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JP2002532850A - 有機発光デバイスのための環境バリヤー材料及びその製造方法 - Google Patents

有機発光デバイスのための環境バリヤー材料及びその製造方法

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JP2002532850A
JP2002532850A JP2000588820A JP2000588820A JP2002532850A JP 2002532850 A JP2002532850 A JP 2002532850A JP 2000588820 A JP2000588820 A JP 2000588820A JP 2000588820 A JP2000588820 A JP 2000588820A JP 2002532850 A JP2002532850 A JP 2002532850A
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Abstract

(57)【要約】 封入された有機発光デバイス。当該デバイスは、少なくとも１つの第一バリヤー層（１４０）と少なくとも１つの第一ポリマー層（１５０，１６０）とを含む第一バリヤースタック（１１０）を含む。有機発光層スタック（１２０）は当該第一バリヤースタックに隣接して存在している。第二バリヤースタック（１３０）は、当該有機発光層スタックに隣接している。当該第二バリヤースタックは、少なくとも１つの第二バリヤー層（１７０）と少なくとも１つの第二ポリマー層（１８０，１９０）を有する。当該封入された有機発光デバイスを製造する方法も提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 発明の背景 本発明は、有機発光デバイス（ＯＬＥＤｓ）に関するものであり、更に詳しく
は、本発明は、バリヤースタック中に封入されたＯＬＥＤｓに関するものである
。
【０００２】 多くの異なるタイプの電子製品のための多目的視覚表示装置に関するニーズが
存在する。発光ダイオード（ＬＥＤｓ）及び液晶ディスプレイ（ＬＣＤｓ）には
多くの有用な用途が見出されたが、すべての状況においてそれらが充分とは言え
ない。ＯＬＥＤｓは将来が大いに期待できる比較的新しいタイプの視覚表示装置
である。ＯＬＥＤは、基本的に、２つの電極間に配置された有機エレクトロルミ
ネッセント物質を含む。当該電極に電圧を印可すると、エレクトロルミネッセン
ト物質は可視光を発光する。典型的には、当該電極の１つは透明であり、光を通
すことができる。参照として本明細書に取り入れられる、米国特許第５，６２９
，３８９号（Roitman ら）、 第５，７４７，１８２号（Friend ら）、第５，８
４４，３６３号（Gu ら）、第５，８７２，３５５号（Hueschen）、第５，９０
２，６８８号（Antoniadis ら）、及び第５，９４８，５５２号（Antoniadis ら
） は様々なＯＬＥＤ構造を開示している。
【０００３】 フラットパネルディスプレイ及び他の情報ディスプレイにおけるＯＬＥＤｓの
使用は、当該デバイスの環境安定性が悪いことから制限される。G.Gustafson, Y
.Cao, G.M.Treacy, F.Klavetter, N.Colaneri, and A.J.Heeger, Nature, Vol.
35, 11 June 1992, pages 477-479。湿気及び酸素により、殆どのＯＬＥＤｓの
有効寿命は有意に短くなる。結果として、これらのデバイスは、典型的には、Ｏ
ＬＥＤ上に積層されたガラスカバーを有し且つ活性層から水及び酸素を排除する
ためのシールされたエッジを有するガラス基板に対して二次加工される。米国特
許第５，８７２，３５５号は、例えばサランのようなポリマーを用いて当該デバ
イスをシールすることを開示している。ＯＬＥＤｓに対して充分な寿命を提供す
るのに必要とされる水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は約１０-6ｇ／ｍ2／日と計算さ
れる。最良のポリマーフィルム（例えばサラン）のＷＶＴＲ値は、ＯＬＥＤを封
入するためには５桁大き過ぎる。更に、サランは、真空チャンバ内で、フラッシ
ュ蒸着、凝縮、及びその場重合によって蒸着させることができない。
【０００４】 而して、ＯＬＥＤを封入し、また酸素及び水蒸気の透過によって引き起こされ
る劣化を防止するために用いることができる改良された軽量バリヤー構造に関す
るニーズ及びそのような封入されたＯＬＥＤを製造する方法に関するニーズが存
在する。
【０００５】 発明の概要 これらのニーズは、本発明によって、すなわち封入された有機発光デバイス（
ＯＬＥＤ）によって満たされる。当該デバイスは、少なくとも１つの第一バリヤ
ー層と少なくとも１つの第一ポリマー層とを含む第一バリヤースタックを含む。
当該第一バリヤースタックに隣接して有機発光層スタックが存在する。第二バリ
ヤースタックは、当該有機発光層スタックに隣接している。当該第二バリヤース
タックは、少なくとも１つの第二バリヤー層及び少なくとも１つの第二ポリマー
層を有する。当該デバイスは、基板と第一バリヤースタックとの間に配置された
少なくとも１つの第一中間バリヤースタック、及び／又は有機発光層スタックと
