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技術 発光ディスプレイ装置のためのシール、方法、および装置

出願人 コーニングインコーポレイテッド
発明者 ステファンルヴォヴィッチログノフカムジュラパッタブヒラミレッディー
出願日 2007年10月23日 (11年11ヶ月経過) 出願番号 2007-274775
公開日 2008年5月22日 (11年4ヶ月経過) 公開番号 2008-117767
状態 特許登録済
技術分野 電場発光光源(EL) エレクトロルミネッセンス光源 ガラス組成物(第三版)
主要キーワード 封止エッジ 封止システム ループ線 ガラス混合物 熱バリア クランバ ガラスフリット粉末 照射線源
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (2)

課題

従来の有機接着剤により形成されたシールを備えたガラスパッケージよりも構造的強度が改善されたガラスパッケージを形成する。

解決手段

第1の基板、第2の基板、第1の基板と第2の基板を連結するフリット、および第1の基板と第2の基板をさらに連結する高分子接着剤を備えたガラスパッケージ。第1の基板の少なくとも一部分が、第2の基板の少なくとも一部分に位置決めされて積重されている。フリットは、約5から約75モル%のSiO2、約10から約40モル%のB2O3、0から約20モル%のAl2O3を含む基礎成分、およびa)0より多く約25モル%のCuO、またはb)0より多く約7モル%のFe2O3、0より多く約10モル%のV2O5、および0から約5モル%のTiO2を含む少なくとも一種類の吸収成分を含有するガラス部分を有してなる。

概要

背景

発光素子は、近年、重要な研究の課題となっている。有機発光素子(OLED)は、様々なエレクトロルミネセント素子において使用されていることや使用される可能性のために、特に関心が持たれている。例えば、単一のOLEDを、別個の発光素子に使用でき、またはOLEDのアレイを、OLEDディスプレイなどのフラットパネルディスプレイの用途、または照明用途に使用できる。従来のOLEDディスプレイは、非常に明るく、良好な色の対比および広い視覚を有することが知られている。しかしながら、従来のOLEDディスプレイ、特に、その中に配置された有機層電極は、周囲の環境からOLEDディスプレイ中に漏れ入る水分および酸素との相互作用から生じる劣化を受けやすい。OLEDディスプレイの寿命は、その中に配置された有機層と電極が周囲の環境から密封されていれば、著しく増加させることができることがよく知られている。残念ながら、発光ディスプレイを密封する封止プロセスを開発することは従来、非常に難しかった。

発光ディスプレイを適切に封止するのを難しくしてきた要因のいくつかを以下に手短に挙げる:
気密シールは、酸素と水素バリアを提供しなれればならない。

気密シールの幅は、発光ディスプレイのサイズに悪影響を及ぼさないように、最小でなければならない。

封止プロセス中に生じる温度は、発光ディスプレイ内の材料、例えば、電極および有機層に損傷を与えないように十分に低くなければならない。

封止プロセス中に放出されるガスは、もしあれば、発光ディスプレイ内の材料に適合性でなければならない。

気密シールは、電気接続、例えば、薄膜クロムを発光ディスプレイに入らせることができなれればならない。

概要

従来の有機接着剤により形成されたシールを備えたガラスパッケージよりも構造的強度が改善されたガラスパッケージを形成する。第1の基板、第2の基板、第1の基板と第2の基板を連結するフリット、および第1の基板と第2の基板をさらに連結する高分子接着剤を備えたガラスパッケージ。第1の基板の少なくとも一部分が、第2の基板の少なくとも一部分に位置決めされて積重されている。フリットは、約5から約75モル%のSiO2、約10から約40モル%のB2O3、0から約20モル%のAl2O3を含む基礎成分、およびa)0より多く約25モル%のCuO、またはb)0より多く約7モル%のFe2O3、0より多く約10モル%のV2O5、および0から約5モル%のTiO2を含む少なくとも一種類の吸収成分を含有するガラス部分を有してなる。なし

目的

本発明は、第1の基板、第2の基板、該第1の基板と該第2の基板を結合するフリット、および該第1の基板と該第2の基板をさらに結合する高分子接着剤を備えたガラスパッケージであって、第1の基板の少なくとも一部分が、第2の基板の少なくとも一部分に位置決めされて積重されており、フリットが、約5から約75モル%のSiO2、約10から約40モル%のB2O3、および0から約20モル%のAl2O3を含む基礎成分と、0より多く約25モル%のCuO、または0より多く約7モル%のFe2O3、0より多く約10モル%のV2O5、および0から約5モル%のTiO2を含む少なくとも一種類の吸収成分とを有してなるものであるガラスパッケージを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
6件

この技術が所属する分野

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請求項1

第1の基板、第2の基板、前記第1の基板と前記第2の基板を連結するフリット、および前記第1の基板と前記第2の基板をさらに連結する高分子接着剤、を備えたガラスパッケージであって、前記第1の基板の少なくとも一部分が、前記第2の基板の少なくとも一部分に位置決めされて積重されており、前記フリットが、約5から約75モル%のSiO2、約10から約40モル%のB2O3、0から約20モル%のAl2O3、を含む基礎成分、およびa)0より多く約25モル%のCuO、またはb)0より多く約7モル%のFe2O3、0より多く約10モル%のV2O5、および0から約5モル%のTiO2、を含む少なくとも一種類の吸収成分、を含有するガラス部分を有してなることを特徴とするガラスパッケージ。

請求項2

前記フリットがフリットループを形成することを特徴とする請求項1記載のガラスパッケージ。

請求項3

前記高分子接着剤が、前記フリットループの外側に位置する接着剤ループを形成することを特徴とする請求項2記載のガラスパッケージ。

請求項4

前記高分子接着剤が少なくとも2カ所の別個の位置に配置されていることを特徴とする請求項1記載のガラスパッケージ。

請求項5

前記第1の基板および/または前記第2の基板が角を備え、前記高分子接着剤が該角に位置する少なくとも4つの別個の位置に配置されていることを特徴とする請求項1記載のガラスパッケージ。

請求項6

発光層をさらに備え、前記フリットが前記第1と第2の基板の間に配置されてフリットループを形成し、前記発光層が、前記第1と第2の基板の間であって前記フリットループ内に配置されていることを特徴とする請求項1記載のガラスパッケージ。

請求項7

前記発光層が有機発光ダイオードを含むことを特徴とする請求項6記載のガラスパッケージ。

請求項8

前記フリットのガラス部分が、0より多く約60モル%のZnOをさらに含むことを特徴とする請求項1記載のガラスパッケージ。

請求項9

前記高分子接着剤がエポキシを含むことを特徴とする請求項1記載のガラスパッケージ。

請求項10

前記第1の基板および/または前記第2の基板がホウケイ酸ガラスを含むことを特徴とする請求項1記載のガラスパッケージ。

請求項11

前記フリットが熱膨張係数適合充填剤をさらに含むことを特徴とする請求項1記載のガラスパッケージ。

請求項12

前記フリットが、前記第1の基板と前記第2の基板の間の気密シールであることを特徴とする請求項1記載のガラスパッケージ。

請求項13

第1の基板、第2の基板、前記第1の基板と前記第2の基板を連結するフリット、および前記第1の基板と前記第2の基板をさらに連結する高分子接着剤、を備えたガラスパッケージであって、前記第1の基板の少なくとも一部分が、前記第2の基板の少なくとも一部分に位置決めされて積重されており、前記フリットが、少なくとも一種類の遷移金属がドープされたガラスから製造されおり、該フリットが熱膨張係数適合充填剤を含まないことを特徴とするガラスパッケージ。

