(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に作製される複数の有機電子デバイスを封入する方法において、
基板に複数の有機電子デバイスを作製する有機電子デバイス作製ステップと、
該有機電子デバイス上に少なくとも１つの平坦化層をデポジットする平坦化層デポジットステップと、
該少なくとも１つの平坦化層をパターンニングして硬化し、硬化された領域が実質的に前記有機電子デバイスを覆うようにする平坦化層硬化ステップと、
前記少なくとも１つの平坦化層の硬化されていない領域を除去する平坦化層除去ステップと、
前記硬化された領域に少なくとも１つのバリア層を選択的にデポジットするバリア層デポジットステップとが含まれることを特徴とする、
基板上に作製される複数の有機電子デバイスを封入する方法。
【請求項２】
前記平坦化層デポジットステップにおいて、
スピンコーティング、
フラッシュ蒸着、
蒸着、
ブレードコーティング、
ロールコーティング、
ディップコーティング、
スプレーコーティング、
スクリーン印刷、または
インクジェット印刷
によって前記平坦化層をデポジットする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記平坦化層硬化ステップにおいて、
マスクを通して前記平坦化層を紫外光に露光することによって該平坦化層を硬化するか（flood-exposure）、または、
マスクを通して紫外光の光源によって該平坦化層を走査して硬化するか、または、
光学的パターンニングシステムを含む紫外光に前記平坦化層を露光して硬化するか、または、
紫外線ビームスキャンニングシステムを含む紫外光に露光して該平坦化層を硬化するか、または、
架橋によって前記平坦化層を硬化するか、または、
該平坦化層を、パターンニングする熱転写システムによって硬化するか、または、
該平坦化層を、パターンニングするＩＲ源によって硬化するか、または、
マスクされるＩＲ源によって前記平坦化層を硬化するか、または、
ＩＲ源によって走査することによって該平坦化層を硬化するか、または、
前記平坦化層を、パターンニングする電子ビームによって硬化するか、または、
マスクされる電子ビームによって前記平坦化層を硬化するか、または
電子ビームによって走査することによって該平坦化層を硬化する、
請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
有機層を前記平坦化層としてデポジットし、
該有機層の硬化を架橋によって行い、
前記平坦化層除去ステップにおいて、熱蒸発によって前記少なくとも１つの有機層の架橋されていない領域を除去する、
請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つの有機層の架橋されていない領域を短い高温パルスの印加によって熱蒸発によって除去する、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記短いパルスの印加を行うために、前記基板をホットプレートに載置する、
請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記平坦化層除去ステップにおいて、
真空中においてポンピングによって、前記硬化されていない領域を除去するか、または、
熱蒸発と、真空中においてポンピングによって、前記硬化されていない領域を除去するか、または、
洗浄によって前記硬化されていない領域を除去するか、または、
吹き飛ばし（blowing away）によって前記硬化されていない領域を除去するか、または、
リンジング（rinsing）によって前記硬化されていない領域を除去するか、または、
ソニシング（sonicing）によって前記硬化されていない領域を除去するか、または、
プラズマによって前記硬化されていない領域を除去する、
請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記バリア層デポジットステップを実施するための前記バリア層は、
誘電体、金属、金属酸化物、SiOx，SiNx，SiOxNy，AlOx，AlNx，ITO，ZnOx，AlドーピングされたZnOxまたは合金を含む、
請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記バリア層デポジットステップにおいて、該バリア層をマスクを通してデポジットする、
請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記バリア層デポジットステップにおいて、該バリア層を前記平坦化層よりも大きな領域にデポジットする、
請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
発光領域が設けられており、
前記発光領域だけを前記平坦化層および前記バリア層によって覆う、
請求項１から１０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記平坦化層デポジットステップにおいて、該平坦化層を、パターンニングされていない液体フィルムとしてデポジットすることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
前記平坦化層デポジットステップにおいて、
有機層を前記液体フィルムとして前記基板にデポジットして該有機層を選択的に硬化するか、または、
有機層を前記液体フィルムとしてデポジットして該有機層を前記基板全体にわたって硬化するか、または、
前記基板上で濃縮されたコンフォーマルフィルムを含む複数の反応性有機分子を蒸着するか、または、
パリレンコーティングをデポジットするか、または、
プラズマ補助デポジションによって有機材料を前記少なくとも１つの平坦化層としてデポジットする、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
有機層が前記平坦化層として使用され、
前記平坦化層除去ステップにおいて、
前記有機層のエッチングを行うか、または、
化学エッチングプロセスによる前記有機層のエッチングを行うか、または、
プラズム補助エッチングプロセスによる前記有機層のエッチングを行うか、または、
酸素プラズマによる前記有機層のエッチングを行うか、または、
反応性イオンエッチングによる前記有機層のエッチングを行うか、または、
異方性エッチングによる前記有機層のエッチングを行うか、または、
レーザ補助／ベースの除去による前記有機層のエッチングを行うか、または、
レーザ剥離による前記有機層のエッチングを行う、
請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
基板上に作製される複数の有機電子デバイスを封入する方法において、
基板に複数の有機電子デバイスを作製する有機電子作製ステップと、
該有機電子デバイス上に少なくとも１つの平坦化層を選択的にデポジットする平坦化層デポジットステップと、
該平坦化層に少なくとも１つのバリア層を選択的にデポジットするバリア層デポジットステップとが含まれることを特徴とする、
基板上に作製される複数の有機電子デバイスを封入する方法。
【請求項１６】
前記平坦化層デポジットステップにおいて、
インクジェットによって有機層を前記平坦化層としてデポジットするか、または、
有機層を前記平坦化層としてスクリーン印刷するか、または、
ガスノズルを使用して前記平坦化層をデポジットするか、または、
シャドーマスクを通して有機層を前記平坦化層としてデポジットする、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記バリア層デポジットステップにおいて、
インクジェットによって前記バリア層をデポジットするか、または、
スクリーン印刷によって前記バリア層をデポジットするか、または、
シャドーマスクを使用して前記バリア層をデポジットするか、または、
スパッタリングによって前記バリア層をデポジットするか、または、
インクジェトデポジションによって前記バリア層をデポジットするか、または、
スクリーン印刷によって前記バリア層をデポジットするか、または
蒸着によって前記バリア層をデポジットする、
請求項１５または１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記平坦化層デポジットステップにおいて、
前記基板の最上部にマスクをデポジットして、該マスクの開口部が前記有機電子デバイスの上部に位置するようにするステップと、
前記マスクに前記少なくとも１つの平坦化層をデポジットするステップと、
該マスクを前記基板から除去するステップ
とを実施する、請求項１５から１７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１９】
前記マスクとして、
スタンプマスクをデポジットするか、または、
