JP5693569B2 - カプセル収納プロセスおよび関連する電子デバイス構造。 - Google Patents

Description

本出願は、２００９年６月１日に申請された米国仮出願番号６１１１８３，０１３および、６１１１８３，００３からの優先権を要求する。この発明は、光放射ポリマーデバイスモジュールの製作に関係する。より明確には、それは、外部環境からの下劣な種の進入から電子デバイスを保護するためのカプセル収納プロセスについて記述する。

電子デバイスのカプセル収納は、無機・有機的な活物質デバイスを含むモデム半導体技術のまさにかなりの部分である。最近、有機半導体を基盤とするデバイスは、ディスプレイ、照明、エネルギー転換、エネルギー貯蔵、交換およびロジックアプリケーションとして、開発中であった。外部環境からの種のインパクトによる、これらのデバイスの低下あるいは変更パラメータは、これらのアプリケーションの多くに対する重要な懸念だった。

特に、高い励起密度、あるいはやや不安定な化学、電子状態であるデバイスは、オペレーションの間に、あるいはこれらのオペレーション、固有の処理あるいは材料構成の結果として形成される。Ｏ_２、Ｈ_２ＯあるいはＨ_２のような種と共に加速された相互作用のリスクがある。

これらの物質は、デバイスが製造されるか操作される大気中に存在することができる。 幾つかの例では、金属−絶縁体−金属形の有機的な発光ダイオードデバイスのような、デバイスは、非操作状態でさえ、Ｈ_２ＯあるいはＯ_２を備えた反応に不安定な材料を含んでいる。これは、Ｃａ、Ｂａ、Ｌｉ、および、低いキャリヤー密度を備えた半導体の活物質へのチャージ注入を促進するために使用される関連化合物のようなデバイス材料を含むだろう。

材料のこれらのタイプに基づいたデバイスを作り上げる共通の技術は、不活性の環境中のガラス上の能動デバイスを製作し、その後、さらに不活性雰囲気で、接着剤を塗布された金属缶あるいは他のガラス板を取り付けることにより、デバイスの最上部をカバーすることを含んでいる。基本構成の一例として図１中に示される。デバイス１１は、底面ガラス基板１２上に搭載され、金属缶あるいは粘着剤層１６で安全となった最上面ガラス１４でカバーする。

この典型的な設計のガラスおよび金属は、近似な気密封止を提供する。デバイスのこれらのタイプの中では、格納および製品寿命を拡張するために、吸着剤あるいは乾燥剤１７の小形固体、相対的厚みおよび、硬いパッチは、カプセル収納の中で自由堆積１８内に置かれる。用語「吸着」は、吸着、乾燥あるいは、スカビンジング関数を備えた材料を含むように、この記述に利用される。

この場合、パッケージ内から漏れるガス状の種の高い拡散移動性、非常に強い親和力および、吸着パッチ上のこれらの種の高い付着係数は、パッケージデバイス内の全体量に渡って潜在的に有害な種の除去に有効に進む。このためのサプライヤーおよび材料の例は、ＳＡＥＳ ドライフレックス（Dryflex）、ダイニック、サドケミ（Sud chemi）、他を含んでいる。

典型的な吸着あるいは、乾燥剤パッチは、８０ミクロンから３０００ミクロンあるいはそれ以上の厚さである。この従来のカプセル収納構造および技術に関する問題は、完成したディスプレイが精密で、重く、かさばり、壊れやすくおよび比較的高価になり得る。プラスチック基板上で作られた半導体デバイスについては、新技術は透明で柔軟な障壁を作成するために開発されている。

一例として、デバイスあるいは、任意のプラスチック基板上へ直接的に構築することができる、薄く透明な酸素および防湿バリア層を作成するポリマーおよび無機材料の交互に連なる薄層である。これらのポリマー − 無機層ＬＥＰデバイスの幾つかの例は、特許文献１，２，３および、４から見出すことができる。

また、これらのカプセル収納層のアプリケーションは、ある不活性な環境下で導かれる。金属薄型カプセル収納層は、デバイスのカプセルかのための確実な実施の下で有効になる。しかしながら、いくつかの従来のデバイス材料の環境感度により、カプセル収納は、従来のアプローチで制御された環境下で起こる必要がある。

光放射電気化学デバイスを含む電気化学デバイスは、反応的且つ低仕事関数材料の未使用で、あるいは低仕事関数材料の量あるいは活性が減じられて形成することができる。

しかしながら、オペレーションにおけるこれらの材料は、過剰な湿度、酸素および水素に対して、多少敏感になる。低製造コストでデバイスを形成するために、酸素の削減は特に関心がある。空気中で製造することは、増加する処理能力と同様に、製造ラインの煩雑化およびコストに対して有利である。