請求項14

前記フリットがフリットループを形成することを特徴とする請求項13記載のガラスパッケージ。

請求項15

前記高分子接着剤が、前記フリットループの外側に位置する接着剤ループを形成することを特徴とする請求項14記載のガラスパッケージ。

請求項16

前記高分子接着剤が少なくとも2カ所の別個の位置に配置されていることを特徴とする請求項13記載のガラスパッケージ。

請求項17

前記第1の基板および/または前記第2の基板が角を備え、前記高分子接着剤が該角に位置することを特徴とする請求項13記載のガラスパッケージ。

請求項18

発光層をさらに備え、前記フリットが前記第1と第2の基板の間に配置されてフリットループを形成し、前記発光層が、前記第1と第2の基板の間であって前記フリットループ内に配置されていることを特徴とする請求項13記載のガラスパッケージ。

請求項19

前記発光層が有機発光ダイオードを含むことを特徴とする請求項18記載のガラスパッケージ。

請求項20

前記高分子接着剤がエポキシを含むことを特徴とする請求項13記載のガラスパッケージ。

請求項21

前記第1の基板および/または前記第2の基板がホウケイ酸ガラスを含むことを特徴とする請求項13記載のガラスパッケージ。

請求項22

前記フリットが、前記第1の基板と前記第2の基板の間の気密シールであることを特徴とする請求項13記載のガラスパッケージ。

請求項23

発光ディスプレイ装置封止する方法であって、発光層、並びにそれぞれが内面と外面を有する第1の基板および第2の基板を提供する工程、前記第1の基板の内面の周囲にフリットを堆積させる工程、前記第1または第2の基板の少なくとも一方の内面に高分子接着剤を堆積させる工程、前記発光層が前記第1と第2の基板の間に位置し、かつ該第1の基板の少なくとも一部分が該第2の基板の少なくとも一部分と位置決めされて積重されるように、該第1の基板と該第2の基板の各内面を接合する工程、気密シールが形成されるまで、前記フリットを加熱する工程、および前記高分子接着剤を硬化させる工程、を有してなり、前記加熱工程および前記硬化工程が、どの順序で行われてもよいものである方法。

請求項24

前記加熱工程がレーザの使用を含むことを特徴とする請求項23記載の方法。

請求項25

発光ディスプレイ装置を封止する方法であって、発光層、並びにそれぞれが内面と外面を有する第1の基板および第2の基板を提供する工程、前記第1の基板の内面の周囲にフリットを堆積させる工程、前記第1の基板の少なくとも一部分が前記第2の基板の少なくとも一部分と位置決めされて積重され、かつ前記発光層が該第1と第2の基板の間に位置するように、該第1の基板と該第2の基板の各内面を接合し、それによって、接合された第1と第2の基板を形成する工程、前記接合された第1と第2の基板の周囲に高分子接着剤を堆積させる工程、気密シールが形成されるまで、前記フリットを加熱する工程、および前記高分子接着剤を硬化させる工程、を有してなり、前記加熱工程および前記硬化工程が、どの順序で行われてもよいものである方法。

技術分野

0001

本発明は、周囲の環境の影響を受けやすい薄膜デバイスを保護するのに適した密封ガラスパッケージに関するものである。

背景技術

0002

発光素子は、近年、重要な研究の課題となっている。有機発光素子(OLED)は、様々なエレクトロルミネセント素子において使用されていることや使用される可能性のために、特に関心が持たれている。例えば、単一のOLEDを、別個の発光素子に使用でき、またはOLEDのアレイを、OLEDディスプレイなどのフラットパネルディスプレイの用途、または照明用途に使用できる。従来のOLEDディスプレイは、非常に明るく、良好な色の対比および広い視覚を有することが知られている。しかしながら、従来のOLEDディスプレイ、特に、その中に配置された有機層電極は、周囲の環境からOLEDディスプレイ中に漏れ入る水分および酸素との相互作用から生じる劣化を受けやすい。OLEDディスプレイの寿命は、その中に配置された有機層と電極が周囲の環境から密封されていれば、著しく増加させることができることがよく知られている。残念ながら、発光ディスプレイを密封する封止プロセスを開発することは従来、非常に難しかった。

0003

発光ディスプレイを適切に封止するのを難しくしてきた要因のいくつかを以下に手短に挙げる:
気密シールは、酸素と水素バリアを提供しなれればならない。

0004

気密シールの幅は、発光ディスプレイのサイズに悪影響を及ぼさないように、最小でなければならない。

0005

封止プロセス中に生じる温度は、発光ディスプレイ内の材料、例えば、電極および有機層に損傷を与えないように十分に低くなければならない。

0006

封止プロセス中に放出されるガスは、もしあれば、発光ディスプレイ内の材料に適合性でなければならない。

0007

気密シールは、電気接続、例えば、薄膜クロムを発光ディスプレイに入らせることができなれればならない。

発明が解決しようとする課題

0008

上述した問題並びに従来のシールおよび発光ディスプレイを封止するための従来の手法に関連する他の欠点に対処する必要がある。これらの必要性と他の必要性が、本発明の密封技術により満たされる。

課題を解決するための手段

0009

本発明は、ガラスパッケージに関し、より詳しくは、発光素子などのガラスパッケージを封止するのに使用するためのフリットおよび高分子接着剤組成物に関する。

0010

第1の態様において、本発明は、第1の基板、第2の基板、該第1の基板と該第2の基板を結合するフリット、および該第1の基板と該第2の基板をさらに結合する高分子接着剤を備えたガラスパッケージであって、第1の基板の少なくとも一部分が、第2の基板の少なくとも一部分に位置決めされて積重されており、フリットが、約5から約75モル%のSiO2、約10から約40モル%のB2O3、および0から約20モル%のAl2O3を含む基礎成分と、0より多く約25モル%のCuO、または0より多く約7モル%のFe2O3、0より多く約10モル%のV2O5、および0から約5モル%のTiO2を含む少なくとも一種類の吸収成分とを有してなるものであるガラスパッケージを提供する。

0011

第2の態様において、本発明は、第1の基板、第2の基板、該第1の基板と該第2の基板を結合するフリット、および該第1の基板と該第2の基板をさらに結合する高分子接着剤を備えたガラスパッケージであって、第1の基板の少なくとも一部分が、第2の基板の少なくとも一部分に位置決めされて積重されており、フリットが、少なくとも一種類の遷移金属がドープされたガラスから製造されており、フリットが、熱膨張係数適合させる充填剤を含んでいないものであるガラスパッケージを提供する。