第一バリヤースタック又は第二バリヤースタックのいずれかとの間に配置された
少なくとも１つの第二中間バリヤースタックを任意に含む。第一中間バリヤース
タック及び第二中間バリヤースタックは、少なくとも１つのポリマー層及び少な
くとも１つのバリヤー層を含む。
【０００６】 好ましくは、第一及び第二バリヤースタックの第一及び第二バリヤー層の１つ
又は両方は実質的に透明である。第一及び第二バリヤー層の少なくとも１つは、
好ましくは、酸化金属、窒化金属、炭化金属、オキシ窒化金属、及びそれらの組
合せから選択される材料を含む。酸化金属は、好ましくは、シリカ、アルミナ、
チタニア、酸化インジウム、酸化錫、インジウム錫酸化物、及びそれらの組合せ
から選択され、窒化金属は、好ましくは、窒化アルミニウム、窒化珪素、及びそ
れらの組合せから選択され、炭化金属は好ましくは炭化珪素であり、及びオキシ
窒化金属は好ましくはオキシ窒化珪素である。
【０００７】 封入されたＯＬＥＤは、有機発光層スタックに対して逆側上にあって、第一バ
リヤースタックに隣接している基板を含むこともできる。当該基板は軟質基板又
は硬質基板であることができる。好ましくは、軟質基板材料であり、ポリマー、
金属、紙、織物、及びそれらの組合せであることができる。硬質基板は、好まし
くはガラス、金属、又は珪素である。硬質基板を用いる場合、所望ならば、使用
前に取除くことができる。
【０００８】 第一及び第二バリヤースタックのポリマー層、及び第一及び第二中間バリヤー
スタックのポリマー層は、好ましくはアクリレート含有ポリマー（本明細書では
、アクリレート含有ポリマーという用語は、アクリレート含有ポリマー、メタク
リレート含有ポリマー、及びそれらの組合せを含む）である。第一及び／又は第
二バリヤースタックにおけるポリマー層は同じか又は異なっていることができる
。
【０００９】 有機発光層スタックは、好ましくは、第一電極、エレクトロルミネッセント層
、及び第二電極を含む。エレクトロルミネッセント層は、好ましくは、当業にお
いて公知であり且つその開示が本明細書に特に取り入れられる特許において示さ
れている正孔輸送層及び電子輸送層を含む。
【００１０】 また、本発明は、封入された有機発光デバイスを製造する方法も含む。当該方
法は、少なくとも１つの第一バリヤー層と少なくとも１つの第一ポリマー層とを
含む第一バリヤースタックを形成する工程、有機発光層スタックを形成する工程
、少なくとも１つの第二バリヤー層と少なくとも１つの第二ポリマー層とを含む
第二バリヤースタックを形成する工程、及び第一バリヤースタック、有機発光層
スタック、及び第二バリヤースタックを結合させて、封入された有機発光デバイ
スを形成する工程を含む。中間バリヤースタックは任意に形成することができる
。当該層は、好ましくは真空蒸着によって形成する。
【００１１】 有機発光層スタックは、第一バリヤースタック及び／又は第二バリヤースタッ
クを一緒に積層することによって結合させることができる。別法として、別の層
上に１つの層を蒸着させることによって形成し、当該層を同時に結合させること
ができる。
【００１２】 別の態様では、本発明は、基板、当該基板に隣接している有機発光層スタック
、及び少なくとも１つのバリヤー層と少なくとも１つのポリマー層とを含み且つ
当該有機発光層スタックに隣接しているバリヤースタックを有する封入された有
機発光デバイスを含む。また、本発明は、封入された有機発光デバイスを製造す
る方法も含む。１つの方法は、その上に有機発光層スタックを有する基板を提供
する工程、及び当該有機発光層スタックの上に少なくとも１つのバリヤー層と少
なくとも１つのポリマー層とを含むバリヤースタックを積層して、当該有機発光
バリヤー層スタックを封入する工程を含む。当該バリヤー層は、好ましくは、接
着剤を用いて積層（エッジシール）するが、加熱することを含む他の方法を用い
ることもできる。
【００１３】 別の方法は、その上に有機発光層スタックを有する基板上にバリヤースタック
を真空蒸着させる工程を含む。更に別の方法は、基板上に有機発光層スタックを
提供し、その有機発光層スタック上に少なくとも１つのバリヤー層を真空蒸着さ
せ、更にその少なくとも１つのバリヤー層上に少なくとも１つの第一ポリマー層
を蒸着させる工程を含む。少なくとも１つの第二ポリマー層は、バリヤー層を蒸
着させる前に、有機発光層スタック上に蒸着させることができる。
【００１４】 而して、封入されたＯＬＥＤを提供すること、及び前記デバイスを製造する方
法を提供することは、本発明の目的である。 本発明の１つの態様は、図１に示した封入されたＯＬＥＤ１００である。当該
封入されたＯＬＥＤ１００は、基板１０５、第一バリヤースタック１１０、有機
発光層スタック１２０、及び第二バリヤースタック１３０を含む。第一バリヤー
スタック１１０は、第一バリヤー層１４０及び２つのポリマー層１５０，１６０
を有する。第二封入層１３０は、第二バリヤー層１７０及び２つのポリマー層１
８０，１９０を含む。
【００１５】 図は、単一バリヤー層の両側に単一ポリマー層を有するバリヤースタックを示
しているが、当該バリヤースタックは、１つ以上のポリマー層及び１つ以上のバ
リヤー層を有することができる。１つのポリマー層及び１つのバリヤー層が存在
できると考えられるが、１つ以上のバリヤー層の片側上に多重ポリマー層又は１
つ以上のバリヤー層の両側に１つ以上のポリマー層が存在できると考えられる。