ラミネートフィルムマスクをデポジットするか、または、
真空マスクのデポジットをデポジットするか、または
磁気的に保持されるマスクをデポジットする、
請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記マスクが前記基板と接触するように、該マスクをデポジットする、
請求項１８または１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記マスクは、活性領域間の領域にて前記基板に粘着しない材料を含む、
請求項１８から２０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
前記マスクは、金属、セラミック、プラスチック、ポリマー、ＰＴＦＥ、およびポリシロキサンを含む群のうち１つの材料を含む、請求項１８から２１記載の方法。
【請求項２３】
前記平坦化層デポジットステップにおいて、前記マスク全体にわたって有機層を前記平坦化層としてデポジットする、
請求項１８から２２までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
前記平坦化層デポジットステップ、または、前記バリア層デポジットステップを、不活性の雰囲気中で行う、請求項１から２３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２５】
前記の不活性の雰囲気中で行われる少なくとも１つのステップは、前記平坦化層デポジットステップである、
請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記の不活性の雰囲気中で行われる少なくとも１つのステップは、前記バリア層デポジットステップである、
請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記バリア層に第２封入層をデポジットする第２封入層デポジットステップを有する、請求項１から２６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２８】
前記第２封入層デポジットステップにおいて、プラスチックをデポジットするか、または金属をデポジットするか、または金属およびプラスチックホイルをデポジットするか、またはポリマーをデポジットするか、またはガラスをデポジットする、
請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記第２封入層デポジットステップ前に前記有機電子デバイスを個別に分離する有機電子デバイス分離ステップを実施する、
請求項２７または２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記有機電子デバイス作製ステップにおいて、前記複数の有機電子デバイスを、スクライブまたはブレークラインによって個別に分離される前記基板の領域に製造し、
前記平坦化層除去ステップを、少なくとも前記スクライブまたはブレークラインにおいて実施する、請求項１から２９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項３１】
前記有機電子デバイス作製ステップにおいて、電気的コンタクトを有するように前記複数の有機電子デバイスを作製し、
前記平坦化層除去ステップを、前記電気的コンタクトの領域において実施する、請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
前記複数の有機電子デバイスを前記スクライブまたはブレークラインに沿って個別に分離する、請求項３０または３１記載の方法。
【請求項３３】
前記有機電子デバイスは、ＯＬＥＤ、有機電子回路、有機検出器、有機太陽電池を含む群から選択された１つである、請求項１から３２記載の方法。
【請求項３４】
前記平坦化層デポジットステップおよび前記バリア層デポジットステップのうち少なくとも１つのデポジットステップをガスノズルデポジッションによって行うことを特徴とする、
請求項１から３３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項３５】
少なくとも１つのガスノズルを使用して、前記平坦化層デポジットステップまたは前記バリア層デポジットステップを行ってはならない領域から、前記平坦化層または前記バリア層の材料を除去する、請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
前記ガスノズルによって行われる前記少なくとも１つのデポジットステップにおいて、前記基板の上方に配置されたガスノズルの列によって前記複数の有機電子デバイスに前記平坦化層または前記バリア層をデポジットする、
請求項３４または３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記平坦化層デポジットステップおよび前記バリア層デポジットステップのうち少なくとも１つのデポジットステップを実施する際に、前記ガスノズルの列および前記基板を相対的に移動させる、
請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
有機電子デバイスにおいて、
基板と、
該基板上に配置された少なくとも１つの活性領域と、
前記基板に配置された少なくとも１つの平坦化層と、
前記基板に配置された少なくとも１つのバリア層とを有し、
前記平坦化層は少なくとも前記活性領域を覆い、
前記バリア層は前記平坦化層だけを覆うことを特徴とする、
有機電子デバイス。
【請求項３９】
前記活性領域の周縁の領域に、前記少なくとも１つのバリア層および前記少なくとも１つの平坦化層が設けられていない、請求項３８記載の有機電子デバイス。
【請求項４０】
前記活性領域の周縁の領域に電気的コンタクトが配置される、請求項３９記載の有機電子デバイス。
【請求項４１】
当該有機電子デバイスはつぎの１群のうちの１つであり、該群は、ＯＬＥＤ、有機電子回路、有機検出器、および有機太陽電池を含む、
請求項３８から４０までのいずれか１項記載の有機電子デバイス。
【請求項４２】
有機電子デバイスを封入する方法において、
活性領域を有する有機電子デバイスを基板に作製する有機電子デバイス作製ステップと、
少なくとも該活性領域に触媒層を選択的にデポジットする触媒層デポジットステップと、
該触媒層をモノマーに曝して平坦化層を形成する平坦化層形成ステップと、
少なくとも該平坦化層にバリア層を選択的にデポジットするバリア層デポジットステップとを有する、
有機電子デバイスを封入する方法。
【請求項４３】
前記基板の領域に、前記触媒層および前記バリア層が存在しないようにする、請求項４２記載の方法。
【請求項４４】
前記触媒層デポジットステップにおいて前記触媒層を印刷する、
請求項４２または４３に記載の方法。
【請求項４５】
さらに、シャドーマスクを通して前記有機電子デバイスの電極層を蒸着する電極層蒸着ステップが含まれており、
前記触媒層デポジットステップにおいて、前記シャドーマスクを通して少なくとも前記電極層に前記触媒層を蒸着し、
前記バリア層デポジットステップにおいて、別のシャドーマスクを通して該バリア層を蒸着する、
請求項４２または４３に記載の方法。
【請求項４６】
さらに、前記の別のシャドーマスクを通して前記バリア層に別の触媒層を蒸着する別の触媒層デポジットステップと、
該別の触媒層を前記モノマーに曝して別の平坦化層を形成する別の平坦化層形成ステップとを有する、
請求項４２から４５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項４７】
前記別のシャドーマスクは、前記シャドーマスクの開口部サイズとは異なる開口部サイズを有する、
請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記の基板と前記シャドーマスクとの間隔を、別個の２つの層を選択的にデポジットする間に変化させる、
請求項４５に記載の方法。
【請求項４９】
前記バリア層デポジットステップにおいて、前記触媒層よりも大きな領域に該バリア層をデポジットする、
請求項４２に記載の方法。
【請求項５０】
請求項４２から４９までのいずれか１項記載の方法にしたがって製造された、封入された有機電子デバイス。
【請求項５１】
前記平坦化層は、ジシクロペンタジエニルジルコニウムボレートであり、
前記モノマーはプロピレンである、
請求項５０記載の有機電子デバイス。
【請求項５２】
有機電子デバイスを封入する方法において、
活性領域を有する有機電子デバイスを第１基板に作製する有機電子デバイス作製ステップと、
第２基板に平坦化層をデポジットする平坦化層デポジットステップと、
該平坦化層を少なくとも前記活性領域に転写する平坦化層転写ステップと、
バリア層を少なくとも前記平坦化層にデポジットするバリア層デポジットステップとを含むことを特徴とする、
