(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）内側基板表面、外側基板表面、及び該内側基板表面上の外周の内側に形成されるデバイスとを有する基板と、
ｂ）第１の表面濡れ性を有し、前記デバイスと前記外周との間の前記内側基板表面上に配置される第１の基板ストリップと、
ｃ）前記第１の表面濡れ性とは異なる第２の表面濡れ性を有し、前記デバイスと前記第１の基板ストリップとの間の前記内側基板表面上に配置され、前記第１の基板ストリップと接触している第２の基板ストリップと、
ｄ）前記第１の基板濡れ性を有し、前記外周の内側に前記第１の基板ストリップから離隔して配置される第１のカバーストリップと、
ｅ）前記第２の基板濡れ性を有し、前記第２の基板ストリップから離隔して配置され、前記第１のカバーストリップと接触している第２のカバーストリップと、
ｆ）前記第１の基板ストリップ及び前記第１のカバーストリップを濡らすが、前記第２の基板ストリップ及び前記第２のカバーストリップは濡らさず、前記第１の表面濡れ性を有する前記第１の基板ストリップ及び前記第１のカバーストリップに接着されるが、前記第２の表面濡れ性を有する前記第２の基板ストリップ及び前記第２のカバーストリップには接着されない封止部材と、
ｇ）前記第１のカバーストリップ及び前記第２のカバーストリップ上に配置及び直接接触して配置されるカバーと、
を備える、デバイスのための気密シール。
【請求項２】
前記第１のカバーストリップ若しくは前記第２のカバーストリップ、又は前記第１の基板ストリップ若しくは前記第２の基板ストリップは、前記カバー又は前記基板の材料とは異なる材料から形成される、請求項１に記載のシール。
【請求項３】
前記第１の基板ストリップは、前記基板の無コーティング部分である、請求項１に記載のシール。
【請求項４】
前記第２の基板ストリップは、前記基板の無コーティング部分である、請求項１に記載のシール。
【請求項５】
前記第１のカバーストリップは、前記カバーの無コーティング部分である、請求項１に記載のシール。
【請求項６】
前記第２のカバーストリップは、前記カバーの無コーティング部分である、請求項１に記載のシール。
【請求項７】
前記封止部材は金属又は合金から形成される、請求項１に記載のシール。
【請求項８】
前記合金は、インジウム、スズ、ビスマス、鉛若しくははんだを含むか、又は前記合金は、５０：５０、５２：４８、４８：５２、５５：４５若しくは４５：５５の比率のインジウム及びスズを含む、請求項４に記載のシール。
【請求項９】
前記デバイスは、温度に敏感な有機材料を含み、前記シールを形成する材料の融点は、該温度に敏感な有機材料が損傷を受ける温度よりも低い、請求項１に記載のシール。
【請求項１０】
前記第１のカバーストリップ若しくは前記第２のカバーストリップ、又は前記第１の基板ストリップ若しくは前記第２の基板ストリップは金属、金属酸化物、銀、銅、酸化アルミニウム又は樹脂でコーティングされる、請求項１に記載のシール。
【請求項１１】
前記第１のカバーストリップ及び前記第１の基板ストリップはガラス、銀又は銅表面を含み、前記第２のカバーストリップ及び前記第２の基板ストリップは酸化アルミニウム又は樹脂表面を含み、前記封止材料はスズ及びインジウムを含む合金である、請求項１に記載のシール。
【請求項１２】
前記第１のカバーストリップ及び前記第１の基板ストリップは金属表面又は金属酸化物表面を含み、前記第２のカバーストリップ及び前記第２の基板ストリップはガラス表面を有し、前記封止材料ははんだ合金である、請求項１に記載のシール。
【請求項１３】
前記第１の基板ストリップ及び前記第１のカバーストリップは実質的に同じ幅を有し、前記第２の基板ストリップ及び前記第２のカバーストリップは実質的に同じ幅を有する、請求項１に記載のシール。
【請求項１４】
電極であって、該電極は前記内側基板表面と前記シールとの間の前記内側基板表面上に延在する、電極と、該電極と前記シールとの間に配置される電極絶縁層とをさらに備える、請求項１に記載のシール。
【請求項１５】
前記内側基板表面と前記内側カバー表面との間に設けられる接着剤及び乾燥剤をさらに備える、請求項１に記載のシール。
【請求項１６】
請求項１に記載の封止部材を作製する方法であって、基板及びカバーを溶融封止材料内に浸漬し、その後、該基板及び該カバーを取り出し、それにより、該封止材料が冷却し、硬化できるようにすることによって、該封止部材を作製する、方法。
【請求項１７】
請求項１に記載の封止部材を作製する方法であって、基板とカバーとの間に溶融封止材料を堆積し、その後、該封止材料が冷却し、硬化できるようにすることによって、該封止部材を作製する、方法。
【請求項１８】
請求項１に記載の封止部材を作製する方法であって、基板とカバーとの間に封止材料を堆積し、該封止材料を加熱し、その後、該封止材料が冷却し、硬化できるようにすることによって、該封止材料を作製する、方法。
【請求項１９】
請求項１に記載の封止部材を作製する方法であって、封止材料をペースト又は分散系として塗布することによって、該封止部材を作製する、方法。
【請求項２０】
請求項１に記載の封止部材を作製する方法であって、第１の基板ストリップと第１のカバーストリップとの間の空間内に金属ワイヤを位置決めし、該金属ワイヤを溶融し、該溶融した材料を冷却して、該封止部材を形成することによって、該封止部材を作製する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデバイスを湿気から保護するための気密シールに関する。
【背景技術】
【０００２】