重要な特徴は、バリヤースタックが、少なくとも１つのポリマー層及び少なくと
も１つのバリヤー層を有する点である。
【００１６】 有機発光層スタック１２０は、第一電極層２００、エレクトロルミネッセント
層２１０、及び第二電極層２２０を含む。エレクトロルミネッセント層２１０は
、正孔輸送層２３０及び電子輸送層２３５を含むことができる。有機発光層スタ
ックの厳密な形態及び組成は重要ではない。有機発光層スタックは、１つ以上の
活性層の逆側上に第一及び第二電極層を含む。電極層は電源に接続される。電極
の少なくとも１つは透明である。エレクトロルミネッセント層は図示してあるよ
うに多重層であっても良く、又は単一層であっても良い。エレクトロルミネッセ
ント層は、典型的には、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、及び放射層、及
びそれらの組合せを含む。誘電体層を含む追加の層も存在していても良い。有機
発光層スタックは、例えば参照として本明細書に取り入れられる米国特許第５，
６２９，３８９号（Roitman ら）、第５，８４４，３６３号（Gu ら）、第５，
８７２，３５５号（Hueschen）、第５，９０２，６８８号（Antoniadis ら）、
及び第５，９４８，５５２号（Antoniadis ら）に記載されているような公知の
技術を用いて作ることができる。
【００１７】 本発明は、発光ポリマー及び小分子から作られる有機発光層スタックと互換性
がある。 図２に示してある別の態様では、封入されたＯＬＥＤ３００は、第一中間バリ
ヤースタック２４０及び第二中間バリヤースタック２７０も含む。当該第一中間
バリヤースタックは、基板１０５と第一バリヤースタック１１０との間に配置さ
れ、また当該第一中間バリヤースタックは、ポリマー層２５０及びバリヤー層２
６０を含む。当該第二中間バリヤースタック２７０は、ポリマー層２８０及びバ
リヤー層２９０を含む。当該第二中間バリヤースタック２７０は、有機発光層ス
タック１２０と第二バリヤースタック１３０との間に配置される。別法として、
第二中間層は、第一バリヤー層と有機発光層スタックとの間に配置できると考え
られる。更に、互いの上に多重第一中間バリヤースタックが存在し、向上したバ
リヤー防護を提供できると考えられる。同様に、互いの上に多重第二中間バリヤ
ースタックが存在できると考えられる。中間バリヤースタックにおけるバリヤー
層及びポリマー層の順序は重要ではない。順序は、中間バリヤースタックが配置
される場所と、当該中間バリヤースタックの次に配置されているのがどのような
層なのかによって決定される。
【００１８】 封入されたＯＬＥＤは、第一バリヤースタック１１０、有機発光層スタック１
２０、及び第二バリヤースタック１３０を形成することによって作ることができ
る。これらのスタックは結合されて封入されたＯＬＥＤを形成する。
【００１９】 好ましくは、当該スタックは、真空蒸着を用いてそれらを形成することによっ
て結合される。この方法では、１つの層を前の層の上に真空蒸着させ、それによ
って、それらを形成すると同時に層を結合させる。別法として、第一バリヤース
タックと第二バリヤースタックとの間に有機発光層スタックを積層し、接着剤、
グルーなどによって又は加熱することによって、エッジに沿って有機発光層スタ
ックをシールすることによって、有機発光層スタックを第一及び第二バリヤース
タックと結合させることができる。第一及び第二バリヤースタックは、少なくと
も１つのバリヤー層及び少なくとも１つのポリマー層を含む。ポリマー／バリヤ
ー／ポリマーの構造が望ましい場合、好ましくは、次のようにして形成すること
ができる。ポリマーの層、例えばアクリレート含有ポリマーの層を、基板又は前
の層の上に蒸着させることによって、これらのバリヤースタックを形成すること
ができる。好ましくは、アクリレート含有のモノマー、オリゴマー又は樹脂（本
明細書で用いているように、アクリレート含有のモノマー、オリゴマー又は樹脂
という用語は、アクリレート含有のモノマー、オリゴマー、及び樹脂、メタクリ
レート含有のモノマー、オリゴマー、及び樹脂、及びそれらの組合せを含む）を
、その場で(in situ)蒸着及び重合させてポリマー層を形成させる。次に、アク
リレート含有ポリマー層をバリヤー層で被覆する。そのバリヤー層上に別のポリ
マー層を蒸着させる。参照として本明細書に取り入れられる米国特許第５，４４
０，４４６号及び第５，７２５，９０９号は、薄層バリヤースタックを蒸着させ
る方法を説明している。
【００２０】 バリヤースタックは、好ましくは真空蒸着させる。真空蒸着は、真空下でのそ
の場重合を伴うアクリレート含有のモノマー、オリゴマー又は樹脂のフラッシュ
蒸着、アクリレート含有のモノマー、オリゴマー又は樹脂のプラズマ蒸着及び重
合、ならびにスパッター、化学蒸着、プラズマ補強化学蒸着、蒸発、昇華、電子
サイクロトロン共鳴・プラズマ補強化学蒸着（ＥＣＲ−ＰＥＣＶＤ）、及びそれ
らの組合せによるバリヤー層の真空蒸着を含む。
【００２１】 バリヤー層の完全性を保護して、蒸着層における欠陥及び／又はマイクロクラ
ックの形成を防止することは重要である。好ましくは、バリヤー層が、任意の装
置と、例えばウェブ被覆システムにおけるローラーと直接に接触しないように、
封入ＯＬＥＤを製造して、ロール又はローラー上の摩擦によって引き起こされる