0012

第3の態様において、本発明は、発光ディスプレイ装置を封止する方法であって:発光層、それぞれが内面と外面を有する第1の基板および第2の基板を提供する工程;第1の基板の内面の周囲にガラスフリット組成物堆積させる工程;第1または第2の基板の少なくとも一方の内面に高分子接着剤を堆積させる工程;発光層が第1と第2の基板の間に位置し、かつ第1の基板の少なくとも一部分が第2の基板の少なくとも一部分と位置決めされて積重されるように、第1の基板と第2の基板の各内面を接合する工程;気密シールが形成されるまで、ガラスフリット組成物を加熱する工程;および高分子接着剤を硬化させる工程を有してなり、加熱工程および硬化工程が、どの順序で行われてもよいものである方法を提供する。

0013

第4の態様において、本発明は、発光ディスプレイ装置を封止する方法であって:発光層、それぞれが内面と外面を有する第1の基板および第2の基板を提供する工程;第1の基板の内面の周囲にガラスフリット組成物を堆積させる工程;第1の基板の少なくとも一部分が第2の基板の少なくとも一部分と位置決めされて積重され、かつ発光層が第1と第2の基板の間に位置するように、第1の基板と第2の基板の各内面を接合し、それによって、接合された第1と第2の基板を形成する工程;接合された第1と第2の基板の周囲に高分子接着剤を堆積させる工程;気密シールが形成されるまで、ガラスフリット組成物を加熱する工程;および高分子接着剤を硬化させる工程を有してなり、加熱工程および硬化工程が、どの順序で行われてもよいものである方法を提供する。

0014

本発明は、以下の詳細な説明、図面、実施例、および特許請求の範囲、並びに先と以下の説明を参照することによって、より容易に理解することができる。しかしながら、本発明の組成物、製品素子、および方法を開示し記載する前に、本発明は、別記しない限り、開示された特定の組成物、製品、素子、および方法に限られず、それらはもちろん様々であってよいことが理解されよう。ここに用いられる用語法は、特定の態様を説明する目的のためだけであり、制限が意図されていないことも理解されよう。

0015

本発明の以下の説明は、現在公知の実施の形態における本発明の権利を付与する教示として提供される。この目的のために、当業者には、本発明の有益な結果を得ながら、ここに記載された本発明の様々な態様に多くの変更が行えることが理解され、認識されるであろう。また、本発明の所望の利点は、他の特徴を用いずに、本発明の特徴のいくつかを選択することによって得られることも明らかである。したがって、当業者には、本発明の多くの改変および適合が、可能であり、特定の状況においては望ましくさえあり、本発明の一部であることが認識されよう。それゆえ、以下の説明は、本発明の制限としてではなく、本発明の原理の説明として与えられたものである。

0016

開示された方法および組成物のために用いられる、それと共に用いられる、その調製に用いられる、またはその生成物である材料、化合物、組成物、および成分が開示されている。これらと他の材料がここに開示されており、これらの材料の組合せ、サブセット、相互作用、群などが開示される場合、これらの化合物の様々な個々のおよび集合的な組合せと順列の特定の参照は明白に開示されていないかもしれないが、各々は、具体的に考えられ、ここに記載されていることが理解される。それゆえ、置換基A,BおよびCの部類が開示され、同様に置換基D,EおよびFの部類が開示され、組合せの実施の形態の例A−Dが開示されている場合、各々は、個々と集合的に考えられる。それゆえ、この例において、組合せA−E,A−F,B−D,B−E,B−F,C−D,C−E,およびC−Fの各々が、具体的に考えられ、A,BおよびC;D,EおよびF;並びに組合せの例A−Dの開示から開示されたと考えるべきである。同様に、これらの任意のサブセットまたは組合せも、具体的に考えられ、開示されている。それゆえ、例えば、A−E,B−FおよびC−Eの部分群が、具体的に考えられ、A,BおよびC;D,EおよびF;並びに組合せの例A−Dの開示から開示されたと考えるべきである。この概念は、以下に限られないが、開示された組成物を製造し、使用する方法の工程および組成物の任意の成分を含む、この開示の全ての態様に適用される。それゆえ、実施できる様々な追加の工程がある場合、これらの追加の工程の各々は、開示された方法の任意の特定の実施の形態または実施の形態の組合せにより実施することができると理解され、そのような組合せの各々は、具体的に考えられ、開示されていると考えるべきであると理解される。

0017

本明細書および特許請求の範囲において、以下の意味を持つように定義された多数の用語を挙げておく。

0018

随意的な」または「必要に応じて」は、その後に記載された出来事や状況が起こり得ても得なくても差し支えないこと、およびその記載が、その出来事や状況が生じる場合と、生じない場合とを含むことを意味する。例えば、「必要に応じて置換された成分」という語句は、その成分が置換されていてもいなくても差し支えなく、その記載が、本発明の置換されていない態様と置換された態様の両方を含むことを意味する。

0019

範囲は、「約」ある特定の値から、および/または「約」別の特定の値まで、としてここに表現することができる。そのような範囲が表現されている場合、別の態様が、ある特定の値から、および/または他の特定の値まで、を含む。同様に、値が、「約」という先行詞により、近似として表されている場合、特定の値は別の態様を構成することが理解されよう。さらに、各々の範囲の端点は、他の端点に関連して、および他の端点とは関係なくの両方で有意であることが理解されよう。

0020

ここに用いられているように、成分の「質量%」または「質量パーセント」は、具体的に別記されていない限りは、百分率で表された、その成分が含まれる組成物の総質量に対するその成分の質量の比を称する。

0021

ここに用いられているように、成分の「モルパーセント」または「モル%」は、具体的に別記されていない限りは、酸化物基準で、百分率で表された、その成分が含まれるフリット組成物ガラス部分総モル数に対するその成分のモル数の比を称する。

0022

ここに用いられているように、「フリット」または「フリット組成物」は、具体的に別記されていない限り、酸化物、または酸化物成分と随意的な充填剤の混合物を称する。「フリット」または「フリット組成物」という用語は、粉末ペースト押出ビーズを含む、フリットの任意の物理的形態を称することができ、また基板上に堆積されて付着したまたは付着していないフリットも称することができる。

0023

ここに用いられているように、フリットまたは接着剤の位置に関する「ループ」は、境界のある領域を形成する材料の線を称する。ループ線は、例えば、線の1つ以上の領域と交差して境界のある領域を形成しても差し支えなく、または始点や終点を持たず、かつ境界のある領域を形成する連続線であっても差し支えない。ループは、湾曲部分、直線部分、および/または角部を有することができ、どのような特定の外形も意図されていない。

0024

ここに用いられているように、「周囲」は、装置の外縁、もしくは装置の外縁の位置またはその近くの位置のいずれを称しても差し支えない。例えば、基板の外縁に位置する材料は、その材料が、基板の縁に位置している、もしくはその縁のまたは近くの基板の表面に位置していることを意味することができる。

0025

以下の米国特許および公開された出願には、発光素子を封止するための様々な組成物および方法が記載されており、それらは、発光素子に関する気密シールの形成についての材料および方法を開示する特別な目的に関して、その全てが引用によりここに含まれる。米国特許第6998776号、米国特許出願公開第2005/0001545号、および同第2006/0009109号の各明細書。