数多くの感湿性デバイスがある。或る特定の種類のデバイスが有機発光ダイオードデバイス（ＯＬＥＤ）である。そのようなデバイスは一般的に、基板と、アノードと、有機化合物から作製される正孔輸送層と、適切なドーパントを有する有機発光層と、有機電子輸送層と、カソードとを含む。ＯＬＥＤデバイスは、駆動電圧が低く、ルミナンスが高く、視角が広く、フルカラーフラット放射ディスプレイを形成できることから魅力的である。米国特許第４，７６９，２９２号及び第４，８８５，２１１号において、Tang等は、この多層ＯＬＥＤデバイスを記述した。
【０００３】
ＯＬＥＤディスプレイが抱える共通の問題が湿気に対して敏感なことある。通常の電子デバイスは、そのデバイスの指定された動作又は保管寿命内でデバイス性能が早期に劣化するのを防ぐために、約２５００ｐｐｍ（parts per million）から５０００ｐｐｍ未満までの範囲の湿度レベルを必要とする。パッケージされたデバイス内の環境をこの湿度レベル範囲に制御することは、通常、デバイスを封入することによって、又はカバー内にデバイス及び乾燥剤を封止することによって達成される。たとえば、分子篩材料、シリカゲル材料、及び一般的にドリエライト（Drierite）材料と呼ばれる材料等の乾燥剤を用いて、湿度レベルを上記の範囲内に保持する。特に高感湿性の電子デバイス、たとえば、有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）又はパネルは、約１０００ｐｐｍ未満のレベルまでの湿度制御を必要とし、中には、１００ｐｐｍ未満までの湿度制御を必要とするものもある。
【０００４】
多数の刊行物が、密閉又は封入された電子デバイス内の湿度レベルを制御するための方法又は材料を記述している。特許文献１においてKawami他は、基板とトップシールとの間のＯＬＥＤディスプレイの有機層上に乾燥剤層を使用することを教示している。特許文献２においてBoroson他は、乾燥剤と適切な結合剤との注型可能な混合物を使用することを開示している。特許文献３においてKim他は、ＯＬＥＤデバイスを包囲する２つの密封材を使用することを教示している。これは、密封材破損の可能性を低減する１つの方法とすることができるが、デバイス内への透湿速度を低減する際に、単一の広い密封材よりも有効でない。特許文献４においてWang他は、ＯＬＥＤデバイスを包囲する２つのシールを使用し、それら２つのシール間に乾燥剤を用いることを開示しているが、ＯＬＥＤデバイスを含む筐体内に乾燥剤はない。特許文献５においてPengも、２つのシールを使用し、それらのシール間に乾燥剤を用いることを教示している。たとえば、特許文献６において記述されているように、ＯＬＥＤデバイスを金属シールで封止することも知られている。
【０００５】
上記の参考文献において記述される方法は、透水速度を制限するのに、基板と筐体との間のシールに頼るが、デバイスの全寿命にわたって湿気を吸収するだけの十分な乾燥剤を保持するために、筐体内に十分な容積を必要とする。透湿速度が、乾燥剤による吸湿速度を超えないようにするために、これらの制限は非常に広いシール、それゆえ、表示エリアを越える広い縁部を必要とする可能性がある。そのような構成は、十分な量の乾燥剤を保持するだけの大きな、又は深い筐体を必要とする可能性がある。大抵の乾燥剤は透明ではなく、それゆえ、ＯＬＥＤの放射エリア上に配置することはできないので、この筐体サイズ要件は、上面発光ＯＬＥＤデバイスの場合に特に大きな問題となる可能性がある。上面発光ＯＬＥＤデバイスの場合、乾燥剤は通常、表示エリアの外側であるが、それでも筐体内に配置されなければならないので、結果として、表示エリアを越える大きな縁部が生じる。所与のデバイスのサイズを最小限に抑えるために、かつ製造中に所与のマザーガラス基板上に製造されるデバイスの数を最大にするために、ＯＬＥＤデバイスの表示エリアを越える縁部を小さくしておくことが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５，８８２，７６１号明細書
【特許文献２】米国特許第６，２２６，８９０号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００３／０１２７９７６号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００３／０１２２４７６号明細書
【特許文献５】米国特許第６，５８９，６７５号明細書
【特許文献６】米国特許第７，２０２，６０２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
それゆえ、ＯＬＥＤデバイスの表示エリアを越えて、必要とされる縁部のサイズに追加しないような方法で、ＯＬＥＤデバイスのような高感湿性デバイス内への透湿速度を低減することが依然として必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、
ａ）内側基板表面、外側基板表面、及び該内側基板表面上の外周の内側に形成されるデバイスとを有する基板と、
ｂ）第１の表面濡れ性を有し、前記デバイスと前記外周との間の前記内側基板表面上に配置される第１の基板ストリップと、
ｃ）前記第１の表面濡れ性とは異なる第２の表面濡れ性を有し、前記デバイスと前記第１の基板ストリップとの間の前記内側基板表面上に配置され、前記第１の基板ストリップと接触している第２の基板ストリップと、
ｄ）前記第１の基板濡れ性を有し、前記外周の内側に前記第１の基板ストリップから離隔して配置される第１のカバーストリップと、
ｅ）前記第２の基板濡れ性を有し、前記第２の基板ストリップから離隔して配置され、前記第１のカバーストリップと接触している第２のカバーストリップと、
ｆ）前記第１の基板ストリップ及び前記第１のカバーストリップを濡らすが、前記第２の基板ストリップ及び前記第２のカバーストリップは濡らさず、前記第１の表面濡れ性を有する前記第１の基板ストリップ及び前記第１のカバーストリップに接着されるが、前記第２の表面濡れ性を有する前記第２の基板ストリップ及び前記第２のカバーストリップには接着されない封止部材と、