かもしれない欠陥を防止する。それは、任意の処理装置に接触又は触れる前に、
ポリマー／バリヤー／ポリマーの層の一組が蒸着されるような蒸着システムを指
定することによって達成することができる。
【００２２】 基板は軟質又は硬質であることができる。軟質基板は、限定するものではない
が、ポリマー、例えば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）、又は高温ポリマー、例えばポリエーテルスルホン（ＰＥ
Ｓ）、ポリイミド、又はTransphan（商標）（Lofo High Tech Film. GMBH of We
il am Rhein, Germanyから市販されている高いガラス転移温度を有する環状オレ
フィンポリマー）、金属、紙、織物、及びそれらの組合せを含む任意の軟質材料
であることができる。硬質基板は、好ましくはガラス、金属、又は珪素である。
軟質封入ＯＬＥＤが望ましく、且つ製造中に硬質基板を用いる場合、硬質基板は
好ましくは使用前に除去される。
【００２３】 第一及び第二バリヤースタックのポリマー層及び第一及び第二中間バリヤース
タックのポリマー層は、好ましくは、アクリレート含有のモノマー、オリゴマー
又は樹脂、及びそれらの組合せである。第一及び第二バリヤースタックのポリマ
ー層及び第一及び第二中間バリヤースタックのポリマー層は、同じか又は異なっ
ていることができる。更に、各バリヤースタック内にあるポリマー層も同じか又
は異なっていることができる。
【００２４】 バリヤースタックにおけるバリヤー層、及び中間バリヤースタックは任意のバ
リヤー材料であることができる。第一及び第二バリヤースタックと第一及び第二
中間バリヤースタックにおけるバリヤー材料は、同じか又は異なっていることが
できる。更に、同じか又は異なるバリヤー層の多重層をスタックにおいて用いる
ことができる。好ましい透明なバリヤー材料としては、酸化金属、窒化金属、炭
化金属、オキシ窒化金属、及びそれらの組合せが挙げられるが、これらに限定さ
れない。酸化金属は、好ましくは、シリカ、アルミナ、チタニア、酸化インジウ
ム、酸化錫、インジウム錫酸化物、及びそれらの組合せから選択され、当該窒化
金属は、好ましくは、窒化アルミニウム、窒化珪素、及びそれらの組合せから選
択され、当該炭化金属は好ましくは炭化珪素であり、及び当該オキシ窒化金属は
好ましくはオキシ窒化珪素である。
【００２５】 当該デバイスの片側だけは透明でなければならないので、バリヤー層の１つだ
けは透明でなければならない。この状態では、逆側上にあるバリヤー層は、限定
するものではないが、金属、セラミック又はポリマーを含む不透明なバリヤー材
料であることができると考えられる。
【００２６】 図３には別の封入されたＯＬＥＤが示してある。封入されたＯＬＥＤ４００は
基板１０５を有し、当該基板上で、有機発光層スタック１２０を二次加工する。
バリヤースタック１３０は、有機発光層スタック１２０上に共形的に蒸着し、ス
タック１２０を封入する。バリヤースタックにおけるポリマー層は、真空中で蒸
着させることができるか、又は例えばスピンコーティング及び／もしくは噴霧の
ような大気圧法によって蒸着させることができる。バリヤースタックを形成する
好ましい方法は、真空チャンバにおいて、アクリレート含有のモノマー、オリゴ
マー又は樹脂をフラッシュ蒸着させ、ＯＬＥＤ層スタック上で凝縮させ、その場
で重合させる方法である。次に、当該ポリマー層上に、バリヤー層を、例えば蒸
発、スパッター、ＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ又はＥＣＲ−ＰＥＣＶＤのような従来の真
空法を用いて蒸着させる。次に、当該バリヤー層上に、第二ポリマー層を、前記
方法を用いて蒸着させる。
【００２７】 別法として、バリヤースタックを含む蓋構造（lid structure）を有機発光層
構造上の基板に対して積層することによってＯＬＥＤデバイスを封入することも
できると考えられる。積層は、接着剤又はグルーなどを用いて、又は加熱するこ
とによって行うことができる。封入されたＯＬＥＤは、図示してあるように、中
間バリヤースタック２７０を含むこともできると考えられる。基板が透明である
場合、バリヤー材料は、上記したように、不透明か又は透明であることができる
と考えられる。
【００２８】 ＰＥＴ基板上における３つの層の組合わせ、すなわちＰＥＴ基板／ポリマー層
／バリヤー層／ポリマー層の単経路ロール・ツー・ロール（single pass, roll-
to-roll）真空蒸着は、ＰＥＴ単独の上に１つの酸化物層を配置した場合に比べ
て、水素及び水に対する透過性は５桁超小さいことがある。J.D.Affinito, M.E.
Gross, C.A.Coronado, G.L.Graff, E.N.Greenwell, and P.M.Martin, Polymer-O
xide Transparent Barrier Layers Produced Using PML Process, 39th Annual
Technical Conference Proceedings of the Society of Vacuum Coaters, Vacuu
m Web Coating Session, 1996, pages 392-397; J.D.Afinnito, S.Eufinger, M.