ある例では、生産ライン近傍の空気から、水素、溶剤あるいは他の不純物と同様に、乾燥および湿気を除去することが可能である。しかしながら、酸素の除去は、設備の構成部位への直接的な人的介入が不可能にする。それは、酸素の存在を許可するデバイス製造工程において有利である。しかしながら製造の後に、デバイスにおける密閉された酸素は、演算パラメータをシフトさせ、加速された劣化を引き起こす。

米国特許６，２６８，６９５号 米国特許６，１４６，２２５号 米国特許５，７３４，２２５号 米国特許６，６３５，９８９号 米国特許５，６８２，０４３号

デバイスの密封後あるいは、その期間中に酸素を真空除去するように、空気中で形成されたデバイスパッケージ内の酸素を除く利用は、より高性能デバイスの複雑で高額な製造工程を無くし、低コストを可能にする。いくつかの例における、電子デバイスあるいはデバイスのカプセル収納材料の形成に用いられる溶液ベースの堆積工程は、残留溶媒が問題になり得る。

残留溶媒は、デバイス性能に影響し、デバイス操作寿命を減少させることができる。オーブン内のデバイスあるいはカプセル収納材料の乾燥、ガスフロー、あるいはＩＲ露出を通して、製造時間、煩雑さおよびコストが加えられる。プロセスでの最終段階あるいは、デバイスパッケージが密閉された後で溶剤を吸着体で取り除くことは、付帯的な溶剤除去プロセスの必要を減じることができる。

さらに、カプセル収納材料はそれ自体、有害な溶剤あるいはそれらの堆積工程からの副産物の源になり得る。他の例においては、製造工程の期間あるいは、デバイスが密封された後に発生し得る粘着性、封止転換、あるいは硬化は、デバイス性能に影響される反応副産物を生産することができる。

このような場合、これらの種を除去する吸着体を含むことは有利である。 さらに、光電池、トランジスタあるいはドープ型発光デバイス（例えば、特許文献１に記載）のようないくつかの電子デバイスは、Ｈ_２Ｏおよび、それらの非励起状態中の他の種の存在に高度に不安定な材料を含んでいなくてもよい。

しかしながら、これらの材料は、一度の帯電および非帯電により反応的になってもよく、例えば、電子ホール対あるいは自由電荷を生成するであろう輻射を通じて、あるいは、電子−ホール状態の束縛の形態となるためにも、自由電荷を注入してもよい、電気的な刺激の材料に形成される。

これらの自由な状態、ポラロニック(polaronic)な状態あるいは励起状態は、光酸化あるいは他のグラデーションプロセスに、より影響され得る。これらのデバイスは、本発明によって向上させることができる、より単純な生産で長寿命のデバイスのために、特別の機会を提供する。これらのデバイスがそれらの「不活発な」状態で反応的でないように、真空、不活性ガスあるいは、より高価な他のタイプでより複雑な生産環境を要求せずに、雰囲気を維持することで比較的容易に処理することができる。

これは、環境制御が維持することが難しくなり、および／あるいは、それらが含まれるために修正されるか、特別な不活性の環境に包まれる場合に、生産ツールを有効に操作することを複雑なツール統合およびメンテナンスに要求するところで、印刷およびウェブ処理のような製造工程における特別な利点である。

さらに、デバイスは、狭められた環境制御下で製造することができるが、その操作後あるいは、輻射に暴露されている期間、デバイス内でＯ_２、Ｈ_２Ｏ、あるいはＨ_２を伴う反応が事実上の悪化である。これらの反応ガスは、製造の後にカプセル収納モジュールの中に提供され、且つ、その記憶あるいは有用な寿命の期間中、環境からの進入によりデバイス内に持ち込まれる。

さらに、これらのガス供給、および、分子の破片、残留溶媒、ラジカルおよび反応ガスのような他の潜在的な有害種は、ガスあるいは、活性種の反応副産物の産出が原因であり、本質的な反応超過時間あるいは、操作期間中に生成される。

本発明は、空気ベース製造方法および、少なくとも１つが透明シートである、基板として利用される第１シートおよびカバーとなる第２シートである非励起状態にある空気ベースの電極、および適度に安定した活性層の電子デバイス（有機半導体、有機発光デバイス、光照射ポリマー、有機発光電気化学セル、あるいは、その類似デバイス）をカプセル収納するためのデバイス構造を改良することを提供する。