ｇ）前記第１のカバーストリップ及び前記第２のカバーストリップ上に配置されるカバーと、
を備える、デバイスのための気密シールが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の利点は、制御可能な幅の細いシールを設けながら、感湿性デバイスへの透湿レベルを低減することである。封止部材とストリップとの関係が、制御された濡れ性を有し、それにより、細い制御可能なシールにおいて低減された透湿性を提供するので、その封止部材は特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態による、ＯＬＥＤデバイスのエッジの部分断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による、ＯＬＥＤデバイスの平面図である。
【図３】本発明の別の実施形態による、ＯＬＥＤデバイスのエッジの部分断面図である。
【図４】本発明のさらに別の実施形態による、ＯＬＥＤデバイスのエッジの部分断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による、ＯＬＥＤデバイスのエッジ、及びエッジを封止するために用いられる加熱素子の部分断面図である。
【図６】本発明の一実施形態による、拡張された電極を有するＯＬＥＤデバイスのエッジの部分断面図である。
【図７】本発明の一実施形態による、拡張された電極及び絶縁体を有するＯＬＥＤデバイスのエッジの部分断面図である。
【図８】本発明の一実施形態による、ＯＬＥＤデバイスのエッジの部分断面図である。
【００１１】
層厚のようなデバイス機構寸法は多くの場合にサブマイクロメートル範囲にあるので、それらの図面は、寸法を正確にすることではなく、見やすくするための縮尺で描かれる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
用語「ＯＬＥＤデバイス」又は「有機発光ディスプレイ」は、当該技術分野において認識されるように、ピクセルとして有機発光ダイオードを含むディスプレイデバイス、又は有機材料を有する有機発光ダイオードを含む照明デバイスの意味において用いられる。用語「上面発光」は、光が主に、デバイスが堆積される基板を通してではなく、基板の反対側にあるカバーを通して放射され、基板の反対側から視認されるディスプレイデバイスを指している。用語「高感湿性電子デバイス」は、１０００ｐｐｍよりも高い周囲湿度レベルにおいてデバイスの性能が測定できるほどの劣化を受けやすい任意の電子デバイスを示すために用いられる。用語「基板」は、その上に１つ又は複数の高感湿性電子デバイスが形成される有機固体、無機固体、又は無機固体及び有機固体の組み合わせを示すために用いられる。用語「封止材料」は、封入筐体を基板に結合するために、かつ封止材料を通じた透湿を防ぐか又は制限することによって、１つ又は複数の感湿性電子デバイスを湿気から保護するために用いられる有機材料、無機材料、又は無機材料及び有機材料の組み合わせを示すために用いられる。封止部材は、基板とカバーとの間に形成され、環境内の汚染物が入るのを防ぐ封止材料を含む構成要素である。用語「乾燥剤」は、そのままでは高感湿性電子デバイスを損なうことになる湿気を物理的若しくは化学的に吸収するか、又は湿気と物理的若しくは化学的に反応するために用いられる有機材料又は無機材料を示すために用いられる。
【００１３】
図１を参照すると、本発明の一実施形態において、デバイスのための気密シールは基板１０を備えており、基板１０は、内側基板表面１２と、外側基板表面１４と、基板１０の外周を画定するエッジ１６とを有し、デバイスは、内側基板表面１２上の外周の内側に形成される。第１の表面濡れ性を有する第１の基板ストリップ３０が、デバイスと外周との間の内側基板表面１２上に配置される。本発明の好ましい実施形態では、第１の基板ストリップ３０は、エッジ１６の少なくとも一部と接触しており、エッジ１６から第１の基板距離ｄ１だけ延在し、外周全体にわたって延在することができる。しかしながら、第１の基板ストリップは、エッジ１６まで途切れることなく延在する必要もなければ、外周全体にわたって延在する必要もない。第１の表面濡れ性とは異なる第２の表面濡れ性を有する第２の基板ストリップ３２が、デバイスと、第１の基板ストリップ３０との間の内側基板表面１２上に配置され、第１の基板ストリップ３０と接触している。本発明の好ましい実施形態では、第２の基板ストリップ３２は、エッジ１６から第１の距離ｄ１の位置から、第２の基板距離ｄ２だけ延在する。保護カバー５０が、内側カバー表面５２と、外側カバー表面５４と、基板エッジ１６に対応するエッジとを有する。内側カバー表面５２は、内側基板表面１２に面する。第１の表面濡れ性を有する第１のカバーストリップ８０が、外周の内側に第１の基板ストリップ３０から離隔して配置され、内側カバー表面５２上に配置される。本発明の好ましい実施形態では、第１の基板ストリップ３０は、エッジ１６から第１のカバー距離ｄ１だけ延在する。第２の表面濡れ性を有し、第１のカバーストリップ８０の内側に、かつ第１のカバーストリップ８０と接触して、第２の基板ストリップ３２から離隔して配置される第２のカバーストリップ８２が、内側カバー表面５２上に配置される。本発明の好ましい実施形態では、第２のカバーストリップ８２は、エッジ１６から第１の距離ｄ１の位置から、第２のカバー距離ｄ２だけ延在する。第１の基板ストリップ３０及び第１のカバーストリップ８０を濡らすが、第２の基板ストリップ３２及び第２のカバーストリップ８２を濡らさない封止部材４０が、エッジ１６に沿って配置され、第１の基板ストリップ３０及び第１のカバーストリップ８０の両方と接触している。封止部材４０は、エッジ１６から、第１の基板距離ｄ１以下の距離だけ延在し、第１の表面濡れ性を有する第１の基板ストリップ３０及び第１のカバーストリップに接着するが、第２の表面濡れ性を有する第２の基板ストリップ３２及び第２のカバーストリップ８２には接着しない。シールの幅は、距離ｄ１を調整することによって制御することができる。距離ｄ１は、意図した用途の場合に、封止部材４０がＯＬＥＤデバイスに適切な封止保護を与えるほど十分に大きくなるように選択される。