0026

先に手短に述べたように、本発明は、改良発光素子を提供する。以下詳細に記載された他の態様の中でも、本発明の素子は、素子の2枚の基板の間に機械的に強力な気密シールを提供するためのフリットおよび高分子接着剤の使用を含む。ある態様において、発光ディスプレイ装置は、少なくとも一種類のフリットおよび少なくとも一種類の高分子接着剤により封止される。本発明のフリットシールは、フリットを使用しない直接のガラスシールとは区別すべきである。

0027

気密封止された発光ディスプレイを製造するために使用できるフリットを設計するときに、留意すべき検討事項がいくつかある。以下は、これらの検討事項の内のいくつかのリストである。

0028

封止温度− OLEDなどの発光材料熱劣化を防ぐために、発光ディスプレイの封止エッジから短距離(1〜3mm)で経験する温度が約100℃を超えてはならないように、十分に低い温度でその装置を封止しなければならない。

0029

膨張適合性−フリットを含むシール成分の熱膨張係数(CTE)は、封止応力を制限し、それによって、シール中の破損による気密性損失をなくすために、基板の熱膨張係数と実質的に一致しなければならない。

0030

気密性−シールは、気密であり、かつ発光ディスプレイ中の材料を長期間保護しなければならない。

0031

材料強度−シールは、ガラスパッケージまたは装置の寿命に亘り気密シールを維持するのに十分な機械的強度を提供しなければならない。

0032

封止システムは、隣接する発光材料において最小の温度上昇しか伴わないという要件は、本発明のシールおよび封止方法により満たされる。

0033

装置
本発明の装置は、互いに封止すべき2枚の基板を必要とする任意の装置であって差し支えない。ある態様において、この装置の基板は、第1の基板の少なくとも一部分が第2の基板の少なくとも一部分と位置決めされて積重されるように互いに封止される。別の態様において、装置は、2枚の基板が互いに封止されたガラスパッケージである。別の態様において、装置は、ポリマー発光素子(PLED)などの発光ディスプレイである。好ましい態様において、装置は、アクティブまたはパッシブOLEDディスプレイなどのOLEDである。本発明の封止方法は、気密封止されたOLEDディスプレイの製造に関して以下に記載されているが、2枚の基板を互いに封止する必要のある他の用途に、同じまたは同様の封止方法を用いても差し支えないことが理解されよう。したがって、本発明は、制限された様式で解釈するべきではない。

0034

図1は、本発明のある態様にしたがって封止されたOLEDディスプレイ10の基本構成要素を示す平面図である。OLEDディスプレイ10は、基板20、封止フリット30、高分子接着剤40の少なくとも一部分、および未封止フリット50の少なくとも一部分を含む。OLEDは一般に、フリットループにより形成された気密シール内に位置している。気密シールが、フリットおよび気密シールを形成するために用いられる照射線源などの付随構成要素から形成される様式が、以下により詳しく説明されている。

0035

基板
本発明の第1と第2の基板は、製造される装置の種類に関して適切などのような材料から構成されても差し支えない。様々な態様において、少なくとも1枚の基板は、ホウケイ酸ガラスソーダ石灰ガラス、またはその混合物から構成される。ある態様において、少なくとも1枚の基板は透明ガラスである。そのような透明ガラスは、例えば、コード1737ガラス、Eagle 2000(商標)、およびEagle XG(商標)の商標名でコーニング社(Corning Incorporated)(米国、ニューヨーク州、コーニング所在)により製造販売されているもの;旭硝子社(日本国、東京所在)、例えば、OA10ガラスおよびOA21ガラス;日本電気硝子社(日本国、滋賀県、大津所在);NHテクノグラスコリア社(韓国、ギョンギド所在);およびサムソン・コーニング・プレシジョン・ガラス社(Samsung Corning Precision Glass Co.)(韓国、ソウル所在)により製造販売されているものであって差し支えない。第1と第2の基板が同じである、または同じ種類のガラスから構成されている必要はない。ある態様において、それらの基板は同様のまたは同じ種類のガラスである。好ましい態様において、第1と第2の基板の両方が、「Eagle XG」などのホウケイ酸ガラスから構成される。

0036

基板の寸法は、製造されている装置に適した任意の寸法であって差し支えない。ある態様において、少なくとも1枚の基板は約0.6mm厚である。

0037

基板の他の性質は、その特定の組成に応じて様々である。ある態様において、本発明の基板は、約25×10-7/℃から約80×10-7/℃のCTEを有する。別の態様において、基板の軟化温度は約700℃から約990℃である。

0038

好ましい態様において、本発明の基板は、素子を封止するのに用いられる照射線源の波長照射線に対して透明な材料から構成される。

0039

フリット
本発明のフリットは、2枚の基板の間に気密シールを形成できるガラス材料および/またはドープされたガラス材料の任意の組合せから構成されても差し支えない。本発明のフリットは、照射線を吸収することができるべきであり、基板のCTEと実質的に同じCTEを有していて差し支えない。ある態様において、フリットは、特定の波長、例えば、810ナノメートルで、第1と第2の基板よりも、より多量の照射線を吸収する。別の態様において、フリットは、第1と第2の基板と同じまたはそれより低い軟化温度を有する。別の態様において、フリットは、化学物質および水への曝露の際に耐久性である。さらに別の態様において、フリットは、第1と第2の基板の両方に結合できる。さらに別の態様において、フリットは、装置を通過する電気接続の周りを封止できる。別の態様において、フリットは、非常に低い気孔率、例えば、約10体積パーセント未満の気孔率を有する緻密な材料である。別の態様において、フリットは、鉛およびカドミウムなどの重金属を実質的に含まない。この態様において、鉛およびカドミウムなどの重金属は、一般的に、各重金属成分について、1モル%未満、好ましくは0.1モル%未満まで、最小にされていなければならない。

0040

ある態様において、フリットは、以下に考察されているように、ガラス部分;随意的な、軟化温度、CTEおよび/または吸収度を調節する充填剤;および随意的な、ペースト結合剤および/またはペースト充填剤を含む。ある態様において、フリットは、β−ユークリプタイトなどの、CTE適合充填剤を含む。別の態様において、フリットは、CTE適合充填剤を含まない。別の態様において、フリットは、少なくとも一種類の遷移金属がドープされたガラスから構成され、熱膨張係数適合充填剤を含まない。ある特定の態様において、フリットは、アンチモンバナジウムリン酸塩(antimony vanadium phosphate)ガラスを含む。別の特定の態様において、フリットはホウケイ酸ガラスを含む。フリットは、粉末、ペースト、および/または押出ビーズを含む、様々な物理的形態で存在しても差し支えない。