図１は、小型吸着体および大きな自由容量を伴う従来の金属缶タイプのカプセル収納構造を説明する図である。 図２は、カプセル収納フィルムに隣接している吸着体を伴うセミコンフォーマル（semi-conformal）のカプセル収納構造を示す図である。 図３は、能動デバイスに隣接している吸着体を備えるセミコンフォーマルのカプセル収納構造を説明する図である。 図４は、フレキシブルなバリア基板上にスクリーン印刷によって直接的に堆積され、パターン化された吸着体を説明する図である。 図５ａは、粘着性の吸着体を適用した２つの他の方法を示す図である。 図５ｂは、粘着性の吸着体を適用した２つの他の方法を示す図である。

本発明においては、ドープ型ポリマー発光ダイオード、光発光ダイオード、光放射電子化学セル、有機太陽電池、および有機／無機ハイブリッド光電池セルのような電子デバイスは、薄膜予備形成された、あるいは製造工程の期間を含む、あるいは残量結果からの、あるいは有害種のような潜在的に振る舞う吸着体によりカプセル収納される。Ｈ_２Ｏ、Ｏ_２および残留溶媒を含むデバイス操作の結果は、密封の後および、後デバイス操作の前あるいは期間中に、パッケージから取り除かれる。

吸着材料は、ゼオライト、金属酸化膜、有機金属化合物あるいは、適宜、揮発性溶剤と有機バインダーで一時停止することができる他の材料を含む。それらが、パッケージ内の＜１０ｐｐｍレベルに対して、Ｈ_２Ｏ、Ｏ_２レベルを減少させることが可能であれば、それは特に有利である。さらに、それらは、カプセル収納材料の漏出を補うためにポンプレートを維持する必要がある。

フレキシブルなＯＬＥＤおよび、他の有機電子デバイスに関係のある現状のフレキシブル基板は、１０^−３から１０^−４ｇ／ｍ^２／ｄａｙまで水バリア性が変化する。

これに基づいて、デバイス（＜１００ｐｐｍ、好ましくは、最長の寿命の＜１０ｐｐｍ）における低湿度レベルを維持する。より良くは、１０^−６ｇ／ｈｒ−ｃｍ^２のオーダーのポンプレートが必要とされる。ファインスケール、あるいは、高多孔性ゼオライトおよび、酸素吸着システム（例えば、ＳＡＥＳ吸着体・イタリアドライフレックス型）のような吸着材料において到達可能である。

ターゲット製品寿命デバイスは、１乃至５年以上のものを並べ、および、１ｍｇ／ｃｍ２以上のオーダーのレンジの吸着容量は、実現することができる。潜在的に振る舞う、あるいは、遅滞的に振る舞う吸着体は、溶剤に用いられて作成される。吸着体は、遮断材料、あるいは活性化状態に変化したあるいは移転した固有分子反応を利用する。これらは、吸着体がデバイス組立て期間中は消費されないことを保証する。

この変更あるいは活性化は、ブランケット溶剤、界面活性剤、あるいは、実際に密閉されるデバイスあるいはカプセル収納プロセスの後で活性化される放熱露出、あるいは、乾燥および加熱の期間に失われるその他の材料の結果であろう。後の例では、吸着体がデバイスで密閉された後に生じる溶剤、あるいは放出された副産物でデバイスに破損していないことに関係がある。

さらに、この吸着体が薄膜（＜１００ミクロン）、あるいは、フレキシブル層としてパターン可能に印刷することができれば、特に有利である。それはさらに、吸着体がデバイスの活動エリアおよび、あるいは相互連絡するために対応する二次元でパターン化されるときに、デバイスにおける吸着体、あるいは、電子デバイスの裏面側で直接的に接触されているカプセル収納フィルムおよび、接着剤の１つであるコンフォーマル（conformal）、セミコンフォーマルのカプセル収納構造が有利である。

図１に示すような従来構造においては、カプセル収納構造内の自由容量内のガス種の高い拡散率は、デバイスの全体に渡って望まれないガスの種を削除することを可能にするために、比較的小さく局所的なよい方が可能にする。

しかしながら、固体か半固体材料によって満たされなかったコンフォーマル構造、自由容量は、最小限にされるか除去される。これは、デバイスパッケージ内に、Ｈ_２Ｏ、Ｏ_２および他の種の搬送を減少させて、デバイスパッケージの全体に渡る、これらの種の集中の減少に対する局所的なの吸着処理の影響を制限する。

図２あるいは図３に示されている本発明におけるコンフォーマル、セミコンフォーマル（セミコンフォーマルは、特に取り上げられたデバイス特徴の優位性で、自由スペースの小さな空間の１つである）構造は、デバイス活性材料の低下が最も関連あるいは相互連結領域であり、吸着体エリアと能動デバイスエリアの間で一致する。