【００１４】
本発明の実施形態によれば、封止部材材料は、第１のカバーストリップ８０及び第１の基板ストリップ３０を濡らすが、第２のカバーストリップ８２及び第２の基板ストリップ３２を濡らさない。しかしながら、第１のカバーストリップ８０及び第１の基板ストリップ３０が同じ濡れ性を有する必要もなければ、第２のカバーストリップ８２及び第２の基板ストリップ３２が同じ濡れ性を有する必要もない。封止部材４０を構成する材料によって、第１の基板ストリップ３０が第２の基板ストリップ３２よりも濡れやすく、かつ第１のカバーストリップ８０が第２のカバーストリップ８２よりも濡れやすいことだけが必要とされる。同様に、カバー５０上の距離ｄ１は、基板１０上の距離ｄ１と同じである必要はなく、単に、いずれも所望の防湿性、及び封止部材４０に接着するための所望の接触面積を与えるのに適した距離だけエッジ１６から延在する。同様に、カバー５０上の距離ｄ２は基板１０上の距離ｄ２と同じである必要はなく、単に、カバー５０上の距離ｄ２は、所望の防湿性を与えるのに適したカバー５０上の距離だけ、カバー５０上の距離ｄ１の位置から延在し、基板１０上の距離ｄ２は、所望の防湿性を与えるのに適した基板１０上の距離だけ、基板１０上の距離ｄ１の位置から延在する。しかしながら、本発明の種々の実施形態において、カバー５０上の距離ｄ１は、基板１０上の距離ｄ１と概ね同じであるか、又はカバー５０上の距離ｄ２は基板１０上の距離ｄ２と概ね同じであるか、又はいずれも概ね同じである。「概ね」は、第１（又は第２）のストリップ８０、８２、３０、３２のうちの１つが、他の第１（又は第２）のストリップ８０、８２、３０、３２の幅の５０％以内にあることを意味する。電極２２及びＯＬＥＤ材料２０は、基板１０の内側基板表面１２上に形成される。
【００１５】
ＯＬＥＤデバイスは電極を通して駆動され、電極は従来通りに、ＯＬＥＤデバイスの外部にあるコントローラーに電気的に接続される。そのような接続を可能にするために、電極２２は、図２の平面図及び図６の断面図に示されるように、通常デバイスの一方においてカバーを越えて延在する。この場合、そこから第１のカバー及び基板ストリップ３０，８０が延在するエッジ１６は、対応する基板エッジ１６ではなく、カバーのエッジとして画定される。基板１０はエリア１６’を設けるためにカバーエッジ１６を越えて延在し、電極２２はエリア１６’まで延在し、電極２２はエリア１６’において外部から接続可能である。しかしながら、本発明の一実施形態では、外部から電極２２に接続できるようになるエッジ１６において、代替の封止構成を用いることができる。大部分のディスプレイデバイスは長方形であるので、本明細書において記述される封止機構は、図２に示されるように、外周全体にわたる４つのエッジ１６のうちの１つ又は複数において利用することができる。図７に示されるように、封止部材４０、第１の基板ストリップ３０又は第２の基板ストリップ３２と電極２２との間の任意の電気的な干渉又は短絡を避けるために（特に封止部材４０又はストリップ３０、３２が金属である場合）、電極２２が封止部材４０の真下に延在する場所において、封止部材４０と電極２２との間に電極絶縁層３４を用いることができる。図に示されるように、電極２２は、内側基板表面１２と封止材料との間の内側基板表面１２上に延在し、電極絶縁層３４は、電極２２と封止部材４０との間に配置される。本発明の種々の実施形態は、基板１０及びカバー５０に対して、そして基板ストリップ３０、３２及びカバーストリップ８０、８２に対して異なる材料を用いることができる。たとえば、第１の基板ストリップ３０は、基板１０の無コーティング部分とすることができるか、若しくは第２の基板ストリップ３２は基板１０の無コーティング部分とすることができるか、又は第１のカバーストリップ８０はカバー５０の無コーティング部分とすることができるか、若しくは第２のカバーストリップ８２はカバー５０の無コーティング部分とすることができる。図８に示される一実施形態では、第１のカバーストリップ８０若しくは第２のカバーストリップ８２、又は第１の基板ストリップ３０若しくは第２の基板ストリップ３２は、基板１０又はカバー５０そのものの表面である。そのような実施形態では、基板上に形成される電極２２が所望の経路に沿ってのみ電気を通すように、基板１０を特に絶縁することが有用である。ガラス又はプラスチックが、そのような有用な材料の良い例である。代替の実施形態では、第１のカバーストリップ８０若しくは第２のカバーストリップ８２、又は第１の基板ストリップ３０若しくは第２の基板ストリップ３２は、カバー５０又は基板１０の材料とは異なる材料から形成される（図１）。たとえば、基板１０のために金属が用いられる場合には、その金属を、封止部材４０に対して所望の濡れ特性を有する非導電材料でコーティングすることができる。
【００１６】
本発明の種々の実施形態によれば、封止部材４０は、金属又は合金から形成することができる。特に有用な金属は、インジウム、スズ、ビスマス、鉛若しくははんだ、又はこれらの金属の合金を含む。特に有用な合金は、５０：５０、５２：４８、４８：５２、５５：４５又は４５：５５の比率のインジウム及びスズを含む。これらの材料は、１つには、相対的に低い溶融温度を有するので有用である。先行技術において知られているように、内側基板表面１２上にコーティングされるＯＬＥＤ材料２０、たとえば、温度に敏感な有機材料２０は、熱によって損傷を受ける可能性があるが、低融点金属を用いることによって、ＯＬＥＤ内の有機材料が損傷を受ける可能性が低減される。実際に、本出願人は、コーティングされたＯＬＥＤ材料が損傷を受ける温度よりも低い融点を有する封止部材として合金を使用できることを実証した。