有機電子デバイスを封入する方法。
【請求項５３】
前記第１基板の領域に、前記平坦化層および前記バリア層が設けられないようにする、請求項５２記載の方法。
【請求項５４】
さらに、前記平坦化層転写ステップ前に、当該平坦化層を安定化してその反応性を最小化する、
請求項５２または５３に記載の方法。
【請求項５５】
前記平坦化層を安定化するために、該平坦化層から溶媒を蒸発させるか、または、該平坦化層を硬化するか、または該平坦化層内で反応させて、より安定かつ反応性の少ない層となるように完成させる、
請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
前記平坦化層転写ステップにおいて、該平坦化層を熱転写するか、またはＬＩＴＩ（laser-induced thermal imaging）を使用して該平坦化層を転写する、
請求項５２から５５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５７】
前記平坦化層デポジットステップにおいて、当該平坦化層を選択的にデポジットする
請求項５２から５６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５８】
前記平坦化層転写ステップにおいて、前記有機電子デバイスに前記平坦化層を転写する際に該平坦化層をパターニングする、
請求項５２記載の方法。
【請求項５９】
さらに、前記平坦化層が転写されると、当該平坦化層の欠陥が処理される、
請求項５２から５８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６０】
請求項５２から５９までのいずれか１項記載の方法にしたがって製造された、封入された有機電子デバイス。
【請求項６１】
前記有機電子デバイスは、有機発光デバイス、有機トランジスタ、有機検出器、または太陽電池である、
請求項６０記載の有機電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に作製される複数のデバイスを封入する方法と、電子デバイスと、有機電子デバイスを封入する方法と、封入された電子デバイスとに関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ＝organic light emitting diode）の作製における最後の工程ステップの１つは封入である。封入は、ダメージを与える環境的要因（主には酸素および水分）からＯＬＥＤデバイスを保護する手段である。従来技術において公知であるのは、ＯＬＥＤデバイスの上に、しかしながら通常はこれに接触せずに最上部のガラス（または別の適切な材料の）層をエポキシ枠によって物理的に接続することにより、ＯＬＥＤデバイスを封入することである。このガラスとそのエポキシ枠とは、通常は効果的であり、有効であることが実証された手段であり、これによってＯＬＥＤの長期にわたる利用に必要な環境上の保護が得られるのである。
【０００３】
最近、この技術分野において、直接薄膜封入法（direct thin film encapsulation）と称される、より安価でより良好な封入法を提供しようとする議論がなされている。この手法では、薄膜封入は、通例ＰＭＬ（polymer multi-layer）と称され、これは有機体（通常アクリレートまたはこれと類似のもの）の層と、バリア層との交替および繰り返しから構成される。図１には、現在従来技術において公知である典型的なＰＭＬ構造１００が示されている。ガラス（または他の適切な材料）の基板１０２により、ＯＬＥＤ１０４に対する支持構造が提供される。このＯＬＥＤは、この技術分野において公知の任意の手法で基板１０２の上に形成される。層１０２および１０４は、通例、封入を要する構造を形成し、ここでこの封入は公知の技法または本発明の封入法によって行われる。
【０００４】
通例、ＰＭＬ構造に対して、平坦化層１０６がＯＬＥＤ構造１０４の最上部に形成される。平坦化層１０６は、通例、有機層（例えばアクリレートまたは類似のもの）であり、この層によってＰＭＬ構造１１２ａをデポジットするための平坦な面が得られる。ＰＭＬ構造１１２ａは、通例、バリア層１１８と別の平坦化層１１０とを有する。
【０００５】
バリア層１０８は通例はスパッタリングされた金属、金属酸化物または誘電体層からなる。バリア層１０８によって、酸素および水分の腐食作用からの所要のの環境的な隔離が得られる。平坦化層１１０は、ここでも有機層（例えばアクリレートまたは類似のもの）からなり、またバリア層１０８をデポジットするための平坦な面を得るために載置される。ＰＭＬ構造１１２ａ全体は、（何回か）繰り返すことができ（例えばＰＭＬ構造１１２ｂ）、これによってＯＬＥＤデバイス全体の付加的な封入が得られる。
【０００６】
従来技術に対する直接薄膜封入法の利点は、主にコストの低減および信頼性の改善である。直接薄膜封入法を使用すると、パッケージもより薄く、および／またはより軽量に、および／または機械的により柔軟にすることが可能である。従来技術のステップおよび構造のいくつかをこのプロセスによって除くことができる。例えば、別個のガラスプレートは不要であり、エポキシシールは不要であり、（従来技術では通例である）ゲッタ（getter）は不要である。
【０００７】
直接薄膜封入法の問題の１つは、バリア層によって発生する。バリア層は理想的にはその表面に点欠陥（すなわちピンホール）を含んではならない。そうでなければ、バリア層としてのその有用性が大きく損なわれてしまうからである。バリア層がデポジットされる基板として通例、平坦な有機層が使用されることの第１の理由は、まさにこのことなのである。
【０００８】
この問題は、図２の上面図に示したように、単一の大きなガラスシート上に多くのＯＬＥＤデバイスをバッチで作製する間に悪化してしまう。このような単一のガラスシート２００上には、数十（または数百もの）のＯＬＥＤデバイス２０２がこのようにに作製されることがある。図示のようにＯＬＥＤデバイス２０２は通例、大きなガラスシート２００に行および列をなして載置される。通例、各ＯＬＥＤ２０２は、ＯＬＥＤデバイスを駆動回路に電気的に接続するための電気的コンタクト領域２０４を含んでいる。
【０００９】
薄膜封入ステップでは、ＰＭＬ構造がデポジットされ、ここでは少なくとも１つの紫外硬化性有機液体材料が、複数のＯＬＥＤデバイスを含むガラスシート全体にわたってデポジットされる。この有機層は引き続いて硬化され、つぎに（例えばスパッタリングされた金属酸化物または誘電体の）バリア層がデポジットされる。このようなプロセスは繰り返すことができ、これによってＰＭＬ構造が形成される。これは主に外部の粒子／汚れによるピンホール欠陥を回避するためにである。封入の後、個別の分離（singulation）が行われ、これは例えば、構造全体にスクライブおよびブレークライン２０６を形成することによって行われ、これにより、個別のＯＬＥＤデバイス２０２を分離することができ、さらに処理ができるのである。
【００１０】
このＰＭＬ法での問題は、封入が必要なデバイスの部分はＯＬＥＤ構造それ自体だけであり、例えば電気的なパッドではないことである。実際にコンタクトパッドは、通例は、外部駆動回路との電気接続のために露出されければならないのである。したがって最小でも付加的なプロセスを実行して、この領域においてＰＭＬ構造を除去しなければならないのである。
【００１１】
現在のＰＭＬ法において発生し得る別の問題は、スクライブおよびブレークラインおよび／または接着線の上にＰＭＬ層があることにより、シーリングされたパッケージの完全性が、例えばこれらの領域の上のＰＭＬ層をデラミネーションすることによって損なわれる得ることである。
【００１２】
従来技術においてＰＭＬ以外のアプローチではつぎのようなものが公知である。すなわち有機平坦化層と無機バリア層との組み合わせを使用して、ある程度の薄膜直接封入を達成しようとするものが公知である。特別な硬化を要しない有機平坦化層を、電子ビームまたは熱硬化される層と同様に、真空またはガス雰囲気において、有利には不活性ガスにおいて使用可能である。このような有機層は、非液体状の形態で、例えば、蒸着またはプラズマデポジット（例えばパリレン）される。
【００１３】
モノマーは有機平坦化層として使用可能である。ＯＬＥＤの活性領域（活性領域は、例えば、カソードによって定義される領域である）と接触してモノマーを使用すると、ＯＬＥＤが汚染されてしまうことがある（例えば、このＯＬＥＤによりピンポールが形成される）。この汚染が発生し得るのは、モノマーは、それが硬化する前に拡散して、ピンポールを通って活性領域の縁部の周りに移動することがあるからである。モノマーは完全には硬化しないことがあるため、硬化していないモノマーの小さな部分が残り、これが徐々にＯＬＥＤを侵蝕するのである。この問題を克服するために、従来技術ではＯＬＥＤの活性領域または基板のような表面と接触すると直ちに反応するモノマーが使用される。例えば活性領域と接触すると直ちに反応することにより、モノマーは、活性領域の欠陥（例えばピンホール）を通ってＯＬＥＤを侵蝕することができなくなる。直ちに反応するモノマーの使用についての問題は、これがどこにでも分散してしまい、有機平坦化層をパターン化する機会がないことである。したがって、パターン化することができまたＯＬＥＤを最小限度にしか侵蝕しない平坦化層を設けることが望ましいのである。