図２は、セミコンフォーマルのカプセル収納構造２０を示す。能動デバイス２１は、底部バリア基板２２に搭載される。粘着剤層２３は、背部側カプセル収納フィルム２５に隣接している吸着体２４を備えたデバイス２１上に配置される。小さくトラップされた空気あるいはガスポケット２６は、相互連結の特色（吸着体２４が何れかでカプセル収納フィルム２５と接触するように）を成すようにパッケージされた能動デバイス２１の優位性で存在する。

図３に示すように、能動デバイス３１を含む別のセミコンフォーマルカプセル収納構造３０は、底部バリア基板３２に載置される。吸着体３４は、デバイス２１に隣接し、粘着剤層３３およびカプセル収納フィルム３５によって覆われる。トラップされた空気あるいはガスポケット３６は、デバイス３１および吸着体３４の端に存在する。

図２および図３に示す構造において、実質上削除される有害種のように、有害種は、活性エリアあるいは相互連結の近傍、あるいはその中で発生する、あるいは、活性エリアあるいは相互連結の近傍に進入する。デバイス中の活性材料と相互作用することができる前に、有害種に対して強力に結合性で吸着体に閉じ込められる。

典型的でフレシキブルなカプセル収納構造では、デバイスの厚さが５０〜３００（ミクロン）程度である。ところが、１つの全面的なパッケージ内で活性ピクセルあるいはデバイスの端シール距離、および／あるいは分離は、略１００ミクロンから数ミリメートルまで変化される。

プレーナーデバイス上、あるいは、その裏面側の粘着剤層の厚さは、好ましくは、＜５０ミクロンであり、より一般的には、２５ミクロンである。より好ましくは、１２．５パッケージ厚さに対して、１２．５ミクロン以下であり、フレキシブル性が増加し、パッケージの端部シール漏れを減少させる。

図２に示されるように、粘着剤層の厚さは、さらに背部側カプセル収納フィルムに直ちに隣接している吸着体の配置を可能にする。

これは、吸着体層が比較的短距離であるため、デバイスの前側面、あるいは活性層自体から到来して進入する、望まれない種の拡散距離であることを意味する。実際上、これは印刷された吸着体材料、あるいは液体の吸着体前駆物質に役立ち、直接的なパターニングの観点から有利である。さらに、液体形態で容易に処理することができるため、空気下のいくつかの例では、その後プロセスで変換されるあるいは、活性化される。

しばしば、電子デバイス上に直接的に印刷されるか、分配されるか、あるいは、他の方法により載置される液体原料は、溶剤の問題を通して、内部拡散あるいは他の効果により、デバイス劣化を引き起こす場合がある。接着剤によってデバイスから吸着体を引き離し、裏面側カプセル収納フィルム上あるいは、接着剤の上に、最初に吸着体材料あるいは前駆物質を、印刷する、分配する、あるいは配置するによる何れかは、処理中に、あるいは組立て後に、吸着体材料か前駆物質とデバイスと間に、否定的な相互作用を制限するかもしれない。

図４は、カプセル収納フィルムとして役立つバリア基板４０上にスクリーン印刷による吸着体の直接的な堆積およびパターニングを示している。パターンは、より大きな吸着体エリア４２が直接重複するそのようなもの、デバイスの真下の活性エリアを直接的に覆うように、設計されている、例えば、エリア４２は、基礎的なデバイス活性エリアに相当する１ｃｍ２になる吸着体パターンである。

吸着体エリア４４（２つの正方形吸着体エリアを備えた基板の長方形として示される）のパターンは、必要とされる特別の設計にカスタマイズされてもよい。隣接デバイス間における吸着体の不在は、層間剥離に対する耐久力の増加とパッケージ内部の崩壊防止でバリアフィルムの表裏面と接着剤との間の点在した接触面として、全面的なパッケージの機械的な頑強性を考慮に入れる。

コンフォーマルのカプセル収納構造で、ここで記述した、パターン化された吸着体は、デバイスと接着剤の間にあるかもしれない。あるいは、それは接着剤とカプセル収納フィルムあるいは他の付加層の間にあるかもしれない。

一方の例では、さらに、斬新な吸着体の組合せ、あるいは、潜在的に活性化した吸着体の使用、最初は徐々に活性化、あるいは、積層後の活性化は、有利である。 カプセル収納中に、液状接着剤とデバイスの間の相互作用により、度々デバイスの損害という結果で終わることが、液体のエポキシ樹脂のような液状接着剤を伴ったフレキシブル基板上の有機発光素子のコンフォーマル、セミコンフォーマルのカプセル収納で実験的に観察された。これを防止するために、バッファー層は、接着剤からデバイスを保護するために使用してもよい。但し、いくつかの否定の相互作用は、まだ起こり得る。