【００１７】
第１のカバーストリップ８０及び第２のカバーストリップ８２並びに第１の基板ストリップ３０及び第２の基板ストリップ３２のための有用な材料は、金属、合金及び金属酸化物、たとえば、銅、アルミニウム、銀及び酸化アルミニウムを含む。特に金属又は合金の封止材料と組み合わせる際に、樹脂、たとえば、フォトリソグラフィにおいて用いられる感光性樹脂も異なる濡れを与えるのに有用である。１つの特定の実施形態では、第１のカバーストリップ８０及び第１の基板ストリップ３０はガラス表面を有し、第２のカバーストリップ８２及び第２の基板ストリップ３２は酸化アルミニウム表面を有し、封止部材４０は、スズ及びインジウムを含む合金である。別の特定の実施形態では、第１のカバーストリップ８０及び第１の基板ストリップ３０は金属表面又は金属酸化物表面であり、第２のカバーストリップ８２及び第２の基板ストリップ３２はガラス表面であり、封止部材４０ははんだ合金である。第３の実施形態では、第１のカバーストリップ８０及び第１の基板ストリップ３０は銀表面を有し、第２のカバーストリップ８２及び第２の基板ストリップ３２は酸化アルミニウム表面を有し、封止部材４０はスズ及びインジウムを含む合金である。一般的に、その要件は、封止部材４０が第１のカバーストリップ８０及び第１の基板ストリップ３０を濡らすが、第２のカバーストリップ８２及び第２の基板ストリップ３２を濡らさないことである。
【００１８】
図４を参照すると、本発明の代替の実施形態では、封止部材４０の機能を補完するために、内側基板表面１２と内側カバー表面５２との間に接着剤及び乾燥剤を設けることもできる。通常、接着剤７２及び乾燥剤７０は、ＯＬＥＤ材料２０と封止部材４０との間に配置され、第２のカバーストリップ８２及び第２の基板ストリップ３２の両方に接着する。代替的には、接着剤７２及び乾燥剤７０は、内側基板表面１２及び内側カバー表面５２の両方に接着する。乾燥剤７０は、閉じ込められた湿気を吸収するのに有用である。封止部材４０が必ずしも適切な接着を与えない場合があるので、接着剤７２は、カバー５０と基板１０との間のロバストな接着を与える際に有用である。先行技術において教示されるように、乾燥剤７０及び接着剤７２（たとえば、エポキシ）は層を成して、１つ又は複数の障壁を形成することができる。トップエミッターの実施形態では、接着剤７２及び乾燥剤７０は、ＯＬＥＤ材料２０の周辺に配置され、一方、ボトムエミッターでは、乾燥剤はＯＬＥＤの背面上に配置することができる。基板１０からのカバー５０の間隔を制御するために、スペーサー素子６０（図３に示される）を用いることができる。スペーサー素子６０は、第２のカバー及び基板エリアＤ２内に配置することができるか、又はＯＬＥＤ材料２０に向かってさらに離れた場所、たとえば、電極２２上に配置することができる。
【００１９】
フラットパネルＯＬＥＤデバイスは通常長方形の外形を有するので、上記の封止部材４０は、ＯＬＥＤデバイスの側面のうちの１つ又は全てにおいて用いることができる（図２に示される）。それゆえ、カバー５０及び基板１０の外周全体を同じ封止部材４０で封止することができる。第１の表面属性及び第２の表面属性をそれぞれ有する第１のストリップ３０、８０及び第２のストリップ３２、８２は、外周全体にわたって内側カバー表面５２及び内側基板表面１２上に形成することができる。代替的には、封止部材４０は、第１のカバーストリップ８０及び第２のカバーストリップ８２並びに第１の基板ストリップ３０及び第２の基板ストリップ３２と同様に、外周の一部のみに用いることができる。
【００２０】
本発明の封止部材４０は、種々の方法において構成することができる。これらの実施形態のそれぞれにおいて、第１のストリップ８０、３０及び第２のストリップ８２、３２は、たとえば、マスクを通して材料をスパッタリング若しくは蒸着することによって、又はフォトリソグラフィ法によって、又は表面がストリップとして用いられるときには、カバー５０若しくは基板１０の表面を単に洗浄することによって、カバー５０及び基板１０上に最初に形成される。ストリップ８０、８２、３０、３２が形成されると、たとえば、図３のスペーサー片６０及び接着剤７２を用いることによって、離隔して配置される所望の構成において、カバー５０及び基板１０が接着される。その後、基板１０及びカバー５０を一緒に溶融封止材料内に浸漬し、基板及びカバーを溶融封止材料から取り出して、それにより、封止材料が冷却し、硬化できるようにすることによって、封止部材４０を形成することができる。代替的には、基板１０とカバー５０との間に溶融封止材料を堆積し、その後、溶融材料が冷却し、硬化できるようにすることによって、封止部材４０を形成することができる。別の方法では、基板１０とカバー５０との間に封止材料を堆積し、封止材料を加熱し、その後、封止材料が冷却し、硬化できるようにすることによって、封止部材４０を形成することができる。この後者の場合、封止材料はペーストとして塗布することができるか、又は分散系、たとえば、導電性ナノ粒子の分散系として塗布することができる。封止部材４０が金属である場合には、封止材料はワイヤの形で適用することができ、第１の基板ストリップ３０と第１のカバーストリップ８０との間の空間内に金属ワイヤを位置決めし、金属ワイヤを溶融し、その後、溶融した材料を冷却して、封止部材４０を形成することによって、封止部材４０を作製することができる。封止材料が液体として塗布されない場合には、封止材料を加熱して、封止部材４０を形成し、その部材を、濡らすことができる第１のカバー表面及び第１の基板表面に接着して、気密の湿気障壁を形成する。
【００２１】