E.Gross, G.L.Graff, and P.M.Martin. PML/Oxide/PML Barrier Layer Performa
nce Differences Arising From Use of UV or Electron Beam Polymerization o
f the PML Layers, Thin Solid Films, Vol.308, 1997, pages 19-25を参照され
たい。これは、バリヤー層（酸化物、金属、窒化物、オキシ窒化物）層を有しな
いポリマー多層（ＰＭＬ）層単独の透過率に関する効果は殆ど測定できないとい
う事実にもかかわらずである。バリヤー特性の向上は２つの因子に起因すると考
えられる。第一は、ロール・ツー・ロールで被覆された酸化物単独層における透
過率は、蒸着中に生じる、また被覆された基板がシステムアイドラー／ローラー
上に巻き取られるときに生じる当該酸化物層における欠陥によって限定されるコ
ンダクタンスであることを発見した。基板における隆起（決定的因子）は、蒸着
された無機バリヤー層において複製される。これらの特徴は、ウェブの処理／巻
取り中に機械的損傷を受け、蒸着フィルムにおいて欠陥が形成される原因となる
ことがある。これらの欠陥は、当該フィルムの最終的なバリヤー性能を著しく制
限する。単経路ポリマー／バリヤー／ポリマー法では、第一アクリル層は、基板
を平坦化し、無機バリヤー薄膜のその後の蒸着のための理想的な表面を提供する
。第二ポリマー層は、バリヤー層の損傷を最小にし、また、その後のバリヤー層
（又は有機発光層スタック）蒸着のための構造を平坦化する強固な「保護」フィ
ルムを提供する。中間ポリマー層は、隣接している無機バリヤー層中に存在する
欠陥を分断し、ガス拡散のための蛇行性経路も創出する。本発明で用いられるバ
リヤースタックの透過性を以下に示す。
【００２９】 表１ サンプル 酸素透過率 水蒸気透過率 （cc/m2/日） （g/m2/日）+ ２３℃* ３８℃+ ３８℃+ １−バリヤースタック <0.005 <0.005 0.46 ２−バリヤースタック <0.005 <0.005 <0.005５−バリヤースタック <0.005 <0.005 <0.005 ＊ ３８℃、相対湿度９０％、Ｏ2 １００％ ＋ ３８℃、相対湿度１００％ 注）透過率＜０．００５は、現在の測定装置（Mocon OxTran 2/20L）の検出 限界未満である。
【００３０】 表１のデータから分かるように、本発明で用いられるバリヤースタックは、ポ
リマーでは従来不可能であった卓越した環境防護を提供する。 また、本発明のバリヤースタックによる封入前及び封入後において、（ガラス
及び珪素で二次加工された）ＯＬＥＤデバイスの性能も比較した。封入後、電流
密度 対 電圧及び輝度 対 電流密度の特性は、初期状態の（封入されていない）
デバイスの測定された挙動と同じであった（実験誤差内）。この事実は、バリヤ
ースタック及び蒸着法がＯＬＥＤデバイス製造と両立できることを示している。
【００３１】 而して、本発明は、ＯＬＥＤのハーメチックシールに必要な卓越したバリヤー
特性を有するバリヤースタックを提供する。それにより、封入されたＯＬＥＤの
製造が可能となる。
【００３２】 本発明を説明する目的のために、ある種の代表的な態様及び詳細を示してきた
が、添付の請求の範囲で規定されている本発明の範囲から逸脱せずに、本明細書
で開示された組成及び方法を様々に変化させても良いことは当業者には明らかで
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の封入されたＯＬＥＤに関する１つの態様の横断面図である。
【図２】 本発明の封入されたＯＬＥＤに関する別の態様の横断面図である。
【図３】 本発明の封入されたＯＬＥＤに関するある態様の横断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ａ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ，ＫＲ (72)発明者 グロス，マーク・イー アメリカ合衆国ワシントン州99301，パス コ，デゼレット・ドライブ 50 (72)発明者 アフィーニト，ジョン・ディー アメリカ合衆国ワシントン州99338，ケネ ウィック，カイル・ロード 2718 (72)発明者 シ，ミン−クン アメリカ合衆国ワシントン州99352，リッ チランド，ジョージ・ワシントン・ウェイ 2500 (72)発明者 ホール，マイケル・ジー アメリカ合衆国ワシントン州99353，ウェ スト・リッチランド，アイアントン・ドラ イブ 4125 (72)発明者 マスト，エリック・エス アメリカ合衆国ワシントン州99352，リッ チランド，チェスナット・アベニュー 634 Ｆターム(参考） 3K007 AB11 AB13 AB18 BB00 CA06 DA01 DB03 EA01 EB00 FA01 FA02 4F100 AA12A AA12D AA13A AA13D AA15A AA15D AA17 AA17D AA19A AA19D AA20A AA20D AA21A AA21D AA33A AA33D AB01E AB11E AD05A AD05D AG00E AH00C AK01B AK01E AT00E BA05 BA07 BA10A BA10B BA10D BA10E DG10E DG11E GB41 JD01 JD01D JN13C

Claims (80)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも１つの第一バリヤー層と少なくとも１つの第一ポ
    リマー層とを含む第一バリヤースタック； 当該第一バリヤースタックに隣接している有機発光層スタック；及び 少なくとも１つの第二バリヤー層と少なくとも１つの第二ポリマー層とを含む
    第二バリヤースタック、当該第二バリヤースタックは当該有機発光層スタックに