ドライフィルム接着剤は、電子デバイスに対して接近している時に、少ない相互作用に結びついて、粘着性の構成要素が固体接着剤フィルムに固定することができるので、液状接着剤に対向する興味ある代替物である。

さらに、これらのドライ接着剤は、回転、およびシート製造操作で処理され、カプセル収納シールに関する一定の厚さの容易なメンテナンスを考慮に入れることができる。しかしながら、接着剤に適用している間、完全に取り除くことが難しいか非実用的な穴が生ずる場合がある。これは、ドライフィルム接着剤の固体の性質、および数１００ナノメーターから数ミクロンまでサイズが変化するエッジステップあるいは、特徴を有することができるデバイス特性に関する完全な順応性の不足の結果である。

そのようなステップが生成される特性の例は、電極あるいは、相互連結用のための低抵抗導体、および吸着体領域自体の印刷である。積層圧力は増加されるが、粘着剤の流動性が増加した。また、積層温度は、空気あるいは、他のプロセスガスの陥れの結果が得られるステップで本質的な特徴を超えるドライフィルムあるいは、半固体接着剤で積層カプセル収納の実際的な問題として、解決するために試みることを強めている。

乾燥した不活性ガス（例えば、５ｐｐｍ未満のＯ_２あるいは、Ｈ_２Ｏ）下でカプセル収納されたデバイスと比較して、吸着体部位のような高めた特徴に関わるセミコンフォーマルのカプセル収納に備えて印刷されたポリマー発光デバイスデバイスのライフタイム（空気下で実施される）は、部分的に導入されたガスパージでさえ、輝度寿命および電圧上昇の点から本質的に非常に縮小されたデバイス性能に帰着する。

印刷されたドープポリマー発光デバイスの特例については、重要な水吸着体収納能力を有していた乾燥剤の使用は、カプセル収納プロセスの間、空気の短時間露出された後にさえ、長いデバイス寿命とはならなかった。これらの構造が大気の水および酸素レベルへの露出に本質的に不安定なカソードあるいはエミッターを含んでいなかったので、これは、いくつかの有機発光ダイオード中の例になるのと同じくらいカソード劣化と関係がない。

しかしながら、接着剤／デバイスのカプセル収納エリア内の劣化された物理的ステップを備えたデバイス、および空気とガスを陥れるためにより小さなボイドが、著しくより長い寿命を有していた。性能の差は、カプセル収納構造内に陥れられた酸素あるいは他の望まれない物質の縮小された量によると考えられる。いくつかの実現値では、重要な内部物理的なステップのない構造を用いて、そのために、この問題を回避することは可能かもしれないが、多くの実際的な場合では、これは対応できない。

例えば、電極のようなデバイスパッケージ内の材料および構造の包含は相互に連結する。また、吸着体は、数ミクロンから数百ミクロンの垂直寸法であることができる。これらの特徴は、望まれない空気あるいは他の物質をわなに掛ける本質的なボイドの結果になるかもしれない。

我々は、発光デバイスをカプセル収納するセミコンフォーマルの中で、酸素吸着体および水吸着体を含むことを見出した。空気下で処理および密閉されて、発光デバイスデバイスをカプセルに入れた、水吸着体のみを組込むデバイス上の明らかに改善された性能とされる。

ドープポリマー発光デバイスカプセル収納実験の結果は、異なるカプセル収納される環境、吸着体および、接着剤形状の結果として示されている。全ての試験は、正面面ＩＴＯ＋バリア基板および同価裏面側カプセル収納フィルム上に組み上げられた同等デバイスに基づいた。異なる吸着体および接着剤の組合せは、コンフォーマル、セミコンフォーマルの積層（図２，３に示す）内のデバイス、接着剤、吸着体および裏面側フィルの積層によってデバイス内に組み入れられた。デバイスは、それらの前方の輝度を測定する間に定電流駆動の下でテストされた。デバイス寿命は、デバイス輝度がピーク値の半分に落ちた時に決定された。

表１内に示される試験結果は、以下のように要約することができる。（１）空気下でカプセル収納されたデバイスは、よりコンフォーマルの構造と吸着体なしで、トラップされた気泡空間がとても小さく見えるドライフィルムと液体エポキシ接着剤を含み、部分的Ｎ _２ パージと共に空気内で密封される、あるいは、空気（図示せず）内で密封されたＨ_２Ｏ吸着体−単セミコンフォーマルよりも実質上優れていた。
（２）Ｏ_２吸着体は、著しくカプセル収納デバイスの性能を空気に改善した。
（３）部分的Ｎ _２ 浄化は、単独で有効でなかったが、さらにＯ_２の吸着体の性能を改善した。
このように、有機発光デバイスの空気カプセル収納を考慮に入れて、まだ、密閉後に次いでパッケージからの酸素を除去することによって、長いデバイス寿命を達成することが可能であることが提示された。これらは、水および同様に他の種を除去するための付加的な利益になるだろう。