0041

I.アンチモンバナジウムリン酸塩系フリット
ある態様において、フリットのガラス部分が、フリット組成を開示する特定の目的のために、引用によりその全てがここに含まれる、米国特許第6998776号、米国特許出願公開第2005/0001545号、および米国特許出願公開第2006/0009109号の各明細書に開示されている。この態様において、フリットのガラス部分は、0から10モルパーセントの酸化カリウム、0から20モルパーセントの酸化鉄、0から40モルパーセントの酸化アンチモン、20から40モルパーセントの五酸化リン、30から60モルパーセントの五酸化バナジウム、0から20モルパーセントの二酸化チタン、0から5モルパーセントの酸化アルミニウム、0から5モルパーセントの酸化ホウ素、0から5モルパーセントの酸化タングステン、および0から5モルパーセントの酸化ビスマスを含む。

0042

別の態様において、フリットのガラス部分は、0から10モルパーセントの酸化カリウム、0から20モルパーセントの酸化鉄、0から20モルパーセントの酸化アンチモン、20から40モルパーセントの五酸化リン、30から60モルパーセントの五酸化バナジウム、0から20モルパーセントの二酸化チタン、0から5モルパーセントの酸化アルミニウム、0から5モルパーセントの酸化ホウ素、0から5モルパーセントの酸化タングステン、0から5モルパーセントの酸化ビスマス、および0から20モルパーセントの酸化亜鉛を含む。

0043

フリットのガラス部分中の各化合物の範囲が、以下の表1に要約されている。特定の範囲および組合せを列挙した例示の態様が、以下に記載されている。

0044

ある態様において、フリットのガラス部分中の酸化カリウムの量は、0から10モルパーセント、例えば、0,1,2,4,6,8,9,または10モルパーセントである。別の態様において、フリットのガラス部分中の酸化鉄の量は、0から20モルパーセント、例えば、0,1,2,4,6,8,10,14,16,18,19,または20モルパーセントである。別の態様において、フリットのガラス部分中の酸化アンチモンの量は、0から40モルパーセント、例えば、0,1,2,4,6,10,15,20,25,30,35,39,または40モルパーセント;もしくは0から20モルパーセントである。別の態様において、フリットのガラス部分中の五酸化リンの量は、20から40モルパーセント、例えば、20,21,22,23,24,25,30,35,39,または40モルパーセントである。別の態様において、フリットのガラス部分中の五酸化バナジウムの量は、30から60モルパーセント、例えば、30,31,32,33,35,40,45,50,55,58,59,または60モルパーセントである。別の態様において、フリットのガラス部分中の酸化アルミニウムの量は、0から5モルパーセント、例えば、0,0.5,1,2,3,4,または5モルパーセントである。別の態様において、フリットのガラス部分中の酸化ホウ素の量は、0から5モルパーセント、例えば、0,0.5,1,2,3,4,または5モルパーセントである。別の態様において、フリットのガラス部分中の酸化タングステンの量は、0から5モルパーセント、例えば、0,0.5,1,2,3,4,または5モルパーセントである。別の態様において、フリットのガラス部分中の酸化ビスマスの量は、0から5モルパーセント、例えば、0,0.5,1,2,3,4,または5モルパーセントである。

0045

II.ホウケイ酸系フリット
ある態様において、フリットのガラス部分は、基礎成分および少なくとも一種類の吸収成分を含む。フリットのガラス部分の基礎成分は、二酸化ケイ素、酸化ホウ素、および随意的な酸化アルミニウムを含む。フリットのガラス部分中の吸収成分は、(a)酸化銅および/または(b)酸化鉄、五酸化バナジウム、および随意的な二酸化チタンの組合せを含む。それゆえ、フリットのガラス部分は、(a)酸化銅および/または(b)酸化鉄、五酸化バナジウム、および随意的な二酸化チタンの組合せと共に、二酸化ケイ素、酸化ホウ素、および随意的な酸化アルミニウムを含む。以下に詳しく説明する他の態様の中でも、フリット組成物は、約5から約75モルパーセントの二酸化ケイ素、約10から約40モルパーセントの酸化ホウ素、0から約20モルパーセントの酸化アルミニウム、並びに、a)0より多く約25モルパーセントの酸化銅、またはb)0より多く約7モルパーセントの酸化鉄、0より多く約10モルパーセントの五酸化バナジウム、および0から約5モルパーセントの二酸化チタンの内の少なくとも一種類を含む。

0046

ホウケイ酸系フリットの基礎成分および吸収成分中の各化合物の範囲が、以下の表2に要約されている。特定の範囲および組合せを列挙した例示の態様が、以下に記載されている。

0047

様々な態様において、フリットのガラス部分中の二酸化ケイ素の量は、約5から約75モルパーセント、例えば、5,6,7,10,20,40,50,54,56,58,60,64,68,70,72,73,74,または75モルパーセント;約50から約75モルパーセント;または約54から約70モルパーセントである。さらに別の態様において、二酸化ケイ素の一部分、例えば、約55モルパーセントまで、および随意的に他の成分の少なくとも一部分が、約60モルパーセントまでの酸化亜鉛により置換されていても差し支えない。それゆえ、酸化亜鉛は、存在する場合には、基礎成分の一部であると考えられる。他の態様において、フリットのガラス部分中の酸化亜鉛の量は、約0.1から約60モルパーセント;約5から約55モルパーセント;または約40から約55モルパーセントである。酸化亜鉛は、CTEに悪影響を与えずに、ガラスフリット組成物を軟化させるために使用することができる。さらに別の態様において、フリットのガラス部分は、約5から約30モルパーセントの二酸化ケイ素、約10から約40モルパーセントの酸化ホウ素、0から約10モルパーセントの酸化アルミニウム、および約30から約60モルパーセントの酸化亜鉛を含む。さらに別の態様において、フリットのガラス部分は、約8から約15モルパーセントの二酸化ケイ素、約25から約35モルパーセントの酸化ホウ素、約0から約10モルパーセントの酸化アルミニウム、および約40から約55モルパーセントの酸化亜鉛を含む。

0048

様々な態様において、フリットのガラス部分中の酸化ホウ素の量は、約10から約40モルパーセント、例えば、10,11,12,15,19,20.5,22.5,24,25,30,35,または40モルパーセント;約15から約30モルパーセント;または約19から約24モルパーセントである。

0049

様々な態様において、フリットのガラス部分中の酸化アルミニウムの量は、0から20モルパーセント、例えば、0,0.1,1,2,4,7,8,9,10,14,16,19,または20モルパーセント;0から10モルパーセント;または約1から約8モルパーセントである。

0050

様々な態様において、フリットのガラス部分中の酸化銅の量は、0より多く約25モルパーセント、例えば、0.1,0.5,1,2,4,6,8,12,14,16,18,20,22,23,24,または25モルパーセント;約4から約18モルパーセント;約6から約16モルパーセント;または約8から約14モルパーセントである。ホウケイ酸ガラスに酸化銅を添加することによって、例えば、810ナノメートルで、ガラスの光吸収を増加させることができ、またガラスを軟化させることができる。酸化アルミニウムを含むホウケイ酸ガラスにおいて、そのような軟化は、CTEを増加させずに行うことができる。さらに別の態様において、フリットのガラス部分は、上述した範囲の酸化銅と共に、酸化鉄、五酸化バナジウム、および/または二酸化チタンを、個別に、または組合せで含む。例えば、フリットのガラス部分は、五酸化バナジウムと二酸化チタンは含まずに、0より多く約25モルパーセントの酸化銅、および0から約7モルパーセントの酸化鉄を含んで差し支えない。