本出願人は、１ｍｍスペーサーによって接着されるガラス及びカバー基板を用いることによって本発明を実証した。第１の一連の実験では、５０％インジウム及び５０％スズの混合物を１２８℃の温度で溶融し、内側ガラス表面（すなわち、第１のストリップはガラスであった）上にコーティングを用いることなく、ガラスカバーと基板との間に塗布し、ガラス表面をコーティングすることが示された。その後、エッジを研削して、基板とカバーとの間に研磨された滑らかな気密シールを形成した。第２の実験では、離隔して配置されるカバー及び基板上に酸化アルミニウムのストリップを用いて、５０％混合物をはじくことを実証した。すなわち、それらのストリップは濡れなかった。第３の実験では、カバー及び基板上に蒸着されたアルミニウムを用いて第１のストリップを形成し、カバー及び基板が離隔して配置される構成において接着し、溶融金属として５０％混合物を塗布した。その後、カバー、基板及び封止部材を研削して、気密障壁を形成した。第４の実験では、種々の溶融した市販用はんだがガラスを濡らさないが、たとえば、ガラス上に形成される金属層を濡らすことが示された。
【００２２】
上記の実験は、離隔して配置されるカバー及び基板を合金の溶融池に浸漬することによって形成した。第２の一連の実験では、離隔して配置されるカバーと基板との間に材料を注ぎ、封止障壁を形成することによって、５０％混合物を、同じストリップを有する離隔して配置される基板及びカバーに塗布した。その後、基板、カバー及び封止部材を研削し、気密障壁を形成することが示された。実際には、大きな基板のエッジを浸漬すること、又は基板とカバーとの間にそれ以外の方法で液体金属を塗布することは、大きな基板及びカバーを垂直な位置に向ける必要があるので難しい可能性がある。代替の実験では、上記のように同じストリップを有する離隔して配置される基板とカバーとの間の第１のストリップエリア内に、５０％混合物を固体の形で（たとえば、ワイヤとして）適用し、その後、熱い金属表面を用いて加熱した。図５は、局所加熱器４４（たとえば、ローラー）を用いる工程を示す。その後、金属封止部材４０は障壁を形成し、その後、その障壁を研削し、気密障壁を形成することが示された。この工程では、封止部材が加熱表面に接着するのを防ぐために、加熱される表面は封止部材を濡らさないことが有用である。代替的な工程では、第１のストリップエリアにおいて離隔して配置される基板とカバーとの間に、金属粒子のペースト又は分散系を固体又は液体として塗布し、（必要に応じて）乾燥させることができる。ペースト又は分散系を局所的に加熱して、金属粒子を溶融させて、封止障壁を形成することができる。一実施形態では、金属粒子は、大きな金属粒子よりも低い溶融温度を有するナノ粒子である。
【００２３】
本発明を用いて、ＯＬＥＤデバイスに気密シールを設けることができる。５０％混合物の溶融温度、すなわち、１２８℃は、ＯＬＥＤデバイスを構成する有機材料が損傷を受ける温度よりもわずかに低いことに留意されたい。また、デバイス全体が加熱されるのではなく、ＯＬＥＤデバイスの局所的な周辺のみが加熱されるので、ＯＬＥＤデバイスの有機材料の温度は封止部材と同じ温度まで必ずしも上昇しないことにも留意されたい。
【００２４】
本発明は、トップエミッター及びボトムエミッターの両方の構成において用いることができる。
【００２５】
基板１０は、有機物固体、無機物固体、又は有機物及び無機物固体の組み合わせとすることができる。基板１０は、硬質又は可撓性とすることができ、シート若しくはウェーハのような別個の単品として、又は連続したロールとして処理することができる。通常の基板材料には、ガラス、プラスチック、金属、セラミック、半導体、金属酸化物、金属窒化物、金属硫化物、半導体酸化物、半導体窒化物、半導体硫化物、炭素、若しくはその組み合わせ、又はパッシブマトリックスデバイス若しくはアクティブマトリックスデバイスとすることができるＯＬＥＤデバイスの形成において一般的に用いられる任意の他の材料が含まれる。基板１０は、材料の均質混合物、材料の複合体、又は複数の複数の層とすることができる。基板３２０はＯＬＥＤ基板とすることができ、すなわち、ＯＬＥＤデバイスを準備するために一般的に用いられる基板、たとえば、アクティブマトリックス低温ポリシリコン又はアモルファスシリコンＴＦＴ基板とすることができる。有用な実施形態では、基板１０はガラスを含むことができる。
【００２６】
カバー５０は、基板１０と同じか又は異なる材料を含むことができ、同じか又は異なる特性を有することができる。カバー５０は有機固体、無機固体、又は有機固体及び無機固体の組み合わせとすることができる。保護カバー５０は硬質又は可撓性とすることができ、シート又はウェハーのような別々の部品として、又は連続したロールとして処理することができる。通常の保護カバー材料は、ガラス、プラスチック、金属、セラミック、半導体、金属酸化物、金属窒化物、金属硫化物、半導体酸化物、半導体窒化物、半導体硫化物、炭素、又はそれらの組み合わせを含む。有用な実施形態では、保護カバー５０はガラスを含むことができる。
【００２７】
さらに、保護カバー５０は、ＯＬＥＤデバイスに、又はその放射される光に所望の特性を与えるための１つ又は複数の光学活性層を含むことができる。有用な光学活性層の例は、放射される光の波長を制限するためのカラーフィルターアレイ、或る波長範囲を別の波長範囲に変換するための色変更モジュール（たとえば、蛍光層）、内部全反射に起因する損失を制限するための光抽出層、反射防止層、及び偏光層を含む。
【００２８】
いくつかの実施形態において、ＵＶ又は熱硬化エポキシ樹脂、アクリラート、又は感圧接着剤を含む、任意の数の材料とすることができるポリマーバッファ層を、基板１０と保護カバー５０との間に配置することができる。
【００２９】