【００１４】
デバイスにバリア層をデポジットするために使用される手法が反応性のものである場合、バリア層のデポジットにより、封入すべき有機体電子デバイスが損傷される可能性がある。このような損傷性の反応を回避するため、平坦化層は、より反応性の小さな手法、例えば蒸着、スクリーン印刷、インクジェット印刷を使用してデポジットされる。しかしながら平坦化層の一様なフィルムを形成するために溶媒が使用される場合、これらの溶媒が、封入すべきデバイスと反応してこのデバイスを損傷しまうことがある。
【００１５】
また、反応性の手法によってデポジットされるバリア層ほどではないにしても、平坦化層それ自体が、封入すべきデバイスと反応することもあり得る。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、封入すべきデバイスと最小限度にしか反応せず、その一方で汚染粒子およびピンポールの作用を最小化するなどの平坦化層の機能を果たす平坦化層をデポジットすることであり、またこのような平坦化層を有する電子デバイスを提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、本発明により、基板上に作製される複数のデバイスを封入する方法において、基板に複数のデバイスを作製し、このデバイス上に少なくとも１つの平坦化層をデポジットし、この少なくとも１つの平坦化層をパターンニングして硬化し、これによってこの硬化された領域が上記のデバイスが実質的に覆うようにし、上記の少なくとも１つの平坦化層の硬化されていない領域を除去し、上記の硬化された領域に少なくとも１つのバリア層を選択的にデポジットすることによって解決される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
別の実施形態では、基板上に作製される複数のデバイスを封入する方法において、基板上に複数のデバイスを作製し、このデバイス上に少なくとも１つの平坦化層をデポジットし、ここでこの平坦化層はパターンニングされていない液体フィルムとしてデポジットされ、上記の平坦化層上に少なくとも１つのバリア層を選択的にデポジットし、不要の平坦化層の領域を除去する。
【００１９】
さらに別の実施形態では、基板上に作製される複数のデバイスを封入する方法において、基板上に複数のデバイスを作製し、このデバイス上に少なくとも１つの平坦化層を選択的にデポジットし、この平坦化層上に少なくとも１つのバリア層を選択的にデポジットする。
【００２０】
さらに別の実施形態では、基板上に作製される複数のデバイスを封入する方法において、基板上に複数のデバイスを作製し、この基板の最上部にマスクをデポジットして、マスクの開口部が上記のデバイスの上に位置するようにし、このマスク上に少なくとも１つの平坦化層をデポジットし、基板からマスクを除去し、上記の平坦化層上に少なくとも１つのバリア層を選択的にデポジットする。
【００２１】
本発明の方法の別の実施形態では、例えば、平坦化層をパターンニングするという要求を満たしかつデバイスを最小限度にしか汚染しない有機電子デバイスの封入法が記載されている。この方法の実施形態には、有機電子デバイスを基板上に作製することが含まれ、この有機電子デバイスは活性領域を有する。またこの実施形態には少なくとも活性領域に触媒層を選択的にデポジットし、この触媒層をモノマーに曝して平坦化層を作製することが含まれる。ここでこの触媒層は選択的にデポジットされ、少なくとも平坦化層にバリア層が選択的にデポジットされる。
【００２２】
ここでは封入された電子デバイスの付加的な別の実施形態が記載されており、これは、例えば、デバイスを最小限度にしか汚染しないパターンニングされた平坦化層を有するという要求を満たしている。封入された電子デバイスのこの実施形態には、基板と、基板上の有機電子デバイスとを含んでおり、この有機電子デバイスは活性領域を有している。上記の封入された電子デバイスは少なくとも活性領域に平坦化層とを有しており、ここでこの平坦化層は、少なくとも活性領域に触媒層を選択的にデポジットしかつこの触媒層をモノマーに曝すことによって形成される。この実施形態では、平坦化層は、上記の触媒層が選択的にデポジットされている個所に設けられる。さらにバリア層は少なくとも平坦化層に載置される。
【００２３】
本発明の別の実施形態には、例えば、封入すべきデバイスと最小限度にしか反応しない平坦化層をデポジットし、その一方で平坦化層の機能をなお果たすという要求を満たす、有機電子デバイスの封入方法が記載されている。この方法の実施形態には、第１基板に有機電子デバイスを作製することが含まれ、ここでこの有機電子デバイスは活性領域を有する。またこの実施形態には、平坦化層を第２基板にデポジットすることと、この平坦化層を少なくとも活性領域に転写することと、少なくともこの平坦化層にバリア層をデポジットすることとが含まれる。
【００２４】
ここでは封入された電子デバイスの付加的な実施形態が記載されており、ここでこれは、例えば、封入すべきデバイスと最小限度にしか反応しない平坦化層を有し、その一方で平坦化層の機能をなお果たすという要求を満たす。このデバイスの実施形態では、基板と、有機電子デバイスとが含まれており、この有機電子デバイスは活性領域を有する。上記のデバイスは、少なくともこの活性領域上に平坦化層と、少なくともこの平坦化層上にバリア層とを有する。平坦化層は、ます別の基板に載置され、つぎに少なくとも活性領域に転写される。
【００２５】
【実施例】
図３のＡ〜Ｃを参照すると、本発明の原理にしたがって封入されたＯＬＥＤデバイスの一連の側面図が示されている。図３のＡにおいて基板３００の表面にはいくつかのＯＬＥＤデバイス３０２が形成されている。本発明の目的に対して、この構造は極めて広範囲におよぶとすべきである。例えば、基板３００は、ガラス（第１電極としてＩＴＯを有することもある）、石英、プラスチックホイル、金属、金属ホイル、シリコンウェーハまたはＯＬＥＤデバイスの極めて広範なクラスを包括する別の任意の材料から構成することができる。一般的にこのＯＬＥＤデバイスは上取り出し形または下取り出し形とすることが可能である。このデバイスは、上取り出し構成であるか下取り出し構成であるかに応じて、底部電極をそれぞれアノードまたはカソードとすることが可能である。
【００２６】
更に本発明の封入法および構造は多くの応用に対して、例えばアクティブマトリクス形、パッシブマトリクス形、セグメント形、英数字形またはバックライト形ＯＬＥＤディスプレイないしはこれらの任意の組み合わせに対して使用可能である。これらのＯＬＥＤデバイスのいずれも、ＯＬＥＤ基板にパターンニングされた構造を有するＯＬＥＤデバイスとすることができ、これらの構造がＯＬＥＤスタックそれ自体よりも格段に高いことは評価される。例えば、数ミクロンの高さの行セパレータ（例えばマッシュルーム）またはインクジェット印刷ＯＬＥＤで使用されるインク閉じ込めウェルまたはバンクである。本発明の範囲には、ディスプレイの活性領域内にあるこれらの構造における封入が含まれることが意図されている。
【００２７】
さらに、本発明の範囲には、別のディスプレイおよび任意の電子装置または封入が必要な別のデバイス、例えば、有機トランジスタ、検出器、太陽電池など（特殊なＯＬＥＤ）の一般的な有機電子デバイス、またＯＬＥＤベースの光源およびバックライトなどのような照明のためのディスプレイも含まれる。
【００２８】
本発明には、無数の電子デバイスも含まれており、ここでこれらのデバイスには、基板と、この基板上に配置された複数の活性領域と、実質的にこの活性領域だけを覆う、この基板上に配置された複数の平坦化層と、実質的にこの平坦化層だけを覆う、この基板上に配置された複数のバリア層とを含む。殊に本発明には、ＯＬＥＤ、有機電子回路、有機検出器および有機太陽電池などの電子デバイスが含まれる。
【００２９】
ここでは紫外線硬化可能な有機層３０４が実質的に、複数のＯＬＥＤデバイスを含むディスプレイガラス全体にわたってデポジットされている。このような有利な有機層は、選択的な硬化のためのフォトイニシエータを伴うアクリレートからなる液体、またはＰＭＬにおいて、また紫外線または他の方法で硬化可能な、先行技術の有機平坦化法において一般的に知られている別の材料とすることができる。
【００３０】
層３０４は、任意の有利な平坦化層とすることが可能である。例えば、無機またはハイブリッド平坦化層でもバッファ層には十分であり、ここでこのバッファ層は、バリア層デポジションプロセスに対する所望の平坦化および／または保護特性を有する。