    隣接している、 を含む封入された有機発光デバイス。
  2. 【請求項２】 当該有機発光層スタックに対して逆側上にある当該第一バリ
    ヤースタックに隣接している基板を更に含む請求項１記載の封入された有機発光
    デバイス。
  3. 【請求項３】 当該基板と当該第一バリヤースタックとの間に配置された少
    なくとも１つの第一中間バリヤースタックを更に含み、当該第一中間バリヤース
    タックが少なくとも１つの第三ポリマー層と少なくとも１つの第三バリヤー層と
    を含む請求項２記載の封入された有機発光デバイス。
  4. 【請求項４】 当該有機発光層スタックと第一バリヤースタック又は第二バ
    リヤースタックとの間に配置された少なくとも１つの第二中間バリヤースタック
    を更に含み、当該第二中間バリヤースタックが少なくとも１つの第四ポリマー層
    と少なくとも１つの第四バリヤー層とを含む請求項１記載の封入された有機発光
    デバイス。
  5. 【請求項５】 当該少なくとも１つの第一バリヤー層が、実質的に透明であ
    る請求項１記載の封入された有機発光デバイス。
  6. 【請求項６】 当該少なくとも１つの第二バリヤー層が、実質的に透明であ
    る請求項１記載の封入された有機発光デバイス。
  7. 【請求項７】 少なくとも１つの第一及び第二バリヤー層のうちの少なくと
    も１つが、酸化金属、窒化金属、炭化金属、オキシ窒化金属、及びそれらの組合
    せから選択される材料を含む請求項１記載の封入された有機発光デバイス。
  8. 【請求項８】 当該酸化金属を、シリカ、アルミナ、チタニア、酸化インジ
    ウム、酸化錫、インジウム錫酸化物、及びそれらの組合せから選択する請求項７
    記載の封入された有機発光デバイス。
  9. 【請求項９】 当該窒化金属を、窒化アルミニウム、窒化珪素、及びそれら
    の組合せから選択する請求項７記載の封入された有機発光デバイス。
  10. 【請求項１０】 当該少なくとも１つの第一バリヤー層が、実質的に不透明
    である請求項１記載の封入された有機発光デバイス。
  11. 【請求項１１】 当該少なくとも１つの第二バリヤー層が、実質的に不透明
    である請求項１記載の封入された有機発光デバイス。
  12. 【請求項１２】 少なくとも１つの第一及び第二バリヤー層のうちの少なく
    とも１つを、不透明な金属、不透明なポリマー、及び不透明なセラミックから選
    択する請求項１記載の封入された有機発光デバイス。
  13. 【請求項１３】 当該基板が、軟質基板材料を含む請求項２記載の封入され
    た有機発光デバイス。
  14. 【請求項１４】 当該軟質基板材料を、ポリマー、金属、紙、織物、及びそ
    れらの組合せから選択する請求項１３記載の封入された有機発光デバイス。
  15. 【請求項１５】 当該基板が、硬質基板材料を含む請求項２記載の封入され
    た有機発光デバイス。
  16. 【請求項１６】 当該硬質基板材料を、ガラス、金属、及び珪素から選択す
    る請求項１５記載の封入された有機発光デバイス。
  17. 【請求項１７】 少なくとも１つの第一ポリマー層のうちの少なくとも１つ
    が、アクリレート含有ポリマーを含む請求項１記載の封入された有機発光デバイ
    ス。
  18. 【請求項１８】 当該少なくとも１つの第二ポリマー層のうちの少なくとも
    １つが、アクリレート含有ポリマーを含む請求項１記載の封入された有機発光デ
    バイス。
  19. 【請求項１９】 少なくとも１つの第三ポリマー層のうちの少なくとも１つ
    が、アクリレート含有ポリマーを含む請求項３記載の封入された有機発光デバイ
    ス。
  20. 【請求項２０】 少なくとも１つの第四ポリマー層のうちの少なくとも１つ
    が、アクリレート含有ポリマーを含む請求項４記載の封入された有機発光デバイ
    ス。
  21. 【請求項２１】 当該有機発光層スタックが、第一電極、エレクトロルミネ
    ッセント層、及び第二電極を含む請求項１記載の封入された有機発光デバイス。
  22. 【請求項２２】 当該エレクトロルミネッセント層が、正孔輸送層及び電子
    輸送層を含む請求項２１記載の封入された有機発光デバイス。
  23. 【請求項２３】 以下の工程：すなわち、 少なくとも１つの第一バリヤー層と少なくとも１つの第一ポリマー層とを含む
    第一バリヤースタックを形成する工程； 有機発光層スタックを形成する工程； 少なくとも１つの第二バリヤー層と少なくとも１つの第二ポリマー層とを含む
    第二バリヤースタックを形成する工程；及び 当該第一バリヤースタック、当該第一バリヤースタックに隣接している当該有
    機発光層スタック、及び当該有機発光層スタックに隣接している当該第二バリヤ
    ースタックを結合させて、封入された有機発光デバイスを形成する工程 を含む封入された有機発光デバイスを製造する方法。
  24. 【請求項２４】 基板を提供し、当該基板上に当該第一バリヤースタックを
    形成する工程を更に含む請求項２３記載の方法。
  25. 【請求項２５】 当該基板と当該第一バリヤースタックとの間に、少なくと
    も１つの第三ポリマー層と少なくとも１つの第三バリヤー層とを含む少なくとも
    １つの第一中間バリヤースタックを配置する工程を更に含む請求項２４記載の方
    法。
  26. 【請求項２６】 当該有機発光層スタックと第一又は第二のバリヤースタッ
    クのいずれかとの間に、少なくとも１つの第四ポリマー層と少なくとも１つの第
    四バリヤー層とを含む少なくとも１つの第二中間バリヤースタックを配置する工
    程を更に含む請求項２３記載の方法。
  27. 【請求項２７】 当該第一バリヤースタックに対して当該有機発光層スタッ