通常の吸湿乾燥剤材料は、アルカリ金属（たとえば、Ｌｉ、Ｎａ）、アルカリ土類金属（たとえば、Ｂａ、Ｃａ）又は他の感湿性金属（たとえば、Ａｌ、Ｆｅ）、アルカリ金属酸化物（たとえば、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ）、アルカリ土類金属酸化物（たとえば、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ）、硫酸エステル（たとえば、無水ＭｇＳＯ4）、ハロゲン化金属（たとえば、ＣａＣｌ2）、過塩素酸塩（たとえば、Ｍｇ（ＣｌＯ4）2）、分子篩、特に高温において処理された分子篩、米国特許第６，６５６，６０９号においてTakahashi他によって、さらには、米国特許出願公開第２００３／０１１９８１号においてTsuruoka他によって記述されている有機金属化合物のような金属を含む。乾燥剤材料７０は、単一の材料、材料の均質混合物、材料の複合体、又は材料の複数の層とすることができ、蒸気若しくは液体から堆積することができるか、又は粒子材料として、又は透過性パッケージ若しくはテープのような多孔性マトリックス内に形成される粒子材料として設けることができる。特に有用な乾燥剤材料は、米国特許第６，２２６，８９０号においてBoroson他によって記述されているような、パターニングすることができる高分子マトリックス内に形成される粒子材料である乾燥剤材料を含む。乾燥剤材料は、膨張乾燥剤又は非膨張乾燥剤とすることができる。膨張乾燥剤は、湿気を吸収する際に体積が膨張する乾燥剤を意味する。膨張乾燥剤の例には、Ｌｉのような反応性金属、又はＣａＯのような酸化物が含まれる。そのような乾燥剤は、基板とカバーとの間の空間全体を満たすべきではない。分子篩のような非膨張乾燥剤の１つの利点は、その空間全体を満たすことができることである。
【００３０】
本発明において用いることができるＯＬＥＤデバイスは、当該技術分野において十分に説明されており、ＯＬＥＤデバイスは、そのようなデバイスのために一般的に用いられる複数の層を含むことができる。ＯＬＥＤ基板１０上にボトム電極が形成され、最も一般的にはアノードとして構成されるが、本発明の実施はこの構成には限定されない。この用途のための例示的な導体には、限定はしないが、金、イリジウム、モリブデン、パラジウム、プラチナ、アルミニウム又は銀が含まれる。所望のアノード材料は、蒸着、スパッタリング、化学気相成長、又は電気化学的工程のような任意の適切な方法によって堆積することができる。アノード材料は、既知のフォトリソグラフィ工程を用いてパターニングすることができる。
【００３１】
必ずしも必要であるとは限らないが、多くの場合に、アノード上に正孔輸送層を形成し、配置することが有用である。所望の正孔輸送材料は、蒸着、スパッタリング、化学気相成長、電気化学的工程、熱伝達、又はドナー材料からのレーザ熱伝達のような任意の適切な方法によって堆積することができる。正孔輸送層において有用な正孔輸送材料は、芳香族第三アミンのような化合物を含むことがよく知られており、後者は、炭素原子のみに結合される少なくとも１つの三価窒素原子を含み、それらの炭素原子のうちの少なくとも１つは芳香環の一員である化合物であると理解される。
【００３２】
ＯＬＥＤデバイス内の正孔輸送層は、芳香族第三アミン化合物の単体又は混合物から形成することができる。具体的には、テトラアリールジアミンと組み合わせたトリアリールアミンを用いることができる。テトラアリールジアミンと組み合わせてトリアリールアミンが用いられるとき、テトラアリールジアミンは、トリアリールアミンと電子注入及び輸送層との間に介在する層として位置決めされる。別の種類の有用な正孔輸送材料は、欧州特許第１００９０４１号において記述されているような多環式芳香族化合物を含む。さらに、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、及びＰＥＤＯＴ／ＰＳＳとも呼ばれるポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（４−スチレンスルホネート）のようなコポリマー等のポリマー正孔輸送材料を用いることもできる。
【００３３】
発光層は、正孔−電子再結合に応答して光を生成する。発光層は一般的に正孔輸送層上に配置される。望ましい有機発光材料は、蒸着、スパッタリング、化学気相成長、電気化学的工程、又はドナー材料からの放射熱転写のような任意の適切な方法によって堆積することができる。有用な有機発光材料は既知である。米国特許第４，７６９，２９２号及び同第５，９３５，７２１号においてさらに十分に記述されるように、ＯＬＥＤ素子の発光層は発光材料又は蛍光材料を含み、この領域では、電子−正孔対再結合の結果として、エレクトロルミネセンスが引き起こされる。発光層は単一の材料を含むことができるが、さらに一般的には、ゲスト化合物又はドーパントをドープされたホスト材料を含み、その場合、主にドーパントから光放射が到来する。ドーパントは、特定のスペクトルを有する有色光を生成するように選択される。発光層内のホスト材料は、以下に規定されるような電子輸送材料、上記のような正孔輸送材料、又は正孔−電子再結合を支援する別の材料とすることができる。ドーパントは通常、蛍光性が高い色素から選択されるが、燐光性化合物、たとえば国際公開第９８／５５５６１号、同第００／１８８５１号、同第００／５７６７６号及び同第００／７０６５５号において記述されるような遷移金属錯体も有用である。ドーパントは通常、ホスト材料内に、０．０１重量％〜１０重量％だけコーティングされる。有用であることがわかっているホスト及び発光分子には、限定はしないが、米国特許第４，７６８，２９２号、同第５，１４１，６７１号明細書、同第５，１５０，００６号、同第５，１５１，６２９号、同第５，２９４，８７０号、同第５，４０５，７０９号、同第５，４８４，９２２号、同第５，５９３，７８８号、同第５，６４５，９４８号、同第５，６８３，８２３号、同第５，７５５，９９９号、同第５，９２８，８０２号、同第５，９３５，７２０号、同第５，９３５，７２１号及び同第６，０２０，０７８号において開示されているものが含まれる。
