JP2005528761A - 有機エレクトロルミネセンス材スクリーンにおいて使用するための、ゲッター材を蒸着した少なくとも１つの支持体を含むアセンブリ - Google Patents

Abstract

ゲッター材の蒸着物（１３；２２；３３）を有し、ＯＬＥＤとして知られる有機エレクトロルミネセンス材のスクリーンの裏当て支持体として使用するべき少なくとも１つの支持体（１１；２１；３１）から形成されるアセンブリ（１０；２０；３０）が提供される。本アセンブリによれば、スクリーンにおいて使用されるまでの暫定期間、ゲッター材の蒸着物が雰囲気ガスから保護され、ゲッター材の蒸着物を既に含むＯＬＥＤのための裏当て用の支持体が、スクリーン製造時の使用に際して容易に入手可能となる。

Description

本発明は、有機エレクトロルミネセンス材スクリーンにおいて使用するための、ゲッター材を蒸着した少なくとも１つの支持体を含むアセンブリに関する。

有機エレクトロルミネセンス材スクリーンは非常に薄いという特徴を有し、これをステレオ装置（特に自動車用の）あるいは携帯電話で使用するための開発が成されており、テレビ画面として使用する研究も行われている。これらのスクリーンは“ＯＬＥＤ”（有機性発光ダイオード）として斯界によく知られており、以下、ＯＬＥＤとも称されるものとする。

略述すれば、ＯＬＥＤは透明で、本来平坦な、全体をガラスあるいはプラスチックポリマーで作製した第１支持体と、この第１支持体上に蒸着され、直線的且つ相互平行状態とした透明な第１電極列（全体がＩＴＯ、即ち、酸化インジウムとスズの混合体）と、第１電極列上に蒸着した有機エレクトロルミネセンス材の二重層にして、一方の層が電子導体層、他方の層が電子空孔層である二重層と、直線的且つ相互平行状態とされ、前記第１電極列と直交する第２電極列にして、前記二重層の各層間に含まれる状態でこの二重層の上方部分と接触する第２電極列（全体がＡｌ−ＬｉあるいはＡｌ−Ｍｇから作製され、あるいは、例えば、Ａｌ−ＬｉＦあるいはＡｌ−Ｌｉ₂Ｏのような複合二重層とした）と、必ずしも透明ではない第２支持体にして、ガラス、金属あるいはプラスチックから作製され得、本来平坦で且つ第１支持体と平行な第２支持体とから形成される。第１及び第２の各支持体は夫々の周囲部分に沿って一般に接着剤により相互に固定され、構造上の作用部分（電極、有機エレクトロルミネセンス材）は閉空間内に存在する。透明な第１支持体は画像を可視化する部分であり、第２支持体の機能は装置に十分な機械的抵抗性を提供するために単に装置を閉包及び支持することである。

これらの装置の主たる問題は、吸湿により発光性が急速に失われることである。最適室内での実験検証によれば、こうした装置の寿命は、無水分下では数千あるいは数万時間であるが、大気に露呈させると数時間に減少する。ＯＬＥＤの機能減衰のメカニズムは完全に解明されたわけではないが、恐らくは、水分子が有機成分と不飽和結合する付加反応であり、また、水と電子の、詳しくは金属陰極での反応によるものである。ＯＬＥＤ中への水分の主たる侵入経路は、ほぼ全ての製造業者において透水性のエポキシ樹脂により接着形成される、２つの支持体の周囲シールである。水分は、支持体の周囲シールをポリマー材（種々の材料間に透過性の差はあっても常に透過性を有する）で作製した場合でもこれらの支持体を透過し、あるいはエレクトロルミネセンス材の二重層から放出され得る。
ＯＬＥＤ中への水分侵入によるこうした問題の解決は、異なる解決策を提供する様々な従来特許における主要事項となっている。

米国特許第５，６９３，９５６号及び同第５，８７４，８０４号には、非透水性の無機材料、例えば、石英あるいは金属を用いてＯＬＥＤを製作することが記載される。何れの場合のシステムも、ＯＬＥＤを形成する材料から水分が放出される問題を解決するものではない。
ＷＯ９９／０３１２２号には、ＯＬＥＤ中の空間内に、水分子と急速反応して装置の機能上無害の反応生成物を生じるシランガス、トリメチルアミンガスあるいはトリエチルアミンガスを導入することが記載される。しかしながら、このシステムの工業上の適合性はそれ程高くない。