0051

様々な態様において、フリットのガラス部分中の酸化鉄の量は、0より多く約7モルパーセント、例えば、0.1,0.5,1,2,3,5,6,または7モルパーセント;約0.1から約3モルパーセント;もしくは約1から約2モルパーセントである。

0052

様々な態様において、フリットのガラス部分中の五酸化バナジウムの量は、0より多く約10モルパーセント、例えば、0.1,0.5,1,2,5,7,8,9,または10モルパーセント;約0.1から約5モルパーセント;もしくは約0.5から約2モルパーセントである。

0053

様々な態様において、フリットのガラス部分中の二酸化チタンの量は、0から約5モルパーセント、例えば、0,0.1,0.5,1,2,3,4,または5モルパーセント;0から約2モルパーセント;0から約1モルパーセント;約0.1から約2モルパーセント;もしくは約0.1から約1モルパーセントである。

0054

ある態様において、基礎成分は、約5から約75モルパーセントの二酸化ケイ素、約10から約40モルパーセントの酸化ホウ素、および0から約20モルパーセントの酸化アルミニウムを含む。別の態様において、基礎成分は、約50から約75モルパーセントの二酸化ケイ素、約15から約30モルパーセントの酸化ホウ素、および0から約10モルパーセントの酸化アルミニウムを含む。別の態様において、基礎成分は、約54から約70モルパーセントの二酸化ケイ素、約19から約24モルパーセントの酸化ホウ素、および約1から約8モルパーセントの酸化アルミニウムを含む。別の態様において、基礎成分は、約56から約68モルパーセントの二酸化ケイ素、約20.5から約22.5モルパーセントの酸化ホウ素、および約2から約7モルパーセントの酸化アルミニウムを含む。

0055

第1の態様において、吸収成分は、0より多く約25モルパーセントの酸化銅、約4から約18モルパーセントの酸化銅、約6から約16モルパーセントの酸化銅、または約8から約14モルパーセントの酸化銅を含む。

0056

第2の態様において、吸収成分は、0より多く約7モルパーセントの酸化鉄、0より多く約10モルパーセントの五酸化バナジウム、および0から約5モルパーセントの二酸化チタンを含む。別の態様において、吸収成分は、約0.1から約3モルパーセントの酸化鉄、約0.1から約5モルパーセントの五酸化バナジウム、および0から約2モルパーセントの二酸化チタンを含む。別の態様において、約0.1から約3モルパーセントの酸化鉄、約0.1から約5モルパーセントの五酸化バナジウム、および約0.1から約2モルパーセントの二酸化チタンを含む。別の態様において、約1から約2モルパーセントの酸化鉄、約0.5から約2モルパーセントの五酸化バナジウム、および約0.1から約1モルパーセントの二酸化チタンを含む。

0057

別の態様において、吸収成分は、上記第1と第2の態様の両方を含む、すなわち、吸収成分は、酸化銅、および酸化鉄/五酸化バナジウム/二酸化チタンの吸収成分の両方を有する。さらに別の態様において、吸収成分は、0より多く約25モルパーセントの酸化銅、0より多く約7モルパーセントの酸化鉄、0より多く約10モルパーセントの五酸化バナジウム、および0から約5モルパーセントの二酸化チタンを含む。さらに別の態様において、吸収成分は、約4から約18モルパーセントの酸化銅、0より多く約3モルパーセントの酸化鉄、0より多く約5モルパーセントの五酸化バナジウム、および0から約2モルパーセントの二酸化チタンを含む。さらに別の態様において、吸収成分は、約6から約16モルパーセントの酸化銅、約0.1から約3モルパーセントの酸化鉄、約0.1から約5モルパーセントの五酸化バナジウム、および0から約2モルパーセント、または約0.1から約2モルパーセントの二酸化チタンを含む。さらに別の態様において、吸収成分は、約8から約14モルパーセントの酸化銅、約1から約2モルパーセントの酸化鉄、約0.5から約2モルパーセントの五酸化バナジウム、および0から約1モルパーセント、または約0.1から約1モルパーセントの二酸化チタンを含む。

0058

別の態様において、フリットのガラス部分は、約5から約75モルパーセントの二酸化ケイ素、約10から約40モルパーセントの酸化ホウ素、0から約20モルパーセントの酸化アルミニウム;および0より多く約25モルパーセントの酸化銅および/または0より多く約7モルパーセントの酸化鉄、0より多く約10モルパーセントの五酸化バナジウム、および0から約5モルパーセントの二酸化チタンの組合せを含む。

0059

別の態様において、フリットのガラス部分は、約50から約75モルパーセントの二酸化ケイ素、約15から約30モルパーセントの酸化ホウ素、0から約10モルパーセントの酸化アルミニウム;および約4から約18モルパーセントの酸化銅および/または約0.1から約3モルパーセントの酸化鉄、約0.1から約5モルパーセントの五酸化バナジウム、および0から約2モルパーセントの二酸化チタンの組合せを含む。

0060

別の態様において、フリットのガラス部分は、約50から約75モルパーセントの二酸化ケイ素、約15から約30モルパーセントの酸化ホウ素、0から約10モルパーセントの酸化アルミニウム;および約8から約14モルパーセントの酸化銅および/または約1から約2モルパーセントの酸化鉄、約0.5から約2モルパーセントの五酸化バナジウム、および0から約1モルパーセントの二酸化チタンの組合せを含む。

0061

別の態様において、フリットのガラス部分は、約54から約70モルパーセントの二酸化ケイ素、約19から約24モルパーセントの酸化ホウ素、0から約10モルパーセントの酸化アルミニウム;および約4から約18モルパーセントの酸化銅および/または約0.1から約3モルパーセントの酸化鉄、約0.1から約5モルパーセントの五酸化バナジウム、および0から約2モルパーセントの二酸化チタンの組合せを含む。

0062

別の態様において、フリットのガラス部分は、約54から約70モルパーセントの二酸化ケイ素、約19から約24モルパーセントの酸化ホウ素、0から約10モルパーセントの酸化アルミニウム;および約8から約14モルパーセントの酸化銅および/または約1から約2モルパーセントの酸化鉄、約0.5から約2モルパーセントの五酸化バナジウム、および0から約1モルパーセントの二酸化チタンの組合せを含む。

0063

本発明のフリットは、特定の波長、例えば、810ナノメートルで照射線を、第1と第2の基板より強力に吸収することが好ましい。適切な吸収成分の選択は、基板と比較して、照射線源の特定の波長での吸収を向上させるように行うことができる。適切な吸収成分を選択することによって、照射線源の特定の波長の照射線がフリットと接触し、フリットにより吸収されたときに、フリットが軟化し、気密シールを形成することができる。

0064

これとは反対に、基板は、それらが照射線源からの照射線を実質的にほとんどまたは全く吸収しないように選択し、形成している気密シールから発光材料への熱の望ましくない伝達を最小にしなければならない。OLED材料の温度は、一般に、封止プロセス中に約80〜100℃またはそれ未満に維持しなければならない。