ここで留意すべきは、結合されたあるいは、Ｏ_２−Ｈ_２Ｏ吸着体デバイスがＮ２の中の全てをカプセル収納されたことであり、Ｎ _２ 内でカプセル収納されたデバイスのみをＨ_２Ｏよりも短い寿命を示したことである。

各デバイスに使用された合計の吸着体・エリアが略同じだったので、Ｈ_２Ｏ＋Ｏ_２吸着体寿命の縮小は、Ｈ_２Ｏ吸着体容量およびポンピング・レートを全体として低下させるために先導して、Ｈ_２Ｏ吸着体の量が縮小されたという理由である。

本発明は、まだ十分な吸着容量があり、デバイスを密封する前に、ある最初の空気露出の後に、十分な全容量を有する他に要求されない化合水、酸素もあるいは蒸気吸着体を用いる；遅いか、遅れたか、潜在している活性である；あるいは、後である供給されたエネルギーあるいは、処理によって活性化することができる、残余の酸素、水あるいは他の有害なガスは、カプセル収納されたパッケージ密封された後に有効に除去される。

吸着体材料が特に有用かもしれない別のエリアは、密閉領域外に対して、電子デバイスの密閉領域を内部から実行する電気的な相互連結ラインの近くである。このような電気的な相互連結ラインの形に対応させるために吸着体材料をパターン化する、あるいは、このようなライン上で、ぎりぎりに近接した、あるいはラインに近接した状態で吸着体材料の層を形成する、カプセル収納されたデバイスの脆弱なエリアに吸着容量が供給される。

本発明のカプセル収納プロセスの例として空気中で、柔軟でバリア基板上に形成された電子デバイスから開始する。カプセル収納フィルムは、ここでフィルムは、化合水、酸素あるいは他の要求されない蒸気吸着体プロパティを備えた材料を運ぶ空気に適用される。

吸着体材料は、（ａ）デバイス密閉前に最初の空気への露出を行った後、まだ十分な吸着容量があり、（ｂ）その材料は遅いか、遅れたか、潜在している活性であり、あるいは（ｃ）当該材料は、エネルギーの付与あるいは処理によって後で活性化されることができ、それにより、カプセル収納パッケージが密閉された後に残余の酸素、水あるいは有害なガスを効果的に除去するために十分な全体活性を有するべきである。

ドライフィルム接着剤は、積層あるいは他の圧力アプリケーション（アプリケーションとハンドリングは、接着剤上の剥離ライナーによって支援されてもよい）を介して、カプセル収納フィルムに対して空気を適用する。

カプセル収納フィルム（吸着体と接着剤を備えた）は、積層（例えば、ローラー積層法、あるいは真空積層法に利用する圧力）、熱、あるいは物理的にデバイスパッケージを密閉し、かつトリップされたボイドを最小限にする他の手段によって素子基板が提供される。もし要求されれば、吸着体および／あるいは、接着剤は、熱の付与（熱活性化）、輻射（例えば、光学か電気的）あるいは他の活性剤（例えば吸着体の活動、および吸着体への汚染物質の拡散をコントロールするマトリックスによる吸着体の保護を遅らせる溶剤）のようなポスト・シーリング・プロセスを通じて活性化される。

そのプロセスは、あるいは、Ｈ_２Ｏ、Ｏ_２揮発性の炭化水素あるいは他の不純物準位を縮小するために除去する局所的に適用される不活性ガスの使用を含むことができる。代案として、吸着体は、カプセル収納フィルムに対抗するものとしての接着剤に適用することができる。プロセスの変形では、吸着体は、最終パッケージ中のデバイスおよび接着剤の間に最終的に位置して、デバイス、あるいは接着剤上に直接置かれてもよい。

カプセル収納は、空気中で行ってもよく、いくつかの例では、あるしきい値以下に減少された酸素のレベルおよび／あるいは、水が環境に提供するのに望ましいかもしれない、それは１ｐｐｍから１００ｐｐｍまでの範囲のように精巧な技術なしで到達可能である。

これらの例におけるいくつか、あるいは他の状況で、窒素あるいは希ガスのような不活性ガスで生じるデバイスカプセル収納が一部のエリアをパージするのに望ましいかもしれない。それが、デバイスの活性エリアの形に相当するように、プロセスの他の変形は、吸着体形のパターニングを含んでいる。

