述され開示されているような実施形態の種々の要素は、バリア箔の封止のような特定の優位性を提供する。もちろん、上述の実施形態または処理のいずれか１つが目的および利点の発見および適合において更なる向上を提供する１または複数の他の実施形態または処理と組み合わされたものであってもよいことは明らかである。この発明は湿気および／または酸素が有機物層へ到達するのを防止するという特定の利点を示すものであり、一般的に層または要素が例えば他の気体のような外部の影響から封止されるべきであるあらゆる応用例に適用できることは明らかである。また、開示された方法は、無機材料、例えばソーラーセルの基本となる（二）セレン化銅インジウムガリウム（ＣＩＧＳ）の封止要素に有利に適用されうる。また、バリア箔の代わりに、本開示では、他の形式の層状構造の封止への適用を見出しうる。また、環境の影響に対する保護の提供の代わりにまたはそれに加えて、封止部が、例えば電気的絶縁性、断熱性等の他の機能のために設けられてもよい。ステップは、必ずしも開示されたような順番で実行される必要はなく、例えば同じ利益が得られる限り、溝を掘ること、および／または溝を封止することに先行して、または、それらが実行されている間に、連続したバリア箔が箔片に切断されてもよい。
【０１０１】
結局、前述は、単に本システムの例示であることが意図されるものであり、添付の請求項が特定の実施形態または実施形態の組み合わせに限定されると解釈されるべきではない。従って、本システムは、それの具体的で例示的な実施形態を参照して特に詳細に説明されているが、後述の請求項で明らかにされているような本システムおよび方法の範囲から逸脱しないで本分野の通常の技術力を有する者によって、多数の修正または改変された実施形態が案出されてもよいことも理解されるべきである。従って、明細書および図面は、例示的な方法と看做すべきであり、添付の請求項の範囲を限定することが意図されるものではない。
【０１０２】
添付の請求項の解釈において、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」の用語は他の要素を排除するものではなく、対象の請求項に掲げられた要素以上に機能し、要素の頭に付く「ａ」または「ａｎ」の用語は、このような要素が複数存在することを排除するものではなく、請求項中の参照符号は、それらの範囲を限定するものではなく、いくつかの「手段」は、同じまたは異なる項目または実施された構造または機能により表現されるものであってもよく、それらが有するあらゆる開示されたデバイスまたは部分は、明細書に記述されていなくても、互いに組み合わされたり更に多くの部分に分離されたりしてもよい、ことは理解されるべきである。特定の基準が、単に相互に異なる請求項で列挙されているのであり、このことは、これらの基準が組み合わせは有効に使用されないことを示すものではない。
【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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【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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【国際調査報告】
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