米国特許第５，８０４，９１７号及び同第５，８８２，７６１号、ＷＯ９９／３５６８１には水分吸収システムを使用することが記載されるが、単にゲッター材をＯＬＥＤの第２支持体に体積あるいは蒸着させて使用することが示されるのみであり、ゲッター材料の特性あるいはゲッター材を含むＯＬＥＤの製造方法に関する有益な表示もされない極めて曖昧なものである。ＷＯ９８／５９３５６によれば、例えば、バリウム、リチウムあるいはカルシウム、あるいは酸化バリウムのような金属が表示されることから、使用されるゲッター材の種類は判別可能である。しかしながら、ゲッター材を安定下に第２支持体に蒸着させる方法、あるいは、ＯＬＥＤの製造プロセスにおいてこれらの層の蒸着を調和させる方法については何ら説明されていない。実際、上述した各材料は水や雰囲気ガスとの反応性が高いため、蒸着した層は使用時まで保護される必要がある。

ゲッター材の層はインラインで、即ち、ＯＬＥＤの製造プロセスの各段階の１つとして第２支持体上に蒸着され得るが、この方法はスクリーン製造業者にはおそらく受け入れられるものではない。なぜなら、インライン蒸着は製造プロセスを複雑化し、反応性の非常に高い要素を取り扱う特別の方法を採用する必要があるからである。ＯＬＥＤ製造業者に取って好ましい解決策は、エレクトロルミネセンス構造を既載した第１支持体と共に組み立てるべく仕上げされ且つ組み立て準備状態とした第２支持体上における蒸着物形態のものであることが好ましい吸湿装置を、外部の供給者から受け取ることである。しかしながらこの場合は、蒸着物を創出してからこの蒸着物をＯＬＥＤで使用するまでの全期間、蒸着物が雰囲気ガスと接触しないようにするという問題がある。異なる製造現場間での移送が必要であることを考えれば、不活性雰囲気下に保持した密閉容器を使用することが暗示される。

米国特許第５，６９３，９５６号明細書 米国特許第５，８７４，８０４号明細書 国際公開第９９／０３１２２号パンフレット 米国特許第５，８０４，９１７号明細書 米国特許第５，８８２，７６１号明細書 国際公開第９９／３５６８１号パンフレット 国際公開第９８／５９３５６号パンフレット

本発明の目的は、上述した保管並びに搬送上の問題を解決する、有機エレクトロルミネセンススクリーンで使用するための準備状態としたゲッター材の蒸着物を有する支持体を提供することである。

本発明によれば、雰囲気ガスに対する不透性部材に境界部分を固定した、ガラスあるいは金属製の少なくとも１つの支持体から成り、アルカリ金属、若しくはアルカリ土類金属、あるいはこれらの金属酸化物の蒸着物を前記不透性部材に面する側で支持体の中央部分に有するアセンブリが提供される。好ましくは、不透性部材は、第１支持体に面する側に金属あるいは金属酸化物を蒸着した第２支持体である。

図１には本発明に従うアセンブリ１０が示され、２つの剛性部材から形成され、本来平坦であり且つガス不透性を有し、周囲部分が相互に固定されている。２つの剛性部材の少なくとも一方は、ゲッター材の蒸着物を有し、ＯＬＥＤの第２支持体として使用するべき支持体を形成する。図１ではこの支持体は部材１１として示される。部材１１の中央部分１２には、アルカリ金属、若しくはアルカリ土類金属、あるいはこれらの金属酸化物の中から選択したゲッター材料の薄膜あるいは蒸着物１３が設けられる。ゲッター材料にはバリウムを使用することが好ましい。蒸着物１３を設けた部材１１は、部材が金属である場合は溶接であり得、あるいは部材がガラス製である場合は低融点ガラスのペーストであり得る固定手段１６により周囲部分（図で斜線部分１５で示す）に沿って部材１４に固定される。この構造によれば、蒸着物１３は、形成された直後にシール空間内に有って且つ外部と非接触の状態とされ、この状態下で無期限に保管され得、あるいは特別の容器を要することなく搬送され得る。部材１４を外し、蒸着物１３を有する部材１１をＯＬＥＤの第２支持体として使用するための準備状態とするために製造業者がＯＬＥＤを使用する時は、部分１２及び１５の間に含まれる線に沿って（図では線Ｉ−Ｉ’が示される）アセンブリを切断すれば十分である。