【００３１】
付加的には、スピンオンガラス（spin-on glass）のような湿式で処理可能であり後処理で硬化可能なな有機金属コンパウンドで十分である。このような有機層によって平坦構造が得られ、その上にバリア層がデポジットされ、下位の層における点欠陥（例えば汚染粒子）が実質的に覆われる。一般的に望ましいのは、有機層が十分な量でデポジットされ、これによってこの層がもはや点欠陥ともはや「コンフォーマル」でない、すなわち任意の点欠陥が、上にデポジットされる層に向かって上方に幾何学的に投影されないようにする。このような第１有機層はまた、第１バリア層のデポジッションに起因して発生し得る損傷から、下にあるＯＬＥＤを保護するためにも使用される。
【００３２】
さらに別の実施形態では、本発明の原理および範囲内で非ＰＭＬアプローチを使用可能である。例えば、非液体的に蒸着される有機体、例えばポリシロキサンを後の図に適用することができる。
【００３３】
この有機層をＯＬＥＤデバイスにデポジットするのには多くの手法がある。例えば、この層は、蒸着するかまたはフラッシュ蒸着することが可能である。択一的には液体の有機層はこの技術分野において公知のようにスピンコーティング、ディップコーティング、ロールコーティングまたはブレードコーティングすることが可能である。付加的に別の有利な印刷技術を使用することができ、殊にスクリーン印刷またはインクジェット印刷が使用される。
【００３４】
ＯＬＥＤデバイスの上に有機層がデポジットされると、紫外光が使用されてＯＬＥＤデバイスの上の層が選択的に硬化され、これによって所望の架橋（cross-linking）が形成される。このステップはマスク３０６によって達成され、これは紫外光をブロックして、有機層を除去することが望ましい領域に紫外光が当たらないようにする。択一的にはこの架橋は、投影形露光システム（projection exposure system）のような光学的なパターンニングシステムを有する紫外光を使用して達成することが可能である。別の実施形態では、架橋はプレートを横断して紫外線ビームを選択的にスキャンさせることによって達成することができる。さらに別の実施形態では、このレイヤを必ずしも紫外線硬化させなくてもよい。その代わりに、例えば、所定の温度プロフィルを有する熱源、ＩＲレーザ、ステンシル／スタンプを使用して熱硬化されるか、または電子ビームで硬化される。別の方法にはつぎを含むことができる。すなわち架橋、パターンニングされた熱転写システム（heat trasfer system）、パターンニングされたＩＲ源、マスキングされたＩＲ源、スキャニングされたＩＲ源、パターンニングされた電子ビーム、マスキングされた電子ビームおよびスキャンニングされた電子ビームを含むことが可能である。
【００３５】
有機層が選択的に架橋されると、残りの架橋されていない層を除去しなければならない。この除去は、加熱蒸着（例えば基板を加熱する）するか、または短時間の高温パルスを使用する（例えばＯＬＥＤプレートをホットプレートに載置する）ことによって行うことができる。別の除去法も同様に可能であり、例えば、真空においてポンピングして液体の有機層が除去される。複数の技法の組み合わせも同様に可能である。すなわち、真空においてポンピングしながら熱エネルギーを加えることも可能である。
【００３６】
さらに別の除去法、すなわち、リンスタンク（rinse tank）への浸し、スプレーリンシング（spray rinsing）、超音波法（乾式でも湿式でもよい）、技法の組み合わせ（例えば、乾式超音波または真空におけるメガソニック）も可能である。プラズマエッチング法を使用して除去プロセスを補助することも可能である。付加的に、レーザ剥離（lase ablation）のようなレーザ補助法またはレーザを介して熱を供給することもよい。
【００３７】
残りの有機層が除去されてしまうと、つぎにバリア層がＯＬＥＤプレートに選択的にデポジットされる。図３Ｂに示されているのは、バリア層３０８がＯＬＥＤデバイスに選択的にデポジットされることであり、ここには有機層もデポジットされている。バリア層３０８は、酸素および水分の環境的作用からＯＬＥＤデバイスを保護するのに有利な任意の材料から構成される。したがって酸素および水分に対してかなり不透過性を有するべきである。このようなバリア層材料は、金属酸化物または誘電体層、例えば、SiOx（例えばSiO2），SiNx（例えばSi2N3），SiOxNy，AlOx（例えばAl2O3），AlNx，ITO，ZnOx，AlがドーピングされたZnOxまたは高バリア誘電体または導電性の酸化物を含むことが可能である。本発明の目的のためには、一般的に、良好な酸素および水分バリア特性を有する従来技術から公知の任意の無機材料で十分である。下取り出し形ディスプレイの場合、封入部は透過性を有する必要はなく、金属または合金フィルム（例えば、Alまたは合金，Cr，Cuまたは合金など）または非透過性ないしは着色された誘電体フィルムが有利であると考えられ、両者とも蒸着またはスパッタリングされる。
【００３８】
バリア層のデポジットは、従来技術において公知の任意の有利な方法で行うことができ、これによって誘電体層、金属酸化物、金属または合金がデポジットされる。例えば、スパッタリングまたは反応スパッタリング（DC，AC，パルスまたはこれらの組み合わせ）で十分である。付加的にはこのような誘電体の蒸着（抵抗加熱または電子ビーム）または金属フィルムが可能である。さらにイオンビームによって補助されるか、またはプラズマによって強化されたデポジッション法も可能である。
【００３９】
別の実施形態が可能である。例えば、ここに記載したパターンニングされた紫外硬化を行って、平坦化層の厚さを、活性領域上での値から、この活性領域外のどこかでゼロまたはほぼゼロに減少させることが可能である。これによって、活性領域から出発して封入のない個所（例えばスクライブ／ブレークラインおよび／またはコンタクト）に至る良好でスムーズなＯＬＥＤ（または別の構造）の封入と、それに加えて平坦化層とが得られるのである。バリア層の領域をわずかに大きくして平坦化層を覆うことは有利である。それはこの平坦化層は、あまり大きな段差を有しておらず、このようなバリア層が覆う範囲によって、側方の段差が十分に覆われるからである。この実施形態は、ここで説明する別の複数の実施形態にも適用される。これらの実施形態は調整されて、バリア層のデポジッションの前に、縁部における平坦化層のリフローまたは蒸着または印刷または部分的な前硬化などによってバッファ層のスムーズな移行が得られる。さらに別の実施形態では、有機発光領域（例えばピクセル）だけを封入して、コンタクトパッドと、補助封入領域と、有機体およびバリア層のないスクライブ/ブレーク領域とをそのままにすることが望ましいこともある。
【００４０】
図４Ａおよび４Ｂには本発明の別の実施形態、殊にＯＬＥＤデバイスの別の封入の仕方が示されている。図４Ａには本発明のプロセスにおける１ステップが示されており、ここではＯＬＥＤデバイス４０４は基板４０２の最上部に形成される。有機層４０６は、基板全体にわたってデポジットされており、これによってＯＬＥＤデバイス４０４が覆われる。つぎにバリア層４０８が従来技術から公知のように（例えばマスクまたはスクリーン４１０を介して）選択的にデポジットされる。図４Ｂにはこのプロセスにおけるつぎのステップが示されており、その後には不所望の有機層４０６の部分が従来公知の方法によって除去される。
【００４１】
有機層４０６は全体が硬化されていてもまたは硬化されていなくてもよく、またマスクないしはスクリーンを介して選択的に硬化されていてもまたはされていなくてもよい。同様に有機層を全く硬化しないことが望まれることがある。いくつかの実施形態では、有機体は、パターンニングされたバリア層のデポジッションの前に完全に硬化されるか、部分的に硬化されるか、またはまったく硬化されないかのいずれかが可能であり、その後にバリア層デポジッションが行われ、バリア層デポジッションの前に硬化が行われなかった場合には、下にある有機体が意図したレベルにまで硬化したことを保証するために別の硬化ステップを設けることができる。不要の有機層がエッチング除去される場合（任意の数の公知の方法、例えば化学的（乾式または湿式）エッチング、プラズマ補助（酸素を伴っていても、また酸素がなくてもよい）によって、反応イオンエッチング、異方性反応イオンエッチングなどによって）、バリア層４０８は、効果的なエッチングストップとしても作用することができ、これはレーザ補助／ベースの除去（例えばレーザ剥離）と同様である。
【００４２】
さらに有機層は、前述した任意の方法（例えば、複数の反応性有機体分子を蒸着して基板で濃縮されたコンフォーマル層を形成する）で、またはよく知られたパリレンコーティング法によってデポジットすることが可能である。
【００４３】