0065

本発明の目的に関して、吸収度は以下のように定義できる:
β=−log10[T/(1−R)2]/t
ここで、βは吸収係数であり、Tは厚さtを透過した光の分画であり、Rは反射率である。

0066

フリットの吸収係数は、照射線の波長で約2/mmより大きいべきである。ある態様において、フリットの吸収係数は少なくとも約4/mmである。好ましい態様において、フリットの吸収係数は少なくとも約5/mmである。鉄、バナジウム、およびチタンを含むフリットは、少なくとも約33/mmほど高い吸収係数を示す。

0067

本発明のフリットは、耐久性の気密シールを提供し、亀裂を避けるために、第1と第2の基板のCTEと実質的に同じCTEを有さなければならない。ある態様において、フリットは、第1と第2の基板のCTEより、約10×10-7/℃低い値から約5×10-7/℃高い値までのCTEを有する。好ましい態様において、フリットは、第1と第2の基板のCTEより、約3×10-7/℃低い値から約3×10-7/℃高い値までのCTEを有する。ある態様において、フリットは、上述したCTE適合特性を提供するために、充填剤などの他の材料の添加を必要としない。それゆえ、フリットは、CTE適合充填剤を含まない状態で、基板のCTEと実質的に同じCTEを有することができる。特定の態様において、フリットは、CTE適合充填剤を含まずに、ケイ素ホウ素、随意的なアルミニウム、銅、鉄、バナジウム、および随意的なチタンの酸化物を含む。別の態様において、フリットはCTE適合充填剤を含む。

0068

本発明のフリットはさらに、フリット組成物の軟化温度、CTE、および/または吸収度を調節するための他の材料を含んで差し支えない。そのような材料の例としては、酸化リチウム酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化ビスマス、酸化ニッケル酸化マンガン、またはそれらの混合物が挙げられる。

0069

フリットの調製および施用
フリットのガラス部分は、所望の基礎成分および吸収成分を組み合わせ、その混合物をそれらの成分を溶融するのに十分な温度、例えば、約1,550℃まで加熱し、それらの材料を混ぜ合わせ、その後、得られた混合物を冷却することによって、形成することができる。得られた組成物は、例えば、冷水または液体窒素をその上に注ぐことによって、その組成物に熱衝撃を与えることにより、破砕することができる。必要であれば、破砕した小片を、所望の粒径に、さらに粉々にし、粉砕しても差し支えない。ある態様において、破砕された小片は、約325メッシュサイズまで粉々にされ、その後、約1.9マイクロメートル平均粒径まで湿式粉砕される。

0070

次いで、フリットペーストを取り扱え、分配できるように、フリットのガラス部分を、ペースト結合剤および/またはペースト充填剤などの他の材料と混合することによって、フリットペーストを基板上に分配するために配合することができる。フリットペーストを製造するために用いられるペースト結合剤および/またはペースト充填剤の材料は、上述した軟化温度、CTEおよび/または吸収度を調節する充填剤とは区別される。ペースト結合剤またはペースト充填剤の選択は、所望のフリットペーストレオロジーおよび施用技法に依存する。一般に、溶媒も加えられる。ある態様において、フリットペーストは、ハーキュリーズ社(Hercules, Inc.)(米国、デラウェア州ウィルミントン所在)から市販されているT−100などのエチルセルロースペースト結合剤、およびイーストマンケミカル社(Eastman Chemical Company)(米国、テネシー州キングポート所在)から市販されているTEXANOL(登録商標)などの有機溶媒を含んで差し支えない。当業者は、適切なペースト結合剤、ペースト充填剤、および特定の施用のための溶媒を容易に選択できるであろう。

0071

フリットペーストは、任意の適切な技法により基板に施用できる。ある態様において、フリットペーストは、米国、ニューヨーク州、ハネオイェフォールス(Honeoye Falls)所在のオームクラフト社(OhmCraft, Inc.)から市販されているMicroPen(登録商標)分配装置を用いて施用される。別の態様において、フリットペーストは、スクリーン印刷技法を用いて施用される。フリットペーストは、装置を封止するために適した任意のパターンで施用できる。OLEDに関しては、フリットペーストは一般に、基板のエッジにまたはその近くにループの形態で施用される。

0072

図2に示したある態様において、フリットペーストは、所望の気密シールよりも幅広い形態で施され、ここで、フリットの内側部分のみが加熱され、封止される。フリットの未封止部分は、封止されたフリットと高分子接着剤との間に熱バリアを提供できる。別の態様において、追加のフリットペーストを、封止すべきフリットの部分の周囲の外側の少なくとも1つの位置に施しても差し支えない。

0073

高分子接着剤
本発明において、高分子接着剤は、発光ディスプレイ装置の2枚の基板の間のシールに、改善された機械的強度を提供する。

0074

高分子接着剤は、装置の基板に接着でき、一般的な加工および動作温度下で寸法安定であり、装置の機械的強度を与えるどのような接着剤を含んでもよい。高分子接着剤は、例えば、架橋性高分子熱可塑性接着剤熱硬化性接着剤エポキシ反応型接着剤、または感圧接着剤であって差し支えない。

0075

ある態様において、本発明の高分子接着剤はアクリル接着剤である。ある態様において、高分子接着剤はメタクリレート接着剤である。別の態様において、本発明の高分子接着剤はエポキシである。本発明に使用できるエポキシ樹脂の例としては、以下の化合物由来樹脂が挙げられる:ビスフェノールA、ビスフェノールFレゾルシノール水素化ビスフェノールAのグリシジルエーテルフェノールノボラック樹脂クレゾールノボラック樹脂ポリグリシジルエーテル、および他のポリグリシジルエーテルなどのグリシジルエーテル;フタル酸ヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸グリシジルエステル、および他のグリシジルエステルなどのグリシジルエステル;グリシジルアミン;直鎖脂肪族エポキシドヒダントイン誘導体;およびダイマー酸誘導体

0076

高分子接着剤が、米国、マサチューセッツ州、ベッドフォード所在のトラコン社(TRA-CON, Inc.)から得られるTRA−BOND F113またはTRA−COAT 15D、もしくは米国、ニュージャージー州、クランバリー所在のノーランドプロダクツ社(Norland Products)から得られるNOA 61などの、光学的透明なエポキシを含むことが好ましい。

0077

高分子接着剤は、空気、温度、または照射線に曝露された際に硬化する接着剤であって差し支えない。ある態様において、高分子接着剤は紫外線硬化性接着剤である。別の態様において、高分子接着剤は熱硬化材料である。

0078

高分子接着剤のレオロジー特性は、特定の施用方法に基づいて選択されるべきである。高分子接着剤は市販されており、当業者は、適切な高分子接着剤を容易に選択できるであろう。