好ましい実施例では、部材１１及び１４は何れも、ＯＬＥＤの第２支持体として使用するべくゲッター材を蒸着させた支持体である。この形態での断面図が図２に示される。アセンブリ２０は２つの支持体２１及び２１’から形成され、各支持体の、相互に対面する側面の各中央部分には、先に説明したゲッター材の１つからなる蒸着物２２、２２’が担持される。各支持体２１、２１’は、アセンブリ１０における固定手段１６と類似の固定手段２３により周辺位置で固定される。この実施例でも、ＯＬＥＤ用の、ゲッター材を有する支持体は、固定手段２３と各蒸着物２２、２２’との間の図で記号ＩＩ−ＩＩ’及びＩＩＩ−ＩＩＩ’で示すような弱化線に沿って切断することによりアセンブリ２０から入手される。アセンブリ２０は、各アセンブリからＯＬＥＤのための２つの支持体が入手され、かくしてシステムの生産性が二倍になる点で、アセンブリ１０のタイプのアセンブリに関して好ましいものである。

図３には、本発明の、例えばアセンブリ２０のタイプのアセンブリの使用を容易化する構造の詳細が示される。図３では固定手段３２により相互に固定した２つの支持体３１、３１’から形成されるアセンブリ３０が示され、各支持体にはゲッター材の蒸着物３３、３３’が設けられている。２つの支持体３１及び３１’の、これら２つの支持体を分離させるべく切断する線位置（つまり、図１及び２での線Ｉ−Ｉ’，ＩＩ−ＩＩ’及び線ＩＩＩ−ＩＩＩ’の位置）には溝３４及び３４’が設けられている。これらの溝は２つの支持体を分離するための切断の位置決めを容易化すると共に、仮に充分な深さがあればこれらの線に沿って折り曲げることで折り取ることが可能であり（特にガラス製の支持体３１及び３１’の場合）、その場合は切断作業は不要化される。

本発明に従う各アセンブリはゲッター材の蒸着物（１３、２２、２２’、３３、３３’）は、ゲッター材が金属である場合はこれを蒸発させ、次いで酸素、純不活性ガスあるいは不活性ガスの雰囲気に露呈させて酸化物に転化させることで入手可能である。あるいは、“物理気相成長法”、もっと一般的には“スパッタリング”として知られる技法、若しくは、蒸着を酸素含有量の少ないアルゴン雰囲気中で行う種々の反応性スパッタリングを使用することも可能である。こうした薄膜は一般に、数分の１μ〜最大１０−２０μの間の厚さを有する。

本発明に従うアセンブリの部分破除した斜視図である。 本発明の好ましい実施例に従うアセンブリの断面図である。 図１及び図２に示すアセンブリの変形例の断面図である。

符号の説明

１０、２０、３０ アセンブリ
１１、１４ 部材
２１、２１’、３１、３１’ 支持体
１２ 中央部分
１３、２２、３３ 蒸着物
１６、２３ 固定手段
３４、３４’ 溝

Claims (6)

1. 不活性ガスに対して不透性の少なくとも１つの部材（１４；２１’；３１’）にその周囲部分において固定した、ガラスあるいは金属製の支持体（１１；２１；３１）から形成されるアセンブリ（１０；２０；３０）であって、前記支持体の、前記不活性ガスに対して不透性の少なくとも１つの部材に面する側の中央部分（１２）には、アルカリ金属あるいはアルカリ土類金属、若しくはそれらの金属酸化物の蒸着物（１３；２２；３３）を有するアセンブリ。
2. 不活性ガスに対して不透性の部材が、支持体に面する側に金属あるいは酸化物の蒸着物（２２’；３３’）を有する第２支持体（２１’；３１’）である請求項１のアセンブリ。
3. 支持体及び不活性ガスに対して不透性の部材、若しくは各支持体がガラス製であり、低融点ガラスのペーストにより相互に固定される請求項１あるいは２のアセンブリ。
4. 支持体及び不活性ガスに対して不透性の部材、若しくは各支持体が金属製であり、溶接により相互に固定される請求項１あるいは２のアセンブリ。
5. 蒸着物がバリウムから形成される請求項１のアセンブリ。
6. 支持体及び不活性ガスに対して不透性の部材、若しくは各支持体が、その周囲部分の弱化線（Ｉ−Ｉ’；ＩＩ−ＩＩ’；ＩＩＩ−ＩＩＩ’）の位置に沿って分離のための溝（３４、３４’）を有する請求項１のアセンブリ。

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