１実施形態では、活性領域の縁部が露出される場合がある。しかしながら平坦化層がわずか数ミクロンの厚さを有し、活性領域の周りで平坦化＋バリア層の周囲長が数１０ミクロンであるかまたは１００ミクロンさえも上回る幅である場合であっても、数１０ミクロンまたは１００ミクロンを上回る幅に沿い、この薄い平坦化層を介する、例えば水の浸透は緩慢なはずである。択一的には第２バリア層は平坦化層領域よりも大きくすることができ、これによって露出された平坦化層の縁部もバリア層によって覆われる。これもまた、使用され得る第２平坦化層＋バリア層スタックを第１のものなどよりも幅を広く作製することによって達成される。これは当然のことながら前述の実施形態においてバリア層マスクの幅を広くすることによって行うことが可能である。
【００４４】
図５には本発明による封入法の別の実施形態が示されている。この実施形態において、ＯＬＥＤデバイス５０４はここでも基板５０２上に形成される。有機層５０６は、バリア層５０８と同様にパターンニングされてデポジットされている。有機層５０６は選択的にデポジットされるため、この層を硬化する必要はない。平坦化層の材料のタイプおよびデポジッション法に関して、硬化およびパターンニングの様相が独立していてもよいことは有利である。例えば、紫外線（またはその他により）硬化可能な液体、ＰＭＬまたはスクリーン印刷またはインクジェット印刷に対する液体が使用される場合、硬化させることが可能である。択一的には、マスクを通しての有機体の蒸着が、関連するステップの場合、硬化させる必要はない。
【００４５】
有機層およびバリア層を選択的にデポジットする仕方は、種々異なる手段によて達成される。例えば、有機層は（マスク５１０として示した）シャドーマスクを通して、またはインクジェットデポジッションまたは他のスクリーン印刷法によってデポジットすることが可能である。実際に、一般的には所望の平坦化層材料を供給するのに適切な任意の印刷法を使用可能である。同様にバリア層５０８を選択的にデポジットすることができる。択一的な実施形態に対して、選択的なデポジッションに対するあらゆる選択肢を使用可能である。すなわち、同じマスク、別個のマスク、また基板とマスクとの間隔が異なる同じマスク（例えば、平坦化層に対しては比較的小さな距離、つぎにバリアに対しては比較的大きな距離にしてバリアの被覆範囲を広くする。それは材料のデポジッションにおける違いおよびそのわずかな無指向性のためである）を使用することが可能である。
【００４６】
スクリーン印刷、インクジェット印刷などの印刷の場合、マスクを不要とする（インクジェット）か、またはパターンニングされてスパッタデポジットされたバリア層のデポジッションに使用したマスクとは別にすることが可能である。別の実施形態では必要であれば、平坦化層を部分的に硬化し、バリア層をデポジットし、つぎに平坦化層の硬化を終えることも可能である。
【００４７】
図６Ａ〜６Ｅには、本発明の原理による封入法のさらに別の実施形態が示されている。まずはじめにＯＬＥＤデバイス６０２が基板６００に形成される。つぎにマスク６０４が基板６００に形成され、ここでこれはＯＬＥＤデバイス６０２に対するマスク開口部を有する。
【００４８】
適切なマスクは、考えられ得る多くの方式で形成される。例えば、このようなマスクは、ＯＬＥＤにラミネートされたフィルムまたはＯＬＥＤに圧されたか、押しつけられたか、ないしは締め付けられたマスクとすることが可能である。付加的にこのようなマスクは、多目的マスクまたは後で除去される使い捨てマスクとすることができる。このようなマスクは、金属、セラミック、プラスチックホイルまたはシートからなる。またＰＴＦＥ（＝polytetrafluorethylene）またはポリシロキサンタイプの材料（例えばポリジメチルシロキサン）または一般的にはＯＬＥＤマスクを除去するときに損傷またはデラミネーションを発生する）に貼り付かない任意の材料および／または封入有機体が貼り付かない材料からなり、封入有機物デポジッションおよび（全部または部分的な）硬化の後に行われるマスクの除去によって有機物が除去されないようにする。
【００４９】
マスクはつぎのようなものとすることが可能である。すなわちマスクはＯＬＥＤと十分に接触させることができ、これによって封入有機物が所望の領域に制限されて、封入有機物が所望されない領域（例えばコンタクトパッド）に浸透しないようにする。このようなマスクには「スタンプ」（＝stamp）マスクが含まれ得る。このようなマスクは圧したり、締め付けることができ、またはマスクを磁性体材料から作製し磁力によって保持されるようにすることが可能である（例えば、マスクを基板に吸引する基板の背後のシート形磁石）。付加的にはこのマスクは多目的マスクまたは使い捨てで使用するマスクとすることができる。真空吸引マスクでもよい。付加的にはラミネートされたフィルムマスクでも十分である。
【００５０】
マスク６０４がデポジットされると、有機層６０６が任意の有利な手法でデポジットされる。例えば、有機層はマスク開口部にディスペンス、押しつぶし、ロール、印刷、ブレードコート、滴下、スプレーされる。この有機層がデポジットされると、マスク６０４の除去の前にこの有機層の一部またはすべてを、硬化してもよいしまた硬化しなくてもよい。このマスクは、従来公知の任意の手段によって、例えば、ピーリングオフ（peeling off）、ステンシルの場合には機械的な除去などによって除去可能である。
【００５１】
平坦化層の縁部は、リフローさせてもまたリフローさせなくてもよく、これにより、引き続いてデポジットされるバリアにより、バリア縁部がより良好に覆われることは有利である。
【００５２】
マスクを除去した後、ＯＬＥＤデバイスを覆う平坦化層にバリア層６０８が選択的にデポジットされる。このような選択的なデポジットに対する公知の任意の手法が、本発明の目的にかなう。種々異なる択一的な実施形態に対して、完全に硬化した後、マスクを除去するか、部分的に硬化した後、マスクを除去するか、または硬化を行わずにマスクを除去することのいずれかが可能である。これらｓの変形実施形態は、バリア層デポジッション後に行われ得る別の硬化と組み合わせることも可能である。殊にわずかに硬化を行い、つぎに例えば加熱してリフローさせ、これによって縁部をスムーズにし、続いて完全な硬化／バリア層デポジッションを行うことも可能である。
【００５３】
さらに別の実施形態では、平坦化およびバリア層をマスクの除去の前にデポジットすることも可能である。
【００５４】
さらに別の実施形態では、すべての封入ステップを不活性の雰囲気（すなわち酸素、オゾン、他の反応性ガスおよび殊に水分が減少されている雰囲気）中で行うことができる。択一的には第１有機層および第１バリア層だけ（すなわち２層構成部分"dyad"）を不活性の雰囲気中で作製することも可能である。択一的には第１有機層だけを不活性の雰囲気中で作製することが可能である。
【００５５】
別の実施形態には、付加的な保護のために第２封入層による封入を含むことができる。これはラミネート、接着によって、そうでなければプラスチック、金属、金属とプラスチックホイル、薄いガラス、厚いガラスまたは金属シートをＯＬＥＤディスプレイシートの上にデポジットすることによって行うことが可能である。この第２封入は、ゲッター材料（例えば、フィルム、粉末、ペースト、錠剤その他の形態のゼオライト、反応性金属、反応性金属酸化物、金属スルフィド等）をパッケージに含めることができ、これによって水分、酸素または反応性ガスを吸収する。個別の分離（Singulation）は第２封入の前に行っても後に行ってもよい。
【００５６】
図７Ａ〜７Ｃには、平坦化層を含むいくつかの層をデポジットするための希ガス（novel gas）ノズルデポジッションシステムが示されている。図７Ａには、１ガスノズル７０４が示されており、このガスノズルにより、基板７００上のデバイス７０２に層がデポジットされる。ノズル７０４は、有利には不活性であるガスを送り出す少なくとも１つのノズル７０６と、デポジットすべき材料（例えばアクリレート）をこのデバイスに送り出すノズル７０８とを含む。このガスは、デポジットされるべきでない領域から、デポジット材料を取り除くために送り出される。図７Ｂには、ガスノズルシステムによって層で覆われた後のデバイス７０２が示されている。より具体的にいうと、領域７１０は層で覆われており、これに対して領域７１２にはデポジットされていない。このような領域７１２は、電気的コンタクト、スクライブラインまたはこのようなデポジットをしないことが望ましい別の領域である。
【００５７】
図７Ｃにはこのようなガスノズル列７２０の動作が示されており、これによって、デバイス７０２のプレート７００にわたりデポジットがなされる。列７２０は、複数の平坦化層ノズル７２１および不活性ガスノズル７２３からなり、これらは有利にはデバイスのプレートの上方につぎのように配置されている。すなわちデポジットされる層が、この所望の領域においてのみ作製されるように配置されているのである。領域７３０は、デバイスに対する全領域７３２のうちで、このようなデポジッションが所望される領域である。列７２０およびプレート７００は相対的に移動させることができ、これによって複数のデバイスにおいて効果的なデポジッションがなされるようにする。方向７２２は、プレート上での列の移動の仕方を示している。これに対して方向７２４は、列の下におけるプレートの移動の仕方を示している。これらの２つの移動は任意に組み合わせることも可能である。