0079

高分子接着剤は、装置の組立てと封止の前に、それと同時に、またはその後に施しても差し支えない。図1に示されたある態様において、高分子接着剤は、フリットループの周囲の外側の少なくとも1つの位置、例えば、角または角の近くに施される。図2に示された別の態様において、高分子接着剤は、フリットループの外側にそれに隣接したループとして施される。さらに別の態様において、高分子接着剤は、装置の組立てと封止後に、装置の周囲または外縁の周りにバンドの形態で施される。高分子接着剤は、いくつの別個の位置において、または連続ループとして施されても差し支えない。高分子接着剤は、気密フリットの封止の前、それと同時、またはその後のいずれかに、硬化させることができる。

0080

封止
典型的なOLEDは、陽極電極、1つ以上の有機層および陰極電極を備えている。最初に、米国特許第6998776号明細書に記載されているようなフリットを、第2の基板のエッジに沿って堆積させることができる。例えば、フリットを、第2の基板の自由エッジから約1mm離れて配置することができる。いくつかの例示のフリットの組成が、以下の実施例1に列記されている。

0081

フリットを加熱し、第2の基板に付着させることができる。これを行うために、堆積されたフリットは、第2の基板に付着されるように加熱される。

0082

次いで、フリットは、フリットが第1の基板を第2の基板に連結する気密シールを形成するような様式で、レーザなどの照射線源により加熱することができる。この気密シールは、周囲の環境中の酸素と水分がOLEDディスプレイに進入するのを防ぐことによって、OLEDを保護する。気密シールは一般に、OLEDディスプレイの外縁のすぐ内側に位置している。フリットは、レーザや赤外ランプなどの様々な照射線源を用いて加熱することができる。

0083

フリットを基板に、装置を封止する前のいつ施しても差し支えない。ある態様において、フリットは基板に施され、焼結されて、フリットが基板に付着される。第2のガラス基板とOLED材料は、フリットが加熱されて気密シールを形成する後の時に、フリット付きシートと組み合わせることができる。別の態様において、フリットは、装置が製造され、封止されるときに、第1または第2いずれかの基板に施すことができる。上述した方法は、本質的に例示であり、制限を意図するものではないことに留意すべきである。

0084

フリットを封止するための照射線源
本発明の照射線源は、フリットのガラス部分の吸収成分に対応する波長で照射線を放出する任意の照射線源であって差し支えない。例えば、酸化銅または酸化鉄、五酸化バナジウムおよび二酸化チタンの組合せを含むフリットは、810ナノメートルで動作するレーザにより加熱することができる。

0085

レーザは、レーザビームをフリットまたは両方の基板に方向付けるために、レンズビームスプリッタなどの追加の光学成分を備えることができる。レーザビームは、フリットを効果的に加熱し、軟化させると同時に、基板および発光材料の加熱を最小にする様式で動かすことができる。

0086

特定のフリットおよび基板の光学的性質に応じて、異なる出力、異なる速度および異なる波長で動作する他のタイプのレーザを用いても差し支えないことが容易に認識されよう。しかしながら、レーザの波長は、特定のフリットに関して高吸収のバンド内にあるべきである。当業者は、特定のフリットに適したレーザを容易に選択できるであろう。

0087

本発明のガラスパッケージおよび方法は、発光ディスプレイに気密シールを提供するために有機接着剤のみが用いられる産業上の現在の慣行より優れたいくつかの利点を提供する。第1に、本発明の発光ディスプレイには、乾燥剤が必要ない。第2に、本発明の組合せの封止システムは、高分子接着剤シールの機械的強度により、改善された加工速度、長持ちする気密シール、およびフリットシールの不活性さを提供する。

0088

本発明の原理をさらに説明するために、当業者に、特許請求の範囲に記載されたガラス組成物物品、装置および方法がどのように製造され評価されるかの完全な開示と説明を提供するように、以下の具体例を公表する。それらの具体例は、本発明の純粋な例示であることが意図され、発明者等が発明とみなす範囲を制限することは意図されていない。数字(例えば、量、温度など)に関する精度を確実にするために努力してきたが、ある程度の誤差および偏差を参酌すべきである。別記しない限り、温度は℃または周囲温度であり、圧力は、大気圧またはその近くである。生成物の品質および性能を最適化するために使用できるプロセス条件には、数多くの組合せとバリエーションがある。そのようなプロセス条件を最適化するためには、適切なありきたりの実験しか必要ない。

0089

実施例1 −フリット組成物(ガラス部分)
第1の実施例において、成分の様々な組合せを含む一連のフリット組成物を調製した。各本発明の試料の組成が以下の表3に列記されている。表3に詳述された量は全てモルパーセントで表されている。

0090

上の表3に詳述された例示の組成は、CTE適合充填剤を添加せずに、「EagleE」ガラス基板のCTEに実質的に適合できる。

0091

実施例2 − 本発明のガラスフリット粉末の調製
第2の実施例において、上の表3に記載された本発明の試料Aの成分を組み合わせることによって、フリット組成物を調製した。得られた混合物を約6時間に亘り約1,550度で加熱して、各成分を溶融した。

0092

その後、熱いガラス混合物を、冷水中に注ぎ入れることによって粉々にした。粉々にされたガラス片を、325メッシュまで砕き、次いで、約1.9マイクロメートルの平均粒径まで粉砕した。

0093

実施例3 −フリット組成物の施用(予言的)
第3の実施例において、基板に施すために、フリットペーストを調製できる。最初に、ハーキュリーズ社(米国、デラウェア州、ウィルミントン所在)から市販されているT−100エチルセルロースペースト結合剤を、イーストマン・ケミカル社(米国、テネシー州、キングズポート所在)から市販されているエステルアルコールである「TEXANOL」中に溶解させることによって、2質量%の結合剤溶液を調製できる。次いで、フリットペーストを、以下の成分:先のように調製したT−100/「TEXANOL」溶液19.09グラム、実施例2において調製したガラス粉末55.33グラム、およびデキスター・ケミカル社(Dexter Chemical, L.L.C.)(米国、ニューヨーク州、ブロクス)から販売されているOC−60湿潤剤0.61グラムを混合することによって、調製できる。得られたフリットペーストは、正方形パターンで、「Eagle」ホウケイ酸ガラス基板(米国、ニューヨーク州、コーニング所在のコーニング社)上に分配できる。次いで、施されたフリットを、窒素雰囲気下において約2時間に亘り700℃で「Eagle」基板に焼結できる。

0094

追加のフリットペーストを、取り付けられたフリットの外部の、装置の4つの角に施すことができる。トラコン社から販売されているTRA−BOND F113などのエポキシを、そのフリットペーストに隣接し、装置の角に施すことができる。その後、第2のガラス基板およびOLEDを、先に形成したフリット付きシートと対にして、封止することができる。フリットの取り付けられた部分はレーザを用いて封止することができ、一方で、フリットの取り付けられていない部分はエポキシに対する熱バリアとして作用する。次いで、エポキシは、紫外線源を用いて硬化させることができる。

図面の簡単な説明

0095

本発明のある態様による、気密フリットシールおよび選択的な補強エポキシシールを備えたOLED装置の平面図
本発明の別の態様による、気密フリットソールおよび補強エポキシループを備えたOLED装置の概略図

符号の説明

0096

10OLEDディスプレイ
20基板
30封止フリット
40高分子接着剤
50 未封止フリット

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