    クを積層することによって、当該有機発光層スタックを、当該第一バリヤースタ
    ックと結合させる請求項２３記載の方法。
  28. 【請求項２８】 当該第一バリヤースタック上に当該有機発光層スタックを
    蒸着させることによって形成すると同時に、当該有機発光層スタックを、当該第
    一バリヤースタックと結合させる請求項２３記載の方法。
  29. 【請求項２９】 当該有機発光層スタックの上に当該第二バリヤースタック
    を積層することによって、当該第二バリヤースタックを、当該有機発光層スタッ
    クと結合させる請求項２３記載の方法。
  30. 【請求項３０】 当該有機発光層スタック上に当該第二バリヤースタックを
    蒸着させることによって形成すると同時に、当該第二バリヤースタックを、当該
    有機発光層スタックと結合させる請求項２３記載の方法。
  31. 【請求項３１】 当該基板が、軟質材料を含む請求項２４記載の方法。
  32. 【請求項３２】 当該基板が、硬質材料を含む請求項２４記載の方法。
  33. 【請求項３３】 当該基板を、封入された有機発光デバイスから除去する請
    求項２４記載の方法。
  34. 【請求項３４】 当該第一バリヤースタックを、真空蒸着によって形成する
    請求項２３記載の方法。
  35. 【請求項３５】 当該有機発光層スタックを、真空蒸着によって形成する請
    求項２３記載の方法。
  36. 【請求項３６】 当該第二バリヤースタックを、真空蒸着によって形成する
    請求項２３記載の方法。
  37. 【請求項３７】 当該少なくとも１つの第一及び第二バリヤー層のうちの少
    なくとも１つが、実質的に透明である請求項２３記載の方法。
  38. 【請求項３８】 当該第一及び第二バリヤー層のうちの少なくとも１つが、
    酸化金属、窒化金属、炭化金属、オキシ窒化金属、及びそれらの組合せから選択
    される材料を含む請求項２３記載の方法。
  39. 【請求項３９】 当該酸化金属を、シリカ、アルミナ、チタニア、酸化イン
    ジウム、酸化錫、インジウム錫酸化物、及びそれらの組合せから選択する請求項
    ３８記載の方法。
  40. 【請求項４０】 当該窒化金属を、窒化アルミニウム、窒化珪素、及びそれ
    らの組合せから選択する請求項３８記載の方法。
  41. 【請求項４１】 当該少なくとも１つの第一及び第二バリヤー層のうちの少
    なくとも１つが、実質的に不透明である請求項２３記載の方法。
  42. 【請求項４２】 当該少なくとも１つの第一及び第二バリヤー層のうちの少
    なくとも１つを、不透明な金属、不透明なポリマー、及び不透明なセラミックか
    ら選択する請求項２３記載の方法。
  43. 【請求項４３】 当該軟質基板材料を、ポリマー、金属、紙、織物、及びそ
    れらの組合せから選択する請求項３１記載の方法。
  44. 【請求項４４】 当該硬質基板材料を、ガラス、金属、及び珪素から選択す
    る請求項３２記載の方法。
  45. 【請求項４５】 ポリマー層の少なくとも１つの第一及び第二ペアのうちの
    少なくとも１つが、アクリレート含有ポリマーを含む請求項２３記載の方法。
  46. 【請求項４６】 当該第三ポリマー層が、アクリレート含有ポリマーを含む
    請求項２５記載の方法。
  47. 【請求項４７】 当該第四ポリマー層が、アクリレート含有ポリマーを含む
    請求項２６記載の方法。
  48. 【請求項４８】 少なくとも１つのポリマー層と少なくとも１つのバリヤー
    層とを含む第一中間バリヤースタック； 少なくとも１つの第一バリヤー層と、当該第一中間バリヤースタックに隣接し
    ている少なくとも１つの第一ポリマー層とを含む第一バリヤースタック； 当該第一バリヤースタックに隣接している有機発光層スタック； 少なくとも１つのポリマー層と少なくとも１つのバリヤー層とを含み、且つ当
    該有機発光層スタックに隣接している第二中間バリヤースタック；及び 少なくとも１つの第二バリヤー層と少なくとも１つの第二ポリマー層とを含み
    、且つ当該第二中間バリヤースタックに隣接している第二バリヤースタック を含む封入された有機発光デバイス。
  49. 【請求項４９】 当該第一バリヤースタックに対して逆側上にある当該第一
    中間バリヤースタックに隣接している基板を更に含む請求項４８記載の封入され
    た有機発光デバイス。
  50. 【請求項５０】 以下の工程：すなわち、 少なくとも１つのポリマー層と少なくとも１つのバリヤー層とを含む第一中間
    バリヤースタックを形成する工程； 少なくとも１つの第一バリヤー層と、当該第一中間バリヤースタックに隣接し
    ている少なくとも１つの第一ポリマー層とを含む第一バリヤースタックを形成す
    る工程； 当該第一バリヤースタックに隣接している有機発光層スタックを形成する工程
    ； 少なくとも１つのポリマー層と、当該有機発光層スタックに隣接している少な
    くとも１つのバリヤー層とを含む第二中間バリヤースタックを形成する工程； 少なくとも１つの第二バリヤー層と、当該第二中間バリヤースタックに隣接し
    ている少なくとも１つの第二ポリマー層とを含む第二バリヤースタックを形成す
    る工程；及び 当該第一中間バリヤースタック、当該第一バリヤースタック、当該有機発光層
    スタック、当該第二中間バリヤースタック、及び当該第二バリヤースタックを結
    合させて、当該封入された有機発光デバイスを形成する工程 を含む封入された有機発光デバイスを製造する方法。
  51. 【請求項５１】 当該第一中間バリヤースタックを、真空蒸着によって形成
    する請求項５０記載の方法。
  52. 【請求項５２】 当該第一バリヤースタックを、真空蒸着によって形成する
    請求項５０記載の方法。