【００５８】
図８Ａ〜Ｈには、本発明による封入形有機電子デバイスのさらに別の実施形態が示されている。この実施形態では平坦化層は、触媒層を選択的にデポジットすることによって形成され、つぎにこの触媒層は、ガスまたは液体フェーズ、有利にはガスフェーズにおいてモノマーに曝される。ガスフェーズにおいてモノマーは、触媒層がある領域だけにおいて反応するため、この有機電子デバイスの別の領域の汚染は全くないかあっても最小である。触媒層を選択的にデポジットすることによって、結果的に平坦化層をパターンニングすることができる。このモノマーは、触媒層に接触してここで重合されるため、このモノマーが有機電子デバイスに移動してこれを汚染することはほとんどない。この触媒層は、例えばジシクロペンタジエニルジルコニウムボレートとすることができ、モノマーは例えばプロピレンとすることが可能である。平坦化層は、例えば、粒子を埋めたり、またはピンホールの形成を阻止するために使用される。バリア層は、少なくともこの平坦化層に選択的にデポジットされ、これによって有機電子デバイスは、酸素および水分の腐食作用から環境的に分離される。平坦化層およびバリア層がデポジットされた後、１つまたはそれ以上の付加的な平坦化および／またはバリア層を付加して、この有機電子デバイスをさらに封入することが可能である。
【００５９】
図８Ａ〜Ｈでは、触媒層の選択的なデポジションが、シャドーマスキングされた熱蒸着プロセスを使用して行わる。別の構成では、この選択的なデポジションは、例えば、インクジェット印刷、スクリーン印刷、フレキソ印刷、タンポン印刷（tampon printing）などの印刷プロセスまたは選択的なスプレーコーティングによって行われる。図８Ａでは有機電子デバイスは基板８０９を含んでおり、ここではこの基板の上に底部電極および有機スタック８１２がデポジットされている。この有機スタックには１つまたそれ以上の有機層が含まれる。この有機スタックは、例えば、電子デバイスがＯＬＥＤである場合には発光層を、またはこの電子デバイスが光検出器または太陽電池の場合には感光層を含むことが可能である。底部電極は、例えばアノードとすることも、またはカソードとすることも可能である。本明細書および請求項内で使用されているように、「に」または「上に」という語に含まれるのは、層が物理的にコンタクトしている場合および層が１つまたはそれ以上の挟み込まれた層によって分離されている場合である。上部電極８１５は、シャドーマスク８１７を通しかつ有機スタックの上に蒸着される。上部電極８１５は、例えばアノードとすることも、またはカソードとすることも可能である。上部電極８１５は、有機電子デバイスの活性領域であり、封入によって保護すべきである。
【００６０】
図８Ｂでは触媒層８１８が、シャドーマスク８１７を通しかつ上部電極８１５の上に蒸着される。触媒層８１８により、結果的に得られる平坦化層の被覆領域が定められ、またガス状のモノマーは、触媒層がある領域においてのみ反応するため、このガス状のモノマーにより、有機電子デバイスの別の領域が汚染されることはない。図８Ｃでは、触媒層８１８を含む有機電子デバイスが、ガス状のモノマー８２１に曝される。ガス状のモノマー８１２は触媒層８１８と反応し、これにより、触媒層８１８が選択的にデポジットされていた領域に平坦化層８２４が形成される。ここで平坦化層８２４は、上部電極８１５を選択的にデポジットするのに使用したのと同じシャドーマスクを使用してパターンニングされる（すなわち結果的に得られる平坦化層８２４をパターンニングするために別個のシャドーマスクは不要である）。ガス状のモノマー８２１は重合されてここで触媒層８１８に接触するため、有機電子デバイスの活性領域がこのモノマーによって汚染されることはほとんどない。図８Ｄには、上部電極８１５上に結果的に得られる平坦化層８２４が示されている。図８Ｄでは、別個のシャドーマスクが使用されている。すなわちシャドーマスク８２８は、シャドーマスク８１７とは異なる開口部サイズを有する。ここではシャドーマスク８２８はシャドーマスク８１７よりも大きな開口部サイズを有するため、蒸着される層は、シャドーマスク８１７によって覆われ得る領域よりも大きな領域を覆うことができる。バリア層８２７は、シャドーマスク８２８を通して少なくとも平坦化層８２４にデポジットされる。バリア層２７は、不浸透性の高いバリア層をパターンニングしてデポジットすることのできる任意のプロセスを使用してデポジットされる。これらのプロセスには、例えば、蒸着、電子ビーム蒸着、直流（"DC=direct current"）マグネトロンスパッタリング、反応性マグネトロンスパッタリング、高周波（"RF=radio frequecy"）または交流（"AC=alernating current）マグネトロンスパッタリング、イオンプレーティング、またはプラズマ強化化学真空デポジッション（"PECVD=plasma-enhanced chemical vapor deposition"）のような別のプラズマ強化デポジッションが含まれる。図８Ｅでは別の触媒層（すなわち触媒層８３０）がシャドーマスク８２８を通してバリア層８２７に蒸着される。シャドーマスク８２８を使用することにより、バリア層８２７および触媒層８３０が、より広い領域に蒸着されて（例えば、有機電子デバイスの領域よりも大きな領域が、蒸着されたこれらの層によって覆われて）、これによりこれらの層が基板８０９に縁部で接触して気密封止が保証される。
【００６１】
図８Ｆでは、触媒層８３０を含む有機電子デバイスがガス状のモノマー８２１に曝される。ガス状のモノマー８２１は触媒層８３０と反応し、触媒層８３０が選択的にデポジットされていた領域に平坦化層８３３が形成される。結果的に得られる平坦化層８３３はバリア層８２７に載置される。図８Ｇでは、別個のシャドーマスクが使用される。すなわちシャドーマスク８３７は、シャドーマスク８２８とは大きさが異なる開口部（例えばより大きな開口部）を有する。ここでは別のバリア層（すなわちバリア層８３６）は、シャドーマスク８３７を通して少なくとも平坦化層８３３にデポジットされる。図８Ｈでは、平坦化層８３３に載置されたバリア層８３６が示されている。図８Ａ〜Ｈに示した上記のデポジッションにより、２つのバリア層を有する有機電子デバイスの封入が得られ、ここでこれらのバリア層は平坦化中間層を有する。このような作業は、１回またはそれ以上繰り返すことができ、これによってより多くの平坦化および／またはバリア層が加えられ、これによって有機電子デバイスがさらに封入される。
【００６２】
デポジッションによって覆われる領域は、別の開口部サイズを有するシャドーマスクを使用することによって、または基板とシャドーマスクとの別の間隔を使用することによって、またはこの両者を組み合わせることによって変更することが可能である。例えば、基板とシャドーマスクとの間でより大きな間隔を使用することによって、覆われる領域はより大きくなることが多い。それは蒸着またはスパッタリングなどの多くのデポジッションプロセスが、（例えば基板面に対して垂直に）完全には方向を制御できないからである。バリア層によって覆われる領域が、平坦化層によって覆われる領域より大きく、平坦化層の縁部がバリア層によって覆われる場合、バリア層は基板と直に密着することができ、これによって封入が改善され、また封入層と基板との接着が改善される。
【００６３】
図９には、本発明にしたがって封入された有機電子デバイスのさらに別の実施形態が示されている。この実施形態では、平坦化層は、転写基板（transfer substrate）にデポジットされており、有機電子デバイスの活性領域のような表面とのその反応性を最小化して安定化することができる。この平坦化層はつぎに転写基板から、有機電子デバイスの少なくとも活性領域に転写される（例えば、この平坦化層は、層のエッジがこの有機電子デバイスの基板に接触することにより、活性領域を覆うことができるか、またはこの有機電子デバイスを気密封止することができる）。この転写基板を使用することにより、平坦化層を作製するために使用される溶媒または反応性のモノマーは、有機電子デバイスの反応性がより小さくなるまでこれに接触しないでよい。溶媒は、平坦化層の均一なフィルムを形成するために使用可能である。転写基板における平坦化層の安定化には、平坦化層から溶媒を蒸発させて、この平坦化層を硬化する（例えば、この硬化は熱または紫外光を含む光を使用して行われる）か、またはこの層内で反応させて完成させ、これによってより安定しかつ反応性の少ない層を形成することが含まれる。また転写基板を使用することにより、平坦化層を転写基板にデポジットすることができ、また安定化させることでき、その際に真空チャンバにあるような制御された環境においてこの作業を行わなくてもよいのである。つぎにバリア層がこの平坦化層にデポジットされる。