このパターニングは、液体の前駆物質か個体の前駆物質から、パターン化された堆積であってもよい。スクリーン印刷のように、アプリケーション技術は、ディスペンサ印刷、ジェット印刷、ダイコーティング、ノズルコーティング、グラビアコーティング、静電気支援印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷および他のパターン化施行技術を使用してもよい。

その後、デバイスのカプセル収納の中で使用される粘着性フィルム（特にデバイスあるいは相互連結の活性エリアに相当するもの）の領域に吸着体材料を最初に適用することは有利であろう。これは、準備組立てカプセル収納されたフィルム＋デバイスを積み重ねるための接着剤の使用を認める。しかしながら、組立てあるいは、カプセル収納プロセスの間の機械部品への接着剤の望まれない膠着が、問題を引き起こす場合があるので、接着剤への吸着体のアプリケーションはいくつかに挑戦をすることができる。

これを回避するルートは、吸着体材料が実際に転送されるエリアの外部で機械を粘着性の接触に制限するディスペンサ印刷、ジェット印刷、ダイコーティング、接着性印刷、スロット／ダイコーティング、あるいは同様の技術のような吸着体堆積技術を使用することを含んでいる。

図５ａは、インクジェット印刷を使用して、接着剤のための吸着体のアプリケーションを示す。吸着体インク５２は、ジェットプリンターヘッド５６からの吸着体ドロップ５４を通じて粘着剤層５０に加えられる。図５ｂは、パッド印刷で、堆積表面６６からの吸着体インク６４を通じて粘着剤層６０への吸着体インク６２のアプリケーションを示す。粘着剤上の吸着体材料の堆積を許可する他の手段および、容易なアセンブリーは、マスクフィルムの使用を含む。

マスクフィルムは、吸着体が堆積される前に、接着剤表面上に置くことができる。

そのマスクフィルムは、デバイスの密閉のために接着剤を露出して後で削除することができる。吸着体コーティング面積を妨害せずに、接着剤が露出されることになっているエリアでこの除去を支援するために、それはダイ切断「キスカット」に有利か、あるいは、マスクフィルムを部分的に穿孔してもよい。プロセスの他の変形は、切断、穿孔あるいは、他の機械的切削よってパターン化される薄シートベース吸着体材料の使用を含んでいる。

本発明は、それの実施例に関して特に記述されたが、様々な変更、修正および代用が、発明の要旨および範囲から外れずに、それの形式および詳細内に意図されることは、当該技術分野における当業者に容易に明らかであろう。従って、それは本発明のいくつかの特徴を複数の実施形態が他の特徴の関連づけられて用いることなしで使用されるであろうことは認識される。さらに、技術に熟練している人々は、上記の図の中で例証されたコンポーネントの数および配置の中で変化を作ることができると理解するだろう。

１１…デバイス、１２…底面ガラス基板、１４…最上面ガラス、１６…粘着剤層、１２０…カプセル収納構造、２１…能動デバイス、２２…底部バリア基板、２３…粘着剤層、２４…吸着体、２５…背部側カプセル収納フィルム、２６…ガスポケット。

Claims (22)