【００３４】
発光層内のホスト材料は、９及び１０の位置において炭化水素又は置換炭化水素置換基を有するアントラセン誘導体とすることができる。たとえば、９，１０−ジ−（２−ナフチル）アントラセンの誘導体がエレクトロルミネセンスを支援することができる１つの種類の有用なホスト材料を構成し、４００ｎｍよりも長い波長、たとえば、青色、緑色、黄色、橙色及び赤色の光放射のために特に適している。
【００３５】
ベンズアゾール誘導体がエレクトロルミネセンスを支援することができる別の種類の有用なホスト材料を構成し、４００ｎｍよりも長い波長、たとえば、青色、緑色、黄色、橙色及び赤色の光放射のために特に適している。有用なベンズアゾールの一例が２，２’，２’’−（１，３，５−フェニレン）トリス［１−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール］である。
【００３６】
望ましい蛍光ドーパントは、フェニレン又はフェニレンの誘導体、アントラセンの誘導体、テトラセン、キサンテン、ルブレン、クマリン、ローダミン、キナクリドン、ジシアノメチレンピラン化合物、チオピラン化合物、ポリメチン化合物、ピリリウム及びチアピリリウム化合物、ジスチリルベンゼン又はジスチリルビフェニルの誘導体、ビス（アジニル）メタンホウ素錯化合物、及びカルボスチリル化合物を含む。
【００３７】
他の有機放射材料は、同じ譲受人に譲渡される米国特許出願第６，１９４，１１９号においてWolk他によって、及び該特許文献において列挙される参照文献によって教示されているような、高分子物質、たとえば、ポリフェニレンビニレン誘導体、ジアルコキシ−ポリフェニレンビニレン、ポリ−パラフェニレン誘導体、及びポリフルオレン誘導体とすることができる。
【００３８】
必ずしも必要であるとは限らないが、発光層上に配置される電子輸送層を含むことが多くの場合に有用である。望ましい電子輸送材料は、蒸着、スパッタリング、化学気相成長、電気化学的工程、熱転写、又はドナー材料からのレーザ熱転写のような任意の適切な方法によって堆積することができ、本明細書において記述されるデバイス及び方法によって堆積することができる。電子輸送層において用いるのに好ましい電子輸送材料は、オキシン（一般的に、８−キノリノール又は８−ヒドロキシキノリンとも呼ばれる）そのもののキレートを含む、金属キレート化オキシノイド化合物である。そのような化合物は、電子を注入し、輸送するのを助け、共に高いレベルの性能を示し、かつ薄膜の形で容易に製造される。考えられるオキシノイド化合物の例は、上記で記述された、構造式Ｅを満たす化合物である。
【００３９】
他の電子輸送材料は、米国特許第４，３５６，４２９号において開示されるような種々のブタジエン誘導体、及び米国特許第４，５３９，５０７号に記述されるような種々の複素環式蛍光増白剤を含む。或る特定のベンズアゾールも有用な電子輸送材料である。他の電子輸送材料は、高分子物質、たとえば、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリ−パラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリチオフェン、ポリアセチレン、及び当該技術分野において既知の他の導電性高分子有機材料とすることができる。
【００４０】
最も一般的にはカソードとして構成される上側電極が、電子輸送層上に形成されるか、又は電子輸送層が用いられていない場合には発光層上に形成される。デバイスが上面発光である場合、電極は透明又はほぼ透明でなくてはならない。そのような応用例の場合、金属は薄くなければならない（好ましくは２５ｍｍ未満）か、又は透過性の導電性酸化物（たとえばインジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物）、若しくはこれらの材料の組み合わせを用いなければならない。光学的に透過性のカソードは、米国特許第５，７７６，６２３号においてさらに詳細に記述されている。カソード材料は、蒸着、スパッタリング又は化学気相成長によって堆積することができる。必要に応じて、限定はしないが、スルーマスク堆積、米国特許第５，２７６，３８０号及び欧州特許第０７３２８６８号において記述されているようなインテグラルシャドーマスキング、レーザアブレーション、並びに選択性化学気相成長を含む、数多くの既知の方法を通じて、パターニングを達成することができる。
【００４１】
ＯＬＥＤデバイスは他の層も含むことができる。たとえば、米国特許第４，７２０，４３２号、同第６，２０８，０７５号、欧州特許出願公開第０  ８９１  １２１号及び同第１  ０２９  ９０９号において記述されているように、アノード上に正孔注入層を形成することができる。カソードと電子輸送層との間に、アルカリ又はアルカリ土類金属、ハロゲン化アルカリ塩、又はアルカリ若しくはアルカリ土類金属ドープ有機層のような電子注入層も存在することができる。
【符号の説明】
【００４２】
ｄ１  第１のカバー又は基板距離
ｄ２  第２のカバー又は基板距離
１０  基板
１２  内側基板表面
１４  外側基板表面
１６  エッジ
１６’  エリア
２０  ＯＬＥＤ材料
２２  電極
３０  第１の基板ストリップ
３２  第２の基板ストリップ
３４  電極絶縁層
４０  封止部材
４４  局所加熱器
５０  保護カバー
５２  内側カバー表面
５４  外側カバー表面
６０  スペーサー素子
７０  乾燥剤材料
７２  接着剤
８０  第１のカバーストリップ
８２  第２のカバーストリップ
【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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