【００６４】
図９では平坦化層９１５が転写基板９１８にデポジットされている。平坦化層９１５は、転写基板９１８にパターンニングされてまたはパターンニングされずにデポジットされている。平坦化層９１５を作製するためになんらかの溶媒が使用される場合、この溶媒は転写基板９１８にデポジットされ、すべてではないにしろほとんどの溶媒の反応がここで発生する。転写基板９１８は、例えば、ガラスシート、プラスチックシート、プラスチックホイル、またはロールツーロール（roll-to-roll）法ベースの連続的なホイルからなる。有機電子デバイス９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃおよび９１２ｄは、基板９０９のような別の基板に作製される。熱転写メカニズム９２１が使用されて、平坦化層９１５が有機電子デバイスの少なくとも活性領域に熱転写される。熱転写メカニズム９２１により、平坦化層が熱転写され、ここでは染料熱転写（thermal dye transfer）またはＬＩＴＩ（=laser induced thermal imaging）のような転写印刷の分野でよく知られている処理を使用して行われる。転写基板９１８から少なくとも活性領域への平坦化層９１５の転写は、パターンニングされて行うことも、またはパターンニングされず行うことも可能である。平坦化層９１５が転写された後、パターンニングされて、またはパターンニングされずにバリア層が少なくとも平坦化層９１５に転写される。平坦化層９１５およびバリア層がデポジットされた後、１つまたはそれ以上の平坦化および／またはバリア層を加えて、有機電子デバイスをさらに封入することが可能である。
【００６５】
平坦化層９１５は、転写基板９１８にデポジットされる際にパターンニングすることができ、または転写基板９１８にデポジットした後にパターンニングすることができ、または転写基板９１８から基板９０９それ自体への平坦化層９１５の転写は、パターンニングを可能にする熱転写印刷法を使用することによってパターンニングにすることができる。このような方法は、従来技術において周知である。また平坦化層９１５は、上記のものの組み合わせによってパターンニングすることが可能である。平坦化層９１５が転写基板９１５においてパターンニングされる場合、有利には転写基板９１８から基板９０９への平坦化層９１５の転写はパターンニングされない。
【００６６】
図１０には、本発明にしたがって有機電子デバイスを封入するステップの１実施形態が示されている。ブロック９４０では有機電子デバイスを第１基板上に作製する。このデバイスの少なくとも活性領域にデポジットされる平坦化層を選択する。ブロック９４３では、パターンニングしてまたはパターンニングしないでこの平坦化層を第２基板（すなわち転写基板）にデポジットする。封入すべき有機電子デバイスは位置決めされ、第２基板上の平坦化層がこのデバイスに転写できるようにする。ブロック９４６では、第２基板から有機電子デバイスの少なくとも活性領域に平坦化層を転写する。この転写は、熱染料転写（thermal-dye-transfer）、熱転写印刷のような熱転写法またはＬＩＴＩによって行うことが可能である。この転写はパターンニングして行っても、パターンニングしないで行ってもよい。ブロック９４９では、選択的に、第１基板または平坦化層を後処理することができる。この後処理には、平坦化層を溶融、リフローまたはスムーズにするための加熱処理が含まれる。またこの後処理には、実質的に平坦化層のピンポールを塞ぐこと、実質的に平坦化層の点欠陥（例えば汚れの粒子）を覆うこと、またはカソードセパレータのような張り出し構造部の下に平坦化層をリフローさせることも含まれる。ブロック９５２では、バリア層を少なくとも平坦化層にデポジットする。平坦化層およびバリア層をデポジットした後、１つまたはそれ以上の平坦化および／またはバリア層を加えて、この有機電子デバイスのさらなる封入することが可能である。
【００６７】
以上で本発明の原理にしたがって実行される先進の封入法のいくつかの実施形態を示した。本発明はここに記載した任意かつすべての自明の変形を含むものであることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＯＬＥＤデバイス上に形成された通例のＰＭＬ封入構造の側面図である。
【図２】単一の大きなガラス基板上に大量に作製されたＯＬＥＤ構造の列の平面図である。
【図３】本発明の原理にしたがって実施された封入法の１実施形態のおける処理ステップを示す側面図である。
【図４】本発明の別の実施形態を示す側面図である。
【図５】本発明のさらに別の実施形態を示す側面図である。
【図６】本発明のさらに別の実施形態を示す側面図である。
【図７Ａ】本発明の原理にしたがって作製されたガスノズルデポジションシステムの側面図である。
【図７Ｂ】図７Ａのガスノズルデポジションシステムの平面図である。
【図７Ｃ】ガスノズルデポジションシステムの別の平面図である。
【図８Ａ】本発明にしたがって封入された有機電子デバイスの実施形態を示す図である。
【図８Ｂ】本発明にしたがって封入された有機電子デバイスの別の実施形態を示す図である。
【図８Ｃ】本発明にしたがって封入された有機電子デバイスのさらに別の実施形態を示す図である。
【図８Ｄ】本発明にしたがって封入された有機電子デバイスのさらに別の実施形態を示す図である。
【図８Ｅ】本発明にしたがって封入された有機電子デバイスのさらに別の実施形態を示す図である。
【図８Ｆ】本発明にしたがって封入された有機電子デバイスのさらに別の実施形態を示す図である。
【図８Ｇ】本発明にしたがって封入された有機電子デバイスのさらに別の実施形態を示す図である。
【図８Ｈ】本発明にしたがって封入された有機電子デバイスのさらに別の実施形態を示す図である。
【図９】本発明にしたがって封入された有機電子デバイスのさらに別の実施形態を示す図である。
【図１０】本発明にしたがって有機電子デバイスを封入するプロセスの実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１００  ＰＭＬ構造
１０２  ガラス基板
１０４  ＯＬＥＤ構造
１０６  平坦化層
１０８  バリア層
１１０  平坦化層
１１２ａ，１１２ｂ  ＰＭＬ構造
２００  ガラスシート
２０２  ＯＬＥＤデバイス
２０４  電気的コンタクト領域
２０６  スクライブおよびブレークライン
３００  基板
３０２  ＯＬＥＤデバイス
３０６  マスク
３０８  バリア層
４０２  基板
４０４  ＯＬＥＤデバイス
４０６  有機層
４０８  バリア層
４１０  スクリーン
５０２  基板
５０４  ＯＬＥＤデバイス
５０６  有機層
５０８  バリア層
５１０  シャドーマスク
６００  基板
６０２  ＯＬＥＤデバイス
６０４  マスク
６０６  有機層
６０８  バリア層
７００  基板
７０２  デバイス
７０４  ガスノズル
７２０  ガスノズル列
７２１  平坦化層ノズル
７２３  不活性ガスノズル
８０９  基板
８１２  有機スタック
８１５  上部電極
８１７  シャドーマスク
８１８  触媒層
８２１  ガス状のモノマー
８２４  平坦化層
８２７  バリア層
８２８  シャドーマスク
８３０  触媒層
８３３  平坦化層
８３６  バリア層
８３７  シャドーマスク
９０９  基板
９１２ａ−９１２ｄ  有機電子デバイス
９１５  平坦化層
９１８  転写基板
９２１  熱転写メカニズム
【図１】
0004520708.tif 000002
【図２】
0004520708.tif 000003
【図３】
0004520708.tif 000004
【図４】
0004520708.tif 000005
【図５】
0004520708.tif 000006
【図６】
0004520708.tif 000007
【図７Ａ】
0004520708.tif 000008
【図７Ｂ】
0004520708.tif 000009
【図７Ｃ】
0004520708.tif 000010
【図８Ａ】
0004520708.tif 000011
【図８Ｂ】
0004520708.tif 000012
【図８Ｃ】
0004520708.tif 000013
【図８Ｄ】
0004520708.tif 000014
【図８Ｅ】
0004520708.tif 000015
【図８Ｆ】
0004520708.tif 000016
【図８Ｇ】
0004520708.tif 000017
【図８Ｈ】
0004520708.tif 000018
【図９】
0004520708.tif 000019
【図１０】
0004520708.tif 000020