1. パッケージにカプセル収納される電子デバイスの形成方法であって、
   （ａ）液体とガスへのバリアとして機能するフレキシブル基板上で電子デバイスを形成する工程、
   （ｂ）カプセル収納パッケージ内に包含するための吸着体材料の層を形成する工程であって、ここで、前記吸着体材料は、前記吸着体材料の層を形成する時には一時的に不活性、低減された活性あるいは潜在された活性であるが、前記パッケージが密閉された後は活性化される、該工程
   （ｃ）前記吸着体材料、電子デバイスおよび基板上の柔軟なカプセル収納フィルムを形成し、ここで、前記吸着体材料および電子デバイスの少なくとも１は空気中に露出しており、それにより空気を含む密封したカプセルに収納されたパッケージを形成する工程、
   を含み、
   （ｄ）前記電子デバイスおよび基板を覆うように、前記カプセル収納フィルムを密閉するために接着剤を塗布する工程であって、前記接着剤は前記吸着体材料と前記電子デバイスの間に塗布される、該工程
   をさらに含む、該方法。
2. 前記吸着体材料は、前記吸着体材料への汚染物質の拡散を制御するマトリックスによって、前記吸着体材料の熱的活性化、電気的活性化、光学的活性化、吸着体材料の活性を遅らせる溶剤の除去、および吸着体材料の保護で構成される群から選ばれたいずれかの技術によって活性化されることを特徴とする請求項１に記載の形成方法。
3. 前記接着剤は、ドライフィルム接着剤であることを特徴とする請求項１に記載の形成方法。
4. 前記吸着体材料の層は、前記電子デバイスの活性エリアの形状に対応させるためにパターン化されることを特徴とする請求項１に記載の形成方法。
5. 前記吸着体材料は、液体前駆物質から堆積によって形成されることを特徴とする請求項１に記載の形成方法。
6. 前記吸着体材料は印刷によって形成されることを特徴とする請求項５に記載の形成方法。
7. 前記吸着体材料は、水、酸素、水素および残留溶媒から構成される群から選ばれた材料により除去されることを特徴とする請求項１に記載の形成方法。
8. 前記工程（ｃ）は、酸素と水から成る群から選ばれる物質が少なくとも１ｐｐｍ存在する環境中で行なわれることを特徴とする請求項１に記載の形成方法。
9. 前記工程（ｃ）は、前記カプセル収納フィルムが前記電子デバイスと接触させられる領域でパージされた不活性ガスの環境中で行なわれることを特徴とする請求項１に記載の形成方法。
10. 前記工程（ｃ）は、ローラー積層法および、真空積層法から成る群から選ばれた技術を使用して行なわれることを特徴とする請求項９に記載の形成方法。
11. 前記吸着体材料の層は、前記接着剤を覆うように形成されることを特徴とする請求項１に記載の形成方法。
12. 前記吸着体材料の層は、前記吸着体材料が適用されない接着剤のエリアで、プリンターと前記接着剤の間で接触を低減する技術を使用して、接着剤上に形成されることを特徴とする請求項１１に記載の形成方法。
13. 前記吸着体材料の層は、フレキソ印刷、パッド印刷、インクジェット印刷および、ディスペンス印刷で構成される群から選ばれた技術によって形成されることを特徴とする請求項１に記載の形成方法。
14. 前記吸着体材料の層は、接着剤と、非粘着性フィルムによって少なくとも部分的にカバーされる接着剤とを覆うように形成されることを特徴とする請求項１に記載の形成方法。
15. 前記吸着体材料の層は、前記カプセル収納パッケージの内部から前記カプセル収納パッケージの外部まで走る電気的な相互連結ラインに対応するパターン化されることを特徴とする請求項１に記載の形成方法。
16. 少なくとも前記吸着体材料の層の一部は、前記カプセル収納パッケージの内部から前記カプセル収納パッケージの外部まで走る電気的な相互連結ラインを覆うように形成されることを特徴とする請求項１に記載の形成方法。
17. 少なくとも前記吸着体材料の層の一部は、前記カプセル収納パッケージの内部から前記カプセル収納パッケージの外部まで走る電気的な相互連結ラインの近傍に位置するように、カプセル収納フィルム上に形成されることを特徴とする請求項１に記載の形成方法。
18. カプセル収納パッケージ内の電子デバイスであって、
    （ａ）液体とガスへのバリアとして機能するフキシブル基板と、
    （ｂ）前記フキシブル基板上に設けられた電子デバイスと、
    （ｃ）前記カプセル収容パッケージの密閉の前には一時的に不活性、低減された活性あるいは潜在された活性であるが、前記パッケージが密閉された後は活性化される吸着体材料の層と、
    （ｄ）前記吸着体材料、前記電子デバイスおよび前記フキシブル基板を覆うように密閉する柔軟なカプセル収納フィルムであって、ここで、前記カプセル収納フィルムによる密閉の際に前記吸着体材料および電子デバイスの少なくとも１は空気中に露出しており、それにより空気を含む密封したカプセルに収納されたパッケージが形成される、該カプセル収納フィルムと、
    （ｅ）前記電子デバイスおよびフレキシブル基板を覆う前記カプセル収納フィルムを密閉するための接着剤であって、前記吸着体材料と前記電子デバイスの間に塗布される、該接着剤と、
    を具備することを特徴とする該電子デバイス。
19. 前記接着剤は、ドライフィルム接着剤であることを特徴とする請求項１８に記載の電子デバイス。
20. 前記電子デバイスは、前記カプセル収納パッケージの内部から前記カプセル収納パッケージの外部まで走る電気的な相互連結ラインに対応するパターン化される前記吸着体材料の層を具備することを特徴とする請求項１８に記載の電子デバイス。
21. 前記電子デバイスは、前記カプセル収納パッケージの内部から前記カプセル収納パッケージの外部まで走る電気的な相互連結ライン上に形成される少なくとも前記吸着体材料の層の一部を具備することを特徴とする請求項１８に記載の電子デバイス。
22. 前記電子デバイスは、前記カプセル収納パッケージの内部から前記カプセル収納パッケージの外部まで走る電気的な相互連結ラインの近傍に位置するように、カプセル収納フィルム上に形成される少なくとも前記吸着体材料の層の一部具備することを特徴とする請求項１８に記載の電子デバイス。

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