  53. 【請求項５３】 当該有機発光層スタックを、真空蒸着によって形成する請
    求項５０記載の方法。
  54. 【請求項５４】 当該第二中間バリヤースタックを、真空蒸着によって形成
    する請求項５０記載の方法。
  55. 【請求項５５】 当該第二バリヤースタックを、真空蒸着によって形成する
    請求項５０記載の方法。
  56. 【請求項５６】 基板； 当該基板に隣接している有機発光層スタック； 当該有機発光層スタックに隣接していて、且つ少なくとも１つのバリヤー層と
    少なくとも１つのポリマー層とを含むバリヤースタック を含む封入された有機発光デバイス。
  57. 【請求項５７】 当該有機発光層スタックと当該バリヤースタックとの間に
    配置されている中間バリヤースタックを更に含み、当該中間バリヤースタックが
    、少なくとも１つのポリマー層と少なくとも１つのバリヤー層とを含む請求項５
    ６記載の封入された有機発光デバイス。
  58. 【請求項５８】 少なくとも１つのバリヤースタックが、実質的に透明であ
    る請求項５６記載の封入された有機発光デバイス。
  59. 【請求項５９】 当該少なくとも１つのバリヤー層が、酸化金属、窒化金属
    、炭化金属、オキシ窒化金属、及びそれらの組合せから選択される材料を含む請
    求項５６記載の封入された有機発光デバイス。
  60. 【請求項６０】 当該酸化金属を、シリカ、アルミナ、チタニア、酸化イン
    ジウム、酸化錫、インジウム錫酸化物、及びそれらの組合せから選択する請求項
    ５９記載の封入された有機発光デバイス。
  61. 【請求項６１】 当該窒化金属を、窒化アルミニウム、窒化珪素、及びそれ
    らの組合せから選択する請求項５９記載の封入された有機発光デバイス。
  62. 【請求項６２】 当該少なくとも１つのバリヤー層が、実質的に不透明であ
    る請求項５６記載の封入された有機発光デバイス。
  63. 【請求項６３】 少なくとも１つのバリヤー層を、不透明な金属、不透明な
    ポリマー、及び不透明なセラミックから選択する請求項５６記載の封入された有
    機発光デバイス。
  64. 【請求項６４】 少なくとも１つのポリマー層の少なくとも１つが、アクリ
    レート含有ポリマーを含む請求項５６記載の封入された有機発光デバイス。
  65. 【請求項６５】 当該基板が、硬質基板材料を含む請求項５６記載の封入さ
    れた有機発光デバイス。
  66. 【請求項６６】 当該硬質基板材料を、ガラス、金属、及び珪素から選択す
    る請求項６５記載の封入された有機発光デバイス。
  67. 【請求項６７】 当該基板が、軟質基板材料を含む請求項５６記載の封入さ
    れた有機発光デバイス。
  68. 【請求項６８】 当該軟質基板材料を、ポリマー、金属、紙、織物、及びそ
    れらの組合せから選択する請求項６７記載の封入された有機発光デバイス。
  69. 【請求項６９】 以下の工程：すなわち、 その上に有機発光層スタックを有する基板を提供する工程；及び 少なくとも１つのバリヤー層と少なくとも１つのポリマー層を含むバリヤース
    タックを、当該有機発光層スタックの上に真空蒸着させて、当該有機発光層スタ
    ックを封入する工程 を含む封入された有機発光デバイスを製造する方法。
  70. 【請求項７０】 当該バリヤースタックを蒸着させる前に、当該有機発光層
    スタック上に、少なくとも１つのポリマー層と少なくとも１つのバリヤー層とを
    含む中間バリヤー層スタックを蒸着させる工程を更に含む請求項６９記載の方法
    。
  71. 【請求項７１】 以下の工程：すなわち、 その上に有機発光層スタックを有する基板を提供する工程； 当該有機発光層スタックの上に少なくとも１つのバリヤー層を真空蒸着させる
    工程； 少なくとも１つのバリヤー層の上に少なくとも１つの第一ポリマー層を蒸着さ
    せる工程 を含む封入された有機発光デバイスを製造する方法。
  72. 【請求項７２】 当該少なくとも１つのバリヤー層を真空蒸着させる前に、
    当該有機発光層スタックの上に少なくとも１つの第二ポリマー層を蒸着させる工
    程を更に含む請求項７１記載の方法。
  73. 【請求項７３】 当該少なくとも１つのバリヤー層を蒸着させる前に、当該
    有機発光層スタック上に、少なくとも１つのポリマー層と少なくとも１つのバリ
    ヤー層とを含む中間バリヤー層スタックを蒸着させる工程を更に含む請求項７１
    記載の方法。
  74. 【請求項７４】 少なくとも１つの第一ポリマー層の少なくとも１つを、大
    気圧下における方法を用いて蒸着させる請求項７１記載の方法。
  75. 【請求項７５】 大気圧下における方法を、スピンコーティング及び噴霧か
    ら選択する請求項７４記載の方法。
  76. 【請求項７６】 少なくとも１つの第一ポリマー層の少なくとも１つを、真
    空法を用いて蒸着させる請求項７１に記載の方法。
  77. 【請求項７７】 少なくとも１つの第二ポリマー層の少なくとも１つを、大
    気圧下における方法を用いて蒸着させる請求項７２記載の方法。
  78. 【請求項７８】 以下の工程：すなわち、 その上に有機発光層スタックを有する基板を提供する工程；及び 少なくとも１つのバリヤー層と少なくとも１つのポリマー層を含むバリヤース
    タックを、当該有機発光層スタックの上に積層して、当該有機発光層スタックを
    封入する工程 を含む封入された有機発光デバイスを製造する方法。
  79. 【請求項７９】 当該バリヤースタックを、接着剤を用いて積層する請求項
    ７８記載の方法。
  80. 【請求項８０】 当該バリヤースタックを、熱を用いて積層する請求項７８
    記載の方法。
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